P92

随着能源技术的不断进步和节能减排的要求，“十三五”科技创新规划已明确将“推进煤炭安全清洁高效开发利用”作为能源战略的中长期发展目标。为进一步降低排放和提高发电效率，提高蒸汽参数成为主导方向，这也给材料的使用带来了更严峻的要求，尤其是焊接性能、抗高温腐蚀和氧化能力、时效性能等，T/P92等铁素体钢和SUPER304H、HR3C等奥氏体钢成为超超临界机组的首选。为适应超超临界火电机组形势的需要，需要解决材料选型和焊接问题。

项目属于能源技术领域。超超临界（USC）机组因具有节能、环保、高效等优势，成为我国优化能源结构、实现节能减排战略目标的重要举措之一，目前我国已经投运的USC机组超过100台，成为中国火力发电的主力机组，也是世界上拥有USC机组数量最多的国家。然而高参数USC机组在我国应用历史较短，其能否稳定运行涉及多项关键技术，其关键技术之一是耐热钢服役过程中的组织性能变化、损伤评估和修复技术。P92钢是一种控轧控冷铁素体耐热钢，主要应用于USC机组主蒸汽管道和联箱，在我国机组中得到广泛应用。 项目成果已在USC机组P92钢管道金属监督和状态检修中得到了广泛应用，三年产生直接经济效益39527.4万元，实现了有效监督和机组高质量检修，大大提升了机组的健康水平，为国内同类机组监督和检修提供了可操作的依据，具有广阔的应用前景，给发电企业和社会带来显著的经济和社会效益。

我国的SC、USC机组中应用最广泛的是P92钢，P92钢相比其他铁素体合金钢具有更高的高温强度和蠕变性能，抗腐蚀性和抗氧化性能等同于其他9%Cr铁素体钢，抗热疲劳性能强于奥氏体不锈钢。正是因为P92钢这些优势，在未来SC、USC机组上将被大量采用。尽管P92钢开发出来已20多年，但在国外大规模应用业绩不是很多，在国内刚开始应用。焊接接头是影响机组运行安全的最薄弱环节，由于P92钢合金元素含量高,有较大的焊接难度，且目前P92钢焊接工艺不是很完善，特别是主蒸汽及再热热段管道等大壁厚管道中，焊接接头易出现焊接缺陷；而P92钢对于焊接接头缺陷修复要求非常高，“耐热钢在同一位置上的挖补次数不应超过两次”，因此，这对P92钢主蒸汽及再热热段管道含缺陷接头的修复工艺提出很大的要求。 相比传统火电机组，超（超）临界火电机组蒸汽管道与联箱用钢出现两大变化：一是高温区域广泛使用新型马氏体耐热钢如P91、P92钢等；二是合适温度区仍使用传统耐热钢如12Cr1MoVG、P22等，但由于超（超）临界机组蒸汽参数提高，传统耐热钢使用壁厚大大增加。本课题以厚壁12Cr1MoVG钢和P92钢为代表，研究超（超）临界机组蒸汽管道与联箱材料上述变化导致的新焊接关键技术问题。

发展超临界（SC）、超超临界（USC）锅炉机组已成为目前电站建设的主导方向。USC发展的关键技术之一是锅炉蒸汽压力及温度参数提高后，所需采用的新型耐热钢的选择、管件制作工艺研究。ASTM/ASMEA/SA335P92钢已在USC机组建设中作为重要新型材料得以应用，有国内其它管件厂也正在积极进行P92钢管件制作、管道配制的研究，目前国内具备P92管件生产及配管能力的厂家仅有少数几家，市场仍有很大的空间。河北沧海重工股份有限公司根据国家火电结构优化、技术升级及国内USC机组管件市场的需要，做出了进行P92钢管件成套热加工工艺技术研究的决策，并联合国内知名科研单位苏州热工研究院有限公司，组织人员进行了“USC机组用P92钢管件热加工及多次热过程性能研究”，以求尽早掌握P92管件制作的核心技术，推进沧海公司的科技进步，提升在USC管件制造生产市场中的竞争能力，提高企业的经济效益，为企业的持续发展奠定坚实的技术基础。 目前国内五大发电集团均将600MW、1000MW超超临界机组作为重点发展。自国内首台超超临界机组华能玉环1000MW机组主蒸汽管道采用A335P92材料以来，目前国内超超临界机组主蒸汽管道大多采用P92材料，再热热段也大部分采用P92材料。因此，尽快掌握P92钢管件制造及配管等成套热加工工艺，将该工艺技术成果投入生产，配合沧海公司的技术和装备优势，在未来几年中可占领较大的P92管件制造及配管市场份额，为企业带来可观的经济效益。