會(huì)場
中國電力科技網(wǎng)主任魏毓璞致歡迎辭:
尊敬的楊富主席、專家、與會(huì)嘉賓:
潘際鑾院士為會(huì)議撰寫賀詞,我代表中國電力科技網(wǎng)表示由衷地謝忱!
熱情歡迎各位來到長江之南、太湖之濱,參加第四屆金屬與焊接年會(huì)。
常州作為吳國領(lǐng)地,傳承3200年文字記載歷史;而作為電力技術(shù)的傳承,中國電力科技網(wǎng)一路走來:
2009年在揚(yáng)州召開“600MW/1000MW超超臨界機(jī)組新型鋼國產(chǎn)化研討會(huì)”;2010年在天津召開“超超臨界機(jī)組管道及管件國產(chǎn)化研討會(huì)”;2011年在成都舉辦“第九屆電站金屬材料學(xué)術(shù)年會(huì)”;2012年至2014年連續(xù)三年于沈陽、天津、北京主辦三屆火電廠金屬材料與焊接技術(shù)交流年會(huì),得到與會(huì)嘉賓一致好評(píng)。
今天,我們?cè)诔V萃瑢<?、學(xué)者、一線科技工作者共聚“2015年會(huì)”,旨在對(duì)電站金屬材料制造、焊接、檢測、修復(fù)等方面展開深入分析討論,持續(xù)跟蹤新技術(shù)、新材料研發(fā)和應(yīng)用。
由武漢大學(xué)、英國歐洲技術(shù)發(fā)展有限公司、波蘭馬澤能源公司、中國電機(jī)工程學(xué)會(huì)金屬材料專業(yè)委員會(huì)、中國動(dòng)力工程學(xué)會(huì)材料專業(yè)委員會(huì)、中國電機(jī)工程學(xué)會(huì)電站焊接專業(yè)委員會(huì)聯(lián)合主辦的“T/P91-92和T/P23-24鋼制造、焊接、質(zhì)量控制及使用經(jīng)驗(yàn)國際會(huì)議”將于2016年4月19-22日在武漢召開。這次會(huì)議由以上六個(gè)單位主辦,中國電力科技網(wǎng)承辦,層次高端,點(diǎn)多面廣,規(guī)模宏大。
清代文學(xué)家、史學(xué)家常州人趙翼詩云:江山代有才人出,各領(lǐng)風(fēng)騷數(shù)百年。為打造金屬與焊接具有里程碑意義的國際精品會(huì)議,開我國金屬與焊接國際會(huì)議之先河,冀望大家踴躍報(bào)名,攜手同行。
我們深知,實(shí)現(xiàn)火電廠金屬材料與焊接創(chuàng)新之路是漫長的,需要一代一代工程師堅(jiān)韌不拔努力奮斗。千里之行始于足下,作為金屬與焊接工作和傳播者,當(dāng)義無反顧投身于搭建技術(shù)交流平臺(tái),盡自己一份微薄之力。通過本次年會(huì),希望大家不僅可以了解最新金屬和焊接技術(shù),還將結(jié)識(shí)更多新朋友。
本屆會(huì)議名譽(yù)主席中國科學(xué)院潘際鑾院士委托清華大學(xué)蔡志鵬教授致開幕辭:
會(huì)議主席及各位與會(huì)代表:
由中國電力科技網(wǎng)組織的“火電廠金屬材料與焊接技術(shù)交流會(huì)”已經(jīng)成功地舉辦了三屆,我很榮幸受邀擔(dān)任本屆會(huì)議名譽(yù)主席,并請(qǐng)我的助手蔡志鵬代致辭。
高效、清潔火電技術(shù),特別是火電金屬材料及其成形技術(shù)發(fā)展,有賴于研究院所、材料及裝備供應(yīng)廠家、現(xiàn)場用戶相互交流與支持。
由日本阿倍等人于2008年出版的《熱強(qiáng)鋼》一書,總結(jié)了過去一百年中促進(jìn)熱強(qiáng)鋼發(fā)展的十余因素,我個(gè)人認(rèn)為值得火電金材領(lǐng)域科技工作者思考,羅列出來與大家共享。
排名第一的是長時(shí)間現(xiàn)場運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。第二是長時(shí)蠕變或持久斷裂強(qiáng)度測試數(shù)據(jù)。第三是熔煉技術(shù)發(fā)展。第四是系統(tǒng)地研究熱處理參數(shù)對(duì)蠕變行為的影響。第五是研究清楚微觀組織演化過程。第六是系統(tǒng)地研究合金元素作用。第七是計(jì)算機(jī)技術(shù),主要包括輔助成分設(shè)計(jì)、蠕變過程數(shù)值模擬。第八是分析析出物的測試手段,影響大的主要有:透射電鏡、能譜分析、能量損失譜透射電鏡、原子力顯微鏡、場發(fā)射俄歇能譜、次級(jí)離子質(zhì)譜。第九是國內(nèi)或國際上研究所、供應(yīng)商、運(yùn)行商之間的合作。第十是新研制的熱強(qiáng)鋼大鍛件及其在工廠條件下制造的焊接構(gòu)件接頭蠕變或持久斷裂強(qiáng)度測試。第十一是新開發(fā)的熱強(qiáng)鋼氧化行為研究,應(yīng)同時(shí)包括實(shí)驗(yàn)室及現(xiàn)場運(yùn)行條件。
國際上,有幾個(gè)重要合作組織,主要包括EPRI(美國電力研究所)、EPDC(日本電力研發(fā)中心)、COST(歐共體科技共同體)、ECCC(歐洲蠕變協(xié)作委員會(huì))、NIMS(日本材料科學(xué)國家實(shí)驗(yàn)室),都對(duì)熱強(qiáng)鋼發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn)。
相比之下,國內(nèi)對(duì)已有的寶貴經(jīng)驗(yàn)還可以更加全面、深入挖掘,還可以在基礎(chǔ)性的研究上投入更多。因此,中國電力科技網(wǎng)組織有助于打牢基礎(chǔ)的技術(shù)交流會(huì)是好的,也希望與會(huì)代表能一起重視并堅(jiān)持不懈地開展基礎(chǔ)實(shí)踐研究工作,開發(fā)出有競爭力的自主技術(shù)。
最后,預(yù)祝大會(huì)圓滿!祝各位代表新年快樂!
會(huì)議主席國家電力安全專家楊富教授級(jí)高級(jí)工程師致辭:
我國中國電力工業(yè)正以世界罕見地發(fā)展速度,在電源、電網(wǎng)以及帶動(dòng)電力裝備制造、電站用金屬材料等多個(gè)領(lǐng)域不斷實(shí)現(xiàn)歷史性跨越。2015年我國發(fā)電裝機(jī)總?cè)萘浚瑸槭澜绲谝?,高效一次再熱和二次再熱機(jī)組均已投產(chǎn)運(yùn)行,700℃超超臨界燃煤發(fā)電技術(shù)研發(fā)進(jìn)程積極推進(jìn)。此外,目前我國已經(jīng)形成全國聯(lián)網(wǎng)格局,總規(guī)模居世界首位。中國正由電力大國向電力強(qiáng)國邁進(jìn)。
國內(nèi)外金屬材料工作者對(duì)火電機(jī)組高溫部件新型耐熱鋼的性能及制造技術(shù)進(jìn)行了廣泛深入研究,取得了大量研究成果,對(duì)我國超(超)臨界機(jī)組的發(fā)展、提高超(超)臨界機(jī)組的金屬監(jiān)督技術(shù)水平、保障機(jī)組的安全運(yùn)行提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。發(fā)展超(超)臨界火力發(fā)電機(jī)組的關(guān)鍵是高溫金屬材料及其焊接技術(shù)的研究和開發(fā)。為此中國電力科技網(wǎng)召開“火電廠金屬材料與焊接技術(shù)交流2015年會(huì)”。
為了保證年會(huì)順利召開,中國電力科技網(wǎng)邀請(qǐng)了國內(nèi)專家、學(xué)者及科研人員撰寫了超(超)臨界機(jī)組的金屬材料及其焊接技術(shù)的基礎(chǔ)研究、產(chǎn)品的開發(fā)與生產(chǎn)、工程的應(yīng)用、設(shè)備運(yùn)行、金屬監(jiān)督、缺陷的修復(fù)及早期失效相關(guān)專題的研究成果。這些文章蘊(yùn)含了作者在試驗(yàn)研究階段及工程應(yīng)用中積累的諸多經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn),旨在為從事金屬材料設(shè)計(jì)、開發(fā)、制造、工程建設(shè)安裝、運(yùn)行維護(hù)等方面的科研工作者帶來些許裨益。
本次會(huì)議為電力、設(shè)備制造、冶金等行業(yè)企業(yè),設(shè)計(jì)和科研機(jī)構(gòu)以及相關(guān)大專院校進(jìn)行自由學(xué)術(shù)交流提供了一個(gè)廣闊平臺(tái)。
在這里,我向主辦單位中國電力科技網(wǎng)及所有論文作者表示誠摯謝意。希望提出問題,發(fā)表論點(diǎn),百花齊放,百家爭鳴,形成良好學(xué)術(shù)風(fēng)氣,使我國火力發(fā)電更清潔、更高效,為國家現(xiàn)代化建設(shè)作出更大貢獻(xiàn)!
蔡志鵬 楊富
北京科技大學(xué)高溫合金研究室教授謝錫善發(fā)表“600度/620度超超臨界電站鍋爐新材料的研發(fā)”主題演講。通過對(duì)三個(gè)現(xiàn)役的奧氏體耐熱鋼TP347H, Super304H 和HR3C的時(shí)效析出強(qiáng)化進(jìn)行了細(xì)微研究和分析,提出了多相復(fù)合強(qiáng)化奧氏體鋼新設(shè)計(jì)思想采用多相(MX, 富銅相, NbCrN)復(fù)合強(qiáng)化Cr-Ni奧氏體型耐熱鋼新思路,在此思想指導(dǎo)下開發(fā)了SP2215新型高強(qiáng)耐熱鋼,目前已經(jīng)申請(qǐng)了專利,同時(shí)已投入全冶金生產(chǎn)流程生產(chǎn)并且制備出了成品無縫鋼管。期望在我國620℃超超臨界鍋爐機(jī)組上早日得到應(yīng)用。
中國電力工程顧問集團(tuán)公司副總工程師龍輝發(fā)表“650度/700度超超臨界技術(shù)開發(fā)與金屬材料研究進(jìn)展”演講。介紹了俄羅斯650℃、歐洲700℃、日本700℃超超臨界技術(shù)開發(fā)與金屬材料研究進(jìn)展。盡管一些發(fā)達(dá)國家最近提出發(fā)電去煤化目標(biāo),但我國國情決定了我們以煤為主的能源結(jié)構(gòu)不會(huì)改變,為實(shí)現(xiàn)煤炭更清潔、更高效燃燒,只能走更高參數(shù)發(fā)展之路。提出以下三點(diǎn)啟示:一、在我國700℃技術(shù)成熟距離700℃超超臨界機(jī)組建設(shè)和投運(yùn)還有相當(dāng)一段時(shí)間,在這段時(shí)間內(nèi)可立足于現(xiàn)有超超臨界技術(shù),嘗試應(yīng)用國內(nèi)外最新耐高溫材料(G115、GH984G、Sanicro25等)并盡可能減少昂貴鎳基合金的實(shí)用,開發(fā)研究650℃左右超超臨界機(jī)組,并結(jié)合創(chuàng)新總體熱力系統(tǒng)設(shè)計(jì)和更高效率主機(jī)方案,使機(jī)組發(fā)電熱效率有望達(dá)到50%。二、部件試驗(yàn)將是一個(gè)長期復(fù)雜任務(wù),建議在700℃超超臨界聯(lián)盟下成立材料部件整合和優(yōu)化部門,協(xié)調(diào)統(tǒng)一下一步工作,避免由于技術(shù)路線的錯(cuò)誤導(dǎo)致方向錯(cuò)誤和經(jīng)濟(jì)上損失。三、建議加大對(duì)鐵-鎳基合金管和鎳-鐵合金轉(zhuǎn)子等材料跟蹤研究。
謝錫善 龍輝
寶山鋼鐵股份有限公司研究院鋼管條鋼技術(shù)中心首席研究員王起江發(fā)表“ASME標(biāo)準(zhǔn)中Grade 91化學(xué)成分修改探討”。Grade 91鋼是80年代初美國GE公司與橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合開發(fā)成功的鐵素體類耐熱鋼。Grade 91鋼具有良好熱強(qiáng)性和持久塑性及抗氧化、抗腐蝕性,在600℃時(shí),熱強(qiáng)性是T9鋼的3倍,在625℃時(shí)與TP304H鋼相當(dāng)。寶鋼1999 年研制Grade 91 鋼中T91 鋼管,至今累計(jì)生產(chǎn)150000噸以上,有利地支撐了我國鍋爐和電力行業(yè)的發(fā)展。EPRI在2014年ASME會(huì)議上,提出了對(duì)Grade 91化學(xué)成分提案(Item 14-1540),對(duì)于Grade 91鋼在電站鍋爐服役安全性和可靠性是有利的。經(jīng)與EPRI提出的Item 14-1540 Grade 91化學(xué)成分提案中化學(xué)成分進(jìn)行比較,寶鋼生產(chǎn)的Grade 91鋼能滿足這一要求,并具備批量化生產(chǎn)能力。Item 14-1540 Grade 91化學(xué)成分修改案進(jìn)一步推廣,將有利于產(chǎn)品實(shí)物質(zhì)量的提高。
神華國華北京電力研究院有限公司博士王斌發(fā)表“高效超超臨界機(jī)組新型耐熱鋼應(yīng)用發(fā)展及高溫微創(chuàng)試驗(yàn)研究”。介紹了630-650℃新型耐熱鋼候選材料:新型鐵素體鋼——VM12鋼、G112鋼、G115鋼、SAVE12AD鋼;新型奧氏體鋼及鐵鎳基合金——NF709鋼、Sanicro25鋼、GH984G鋼、HR6W鋼研究現(xiàn)狀,并對(duì)候選材料進(jìn)行性能比較;介紹了微創(chuàng)試驗(yàn)技術(shù)和國華高溫材料微創(chuàng)壽命評(píng)估中心建設(shè)情況。
王起江 王斌
大連理工大學(xué)材料學(xué)院教授趙杰發(fā)表“火電廠超超臨界用鋼脆性σ相析出及影響作用”演講。通過光學(xué)顯微鏡、X射線衍射分析儀、掃描電鏡、透射電鏡分析明確了HR3C鋼在長期時(shí)效過程中晶界處會(huì)析出四方結(jié)構(gòu)的σ相,在此基礎(chǔ)上,進(jìn)一步研究了HR3C鋼中σ相析出的動(dòng)力學(xué)行為以及對(duì)性能影響作用。研究表明:國產(chǎn)及進(jìn)口HR3C均存在不同程度σ相析出現(xiàn)象;相比而言,國產(chǎn)鋼較進(jìn)口鋼σ相析出時(shí)間更為明顯,適當(dāng)固溶處理可以延緩σ相析出。長期時(shí)效后,伴隨脆性相析出,鋼材硬度有所增加,但沖擊韌性顯著下降,總體性能降低。報(bào)告基于動(dòng)力學(xué)曲線推測了HR3C鋼中析出約1%σ相的時(shí)間:620 ℃約2年,600℃服役大約4年。
上海外高橋第三發(fā)電有限責(zé)任公司設(shè)備部主任助理/高級(jí)技師孫民文發(fā)表“1000MW機(jī)組金屬材料焊接與結(jié)構(gòu)應(yīng)用技術(shù)淺析”演講。T23管材最新應(yīng)用于鍋爐膜式水冷壁上,外三作為早期超超臨界百萬塔式爐,率先開始使用在39米以上高溫段,安裝階段對(duì)T23鋼特性認(rèn)識(shí)不足,沒有很好地注意焊接工藝,導(dǎo)致機(jī)組運(yùn)行后發(fā)生多次泄漏。缺陷產(chǎn)生主要是在環(huán)境溫度比較低時(shí)進(jìn)行焊接,沒有很好地控制焊前預(yù)熱溫度和焊后熱處理,使焊口易產(chǎn)生裂紋,以及管子與鐵件的焊接處因工藝處理不當(dāng),在蒸汽溫度變化較大時(shí)使管子熱脹不均產(chǎn)生裂紋,而造成泄漏。并提出檢查方法和改進(jìn)焊接方法,并針對(duì)構(gòu)件與受熱面管件焊接結(jié)構(gòu)處理,提出剛性梁與水冷壁焊接結(jié)構(gòu)優(yōu)化和水冷壁剛梁與水封板焊接結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案。HR3C奧氏體鋼管在運(yùn)行中發(fā)生過二次爆管事故,通過對(duì)事故仔細(xì)分析發(fā)現(xiàn),雖然奧氏體材料塑性較好,但是在彎管處的敲痕要引起高度關(guān)注,一些細(xì)小敲痕就是發(fā)生裂紋和爆管的原發(fā)缺陷。
趙杰 孫民文
清華大學(xué)機(jī)械工程系副教授蔡志鵬發(fā)表“焊縫金屬疲勞裂紋啟裂組織因素及預(yù)測”演講。疲勞裂紋啟裂門檻值與原奧氏體晶粒尺寸關(guān)系研究;對(duì)于多層多道埋弧焊焊縫金屬而言,出現(xiàn)疲勞裂紋擴(kuò)展拐點(diǎn)處原奧氏體晶粒尺寸具有不均勻性,即使在同一應(yīng)力比下,拐點(diǎn)對(duì)應(yīng)的k也可能會(huì)存在較大差異,導(dǎo)致門檻值測試結(jié)果出現(xiàn)較大分散性。焊縫層間熱影響細(xì)晶區(qū)的原奧氏體晶粒最小,其出現(xiàn)拐點(diǎn)時(shí)對(duì)應(yīng)的Δk最小,因而門檻值最低。因此,在保證接頭強(qiáng)韌性等綜合性能基礎(chǔ)上,適當(dāng)調(diào)整焊接工藝以提高細(xì)晶區(qū)原奧氏體晶粒尺寸有利于接頭整體門檻值提高。介紹了利用高周疲勞試樣預(yù)測疲勞裂紋門檻值研究的預(yù)測方法和啟裂源形狀影響因子的確定。
全國鍋爐壓力容器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)秘書處高級(jí)工程師張顯發(fā)表“超(超)臨界鍋爐高等級(jí)材料性能要求和監(jiān)督管理”演講。超(超)臨界鍋爐高溫材料存在許多不確定技術(shù)難點(diǎn)、質(zhì)量陷阱和使用危險(xiǎn)性;超(超)臨界鍋爐高溫材料在制造和選用過程中,要嚴(yán)格遵守相關(guān)規(guī)則,優(yōu)質(zhì)鋼管制造商優(yōu)質(zhì)合格的產(chǎn)品進(jìn)入市場,保證鍋爐質(zhì)量和安全。加強(qiáng)質(zhì)量監(jiān)督管理,嚴(yán)格執(zhí)行特種設(shè)備制造許可制度,并大力倡導(dǎo)市場準(zhǔn)入規(guī)則,促進(jìn)超臨界鍋爐用新型耐熱鋼國產(chǎn)化,對(duì)于我國新時(shí)期能源技術(shù)健康發(fā)展具有重要現(xiàn)實(shí)意義。
上海鍋爐廠有限公司技術(shù)部焊接總工程師/高級(jí)工程師盧征然發(fā)表“Sanicro25焊接接頭性能試驗(yàn)研究”。通過試驗(yàn)表明:Sanicro 25鋼管焊接接頭室溫力學(xué)性能及高溫拉伸性能均高于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值;焊接接頭彎曲性能和沖擊韌性良好,均滿足相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)要求;焊接接頭在700℃時(shí)效后,焊接接頭室溫拉伸抗拉強(qiáng)度隨著時(shí)效時(shí)間增加而增加,均高于標(biāo)準(zhǔn)對(duì)母材室溫規(guī)定值;焊接接頭焊縫金屬?zèng)_擊值穩(wěn)定在10.5-14J;整個(gè)焊接接頭硬度值穩(wěn)定在225-275HV10之間;焊接接頭組織穩(wěn)定性良好;Sanicro 25鋼管焊接接頭的高溫持久強(qiáng)度完全滿足CODE CASE2753標(biāo)準(zhǔn)對(duì)母材的要求。
張顯 盧征然
華電國際電力股份有限公司技術(shù)監(jiān)督部主管宮偉基高工發(fā)表“高溫再熱器鼓包原因分析”。通過取樣試驗(yàn)結(jié)果與分析和運(yùn)行狀況分析,得出以下結(jié)論:高溫再熱器管運(yùn)行過程中經(jīng)常發(fā)生超溫現(xiàn)象是造成管子過熱的主要原因,管子長期高溫運(yùn)行,導(dǎo)致顯微組織老化,強(qiáng)度下降,在管內(nèi)壓力作用下,管子發(fā)生蠕脹現(xiàn)象。并提出以下建議:一、加強(qiáng)運(yùn)行管理,調(diào)整壁溫報(bào)警值,增加壁溫測點(diǎn),全面監(jiān)控超溫情況。二、檢修期間加強(qiáng)對(duì)高再管防磨防爆檢查,尤其注意蠕脹測量,及時(shí)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生脹粗管子。三、對(duì)發(fā)生脹粗的管子割管取樣進(jìn)行金相組織分析和力學(xué)性能試驗(yàn),掌握性能變化情況,避免管子失效。中電國際安徽淮南平圩發(fā)電有限責(zé)任公司生技部金屬專工金萬里高工發(fā)表“超(超)臨界鍋爐共性問題的分析和處理”演講。針對(duì)鍋爐受熱面管過熱問題,鍋爐部件熱疲勞損傷問題,鍋爐管高溫腐蝕問題,鍋爐管應(yīng)力腐蝕開裂問題,鑄造閥體、鍛制三通、熱擠壓三通、大小頭管件開裂問題,鍋爐管高溫氧化問題進(jìn)行分析并提出處理方案。著重介紹如何減少氧化皮產(chǎn)生和氧化皮脫落,氧化皮檢測方法和手段。
宮偉基 金萬里
浙江浙能技術(shù)研究院有限公司熱機(jī)與材料技術(shù)部副主任/高級(jí)工程師樓玉民發(fā)表“超超臨界機(jī)組783材料螺栓斷裂原因分析及處理措施”。統(tǒng)計(jì)了浙江、江蘇等地24臺(tái)超超臨界機(jī)組783材料螺栓斷裂情況,沒有拆卸和拆卸后,螺栓均有發(fā)生斷裂現(xiàn)象;國產(chǎn)和進(jìn)口螺栓均發(fā)生斷裂,但進(jìn)口螺栓斷裂比例較少,運(yùn)行時(shí)間也較長;預(yù)緊力基本為制造廠初始提供的預(yù)緊力,為加熱棒加熱;其它材料中壓汽門螺栓未發(fā)生斷裂。螺栓斷裂與其制造質(zhì)量、材料服役后性能下降、拆裝工藝與預(yù)緊力有關(guān)。提出以下改進(jìn)方法:優(yōu)化螺栓拆裝工藝;加強(qiáng)檢查;改進(jìn)螺栓結(jié)構(gòu)和工藝;進(jìn)行螺栓斷裂專題研究。
華能玉環(huán)電廠策劃部金屬監(jiān)督專工熊偉發(fā)表“1000MW超超臨界鍋爐T12水冷壁管裂紋產(chǎn)生原因分析及治理”演講。從取樣分析、微觀特征、金相、裂紋機(jī)理、熱應(yīng)力、熱疲勞、結(jié)構(gòu)應(yīng)力、國內(nèi)外類似情況等方面分析了水冷壁裂紋導(dǎo)致鍋爐管失效原因,提出以下解決措施:加強(qiáng)金屬檢驗(yàn)力度;換管處理;防腐噴涂。還要加強(qiáng)燃燒調(diào)整,水冷壁超溫控制,爐膛氣氛檢測控制,不良結(jié)構(gòu)應(yīng)力檢查消除,改進(jìn)檢修施工工藝,降低施工造成殘余應(yīng)力等。
樓玉民 熊偉
華電電力科學(xué)研究院材料技術(shù)部工程師楊林發(fā)表“應(yīng)用于鍋爐輻射受熱面納米陶瓷涂層的性能評(píng)價(jià)體系與泛數(shù)據(jù)分析聯(lián)用”的演講。重點(diǎn)介紹了RSI系列涂層在實(shí)驗(yàn)室條件、工業(yè)平臺(tái)條件及在西南某電廠試驗(yàn)研究結(jié)果。研究過程中引入了數(shù)值模擬和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算對(duì)整個(gè)試驗(yàn)過程進(jìn)行了補(bǔ)充、說明、優(yōu)化。從現(xiàn)有研究結(jié)果看RSI涂層有著良好力學(xué)性能及耐腐蝕、抗結(jié)焦性能,有著較好應(yīng)用前景。
國家電力工業(yè)耐磨材料實(shí)驗(yàn)研究中心主任、華北電力大學(xué)教授溫新林發(fā)表“我國火電耐磨材料及抗磨技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢”演講。強(qiáng)調(diào)指出:“為保證磨煤機(jī)、碎煤機(jī)、碎渣機(jī)、耐磨管道等輔機(jī)備品配件的安全延壽、節(jié)材降耗、盡量減少更換次數(shù),要求各發(fā)電企業(yè)要嚴(yán)格貫徹執(zhí)行《DL/T681-2012燃煤電廠磨煤機(jī)耐磨件技術(shù)條件》、《DL/T680-2015電力行業(yè)耐磨管道技術(shù)條件》和《DL/TXXXXX-2016燃煤電廠碎煤機(jī)耐磨件技術(shù)條件》等最新電力耐磨材料標(biāo)準(zhǔn),嚴(yán)禁無標(biāo)生產(chǎn)、嚴(yán)禁無標(biāo)使用。
楊林 溫新林
蘇州熱工研究院電站壽命管理研究中心電站焊接技術(shù)研究所主任工程師孫志強(qiáng)高工發(fā)表“超超臨界二次再熱機(jī)組水冷壁安裝問題的解決”演講。分析了水冷壁鰭片安裝焊接中的問題,水冷壁安裝對(duì)接焊縫裂紋問題,表明二次再熱機(jī)組水冷壁鰭片材料和規(guī)格改變,對(duì)工程安裝提出更高要求;12Cr1MoVG小徑管道焊接接頭出現(xiàn)再熱裂紋與其焊接部件結(jié)構(gòu)剛性較大具有直接關(guān)系,在今后制造過程中應(yīng)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案,為施工盡量創(chuàng)造有力條件;現(xiàn)場水冷壁熱處理難度較大,需要加強(qiáng)交流,不斷提高安裝質(zhì)量。河南理工大學(xué)材料學(xué)院教授陳思杰發(fā)表“TLP擴(kuò)散焊接研究成果及其在電站耐熱鋼焊接中的應(yīng)用”演講。瞬時(shí)液相擴(kuò)散連接作為一種新型的焊接技術(shù)在近40多年來獲得了廣泛應(yīng)用。TLP連接主要是針對(duì)沉淀硬化合金而開發(fā),因?yàn)檫@些合金很難用熔焊方法連接,但是TLP連接對(duì)固溶強(qiáng)化合金同樣有效。TLP焊接頭成分和母材相似,強(qiáng)度高,沒有明顯界面和焊接殘留物,在新材料制備、連接、修復(fù)等方面潛力也很大。TLP焊接工藝在傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)材料等方面有廣泛應(yīng)用前景。在電力、石油、化工、城建等建設(shè)工程中,管道焊接工作量非常大,中小直徑鋼管(直徑<133mm)焊接接頭數(shù)以萬計(jì)。采用傳統(tǒng)的焊條電弧焊,工期長、效率低、焊接質(zhì)量取決于焊工操作水平。采用瞬時(shí)液相擴(kuò)散焊連接替代焊條電弧焊對(duì)管道進(jìn)行連接,具有生產(chǎn)率高、焊接時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn),生產(chǎn)效率是傳統(tǒng)焊接方法的10倍以上。尤為適于條件較差施工環(huán)境,大大節(jié)省了人力、物力和能源。在大氣條件下惰性氣體保護(hù)的TLP擴(kuò)散連接不用真空爐,節(jié)約了設(shè)備投資,也適合野外施工場合。
孫志強(qiáng) 陳思杰
中國特種設(shè)備檢測研究院鍋爐事業(yè)部高級(jí)工程師車暢發(fā)表“超臨界電站鍋爐典型失效分析”演講。我國超臨界電站鍋爐裝機(jī)容量已躍居世界第一,高參數(shù)大型化是目前大型電站鍋爐主要特征,電站鍋爐是火力發(fā)電的心臟,其可靠運(yùn)行與國民經(jīng)濟(jì)息息相關(guān)。我國超臨界機(jī)組主要采用引進(jìn)加自主消化的技術(shù)路線,由于發(fā)展迅猛、消化不足以及管理經(jīng)驗(yàn)欠缺等原因,導(dǎo)致目前故障頻發(fā)。報(bào)告對(duì)當(dāng)前超臨界電站鍋爐典型失效模式進(jìn)行分類;探討了超臨界電站鍋爐管失效分析方法;并結(jié)合超臨界電站鍋爐典型失效案例,分析典型失效機(jī)理,為理解鍋爐管服役特性及預(yù)防此類鍋爐管失效事故的發(fā)生提供了指導(dǎo)作用。
銅山華潤電力有限公司技術(shù)支持部主任工程師馮立中發(fā)表“超超臨界汽輪機(jī)IN783螺栓斷裂失效分析”演講。該螺栓為沿晶脆性斷裂,斷裂起源于螺栓中心孔壁,斷裂性質(zhì)為應(yīng)力加速晶界氧化脆性斷裂,螺栓未經(jīng)β時(shí)效處理是產(chǎn)生晶界氧化裂紋主要原因,螺栓緊固過程中中心孔壁局部超溫是次要原因。為防止In783螺栓發(fā)生應(yīng)力加速晶界氧化脆性,提出以下建議:一、嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)熱處理工藝對(duì)螺栓進(jìn)行熱處理;二、熱緊螺栓時(shí),應(yīng)規(guī)范操作,加熱螺栓中心孔應(yīng)均勻,避免超溫;三、研究能有效檢測高溫合金螺栓中心孔壁裂紋的無損檢測方法,定期對(duì)螺栓中心孔進(jìn)行檢測。
車暢 馮立中
蘇州熱工研究院再制造與電力安全中心焊接技術(shù)研究所工程師呂一仕發(fā)表“在役15Cr1Mo1V鋼接頭裂紋性質(zhì)及原因分析”演講。介紹了裂紋特點(diǎn),對(duì)典型含裂紋焊接接頭進(jìn)行理化性能試驗(yàn),并分析裂紋原因:材料具有一定再熱裂紋敏感性,縱向裂紋產(chǎn)生與接頭應(yīng)力集中和塑性變形能力下降有關(guān),橫向裂紋產(chǎn)生與接頭塑性變形能力不足有關(guān)。國內(nèi)外對(duì)Cr-Mo-V耐熱鋼再熱裂紋進(jìn)行了大量和深入研究,但對(duì)于該類耐熱鋼長期運(yùn)行后接頭橫向再熱裂紋機(jī)理、影響因素(如焊接熱過程的影響、與焊接與焊后熱處理工藝參數(shù)關(guān)系、運(yùn)行工況影響等)研究還未見報(bào)道,是一個(gè)需要繼續(xù)研究的技術(shù)問題。
湖南工程學(xué)院無損檢測試驗(yàn)室高級(jí)工程師彭欣發(fā)表“電站鍋爐管內(nèi)壁腐蝕及內(nèi)壁氧化皮問題防治對(duì)策”演講。分析相控陣超聲波弧面檢測方法特點(diǎn),通過現(xiàn)場使用驗(yàn)證其能準(zhǔn)確檢測管內(nèi)壁腐蝕,提出控制水質(zhì)并結(jié)合有效無損檢測能治理水冷壁管內(nèi)壁腐蝕問題。并提出鍋爐管內(nèi)壁氧化皮問題防范措施:一、采用細(xì)晶奧氏體不銹鋼管材,安裝前內(nèi)壁噴丸處理。二、切忌鍋爐急啟急停,避免造成溫度急劇變化。加大管壁的收縮應(yīng)力,當(dāng)收縮應(yīng)力大于內(nèi)壁氧化膜的附著應(yīng)力,使氧化膜外層Fe3O4發(fā)生剝離,造成堵塞。三、控制超溫。四、謹(jǐn)慎控制加氧,少量的氧有利于水冷壁節(jié)流孔保持清潔,但過量的氧易導(dǎo)致高溫受熱面出現(xiàn)大面積氧化皮脫落。五、奧氏體管可采用磁通量方法檢測,割管會(huì)引起直管振動(dòng)導(dǎo)致直管段氧化皮脫落,需注意對(duì)二次脫落復(fù)查。六、哈鍋爐型受熱面直管段焊口處也可能出現(xiàn)堵塞。采用對(duì)無磁氧化皮靈敏度高的檢測儀對(duì)直管焊口進(jìn)行檢查。七、對(duì)于鐵素體管內(nèi)壁氧化皮脫落可采用高頻超聲跟蹤生長速度、射線拍片和升級(jí)管材的辦法來綜合處理。
呂一仕 彭欣
華電國際萊城發(fā)電廠生技部金屬專工孫世黨發(fā)表“鍋爐水冷壁垢下腐蝕原因分析及防范處理措施”演講。某廠1號(hào)鍋爐水冷壁管泄漏的原因是垢下腐蝕(氫腐蝕)引起的,腐蝕及裂紋形成不斷擴(kuò)展,使晶界脆化、金屬強(qiáng)度、韌性、塑性等性能降低,在鍋爐介質(zhì)和應(yīng)力共同作用下,導(dǎo)致水冷壁管發(fā)生泄漏。提出以下處理措施:一、電廠化學(xué)專業(yè)立即對(duì)1號(hào)鍋爐水冷壁存在腐蝕部位的垢下腐蝕產(chǎn)物進(jìn)行化學(xué)分析,確定腐蝕產(chǎn)物的成分。二、電廠化學(xué)專業(yè)立即對(duì)全廠化學(xué)水處理設(shè)備的水帽、樹脂捕捉器等進(jìn)行全面檢查,確認(rèn)是否有泄漏現(xiàn)象;檢查校驗(yàn)化學(xué)在線儀表、PH值、氫電導(dǎo)率等設(shè)備和檢測指標(biāo)進(jìn)行全面檢查,確保設(shè)備運(yùn)行正常、儀表測量準(zhǔn)確。三、機(jī)組大、小修期間,對(duì)1-4號(hào)鍋爐水冷壁管子進(jìn)行化學(xué)清洗,化學(xué)專業(yè)要做好化學(xué)清洗調(diào)研工作,慎重清洗,確保化學(xué)清洗質(zhì)量。四、機(jī)組大、小修期間,采用X射線拍片及其它無損檢測方法進(jìn)行檢測。五、利用機(jī)組大修機(jī)會(huì),將1號(hào)鍋爐爐膛高負(fù)荷區(qū)域的水冷壁管子進(jìn)行更換,更換后進(jìn)行酸洗處理。
河南第二火電建設(shè)公司焊接培訓(xùn)中心副主任丁光柱發(fā)表“不銹鋼管道藥芯焊絲鎢極氬弧焊焊接工藝”演講。不銹鋼管道采用單面焊雙面成型工藝焊接時(shí),根部焊道采用藥芯焊絲手工鎢極氬弧焊時(shí),不僅改善了背面成型,提高了焊接質(zhì)量,而且節(jié)約了氬氣和大量輔助用工,降低了成本,提高了生產(chǎn)效率,從而可替代以往手工鎢極氬弧焊填充實(shí)芯焊絲背面充氬保護(hù)的焊接方法。特別是焊接固定管口,死口連頭等背面充氬保護(hù)困難的位置時(shí),其優(yōu)越性能更為顯著采用藥芯焊絲工藝性能好,焊接工藝操作簡便,電弧穩(wěn)定,飛濺小,脫渣容易,焊縫成形美觀,其熔敷金屬力學(xué)性能達(dá)到了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。此工藝方法可應(yīng)用于其他奧氏體不銹鋼管子打底層及蓋面層焊接,值得在火力發(fā)電廠安裝工程中推廣應(yīng)用。
孫世黨 丁光柱
中國科學(xué)院金屬研究所研究員單以銀發(fā)表“P91/P92剩余壽命預(yù)測研究”演講。9Cr馬氏體耐熱鋼在老化過程中組織演變主要包括位錯(cuò)回復(fù)階段、板條碎化合并階段、亞晶長大階段、馬氏體塊合并階段、大塊鐵素體合并階段;析出相在老化不同階段熟化機(jī)制不同,熟化前期析出相長大均勻,服從t1/5~ t1/4 規(guī)律,熟化后期大析出相吞并小析出相長大,服從t1/3規(guī)律;依據(jù)室溫硬度、組織形貌、析出相的綜合評(píng)定可將組織老化準(zhǔn)確劃分為5個(gè)不同老化階段;不同老化程度的P91/92的室溫硬度與其高溫抗拉強(qiáng)度表現(xiàn)出很好對(duì)應(yīng)關(guān)系;通過對(duì)P91/92不同老化程度材料的室溫硬度測量即可預(yù)測其在某一運(yùn)行參數(shù)下該材料剩余持久壽命。
遼寧電力科學(xué)研究院金屬所高級(jí)工程師李宏強(qiáng)發(fā)表“TiN在20Cr1Mo1VTiB螺栓內(nèi)的分布狀態(tài)對(duì)螺栓性能的影響”演講。本項(xiàng)目目的主要在于研究夾雜形態(tài)對(duì)此類螺栓鋼鋼力學(xué)性能影響規(guī)律,同時(shí)研究其在材料斷裂過程中所起的作用。這批20Cr1Mo1VTiB螺栓內(nèi)非金屬夾雜物為TiN、TiS和TiN(S)的復(fù)合化合物。夾雜物的存在嚴(yán)重影響了20Cr1Mo1VTiB鋼的強(qiáng)度、塑性和韌性,力學(xué)性能試驗(yàn)顯示沖擊韌性與抗拉強(qiáng)度同其最惡劣視場夾雜物級(jí)別和最大夾雜物尺寸具有明顯的對(duì)應(yīng)關(guān)系;試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),采用化學(xué)拋光試劑對(duì)20Cr1Mo1VTiB鋼金相樣品進(jìn)行侵蝕處理,可以很好的顯示其中夾雜物分布狀態(tài),給現(xiàn)場觀察評(píng)定以及覆膜取樣帶來極大的便利。
單以銀 李宏強(qiáng)
江蘇大唐國際呂四港發(fā)電有限責(zé)任公司金屬專工、大唐國際金屬專家蒙殿武發(fā)表“超超臨界機(jī)組U型結(jié)構(gòu)P91焊口裂紋原因分析”演講。分析了裂紋產(chǎn)生及擴(kuò)展原因分析,由于焊縫內(nèi)部大量片狀?yuàn)A渣缺陷聚集、氧化皮和母材熱膨脹系數(shù)差異以及結(jié)構(gòu)應(yīng)力過大造成的,焊縫中存在大量聚集分布層片狀?yuàn)A渣,萌生裂紋后,裂紋在拉應(yīng)力作用下擴(kuò)展,同時(shí)由于氧化皮和母材不同熱膨脹系數(shù),導(dǎo)致裂紋產(chǎn)生并向雙層、多層發(fā)展。裂紋擴(kuò)展過程中穿過夾渣,加速了裂紋擴(kuò)展。在夾渣和結(jié)構(gòu)內(nèi)應(yīng)力共同作用下,裂紋擴(kuò)展至焊縫表面產(chǎn)生裂紋和焊縫根部。
中國鋼鐵研究總院特殊鋼研究所原總工程師、教授級(jí)高級(jí)工程師程世長發(fā)表“關(guān)于國產(chǎn)p92鋼管的討論”演講。指出了P92鋼管國產(chǎn)化的必要性,通過與進(jìn)口管對(duì)比,介紹了國產(chǎn)管貢獻(xiàn)和困境。解決P92國產(chǎn)管困境,改變現(xiàn)在70%以上是進(jìn)口狀況正是推進(jìn)國產(chǎn)化現(xiàn)實(shí)問題,既然鋼廠、鋼管生產(chǎn)線齊備、技術(shù)一流、產(chǎn)品質(zhì)量與國外相當(dāng),主要矛盾是電廠業(yè)主的選擇,這就需要國家主管單位制定相應(yīng)政策,鼓勵(lì)使用國產(chǎn)管,逐步建立一套完整的采購—生產(chǎn)監(jiān)督—建造—跟蹤管理—定期檢測—給制管廠信息反饋—改進(jìn)、提高的管理體系,簡單地說就是建立相應(yīng)的管理。政策是管理,也是導(dǎo)向,關(guān)系到國產(chǎn)化成敗,關(guān)系到民族工業(yè)發(fā)展水平,關(guān)系到國家經(jīng)濟(jì)實(shí)力。呼吁國家有關(guān)主管部門,也可能是國家能源局,關(guān)心國產(chǎn)P92鋼管生存發(fā)展。
蒙殿武 程世長
神皖馬鞍山萬能達(dá)發(fā)電有限責(zé)任公司設(shè)備部金屬專工章家強(qiáng)發(fā)表“淺談火電機(jī)組機(jī)爐高溫部件裂紋案例分析與處理”演講。講述了主蒸汽管裂紋、中主門裂紋和汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片裂紋分析與處理。其中某機(jī)組汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片拉筋裂紋,是處在初級(jí)階段表面裂紋。若不是發(fā)現(xiàn)早,處理及時(shí)、準(zhǔn)確,其后果不堪設(shè)想。經(jīng)精確處理:為公司汽輪機(jī)組安全生產(chǎn)發(fā)電做出了貢獻(xiàn)。為消除汽輪機(jī)葉片(材質(zhì)為0Cr17Ni4Cu4Nb)拉筋裂紋寫下了一個(gè)很好案例。通過對(duì)受監(jiān)部件檢驗(yàn)和診斷,及時(shí)了解并掌握金屬設(shè)備高溫部件質(zhì)量狀況,防止機(jī)組設(shè)計(jì)、制造、安裝中出現(xiàn)金屬材料相關(guān)問題以及運(yùn)行中材料老化、性能下降等因素而引起的各類事故,從而減少機(jī)組非計(jì)劃停運(yùn)次數(shù)和時(shí)間,提高設(shè)備安全運(yùn)行的可靠性,延長設(shè)備的使用壽命。章家強(qiáng) 魏毓璞
電站金屬材料與焊接技術(shù)年會(huì)已連續(xù)舉辦四屆,本屆年會(huì)交流內(nèi)容廣泛、深入,不少研究成果首次發(fā)表,演講兼具實(shí)用性和前瞻性,受到參會(huì)者一致好評(píng)。會(huì)議對(duì)超超臨界火電機(jī)組金屬材料制造、檢測、焊接等各個(gè)方面,尤其是新技術(shù)、新材料的研發(fā)和應(yīng)用進(jìn)行持續(xù)地跟蹤和發(fā)展。我國為實(shí)現(xiàn)煤炭更清潔、更高效燃燒,只能走更高參數(shù)發(fā)展之路,針對(duì)高參數(shù)機(jī)組研發(fā),會(huì)議提出可首先針對(duì)650攝氏度等級(jí)超超臨界燃煤發(fā)電機(jī)組開展研究,嘗試應(yīng)用國內(nèi)外最新的耐高溫材料,并結(jié)合創(chuàng)新的總體熱力系統(tǒng)設(shè)計(jì)和更高效率的主機(jī)方案,使機(jī)組發(fā)電熱效率有望達(dá)到50%;建議在700攝氏度超超臨界聯(lián)盟下成立材料部件整合和優(yōu)化部門,協(xié)調(diào)統(tǒng)一下一步工作,避免由于技術(shù)路線的錯(cuò)誤導(dǎo)致方向錯(cuò)誤和經(jīng)濟(jì)上損失;加大對(duì)鐵-鎳基合金管和鎳-鐵合金轉(zhuǎn)子等材料的跟蹤研究。這些工作的開展都為今后“700攝氏度超超臨界機(jī)組”的實(shí)施提供充分的技術(shù)和工程經(jīng)驗(yàn)儲(chǔ)備。國產(chǎn)化方面,要研發(fā)適應(yīng)我國國情、具有我國自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的金屬材料,同時(shí)要做好焊材配套工作,保障機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
中國電力科技網(wǎng)對(duì)本次會(huì)議進(jìn)行全程實(shí)況錄像,贈(zèng)送各發(fā)電集團(tuán)、電網(wǎng)公司主管部門和相關(guān)電廠、科研單位;還將本次會(huì)議專家演講PPT上傳至中國電力科技論壇相關(guān)欄目和電力月刊,供廣大從事電站金屬焊接工作者免費(fèi)下載和在線瀏覽。將先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)保存、共享、傳播,為我國電力發(fā)展貢獻(xiàn)綿薄之力。
附鋼鐵研究總院高溫材料研究所博士后于鴻垚新聞報(bào)道:
超超臨界發(fā)電技術(shù)國產(chǎn)化進(jìn)程迅猛發(fā)展
“對(duì)超超臨界火電機(jī)組金屬材料的制造、檢測、焊接等各個(gè)方面,我們要進(jìn)行持續(xù)地跟蹤和發(fā)展,尤其是新技術(shù)、新材料的研發(fā)和應(yīng)用。”在1月7-8日中國電力科技網(wǎng)主辦的“火電廠金屬材料與焊接技術(shù)交流2015年會(huì)”上,中國電力科技網(wǎng)CEO魏毓璞在致辭中指出。據(jù)北京科技大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師謝錫善介紹:“我國75%以上的電力產(chǎn)自煤電,至2020年煤電仍占總發(fā)電量60%以上,因此大力發(fā)展超超臨界電站是我國火電機(jī)組最主要的發(fā)展方向。我國第一個(gè)600攝氏度超超臨界電廠于2006年11月28日投入運(yùn)行,其煤耗為283.2g/kW·h,熱效率已經(jīng)達(dá)到了45.4%。截至2015年,我國已建設(shè)超過100臺(tái)600攝氏度超超臨界機(jī)組,約占世界超超臨界機(jī)組的90%。”
近幾年來,我國超超臨界技術(shù)發(fā)展速度、裝機(jī)容量和機(jī)組數(shù)量均已躍居世界首位;高效一次再熱和二次再熱機(jī)組均已投產(chǎn)運(yùn)行,700攝氏度超超臨界燃煤發(fā)電技術(shù)研發(fā)進(jìn)程積極推進(jìn)。
超超臨界機(jī)組參數(shù)不斷提高
我國自2010年就開始了700攝氏度超超臨界燃煤發(fā)電技術(shù)的研究。2010年7月23日國家能源局舉行“國家700攝氏度超超臨界燃煤發(fā)電技術(shù)聯(lián)盟”啟動(dòng)儀式。作為國家700攝氏度超超臨界燃煤發(fā)電技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟成員,中國電力工程顧問集團(tuán)副總工程師龍輝在上述會(huì)議中也談道:“盡管一些發(fā)達(dá)國家最近提出發(fā)電去煤化目標(biāo)。但對(duì)我國來說,國情決定了我們以煤為主的能源結(jié)構(gòu)不會(huì)改變,為實(shí)現(xiàn)煤炭的更清潔、更高效燃燒,只能走更高參數(shù)發(fā)展之路。”
在我國,620攝氏度超超臨界電廠已經(jīng)蓬勃發(fā)展起來。目前已有數(shù)臺(tái)600/620/620攝氏度超超臨界機(jī)組投入運(yùn)行,將有50余臺(tái)600/620/620攝氏度超超臨界機(jī)組投產(chǎn),遠(yuǎn)高于世界其他國家。
借鑒俄羅斯、歐洲及日本650攝氏度超超臨界機(jī)組運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)和對(duì)700攝氏度超超臨界機(jī)組開發(fā)的艱難性認(rèn)識(shí),專家龍輝提出以下三點(diǎn)啟示:1. 可首先針對(duì)650攝氏度等級(jí)超超臨界燃煤發(fā)電機(jī)組開展研究,嘗試應(yīng)用國內(nèi)外最新的耐高溫材料,并結(jié)合創(chuàng)新的總體熱力系統(tǒng)設(shè)計(jì)和更高效率的主機(jī)方案,使機(jī)組發(fā)電熱效率有望達(dá)到50%;2. 建議在700攝氏度超超臨界聯(lián)盟下成立材料部件整合和優(yōu)化部門,協(xié)調(diào)統(tǒng)一下一步工作,避免由于技術(shù)路線的錯(cuò)誤導(dǎo)致方向錯(cuò)誤和經(jīng)濟(jì)上損失;3. 加大對(duì)鐵-鎳基合金管和鎳-鐵合金轉(zhuǎn)子等材料的跟蹤研究。這些工作的開展都為今后“700攝氏度超超臨界機(jī)組”的實(shí)施提供充分的技術(shù)和工程經(jīng)驗(yàn)儲(chǔ)備。
金屬材料是超超臨界機(jī)組發(fā)展的核心
“發(fā)展超超臨界機(jī)組的關(guān)鍵技術(shù)是金屬材料耐高溫、高壓及其焊接技術(shù)的研發(fā)。”曾在電力部從事材料焊接專業(yè)工作、火電廠金屬材料與焊接技術(shù)交流2015年會(huì)主席楊富表示。
要提高蒸汽溫度,提高發(fā)電效率,金屬材料是發(fā)展超超臨界機(jī)組的關(guān)鍵。目前我國投用和正在建設(shè)的超超臨界火電機(jī)組來說,高溫重要部件金屬材料絕大部分使用進(jìn)口材料。采用進(jìn)口材料,一方面存在知識(shí)產(chǎn)權(quán)的問題,另一方面成本大幅提高,國內(nèi)超超臨界燃煤發(fā)電技術(shù)的發(fā)展受制于人,因此在會(huì)議上楊富教授呼吁要研發(fā)適應(yīng)我國國情、具有我國自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的金屬材料,同時(shí)要做好焊材配套工作,保障機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
本次會(huì)議中,來自電廠、鍋爐廠、鋼廠、研究院所、高校的專家、學(xué)者深入探討了電站用金屬材料組織演變、性能劣化和氧化皮生長等特性和規(guī)律,探究焊接新工藝,確保焊接質(zhì)量,以保障電廠安全運(yùn)行。神華國華北京電力研究院有限公司王斌博士談道:“與目前600攝氏度機(jī)組相比,630-650攝氏度材料的研制已初步具備應(yīng)用條件,熱效率可以升高2-3%,成本無明顯增大,適時(shí)建設(shè)630-650攝氏度機(jī)組已成為下一步的重要目標(biāo)。神華國華高資高效超超臨界燃煤機(jī)組擬采用35MPa, 610/630/630攝氏度更高溫度的參數(shù)。”因此,630-650攝氏度機(jī)組的選材也迫在眉睫。據(jù)王斌博士介紹:“目前,新型耐熱鋼候選材料包括新型鐵素體鋼VM12,G112,G115,SAVE12AD以及新型奧氏體鋼及鐵鎳基合金NF709,Sanicro25,GH984G,HR6W。”對(duì)這些新材料要深入研究,掌握其組織演化規(guī)律,精確控制其制備工藝,同時(shí)配套相應(yīng)的焊接材料及工藝,發(fā)展安全高效、具有更高參數(shù)的超超臨界機(jī)組。
國產(chǎn)管存在困境,期待政策支持
中國鋼鐵研究總院特殊鋼研究所程世長教授是長期從事高端鍋爐耐熱鋼及合金研究的權(quán)威專家,在他看來,超超臨界機(jī)組新型耐熱鋼國產(chǎn)化進(jìn)程在不斷推進(jìn),其研究水平已經(jīng)居于世界領(lǐng)先地位,但是國產(chǎn)管一直存在困境,需要國家政策的支持和行業(yè)同仁共同努力。
在國產(chǎn)化初期,我國技術(shù)落后,形成了國產(chǎn)管質(zhì)量不如進(jìn)口管質(zhì)量的局面。但如今,上述局面已經(jīng)打破。“經(jīng)過十多年的生產(chǎn),吸取和應(yīng)用了國內(nèi)外的先進(jìn)技術(shù),自我提高,國內(nèi)已擁有世界一流的生產(chǎn)設(shè)備和技術(shù),完全可以承擔(dān)起國家電建所需的鋼材,自主生產(chǎn)、自力更生,不受國外控制,成本大幅度降低,生產(chǎn)周期能得到保障。”老專家程世長提到:“國內(nèi)產(chǎn)品質(zhì)量與國外相當(dāng),某些方面優(yōu)化后更好。”寶鋼集團(tuán)有限公司中央研究院首席研究員王起江也在會(huì)議中談道,“Grade 91國產(chǎn)管的成分已經(jīng)能精確控制,S、Al元素的成分控制與進(jìn)口管相當(dāng),P、Ni元素的控制明顯優(yōu)于進(jìn)口管。經(jīng)過成分控制和工藝的改善,Grade 91國產(chǎn)管的持久性能有明顯提高。”
“國產(chǎn)管在電力建設(shè)急需時(shí)供應(yīng),救急,起到重要的補(bǔ)充作用;國產(chǎn)管在遏制進(jìn)口管高價(jià)、進(jìn)口管低水平技術(shù)條件、索賠、供貨周期長等方面起到了積極作用。”盡管國產(chǎn)管在電力建設(shè)中起到了補(bǔ)充、積極的作用,但是其應(yīng)用仍處于困境,例如P92鋼管大約仍有70%使用進(jìn)口材料。
在上述會(huì)議中,程世長教授談道:“由于沒有相應(yīng)國家政策的支持和保證,對(duì)于建設(shè)單位來說,用進(jìn)口管一旦出問題不會(huì)擔(dān)責(zé)任,而用國產(chǎn)管就會(huì)擔(dān)責(zé)任,因此建設(shè)單位寧可多花錢也買進(jìn)口管。”他在會(huì)議中大力呼吁,政策是國家的命脈,希望國家有關(guān)主管部門,關(guān)心國產(chǎn)材料的生存發(fā)展,期待國家相關(guān)政策的支持,全面推進(jìn)火電管道國產(chǎn)化。