钛在能源中的应用

钛在煤炭、电力(核电和火电)、油气和太阳能等工业中得到了应用。 　　
　　(1)煤矸石的利用是变废为宝的创举。煤矸石是采煤中的废弃物，估计全国已有数亿吨之巨。我国从1972年就开始利用煤矸石生产氯化铝或硫酸铝。在更新工艺中，不锈钢浓缩器的腐蚀相当严重，我国自制钛反应釜、搅拌器和盘管加热器(氯化铝用)和浓缩加热器（硫酸铝用）已有十年以上的运转实践。　　

　　(2)滨海电站凝汽器用薄壁钛管。60年代之前均采用铝黄铜或B30白铜管，随着海水污染日趋严重，使用寿命明显下降。早在60年代英国就已使用全钛凝汽器，70年代日本推出薄壁(0.3－0.5mm)焊接钛管的凝汽器，成本大幅度下降。直至1987年，工业发达国家已有30％采用钛凝汽器。由于核电站对于安全运行可靠性要求特别高，所以尤其重视钛凝汽器的使用，大部分采用薄壁焊接钛管和无缝钛管。我国在70年代后期开始试验国产钛管。1983年以来，先后在浙江台州电厂、上海金山热电厂、浙江镇海电厂等9个电厂采用18台全钛凝汽器，共用钛管700t，使用效果十分理想。　　

　　(3)油气钻采中，英国在深600m、262℃的含5％H2S和25％NaCl中，使用了钛制钻采设备。前苏联采用了钛泵、钛阀和钛制冲洗盐水设备。我国在天然气井口为解决600?700atm的高温H2S、C02和水蒸汽的腐蚀，使用了Ti-6Al?4V的阀板、阀座和阀杆，长期使用效果甚好。 　　　　　(4)海上油气开采要长期承受海水腐蚀和应力腐蚀。国外广泛采用Ti-6Al?4V作为石油平台支柱、绳索支架、海水循环加压系统的高压泵、提升管及联结器等。因为Ti-6A1-4V不仅耐海水腐蚀，而且具有高韧性、高屈服强度和高疲劳极限。最近国外选择钛的预应力采油管接头，这种接头组装简便快捷、重量轻，并保持弹性密封性，钛是最佳的优选材料。我国的海洋石油工业正进入大规模开发阶段，当前平台的结构件和关键部件及设备均从国外进口，国内材料很少应用。但可以预期，钛将会在这里找到广阔的市场。　　

　　(5)核电站放射性废物蒸发器的操作温度高于130℃，浓缩时还有产生沉积物而发生缝隙腐蚀的可能性。因此，蒸发器的最佳材料应是Ti-6Al-4V，在承受高压的情况下可以选用Ti-15Al-2.5Sn。　　

　　(6)汽轮机透平叶片原用0Crl3不锈钢，由于在沉积物中有缝隙腐蚀和点蚀问题，疲劳寿命下降。钛合金是最理想的材料。前苏联开发出了Ti?5Al?2.5Sn蒸汽透平长叶片，并已推广应用于生产。近年来美、日等国倾向于使用Ti-6Al?4V。 　　

　　(7)电站锅炉水的脱盐装置，不论电渗析淡化还是蒸馏法除盐，钛设备和钛阳极均是理想的材料。在凝聚沉降法除去水中胶体杂质系统中也成功地使用了钛制溶解槽和加热器。