《表1 典型锅炉管耐热材料化学成分》

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《630～700℃超超临界燃煤电站耐热管及其制造技术进展》

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在600℃蒸汽参数超超临界燃煤锅炉设计和实践中，最高温度段大口径管材料为P92马氏体耐热钢，长期的实践证明其使用金属温度上限为628℃，而高温段小口径管从低温到高温依次为T91、T92、S30432和S31042，其中2个奥氏体耐热钢的金属壁温可达660～670℃。虽然电站运行过程中也会出现一些工程问题，但总体上可以认为这些耐热钢满足了600℃蒸汽参数超超临界燃煤锅炉工程化的要求，电站已连续稳定运行近30年。德国等欧洲国家和美国率先在1998年开始研究700℃超超临界燃煤锅炉管系所需的镍基耐热合金[1～6]，经长期筛选研究确定了Inconel617B可用于650～700℃大口径管制造[4]；Inc‐onel740H可用于700～750℃小口径管制造[5]；Rautio和Bruce[6]研究了一种新型奥氏体耐热钢Sanicro25，其金属壁温可达670～700℃。上述耐热材料基本构建了650～700℃超超临界燃煤锅炉材料体系。这个体系的缺陷在于，由于研发难度大，630～650℃温度段所需的大口径管是空白，且Inconel617B和Inco‐nel740H合金工程化和环境服役性能尚存在一定的问题，上述困境急需突破。需要说明的是，电站耐热合金的工程应用环境是在中高温度长期服役，部件具有尺寸大和厚壁等特征，这与航空发动机用的超高温、短时、相对小尺寸的高温合金有明显不同[7]。典型电站锅炉耐热材料化学成分见表1。