锅炉超临界压力怎么来的【锅炉技术|超超临界压力锅炉的发展及应用】

超超临界压力锅炉的发展及应用

从目前世界火力发电技术水平来看，提高火电厂效率的方法除整体煤气化联合循环（IGCC）、增压流化床联合循环（PFBC）外，还有超超临界压力技术（USC）。我国已经把大幅度提高发电效率、加速发展洁净煤技术的超超临界机组作为我国可持续发展、节约能源、保护环境的重要措施。

1、超超临界压力锅炉的发展

世界上第一台实验性的超临界锅炉是西门子公司根据捷克人马克·本生1919年的专利方案制造的。超超临界机组并不是按步就班由22．2MPa、538℃／538℃向上发展的，蒸汽参数经历高—低—高的过程。1949年原苏联安装了第一台超超临界试验机组，直流锅炉出口参数为29．4MPa、600℃（12t／h），经节流至15MPa后通入汽轮机，以后又生产了29．4MPa、650℃型号为P—100—300的100MW机组，作为改造中压机组的前置级。1956年西德投运1台参数为34MPa、610℃／570℃／570℃、容量为88MW的机组。美国在50年代末投运了2台具有代表性的超超临界机组，菲罗电厂6号机组，容量为125MW、参数为31MPa、621℃／566℃／538℃；艾迪斯顿电厂1号机组，参数为34．3MPa、649℃／566℃／566℃、容量为325MW。费城电力公司的这台艾迪斯顿1号机从1960年开始按设计参数运行8年，后因出现一些故障，主要是材料问题，1968年起参数降为31MPa、610℃／557℃／557℃。美国一开始就试制这样高参数的超超临界机组，不可避免地频繁发生事故，故不得不降低参数运行。在开发初期，过高的蒸汽参数超越了当时的技术水平。以后将蒸汽降至24．1MPa、538℃～566℃，并逐步完善，这种 ……此处隐藏7177个字…… 、E911钢；当壁温≤650℃时，可选用NF12、SAVE12钢。

采用含硫量高腐蚀性大的燃煤时，当壁温≥600℃时（蒸汽温度≥５６６℃），过热器、再热器应选择TP304H、TP321H、TP316H、TP347H奥氏体热强钢。而Super304H和TP347HFG两种细晶奥氏体热强钢蠕变强度高，抗烟气腐蚀和抗蒸汽氧化性能更好，在超超临界锅炉过热器、再热器用钢中得到广泛的应用。当壁温达700℃时，过热器、再热器只能选用高铬热强钢NF709、SAVE25和HR3C等。

3）、联箱与管道

由于联箱（末级过热器、末级再热器出口联箱）与管道（主蒸汽管道、导汽和再热蒸汽管道）布置在炉外，没有烟气加热及腐蚀问题，管壁温度与蒸汽温度相近。这就要求钢材应具有足够高的持久强度、蠕变强度、抗疲劳和抗蒸汽氧化性能，还要具有良好的加工工艺和焊接性能。

由于铁素体热强钢的热膨胀系数小、导热率高，在较高的启停速率下，不会造成联箱、管道壁部件严重的热疲劳损坏，所以铁素体热强钢是联箱、管道的首选钢材。

随着SC、USC锅炉蒸汽温度和压力参数的提高，要求使用热强性高的钢材，这样既可以提高联箱和管道运行的安全性，又可以减少因管壁过厚引起热应力的增加以及给加工工艺带来的困难。所以，SC、USC锅炉的联箱和管道，当壁温≤600℃时，选用P91钢；当壁温≤620℃时，选用P92、P122和E911钢；当壁温≤650℃时，选用NF12和SAVE12钢。