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国内外 耐热不锈钢管发展趋势

来源:至德钢业 日期:2018-08-19 15:43:28 人气:481

日本、欧洲和 美国走在锅炉钢研发和使用的前列,尤其是日本和欧洲。日本和 欧洲在锅炉钢技术领域的领先,得益于 其长期稳定的国家发展计划。日本在1950年从德 国和英国引进当时先进的锅炉钢技术。在政府 和企业的支持下,日本在19601970年代开 展了基础性研究,而且将 对外引进的锅炉钢技术充分研究透彻改进升级。1980年左右,日本发 展改进的锅炉钢技术世界领先,开始对 外输出技术和成套装备。尽管如此,日本政 府并没有放松对锅炉钢技术的资助,相反从1981年开始 实施了更先进的超超临界发电技术研究计划,并于1997年开始 资助日本金属材料研究所(NIMS)开展650℃蒸汽参数铁素体耐热不锈钢管基础研究,并把该 研究作为日本政府资助的“超级钢研究引划”的最重 要组成部分之一。该工作 直至今日仍在进行中,2008年日本 政府又启动了为期9年的针对700℃蒸汽参 数超超临界火电机组用耐热合金的国家研制计划。欧洲各国从1983年接连开展了C0ST501计划(1983-1997)C0ST522计划(1998-2003)。前一计划侧重于30MPa/600/620℃的蒸汽参数,主要对9%-12%Cr钢开展研究,研发出E911和转子用钢X12CrMoVNb101X18CrMoVNbNB9i和铸钢GX10CrMoVNbN101等新钢种,后一计 划主要侧重于高于30MPa/650℃蒸汽参数,研发新的钢种,计划达到50%的机组热效率。20世纪末,欧洲各国开展了长达17年的Thermie计划,也被称为“700度计划”,该计划 意在研发出蒸汽参数为37.5MPa/700℃的超超临界示范机组,其第一 阶段获得欧盟各国政府资助的2140万。美国为 了发展超高效超超临界火电机组于1986年末提出CCT计划(1986-1992),联邦政府投资计划26亿美元。1992年美国又提出了Combustion计划,政府相继投入1.44亿美元和2.5亿美元。1999年新的Vision21计划(1999-2002)被提出 此计划大约投资8000万美元。美国政 府提出的这些众多计划,基本上 都是以研究和评价临界火电机组所用耐热不锈钢管为主要目的。

近年来,欧美及 日本等国家研制的用于蒸汽温度600℃的超临 界和超超临界机组耐热不锈钢管材料在 实际应用中得到检验,基本上 可以满足服役要求。未来几年,欧美及 日本等国计划开发650摄氏度 蒸汽温 度参数机组服役材料和开发700℃蒸汽温 度参数机组服役材料。

中国建国初期,国家电 力工业的发展十分缓慢,发电厂 的火电机组基本上采用低参数小容量的火电机组,在19601970年期间,中国钢 铁研究总院开发出了性能优异的102钢等锅炉钢,更为重要的是提出了耐热不锈钢管“多元复合强化”理论,然而建国初期长达30年期间,中国一 直没有提出火电用锅炉钢的国家发展计划。在中国改革开放之后,社会经济迅速发展,国内中 小企业数量不断增加,极大的 增加了对电力的使用需求。中国为 提高发电量只能引进西方发达国家的火电机组成套先进技术,1990年代末 中国的机械行业已经能够生产先进火电机组,然而高端耐热不锈钢管几乎全 部依赖于从西方发达国家进口,该制约 因素使我国的机械行业难以形成自己真正的成套技术,不能形 成自主知识产权和有效竞争力,正是由 于这种没有自主核心技术的现状,导致国 内企业面对国外企业完全没有竞争力,长期处于技术落后。2000年初期,我国全国性电力不足,发电设备陈旧落后,电力需 求远远无法满足,全国有 三分之二以上的省区拉闸限电,国内工 业及国民的生产生活受到严重影响。为解决 电力不足的问题,中国国家科技部在20032005年的863计划中设立“高效超 临界火电机组关键用材研制”重点攻克课题,选择钢铁研究总院、宝钢股 份特殊钢分公司和哈尔滨锅炉厂组成课题组开展T122Super304H锅炉钢的探索性研究。20062008年国家科技部在863计划中又设立“650℃超超临 界机组锅炉管用新一代铁索体耐热不锈钢管研究”课题,由钢铁研究总院、宝钢股 份特殊钢分公司和西安热工研究院组成课题组对650℃超超临 界机组用新一代铁索体锅炉钢进行探索研究。20072010年政府 在科技支撑计划中重点设立了“超超临 界火电机组用关键锅炉管技术开发”的项目课题,并且选 择国家钢铁研究院、攀枝花钢铁集团公司、哈尔滨锅炉厂、东方锅炉厂、上海宝 钢股份有限公司、西安热工研究院、江阴市 兴澄特种钢铁股份有限公司、天津市 钢管集团总公司、北科大 等科研单位联合组成研究项目组,对国内 火电机组发展中采用的重点钢材进行自主化研究。2008年在科 技部门的大力支持下,国家钢 铁研究院和宝钢股份有限公司进行了650℃蒸汽参 数机组用铁索体型的马氏体锅炉钢的开发。2010年科技 部基础研究计划(973计划)鼓励高 温下的马氏体锅炉用钢的基本理论方面的研究,除此之外,国内很 多制造行业的大公司也在主动进行先进火电机组用钢技术的探索。我国的 钢铁公司目前只能够批量生产102钢、T91TP304HTP347H等锅炉钢,高端锅 炉钢纯粹从国外引进。中国在 火力发电设施的装机总容量及耗电总量上低于美国,居于第二的国家,然而火力发电设备对耐热不锈钢管的需求 总量位居世界第一,这些需 求大部分依靠从国外进口满足。目前国 内的火力发电机组设备使用耐热不锈钢管技术尚且处在引进、消化、吸收阶段,需要继续试验、仿制和 评估等大量研究工作需要完成。为满足 我国不断增长的火电机组建设需求,不仅要引进、消化国外先进的钢种,而且还 需要发展具有中国特色的发展道路,抓住后发的优势,积极进 行创新实现跨越式的快速发展。

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