李益民——度超超臨界機組選材

1、620超超臨界機組(jz)選材2022/7/25李益民西安熱工研究院有限公司(yu xin n s)電站建設(shè)技術(shù)部2013年8月共五十七頁主要(zhyo)內(nèi)容2022/7/252一、620機組發(fā)展概況二、620機組鍋爐高溫部件用鋼 三、620機組汽輪機高溫部件用鋼 四、高溫部件用鋼的國產(chǎn)化現(xiàn)狀五、結(jié)語共五十七頁一、620機組(jz)發(fā)展概況2022/7/253機組鍋爐供應(yīng)商汽機供應(yīng)商所屬公司投運時間參數(shù)，MPa/容量，MW橘灣1#石川島東芝J-Power2001.725/600/6101050橘灣2#BHK日立三菱J-Power200125/600/6101050新磯子1#石川島J-Power

2、2002.424.1/600/610600新磯子2#石川島日立J-Power2009.725/600/620600Torre Nord234（意大利）Hitachi; AnsaldoMHIENEL2009.32009.92010.1/600/6103660Boxberg RHitachiVattenfall201031.5/600/610670Maasvlakte, 荷蘭 阿爾斯通201327.5 / 596/619 1113Datteln 4HitachiE.ON201328.5/600/6201100KarsruheRDK 8德國ALSTOMEnBW27.5/600/620912Hamm

3、D/E德國28.6/600/620800Rotterdam荷蘭27.0/603/621由于資料來源的不同，有些機組的蒸汽參數(shù)尚未明確是否指汽輪機入口的參數(shù)表1 國際(guj)上部分高參數(shù)超超臨界機組共五十七頁一、620機組(jz)發(fā)展概況2022/7/254機組鍋爐供應(yīng)商汽機供應(yīng)商所屬公司投運時間參數(shù)，MPa/容量，MWWilhelmshaven德國27.1/603/621Walsum 10德國HitachiSteag29.0/600/620750Rybnic(法國EDF)27.5/600/620900WestfalenRWE600/6202x 800EnsdorfRWE600/6202x 8

4、00由于資料來源的不同，有些機組的蒸汽參數(shù)尚未明確是否指汽輪機入口的參數(shù)表1 國際上部分高參數(shù)(cnsh)超超臨界機組共五十七頁一、620機組(jz)發(fā)展概況2022/7/255電廠汽機入口參數(shù)，MPa/容量，MW國電泰州1、2號31/600/610/6101000田集27.0/600/620660萊蕪1、2號31.0/600/620/6201000長興1、228.0/600/620660安源1、228.0/600/620660延安1、2號28.0/600/620660銅川二期3、4號28.0/600/6201000神華萬州28.0/600/6201050安慶1、2號28.0/600/6201

5、000表2 中國在建和設(shè)計中的部分高參數(shù)(cnsh)超超臨界機組（30臺以上）共五十七頁一、620機組發(fā)展(fzhn)概況2022/7/256電廠汽機入口參數(shù)，MPa/容量，MW舟山28.0/600/6201000撫州28.0/600/6201000大唐烏沙山28.0/600/6201000國投板集電廠1、2號28.0/600/6201000國投北疆二期3、4號28.0/600/6201000神華羅源灣1、2號27/600/6201000表2 中國在建和設(shè)計中的部分高參數(shù)(cnsh)超超臨界機組共五十七頁二、620機組(jz)鍋爐高溫部件用鋼 2022/7/257部 件 名 稱材 料螺旋管屏水

6、冷壁15CrMoG，T23垂直管屏水冷壁15CrMoG，T23低溫過熱器15CrMoG ， 12Cr1MoVG，T91，TP304H屏式過熱器T91，TP347HFG，S30432 (Super 304H） ， HR3C末級過熱器TP347HFG，S30432 (Super 304H）， HR3C低溫再熱器SA-210C，15CrMoG ，12Cr1MoVG ，T91，T92高溫再熱器TP347HFG，S30432 (Super 304H)， HR3C分離器P22， P91，F(xiàn)12鍋爐(gul)受熱面管選材共五十七頁二、620機組(jz)鍋爐高溫部件用鋼 2022/7/258 Super 30

7、4H 的晶粒度 GB5310-2008中規(guī)定10Cr18Ni9NbCu3BN（Super 304H）的晶粒度7-10級，為細(xì)晶粒鋼；ASME SA213中S30432 (Super 304H）未規(guī)定晶粒度。所以(suy)在國外訂貨時要強調(diào)細(xì)晶粒鋼。共五十七頁二、620機組(jz)鍋爐高溫部件用鋼 2022/7/259 Super 304H 的噴丸Super 304H國產(chǎn)(guchn)噴丸與國外噴丸效果比較國產(chǎn)噴丸管樣：噴丸硬化層的碎化晶層較薄，局部不連續(xù)，硬化層厚度和硬度分布不均勻。國外噴丸管樣：噴丸硬化層的碎化晶層較厚且均勻，其硬化層的厚度和硬度分布均勻性都優(yōu)于國產(chǎn)管樣。共五十七頁二、620

8、機組鍋爐高溫(gown)部件用鋼 2022/7/2510不同(b tn)溫度下保溫2h,觀察噴丸層形貌（a）國產(chǎn)管樣775 （b）國產(chǎn)管樣850 （c）國外管樣850 d）國外管樣950 結(jié)果： 國產(chǎn)管樣775時內(nèi)壁就約30%面積形成氧化皮， 850時內(nèi)壁已全面形成氧化皮并且局部氧化皮已經(jīng)產(chǎn)生零星剝落； 國外管樣直到850時內(nèi)壁才形成厚氧化膜或薄氧化皮，接近950時才全面形成氧化皮并發(fā)生局部剝落。 共五十七頁二、620機組鍋爐高溫(gown)部件用鋼 2022/7/2511熱處理溫度（）位置國產(chǎn)管樣國外管樣顯微硬度均值（HV0.2）顯微硬度均值（HV0.2）未熱處理噴丸層280311母材167

9、175650噴丸層257338母材192201750噴丸層249302母材203186775噴丸層258286母材183192800噴丸層239275母材196203850噴丸層222239母材177182950噴丸層201191母材167173表 管樣熱處理后噴丸層和母材的維氏硬度試驗(shyn)結(jié)果結(jié)果：國產(chǎn)管樣經(jīng)650保溫2h其噴丸硬化層的硬度就降到了企標(biāo)規(guī)定值之下，國外管樣經(jīng)750保溫2h噴丸硬化層的硬度雖然也下降但仍基本滿足企標(biāo)的要求，表明國外噴丸管的短時抗高溫軟化能力比國產(chǎn)噴丸管高100以上。共五十七頁二、620機組鍋爐(gul)高溫部件用鋼 2022/7/2512 管樣熱處理后C

10、r元素(yun s)的分布（a）國產(chǎn)管樣 （b）國外管樣共五十七頁二、620機組(jz)鍋爐高溫部件用鋼 2022/7/2513未來可供選用(xunyng)的鍋爐受熱面管選材NF709(20Cr-25NiMoNbTiN)和NF709R（0.03C-22Cr-25Ni-Mo-Nb），鋼Sanicro 25是在20Cr-25Ni鋼基礎(chǔ)上添加3%W、1.5%Co、2.8%Cu以及微量的Nb、B、N。 NF709為新日鐵公司在20世紀(jì)80年代中期研制，在日本JIS標(biāo)準(zhǔn)中表示為SUS310J2TB。當(dāng)時研制的目標(biāo)是在700下105h的持久強度達88MPa以上，時效后的沖擊功在40J以上，對燃煤煙氣具有高

11、的抗腐蝕能力。在NF709的基礎(chǔ)上，新日鐵進一步研發(fā)了低C、高Cr的NF709R，相對于NF709具有更高的耐蝕性，2007年4月由ASME Code case 2581批準(zhǔn)。NF709R鋼管具有優(yōu)異的高溫強度和抗腐蝕性能、熱膨脹系數(shù)也較低，最高使用溫度可超過700。自19922000年，這種鋼已用于日本一些電廠的鍋爐過熱器管和再熱器管。 與目前超超臨界鍋爐使用的HR3C相比，NF709R鋼管在650730間的強度比HR3C高約3050%，抗腐蝕性能接近，可代替HR3C。共五十七頁二、620機組(jz)鍋爐高溫部件用鋼 2022/7/2514未來可供選用的鍋爐(gul)受熱面管選材NF709(

12、20Cr-25NiMoNbTiN)和NF709R（0.03C-22Cr-25Ni-Mo-Nb），鋼NF709為新日鐵公司在20世紀(jì)80年代中期研制，在日本JIS標(biāo)準(zhǔn)中表示為SUS310J2TB。當(dāng)時研制的目標(biāo)是在700下105h的持久強度達88MPa以上，時效后的沖擊功在40J以上，對燃煤煙氣具有高的抗腐蝕能力。在NF709的基礎(chǔ)上，新日鐵進一步研發(fā)了低C、高Cr的NF709R，相對于NF709具有更高的耐蝕性，2007年4月由ASME Code case 2581批準(zhǔn)。NF709R鋼管具有優(yōu)異的高溫強度和抗腐蝕性能、熱膨脹系數(shù)也較低，最高使用溫度可超過700。自19922000年，這種鋼已用

13、于日本一些電廠的鍋爐過熱器管和再熱器管。 與目前超超臨界鍋爐使用的HR3C相比，NF709R鋼管在650730間的強度比HR3C高約3050%，抗腐蝕性能接近，可代替HR3C。共五十七頁二、620機組鍋爐(gul)高溫部件用鋼 2022/7/2515溫度，500525550575600625650675700730750NF709，新日鐵實測值434363302250206168137111886955Super304H/GB5310-2008/117/71/HR3C/GB5310-2008/160/103/62/ NF709鋼的105h持久(chji)強度（MPa）共五十七頁二、620機組(

14、jz)鍋爐高溫部件用鋼 2022/7/2516NF709鋼在700，典型的氣氛（0.5%SO2+5%O2+15%CO2+平衡N2），合成(hchng)灰（1.5molK2SO4+1.5molNa2SO4+1.0molFe2O3）環(huán)境中100h的試驗結(jié)果，結(jié)果表明：NF709的高溫抗腐蝕性能與TP310S相同，分別是TP347H的1.5倍、17-14Cu-Mo鋼的3倍。氯化物環(huán)境中的各種材料耐蝕性比較（500） 共五十七頁二、620機組鍋爐高溫(gown)部件用鋼 2022/7/2517Sanicro 25是在20Cr-25Ni鋼基礎(chǔ)上添加3%W、1.5%Co、2.8%Cu以及微量的Nb、B、N

15、。 Sanicro 25鋼是瑞典山特維克公司（Sandvik Materials Co.）研發(fā)的新型Cr-Ni奧氏體耐熱鋼。該鋼是在傳統(tǒng)奧氏體鋼基礎(chǔ)上加入W、Co、Cu、B等元素，增強了固溶強化效應(yīng)，同時析出Nb(C,N)、NbCrN、M23C6和富Cu的沉淀相，采用多元復(fù)合強化，獲得優(yōu)異的高溫持久強度、抗氧化/腐蝕性能。該鋼的熱導(dǎo)率優(yōu)于HR3C，線膨脹系數(shù)低于HR3C，抗腐蝕性能優(yōu)于NF709，抗蒸汽氧化(ynghu)性能優(yōu)于HR3C和NF709。600-700間的持久強度比HR3C高于45%以上。目前，該鋼已納入德國VDTUV555材料單，在ASME SA213M-2010中的UNS號為S

16、31035。共五十七頁二、620機組鍋爐高溫(gown)部件用鋼 2022/7/2518溫度，500550600650700750800Sanicro 25405325230155955025NF7093022061378855Super304H11771HR3C16010362Sanicro 25鋼的105h持久(chji)強度（MPa）共五十七頁二、620機組鍋爐高溫(gown)部件用鋼 2022/7/2519幾種奧氏體耐熱鋼抗蒸汽(zhn q)氧化試驗結(jié)果的比較 Sanicro 25與NF709抗腐蝕性能比較共五十七頁二、620機組鍋爐(gul)高溫部件用鋼2022/7/2520620

17、機組鍋爐最危險(wixin)的區(qū)段：再熱器出口集箱接管 再熱器出口集箱接管由于溫度偏差，最高溫度可達到630以上。再熱器出口爐外段與集箱連接的管接頭采用T92鋼。盡管各鍋爐廠采取延長不銹鋼的長度，減少T92接管長度，可以減少風(fēng)險，但無法徹底解決該問題。 在設(shè)計方面盡量減小煙溫偏差、蒸汽側(cè)熱力偏差，降低T92管接頭的壁溫。共五十七頁二、620機組(jz)鍋爐高溫部件用鋼2022/7/2521T91、T92鋼制受熱面管焊縫硬度 DL/T438 規(guī)定T91、T92鋼制受熱面管焊縫硬度為180-270HB。目前鍋爐制造業(yè)有不同意見，按 EN ISO 15614-1“金屬材料焊接工藝規(guī)程及評定焊接工藝評

18、定試驗(shyn)“ 中規(guī)定，9%Cr-1Mo-V焊縫的硬度低于等于350HV10（333HB）。但該規(guī)程 同時要對焊縫進行沖擊、彎曲試驗。沖擊功不低于母材，彎曲無裂紋。 國內(nèi)某鍋爐廠制作的1000MW機組T91鋼制二級過熱器上部管屏焊縫 硬度290-360HB，彎曲試驗開裂，焊縫馬氏體組織粗大。共五十七頁二、620機組鍋爐高溫(gown)部件用鋼2022/7/2522共五十七頁二、620機組鍋爐(gul)高溫部件用鋼2022/7/2523T91、T92鋼制受熱面管焊縫硬度 DL/T438 考慮到現(xiàn)場不能隨意(su y)取樣進行沖擊、彎曲試驗，規(guī)定的T91、T92鋼制受熱面管焊縫的硬度180-

19、270HB，充分考慮了焊縫的沖擊、彎曲性能。共五十七頁二、620機組鍋爐高溫(gown)部件用鋼2022/7/2524高溫聯(lián)箱和主蒸汽管道、再蒸汽管道選P92 ，日本新磯子2#選P122 P122的抗氧化性能(xngnng)優(yōu)于P92，強度低于P92； P92的抗蒸汽氧化性能略低于P91T92與其它幾種鋼在600下水蒸氣中的氧化腐蝕比較 共五十七頁二、620機組鍋爐高溫(gown)部件用鋼2022/7/2525關(guān)于P92 的服役溫度 若汽輪機入口蒸汽參數(shù)為 28.0MPa/600/620 ，與常規(guī)超超臨界機組26.25（27）MPa/600/600 相比，再熱蒸汽管道的設(shè)計溫度由608 提高到

20、628 。 ASME B31.1-2010 CODE CASE183中規(guī)定，外徑大于89mm的P92鋼管最高使用(shyng)溫度低于621 。 ASME CODE CASE2179-3中有ASME B31.1-2010 CODE CASE183中的規(guī)定。 ASME CODE CASE2179-6-2007中取消了ASME B31.1-2010 CODE CASE183中的規(guī)定。 TSG G0001-2012“鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程”規(guī)定， P92鋼制蒸汽管道、聯(lián)箱的最高使用溫度低于630 。 德國相關(guān)導(dǎo)則（相當(dāng)于行業(yè)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)）中提到P92鋼最高使用溫度可達650 。共五十七頁二、620機組鍋爐(

21、gul)高溫部件用鋼2022/7/2526關(guān)于提高P92 鋼的Cr含量 對于650 機組，有人提出提高P92 鋼的Cr含量到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的上限9.5 %Cr。 實際(shj)目前德國V&M 公司、美國的威曼高登公司以及國內(nèi)的北方重工生產(chǎn)的P92 鋼管， Cr含量基本控制在 8.8-8.9 %。 若增加 Cr含量，固然有利于提高鋼的抗氧化性能，但存在鐵素體含量增加的風(fēng)險，另外材料的強度 、塑性也可能發(fā)生變化。共五十七頁三、620機組汽輪機高溫(gown)部件用鋼2022/7/2527部件名稱哈汽東汽上汽轉(zhuǎn)子TOS110(新型12%Cr鋼)FB214Cr10.5Mo1W1NiVNbN/ TOS107(

22、改良型12%Cr)FB2 1Cr10Mo1NiWVNbN(改良型12%Cr)13Cr9Mo2Co1NiVNbNB （FB2）X12CrMoWVNbN10-1-1動葉片R-26 1Cr9Mo1VNbN 1Cr10Co3MoWVNbNB1Cr11MoNiW1VNbN2Cr12NiMo1W1V1Cr11Co3W3NiMoVNbNB 2Cr11Mo1VNbN2Cr12NiMo1W1V NiCr20TiAl 600（Nimonic Alloy 80A）X12CrMoWVNbN X22CrMoV12-1 X19CrMoNbVN11-1 靜葉片1Cr9Mo1VNbN12Cr10Co3W2MoNiVNbNB

23、1Cr11Mo1NiWVNbN 2Cr11Mo1VNbN X12CrMoWVNbN X22CrMoV12-1 X19CrMoNbVN11-1 隔板1Cr9Mo1VNbN CB2 4902Cr11MoVNbN ZG1Cr10MoNiVNbN1Cr13內(nèi)缸CB2ZG1Cr10MoWVNbN ZG12Cr9Mo1Co1NiVNbNB(CB2)ZG1Cr10Mo1NiWVNbNZG13Cr9Mo2Co1NiVNbNB(CB2）GX12CrMoWVNbN 缸體螺栓1Cr10Co3MoWVNbNB 1Cr11MoNiW1VNbN Cr12NiMo1W1V 1Cr11Co3W3NiMoVNbNB+INC78

24、32Cr11Mo1NiWVNbN 2Cr12NiW1Mo1V 45Cr1MoV X19CrMoNbVN11-1 外缸: 21CrMoV5-7內(nèi)缸: X19CrMoNbVN11-1620機組汽輪機高/中壓缸高溫(gown)部件用材共五十七頁三、620機組汽輪機高溫(gown)部件用鋼2022/7/2528部件名稱哈汽東汽上汽MSV/GV閥體、閥蓋ZG1Cr10MoWVNbNCB2 ZG1Cr10Mo1NiWVNbNGX12CrMoWVNbN10-1-1GX12CrMoVNbN9-1 RSV/IV閥體、閥蓋ZG1Cr10MoWVNbN CB2CB2 ZG1Cr10Mo1NiWVNbNZG13Cr9

25、Mo2Co1NiVNbNB （CB2）RSV/IV螺栓R-262Cr12NiMo1W1V 1Cr11Co3W3NiMoVNbNB X18CrMoNbVN11-1 GX12CrMoVNbN9-1 620機組(jz)汽輪機進汽閥用材共五十七頁三、620機組汽輪機高溫(gown)部件用鋼2022/7/2529FB2、CB2 FB2是歐洲COST 522項目中研發(fā)的630超超臨界機組轉(zhuǎn)子鋼，設(shè)定的目標(biāo)為鍛件的淬透直徑大于等于1200mm，規(guī)定塑性延伸強度高于等于700MPa，620下105h的持久強度高于等于100MPa，持久塑性大于10%，比改良型12Cr的105h持久強度高30-40MPa。 與F

26、B2成分相同(xin tn)的CB2是鑄鋼，CB2是COST536中研發(fā)的鑄鋼FB2和CB2可用于600/620/30MPa的第二代超超臨界機組汽輪機高溫部件選材。共五十七頁三、620機組(jz)汽輪機高溫部件用鋼2022/7/2530FB2、CB2的化學(xué)成分 CCrNiCoMoVNbBN0.139.110.141.271.590.210.0540.010.015共五十七頁三、620機組汽輪機高溫(gown)部件用鋼2022/7/2531FB2鋼轉(zhuǎn)子鍛件的持久(chji)強度曲線 CB2鑄鋼件 的持久強度曲線共五十七頁三、620機組(jz)汽輪機高溫部件用鋼2022/7/2532TOS110的

27、化學(xué)成分 材料CSiMnNiCrMoVNbCoWNBTOS1100.110.080.100.2010.00.650.200.053.01.800.020.01TOS1070.140.030.600.7010.01.00.200.05/1.000.04/共五十七頁三、620機組汽輪機高溫(gown)部件用鋼2022/7/2533TOS110與TOS107鋼持久(chji)強度的比較共五十七頁四、高溫(gown)部件用鋼的國產(chǎn)化現(xiàn)狀2022/7/2534下列部件基本(jbn)已具備國產(chǎn)化能力部件材料末級過熱器、再熱器T91、T92、TP347HFG、Super304H、HR3C集箱、大口徑厚壁管道

28、P91、P92、WB36高中壓轉(zhuǎn)子1Cr10Mo1W1NiVNbN 1Cr10Mo1VNbN高中壓內(nèi)缸(鑄件)ZG1Cr10MoVNbN ZG12Cr10W1Mo1MnNiVNbN高溫段葉片1Cr11MoNiW1VNbN 1Cr10NiMoW2VNbN NiCr20TiAl 汽缸螺栓1Cr10NiMoW2VNbN低壓轉(zhuǎn)子3.5NiCrMoV, 超純3.5NiCrMoV 共五十七頁四、高溫(gown)部件用鋼的國產(chǎn)化現(xiàn)狀（Super304H）2022/7/2535Super304H是日本住友的專利(zhunl)牌號，德國對應(yīng)牌號為DMV304L，ASME對應(yīng)牌號為S30432，GB5310中為1

29、0Cr18Ni9NbCu3BN.國外主要制造商包括日本住友金屬和德國沙斯基達-曼內(nèi)斯曼；國外制造工藝均為熱擠壓+皮爾格冷軋/冷拔。共五十七頁四、高溫(gown)部件用鋼的國產(chǎn)化現(xiàn)狀（Super304H）2022/7/2536企業(yè)名稱性質(zhì)管坯來源制管工藝浙江久立民企太鋼、寶鋼熱擠壓+冷軋?zhí)摬讳P國企太鋼熱擠壓+冷軋寶鋼寶特國企寶鋼熱擠壓+冷軋宜興銀環(huán)民企寶鋼熱軋穿孔+冷軋常州武進民企寶鋼熱軋穿孔+冷軋常熟華新臺資臺灣熱軋穿孔+冷軋國內(nèi)主要(zhyo)制造商情況共五十七頁四、高溫部件(bjin)用鋼的國產(chǎn)化現(xiàn)狀（Super304H）2022/7/2537企業(yè)名稱高溫軟化設(shè)備固溶熱處理爐內(nèi)噴丸設(shè)備浙

30、江久立采用熱擠壓代替高溫軟化處理固溶爐1臺，最高溫度1250外委太鋼不銹輥底式熱處理爐，最高溫度1280固溶爐5臺,最高溫度1250外委寶鋼寶特固溶熱處理爐，最高溫度1200固溶爐1臺，最高溫度1200外委宜興銀環(huán)臺車爐，最高溫度1300固溶爐1臺，最高溫度1250有常州武進臺車爐、電爐各一臺，最高溫度1300固溶爐4臺，最高溫度1250外委常熟華新連續(xù)爐，最高溫度1280固溶爐4臺，最高溫度1280外委國內(nèi)各制造商設(shè)備(shbi)能力共五十七頁四、高溫部件(bjin)用鋼的國產(chǎn)化現(xiàn)狀（Super304H）2022/7/2538國內(nèi)目前不少(b sho)電廠已采用國產(chǎn)管，例如 華能井岡山電廠

31、國華綏中電廠 大唐呂四港電廠 大唐信陽電廠 共五十七頁四、高溫部件(bjin)用鋼的國產(chǎn)化現(xiàn)狀（Super304H）2022/7/2539國產(chǎn)Super304H管質(zhì)量概況通過試驗數(shù)據(jù)對比，國產(chǎn)管的化學(xué)成分、力學(xué)性能、金相組織、高溫持久強度等指標(biāo)均已達到國外同類產(chǎn)品水平；日本住友管中添加V、Mo元素，國內(nèi)企業(yè)無統(tǒng)一規(guī)定；部分國內(nèi)制造廠仍采用熱軋穿孔的制管工藝，與國外熱擠壓工藝相比，可能會造成管子內(nèi)外壁表層合金元素?zé)龘p；對內(nèi)壁噴丸缺少統(tǒng)一規(guī)定及驗收標(biāo)準(zhǔn)；熱處理溫度控制不當(dāng)，時有晶粒度不合格情況出現(xiàn)(chxin)，導(dǎo)致晶間腐蝕性能不滿足要求。共五十七頁四、高溫部件(bjin)用鋼的國產(chǎn)化現(xiàn)狀（四大管

32、道）2022/7/2540國外主要(zhyo)制造商名稱鋼管供應(yīng)商P91/92美國 WYMAN-GORDON德國 V&M日本住友WB36美國 WYMAN-GORDON德國 V&M日本住友冷段管道韓國EEW韓國鋼花德國EBK共五十七頁四、高溫部件用鋼的國產(chǎn)化現(xiàn)狀（四大(s d)管道）2022/7/2541國內(nèi)主要(zhyo)制造商企業(yè)名稱材料鋼坯來源生產(chǎn)工藝北方重工P91/92、WB36自煉鍛造鏜孔垂直擠壓武漢重工P91、WB36自煉沖孔拉伸攀成鋼P91、WB36自煉周期式軋制揚州誠德P91/92、WB36外購穿孔斜軋衡陽華菱P91、WB36外購周期式軋制四川三洲P91、WB36外購周期式軋制浙

33、江格洛斯P91、WB36外購周期式軋制共五十七頁四、高溫部件用鋼的國產(chǎn)化現(xiàn)狀(xinzhung)（四大管道）2022/7/2542國內(nèi)主要制造商垂直擠壓工藝、鍛造成型（北方重工）沖孔拔伸（武漢重工）皮爾格周期式軋制(zh zh)工藝（攀枝花成都鋼管公司、湖南華菱 、四川三洲、浙江格洛斯）穿孔斜軋（江蘇誠德）共五十七頁四、高溫部件(bjin)用鋼的國產(chǎn)化現(xiàn)狀（四大管道）2022/7/2543國內(nèi) 80年代就 采用(ciyng)國產(chǎn)（武漢重工）的12Cr1MoV鋼管國內(nèi) 目前 華能系統(tǒng)13個電廠 27臺機組四大管道系統(tǒng)采用國產(chǎn)鋼管（P22、P91、WB36）。P91 管道2009年底投運（華能濟寧

34、、白楊河）。鍋爐制造廠爐頂管道采用國產(chǎn)鋼管更早目前國產(chǎn)P92正在江蘇南通1000MW機組采用用進口鋼管在國內(nèi)加工管件共五十七頁四、高溫部件用鋼國產(chǎn)化現(xiàn)狀（高中壓轉(zhuǎn)子(zhun z)鍛件）2022/7/2544JB/T 11019-2010工廠牌號國外企業(yè)牌號12Cr10NiMoWVNbNX12CrMoWVNbN10-1-1上汽X12CrMoWVNbN10-1-1 西門子13Cr10NiMoVNbNCr10.5Mo1.5NiVNbN 哈汽TMK-114Cr10NiMoWVNbNCr10.5Mo1W1NiVNbN 哈汽TOS10715Cr10NiMoWVNbN1Cr10Mo1NiWVNbN 東汽K

35、T5916 日立13Cr9Mo2Co1NiVNbN上汽FB2注：JB/T 11019-2010 超臨界及超超臨界機組汽輪機用高中壓轉(zhuǎn)子鍛件技術(shù)條件。國內(nèi)超超臨界汽輪機高中(gozhng)壓轉(zhuǎn)子用鋼共五十七頁四、高溫部件用鋼國產(chǎn)化現(xiàn)狀(xinzhung)（高中壓轉(zhuǎn)子鍛件）2022/7/2545國外主要(zhyo)制造商簡寫企業(yè)名稱設(shè)備能力業(yè)績JSW日本制鋼所室蘭工廠電爐（100t）ESR爐（100t）水壓機（100MN），最大鍛件350t主要供應(yīng)核電設(shè)備大鍛件JCFC日本鑄鍛鋼電爐（100t）鋼包精煉爐（150t）水壓機（100MN），最大鍛件300t華能營口電廠SAAR德國薩爾不詳華能海門、玉

36、環(huán)、井岡山電廠共五十七頁四、高溫(gown)部件用鋼國產(chǎn)化現(xiàn)狀（高中壓轉(zhuǎn)子鍛件）2022/7/2546國內(nèi)主要(zhyo)制造商名稱冶煉工藝熱處理工藝設(shè)備能力業(yè)績一重真空冶煉+真空澆注1050-1100淬火+兩次回火（最高回火溫度685）ESR爐（120t），電爐（100t）鋼包精煉爐（160t）真空室（350t）水壓機（150MN）華能福州電廠二重真空冶煉+真空澆注1050-1100淬火+兩次回火（最高回火溫度680）鋼包精煉爐（150t）水壓機（160MN）華能石洞口電廠上重電渣重熔1070-1100淬火+兩次回火（回火溫度不低于700） ESR爐（450t）電爐（100t）鋼包精煉爐（1

37、20t）真空室（500t）水壓機（165MN）華能石洞口電廠共五十七頁四、高溫(gown)部件用鋼國產(chǎn)化現(xiàn)狀（高中壓轉(zhuǎn)子鍛件）2022/7/2547國內(nèi)外10Cr轉(zhuǎn)子鍛件 冶煉及熱處理工藝差異國內(nèi)外轉(zhuǎn)子鍛件冶煉工藝均采用電渣重熔或鋼包精煉，但國外鍛件的雜質(zhì)元素(yun s)含量明顯低于國產(chǎn)鍛件。國外規(guī)定轉(zhuǎn)子鍛件性能熱處理第二次回火溫度要高于第一次，但不得低于700，而國內(nèi)JB/T 11019要求第二次回火溫度應(yīng)不低于650，國內(nèi)轉(zhuǎn)子性能熱處理的回火溫度相比國外偏低。共五十七頁四、高溫部件用鋼國產(chǎn)化現(xiàn)狀（高中(gozhng)壓轉(zhuǎn)子鍛件）2022/7/2548國內(nèi)外10Cr轉(zhuǎn)子性能差異國產(chǎn)10Cr

38、鋼鍛件與國外鍛件最大的差異是：國產(chǎn)鍛件韌性（沖擊吸收(xshu)能量和斷裂韌度）明顯低 例如，某汽輪機廠提供的X12CrMoWVNbN10-1-1鋼制中壓轉(zhuǎn)子的軸身徑向沖擊吸收能量為48/16/40/14/22/28（J），遠(yuǎn)低于TLV9258中的規(guī)定的30J；軸身不同部位的晶粒度1級或1-2級，粗于JB/T 110192010中鍛件的平均晶粒度不應(yīng)粗于2級的規(guī)定；另外，軸身部位的脆性形貌轉(zhuǎn)變溫度FATT50較高（72）。2 國產(chǎn)鍛件軸身硬度略低于國外鍛件，且國產(chǎn)鍛件軸身硬度均勻性差。 例如進口TOS107鋼鍛件硬度260280HB，國產(chǎn)鍛件硬度250280HB。3 國產(chǎn)鍛件的拉伸性能、低周疲

39、勞和持久強度 略低于國外鍛件共五十七頁四、高溫部件用鋼國產(chǎn)化現(xiàn)狀（高中壓轉(zhuǎn)子(zhun z)鍛件）2022/7/2549國內(nèi)外10Cr轉(zhuǎn)子性能(xngnng)差異-化學(xué)成分國產(chǎn)進口國產(chǎn)材料雜質(zhì)元素含量偏高，Nb含量偏高。共五十七頁四、高溫部件用鋼國產(chǎn)化現(xiàn)狀(xinzhung)（高中壓轉(zhuǎn)子鍛件）2022/7/2550國內(nèi)外10Cr轉(zhuǎn)子(zhun z)性能差異-沖擊韌性國產(chǎn)材料沖擊韌性明顯偏低。共五十七頁四、高溫部件用鋼國產(chǎn)化現(xiàn)狀（高中(gozhng)壓轉(zhuǎn)子鍛件）2022/7/2551國內(nèi)外10Cr轉(zhuǎn)子性能差異(chy)-微觀組織國產(chǎn)材料供貨態(tài)中發(fā)現(xiàn)有大量富Nb相，進口材料中未發(fā)現(xiàn)，尺寸在600-700nm，可能是冶煉過程中未完全固溶的含Nb化合物。共五十七頁四、高溫部件(bjin)用鋼國產(chǎn)化現(xiàn)狀（高中壓轉(zhuǎn)子鍛件）2022/7/2552國產(chǎn)10Cr轉(zhuǎn)子鍛件的應(yīng)用國產(chǎn)10Cr轉(zhuǎn)子鍛件已在國內(nèi)不少超超臨