소개 : 라인을 1200 ° c로 잡고 있습니다

차세대 가스 터빈이 순수한 수소를 점화함에 따라 포효는 테스트 챔버를 통해 반향합니다. 온도는 1100 ° c를 넘어 스파이크입니다. 배기 흐름에는 증기와 산소가 풍부합니다. 깨끗한 연소의 경우에는 물질에 잔인합니다.

터빈 케이싱 내부에서 날씬한 막대는 연소 라이너를 바르고 열 사이클, 스트레스 및 산화를 흡수합니다. 이 막대는 일반적인 강철이 아닙니다 합금 602ca, 불꽃 프론티어를 위해 설계되었습니다.

저탄소 전력을 향한 경주에서 수소 발사 터빈이 전하를 이끌고 있습니다. 및 합금 602ca로드는 열에서 구조가 무너지지 않도록합니다.

 

수소 연소가 합금에 도전하는 이유

수소는 강력하고 깨끗한 연료이지만, 그러나 그것은 그다지 재료를 한계로 밀어 넣습니다.

수소 연소를 독특하게 파괴하는 이유 :

• 화염 속도가 높습니다 메탄 또는 천연 가스보다

• 불꽃 온도> 1100 ° c종종 1150 ° c를 초과합니다

• 증기가 풍부한 배기 산화를 가속화합니다

• 열 사이클링 빠른 스타트 업 및 셧다운에서

• 크리프와 곡물 경계 포괄 지속 된 열로 인해

전통적인 합금 - inconel 600, 601및 스테인레스 강과 같은 스테인레스 스틸 253ma 또는 310s- 열, 수분 및 산소 의이 조합에서 강조하십시오. 그들은 빠르게 산화되고 보호 필름이 끊어지고 크리프가 조기에 세트를냅니다.

필요한 것은 a 열, 스트레스 및 산화에 방해하는 물질 - 모두 한 번에.

 

합금 602ca : 극한 열을위한 갑옷을 만나십시오

합금 602ca (uns n06025) a니켈-크로 미움-알루미늄--yttrium (ni-cr-al-y) 특별히 설계된 합금극심한 산화 저항 위의 연속 온도에서1100 ° c.

구성:

• 니켈 (ni) : ~ 63%

• 크롬 (cr) : ~ 25%

• 알루미늄 (al) : ~ 2.2%

• yttrium (y) : ~ 0.1%

• ti, mn 및 si의 추적 첨가

탁월한 이유 :

• 알루미늄은 안정적인 알로오 (alumina) 필름을 형성합니다매우 높은 온도에서 산소와 수증기에 저항하는

• 이트륨은 산화물 부착을 향상시킵니다, 열 사이클링 중에 플레이크 오프 방지

• 높은 니켈과 크롬 공격적인 가스에서도 강도와 부식 저항을 보장하십시오

막대 및 막대 형태에 사용 된 합금 602ca는 제공합니다 산화, 크리핑 또는 균열이없는 기계적지지.

 

사례 연구 - 가스 터빈 라이너 브레이싱 시스템

a 400 mw 수소 수성 가스 터빈엔지니어가 배치되었습니다 합금 602ca로드 안에:

• 연소 라이너 행거 브래킷

• 보조 화염 방패가지지됩니다

• 배기 댐퍼 핀 어셈블리

8000 시간의 런타임 후 :

• 스케일 스컬레이션이 없습니다 350 개 이상의 스타트 업/셧다운주기에도 불구하고

• 산화물 층은 그대로 유지되었다 (xrd를 통해 확인 된 연속 알루미나 필름)

• 크리프 변형 <0.1%, 성과 성능 합금 601 및 253ma

• 인접한 스테인레스 부품은 스케일링 및 균열을 나타 냈지만 검사 중에 관찰 된 고장은 없습니다.

운영자는 유지 보수 간격을 24 개월에서 36 개월로 연장하여 라이너 브레이스 성능이 50% 향상되었습니다.

 

산화물 갑옷 메커니즘

합금 602ca의 마법은 그것에 있습니다 산화물 규모 거동.

작동 방식 :

• 알류미늄 합금에서는 표면과 형태로 확산됩니다알 ₂ 오 ₂, 조밀 한 세라믹 산화물

• 이트륨 산화물과 염기 금속 사이의 결합을 강화하여 감소시킵니다스폴레이션

• 이 규모 자기 치유 그리고 아래에서도 안정적입니다산화 및 습식 연소 조건

602ca의 알루미나 필름은 산화 크롬 (두껍게 자라는 것)과 달리 얇고 느리게 성장하며 보호- 수천 개의 열 사이클 후에도.

 

기계적 및 열 안정성

산화 저항 외에도 합금 602ca로드는 강력한 고온 강도:

재산	1100 ° c에서의 값
크리프 파열 강도 (1000 시간)	~ 21 mpa
인장 강도	~ 140 mpa
연장	~15%
피로 저항 (r = –1)	높은; 800 mpa 교대 응력에서 10 ° 사이클 후 관찰 된 표면 크래킹 없음

이러한 특성은로드가 안정적으로 작동 할 수 있도록합니다 조립, 진동 또는 확장 어셈블리 가장 인기있는 터빈 구역 내부.

 

합금 601, haynes 214 및 253ma와의 비교

합금	최대 연속 온도 (° c)	산화 저항	용접 성	열 사이클 내성	비용 (est.)
합금 602ca	1200	우수한 (al₂o₃ 스케일)	좋은	우수한 (y-enhanced)	높은
합금 601	1100	보통 (cr₃o₂ 척도)	훌륭한	공정한	보통의
헤인즈 214	1260	훌륭한	보통의	좋은	높은
253ma 스테인리스	1090	공정 (scales crack)	좋은	가난한	낮은

결론: 합금 602ca는 수소 연소 조건에서 산화성, 용접 성 및 스케일 안정성의 최상의 조합입니다.

 

h, power, ccs 및 바이오 매스 버너의 응용

저탄소 및 재생 에너지로의 전환으로 합금 602ca로드는 다음과 같은 역할을하고 있습니다.

• 수소 공동 가스 터빈

• 암모니아/수소 혼합 버너

• 탄소 캡처 (ccs)는 코일과 스택 라이너를 재가열합니다

• 부식성 연도 가스로 바이오 매스 소각

• 유리, 세라믹 및 금속 가루 소결 가마

그들은 또한 고려 중입니다 핵 소형 모듈 식 반응기 (smrs)-특히 비 코어 첨단 지원 구조에서.

 

결론 : 내일의 열을위한 막대

발전이 수소 시대로 이동함에 따라 합금은 극심한 산화, 열 및 동적 하중 새로운 연소 시스템의.

합금 602ca로드 이 미래에서만 살아남지 마십시오그것을 위해 만들어졌습니다. 세라믹 규모의 갑옷, 높은 크리프 저항성 및 입증 된 용접 성을 사용하면 내일의 가장 깨끗한 전력에서 가장 인기있는 구역을 정박합니다.

터빈, 재가열 스택 또는 소각로에 관계없이그들은 결코 낙엽하지 않는 막대입니다.