中国超临界、超超临界锅炉用管发展现状
在“十五”期间,由于国民经济高速发展,对电力能源需求迫切,促进了我国电站锅炉制造业的快速发展。尤其后两年,电站锅炉向超临界和超超临界发百家乐群展,高效、环保的超临界和超超临界电站锅炉用管受到国内锅炉行业的青睐。但是,我国高压锅炉管生产企业产能的不足,研发力度不够以及研发进展迟缓等因素,致使国产高压锅炉管无论数量、质量、品种等均不能满足电站锅炉制造业快速发展的需求,尤其是超临界,超超临界锅炉用管及大规格的高压锅炉管长期以来是最大净进口品种之一。
一、存在问题
数量不足。2005年高压锅炉管的产量在60万吨左右,而国内需求量在90万吨左右,存在30万吨左右的缺口,而这一缺口中的品种大都是高技术含量、高附加值产品,是超临界、超超临界电站锅炉需用的新材料,诸如SA-213T22、P91/T91、TP347H等可提供冷拔钢管。
品种不全。发电设备用钢管的平均定额约为90吨/万千瓦,合金比为60%~70%。其主要规格及所占比例如下:Φ31~Φ146×3~20mm占67%;Φ159~Φ245×10~30mm占4.45%;Φ273~Φ711×20~130mm占20%;Φ700~Φ1066×20~100mm占3.43%。国内生产的电站锅炉用钢管规格不能完全满足需求,对极薄壁和特厚壁钢管供货有较大缺口,需依靠进口,还有约5%的“U”形钢管全部进口。
质量不稳定。目前,国内各企业的热处理设备及工艺技术水平差异较大,有的采用了先进的辊底式(或步进式)连续热处理炉,有的仍在采用灶式炉和车底式热处理炉,而且大都是在无保护气氛下进行热处理的,因此导致表面氧化脱碳和表面麻面,降低了表面质量;由于热处理(加热—保温—冷却)不稳定,将导致钢管力学性能的不稳定。
二、企业概况
值得庆幸的是,近年来部分国内先进企业已经重视到了这一点,不断加大研发力度,也取得了可喜的成果。目前,我国超临界、超超临界锅炉用管材料的主要生产厂家有:上海宝钢股份特殊钢公司,攀钢集团四川长城特殊钢有限责任公司,太原钢铁(集团)有限公司,以及攀钢集团成都钢铁有限责任公司等。
1.上海宝钢股份特殊钢公司(原上海五钢公司)
上海宝钢股份特殊钢公司(原上海五钢公司)是我国不锈钢无缝钢管最早的生产企业之一,始于50年代,原以生产航空用不锈钢无缝钢管为主,是我国中小直径(Φ6~159mm)不锈钢无缝钢管的主要生产基地,曾为我国20万kW 发电机组生产供应过高压锅炉用347H不锈钢无缝钢管(Φ32mm×6mm×6000 mm)。目前公司拥有世界先进水平的不锈钢长型材专业生产线及特种冶炼生产线,主要生产民用不锈钢系列牌号产品、超低碳奥氏体、 马氏体、铁素体、双相耐热等,生产的电站高压锅炉管包括:TP304H、TP347H、SA-213T91等。
2.攀钢集团四川长城特殊钢有限责任公司
攀钢集团四川长城特殊钢有限责任公司(原冶金工业部长城钢厂)是我国重点特殊钢科研、生产基地,国家重点军工配套企业,也是我国中小直径不锈钢无缝钢管(以航空和“三化”管为主)的主要生产基地。年产粗钢65万吨,成品材70万吨,拥有世界一流水平的精密无缝钢管生产线,国内先进水平的锻钢生产线。生产不锈高压锅炉管牌号包括TP347H、TP304H,规格为Φ6~219×0.5~20mm,获得冶金产品实物质量金杯奖;研制了超(超)临界锅炉用Super304H钢。
3.太原钢铁(集团)有限公司
太原钢铁(集团)有限公司是我国特大型钢铁联合企业和全球产能最大的不锈钢企业。公司生产的高压锅炉管用钢具有高耐压、耐热、抗氧化性和抗腐蚀性的特点,适用于制造电站锅炉的过热器管、再热器管、水冷壁管等,牌号包括310S、304H、347H、0Cr18Ni9、0Cr19Ni9等,规格为壁厚1.0~3.0mm 外径6.0~530mm 长2~12m。
4.攀钢集团成都钢铁有限责任公司
攀钢集团成都钢铁有限责任公司(原成都无缝钢管有限责任公司)是目前国内品种规格最齐、生产规模最大的无缝钢管生产企业之一,产品广泛应用于能源、化工、航空、交通运输、机械制造、建筑等领域。生产的高压锅炉用无缝钢管包括:25MnG、15CrMoG、T91、P91、20MnG、15MoG、12Cr1MoVG等。
三、发展建议
发展我国特色的超临界、超超临界火电机组锅炉用钢系列,创造良好的社会效益和经济效益,应该重视并做好以下几方面的工作:
1.加大研发力度,提升科技水平
经过几十年的努力,我国的冶金水平有了长足的进步。国内一些主要钢铁企业已经能生产具有国际水平的高端、高附加值的产品,我们应该通过引进、吸取国外开发新型钢种的先进经验,特别是日本钢铁行业的经验,开展针对超临界、超超临界锅炉用新材料钢管的冶炼、加工和热处理工艺技术的研发工作,旨在提高冶金质量(成分控制,提高纯净度)、表面质量、尺寸精度和力学性能的稳定性,确立我国自己的超临界、超超临界火电机组锅炉用钢系列。
2.修制订有关产品标准,与国际接轨
我国生产高压锅炉管执行的标准是GB5310-1995,该标准出台时我国还没有加入WTO。加入WTO后,我国高压锅炉管进出口贸易飞速发展,执行的标准主要是美国的ASME标准,我国GB5310标准外商是不认可的,这与我国钢管大国的地位很不相称。主要原因是其技术要求低于飞速发展的电站锅炉行业的要求,即标准滞后于锅炉行业的发展。因此,等效或参照采用国外先进标准对GB5310进行修订已势在必行。