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时间:2018/12/07 点击量:0

1980年左右,日本发展改进的锅炉钢技术世界领先,开始对外输出技术和成套装备。尽管如此,日本政府并没有放松对锅炉钢技术的资助,相反从1981年开始实施了更先进的超超临界发电技术研究计划,并于1997年开始资助日本金属材料研究所(NIMS)开展650℃蒸汽参数铁素体耐热不锈钢管基础研究,并把该研究作为日本政府资助的“超级钢研究引划”的最重要组成部分之一。该工作直至今日仍在进行中,2008年日本政府又启动了为期9年的针对700℃蒸汽参数超超临界火电机组用耐热合金的国家研制计划。欧洲各国从1983年接连开展了C0ST501计划(1983-1997年)和C0ST522计划(1998-2003年)。前一计划侧重于30MPa/600℃/620℃的蒸汽参数,主要对9%-12%Cr钢开展研究,研发出E911和转子用钢X12CrMoVNb101。X18CrMoVNbNB9i和铸钢GX10CrMoVNbN101等新钢种,后一计划主要侧重于高于30MPa/650℃蒸汽参数,研发新的钢种,计划达到50%的机组热效率。20世纪末,欧洲各国开展了长达17年的Thermie计划,也被称为“700度计划”,该计划意在研发出蒸汽参数为37.5MPa/700℃的超超临界示范机组,其第一阶段获得欧盟各国政府资助的2140万。美国为了发展超高效超超临界火电机组于1986年末提出CCT计划(1986-1992年),联邦政府投资计划26亿美元。1992年美国又提出了Combustion计划,政府相继投入1.44亿美元和2.5亿美元。1999年新的Vision21计划(1999-2002年)被提出此计划大约投资8000万美元。美国政府提出的这些众多计划,基本上都是以研究和评价临界火电机组所用耐热不锈钢管为主要目的。

近年来,欧美及日本等国家研制的用于蒸汽温度600℃的超临界和超超临界机组耐热不锈钢管材料在实际应用中得到检验,基本上可以满足服役要求。未来几年,欧美及日本等国计划开发650摄氏度蒸汽温度参数机组服役材料和开发700℃蒸汽温度参数机组服役材料。

中国建国初期,国家电力工业的发展十分缓慢,发电厂的火电机组基本上采用低参数小容量的火电机组,在1960至1970年期间,中国钢铁研究总院开发出了性能优异的102钢等锅炉钢,更为重要的是提出了耐热不锈钢管的“多元复合强化”理论,然而建国初期长达30年期间,中国一直没有提出火电用锅炉钢的国家发展计划。在中国改革开放之后,社会经济迅速发展,国内中小企业数量不断增加,极大的增加了对电力的使用需求。中国为提高发电量只能引进西方发达国家的火电机组成套先进技术,1990年代末中国的机械行业已经能够生产先进火电机组,然而高端耐热不锈钢管几乎全部依赖于从西方发达国家进口,该制约因素使我国的机械行业难以形成自己真正的成套技术,不能形成自主知识产权和有效竞争力,正是由于这种没有自主核心技术的现状,导致国内企业面对国外企业完全没有竞争力,长期处于技术落后。2000年初期,我国全国性电力不足,发电设备陈旧落后,电力需求远远无法满足,全国有三分之二以上的省区拉闸限电,国内工业及国民的生产生活受到严重影响。为解决电力不足的问题,中国国家科技部在2003至2005年的863计划中设立“高效超临界火电机组关键用材研制”重点攻克课题,选择钢铁研究总院、宝钢股份特殊钢分公司和哈尔滨锅炉厂组成课题组开展T122和Super304H锅炉钢的探索性研究。2006~2008年国家科技部在863计划中又设立“650℃超超临界机组锅炉管用新一代铁索体耐热不锈钢管研究”课题,由钢铁研究总院、宝钢股份特殊钢分公司和西安热工研究院组成课题组对650℃超超临界机组用新一代铁索体锅炉钢进行探索研究。2007~2010年政府在科技支撑计划中重点设立了“超超临界火电机组用关键锅炉管技术开发”的项目课题,并且选择国家钢铁研究院、攀枝花钢铁集团公司、哈尔滨锅炉厂、东方锅炉厂、上海宝钢股份秒速飞艇官网、西安热工研究院、江阴市兴澄特种钢铁股份秒速飞艇官网、天津市钢管集团总公司、北科大等科研单位联合组成研究项目组,对国内火电机组发展中采用的重点钢材进行自主化研究。2008年在科技部门的大力支持下,国家钢铁研究院和宝钢股份秒速飞艇官网进行了650℃蒸汽参数机组用铁索体型的马氏体锅炉钢的开发。2010年科技部基础研究计划(973计划)鼓励高温下的马氏体锅炉用钢的基本理论方面的研究,除此之外,国内很多制造行业的大公司也在主动进行先进火电机组用钢技术的探索。我国的钢铁公司目前只能够批量生产102钢、T91、TP304H、TP347H等锅炉钢,高端锅炉钢纯粹从国外引进。中国在火力发电设施的装机总容量及耗电总量上低于美国,居于第二的国家,然而火力发电设备对耐热不锈钢管的需求总量位居世界第一,这些需求大部分依靠从国外进口满足。目前国内的火力发电机组设备使用耐热不锈钢管技术尚且处在引进、消化、吸收阶段,需要继续试验、仿制和评估等大量研究工作需要完成。为满足我国不断增长的火电机组建设需求,不仅要引进、消化国外先进的钢种,而且还需要发展具有中国特色的发展道路,抓住后发的优势,积极进行创新实现跨越式的快速发展。