700℃超超临界机组用Alloy 617 mod时效析出相

研究了Alloy617mod在750℃下时效3000h过程的析出相种类及其对室温硬度和冲击性能的影响。Alloy617mod时效后析出M23C6碳化物和γ′相。随时效时间延长，晶内、晶界析出物数量增多，晶界碳化物尺寸和分布无明显变化。经300h时效后，M23C6和γ′相产生析出强化，提高了合金硬度。晶界碳化物导致界面结合强度降低，晶界成为裂纹的发源地，引起冲击吸收能量降低。时效过程γ′相与基体相保持共格关系，产生共格应力，有利于硬度提高；同时γ′相析出强化使晶界附近难以协调塑性变形，易导致开裂，也引起冲击吸收能量降低。时效300-3000h过程的时效态Alloy617mod硬度和冲击吸收能量分别为207-214HB和75～83J，具有良好的稳定性。

700℃超超临界火电机组用高温材料研究进展

综述了当前世界各国重点研究的700℃超超临界火力发电机组锅炉用水冷壁、过(再)热器、主蒸汽管道及高温出口集箱用高温材料的显微组织、性能现状及研究进展。对于水冷壁可选用HCM12钢和Inconel 617合金作为其高温段备选材料;Inconel 740合金改良后制得的Inconel740H合金因具有优良的持久蠕变强度和焊接性能,应是高温过(再)热器、主蒸汽管道及高温出口集箱的主要备选材料。今后的研究应通过实践进一步验证上述材料的高温持久强度及蠕变强度,并探索合理的热加工工艺,提高其热加工性能和焊接性能,降低材料的成本。

700℃超超临界燃煤发电机组关键部件验证试验平台控制系统设计

为使我国首个700℃超超临界燃煤发电机组关键部件验证试验平台能够安全、高效、长周期运行,结合日立H5000M DCS特点,设计了该机组关键部件验证试验平台控制系统,通过分析项目组态、调试过程中遇到的问题,完善了控制系统功能设计,建立了有效的控制运行策略。经现场冷态调试及热态调试,该控制系统超调在0.5%以内,响应时间为60s,升温速率为2~3℃/min,控制效果良好。目前,试验平台已通过168h试运行,系统整体运行平稳,控制系统的稳定性和调节性良好,自动投用率达到100%,联锁投入率达到100%。

太钢700℃超超临界电站锅炉用TG700C新型耐热无缝管的开发

太钢通过对成分进行优化设计，采用原料→电炉冶炼→AOD精炼→LF处理→模注→锻造→热挤压→冷轧→热处理→检验的工艺路线，开发出了不同规格的小口径TG700C新型耐热无缝管，其成分、晶粒度、夹杂、常温力学性能、高温力学性能、高温持久性能等各项指标均满足ASMESA-213M的相关标准要求，可应用于600-700℃超超临界电站锅炉过热器、再热器等关键部件。

700℃超超临界锅炉高温过热器再热器用Sanicro 25新材料焊接工艺研究

试验选用Alloy 617 mod镍基焊材为填充金属,焊接Sanicro 25奥氏体不锈钢管,通过了焊接接头的常温力学性能、高温短时拉伸性能、高温时效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。

700℃超超临界锅炉再热器集箱选材分析

介绍了700℃超超临界锅炉再热器集箱候选的GH984G、HR6W铁镍基合金、617B和740H镍基合金等新材料性能。对选用HR6W、617B、740H大口径管制造的不同外径、不同设计温度的700℃超超临界锅炉再热器集箱进行了分析计算,分析了HR6W、617B、740H大口径管用于700℃超超临界锅炉再热器集箱的适用温度范围,提出了700℃超超临界锅炉各温度段再热器集箱选材建议。

700℃超超临界对冲燃烧螺旋管圈锅炉水动力计算与壁温安全性分析

为了确保具有较高受热面温度的700℃超超临界锅炉的可靠运行,基于非线性流动网络系统模型,开发出超超临界锅炉水动力计算程序,将同类型锅炉的程序计算结果与电厂实炉数据进行比较,验证了程序的正确可靠性。根据700℃超超临界对冲燃烧螺旋管圈锅炉的结构布置特点,将水冷壁管和各类集箱分别等效成流量回路和压力节点,计算得出在锅炉最大连续蒸发量(BMCR)、50%BMCR和30%BMCR负荷时的水冷壁压降、流量分配、炉膛出口工质温度分布及壁温沿炉膛高度方向的变化趋势。结果表明:各负荷工况下水冷壁金属壁温均在材料允许范围内,该采用螺旋管圈布置的700℃超超临界对冲燃烧锅炉的水动力安全可靠。

700℃超超临界塔式切圆燃烧锅炉水冷壁设计

对700℃超超临界塔式切圆燃烧锅炉的水冷壁进行设计,总体方案为下部炉膛采用螺旋管水冷壁,上部炉膛采用垂直管汽冷壁。以660 MW等级700℃塔式切圆燃烧锅炉为设计对象,确定了其水冷壁的结构参数、热力边界条件和热负荷分布曲线,并对其水动力进行了计算。根据管壁温度和鳍片温度计算结果,确定水冷壁材料为水冷壁管下部采用12Cr1MoVG材料,鳍片采用12Cr1MoV材料;水冷壁管上部采用SA213-T92材料,鳍片采用SA387-Gr91材料。

700℃超超临界机组锅炉候选材料异种焊接头服役组织研究

对700℃超超临界燃煤发电机组关键部件验证试验平台运行1万h的TG700A和HT700T的锅炉合金管异种焊接头进行取样品分析,研究了服役态焊接接头微观组织和硬度的演化。结果表明:服役后,焊缝中富Mo、Ti元素的一次碳化物稳定存在于枝晶间,熔合线两侧合金元素未发生明显的互扩散;焊接热影响区晶界碳化物发生轻微粗化,且硬度与母材相当;内壁蒸汽氧化层以氧化铬为主,热影响区与母材氧化层形貌均无差别,平均厚度约为7μm,在服役工况下属于完全抗氧化级;经过1万h服役后焊接接头的组织稳定性良好。

700℃超超临界汽轮机镍基合金转子材料的研发动态

本文介绍国际上700℃超超临界发电技术的研究现状,系统地分析了700℃先进超超临界汽轮机镍基合金转子材料的研发动态。开展先进煤炭火力发电装备用镍基合金材料及其加工技术的研发对于我国赶超国际先进火力发电技术水平有着重大的意义。

700℃超超临界机组用镍基合金转子锻件制造过程中常见问题解析

介绍了700℃超超临界机组汽轮机用大型镍基合金锻件制造过程中的常见问题,分析了冶炼、锻造及热处理工艺过程中的技术难点,以期获得高质量的镍基合金锻件产品。

700℃超超临界火电机组无损检测方法初探

本文对火电机组目前采用的无损检测技术的种类进行简单阐述,结合发展计划对将来无损检测带来的影响进行分析,提出无损检测技术在将来实际应用过程中发生哪些变化,各种检测方法的适用性和局限性,以及新材料的大量使用给无损检测技术带来的变化和影响。

B、P对一种700℃超超临界汽轮机用高温合金微观组织和力学性能的影响

研究了B、P对一种新型700℃超超临界燃煤发电汽轮机用镍铁基变形高温合金GH2107微观组织及力学性能的影响。结果表明:合金中析出相主要为γ′相、M3B2硼化物、MC和M_(23)C_6碳化物。B抑制合金中M_(23)C_6的析出和长大,阻止晶界粗化,并通过提高晶界结合力和阻碍晶间裂纹萌生来强化合金。P促进M_(23)C_6析出和长大,助长晶界粗化,但是P能抑制裂纹在试样表面萌生和扩展,P原子团还会阻碍晶界滑动与位错滑移。室温下,B、P对晶界的强化作用较弱,晶界为薄弱区,而在高温下,B、P对晶界起到了很好的强化作用。当B含量过高时,将与P产生竞争偏析,降低合金的抗拉伸强度和持久寿命。

700℃超超临界机组高温材料研发的最新进展

尽可能提高电厂效率,大力发展超超临界燃煤火电技术,是当前降低火电CO2排放最现实、最可行、最经济、最有效的途径。实现700℃超超临界技术的关键是开发能够在蒸汽温度700℃条件下长期安全运行的高温金属材料,这些材料必须要具有:(1)耐高温的持久强度;(2)耐烟气侧的高温腐蚀;(3)抗蒸汽侧氧化及氧化层剥落;(4)良好的抗热疲劳性能。为此,介绍了欧盟AD700和COMTES700等计划,以及美国和日本的700℃超超临界计划对高温材料研发的最新进展,其中包括材料试验、高温材料部件挂炉试验结果和示范厂计划。与此同时,还就高温金属材料用于700℃超超临界机组的制约因素的解决方案进行了探讨。

超超临界700℃火电机组热力系统的㶲分析

基于分析法与矩阵结构分布理论,结合AD700技术的研究成果,对700℃、1 000 MW超超临界火电机组进行分析,揭示系统各部件损失的分布、大小与成因,并针对其进行优化改进,为新型超超临界机组参数的优化与节能挖掘潜力提供参考。

700℃先进超超临界锅炉SA-213T92水冷壁工地焊焊接工艺研究

介绍了700℃超超临界锅炉SA-213T92水冷壁工地安装焊接工艺可行性,通过模拟工地安装焊接工艺,了解SA-213T92水冷壁工地焊口组装、SA-387Gr91扁钢对接等可焊性工艺试验,试验结果证实SA-213T92管排工地安装是可行的。

700℃先进超超临界机组概念设计方案研究

为大幅提高当前燃煤发电机组的发电效率,使700℃先进超超临界机组的净效率达到50%以上,对700℃超超临界机组概念设计方案进行了研究,分析了概念设计方案涉及的蒸汽初参数、机组容量、再热次数、主机选型方案、热力系统拟定、主要辅机选型和主厂房布置方案。结果表明:700℃超超临界机组概念设计方案推荐机组容量为660 MW,初参数为35 MPa/700℃/720℃的一次再热机组;锅炉拟采用超超临界参数变压运行螺旋管圈直流炉,单炉膛、一次中间再热、采用切圆燃烧方式、平衡通风、固态排渣、全钢悬吊结构塔式锅炉、露天布置;汽轮机拟采用单轴、一次中间再热、四缸四排汽;热力系统推荐采用带变频发电机的BEST小机回热系统,机组采用十二级非调整抽汽;主厂房推荐采用二列式、侧煤仓、汽轮机高位布置方案。700℃超超临界机组概念设计方案对我国建设更加高效和清洁的火力发电厂具有重要的参考意义。

700℃等级超超临界燃煤锅炉用金属材料应用分析

近年来,世界各国开始着力研发先进超超临界(A-USC)燃煤发电技术,A-USC锅炉设计参数显著提高,其设计温度和压力已经分别达到700℃和35 MPa,对金属材料的高温强度、抗氧化性、抗腐蚀性及焊接性能等提出较高的要求。针对世界各国相继开展的A-USC机组研究项目,本文介绍了各国重点研究的700℃等级A-USC锅炉过(再)热器及高温蒸汽管道可采用的Inconel617、Haynes230、Inconel617B、Nimonic263及Inconel740等镍基高温合金的组织结构、性能及国内外研究进展,并对上述各部件选用镍基合金提出建议,供相关材料研究人员参考。

700℃及以上等级超超临界汽轮机螺栓材料选材的探讨

综合近年来国内外先进超超临界汽轮机螺栓材料方面的资料,分析了国内外700℃及以上等级超超临界汽轮机螺栓的选材及材料性能情况,给出了我国700℃等级超超临界汽轮机螺栓的候选材料。

700℃高效超超临界技术的发展

发展700℃高效超超临界燃煤发电技术对节约煤炭资源、提高发电机组的经济性以及改善环境都具有相当的优越性。国外高效超超临界研发计划均以镍基耐热合金和奥氏体钢的铸、锻、焊接工艺及转子冷却技术的研究为重点,均将燃煤电厂的蒸汽参数提高到700℃以上,同时大幅提高蒸汽初压力并采用二次再热循环技术。我国已具备发展700℃高效超超临界燃煤发电机组的良好基础,并且初步拟定了技术发展路线,确定的目标参数为压力≥35MPa、温度≥700℃、机组容量≥60×104kW,争取在"十二五"末建立示范电厂。但我国高温材料基础研究较为薄弱,缺乏自主知识产权的高温材料数据库,这成为制约700℃高效超超临界发电技术发展的瓶颈。有必要制定高温材料的研究和开发战略,加大研发力度和投入,建立材料性能数据库和共享机制,从而形成完整的材料技术支撑体系。