美国能源部投资2800万美元开发燃气轮机超高温材料

发布时间: 2020-05-20 16:30:29   来源:中国航空报  作者:

  日前,美国能源部宣布向一个新的高级研究项目——能源(ARPA-E) 项目——耐超高温材料提高涡轮效率(ULTIMATE)提供2800万美元的资助。该项目将开发和验证能在燃气涡轮叶片的高温和高应力环境下工作的超高温材料。该项目将主要针对发电和航空工业中的燃气轮机应用。

  “燃气轮机是一种主要的发电设备,在过去的几年里,它为清洁发电做出了巨大贡献,”能源部副部长马克·W· 梅内塞斯说。“在ULTIMATE项目下开发新的创新技术,将使我们能够在从发电到运输和航空的多个电力行业更好地利用燃气轮机,从而提高所有这些行业的效率。”

  燃气轮机有多种用途, 从航空发动机到工业发电。据估计,天然气涡轮机目前产生了美国全国发电量的35%。提高涡轮机效率将创造机会, 产生更多的能源节约、更低的碳排放,并使这些部门以及其他部门的经济受益。

  ARPA-E主管莱恩·赫纳托夫斯基指出, 新型超高温合金与涂层和先进制造技术相结合的发展将有助于提高发电和航空工业的效率,而让涡轮在更高的温度下运行更长的持续时间,将大大减少许多关键发电应用中的能源浪费和碳排放。”ULTIMATE项目将通过提高在最苛刻环境中使用的材料的耐温能力来提高燃气轮机的效率,例如涡轮叶片。通过渐进的微观结构和化学精炼,当前最先进的叶片材料的耐温能力在过去几十年中稳步提高到1100℃。然而,现在是一个发现、开发和实施具有更高耐温能力新材料的机会,以进一步提高效率和经济收益。ULTMATE项目将通过开发与先进制造工艺相结合的新型超高温金属合金和涂层来满足这一需求。ULTIMATE项目的目标是在材料测试环境中,使燃气轮机叶片能够在1300℃下连续运行,或者在涂层情况下,涡轮进口温度达到1800℃或更高。

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      关键词: 燃气轮机,能源
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