भविष्य को ईंधन देना: हाइड्रोजन दहन टर्बाइन में मिश्र धातु 602CA छड़ें

दिनांक: 2025-07-22 16:18:47 View:340 टैग: निकल मिश्र धातु आपूर्तिकर्ता

परिचय: 1200 डिग्री सेल्सियस पर लाइन पकड़ना

अगली पीढ़ी के गैस टरबाइन के रूप में परीक्षण कक्ष के माध्यम से एक गर्जना गूँज शुद्ध हाइड्रोजन को प्रज्वलित करती है। तापमान 1100 डिग्री सेल्सियस से परे स्पाइक। निकास प्रवाह भाप और ऑक्सीजन के साथ समृद्ध है - स्वच्छ दहन के लिए आदर्श, लेकिन सामग्री पर क्रूर।

टरबाइन आवरण के अंदर, पतला छड़ें दहन लाइनर को काटती हैं, थर्मल चक्र, तनाव और ऑक्सीकरण को अवशोषित करती हैं। ये छड़ें साधारण स्टील नहीं हैं - वे हैं मिश्र धातु 602CA , लौ फ्रंटियर के लिए इंजीनियर।

कम-कार्बन शक्ति की ओर दौड़ में, हाइड्रोजन से चलने वाले टर्बाइन चार्ज का नेतृत्व कर रहे हैं। और मिश्र धातु 602CA रॉड्स यह सुनिश्चित कर रहे हैं कि संरचना गर्मी के नीचे गिर नहीं जाती है।

क्यों हाइड्रोजन दहन मिश्र धातुओं को चुनौती देता है

हाइड्रोजन एक शक्तिशाली और स्वच्छ ईंधन है - लेकिन यह सामग्री को उनकी सीमा तक धकेलता है.

क्या हाइड्रोजन दहन विशिष्ट रूप से विनाशकारी बनाता है:

उच्च लौ गति मीथेन या प्राकृतिक गैस से
लौ तापमान> 1100 डिग्री सेल्सियस , अक्सर 1150 डिग्री सेल्सियस से अधिक
भाप-समृद्ध निकास यह ऑक्सीकरण को तेज करता है
ठंडा - गरम करना तेज स्टार्टअप और शटडाउन से
रेंगना और अनाज की सीमा उत्सर्जन निरंतर गर्मी के कारण

पारंपरिक मिश्र- जैसे INCONCEL 600, 601 , और स्टेनलेस स्टील्स की तरह 253ma या 310s —गर्मी, नमी और ऑक्सीजन के इस संयोजन में संघर्ष। वे तेजी से ऑक्सीकरण करते हैं, उनकी सुरक्षात्मक फिल्में बंद हो जाती हैं, और समय से पहले रेंगती हुई सेट होती है।

क्या जरूरत है एक सामग्री जो गर्मी, तनाव और ऑक्सीकरण का विरोध करती है - सभी एक साथ।

मिश्र धातु 602CA से मिलें: चरम गर्मी के लिए कवच

मिश्र धातु 602CA (UNS N06025) एक है निकेल-क्रोमियम-एल्यूमीनियम-एटट्रियम (नी-सीआर-अल-वाई) मिश्र धातु विशेष रूप से के लिए डिज़ाइन किया गया है अत्यधिक ऑक्सीकरण प्रतिरोध ऊपर निरंतर तापमान पर 1100 ° C.

संघटन:

निकेल (नी): ~ 63%
क्रोमियम (सीआर): ~ 25%
एल्यूमीनियम (एएल): ~ 2.2%
Yttrium (y): ~ 0.1%
टीआई, एमएन और एसआई के ट्रेस परिवर्धन

क्यों यह उत्कृष्टता है:

एल्यूमीनियम एक स्थिर अलोओ (एल्यूमिना) फिल्म बनाता है , जो बहुत अधिक तापमान पर ऑक्सीजन और जल वाष्प का विरोध करता है
Yttrium ऑक्साइड के पालन में सुधार करता है थर्मल साइकिलिंग के दौरान फ्लेक-ऑफ को रोकना
उच्च निकेल और क्रोमियम आक्रामक गैसों में भी ताकत और संक्षारण प्रतिरोध सुनिश्चित करें

बार और रॉड के रूप में उपयोग किया जाता है, मिश्र धातु 602CA प्रदान करता है ऑक्सीकरण, रेंगने या क्रैकिंग के बिना यांत्रिक समर्थन.

केस स्टडी - गैस टरबाइन लाइनर ब्रेसिंग सिस्टम

एक पायलट परियोजना में एक शामिल है 400 मेगावाट हाइड्रोजन-सक्षम गैस टरबाइन , इंजीनियरों को तैनात किया गया मिश्र धातु 602CA छड़ें में:

दहन लाइनर हैंगर कोष्ठक
माध्यमिक लौ ढाल का समर्थन करता है
निकास डम्पर पिन असेंबली

8000 घंटे के रनटाइम के बाद:

कोई स्केल स्पेलेशन 350+ स्टार्टअप/शटडाउन चक्रों के बावजूद
ऑक्साइड की परत बरकरार रही (एक्सआरडी के माध्यम से निरंतर एल्यूमिना फिल्म की पुष्टि की गई)
रेंगना विरूपण <0.1% , मिश्र धातु 601 और 253mA को बेहतर ढंग से
निरीक्षण के दौरान कोई विफलता नहीं देखी गई, जबकि आसन्न स्टेनलेस भागों ने स्केलिंग और क्रैकिंग दिखाया

ऑपरेटरों ने रखरखाव अंतराल को 24 से 36 महीने तक बढ़ाया - लाइनर ब्रेस प्रदर्शन में 50% सुधार।

ऑक्साइड कवच तंत्र

मिश्र धातु 602CA के पीछे का जादू इसके बारे में है ऑक्साइड स्केल व्यवहार.

यह काम किस प्रकार करता है:

अल्युमीनियम मिश्र धातु में सतह और रूपों में फैलता है अलो₃ , एक घने सिरेमिक ऑक्साइड
yttrium ऑक्साइड और बेस धातु के बीच बंधन को मजबूत करता है, कम करता है छींटाकरण
यह पैमाना आत्म-चिकित्सा और के तहत भी स्थिर रहता है ऑक्सीकरण और गीला दहन की स्थिति

क्रोमियम ऑक्साइड तराजू के विपरीत (जो मोटी हो जाती है और परत बंद हो जाती है), 602CA पर एल्यूमिना फिल्म बनी हुई है पतली, धीमी गति से बढ़ने और सुरक्षात्मक —हजारों थर्मल चक्रों के बाद भी।

यांत्रिक और थर्मल स्थिरता

ऑक्सीकरण प्रतिरोध के अलावा, मिश्र धातु 602CA छड़ें मजबूत प्रदान करती हैं उच्च तापमान शक्ति:

संपत्ति	1100 डिग्री सेल्सियस पर मूल्य
रेंगना ताकत (1000 घंटे)	~21 एमपीए
तन्यता ताकत	~140 एमपीए
बढ़ाव	~15%
थकान प्रतिरोध (आर = -1)	उच्च; 800 एमपीए वैकल्पिक तनाव में 10⁶ चक्रों के बाद कोई सतह दरार नहीं देखी गई

ये गुण छड़ को मज़बूती से कार्य करने की अनुमति देते हैं लोड-असर, वाइब्रेटिंग, या विधानसभाओं का विस्तार करना सबसे हॉट टरबाइन ज़ोन के अंदर।

मिश्र धातु 601, हेन्स 214, और 253MA की तुलना

मिश्र धातु	अधिकतम निरंतर अस्थायी (° C)	ऑक्सीकरण प्रतिरोध	जुड़ने की योग्यता	थर्मल चक्र सहिष्णुता	लागत (स्था)
मिश्र धातु 602CA	1200	उत्कृष्ट (al₂o₃ स्केल)	अच्छा	उत्कृष्ट (y- संवर्धित)	उच्च
मिश्र धातु 601	1100	मध्यम (cr₂o₃ स्केल)	उत्कृष्ट	गोरा	मध्यम
हेन्स 214	1260	उत्कृष्ट	मध्यम	अच्छा	उच्च
253ma स्टेनलेस	1090	निष्पक्ष (तराजू दरार)	अच्छा	गरीब	कम

निष्कर्ष: मिश्र धातु 602CA ऑक्सीकरण प्रतिरोध, वेल्डेबिलिटी और हाइड्रोजन दहन की स्थिति के तहत स्केल स्थिरता का सबसे अच्छा संयोजन है।

H, Power, CCS और BIOMASS बर्नर में आवेदन

कम कार्बन और अक्षय ऊर्जा की ओर बदलाव के साथ, मिश्र धातु 602CA छड़ें एक बढ़ती भूमिका निभा रहे हैं:

हाइड्रोजन सह-आधारित गैस टर्बाइन
अमोनिया/हाइड्रोजन मिश्रित बर्नर
कार्बन कैप्चर (CCS) कॉइल और स्टैक लाइनर्स को रिहेट करें
संक्षारक फ्ल्यू गैसों के साथ बायोमास भस्म
ग्लास, सिरेमिक और मेटल पाउडर सिन्टरिंग भट्ठा

वे भी विचाराधीन हैं परमाणु छोटे मॉड्यूलर रिएक्टर (एसएमआर) —विशेष रूप से गैर-कोर उच्च-टीईएमपी समर्थन संरचनाओं में।

निष्कर्ष: कल की गर्मी के लिए तैयार छड़

जैसे -जैसे बिजली उत्पादन हाइड्रोजन युग में जाता है, मिश्र को मिलान करने के लिए विकसित होना चाहिए चरम ऑक्सीडेटिव, थर्मल और डायनामिक लोड नए दहन प्रणालियों की।

मिश्र धातु 602CA छड़ें बस इस भविष्य से नहीं बचे - वे हैं इसके लिए बनाया गया । सिरेमिक-स्केल कवच, उच्च रेंगना प्रतिरोध और सिद्ध वेल्डेबिलिटी के साथ, वे कल की सबसे स्वच्छ शक्ति के सबसे गर्म क्षेत्रों को लंगर डालते हैं।

चाहे टर्बाइनों में हो, रिहेट स्टैक, या इंसिनरेटर्स— वे ऐसी छड़ें हैं जो कभी भी नहीं झपकती हैं।