超超临界机组锅炉选材分析.pptVIP

* 2012年02月06日 超临界/超超临界机组锅炉选材简介 安全技术部 高林 * 内容提要 摘要 2 1 3 结束语 超临界/超超临界锅炉用材选择 常用新型铁素体和奥氏体锅炉用钢 * 超临界/超超临界机组锅炉选材简介 　　提高火力发电机组参数，是提高机组效率和节能环保的重要途径。随着锅炉压力的提高，水的饱和温度也相应提高，汽化潜热却相应减少，饱和水和饱和蒸汽的比重差也随之减少。当压力达到22.12MPa时，汽化潜热等于零，汽水比重差也定于零。水在这个压力下，加热至374℃时即被全部汽化。这个压力称为临界压力。超临界压力时的情况与临界压力时的情况相同，有水变成蒸汽是连续单向的。 　　典型的超临界锅炉蒸汽参数一般为23.5MPa～ 26.54MPa、 538 ℃～543 ℃ / 538 ℃ ～566 ℃。 　　一般认为当压力超过28MPa、温度超过600 ℃以上时，称为超超临界锅炉。 * 　　传统的低合金铁素体类耐热钢，用于亚临界机组，几乎已经达到了它的使用极限。因此热强刚性能的提高和发展，成为建设超临界/超超临界机组的关键技术之一。 超临界/超超临界机组锅炉选材简介 　　为适应火力发电机组向超临界/超超临界的发展，提高材料的高温性能，近20多年来，美、日、欧等发达国家在开发电站新材料技术方面进行了大量的试验研究，以进一步提高铁素体钢的高温蠕变断裂强度和提高奥氏体钢的高温强度、抗氧化抗腐蚀性、适用性和经济性等为主要研究方向，充分利用多元强化原理，研究开发了一批性能优异的新型钢种，应用于超临界/超超临界机组，并渐成为主力钢种。 * 1 超临界/超超临界机组锅炉选材简介 1、常用新型铁素体和奥氏体锅炉用钢 1.1、新型铁素体锅炉用钢 新型铁素体锅炉用耐热钢主要分为2%Cr、 9%Cr、 12%Cr三大系列。 2%Cr系列 （1）2.2.5Cr－1Mo（T22/P22）钢在上世纪70年代已得到了广泛的应用。 （2）2.2.5Cr—1.6W—V—Nb（HCM2S/T23）钢：在T22/P22基础上，以W、V、Nb取代Mo，并降低C含量而得到得到的新型钢种，已经列入ASME规范CASE2199。 HCM2S（T23）比T22具有较高的蠕变抗力和性价比，具有优良的焊接性能，应作为水冷壁，低温过热器等部件的首选材料。 * 1 超临界/超超临界机组锅炉选材简介 9%Cr系列 （1）T91/P91(9Cr1MoVNb）钢：T91/P91钢具有较高的强度和韧性、抗热疲劳性能，作为620 ℃以下的过热器、再热器、联箱和主蒸汽管道用钢，在世界范围内已经得到广泛的应用。 （2）9Cr2W（NF616或T92/P92）钢：在T91/P91基础上，以W取代了部分Mo而得到的新钢种，已经列入ASME规范CASE2179。 比T91/P91具有更高的需用应力，可用620 ℃以下的过热器、再热器、联箱和主蒸汽管道。 （3）E911钢：是一种欧洲牌号，其成分和性能与NF616（或T92）相近。 * 1 超临界/超超临界机组锅炉选材简介 12%Cr系列 一般当温度在620 ℃以上时， 9%Cr钢抗氧化性能不能满足要求，需使用12%Cr钢或不锈钢。 （1）X20CrMoV121和X20CrMoWV121（HT91）钢：在欧洲曾得到大量的应用，但是其焊接性能较差。 （2）HCM12（ 12Cr1Mo1WVNb ）钢：在HT91的基础上通过降碳以提高焊接性能，以及W、V、Nb的合金化而形成的，是一种δ铁素体/马氏体双相钢。具有良好的焊接性能、高温强度和抗氧化腐蚀性能，适用于600 ℃以下的锅炉部件。 （3）12Cr—2W（ HCM12 A或T122/P122）钢：在HCM12的基础上用W取代更多的Mo，并添加1%的Cu而得到的新型钢种，已经列入ASME规范CASE2180。其蠕变强度进一步提高，在600 ℃时需用应力比T91提高约25%，并因为消除了δ铁素体而韧性得到提高。该钢种特别适用于适用于620 ℃以下的厚壁部件。 * 1 超临界/超超临界机组锅炉选材简介 （4）TB12（12Cr0.5Mo1.8WVNb）钢：在T92基础上，通过增加Cr含量以进一步提高抗高温蒸汽氧化，调整固溶强化元素Mo、W等元素含量以改善提高综合性能而得到的新型钢种。 （5）NF12钢和SAVE12钢：正在开发中的耐热钢，通过Ta、Nb等合金化，使600℃的强度提高到了650℃，并已经在实验室得到验证。 1.2新型奥氏体锅炉用钢 新型奥氏体锅炉用不锈钢主要分为18% Cr、20%～25% Cr两大系列。 18% Cr系列 （1）TP