火力发电厂锅炉用钢简介

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所属分类:四大管道

火电厂锅炉要使用大量金属材料,随着发电技术的发展,大容量、高参数火电机组近年来大量投入电网,现在超(超)临界机组已成为中国电力生产市场的主力机型。提高火力发电厂效率的最有效方法之一是提高锅炉蒸汽温度、压力等参数。而提高蒸汽参数遇到的主要难题是金属材料的问题。

目前国内外机组采用的锅炉用钢有以下几种:

一、SA-210C(20、20G):

属于低碳钢,塑性、韧性好,焊接性好,在450℃以下有足够的强度,在530℃以下具有满意的抗氧化性,但长期在 450℃以上使用会发生珠光体球化和石墨化, 降低蠕变极限和持久强度,引起爆管。用于低中压锅炉(工作压力一般不大于5.88Mpa,工作温度在450℃以下)的受热面管子;用于高压锅炉(工作压力一般在9.8Mpa以上,工作温度在450℃~650℃之间)的受热面管子、省煤器、过热器、再热器、石化工业用管等。

二、15CrMo( T11、T12 、P11、P12):

由于铬元素提高了碳化物的稳定性,有效阻止了石墨化的倾向,但珠光体球化及合金元素再分配现象会导致材料的热强性下降,超过550℃时,热强性下降明显,抗氧化性变差。

三、12Cr1MoV ( T22、P22):

有较高的热强性及持久塑性,580℃时表面形成致密氧化物保护膜,有足够的抗氧化性、良好的焊接性,长期运行会出现珠光体球化和合金元素再分配现象,降低热强性。

四、12Cr2MoWVTiB(钢102):

有良好的综合力学性能,但其热强性对热处理比较敏感,要求热处理工艺严格控制, 主要用于壁温不大于 600℃的过热器管、再热器管,很少用于蒸汽管道。

五、T23 :

是在T22 基础上,结合钢102 的优点改进的,通过降低C含量和添加 W、V、Nb 、B 而获得的低碳、多元、高强度、高韧性的贝氏体型耐热钢。在600℃时强度比T22高93%,与钢研102 相当,但含碳量更低,焊接性和加工性更好。

火力发电厂锅炉用钢简介

不锈钢焊缝

六、T91 :

是改良的 9Cr-1Mo 型高强度马氏体耐热钢,是一种综合性能优异的 9%Cr钢,该钢通过降低含碳量,添加合金元素V和 Nb,控制N和Al的含量,使钢具有高的冲击韧性、热强性和抗腐蚀性。此外,该钢的线膨胀系数小,导热性好。主要用于亚临界参数、超临界参数锅炉中壁温不大于600℃的集箱及蒸汽管道。

七、T92 :

是在 T91 的基础上通过减少Mo 、增加 W的含量,并控制B的含量得到的新型9%Cr的马氏体耐热钢,力学性能与T91相当,焊接性能有所改善。600~650℃的蠕变强度有很大提高,许用应力比T91高34%,强度是TP347H 的1.12倍。

八、T122:

是一种12%Cr 的马氏体耐热钢,添加2%的 W、0.07%Nb 和 1%的 Cu,该钢具有更高的热强性和耐腐蚀性,含碳量的降低,焊接性能也进一步得到改善,主要用于制造620℃以下的主蒸汽管道。

九、SUPER304H :

是 TP304H 的改进型,添加了3%的 Cu、0.4%的 Nb ,由于细晶粒结构和细铜相的沉淀强化作用,获得了极高的蠕变强度,在 600~650℃许用应力比 TP304H 高30%,在高温下具有优良的机械性能、抗蒸汽氧化和耐热腐蚀性能,可以在 650℃以下长期运行,是超(超)临界锅炉过热器、再热器的首选材料。

十、TP347HFG :

是 TP347H 型不锈钢通过特定的热加工和热处理工艺,使晶粒细化到8 级以上,经细化晶粒后许用应力提高了20% 以上,也大大提高了材料抗蒸汽氧化的能力。

十一、HR3C钢( 25Cr-20Ni-Nb-N 钢):

是日本研制出的一种新型不锈钢。通过限制C含量,并添加0.20%~0.60%的Nb ,0.15%~0.35%的N,利用弥散析出的强化相,材料具有优良的高温强度和抗高温蒸汽氧化性能,是650℃超(超)临界电站锅炉中末级过热器和再热器的主要耐热钢管材之一。

注:文中元素符号:N氮、C碳、Cr铬、Mo钼、V钒、Ni镍、W钨、Ti钛、Nb铌、Cu铜、B硼、Al铝、Mn锰。

原文始发于微信公众号(锅炉人):火力发电厂锅炉用钢简介

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