12月19日，揚州大學(xué)傳出消息：該校吳多利博士研究團隊在國家自然科學(xué)基金和江蘇省雙創(chuàng)博士項目相關(guān)項目的資助下，針對水蒸氣含量對鎳鋁涂層生物質(zhì)高溫腐蝕性能的影響進行的系統(tǒng)研究取得了關(guān)鍵性新突破。相關(guān)研究成果已在材料腐蝕學(xué)科國際學(xué)術(shù)期刊《腐蝕科學(xué)》在線發(fā)表，將為后續(xù)生物質(zhì)高溫腐蝕的防護措施提供更加全面的科學(xué)理論依據(jù)。
生物質(zhì)能作為最具潛力的可再生能源，已成為僅次于煤炭、石油和天然氣的第四大能源，開發(fā)潛力十分巨大。生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)的推廣應(yīng)用，將是實現(xiàn)“雙碳”目標的有效技術(shù)途徑，對于推動我國生物質(zhì)資源規(guī)模化和高效清潔利用具有重大作用。
吳多利介紹，目前，關(guān)于生物質(zhì)高溫腐蝕的研究大都針對具有腐蝕性的沉積鹽，但生物質(zhì)發(fā)電廠的實際工作環(huán)境中水蒸氣對鍋爐過熱器管道的腐蝕也不容忽視。該研究團隊針對水蒸氣含量對鎳鋁涂層生物質(zhì)高溫腐蝕性能的影響進行系統(tǒng)研究，深入闡述了不同水蒸氣含量下的涂層高溫腐蝕機理。
該團隊研究結(jié)果表明，在不含水蒸氣的條件下，涂層展現(xiàn)出優(yōu)異的抗腐蝕性能，在表面形成了以氧化鋁為主的保護層，在局部區(qū)域發(fā)生氯化物腐蝕，造成輕微的表面和晶間腐蝕。而在含水蒸氣的條件下，除氯化物腐蝕外，水蒸氣滲透到腐蝕層/涂層界面，并產(chǎn)生活性氯，進一步加速腐蝕進程。水蒸氣含量的增加會在涂層表面形成大量鋁酸鉀，從而抑制氯的產(chǎn)生并減少涂層中氧化物形成元素的消耗。水蒸氣含量為15%時，涂層晶間腐蝕最嚴重；水蒸氣含量為30%時，涂層表面腐蝕最嚴重。
吳多利認為，在生物質(zhì)發(fā)電廠實際運行中，可以通過生物質(zhì)燃料中水蒸氣的調(diào)控，實現(xiàn)對涂層高溫腐蝕行為更高的預(yù)期，助推生物質(zhì)發(fā)電的大規(guī)模推廣。因此，該項研究具有非常廣闊的發(fā)展前景，可以有效提高生物質(zhì)發(fā)電的效率，助力我國“雙碳”目標的實現(xiàn)。
（原載12月23日《科技日報》3版）
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