超

前言

　　提高機(jī)組效率、減少污染物排放，是目前火電機(jī)組發(fā)展的必然趨勢。目前，火電機(jī)組的蒸汽溫度已超過600℃，蒸汽壓力已超過25MPa，而且還在不斷地升高，因此超（超）臨界機(jī)組必須依靠新型耐熱鋼的不斷發(fā)展為基礎(chǔ)。目前應(yīng)用于超（超）臨界機(jī)組鍋爐的新型馬氏體耐熱鋼有P91、P92（NF616）、E911、P122（IICM12A）等，奧氏體耐熱鋼有TH347HFG、Super304和HR3C等。這些鋼的合金元素含量均大于10％，給焊接帶來一定的困難。自20世紀(jì)80年代以來，美、德、法、日等國開發(fā)出一系列適用于蒸汽參數(shù)達(dá)600／610℃、25MPa的鐵素體熱強(qiáng)鋼和蒸汽溫度達(dá)625℃的奧氏體耐熱不銹鋼（T91／P91，T92／P92，T122／P122，Super304H，T23／P23）。這些鋼是在現(xiàn)代的冶煉、軋制、熱處理和計算機(jī)控制技術(shù)基礎(chǔ)上產(chǎn)生的，將是我國今后新建大容量亞臨界機(jī)組和超（超）臨界機(jī)組時首選的材料。因此，研究和掌握這些材料的焊接工藝，研究并充分認(rèn)識這些材料焊接接頭在高溫下的行為，是當(dāng)前我國電站焊接工作者面臨的最主要任務(wù)?！　”緯缮綎|省電力學(xué)校張磊和夏洪亮主編，山東省電力學(xué)校王德堅參與編寫。全書由山東省特種設(shè)備檢驗研究院焊接高級工程師單汝鋼主審。山東省電建一公司鄒電四期項目經(jīng)理付深清等提供了大量資料。在此表示由衷的感謝。由于編者水平所限，加之時間倉促，因此本書錯誤之處在所難免，望廣大讀者批評指正。

內(nèi)容概要

本書針對超(超)臨界火電機(jī)組鍋爐承壓部件實用焊接技術(shù)，以問答形式重點講述鍋爐新型耐熱材料性能、焊接材料及其選用、新耐熱材料焊接工藝、焊接接頭的組織和性能、焊接接頭熱處理、焊接缺陷及檢驗、新耐熱鋼材化學(xué)成分、機(jī)械性能及參考數(shù)據(jù)等內(nèi)容。    本可作為超(超)臨界機(jī)組耐熱材料焊接技術(shù)培訓(xùn)輔助教材，也可作為從事超(超)臨界鍋爐沒計、制造、監(jiān)督管理、安裝檢修管理和技術(shù)人員學(xué)習(xí)的參考書。

書籍目錄

前言第一章 超(超)臨界機(jī)組鍋爐概述  1-1 超(超)臨界的熱力學(xué)概念是什么?  1-2 什么是超(超)臨界機(jī)組?  1-3 超(超)臨界火電機(jī)組研制的技術(shù)難點和關(guān)鍵技術(shù)有哪些?  1-4 超(超)臨界機(jī)組蒸汽參數(shù)發(fā)展概況如何?  1-5 中國超(超)臨界機(jī)組發(fā)展概況如何?  1-6 我國超(超)臨界機(jī)組主蒸汽系統(tǒng)蒸汽參數(shù)是如何選取的?  1-7 我國現(xiàn)階段發(fā)展超(超)臨界機(jī)組的可選擇方案是什么?  1-8 華電國際鄒縣發(fā)電廠四期1000MW機(jī)組焊接施工概況如何?第二章 超(超)臨界鍋爐承壓部件材料  2-1 隨著超超臨界(USC)機(jī)組蒸汽壓力、溫度的提高，對關(guān)鍵部件材料的熱強(qiáng)性能、抗高溫腐蝕和氧化能加工性能等方面有哪些具體的新要求?  2-2 歐洲1983～1997年進(jìn)行的COST501計劃的內(nèi)容和目標(biāo)是什么?  2-3 COST522計劃的內(nèi)容是什么?  2-4 COST501和C()ST522項目有什么成果?  2-5 COST536計劃的內(nèi)容是什么?  2-6 除了COST536計劃外，歐洲還有什么其他的耐熱材料研究項目?  2-7 日本在20世紀(jì)80年代前耐熱材料有什么發(fā)展?  2-8 20世紀(jì)80年代初，日本啟動的超超臨界發(fā)電技術(shù)的研究計劃的內(nèi)容是什么?．  2-9 近幾年日本有什么耐熱鋼的研究計劃?  2-10 美國的耐熱材料有什么發(fā)展?  2-11 國內(nèi)材料發(fā)展概況如何?  2-12 低合金鋼在火電廠鍋爐中有什么應(yīng)用?  2-13 T／P92、E911和P122(HCM12A)鋼有什么關(guān)系?  2-14 9％～12％Cr馬氏體鋼有什么特點?  2-15 普通的12％Cr鋼有什么特點?  2-16 奧氏體鋼有什么特點?  2-17 高溫合金有什么特點?  2-18 新型耐熱鋼有什么應(yīng)用?  2-19 超臨界機(jī)組關(guān)鍵承壓部件有哪些?  2-20 為什么水冷壁也是超超臨界機(jī)組關(guān)鍵部件之一?  2-21 對水冷壁的選材有什么要求?  2-22 末級過熱器、再熱器出口聯(lián)箱與主蒸汽、再熱蒸汽管道的選材有什么要求?  2-23 過熱器、再熱器管的選材有什么要求?  2-24 P91鋼的應(yīng)用范圍是什么?  2-25 P92、E911和P122的應(yīng)用范圍是什么?  2-26 P91、P92、E911和P122有什么區(qū)別?  2-27 NF12和SAVE12能不能用于650℃?  2-28 奧氏體鋼有什么應(yīng)用?  2-29 常規(guī)的奧氏體不銹鋼有什么應(yīng)用?  2-30 新開發(fā)的TP347HFG、Super304、HR3C有什么應(yīng)用?  2-31 新型水冷壁管材料T23、T24鋼有什么特點和應(yīng)用?  2-32 T23、T24鋼的化學(xué)成分與合金化特點是什么?  2-33 T23、T24鋼的熱處理與微觀組織是什么?  2-34 T23、T24鋼的焊接性能如何?  2-35 新開發(fā)的水冷壁材料HCM12有什么特點?  2-36 現(xiàn)代鍋爐為了降低NOx排放對材料有什么要求?  2-37 汽水分離器對材料有什么要求?  2-38 主(再熱)蒸汽管道、高溫聯(lián)箱的管材可分為哪幾類?  2-39 鍋爐受熱面固定件和吹灰器對材料有什么要求?  2-40 蒸汽閥所用材料通常為什么?  2-41 KT5917與KT5031A成分上的主要差別是什么?  2-42 KT5917與KT5031A的Cr、W質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同，會導(dǎo)致性能有什么不同?  2-43 為什么近年來日本也開始傾向于降低P91鋼的使用參數(shù)?  2-44 為什么KT5917(12Cr鑄鋼)件比KT5031A(9Cr-1Mo鍛鋼)件實際使用性能差?  2-45 超超臨界機(jī)組主蒸汽管道，高、中壓主汽閥及調(diào)節(jié)閥，導(dǎo)管使用的材質(zhì)通常為什么?  2-46 超臨界鍋爐高溫受熱面、高溫集箱和高溫管道最高使用級別的合金鋼是什么?  2-47 T／P91鋼有什么特點?  2-48 P91鋼與：P22鋼(珠光體耐熱鋼)有什么不同?  2-49 提高焊縫韌性的措施有哪些?  2-50 T／P92鋼有什么特點?  2-51 與T／P91鋼相比，T／P92鋼的抗腐蝕性能如何?  2-52 E9111鋼的特點是什么?  2-53 為什么E911鋼的熱處理溫度為1060～1100℃正火和760℃回火?  2-54 P122鋼有什么特點?  2-55 電站鍋爐用奧氏體耐熱不銹鋼主要是哪種不銹鋼?  2-56 Super304H鋼有什么特點?  2-57 HR3C鋼有什么特點?  2-58 TP347HFG有什么特點?  2-59 失效分析是怎么發(fā)展起來的?  2-60 失效分析對電站鍋爐有什么意義?  2-61 什么是失效分析?  2-62 如何進(jìn)行失效分析?  2-63 鍋爐承壓部件具備哪三個條件之一才被稱為失效?  2-64 失效分析的特點是什么?  2-65 失效分析的作用是什么?  2-66 什么是部件失效的統(tǒng)計分析?  2-67 部件失效的統(tǒng)計分析的具體分析步驟是什么?  2-68 電站主要金屬部件的失效形式有哪些?  2-69 什么是過量變形失效?  2-70 過量變形失效的主要影響因素有哪些?  2-71 根據(jù)材料變形原因可將過量變形失效分為哪兩種失效?  2-72 什么是交變應(yīng)力?  2-73 什么是疲勞斷裂?  2-74 疲勞失效的分類有哪些?  2-75 疲勞斷裂有哪三個階段?  2-76 疲勞斷裂的特征一般表現(xiàn)為哪幾方面?  2-77 在電站鍋爐中常見疲勞斷裂的形式有哪幾種?  2-78 高周疲勞斷裂的特點是什么?  2-79 低周疲勞斷裂的特點是什么?  2-80 高溫疲勞斷裂的特點是什么?  2-81 熱疲勞斷裂的特點是什么?  2-82 腐蝕疲勞斷裂的特點是什么?  2-83 在疲勞失效分析中，可能成為疲勞源的部位有哪些?  2-84 什么是腐蝕失效?  2-85 腐蝕失效的分類有哪些?  2-86 化學(xué)腐蝕的特點是什么?  2-87 電化學(xué)腐蝕的特點是什么?  2-88 腐蝕失效原因有哪些?  2-89 高溫氧化的特點是什么?  2-90 低熔點氧化物的腐蝕(高溫腐蝕)的特點是什么?  2-91 煙氣腐蝕的特點是什么?  2-92 應(yīng)力腐蝕的特點是什么?  2-93 應(yīng)力腐蝕的特征有哪些?  2-94 應(yīng)力腐蝕開裂有哪三個階段?  2-95 點蝕或孔蝕的特點是什么?  2-96 點蝕的表面形貌有哪些?  2-97 晶間腐蝕的特點是什么?  2-98 黃銅的脫鋅腐蝕是怎么形成的?  2-99 氧的濃度差電池腐蝕的定義和特點是什么?  2-100 垢下腐蝕的特點是什么?  2-101 什么是氫腐蝕?  2-102 氫腐蝕的主要起因是什么?  2-103 氫腐蝕的特點是什么?  2-104 影響氫腐蝕的因素有哪些?  2-105 什么是蠕變?  2-106 蠕變由哪三個階段組成?  2-107 蠕變的特點是什么?  2-108 蠕變斷裂類型分哪三種?  2-109 基本形變型蠕變斷裂(M型蠕變斷裂)的特點是什么?  2-110 楔型裂紋蠕變斷裂(w型蠕變斷裂)的特點是什么?  2-111 孔洞型蠕變裂紋(R型蠕變斷裂)的特點是什么?  2-112 晶界上形成孔洞的原因是什么?  2-113 過熱失效的特點是什么?  2-114 磨損分為哪幾類?  2-115 磨損方式與哪些因素有關(guān)?  2-116 什么是沖蝕磨損?  2-117 固體沖蝕可分為哪兩種?  2-118 液體沖蝕的特點是什么?  2-119 什么是腐蝕磨損?  2-120 腐蝕磨損由哪兩個階段組成?  2-121 脆性斷裂失效的特點是什么?  2-122 影響部件處于脆性狀態(tài)的因素有哪些?  2-123 塑性斷裂失效的特點是什么?  2-124 塑性斷裂具有哪些特征?  2-125 失效分析的主要方法有哪些?  2-126 什么是宏觀分析?  2-127 宏觀分析可發(fā)現(xiàn)什么缺陷?  2-128 進(jìn)行宏觀分析酸浸時應(yīng)注意什么?  ……第三章 電站鍋爐壓力容器焊接材料及其選用第四章 鍋爐焊接工藝第五章 新耐熱材料焊接工藝第六章 焊接接頭的組織和性能第七章 焊接熱頭熱處理第八章 焊接缺陷及檢驗參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　美國20世紀(jì)50年代末投運了2臺具有代表性的超超臨界機(jī)組——菲羅電廠6號機(jī)組，容量為125MW、參數(shù)為31MPa／621℃；費城電力公司的艾迪斯頓電站參數(shù)為34.3MPa／649~C，容量為325MW。艾迪斯頓1號機(jī)從1960年開始按設(shè)計參數(shù)運行了8年，后因出現(xiàn)故障停運。故障原因是蒸汽參數(shù)過高超越了當(dāng)時的技術(shù)水平，特別是材料無法滿足蒸汽參數(shù)的需求。由于試制的高參數(shù)超超臨界機(jī)組頻繁發(fā)生事故，因此機(jī)組不得不降低參數(shù)運行。美國自1968年起將蒸汽降至24～MPa／538～566~C，這種蒸汽參數(shù)保持了20多年?！　∪毡緞t引進(jìn)了美國的技術(shù)并結(jié)合歐洲的適合變壓運行的本生式直流爐，成功地開發(fā)出自己的超超臨界機(jī)組。1989年和1991年，川越電廠投運2臺700MW的31MPa／566*（2的機(jī)組，運行情況良好，可用率水平很高。川越電廠1、2號機(jī)組是世界上第一臺采用超超臨界壓力、二級再熱系統(tǒng)的超超臨界機(jī)組，參數(shù)為31MPa／566℃／566℃／566℃，熱效率在發(fā)電端達(dá)到41.9％。1998年，日本投運的主蒸汽和再熱蒸汽溫度均為600~C的1000MW機(jī)組，實測發(fā)電機(jī)端效率達(dá)44.7％?！　‰S著科技的不斷發(fā)展，2005年超超臨界機(jī)組的蒸汽參數(shù)達(dá)到了33.5MPa／630℃；預(yù)期到2015年可達(dá)40.0MPa／720℃。隨著參數(shù)的提高，對材料的要求、產(chǎn)品開發(fā)的技術(shù)難度、機(jī)組的造價也越來越高。

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