تحليل تطبيقات الفولاذ المقاوم للصدأ في صناعة الطاقة الجديدة في الثلاثين عامًا القادمة

مع الهدف المقترح المتمثل في تحقيق ذروة الكربون وحياد الكربون ، تم تحديد اتجاه التنمية المستقبلية لانتقال الطاقة في الصين. ستحل مصادر الطاقة الجديدة محل الفحم تدريجيًا ، وبالتالي تقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون وتحقيق انتقال الصين من الكربون المرتفع إلى الكربون المنخفض.

الفولاذ المقاوم للصدأ هو صناعتنا الاستراتيجية الناشئة وصناعة تصنيع المعدات التي تعمل على ترقية المواد المتطورة ، ويتم تنفيذ استراتيجية الكربون المزدوجة الوطنية ، والمواد الرئيسية لتحويل هيكل الطاقة ، ويحظى بمزيد من الاهتمام.

للحصول على معلومات عن الفولاذ المقاوم للصدأ أو شراء الفولاذ المقاوم للصدأ من فضلك تواصل معنا

(1) تطبيق الفولاذ المقاوم للصدأ في توليد الطاقة

1. توليد الطاقة الكهرومائية

دفاعة التوربينات الهيدروليكية مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ ويتم تطبيقها في شكل صب في المرحلة المبكرة.

نظرًا لتطوير التوربين إلى سعة كبيرة واتجاه هبوط عالٍ ، من أجل تحسين أداء المكره ، تم اعتماد المنتجات المزورة ، وتم نقل نوع الفولاذ من النوع Cr13 المبكر إلى الفولاذ 00Cr13Ni5Mo مع قابلية لحام جيدة.

بالإضافة إلى ذلك ، 0Cr18Ni9N (304N) و 2205 تم استخدام الألواح المركبة المزدوجة من الفولاذ المقاوم للصدأ بنجاح لبعض المكونات المقاومة للتآكل والمقاومة للتآكل في محطات الطاقة الكهرومائية.

2 توليد الطاقة الحرارية

تتمثل المشكلة المهمة لتوليد الطاقة الحرارية في تحسين الكفاءة الحرارية.

من أجل تحسين الكفاءة الحرارية لمراجل محطات الطاقة الحرارية ، فإن المعدات الكبيرة الحجم وظروف البخار ذات درجة الحرارة العالية والضغط العالي هي اتجاه التطوير الحتمي.

في الوقت الحاضر ، تم تصنيع الغلايات دون الحرجة وفوق المتوسطة. مع زيادة الضغط ودرجة الحرارة ، لم تعد المواد الأصلية لأنبوب فولاذي فائق التسخين قادرة على تلبية المتطلبات ، والفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي بقوة جيدة لدرجة الحرارة العالية ، مثل 321 و 316 الفولاذ المقاوم للصدأ، بدلا من ذلك.

 

(1) النوع Cr12 ، 304 ، 310 سلسلة من الفولاذ المقاوم للصدأ المقاوم للحرارة لوحدات الطاقة الحرارية فوق الحرجة.

(2) شفرات التوربينات من النوع Cr13 ، lCr12Ni3Mo2Nb ، 17-4PH ؛ الجذعية ، صمام الانزلاق ، الجلبة مع تسلل N 1Cr13 ؛ الربيع مع 3Cr13 ، 4Cr13 ؛ CF8C وهلم جرا ؛ الدوار X12Cr MoWVNb N10.1.1.

(3) مولد ضغط ثابت زنبركي مع 17-7PH.

(4) تعمل النانو ذاتية السطح على تحسين مقاومة الأكسدة للفولاذ المقاوم للصدأ 1Cr17.

3 توليد الطاقة النووية

تشتمل محطة الطاقة النووية على مجموعة واسعة من المواد ، بما في ذلك الوقود النووي ، وسيط النيوترونات ، والتحكم في التفاعل النووي ومواد الانعكاس ، ومبرد المفاعل ، ومواد هيكل المفاعل. من بينها ، يستخدم الفولاذ المقاوم للصدأ بشكل أساسي كمواد هيكل مفاعل.

مواد تكسية الوقود النووي لمحطات الطاقة النووية ، غلاف الضغط للمفاعلات النووية ، الأجزاء الداخلية للمفاعل ، أنبوب نقل الحرارة لمولد البخار ، وما إلى ذلك كلها مواد هيكلية رئيسية.

أصبح الفولاذ وسبائك النيكل هدفًا لاختيار المواد الإنشائية لمحطات الطاقة النووية نظرًا لتكنولوجيا الإنتاج الناضجة والمصادر الواسعة.

 

وفقًا للمقدمة ، فإن استهلاك طاقة توليد الطاقة البالغة 1 مليون كيلووات من محطات الطاقة النووية أكثر من 50000 طن من الفولاذ ، وعاء ضغط جسم المفاعل ، مكون الركيزة ، آلية محرك قضيب التحكم ، المعدات ، المكونات ، أجزاء من مفتاح نظام الدائرة أجزاء مثل الفولاذ وسبائك النيكل ، وعددها يصل إلى آلاف الأطنان ، من حيث مفاعل الماء المضغوط ومفاعل الماء المغلي ، والمعدات والمكونات المتصلة بالدائرة الأولية لسائل التبريد ، أكثر من 90٪ مصنوعة من الفولاذ والنيكل سبائك ، والفولاذ المقاوم للصدأ يمثل 80-90٪ من الفولاذ وسبائك النيكل

4. توليد طاقة المد والجزر

يتم تطوير العديد من الأجهزة لتسخير طاقة الأمواج والمد والجزر. تستخدم بعض النماذج الأولية الفولاذ المقاوم للصدأ ، الذي يتمتع بسجل طويل في بيئات مياه البحر في صناعة النفط والغاز. سيصبح نقل المعرفة إلى هذه الطاقة الجديدة أكثر أهمية.

تجمع السبائك ثنائية الطور والفائقة ثنائية الطور بين القوة ومقاومة التآكل ومن المرجح أن تلعب دورًا مهمًا في بيئة الخدمة القاسية هذه.

(1) الفولاذ المقاوم للصدأ المقاوم للتآكل بمياه البحر ، الفولاذ المقاوم للصدأ عالي القوة لتوليد طاقة الأمواج.

(2) 06 Cr17Ni7Ti0.8Al2 و 00Cr13Ni8Mo2Al الفولاذ المقاوم للصدأ عالي القوة لأسطوانة التحكم ومسار السد البحري لتوليد طاقة المد والجزر.

(3) مقاومة تجويف الفولاذ المقاوم للصدأ تجويف مياه البحر جلخ.

5 توليد الطاقة الشمسية

الفولاذ المقاوم للصدأ هو مادة طبيعية لتطبيقات الطاقة الشمسية ، بما في ذلك سخانات المياه بالطاقة الشمسية ، وركائز الألواح الكهروضوئية ذات الأغشية الرقيقة (PV) ، ولوحات الدعم والموصلات لألواح الإضاءة الكريستالية ، والمرايا ذات المساحة الكبيرة لأنظمة حصاد الشمس.

 

(1) الفولاذ المقاوم للصدأ للوحة تجميع الطاقة الشمسية الخفيفة ، خزان التخزين ، اللوح السفلي غير المتبلور على شكل قرص العسل ، اللوح المطوي للمبادل الحراري ، وما إلى ذلك.

(2) توليد الطاقة الحرارية الشمسية مع مقاومة التآكل المتوسطة للتبادل الحراري ، ومعامل نفاذية الهيدروجين المنخفض مع الفولاذ المقاوم للصدأ الاقتصادي.

(3) الامتصاص المباشر للطاقة الشمسية من الفولاذ المقاوم للصدأ غير المتبلور.

(4) ارتفاع معدل امتصاص الحرارة ، وانخفاض الطاقة الحرارية المنعكسة ، والمعالجة السطحية السوداء من الفولاذ المقاوم للصدأ.

(5) يستخدم سخان المياه الشمسي AISI304، 444 ، الفولاذ المقاوم للصدأ Cr17Mo2Ti و B445J1M.

(6) الفولاذ المقاوم للصدأ AISI304 للأغشية المرنة للإلكترود الشمسي والركيزة المرنة للبطارية.

6. Mمعدات توليد طاقة السوائل اللاإرادية

 

(1) 00Cr26 Mol ، 0Cr27 لأنود قناة توليد الطاقة الثلاثية المغناطيسية التي تعمل بالفحم ، 02Cr27.5Al6.5RE فولاذ مقاوم للحرارة للصين.

(2) الفولاذ المقاوم للصدأ والفولاذ Fe-Cr-Al لتوليد الطاقة MHD مواد الجدار البارد.

(3) إطار كبريت مغناطيسي فائق التوصيل ، دوار مولد سائل مغناطيسي ، معدات نقل للفولاذ المقاوم للصدأ غير المغناطيسي بدرجة حرارة منخفضة للغاية.

7. الطاقة الحرارية الجوفية

(1) مقاومة الكبريتيد ، مبادل حرارة المياه الجوفية ذو درجة الحرارة العالية بحمض أيون كلوريد مع الفولاذ المقاوم للصدأ الاقتصادي Mo.

(2) مقاومة التآكل ضعيفة ، ومبادل حراري للمياه الحرارية الأرضية بدرجة حرارة عالية مع 0Cr13 ، و lCr13 من الفولاذ المقاوم للصدأ.

(3) 0 Cr13 Ni5 Mo فولاذ مقاوم للصدأ مارتنسيتي لدوار توربينات محطة الطاقة الحرارية الأرضية.

8. توليد الطاقة المهدرة

(1) سلسلة الفولاذ المقاوم للصدأ والفولاذ المقاوم للصدأ المقاوم للتآكل لتوليد الطاقة لحرق النفايات.

(2) الفولاذ المقاوم للصدأ المقاوم للحرارة لتوليد الطاقة الجماعية.

(3) غلاية عالية الكفاءة لتوليد الطاقة الضائعة أنبوب التسخين الزائد 0Cr25 Ni20 ، 0Cr25 Ni20Nb0.4N ، 0Cr22Ni25 Mo1.5Nb0.15N ، 0Cr 25Ni13Mo1W ، إلخ.

9 خلايا الوقود

(1) الفولاذ المقاوم للصدأ Cr22Al 10 المقاوم للحرارة لخلايا وقود الكربونات المنصهرة.

(2) الفولاذ المقاوم للصدأ الفائق لفواصل خلايا الوقود بالكهرباء البوليمر.

(3) الفولاذ المقاوم للصدأ المعالج بتكنولوجيا الفيلم لخلايا الوقود الصلب.

(4) XlNi Cr MoCu25.20.5 و XlNi Cr Ni MoCu25.20.7 و X2 Cr Ni Mn MoN 25.18.6.5 من الفولاذ المقاوم للصدأ الفائق لألواح ثنائية القطب لخلايا الوقود بتبادل البروتون.

(5) 500 ~ 700 لوحة دعم خلية الوقود AISI 430.

(6) أنواع مختلفة من الفولاذ المقاوم للصدأ لخلايا الوقود المبردة مع البوليمرات مثل الإلكتروليتات.

(7) الفولاذ المقاوم للصدأ RMG ، 232J3 لخلايا وقود الأكسيد الصلب.

(8) الجيل الثالث من الفولاذ المقاوم للصدأ الفريتي لقضيب ربط خلية الوقود.

(9) الفولاذ المقاوم للصدأ لركيزة الخلايا الشمسية السيليكونية غير متبلورة.

(10) مادة لوحة مركبة 0.3 مم من النحاس الخالي من الأكسجين / الفولاذ المقاوم للصدأ / أنبوب التفريغ الصف ني لبطارية الزر الصغير.

(2) تطبيق الفولاذ المقاوم للصدأ في تطوير طاقة الهيدروجين

يجب أن يبدأ استخدام الهيدروجين من إنتاج الهيدروجين لأن الهيدروجين نادرًا ما يوجد في الطبيعة كمادة بسيطة ، ويجب إنتاجه من خلال العمليات الصناعية ، وتتطلب جميع معدات إنتاج الهيدروجين الفولاذ المقاوم للصدأ.

وفقًا للمعلومات ذات الصلة ، ستستثمر أوروبا أكثر من 750 مليار يورو في ثاني أكسيد الكربون في عام 2025. بين الآن وعام 2040 ، ستستثمر طاقة الهيدروجين الخضراء (التي تعتمد في الغالب على الطاقة الخالية من الانبعاثات ، وهي الرياح والطاقة الشمسية (00591) والتحليل الكهربي المائي) زيادة من 8.5 مليون طن إلى 30 مليون طن.

تُستخدم كميات كبيرة من الفولاذ المقاوم للصدأ وسبائك النيكل في إنتاج الهيدروجين ونقله وتخزينه واستخدامه. تتطلب أجهزة التحليل الكهربائي التي تنتج الهيدروجين الأخضر الكثير من الفولاذ المقاوم للصدأ وبعض سبائك النيكل ، مثل الألواح ثنائية القطب.

يحتوي نقل وتخزين الهيدروجين لمسافات طويلة ، مثل أنظمة محطات الموانئ والمقطورات ومحطات التزود بالوقود ، على بعض مكونات الفولاذ المقاوم للصدأ وحتى سبائك النيكل.

ومن معدات إنتاج الهيدروجين إلى استخدام طاقة الهيدروجين تحتاج إلى الفولاذ المقاوم للصدأ.

بعد التسييل ، يحتاج الهيدروجين إلى التخزين والنقل بالشاحنة ، والسفن ، والمقطورة ، وخطوط الأنابيب. تستخدم محطات الهيدروجين الفولاذ المقاوم للصدأ وقد تحتاج إلى الهيدروجين للطاقة في المستقبل.

سيتم استخدام الهيدروجين أيضًا كمصدر للطاقة لمحطات توليد الطاقة بالغلايات ومحطات الطاقة الحرارية والسيارات والحافلات والشاحنات والقطارات والسفن والرافعات الشوكية والمركبات الأخرى. معظم مكونات المولدات الإلكتروليتية وخلايا الوقود مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ لنقل وتخزين الهيدروجين لمسافات طويلة وبكميات كبيرة ، مثل أنظمة الموانئ الطرفية والمقطورات ومحطات التزود بالوقود.

تشمل هذه المرافق والأدوات بعض أجزاء الفولاذ المقاوم للصدأ وحتى سبائك النيكل. في عملية استخدام الهيدروجين ، هناك مكونات طاقة ثابتة ووحدات توليد مشترك والمزيد من الفولاذ المقاوم للصدأ وسبائك النيكل. في المستقبل ، سيتم استخدام خلايا الوقود بشكل أكبر في الحافلات والشاحنات والقطارات والسفن والرافعات الشوكية ، وستستخدم المزيد من الألواح ثنائية القطب والفولاذ المقاوم للصدأ وتجميعات سبائك النيكل.

وفي الختام

على المدى المتوسط ​​إلى الطويل (الثلاثين عامًا القادمة ، حتى عام 30) ، يعتبر انتقال الطاقة هو الاتجاه السائد في The Times.

من الواضح أن مستقبل المجتمع يعتمد على مصادر الطاقة الجديدة والمتجددة. من الواضح أيضًا أن الفولاذ المقاوم للصدأ سيكون جزءًا لا غنى عنه في تقنيات الإنتاج هذه.