火力发电厂锅炉用钢简介

火力发电厂锅炉用钢简介

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火电厂锅炉要使用大量金属材料，随着发电技术的发展，大容量、高参数火电机组近年来大量投入电网，现在超（超）临界机组已成为中国电力生产市场的主力机型。提高火力发电厂效率的最有效方法之一是提高锅炉蒸汽温度、压力等参数。而提高蒸汽参数遇到的主要难题是金属材料的问题。

目前国内外机组采用的锅炉用钢有以下几种：

一、SA-210C（20、20G）：属于低碳钢，塑性、韧性好，焊接性好，在450℃以下有足够的强度，在530℃以下具有满意的抗氧化性，但长期在450℃以上使用会发生珠光体球化和石墨化，降低蠕变极限和持久强度，引起爆管。用于低中压锅炉（工作压力一般不大于5.88Mpa，工作温度在450℃以下）的受热面管子；用于高压锅炉（工作压力一般在9.8Mpa以上，工作温度在450℃～650℃之间）的受热面管子、省煤器、过热器、再热器、石化工业用管等。

二、15CrMo（T11、T12 、P11、P12）：由于铬元素提高了碳化物的稳定性，有效阻止了石墨化的倾向，但珠

光体球化及合金元素再分配现象会导致材料的热强性下降，超过550℃时，热强性下降明显，抗氧化性变差。

三、12Cr1MoV （T22、P22）：有较高的热强性及持久塑性，580℃时表面形成致密氧化物保护膜，有足够的抗氧化性、良好的焊接性，长期运行会出现珠光体球化和合金元素再分配现象，降低热强性。

四、12Cr2MoWVTiB（钢102）：有良好的综合力学性能，但其热强性对热处理比较敏感，要求热处理工艺严格控制，主要用于壁温不大于600℃的过热器管、再热器管，很少用于蒸汽管道。

五、T23 ：是在T22 基础上，结合钢102 的优点改进的，通过降低C含量和添加W、V、Nb 、B 而获得的低碳、多元、高强度、高韧性的贝氏体型耐热钢。在600℃时强度比T22高93%，与钢研102 相当，但含碳量更低，焊接性和加工性更好。

六、T91 ：是改良的9Cr-1Mo 型高强度马氏体耐热钢，是一种综合性能优异的9%Cr钢，该钢通过降低含碳量，添加合金元素V和Nb，控制N和Al的含量，使钢具有高的冲击韧性、热强性和抗腐蚀性。此外，该钢的线膨胀系数小，导热性好。主要用于亚临界参数、超临界参数锅炉中壁温不大于600℃的集箱及蒸汽管道。

七、T92 ：是在T91 的基础上通过减少Mo 、增加W 的含量，并控制B的含量得到的新型9%Cr的马氏体耐热钢，力学性能与T91相当，焊接性能有所改善。600～650℃的蠕变强度有很大提高，许用应力比T91高34%，强度是TP347H 的1.12倍。

八、T122：是一种12%Cr 的马氏体耐热钢，添加2%的W、0.07%Nb 和1%的Cu，该钢具有更高的热强性和耐腐蚀性，含碳量的降低，焊接性能也进一步得到改善，主要用于制造620℃以下的主蒸汽管道。

九、SUPER304H ：是TP304H 的改进型，添加了3%的Cu、0.4%的Nb ，由于细晶粒结构和细铜相的沉淀强化作用，获得了极高的蠕变强度，在600～650℃许用应力比TP304H 高30%，在高温下具有优良的机械性能、抗蒸汽氧化和耐热腐蚀性能，可以在650℃以下长期运行，是超（超）临界锅炉过热器、再热器的首选材料。

十、TP347HFG ：是TP347H 型不锈钢通过特定的热加工和热处理工艺，使晶粒细化到8 级以上，经细化晶粒后许用应力提高了20% 以上，也大大提高了材料抗蒸汽氧化的能力。

十一、HR3C钢（25Cr-20Ni-Nb-N 钢）：是日本研制出的一种新型不锈钢。通过限制C含量，并添加0.20%～0.60%的Nb ，0.15%～0.35%的N，利用弥散析出的强化相，

材料具有优良的高温强度和抗高温蒸汽氧化性能，是650℃超（超）临界电站锅炉中末级过热器和再热器的主要耐热钢管材之一。

注：文中元素符号：N氮、C碳、Cr铬、Mo钼、V 钒、Ni镍、W钨、Ti钛、Nb铌、Cu铜、B硼、Al铝、Mn锰。