625℃等级超超临界汽轮机高中压转子材料研究

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1、第56卷第1期汽轮机技术Vo1．56No．12014年2月TURBINETECHNOLOGYFeb．2014625~C等级超超临界汽轮机高中压转子材料研究庞庆，彭建强(哈尔滨汽轮机机厂有限责任公司，哈尔滨150046)摘要：论述了国外625~C等级超超临界汽轮机高中压转子用9％～12％Cr铁素体钢的研发和应用情况以及钢的强化机理，并结合国内情况，给出我国625~C等级超超临界汽轮机高中压转子用材建议。关键词：高中压转子；持久强度；625~C等级；9％～12％Cr铁素体耐热钢分类号：TK265文献标识码：A文章编号：1001-5884(2014)O1-0075-03StudyonHigh＆

2、IntermediatePressureRotorforUltra-superCriticalSteamTurbineOperatingat625℃PANGQing’PENGJian—qiang(HarbinTurbineCompanyLimited，Harbin150046，China)Abstract：Thispaperdiscussthedevelopmentandapplicationandthestrengtheningmechanismofthenew9％一12％Crferriticheatresistantsteels，andconsideringthedomesticco

3、nditions，presentssuggestionsforthedevelopingofsteelsusedforrotorsoperatingat625~C．Keywords：high&intermediatepressurerotor；stressrupturestrength；625~t2grade；9％一12％Crferriticheatresistantsteels比如COST、Komet650、ThermieAD700等项目。其中，COST0前言项目分为3个阶段，即COST501、COST522和COST536等，分别旨在开发610oC、630oC和650oC等级高温材料

4、。对于发电设备制造企业来说，提高火电机组的热效率是在COST501项目中，欧洲成功开发出可用于600℃的高节约能源、加强环境保护的有效途径之一。超临界、超超临中压转子钢COSTE和F钢，其产品锻件在600oC的蠕变持界汽轮发电机组由于其效率高、温室气体排放低、运行可靠久试验结果如图I所示。奥地利优质钢有限公司已经采用性高等优点，已成为主流发电产品。COSTE钢制造了大量的大型锻件，包括高压转子59根、燃蒸汽参数的提高必然提高汽轮机零部件的工作温度，从气轮机轮盘322件、空心主轴119根等⋯。德国萨尔公司在而要求汽轮机零部件使用高温性能更加优异的耐高温材料。2000年至2007年，共交货5

5、5根COSTE钢转子和11根目前，燃煤超超临界电厂的高压汽轮机的进汽温度已经接近COSTF钢转子，其中COSTE钢最大交货重量为45t，最大直或略微超过600~C。使用最近开发的铁素体钢可以使高压汽径为1280mm，COSTF钢的最大交货重量为44t，最大直径为1380mm[轮机的进汽温度提高到625~C，也就是这些新型9％一12％Cr。铁素体钢的使用温度的极限。近年来，已经有再热温度为为了满足更好蒸汽参数对高中压转子钢的要求，欧洲的625℃的超超临界机组陆续投入商业运行，比如日本新矶子COST522项目在COSTF钢的基础上，通过添加约1％Co和电厂2号机组、德国的Walsum电厂10

6、号机组等。85ppmB，研发出一种可用于625℃的锻件材料FB2。FB2与本文论述了国外625~C等级超超临界汽轮机高中压转子COSTE和F钢的持久强度比较如图1所示。用9％～12％Cr铁素体钢的研发和应用情况以及钢的强化机转子钢E和F的比较(6oo'c~n62s'c)理，并结合国内情况，给出我国625℃等级超超f临界汽轮机高中压转子用材建议。越暇100实线为转子钢E和F的I蠕变持久强度平均值l、k靶1国外高中压转子材料研发情况制toII=o=R；丽=在=r=实；]验==J600"c／t00000h1．1欧洲22．523．524．52S．S26．527．5LMP=T(C+Iog(t))，

7、lO00为了满足更高参数超超临界汽轮机高温部件用材的要，欧洲钍丝=1铁塞体钢开展了一系列研发项目，图1FB2与COSTE和F转子钢的持久强度比较。收稿日期：2013-09-09作者简介：庞庆(1981一)，男，工程师，现主要从事汽轮机工艺材料研究工作。76汽轮机技术第56卷德国萨尔公司采用电渣重熔炉、85MW水压机等设备制汽轮机耐热钢的使用温度一般按照钢在10h持久强度大于造了试验转子FB2，并进行了解剖试验，对锻件不同位置的100