國產(chǎn)與進口TP310HNbN鋼抗蒸汽氧化行為對比

徐衛(wèi)仙,郭 巖,陳卓婷,王光樂

(華電電力科學(xué)研究院有限公司,杭州 310030)

0 引 言

為了提高火力發(fā)電廠的經(jīng)濟效益、降低生產(chǎn)成本、減少燃料消耗,火力發(fā)電機組的工作參數(shù)不斷提高,目前已由蒸汽壓力15.7～19.6 MPa、蒸汽溫度538 ℃提高至蒸汽壓力31 MPa、蒸汽溫度593 ℃;其工作參數(shù)的提高很大程度上受制于機組主要設(shè)備用耐熱材料的開發(fā)和應(yīng)用。鍋爐高溫受熱面、末級過熱器和再熱器出口集箱等部件在高溫、高壓條件下工作,對材料的持久強度、抗蒸汽氧化性能有很高要求。長期以來,我國火力發(fā)電行業(yè)所需的高端耐熱材料基本依賴進口,特別是超超臨界機組所需的新型含質(zhì)量分數(shù)9%～12%鉻馬氏體耐熱鋼(牌號包括P92、X12CrMoWVNbN10-1-1)和奧氏體不銹鋼(牌號包括TP347HFG、Super304、HR3C)[1-2]。然而,隨著材料的市場供應(yīng)越來越緊張,國內(nèi)大型鋼材企業(yè)均在積極開發(fā)國產(chǎn)材料以代替進口材料,為此研發(fā)的奧氏體不銹鋼以其相對較低的成本和對項目工期要求的滿足,受到了極大關(guān)注。但近年來超臨界和超超臨界機組運行經(jīng)驗表明,一些國產(chǎn)奧氏體不銹鋼管在投運后不久就出現(xiàn)了比較嚴重的鍋爐管內(nèi)壁氧化皮剝落問題;氧化皮剝落物堆積堵塞造成鋼管局部過熱和爆管事故頻發(fā),嚴重影響了火力發(fā)電機組的運行安全性和經(jīng)濟性[3-8]。

TP310HNbN鋼是TP310耐熱鋼的改良鋼種,作為末級過熱器和屏式過熱器管材料首次在我國的超超臨界燃煤電站-華能玉環(huán)電廠得到應(yīng)用,隨后成為國內(nèi)超超臨界機組的必選材料。與普通TP310鋼……