材料技术是超临界制冷存储单元开发中的关键问题。开发超超临界冷库时,优先考虑材料问题。临界技术是当今世界上成熟且发展中的热能技术。于蒸汽参数的增加,为了减小部件的壁厚并确保部件在高温高压下的可靠性,有必要开发相应水平的耐高温材料。高压。文基于国内外文献和材料,简要介绍了用于超临界和超超临界制冷储存装置的锅炉钢的发展。加热能生产冷库的参数是提高热能生产效率,冷凝器价格可靠性,节能和环保的最重要方法。库。
着发电冷库中锅炉压力的增加,水饱和温度也相应升高,汽化潜热也相应降低,其差饱和水和饱和蒸汽之间的相对密度也降低了。压力达到临界压力时,汽化潜热等于零,并且蒸汽与水的相对密度差也设为零。此压力下,当加热到374°C时,水会完全蒸发。临界热电冷库在节能和改善水质方面具有重要作用。境。料技术的进步与发展是超临界制冷机组发展的关键技术之一。了确保锅炉设备的某些压力组件(特别是超临界锅炉组件,例如过热器和加热器的入口和出口歧管)的安全运行,其厚度所选材料的墙很棒。是,选择较大的壁厚将增加该位置的应力。了改善蒸汽参数并确保设备的安全性:一方面,有必要增加壁厚,并将壁厚的安全裕度留给另一方面,部件的应力值必须最小化。种矛盾在锅炉压力下对部件的设计施加了限制,这不利于将蒸汽参数发展到更高的水平,也不会促进锅炉容量的增加。如,最初的1200 MW苏联锅炉,最终的设计材料:12Cr1MoV钢锅炉炉膛水冷壁管材料。热管由Cr18Ni12Ti制成。热管的材料为12Cr1Mo。煤器管的材料是20号钢。上面可以看出,受压零件的钢种低于新开发的钢种,甚至低于某些参数。临界在不久的将来投入生产,因此锅炉设备的性能,如耐热性,耐磨性和防止腐蚀等也有相应的影响。一个例子是德国电厂的锅炉设计:EVT设计的锅炉是超临界蒸汽参数,蒸汽参数为26.8 MPa,547565°C,最大连续蒸发量为2420 t / h。
该锅炉中,首次使用了材料X10CrMoVB-1。热器热部分的主蒸汽管道和管道系统。种材料具有较高的蠕变断裂强度,可减小壁厚,减小热应力并减轻重量,从而减少锅炉密封件上的过大应力,蒸汽轮机和钢结构。
计师选择材料的空间有了显着改善,这有利于冷库的优化设计。临界压力锅炉的强制停机,维护和计划停机约为蒸汽轮机,发电机和辅助设备的三倍。热的壁管泄漏,过热器入口和出口处的过度管磨损以及加热管泄漏是超临界冷库正常运行的主要原因。计和制造都非常出色。
了保持制冷储藏单元的稳定性,必须保持锅炉设备的稳定运行,这需要选择合适的高质量锅炉材料。这个角度来看,也有必要开发新等级的钢。
国是第一个开发超临界发电技术的国家。1960年代中期以来,美国新的冷库容量的一半以上是超临界制冷机,并且开始就开始研究超超临界发电技术。于这些蓄能器的蒸气参数的选择范围很大,超过了当时的金属材料的技术水平,因此直接将钢用于飞机和燃气轮机以及大量奥氏体钢的使用已引起许多操作问题。如,锅炉中的17-14CuMo奥氏体钢过热管在高温下受到严重腐蚀,而奥氏体316H钢管由于支管上的裂纹和焊接不良而损坏或破裂。
弯头,筛管,连接管等,因此必须降低。数已执行。了提高冷藏存储单元的可用性,美国开发的超临界存储单元使用24.1 MPa,蒸汽温度538°C,二次再热蒸汽温度538°C,冷凝器价格再加热552°C / 566°C,蒸汽参数保持在20°C。余时间在1980年代,该国开发的T91 / P91对于工厂锅炉。苏联下决心发展超临界冷库,也是超临界冷库数量最多的国家。1949年,第一台超超临界制冷储存装置投入使用,但也出现了材料问题。苏联超临界技术的发展主要依靠国家力量,无法吸收其他国家的先进技术。此,总体技术水平不高。电冷库机组的钢主要分为:铁素体钢和奥氏体钢。氏体比铁素体钢具有更高的耐热性,但是具有高的热膨胀系数,低的导热性,低的耐应力腐蚀性能,差的可加工性,热疲劳和弱循环中的疲劳性能无法与铁素体钢相比。本要高得多。于低合金铁素体耐热钢的高温抗氧化性的局限性,奥氏体钢由于其自身的弱点而不适用于大规模使用,因此迫在眉睫。发高温性能和良好的制造工艺。能卓越的新型铁素体耐热钢。过高温高压组件十多年的应用,该系列材料已经成熟并成为标准。超临界锅炉中,过热器和加热器后部的温度非常高:蒸汽方面的抗氧化性和烟道气方面的耐蚀性是选择材料时的重要因素。别是氧化和蒸气侧的氧化。解会导致涡轮机严重腐蚀,直接影响制冷储藏单元的有效和安全运行。此,奥氏体钢是过热器和加热器背面的主要候选材料。材料工业发展的支持下,超临界冷库正朝着超超临界高价值技术发展。据英国贸易和工业部对超临界蒸汽发电的预测:在未来5年中,超临界冷库的蒸汽温度为620°C。2020年,蒸汽温度将达到650-700°C,循环效率将达到50-55%。本,美国和欧洲正在开发用于34.3 MPa / 650°C和40 MPa / 700°C的蒸汽参数的新钢种。00°欧洲共同体计划C将使用镍基高温合金为其关键组件。国有能力设计和制造常规的超临界冷藏存储设备,但与国外相比,材料技术仍存在重大缺陷。国的超临界参数锅炉,包括锅炉材料的一些亚临界参数,仍然主要依靠进口,锅炉材料的发展水平仍然与世界上一些知名的锅炉制造商不兼容。界,例如美国Forster-Wheeler,Bavi和Als France。比之下,目前,研究和材料开发很难完全依靠国家力量。此,迫切需要弄清方向,并从日本发展大容量冷冻存储装置的经验中吸取经验教训,以通过以下方式引入,消化和掌握先进技术:中国的火力发电技术达到了很高的标准。效的方向正在稳步增长。
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