會(huì)場(chǎng)
會(huì)議首先由中國(guó)電力科技網(wǎng)周麗致歡迎辭:東南形勝,三吳都會(huì),錢塘自古繁華。西湖六月風(fēng)光好,G20后更不同。歡迎大家2016年初冬來到創(chuàng)新活力之城、電商之城、國(guó)家信息化試點(diǎn)城市——杭州,參加第五屆“火電廠金屬材料與焊接技術(shù)交流2016年會(huì)”。
中國(guó)電力科技網(wǎng)致力于傳播電力行業(yè)新技術(shù),多年來連續(xù)召開電站耐熱鋼、管道管件、焊接技術(shù)等交流研討會(huì)。今年4月份承辦國(guó)際、國(guó)內(nèi)6個(gè)單位主辦召開的鋼制造、焊接、質(zhì)量控制及使用經(jīng)驗(yàn)國(guó)際會(huì)議,2012至2015年連續(xù)主辦四屆火電廠金屬材料與焊接技術(shù)交流年會(huì),得到國(guó)內(nèi)外業(yè)內(nèi)人士廣泛好評(píng)。
今年,國(guó)內(nèi)大量事故特別是重大事故由金屬與焊接導(dǎo)致,因而電廠特別期待:對(duì)金屬關(guān)鍵部件和焊接技術(shù)在更高要求下進(jìn)行深入實(shí)驗(yàn)研究、技術(shù)總結(jié)和交流,加強(qiáng)技術(shù)監(jiān)督,使我國(guó)火電廠更清潔、更高效、更安全。為此,各位專家不僅在崗位兢兢業(yè)業(yè),同時(shí),踴躍參會(huì),發(fā)表演講,答疑釋惑,共同推進(jìn)金屬材料與焊接技術(shù)進(jìn)步。
中國(guó)電力科技網(wǎng)有幸建立此交流平臺(tái),和大家一起走過五年,誠(chéng)望大家多提意見、建議,從而不斷改進(jìn),共同開啟下一個(gè)五年。
會(huì)議主席國(guó)家電力安全專家、教授級(jí)高級(jí)工程師楊富發(fā)來賀詞,由中國(guó)電力科技網(wǎng)副處長(zhǎng)楊偉宣讀:火電廠金屬材料與焊接技術(shù)年會(huì)已連續(xù)舉辦四屆,交流內(nèi)容廣泛、深入,很多研究成果都是在當(dāng)年年會(huì)上首次發(fā)表,演講兼具實(shí)用性和前瞻性,受到一致好評(píng)。作為會(huì)議主席感到十分高興。
中國(guó)正由電力大國(guó)向電力強(qiáng)國(guó)邁進(jìn),在電源、電網(wǎng)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。高效一次再熱和二次再熱機(jī)組均已投產(chǎn),且運(yùn)行良好,650℃、700℃超超臨界燃煤發(fā)電技術(shù)研發(fā)進(jìn)程積極推進(jìn)。
蒸汽參數(shù)提高,對(duì)高溫部件用鋼,尤其是材料的高溫強(qiáng)度、高溫抗氧化腐蝕性能,冷、熱加工性能及焊接技術(shù)提出更高、更新要求,因此,高溫部件用鋼及焊接技術(shù)成為發(fā)展超(超)臨界機(jī)組的技術(shù)核心。
國(guó)內(nèi)外金屬材料與焊接工作者對(duì)火電機(jī)組高溫部件新型耐熱鋼的性能及焊接技術(shù)進(jìn)行了廣泛深入研究,取得大量研究成果,對(duì)我國(guó)超(超)臨界機(jī)組的發(fā)展、提高金屬監(jiān)督水平、保障其安全運(yùn)行提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。
第五屆“火電廠金屬材料與焊接技術(shù)交流2016年會(huì)”內(nèi)容豐富,科研成果多,信息量大,定會(huì)讓與會(huì)嘉賓滿載而歸。
不能親臨會(huì)場(chǎng),深感遺憾。在這里,我向中國(guó)電力科技網(wǎng)和所有參會(huì)者表示誠(chéng)摯的謝意。希望大家提出問題,發(fā)表論點(diǎn),百花齊放,百家爭(zhēng)鳴,保持良好的學(xué)術(shù)風(fēng)氣,使我國(guó)火力發(fā)電更清潔、更高效,為國(guó)家的現(xiàn)代化建設(shè)作出更大的貢獻(xiàn)。預(yù)祝本次會(huì)議取得圓滿成功!
周麗 楊偉
中國(guó)電力工程顧問集團(tuán)公司副總工程師龍輝發(fā)表“超超臨界機(jī)組設(shè)計(jì)技術(shù)發(fā)展與未來發(fā)展預(yù)測(cè)”演講。現(xiàn)役機(jī)組優(yōu)化升級(jí)的必要性和有利條件隨著節(jié)能減排壓力的不斷增大,大量在役機(jī)組如何進(jìn)一步提高效率降低污染物排放已成為各大電力公司關(guān)注的焦點(diǎn)。通過多年的發(fā)展,介質(zhì)溫度為600℃~620℃的高溫材料在鍋爐、汽輪機(jī)、閥門及管道各方面已有良好的運(yùn)行業(yè)績(jī),證明具有可靠性。超超臨界未來發(fā)展要充分利用國(guó)內(nèi)外已有的新型高溫合金材料,研究650℃左右超超臨界機(jī)組的工程應(yīng)用,同時(shí)應(yīng)進(jìn)一步開展700℃超超臨界火電機(jī)組鍋爐、汽輪機(jī)及主系統(tǒng)的設(shè)計(jì),新材料的研發(fā)、測(cè)試、焊接材料選擇和部件試驗(yàn)。
清華大學(xué)機(jī)械工程系研究員李克儉發(fā)表“FB2鋼在焊接加熱過程中奧氏體相變機(jī)理及其對(duì)力學(xué)性能的影響”演講。從專業(yè)角度得出結(jié)論:FB2鋼在快速加熱(100℃/s甚至更高)條件下,奧氏體化過程是切變型的,其結(jié)果表現(xiàn)為正火區(qū)內(nèi)晶粒尺寸與母材相當(dāng),過熱區(qū)晶粒細(xì)化。在慢速加熱條件下,F(xiàn)B2鋼的奧氏體化過程是擴(kuò)散型的。B原子在改變FB2鋼相變類型方面發(fā)揮了重要作用。FB2鋼熱影響區(qū)中“無粗晶區(qū)”的特點(diǎn)可能是其具有良好斷裂韌性的重要原因。FB2鋼在焊接過程中切變型奧氏體化對(duì)提高接頭質(zhì)量、改善焊接工藝有積極意義,在生產(chǎn)中應(yīng)對(duì)其加以利用。
龍輝 李克儉
山特維克國(guó)際貿(mào)易(上海)有限公司煤電技術(shù)經(jīng)理畢艷艷發(fā)表“Sanicro25新型超超臨界燃煤電廠鍋爐用高強(qiáng)度奧氏體耐熱鋼”演講。鍋爐壓力容器用材料要求具備耐高壓、耐高溫、耐熱疲勞、耐腐蝕等性能,設(shè)備制造中對(duì)材料的變形、焊接等技術(shù)要求很高。Sanicro25 是現(xiàn)有奧氏體鋼中蠕變強(qiáng)度最高的,可以減少壁厚,減少重量,降低成本;具有較好的抗蒸汽氧化及抗高溫煤灰腐蝕性能,增加鍋爐壽命;具有較好的焊接性能,包括同種焊和異種焊,蠕變強(qiáng)度與母材相當(dāng);具有較好的加工性能,保證爐管可以彎制到較小尺寸,無需熱處理,減少鍋爐體積,節(jié)省成本;在長(zhǎng)時(shí)間高溫運(yùn)行后有較高的韌性,提高了安全性能。Sanicro 25的這些性能使其作為高效率火電廠金屬溫度達(dá)到700°C的再熱器和過熱器的優(yōu)選材料。山特維克雙相鋼是低溫省煤器的首選材料。
大唐電科院華中所金屬室高級(jí)工程師宋利發(fā)表“晶間腐蝕對(duì)T91/TP347H異種鋼焊縫斷裂的影響”演講。TP347H鋼具有一定的抗晶間腐蝕能力,T91/TP347H異種鋼焊縫采用Ni基焊材(INCONEL82)焊接,焊接后進(jìn)行760℃熱處理,以消除T91側(cè)的硬化組織。焊縫組織由于沒進(jìn)行固溶處理,其中存在碳化物。受熱面T91/TP347H異種鋼焊縫長(zhǎng)期工作在600℃左右的敏化溫度范圍內(nèi),會(huì)逐漸出現(xiàn)晶間腐蝕傾向。焊縫晶粒粗大、反復(fù)在高溫下加熱影響焊縫的抗晶間腐蝕能力。逐漸加深的晶間腐蝕傾向影響了異種鋼焊縫的使用,使得焊縫的強(qiáng)度逐漸下降,當(dāng)強(qiáng)度下降到不能承受介質(zhì)的壓力時(shí),出現(xiàn)沿T91熔合線的斷裂。
畢艷艷 宋利
上海汽輪機(jī)廠資深研究員梅林波發(fā)表“高參數(shù)汽輪機(jī)材料發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)”演講。介紹了材料與產(chǎn)品的升級(jí)換代,列舉了奧氏體鋼的部分缺陷,如熱膨脹系數(shù)高、導(dǎo)熱系數(shù)低、靜強(qiáng)度低,導(dǎo)致啟動(dòng)和停機(jī)時(shí)厚壁部件熱應(yīng)力高,應(yīng)變誘發(fā)裂紋(LCF)敏感性高,從而限制了奧氏體鋼的應(yīng)用。自上世紀(jì)90年代開始,火電機(jī)組進(jìn)入了新一輪發(fā)展階段,即“600℃超超臨界參數(shù)”階段。其成果是在歐洲和亞洲建成了一批蒸汽溫度為600℃的新一代超(超)臨界機(jī)組,不僅機(jī)組的效率大大提高,而且可靠性能已和亞臨界機(jī)組相媲美,這一成就的取得主要?dú)w功于“先進(jìn)鐵素體鋼”的成功開發(fā)。隨后對(duì)“先進(jìn)鐵素體鋼”進(jìn)行了詳細(xì)介紹,并對(duì)汽輪機(jī)材料前景進(jìn)行了展望。
北京科技大學(xué)高溫合金研究室教授謝錫善發(fā)表“620-650度高效超超臨界電站鍋爐對(duì)奧氏體型耐熱鋼的挑戰(zhàn)”演講。對(duì)比介紹了Super304H、HR3C、NF709、SP2215、Sanicro25等多種鋼材料,其中SP2215是具有中國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新鋼種,鋼管化學(xué)成分、力學(xué)性能和金相特征滿足標(biāo)準(zhǔn)要求,力學(xué)性能與Sanicro25相近。焊接接頭綜合性能良好,符合NB/T47014-2011標(biāo)準(zhǔn)要求。
梅林波 謝錫善
上海外高橋第三發(fā)電有限責(zé)任公司高級(jí)技師孫民文發(fā)表“結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)例淺析1000MW機(jī)組金屬材料焊接與結(jié)構(gòu)應(yīng)用技術(shù)”演講。講述了T23水冷壁管鰭片裂紋引起的鍋爐泄漏原因、危害及防范措施。經(jīng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)焊縫表面存在裂紋的,需對(duì)存在裂紋部位進(jìn)行挖補(bǔ),并重新焊接。如裂紋發(fā)展至水冷壁管壁,需對(duì)存在裂紋的部分管道進(jìn)行換管處理。講述了T23水冷壁管溫度測(cè)點(diǎn)殘留焊材引起的管壁裂紋問題,解決方案為T23水冷壁管溫度測(cè)點(diǎn)使用完后應(yīng)盡快將殘留焊材打磨干凈,并檢查原測(cè)點(diǎn)位置管壁是否有裂紋,對(duì)于已經(jīng)產(chǎn)生裂紋的管子進(jìn)行更換。講述了1000MW塔式鍋爐#2、#4角冷灰斗沖刷磨損問題。最后介紹了T23水冷壁管鰭片裂紋排查及漏點(diǎn)消除和#2、#4角冷灰斗采用陰角內(nèi)彎防磨瓦兩個(gè)實(shí)際案例。
華電國(guó)際技術(shù)服務(wù)中心高級(jí)工程師宮偉基發(fā)表“噴水減溫器失效案例分析及防范措施”演講。減溫器工作時(shí),減溫水自噴管進(jìn)入,通過噴孔進(jìn)入混合筒迅速霧化,與蒸汽混合,達(dá)到降低蒸汽溫度的作用。減溫器的正常工作,不僅可以有效調(diào)節(jié)蒸汽溫度,還可以防止減溫器設(shè)備失效、減緩蒸汽側(cè)氧化皮剝落及避免相關(guān)部件脫落導(dǎo)致的異物堵塞。總結(jié)了多種失效問題,如減溫器設(shè)計(jì)不合理,工作時(shí)噴管或膨脹受阻,或無限位措施(懸臂結(jié)構(gòu)),造成噴管斷裂等問題,最后給出了噴水減溫器檢查方法及處理防范措施。
孫民文 宮偉基
上海鍋爐廠有限公司技術(shù)發(fā)展處主任王建泳發(fā)表“超超臨界鍋爐用奧氏體鋼氧化性能研究及實(shí)例分析”演講。介紹了奧氏體鋼蒸汽氧化試驗(yàn),對(duì)奧氏體鋼服役后進(jìn)行詳細(xì)的取樣分析,并得出如下結(jié)論:HR3C抗氧化性良好,能滿足600℃參數(shù)機(jī)組蒸汽側(cè)抗氧化要求,Super304H和TP347HFG抗氧化性能在600℃參數(shù)機(jī)組高溫段略顯不足;噴丸和細(xì)晶化都可以提高奧氏體鋼抗氧化性,但細(xì)晶化提高幅度有限,噴丸效果更加顯著;噴丸提高抗氧化性的效果長(zhǎng)期有效,納米晶層對(duì)抗氧化起決定性作用。
浙江浙能技術(shù)研究院有限公司材料技術(shù)所所長(zhǎng)許好好發(fā)表“引發(fā)電站鍋爐四管失效突出問題分析及防范”演講。介紹了三大失效問題:膨脹拉裂引發(fā)的爐管失效、減溫水引發(fā)的高溫爐管失效、水冷壁高溫腐蝕問題,通過大量的案例分析并給出詳細(xì)的防范措施。
王建泳 許好好
華潤(rùn)電力(常熟)有限公司技術(shù)支持部技術(shù)監(jiān)督主任工程師張小平發(fā)表“淺談火力發(fā)電廠管系結(jié)構(gòu)不合理金屬構(gòu)件的失效及改進(jìn)方法”演講?;鹆Πl(fā)電廠的管系在工作中受力非常復(fù)雜,隨著火力發(fā)電機(jī)組服役年限的增加,一些因設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)構(gòu)件力系考慮不周、安裝時(shí)未按圖施工的金屬構(gòu)件會(huì)提前出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)、偏斜、開裂等失效,給機(jī)組安全運(yùn)行帶來不必要的損失。對(duì)于欠約束的金屬構(gòu)件,從增強(qiáng)該構(gòu)件的剛性出發(fā),盡可能降低該構(gòu)件的長(zhǎng)細(xì)比,降低金屬構(gòu)件在運(yùn)行中的震動(dòng)頻率,減少振幅,盡量使構(gòu)件在力系中形成一個(gè)整體,合理限制其自由度。在日常監(jiān)督中,重視支吊架、固定裝置、導(dǎo)向裝置的重要性,及時(shí)修復(fù)上述設(shè)備的缺陷,當(dāng)發(fā)現(xiàn)異常時(shí)進(jìn)行針對(duì)性檢查、處理。
大連理工大學(xué)材料學(xué)院教授趙杰發(fā)表“兩種超超臨界鍋爐用鋼服役條件下組織及性能演變的比較研究”演講。740H合金服役條件下呈現(xiàn)多種組織不穩(wěn)定現(xiàn)象,性能亦呈現(xiàn)一定程度的不穩(wěn)定性;HR3C鋼服役后脆性業(yè)已呈現(xiàn),是安全服役的隱患。HR3C鋼脆性主因是σ相、還是M23C6,有待解明。通過基礎(chǔ)性研究,從根上認(rèn)識(shí)脆性及組織不穩(wěn)定性機(jī)理,澄清原因是十分必要的,針對(duì)性開展合金成分和制備工藝優(yōu)化,提升國(guó)產(chǎn)超超臨界材料的品質(zhì)至關(guān)重要,需要深入研究、合作交流、加強(qiáng)溝通。
張小平 趙杰
蘇州熱工研究院有限公司電站壽命管理技術(shù)中心高級(jí)工程師羅坤杰發(fā)表“HR3C服役后性能分析及脆化機(jī)理探討”演講。目前國(guó)內(nèi)對(duì)這兩種材質(zhì)長(zhǎng)時(shí)服役后材質(zhì)老化規(guī)律的研究相對(duì)較少,蘇州熱工研究院與多家單位合作,對(duì)高溫長(zhǎng)時(shí)服役3.7萬小時(shí)后Super 304H和HR3C材質(zhì)老化規(guī)律進(jìn)行研究。對(duì)HR3C的700℃加速老化試驗(yàn)表明:在沖擊功快速下降初期,晶界僅存在片狀碳化物,并沒有發(fā)現(xiàn)S、P的偏析及其他形態(tài)的析出相。時(shí)效100小時(shí)后,開始出現(xiàn)S在晶界的偏析行為。HR3C的脆化現(xiàn)象主要由晶界片狀碳化物引起,S、P元素在晶界的偏聚行為也有貢獻(xiàn),但貢獻(xiàn)不大。
中科院金屬研究所特殊環(huán)境材料研究部助理研究員歐美瓊發(fā)表“我國(guó)700℃超超臨界機(jī)組用先進(jìn)鎳基合金組織和力學(xué)性能”演講。介紹了先進(jìn)超超臨界電站用相關(guān)材料國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展,機(jī)組750℃部件用鎳基合金設(shè)計(jì)及NSRT-4985合金提出,NSRT-4985合金顯微組織和力學(xué)性能,NSRT-4985合金焊接性及焊接接頭力學(xué)性能,并對(duì)未來研制計(jì)劃與應(yīng)用進(jìn)行展望。
羅坤杰 歐美瓊
寶山鋼鐵股份有限公司研究院鋼管條鋼技術(shù)中心研究員翟國(guó)麗發(fā)表“T91鰭片管的研制”演講。首先介紹了USC機(jī)組對(duì)T91鰭片管的需求,隨后通過圖文并茂詳細(xì)講述了T91鰭片管開發(fā)和T91鰭片管探傷。寶鋼已完成鰭片管探傷工藝技術(shù)及設(shè)備開發(fā),并制定了BG/T MUT-2015 電站鍋爐用鰭片管及厚壁管超聲探傷檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。T91鰭片管經(jīng)焊接評(píng)定,滿足 35MPa 610℃/630℃/630℃ 更高參數(shù)設(shè)計(jì)水冷壁制造要求。
華電電力科學(xué)研究院電站材料技術(shù)部博士酈曉慧發(fā)表“火電廠埋地管道腐蝕防護(hù)與修復(fù)技術(shù)研究”演講。對(duì)于埋地新建管道外壁防腐,陰極保護(hù)工程應(yīng)與埋地管道主體工程同時(shí)設(shè)計(jì)、同時(shí)施工和同時(shí)投入使用,方能保證管道處于最佳的防護(hù)狀態(tài);對(duì)于埋地管道內(nèi)壁防腐,控制水源地的水質(zhì),必要時(shí)在水源地泵房?jī)?nèi)設(shè)立水質(zhì)凈化裝置,緩解管內(nèi)腐蝕。對(duì)于局部腐蝕較重、待修復(fù)的管道外壁采取防腐措施,陰極保護(hù)系統(tǒng)的建立(犧牲陽極法或強(qiáng)制電流法視具體工況確定),“亡羊補(bǔ)牢,為時(shí)未晚”;內(nèi)壁防腐措施,非開挖修復(fù)方案,最大限度地降低開挖工作量和賠償金額。
翟國(guó)麗 酈曉慧
國(guó)家電力投資集團(tuán)公司中央研究院博士后遲成宇發(fā)表“600-700℃超超臨界電站用高溫材料進(jìn)展”演講。介紹了600℃等級(jí)USC電站高溫材料使用情況和700℃等級(jí)A-USC電站高溫材料的研究發(fā)展?,F(xiàn)在及未來一段時(shí)間內(nèi),燃煤電站在中國(guó)仍將占重要比重;燃煤電站是一個(gè)逐漸發(fā)展的過程,性能優(yōu)異的高溫材料是電站技術(shù)提升的基礎(chǔ);既要開發(fā)新材料,又要充分發(fā)掘材料的性能,根據(jù)使用條件不同,選擇合適的材料;燃煤電站的建設(shè)與運(yùn)營(yíng)是一個(gè)系統(tǒng)工程,材料的研發(fā)、評(píng)價(jià)、制造、部件考核需要產(chǎn)、學(xué)、研、用結(jié)合共同攻關(guān)解決問題。
中國(guó)兵器內(nèi)蒙古北方重工業(yè)集團(tuán)有限公司特種鋼研究院院長(zhǎng)周仲成發(fā)表“應(yīng)用于628℃高效超超臨界機(jī)組國(guó)產(chǎn)高品質(zhì)P92鋼管”演講。國(guó)產(chǎn)P92鋼管采用電爐初煉+爐外精煉+VD真空處理+氬氣保護(hù)澆鑄的冶煉工藝流程,鋼的化學(xué)成分控制較為理想,S、P、氣體含量及痕量元素含量控制在較低水平,鋼的純凈度高,夾雜物含量低。國(guó)產(chǎn)P92無縫鋼管室溫力學(xué)性能及高溫瞬時(shí)拉伸試驗(yàn)均能滿足ASTM、ASME及GB 5310的標(biāo)準(zhǔn)要求,鋼管各部分性能及表面硬度波動(dòng)較小且均有較高儲(chǔ)備,熱處理工藝合理,鋼管整體均勻性較好。國(guó)產(chǎn)P92鋼管的金相組織為完全的回火馬氏體,沒有影響鋼管持久性能的δ-鐵素體存在,晶粒尺寸均勻細(xì)小。鋼管經(jīng)橫縱向超聲檢測(cè)、磁粉檢測(cè)和端面滲透檢測(cè)符合產(chǎn)品技術(shù)要求,鋼管經(jīng)水壓試驗(yàn)無漏水出汗現(xiàn)象。
遲成宇 周仲成
北京科技大學(xué)國(guó)家材料服役安全科學(xué)中心教授陸永浩發(fā)表“高溫高壓環(huán)境下材料的評(píng)價(jià)及試驗(yàn)設(shè)施”演講。介紹了國(guó)家材料服役安全科學(xué)中心及其高溫高壓試驗(yàn)設(shè)施情況。中心具備超超臨界環(huán)境下對(duì)管子試樣和標(biāo)準(zhǔn)試樣進(jìn)行高溫氧化、應(yīng)力腐蝕、腐蝕疲勞和流動(dòng)促進(jìn)腐蝕試驗(yàn)和研究的能力;亞臨界環(huán)境下對(duì)熱交換管和大尺寸試樣進(jìn)行腐蝕、應(yīng)力腐蝕、腐蝕疲勞和流動(dòng)促進(jìn)腐蝕試驗(yàn)和研究的能力;在高溫蒸汽、鹽浴和煙氣等環(huán)境下進(jìn)行腐蝕、應(yīng)力腐蝕、腐蝕疲勞和蠕變等實(shí)驗(yàn)和研究的能力;具有熱疲勞試驗(yàn)和研究的能力;進(jìn)行常規(guī)蠕變實(shí)驗(yàn)和研究的能力;能夠完成對(duì)材料進(jìn)行失效分析、安全評(píng)估、壽命預(yù)測(cè)等各方面的任務(wù)。
中電國(guó)際安徽淮南平圩發(fā)電有限責(zé)任公司生技部高級(jí)工程師金萬里發(fā)表“超超臨界鍋爐投運(yùn)典型問題分析及防控措施”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(cè)方法和手段。
陸永浩 金萬里
西安熱工研究院有限公司電站材料部壽命管理技術(shù)研究所所長(zhǎng)崔雄華發(fā)表“火電廠高溫高壓蒸汽管道典型失效案例解析”演講。介紹了失效分析的意義、作用、任務(wù)、思路及程序,隨后通過大量圖片講述了高溫高壓管道的失效類型,通過幾個(gè)案例得出結(jié)論:主汽隔離閥與主汽管道對(duì)接焊縫開裂的主要原因是由于焊后熱處理工藝控制不當(dāng)所致。焊后熱處理不當(dāng)導(dǎo)致焊接接頭中產(chǎn)生了再熱裂紋,而初始裂紋萌生于外壁,在結(jié)構(gòu)應(yīng)力和焊接殘余應(yīng)力的共同作用下逐步氧化擴(kuò)展并最終導(dǎo)致開裂。閥門及主汽管道硬度偏高、管材塑性差是焊縫開裂的影響因素,但不是直接原因。
河南理工大學(xué)材料學(xué)院教授陳思杰發(fā)表“新型奧氏體耐熱鋼TLP擴(kuò)散焊接性能研究”演講。由于現(xiàn)代電站蒸汽溫度和壓力的提高,對(duì)火電機(jī)組關(guān)鍵部件的抗蠕變、疲勞、高溫氧化與腐蝕等性能都提出了更苛刻的要求,耐熱材料的研發(fā)及其焊接是發(fā)展超超臨界發(fā)電技術(shù)最重要的基礎(chǔ)。介紹了采用瞬時(shí)液相擴(kuò)散焊(TLP)三溫技術(shù)工藝焊接T91鋼的研究成果,并在此基礎(chǔ)上對(duì)北京科技大學(xué)謝錫善課題組開發(fā)的新型奧氏體耐熱鋼進(jìn)行了試驗(yàn)研究。T91鋼TLP擴(kuò)散連接,連接壓力8MPa,采用三溫連接工藝1265℃,加熱40秒,等溫凝固溫度1245℃,保溫3min,在1100℃均勻化4min獲得的接頭室溫性能強(qiáng)韌性好,高溫拉伸符合要求。采用TLP擴(kuò)散焊三溫工藝連接SP2215新型耐熱鋼,連接壓力9MPa,采用三溫連接工藝1260℃,加熱40秒,等溫凝固溫度1240℃,保溫4min,在1100℃均勻化4min獲得接頭組織性能和母材相似,有待對(duì)其高溫性能進(jìn)行研究。
崔雄華 陳思杰
湖北新冶鋼有限公司鋼管研究所研發(fā)工程師張銀橋發(fā)表“大口徑厚壁P91 鋼管組織與性能的精準(zhǔn)控制”演講。通過大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論,在環(huán)境溫度12℃的情況,已驗(yàn)證Φ409×65mm和Φ409×74mmP91鋼管經(jīng)正火(空冷)加回火,其力學(xué)性能可以滿足GB 5310-2008和ASME SA-335標(biāo)準(zhǔn)的要求。但是,由于季節(jié)(環(huán)境溫度)的差異,對(duì)P91鋼管的冷卻速度有一定的影響。在夏季高溫環(huán)境下,厚壁鋼管在熱處理后,要達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)和用戶對(duì)硬度的特殊要求(190-250HB)難于保證。P91厚壁鋼管(壁厚≥55mm)采取加熱后控制冷卻(水霧)的方式,將其控制在最佳的冷速范圍(30-60℃/min)內(nèi),可以完全滿足用戶對(duì)組織與硬度的控制要求。
張銀橋
本屆年會(huì)既有新材料的研發(fā)、又有成熟材料的服役機(jī)理研究,既有國(guó)外先進(jìn)材料的應(yīng)用推薦,又有國(guó)產(chǎn)材料的研發(fā)成果,既有行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)展望,又有電廠實(shí)際應(yīng)用案例,內(nèi)容豐富且金量高,受到參會(huì)者一致好評(píng)。
中國(guó)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(guó)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(guó)電力發(fā)展貢獻(xiàn)綿薄之力。
會(huì)場(chǎng)交流互動(dòng)剪輯
合影留念
《中國(guó)電力報(bào)》關(guān)于此次會(huì)議的新聞報(bào)道:
超超臨界發(fā)電技術(shù)進(jìn)入攻堅(jiān)期
中國(guó)電力報(bào) 馮義軍
中國(guó)電力報(bào) 馮義軍
“距離700攝氏度超超臨界機(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),充分利用國(guó)內(nèi)外已有的新型高溫合金材料,研究650攝氏度左右超超臨界機(jī)組的工程應(yīng)用。同時(shí),進(jìn)一步開展700攝氏度超超臨界火電機(jī)組鍋爐、汽輪機(jī)及主系統(tǒng)的設(shè)計(jì),新材料的研發(fā)、測(cè)試、焊接材料選擇和部件試驗(yàn)。”中國(guó)電力工程顧問集團(tuán)有限公司副總工程師龍輝在近日由中國(guó)電力科技網(wǎng)召開的火電廠金屬材料與焊接技術(shù)交流2016年會(huì)上表示。
我國(guó)已是全球超超臨界機(jī)組最多的國(guó)家,數(shù)量遠(yuǎn)超其他國(guó)家的總和。自2006年11月華能玉環(huán)電廠1號(hào)百萬機(jī)組投運(yùn)至今,我國(guó)超超臨界發(fā)電技術(shù)經(jīng)歷了10年的引進(jìn)消化發(fā)展,走到了通過自主研發(fā)進(jìn)行升級(jí)換代的十字路口。
“700攝氏度”對(duì)于火電來說意味著更高的效率,在向“700攝氏度”進(jìn)軍的征程上,隨著能源清潔高效的發(fā)展要求日益迫切,超超臨界發(fā)電技術(shù)正進(jìn)入前所未有的攻堅(jiān)期。
“700攝氏度”遇難題,中間參數(shù)成過渡
“630~650攝氏度機(jī)組成下一步火電建設(shè)重要目標(biāo)。”北京科技大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師謝錫善在上述會(huì)議上表示。
從目前世界火力發(fā)電技術(shù)水平,以及熱力學(xué)理論來看,提高火力發(fā)電廠效率的主要途徑是提高工作介質(zhì)(蒸汽)的參數(shù),即提高蒸汽溫度和壓力。
為進(jìn)一步降低能耗和減少污染物排放,改善環(huán)境,我國(guó)常規(guī)火電技術(shù)飛速向更高參數(shù)的超超臨界的技術(shù)方向發(fā)展。
近年來,火電機(jī)組結(jié)構(gòu)持續(xù)優(yōu)化,超臨界、超超臨界機(jī)組比例明顯提高,單機(jī)30萬千瓦及以上機(jī)組比重上升到78.6%;單機(jī)60萬千瓦及以上機(jī)組比重明顯提升,達(dá)到41%。截至去年底,已投入運(yùn)行的600攝氏度、100萬千瓦超超臨界機(jī)組達(dá)86臺(tái),占煤電總?cè)萘康?1%。
“我國(guó)已經(jīng)不再批準(zhǔn)建設(shè)600攝氏度超超臨界機(jī)組。”謝錫善向記者分析道。當(dāng)前,我國(guó)燃煤電站高的設(shè)計(jì)參數(shù)為31兆帕/600攝氏度/620攝氏度/620攝氏度。發(fā)展高參數(shù)大機(jī)組,是國(guó)家節(jié)能減排戰(zhàn)略的關(guān)鍵組成部分?!睹弘姽?jié)能減排升級(jí)與改造行動(dòng)計(jì)劃(2014~2020年)》要求,新建燃煤發(fā)電項(xiàng)目原則上采用60萬千瓦及以上超超臨界機(jī)組。
多年來關(guān)于700攝氏度的研究一直在推進(jìn),2010年,國(guó)家能源局組織成立了“國(guó)家700攝氏度超超臨界燃煤發(fā)電技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟”,并依據(jù)《“十二五”國(guó)家能源發(fā)展規(guī)劃》和《“十二五”能源科技發(fā)展規(guī)劃》設(shè)立了國(guó)家能源領(lǐng)域重點(diǎn)項(xiàng)目《國(guó)家700攝氏度超超臨界燃煤發(fā)電關(guān)鍵技術(shù)與設(shè)備研發(fā)及應(yīng)用示范》。
“受制于700攝氏度高鎳基材料研發(fā)難度的困擾和700攝氏度機(jī)組的性價(jià)比問題,預(yù)計(jì)國(guó)內(nèi)外700攝氏度機(jī)組的投運(yùn)將至少推遲至2026年以后。”龍輝在上述會(huì)議上表示。
據(jù)龍輝介紹,由于700攝氏度機(jī)組的核心技術(shù)是超級(jí)鎳基合金部件的商業(yè)化開發(fā),目前存在技術(shù)上和成本上的難題,國(guó)外一些公司和研究機(jī)構(gòu)已經(jīng)著手研究開發(fā)650攝氏度等級(jí)機(jī)組和相關(guān)材料。國(guó)內(nèi)一些發(fā)電集團(tuán)、材料研究機(jī)構(gòu)和主機(jī)制造廠也開始著手這方面的研究工作。
面對(duì)我國(guó)環(huán)境保護(hù)的巨大壓力,在“700攝氏度”技術(shù)成熟以前,研發(fā)大容量高效燃煤發(fā)電技術(shù)對(duì)我國(guó)提出節(jié)能減排和可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)具有現(xiàn)實(shí)意義。
記者注意到,《電力發(fā)展“十三五”規(guī)劃》在“清潔高效發(fā)電技術(shù)”中指出:“全面掌握擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的超超臨界機(jī)組設(shè)計(jì)、制造技術(shù);以高溫材料為重點(diǎn),加快攻關(guān)700攝氏度超超臨界發(fā)電技術(shù);研究開展中間參數(shù)等級(jí)示范,實(shí)現(xiàn)發(fā)電效率突破50%。”
相關(guān)資料顯示,神華國(guó)華電力公司擬開發(fā)的機(jī)組設(shè)計(jì)參數(shù)為35兆帕/610攝氏度/630攝氏度/630攝氏度,中國(guó)電力顧問集團(tuán)公司準(zhǔn)備開發(fā)35兆帕等級(jí)(32~38兆帕),650攝氏度等級(jí)(630~670攝氏度)新型高效超超臨界機(jī)組。
融合“二次再熱”技術(shù),激活材料性能
燃煤發(fā)電的發(fā)展需要一個(gè)逐漸前進(jìn)的過程,性能優(yōu)異的高溫材料是電站技術(shù)提升的基礎(chǔ)。
“高溫部件用鋼及焊接技術(shù)成為發(fā)展超(超)臨界機(jī)組的技術(shù)核心。”原電力部金屬材料焊接資深專家楊富在上述會(huì)議上表示,蒸汽參數(shù)提高,對(duì)高溫部件用鋼,尤其是材料的高溫強(qiáng)度、高溫抗腐蝕、抗氧化能力,冷、熱加工性能及焊接技術(shù)提出更高、更新要求。
據(jù)河南理工大學(xué)教授陳思杰介紹,目前應(yīng)用于超超臨界鍋爐的新型馬氏體耐熱鋼、奧氏體耐熱鋼,多數(shù)在國(guó)內(nèi)是首次使用。據(jù)了解,為了發(fā)展更高參數(shù)的發(fā)電機(jī)組,北京科技大學(xué)教授謝錫善研發(fā)了SP2215新型奧氏體耐熱鋼,中科院研究員單以銀最新研發(fā)了SIMP馬氏體耐熱鋼等。
“Sanicro25是現(xiàn)有奧氏體鋼中具有較好的抗蒸汽氧化及抗高溫煤灰腐蝕性能的材料,對(duì)于增加鍋爐壽命、提高安全性具有重要意義。這些性能使得其作為高效率火電廠金屬溫度達(dá)到700攝氏度的再熱器和過熱器的優(yōu)選材料。”山特維克國(guó)際貿(mào)易(上海)有限公司煤電技術(shù)經(jīng)理畢艷艷表示。
在國(guó)家電力投資集團(tuán)中央研究院遲成宇看來,燃煤電站的建設(shè)與運(yùn)營(yíng)是一個(gè)系統(tǒng)工程,材料的研發(fā)、評(píng)價(jià)、制造、部件考核需要產(chǎn)學(xué)研用結(jié)合共同攻關(guān)解決問題。“既要開發(fā)新材料,又要充分發(fā)掘材料的性能,根據(jù)使用條件不同,選擇合適的材料。”
“通過多年的發(fā)展,介質(zhì)溫度為600~620攝氏度的高溫材料在鍋爐、汽輪機(jī)、閥門及管道各方面已有良好的運(yùn)行業(yè)績(jī),證明其具有良好的可靠性。介質(zhì)溫度超過620攝氏度的高溫材料尚在開發(fā)中,尚待小規(guī)模工程的試驗(yàn)驗(yàn)證。”龍輝向記者介紹道。
據(jù)了解,已經(jīng)投運(yùn)的華能南京電廠700攝氏度關(guān)鍵部件驗(yàn)證試驗(yàn)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)700攝氏度穩(wěn)定運(yùn)行,將對(duì)國(guó)內(nèi)外近十種不同牌號(hào)的高溫合金材料及關(guān)鍵部件進(jìn)行實(shí)爐驗(yàn)證試驗(yàn)。
“結(jié)合二次再熱系統(tǒng)、緊湊型布置等技術(shù),掌握超超臨界二次再熱機(jī)組相關(guān)系統(tǒng)、布置、設(shè)備、安裝、運(yùn)行的核心技術(shù),可形成我國(guó)自主開發(fā)、設(shè)計(jì)和制造超超臨界二次再熱機(jī)組的能力,為未來
700攝氏度超超臨界燃煤發(fā)電機(jī)組示范工程的開發(fā)建設(shè)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。”龍輝表示。
采用二次再熱技術(shù)以提高機(jī)組效率是一項(xiàng)從上世紀(jì)50年代就開始研究應(yīng)用的技術(shù)。進(jìn)入21世紀(jì)第二個(gè)10年以來,國(guó)際上對(duì)燃煤火電機(jī)組節(jié)能減排的要求日益嚴(yán)格,國(guó)內(nèi)外發(fā)電企業(yè)和主機(jī)制造企業(yè)不約而同地重新開展了二次再熱機(jī)組的研發(fā)。“歐盟、美國(guó)和日本的‘700攝氏度’計(jì)劃的主機(jī)方案,無一例外地將二次再熱機(jī)組作為主要技術(shù)路線。”中國(guó)電力科技網(wǎng)CEO魏毓璞在接受記者采訪時(shí)表示,二次再熱、高參數(shù)成為高效超超臨界火電機(jī)組的主要方向之一。