几种材料在氯化物储热熔盐中腐蚀行为研究

发布时间：2020-10-15 04:03

　　 太阳能热发电系统的子系统——储热蓄热系统是整个系统的核心,已商业化运行的塔式太阳能热发电系统多采用硝酸盐为储热传热介质,但是硝酸熔盐一般使用温度在300-500℃,导致太阳能热发电站的效率不高。所以,有必要选取使用温度更高的熔盐。氯化物熔盐最高使用温度可达900℃,在高温下依然保持很好的稳定性。但是氯化物熔盐腐蚀性强,会造成熔盐容器及管道严重腐蚀。本文采用浸泡法和电化学法研究了 316不锈钢、Inconel625合金、SiC陶瓷三种材料在三元氯化物熔盐中(52.9%ZnCl2-33.7%KCl-13.4%NaCl)的腐蚀行为,分析了其在氯化物熔盐中的腐蚀机理,并在316不锈钢表面制备了不同含量的Ni-SiC复合镀层,研究了复合镀层在氯化物熔盐中的腐蚀行为。主要结果如下:(1)SiC陶瓷在氯化物熔盐中的腐蚀失重远小于其他两种材料,表明SiC陶瓷在氯化物熔盐中有很好的耐蚀性。在700℃的三元氯化物熔盐中,和316不锈钢相比,Inconel625合金的自腐蚀电流小,电荷转移电阻大,说明其耐蚀性能优于316不锈钢。(2)316不锈钢和Inconel625合金在氯化物熔盐中,基体表面氧化膜与熔盐反应生成的氯气,穿过氧化膜到达氧化膜/基体界面与基体反应生成金属氯化物,金属氯化物向外逸出,到达氧化膜/基体界面处氧压较高的地方又生成氯气,氯气继续向里渗入,形成循环,造成基体材料的不断腐蚀。(3)316不锈钢表面制备的Ni-SiC复合镀层,具有较高的硬度和耐磨性,在氯化物熔盐中的极化曲线具有明显的钝化特征,表明其在氯化物熔盐中具有很好的耐蚀性,当SiC含量为40g/L时,耐蚀性最佳。在进一步提高涂层致密度和与基体粘结性能的基础上,Ni-SiC复合镀层有望应用于太阳能热发电氯化物熔盐腐蚀防护领域。
【学位单位】：西安科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TG172
【部分图文】：

价约为 15 美分/度，为了使得太阳能热发电厂可以与传统争，就必须提高太阳能热发电厂发电效率。热发电系统发电过程，就是把太阳能储存起来，经过发电装置将储存集太阳的热量，再利用温差发电技术将热能转变成电能，。在此过程中，储热介质的利用非常关键，性能优异的储的发电效率，同时可以在管道中多次循环利用，能够满足件[2]。太阳能热发电技术按照太阳能采集的方式可以划分太阳能热发电站；(2) 塔式太阳能热发电站；(3) 碟式太阳能尔式热发电站。太阳能热发电站能热发电站[5-6]现在已经走向了商业化，可以和传统发电电。图 1.1 为槽式太阳能热发电站的一部分，如图所示。

1 绪论保证发电的稳定性。国外针对槽式太阳能热发电技术做了大量研究，对使用材料行工艺、理论研究等方面做出了许多成绩，相比而言，我国太阳能热发电技术起步在太阳能热发电技术方面存在一定差距。1.2.2 塔式太阳能热发电站太阳能热发电[7,8]是通过反射镜将太阳能转变成热能，之后进行热能到电能的换。塔式太阳能热发电采用点聚焦技术，又称集中式太阳能热发电系统。它是场间竖立一个高塔，其高塔顶部有接收器，高塔周围的场地上分布许多台大型反射即定日镜，每一台定日镜都有一个自己的跟踪装置，能准确的随太阳转动，将太反射到接收器上，加热储热介质，带动发动机发电。一般塔式太阳能热发电系统部分组成，分别是聚光子系统、集热子系统、蓄热子系统和发电子系统。与槽式电系统、碟式热发电系统相比，塔式热发电系统具有聚光能力强、集热多、产生更容易等优点，因此热动效率更高。

西安科技大学全日制工程硕士学位论文出示范项目范畴，走向商业化。能热发电站发电系统如图 1.3 所示，它是由反射镜面、能量电机组等组成，其中反射镜面追踪太阳光线，反将太阳能转化成热能，之后热能通过发动机转化是模块化制造，所以可以根据发电规模大小进行热发电站，碟式热发电站在实际应用中规模较小，多台连用易出现其他问题，造成成本增加。现偏远地区，而且还是小型单独建立的，处于试用段距离，但是现在也受到广大研究者的青睐，并得推广。
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本文编号：2841667