5萬千瓦火電廠用多少鋼材

① 電廠用四大管道為什麼選用進口材料

火力發電廠四大管道包括:
1、主蒸汽管道（過熱器出口聯箱到高壓主汽門介面之間的兩條高溫高壓蒸汽管道）；
2、熱再熱蒸汽管道（再熱器出口聯箱到中壓主汽門介面的兩條高溫高壓蒸汽管道）；
3、冷再熱蒸汽管道（高壓缸排汽口到再熱器入口聯箱介面之間的兩條高溫高壓蒸汽管道）；
4、高壓給水管道（電動給水泵出口到省煤器入口聯箱介面之間的高壓鍋爐供給水管道）。
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A335一P91鋼屬改良型9Cr一1Mo高強度馬氏體耐熱鋼。由於P91鋼材具有高溫強度高、高的抗氧化性能和抗高溫蒸汽腐蝕性能等特點，80年代開始已被英、美、德等國廣泛應用在電站設備上。在1994年電力部火電站管道會議上，西安熱工所和國電公司電力建設研究所曾對P91鋼材性能進行了介紹，會議紀要中也建議有關部門加快進行P91鋼材管道和管件的國產化工作，並建議盡快在300 MW~600 MW機組上進行試點，以積累經驗。我國從九十年代初開始，逐步使用A335-P91作為電站主蒸汽管道、再熱蒸汽熱段管道的材料，如珞璜電廠、鴨河口電廠、西固熱電廠、楊柳青電廠、邯峰電廠、准格爾電廠等。
P91鋼材比P22強度高，且其強度隨溫度升高下降較少，在20℃ 時，P91鋼材抗拉強度比P22鋼材高41．6％ ；在538℃時，P91鋼材的許用應力卻比P22鋼材高83．3％ 。正是由於P91鋼材在高溫下具有比P22鋼材高得多的許用應力。使得其用作主蒸汽管道時壁厚比採用P22鋼材薄得多。這是P91鋼材在大機組上應用越來越廣泛的主要原因
主蒸汽管道採用P91與採用P22鋼材的初步比較,主蒸汽管道採用P22材質時，主管規格為ID368×82，支管規格為ID273×62.23；採用P91材質時，主管規格為ID368．3×40，支管規格為ID273×30。對比可知，主管道壁厚減薄了42mm，減薄率為51．2％；支管道壁厚減薄了32．23mm，減薄率為51．8％。管道總重大大減少，管道總重比P91／P22=1／2．18。
目前，隨市場價格的波動，兩種管材單位重量價格比P91／P22約為1．4～1．95，由於管道總重減少的數量超出了價格增長的影響，因此，主蒸汽管道採用P91是經濟的。按照2002年火電工程限額設計中價格，P91鋼材單價為49 000元／t，P22鋼材單價為3 4808元／t，本工程主蒸汽管道約為180 m，採用P91鋼材後鋼管總重減少約90 t，費用減少約204．7萬元。
另外，因管道壁厚較薄，管道對設備介面的推力和力矩可以減小。同時，由於減輕了管道重量，支吊架荷重相應減小。不但節省支吊架造價，相應的管道安裝費用、土建費用也會節省。
4.2 再熱蒸汽熱段管道管材選擇。
再熱熱段管道屬於大管徑薄壁管，如果採用P91管材，本就較薄的壁厚就會更薄。由於計算管壁太薄，從安全形度出發，壁厚的實際取值比計算值要大許多，這樣一來，與P22進行綜合比較，採用P91管材經濟性較差。再熱熱段管道採用P22材質時，主管規格為ID635×31，支管規格為ID508×)24．8；採用P91材質時，主管規格為OD727．96×21．03， 支管規格為OD632．97×17．98。對比可知，主管道壁厚減薄了10 mm，支管道壁厚減薄了6.8 mm，管道總重變化不大，管道總重比P91／P22=1／1．39，遠大於價格比，因此仍推薦採用P22管材。
4.3 再熱蒸汽冷段管道管材選擇。
原電力部有關部門「九?五」期間火電站管道管件規格化會議提出，根據300 MW機組使用的經驗，再熱蒸汽冷段採用A672B70CL32電熔焊鋼管替代A106B無縫鋼管，同樣可滿足技術要求。冷段主管採用A672B70CL32有縫鋼替代A106B無縫鋼管。有縫焊接鋼管比A106B無縫鋼管便宜很多，為無縫鋼管的1／3左右。有縫焊接鋼管的壁厚偏差小於無縫鋼管，其質量不亞於無縫鋼管。因此，再熱器冷段採用A672B70CL32電熔焊鋼管是經濟的
4.4 高壓給水管道管材選擇。
高壓給水管道通常使用St4518／11I管材，本工程優化為15NiCuMoNb5。主管道規格由406．4×50改為 355.6×25，支管道規格由298．6×36改為244．5×20。15NiCuMoNb5與St4518/ Ⅲ的彈性模數及線膨脹系數十分相近, 但15NiCuMoNb5 的許用應力遠大於St4518/Ⅲ, 因此, 高壓給水管道採用15NiCuMoNb5時, 管道壁厚可以減薄50 % , 管道本身金屬及支吊架材料用量可大為節約, 經濟上更合理, 可以有效的降低工程造價。因此高壓給水管道管材採用15NiCuMoNb5。

② 合金工具鋼CRWMN的彈性模量

CrWMn：是製作模具最常用的高碳合金工具鋼

CrWMn 鋼的化學成分w/%

CrWMn合金工具鋼

碳C ：0.90～1.05

硅Si：≤0.40

錳Mn：0.80～1.10

硫S ：≤0.03

磷P ：≤0.03

鉻Cr：0.90～1.20

鎳Ni：允許殘余含量≤0.25

銅Cu：允許殘余含量≤0.30

鎢W ：1.20～1.60

供貨

供貨品種：熱軋材、鍛材、冷拉材、冷拉鋼絲、銀亮鋼絲、熱軋鋼板和冷軋鋼板。

硬度207 -255HBW。

力學性能

硬度：退火，255～207HB，壓痕直徑3.8～4.2mm；淬火，≥62HRC

熱處理規范及金相組織：

熱處理規范：淬火,800～830℃油冷。

交貨狀態：鋼材以退火狀態交貨。

物理性能

CrWMn鋼臨界溫度示於表1其飽和磁感Bs為1.82~1.86T；電阻約為0.24×10-6Ω·m。

CrWMn鋼具有高淬透性。由於鎢形成碳化物，這種鋼在淬火和低溫回火後具有比鉻鋼和9SiCr鋼更多的過剩碳化物和更高的硬度及耐磨性。此外，鎢還有助於保存細小晶粒，從而使鋼獲得較好的韌性。所以由CrWMn鋼製成的刃具，崩刃現象較少，並能較好地保持刀刃形狀和尺寸。但是，鋼對形成碳化物網比較敏感，這種網的存在，就使工具刃部有剝落的危險，從而使工具的使用壽命縮短，因此，有碳化物網的鋼，必須根據其嚴重程度進行鍛壓和正火。這種鋼用來製造在工作時切削刃口不劇烈變熱的工具和淬火時要求不變形的量具和刃具，例如製作刀、長絲錐、長鉸刀、專用銑刀、板牙和其他類型的專用工具，以及切削軟的非金屬材料的刀具。

預先熱處理

CrWMn鋼的有關預先熱處理曲線示於圖2-13-1~圖2-13-5，退火前後的相成分、硬度和顯微組織示於表2-13-4，需要說明的是：（1）退火加熱保溫時間在全部爐料加熱到退火溫度後為1~2h，冷卻；等溫保溫為3~4h；（2）高溫回火用於消除冷變形加工硬化（如稱為再結晶退火）；消除熱處理前的切削加工內應力。對熱處理後硬度過低的零件在二次淬火以前亦先進行高溫回火保溫時間在全部爐料加熱到溫後為2~3h；（3）正火用於細化過熱鋼的晶粒和消除炭化物網；（4）當鋼的退火硬度HB低於183時，調質處理用於提高切削加工表面光潔度。