金属材料在电厂中的应用与监督

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1、金属材料在电厂中的应用与监督神华国华台电：李晓东2010年11月18日目录一、中国电力工业的发展历程和现状二、SC与USC机组金属材料应用三、金属材料典型事故四、管道加工流程五、新型铁素体和奥氏体材料应用六、焊接与检验一、中国电力工业的发展历程和现状我国电力工业已经有120多年的发展历程。从1879年在中国第一次使用电能，1882年创办第一个火电厂，到1949年末，全国电力总装机容量为184.86万kW，列世界第21位。新中国成立以来，特别是改革开放以来，中国电力工业有了很大的发展，全国电力总装机容量到1980年

2、底达到6500万kW，1987年达到1亿kW，1995年达到2亿kW，2000年达到3亿kW，2005年达到5.17亿kW，2006年达到6.22亿kW，2007年达到7.13亿kW，2008年达到7.9亿kW。2009年末全国装机容量已达8.7407亿kW。2006～2009年连续4年，年装机容量为8000万～11000万kW，打破了美国在20世纪70年代创造的年装机容量4700万kW的世界纪录。一、中国电力工业的发展历程和现状一、中国电力工业的发展历程和现状一、中国电力工业的发展历程和现状2006年是中国电力

3、发展史上最辉煌的年份之一。全年投产超临界600MW机组26台，超超临界1000MW机组3台，这标志着我国电站设备设计、制造、安装和火电单机容量、蒸汽参数、环保技术等均达到了世界先进水平。从全国电力装机总容量和年发电量看，我国已成为世界第二电力大国。但是我们还应该清醒地看到，我国人均电力只有0.6kW左右，远远低于发达国家人均水平，而且离中等发达国家人均1kW的水平，也还有一定差距。因此，发展仍然是电力工业首要的和长期的任务。我国电力工业取得的显著成就，离不开发电设备制造业的国产化程度和水平的日益提高。它是推进电力

4、工业可持续发展的强劲支撑。中国的发电设备制造业从1953年起步，采用捷克技术，于1955年在上海生产出首台6MW火电机组；采用前苏联技术，于1958年在哈尔滨生产出首台25MW火电机组，同时建成了上海和哈尔滨两大制造基地。1974年在四川建成东方制造基地。除上述三大制造基地外，还有北京和武汉制造基地。首台100MW高压机组、125MW和200MW超高压机组、300MW亚临界机组分别于1967年9月在高井电厂、1969年9月在吴泾电厂、1972年12月在朝阳电厂、1974年11月在望亭电厂投运。引进美国CE和WH公

5、司技术生产的首台300MW、600MW亚临界机组分别于1987年7月在石横电厂和1989年11月在平圩电厂投运。与国外公司合作制造的首台600MW超临界机组于2004年11月在沁北电厂投运。首台1000MW超超临界机组于2006年11月28日在玉环电厂投运。一、中国电力工业的发展历程和现状我国一次能源结构的特点是:“富煤、贫油、少气”。我国能源以煤炭为主，煤炭消费占一次能源的70%，远高于世界平均水平（约30%）。预计全国发电装机容量到2020年为15亿kW，其中，火电将从目前的75%左右下降为66%，水电占22

6、.7%，核电、风电等新能源约占11.3%。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等技术目前还处于试验或示范阶段，近期要广泛发展是不现实的。从技术难度和现实性看，SC和USC配以常规的烟气净化装置已公认是一种洁净煤发电技术，是优化煤电结构的主要方向。符合当前中国的实际情况。所以超（超）临界机组是我国火电机组的主要发展方向。国家科技部863计划“超

7、超临界燃煤发电技术”课题研究结论：推荐现阶段我国发展超超临界机组，其参数为P=25Mpa～28MPa，T＝600℃/600℃，一次再热。一、中国电力工业的发展历程和现状USC机组就是通过提高火电机组锅炉的蒸汽温度、压力参数来提高机组效率的。温度参数对效率的影响更为显著。而提高蒸汽参数遇到的关键问题是金属材料的耐高温、高压及焊接和热处理问题。我国正在建设的USC机组大量采用的新型铁素体耐热钢为SA213-T23、T91、T92；SA335-P91、P92、P122；新型奥氏体耐热钢为SA213M-S30432(SU

8、PER304H)、TP310HCbN(HR3C)。SC/USC锅炉承压部件用钢选择如下表所示承压部件超临界超超临界水冷壁T1,T2,T11T1,T2,T11；T23/T24过热器再热器T12,T22,T23,T91,TP304H,TP347HT12,T22,T23,T91,T92,TP310HCbN(HR3C)、A213M-S30432(SUPER304H)主汽P91P9