一種降低太陽(yáng)能發(fā)電儲(chǔ)熱熔鹽腐蝕性能的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種降低太陽(yáng)能發(fā)電儲(chǔ)熱熔鹽腐蝕性能的方法，該方法為：向太陽(yáng)能發(fā)電儲(chǔ)熱熔鹽中加入三氧化二釔并混合均勻，所述三氧化二釔的加入量與太陽(yáng)能發(fā)電儲(chǔ)熱熔鹽的質(zhì)量之比為1∶（1000～2000）。本發(fā)明能夠顯著降低儲(chǔ)熱器、換熱器、熔鹽泵等設(shè)備在與儲(chǔ)熱熔鹽接觸過(guò)程中的腐蝕速率，提高儲(chǔ)熱器、換熱器、熔鹽泵等設(shè)備的使用壽命以及太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定性，本發(fā)明簡(jiǎn)單可行，生產(chǎn)成本低廉，工藝易控，效果顯著。
【專利說(shuō)明】一種降低太陽(yáng)能發(fā)電儲(chǔ)熱熔鹽腐蝕性能的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于太陽(yáng)能熱發(fā)電【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種降低太陽(yáng)能熱發(fā)電儲(chǔ)熱熔鹽腐蝕性能的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，太陽(yáng)能熱發(fā)電是太陽(yáng)能利用中的重要項(xiàng)目，它最有可能跟風(fēng)力發(fā)電、水力發(fā)電一樣產(chǎn)生能與化石燃料上相競(jìng)爭(zhēng)的大量電能，被認(rèn)為是可再生能源發(fā)電中最有前途的發(fā)電方式。太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)已引起世界許多國(guó)家的關(guān)注。太陽(yáng)能熱發(fā)電對(duì)于緩解全世界特別是我國(guó)能源緊張和環(huán)境惡化的局面具有重要的戰(zhàn)略意義。
[0003]太陽(yáng)能熱發(fā)電有槽式、塔式和碟式三種系統(tǒng)。其中塔式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)的聚光比最大，能夠極大地提高單套機(jī)組的效率，同時(shí)大幅度降低投資成本，成為目前國(guó)際上領(lǐng)先的太陽(yáng)能熱發(fā)電裝置。塔式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)包括吸熱系統(tǒng)、傳熱蓄熱系統(tǒng)、傳統(tǒng)發(fā)電系統(tǒng)。其中蓄熱系統(tǒng)能將白天收集到的太陽(yáng)能儲(chǔ)存起來(lái)，在沒(méi)有陽(yáng)光的條件下，也能向發(fā)電機(jī)組提供穩(wěn)定的熱源供其發(fā)電。因此，傳熱蓄熱系統(tǒng)連接了吸收太陽(yáng)能和轉(zhuǎn)換太陽(yáng)能為電能的環(huán)節(jié)，傳熱蓄熱是太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，熱量?jī)?chǔ)存方式和蓄熱工質(zhì)的選擇也直接影響著電站的效率。
[0004]目前，國(guó)內(nèi)外太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)中采用的傳熱蓄熱工質(zhì)一般有蒸汽、導(dǎo)熱油、混合高溫熔鹽、液態(tài)金屬和熱空氣。其中，熔鹽作為傳熱蓄熱工質(zhì)由于相對(duì)于導(dǎo)熱油和其他工質(zhì)有很明顯的優(yōu)勢(shì)，受到了世界各國(guó)研究機(jī)構(gòu)的重視。熔鹽有混合碳酸鹽、混合硝酸鹽、氟化鹽、氯化鹽等類型。1981年在意大利西西里Adrano建立的Eurelioes塔式太陽(yáng)能熱電站采用Hitec熔鹽(7wt%NaN03+53wt%KN03+40wt%NaN02)作為傳熱蓄熱工質(zhì)，1996年美國(guó)Solar Two采用Solar Salt熔鹽(60wt%NaN03+40wt%KN03)作為傳熱蓄熱工質(zhì)，1997年電站(solar two)投入運(yùn)行，運(yùn)行實(shí)踐表明采用熔融鹽中間回路后，集熱器效率大大提高，得到了 88%的集熱效率，系統(tǒng)自身耗電減小了 27%，系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性均大大提高。而碳酸鹽則是采用 62mol%Li2C03+38mol%K2C03、43.5mol%Li2C03+31.5mol%Na2C03+25mo 1%K2C03>52mol%Li2C03+48mol%Na2C03進(jìn)行比熱和潛熱的研究。Takahashi等人開(kāi)發(fā)了 SiC和氟化鹽的混合物作為于空間動(dòng)態(tài)太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的變蓄熱材料，其中SiC和LiF的混合物可以用于入口溫度高達(dá)1000K?1100K的閉環(huán)傳統(tǒng)的氣輪機(jī)；另外，開(kāi)發(fā)了受到特別關(guān)注的SiC和共晶的LiF-CaF2 (80.5: 19.5，mol%)混合鹽。還有可獲得更高使用溫度的MgF2和SiC混合物被開(kāi)發(fā)應(yīng)用于空間動(dòng)態(tài)發(fā)電系統(tǒng)。D.F.Williams等人對(duì)氟化鹽作為傳熱介質(zhì)做了研究，得到LiF-NaF-KF(46.5: 11.5: 42，mol%)，其熔點(diǎn)為454°C，高溫條件下熱穩(wěn)定性好。
[0005]儲(chǔ)熱器的內(nèi)壁、換熱器、熔鹽泵等設(shè)備通常由不銹鋼材料或高溫合金材料制成。當(dāng)傳熱蓄熱工質(zhì)在傳熱蓄熱管路以及蓄熱罐中流動(dòng)時(shí)，熔鹽在高溫下與儲(chǔ)熱器、換熱器、熔鹽泵等設(shè)備接觸從而發(fā)生腐蝕。這個(gè)問(wèn)題對(duì)于系統(tǒng)的安全穩(wěn)定十分重要，否則將導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的損壞，大量泄露的高溫熔鹽還會(huì)引起安全事故，同時(shí)造成環(huán)境污染。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)于儲(chǔ)熱器、換熱器、熔鹽泵等設(shè)備在熔鹽中的腐蝕行為及腐蝕機(jī)理方面的研究仍處于起步階段，僅僅根據(jù)腐蝕機(jī)理對(duì)儲(chǔ)熱器、換熱器、熔鹽泵等設(shè)備用材進(jìn)行耐蝕改性，最主要的改性手段是在金屬基體中添加合金元素或在金屬基體表面制備高溫涂層，沒(méi)有提出更為有效的防護(hù)措施應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中。高溫涂層由于技術(shù)水平和制備設(shè)備尺寸受限，不能解決大尺寸及形狀復(fù)雜設(shè)備的防腐問(wèn)題，還不能應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)。此外，在金屬基體中添加合金元素或在金屬基體制備高溫涂層以提高金屬耐蝕性的方法成本較高，工藝復(fù)雜。
[0006]截止目前，尚未發(fā)現(xiàn)有關(guān)在太陽(yáng)能熱發(fā)電儲(chǔ)熱熔鹽中加入三氧化二釔以降低太陽(yáng)能發(fā)電儲(chǔ)熱熔鹽腐蝕性的方法見(jiàn)諸報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種簡(jiǎn)單可行、生產(chǎn)成本低廉、工藝易控、效果顯著的降低太陽(yáng)能熱發(fā)電儲(chǔ)熱熔鹽腐蝕性能的方法。該方法可以顯著降低儲(chǔ)熱器、換熱器、熔鹽泵等設(shè)備在與儲(chǔ)熱熔鹽接觸過(guò)程中的腐蝕速率，提高儲(chǔ)熱器、換熱器、熔鹽泵等設(shè)備的使用壽命以及太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
[0008]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種降低太陽(yáng)能發(fā)電儲(chǔ)熱熔鹽腐蝕性能的方法，其特征在于，該方法為:向太陽(yáng)能發(fā)電儲(chǔ)熱熔鹽中加入三氧化二釔并混合均勻，所述三氧化二釔的加入量與太陽(yáng)能發(fā)電儲(chǔ)熱熔鹽的質(zhì)量之比為1: (1000?2000)。
[0009]上述的一種降低太陽(yáng)能發(fā)電儲(chǔ)熱熔鹽腐蝕性能的方法，其特征在于，所述三氧化二釔的加入量與太陽(yáng)能發(fā)電儲(chǔ)熱熔鹽的質(zhì)量之比為1: (1100?1600)。
[0010]上述的一種降低太陽(yáng)能發(fā)電儲(chǔ)熱熔鹽腐蝕性能的方法，其特征在于，所述三氧化二釔的加入量與太陽(yáng)能發(fā)電儲(chǔ)熱熔鹽的質(zhì)量之比為1:1200
[0011]上述的一種降低太陽(yáng)能發(fā)電儲(chǔ)熱熔鹽腐蝕性能的方法，其特征在于三氧化二釔的平均粒度為IOOnm?150nm。
[0012]上述的一種降低太陽(yáng)能發(fā)電儲(chǔ)熱熔鹽腐蝕性能的方法，其特征在于，所述太陽(yáng)能發(fā)電儲(chǔ)熱熔鹽為碳酸鹽、硝酸鹽或氯化鹽。
[0013]本發(fā)明經(jīng)過(guò)大量創(chuàng)造性實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)，在經(jīng)三氧化二釔改性后的太陽(yáng)能發(fā)電儲(chǔ)熱熔鹽中放入不銹鋼基體或高溫合金基體，基體的熱腐蝕速率明顯低于其在未加入三氧化二釔的太陽(yáng)能發(fā)電儲(chǔ)熱熔鹽中的腐蝕速率，由此證實(shí):本發(fā)明所采用的在太陽(yáng)能發(fā)電儲(chǔ)熱熔鹽中加入一定量的三氧化二釔的技術(shù)手段，能夠使不銹鋼基體或高溫合金基體在太陽(yáng)能發(fā)電儲(chǔ)熱熔鹽中的腐蝕速率得到大幅下降，使太陽(yáng)能發(fā)電儲(chǔ)熱熔鹽的腐蝕性能得到顯著降低。這主要有兩方面的原因:其一，在太陽(yáng)能熱發(fā)電儲(chǔ)熱熔鹽體系中含有02_，O2-發(fā)揮著與水溶液中的OH-相類似的作用。當(dāng)熔鹽中02_的活度較高時(shí)熔鹽呈堿性，否則熔鹽呈酸性。由于三氧化二釔的加入改變了熔鹽中02_的活度，使熔鹽的酸堿度發(fā)生改變，使得金屬基體在儲(chǔ)熱熔鹽中形成的金屬氧化膜的溶解速度下降，從而降低了儲(chǔ)熱熔鹽的腐蝕性。其二，不銹鋼基體或高溫合金基體在經(jīng)三氧化二釔改性后的太陽(yáng)能發(fā)電儲(chǔ)熱熔鹽中進(jìn)行高溫腐蝕試驗(yàn)后，其結(jié)構(gòu)從外到內(nèi)分為三層:氧化層、腐蝕層和基體。三氧化二釔中的釔元素?cái)U(kuò)散進(jìn)入不銹鋼基體或高溫合金基體中，在基體表面與熔鹽共同作用形成了致密的氧化膜，而且基體中的鎳、鉻等合金元素也與熔鹽反應(yīng)形成了致密的氧化膜，多種氧化膜的存在能夠有效地阻止高溫熔鹽中氧、氮等向金屬基體內(nèi)部擴(kuò)散，抑制了內(nèi)氧化的發(fā)生及高溫熔鹽腐蝕的進(jìn)一步發(fā)展，起到了良好的鈍化保護(hù)作用，從而顯著提高了不銹鋼基體或高溫合金基體的耐蝕性能，進(jìn)而降低了太陽(yáng)能發(fā)電高溫熔鹽的腐蝕性。
[0014]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0015]1、本發(fā)明能夠使太陽(yáng)能發(fā)電儲(chǔ)熱熔鹽中的腐蝕性能顯著降低，使不銹鋼基體或高溫合金基體在太陽(yáng)能發(fā)電儲(chǔ)熱熔鹽中的腐蝕速率大幅下降。不銹鋼基體或高溫合金基體在經(jīng)三氧化二釔改性后的儲(chǔ)熱熔鹽中的腐蝕增重比未加三氧化二釔的儲(chǔ)熱熔鹽降低了 80%以上，因此本發(fā)明的方法顯著降低了太陽(yáng)能發(fā)電儲(chǔ)熱熔鹽的腐蝕性能，具有良好的推廣價(jià)值。
[0016]2、本發(fā)明在太陽(yáng)能發(fā)電儲(chǔ)熱熔鹽中加入一定量的三氧化二釔并混合均勻，能夠使釔元素?cái)U(kuò)散進(jìn)入到不銹鋼基體或高溫合金基體中，在其表面形成了致密的氧化膜，而且基體中的鎳、鉻等合金元素也與熔鹽反應(yīng)形成了致密的氧化膜，多種氧化膜可以有效的抑制腐蝕性元素向合金內(nèi)部擴(kuò)散，從而降低了太陽(yáng)能發(fā)電儲(chǔ)熱熔鹽的腐蝕性。
[0017]3、本發(fā)明方法簡(jiǎn)單，只需要將適宜濃度的三氧化二釔加入到現(xiàn)有的儲(chǔ)熱熔鹽中，就能夠使得太陽(yáng)能發(fā)電儲(chǔ)熱熔鹽的腐蝕性降低，可廣泛應(yīng)用與碳酸鹽、硝酸鹽、氯化鹽等太陽(yáng)能發(fā)電所采用的儲(chǔ)熱熔鹽。
[0018]4、本發(fā)明生產(chǎn)成本低，三氧化二釔的加入量極少，其加入工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)中便于操作，可廣泛應(yīng)用于太陽(yáng)能發(fā)電儲(chǔ)熱熔鹽中。
[0019]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1為本發(fā)明實(shí)施例lInconel625高溫合金在未加有三氧化二釔的熔鹽與加有三氧化二釔的熔鹽中的腐蝕增重對(duì)比曲線。
[0021]圖2為本發(fā)明實(shí)施例lInconel625高溫合金在加有三氧化二釔的熔鹽中于650°C腐蝕IOOh后的截面SEM圖。
[0022]圖3為本發(fā)明實(shí)施例lInconel625高溫合金在加有三氧化二釔的熔鹽中于650°C腐蝕IOOh后的表面SEM圖。
[0023]圖4為本發(fā)明實(shí)施例lInconel625高溫合金在加有三氧化二釔的熔鹽中于650°C腐蝕IOOh后的表面EDS譜圖。
[0024]圖5為本發(fā)明實(shí)施例lInconel625高溫合金在加有三氧化二釔的熔鹽中于650°C腐蝕IOOh后的表面XRD譜圖。
[0025]圖6為本發(fā)明實(shí)施例2314L不銹鋼在未加有三氧化二釔的熔鹽與加有三氧化二釔的熔鹽中的腐蝕增重對(duì)比曲線。
[0026]圖7為本發(fā)明實(shí)施例3316S不銹鋼在未加有三氧化二釔的熔鹽和加有三氧化二釔的熔鹽中的腐蝕增重對(duì)比曲線。
[0027]圖8為本發(fā)明實(shí)施例4Incoloy800高溫合金在未加有三氧化二釔的熔鹽與加有三氧化二釔的熔鹽中的腐蝕增重對(duì)比曲線。
[0028]圖9為本發(fā)明實(shí)施例5Incoloy800高溫合金在未加有三氧化二釔的熔鹽與加有三氧化二釔的熔鹽中的腐蝕增重對(duì)比曲線。
[0029]圖10為本發(fā)明對(duì)比例lInconel625高溫合金在未加有三氧化二釔的熔鹽與加有三氧化二釔的熔鹽中的腐蝕增重對(duì)比曲線。【具體實(shí)施方式】
[0030]實(shí)施例1
[0031]本實(shí)施例降低太陽(yáng)能發(fā)電熔鹽腐蝕性的方法為:將三氧化二釔加入到太陽(yáng)能發(fā)電熔鹽(熔鹽為二元碳酸鹽，具體為62wt%Li2C03+38wt%K2C03)中，并攪拌均勻，其中三氧化二釔的加入量與太陽(yáng)能發(fā)電儲(chǔ)熱熔鹽質(zhì)量之比為1:1200，所述三氧化二釔的平均粒度為120nmo
[0032]將本實(shí)施例加有三氧化二釔的熔鹽與未加三氧化二釔的熔鹽同時(shí)放入箱式電阻爐中加熱至650°C，然后在兩組熔鹽中均放入Incone 1625高溫合金試樣至650°C，之后在保溫時(shí)間均達(dá)到 5h、10h、15h、20h、30h、40h、50h、60h、70h、80h、90h 和 IOOh 后取出試樣，清洗干凈并烘干后，采用ACXULAB ALC-210.4型電子天平稱量。由此獲得本實(shí)施例1nconel625高溫合金在加有三氧化二釔的熔鹽中和在未加三氧化二釔的熔鹽中的腐蝕增重對(duì)比曲線，如圖1所示。由圖1可知，Inconel625高溫合金在加有三氧化二釔的熔鹽中的腐蝕增重緩慢，熔鹽的腐蝕速率顯著降低。
[0033]采用JSM5800型掃描電鏡測(cè)得本實(shí)施例1nconel625高溫合金在加有三氧化二釔的熔鹽中于650°C腐蝕IOOh后的截面形貌SEM照片，如圖2所示，圖中I為氧化層，II為腐蝕層，III為基體。由圖2可知，Inconel625高溫合金在加有三氧化二釔的熔鹽中于650°C腐蝕IOOh后，其結(jié)構(gòu)從內(nèi)到外分為三層:基體、腐蝕層和氧化層。
[0034]采用JSM5800型掃描電鏡測(cè)得本實(shí)施例1nconel625高溫合金在加有三氧化二釔的熔鹽中于650°C腐蝕IOOh后的表面形貌SEM照片，如圖3所示。由圖3可知，Inconel625高溫合金在加有三氧化二釔的熔鹽中于650°C腐蝕IOOh后，合金表面所形成的氧化層的結(jié)構(gòu)致密、均勻且形狀規(guī)則。
[0035]采用JSM5800型掃描電鏡自帶能譜分析儀測(cè)得本實(shí)施例1nconel625高溫合金在加有三氧化二釔的熔鹽中于650°C腐蝕IOOh后的表面EDS譜圖，如圖4所示。由圖4可知，Inconel625高溫合金在加有三氧化二乾的熔鹽中于650°C腐蝕IOOh后,合金表面所形成的氧化層中Y的含量為42.65%，Cr的含量為8.65%，F(xiàn)e的含量為13.54%，O的含量為28.91%，由此證實(shí)Inconel625高溫合金表面釔的含量較高，表明大量釔元素?cái)U(kuò)散進(jìn)入不銹鋼基體或高溫合金基體中。
[0036]采用JSM5800型掃描電鏡自帶能譜分析儀測(cè)得本實(shí)施例1nconel625高溫合金在加有三氧化二釔的熔鹽中于650°C腐蝕IOOh后的表面XRD譜圖，如圖5所示。由圖5可知，Inconel625高溫合金在加有三氧化二乾的熔鹽中于650°C腐蝕IOOh后,合金表面形成的氧化層主要由Ni2Cr204、NiO、Li2Cr04、Cr2O3> Y2O3等氧化物組成。由此證實(shí)三氧化二乾中的宇乙元素?cái)U(kuò)散進(jìn)入不銹鋼基體或高溫合金基體中，在基體表面與熔鹽共同作用形成了致密的氧化膜，而且基體中的鎳、鉻等合金元素也與熔鹽反應(yīng)形成了致密的氧化膜，多種氧化膜的存在能夠有效地阻止高溫熔鹽中氧、氮等向金屬基體內(nèi)部擴(kuò)散，抑制了內(nèi)氧化的發(fā)生及高溫熔鹽腐蝕的進(jìn)一步發(fā)展，起到了良好的鈍化保護(hù)作用，從而顯著提高了不銹鋼基體或高溫合金基體的耐蝕性能，進(jìn)而降低了太陽(yáng)能發(fā)電高溫熔鹽的腐蝕性。
[0037]實(shí)施例2
[0038]本實(shí)施例降低太陽(yáng)能發(fā)電儲(chǔ)熱熔鹽腐蝕性的方法為:將三氧化二釔加入到太陽(yáng)能發(fā)電儲(chǔ)熱熔鹽(熔鹽為三元碳酸鹽，具體為43.5mol%Li2C03+31.5mol%Na2C03+25mo 1%K2C03)中，并攪拌均勻，其中三三氧化二釔的加入量與太陽(yáng)能發(fā)電儲(chǔ)熱熔鹽質(zhì)量之比為1:2000，所述三氧化二釔的平均粒度為140nm。
[0039]將本實(shí)施例加有三氧化二釔的熔鹽與未加三氧化二釔的熔鹽同時(shí)放入箱式電阻爐中加熱至650°C，然后在兩組熔鹽中均放入314L不銹鋼試樣至650°C，之后在保溫時(shí)間均達(dá)到 5h、10h、15h、20h、30h、40h、50h、60h、70h、80h、90h 和 IOOh 后取出試樣，清洗干凈并烘干后，采用ACXULABALC-210.4型電子天平稱量。由此獲得本實(shí)施例314L不銹鋼在加有三氧化二釔的熔鹽中和在未加三氧化二釔的熔鹽中的腐蝕增重對(duì)比曲線，如圖6所示。由圖6可知，314L不銹鋼在加有三氧化二釔的熔鹽中的腐蝕增重緩慢，熔鹽的腐蝕速率顯著降低。
[0040]實(shí)施例3
[0041]本實(shí)施例降低太陽(yáng)能發(fā)電熔鹽腐蝕性的方法為:將三氧化二釔加入到太陽(yáng)能發(fā)電熔鹽(Hitec熔鹽，具體為7wt%NaN03+53wt%KN03+40wt%NaN02)中，并攪拌均勻，其中三氧化二釔的加入量與太陽(yáng)能發(fā)電儲(chǔ)熱熔鹽質(zhì)量之比為1:1000,所述三氧化二釔的平均粒度為150nmo
[0042]將本實(shí)施例加有三氧化二釔的熔鹽與未加三氧化二釔的熔鹽同時(shí)放入箱式電阻爐中加熱至650°C，然后在兩組熔鹽中均放入316S不銹鋼試樣至650°C，之后在保溫時(shí)間均達(dá)到 5h、10h、15h、20h、30h、40h、50h、60h、70h、80h、90h 和 IOOh 后取出試樣，清洗干凈并烘干后，采用ACXULAB ALC-210.4型電子天平稱量。由此獲得316S不銹鋼在加有三氧化二釔的熔鹽中和未加三氧化二釔的熔鹽的增重對(duì)比曲線如圖7所示。由圖7可知，316S不銹鋼在加有三氧化二釔的熔鹽中的增重緩慢，熔鹽腐蝕速率顯著降低。
[0043]實(shí)施例4
[0044]本實(shí)施例降低太陽(yáng)能發(fā)電儲(chǔ)熱熔鹽腐蝕性的方法為:將三氧化二釔加入到太陽(yáng)能發(fā)電儲(chǔ)熱熔鹽(Solar Salt熔鹽，具體為60wt%NaN03+40wt%KN03)中，并攪拌均勻，其中三氧化二釔的加入量與太陽(yáng)能發(fā)電儲(chǔ)熱熔鹽質(zhì)量之比為1:1100，所述三氧化二釔的平均粒度為IOOnm0
[0045]將本實(shí)施例加有三氧化二釔的熔鹽與未加三氧化二釔的熔鹽同時(shí)放入箱式電阻爐中加熱至650°C，然后在兩組熔鹽中均放入Incoloy800高溫合金試樣至650°C，之后在保溫時(shí)間均達(dá)到 5h、10h、15h、20h、30h、40h、50h、60h、70h、80h、90h 和 IOOh 后取出試樣，清洗干凈并烘干后，采用ACXULAB ALC-210.4型電子天平稱量。由此獲得Incoloy800高溫合金在加有三氧化二釔的熔鹽中和未加三氧化二釔的熔鹽的增重對(duì)比曲線如圖8所示。由圖8可知，Incoloy800高溫合金在加有三氧化二釔的熔鹽中的增重緩慢，熔鹽腐蝕速率顯著降低。
[0046]實(shí)施例5
[0047]本實(shí)施例降低太陽(yáng)能發(fā)電儲(chǔ)熱熔鹽腐蝕性的方法為:將三氧化二釔加入到太陽(yáng)能發(fā)電儲(chǔ)熱熔鹽(二元氯化鹽，具體為60wt%KCl+40wt%CaCl2)中，并攪拌均勻，其中三氧化二釔的加入量與太陽(yáng)能發(fā)電儲(chǔ)熱熔鹽質(zhì)量之比為1:1600，所述三氧化二釔的平均粒度為115nm。
[0048]將本實(shí)施例加有三氧化二釔的熔鹽與未加三氧化二釔的熔鹽同時(shí)放入箱式電阻爐中加熱到650°C，然后在兩組熔鹽中均放入Incoloy800高溫合金試樣至650°C，之后在保溫時(shí)間均達(dá)到2h、4h、6h、8h、10h、12h、14h和16h后取出試樣，清洗干凈并烘干后，采用ACXULAB ALC-210.4型電子天平稱量。由此獲得Incoloy800高溫合金在加有三氧化二釔的熔鹽中和未加三氧化二釔的熔鹽的增重對(duì)比曲線，如圖9所示。由圖9可知，Incoloy800高溫合金在加有三氧化二釔的熔鹽中的增重緩慢，熔鹽腐蝕速率顯著降低。
[0049]對(duì)比例I
[0050]本對(duì)比例與實(shí)施例1的區(qū)別之處僅在于:所述三氧化二釔的加入量與太陽(yáng)能發(fā)電儲(chǔ)熱熔鹽的質(zhì)量之比為1:5000。
[0051 ] 將本對(duì)比例加有少量三氧化二釔的熔鹽與未加三氧化二釔的熔鹽同時(shí)放入箱式電阻爐中加熱至650°C，然后在兩組熔鹽中均放入Inconel625高溫合金試樣至650°C，之后在保溫時(shí)間均達(dá)到 5h、IOh、15h、20h、30h、40h、50h、60h、70h、80h、90h 和 IOOh 后取出試樣，清洗干凈并烘干后，采用ACXULAB ALC-210.4型電子天平稱量。由此獲得本對(duì)比例Inconel625高溫合金在加有三氧化二釔的熔鹽中和在未加三氧化二釔的熔鹽中的腐蝕增重對(duì)比曲線，如圖10所示。由圖10可知，Inconel625高溫合金在加有少量三氧化二釔的熔鹽中的腐蝕增重迅速，降低熔鹽腐蝕速率的效果不顯著。由此可知三氧化二釔的加入量過(guò)少，在不銹鋼基體或高溫合金基體的表面不能形成有效的外氧化層，不能起到良好的降低熔鹽腐蝕性的作用。
[0052]此外，當(dāng)三氧化二釔的加入量過(guò)多時(shí)，雖然也能夠起到降低太陽(yáng)能發(fā)電儲(chǔ)熱熔鹽腐蝕性的作用，但是其降低熔鹽腐蝕性的作用與本發(fā)明相當(dāng)，額外增加了生產(chǎn)成本。因此本發(fā)明經(jīng)過(guò)大量?jī)?yōu)化后，最終選定三氧化二釔的加入量與太陽(yáng)能發(fā)電儲(chǔ)熱熔鹽的質(zhì)量之比為1: (1000 ?2000)。
[0053]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明作任何限制。凡是根據(jù)發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、變更以及等效變化，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種降低太陽(yáng)能發(fā)電儲(chǔ)熱熔鹽腐蝕性能的方法，其特征在于，該方法為:向太陽(yáng)能發(fā)電儲(chǔ)熱熔鹽中加入三氧化二釔并混合均勻，所述三氧化二釔的加入量與太陽(yáng)能發(fā)電儲(chǔ)熱熔鹽的質(zhì)量之比為1: (1000?2000)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種降低太陽(yáng)能發(fā)電儲(chǔ)熱熔鹽腐蝕性能的方法，其特征在于，所述三氧化二釔的加入量與太陽(yáng)能發(fā)電儲(chǔ)熱熔鹽的質(zhì)量之比為1: (1100?1600)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種降低太陽(yáng)能發(fā)電儲(chǔ)熱熔鹽腐蝕性能的方法，其特征在于，所述三氧化二釔的加入量與太陽(yáng)能發(fā)電儲(chǔ)熱熔鹽的質(zhì)量之比為1:1200。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的一種降低太陽(yáng)能發(fā)電儲(chǔ)熱熔鹽腐蝕性能的方法，其特征在于，所述三氧化二乾的平均粒度為IOOnm?150nm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的一種降低太陽(yáng)能發(fā)電儲(chǔ)熱熔鹽腐蝕性能的方法，其特征在于，所述太陽(yáng)能發(fā)電儲(chǔ)熱熔鹽為碳酸鹽、硝酸鹽或氯化鹽。
【文檔編號(hào)】F24J2/34GK103776180SQ201410036504
【公開(kāi)日】2014年5月7日 申請(qǐng)日期:2014年1月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月24日
【發(fā)明者】王志華, 朱明 , 王明靜 申請(qǐng)人:西安科技大學(xué)