Стартовая >> Архив >> Генерация >> Водно-химические режимы и надежность металла энергоблоков 500 и 800 МВт

Надежность металла поверхностей нагрева котлов - Водно-химические режимы и надежность металла энергоблоков 500 и 800 МВт

Оглавление
Водно-химические режимы и надежность металла энергоблоков 500 и 800 МВт
Водное хозяйство блочных ТЭС
Способы обработки питательной воды
Изучение процесса образования отложений на теплопередающих поверхностях
Разработка новых схем обессоливания
Пути усовершенствования предочисток
Подготовка воды перед ионированием
Автоматизация установок предварительной очистки воды
Ионитное обессоливание добавочной воды
Термическое обессоливание добавочной воды
Загрязнение питательной воды энергоблоков продуктами коррозии
Способы и технологические схемы очистки турбинных конденсатов
Организация эксплуатационного химического контроля
Процесс формирования отложений по пароводяному тракту мощных энергоблоков
Химические очистки энергоблоков
Ускоренная отмывка энергоблоков при пуске из холодного состояния
Консервация оборудования
Солевые балансы  оборотных систем охлаждения
Предотвращение накипеобразования и коррозии в конденсаторах турбин
Коррозия медных  сплавов
Основные требования к материалам ответственных элементов энергооборудования блоков
Эксплуатационная надежность металла труб большого диаметра
Надежность металла поверхностей нагрева котлов
Структура и свойства материалов роторов мощных турбин
Конструктивно - технологическое оформление сварных соединений паропроводов
Эксплуатационная надежность сварных соединений паропроводов большого диаметра
Исследование и оценка надежности основного металла и сварных соединений центробежнолитых труб
Работоспособность сварных соединений литого корпусного энергооборудования
Ремон энергооборудования с применением сварки без последующей термообработки
Современные методы расчета на прочность оборудования энергоблоков
Влияние концентраторов напряжений на длительную прочность металла поверхностей нагрева и паропроводов
Конструкционная прочность сварных газоплотных панелей поверхностей нагрева энергоблоков 800 МВт
Работоспособность гибов трубопроводов большого диаметра
Расчет температурных перемещений паропроводов мощных энергоблоков
Обеспечение эксплуатационной надежности крупной пароводяной арматуры
Система контроля в процессе проектирования, изготовлении н эксплуатации
Современные методы неразрушающего контроля и их разрешающая способность
Совершенствование метода ультразвукового контроля дли оценки качества сварных соединений
Автоматизация контроля за сплошностью металла в условиях монтажа и эксплуатации
Разработка и внедрение перспективных методов контроля за сплошностью металла на электростанциях
Список литературы

Для поверхностей нагрева котлов энергоблоков 500 и 800 МВт в· основном применяются четыре марки стали: сталь 20, 12Х1МФ, 12Х2МФСР и 12Х18Н12Т (табл. 6-2, 6-6 и 6-7). Эти стали уже многие годы эксплуатируются на энергоблоках меньшей мощности и хорошо освоены нашей промышленностью. Трубы из стали указанных марок поставляются по ТУ 14-3-460-75.
Сталь 20 — углеродистая, с малым содержанием в ней вредных примесей (Си, S, Р); 12Х1МФ и 12Х2МФСР относятся к легированным сталям перлитного класса, для обеспечения необходимых свойств они легированы хромом, молибденом и ванадием (табл. 6-6). В сталь 12Х2МФСР в небольшом количестве введен бор и увеличено содержание кремния до 0,70%. Степень легированности предопределяет температурные области применения материалов. Для наиболее нагретых частей котлов применяется хромоникелевая аустенитная сталь 12Х18Н12Т. Высокое содержание хрома (17·—19%) и никеля (11— 13%) обеспечивают ей хорошую жаропрочность и высокую окалино- стойкость при температуре не выше 640°С.

Кратковременные механические свойства сталей при 20°С

Таблица 6-Т
Химический состав, %, сталей, применяемых для поверхностей нагрева котлов


Наибольший эффект при легировании стали получается при ее оптимальной микроструктуре. Так, для аустенитной стали 12Х18Н12Т необходимо в процессе производства и термической обработки труб обеспечить размер зерна в пределах 4—7-го баллов. Более мелкое зерно  приводит к снижению жаропрочности стали и в первую очередь сопротивления ползучести, а очень крупное зерно не обеспечивает необходимой пластичности металла, особенно после длительной эксплуатации. Для перлитных сталей при оценке уровня жаропрочности основное внимание уделяют количеству феррита в их структуре и дисперсности частиц упрочняющих фаз, главным образом карбидов.


Таблица 6-8
Гарантируемые значения прочностных свойств металла труб из сталей» применяемых для поверхностей нагрева котлов

Примечание. В скобках указаны условные значения прочностных свойств.

Кратковременные прочностные свойства при комнатной температуре всех четырех марок сталей близки (табл. 6-7). Можно лишь отметить, что у аустенитной стали 12Х18Н12Т временное сопротивление разрыву намного превосходит предел текучести. У перлитных сталей эта разница значительно меньше. Отличительной особенностью аустенитных сталей является очень высокое относительное удлинение. Эти стали очень чувствительны к наклепу. Поэтому в технических условиях на котельные трубы 14-3-460-75 введены ограничения на твердость стали 12Х18Н12Т (не более 200 НВ).
Эксплуатационная надежность поверхностей нагрева определяется в первую очередь прочностными свойствами металла труб при повышенных температурах. Поэтому для труб из стали 20 металлургические заводы гарантируют предел текучести при температурах 250—450°С, а для труб из легированных сталей, кроме того, гарантируется и предел длительной прочности (табл. 6-8), при этом жаропрочность при 570 и 610°С у перлитных сталей 12Х1МФ и 12Х2МФСР примерно одинакова. Преимуществом стали 12Х2МФСР является несколько повышенная (за счет хрома) окалиностойкость. Жаропрочность хромоникелевой аустенитной стали 12Х18Н12Т примерно в 2 раза выше, чем перлитной, причем она сохраняется на довольно высоком уровне до 650°С.
Однако следует учитывать, что аустенитная сталь имеет большую чувствительность к наклепу и повышенную склонность к образованию трещин в наклепанных местах в процессе эксплуатации. Поэтому особое внимание должно уделяться соблюдению режимов термической обработки гибов (1120—1150°С). Более высокая температура увеличивает опасность получения разнозернистой структуры, которая может привести к резкому снижению пластичности металла [6-7].
Комплексными исследованиями и опытом эксплуатации была установлена коррозионная стойкость сталей и максимально допустимые температуры. Так, для работы котлов на всех видах топлива предельно допустимой максимальной температурой наружной поверхности труб из сталей 12Х1МФ и 12Х2МФСР считается 585°С, для стали 12Х18Н12Т при использовании в качестве топлива высокосернистых и сернистых мазутов — 610°С и для остальных видов энергетического топлива — 640°С.
Таким образом, анализ свойств и состава сталей указывает на то, что, с одной стороны, применяемые материалы отвечают требованиям технических условий, которые являются достаточно жесткими, и, с другой — свойства применяемых марок сталей и, следовательно, надежность поверхностей нагрева зависят от технологии изготовления труб и соблюдения условий эксплуатации. Опыт эксплуатации показывает, что  больше всего повреждаются участки нижней радиационной части, конвективного и ширмового пароперегревателей, выполненные из стали 12Х1МФ. Повышение надежности поверхностей нагрева обеспечивается организацией на заводах-изготовителях входного контроля за качеством поступаемых труб [6-8], улучшением условий эксплуатации, повышением качества изготовления и монтажа котлов и применением новых, перспективных марок сталей (см. § 6-5).



 
« Внедрению установок для шариковой очистки конденсаторов паровых турбин   Возможность эксплуатации котла ТП-170 на пониженных параметрах перегретого пара »
электрические сети