超临界及超超临界机组新型材料及用钢实例(方安千)

光谱培训班讲义超（超）临界机组新型材料及其特性山西省电力公司电力科学研究院方安千一、超（超）临界机组及其用钢二、超（超）临界机组部分新型材料标准简介三、超（超）临界机组新型材料特性简介二〇一三年三月1超（超）临界机组新型材料及其特性一、超（超）临界机组及其用钢特点1、超（超）临界机组参数火力发电机组锅炉的参数：参数中压高压超高压亚临界超临界（SC）超超临界（USC）压力MPa≤3.8≤9.813-1516-1924-2624-31温度℃≤450≤540≤540≤540≤566≥580备注：各国（各公司）对超超临界参数起始点的定义有所不同。2、超（超）临界机组的用钢某一600MW超临界机组的用钢实例：锅炉部分集箱名称规格材料计算温度℃省煤器入口集箱φ508×75WB36310省煤器出口集箱φ559×80WB36350水冷壁下集箱φ219×45SA-106C340水冷壁螺旋管圈出口集箱φ219×60SA-335P12425水冷壁后墙出口集箱φ273×75SA-335P12425折焰角入口集箱φ273×60SA-335P12435折焰角入口汇集集箱φ559×82SA-335P12435水平烟道入口集箱φ219×52SA-335P12435水冷壁延伸侧墙上集箱φ273×60SA-335P12440水冷壁排管出口集箱φ219×45SA-335P12440水冷壁上集箱φ273×75SA-335P12460水冷壁后墙吊挂管出口集箱φ273×60SA-335P12460分离器φ610×75WB36440贮水箱φ610×75WB36435顶棚入口集箱φ273×60SA-335P12440尾部包墙入口集箱φ273×60SA-335P12470中间隔墙入口集箱φ273×75SA-335P12460尾部包墙环形下集箱φ457×98SA-335P124852中间隔墙下集箱φ273×75SA-335P12490水平低温过热器入口集箱φ273×75SA-335P12485一级过热器出口集箱φ508×9512CrlMoVG502屏过入口集箱φ219×45SA-335P12470屏过入口汇集集箱φ559×90SA-335P12470屏过出口集箱φ219×45SA-335P91578屏过出口汇集集箱φ559×75SA-335P91560末过入口集箱φ219×35SA-335P91535末过入口汇集集箱φ559×70SA-335P91535末过出口集箱φ273×75SA-335P91596末过出口汇集集箱φ508×100SA-335P91590过热器一级减温器φ559×85SA-335P12485过热器二级减温器φ559×70SA-335P91555再热器入口集箱φ762×45SA-106C355高温再热器出口集箱φ273×30SA-335P91610再热器出口汇集集箱φ864×55SA-335P91605再热器减温器φ711×20SA-106C355锅炉连接管道名称规格材料计算温度℃省煤器出口导管φ559×75SA-106C340省煤器出口导管φ406×55SA-106C340下降管φ559×85SA-335P12450下降管φ559×82SA-335P12435水冷壁下集箱分配管φ559×75SA-106C340水冷壁下集箱分配管φ114×20SA-106C340折焰角及水平烟道连接管φ168×30SA-335P12435折焰角及水平烟道连接管φ114×22SA-335P12435贮水箱分离器连接管φ324×50SA-335P12435贮水箱输水管路φ324×50SA-335P12380顶棚入口集箱连接管φ219×35SA-335P124403包墙连接管φ219×35SA-335P12460分离器连接管φ168×30SA-335P12440下降管连接管φ168×35SA-335P12450屏过入口集箱连接管φ168×30SA-335P12470屏过出口集箱连接管φ168×30SA-335P91560一级减温器入口连接管φ559×85SA-335P12485一级减温器出口连接管φ559×85SA-335P12470屏过出口至末过入口连接管φ559×70SA-335P91535末过入口集箱连接管φ168×25SA-335P91535末过出口集箱连接管φ219×40SA-335P91590再热器连接管φ219×18SA-335P91605扩容器入口管道溢流管路φ324×50SA-335P12380扩容器入口管道溢流管路φ219×35SA-335P12380扩容器入口管道溢流管路φ168×30SA-335P12380再热蒸汽管道（低温段）φ711×20SA-106C340再热蒸汽管道（高温段）φ762×35SA-335P91574主蒸汽管道φ457×75SA-335P91576受热面管部件名称规格材质计算温度℃H型鳍片省煤器φ44.5×6.7SA-210C375水冷壁上部φ31.8×6.215CrMoG496水冷壁中部φ38×7.315CrMoG458水冷壁下部φ38×7.315CrMoG458水冷壁延伸侧包墙及底包墙φ44.5×7.015CrMoG442水冷壁排管φ44.5×7.015CrMoG442后烟道顶棚管φ44.5×7.015CrMoG449后烟道前包墙φ57×9.015CrMoG449后烟道中间隔墙φ63.5×1315CrMoG459后烟道后包墙φ44.5×7.015CrMoG449后烟道侧包墙φ63.5×10.015CrMoG446炉膛顶棚管φ63.5×10.015CrMoG446水平烟道顶棚管φ63.5×10.015CrMoG4464水平低温过热器φ51×9.012Cr1MoVG493立式低温过热器φ51×9.512Cr1MoVG505屏式过热器φ38×6.5、φ38×7.512Cr1MoVG、SA-213T91、SA213TP347H544575605末级过热器φ44.5×8.5SA-213T91、TP347H589616上部水平低温再热器φ57×4.515CrMoG442中部水平低温再热器φ63.5×4.5SA-210C379下部水平低温再热器φ63.5×4.5SA-210C346立式低温再热器φ57×4.515CrMoG488高温再热器(前、后屏)φ57×4.5、φ51×4.512Cr1MoVG、SA-213T91、SA213TP347H516607637四大管道部分序号名称材料设计压力设计温度订货规格（mm）内径管MPa(g)℃最小内径最小壁厚1主汽主管A335P9125.4576419.1752主汽支管A335P9125.4576298.5553高压旁路入口管A335P9125.4576298.5554热段主管A335P915.4574914355热段支管A335P915.4574660.4256低压旁路入口主管A335P915.4574660.4257低压旁路入口支管A335P915.4574457.218序号名称材料设计压力设计温度订货规格（mm）外径管MPa(g)℃公称外径公称壁厚1冷段主管A672B70CL325.76350965.226.972冷段支管A672B70CL325.76350660.419.053高压旁路出口管A691Gr2-1/4CrCL225.76350660.422.2354低压旁路出口管A691Gr2-1/4CrCL221.635082012.75高压给水主管WB3635295508506高压给水支管WB3635200355.640汽机部分部件名称规格材质计算温度℃高中压外缸螺栓41/2″×102045Cr1MoV高中压外缸螺栓41/2″×77345Cr1MoV高中压外缸螺栓41/2″×72345Cr1MoV高中压外缸螺栓41/2″×7232Cr12NiW1Mo1V高中压外缸螺栓41/2″×8332Cr12NiW1Mo1V高中压外缸螺栓3″×64745Cr1MoV高压内缸螺栓31/2″×52245Cr1MoV高压内缸螺栓41/2″×6722Cr12NiW1Mo1V高压内缸螺栓5″×9292Cr12NiW1Mo1V高压内缸螺栓6″×9292Cr12NiW1Mo1V高压内缸螺栓41/2″×6842Cr12NiW1Mo1V高压内缸螺栓4″×6592Cr12NiW1Mo1V高压内缸螺栓31/2″×5222Cr12NiW1Mo1V中压内缸螺栓21/2″×37945Cr1MoV高压主蒸汽进口法兰螺栓3″×6382Cr12NiW1Mo1V再热蒸汽进口法兰螺栓21/2″×4802Cr12NiW1Mo1V联轴器螺栓（高压-低压A）31/2″45Cr1MoV高压缸动叶片2Cr11Mo1VNbN中压缸动叶片2Cr11Mo1VNbN低压缸动叶片1Cr12Mo低压缸动叶片第6级1Cr12Ni2W1Mo1V低压转子大轴30Cr2Ni4MoV3、超超临界(USC)机组新型耐热钢应用概况：主蒸汽管道选用HCM12A（P122）的日本超超临界机组电厂锅炉制造厂容量MW汽机参数主蒸汽管过热器管（不锈钢）投入运行时间6橘湾Tachibanawan2日立BHK105025/600/610HCM12ASUPER304H2001.07舞鹤Maizun190024.5/595/595HCM12AHR3CSUPER304H2004.08常陆那珂Hitachinaka1日立100024.5/600/600HCM12ASUPER304H2003.12矶子Isogo（新#1）60025.5/600/610HCM12ASUPER304H2002.04敦贺2号TSSURUGA2#70024.1/593/593HCM12AHR3CSUPER304H2000.10芩北2号REIHOKU2#70024.1/593/593HCM12AHR3CSUPER304H2003.07野5号HIRONO5#70024.5/600/600HCM12AHR3CSUPER304H2004.07东厚真4号70025/600/600HCM12ASUPER304H2002.06日本超（超）临界机组使用NF616（P92）的情况No.出厂年代数量制造商火力发电站锅炉功率蒸汽条件11996年小口径管13吨石川岛播磨重工业新日铁/东海7号147MW566℃/538℃/16.6MPa21997年小口径管147吨石川岛播磨重工业电源开发/橘湾1号1050MW600℃/610℃/25MPa31998年大口径管*60吨巴布科克日立电源开发/橘湾2号1050MW600℃/610℃/25MPa合计220吨*：尺寸Φ500×70t，Φ596.9×97t，Φ635×106tP92钢在欧洲电站项目应用实例国家项目名称内径×壁厚（mm）部件主蒸汽温度（℃）蒸汽压力（bar）安装时间丹麦VESTRAFT3#机组240×39直管主蒸汽5602501996年丹麦NORDJYLLANDSET160×45集箱5822901996年德国KIEL/GKWESTFALEN480×28159×27集箱循环蒸汽545650531801997年1998年丹麦AVEDORE2/ELKRAFT400×25490×30主蒸汽管道580（主蒸汽）3001999-2001年7600（再热蒸汽）目前我国正在建造的600MW和1000MW级超超临界(USC)（压力P=25~26.5MPa，温度t=600/600℃）机组数台，根据有关资料介绍，拟采用的新型耐热钢方案有多种，现归纳整理出三方案，仅供参考。新型耐热钢在我国1000MW级超超临界(USC)机组中的应用方案部件方案一方案二方案三水冷壁管圈类型螺旋垂直垂直垂直管型内螺纹光管内螺/光管内螺/光管材料T2T12、T2T12T12、T23过热器低温T12、T22T12、T22、TP347H包覆T12、T1a屏式HR3C、Super304HT22、T91、Super304H、HR3C后屏T91、HR3C末级HR3C、Super304HT91、Super304H、HR3C分隔屏T12、T91末级T9