國家863計劃超700℃超超臨界機組用材料篩選課題實現(xiàn)立項目標

    700℃先進超超臨界燃煤發(fā)電技術(shù)是國際上競相開發(fā)的下一代高效率、低排放的火力發(fā)電技術(shù)，其供電效率可達到50% 左右，CO2比目前的600℃等級超超臨界機組可減排約13％。由于我國電力生產(chǎn)在未來較長時間內(nèi)仍將以燃煤發(fā)電為主，發(fā)展超700℃超超臨界燃煤發(fā)電技術(shù)具有重要的戰(zhàn)略意義。

    國家863計劃“超700℃超超臨界機組用材料篩選”課題在國內(nèi)外高溫材料開發(fā)的基礎(chǔ)上，對700℃超超臨界燃煤發(fā)電機組關(guān)鍵高溫部件的服役條件進行分析，對其候選材料進行全面的服役性能測試分析研究，目標是為我國的700℃超超臨界機組高溫部件提出一套合理的選材方案。

    課題承擔單位西安熱工研究院有限公司針對Inconel 740H、617B、Haynes 282等關(guān)鍵材料，進行了長時高溫蠕變及持久強度試驗、高溫時效試驗、蒸汽氧化性能試驗、國內(nèi)兩種典型動力煤煙氣環(huán)境下的腐蝕試驗、應力腐蝕敏感性試驗、應變時效開裂敏感試驗等，提出了適合于700 ℃超超臨界機組鍋爐水冷壁、過熱器和再熱器高溫段、高溫集箱、高溫蒸汽管道、汽輪機汽缸、轉(zhuǎn)子、葉片和緊固件等熱部件的推薦選材方案。與國際上已公開的選材方案相比，在過熱器和再熱器的選材中提出了采用內(nèi)壁噴丸高強度25%Cr 奧氏體耐熱鋼取代部分鎳基合金的方案，700 ℃高溫管道和集箱選材中采用持久塑性良好的鎳基合金Haynes 282的方案，對機組成本的降低和安全可靠性的提高有重要作用。除此以外，還提出了一套流量為40噸/ 小時的700℃超超臨界鍋爐高溫熱部件驗證試驗臺和實驗室高溫高壓驗證試驗臺架的設(shè)計和建造方案。

    700℃超超臨界機組關(guān)鍵部件材料的確定，對于我國進一步開展700℃機組關(guān)鍵部件驗證試驗、積累材料和工藝的應用經(jīng)驗以及未來示范工程的建設(shè)奠定了基礎(chǔ)，也為我國未來的700℃超超臨界機組關(guān)鍵材料的國產(chǎn)化或自主研制提供了方向。該課題于近日通過專家技術(shù)驗收。