超超临界机组高温高压管道应用分析

论文摘要

本文分析了超超临界机组热力参数与热效率之间的关系,从温度和压力这两个参数论述了目前超超临界机组发展情况,并进一步进行技术比较两组参数,结合我国超超临界机组发展情况,确定了参数为26.25MPa/600℃/600℃的上海汽轮机作为本文研究的对象。对比《火力发电厂汽水管道设计技术规定》和ASME B31.1对设计参数的规定,并进行相关技术经济比较,本研究推荐按“管规”来确定四大管道的设计参数。本文通过回顾耐高温管道材料的发展过程,介绍了珠光体低合金耐热和铁素体/马氏体钢的发展经历,提出了适用于超超临界机组的四种耐高温管道材料,分别为P91、E911、P122和P92。通过对四大管道选材原则的分析,确定了选材对象,并着重对主蒸汽和高温再热管道的材料进行了技术经济比较,即1)主蒸汽管道和高温再热蒸汽管道推荐采用P92钢；2)低温再热蒸汽管道采用低合金钢A691Cr1-1/4CL22；3)高压给水管道采用15NiCuMoNb5-6-4材料。并从焊接问题、运行中的组织稳定性、高温蒸汽氧化与腐蚀性能和不同材料与主机接口的焊接要求等对P92钢的技术可靠性进行了分析和比较。另外本文介绍了管道管径和壁厚的计算方法,确定了管道规格计算的参数和相关原则。研究主蒸汽管道和再热蒸汽管道系统（包括低温再热蒸汽管道、锅炉再热器和高温再热蒸汽管道）的压降对机组运行经济性的影响,分析影响管道阻力压降的主要因素（管道内径、管道沿程阻力、管道局部阻力等因素）,通过经济技术比较,比较增加管道初投资和热效率的经济分析,确定了本研究四大管道合适的管道规格。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景和意义
• 1.2 国内外现状
• 1.3 本研究的任务和工作
• 第2章 设计参数拟定
• 2.1 超超临界机组热力参数选择
• 2.1.1 热力参数与热效率
• 2.1.2 热力参数与超超临界发电技术
• 2.1.3 技术经济综合比较
• 2.2 国内超超临界机组情况
• 2.2.1 超超临界锅炉情况
• 2.2.2 超超临界汽轮机情况
• 2.2.3 主机参数
• 2.3 四大管道设计参数拟定原则
• 2.3.1 设计参数的规范规定
• 2.3.2 设计参数和安全性
• 2.4 四大管道设计参数
• 2.4.1 主蒸汽、再热蒸汽管道
• 2.4.2 高压给水管道
• 2.5 本章小结
• 第3章 高温高压管道材料选择
• 3.1 耐高温管道材料的发展情况
• 3.1.1 珠光体钢
• 3.1.2 铁素体/马氏体钢
• 3.2 新型耐高温管道材料在超超临界机组中的应用
• 3.2.1 国外
• 3.2.2 国内
• 3.3 适用于超超临界机组管道材料的范围
• 3.4 P92材料许用应力数据选取
• 3.5 超超临界机组四大管道选材原则
• 3.5.1 主蒸汽和高温再热蒸汽管道选材原则
• 3.5.2 低温再热蒸汽管道选材原则
• 3.5.3 给水管道选材原则
• 3.6 不同管道材料的技术经济比较
• 3.6.1 主蒸汽和高温再热蒸汽管道的经济性比较
• 3.6.2 主蒸汽和高温再热蒸汽管道的技术比较和可靠性分析
• 3.7 四大管道最佳材料推荐意见
• 3.8 本章小结
• 第4章 四大管道规格
• 4.1 管道规格计算
• 4.1.1 管道内径计算
• 4.1.2 管道壁厚计算
• 4.1.3 规格计算参数
• 4.1.4 规格计算有关说明
• 4.2 压降与机组经济性
• 4.2.1 国内外主蒸汽、再热蒸汽系统压降情况
• 4.2.2 管道压降对机组经济性的影响
• 4.2.3 影响管道阻力压降的主要因素及降低的对策
• 4.3 管道规格优化比选
• 4.3.1 主蒸汽和再热蒸汽管道规格优化比选
• 4.3.2 高压给水管道规格优化比选
• 4.4 本章小结
• 第5章 结论与展望
• 5.1 总结
• 5.1.1 四大管道设计参数的选取原则
• 5.1.2 四大管道材料
• 5.1.3 四大管道设计参数及规格
• 5.2 展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文及其他成果
• 致谢
• 作者简介