超超临界火电机组四大管道选材分析超超临界火电机组四大管道选材分析.pdf

超超临界火电机组四大管道选材分析 申松林 华东电力设计院，上海市，200063 摘要：超超临界600MW及1000MW等级火电机组这几年在我国迅速发展，本文结合国内外参数相近火电机组四 大管道材料的选择，介绍新材料的性能及应用状况，综合考虑电厂投资、运行、安全等诸多方面因素，说明 四大管道选材的相关内容，供相似工程参考。 关键词：超超临界；四大管道；新材料 1 前言 随着我国经济的稳定、快速发展，对能源需求不断增加，同时环保要求也不断提高。发 展大容量高参数机组，特别是超超临界机组将是我国火力发电提高发电效率、节约一次能源、 改善环境、降低发电成本的必然趋势。而这一发展与大量新型耐热合金钢材的开发与应用是 分不开的。可以说，电力技术的发展在很大程度上取决于材料技术的发展。 本报告针对国内外超超临界机组四大管道材料的选择进行分析，供超超临界火电机组四 大管道选材时参考。 2 定义 2.1 超超临界机组 对于火力发电机组，当机组作功介质蒸汽的工作压力大于水的临界状态点压力 （P=22.115MPa）时，我们称之为超临界机组。目前常规的超临界机组蒸汽参数一般为c o o 24.2MPa/538/566C或24.2MPa/566/566C。 所谓超超临界机组 （UltraSupercritical）是相对于常规超临界机组的蒸汽参数而言的， 我国电力百科全书中称：通常把蒸汽压力高于27MPa的超临界机组称为超超临界机组；国际 上普遍认为在常规超临界参数的基础上压力和温度再提升一个档次，也就是工作压力超过 o 24.2MPa或者主蒸汽 （或再热蒸汽）温度超过566C，都属于超超临界机组的范畴。超超临界 机组也称为高效超临界机组 （High Efficiency Supercritical）。 目前国外超超临界机组参数为初压力24.1~31MPa、主蒸汽/再热蒸汽温度 580~600/580~610℃。国内正在建设的超超临界机组参数为初压力25~26.5MPa、主蒸汽/再热 蒸汽温度600/600℃。 2.2 四大管道 四大管道指主蒸汽管道、高温再热蒸汽管道 （热段）、低温再热蒸汽管道 （冷段）和高 压给水管道。 3 选材原则 目前国际上超超临界1000MW 等级大容量机组的主蒸汽管道、高温再热蒸汽管道、高压 给水管道大多采用双列式，管道管径的单列容量仅500MW、小于单列的600MW 机组，而低 256 温再热蒸汽管道又采用焊接钢管。因此，四大管道的管径并不会对发展1000MW 等级超超临 界机组构成影响。 四大管道材料的选择主要还是取决于蒸汽参数。华能玉环电厂工程为国内第一个开始建 设的超超临界机组，额定出力为1000MW，机组参数为26.25MPa /600/600 ℃，四大管道管道 的设计参数、介质流量等详见表3-1。 表3-1 四大管道设计参数表 设计压力 设计温度 流量 序号 管 道 名 称 MPa(a) ℃ t/h 1 主蒸汽管道 半容量管 27.6 610 1476 2 热再热蒸汽管道 半容量管 7.237 608 1223 3 冷再热蒸汽管道 主管 7.237 515 2446 支管 （半容量） 7.237 515 1223