常規(guī)火力發(fā)電廠四大管道選材的要求

常規(guī)火力發(fā)電廠四大管道選材的要求

對于25.0～30.0 MPa、580～600℃這一壓力和溫度區(qū)段的大容量超超臨界機(jī)組的主蒸汽和高溫再熱蒸汽管道的材料，將面臨更高壓力和更高溫度的考驗(yàn)。首先，管道材料的高溫蠕變強(qiáng)度必須滿足由于管道熱膨脹而引起的熱應(yīng)力的要求。一般來說，適合于作為高溫蒸汽管道的材料，其在工作溫度下的105 h蠕變應(yīng)力值應(yīng)達(dá)到90～100MPa。同時，還要求管道材料的熱膨脹系數(shù)比較小且導(dǎo)熱率較高，從而能夠降低管道內(nèi)的熱應(yīng)力水平。

對于給水管道，由于受到煙氣露點(diǎn)的限制，空氣預(yù)熱器出口的排煙溫度很難做到低于120 ℃，因此盡管蒸汽參數(shù)提高得較多，給水溫度仍將維持在280～320℃之間。而對于低溫再熱蒸汽管道，雖然主汽壓力提高，但是受到低壓缸排汽濕度的限制，高壓缸的排汽壓力變化不大，大致也就在1 MPa的范圍內(nèi)，因此其設(shè)計溫度最高也不會超過420 ℃。就目前國內(nèi)高壓給水管道和低溫再熱蒸汽管道普遍采用的A106B或A106C無縫碳鋼管和A672B70CL32電溶焊接鋼管來說仍然是適用的。只是隨著機(jī)組工作壓力的提高，高壓給水管道以及低溫再熱蒸汽管道的承壓能力需要提高，也就是說管道的壁厚在不斷增大。由于1000 MW等級的大容量機(jī)組的主蒸汽、高溫再熱蒸汽管道、高壓給水管道均采用雙列式，管道管徑的單列容量僅500 MW，甚至小于單列的600 MW機(jī)組，目前針對600MW機(jī)組管道管徑的加工手段和能力已經(jīng)完全能夠滿足要求；而低溫再熱蒸汽管道又采用焊接鋼管，因此管道的管徑也不會對發(fā)展大型超超臨界機(jī)組構(gòu)成影響。

電力是我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)之一。發(fā)展超超臨界機(jī)組是我國電力行業(yè)技術(shù)發(fā)展和結(jié)構(gòu)調(diào)整的必然趨勢。四大管道是電廠系統(tǒng)的重要組成部分，管道材料的機(jī)械特性和高溫性能將直接影響電廠機(jī)組所選用的參數(shù)及今后運(yùn)行的可靠性和經(jīng)濟(jì)性。

按四大管道材料發(fā)展的現(xiàn)狀，對于25.0—30.0 MPa、580—600℃超超臨界參數(shù)的機(jī)組，可作為四大管道的材料如下：

(1)若主蒸汽壓力和溫度參數(shù)均取低限、再熱蒸汽溫度取高限，即25.0 MPa／580℃／600℃，則主蒸汽管道和高溫再熱蒸汽管道均可采用P91鋼。

(2)若蒸汽參數(shù)繼續(xù)提高達(dá)到600℃，則從技術(shù)上講，主蒸汽管道采用P92，P122、E911鋼還是十分必要的。但是由于目前P92、P122鋼在大容量超超臨界機(jī)組中的實(shí)際應(yīng)用業(yè)績甚少，E911鋼雖在大容量機(jī)組有少量的應(yīng)用業(yè)績但其價格又偏高。因此，一方面隨著國產(chǎn)化超超臨界機(jī)組進(jìn)一步地發(fā)展有必要盡快引進(jìn)并掌握P92、P122鋼的應(yīng)用技術(shù)；另一方面為了穩(wěn)妥起見第一階段的國產(chǎn)化超超臨界機(jī)組的主蒸汽管道宜采用P91鋼。

(3)從投資和經(jīng)濟(jì)性角度考慮，高溫再熱蒸汽管道可選擇P91鋼。

(4)高壓給水管道以及低溫再熱蒸汽管道可仍舊采用A106B、A106C以及A672一B70一CL32等材料。