中国科学院兰州化学物理研究所高祥虎研究员团队自主研发的纳米高熵防护与节能增效陶瓷涂层，在甘肃电投常乐电厂新建 1000MW 超超临界深度调峰机组完成全炉膛大规模工程应用，标志着我国适配高碱高氯煤质、兼具长效防腐与深度节能的锅炉防护新材料正式实现百万千瓦级火电商业化规模化推广，为 “沙戈荒” 大型能源基地配套调峰煤电绿色转型提供核心国产材料方案中国科学院兰州化学物理研究所。

作为祁韶特高压直流唯一配套火电、西北最大百万千瓦调峰集群，常乐电厂 6×1000MW 机组长期燃用新疆准东高碱煤。这类煤种碱金属、氯、硫含量偏高，机组频繁深度调峰带来大幅温度交变，极易造成水冷壁、过热器受热面结焦黏附、高温腐蚀、管壁减薄爆管，长期存在检修周期短、换热效率下滑、供电煤耗居高不下等行业共性痛点。传统堆焊、普通热喷涂涂层仅能简单延缓腐蚀，无法同步解决结焦与能效损失，进口特种涂层成本高昂、适配国内煤质性能不足，长期制约机组安全低碳运行。

面向煤电保供与新能源消纳协同发展需求，兰州化物所资源化学与能源材料研究中心低碳能源材料组深耕多年，借鉴传统陶瓷釉结构机理，创新构建多主元纳米高熵稳定体系，攻克防结焦、耐高温腐蚀、红外辐射增效、高导热、热膨胀系数精准匹配五大核心技术瓶颈，研发出集防护、节能一体化的新型陶瓷涂层，相当于为锅炉水冷壁穿上一层致密 “国产高熵铠甲”。

技术核心优势体现在两大维度：

一是长效安全防护。涂层经炉膛高温自固化形成化学键合致密陶瓷层，抗热震、抗烟气熔融灰黏附能力突出，可阻隔碱金属、氯离子腐蚀介质侵入管壁。机组长期运行实测显示，喷涂区域管壁光洁无结焦、无腐蚀凹坑，基材厚度无衰减，大幅延长受热面服役寿命，减少非计划停机检修频次，显著降低运维成本中国科学院兰州化学物理研究所。

二是全工况节能降碳。涂层具备强红外辐射强化换热特性，均匀优化炉膛温度场、促进煤粉充分燃尽。经西安热工研究院第三方权威能效标定，机组全负荷区间炉内有效吸热量提升 5.19%，排烟温度下降 4.5℃，减温水量减少 2.6 吨 / 小时，灰渣热损失降低 0.21%，锅炉热效率提升 0.46%，供电煤耗下降 1.5g/kWh。单台 1000MW 调峰机组全年可节约燃煤约 1.5 万吨，同步削减二氧化碳排放 3.4 万吨，兼具显著经济效益与减排效益中国科学院兰州化学物理研究所。

自 2021 年起，该涂层已在常乐电厂两台在运 1000MW 调峰机组开展长期示范验证，连续多年稳定运行数据充分验证技术可靠性。本次新建机组全炉膛大规模喷涂落地，完成从单区域示范到整台机组全覆盖的工程跨越，形成完整成熟的材料制备、现场喷涂、工况适配成套工艺体系，具备全国范围复制推广条件中国科学院兰州化学物理研究所。

当前甘肃规划建设多座百万千瓦调峰电站，新疆、内蒙古、青海、贵州等疆煤外运重点区域机组均面临高碱煤腐蚀难题。兰州化物所团队表示，下一步将持续推进涂层技术迭代与产业化落地，面向全国各类超超临界、亚临界煤电机组输出标准化改造方案，支撑煤电灵活性改造、煤风光多能互补体系建设，以先进功能新材料助力火电行业节能降碳、安全长效运行，为新型电力系统建设提供关键材料自主保障