锅炉用钢的新发展是什么？ 锅炉,临界,提高

在锅炉、压力容器和管道用钢这三类钢中，锅炉用钢的成长最为迅速。这主要是近10年来，火力发电站用燃料—煤炭的提供日趋紧张，降低燃料的消耗已成为世界性的迫切需要。为此，务必提高锅炉的效率。通常锅炉效率每提高5%，燃料的消耗可降低15%.而锅炉的效率基本上取决于其运行参数—蒸汽压力和蒸汽温度。最近，上海锅炉厂生产600~670MW超临界锅炉的蒸汽压力为254bar，过热蒸汽温度为569℃，锅炉的热效率约为43%.如果锅炉的运行参数提高到特超临界级，即蒸汽压力为280 bar蒸汽温度为620℃，锅炉的热效率可提高到47%.目前世界上特超临界锅炉的最高劳动参数为350 bar/700℃/720℃，锅炉的热效率到达了50% . 
　　这里应当强调指出，随着锅炉效率的提高，锅炉烟气中的SO2、NOX和CO2的排放量逐渐下降。因此从减少大气污染的角度出发，设计制造高劳动参数的特超临界锅炉也是一定的成长趋势。 
　　锅炉蒸汽参数的提高直接影响到锅炉受压部件的强度性能。在超临界和特超临界劳动条件下，锅炉的主要部件，如膜式水冷壁，过热器，再热器、高压出口集箱和主蒸汽管道的劳动温度均已到达钢材蠕变温度范畴以内。制作这些部件的钢材在规定的劳动温度下，除了具有足够的蠕变强度 （或105h高温长期强度）外，还应具有高的耐蚀性和抗氧化性以及良好的焊接性和成形性能。 
　　从锅炉主要部件用钢的成长阶段来看，即即是劳动温度相对较底的水冷壁部件，也务必接纳铬含量大于2%的Cr-Mo钢或多组元的CrMoVTiB钢。按现行的锅炉制造规程，这类低合金钢，当管壁厚度超出规定的界限时，焊后务必进行热处理。由于膜式水冷壁的外形尺寸相当大，工件长度一般超出30m，焊后热处理不但延长了生产周期，并且大大提高了制造本钱。为解决这一问题，国外研制了一种专用于膜式水冷壁的新钢种7CrMoVTiB1010.最近，该钢种已得到美国ASME的认可，并已列入美国ASME质料准则，钢号为A213-T24.这种钢的特点是含碳量控制在0.10%以下，硫含量不超出0.010%，因此具有相当好的焊接性。焊前无需预热。当管壁厚度不大于10 m m，焊后亦可不作热处理。来源：考试大
　　在特超临界的蒸气参数下，当蒸气温度到达700℃，蒸气压力超出370 bar时，水冷壁的壁温可能超出600℃。在这种条件下，务必接纳9%Cr或12%Cr马氏体耐热钢。这些钢种对焊接工艺和焊后热处理提出了严格的要求，务必接纳特殊的工艺办法，才华确保接头的焊接质量。 
　　对付锅炉过热器和再热器高温部件，在超临界和特超临界蒸汽参数下，其劳动温度范畴为560~650℃。在低温段通常接纳9~12%Cr钢，从高温耐蚀性角度考虑，最好选用12%Cr钢。在600℃以上的高温段，则务必接纳奥氏体铬镍高合金耐热钢。凭据近期的研究效果，对付高温段过热器和再热器管件，为包管足够高的高温耐蚀性和抗氧化性，应当选用铬含量大于20%的奥氏体钢，例如25Cr-20NiNbN（HR3C），23Cr-18NiCuWNbN（SAVE25），22Cr-15NiNbN（Tempaloy A-3），和20Cr-25NiMoNbTi（NF709）等。 
　　在相当高的蒸汽参数下（375 bar/700℃）下，在过热器出口段，由于奥氏体钢蠕变强度不敷，不克满足要求，而务必接纳镍基合金，如Alloy617. 
　　现代奥氏体耐热钢与传统的奥氏体耐热钢相比，其最大特点是含有多组元的碳化物强化元素，从而在很洪流平上提高了钢材的蠕变强度。 
　　对付超临界锅炉机组的高压出口集箱和主蒸汽管道等厚壁部件主要接纳改革型的9-12%Cr马氏体铬钢。 
　　9~12%马氏体铬钢的成长规律与前述的奥氏体耐热钢相似，即从最原始的Cr-Mo二元合金向多组元合金演变，其主攻偏向是尽可能提高钢材的高温蠕变强度，减薄厚壁部件的壁 厚，以简化制造工艺和降低制造本钱。上述钢种由于 严格控制了碳、硫、磷含量，焊接性明显改进。在国外超临界和特临界锅炉已逐步推广应用，取得了可观的经济效益。