600／620℃超超临界机组锅炉高温再热集箱及管道材料选用探讨

《600／620℃超超临界机组锅炉高温再热集箱及管道材料选用探讨》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、D束ONG~F^N《秘0艟：：===：：l锅炉用材600／620~C超超临界机组锅炉高温再热集箱及管道材料选用探讨东方锅炉毛世勇杨华春杨金炳赖仙红杨小川摘要结合机组工况、选材原则、规程规定、锅炉和管道用钢系列及钢管制造能力，本文对600／620~C超超临界锅炉极为重要的高温集箱与管道材料、特别是温度最高的再热系统集箱与管道候选材料进行了对比分析和选择，建议采用92级钢；并结合电力行业关注的质量和性能问题探讨了控制和稳定92级大1：3径钢管性能的可行性。关键词600／620~超(超)临界锅炉集箱材料选择进一步提高参数?是我国材料行业、火力发电设备1

2、日『J吾制造行业今后相当长一段时间的攻关目标，值得大随着我国经济高速增长，能源和资源短缺、环家思考。从目前的情况看，有两种可能性：1)发境不断恶化等方面的制约因素逐步体现。我国一次展先进的超超临界燃煤发电机组(即发展A—USC)；能源结构中煤炭所占比重决定了燃煤发电在我国2)适当提高机组参数。能源结构中的主导地位(70％以上)在相当长时间虽然“700~C等级先进超超临界(A—USC)电内不会改变。而火力发电是煤炭消耗的主要部分，站的研发计划”在欧洲、美国、日本和我国等已先在2010年火电用煤占我国原煤消耗的50％以上。后开展，但由于机组参数高(温

3、度达700~C、压力基于此，提高燃煤发电机组的蒸汽温度和压力参达35MPa以上)，锅炉用的高温段镍基或铁镍基高数，从而增加煤电转化率、减少发电煤耗，是我国温合金材料在国际上尚未达到成熟应用的程度、加节能减排、实现经济的可持续发展的重要方向。之材料成本极其高昂，700℃以上先进超超临界燃在过去十多年，我国自主生产的机组参数从亚煤发电机组仍在研究中，要真正走人实际生产和运临界、超临界提升到了超超临界参数，标志着我国行阶段还有较长路要走。发电设备的参数已成功迈了几个台阶；特别是由于材料限制等原因，目前具有现实开发意义600~C等级超超临界(USC)机组

4、得到了飞速发展，与可能性的机组，系适当“提高再热蒸汽温度和主在经济和环境保护方面取得显著成效。汽压力参数”：即将再热温度提至620~C、主汽压力然而，电站锅炉机组容量参数的大型化，对材提到29MPa左右。这样，材料仍采用600~C等级超料提出了较高的要求。目前由于材料及配套技术的超临界参数下所用的材料、采取一定控制措施，或制约，机组参数的进一步发展受到一定限制。如何考虑是否采用部分新材料。27束DON煮蕤鳖l结合前期我们的分析研究及近期几个工程遇德国技术规范VDTOV560将其最高使用温度限制到的情况，本文就600／620oC中最为重要的高温段为

5、620~C，没有工业化大管以及设计所用的数据，集箱与管道材料、特别是温度最高的再热系统集箱目前暂无法使用。与管道材料的选择进行探讨，期望有助于国内了解有可能使用的，是已经纳标、并得到使用的与理解锅炉制造企业对再热温度620℃左右超超临T／P92(含cr约9％)与T／P122(含Cr约11％)，界机组锅炉高温段用钢的选择。下面从规程的规定、许用应力和抗氧化性角度进行分析。2集箱／管道用材的比较与确定2．1规程规定集箱与蒸汽管道在工作时，外部不受高温烟气根据TSGG0001—2012《锅炉安全技术监察规的作用，受其内部过热蒸汽的温度和压力的作用，程》

6、，与T92／P92对应的10Cr9Mow2VNbBN，其用其用材应具有足够高的蠕变强度、蠕变断裂强度、于集箱、管道时最高使用温度为630~C，作为受热持久塑性和抗氧化性能。面管子最高使用温度为650~C；该规程中未列入目前，在高温下工作强度较高的材料有镍基合T／P122，故未加以限制，但依据其2．6．1“锅炉受压金、奥氏体耐热钢和9—12Cr级马氏体耐热钢等类。元件采用境外牌号的材料”的规定，应当采用该材由于奥氏体耐热钢的导热性较差、热膨胀系数料的原技术标准(即ASMEcodecase2180—5)的规大、工艺性能不理想，作为集箱厚壁部件并不是特

7、定。别合适，因为需要考虑由此导致的内外壁热应力差根据ASMEcodecase2179—7，T／P92的最高使引发疲劳失效可能性等问题；而镍基合金虽强度用温度为650℃，ASMEB31．1-2010Case“B31高、但成本高昂且工艺性能也不太理想；因而，在Case183”中规定的温度限于621℃、管子外径不大满足使用条件的前提下，一般都倾向采用马氏体耐于(89mm)最高可达649cC；ASMEcodecase2180—5热钢。规定T／P122的最高使用温度为650~C。再热蒸汽温度从600oC提高到620cI=，虽然温2_2材料许用应力度提高并不

8、是很多，但对整个再热系统的材料选择T／P92与T／P122钢管的许用应力见表1。由表影响较大，需要对这种工况下的用材进行慎重评可知，T／