超超临界机组制造技术难点

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1、超超临界机组制造技术的难点1・国外发展情况1.1国内锅炉厂制造超超临界机组的能力与技术机组从80年代初开始，在国家统一组织下，国内大型锅炉厂引进的制造技术，采用引进、消化、吸收国外先进技术，与自主开发、创新、优化相结合的方针，在较短的吋间内顺利实现了300MW、600MW亚临界锅炉的国产化研制，并且基本上达到了国际同类机组的先进水平。我国已经掌握了大容量锅炉的设计、制造技术，在此过程中，几家大锅炉厂相继对装备和制造工艺进行了大规模技术改造和完善，经过多年来与国外公司的交流、合作和培训，人员的素质有了

2、很大提高，为高效超超临界火电设备的设计、制造在人员和设备方面奠定了雄厚的基础。从90年代开始国内主要锅炉制造厂也一直在积极做好超临界锅炉开发研制的前期准备工作。1.2影响超超临界锅炉机组制造的难点分析对国内各锅炉厂來说，超超临界锅炉以炉外分离器替代了大型汽包，各受热面的加工和亚临界机组十分相似，难度并不是很大，美国是世界上开发超超临界机组较早的国家之一，但在发展初期，由于在蒸汽参数的选择上超越了当时冶金工业的发展水平，难以提供能够满足31Mpa.621/566/566°C和35Mpa.649/566

3、/566°C这样高的参数机组所需的钢材，过分依赖于奥氏体不锈钢，成本也较高，在运行过程中事故频繁、可用率低在五十年代投运的超超临界机组也实现了许多奥氏体不锈钢裂纹和泄漏事故。从国外超临界锅炉发展的历程看，出现上述问题与超临界压力或两次再热本身并无直接关系，在设计和制造技术上基木成熟，因此，超超临界锅炉发展的关键是开发出具有良好热强性，工艺性能良好的高温材料，虽然目前国内锅炉耐热钢的开发还有一定差距，尚不能完全满足超超临界锅炉国产化的要求，但在国外，已成功开发EM12、X20CrMoV12hHCM2S

4、,新一代9%〜12%Cr耐热钢细品粒TP347等性能优良的钢材,并在超临界机组和超超临界机组得到广泛的应用，有多年的商业运行经验。随着超临界机组的大力发展，超临界机组材料国产化也必须得到进一步推动和发展。2.超临界锅炉的结构特点及制造工艺美国、前苏联、日本、欧洲的主要锅炉制造厂商，在发展超临界技术时，形成了各具特色的技术特点.3•炉型炉型主要取决于煤种，也和制造厂商的传统有关，除了前苏联的T型外，主要是单烟道塔式布置和双烟道口型布置两种。欧洲大多采用塔式布置，美国、日本则采用双烟道II型布置。塔式布

5、置的优点是占地面积小，对流受热而受热均匀，磨损轻，对结焦和堵灰不敏感，且停炉时可完全疏水。缺点是厂房高，构架金属耗量大，安装难度大。II型布置的优点是厂房比较矮，结构紧凑。3.2汽水分离器超临界压力锅炉的汽水分离工作有汽水分离來承担，分离器利用离心力作用进行分离，主要取决于分离器直径和工质的入口速度，在超临界锅炉上允许的流速和压降可以稍大一些，可以采用多只汽水分离器，因此可以减薄壁厚和缩小直径，同亚临界锅炉的汽包相比小得多，可以减少重型汽包，大口径下降管和重型厂房及设备的投资与建设。600MW等级的

6、汽水分离器典型结构如图1如下。汽水分离器规格为①550X65,长度为2500mm左右,材质为SA-335P91,也有电厂采用WB36的筒身（每台锅炉用四个汽水分离器组成），上下封头分别焊有蒸汽引出管和饱和水引出管，筒身上布置四个倾斜的非径向的引入管，筒身内部布置有简单的汽水分离装置。筒身采用无缝钢管，可直接从国外的一些钢厂采购，如德国的奥尼斯曼、FI木的住友、NKK等，封头可采用F91锻件冲压加工而成,近几年来，国内制造厂在设计、制造300MW、600MW亚临界锅炉的集箱和管道中，已大量采用SA-3

7、35P91、F91等材料，在备料、机加、冲压、焊接、热处理等方面已具有丰富的经验，成熟稳定的工艺完全可以满足汽水分离器的制造要求。汽水分离器的非径向管座管孔的加工是分离器制造的一个难点，应从设备和刀具的造型上加以注意，可利用数控镇铳床加工中心进行管孔加工，目前几家大型锅炉厂从装备上、技术上具备制造超临界压力锅炉汽水分离器的能力。3.3集箱随着电站锅炉容量的不断增大，集箱的壁厚和直径逐渐加大，例如亚临界锅炉集箱的壁厚已达到150mm左右，外径最大为①914mm,材料等级也从SA-106B.SA-106

8、C、SA-335P12.SA-335P22上升为9CrlMoV钢(SA-335P91),集箱上通常带有三通、弯头、大量的管接头及相应的一些附件。超临界锅炉的集箱在设计结构上同亚临界锅炉基本相似，在规格、材质上也差异不大，国外超临界锅炉也采用15Mo3、WB36、13CrMo44.10CrMo910.X8CrNiMoVNbl6.13作为集箱的材料。三通是集箱的重要零件，目前主要有压制三通、冲焊三通、焊接三通等几种加工方法，目前各制造厂大多采用引进ALSTOM公司技术生产