℃超超临界机组用国产新型耐热钢及其焊接材料解析

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1、2021/7/3完善600℃、开发700℃超超临界机组用国产新型耐热钢及其焊接材料2021/7/3摘要：本文简要概述了中国电力工业发展的现状，论述了超超临界（USC）技术是未来我国火电机组的主要发展方向。指出了发展超超临界机组的关键技术之一是金属材料和焊接材料耐高温、高压及焊接和热处理问题。完善600℃、开发700℃超超临界机组用国产新型耐热钢及其焊接材料，使超超临界发电技术成为我国火电发展的主流和强项。关键词：超超临界国产化新型耐热钢焊接材料2021/7/3一、概述我国是全球除美国以外的第二大电力生产国与电力消费国。2011年，我国用电量持续增长，电力规模继续增大，结构有所改善，质

2、量和技术水平进一步提高，节能减排成效显著。截至2011年底，全年全国发电量47217亿千瓦时，发电装机容量达到10.56亿千瓦；其中，火电装机容量7.65亿千瓦，水电装机容量2.30亿千瓦，核电装机容量1250万千瓦，风电并网装机容量4505万千瓦。2021/7/3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。2021/7/32011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

3、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。2021/7/3二、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。2021/7/3我国一次能源结构的特点是:“富煤、贫油、少气”，我国能

4、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%。2021/7/3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改变，火电将在相当长时期内占据主导地位。由于我国一次能源以煤炭为主，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。2021/7/3我国电力发展的基本方针是:提高能源效率，保护生态环境，加强电网建

5、设，大力开发水电，优化发展煤电，安全、高效发展核电，适度发展天然气发电，鼓励新能源发电。优化发展煤电，主要是提高燃煤发电机组的效率和减少污染物的排放。2021/7/3发展燃煤发电机组，烟气排放中会有更多的SOx、Nox和CO2，并排出大量的灰渣和污水。给人类带来四大环境问题：温室效应、酸雨、臭氧层破坏和大气污染。2021/7/3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等技术处于试验或示范阶段，在我国近期广泛发展是不现

6、实的。2021/7/3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。2021/7/3国家科技部863计划“超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。我国在运的33台1000MWUSC机组的实践，已充分证明了，我国大力发展USC机组的必然性和正确性2021/7/3三、我国超超临界机组的发展现状超超临界火电机组是世界上成熟先进的发电技术，目前主蒸汽/再热气温

7、度为600℃的超超临界机组供电效率可达44~45%，在经济发达国家中广泛应用并得到了显著的节能和减少污染的效果，并且正进一步向更高参数方向发展。2021/7/3进入21世纪，中国加大了超超临界发电技术的开发力度，加快了超超临界发电机组的建设步伐。原国家电力公司在2000年针对当时国际上燃煤发电技术的发展趋势，并结合我国的具体国情提出“超超临界燃煤发电技术”课题。2021/7/3课题研究的目的是：在立足于通过国际市场采购已商业化的耐热金属材料的基础上确定我国