火电机组高端锅炉耐热钢特点和国产化进程.doc

火电机组高端锅炉耐热钢特点和国产化进程管理提醒： 本帖被 ez-wzx 执行锁定操作(2010-02-15) 1 火电机组选材我国火电机组的生产制造主要是超超临界和超临界机组，亚临界机组的比例很小，今后发展超超临界的比例将要超过超临界机组。在超临界机组中高端用耐热钢主要是T91/P91、TP347H、TP347HFG。在超超临界机组中高端用耐热钢主要是T92/P92、T91/P91、T122/P122、TP347HFG、Super304H、HR3C以及XA704、NF709R。目前国内建造中紧缺的是P91、T92/P92、TP347HFG、Super304H和HR3C，其中T91/P91、T92、TP347HFG和Super304H国内已经供货，P92和HR3C全部依赖进口，供不应求，价格昂贵。2 高端锅炉耐热钢的特点铁素体钢主要集中在T91/P91、T92/P92、T122/P122，都是马氏体钢，国际上习惯称为铁素体钢。共同的特点是含Cr量在9%12%Cr，加入W、Mo固溶强化元素和少量析出强化元素，如Nb、V、N、B以及Cu。以下介绍几种耐热钢的主要特点。2.1 T91/P91钢1）T91/P91钢的强化主要依靠M23C6析出相的强化，其次是MX相强化和Mo的固溶强化，在高温长时使用后会析出相，当相在 650高温下使用时抗腐蚀性能显得不足，主要表现在抗蒸汽腐蚀和抗晶间腐蚀性能方面。在欧洲，超超临界锅炉中采用Super304H钢管制作过热器管使用曾发生蒸汽腐蚀剂严重的现象。研究表明，管内壁经过喷丸处理，使表面50级厚度变成细晶，表层硬度也相应地提高，抗蒸汽腐蚀性能明显提高。在机理方面，有人认为晶粒细化后提高了晶内Cr量往晶界和内层表面的扩散速度，保证了管内壁表层中的Cr含量，因而提高了抗蒸汽腐蚀性能。目前国内已能大批量喷丸处理，成本较高。3）晶间腐蚀关于晶间腐蚀，近年来用户提出供货钢管必须抗晶间腐蚀，是防止钢管在运行前发生晶间腐蚀而开裂。根据我们几年的研究，Super304H晶间腐蚀性能与成分和热处理工艺有关。晶间腐蚀的机理是晶界富集M23C6后导致晶界及邻近区域贫Cr，在650 700敏化处理后会产生晶间腐蚀。因此，生产Super304H炼钢中C、Nb含量必须控制，钢管固溶热处理后必须快冷。4）晶粒度目前用户订货中要求7级。这种要求是基于抗蒸汽腐蚀要求，日本有学者认为8级晶粒度会使抗蒸汽腐蚀性能大幅度提高，可以不进行喷丸处理。3 高端锅炉耐热钢国产化的进程T91/P91钢在80年后期随着美国CE公司超临界机组的进口而引进。90年代初我们开展了T91钢的研究并开始了国产化的进程，经过几年努力，研究院、钢厂、锅炉厂的紧密合作，宝钢、长钢生产的钢管都通过了评审，批量供应锅炉厂使用。P91的进程较慢，由于炼钢和热加工条件的限制，直到目前我国还不能生产P91全部规格钢管，只能生产直径小于800mm的大口径、厚壁管。目前，武汉重型铸锻件公司、成都无缝钢管厂、北方重工集团、江苏扬州诚德钢管公司、天津钢管公司、河北宏润钢管公司能生产部分大口径钢管，大规格厚壁管仍然是从日本、欧洲、美国进口。国外进口管质量良莠不均，价格昂贵，工期不保，对锅炉厂制造和电站建设压力很大，由于原材料涨价太快，锅炉厂在销售机组后出现大幅度亏损。T92/P92钢国产化工作，主要是从90年代末国内合作进行T92的研究和国产化工作的。2006年宝钢通过T92钢管评审后开始批量供货，供应锅炉厂热轧钢管。P92钢管国内正在试制阶段，现在全部依靠进口。进口管不同程度的存在-铁素体。TP347H国内生产已有十年。TP347HFG国内也已经试制成功，宝钢、江苏宜兴钢管厂等厂家已批量供货。钢铁研究总院在1996年开始了Super304H钢的研究，2003年科技部下达863计划与宝钢、哈锅一起进行国产化研究和试制。通过十年来各单位共同努力，对钢的成分、热变形、热处理、晶间腐蚀，高温长时时效和高温持久试样的组织和相结构分析，通过钢厂设备改造和大生产的批量试制，终于获得了成功。2008年已有五家企业通过评审，现已大批量向锅炉厂供货，有宝钢、浙江久立特材科技公司、江苏武进钢管公司、江苏华