火力發(fā)電機組材料的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢探討

1、wd專業(yè)整理學習資料整理分享火力發(fā)電機組材料的研究現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢探討（一）火力發(fā)電機組材料的研究現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢探討（一）【保護視力色】【打印】【進入論壇】【評論】【字號大中小】200707021057周榮燦范長信李耀君由于市場競爭的加劇，火力發(fā)電行業(yè)目前面臨兩個方面的壓力：一是需要降低發(fā)電成本；二是人們對全球環(huán)境問題日益關注，要求電廠降低SOx、NOx、CO2的排放，滿足嚴格的環(huán)保要求。發(fā)展?jié)崈裘喊l(fā)電技術是解決這些問題的關鍵。在目前

2、以及將來的一段時間內，在眾多的潔凈煤發(fā)電技術中，超超臨界發(fā)電技術具有較高的效率和最低的建設成本，其繼承性和可行性最高。超臨界(SC)和超超臨界(USC)機組的參數(shù)比較見表1。表1超臨界和超超臨界機組參數(shù)比較機組類型主蒸汽壓力MPa主蒸汽和再熱蒸汽溫度℃比亞臨界機組提高的效率%超臨界(SC)≥24540~560~2超超臨界(USC)≥28580~4除了20世紀50~60年代投運的幾臺USC機組外，從90年代初到目前為止，全世界已經新建US

3、C機組超過60臺，其參數(shù)還在不斷提高。我國也在積極發(fā)展超超臨界燃煤發(fā)電技術，目前，已有數(shù)臺USC機組在建。按照我國電力發(fā)展規(guī)劃，2003年至2010年，新建的火電機組有40%為SC機組(占已建火電機組的15%)；2010年至2020年：600MW及以上新建火電機組將全部為SC機組；新建火電機組50%以上為USC機組(占已建火電機組的30%)。材料技術在超超臨界發(fā)電中的作用材料技術在超超臨界發(fā)電中的作用wd專業(yè)整理學習資料整理分享更高的拉

4、伸屈服強度和蠕變松弛強度、在蒸汽環(huán)境下的抗應力腐蝕能力以及足夠的韌性、塑性等以避免蠕變裂紋的形成。因此，機組的啟停、變負荷與煤質的波動要求厚壁部件如轉子、缸體、閥門等的材料有低的熱疲勞和蠕變疲勞敏感性。對再熱蒸汽溫度高于593℃的低壓轉子還必須考慮材料在該溫度范圍內的回火脆性。國外耐熱鋼開發(fā)計劃國外耐熱鋼開發(fā)計劃在20世紀50～60年代國外曾投運了幾套USC機組，其中包括美國Philo的6號機組(125MW，31MPa，621℃565℃

5、538℃)、Eddystone的1號機組(325MW，34.5MPa，649℃566℃566℃)，英國Drakelow的12號機組(375MW，24MPa，593℃)，德國Hls化工廠的自備電廠1號機組(85MW，29.4MPa，600℃560℃650℃)等。但由于技術和經濟原因，美國和德國的機組都只能降低參數(shù)運行，如美國Eddystone的1號機組大多數(shù)時間是在32.4MPa、605℃的參數(shù)下運行的。制造和運行中出現(xiàn)的多數(shù)問題都是材料

6、問題。受當時的材料技術水平限制，厚壁部件采用的鋼種是奧氏體耐熱鋼，但奧氏體鋼的低導熱系數(shù)和高熱膨脹系數(shù)會引起高溫熱應力和疲勞開裂?？紤]到建設成本和可用率，后來新建機組的參數(shù)退回到了亞臨界參數(shù)。直到20世紀70年代中期能源危機的出現(xiàn)及隨后的燃料價格攀升，才使人們重新考慮高參數(shù)發(fā)電技術，由此促成了一系列發(fā)展超臨界和超超臨界發(fā)電技術的合作研發(fā)項目。由于已充分認識到耐熱材料對成功實現(xiàn)高參數(shù)機組建造和可靠運行的決定作用，這些研發(fā)項目都把耐熱材料的