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超超临界发电设备用钢的国产化及其应用2009-05-121、前言我国电力工业的发展规模是从1949年新中国诞生后在党中央、国务院领导下和各地方、各行业的领导、专家工程技术人员和员工大力支持下，由1850 MW基础上经过近60年几代人的艰苦奋斗，发展到2008年792.53 GW规模, 增长了428倍。
目前稳居世界第二位，仅次于美国。
技术水平也已处于世界前列。
与之相应的电站用金属材料特别是高温用特种钢，超临界和超超临界用新型钢的国产化也取得了突飞猛进的进步。
2、电力工业发展历程2.1、建国初期（1949～2009年）年装机容量的变化建国初期（1949～2009年）年装机容量的变化，见表1。
表1我国建国初期年装机容量的变化2.2、中国近20年来电力工业发展的里程碑1987年中国发电装机容量突破1亿kW；1995年3月突破2亿kW，发电1万亿kWh；2000年04月突破3亿kW，发电1.313万亿kWh；2004年05月突破4亿kW，发电2.187万亿kWh；2005年12月突破5亿kW，发电2.4万亿kWh；2006年10月突破6亿kW，发电2.834万亿kWh；2007年11月突破7亿kW，发电3.2559万亿kWh；2008年底中国发电装机容量7.9亿kW，发电达3.4334万亿kWh。
2.3、我国火力发电机组的发展系列我国火力发电机组的发展系列见表2。
表2：我国火力发电机组的发展系列2.4、我国火电机组的发展实例及参数变化1955年生产出第一台6000 kW中压火电机组，蒸汽压力3.82MPa，温度450℃；1960年生产出第一台50 MW高压火电机组，蒸汽压力9.80MPa，温度538℃；1966年开始生产100～200MW超高压机组，蒸汽压力13.73MPa，温度538℃；1987年投产第一台300 MW亚临界机组，蒸汽压力18.28 MPa，温度538℃；2004年投产第一台超临界机组（沁北），蒸汽压力24.20 MPa，温度566℃；2006年第一台百万千瓦超超临界机组投产（玉环），压力26.25MPa，温度600℃。
超超临界机组用T92无缝钢管的研制开发许磊磊;肖功业;刘源;何彪【摘要】根据ASME SA 213/SA 213M-2013标准和GB 5310-2008标准要求,分析T92无缝钢管的化学成分、室温力学性能、高温力学性能、持久强度和金相组织等.试验结果表明:T92无缝钢管的各项性能指标均满足相关标准要求;T92无缝钢管在625℃的1×105 h持久强度外推值为89.8 MPa(标准值为87.5 MPa),在650℃的1x105 h持久强度外推值为67.2 MPa(标准值为61.0 MPa),均高于GB 5310-2008标准对10Cr9MoW2VNbBN的要求.【期刊名称】《钢管》【年(卷),期】2016(045)001【总页数】5页(P18-22)【关键词】超超临界机组;无缝钢管;T92;持久强度;铬当量;析出相【作者】许磊磊;肖功业;刘源;何彪【作者单位】天津钢管集团股份有限公司,天津300301;天津钢管集团股份有限公司,天津300301;天津钢管集团股份有限公司,天津300301;天津钢管集团股份有限公司,天津300301【正文语种】中文【中图分类】TG335.71许磊磊（1984-），男，工程师，主要从事耐热钢管及气瓶钢管钢种研发、工艺技术及质量控制等工作。
我国以燃煤发电机组为主的电力供应格局在短时间内难以改变，为了提高发电机组效率，节约一次能源，降低CO2排放，发展大容量、高参数的超超临界火力发电机组是一个必然趋势。
目前我国已成为世界上拥有超超临界机组最多的国家。
世界上先进、成熟达到商业化规模应用的洁净燃煤发电技术，在不少国家已推广应用并取得显著节能和改善环境的效果；其最高运行蒸汽温度和压力不断地升高，对关键部件的材料性能提出了更高要求［1-3］。
T92钢是在T91钢基础上进一步完善改进化学成分配比，具有比T91更高许用应力的新型铁素体耐热钢，其合金化设计特点是在T91基础上降低钼元素含量，提高钨元素含量，以提高固溶强化效果，经过热处理后大量M23C6碳化物析出于马氏体晶界以达到强化晶界的目的，与此同时细小弥散分布的纳米级MX相从晶内析出以强化基体。
620MW超临界 W火焰锅炉水冷壁拉裂控制措施摘要：超临界锅炉水冷壁管内的水在高于最低直流负荷点运行后，超临界锅炉水冷壁往往存在一定偏差，要控制其水冷壁管间热偏差较其他炉型难度更大，本文对超临界W火焰锅炉水冷壁拉裂控制进行了探讨分析。
关键词：超临界；锅炉；水冷壁；拉裂引言：永新一期电厂采用东方锅炉（集团）股份有限公司生产的 620MW 超临界参数 W 型直流炉，型号为DG1987/25.3-Ⅱ12。
永新一期W型火焰锅炉炉膛宽度较大（32米），锅炉在改变运行方式时，沿炉宽方向上的水冷壁壁温较难控制，导致水冷壁壁温偏差较大，炉管拉裂。
1.水冷壁拉裂原因分析水冷壁管拉裂的主要原因为管间热偏差大，产生较大的温差应力，当温差应力达到一定值后将造成管屏变形，同时因锅炉水平、垂直方向膨胀局部受阻，温差应力不能有效释放，从而导致水冷壁在温度梯度最高的薄弱处开裂。
下面对引起管间偏差大的主要原因进行分析：1.1.设计不完善620MW超临界W型火焰锅炉是近几年为适应市场需要而发展起来的新型锅炉，其水冷壁结构形式主要参照 600MW亚临界W炉，过热器、再热器结构以及顶部布置主要借鉴超临界对冲炉。
从设计上来说，该炉型按基本负荷设计，变工况适应能力较差，不能满足机组调峰要求；锅炉膨胀也存在一定问题。
另一方面，锅炉厂家提供的水冷壁壁温差设计标准（控制任意相邻两根管壁温差不超过50℃，任意不相邻两根管壁温差不超过80℃）不能满足特殊工况下水冷壁的安全要求，实际运行中上部水冷壁一般有50～80℃的壁温偏差，在变工况或其他异常工况时很容易超过80℃，温差设计余度偏小。
1.1.炉型自身特点超临界锅炉水冷壁管内的水在高于最低直流负荷点运行后，在管内某个位置会全部汽化，各管子壁温因吸热量不同而不同，这就决定了超临界锅炉水冷壁往往存在一定偏差。
620MW超临界W锅炉燃烧器只能布置在前后墙炉拱上。
虽然设计上采用了优化内螺纹管+低质量流速正流量响应技术来降低管内流量和壁温偏差，但其给水流量的自补偿作用并没有在此类超临界锅炉上得到明显的体现，水冷壁管屏热偏差大的现象没有得到改善。
超临界超超临界锅炉用钢汇总（1.中国电力企业联合会，北京100761；2.北京电力建设公司北京100024摘要：提高火力发电厂效率的主要途径是提高蒸汽的参数即提高蒸汽的压力和温度，而提高蒸汽参数的关键有赖于金属材料的发展。
从发展超临界、超超临界机组与发展新钢种的关系以及超临界、超超临界锅炉对钢材的要求，概述了火电锅炉用钢的发展历程以及部分新钢种的性能。
关键词：临界、超超临界；锅炉；材料2023年全国装机容量将达到9.5亿kW，其中火电装机仍然占70%，即今后17年将投产4.0亿kW左右的火电机组。
火电建设将主要是发展高效率高参数的超临界（SC）和超超临界（USC）火电机组。
从目前世界火力发电技术水平看，提高火力发电厂效率的主要途径是提高蒸汽的参数，即提高蒸汽的压力和温度。
发展超临界和超超临界火电机组，提高蒸汽的参数对于提高火力发电厂效率的作用是十分明显的。
表1给出了蒸汽参数与火电厂效率、供电煤耗关系［1］。
表1蒸汽参数与火电厂效率、供电煤耗关系机组类型中压机组高压机组超高压机组亚临界机组超临界机组高温超临界机组超超临界机组高温超超临界机组蒸汽压力/Mpa 蒸汽温度/℃ 电厂效率/％供电煤耗*/kW·h 3.5 9.0 13.0 17.0 25.5 25.0 30.0 30.0 435 510 535/535 540/540 567/567 600/600 600/600/600 700 27 33 35 38 41 44 48 57 460 390 360 324 300 278 256 215 超700℃机组超700 60 205 * 供电煤耗用标煤量统计，标煤量是一个统计折算标准，1千克标煤的发热量为7 000大卡。
从表1中的数据可以看出，随着蒸汽温度和压力的提高，电厂的效率在大幅度提高，供电煤耗大幅度下降，而提高蒸汽参数遇到的主要技术难题是金属材料耐高温、高压问题。
1承压锅炉部件对钢材的要求火电厂锅炉关键承压部件主要指水冷壁、过热器、再热器、联箱及管道等，这些承压部件运行在较为恶劣的工况条件下，是设计选用钢材关注的重要部位。
超临界超超临界电站锅炉用TP347H不锈无缝钢管融资投资立项项目可行性研究报告项目概述：本项目是一个以超临界和超超临界电站锅炉用TP347H不锈无缝钢管为主要产品的融资投资立项项目。
TP347H不锈无缝钢管是一种高温和高压环境下的重要材料，广泛应用于电力、化工、石油、航空等行业。
本项目旨在满足国内外市场对高品质不锈无缝钢管的需求，促进我国电力工业的发展。
市场需求分析：国内外电力工业的快速发展，对高温和高压环境下的耐腐蚀钢管有着巨大需求。
TP347H不锈无缝钢管具有良好的耐高温、耐腐蚀等特点，是满足这一需求的理想产品。
国内外电力工程项目的持续建设和更新，以及环保要求的提升，对高品质不锈无缝钢管的需求将不断增长。
本项目将依托先进的生产设备和技术，满足国内外市场对高品质不锈无缝钢管的需求，具有广阔的市场前景。
技术分析：本项目采用先进的生产设备和技术，能够生产出高质量的TP347H不锈无缝钢管。
先进的生产设备包括钢管生产线、修整机、智能探伤设备等，能够实现高效、规范的生产流程。
先进的生产技术包括热轧、热扩径、热处理等工艺，能够提高钢管的耐腐蚀性能、机械性能和热稳定性，满足客户的需求。
经济效益分析：本项目投资金额为X万元，其中包括设备购置费用、生产工艺改造费用、员工培训费用等。
项目建设期为X年，预计年产值为X万元，预计年利润为X万元。
项目建设期内，预计实现投资回收周期为X年，预计投资回报率为X%。
风险分析：本项目面临的主要风险包括市场风险、技术风险和经济风险。
市场风险主要包括市场需求不及预期、市场竞争加剧等。
技术风险主要包括生产设备的故障、生产工艺的不稳定等。
经济风险主要包括原材料价格的波动、政策环境的变化等。
为降低这些风险，本项目将制定合理的市场营销策略、加强技术研发和质量控制，同时进行有效的成本管理和风险评估。
可行性分析结论：本项目基于当前国内外电力工业对高品质不锈无缝钢管的巨大需求，具有良好的市场前景。
超临界、超超临界电站锅炉用TP347H 不锈无缝钢管立项投资融资项目可行性研究报告(典型案例〃仅供参考)广州中撰企业投资咨询有限公司地址：中国〃广州目录第一章超临界、超超临界电站锅炉用TP347H不锈无缝钢管项目概论 (1)一、超临界、超超临界电站锅炉用TP347H不锈无缝钢管项目名称及承办单位 (1)二、超临界、超超临界电站锅炉用TP347H不锈无缝钢管项目可行性研究报告委托编制单位 (1)三、可行性研究的目的 (1)四、可行性研究报告编制依据原则和范围 (2)（一）项目可行性报告编制依据 (2)（二）可行性研究报告编制原则 (2)（三）可行性研究报告编制范围 (4)五、研究的主要过程 (5)六、超临界、超超临界电站锅炉用TP347H不锈无缝钢管产品方案及建设规模 (6)七、超临界、超超临界电站锅炉用TP347H不锈无缝钢管项目总投资估算 (6)八、工艺技术装备方案的选择 (6)九、项目实施进度建议 (7)十、研究结论 (7)十一、超临界、超超临界电站锅炉用TP347H不锈无缝钢管项目主要经济技术指标 (9)项目主要经济技术指标一览表 (9)第二章超临界、超超临界电站锅炉用TP347H不锈无缝钢管产品说明 (16)第三章超临界、超超临界电站锅炉用TP347H不锈无缝钢管项目市场分析预测 (16)第四章项目选址科学性分析 (16)一、厂址的选择原则 (16)二、厂址选择方案 (17)四、选址用地权属性质类别及占地面积 (17)五、项目用地利用指标 (18)项目占地及建筑工程投资一览表 (18)六、项目选址综合评价 (19)第五章项目建设内容与建设规模 (20)一、建设内容 (20)（一）土建工程 (20)（二）设备购臵 (21)二、建设规模 (21)第六章原辅材料供应及基本生产条件 (22)一、原辅材料供应条件 (22)（一）主要原辅材料供应 (22)（二）原辅材料来源 (22)原辅材料及能源供应情况一览表 (22)二、基本生产条件 (24)第七章工程技术方案 (25)一、工艺技术方案的选用原则 (25)二、工艺技术方案 (26)（一）工艺技术来源及特点 (26)（二）技术保障措施 (26)（三）产品生产工艺流程 (26)超临界、超超临界电站锅炉用TP347H不锈无缝钢管生产工艺流程示意简图 (27)三、设备的选择 (27)（一）设备配臵原则 (27)（二）设备配臵方案 (28)主要设备投资明细表 (29)第八章环境保护 (29)一、环境保护设计依据 (30)二、污染物的来源 (31)（一）超临界、超超临界电站锅炉用TP347H不锈无缝钢管项目建设期污染源 (32)（二）超临界、超超临界电站锅炉用TP347H不锈无缝钢管项目运营期污染源 (32)三、污染物的治理 (32)（一）项目施工期环境影响简要分析及治理措施 (33)1、施工期大气环境影响分析和防治对策 (33)2、施工期水环境影响分析和防治对策 (37)3、施工期固体废弃物环境影响分析和防治对策 (38)4、施工期噪声环境影响分析和防治对策 (39)5、施工建议及要求 (41)施工期间主要污染物产生及预计排放情况一览表 (43)（二）项目营运期环境影响分析及治理措施 (44)1、废水的治理 (44)办公及生活废水处理流程图 (44)生活及办公废水治理效果比较一览表 (45)生活及办公废水治理效果一览表 (45)2、固体废弃物的治理措施及排放分析 (45)3、噪声治理措施及排放分析 (47)主要噪声源治理情况一览表 (48)四、环境保护投资分析 (48)（一）环境保护设施投资 (48)（二）环境效益分析 (49)五、厂区绿化工程 (49)六、清洁生产 (50)七、环境保护结论 (50)施工期主要污染物产生、排放及预期效果一览表 (52)第九章项目节能分析 (53)一、项目建设的节能原则 (53)二、设计依据及用能标准 (53)（一）节能政策依据 (53)（二）国家及省、市节能目标 (54)（三）行业标准、规范、技术规定和技术指导 (55)三、项目节能背景分析 (55)四、项目能源消耗种类和数量分析 (57)（一）主要耗能装臵及能耗种类和数量 (57)1、主要耗能装臵 (57)2、主要能耗种类及数量 (57)项目综合用能测算一览表 (58)（二）单位产品能耗指标测算 (58)单位能耗估算一览表 (59)五、项目用能品种选择的可靠性分析 (60)六、工艺设备节能措施 (60)七、电力节能措施 (61)八、节水措施 (62)九、项目运营期节能原则 (62)十、运营期主要节能措施 (63)十一、能源管理 (64)（一）管理组织和制度 (64)（二）能源计量管理 (65)十二、节能建议及效果分析 (65)（一）节能建议 (65)（二）节能效果分析 (66)第十章组织机构工作制度和劳动定员 (66)一、组织机构 (66)二、工作制度 (67)三、劳动定员 (67)四、人员培训 (68)（一）人员技术水平与要求 (68)（二）培训规划建议 (68)第十一章超临界、超超临界电站锅炉用TP347H不锈无缝钢管项目投资估算与资金筹措 (69)一、投资估算依据和说明 (69)（一）编制依据 (69)（二）投资费用分析 (71)（三）工程建设投资（固定资产）投资 (71)1、设备投资估算 (71)2、土建投资估算 (72)3、其它费用 (72)4、工程建设投资（固定资产）投资 (72)固定资产投资估算表 (73)5、铺底流动资金估算 (73)铺底流动资金估算一览表 (73)6、超临界、超超临界电站锅炉用TP347H不锈无缝钢管项目总投资估算 (74)总投资构成分析一览表 (74)二、资金筹措 (75)投资计划与资金筹措表 (75)三、超临界、超超临界电站锅炉用TP347H不锈无缝钢管项目资金使用计划 (76)资金使用计划与运用表 (76)第十二章经济评价 (77)一、经济评价的依据和范围 (77)二、基础数据与参数选取 (78)三、财务效益与费用估算 (79)（一）销售收入估算 (79)产品销售收入及税金估算一览表 (79)（二）综合总成本估算 (79)综合总成本费用估算表 (80)（三）利润总额估算 (81)（四）所得税及税后利润 (81)（五）项目投资收益率测算 (81)项目综合损益表 (82)四、财务分析 (83)财务现金流量表（全部投资） (84)财务现金流量表（固定投资） (86)五、不确定性分析 (87)盈亏平衡分析表 (88)六、敏感性分析 (89)单因素敏感性分析表 (90)第十三章超临界、超超临界电站锅炉用TP347H不锈无缝钢管项目综合评价 (90)第一章项目概论一、项目名称及承办单位1、项目名称：超临界、超超临界电站锅炉用TP347H不锈无缝钢管投资建设项目2、项目建设性质：新建3、项目承办单位：广州中撰企业投资咨询有限公司4、企业类型：有限责任公司5、注册资金：100万元人民币二、项目可行性研究报告委托编制单位1、编制单位：广州中撰企业投资咨询有限公司三、可行性研究的目的本可行性研究报告对该超临界、超超临界电站锅炉用TP347H 不锈无缝钢管项目所涉及的主要问题，例如：资源条件、原辅材料、燃料和动力的供应、交通运输条件、建厂规模、投资规模、生产工艺和设备选型、产品类别、项目节能技术和措施、环境影响评价和劳动卫生保障等，从技术、经济和环境保护等多个方面进行较为详细的调查研究。
