不鏽鋼在能源發(fā)電中的應(yīng)用

隨時(shí)獲得能源和電力是現(xiàn)代社會(huì)的基礎(chǔ)。在過(guò)去的一個(gè)世紀(jì)，不鏽鋼在燃料開采和發(fā)電領(lǐng)域都起到了重要作用；生產(chǎn)更加“綠色”的能源對(duì)不鏽鋼的需求會(huì)更大。

隨時(shí)獲得能源和電力是現(xiàn)代社會(huì)的基礎(chǔ)。在過(guò)去的一個(gè)世紀(jì)，不鏽鋼在燃料開采和發(fā)電領(lǐng)域都起到了重要作用；生產(chǎn)更加“綠色”的能源對(duì)不鏽鋼的需求會(huì)更大。

今天，我們從更加困難的資源環(huán)境裡開采石油和天然氣，這常常意味著液體又“酸”又“熱”（含硫化氫），並且可能含氯化物。通常要用不鏽鋼來(lái)應(yīng)對(duì)這些腐蝕環(huán)境，使用的合金類型從316L (S31603)到雙相鋼和超級(jí)雙相鋼，甚至還要用鎳基合金。近海油氣平臺(tái)使用不鏽鋼，因?yàn)樗鼈兡芸购Ｋg。液化天然氣的典型儲(chǔ)存溫度是 -162°C，它的儲(chǔ)罐和管道一般都用304L(UNS S30403)。即使在更低的溫度下，304L仍能保持高延展性。

1、水力發(fā)電

在水力發(fā)電中，水輪機(jī)葉片常常采用可硬化不鏽鋼如410NiMo (S41500) 或一種 16Cr-5 Ni- 1.5Mo 合金 (EN 1.4418,無(wú) UNS號(hào)碼)製造。大壩閘門常用304L或316L不鏽鋼製造，而滾軸導(dǎo)軌則由一種沉澱硬化型不鏽鋼如17-4PH (S17400)製造。

2、燃燒發(fā)電

不鏽鋼在燃煤發(fā)電廠有很多用途。既在高溫燃燒部分，也用於較低溫度環(huán)境的腐蝕防護(hù)。在過(guò)去的35年裡，不鏽鋼被用於煙氣清潔係統(tǒng)，與鎳基合金一起發(fā)揮作用，降低二氧化硫的排放。近年來(lái)，它已用於降低汞的水平。含鉻10.5%的鐵素體不鏽鋼 (如 UNSS40977或 EN 1.4003)被用於運(yùn)輸成百萬(wàn)噸的煤，特彆是通過(guò)鐵路貨運(yùn)車廂。這種不鏽鋼和304 (S30400)都被用作滑道運(yùn)煤，磨損是這種運(yùn)輸方法的一個(gè)難題。

燃燒天然氣發(fā)電的電廠對(duì)汽輪機(jī)工作的使用更像噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)它的使用方法。汽輪機(jī)本身使用鎳基合金，而很多其它部件如再熱器外殼則使用301 (S30100)和321 (S32100)製造。

從化石燃料燃燒發(fā)電排放的氣體中捕捉和貯存碳的技術(shù)尚在開發(fā)之中。然而很清楚的是，某些設(shè)計(jì)要求使用大量的不鏽鋼。例如，可以去除二氧化碳的胺洗滌器可能就需要用到種類廣泛的不鏽鋼：316L, 410NiMo, 347(S34700), 2205雙相鋼(S32205), 904L (N08904)和6%Mo係列(如 S31254 或N08367)。

3、核能發(fā)電

雖然核電領(lǐng)域與化石燃料發(fā)電廠有很多共同之處，但仍有一些與核廢料有關(guān)的特殊用途。在運(yùn)輸過(guò)程中，為讓核廢料放射出的中子減速，要用到一種含至少0.5% 硼的改版304 (S30462)。名為NAG（硝酸級(jí)）的特殊改版304L則用於燃料再處理。

4、潮汐能發(fā)電

很多利用波浪和潮汐能的設(shè)備都正處在開發(fā)之中。其中的一些原型設(shè)備用到不鏽鋼，這些不鏽鋼在石油天然氣工業(yè)中有著長(zhǎng)期的海水環(huán)境使用記錄。把知識(shí)傳遞到這種新能源領(lǐng)域?qū)⒆兊糜又匾?。雙相和超級(jí)雙相合金把強(qiáng)度與耐蝕性結(jié)合到一起，將很可能在這種苛刻的使用環(huán)境中起到重要的作用。

5、太陽(yáng)能發(fā)電

不鏽鋼是太陽(yáng)能利用的天然材料。用途包括太陽(yáng)能熱水器、薄膜光電(PV)池板的基底層、晶體光電池板的支持板和連接器以及陽(yáng)光收集係統(tǒng)的大麵積反射鏡。生物燃料行業(yè)(7)已經(jīng)在受益於不鏽鋼具有的耐蝕和耐熱性能。在厭氧消化時(shí)，304不鏽鋼就用於大型消化池及相聯(lián)的管道係統(tǒng)。304還廣泛用於從玉米或甘蔗中提取乙醇的生產(chǎn)。316L用於更為腐蝕的環(huán)境。因?yàn)椴荤n鋼在高溫時(shí)具有高強(qiáng)度和耐蝕性，因此被用於這一領(lǐng)域的各種熱態(tài)工藝中。

其它正在開發(fā)中的使用了不鏽鋼的技術(shù)包括燃料電池、廢棄物轉(zhuǎn)化能源、地?zé)?、核聚變及能量?jī)?chǔ)存。社會(huì)的未來(lái)依賴於**和可再生能源，這一點(diǎn)是明確的，同樣明確的是不鏽鋼將是這些生產(chǎn)技術(shù)中不可缺少的一個(gè)部分。