中國超臨界、超超臨界鍋爐用管發展現狀
在“十五”期間,由于國民經濟高速發展,對電力能源需求迫切,促進了我國電站鍋爐制造業的快速發展。尤其后兩年,電站鍋爐向超臨界和超超臨界發百家樂群展,高效、環保的超臨界和超超臨界電站鍋爐用管受到國內鍋爐行業的青睞。但是,我國高壓鍋爐管生產企業產能的不足,研發力度不夠以及研發進展遲緩等因素,致使國產高壓鍋爐管無論數量、質量、品種等均不能滿足電站鍋爐制造業快速發展的需求,尤其是超臨界,超超臨界鍋爐用管及大規格的高壓鍋爐管長期以來是最大凈進口品種之一。
一、存在問題
數量不足。2005年高壓鍋爐管的產量在60萬噸左右,而國內需求量在90萬噸左右,存在30萬噸左右的缺口,而這一缺口中的品種大都是高技術含量、高附加值產品,是超臨界、超超臨界電站鍋爐需用的新材料,諸如SA-213T22、P91/T91、TP347H等可提供冷拔鋼管。
品種不全。發電設備用鋼管的平均定額約為90噸/萬千瓦,合金比為60%~70%。其主要規格及所占比例如下: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%。國內生產的電站鍋爐用鋼管規格不能完全滿足需求,對極薄壁和特厚壁鋼管供貨有較大缺口,需依靠進口,還有約5%的“U”形鋼管全部進口。
質量不穩定。目前,國內各企業的熱處理設備及工藝技術水平差異較大,有的采用了先進的輥底式(或步進式)連續熱處理爐,有的仍在采用灶式爐和車底式熱處理爐,而且大都是在無保護氣氛下進行熱處理的,因此導致表面氧化脫碳和表面麻面,降低了表面質量;由于熱處理(加熱—保溫—冷卻)不穩定,將導致鋼管力學性能的不穩定。
二、企業概況
值得慶幸的是,近年來部分國內先進企業已經重視到了這一點,不斷加大研發力度,也取得了可喜的成果。目前,我國超臨界、超超臨界鍋爐用管材料的主要生產廠家有:上海寶鋼股份特殊鋼公司,攀鋼集團四川長城特殊鋼有限責任公司,太原鋼鐵(集團)有限公司,以及攀鋼集團成都鋼鐵有限責任公司等。
1.上海寶鋼股份特殊鋼公司(原上海五鋼公司)
上海寶鋼股份特殊鋼公司(原上海五鋼公司)是我國不銹鋼無縫鋼管最早的生產企業之一,始于50年代,原以生產航空用不銹鋼無縫鋼管為主,是我國中小直徑(Φ6~159mm)不銹鋼無縫鋼管的主要生產基地,曾為我國20萬kW 發電機組生產供應過高壓鍋爐用347H不銹鋼無縫鋼管(Φ32mm×6mm×6000 mm)。目前公司擁有世界先進水平的不銹鋼長型材專業生產線及特種冶煉生產線,主要生產民用不銹鋼系列牌號產品、超低碳奧氏體、 馬氏體、鐵素體、雙相耐熱等,生產的電站高壓鍋爐管包括:TP304H、TP347H、SA-213T91等。
2.攀鋼集團四川長城特殊鋼有限責任公司
攀鋼集團四川長城特殊鋼有限責任公司(原冶金工業部長城鋼廠)是我國重點特殊鋼科研、生產基地,國家重點軍工配套企業,也是我國中小直徑不銹鋼無縫鋼管(以航空和“三化”管為主)的主要生產基地。年產粗鋼65萬噸,成品材70萬噸,擁有世界一流水平的精密無縫鋼管生產線,國內先進水平的鍛鋼生產線。生產不銹高壓鍋爐管牌號包括TP347H、TP304H,規格為Φ6~219×0.5~20mm,獲得冶金產品實物質量金杯獎;研制了超(超)臨界鍋爐用Super304H鋼。
3.太原鋼鐵(集團)有限公司
太原鋼鐵(集團)有限公司是我國特大型鋼鐵聯合企業和全球產能最大的不銹鋼企業。公司生產的高壓鍋爐管用鋼具有高耐壓、耐熱、抗氧化性和抗腐蝕性的特點,適用于制造電站鍋爐的過熱器管、再熱器管、水冷壁管等,牌號包括310S、304H、347H、0Cr18Ni9、0Cr19Ni9等,規格為壁厚1.0~3.0mm 外徑6.0~530mm 長2~12m。
4.攀鋼集團成都鋼鐵有限責任公司
攀鋼集團成都鋼鐵有限責任公司(原成都無縫鋼管有限責任公司)是目前國內品種規格最齊、生產規模最大的無縫鋼管生產企業之一,產品廣泛應用于能源、化工、航空、交通運輸、機械制造、建筑等領域。生產的高壓鍋爐用無縫鋼管包括:25MnG、15CrMoG、T91、P91、20MnG、15MoG、12Cr1MoVG等。
三、發展建議
發展我國特色的超臨界、超超臨界火電機組鍋爐用鋼系列,創造良好的社會效益和經濟效益,應該重視并做好以下幾方面的工作:
1.加大研發力度,提升科技水平
經過幾十年的努力,我國的冶金水平有了長足的進步。國內一些主要鋼鐵企業已經能生產具有國際水平的高端、高附加值的產品,我們應該通過引進、吸取國外開發新型鋼種的先進經驗,特別是日本鋼鐵行業的經驗,開展針對超臨界、超超臨界鍋爐用新材料鋼管的冶煉、加工和熱處理工藝技術的研發工作,旨在提高冶金質量(成分控制,提高純凈度)、表面質量、尺寸精度和力學性能的穩定性,確立我國自己的超臨界、超超臨界火電機組鍋爐用鋼系列。
2.修制訂有關產品標準,與國際接軌
我國生產高壓鍋爐管執行的標準是GB5310-1995,該標準出臺時我國還沒有加入WTO。加入WTO后,我國高壓鍋爐管進出口貿易飛速發展,執行的標準主要是美國的ASME標準,我國GB5310標準外商是不認可的,這與我國鋼管大國的地位很不相稱。主要原因是其技術要求低于飛速發展的電站鍋爐行業的要求,即標準滯后于鍋爐行業的發展。因此,等效或參照采用國外先進標準對GB5310進行修訂已勢在必行。