超超临界电厂热工仪表导管材质的确定
据《火力发电厂热工自动化设计技术规定》(NDGJ16-89):当被测介质参数压力为17MPa~25.4MPa,温度为500℃~566℃时,汽水系统中一次门前取压短管及导管材质均采用12Cr1MoV或与主管道同材质。虽然超超临界机组的蒸汽参数已远超出该规定的压力温度范围,其内容已不适用,但与主管道同材质这一标准仍依然适用。
(1)主蒸汽和热再蒸汽仪表导管材料
主蒸汽和热再蒸汽管道仪表一次门前导管温度同主工艺管道的介质的温度,在目前国内的工程实践中,大多采用了与主工艺管道相同的材质,这一方面可享用这些新型耐热钢具有的各种优势特性,同时也可减少施工现场仪表导管高温处异种钢的焊接,避免由于焊接处理不当等带来的风险。因此,超超临界机组的主蒸汽和热再蒸汽管道仪表一次门前取压短管及导管均采用P92管材。P92钢是在P91钢的基础上开发出来的一种新型钢种,线膨胀系数低,常温强度和高温强度高,焊接裂纹敏感性比传统的铁素体耐热钢低,可作为极苛刻蒸汽条件下的集箱和蒸汽管道材料。目前市场上均可采购到P92管子,但小口径管需提前订购。相对于P92而言,TP316H不锈钢含碳量更高,抗脱碳性能更好,故适于高温条件下使用,此外316H具有更好的屈服强度和韧性,TP316H等奥氏体不锈钢使用温度也可高达620℃,技术条件成熟、标准,采购相对比较容易,国外电厂普遍将其用于仪表导管。因此,主汽和热再汽仪表一次门后导管选用TP316H。
(2) 高压给水管道仪表导管材料
超超临界机组的高压给水主工艺管道材质为WB36,根据与主管道同材质的原则,导管可选WB36材质。WB36,按德国标准原名15NiCuMoNb5,是含Nb微合金化的贝氏体Ni-Cu-Mo钢,主要应用于电站给水管道和集箱,已有30多年的历史,在450℃以下具有良好的高强度性能,一般服役温度为280℃~320℃,最高不超过450℃,服役压力不超过530bar。另给水压力虽高,但温度并不高,因此也可选用不锈钢材质,一次门前、后的仪表导管可全部采用TP316;也有的工程选用12Cr1MoV材质。具体使用哪种材质好,还应根据实际情况综合考虑利弊来选择。