新能源用新材料

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1、能源用先进无机非金属新材料薛友祥中材高新材料股份有限公司简介能源是国民经济的主题，洁净煤技术和合理开发利用新的能源资源是国家十五期间推出的可保持国民经济可持续发展的一项重大举措。洁净煤技术是改善煤炭利用和环境污染矛盾的关键技术，是国民经济可持续发展的战略措施之一，其中高温燃气含尘气体的净化技术是洁净煤技术的关键技术。高温陶瓷过滤技术是近十年来国外发展的最主要的高温气体净化技术，相对于目前国内通常采用的水膜除尘、布袋式过滤除尘、旋风除尘、静电除尘技术具有更高的过滤效率和更高的使用温度，目前在国外许多洁净煤示范电场得到推广应用。高温陶瓷过滤材料是高

2、温陶瓷过滤技术的关键材料，是近十多年来主要发展的高温气体过滤材料。高温陶瓷过滤材料相对于目前的其它过滤材料，具有更高的耐温性能（900℃以上）、更高的工作压力（大于3MPa）和更高的过滤效率（除尘效率可达到99。5%以上），且可以集高温气体过滤、脱硫与脱硝多功能为一体，用于洁净煤燃烧发电系统的高温燃气净化，其净化后的气体含尘浓度最高可以达到5ppm，远低于国家排放标准，达到洁净煤发电的需求，这一技术指标是其它高温除尘技术很难实现的。另外，采用高温陶瓷过滤材料进行高温汗尘气体的净化，既可以解决常温湿法净化系统煤气显热损失大的缺点，又可以有效解决其

3、它高温技术操作温度和除尘效率低的问题，可提高发电效率（绝对值）1．9％～2．1％，可望达2％～3％。据美国能源部（DOE）及能源技术中心（METC）对近十余种高温除尘技术进行商用规模的技术经济分析表明，高温陶瓷过滤技术是九十年代以来，可在工业应用的首推高温过滤技术，高温陶瓷过滤材料被国际公认为高温气体净化领域中最具发展前途的一种过滤材料，先进的燃煤发电系统的需要，推动这一技术的快速发展。目前，洁净煤燃煤发电技术已在国内大力启动中，高效高温燃气净化技术尤其是高效高温陶瓷过滤技术的研究开发势在必行。太阳能作为我国又一重要的清洁的自然能源资源，其利用

4、技术较多，其中太阳能光伏发电技术实现了直接将太阳能转化为电能，是一种最便利，最具前途的应用技术，因而受到了世界各国的重视。其中采用光聚焦新材料的跟踪聚光发电技术是降低光伏发电系统成本的有效手段之一，在使用同7样数量半导体材料的情况下，采用跟踪聚光发电技术比普通光光伏发电系统多获得数倍甚至几百倍以上的电能，从而大幅度降低光伏发电系统的成本。除此之外，当聚光太阳能电池以阵列的形式应用时，将会带来的更大的经济效益，因为原来需要的散热装置可用有效的集热装置代替，从而可获得电能、热能双重的效益，尤其适用于建设10kW以上的中大型集中式光伏发电系统。这些都

5、为太阳能光伏发电系统的开发应用开辟了一条新的道路。风能是一种取之不尽，用之不竭的绿色环保型能源，风力发电越来越受到人们的关注，我国政府已把利用风能作为一项基本的能源政策。风能发电的一个关键技术就是高性能风机叶片的制备技术，目前在我国已有制造600千瓦风力发电机复合材料叶片的技术能力，但不具备生产兆瓦级风机叶片的制备技术。因此要提高我国风力发电的技术水平，实现兆瓦级风力发电，必须采用国际最新技术及成果研制生产具有我国特色的兆瓦级风力发电机复合材料叶片。二国外发展状况在净煤技术领域的燃煤气体净化用高温陶瓷过滤材料研究、开发方面，国外已有二十余年的历

6、史，目前在陶瓷过滤材料的材料选择、材料改性、结构设计、加工工艺、按装系统及集成式净化系统的研究和实验及开发应用方面已具备较高的水平。其中美、日、欧共体等国先后完成了一系列重大研究发展计划，如美国能源部（DOE）九十年代中期制定了一个采用先进的高温陶瓷材料净化高温气体五年商业化发展规划，日本电能发展公司（EPDC）从八十年代末期开始开展陶瓷过滤材料在PFBC装置中的商业化推广应用研究，国际能源协会（IEA）从九十年代初也开始开始选择高温陶瓷过滤材料作为过滤试验项目，并在PFBC和IGCC装置热气体净化方面进行应用推广。另外，其他国家，如英国、德国

7、、瑞典等都开展了相关的研究工作。洁净煤用高温陶瓷过滤材料的关键技术就是材料孔结构的设计、材料的高温性能和高温过滤性能、高温强度、材料的持久性安全操作性能，围绕这些问题，近年来，国外在高温陶瓷过滤材料的材质及性能研究方面都做了大量的研究工作。首先，在材料体系选择方面，先后发展了热性能较好的碳化硅、堇青石、高温陶瓷纤维返等单一或复合体系。在材料孔结构设计方面，目前以发展了具有高温表面过滤性能的高温陶瓷复合膜及高温陶瓷纤维复合膜过滤材料。在材料的制备工艺方面，先后发展了等静压成型技术、连续纤维缠绕技术和化学气相沉积技术。另外，采用化学气相沉积技术或浸

8、渍工艺的高温陶瓷材料的催化剂涂敷技术和集高温过滤、脱硫与脱硝为一体的高温陶瓷过滤材料也在大力发展中。7通过对高温陶瓷过滤材料在实际运行过程中出现的一些