美國能源部投資2800萬美元開發(fā)燃氣輪機超高溫材料

　　日前，美國能源部宣布向一個新的高級研究項目——能源(ARPA-E) 項目——耐超高溫材料提高渦輪效率(ULTIMATE)提供2800萬美元的資助。該項目將開發(fā)和驗證能在燃氣渦輪葉片的高溫和高應(yīng)力環(huán)境下工作的超高溫材料。該項目將主要針對發(fā)電和航空工業(yè)中的燃氣輪機應(yīng)用。

　　“燃氣輪機是一種主要的發(fā)電設(shè)備，在過去的幾年里，它為清潔發(fā)電做出了巨大貢獻，”能源部副部長馬克·W· 梅內(nèi)塞斯說。“在ULTIMATE項目下開發(fā)新的創(chuàng)新技術(shù)，將使我們能夠在從發(fā)電到運輸和航空的多個電力行業(yè)更好地利用燃氣輪機，從而提高所有這些行業(yè)的效率。”

　　燃氣輪機有多種用途， 從航空發(fā)動機到工業(yè)發(fā)電。據(jù)估計，天然氣渦輪機目前產(chǎn)生了美國全國發(fā)電量的35%。提高渦輪機效率將創(chuàng)造機會， 產(chǎn)生更多的能源節(jié)約、更低的碳排放，并使這些部門以及其他部門的經(jīng)濟受益。

　　ARPA-E主管萊恩·赫納托夫斯基指出， 新型超高溫合金與涂層和先進制造技術(shù)相結(jié)合的發(fā)展將有助于提高發(fā)電和航空工業(yè)的效率，而讓渦輪在更高的溫度下運行更長的持續(xù)時間，將大大減少許多關(guān)鍵發(fā)電應(yīng)用中的能源浪費和碳排放。”ULTIMATE項目將通過提高在最苛刻環(huán)境中使用的材料的耐溫能力來提高燃氣輪機的效率，例如渦輪葉片。通過漸進的微觀結(jié)構(gòu)和化學(xué)精煉，當(dāng)前最先進的葉片材料的耐溫能力在過去幾十年中穩(wěn)步提高到1100℃。然而，現(xiàn)在是一個發(fā)現(xiàn)、開發(fā)和實施具有更高耐溫能力新材料的機會，以進一步提高效率和經(jīng)濟收益。ULTMATE項目將通過開發(fā)與先進制造工藝相結(jié)合的新型超高溫金屬合金和涂層來滿足這一需求。ULTIMATE項目的目標(biāo)是在材料測試環(huán)境中，使燃氣輪機葉片能夠在1300℃下連續(xù)運行，或者在涂層情況下，渦輪進口溫度達到1800℃或更高。