火力发电厂主给水管道优化设计
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性能
碳 Ｃ％
硅 Ｓｉ ％
ＷＢ ３ ６
Ｏ ． １ ０ ＿ ０ ． １ ７
Ｏ ｌ ２ ５ ＿ Ｏ ｌ ５ Ｏ
Ｄｌ Ｎ１ ７ １ ７ ５ ｓ ｔ ４ ５ ． ８ ／ｌ ｌ ｌ
０ ２ １
０ ． １ ０ ． ３ ５
锰 Ｍｎ ％ 磷 Ｐ ％
Ｏ ． ８ ０ ＿ １ ＿ ２ ０ ０ ． ０ ３ ０
Ｃ Ｈ Ｉ Ｎ Ａ Ｓ Ｃ Ｉ Ｅ Ｎ Ｃ Ｅ Ａ Ｎ Ｄ Ｔ Ｅ Ｃ Ｈ Ｎ Ｏ Ｌ Ｏ Ｇ Ｙ Ｉ Ｎ Ｆ Ｏ Ｒ Ｍ Ａ Ｔ Ｉ Ｏ Ｎ， Ｊ ａ ｎ ２ ０ １ ５ ‘ 中 国｝ 斗 技 售 零２ ０ 辱第 ｐ １ 期
工程技术推广
孙 豪杰
…
～
Ｉ
…
…
ｕ
…
…
Ｉ
～
Ｉ…
…
孙 豪杰 （ １ ９ ８ ２） 男 ，工程 师，主要研 究方向为火力发电厂运行分析与设计优化 。
主给水管道是火 力发电厂热力系统中的重要组成部分 。主给水管道 的布置方式 与材料选择的安全性不仅直接影响锅炉 安全运行 ，对整 个热力发电系统的 安全运转都至关重 要。管道布置方式及 材料的机械特 性、高温特性也会直接 影响电厂机雏 投 资的经济性 及运行的可 靠性。本文将 以常规 ２ ×３ ０ ０ ＭＷ 等级机 组为例 ，通过 对主给水管道 的布置与材料选 择进行分析 ， 最终采用性价比较好的材料及布置方式 ，使 电厂投资更经济 、运行生产更 稳定 。
Ｄ Ｏ Ｉ ：１ ０ ． ３ ９ ６ ９ ￣ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ １ — ８ ９ ７ ２ ． ２ ０ １ ５ ． ０ １ ． ０ ４ ８
火力发 电厂主给水管道优化 设计
概述
火力发电厂项目投资大 建设周期长 ，如何降低投资 、 缩短建设周期 、提高机组安全运行稳定性是各集团公司关 ３ ０ ０ ＭＷ 等级机组为例 ，对主给水管道的选材和布置进行
Байду номын сангаас
设计 压力 （ Ｍｐ ａ） 设计 温度 （ ℃） 管道 长度 （ ｍ） 外 径
４ ２３ ２７． ６ ２８ ３
ＤＩ Ｎ１ ７ １ ７ ５ ｓ ｔ ４ ５ ． ８ ／…
ＷＢ ３ ６
采用 Ｗ Ｂ３ ６
Ｘ 壁厚 （ ｍｍ ） 单重 （ ｋ ｇ ／ｍ ） 外径 Ｘ 壁 厚 （ ｍｍ ） 单重 （ ｋ ｇ／ｍ） 节 省钢 材重 量 （ ｔ ）
０ ． ４＿ １ － ２ ０ ０ ０ ４
化 学性能
硫 Ｓ ％
镍 Ｎｉ ％ 铜 Ｃｕ ％ 锢 Ｍｏ ％ 铌 Ｎｂ ％
Ｏ Ｏ ３
１ ． Ｏ Ｏ － １ ． ３ Ｏ ０ ． ５ ０ ＿ Ｏ ＿ ８ Ｏ ０ － ２ ５ 一 Ｏ ． ５ ０ Ｏ ． Ｏ １ ５ － ０ ． ０ ４ ５
优化。
管 道材料选择
管道常用材料
（ １）钢材 Ｗ Ｂ ３ ６
ＷＢ ３ ６是 属 于 Ｃｕ — Ｎ ｉ — Ｍｏ — Ｎ ｂ系 低 合 金 高 强 钢 ， 在 ＤＩ Ｎ标 准 中称 为 １ ５ Ｎｉ Ｃｕ Ｍｏ Ｎｂ ５，在 德 国 曼 内斯 曼钢 管公 司标 准 中 它被称 为 ＷＢ ３ ６ ，在 Ｔ ｈ ｙ ｓ ｅ ｅ ｎ Ｒ ｏ ｈ ｒ ｅ ｎ ｗｅ ｒ ｋ ｅ标 准 中计 为 ＷＳ Ｂ ６ ２ Ｒ，在德国对钢 材的 分类标准 （ ＤＩ Ｎ Ｅ Ｎ ２ ８ ８）中，属于 Ｗ０ ３组 ，是热轧细品
２ ０ ３ ２ ０ ３
１ ３ ４ ２ １ １ １ ９ ２
６ １ Ｏ ＿ ７ ８ Ｏ ４ ４ ０
１ ３ ６ １ Ｏ Ｏ
１ ３ ． ６ ２ １ ２ １ ９ ２
４ １ Ｏ ． ５ ２ ９ ２ ３ ５ － ２ ５ ５
一
ｌ ２ ７
工程技 术推广
火 力发 电 厂 中都 有运 行 业绩 且 运 行 良好 。通 过对 不 同 管材 的物理 、化学性能进行分析 ，与实际工程需求相结合 ，优
结构钢类 。该钢在国外主要用于大容量机组的给水管道 。 进入九十年代以后 ，随着欧洲机组的陆续引进 ，ＷＢ ３ ６开 始 进入我 国 。 （ ２）钢材 ＤＩ Ｎ１ ７ １ ７ ５ ｓ ｔ ４ ５ ． ８ ／ １ １ １
化主给水管道的选材和管道布置方式是需要解决的问题 。 本文 对火力发 电厂锅炉主给 水管道 的常用材料进行 分析 ，通过材料对 布置形式的影 响进行研究和探讨 。以
表１ 钢材 ＷＢ ３ ６和 Ｄ Ｉ Ｎ Ｉ ７ １ ７ ５ ｓ ｔ ４ ５ ． ８ ／ １ １ ｌ 性 能 对 比表
０ ． ０ ４
许用应力 （ ２ ０ ℃ ）ＭＰ ａ 许用应力 （ ２ ８ ３ ℃ ）ＭＰａ
线 膨胀 系数 （ ２ ８ ３ ℃ ）１ ０ — ６ ／℃ 物 理性 能 弹 性模 量 （ ２ ０ ℃ ）ＫＮ ／ ｍｍ２ 弹性 模量 （ ２ ８ ３ ℃ ）Ｋ Ｎ ／ ｍｍ２
抗 拉强 度 ＭＰ ａ 屈 服强度 ＭＰ ａ
中 国 科 技 信 息 ２ ０ １ ５ 年 第 Ｏ １ 期ｔ ｃ ｔ ｉ Ｎ Ａ ｓ ｃ ； Ｅ ｝ ｃ Ｅ Ａ ｔ ， ｉ Ｄ Ｔ Ｅ Ｃ Ｈ Ｎ Ｏ ￣ ． 一 Ｏ Ｇ Ｙ Ｉ Ｎ Ｆ Ｏ Ｒ Ｍ Ａ Ｔ Ｉ Ｏ Ｎ ． ｝ ａ ｎ ２ ０ １ ５
表 ２ 相 同布置 方式 下 两种材 料 用量对 比
注的问题 。火力发电厂中主给水 管道是指锅炉给水泵出口 至锅炉省煤器进口的给水管道 。通过对主给水管道材料选 择及布置形式进行分析和研究 ，可以降低工程造价 、缩短
建设 周 期 和提 高 机组 安 全运 行 稳 定性 ，具 有 重 要的 研 究意
义和 实 际意 义 。 目前 火 力 发 电 厂 中 主 给 水 管 道 主 要 选 用 钢 材 Ｗ Ｂ ３ ６ 和 ＤＩ Ｎ１ ７ １ ７ ５ ｓ ｔ ４ ５ ． ８ ／ …，这 两 种 管 材 在 国 内 已投 运 的
碳 Ｃ％
硅 Ｓｉ ％
ＷＢ ３ ６
Ｏ ． １ ０ ＿ ０ ． １ ７
Ｏ ｌ ２ ５ ＿ Ｏ ｌ ５ Ｏ
Ｄｌ Ｎ１ ７ １ ７ ５ ｓ ｔ ４ ５ ． ８ ／ｌ ｌ ｌ
０ ２ １
０ ． １ ０ ． ３ ５
锰 Ｍｎ ％ 磷 Ｐ ％
Ｏ ． ８ ０ ＿ １ ＿ ２ ０ ０ ． ０ ３ ０
Ｃ Ｈ Ｉ Ｎ Ａ Ｓ Ｃ Ｉ Ｅ Ｎ Ｃ Ｅ Ａ Ｎ Ｄ Ｔ Ｅ Ｃ Ｈ Ｎ Ｏ Ｌ Ｏ Ｇ Ｙ Ｉ Ｎ Ｆ Ｏ Ｒ Ｍ Ａ Ｔ Ｉ Ｏ Ｎ， Ｊ ａ ｎ ２ ０ １ ５ ‘ 中 国｝ 斗 技 售 零２ ０ 辱第 ｐ １ 期
工程技术推广
孙 豪杰
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孙 豪杰 （ １ ９ ８ ２） 男 ，工程 师，主要研 究方向为火力发电厂运行分析与设计优化 。
主给水管道是火 力发电厂热力系统中的重要组成部分 。主给水管道 的布置方式 与材料选择的安全性不仅直接影响锅炉 安全运行 ，对整 个热力发电系统的 安全运转都至关重 要。管道布置方式及 材料的机械特 性、高温特性也会直接 影响电厂机雏 投 资的经济性 及运行的可 靠性。本文将 以常规 ２ ×３ ０ ０ ＭＷ 等级机 组为例 ，通过 对主给水管道 的布置与材料选 择进行分析 ， 最终采用性价比较好的材料及布置方式 ，使 电厂投资更经济 、运行生产更 稳定 。
Ｄ Ｏ Ｉ ：１ ０ ． ３ ９ ６ ９ ￣ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ １ — ８ ９ ７ ２ ． ２ ０ １ ５ ． ０ １ ． ０ ４ ８
火力发 电厂主给水管道优化 设计
概述
火力发电厂项目投资大 建设周期长 ，如何降低投资 、 缩短建设周期 、提高机组安全运行稳定性是各集团公司关 ３ ０ ０ ＭＷ 等级机组为例 ，对主给水管道的选材和布置进行
Байду номын сангаас
设计 压力 （ Ｍｐ ａ） 设计 温度 （ ℃） 管道 长度 （ ｍ） 外 径
４ ２３ ２７． ６ ２８ ３
ＤＩ Ｎ１ ７ １ ７ ５ ｓ ｔ ４ ５ ． ８ ／…
ＷＢ ３ ６
采用 Ｗ Ｂ３ ６
Ｘ 壁厚 （ ｍｍ ） 单重 （ ｋ ｇ ／ｍ ） 外径 Ｘ 壁 厚 （ ｍｍ ） 单重 （ ｋ ｇ／ｍ） 节 省钢 材重 量 （ ｔ ）
０ ． ４＿ １ － ２ ０ ０ ０ ４
化 学性能
硫 Ｓ ％
镍 Ｎｉ ％ 铜 Ｃｕ ％ 锢 Ｍｏ ％ 铌 Ｎｂ ％
Ｏ Ｏ ３
１ ． Ｏ Ｏ － １ ． ３ Ｏ ０ ． ５ ０ ＿ Ｏ ＿ ８ Ｏ ０ － ２ ５ 一 Ｏ ． ５ ０ Ｏ ． Ｏ １ ５ － ０ ． ０ ４ ５
优化。
管 道材料选择
管道常用材料
（ １）钢材 Ｗ Ｂ ３ ６
ＷＢ ３ ６是 属 于 Ｃｕ — Ｎ ｉ — Ｍｏ — Ｎ ｂ系 低 合 金 高 强 钢 ， 在 ＤＩ Ｎ标 准 中称 为 １ ５ Ｎｉ Ｃｕ Ｍｏ Ｎｂ ５，在 德 国 曼 内斯 曼钢 管公 司标 准 中 它被称 为 ＷＢ ３ ６ ，在 Ｔ ｈ ｙ ｓ ｅ ｅ ｎ Ｒ ｏ ｈ ｒ ｅ ｎ ｗｅ ｒ ｋ ｅ标 准 中计 为 ＷＳ Ｂ ６ ２ Ｒ，在德国对钢 材的 分类标准 （ ＤＩ Ｎ Ｅ Ｎ ２ ８ ８）中，属于 Ｗ０ ３组 ，是热轧细品
２ ０ ３ ２ ０ ３
１ ３ ４ ２ １ １ １ ９ ２
６ １ Ｏ ＿ ７ ８ Ｏ ４ ４ ０
１ ３ ６ １ Ｏ Ｏ
１ ３ ． ６ ２ １ ２ １ ９ ２
４ １ Ｏ ． ５ ２ ９ ２ ３ ５ － ２ ５ ５
一
ｌ ２ ７
工程技 术推广
火 力发 电 厂 中都 有运 行 业绩 且 运 行 良好 。通 过对 不 同 管材 的物理 、化学性能进行分析 ，与实际工程需求相结合 ，优
结构钢类 。该钢在国外主要用于大容量机组的给水管道 。 进入九十年代以后 ，随着欧洲机组的陆续引进 ，ＷＢ ３ ６开 始 进入我 国 。 （ ２）钢材 ＤＩ Ｎ１ ７ １ ７ ５ ｓ ｔ ４ ５ ． ８ ／ １ １ １
化主给水管道的选材和管道布置方式是需要解决的问题 。 本文 对火力发 电厂锅炉主给 水管道 的常用材料进行 分析 ，通过材料对 布置形式的影 响进行研究和探讨 。以
表１ 钢材 ＷＢ ３ ６和 Ｄ Ｉ Ｎ Ｉ ７ １ ７ ５ ｓ ｔ ４ ５ ． ８ ／ １ １ ｌ 性 能 对 比表
０ ． ０ ４
许用应力 （ ２ ０ ℃ ）ＭＰ ａ 许用应力 （ ２ ８ ３ ℃ ）ＭＰａ
线 膨胀 系数 （ ２ ８ ３ ℃ ）１ ０ — ６ ／℃ 物 理性 能 弹 性模 量 （ ２ ０ ℃ ）ＫＮ ／ ｍｍ２ 弹性 模量 （ ２ ８ ３ ℃ ）Ｋ Ｎ ／ ｍｍ２
抗 拉强 度 ＭＰ ａ 屈 服强度 ＭＰ ａ
中 国 科 技 信 息 ２ ０ １ ５ 年 第 Ｏ １ 期ｔ ｃ ｔ ｉ Ｎ Ａ ｓ ｃ ； Ｅ ｝ ｃ Ｅ Ａ ｔ ， ｉ Ｄ Ｔ Ｅ Ｃ Ｈ Ｎ Ｏ ￣ ． 一 Ｏ Ｇ Ｙ Ｉ Ｎ Ｆ Ｏ Ｒ Ｍ Ａ Ｔ Ｉ Ｏ Ｎ ． ｝ ａ ｎ ２ ０ １ ５
表 ２ 相 同布置 方式 下 两种材 料 用量对 比
注的问题 。火力发电厂中主给水 管道是指锅炉给水泵出口 至锅炉省煤器进口的给水管道 。通过对主给水管道材料选 择及布置形式进行分析和研究 ，可以降低工程造价 、缩短
建设 周 期 和提 高 机组 安 全运 行 稳 定性 ，具 有 重 要的 研 究意
义和 实 际意 义 。 目前 火 力 发 电 厂 中 主 给 水 管 道 主 要 选 用 钢 材 Ｗ Ｂ ３ ６ 和 ＤＩ Ｎ１ ７ １ ７ ５ ｓ ｔ ４ ５ ． ８ ／ …，这 两 种 管 材 在 国 内 已投 运 的