对超超临界机组用新型钢国产化研制的探讨
超超临界机组主要零部件材料国产化情况介绍
05
CHAPTER
国产化进程中的成功案例和 经验教训
成功案例介绍
华龙一号
东方电气
作为国内自主研发的第三代核电技术，华龙 一号的成功研制和商业化运行，标志着我国 在超超临界机组主要零部件材料国产化方面 取得了重大突破。通过自主研发和科技创新， 实现了关键材料的国产化，降低了成本，提 高了机组的经济性和竞争力。
加工制造技术
超超临界机组零部件的制造精度要求 极高，需要高精度的加工设备和制造 工艺，这给制造企业带来了很大的挑 战。
市场竞争和国际贸易环境的影响
市场竞争激烈
超超临界机组主要零部件材料的国产化 市场竞争非常激烈，国内企业需要不断 提高产品质量和技术水平，以应对国际 竞争对手的挑战。
VS
国际贸易环境的不确定性
06
CHAPTER
未来展望和建议
加强技术研发和人才培养
建立产学研合作机
制
鼓励企业与高校、研究机构建立 长期合作关系，共同开展技术研 发和人才培养。
培养专业人才
加大对超超临界机组技术研发和 生产领域的人才培养力度，提高 专业人才素质。
引进先进技术
积极引进国际先进技术，加强消 化吸收再创新，提高国产化率和 技术水平。
优化产业结构和布局
调整产业结构
鼓励企业加大技术改造和升级力度，优化产 品结构，提高产品质量和技术含量。
培育优势企业
重点培育一批具有国际竞争力的超超临界机组生产 企业，推动产业集聚和升级。
促进产业链协同发展
加强产业链上下游企业间的合作与协同，形 成优势互补、共同发展的良好格局。
推动政策支持和资金投入
超超临界机组主要零部件材料 国产化情况介绍
目录
CONTENTS
超超临界发电机组SUPER304H焊接过程控制探讨论文
超超临界发电机组SUPER304H焊接过程控制探讨[摘要] super304h是一种新型的奥氏体不锈钢，目前已广泛应用于高参数、大容量的超超临界机组。
针对此材料的特点，分析了焊接过程中容易出现的各种缺陷及产生缺陷的原因，提出了焊接过程中需重点控制的事项。
[关键词] super304h焊接缺陷过程控制1.引言高参数、大容量超超临界发电机组因其具有较高的热效率和较低的污染物排放而备受青睐，而制造高参数、大容量超超临界锅炉必须要解决相应的材料问题。
super304h是住友钢铁公司开发的一种高温强度高、耐氧化、能长期服役、经济的奥氏体不锈钢，目前已在大容量超超临界机组锅炉中已经得到广泛的应用。
super304h 由于进入国内时间较晚，国内焊工对其性能了解不足，焊接质量一直难以达到较高的水平，由此带来了返修困难、工期延误、成本大量增加等问题。
以下对super304h焊接时容易出现缺陷及相应的过程控制措施进行探讨。
2.焊接时出现的缺陷及原因分析2.1super304h焊接时主要出现的缺陷为未熔合、气孔、内凹、未焊透、根部成型不佳等，统计如表1。
2.2原因分析2.2.1 施工人员施工人员对于super304h材料接触较少，对其材料性能不了解，没有熟练掌握其焊接特性。
2.2.2焊接母材super304h钢是一种改良高碳18cr-8ni类不锈钢而开发出的新型奥氏体耐热钢。
与传统的tp304h类钢相比，其主要合金化措施是在材料中加入了大约3%铜，以及少量的铌和氮元素，使该钢在服役时产生微细弥散、沉淀与奥氏体内的富铜相，并与其互相密合[1]；该富铜相与nbc、nbn、nbcrn和m23c6一起产生极佳的强化作用。
同时该钢提高了碳的含量范围；其它的微合金化还包括微量的铝和硼元素的加入。
该钢不含贵重的mo、w等贵重元素且其许用应力较目前常用的sa213tp347h高约20%[1]，在锅炉上的应用能减薄钢管壁厚，降低锅炉制造成本。
700℃超超临界机组用国产新型耐热钢及其焊接材料解析
二、USC机组是我国火电发展的必然趋势
电力是一种应用广泛，使用方便的清洁能源。 电力是二次能源，它是由煤炭、石油、天然气、 水利、核能以及风力等转换而成的。电力在终 端能源总构成中所占的比例已成为衡量一个国 家现代化程度的重要标志。
2019/8/28
我国一次能源结构的特点是:“富煤、贫油、少 气”，我国能源以煤碳为主，我国煤炭消费占 一次能源的70%，远高于世界平均约30%的水 平。预计全国发电装机容量到2020年为18亿 千瓦，其中火电将从目前占总容量的75%左右， 下降为66%，水电占22.7%，核电、风电等新 能源约占11.3%。
2019/8/28
四、完善600℃USC机组的关键技术—— 新型耐热钢的开发、焊接及热处理
USC机组就是通过提高火电机组锅炉蒸汽温度、 压力参数提高机组效率，特别是温度参数对效 率的影响更为显著，而提高蒸汽参数遇到的主 要关键技术是金属材料及焊接材料的耐高温、 高压及焊接和热处理问题。
2019/8/28
2019/8/28
(1).开展新型耐热钢合金化机理、力学性能、强韧化机 理、高温持久强度、抗烟气腐蚀、抗蒸汽氧化及寿 命评估方面的研究工作。
(2).开展新型耐热钢，经过长期高温运行后，钢材显微 组织及性能变化规律的研究。
(3).开展新型耐热钢异种钢焊接接头早期失效机理研究。 (4).进一步研究和掌握P91钢管的合金化、强韧性强化
P91 Al672B70CL32
P92/P122/E911 A691Cr1-1/4CL22
再热热段 给水管道
P91 WB36
P91/P92 WB36
2019/8/28
为了更好的发展SC、USC机组，在大量引进 国外先进的新型耐热钢的过程中，要加快国产 新型耐热钢的开发，为了确保USC机组的稳步 发展，应开展以下几方面的试验研究工作。
超超临界机组核心技术自主创新问题的研究
超超临界机组核心技术自主创新问题的研究一、引言超超临界火电机组是世界上成熟先进的发电技术，目前主蒸汽/再热汽温度为600℃的超超临界机组供电效率可达44～45％，在经济发达国家中广泛应用并得到了显著的节能和减少污染的效果，并且正进一步向更高参数方向发展。
我国虽然是拥有多种资源的国家，但以煤为一次能源的火力发电仍是电力生产的主要方式。
要实现节能降耗，减轻环境污染，势必大规模采用高效、清洁的大型超超临界机组，提高能源利用率，减轻环保压力。
从2003年起，我国发电设备制造企业与国外制造商合作，引进大容量超超临界火电机组技术。
哈尔滨、上海和东方三大动力集团分别从三菱、西门子以及日立公司等引进了超超临界技术。
2006年，采用引进技术生产的1000MW超超临界火电机组分别在玉环电厂、邹县电厂成功投运，标志着我国电力设备的制造水平跨上了一个新的高度。
据统计，截至2007年底，发电设备制造企业承接和投标的600MW等级超超临界机组达到76台，1000MW超超临界机组达到94台。
预计在国家节能降耗减排政策的导向下，今后我国电源建设将逐步过渡到以清洁高效的大型超超临界燃煤发电机组为主。
根据电力工业中长期发展新的预测，到2020年，我国装机总容量将达到13.4亿千瓦，其中煤电装机总容量为9.1亿千瓦。
以2005年3.8亿千瓦煤电装机量为基准，到2020年煤电装机新增容量为5.3亿千瓦。
如果按保守的估计，新增煤电装机容量的60%采用超超临界机组，未来十几年我国超超临界机组的市场需求量将不少于3.2亿千瓦。
虽然我国超超临界机组取得了举世瞩目的发展，但国内制造企业自主创新的技术瓶颈仍然明显，主要表现技术对外依存度高，超超临界机组设计制造的核心技术尚未掌握，关键零部件和原材料主要依靠进口，目前超超临界机组的国产化率大致为60%。
1）超超临界机组用高温高强度材料国产化研制和应用性能研究工作薄弱。
600℃等级新型耐热钢尚未实现国产化，超超临界机组的大型铸锻件和关键原材料的目前还依赖进口，对新型耐高温材料的加工工艺性能和应用性能还不完全掌握。
超超临界机组管道及管件国产化研讨会会议内容
超超临界机组管道及管件国产化研讨会会议内容 序号 报告题目 报告人 单位/职称/职务1. 超超临界机组管道管件现状与展望 杨富 国家电力监管委员会电力安全专家委员会, 教授级高级工程师/材料专家/国际焊接工程师2. 超超临界新型耐热钢研究 王福会 中国科学院沈阳金属所，研究员/博导3. 加强质量监督管理，促进超临界锅炉用新型耐热钢国产化张显 中国特种设备检测研究院,高级工程师4. 我国火电机组高端锅炉钢的研制和国产化进展 程世长 北京钢铁研究院结构材料所，教授级高级工程师5. 超超临界机组关键材料研究现状与发展 王起江 宝钢股份研究院钢管研究所，首席研究员/教授级高级工程师6. 超（超）临界机组厚壁金属部件脆性断裂敏感性分析 蔡文河 华北电力科学研究院有限责任公司，副所长/高级工程师7. 大容量机组厚壁管开裂原因分析及处理赵永宁 山东省电力研究院金属室，主任工程师/教授8. 新型耐热钢T/P92、T/P122在超超临界机组应用及监督探讨 刘鸿国 华能国际玉环电厂，高级工程师/华能金属专家9. 超超临界机组主蒸汽管道安全服役监督管理魏玉忠 华电国际邹县发电厂，高级工程师/金属专工10. 超超临界机组管件国产化的实践与探讨辛和 天津金鼎管道有限公司，高级工程师11. 超超临界机组四大管道关键材料国产化 王鹏展 扬州诚德钢管有限公司， 教授级高级工程师/副总经理12. 核电/火电用WB36热轧无缝钢管的研制开发 肖功业 天津钢管集团股份有限公司，高级工程师/主任13. 超超临界机组配管加工 孟庆若 天津电力建设公司，高级工程师/副总工程师14. 管道、管件布氏硬度现场检测 安锦平 中国电力科学研究院北京国电富通科技发展有限责任公司管道事业部，高级工程师/副总经理15. 专题答疑 范长信 西安热工研究院有限公司，教授级高级工程师/副总工程师16. P92级材料管件国产问题 翁艳珠 华北电力设计院，教授级高级工程师317. 超超临界机组国产管件工艺控制研究 郭延军 华电电力科学研究院，高级工程师/材料技术部主任18. 专题答疑 吕继祖 中国华电工程（集团）有限公司管道分公司，高级工程师/技术总监19. 正火温度对9%Cr系回火马氏体耐热钢组织和性能的影响励志峰 上海电投管道工程有限公司，博士/项目经理 20. 专题答疑 彭芳芳 东方锅炉厂，高级工程师/副总工程师21. 超超临界P92管道焊接接头裂纹原因及防止措施与修复 赵建仓 苏州热工研究院，教授级高级工程师/焊接研究所所长22. 超超临界机组管道材料国产化现状 李益民 西安热工研究院电站建设技术部，教授级高级工程师/副主任23. 超超临界机组安装焊接 郭国均 浙江省火电建设公司，高级工程师24. 一次通过热处理改善P92组织的尝试 周江 国电浙江北仑第三发电有限公司，高级工程师/国电华东一级专家/注册质量监理师25. 专题答疑 王国贵 中南电力设计院，教授级高级工程师/副总工程师26. 专题答疑 丁伟大 上海锅炉厂，高级工程师/主任工程师27. （报告人及发言题目待定） ……东北电力设计院，……28. 专题答疑 高麟 原电力规划设计总院，教授级高级工程师29. （报告人及发言题目待定） …… 武汉重工铸锻有限责任公司，……30. （报告人及发言题目待定） …… 北方重工集团特殊钢厂，……31. 超超临界蒸汽管道安装施工 王耀礼 山东电力建设第一工程公司，高级工程师/焊接检测中心主任32. 超超临界机组管道供货质量及现场热处理工艺控制 任平 华能上海石洞口第二电厂，主任/华能金属专家33. 专题答疑 沈荣海 电力工业产品质量标准研究所，教授级高级工程师34. 大口径厚壁三通设计的点滴体会 林其略 上海协鑫电力工程有限公司专家组组长，全国管路附件标准化技术委员会委员，教授级高级工程师35-38. …… …… ……备注：报告人及内容进展及动态更新情况，请关注列表。
700℃超超临界机组用国产新型耐热钢及其焊接材料
电力装机容量和全年发电量均占世界第二位， 这标志着我国电力工业上了一个新台阶。我国 电力工业取得了举世瞩目的成就，有力地支撑 了国民经济快速健康发展对电力的需求。
2020/10/28
2011年，全国在运百万千瓦超超临界火电机组已经达 到40余台。其中宁夏灵武电厂二期工程百万千瓦机组 是世界上首个百万千瓦超超临界空气冷却发电机组项 目，将促进我国富煤、贫水地区电力工业的可持续发 展。虽然我国USC机组的发展取得了举世瞩目的发展， 但USC机组用高温高强度钢材、焊材国产化研制和应 用性能研究工作薄弱，因此，完善600℃、开发700℃ 超超临界机组用钢和焊材及其性能随温度、使用时间、 变化规律的研究，已成为发展 USC技术的关键。
2020/10/28
四、完善600℃USC机组的关键技术—— 新型耐热钢的开发、焊接及热处理
USC机组就是通过提高火电机组锅炉蒸汽温度、 压力参数提高机组效率，特别是温度参数对效 率的影响更为显著，而提高蒸汽参数遇到的主 要关键技术是金属材料及焊接材料的耐高温、 高压及焊接和热处理问题。
2020/10/28
优化发展煤电，提高火电机组效率、减少污染 的洁净煤发电技术有：循环流化床（CFBC）、 增压流化床（PFBC）、整体煤气化联合循环 （IGCC）及超临界（SC）与超超临界 （USC）。但是，CFBC、PFBC、IGCC等技 术处于试验或示范阶段，在我国近期广泛发展 是不现实的。
2020/10/28
从以上电源结构发展情况可以看出，火电比重 随核电、可再生能源比重的增加而减少，但到 2020年前，我国以火电为主的电源结构不会 发生根本次能源以煤炭为主，所以我国的能 源发展政策是煤为主体，电为中心，保障社会 经济的可持续发展。
超超临界机组关键材料的研制现状
02
03
韧性
抗蠕变性
材料应具有良好的韧性，以抵抗 因温度变化和机械应力引起的脆 化。
在高温和压力作用下，材料应具 有较好的抗蠕变性能，以防止因 长时间运行而产生的变形。
环境适应性
适应高温高压环境
超超临界机组在高温高压环境下运行，因此关键材料应能够 适应这种极端环境。
适应水蒸气环境
材料应能够抵抗水蒸气的腐蚀和冲刷，以确保机组的长期稳 定运行。
熔炼技术
1 3
真空熔炼
通过高真空度条件下的熔炼，去除材料中的气体和杂质，提 高材料的纯净度。
电渣重熔
2
利用电流通过渣池产生的高温将金属熔化，再通过缓慢冷却
凝固，提高材料的致密度和纯净度。
悬浮熔炼
利用高频电磁场将金属熔体悬浮在空中，避免与容器接触， 减少杂质污染。
轧制技术
热轧
将熔炼后的材料加热至高温，然后通过轧机进行轧制，使材料变形并获得所需的形状和尺寸。
化学性能
耐腐蚀性
01
超超临界机组关键材料应具有优良的耐腐蚀性能，以抵抗高温
高压水蒸气和氧化剂的腐蚀。
抗氧化性
02
材料应具有良好的抗氧化性能，以防止在高温下氧化反应的发
生。
抗疲劳性能
03
由于机组在运行过程中会受到周期性的机械应力和热应力，因
此材料应具有较好的抗疲劳性能。
力学性能
01
高温强度
超超临界机组在高温下运行，因 此关键材料应具有较高的高温强 度，以确保机组的稳定运行。
特性
具有优异的高温强度、抗蠕变性 能、抗氧化性能和良好的热稳定 性，能够在高温高压环境下长期 稳定运行。
关键材料的种类与用途
种类
700℃超超临界机组用国产新型耐热钢与焊接汇报材料
我国正在建设的USC机组大量采用的新型铁素 体耐热钢为SA213-T23、T91、T92；SA335P91、P92、P122及新型奥氏体耐热钢为 A213M-S30432(SUPER304H)、 TP310HCbN(HR3C)。SC/USC锅炉承压部件 用钢选择。如表一
2019/8/9
表一 SC/USC锅炉承压部件用钢
(7)同时开展与T/P91、T/P92、A213M-S30432 （Super304H）、TP310HCbN(HR3C)钢相 匹配的焊接材料的国产化开发工作。
2019/8/9
(8) 焊接及热处理是保证火电建设质量和发电设备安全 运行的重要基础专业，目前我国已开始大力发展的 SC、USC火力发电机组，所采用的新型耐热钢与传 统的低合金耐热钢有质的区别。广大电站焊接工作 者必须转变几十年来焊接传统的低合金耐热钢形成 的观念。需要对这种新型耐热钢的强化机理、焊接 性、焊接工艺、热处理工艺、检验方法、焊工培训 及焊接管理等方面进行深入的研究和实践，加大电 站焊接科研力度，加大对焊接及相关专业人员的技 术培训，进一步提高专业技术素质，以保证我国电 力发展目标的实现。
2019/8/9
5.1 欧盟AD700超超临界技术开发项目
欧盟1998年启动700℃级先进蒸汽参数的超超临界技术 开发项目“AD700计划”，该项目的目标是：
(1)研发、设计和示范先进蒸汽参数超超临界煤粉炉技术， 使蒸汽参数达到37.5MPa/700/720℃；
(2)AD700超超临界机组的净效率要达到52-55%，在当 前最先进的超超临界机组效率的基础上 （30.0MPa/600/600℃，净效率47%）实现更进一步 降低标准煤耗和CO2排放各15%的目标；
2019/8/9
超(超)临界机组P91 P92材料研制及国产化
超(超)临界机组P91/ P92材料研制及国产化1、前言国民经济的快速发展及人民生活水平的不断提高离不开电力工业的发展。
发展大容量高参数机组，特别是超（超）临界机组将是我国火力发电“提高发电效率，节约一次能源，改善环境，降低发电成本”的必然趋势。
电力技术的发展在很大程度上取决于新型耐热材料技术的发展。
解决超（超）临界发电设备关键材料的唯一方法是立足国内，走国产化的道路。
2、电力工业发展及对大口径无缝钢管的要求2.1电力工业发展现状我国电力工业的发展历程概括为以下几点：1）截止2008年底装机7.93亿kW，其中火电6.01亿kW，占75.79%，水电1.72亿k W，占21.69%，核电902万kW，占1.14%，风电894万kW，占1.13%。
2）2008年发电量34334亿kWh，其中火电为27793亿kWh，占80.95%，水电为5633亿kWh，占16.41%，核电为684亿kWh，占1.99%,风电为128亿kWh，占0.37%。
3）全国发电装机容量和全年发电量均居世界第二位，说明中国是名副其实的电力生产大国。
4）我国年人均用电量为2590kWh,相当于美国1/7，日本1/4，韩国1/3。
年人均生活用电量仅为260kWh，相当于美国1/20，日本1/10，因此发展仍然是电力工业首要的和长期的战略任务。
5）电力工业发展潜力巨大，预计全国发电装机容量到2010年为9.5亿kW,到2015年为1 2亿kW,到2020年为15亿kW以上。
因此电力工业前途光明，任重道远。
2.2优化发展煤电1)主要是提高燃煤发电机组的效率和减少污染物的排放（SOx,，NOx ,CO2）。
2)解决四大环境问题（温室效应，酸雨，臭氧层破坏，大气污染）。
2.3 煤电发展方向1)提高火电机组效率，减少污染的洗净煤发电技术最有效的途径是提高蒸汽参数，即提高蒸汽的压力和温度，大力发展超临界（SC）和超超临界（USC）火电机组。
超超临界机组新型不锈钢HR3C_Super304H运行后阶段性性能评价..
后续工作
• SUP304H、HR3C运行2万及更长时间的 性能试验分析 • SUP304H、HR3C服役HR3C运行管向火侧 光学金相组织
Super304H金相组织
Super304H原始 管光学金相组织
Super304H运行管背 火侧光学金相组织
Super304H运行管向 火侧光学金相组织
维氏硬度（HV）
HR3C氧化皮形貌
（Fe,Cr）3O4尖晶石层 Cr2O3层 富Ni层氧化物层
Cr2O3层
Super304H运行管内壁氧化皮 元素面分布
试验项目
• • • • • • • 化学成分 室温拉伸 650℃拉伸 室温冲击 金相组织 维氏硬度 氧化皮成分和形貌
化学成分分析结果
元素 HR 3C运行管 ASME SA213 TP310HCbN min max C 0.063 0.04 0.10 0.08 0.07 0.13 Si 0.41 / 0.75 0.24 / 0.30 Mn 1.22 / 2.00 0.81 / 1.00 S 0.0032 / 0.030 0.003 / 0.010 P 0.012 / 0.030 0.007 / 0.040 Cr 25.43 24.0 26.0 17.55 17.0 19.0 Nb 0.37 0.20 0.60 0.49 0.30 0.60 Ni 18.93 17.0 23.0 8.73 7.50 10.5 N 0.26 0.15 0.35 0.11 0.05 0.12 Cu / / / 2.77 2.5 3.5
超超临界机组新型不锈钢 Super304H、HR3C运行后 阶段性性能试验研究
刘鸿国
华能玉环电厂
2009年4月 扬州
试验背景
• • • • 玉环电厂建设情况 超超临界机组选用的新材料 与其他在役在建机组材质差异 实验的目的
超超临界火电机组用新型奥氏体不锈钢的研究的开题报告
超超临界火电机组用新型奥氏体不锈钢的研究的开题报告一、研究背景和意义超超临界火电机组是当前火电行业的发展趋势，具有发电效率高、能源利用率高、环境污染低等优点。
然而，在高温、高压、高腐蚀、高磨损等恶劣条件下，机组设备需要承受巨大的压力和冲击，要求材料具有优异的耐蚀性、抗氧化性、耐磨损性等特殊性能。
传统的机组材料在超超临界工况下很难满足要求，因此研究新型材料对于超超临界火电机组的发展具有重要意义。
奥氏体不锈钢因其卓越的耐腐蚀性、耐热性和力学性能，被广泛应用于航空航天、化工、石油和核工业等领域。
然而，其在超超临界火电机组中的应用还存在许多问题和挑战，如晶间腐蚀、高温氧化、热疲劳、微晶化等现象。
因此，开展奥氏体不锈钢在超超临界火电机组中的应用研究，对于提高火电机组材料的质量和性能，具有重要的科学和应用价值。
二、研究内容和方法本文旨在研究奥氏体不锈钢在超超临界火电机组中的应用，并探讨其主要问题和解决方案。
具体内容包括以下几个方面：1. 奥氏体不锈钢的材料特性和性能研究，包括其组织结构、化学成分、力学性能、腐蚀性能、高温氧化和热疲劳等方面的特点。
2. 基于超超临界火电机组的工作条件和要求，研究奥氏体不锈钢在该工况下的耐蚀性、耐热性、抗氧化性、耐磨损性等特殊性能，包括其在气氛中的稳定性和机械性能。
3. 探索奥氏体不锈钢的改性和优化方案，以提高其抗腐蚀、抗热疲劳和机械性能，包括选择适当的合金元素、热处理工艺和表面处理方法等。
4. 基于实验测试和模拟分析方法，研究奥氏体不锈钢在超超临界火电机组中的应用效果，包括其在加工、装配和运行中的表现、材料损伤和寿命等方面的影响。
三、研究计划和进度安排本研究计划采用实验室试验、仿真计算和现场验证相结合的方法，参考以下进度安排：第一年：进行奥氏体不锈钢的材料特性和应用性能研究，包括组织结构、化学成分、力学性能、腐蚀性能、高温氧化和热疲劳等方面的研究。
第二年：基于超超临界火电机组的工作要求和材料特性，研究奥氏体不锈钢在该工况下的耐蚀性、耐热性、抗氧化性和耐磨损性等性能，探索优化和改性方案。
超超临界机组用P92钢管国产化研究--扬州诚德钢管有限公司--王鹏展
超超临界火电机组用P92钢管国产化研究扬州诚德钢管有限公司王波王鹏展徐银庚王俊杰摘要：P92钢为新型9Cr铁素体系耐热钢，是实现超超临界火电机组主蒸汽温度由600℃向620℃过渡的关键材料之一。
本文以扬州诚德钢管有限公司试制的P92钢管（Φ610×102mm）为试验材料，系统的研究了不同化学成分对P92钢中δ-F的影响，不同热处理参数对P92钢组织和性能的影响，P92 钢高温时效和持久后的组织和性能的变化，研究了P92钢疲劳和焊接性能。
经中国机械工业联合会组织冶金、机械、电力等行业专家鉴定表明，试制的P92大口径无缝钢管综合力学性能和显微组织完全满足相关标准和用户要求，可以用于1000MW超超临界火电机组。
关键词：超超临界；P92钢；δ-F；时效；持久强度0 前言超超临界火电机组蒸汽参数超过600℃/25MPa后，主蒸汽和再热蒸汽管道用材料要求具有更高的抗拉强度、抗高温蠕变和抗氧化腐蚀性能，现有的P91钢已不能满足此要求，必须使用P92钢。
P92钢是日本新日铁公司在P91钢的基础上，通过对其成分进行优化，采用多元复合强化手段而研制的新型9Cr铁素体系耐热钢，是代替P91钢的首选材料。
现阶段，国内各大锅炉厂及电力修造厂对P92钢的需求只能依赖进口，这不仅造成交货周期长价格高且受制于人，因此实现P92钢的国产化具有重要的意义。
扬州诚德钢管有限公司利用其自身的关键技术和设备，试制了Φ610×102mm的P92钢管，试制的P92通过了国内三大锅炉厂的评定和机械工业联合会的鉴定，完全可以代替进口P92钢用于1000MW超超临界火电机组上。
1 试验材料和内容1.1 试验材料扬州诚德钢管有限公司试制的P92钢管采用与东北特钢联合开发的Φ600mm圆锻坯，锻坯冶炼方式为电炉冶炼+炉外精炼并真空脱气，锻造比大于3，终锻温度不低于850℃，锻坯经车光探伤后交货，毛管则采用扬州诚德钢管有限公司独有的生产工艺——“穿孔热轧+在线定径（一火成材）”的方法制造。
超超临界火电机组锅炉用钢的分析
Ｚ ＥＩＮ Ｌ Ｃ ＲＣ Ｐ Ｗ Ｒ Ｈ Ｊ Ｇ Ｅ Ｅ Ｔ Ｉ Ｏ Ｅ Ａ
浙 江 电 力
２０ ０ ６年第 ３ 期
超超临 界火 电机组锅 炉用钢的分析
Ｍ ａ ｅ ｉ ｌ ｏ ｉｅ ｓ ｉ ｔ ａ Ｓ ｐｅ ｃ ｉｉ ａ ｅ ｍ ａ ｗｅ ｉ ｔ ｒ ａ ｓ ｆ ｒ Ｂｏ ｌ ｒ ｎ Ｕｌｒ － ｕ ｒ ｒ ｔｃ ｌＴｈ ｒ ｌＰｏ ｒ Ｕｎ ｔ
度 、热 疲 劳 强 度 、 良好 焊 接 性 能 、 向 火 侧 耐 腐 蚀 和 蒸 汽侧 耐 氧 化 能 力 ，一 般 采 用 铁 素 体 和 马 氏体 钢 。然 而 ，这 些 钢 种 中最 好 的 理 论 上 能 用 于 管 壁 温 度 ６０ ２ ℃… ，但 是 在 ５ ３ ９ ℃左 右 由于 向 火侧 腐 蚀 原 因 而 受 到 限 制 。 大 量 管 子 中沉 积 的 液 态 碱 、硫 酸 盐 能 加 速 对 铁 素 体 钢 的腐 蚀 ，这 在 美 国尤 其 突 出 ，因 为 美 国煤 种 中含 硫 量 比较 高 。 因此 美 国较 少 采 用 高 强
管道 里 的蒸 汽温 度 是 比较 均 匀 的 ，但 联 箱 里 的温 度 分 布 与 时 间 和 地 点 有 关 。 因 此 ，相
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２０ ０６年 第 ３ 期
浙 江 电 力
６ ｌ
对 于管 道 而 言 ，联 箱 材 料 就 需 要 更 高 的热 疲 劳 强 度 。 管 道更 要 考 虑 自重 所 引起 的 应 力 。 最 重要 的不 同 点 是 联 箱 与 过 热 器 和 再 热 器 管 连 接 的进 口处 有很 多 焊 口 ，而 出 口有 很 多 与 管道 交 叉在 一 起 。 根 据 各 自的条 件 ，联 箱 、 过 热器 和再 热器 管 选 择 不 同 的材 料 ，必 然 要 涉及 到异 种钢 的焊 接 问题 。 联 箱 和管 道 在 美 国一 般 采用 低 合 钢 如 Ｐ １ ｌ 和 Ｐ ２ 目前 ，在 Ｐｌ 和 Ｐ ２基 础 上 又 开 发 出 ２， １ ２ 了 能 工 作 在 ５３ 的 新 钢 种 ， 包 括 Ｈ ９ ９℃ Ｔ、
超超临界机组新型耐热钢材
新型耐热钢材的研发将更加注重 环保和可持续发展，通过降低合 金元素含量、提高回收利用率等 手段，降低对环境的影响。
新型耐热钢材的市场前景
随着超超临界机组在全球范围内的广泛应用，新型耐热钢材的市场需求将持续增 长。
未来，新型耐热钢材将在高温、高压、高效率的超超临界机组中发挥更加重要的 作用，成为推动能源和电力行业发展的重要力量。
超超临界机组的发展趋势
更高参数
未来超超临界机组将进一 步提高蒸汽参数，以提高 热效率。
更高效能
通过技术改进和材料研发， 提高超超临界机组的效能 和稳定性。
更低成本
通过规模化生产和优化设 计，降低超超临界机组的 制造成本和运行成本。
03
CHAPTER
耐热钢材的特性与种类
耐热钢材的特性
01
02
03
新型耐热钢材在超超临界机组中的性能表现
高温强度
新型耐热钢材在高温下仍能保持较高的强度，能 够承受超超临界机组的高温高压环境。
抗蠕变性能
新型耐热钢材具有较强的抗蠕变性能，能够在高 温下长期保持稳定的结构性能。
抗氧化性能
新型耐热钢材具有较强的抗氧化性能，能够抵抗 高温环境下的氧化腐蚀。
新型耐热钢材在超超临界机组中的应用效果
潜力。
对未来研究的建议
进一步研究新型耐热钢材在不同温度 和压力下的性能表现，以完善其应用 范围。
关注新型耐热钢材的生产工艺和成本 控制，以实现大规模生产和应用。
探索新型耐热钢材与其他材料的兼容 性和协同作用，以提高整个机组的综 合性能。
加强与国内外企业和研究机构的合作 与交流，共同推动超超临界机组新型 耐热钢材的研发和应用。
06
CHAPTER
超超临界机组材料国产化研究的意义
另一方 面人们 对 全球 环境 问题 日益 关 注 ， 要 求 电
厂降低 Ｓ Ｏ Ｘ 、 Ｎ Ｏ ｘ 、 Ｃ Ｏ ： 的排放， 尤其是 ２ ０ １ ３ 年以
来 的持 续雾霾 为全 国的环境 问题 敲 响了警钟 。 由
此， 为 了满足严 格 的环保 要求 ， 发展清 洁煤发 电技 术越来 越成为 了解决这 些 问题 的关键 。就现在 以 及 未来一 段时 间 内 ， 在 众 多 的洁 净煤 发 电技 术 中 超超临界 发 电技 术 的继 承 性 和可 行性 最 高 ， 同时 具 有较高 的效率 和最低 的建设成 本 。
应用能 源技术
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ９— ３ ２ ３ ０ ． ２ ０ １ ３ ． ０ １ １ ． ０ ０ ８
２ ０ １ ３年 第 １ １ 期（ 总第 １ ９ １ 期）
超超 临 界机 组材 料 国产 化研 究 的意 义
田 野
ＴＩ ＡＮ Ｙｅ
（ Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ Ｃ ｏ ｍｐ ｌ ｅ ｔ ｅ Ｅ ｑ ｕ ｉ ｐ ｍｅ ｎ ｔ Ｃ Ｏ． ， Ｌ Ｔ Ｄ．Ｂ ｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ １ ０ ０ ０ ８ ０ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ａｂｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｍｏ ｒ ｅ ａ ｎ ｄ ｍｏ ｒ ｅ ｕ ｌ ｔ ｒ ａ—ｓ ｕ ｐ ｅ ｒ ｃ ｒ ｉ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｐ ｏ ｗｅ ｒ ｐ ｌ ａ ｎ ｔ ｓ，ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｓ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｐ ｌ ａ ｙ ｓ ａ ｎ ｉ ｍｐ ｏ ｒ ｔ ａ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｅ，ｔ ｈｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ｄ ｅ ｓ ｃ ｉｂ ｒ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｒ ａ—ｓ ｕ ｐ ｅ ｒ ｃ ｒ ｉ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｔ ｈ ｅ ｒ ｍａ ｌ ｐ ｏ ｗｅ ｒ ｐ ｌ ａ ｎ ｔ ｍａ ｔ ｅ ｉａ ｒ ｌ ｓ， ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｔ ａ ｔ ｕ ｓ ，ａ ｓ ｗｅ ｌ ｌ ａ ｓ ｕ ｌ ｔ ｒ ａ— ｓ ｕ ｐ ｅ ｒ ｃ ｒ ｉ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｈｅ ｔ ｍ ａ ｒ ｌ ｐ ｏ ｗｅ ｒ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｙ ｇ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｅ ｉ ｇ ｎ ｃ ｏ ｕ ｎ ｔ ｉｅ ｒ ｓ ｐ ｒ ｅ ｓ ｅ ｎ ｔ ｅ ｄ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｖ ｉ ｅ ｗｓ ａ ｎ ｄ ｓ ｕ ｇ ｇ ｅ ｓ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｆ ｏ ｒ ｆ ｕ ｔ ｕ ｒ ｅ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄｓ： Ｕｌ ｒａ— ｔ — ｓ ｕ ｐ ｅ ｒ ｃ ｒ ｉ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ；Ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ
从超临界机组的发展透视研发新材料的紧迫性
超 超 临 界 机 组 的 开 发 和应 用情 况 ， 提 出 了今 后 我 国研 制 耐 热 钢 的建 议 。 并
关 键 词 ： 力 发 展 ； 临 界 、 超 临 界 机 组 ； 热 钢 电 超 超 耐 中 图分 类 号 ： Ｋ ２ Ｔ ２５ 文献标识码 ： Ａ 文 章 编 号 ：６ １ ８ Ｘ（０ ６ ０ ． １９０ １ ７ — ６ ２ ０ ）３０ ４ —３ ０
１ 我 国 电 力工 业发 展 基 本 情 况
超超临界锅炉管道用钢的研究现状与发展趋势
超超临界锅炉管道用钢的研究现状与发展趋势摘要：随着火电锅炉行业的不断发展，超超临界火电机组比超临界机组效率提高5%左右。
提高发电机组的蒸汽温度、压力参数是火电厂提高效率的有效方法，尤其是温度对效率的影响更加明显。
这对锅炉的材料提出了更高的要求。
基于电力行业超( 超) 临界锅炉用钢的现状及趋势，对典型的铁素体耐热钢T/P91 钢的应用及其焊接性进行了分析，另对典型的奥氏体不锈钢Super304H 的应用及其焊接性也进行了总结。
关键词：超超临界；参数；锅炉；用钢近年来，全球能源危机变得越来越严重，煤炭作为火力发电的主要燃料，供应日益短缺，因此包括节能减耗在内的环境保护已成为各行各业的主流思想。
在当前的情况下，超超临界燃煤技术更加适用，其技术经过长期的发展已经较为成熟，具有良好的可行性。
在超超临界电站锅炉、管道和压力容器领域，对钢的要求很高。
对于锅炉领域来说，其所用钢材的发展十分迅速。
开展超超临界电站建设时，还存在着大量亟待解决的问题，为了保障其运行的安全性，应当采用高质量的材料。
随着锅炉运行参数的提升，迫切需要开发具有高温强度和抗氧化、抗腐蚀性能的材料。
特别是锅炉中温度最高的过热器以及再热器管道，对高温强度和抗氧化、抗腐蚀性能要求更高。
并且，需要注意的是，提高锅炉的效率会对烟雾的排放产生影响，主要体现在减少碳化物、硫化物以及氮化物气体的排放量上，有利于保护大气。
所以，为了更好地实现我国所提出的减排节能目标，应当进一步发展超超临界电站锅炉。
一、超超临界电站的发展在过去的一个时期里，因为世界范围内环境逐渐恶化，使得各国也有了更加强烈的环保意识，从而形成了更高的关于降低固体废弃物与温室气体排放量的呼声。
随着能源问题日益严重，火力发电面临着双重压力。
因此，世界各国一直竞相开发燃煤效率更高的超超临界发电站。
在逐渐地提高燃煤电站的相关参数之后，也将相应地增大其发电效率，此外，机组类型将会从之前的普通高压机组而逐渐地变成超临界机组。
超超临界机组材料国内研制及其问题思考.
下列部件材料具备国产化能力
部件
末级过热器、再热器
集箱、蒸汽管道
材 料 T91，T92，TP347HFG Super304H, P91，P92
高中压转子
高中压内缸(铸件) 高温段叶片
汽缸螺栓 低压转子
1Cr10Mo1W1NiVNbN 1Cr10Mo1VNbN ZG1Cr10MoVNbN ZG12Cr10W1Mo1MnNiVNbN 1Cr11MoNiW1VNbN 1Cr10NiMoW2VNbN NiCr20TiAl 1Cr10NiMoW2VNbN, 3.5NiCrMoV, 超纯3.5NiCrMoV
超超临界机组新型钢国产化研讨会
超超临界机组材料 国内研制及其问题思考
上海发电设备成套设计研究院 林富生 2009.04.01于扬州
超超临界机组材料 国内研内研制 三、材料在长期服役过程中的组织 与性能变化 四、问题思考
一、 前言
• 节能、减排、降本，要求火电机组提高效率， 促进了超临界、超超临界机组的发展；
TP347H晶界上在M23C6与σ相处形成的蠕变空洞与裂纹
四、问题思考
1. 基础研究薄弱
例如： 对耐热钢的强化机理，合金元素的作用，冶 炼、热加工和热处理工艺对组织性能的影响 等基础性研究不够，试制带有一定的盲目性。 上世纪90年代初，国内好几家厂试制T91 钢管，虽然成分和室温性能与住友实物相近， 但持久性能，特别是持久塑性明显比住友钢 管差，时效后冲击值的降低幅度明显大于住 友钢管。
三、材料在长期服役过程中的组织与性能变化
• 人们通过热处理等工艺手段获得材料良好 的综合力学性能，满足使用要求。而处于 这种状态材料的组织是非平衡组织。 • 由热力学可知，非平衡组织始终存在向平 衡组织转变的趋势。一旦驱动力足够大， 这种转变就会进行。温度越高，这种驱动 力越大，这种转变越容易进行。
超超临界发电设备用钢的国产化及其应用要点
超超临界发电设备用钢的国产化及其应用2009-05-121、前言我国电力工业的发展规模是从1949年新中国诞生后在党中央、国务院领导下和各地方、各行业的领导、专家工程技术人员和员工大力支持下，由1850 MW基础上经过近60年几代人的艰苦奋斗，发展到2008年792.53 GW规模, 增长了428倍。
目前稳居世界第二位，仅次于美国。
技术水平也已处于世界前列。
与之相应的电站用金属材料特别是高温用特种钢，超临界和超超临界用新型钢的国产化也取得了突飞猛进的进步。
2、电力工业发展历程2.1、建国初期（1949～2009年）年装机容量的变化建国初期（1949～2009年）年装机容量的变化，见表1。
表1我国建国初期年装机容量的变化2.2、中国近20年来电力工业发展的里程碑1987年中国发电装机容量突破1亿kW；1995年3月突破2亿kW，发电1万亿kWh；2000年04月突破3亿kW，发电1.313万亿kWh；2004年05月突破4亿kW，发电2.187万亿kWh；2005年12月突破5亿kW，发电2.4万亿kWh；2006年10月突破6亿kW，发电2.834万亿kWh；2007年11月突破7亿kW，发电3.2559万亿kWh；2008年底中国发电装机容量7.9亿kW，发电达3.4334万亿kWh。
2.3、我国火力发电机组的发展系列我国火力发电机组的发展系列见表2。
表2：我国火力发电机组的发展系列2.4、我国火电机组的发展实例及参数变化1955年生产出第一台6000 kW中压火电机组，蒸汽压力3.82MPa，温度450℃；1960年生产出第一台50 MW高压火电机组，蒸汽压力9.80MPa，温度538℃；1966年开始生产100～200MW超高压机组，蒸汽压力13.73MPa，温度538℃；1987年投产第一台300 MW亚临界机组，蒸汽压力18.28 MPa，温度538℃；2004年投产第一台超临界机组（沁北），蒸汽压力24.20 MPa，温度566℃；2006年第一台百万千瓦超超临界机组投产（玉环），压力26.25MPa，温度600℃。
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对超超临界机组用新型钢国产化研制的探讨中国发展超超临界火电机组和新型高温高强度钢的开发及国产化一直得到最广泛的关注。
目前我国已运行、在建和规划建设中的超超临界火电机组已超过200台，对其使用的耐高温、耐高压金属材料的性能以及研发生产符合使用条件、保证安全稳定运行的国产化新钢种已成为推广应用超超临界技术的关键，也是广大用户的迫切需求。
发电企业、有关科研单位、冶金和钢管生产及设备制造企业开始对这些新型钢的强化机理、组织机构、冶炼、成型加工、服役性能等方面进行研究、生产和试用，并已取得一些成果。
2008年全国电力建设新增生产能力仍然保持较快增长，基建新增发电装机容量9051万k W，其中火电6575万kW。
截至2008年底，全国发电装机容量达到79253万kWh。
其中，火电达到60132万kWh约占总容量75.87%。
火电机组建设继续朝向大机组、大容量、超超临界(USC)机组、节水环保型方向发展。
虽然我国超超临界机组的发展取得了举世瞩目的发展，但超超临界机组用高温高强度钢材国产化研制和应用性能研究工作薄弱，因此，对耐高温耐高压金属材料的性能研究，已成为推广应用超超临界技术的关键。
1、新型高温高强钢的开发是超超临界机组发展的关键技术1.1、超超临界机组是我国火电发展的必然趋势我国能源以煤炭为主，所以我国的能源发展政策是煤为主体，电为中心，保障社会经济的可持续发展。
我国电力以煤为主要燃料的格局在今后相当长的时期内不会改变。
故我国电力发展的基本方针是：提高能源效率，保护生态环境，加强电网建设，大力开发水电、优化发展煤电，积极发展核电，适度发展天燃气，鼓励新能源发电。
发展燃煤发电机组，必须要带来巨大的环境压力。
排放的烟气中含有SOX、NOX和CO2，并排出大量的灰渣和污水。
给人类带来四大环境问题。
温室效应、酸雨、臭氧层破坏和大气污染。
优化发展煤电，提高燃煤发电机组的效率和减少污染物排放的洁净煤发电技术，从目前世界火力发电技术难度和现实性看，超超临界技术并配备以常规的烟气脱硫技术较易实现，且超超临界机组在国际上已经是商业化成熟的发电技术。
1.2、超超临界机组发展的关键技术——新型耐热钢的开发超超临界机组就是通过提高火电机组锅炉蒸汽温度、压力参数提高机组效率，特别是温度参数对效率的影响更为显著，而提高蒸汽参数遇到的主要关键技术是金属材料的耐高温、高压及焊接问题。
我国正在建设的超超临界机组大量采用的新型铁素体耐热钢为SA213-T23、T91、T92；S A335-P91、P92、P122及新型奥氏体耐热钢为A213M-S30432 (SUPER304H)、TP310H CbN(HR3C)。
超临界/超超临界(SC/USC)锅炉承压部件用钢选择，如表1所示。
表1：超临界/超超临界锅炉承压部件用钢选择承压部件超临界用钢超超临界用钢水冷壁T1，T2，T11 T1，T2，T11；T23/T24过热器再热器T12，T22，T23，T91，TP304H，TP347H T12，T22，T23，T91，T92，T P310HCbN(HR3C)、A213M-S30432(SUPER304H)主汽P91 P92/P122/E911再热冷段Al672B70CL32 A691Cr1-1/4CL22再热热段P91/P92 P91/P92给水管道WB36 WB361.3、超超临界机组用新型耐热钢国产化工作要点(1)稳定国产T91钢管的质量，开展其高温持久强度，抗烟气腐蚀，抗蒸汽氧化及寿命评估方面的研究工作；(2)进一步研究和掌握P91钢管的合金化、强韧性强化机理和生产制造、热处理工艺，使国产P91钢管质量稳定，完善管径、壁厚、品种、规格，形成批量生产；(3)开展T92/P92钢材的国产化的基础研究，生产制造工艺的试验，尽快实现国产化；(4)加速A213M-S30432 (Super304H)、TP310HCbN (HR3C) 钢国产化的生产制造和挂炉试用工作；(5)同时开展与T91/P91、T91/P92、A213M -S30432 (Super304H)、TP310HCbN (HR3C)钢相匹配的焊接材料的国产化开发工作。
2、电站锅炉用钢管技术规范2.1、电站锅炉钢管应当符合有关国家标准和行业标准(如:锅炉安全技术监察规程)等钢管制造单位必须保证质量，并提供质量证明书。
金属材料和焊缝金属在使用条件下应具有规定的强度、韧性和断后伸长率以及良好的抗疲劳性能和抗腐蚀性能。
2.2、电站锅炉用钢的基本要求制造锅炉的金属材料必须是镇静钢，其室温夏比(“V”形缺口试样)横向冲击功不低于27J，纵向冲击功不低于35J；且对钢板，其室温断后伸长率应不小于18%。
2.3、采用新生产的钢管试制锅炉受压元件之前，钢管制造厂必须对此新钢管的试验工作进行技术评定，参加评定的单位应有冶金、制造、使用、安全监察机构、标准等有关部门和单位。
评定至少应包括：化学成分、力学性能和组织稳定性、抗氧化性、物理性能、焊接性能、钢材制造工艺、钢材的冷热加工性能。
2.4、钢管生产单位应当按相应钢管标准和订货合同的规定向用户提供质量证明书原件，并且在钢管的明显部位作出清晰、牢固的钢印标志或其他标志，其内容应当包括钢管标准号、牌号、规格、炉(批)号、钢管制造单位名称(或厂标)及检验印鉴标志。
钢管质量证明书的内容应当齐全、清晰，并且加盖钢管制造单位质量检验章。
锅炉用钢管由非钢管制造单位提供时，供货单位应当同时提供钢管质量证明书原件或加盖供应单位检验公章和经办人签章的有效复印件。
3、T/91、TP92钢国产化中的冶炼、轧制及热处理工艺3.1、冶炼工艺国内P91钢坯主要来自东北特钢、宝钢上钢五厂等，冶炼工艺与国外基本相同，均为电弧炉冶炼+VD除气，冶金质量相差不大。
问题的关键在于，国外对T91/P91、T91/P92钢进行的基础研究比较扎实，对其成分优化范围控制得更合理，不仅仅是按照ASME规范的成分生产，其对杂质控制很严，P、S的控制目标分别为不大于0.020%和不大于0.010%；除P、S以外，还对V、Nb、N、O、Al、Ti 、Cu、Sb、Sn、As等元素的允许范围也分别作出了规定。
T91/P91、T91/P92钢冶炼还要注意以下几点：(1)采用S、P含量低的炉料，碱性炉衬和炉渣要充分脱除S、P。
(2)重熔高Cr废钢时应快速熔化，以降低Cr的烧损。
(3)应以真空熔炼或真空精炼的低Si( Si含量＜0.75%)铬铁进行Cr合金化。
(4)采用特殊变质剂Ba、Ca、Zn等除气除S，尽量少用Al、不用Ti。
(5)真空变质精炼除气除S，最好真空浇注。
(6)铸锭应顺序凝固，底部快冷和头部冒口加热。
(7)铸锭应冷却至温度不低于500℃时及时入炉退火。
3.2、制管工艺制管过程涉及到材料的锻造比、形变速率、温度控制等，对材料的组织性能及产品质量有重要影响，因此制管工艺是钢管生产商的技术秘密之一。
国外公司如威曼高登(WG)采用反挤压制管工艺，瓦卢瑞克·曼内斯曼(V&M)和住友(SUMITO MO)采用轧管机轧制钢管或拔伸制管工艺。
T91/P91、T91/P92钢的合金元素量达10%，这带来了三个需要引起注意的问题：一是铸锭的柱状晶和成分偏析增大；二是热导性降低；三是淬透性甚好，80mm直径的棒，即使空冷也能获得马氏体。
这就为钢的轧制带来了诸如铸锭的均匀化退火和轧制时的热制度等问题。
轧制的加热制度包括：(1)坯料的加热速度不可过快。
(2)加热均温要充分均透。
(3)开轧温度不能低，以保证足够的压下量(塑性变形量)和无缺陷轧制。
(4)终轧温度不能高，温度最好控制在900～800℃，以防再结晶的发生。
(5)轧后必须低温退火，以降低残留应力。
3.3、热处理工艺热处理工艺决定着管道产品的最终性能。
ASME标准给出的工艺参数范围很宽，生产厂需进行试验，找出最佳热处理工艺。
钢管的化学成分确定之后，最终赋予钢管优良力学性能的是热处理工艺，热处理工艺造就了钢管的组织结构，组织结构决定了钢管的力学性能，只有性能合格的钢管才能使用于工程，这就是“成分-组织-性能-加工-使用”的5元环链关系。
在这个环链中，任何一环的断开都会使整个环链崩溃。
因此，钢管在使用中的质量问题，需从这个环链的其余4个环节查起。
3.4、表面精整进口管道如德国V&M和日本住友采用机加工(即内镗外车)，美国威曼高登则采用强力磨削的方法。
国内多数厂家也是采用机加工方法进行内、外表面精整。
4、国产新型钢在超超临界机组投入运行后的金属监督研究工作应该指出，我们应充分发挥多年来积累起来的金属监督经验，深入认识国产新型钢在电站实际服役条件下，经过长期高温高压运行后，钢材显微组织变化规律以及认识由此带来的对蠕变断裂强度和塑性韧性的影响。
加强超超临界机组安全运行的关键技术——金属监督研究。
4.1、经过长期高温高压运行后，国产新型钢材显微组织及性能变化规律的研究国产T91/P91、T91/P92钢在高温高压运行后其显微组织结构变化主要为位错密度的降低和固溶W析出形成Laves相等，前者降低高温强度，而Laves相不但降低高温强度，而且还显著降低冲击韧性。
国产S30432 (Super304H)钢是在传统的18-8奥氏体不锈钢(TP304H)中加3％Cu和0.5％Nb。
获得了较高的持久强度，650℃许用应力值比TP304H还高出40％以上。
根据目前国外的研究，这种钢在一定的温度范围内时效，其韧性都有降低的现象，而在长期运行后，其组织性能的变化规律仍需进一步研究。
4.2、经过长期高温高压运行后，国产新型钢材的抗高温腐蚀和抗高温蒸汽氧化性能的研究国产T91/P91、T91/P92钢抗高温腐蚀和抗高温蒸汽氧化性能的研究，一般来说，高温材料依靠一种或多种合金成分的选择性氧化来形成保护性氧化皮，这就必须满足两个条件：一是基体中的选择性氧化元素必须有足够高的浓度；二是这些元素必须有足够高的扩散速率，以保证它们能对正在生长的氧化皮下的基体进行补充，从而保证长期的保护功能。
铬是提高抗氧化性的重要元素，T91/P91、T/P92钢均是依靠铬抗蒸汽氧化的。
在超超临界机组中，由于蒸汽温度高，蒸汽侧氧化和氧化层的剥落问题，比亚临界机组更为严重，国外超超临界机组中有因为严重的蒸汽氧化问题被迫降参数运行的情况，此问题应在运行中给予充分关注。
国产S30432(Super304H)钢抗高温腐蚀和抗高温蒸汽氧化性能的研究，由于S30432是细晶钢，其抗高温腐蚀和抗高温蒸汽氧化性能均应高于TP304H和TP321H钢。
这些都是在长期运行中需要研究的重要问题。
4.3、研究国产新型钢老化规律，确保机组安全运行目前在已运行的亚临界机组中，寿命评估得到了深入的研究和广泛的应用，为机组的状态检修提供了有力的数据，而在超超临界机组中将采用的国产新型纲，尽管其性能有了明显的提高，但同时也在更高的温度和压力下运行，对其在运行中老化规律方面仍缺乏充分的认识，因此必须自机组投运起就对材料的老化机理进行深入研究，逐步掌握材料的老化规律，确保超超临界机组的安全稳定运行。