近日,上海連續刷新高溫紀錄,發(fā)電機組幾乎都是滿(mǎn)負荷運轉。超超臨界火電機組以其高效運行、節能減排的優(yōu)越性,成為火電裝備的主流,能否提供在高溫等苛刻環(huán)境下運行的特種金屬材料是超超臨界火電機組推廣應用的關(guān)鍵因素?!半娬狙b備用特種材料研究與開(kāi)發(fā)”項目今天通過(guò)上海市科委組織的專(zhuān)家驗收,此舉標志著(zhù)上海超超臨界機組關(guān)鍵材料技術(shù)研究取得重大突破。
美國于上世紀60年代初完成世界上第一臺超超臨界火電機組的設計和制造,但運行后由于鍋爐耐高溫材料不適而頻繁停機,被迫降低參數運行,后來(lái)經(jīng)過(guò)20余年努力,用材體系不斷完善,掌握了大型鑄鍛件制造技術(shù),超超臨界火電機組才得以推廣應用。我國此類(lèi)機組的關(guān)鍵大型部件,如汽輪機轉子、葉片、鍋爐管等,長(cháng)期依賴(lài)進(jìn)口且供貨得不到保障,已成為制約現代重大裝備制造業(yè)發(fā)展的瓶頸,盡早攻克電站關(guān)鍵用材和大型鑄鍛件制造技術(shù)已成為國家和上海中長(cháng)期科學(xué)技術(shù)發(fā)展規劃綱要的重要內容。
2005年,上海市科委將“電站裝備用特種材料研究與開(kāi)發(fā)”列入市科委重大科技攻關(guān)項目,由上海發(fā)電設備成套設計研究院牽頭,組織多家單位開(kāi)展科技攻關(guān),取得了一系列成果。
由上海重型機器廠(chǎng)有限公司等負責的高中壓缸體試制,形成了冶煉、鑄造、熱處理、焊補等成套生產(chǎn)工藝,產(chǎn)品已用于600MW汽輪機。高壓轉子的研制工作經(jīng)歷了多次失敗,終于解決了低硅、低鋁的高合金鋼冶煉難題,開(kāi)發(fā)了氮氣保護電渣重熔技術(shù),成功試制出高壓轉子一根、在制產(chǎn)品轉子兩根。
由寶山鋼鐵股份有限公司特殊鋼分公司負責,上海鍋爐廠(chǎng)有限公司參與開(kāi)發(fā)的奧氏體不銹鋼管,國產(chǎn)管的冶金質(zhì)量已相當于進(jìn)口材料的水平,在650℃的高溫下持久強度可達99MPa。
由上海汽輪機有限公司等負責開(kāi)發(fā)的葉片和螺栓用高溫高強度材料已實(shí)現產(chǎn)業(yè)化,年產(chǎn)約600噸。安裝有該部件的山東黃島和安徽宿縣等電廠(chǎng)發(fā)電機組已投入正常運行。由上海新閔重型鍛造有限公司等負責開(kāi)發(fā)的汽輪發(fā)電機用高強度穿心螺桿材料,已成功用于1000MW級發(fā)電機。
此次課題攻關(guān)與上海交通大學(xué)和上海大學(xué)等高校開(kāi)展產(chǎn)學(xué)研合作,匯聚了上??萍己彤a(chǎn)業(yè)優(yōu)勢,實(shí)現超超臨界火電機組關(guān)鍵部件國產(chǎn)化,開(kāi)展關(guān)鍵制造工藝以及系統的材料性能評定研究,形成具有自主知識產(chǎn)權的成套熱加工制造技術(shù)。