火电机组高端锅炉耐热钢的发展

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1、火电机组高端锅炉耐热钢的发展1.火电用耐热钢的发展背景火力发电机组用耐热钢的发展与世界上的能源危机相关联，1973年和1978年两次能源危机使欧美、日本各国重视燃煤的火力发电，替代燃油动力，提高发电效率，降低成本。20世纪90年代初各国重视环境污染，进一步提高发电机组参数和热效率，由此，促进了火电机组和火电用耐热钢的快速发展。中国的情况也很相似。由于改革开放，经济高速发展，能源和资源成为发展的瓶颈，在2000-2004年出现电力严重短缺，经济可持续发展的核心是能源，中国是”富煤、缺油、少气”的资源性国家，中国的能源发展是以煤为主体，电为中心。未来10年耍实现10-15亿千瓦装机

2、容量，估计2001-2030年间，屮国能源投资约2.3万亿美元，80%用于电力建设,其中50%用于发电设备。燃煤火力发电是我国电力的主体，装机容量约占75%以上，发电量占80%以上，未来10年内这种格局不会大变。由于亚临界、超临界和超超临界机组约占50%,导致我国的火电机组平均煤耗水平约为357g/Kw.h,平均热效率约为33%,先进工业国家煤耗约为300g/Kw.h,平均热效率约40%,按2007年火力发电量26980亿千瓦时计算，若全部采用超超临界机组发电可节省原煤近3亿吨，约占全国用煤量的1/10,可减少CO?排放5.4亿吨，S02300万吨，NO2400万吨。目前煤电造

3、成的排放污染约占全国的50%以上，由此表明，发展超临界和超超临界火电机组对降低成本、节约煤炭资源,减少污染具有重大而长远的意义。2.火电机组的发展和现状火电机组的发展已历经百年，发达国家超临界机组运用已有40多年的历史，直到1949年苏联建造了笫一台超超临界试验机组才有所突破，人们认识到发电效率的提高和煤耗的降低50年代美国、西德、日本相继仿制，但因缺少高性能耐热钢，被迫将机组降到超临界参数运行，直到1978年美国研制成功铁素体耐热钢T/P91才使火电机组发展到超超临界。历史上发生的超超临界机组一超临界机组一超超临界机组的发展过程经历了20年，这是一个痛苦的发展过程，它告诉人们

4、，高端耐热钢是火电机组发展的基础。（1）美国是发展超超临界技术最早的国家之一，1957年笫一台超超临界机组在前Philo电厂（&'）投运，12.5万千瓦，31MPa,621/566/538°C。1958年，第二台机组在Eddystone电厂（厂）投运，32.5万千瓦，34.4MPa,649/566/566°C,因锅炉过热器高温热疲劳和腐蚀和汽轮机高压缸蠕变变形，1963年降至3lMPa,610/577/577°C运行。美国在随后的20年屮主要用超临界机组，一般参数为24.IMP*538/538/552（566）°C。80年代，由于燃料价格上涨和对环保要求提高，美国电力研究院（E

5、PRI）又重新开始超超临界机组技术的研究，参数为31MPa,593/593/593°C,1992年有107台80万「瓦以上机组，其中燃煤机组占70%以上。近年美国GE公司向日本出口26.6MPa/5力/6（）0°C和25MPa/600/610°C超超临界机组，并正在建设高参数、大容量机组（38.5MPa/760/760/760°C）0（2）苏联是发展超临界和超超临界机组最早的国家，1949年投入了第一台超超临界试验机组，30万千瓦，29.4MPa,600°C,后又投入一台10万千瓦，29.4MPa,650°C。1963年正式投入运行的30万千瓦超超临界机组参数为23.5MPa/

6、580/565°Co由于高温腐蚀严重和其他问题，其蒸汽温度降为540/540°Co其后投运的5（）、80、120万千瓦机组基本上都是超临界参数565/570°C.苏联在30万千瓦以上机组都是超临界参数，计有200多台，占总装机容量50%以上，当时煤耗已达326g/Kw.h水平。近年来，俄罗斯的大容量超超临界机组参数为28-3()MPa,580-600°C的成本大幅度提高，缺乏视场竞争力，所以，在90年代以来，日本各公司转向高温参数的超超临界机组。日本投运了一批24.5MP*593/593°C,600/600°C,600/610°C机组(1993.4碧南3#机组，1994.12能

7、代2#机组，七尾大出电厂2#机组，2000年敦贺2#机组，等等)，日本参数最高的机组是2000年桔湾电厂投运的两台105万千瓦，25.5MPa,600/610°C机组。日本各公司正在进行34.5MPa,620/650°C高参数机组的开发生产。日本在1985年超临界和超超临界机组共约82台运行，4680万千瓦，占总装机容量61%,平均煤耗低于326/Kwh,目前约有100台运行。(3)徳国是研究和制造超超临界机组最早的国家之一，1956年投运8.8万千瓦，34MPa,610/570/570°C