高壓鍋爐管在電廠的應用規(guī)定。
無縫鋼管，鍋爐用，是用于電廠生產(chǎn)的重要原材料。高技術(shù)標準的高壓鍋爐管，其規(guī)格型號眾多，生產(chǎn)制造難度系數(shù)大。主要用于電站鍋爐的再熱器、鍋爐節(jié)能器、受熱面、再熱水器及其連接 各部件的汽水聯(lián)接管道的生產(chǎn)。
電廠鍋爐的原則：
蒸汽循環(huán)系統(tǒng)：新的水把凝汽器除氧器送到由排煙道余熱回收而加熱的鍋爐節(jié)能器進行加熱，加熱后的水送到再熱器，再把分缸、降缸、鍋筒組成的加熱系統(tǒng)軟件，加熱產(chǎn)生的蒸氣，經(jīng)分缸汽水分離后，把降缸的水送到再熱器，然后把分缸汽水送到再熱器加熱，然后把水蒸氣引入受熱面，從爐膛最火處加熱至設計蒸汽參數(shù)，輸出給汽輪發(fā)電機第一次做功。做功后的超低溫蒸汽返回加熱爐，經(jīng)再熱水器加熱后，再次加熱至確定的設計方案蒸汽參數(shù)，二次送至汽輪發(fā)電機作功(有些機組為了進一步提高效率，將第二次做功后的超低溫蒸汽，再熱水器加熱至設計方案蒸汽參數(shù)，三次送至汽輪機機組)。做功后的蒸汽送入冷凝器冷凝成水，再送入鍋爐節(jié)能器中產(chǎn)生循環(huán)。
燃燒煤粉：精煤由儲煤設備送至撈渣機碾壓成粉煤，用空預器加熱后與粉煤一起，用天然氣燒嘴噴向爐內(nèi)燃燒，燃燒后的粉煤灰由爐下的料倉收集后，用沖灰設備排出。
由電站鍋爐技術(shù)發(fā)展趨勢來看，隨著電站鍋爐由亞臨界向超臨界、超臨界發(fā)展，單臺機組容量也由12.5萬kW、20億千瓦、30億千瓦向60億千瓦、80億千瓦和100億千瓦發(fā)展。由于發(fā)電量機組能耗、環(huán)保要求越來越高，所以對高壓鍋爐管材的要求也越來越高，火力發(fā)電的發(fā)展趨勢表明，火力發(fā)電機組是原材料在高溫條件下的使用，從而決定了火力發(fā)電機組蒸汽參數(shù)的提高和高效率。
火力發(fā)電機組主動積極地提高蒸汽參數(shù)具有顯著的經(jīng)濟收益，可節(jié)省大量的燃料，其次是減少CO2排放，可節(jié)約大量的二氧化碳。將主蒸汽入口入口壓力超過22.0Mpa的鍋爐稱為超臨界工作壓力加熱爐，將主蒸汽入口入口入口入口壓力高于28Mpa或主蒸汽入口入口入口入口溫度高于580°C的鍋爐定義為超臨界機組。資料表明，從這其中的主要參數(shù)(3.5Cpa,435°C)提高到可節(jié)約然料的12%-15%(9Mpa,535°C)，再提高到可節(jié)約然料的極高主要參數(shù)和一次中間再加熱(13.5Cpa,535°C/535°C)，可節(jié)約然料的8%。將其升至超臨界主參數(shù)和一次正中再加熱(24Mpa,550°C/550°C)可再節(jié)省然料8%，將相對效率也提高了4.5%，改為二次正中再加熱，即30Mpa,600°C/600°C/600°C,600°C/600°C/600°C，并將其升至30Mpa,30Mpa,600°C/600°C，也可提高2%，所以目前電站鍋爐的蒸汽參數(shù)提升仍然具有很大的發(fā)展?jié)摿?。在歐州AD700和英國DOE/OCDO項目研究中，每天的主要任務就是解決原料在700攝氏度高溫下的難題。
目前新型耐熱材料的科研重點還是在日本、歐州、英國進行。50年代末至60年代，英國發(fā)展趨勢中的超臨界主參數(shù)火電機組因高溫管材原料難求而退至亞臨界主參數(shù)。由于91年代91鋼的應用使超臨界主參數(shù)火電機組得到了發(fā)展，90鋼在90年代的成功應用使超臨界主參數(shù)火電機組得到了發(fā)展。最近，采用新型鎳基高溫合金原料促使具有優(yōu)異超臨界主參數(shù)的火力發(fā)電機組在700°C/720°C時獲得生產(chǎn)。在我國電力行業(yè)“十二五規(guī)劃”中也明確提出要建設超超臨界主參量機組。表格2為火電機組重要高溫部件用料比較。表格3是我國現(xiàn)階段使用的關(guān)鍵管材標準和關(guān)鍵鋼標志。
發(fā)電機組對高壓鍋爐管的要求非常高，一般 規(guī)定無縫鋼管具有足夠的抗壓強度，既有較高的強度極限，又有保證安全系數(shù)的合理性；規(guī)定具有良好的延展性，以確保承受外力作用荷載時不會發(fā)生延性破壞；規(guī)定具有良好的生產(chǎn)加工使用性能，包括熱冷生產(chǎn)加工成形特性和電焊焊接特性。高倍增機構(gòu)及工藝性良好，不允許有裂紋和小白點；用于高溫元件的原材料應具有良好的高溫特性，包括足夠的應力松弛抗壓強度、持久抗壓強度和持久塑性變形，以及良好的高溫機構(gòu)可靠性和高溫抗氧化能力等。
在超高壓運行條件下，電站鍋爐高溫部件原材料規(guī)定具有優(yōu)異的高溫抗壓強度和良好的抗氧化能力等，這種新型材料的鍋爐無縫鋼管在超臨界機組中占有很大的比重。表格四為國內(nèi)1000MW超超臨界機組所需新型管件的比重。
