超超臨界火電機(jī)組鋼材選用分析

梁軍

(神華國華(北京)電力研究院有限公司，北京市 100025)

0 引言

超超臨界燃煤發(fā)電技術(shù)經(jīng)過幾十年的發(fā)展，目前已經(jīng)是世界上先進(jìn)、成熟達(dá)到商業(yè)化規(guī)模應(yīng)用的潔凈煤發(fā)電技術(shù)，在不少國家推廣應(yīng)用并取得了顯著的節(jié)能和改善環(huán)境的效果。其最高運(yùn)行蒸汽溫度超過了600℃，運(yùn)行蒸汽壓力超過了25 MPa，而且還在不斷升高，對關(guān)鍵部件的材料性能提出了更高的要求［1-4］。本文將結(jié)合超超臨界高溫部件耐熱材料的發(fā)展?fàn)顩r，分析目前超超臨界機(jī)組關(guān)鍵部件耐熱鋼材料的選用和使用中存在的主要問題。

1 超超臨界機(jī)組的發(fā)展?fàn)顩r

20世紀(jì)70年代發(fā)生的世界能源危機(jī)，促使各國為了進(jìn)一步提高發(fā)電效率，降低CO2等溫室氣體的排放，適應(yīng)環(huán)境保護(hù)和節(jié)約能源的要求，重新開展了對超(超)臨界機(jī)組的研究［2-3］。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前全世界已投入運(yùn)行的超臨界及以上參數(shù)的發(fā)電機(jī)組有800余臺(tái)，其中美國約有170臺(tái)，日本和歐洲各國各約60臺(tái)，俄羅斯及原東歐國家280余臺(tái)。自1979年開發(fā)了T/P91鋼在內(nèi)的系列新型耐熱鋼，使得火電機(jī)組由超臨界參數(shù)發(fā)展到超超臨界參數(shù)成為可能，20世紀(jì)90年代初日本和歐洲各國開始批量建設(shè)超超臨界機(jī)組，同時(shí)進(jìn)一步開發(fā)高參數(shù)超超臨界機(jī)組。

2006年隨著玉環(huán)、鄒縣電廠1 000 MW超超臨界機(jī)組投產(chǎn)，我國在電站設(shè)計(jì)、制造、安裝以及機(jī)組單機(jī)容量、蒸汽參數(shù)、環(huán)保等級(jí)等方面都達(dá)到了火電機(jī)組世界先進(jìn)水平。但這些技術(shù)包括所使用的高溫材料絕大部分都是進(jìn)口和引進(jìn)的，我國對新型高溫材料的認(rèn)識(shí)尚處于空白期。目前各國都在對鐵素體型高溫耐熱鋼進(jìn)行改進(jìn)研究，且已經(jīng)開發(fā)出在高溫和高壓條件下仍具有較高的蠕變強(qiáng)度和抗蒸汽腐蝕能力的鐵素體型高溫耐熱鋼，使得在不用鎳基合金的情況下建設(shè)650℃蒸汽參數(shù)的超超臨界機(jī)組逐漸成為現(xiàn)實(shí)。2010年7月23日國家能源局宣布“國家700℃超超臨界燃煤發(fā)電技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟”正式組建和啟動(dòng)，標(biāo)志著我國在新型火電機(jī)組研發(fā)方面的積極態(tài)度。充分認(rèn)識(shí)到高溫新型材料的重要性是新型高效超超臨界機(jī)組研發(fā)的關(guān)鍵所在。

2 超超臨界機(jī)組鍋爐鋼材的發(fā)展過程

發(fā)展高效超超臨界機(jī)組，關(guān)鍵技術(shù)是要解決鍋爐受熱面、聯(lián)箱、汽水分離器及蒸汽管道等所用的鋼材。超超臨界鍋爐鋼管長期在高溫、高壓、腐蝕環(huán)境下工作，一般典型工況是溫度600℃、壓力26 MPa，外壁高溫煤灰氣流一般設(shè)計(jì)壽命為30年。

鍋爐用鋼既要有很高的熱強(qiáng)性、抗高溫蒸汽腐蝕和氧化，還要有抗高溫?zé)煔飧g以及良好的冷熱加工性和焊接工藝性。其設(shè)計(jì)原則一般為:(1)滿足部件工作溫度的需要;(2)良好的高溫持久強(qiáng)度、蠕變強(qiáng)度、抗松弛性能;(3)抗蒸汽氧化、煙氣腐蝕特性;(4)組織穩(wěn)定、無常溫脆化和長期高溫失效脆性;(5)易于加工;(6)具有良好的焊接工藝性;(7)較低的材料價(jià)格和制造成本。

超超臨界機(jī)組耐熱鋼可分為三大類:奧氏體耐熱鋼、鐵素體耐熱鋼(包含珠光體、馬氏體、貝氏體及雙相鋼)、耐熱合金鋼(包含鎳基合金鋼)?？梢哉f由于91-92系列鐵素體耐熱鋼的開發(fā)，成就了火力發(fā)電機(jī)組高參數(shù)的不斷發(fā)展，成為鎳基合金鋼探索應(yīng)用前的，最具性價(jià)比的高溫材料，這是造就600℃等級(jí)超超臨界機(jī)組成功研發(fā)的關(guān)鍵所在。不同鐵素體耐熱鋼和奧氏體耐熱鋼許用應(yīng)力和溫度的關(guān)系如圖1所示。

2.1 高溫耐熱鋼的發(fā)展過程

由于電站鍋爐發(fā)展和國民經(jīng)濟(jì)密切相關(guān)，美、日、歐等工業(yè)發(fā)達(dá)國家都制定了長期發(fā)展計(jì)劃，有很多高溫材料研發(fā)都由國家組織實(shí)施。衡量高溫耐熱鋼的直接指標(biāo)就是高溫持久強(qiáng)度。

20世紀(jì)20年代，電站鍋爐主要使用碳素鋼，蒸汽壓力、溫度為4 MPa、370℃。隨著Mo鋼的出現(xiàn)，參數(shù)提高到10 MPa、480℃。20世紀(jì)50年代，隨著Cr-Mo鋼的出現(xiàn)，參數(shù)又提高到17 MPa、566℃。20世紀(jì)70年代，美、日、歐等工業(yè)發(fā)達(dá)國家在能源危機(jī)的情況下開始研制鐵素體鋼用以發(fā)展高參數(shù)機(jī)組，其中導(dǎo)熱系數(shù)好、熱膨脹系數(shù)小的鐵素體型馬氏體鋼成為最佳選擇。20世紀(jì)鐵素體耐熱鋼發(fā)展分為4個(gè)階段:20世紀(jì)60—70年代開發(fā)的EM12、HCM9M、HT9、HT91鋼等9% ～12%Cr鋼對于亞臨界機(jī)組做出了巨大貢獻(xiàn);1970—1985 年開發(fā) 了 T/P91、HCM12、HCM25鋼，通過多元復(fù)合強(qiáng)化技術(shù)使得高溫持久強(qiáng)度大幅提升，由此發(fā)展了超臨界機(jī)組，蒸汽溫度達(dá)到了580℃、壓力達(dá)到 24 MPa;1985年 T/P92(NF616)、E911、NCM12A(T/P122)鋼研制成功，在T/P91鋼基礎(chǔ)上增加了W、Mo、Cu等強(qiáng)化元素，鋼的高溫持久強(qiáng)度得到進(jìn)一步提高，由此建造的管道、聯(lián)箱蒸汽溫度可達(dá)到600℃以上，形成了真正的超超臨界機(jī)組;近年來，各國通過3W-3Co匹配即加入 B、Ta、Nd等元素進(jìn)一步強(qiáng)化發(fā)展了NF12、SAVE12等鋼，為650℃蒸汽溫度參數(shù)的機(jī)組提供了關(guān)鍵材料。

圖1 許用應(yīng)力和溫度的關(guān)系Fig.1 Relationship between allowable stress and temperature

2.2 國外高溫耐熱鋼材料的發(fā)展過程

日本、歐洲各國和美國研制的針對蒸汽溫度為600℃的超臨界和超超臨界機(jī)組用耐熱材料經(jīng)10多年的運(yùn)用考核，總的來說已基本滿足使用要求?，F(xiàn)階段，日本、歐洲各國和美國正在研制650℃蒸汽溫度參數(shù)機(jī)組用材和預(yù)研700℃蒸汽溫度參數(shù)機(jī)組用材，如表1所示。

3 超超臨界機(jī)組材料的合理選用

由于電站的大部分承壓部件運(yùn)行在較為惡劣的工況條件下，高溫材料選材是需要關(guān)注的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。

3.1 超超臨界鍋爐耐熱鋼材料

通常超超臨界機(jī)組鍋爐都采用膜式水冷壁。水冷壁用鋼一般應(yīng)具有一定的室溫和高溫強(qiáng)度，良好的抗疲勞、抗煙氣腐蝕、耐磨損性能，并要有好的工藝性能，尤其是焊接性能。由于膜式水冷壁組件尺寸及結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，其焊后不可能在爐內(nèi)進(jìn)行熱處理，故所選用的鋼材的焊接性至關(guān)重要。要在焊前不預(yù)熱、焊后不熱處理的條件下，使焊后熱影響區(qū)硬度(HV10)不大于360、焊縫硬度(HV10)不大于400的有關(guān)規(guī)定(TRD201)，以保證焊接結(jié)構(gòu)高溫服役條件下使用的安全性。另外，水冷壁管內(nèi)介質(zhì)是液-氣兩相流，管外壁又是在爐膛燃燒時(shí)煤粉顆粒運(yùn)動(dòng)速度最快的區(qū)域，積垢導(dǎo)致的管壁溫升高和燃燒顆粒沖刷都是選用鋼材時(shí)需要考慮的問題。隨著超超臨界機(jī)組鍋爐蒸汽壓力、溫度的升高，水冷壁溫也會(huì)提高，例如在31 MPa/620℃的蒸汽參數(shù)下，出口端的汽水溫度達(dá)475℃，投運(yùn)初期中墻溫度為497℃，而隨著垢層增厚，中墻溫度可升至513℃，熱負(fù)荷最高區(qū)域管子壁溫可達(dá)520℃，管子的瞬間最高溫可達(dá)540℃。為滿足這種高參數(shù)鍋爐水冷壁使用條件，在SA213T22鋼的基礎(chǔ)上開發(fā)的T23(HCM2S)和T24(7CrMoVTiB10-10)鋼，均具有良好的焊接性，基本可用于蒸汽溫度620 ℃ 以下鍋爐水冷壁［3，5］。目前 T23 鋼在我國1 000 MW機(jī)組的應(yīng)用中出現(xiàn)了嚴(yán)重的焊縫開裂問題，這已是影響到塔式超超臨界機(jī)組安全運(yùn)行的重要隱患。初步分析表明主要是T23鋼在焊接及熱處理過程中的再熱裂紋傾向沒有解決，導(dǎo)致在應(yīng)力、結(jié)構(gòu)復(fù)雜部位發(fā)生大量焊口開裂現(xiàn)象。

表1 工業(yè)發(fā)達(dá)國家的火電機(jī)組用鋼研究計(jì)劃Tab.1 Steel research program of thermal power plants in the industrial countries

3.2 過熱器、再熱器耐熱鋼材料

過熱器、再熱器在高參數(shù)鍋爐中所處的環(huán)境條件最惡劣，所用鋼材在滿足持久強(qiáng)度、蠕變強(qiáng)度要求的同時(shí)，還要滿足管子外壁抗煙氣腐蝕及抗飛灰沖蝕性能、管子內(nèi)壁抗流動(dòng)蒸汽氧化性能，并具有良好的冷熱加工工藝性能和焊接性能。過熱器管、再熱器管的金屬壁溫一般可比蒸汽溫度高出30～50℃(我國規(guī)定為50℃)［3］。根據(jù)目前已開發(fā)的鍋爐鋼及其實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在燃煤含硫量很低、煙氣腐蝕性很小的情況下，對于超超臨界機(jī)組鍋爐的過熱器和再熱器，當(dāng)壁溫≤600℃時(shí)，可選用T91鋼;當(dāng)壁溫≤620℃時(shí)，可選用T92、T122、E911鋼;當(dāng)壁溫≤650 ℃ 時(shí)，可選用NF12、SAVE12鋼。采用含硫量高、腐蝕性大的燃煤時(shí)，當(dāng)壁溫≥600℃時(shí)(蒸汽溫度≥566℃)，過熱器和再熱器應(yīng)選擇TP304H、TP321H、TP316H、TP347H奧氏體耐熱鋼。而 Super304H(S30432)和TP347HFG 2種細(xì)晶奧氏體耐熱鋼蠕變強(qiáng)度高，抗煙氣腐蝕和抗蒸汽氧化性能更好，在超超臨界鍋爐過熱器、再熱器用鋼中得到廣泛應(yīng)用。當(dāng)壁溫達(dá)到700℃時(shí)，過熱器、再熱器只能選用高 Cr耐熱鋼 NF709、SAVE25 和 HR3C 等［6-8］。

3.3 聯(lián)箱耐熱鋼材料

聯(lián)箱(包括末級(jí)過熱器、末級(jí)再熱器出口聯(lián)箱)與管道(包括主蒸汽管道、導(dǎo)汽和再熱蒸汽管道)主要布置在爐外，服役環(huán)境中沒有煙氣加熱，即不涉及腐蝕問題，管壁溫度與蒸汽溫度相近。這就要求鋼材應(yīng)具有足夠高的蠕變持久強(qiáng)度、蠕變強(qiáng)度、抗疲勞和抗蒸汽氧化性能，還要具有良好的加工工藝和焊接性能。鐵素體耐熱鋼如T/P91、T/P92等，具有線膨脹系數(shù)小、熱導(dǎo)率高等優(yōu)點(diǎn)，在較高的啟停速率下，不會(huì)造成聯(lián)箱、管道厚壁部件嚴(yán)重的熱疲勞損壞，所以鐵素體耐熱鋼是聯(lián)箱、管道的首選鋼材［9-10］。

隨著超超臨界機(jī)組鍋爐蒸汽溫度和壓力參數(shù)的提高，要求選用具有更高的蠕變持久強(qiáng)度且能夠承受高溫和高壓的鋼種，這樣不僅可以增強(qiáng)聯(lián)箱和管道運(yùn)行的安全性，還可以減小壁厚，降低建設(shè)成本，同時(shí)減少因管壁過厚引起熱應(yīng)力的增加以及給加工工藝帶來困難。因此，更高的持久強(qiáng)度、具有優(yōu)良的抗氧化和抗腐蝕性能的奧氏體耐熱鋼，在過熱器、再熱器的高溫段管子得到廣泛應(yīng)用，其使用溫度高于鐵素體耐熱鋼，基本為小口徑鍋爐管。

根據(jù)Cr含量的不同，奧氏體耐熱鋼大致可分為4類:15Cr-15Ni型、18Cr-8Ni型、25Cr-20Ni型及高Cr合金鋼。奧氏體耐熱鋼在最初的發(fā)展過程中，通過添加Ti、Nb等合金元素，提高鋼種的抗腐蝕性和保證鋼種的穩(wěn)定性。隨后，在保持鋼種性能穩(wěn)定性的前提下，適當(dāng)降低Ti和Nb元素的含量，使其具有較好的抗腐蝕性能，同時(shí)提高鋼種的蠕變持久強(qiáng)度。之后發(fā)展到添加少量的Cu元素，形成Cu富相的沉積，并通過熱處理進(jìn)一步提高其沉積強(qiáng)化作用。再進(jìn)一步的發(fā)展趨勢是添加一定量的N元素和一定量的W元素，進(jìn)一步增強(qiáng)固溶強(qiáng)化作用。15Cr-15Ni型的典型鋼種有 17-14CuNb、Esshete1250、TempaloyA-2 鋼等;18Cr-8Ni型的典型鋼種有 TP304H、TP321H、TP316H、TP347H、TP347HFG、Super304H(530432)、TempaloyA-1鋼等;25Cr-20Ni型的典型鋼種有TP310、 TP310NbN (HR3C)、 NF707、 NF709、Alloy800H、TempaloyA-3、SAVE25 鋼等;高 Cr合金鋼的典型鋼種有CR30A、HR6W、Inconel617、Incone1671、Incone1740 鋼等［11-12］。

4 超超臨界機(jī)組投運(yùn)中存在的鋼材問題

到目前為止，超超臨界機(jī)組投運(yùn)時(shí)間都較短，但日本的超超臨界機(jī)組最近2年己經(jīng)發(fā)生2起主蒸汽或再熱蒸汽管道在運(yùn)行中爆裂的惡性事故。火力發(fā)電機(jī)組的大部分關(guān)鍵部件在高溫高壓或高速旋轉(zhuǎn)工況下長期運(yùn)行，其部件材料的組織結(jié)構(gòu)會(huì)不斷老化并導(dǎo)致運(yùn)行安全與可靠性的降低，甚至?xí)?dǎo)致早期失效。我國由“鍋爐四管”(過熱器、再熱器、水冷壁和省煤器管)造成的事故停機(jī)平均約為1次/(年·臺(tái))，1臺(tái)60萬kW的機(jī)組僅停機(jī)搶修6天造成的主電量損失即超過2 000萬元，而間接損失更大。

4.1 焊接接頭存在的問題

超超臨界火電機(jī)組用的T/P23、T/P91、T/P92以及T/P122鍋爐鋼都為正火(和/或調(diào)質(zhì))狀態(tài)下使用的回火貝氏體馬氏體鋼。成分設(shè)計(jì)上降低了C含量和嚴(yán)格控制雜質(zhì)含量，明顯降低了鋼管的焊接裂紋敏感性。P122鋼的斜Y形拘束裂紋試驗(yàn)表明:200℃預(yù)熱即可保證焊接裂紋率為0，而具有相同Cr含量的X20鋼管的焊接裂紋傾向要大得多。另外由于采用高強(qiáng)度鍋爐鋼后，鋼管和構(gòu)件的壁厚顯著減薄，從而在焊接時(shí)獲得完整無裂紋的焊接接頭的技術(shù)難度比獲得完整無裂紋102、T9、X20鋼構(gòu)件焊接接頭大為降低。然而，焊接接頭性能明顯劣化是焊接這類高強(qiáng)鋼遇到的主要問題。焊接這類高強(qiáng)鍋爐鋼管常遇到以下情況:(1)由于焊縫金屬為鑄態(tài)非平衡組織，母材金屬是形變熱處理后的組織，焊縫韌性遠(yuǎn)低于母材;(2)由于經(jīng)受焊接熱循環(huán)，焊接熱影響區(qū)性能會(huì)明顯惡化，而且隨著焊接線能量的增大，惡化程度加劇。

國內(nèi)近年來對T/P91鋼的焊接實(shí)踐也證實(shí)焊縫的韌性對線能量和層間溫度極其敏感。采用大線能量、高層間溫度(60 kJ/cm2，250～350 ℃)時(shí)，焊縫韌性僅為3.9～15.9 J/cm2，降低線能量和層間溫度(25 kJ/cm2，220～250℃)時(shí)，焊縫韌性達(dá)到73.2～113.6 J/cm2。采用小線能量TIG熱絲全位置焊接T/P91管，可獲得良好的焊縫韌性。盡管如此，T/P91鋼管焊縫的韌性仍比熱影響區(qū)和熔合區(qū)低得多，其焊縫平均沖擊功為97 J，而熔合區(qū)和熱影響區(qū)的平均沖擊功超過200 J。焊接熱模擬實(shí)驗(yàn)研究也表明T/P91鋼熱影響區(qū)存在一個(gè)蠕變斷裂強(qiáng)度劣化的區(qū)域。劣化從焊接熱影響區(qū)的850℃(即Ac1)開始，925℃時(shí)劣化至最低值，然后逐步恢復(fù)，待熱影響區(qū)溫度超過1 100℃以后恢復(fù)到接近母材。通常在這一區(qū)域發(fā)生的蠕變斷裂也就是IV裂紋開裂?？梢?，掌握這類新型鍋爐鋼的焊接及其高溫運(yùn)行性能，克服其焊縫韌性劣化傾向及熱影響區(qū)蠕變斷裂強(qiáng)度的下降，是焊接研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)。某發(fā)電公司2號(hào)機(jī)組為超超臨界百萬kW機(jī)組，運(yùn)行1年3個(gè)月即在1萬h左右進(jìn)行了機(jī)組大修。2009年11月初在對末級(jí)過熱器集箱對接焊縫檢驗(yàn)過程中，發(fā)現(xiàn)大量裂紋缺陷。之后對同種材質(zhì)的末級(jí)再熱器集箱進(jìn)行了檢驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)存在較大裂紋缺陷，裂紋明顯帶有擴(kuò)展性質(zhì)，并延伸到了母材。

P92鋼是在P91的基礎(chǔ)上適當(dāng)降低Mo元素含量，同時(shí)加入1.8%左右的W和微量B改良的新型耐熱鋼［12］，該鋼種在火電行業(yè)使用的時(shí)間還不是很長，對這種鋼的性能、特點(diǎn)了解得不多，希望通過上述集箱對接焊縫缺陷，增加對該鋼種焊縫缺陷特征的了解。該集箱焊縫是日本三菱公司制造焊接的，缺陷集中出現(xiàn)在自動(dòng)焊焊縫上，而手工焊焊縫缺陷比較少，其手工焊縫與國內(nèi)P92管道對接焊縫相比，焊縫質(zhì)量還是不錯(cuò)的。在鍋爐安裝階段對集箱對接焊縫進(jìn)行過超聲波探傷抽查，當(dāng)時(shí)僅抽查了手工焊縫，漏掉了自動(dòng)焊焊縫的檢驗(yàn)。由此應(yīng)當(dāng)引起重視，在安裝前的安全檢驗(yàn)過程中對自動(dòng)焊焊縫也應(yīng)增加檢驗(yàn)比例。

4.2 受熱面高溫金屬材料的抗腐蝕問題

我國首批超超臨界機(jī)組的設(shè)計(jì)煤種和校核煤種均屬于腐蝕性較低的神華煤或晉北煤，含硫量均在0.6%左右。盡管材料的使用溫度提高了，但煙氣側(cè)的腐蝕問題還暫時(shí)不會(huì)很突出。由于國內(nèi)電煤供應(yīng)緊張，且我國煤炭資源中高硫煤占相當(dāng)比例，含硫量大于1%的高硫煤占25%以上，目前20%以上的發(fā)電用煤是高硫煤，因此隨著超超臨界機(jī)組數(shù)量逐漸增多，燃燒高腐蝕性煤種將不可避免。近2年國外的研究已經(jīng)表明，一些新型耐熱鋼在600℃時(shí)過熱器、再熱器金屬壁溫將達(dá)到650℃，此種運(yùn)行工況下的積灰中的Na-K-Fe三元復(fù)合硫酸鹽正好處于熔融狀態(tài)，不論是鐵素體鋼還是奧氏體鋼對材料硫腐蝕具有顯著的加速作用，腐蝕機(jī)理已經(jīng)全改變，這點(diǎn)還未引起國內(nèi)行業(yè)的重視。對于受熱面高溫金屬材料的挑戰(zhàn)更加嚴(yán)峻，如何選擇高溫金屬材料將是我國今后超超臨界機(jī)組技術(shù)需要投入大量精力的持久研究課題。

5 700℃超超臨界發(fā)電技術(shù)

根據(jù)700℃超超臨界發(fā)電技術(shù)的難點(diǎn)及與國外差距，目前，已初步形成我國700℃超超臨界發(fā)電技術(shù)發(fā)展路線(2010—2015年)。該路線分9個(gè)部分:綜合設(shè)計(jì)、材料應(yīng)用技術(shù)、高溫材料和大型鑄鍛件開發(fā)、鍋爐關(guān)鍵技術(shù)、汽輪機(jī)關(guān)鍵技術(shù)、部件驗(yàn)證試驗(yàn)、輔機(jī)開發(fā)、機(jī)組運(yùn)行和示范電廠建設(shè)。目標(biāo)參數(shù):壓力≥35 MPa、溫度≥700℃、機(jī)組容量≥600 MW。

當(dāng)前，國內(nèi)700℃超超臨界燃煤電站技術(shù)項(xiàng)目尚處于起步階段，研究機(jī)構(gòu)、材料供應(yīng)商、裝備制造商、電站運(yùn)行和管理等各方均表現(xiàn)極大興趣，都已經(jīng)在開展工作。國內(nèi)的現(xiàn)狀決定了現(xiàn)階段的材料供應(yīng)為進(jìn)口和自主研制并重。但要爭取擺脫關(guān)鍵材料單純依賴國外進(jìn)口的局面，最終實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，形成中國的700℃ A-USC電站關(guān)鍵部件用材體系。

6 結(jié)語

超超臨界火電機(jī)組由于蒸汽溫度和壓力的提高，對關(guān)鍵部件材料性能提出了更高的要求。根據(jù)關(guān)鍵部件的工作環(huán)境和要求，掌握高溫火電機(jī)組關(guān)鍵部件的選材技術(shù)、焊接性能和高溫運(yùn)行性能，研究焊接接頭的失效機(jī)理和壽命預(yù)測，是保證機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。700℃超超臨界發(fā)電技術(shù)新型耐熱材料的研究工作亟待進(jìn)行。

［1］劉正東.中國600℃火電機(jī)組鍋爐鋼進(jìn)展［M］.北京:冶金工業(yè)出版社，2011.

［2］唐利萍.超超臨界鍋爐用鋼的發(fā)展［J］.應(yīng)用能源技術(shù)，2007(10):20-21.

［3］楊富.超臨界、超超臨界鍋爐用鋼［J］.電力設(shè)備，2004，5(10):41-42.

［4］張燕平，蔡小燕，黃樹紅，等.700℃超超臨界燃煤發(fā)電機(jī)組材料研發(fā)現(xiàn)狀［J］.中國電力，2012，45(2):16-21.

［5］Masuyama F.History of power and progress in heat resistant steels［J］.ISIJ International，2001，41(6):612-625.

［6］寧保群.T91鐵素體耐熱鋼相變過程及強(qiáng)化工藝［D］.天津:天津大學(xué)，2007.

［7］王雙寶.T92鍋爐鋼抗高溫性能及其微觀組織表征［D］.湖南:湖南大學(xué)，2007.

［8］劉金華，李長香.基于超臨界火電站鍋爐用材的超臨界水冷卻反應(yīng)堆堆芯候選材料分析［J］.核動(dòng)力工程，2009，30(2):55-58.

［9］王俊杰，王鵬展，王波.超超臨界機(jī)組四大管道關(guān)鍵材料國產(chǎn)化［C］//中國電機(jī)工程學(xué)會(huì)2010年超超臨界機(jī)組管道及管件國產(chǎn)化研討會(huì)論文集.天津:中國電機(jī)工程學(xué)會(huì)，2010:63-75.

［10］王鵬展，王俊杰，徐銀庚.超(超)臨界機(jī)組P91/P92材料研制及國產(chǎn)化［C］//600 MW/1 000 MW超超臨界機(jī)組新型鋼國產(chǎn)化研討會(huì).揚(yáng)州:中國電力科技網(wǎng)，2009:109-117.

［11］劉正東，程世長，包漢生，等.超超臨界火電機(jī)組用鍋爐鋼技術(shù)國產(chǎn)化問題［J］. 鋼鐵，2009，44(6):1-7.

［12］楊富.1 000 MW級(jí)超超臨界火電機(jī)組鍋爐用新型耐熱鋼的焊接［J］.中國電力，2005，38(8):48-52.