电厂用四大管道为什么选用进口材料

Question

如题所述

Answer 1

　　火力发电厂四大管道包括:
1、主蒸汽管道（过热器出口联箱到高压主汽门接口之间的两条高温高压蒸汽管道）；
2、热再热蒸汽管道（再热器出口联箱到中压主汽门接口的两条高温高压蒸汽管道）；
3、冷再热蒸汽管道（高压缸排汽口到再热器入口联箱接口之间的两条高温高压蒸汽管道）；
4、高压给水管道（电动给水泵出口到省煤器入口联箱接口之间的高压锅炉供给水管道）。
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A335一P91钢属改良型9Cr一1Mo高强度马氏体耐热钢。由于P91钢材具有高温强度高、高的抗氧化性能和抗高温蒸汽腐蚀性能等特点，80年代开始已被英、美、德等国广泛应用在电站设备上。在1994年电力部火电站管道会议上，西安热工所和国电公司电力建设研究所曾对P91钢材性能进行了介绍，会议纪要中也建议有关部门加快进行P91钢材管道和管件的国产化工作，并建议尽快在300 MW~600 MW机组上进行试点，以积累经验。我国从九十年代初开始，逐步使用A335-P91作为电站主蒸汽管道、再热蒸汽热段管道的材料，如珞璜电厂、鸭河口电厂、西固热电厂、杨柳青电厂、邯峰电厂、准格尔电厂等。
P91钢材比P22强度高，且其强度随温度升高下降较少，在20℃ 时，P91钢材抗拉强度比P22钢材高41．6％ ；在538℃时，P91钢材的许用应力却比P22钢材高83．3％ 。正是由于P91钢材在高温下具有比P22钢材高得多的许用应力。使得其用作主蒸汽管道时壁厚比采用P22钢材薄得多。这是P91钢材在大机组上应用越来越广泛的主要原因
主蒸汽管道采用P91与采用P22钢材的初步比较,主蒸汽管道采用P22材质时，主管规格为ID368×82，支管规格为ID273×62.23；采用P91材质时，主管规格为ID368．3×40，支管规格为ID273×30。对比可知，主管道壁厚减薄了42mm，减薄率为51．2％；支管道壁厚减薄了32．23mm，减薄率为51．8％。管道总重大大减少，管道总重比P91／P22=1／2．18。
目前，随市场价格的波动，两种管材单位重量价格比P91／P22约为1．4～1．95，由于管道总重减少的数量超出了价格增长的影响，因此，主蒸汽管道采用P91是经济的。按照2002年火电工程限额设计中价格，P91钢材单价为49 000元／t，P22钢材单价为3 4808元／t，本工程主蒸汽管道约为180 m，采用P91钢材后钢管总重减少约90 t，费用减少约204．7万元。
另外，因管道壁厚较薄，管道对设备接口的推力和力矩可以减小。同时，由于减轻了管道重量，支吊架荷重相应减小。不但节省支吊架造价，相应的管道安装费用、土建费用也会节省。
4.2 再热蒸汽热段管道管材选择。
再热热段管道属于大管径薄壁管，如果采用P91管材，本就较薄的壁厚就会更薄。由于计算管壁太薄，从安全角度出发，壁厚的实际取值比计算值要大许多，这样一来，与P22进行综合比较，采用P91管材经济性较差。再热热段管道采用P22材质时，主管规格为ID635×31，支管规格为ID508×)24．8；采用P91材质时，主管规格为OD727．96×21．03， 支管规格为OD632．97×17．98。对比可知，主管道壁厚减薄了10 mm，支管道壁厚减薄了6.8 mm，管道总重变化不大，管道总重比P91／P22=1／1．39，远大于价格比，因此仍推荐采用P22管材。
4.3 再热蒸汽冷段管道管材选择。
原电力部有关部门“九?五”期间火电站管道管件规格化会议提出，根据300 MW机组使用的经验，再热蒸汽冷段采用A672B70CL32电熔焊钢管替代A106B无缝钢管，同样可满足技术要求。冷段主管采用A672B70CL32有缝钢替代A106B无缝钢管。有缝焊接钢管比A106B无缝钢管便宜很多，为无缝钢管的1／3左右。有缝焊接钢管的壁厚偏差小于无缝钢管，其质量不亚于无缝钢管。因此，再热器冷段采用A672B70CL32电熔焊钢管是经济的
4.4 高压给水管道管材选择。
高压给水管道通常使用St4518／11I管材，本工程优化为15NiCuMoNb5。主管道规格由406．4×50改为 355.6×25，支管道规格由298．6×36改为244．5×20。15NiCuMoNb5与St4518/ Ⅲ的弹性模数及线膨胀系数十分相近, 但15NiCuMoNb5 的许用应力远大于St4518/Ⅲ, 因此, 高压给水管道采用15NiCuMoNb5时, 管道壁厚可以减薄50 % , 管道本身金属及支吊架材料用量可大为节约, 经济上更合理, 可以有效的降低工程造价。因此高压给水管道管材采用15NiCuMoNb5。