天津國(guó)威鋼鐵貿(mào)易有限公司
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高壓鍋爐管的國(guó)產(chǎn)化
20世紀(jì)50-60年代初期,我國(guó)火電機(jī)組多為5~12MW低、中壓小容量機(jī)組,蒸汽壓力為3.8MPa,溫度不超過(guò)450℃,所用管材僅為普通10鋼和20鋼;過(guò)熱器、再熱器高溫段使用少量低合金鋼。這階段所用的高壓鍋爐管全部從前蘇聯(lián)進(jìn)口。
20世紀(jì)70年代中期,我國(guó)引進(jìn)了前西德DIN17175《耐熱無(wú)縫鋼管供貨技術(shù)條件》標(biāo)準(zhǔn)中的熱強(qiáng)鋼鋼管,并廣泛地使用在火電廠鍋爐制造和電站建設(shè)中。這些鋼號(hào)也進(jìn)入我國(guó)火電機(jī)組的用鋼系列,這階段所用的高壓鍋爐管基本上是從德國(guó)進(jìn)口。期間我國(guó)研制的耐650℃高溫的G106(10Cr5MoWVTiB)鋼管已經(jīng)試制并取得初步成功。
20世紀(jì)80年代初期,我國(guó)從美國(guó)GE公司引進(jìn)了300MW和600MW亞臨界火電機(jī)組的設(shè)計(jì)、制造技術(shù)。美國(guó)ASME、ASTM標(biāo)準(zhǔn)的耐熱鋼進(jìn)入我國(guó),并相繼在成都無(wú)縫鋼管廠、鞍鋼無(wú)縫鋼管廠、上海鋼管廠(現(xiàn)屬寶鋼)、上海第五鋼鐵廠(現(xiàn)寶鋼特鋼有限公司)等廠生產(chǎn)取得成功。這階段所用高壓鍋爐管基本上是美國(guó)火電機(jī)組用鋼系列,其低溫段用碳素鋼,高溫段用奧氏體不銹鋼。高溫段用管基本依靠進(jìn)口。
20世紀(jì)90年代,國(guó)家開(kāi)始抓緊電站鋼材國(guó)產(chǎn)化的工作,所以高壓鍋爐管獲得巨大的發(fā)展機(jī)會(huì)。1989年國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)原冶金工業(yè)部提出的“發(fā)電設(shè)備用鋼國(guó)產(chǎn)化措施方案”計(jì)劃,投資7億元人民幣,實(shí)際耗資約20億元人民幣,對(duì)7個(gè)生產(chǎn)發(fā)電設(shè)備用材的企業(yè)進(jìn)行技術(shù)改造,其中高壓鍋爐管生產(chǎn)企業(yè)占5個(gè)。由國(guó)家計(jì)劃委員會(huì)牽頭組織實(shí)施,并組織原冶金工業(yè)部、機(jī)械部、電力部、船舶總公司對(duì)其技術(shù)改造工程及改造后生產(chǎn)的火電用材進(jìn)行技術(shù)評(píng)定和驗(yàn)收。
5個(gè)生產(chǎn)高壓鍋爐管的企業(yè)是:成都無(wú)縫鋼管廠,采用皮爾格軋管機(jī)組,主要生產(chǎn)大直徑P22、12Cr1MoV、P91和小直徑T91鍋爐管;衡陽(yáng)鋼管廠,采用水平連鑄坯,利用連軋管機(jī)組,主要生產(chǎn)12Cr1MoV鍋爐管;上海鋼管廠,采用精密軋管機(jī)組,主要生產(chǎn)T91和G102小直徑鍋爐管;北滿特殊鋼有限責(zé)任公司,采用精密軋管機(jī)組,主要生產(chǎn)12Cr1MoV和G102小直徑鍋爐管;武漢重工鍛造有限責(zé)任公司,采用日本二手的大頂管機(jī)組設(shè)備,主要生產(chǎn)P22、12Cr1MoV、A106B大直徑鍋爐管。
為了盡快實(shí)現(xiàn)高壓鍋爐管的國(guó)產(chǎn)化,當(dāng)時(shí)推行并組織了由原鋼鐵研究總院(冶金工業(yè)部生產(chǎn)部門(mén)檢驗(yàn)機(jī)構(gòu))、上海發(fā)電成套設(shè)備設(shè)計(jì)研究院(一機(jī)部鍋爐用材檢驗(yàn)機(jī)構(gòu))、西安熱工研究院有限公司(電力部電站用材檢驗(yàn)機(jī)構(gòu))以及原勞動(dòng)部鍋爐所(安全部門(mén)檢驗(yàn)機(jī)構(gòu))聯(lián)合承擔(dān)產(chǎn)品的性能測(cè)試盒質(zhì)量的全面評(píng)價(jià)工作。這也是國(guó)內(nèi)第1次實(shí)現(xiàn)由生產(chǎn)、用戶、安全等部門(mén)的檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)聯(lián)合檢驗(yàn)評(píng)價(jià)鋼管產(chǎn)品的做法。
經(jīng)過(guò)3年的努力,7項(xiàng)改造工程及質(zhì)量評(píng)定全部完成。國(guó)內(nèi)具備了批量生產(chǎn)火電設(shè)備所需的Φ10.0~1066.8mmX1.2~200.0mm規(guī)格高壓鍋爐管的生產(chǎn)能力。核電用管和其他能源用管的開(kāi)發(fā)也取得突出成績(jī)。
目前高壓鍋爐管和核電用管的國(guó)產(chǎn)化率正在逐年提高,超臨界和超超臨界機(jī)組用高壓鍋爐管已能批量供貨,已經(jīng)開(kāi)發(fā)的高端產(chǎn)品包括T/P22、T/P91、T92、T23、Super 304H;核島用(CPR1000機(jī)組)WB36CN1、P280GH、TU42C、TUE250,常規(guī)島用A335P22、WB36CN1等產(chǎn)品;尤其是寶鋼自主研制成功的核一級(jí)材料核電蒸發(fā)器用690合金U型管,打破了我國(guó)核電關(guān)鍵材料長(zhǎng)期被進(jìn)口產(chǎn)品壟斷的局面。
未來(lái)我國(guó)火電行業(yè)發(fā)展既要滿足社會(huì)的電力需求,又要實(shí)現(xiàn)2020年單位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%~45%的目標(biāo);因此必須尋求更有效率、更潔凈的發(fā)電方式,未來(lái)新建機(jī)組將以超臨界或超超臨界為主。截止目前,我國(guó)已有超過(guò)15臺(tái)100萬(wàn)kW超超臨界機(jī)組正式營(yíng)運(yùn)。
經(jīng)測(cè)算,預(yù)計(jì)未來(lái)幾年我國(guó)高壓鍋爐管需求將在50~60萬(wàn)t,而用于關(guān)鍵耐熱和耐高壓部件的超超臨界鍋爐管(P91、P92、TP347H、Super 304H和HR3C等)年需求量將保持在8~9萬(wàn)t,其中超超臨界機(jī)組中所使用的Super 304H與HR3C合計(jì)在5萬(wàn)t左右。