Staalmaterialen voor thermische elektrische centraleketel

De ontwikkeling van energieopwekkingstechnologie vereist de afgelopen jaren het gebruik van thermische energie-eenheden met grote capaciteit en hoge parameters, en nu zijn super (super) kritische eenheden de belangrijkste modellen in de energie-industrie geworden. De ketel is een van de drie hoofdmotoren in een thermische centrale. Het heeft het grootste volume, het zwaarste gewicht, de hoogste interne temperatuur en het meest complexe systeem. Het zet de chemische energie van brandstof om in de warmte-energie van waterstoom. Een van de meest effectieve manieren om de efficiëntie van thermische energiecentrales te verbeteren, is het verbeteren van de stoomtemperatuur, druk en andere parameters van de ketel, en metalen materialen beperken dit probleem. Momenteel omvat het ketelstaal voornamelijk:

Normen	Types	Grades
ASME	Koolstofstaal	SA-106B, SA-106C, SA-210C
	Gelegeerd staal	SA213, T2, T11, T12, T22, T23, T91, T92, SA335 P11, P12, P22, P23, P91, P92
	Roestvrij staal	SA213 TP304H, TP347H, TP347HFG, TP310HCbN(HR3C), S30432(SUPER304H)
EN10216	Koolstofstaal	P235GH
	Gelegeerd staal	10CrMo9-10, X10CrMoVNb9-1
	Roestvrij staal	X7CrNiNb18-10

 

SA-210C: Laag koolstofstaal, heeft een goede plasticiteit, goede taaiheid, lasbaarheid, heeft voldoende sterkte onder 450 , heeft een bevredigende oxidatieweerstand onder 530 , maar langdurig gebruik boven 450 zal perliet sferoïdisatie en grafiet optreden, de kruiplimiet en duurzame sterkte verminderen , barsten veroorzaken. 210C stalen buizen worden gebruikt voor lage- en middendrukketels (de werkdruk is over het algemeen niet groter dan 5.88 mpa, de werktemperatuur is lager dan 450 ℃) verwarmingsoppervlakbuis; hogedrukketel (de werkdruk is over het algemeen hoger dan 9.8 mpa, de werktemperatuur ligt tussen 450 ~ 650 ) verwarmingsoppervlakpijp, economizer, oververhitter, naverwarmer, petrochemische industriepijp, enz.

 

T11, T12, P11, P12: De toevoeging van chroom verbetert de stabiliteit van het carbide, wat de neiging tot grafitisering effectief voorkomt, maar de perlietsferosferificatie en herverdeling van legeringselementen zal leiden tot een afname van de thermische sterkte van het materiaal. Wanneer de temperatuur 550℃ overschrijdt, neemt de thermische sterkte aanzienlijk af en verslechtert de oxidatieweerstand.

 

T22, P22: Ze hebben een hoge thermische sterkte en duurzame plasticiteit, 580 oppervlaktevorming van dichte oxidebeschermende film, voldoende oxidatieweerstand, goede lasbaarheid, de langdurige werking zal perlietsferoïdisatie en herverdelingsverschijnsel van legeringselementen verschijnen, de thermische sterkte verminderen.

 

T23: Het vermindert het gehalte aan C en voegt W, V, Nb, B toe op basis van T22 en verkrijgt hittebestendig staal met een laag koolstofgehalte, meerdere, hoge sterkte en hoge taaiheid. Bij 600℃ is de sterkte 93% hoger dan die van T22 en zijn de lasbaarheid en verwerkbaarheid beter.

 

T91: is een verbeterd 9Cr-1Mo hittebestendig martensietstaal met hoge sterkte, het staal door het koolstofgehalte te verminderen, legeringselementen V en Nb toe te voegen, het gehalte aan N en Al te regelen, zodat het staal een hoge slagvastheid, thermische sterkte en corrosie heeft weerstand. Het staal heeft een kleine lineaire uitzettingscoëfficiënt en een goede thermische geleidbaarheid. Het wordt voornamelijk gebruikt in de opvangbak en stoompijp van de ketel met subkritische parameter en superkritische parameter waarvan de wandtemperatuur lager is dan 600 .

 

T92: een nieuw 9%Cr martensiet hittebestendig staal wordt verkregen door het gehalte aan Mo te verlagen, het gehalte aan W te verhogen en het gehalte aan op basis van T91 staal te beheersen. De mechanische eigenschappen zijn vergelijkbaar met T91 maar de lasbaarheid is verbeterd. De kruipsterkte is sterk verbeterd bij 600 ~ 650℃. De toelaatbare spanning is 34% hoger dan T91 en de sterkte is 1.12 keer die van TP347H.

 

T122: T122 is een 12% Cr Martensiet hittebestendig staal door toevoeging van 2% W, 0.07% Nb en 1% Cu, het staal heeft een hogere thermische sterkte en corrosieweerstand, het koolstofgehalte is verminderd, de lasprestaties zijn verder verbeterd, voornamelijk gebruikt in de vervaardiging van hoofdstoompijp onder 620℃.

 

SUPER304H: Het is een verbeterd type TP304H met 3% Cu en 0.4% Nb toegevoegd. Vanwege de fijne korrelstructuur en precipitatieversterking van de fijne koperfase, heeft het een extreem hoge kruipsterkte en is de toegestane spanning bij 600 ~ 650 30% hoger dan die van TP304H. Het heeft uitstekende mechanische eigenschappen, weerstand tegen stoomoxidatie en thermische corrosieweerstand bij hoge temperaturen. Het kan lange tijd onder 650℃ lopen. Het is het voorkeursmateriaal voor super (super) kritische keteloververhitter en naverwarmer.

 

TP347HFG: Het kan worden gezegd dat het een speciaal TP347H-roestvrij staal is na een specifiek warmbewerkings- en warmtebehandelingsproces. De korrel wordt meer dan 8 keer geraffineerd en de toelaatbare spanning wordt met meer dan 20% verhoogd. Het verbetert ook aanzienlijk het vermogen van het materiaal om stoomoxidatie te weerstaan.

 

HR3C staal (25Cr-20Ni-NB-N staal): Een nieuw roestvrij staal ontwikkeld in Japan. Door het gehalte aan C te beperken, 0.20% -0.60% Nb en 0.15% -0.35% N toe te voegen en de gedispergeerde versterkingsfase te gebruiken, heeft het materiaal een uitstekende sterkte op hoge temperatuur en weerstand tegen stoomoxidatie bij hoge temperatuur en is het een van de belangrijkste warmtebronnen resistente stalen buizen voor de uiteindelijke oververhitter en naverwarmer van 650℃ superkritische elektriciteitscentraleketel.