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電廠用四大管道為什麽選用進口材料

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接口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接口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接口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接口之間的高壓鍋爐供給水管道)。

A335壹P91鋼屬改良型9Cr壹1Mo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、準格爾電廠等。?

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采用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?

主蒸汽管道采用P91與采用P22鋼材的初步比較,主蒸汽管道采用P22材質時,主管規格為ID368×82,支管規格為ID273×62.23;采用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,主蒸汽管道采用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,采用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,管道對設備接口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,如果采用P91管材,本就較薄的壁厚就會更薄。由於計算管壁太薄,從安全角度出發,壁厚的實際取值比計算值要大許多,這樣壹來,與P22進行綜合比較,采用P91管材經濟性較差。再熱熱段管道采用P22材質時,主管規格為ID635×31,支管規格為ID508×)24.8;采用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,因此仍推薦采用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,再熱蒸汽冷段采用A672B70CL32電熔焊鋼管替代A106B無縫鋼管,同樣可滿足技術要求。冷段主管采用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,再熱器冷段采用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, 高壓給水管道采用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采用15NiCuMoNb5。?