燃煤发电占全球发电量的50%以上。然而，由于它对环境的影响，长期以来它一直被视为电力工业的祸害。由于煤炭的高排放，人们正在研究和开发新的燃烧技术和方法，使煤炭成为一种更有效、更清洁的发电燃料。 洁净煤燃烧据国际能源署称，从2020年起，丰富的清洁能源供应将来自清洁煤炭燃烧等新技术(IEA，《世界能源展望:2001洞见》，2001年10月)。美国能源部艾姆斯实验室(Ames Laboratory)对洁净煤技术的研究导致了一种新的薄金属过滤材料的开发，这种材料可能是新的清洁燃烧、燃煤发电技术商业化应用的关键。 陶瓷过滤器清洁煤技术已经存在一段时间了，其形式是将加压流化床燃烧和集成气化联合循环纳入现有电厂。高压和高温燃烧掉了大部分污染物，减少了产生的温室气体的数量。然而,这些系统使用易碎的陶瓷过滤器,防止微粒的飞灰烟气到达涡轮驱动电厂的发电机,但容易开裂由于周期性的反冲,内部爆炸的压缩空气清除累积的粉煤灰。欧洲杯猜球平台 艾姆斯实验室冶金与陶瓷项目的高级冶金学家艾弗•安德森表示:“陶瓷过滤器在耐高温和气体产生的恶劣氧化硫化环境方面做得很好，但它们非常脆弱。”你想要一个过滤器，是足够坚固，有足够长的寿命，你可以基本上忘记它。这是这项技术起飞的最后一个大障碍。” 超耐热不锈钢过滤器
为了找到这些特性，安德森和他的研究团队着眼于从航空航天工业中开发的镍、钴和铁基高温合金中开发坚固的过滤器。研究人员选择了一种镍基合金，这种合金可以在高温下保持其强度，不受热冲击的影响，但更重要的是，它在氧化时形成了一层保护层。 安德森解释说:“我们选择的镍铬铝铁合金含有足够数量的铝，以形成一层坚韧的氧化铝保护膜。”“一旦氧化铝层形成，它也可以防止进一步氧化。” 制造超耐热不锈钢过滤器虽然陶瓷过滤器需要厚的强度，但高温合金金属过滤器可以相当薄。安德森使用了一种叫做松粉烧结的工艺来制造薄的、可渗透的金属薄片。 使用高压气体雾化系统将高纯高温合金熔融转化为细粉。当热金属通过喷嘴时，高压氮气射流将液态高温合金分解成数百万个微小的金属球。然后将产生的粉末进行分类，并在一个浅的“饼干片”中铺开一层0.5毫米的薄层，然后在真空炉中加热。这将粒子结合在一起，在球体之间形欧洲杯猜球平台成坚固、光滑的连接点，但同时也留下了空气间隙。 高温合金过滤器的性能研究人员利用这一过程进行了一系列弯曲半径测试，以了解金属的成形情况。根据安德森的说法，这种材料的延展性足以使其形成波纹管，这不仅对强度非常重要，而且对显著增加过滤器表面积的数量也非常重要。 高温合金过滤器的未来安德森希望在高容量商业设备上测试这一过程，并在美国北达科他大学运营的能源部示范电厂测试过滤器。2020欧洲杯下注官网他说:“我认为这种过滤器会对全世界的电力行业产生巨大的影响。”“在开发超清洁的氢转换(燃料电池)发电站或完全利用风能、太阳能等可再生资源之前，让污染严重的煤炭清洁燃烧成为可能只是一个权宜措施。” |