700℃超超临界锅炉高温过热器再热器用GH984G新材料焊接工艺研究
700℃先进超超临界锅炉过热器管用新型镍基高温合金GH750的组织和性能研究

a n d in f e p l a s t i c i t y .T h e s u p e r - a l l o y a l s o h a s r e ma r k a b l e h i - t e mp e r a t u r e s t r e s s - r u p t u r e, i . e . , t h e 7 6 0 ℃ / 1 0 5 h
盘 隧与 院 :
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7 0 0 o C 先进 超超 临界锅炉 过热器管用新型镍基 吉 日 厶 同 皿 口 金G H 7 5 0的组 织 和 性 能研 究
赵双群 ,符 锐 ,林 富生
( 上海发 电设备成套设计研究院有限责任公司 ,上海 2 0 0 2 4 0)
ห้องสมุดไป่ตู้
摘
要 :G H 7 5 0是一种我 国 自主研发 的 、可 以应用于 7 0 0℃先进 超超临界锅 炉过热器/ 再热器 管的新型镍基
s t r e s s - r u p t u r e s t r e n g t h >1 0 0 MP a . An d a f t e r l o n g t e r m a g e i n g a t 7 0 0 -8 5 0 o C, t h e a l l o y s t i l l e x h i b i t s mi c r o s t uc r t u r e
e x c e l l e n t me c h a n i c a l p r o p e r t i e s ,i n c l u d i n g b o t h h i g h r o o m t e mp e r a t u r e s t r e n g t h a n d e l e v a t e d ・ t e mp e r a t u r e s t r e n g t h,
超超临界机组锅炉高温材料的选择和应用

超超临界机组锅炉高温材料的选择和应用根据现今全球超超临界机组中百万千瓦级的动态发展情况,分析已有的机组参数。
超超临界锅炉用耐高温材料与其参数是紧密联系在一起的,研究并开发应用超超临界锅炉的高效性能、方便加工和经济性新型材料,是未来发展的主要方向。
标签:超超临界锅炉;高温材料;选择及应用在国民经济稳定持续增长的大背景中,人们不断的增加电力需求和国家实施节能减排的政策,建设容量大、效率快、参数高及节能好的机组是我国电力的发展趋势。
提高锅炉的蒸汽压力、温度以及其他参数都能有效提高发电厂的发电效率,其中温度的影响效果最明显。
现今国际上超超临界机组的参数为初压力24.1-31MPa,其主蒸汽/再热蒸汽的温度是580℃-600℃/580℃-610℃,用USC作表示。
而其使用金属材料的耐高压、耐高温与焊接问题是如何提高蒸汽参数这个问题中所存在的首要技术难题。
1 高温材料的选择开发具有更好耐高温性的耐热钢是发展高效超超临界火力发电机组的关键技术,让他们适用在更高的温度范围。
现今全球在管道及锅炉的用钢发展可大致分为两方向:(1)发展铁素体耐热钢,马氏体、贝氏体及珠光体耐热钢都被统称作铁素体耐热钢;(2)发展奥氏体耐热钢。
全球先进国家所研制推广以及普通采用新的耐热钢种有三大类:a.新型细晶强韧化铁素体耐热钢;b.新型细晶奥氏体耐热钢;c.高铬镍奥氏体钢。
2 高温材料的应用在过热器以及再热器的用钢方面,不仅需要满足蠕变的强度,还必须满足蒸汽侧抗氧化的性能以及向火侧抗腐蚀与冲刷的性能。
所有的铁素体钢几乎不能用在蒸汽温度高于565℃的过热器或者再热器中,这里使用奥氏体钢在需要耐高温的部件上。
这里对几种高温材料进行详细描述。
2.1 T91/P91T91具有良好的力学性能,其结构及性能具有较好的稳定性,焊接与工艺性能优良,具备较高的持久与抗氧化性。
和TP304H作对比,T91的导热系数相对较高、热膨胀系数相对更低、持久强度中的等强温度相对较好以及等应力温度相对更高,并分别到达625℃及607℃。
700℃等级超超临界汽轮机用材探讨

700℃等级超超临界汽轮机用材探讨彭建强【摘要】By combining domestic and international advanced research data of materials for ultra -super critical steam turbine , this paper provides the candidate materials as well as research and development focus of material tech -nology in China for 700℃class steam turbine .%综合国内外先进超超临界汽轮机材料方面的研究资料,给出我国700℃等级汽轮机用候选材料及材料技术的研发重点。
【期刊名称】《大型铸锻件》【年(卷),期】2014(000)001【总页数】9页(P1-8,38)【关键词】700℃等级超超临界汽轮机;材料;持久强度【作者】彭建强【作者单位】哈尔滨汽轮机机厂有限责任公司,黑龙江150046【正文语种】中文【中图分类】TG132.2+2高温材料是先进超超临界机组的重要基础,只有明确合适的高温材料,才能更快、更好地实现先进超超临界机组的建造和运行。
本文综合近年来国内外先进超超临界汽轮机材料方面的研究成果,分析了国内外700℃等级超超临界汽轮机用材及其相关技术的研发情况,给出了我国700℃等级汽轮机用候选材料及材料技术的研发重点。
1.1 高中压转子材料研究(1)欧洲欧洲在700℃超超临界汽轮机转子材料研发上主要采用现有成熟合金的技术路线,在AD700项目中选择IN625、IN617、Nimonic263等作为高中压转子材料,并已采用IN625和IN617合金成功制造出了全尺寸转子锻件。
与此同时,也通过优化成分和调整热处理等工艺参数对现有合金进行了改进,比如IN718、DT706、DT750等合金,以满足700℃以上超超临界汽轮机高中压转子的要求。
700℃超超临界机组用国产新型耐热钢及其焊接材料解析

二、USC机组是我国火电发展的必然趋势
电力是一种应用广泛,使用方便的清洁能源。 电力是二次能源,它是由煤炭、石油、天然气、 水利、核能以及风力等转换而成的。电力在终 端能源总构成中所占的比例已成为衡量一个国 家现代化程度的重要标志。
2019/8/28
我国一次能源结构的特点是:“富煤、贫油、少 气”,我国能源以煤碳为主,我国煤炭消费占 一次能源的70%,远高于世界平均约30%的水 平。预计全国发电装机容量到2020年为18亿 千瓦,其中火电将从目前占总容量的75%左右, 下降为66%,水电占22.7%,核电、风电等新 能源约占11.3%。
2019/8/28
四、完善600℃USC机组的关键技术—— 新型耐热钢的开发、焊接及热处理
USC机组就是通过提高火电机组锅炉蒸汽温度、 压力参数提高机组效率,特别是温度参数对效 率的影响更为显著,而提高蒸汽参数遇到的主 要关键技术是金属材料及焊接材料的耐高温、 高压及焊接和热处理问题。
2019/8/28
2019/8/28
(1).开展新型耐热钢合金化机理、力学性能、强韧化机 理、高温持久强度、抗烟气腐蚀、抗蒸汽氧化及寿 命评估方面的研究工作。
(2).开展新型耐热钢,经过长期高温运行后,钢材显微 组织及性能变化规律的研究。
(3).开展新型耐热钢异种钢焊接接头早期失效机理研究。 (4).进一步研究和掌握P91钢管的合金化、强韧性强化
P91 Al672B70CL32
P92/P122/E911 A691Cr1-1/4CL22
再热热段 给水管道
P91 WB36
P91/P92 WB36
2019/8/28
为了更好的发展SC、USC机组,在大量引进 国外先进的新型耐热钢的过程中,要加快国产 新型耐热钢的开发,为了确保USC机组的稳步 发展,应开展以下几方面的试验研究工作。
中国科学院金属研究所和宝钢特钢公司在700℃超超临界机组用GH984G锅炉管方面取得重要进展

中国科学院金属研究所和宝钢特钢公司在700℃超超临界机组用GH984G锅炉管方面取得重要进展周兰章;郭建亭【期刊名称】《中国材料进展》【年(卷),期】2015(34)4【摘要】700℃超超临界燃煤发电机组可大幅度提高燃料的热效率,这对我国降低煤耗、节省能源、环境保护意义重大。
欧盟、美困、日本等发达国家和我国都先后将700℃超超临界机组列入重大开发项目,其关键技术之一是过热器、再热器、管道等高温管材。
欧美日正在研发的700℃超超临界机组用镍基高温合金管材有IN740、CCA617、N263、H230、H282等,但尚待定型。
【总页数】2页(P331-332)【关键词】超超临界机组;中国科学院金属研究所;锅炉管;镍基高温合金;特钢;宝钢;燃煤发电机组;节省能源【作者】周兰章;郭建亭【作者单位】中国科学院金属研究所【正文语种】中文【中图分类】TG142.71【相关文献】1.中国科学院与美国Synopsys公司共建实验室/中国科学技术大学获国际火灾科学大会举办权/中国科学院在强场物理研究方面取得重要进展 [J],2.白春礼副院长当选亚太材料学会副主席/中国科技大学在量子通信实验领域取得重要进展/大连化学物理研究所在分子反应动力学领域取得重要进展/化学研究所有机纳米粒子的光学特异性研究取得重要进展/大气物理研究所获IT业国际大奖/广州地球化学研究所项目获省科学技术奖一等奖 [J],3.生态环境中心"高效样品前处理技术研究"获"CAIA"奖一等奖/高能物理研究所发现一新共振态/固体物理研究所在"KDP"材料研究中取得重要成果/昆明植物研究所抗SARS化合物X-61研究取得新进展/周口店遗址附近发现"田园洞人"化石/兰州化学物理研究所离子液体研究水平达到了新的高度/兰州化学物理研究所在微生物研究领域获突破/上海分院封松林、徐军获第四届上海市自然科学牡丹奖/物理研究所全固态高功率宽调谐蓝光源的研制获重要进展/物理研究所提出一种新的量子点形成机制/物理研究所在SiC单晶生长方面取得重大进展/成 [J],4.宝钢特钢首批小口径700℃超超临界电站高压锅炉用合金管面市 [J], ;5.中国科学院微生物研究所在阿维菌素高产菌株构建方面取得重要进展 [J],因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
700℃超超临界火力发电机组高温压力管道用材研究进展

700℃超超临界火力发电机组高温压力管道用材研究进展赵远;岳庚新【摘要】介绍了美国、日本及欧洲等国家700℃超超临界火力发电机组及压力管道高温用材的开发现状,并对目前国际上700℃超超临界火力发电机组较有竞争力的几种镍基合金候选材料进行了对比分析.结合我国在相关领域的研究情况,分析了目前我国700℃超超临界火力发电机组研究中存在的问题.指出Inconel 740H镍基合金的持久强度和抗腐蚀性能最好,但其焊接接头的高温长时性能研究尚不成熟,电站高温合金材料的选择和研发尚未完全解决,该问题仍将是世界各国的研究重点.%In this article, it introduced 700℃ ultra-supercritical coal-fired power unit of USA, Japan and Europe and other countries, as well as the development status of high temperature pressure pipe material. It also conducted comparative analysis for several competitive nickel-based alloys materials of 700 ℃ ultra-supercritical coal-fired power unit. Combined with research situation in the relevant field, it analyzed the existing problems in 700 ℃ ultra-supercritical coal-fired power unit in China. It pointed that the enduring strength and corrosion resistance of Inconel 740H nickel-based alloy are the best, but the high temperature long time performance research of its welded joint is immature, the selection, research and development of power station high temperature alloy material has not yet been completely solved, the problem will continue to be a research focus in various countries in the world.【期刊名称】《焊管》【年(卷),期】2016(039)009【总页数】5页(P26-29,33)【关键词】管道;700℃超超临界;A-USC;高温合金材料【作者】赵远;岳庚新【作者单位】天津诚信达金属检测技术有限公司, 天津 300384;天津诚信达金属检测技术有限公司, 天津 300384【正文语种】中文【中图分类】TG113.2随着国民经济的迅速发展,社会生活对电力的需求越来越大,而现代科技水平对绿色能源的开发远不能满足日益增长的能源需求。
超超临界直流锅炉高温再热器改造分析研究探讨

超超临界直流锅炉高温再热器改造分析研究探讨发布时间:2022-08-18T03:09:11.709Z 来源:《当代电力文化》2022年第7期作者:喻远清[导读] :以新昌电厂超超临界机组DG2060/26.15-Ⅱ2型直流锅炉高温再热器为研究对象,喻远清国家电投江西电力工程有限公司南昌分公司江西南昌 330117摘要:以新昌电厂超超临界机组DG2060/26.15-Ⅱ2型直流锅炉高温再热器为研究对象,新昌电厂#2锅炉高温再热器发生过多次泄漏问题,对机组长期安全、稳定、经济运行带来一定的影响,本次针对锅炉高温再热器受热面泄漏部位进行分析,查找原因,并提出相应改造方案,解决#2锅炉泄漏问题,提高机组运行可靠性。
关键词:锅炉;高温再热器;泄漏;改造1 前言新昌电厂位于南昌市新建区樵舍镇,装设二台东方锅炉(集团)股份有限公司2×700MW 超超临界参数燃煤汽轮发电机组,锅炉为DG2060/26.15-Ⅱ2 型复合变压运行的超超临界本生直流锅炉,一次再热、单炉膛、尾部双烟道结构,采用烟气挡板调节再热汽温,固态排渣、全钢构架、全悬吊结构、平衡通风、露天布置、前后墙对冲燃烧。
高温过热器布置在水平烟道,横向节距228.6mm,纵向节距70mm。
横向共布置96排,纵向20排,10根管子绕。
2 高温再热器泄漏情况及原因分析新昌电厂自2018年至今近四年,锅炉高温再热器共发生过四次泄漏。
从上述的四次高温过热器泄漏的共性原因分析发现均为滑动块焊缝处存在缺陷。
机组在运行过程中,高温再热器管滑动副Ⅰ型滑块不断的受相邻管L型滑块碰撞、碰磨、挤压,在滑块焊缝处产生损伤,长期高温条件下运行产生裂纹,导致管道泄漏,同时在现场检修中没有可靠的无损检测方法能快速全面检查滑块焊缝处裂纹缺陷。
3 高温再热器改造3.1 高温再热器改造材质选择新昌电厂高温再热器原设计管材壁温根据壁温计算结果,进口段TP347HFG材质壁温为592℃,远低于该材质的最高使用温度,同时强度计算材料的壁厚裕度也较大。
700℃超超临界机组用国产新型耐热钢及其焊接材料

电力装机容量和全年发电量均占世界第二位, 这标志着我国电力工业上了一个新台阶。我国 电力工业取得了举世瞩目的成就,有力地支撑 了国民经济快速健康发展对电力的需求。
2020/10/28
2011年,全国在运百万千瓦超超临界火电机组已经达 到40余台。其中宁夏灵武电厂二期工程百万千瓦机组 是世界上首个百万千瓦超超临界空气冷却发电机组项 目,将促进我国富煤、贫水地区电力工业的可持续发 展。虽然我国USC机组的发展取得了举世瞩目的发展, 但USC机组用高温高强度钢材、焊材国产化研制和应 用性能研究工作薄弱,因此,完善600℃、开发700℃ 超超临界机组用钢和焊材及其性能随温度、使用时间、 变化规律的研究,已成为发展 USC技术的关键。
2020/10/28
四、完善600℃USC机组的关键技术—— 新型耐热钢的开发、焊接及热处理
USC机组就是通过提高火电机组锅炉蒸汽温度、 压力参数提高机组效率,特别是温度参数对效 率的影响更为显著,而提高蒸汽参数遇到的主 要关键技术是金属材料及焊接材料的耐高温、 高压及焊接和热处理问题。
2020/10/28
优化发展煤电,提高火电机组效率、减少污染 的洁净煤发电技术有:循环流化床(CFBC)、 增压流化床(PFBC)、整体煤气化联合循环 (IGCC)及超临界(SC)与超超临界 (USC)。但是,CFBC、PFBC、IGCC等技 术处于试验或示范阶段,在我国近期广泛发展 是不现实的。
2020/10/28
从以上电源结构发展情况可以看出,火电比重 随核电、可再生能源比重的增加而减少,但到 2020年前,我国以火电为主的电源结构不会 发生根本次能源以煤炭为主,所以我国的能 源发展政策是煤为主体,电为中心,保障社会 经济的可持续发展。
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关键 词 : 7 0 0℃ 先 进 超 超 临 界 锅 炉 ;GH9 8 4 G铁 镍 基 高温 合 金 ; 高 温 持 久 性 能
中图分类号 : TK 2 2 3 . 3 文献标识码 : B 文章编 号 : 1 6 7 2 — 4 7 6 3 ( 2 0 1 7 ) 0 4 — 0 0 5 6 — 0 4
施, 整 体性 能得 到 大 幅提 升 , 持 久 寿 命 成倍 增 加 , 热稳 定性 增 强 , 通过一定的 C r含 量 保 证 合 金 具 有 良好 的抗氧 化和 抗腐 蚀性 能 。
产的B YH一 1镍基 焊 材首次 对 GH9 8 4 G 小 口径 管
进 行焊 接 , 同时焊后 选 择 焊 态 和热 处 理 态 对 焊 接 接头进 行 了焊接 工 艺性 能试 验研究 。
试 验 用 GH9 8 4 G 铁镍 基 合 金 管 由宝 山 钢 铁
集 团提供 , 供货 状 态 为 固溶 态 , 焊丝 B YH- 1由北
2 1 C o 。而 且 GH9 8 4 G合金 含 F e达 2 O 左
Hale Waihona Puke 右, 相 应 Ni 含量减少 , 具有低成本 优势 , 其 他 合 金中 F e 均 为 杂质 元 素口 ] 。GH9 8 4 G合 金 的成 分 特点将 带 来 十分 可 观 的经 济 效 益 , 同时 GH9 8 4 G
第 4 8卷 第 4期
2 0 1 7年 7月
锅 炉 技 术
BOI LER TECH NO LOG Y
Vo 1 . 4 8,No . 4
J u l y ,2 01 7
【 制造 ・ 质量 ・ 标准・ 材 料】
7 0 0℃ 超 超 临界 锅 炉 高 温 过 热 器 再 热 器 用 G H 9 8 4 G 新 材 料 焊 接 工 艺 研 究
表 3 G H 9 8 4 G焊 接接 头 室温拉 伸和 弯 曲试 验
GH9 8 4 G铁镍基合金管规格为 咖 3 3 . 7 mm ×7 . 1 mE, 焊接 坡 口如 图 1 所 示 。高合 金在 焊接
第 4期
刘 国平 : 7 0 0℃超 超 临 界 锅 炉 高 温 过 热 器 再 热 器 用 GH9 8 4 G 新 材 料 焊 接 工 艺 研 究
5 7
2 焊 接 坡 口及 焊 接 工 艺
2 . 1焊接 坡 口
液 压万 能 材料试 验 机 上 进行 室温 拉 伸 试 验 , 结 果 见表 3 。从 表 3中看 出 , GH9 8 4 G 焊 态 和 热 处 理 态 焊接 接 头 的室 温 抗 拉 强 度 均 满 足 相 关 标 准 对 母 材 的规定 值 。
0 前 言
GH9 8 4 G是 中 国 科 学 院金 属 研 究 所 自主 开
合金 保 持 了 GH9 8 4原 合 金 热 加 工 性 能 好 的 优 点, 可作 为 7 0 0 o C 先 进 超 超 临 界锅 炉 高 温 过 热器
和再 热 器 的重要候 选 材料 。 GH9 8 4 G铁 镍 基 合 金 为 国 内 外 首 次 焊 接 , 现在还没有成 熟的焊接 工艺 , 该 材 料 的 焊 接 还 有 一 些 尚未 解 决 的 问 题 , 如: 没 有 与 母 材 匹 配
的焊 材 , 是选用 6 1 7 B焊 材 还 是 选 用 7 4 0 H 焊 材, 没有相 关 的试 验 数据 ; 焊 后 是 否 需 要 时 效 热 处 理 。因此 研究 GH9 8 4 G 的焊 接 工 艺对 解决 该 材料 的 焊接 问题具 有极 大 的参考 和借 鉴 意义 。
冶功 能材 料有 限公 司提 供 , 母 材 及 焊 材 的化 学 成
分见 表 1 。
表 1 母材 和焊 丝 的化 学成 分
( wt )
收 稿 日期 : 2 0 1 7—0 4 1 7
作者简 介 : 刘 国平 ( 1 9 6 1一 ) , 男, 主要从事锅炉压力容器制造方面的工作 。
发 的高 温铁 镍基 合 金 , 其强化机理以 C r 、 Mo 、 Nb 等元 素进 行 固溶 强 化 、 以少 量 Al 、 Ti 进行 沉 淀 强 化 的时 效 强 化 型铁 镍 基 高 温 合 金 。GH9 8 4 G 合
金 是 在舰 船 锅 炉过 热 器材 料 GH9 8 4基 础上 发 展
与 国外类 似 高 蒸 汽 参 数 过 热 器 管 材 合 金 比
较, GH9 8 4 G合金 中不含 C o , 而 I n c o n e l 7 4 0 、 I n c o n e l 6 1 7和 Ni mo n i c 2 6 3等 合 金 都 含 有 1 2
~
1 试 验 用 材 料
刘 国平
( 上 海 锅 炉 厂 有 限公 司 ,上 海 2 0 0 2 4 5 ) 摘 要 : 试验选用 7 4 0 H 镍基焊材为填充金属 , 焊 接 GH9 8 4 G铁镍基高温合金 , 通 过 焊 接 接 头 的 常 温 力 学 性 能、 高 温 短 时 拉 伸 性 能 及 高 温 持 久 性 能试 验 。结 果 表 明 : 焊接 接头的常温 、 高 温 力 学 性 能 均 满 足 相 关 标 准 的 规 定; 可 考 虑 生 产 制 造 中免 除焊 后 热 处 理 , 仅 通 过 机 组 运 行 过 程 中 进 行 自然 时 效 , 同样 能 满 足 该 材 料 的 使 用 要 求; 该材料可作为 7 0 0℃ 先 进 超 超 临界 锅 炉 高温 过热 器 和 再 热 器 的 重 要 候 选 材 料 。
本 试 验采 用 北 京 北 冶 功 能 材 料 有 限 公 司 生
的起来 的 。GH9 8 4 G 改 进 型 合 金 通 过 在 GH9 8 4 原 合金 基 础 上 , 添加 晶 界 强 化 元 素 、 增 加 强 化 元 素 Al 含量 、 适 当增加 C r 含量、 降低 F e 含 量 的措