火电机组四大管道国产化上成套

2、四大管道的选材
四大管道是电厂系统的重要组成部分，材料选择不当，可 能造成电厂降参数运行，影响经济效益，严重者会带来安全问 题。而考虑过大的设计裕量，会造成不必要的浪费。结合四大 管道材料的应用和发展现状，介绍四大管道选材的基本要求。
超超临界火电机组四大管道： ➢主蒸汽管道 ➢再热蒸汽管道热段 ➢再热蒸汽管道冷段 ➢高压给水管道
2.1、超超临界机组主蒸汽管道用材的选择
➢P91材料的使用温度已达到极限。由于在610℃的许用应力低，计 算壁厚达到104mm，管道较厚，导致热应力较大，且在现场单道焊 口焊接施工时间长，焊接成本高，同时其经济性也略逊于P92，因 此不建议采用P91作为超超临界主蒸汽管道材料。
➢P122抗蒸汽氧化能力较强，但材料的焊接性能不好，且成分中含 有1%的Cu会促使Laves相的析出和长大，长期组织稳定性最差；
2.1、超超临界主蒸汽管道用材的选择
主蒸汽管道用材的要求 ：
➢一定的高温强度（使用温度下，10万小时的高温持久强度达到 90-100MPa）。 ➢良好的抗蒸汽腐蚀性能 ➢材料的热膨胀系数比较小且导热率较大，以降低管道的热应力 水平。
2.1、超超临界主蒸汽管道用材的选择
主蒸汽管道候选材料 ： ➢ P91 ➢P122 ➢E911 ➢P92
➢国内四大管道主要采用的制造工艺：垂直热挤压，周期式轧制， 冲孔拉伸、锻造镗孔。
3.1、垂直热挤压
采用垂直热挤压机生产四大管道用大口径厚壁无缝钢管是工 业发达国家传统的，成熟的工艺方法。
➢工艺优点：无缝钢管在挤压生产过程中处于三向压应力状态， 工件组织致密；热挤压工艺适合加工难变形金属材料，产品精 度较高，内在质量好，且工艺流程较短。
➢不足：生产设备复杂，厂房较高，投资比较大 。
3.1、垂直热挤压
➢近年来，北方重工、河北宏润重工、青海康泰相继建成了3.6 万吨、5万吨、6.8万吨热挤压机，实现了大口径厚壁钢管制造 工艺的跨越发展和黑色金属挤压技术的重大突破，并且都超越 了原来世界上最大的美国威曼-高登公司的3.15万吨热挤压机。
2.4、超超临界机组高压给水管道用材的选择
➢由于受到烟气露点的限制，空气预热器出口的排烟温度很难做 到低于120℃，因此超超临界机组给水温度仍将维持在300℃左 右。此外超超临界高压给水管道压力只是略高于超临界机组， 目 前 国 内 外 高 压 给 水 管 道 普 遍 采 用 的 EN10216-2 标 准 的 15NiCuMoNb5-6-4无缝钢管仍然适用超超临界机组，不涉及到 新材料的应用。
➢北方重工用垂直挤压工艺生产的P91钢管已向华能平凉、营口、 济宁、白杨河等电厂供货；P92钢管已向南通电厂供货。
火电机组四大管道国产化
1-引言
目录
2-四大管道的选材
3-四大管道的国产化现状及制造工艺
4-国产四大管道材料的性能水平
5-四大管道国产化应用存在的问题及建议
6-结语
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1、引言
➢四大管道是指连接锅炉与汽轮机之间的主蒸汽管道、再热蒸 汽管道热段、再热蒸汽管道冷段、高压给水管道以及相应旁路 管道，主要为大口径厚壁无缝钢管。 ➢四大管道是火电机组的关键部件之一，其造价占投资项目的 5%-8%，其质量对机组的安全运行非常重要。
2.2、超超临界机组再热蒸汽管道热段用材的选择
➢主蒸汽管道选材要求基本相同
➢高温再热蒸汽管道材料选择P91、 P92、P122、E911钢均能 满足要求。
➢同样考虑P122的焊接技术难点和E911的价格问题，国内超超 临界机组基本上只在P92和P91两种材料中选择
2.2、超超临界机组再热蒸汽管道热段用材的选择
➢再热蒸汽温度进一步提高到620℃以上，高温再热蒸汽管道材 料都选择了P92。
2.3、超超临界再热蒸汽管道冷段用材的选择
➢超超临界高压缸排气压力和排气温度受低压缸排气温度的限制， 与亚临界机组相比，变化不大；再热蒸汽管道冷段根据不同机 型的具体情况确定其材料，但不涉及新材料的应用。
➢高压缸最高允许排汽温度低于427℃的汽轮机，再热蒸汽管道 采 用 碳 钢材 料 A672B70CL32 电 熔 焊 接钢 管 ； 排汽 温 度 高于 427℃，采用低合金钢A691Cr1-1/4CL22电熔焊接钢管
➢机组参数特别是蒸汽温度和压力的提高，对超（超）临界机 组四大管道所用钢管的材料性能也提出了更高要求。
1、引言
➢2005年开始，国内多家制造企业联合大型发电集团、 科研院 所和高校，对超超临界机组用P92、P91钢管进行了全面系统的 国产化研制工作。 ➢目前国内已有多家企业具备四大管道产业化的能力，自主研制 的四大管道的性能基本能够满足相关标准的规定和电厂的使用 要求，不少材料已经在电厂获得工程应用。
➢15NiCuMoNb5-6-4就是过去常说的WB36，WB36是德国瓦卢 瑞克-曼内斯曼钢管公司的企业牌号。
3、四大管道的国产化现状和制造工艺
➢随着我国装备制造业水平的提高，制造企业研发能力也大幅提 升，装备水平明显改善，质量管理体系逐步完备，综合素质显 著增强，已有多家企业具备承担超超临界火电机组四大管道国 产化任务的能力。国产四大管道的性能能够满足相关技术标准 要求，并已在国内多家电厂投入使用。
➢E911高温强度比P92和P122低，在经济性上没有优势。
2.1、超超临界机组主蒸汽管道用材的选择
➢P92高温持久强度高，焊接和其它热加工工艺与P91接近，抗 蒸汽氧化能力也能满足要求，且经济上最优。综合技术和经济 因素考虑，超超临界主蒸汽管道材料推荐优先采用P92钢。
➢国内超超临界机组如华能玉环电厂和营口电厂二期等基本上 都选择P92钢作为主蒸汽管材料。
➢高温再热蒸汽的温度较高，但压力较低，采用P91管道壁厚适 中，不会出现高强度材料薄壁管道的焊接问题，在技术上也是 可行的，且经济性也较好。因此建议目前超超临界高温再热蒸 汽管道材料除考虑P92以外，可考虑保留P91材料作为一个选择。
➢国 内 设 计 温 度 为 610 ℃ 等 级 的 高 温 再 热 蒸 汽 管 道 选 用 P91 和 P92的都有。如玉环电厂选择选择了P91作为高温再热蒸汽管道 材料，而北疆电厂则选择了P92。