A-USC锅炉关键部件四种候选镍基合金烟气腐蚀行为研究

以700℃先进超超临界(A-USC)锅炉关键部件候选的4种镍基合金Inconel 740H、Nimonic 263、Alloy 617B、Haynes282为研究对象,在模拟燃用国产高硫煤的750℃烟气/煤灰腐蚀环境中,对4种合金进行了2 000h高温烟气腐蚀试验。结果表明:4种合金耐蚀性由高到低依次为Inconel 740H、Nimonic 263、Alloy 617B、Haynes 282。较高Cr、Al、Ti含量使得Inconel 740H具有最优耐蚀性。较高Mo含量使得Alloy 617B和Haynes 282腐蚀过程中生成大量挥发性腐蚀产物,导致这2种合金耐蚀性较差,而Haynes 282合金Cr含量相对较低,故其耐蚀性最差,并且讨论了相关腐蚀机理。     

A-USC锅炉关键部件用候选合金金属间相特征

文中总结了目前国内外先进超超临界(A-USC)锅炉关键部件用候选合金(Inconel 740/740H、CCA 617、Nomonic263、Haynes 230及GH 2984等)经标准热处理、无应力时效及持久实验后的组织特征和演化规律。结果表明:这类材料为了满足部件服役条件下对高温强度的要求,多采用析出强化设计,析出相种类繁多(如γ'、η、σ、μ及G相等);这些析出相的形貌、数量、尺寸及相间元素的分布等在高温长期时效或服役条件下均会发生明显变化,从而对合金的性能和服役行为产生重要影响。提出有必要进一步分析上述各相的演变规律及其作用,通过调整合金成分或热处理制度来优化组织结构,抑制或消除有害相的析出,提高合金的高温性能。     

700℃超超临界机组锅炉过热器选材分析

介绍了700℃超超临界机组锅炉过热器候选新材料Sanicro25更高强度奥氏体钢小口径管、HR6W铁镍基合金小口径管、617mod镍基合金小口径管、740H镍基合金小口径管等材料性能,分析了Super304H、TP310HCb N、Sanicro25、HR6W、617mod、740H管子制造700℃超超临界机组锅炉过热器的适用温度范围,提出了700℃超超临界机组锅炉过热器选材建议。     

超超临界锅炉用奥氏体耐热钢Sanicro25的性能

介绍了Sanicro25奥氏体耐热钢的力学性能、持久强度、抗氧化腐蚀性能,以及常用物理性能,并与Super304H和HR3C钢进行了比较。结果表明:该钢可用于高效超超临界火电机组蒸汽温度为620℃的受热面的钢管。     

1 000 MW 超超临界机组管道吊装工艺

1 000 MW超超临界机组的工质流量大、温度高、压力大,其管道采用新型钢种,管道更长、更重,增加了管道吊装施工难度。文章介绍了宁海二期1 000 MW超超临界机组主蒸汽管道、高温再热蒸汽管道、冷段管道和高压给水管道的吊装施工工艺,可为超超临界机组安装工程提供参考。     

P92新型耐热钢焊接接头的力学性能研究及其工程应用

针对超超临界(USC)机组主蒸汽管道用大径厚壁新型铁素体P92钢管,主要分析了P92钢焊接接头的力学性能,介绍了其焊接接头性能试验结果及其在邹县电厂的应用情况,为P92钢的焊接工艺评定及其工程焊接工艺规程的制订奠定了技术基础。     

超超临界机组蒸汽参数的优化选择

提高蒸汽参数是提高火电厂效率最有效的途径.通过对机组热力性能的计算和高温材料强度的计算分析,确定了主蒸汽压力、温度、机组热耗率和材料强度之间的关系,指出了蒸汽参数选择的范围和趋势,可为我国超超临界机组蒸汽参数的优化选择提供参考.     

模拟燃用高硫煤锅炉烟气环境中Haynes 282合金的腐蚀行为

为了研究先进超超临界候选合金在燃用我国典型煤种的烟气/煤灰条件下的腐蚀行为和机理,本文以700℃先进超超临界机组锅炉关键部件候选材料镍基合金Haynes 282为研究对象,在模拟燃用国产高硫煤的650、700、750℃烟气/煤灰腐蚀环境中进行烟气腐蚀试验,通过腐蚀动力学曲线、X射线衍射、扫描电镜、X射线能谱研究了其高温烟气腐蚀行为及腐蚀产物生成机理。结果表明:在650℃时腐蚀速率最低,机理以高温氧化为主,腐蚀产物主要为Cr_2O_3;700、750℃时,合金均发生一定程度第二类硫酸盐型热腐蚀,腐蚀产物均呈内外双层结构,外层富O、Ni、Co,内层富O、Cr、S、Mo;700℃时腐蚀速率最快,低熔点共晶盐挥发程度加剧导致了750℃时腐蚀速率略有下降,650℃时腐蚀速率最低。     

超超临界火电机组主蒸汽、再热蒸汽管道选材分析

超超临界600 MW及1000MW等级火电机组这几年在我国迅速发展,结合国内外参数相近火电机组主蒸汽、再热蒸汽管道材料的选择,介绍新材料的性能及应用状况,综合考虑电厂投资、运行、安全等诸多方面因素,说明主蒸汽、再热蒸汽管道选材的相关内容,供类似工程参考。     

用于超超临界锅炉的Super304H材料的性能

在列举了有关Super30 4H材料的性能数据 ,如Super30 4H的化学成分、增强机理、机械性能、蠕变断裂性能、老化性能、抗蒸汽氧化性能及焊接、弯曲等加工性能和电厂实际使用业绩后 ,说明了Super30 4H可用作大容量、高参数、超超临界机组的材料。该材料在用于上述机组时 ,部件壁厚减少、部件所用钢材量减少、结构承重和热应力减少、制造成本和施工难度减少、具有很好的经济性。     

国产超临界锅炉受压件用钢探讨

介绍了超临界锅炉受压件用钢情况,并对目前锅炉用钢的运行可靠性和国产化问题等进行了分析。分析认为。P91大口径钢管具有足够的强度和良好的焊接性能,是制造超临界锅炉高温集箱、高温管道和减温器的适用材料。通过2台。900MW超临界锅炉的设计制造,表明我国已基本掌握了超临界锅炉材料的理化性能、工艺性能及制造技术。超临界锅炉应全部选用美国ASME钢号的小口径钢管和大口径钢管,同时应加大超超临界锅炉用TP347HFG、超级304H和HR3C等新钢种的性能研究。     

P92主蒸汽管对接焊缝裂纹和夹渣产生原因的探讨

P92新型马氏体耐热钢由于其良好的高温性能,在超超临界机组主蒸汽管道中得到大量应用。但P92钢焊接性较差,在焊接过程中极易产生裂纹和夹渣等缺陷。现结合监造过程中的实际案例,分别对焊缝中裂纹危害性缺陷和夹渣缺陷的产生原因进行了分析,并提出了相应的预防措施。     

超超临界机组P92钢薄壁主蒸汽管道运行寿命研究

在华能玉环电厂2台超超临界1000MW机组,构建了高温高压管道状态监测寿命安全管理系统.利用所获得的部件实际全作用载荷谱,针对常规持久强度和下限持久强度2种材料蠕变损伤规律,考虑薄壁和正常(厚壁)2种壁厚,分析研究了几种组合条件下,P92钢主蒸汽管道的运行安全性和预期使用寿命.研究表明,在目前实际"薄壁"P92钢管道和样本运行载荷谱载荷作用条件下,主蒸汽管道有约12万h的运行寿命.全作用载荷谱的获得,为确定电厂高温高压部件实际运行载荷,提供了有效途径.     

超(超)临界机组主蒸汽管道设计压力取值

目前国内对超临界机组和超超临界机组的主蒸汽管道设计压力取值做了不同的要求。根据机组的设计参数和实际运行情况,结合相关规定,对国内现行的超(超)临界机组主蒸汽管道设计压力取值规定进行了分析,认为对超临界和超超临界机组主蒸汽管道设计压力的取值提出不同的要求,并不合理。建议二者取值一致,并采用锅炉最大连续蒸发量(BMCR)工况下的工作压力作为设计压力。     

1000MW超超临界机组四大管道的选材

主蒸汽管道、高温再热热段、低温再热冷段和高压给水管道等四大管道是发电厂锅炉的重要组成部分,管道材质的选择对于机组运行的安全性和经济性具有重要影响。天津国投津能发电有限公司（北疆电厂）1000MW超超临界机组的主汽压力为27．56MPa,主汽温度为605℃,对四大管道的机械特性和高温性能提出了很高要求。在考虑热应力、热膨胀系数、运行可靠,睦和经济等因素后,对主蒸汽管道、高温再热热段、低温再热冷段和高压给水管道的材质进行了论证和选择。     

1 000MW空冷机组主蒸汽管道焊后热处理工艺

为解决国内1 000MW级超超临界火电机组主蒸汽管道用P92钢焊后热处理工艺的选定问题,采用柔性陶瓷电阻主、辅加热器同时加热管道内外壁、两端封堵的热处理工艺进行主蒸汽管道焊后热处理,得到了焊缝内壁温度达740℃以上、内外壁最小温差为15℃的热处理效果。针对宁夏灵武电厂二期工程1 000MW空冷机组,进行了主蒸汽管道用P92钢进行焊后热处理试验,试验结果表明,采用该热处理工艺对P92钢进行焊后热处理,特别是对厚壁管道进行焊后热处理,可以保证恒温过程中焊缝内壁温度符合P92钢回火温度要求,从而保证了焊接接头综合机械性能的均匀性。     

华能玉环电厂1 000 MW机组主蒸汽管道焊接的过程控制

1 000 MW 超超临界机组主蒸汽管道P122 钢可焊性差, 易产生裂纹。因此, 现场焊接的过程控制是防止出现裂纹的关键, 包括工艺流程、人员培训、设备检测、环境设施等。     

超超临界机组用P92钢焊接技术的研究

新型马氏体耐热钢P92钢以其卓越的抗高温蠕变性能，成为超超临界火力发电机组的主蒸汽管道用材。文中对P92钢的焊接技术进行了较深入地探讨，对钢材的焊接性进行了试验研究，结合国内外标准及钢材的运行工况确定了焊接工艺评定合格的力学性能指标；对国外的几种焊接材料进行了力学性能和施焊工艺性对比，确定试验所用焊接材料；通过试验确定了此种耐热钢最佳的后热实施工艺，最终提出了符合规范的可行的P92钢焊接工艺和热处理工艺及控制措施。     

超超临界机组汽轮机材料发展状况

超临界或超超临界机组是未来我国火力发电机组发展的趋势。发展超临界或超超临界机组的关键之一在于高温部件材料的研制, 特别是重要高温部件材料的研制。本文详细介绍了美国、日本、欧洲等科技发达国家和地区在超超临界压力汽轮发电机组材料研究方面的历史和现状以及未来的研究趋势, 其研究成果为蒸汽温度在 650℃的汽轮发电机组的发展奠定了基础。通过分析比较后指出改善高温材料性能的措施为: 1、通过改进化学成分能提高高温部件材料的组织稳定性; 2、改进化学成分能改善高温部件材料的疲劳性能; 3、采用先进的冶炼技术(VCD、ESR)能使改进成分材料中杂质的含量保持在最低水平, 从而提高了材料的高温综合性能。     

超超临界机组SA335-P92管道焊接工艺探讨

针对超超临界机组主蒸汽管道用大径厚壁新型铁素体SA335-P92管道焊接技术进行试验研究,从多次SA335-P92管道的焊接工艺试验中总结出焊接参数、焊后热处理关键技术,指出了SA335-P92管道焊接及焊后热处理质量控制措施,为工程实践中应用提供技术支持。