700℃火電超超臨界機組及閥門發展概況

(1.東華能源(寧波)新材料有限公司，浙江 寧波 315812；2.蘇州紐威閥門股份有限公司，江蘇 蘇州 215129)

我國是世界上最大的煤炭生產國和消費國，一次能源結構中煤炭占據主導地位，在煤炭消耗中火電用煤是使用大戶。近年來，火電用煤占據了國內原煤消費的50%以上，煤炭燃燒所產生的污染也是我國大氣污染的主要特征之一[1]，因此，提高燃煤發電機組的熱效率，增加煤電轉化率和減少煤炭消耗量是今后燃煤電廠的一個發展趨勢[2]?，F階段的燃煤發電技術已經達到了600℃超超臨界等級，未來如何進一步大幅提高機組效率，最有效的途徑還是提高主蒸汽機組的運行參數；根據歐盟相關研究和調研，若將機組的蒸汽參數提高至700℃時，其發電效率可提高至50%左右，所需的煤炭消耗量和CO2排放量可以降低24%，能大幅降低煤炭燃燒所帶來的各種環境污染的影響[3]。

1 火電高溫材料的技術要求

在燃煤發電機組的發展過程中，高溫材料一直是機組類型改進提升的基礎，高溫材料的性能決定了機組的煤炭轉換效率。在高溫蒸汽工況中，高溫零部件需要有較高的高溫強度和抗氧化腐蝕性能，另外，在高溫應力的持續作用下，材料需要具有較好的高溫持久強度。因此，火力發電廠及化工設備等高溫承壓件和結構件的設計，一般參照10萬h持久蠕變強度大于100MPa的標準[4]；除需具備以上要求，高溫部件一般采用焊接方式連接，所以，耐高溫材料必須具有較好的焊接性能。因此，對于700℃等級的超超臨界火電機組，其材料需要具備的性能可以概括為以下幾個方面[5]：①在高溫700～750℃/105h條件下，即材料的高溫持久強度大于100MPa；……