第六届火电厂金属材料与焊接技术交流年会会议报道

核心提示:中国电力科技网第六届“火电厂金属材料与焊接技术交流2017年会”于2018年1月18日在江苏昆山召开,24位专家对电站金属材料及焊接领域新技术、新材料研发及验证、机组运行经验发表演讲

  中国电力科技网第六届“火电厂金属材料与焊接技术交流2017年会”于2018年1月18日在江苏昆山召开,24位专家对电站金属材料及焊接领域新技术、新材料研发及验证、机组运行经验发表演讲,展开研讨,旨在对实践经验及时总结交流,不断提高产品质量和焊接水平,确保机组长周期安全运行。

 
  中国电力科技网魏毓璞主任发表致辞:
  
  昆山不大,但下辖3个国家级园区,是“百戏之祖”昆曲发源地,获联合国人居奖,被评为首批“国家生态园林城市”,而且这里有独特的人文景观,“中国第一水乡”周庄便坐落在市区西南角。很荣幸能与大家在这寒冬时节召开第六届年会,迸射金属与焊接温暖火花!

  本届年会葛昌纯院士等24位专家奉献产、学、研、用相结合的技术盛宴:演讲更精彩,答疑更到位,内容更新颖。展示新技术、新成果、新设备,鼓励业内自主创新。研讨技术、交流心得、广交朋友;携手你我他,共奏火电厂金属材料与焊接技术美妙交响乐。在此向各位演讲专家表示感谢!

  人类文明的划分——石器时代、青铜时代、铁器时代,鲜明展现了材料对人类的重要性,每一个新时代的到来都由一种新材料的出现而促成,材料的不断进步,撒播下了现代主义的种子。人类文明发展至今,金属材料对社会、经济以及各种科学活动有着重大推动作用,焊接技术的不断进步,让工程师们脑海中的愿景得以充分实现。

  2018年是全面贯彻中共十九大精神的开局之年。习总书记说:九层之台,起于累土。要把蓝图变为现实,必须不驰于空想、不骛于虚声,一步一个脚印,踏踏实实干好工作。

  将这句话与大家共勉,希望各位再接再厉,在科研和生产中出成果,出成绩,2018更进一步!
 

魏毓璞

  中国电力科技论坛编辑李萌萌宣读我国著名材料专家、国际焊接工程师杨富教授贺词:

  欣闻第六届年会召开,特此祝贺! 

  中国电力科技网致力于传播电力行业新技术,他们一直坚守、坚持并创新,为电站金属焊接行业提供技术交流平台。

  本届年会邀请国内金属材料及焊接领域知名专家、学者及科研人员对该领域的基础研究、新材料开发与生产、工程应用、设备运行、金属监督、缺陷的修复及早期失效相关专题的研究成果发表演讲。这些演讲蕴含了专家在试验研究阶段及工程应用中积累的诸多经验与教训,内容丰富,成果多,信息量大,定会让与会嘉宾满载而归。

  在这里,我向专家及所有参会者表示诚挚谢意。希望大家提出问题,发表论点,百花齐放,百家争鸣,保持良好的学术风气,使我国火力发电更清洁、更高效,为实现中国制造强国和伟大复兴作出更大的贡献。

  潘际銮院士委托学生李山林代为致辞:

  中国电力科技网组织的火电厂金属材料与焊接技术交流年会已成功举办5届,产出丰硕成果。来自科研院所、材料和装备供应厂家以及现场用户的专家们针对超超临界机组、金属材料及焊接技术方面的基础研究、工程应用、缺陷修复及早期失效等相关专题进行了充分的讨论。不同观点的相互碰撞,为业内许多关键问题提供了具有创新性的解决思路。本届年会,希望与会嘉宾能够积极参与讨论,提出问题、发表论点,促进我国火电技术的进一步发展。向年会主办单位中国电力科技网表示诚挚的谢意。预祝大会取得圆满成功。

  清华大学机械工程系博士李山林发表“NiCrMoV钢汽轮机低压焊接转子低周疲劳性能研究”演讲。对于焊接转子,焊接接头具有成分、组织和力学性能的不均匀性,研究焊接转子接头的低周疲劳性能,分析接头薄弱区对焊接转子安全性的评估具有重要意义。通过对模拟件低周疲劳实验得出以下结论:1:1模拟件焊接接头具有良好塑性储备,其低周疲劳性能优于小模拟件,与25Cr2Ni2MoV锻件的水平相当。在应变幅较低时,HAZ为接头低周疲劳性能薄弱区;在应变幅较高时,焊缝为接头低周疲劳性能薄弱区。此过程发生原因为当载荷逐渐增加时,塑性应变集中区由HAZ回火区转移到了焊缝区。小模拟件HAZ为接头低周疲劳性能薄弱区,原始母材中存在的长条状和带状的MnS夹杂物、HAZ回火区的回火脆性以及加载过程中的应变集中促进了此区域疲劳裂纹的启裂和扩展,导致HAZ回火区成为了接头低周疲劳性能。
   

李萌萌          李山林

  苏州热工研究院再制造与电力安全中心副总工程师陈忠兵发表“异型焊接接头局部焊后热处理”演讲。局部焊后热处理过程中,由于结构、材料的原因,焊缝两侧非对称导热的焊接接头为异型焊接接头。可以分为以下三类:横向单向导热异型焊接接头、横向双向导热异型焊接接头、横向与纵向导热异型焊接接头。通过异型接头局部焊后热处理温度场特征分析,提出最高温度原则、对称原则和均温范围原则三个合理性原则。提出温度补偿法,功率补偿法两种局部焊后热处理工艺及工程应用实例。

  大连理工大学材料科学与工程学院教授赵杰发表“超超临界锅炉用钢晶界析出行为”演讲。从以下几方面阐述晶界析出行为及影响:超超临界用钢组织及性能特点、超超临界用钢晶界析出相、服役条件下晶界析出相演变、晶界析出相与性能关系。
   

陈忠兵          赵杰

  北京科技大学高温合金研究室教授谢锡善发表“新型超级奥氏体耐热钢SP2215,650—700℃的强化,持久强度及组织稳定性”演讲。神华国华高效超超临界燃煤机组拟采用参数35MPa,610℃/630℃/630℃;发电效率50.05%,发电煤耗245.78/kw·h;630-650℃材料的研制已初步具备应用条件,建设630-650℃机组已成为下一步电站建设的重要目标,这就对电站对奥氏体耐热钢提出了挑战。SP2215是一种具有中国自主知识产权的新型超级奥氏体耐热钢。目前可以投入批量生产,满足高效超超临界锅炉过热器/再热器管材需求;SP2215的组织为在晶内析出纳米级强化相富Cu相,NbCrN和MX进行多相复合强化,并且在晶界辅以M23C6析出达到了综合强化的良好效果;具有优异的高温持久强度;在700℃高温长期时效组织稳定,未发现有有害相析出;可推荐620-650℃高效超超临界机组选用。
 

谢锡善

  中国科学院院士葛昌纯发表“粉末高温合金和粉末合金钢在超超临界机组使用可行性探讨”演讲。介绍了国内外煤电发展及超超临界运行情况,重点介绍粉末高温合金和粉末合金钢方面阶段性成果以及其在超超临界研究所取得阶段性成果。粉末高温合金是采用先进粉末冶金技术制备的能在600℃以上高温下抗氧化和抗腐蚀,并能在一定应力作用下长期工作的高温材料。与传统铸锻高温合金相比,其晶粒细小、组织均匀、无宏观偏析、合金化程度高、高温持久强度高、抗低周疲劳性能好、加工性能好、高温抗氧化腐蚀性能好,所以已是国际上制造高推重比新型航空发动机如战斗机、民用客机和大运输机的首选材料。从运行温度和服役条件上看,粉末高温合金在超过700℃以上的超超临界机组上研发和推广使用,有可能使我国的超超临界机组的技术水平从跟跑跨越到领先水平。
 

葛昌纯

  中国电力报发电部主任冯义军主持对话交流环节。葛昌纯、谢锡善、陈忠兵、赵双群、李强、杨华春、董树青7位专家同与会嘉宾分享了各自对于电站用先进材料与焊接技术的研究进展与工作经验,并对700℃超超临界机组材料进展及发展前景展开交流。
 

院士、专家对话

  上海发电设备成套设计研究院能源装备检测与评定事业部教授赵双群发表“超临界二氧化碳循环发电材料腐蚀研究进展”演讲。介绍超临界CO2循环发电研究现状及CO2腐蚀机理、影响因素;具体介绍铁素体、马氏体钢、奥氏体钢、镍基合金的CO2腐蚀。得出结论:Cr含量增加有利于提高抗CO2腐蚀性能,Cr含量>20%抗腐蚀性能稳定;形成Al氧化层的合金的腐蚀轻微;温度对CO2腐蚀的影响明显,但与具体的合金组成有关,压力对CO2腐蚀影响小;加氧和加水蒸气影响腐蚀,与含量和合金的种类以及试验温度有关;环境因素对高温合金的影响小;施加应力对材料的腐蚀有影响,加剧内氧化/内碳化;铁素体和奥氏体钢存在不同程度的表面硬化;对高温合金无表面硬化。

  上海锅炉厂有限公司技术部工艺处材料工艺研发室研究员李强发表“T91钢焊缝热影响区的模拟试验研究”演讲。T91钢管焊接接头在长期运行后容易发生IV型开裂,直接影响到电站锅炉的使用寿命和运行安全。由于焊缝是锅炉部件不可缺少的组成部分,焊缝的热影响区客观存在,因此IV型开裂对锅炉的损害引起了业内人士广泛的关注。通过模拟试验,制造T91热影响区的试样,研究、量化和评价热影响区内各个微区的组织以及与之对应的室温、高温短时拉伸力学性能、时效后的力学性能以及持久寿命,确定产生短时力学性能弱化部位的温度区间和持久寿命短的区域的变化特征,探究容易产生蠕变开裂部位的力学性能弱化的原因。通过试验得出结论:800℃-840℃模拟区域为T91钢焊缝热影响区的软化区;焊缝热影响区力学性能的变化取决于微观组织的变化;热影响区金属在不同的服役温度,均对应一个临界应力,高于这个临界应力,断裂发生在热影响区中的软化区;低于这个应力,断裂发生在略高于AC3的细晶区,而后者与焊接接头的IV型开裂纹位置相对应。
   

赵双群          李强

  华北电力大学能源动力与机械工程学院博士朱忠亮发表“700℃超超临界锅炉管候选材料抗氧化性能试验研究”演讲。蒸汽参数提高后,氧化皮和爆管问题成为电站安全运行的首要问题之一;高温高压超临界水环境下金属材料腐蚀和应力腐蚀开裂,是制约超超临界及700℃超超临界机组发展的瓶颈问题。演讲介绍了700℃水蒸气环境氧化试验研究、700℃超临界水环境氧化试验研究、700℃应力-腐蚀交互作用试验研究和700℃关键部件现场验证。

  大唐集团科学技术研究院有限公司火电所主任工程师董树青发表“高温螺栓在超超临界机组的应用与发展”演讲。在人们日益关注环保与排放问题的今天,电力行业不断提高发电机组的蒸汽参数,以达到节能减排的目标,蒸汽参数的提高,需要新型高温材料。但是新技术的快速应用,带来了一些困扰。演讲从新型高温螺栓的组织性能特点和基于应力计算的应用特性出发,引出了新型高温螺栓应用过程中存在的关键问题:汽轮机关键部件安全系数呈下降趋势;对新材料的特性缺乏深刻认知;汽轮机材料缺乏可靠的评审流程。并从安装、运行和监督角度阐述了增加螺栓安全风险的若干因素。
   

朱忠亮          董树青

  华北电力科学研究院有限责任公司金属所副所长王智春发表“超超临界机组螺旋水冷壁焊缝早期开裂原因分析”演讲。某电厂一期工程为2台660MW超超临界机组,1号锅炉在水压试验过程中发现炉右侧水冷壁标高约48m位置出现渗漏,随后检查又发现6处管段存在渗漏。泄压后进行扩大检查,发现水冷壁受热面与绑带连接的位置存在多处裂纹。通过试验分析发现:水冷壁管渗漏是由于绑带角焊缝熔合线萌生的裂纹扩展至水冷壁管并发展贯穿管壁后导致的;扁钢与水冷壁焊缝之间存在的裂纹并不会扩展的水冷壁管基体上。角焊缝局部存在淬硬马氏体形态,具有开裂倾向并在此部位萌生裂纹。多种因素造成角焊缝部位应力状态复杂,形成应力集中促进了裂纹的发展。并提出施工、天气、设计等方面因素对于焊接质量的影响。

  大唐电科院华中所金属室高级工程师宋利发表“汽轮机P91导汽管插管焊缝及热影响区的裂纹”演讲。近年来汽轮机P91材料导汽管与缸体相连的插管焊接时出现了一些焊接问题,主要有:焊缝采用Ni基焊材时,出现沿焊缝及熔合线的裂纹;焊缝采用R407焊材时,焊缝热影响区产生裂纹。详细介绍了这两种情况的典型案例,并分析裂纹原因。
   

王智春          宋利

  浙江浙能技术研究院有限公司材料技术所工程师彭以超发表“汽轮机高压内缸体Nimonic80A材料螺栓早期断裂失效分析”演讲。某电厂2号汽轮机高压外缸左侧结合面漏汽,高压缸参数发生异变,怀疑高压内缸有高温蒸汽泄漏至内外缸夹层空间,4号汽轮机也出现类似情况。揭缸后皆发现高压内缸4颗Nimonic80A材质法兰螺栓发生断裂。演讲分析了螺栓断裂特点,宏观断裂位置、断口宏观形貌、螺栓化学成分、力学性能、显微组织、微区能谱。提出造成高温合金螺栓早期断裂因素。鉴于国内包括GH4145、Inconel783、Nimonic80A等高温合金材质螺栓的使用业绩不甚理想,发生早期断裂失效的情况较多。在设计工况允许的情况下,建议对频发断裂的镍基材质汽机螺栓考虑予以材料替换,以提高机组运行安全可靠性。

  华东理工大学机械与动力工程学院副教授朱明亮发表“焊接结构的抗疲劳设计:从损伤容限到长寿命方法”演讲。提出焊接结构的抗疲劳设计的背景与意义,损伤容限设计的基础理论和焊接结构长寿命设计方法,并得出结论与展望。
   

彭以超          朱明亮

  神华国神集团技术研究院金属主管刘东辉发表“论火电厂基建期设备质量安全性能检验的重要性”演讲。介绍四大管道的检验及缺陷处理、锅炉集箱和受热面管的检验及缺陷处理、汽轮机部件的检验及缺陷处理。只有控制好金属监督设备的制造质量,才能更好的保障机组的安全稳定运行。就目前我国投用和正在建设的各类型火电机组来说,金属监督设备安装前制造质量安全性能检验中发现的缺欠形形色色,种类繁多,有的已严重影响机组的使用寿命,因此必须高度重视。新建机组的各类金属监督高温、高压和高速转动等部件在安装前必须进行安全性能检验,并尽量将该项工作前移至制造厂,与设备监造工作结合进行,将金属监督设备安装前制造质量问题控制在萌芽状态,并及时消缺,保证健康的设备投入使用。

  吉林省电力科学研究院金属所高级工程师赵子谦发表“火力发电厂金属及承压设备技术监督管理”演讲。介绍金属及承压设备技术监督的内容及要求、档案与台账要求、设备事故处理过程。提出运行良好的金属及承压设备监督模式。金属及承压设备监督是保证火力发电厂安全运行的一项重要工作,需要耐心细致的进行,工作量大,而且考验监督专责人的责任心和工作态度,如果从事金属及承压设备监督的人员认真负起责任,同时各级领导给与适当的支持,相关人员给与适当的配合,监督工作才能真正起到为安全保驾护航的作用。
   

刘东辉          赵子谦

  大唐华东电力试验研究院金属技术研究所副所长/高级工程师王家庆发表“超临界火电机组典型部件失效分析”演讲。对低温省煤器存在的低温腐蚀、积灰堵塞、磨损和结构不合理等问题进行分析,通过对失效形态、现场情况描述和实验室检验、初步分析、模型建立、有限元计算结果分析,得出超压可能并提出建议,对轴类部件和风机类部件失效进行分析并提出建议。

  大唐东北电力试验研究院有限公司金属所高级工程师赵勇发表“厚壁12Cr1MoVG钢焊接接头裂纹分析”演讲。某电厂1号炉后屏至高过集箱连接管道集箱处,三通对接焊缝运行中发生断裂。经分析由于初始焊接过程或焊后热处理控制不当,焊接接头中产生了再热裂纹而引起。初始裂纹萌生于外壁并形成有较长时间,在结构应力和焊接残余应力的共同作用下逐步氧化扩展所致。分析裂纹产生原因及影响因素,提出焊接接头修复措施,原材料、焊接工艺、热处理工艺、焊接时机、施焊人员能力、焊缝硬度、探伤检验等检查要点。
   

王家庆          赵勇

  神皖马鞍山万能达发电有限责任公司设备部高级工程师章家强发表“谈火电运营机组四大管道支吊架失载与整改”演讲。在火电机组运行中,对主蒸汽管道、再热蒸汽管道、给水管道等高温高压汽水管道支吊架的维护;对这些管道运行中失载支吊架的整改,是金属监督工作者的重要工作之一。通过对下降管支吊架断裂脱落导致恒力支吊架失效、再热蒸汽母管支吊架过载、主蒸汽管道支吊架结构的完整性、汽包、下降管支吊架设计等相关案例的分析,提出整改建议。

  中科院金属研究所特种制备与加工研究部研究员单以银发表“耐高温抗腐蚀低活化F/M钢(SIMP钢)的研究进展”演讲。介绍ADS中的关键结构材料服役环境和性能要求,提出耐高温抗腐蚀低活化F/M钢(SIMP钢)的设计思路、组织设计、成分设计和制备技术关键点,SIMP钢的性能评价。研究成功设计了耐高温、抗辐照、耐腐蚀用钢铁结构材料的成分、组织结构。获得了具有自主知识产权的核电用SIMP钢。有着突出的力学性能和抗超临界水腐蚀性能。SIMP钢的发展任重道远,在辐照、长久时效、热疲劳及深层次服役机制等方面需要深入研究。
   

章家强          单以银

  中国电力报发电部主任冯义军发表年会记者观察。

  华电电力科学研究院材料技术部博士郦晓慧发表“燃气电厂余热锅炉低压蒸发器腐蚀现状调研及防治措施研究”演讲。随着燃气-蒸汽联合循环电站的日渐增多、运行时间延长,相关问题也逐渐暴露。如:余热锅炉低压蒸发器采用模块化设计,内部结构紧凑、空间狭小,同时给停机检修、漏点补焊和局部换管带来一定难度。通过对华电集团内5家燃气电厂的调研,介绍低压蒸发器腐蚀现状,并提出腐蚀机理;从设计、运行、检修维护方面提出防治措施及建议。
   

冯义军          郦晓慧

  河南理工大学材料学院教授陈思杰发表“SIMP钢TLP扩散焊接组织和性能研究”演讲。中国科学院金属研究所完成了具有自主知识产权的散裂靶用结构材料—新型耐高温抗辐照抗液态金属腐蚀马氏体耐热钢SIMP钢的研发,其焊接性研究是实际应用的关键环节,由于该钢属于马氏体耐热钢,熔化焊接性能较差,本课题组开展了瞬时液相扩散焊接工艺连接SIMP钢的研究。演讲介绍了TLP扩散焊接试验材料与方法,分析了不同焊接工艺组织性能,总结了D60×5mm和D60×10mm两种规格SIMP钢的试验结果,在合适的TLP工艺参数下可以获得与母材组织性能相近的接头,经过热处理可以显著提高接头韧性。

  东方电气集团东方锅炉股份有限公司材料研究所教授级高级工程师杨华春发表“电站锅炉用奥氏体耐热钢管S30432与晶间腐蚀”演讲。主要介绍了锅炉用奥氏体耐热钢管工况及性能要求特点、成分及特点、部件制作及运行对S30432抗晶间腐蚀影响,标准对S30432规定与业主要求、S30432原创者住友金属 对S30432晶间腐蚀要求的反馈、S30432钢管晶间腐蚀示例。最后,锅炉用奥氏体耐热钢不是专门抗晶间腐蚀的钢种,在锅炉合同所附的技术协议不宜再提S30432的晶间腐蚀要求,给出了控制S30432的晶间腐蚀措施:在部件制造、运输、保存、安装以及运行等阶段隔离腐蚀介质。
   

陈思杰          杨华春
      

交流对话

  会议每半天安排专家答疑,与会嘉宾对关心的粉末冶金新材料、700℃研发进展、自主材料验证、金属监督管理经验及生产一线失效等关注的问题展开提问,得到专家的详细解答。

  中国电力科技网2009年扬州召开新型钢国产化研讨会,2010年天津召开超超临界管道管件国产化研讨会,2011年成都召开电站金属材料学术年会,2012-2016年,连续在沈阳、天津、北京、常州、杭州召开五届年会,2015年镇江召开高温耐热钢新材料研讨会,2016年联合武汉大学等国内外6家单位举办国际会议。本届年会交流了众多研究成果、典型案例处理经验,为我国火电技术进步和节能减排事业贡献绵薄之力。

  中国电力科技网对本届年会进行全程实况录像,赠送各发电集团、电网公司主管部门和相关电厂、科研单位;还将本届年会专家演讲PPT上传至中国电力科技网电力月刊,供广大电力科技工作者免费下载和在线浏览。将先进技术和经验保存、共享、传播,为我国电力发展贡献绵薄之力。


《中国电力报》新闻报道——
 
火电技术升级呼唤高温材料
中国电力报 冯义军
 
  “火力发电技术正朝着清洁、高效、节能、节水的方向发展,燃煤发电机组和燃气轮机对高温材料、大型构件用金属材料提出了更高要求。这对当前火电技术攻关和火电安全管理都提出了具体的要求。”在日前召开的火电厂金属材料与焊接技术交流会上,中国电力科技网CEO魏毓璞向《中国电力报》记者表示。

  能源技术发展离不开先进材料和装备的支撑。记者注意到,对于我国能源技术存在的问题,《能源技术革命创新行动计划(2016~2030年)》中如此强调:“虽然我国能源科技水平有了长足进步和显著提高,但与世界能源科技强国和引领能源革命的要求相比,还有较大的差距:核心技术缺乏,关键装备及材料依赖进口问题比较突出,三代核电、新能源、页岩气等领域关键技术长期以引进消化吸收为主,燃气轮机及高温材料、海洋油气勘探开发技术装备等长期落后。” 

  做好“高温材料”大文章成为推动火电技术转型升级的关键一环。据了解,根据重点能源技术需要,国家将重点发展特种金属功能材料、高性能结构材料、特种无机非金属材料、先进复合材料、高温超导材料、石墨烯等关键材料。能源基础材料这一能源技术发展的基石正逐步得到夯实。
 
发展高温材料迫在眉睫

  “目前,无论是起步较早的欧美发达国家,还是后起步的有着坚实的材料研发能力的日本,虽然在700摄氏度超超临界电站的研发中都有了一定的成果,但是高温材料问题尚未得到解决,目前首要的问题是研发能够长时间在700摄氏度以上超超临界机组服役条件下工作的熔炼高温合金和粉末高温合金。”中国科学院院士、北京科技大学材料科学与工程学院教授葛昌纯在上述会议上表示,700摄氏度超超临界电站的研发目前尚处在高温材料的考核、评估以及选择阶段。

  记者注意到,《电力发展“十三五”规划》中指出:“全面掌握拥有自主知识产权的超超临界机组设计、制造技术。以高温材料为重点,加快攻关700摄氏度超超临界发电技术。” 

  在葛昌纯看来,具有良好的高温持久强度、抗蠕变性能、抗疲劳性能、抗氧化腐蚀性能和长期组织稳定性的高温合金已成为制约机组发展的关键因素。据了解,粉末高温合金是采用先进粉末冶金技术制备的能在600摄氏度以上高温下抗氧化和抗腐蚀,并能在一定应力作用下长期工作的高温材料。

  粉末高温合金与传统铸锻高温合金相比,其晶粒细小、组织均匀、无宏观偏析、合金化程度高、高温持久强度高、抗低周疲劳性能好、加工性能好、高温抗氧化腐蚀性能好,所以已是国际上制造高推重比新型航空发动机如战斗机、民用客机和大运输机的首选材料。英国并早已在石油工业上得到应用,近年四川德阳的东方汽轮机有限公司已在开展粉末涡轮盘在汽轮机上的应用试验。

  葛昌纯指出,从运行温度和服役条件上看,粉末高温合金在超过700摄氏度以上的超超临界机组上研发和推广使用,有可能使我国的超超临界机组的技术水平从跟跑跨越到领先水平。

  “建设630~650摄氏度机组已成为下一步电站建设的重要目标。”北京科技大学高温合金研究室教授谢锡善对《中国电力报》记者表示。记者注意到,在700摄氏度技术还没实现之前,研究开展中间参数等级示范是国家能源主管部门的具体规划要求。据谢锡善介绍,SP2215是一种具有中国自主知识产权的新型超级奥氏体耐热钢,目前可以投入批量生产,满足高效超超临界锅炉过热器/再热器管材需求。

  记者从相关渠道获悉,若未来成功研发高温铁素体和镍基合金材料,兴建700摄氏度等级燃煤发电机组的供电煤耗可比当前最先进的600摄氏度等级燃煤发电机组供电煤耗下降约15~20克/千瓦时。可见,加快高温铁素体和镍基合金材料研发以进一步提高蒸汽参数,实现燃煤电站的深度节能减排,是当前火电技术转型升级的迫切需要。
 
“金属监督”需进一步细化

  金属监督工作是保证电力设备安全、经济、稳定供电的一项主要措施。随着电力工业的飞速发展,火电厂大容量高参数的发电机组日益增多,对金属监督工作提出了愈来愈多的要求。

  “在目前的基础上,制订一部比较详细的监督检查细则,由集团层面或电科院牵头,组织专家按着监督检查细则进行检查,将所有检查出来的问题进行汇总,提出整改建议。”吉林省电力科学研究院金属所高级工程师赵子谦在会上对强化金属监督工作提出建议。

  火电机组受监督范围内的金属部件,如主蒸汽管道、重要转动部件、紧固件、锅炉受热管件等,都在高温、高压作用下长期运行,因此会发生金属材料组织和性能的变化,甚至可能引起某些金属部件的失效,一旦金属部件失效就会引起事故,有时甚至会发生严重事故,直接影响到电厂的安全经济运行。

  在赵子谦看来,从事金属监督的人员必须专职,岗位必须设置在管理岗位,而不能设置在班组。对于监督网内的人员具有专业的指导管理权限。必须参与协调事故调查与处理,参与各种涉及监督范围内部件检修方案的编制,参与监督范围内部件的采购验收。

  “新建机组的各类金属监督高温、高压和高速转动等部件在安装前必须进行安全性能检验,并尽量将该项工作前移至制造厂,与设备监造工作结合进行,将金属监督设备安装前制造质量问题控制在萌芽状态,并及时消缺,保证健康的设备投入使用。”国家能源集团国神技术研究院金属主管刘东辉在上述会议上表示。

  华电电力科学研究院材料技术部郦晓慧调研了华电集团内5家燃气电厂,针对低压蒸发器腐蚀的共性问题建议:“余热锅炉低压蒸发器管的设计和选材除考虑常规的强度、焊接性能、耐蚀性、导热性和经济性等方面的因素外,还应结合低压蒸发器管内的水化学和工质流速,综合考虑流动加速腐蚀对管子的影响。”

  “为了保证发电机组的安全运行,必须对超超临界机组安全运行的关键技术——新型耐热钢及其焊接与热处理开展深入的研究和金属监督工作。”著名材料专家、国际焊接工程师杨富在接受《中国电力报》记者采访时谈道。杨富尤其呼吁,电力行业要进一步重视金属材料工作,将其作为推动火电技术进步的重要因素来考虑。
 
上海电气
电力月刊111期
循环流化床锅炉技术2016年会
火电厂金属材料与焊接技术交流2016年会

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