日本提高鎳基合金可靠性，助力高效發(fā)電技術(shù)實(shí)用化

日本新能源·產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機(jī)構(gòu)（NEDO）近日宣布，為了實(shí)現(xiàn)高效率煤炭火力發(fā)電技術(shù)中先進(jìn)超超臨界壓力火力發(fā)電（A-USC）的實(shí)用化，開始著手進(jìn)行以提高耐700℃級(jí)高溫蒸汽的鎳基合金可靠性為目的的技術(shù)開發(fā)，新日鐵住金等參與其中。作為新一代火力發(fā)電等技術(shù)開發(fā)的一環(huán)，對(duì)其中的關(guān)鍵原材料進(jìn)行開發(fā)，以提高發(fā)電效率。

提高發(fā)電效率可采用提高蒸汽輪機(jī)中蒸汽溫度的方法。傳統(tǒng)上超超臨界壓力火力發(fā)電（USC）的極限溫度為630℃左右，需要對(duì)作為以700℃以上為目標(biāo)的A-USC所需原材料——鎳基合金的可靠性進(jìn)行確認(rèn)?；镜南到y(tǒng)結(jié)構(gòu)應(yīng)與現(xiàn)有的類似，關(guān)鍵之處是耐熱。據(jù)稱，通過將蒸汽溫度提高至700℃，可將目前最新USC的高位發(fā)熱量基準(zhǔn)送電端效率由40%提升至46%。

新日鐵住金已完成了鎳成分超過50%的合金的開發(fā)，但未用于發(fā)電等領(lǐng)域，因而有必要對(duì)鎳基合金在高溫條件下長期使用的狀態(tài)進(jìn)行確認(rèn)。鎳基合金材料將主要用于鍋爐的熱交換裝置、配管、蒸汽輪機(jī)等部位。

在本次研究開發(fā)中，假定在長期高溫環(huán)境下使用，通過長時(shí)間的蠕變疲勞試驗(yàn)，調(diào)查鎳基合金的變形狀態(tài)等。為了提高材料的可靠性，將進(jìn)行多次試驗(yàn)，對(duì)使用大口徑管蠕變?cè)囼?yàn)裝置的實(shí)際設(shè)備大小的配管進(jìn)行應(yīng)力分析，并對(duì)應(yīng)用于蒸汽輪機(jī)高溫部位使用鎳基合金而進(jìn)行的異種材料接合部位進(jìn)行牢固性評(píng)價(jià)等。

NEDO確定了本次研究的合作方，除新日鐵住金外，還有東芝、IHI、電力中央研究所、發(fā)電設(shè)備技術(shù)檢查協(xié)會(huì)、富士電機(jī)、三菱日立電力系統(tǒng)等。