高壓鍋爐管的國產(chǎn)化

 20世紀(jì)50-60年代初期，我國火電機(jī)組多為5~12MW低、中壓小容量機(jī)組，蒸汽壓力為3.8MPa，溫度不超過450℃，所用管材僅為普通10鋼和20鋼；過熱器、再熱器高溫段使用少量低合金鋼。這階段所用的高壓鍋爐管全部從前蘇聯(lián)進(jìn)口。

 20世紀(jì)70年代中期，我國引進(jìn)了前西德DIN17175《耐熱無縫鋼管供貨技術(shù)條件》標(biāo)準(zhǔn)中的熱強(qiáng)鋼鋼管，并廣泛地使用在火電廠鍋爐制造和電站建設(shè)中。這些鋼號也進(jìn)入我國火電機(jī)組的用鋼系列，這階段所用的高壓鍋爐管基本上是從德國進(jìn)口。期間我國研制的耐650℃高溫的G106（10Cr5MoWVTiB）鋼管已經(jīng)試制并取得初步成功。

 20世紀(jì)80年代初期，我國從美國GE公司引進(jìn)了300MW和600MW亞臨界火電機(jī)組的設(shè)計、制造技術(shù)。美國ASME、ASTM標(biāo)準(zhǔn)的耐熱鋼進(jìn)入我國，并相繼在成都無縫鋼管廠、鞍鋼無縫鋼管廠、上海鋼管廠（現(xiàn)屬寶鋼）、上海第五鋼鐵廠（現(xiàn)寶鋼特鋼有限公司）等廠生產(chǎn)取得成功。這階段所用高壓鍋爐管基本上是美國火電機(jī)組用鋼系列，其低溫段用碳素鋼，高溫段用奧氏體不銹鋼。高溫段用管基本依靠進(jìn)口。

 20世紀(jì)90年代，國家開始抓緊電站鋼材國產(chǎn)化的工作，所以高壓鍋爐管獲得巨大的發(fā)展機(jī)會。1989年國務(wù)院批準(zhǔn)原冶金工業(yè)部提出的“發(fā)電設(shè)備用鋼國產(chǎn)化措施方案”計劃，投資7億元人民幣，實際耗資約20億元人民幣，對7個生產(chǎn)發(fā)電設(shè)備用材的企業(yè)進(jìn)行技術(shù)改造，其中高壓鍋爐管生產(chǎn)企業(yè)占5個。由國家計劃委員會牽頭組織實施，并組織原冶金工業(yè)部、機(jī)械部、電力部、船舶總公司對其技術(shù)改造工程及改造后生產(chǎn)的火電用材進(jìn)行技術(shù)評定和驗收。

 5個生產(chǎn)高壓鍋爐管的企業(yè)是：成都無縫鋼管廠，采用皮爾格軋管機(jī)組，主要生產(chǎn)大直徑P22、12Cr1MoV、P91和小直徑T91鍋爐管；衡陽鋼管廠，采用水平連鑄坯，利用連軋管機(jī)組，主要生產(chǎn)12Cr1MoV鍋爐管；上海鋼管廠，采用精密軋管機(jī)組，主要生產(chǎn)T91和G102小直徑鍋爐管；北滿特殊鋼有限責(zé)任公司，采用精密軋管機(jī)組，主要生產(chǎn)12Cr1MoV和G102小直徑鍋爐管；武漢重工鍛造有限責(zé)任公司，采用日本二手的大頂管機(jī)組設(shè)備，主要生產(chǎn)P22、12Cr1MoV、A106B大直徑鍋爐管。

 為了盡快實現(xiàn)高壓鍋爐管的國產(chǎn)化，當(dāng)時推行并組織了由原鋼鐵研究總院（冶金工業(yè)部生產(chǎn)部門檢驗機(jī)構(gòu)）、上海發(fā)電成套設(shè)備設(shè)計研究院（一機(jī)部鍋爐用材檢驗機(jī)構(gòu)）、西安熱工研究院有限公司（電力部電站用材檢驗機(jī)構(gòu)）以及原勞動部鍋爐所（安全部門檢驗機(jī)構(gòu)）聯(lián)合承擔(dān)產(chǎn)品的性能測試盒質(zhì)量的全面評價工作。這也是國內(nèi)第1次實現(xiàn)由生產(chǎn)、用戶、安全等部門的檢驗機(jī)構(gòu)聯(lián)合檢驗評價鋼管產(chǎn)品的做法。

 經(jīng)過3年的努力，7項改造工程及質(zhì)量評定全部完成。國內(nèi)具備了批量生產(chǎn)火電設(shè)備所需的Φ10.0~1066.8mmX1.2~200.0mm規(guī)格高壓鍋爐管的生產(chǎn)能力。核電用管和其他能源用管的開發(fā)也取得突出成績。

 目前高壓鍋爐管和核電用管的國產(chǎn)化率正在逐年提高，超臨界和超超臨界機(jī)組用高壓鍋爐管已能批量供貨，已經(jīng)開發(fā)的高端產(chǎn)品包括T/P22、T/P91、T92、T23、Super 304H；核島用（CPR1000機(jī)組）WB36CN1、P280GH、TU42C、TUE250，常規(guī)島用A335P22、WB36CN1等產(chǎn)品；尤其是寶鋼自主研制成功的核一級材料核電蒸發(fā)器用690合金U型管，打破了我國核電關(guān)鍵材料長期被進(jìn)口產(chǎn)品壟斷的局面。

 未來我國火電行業(yè)發(fā)展既要滿足社會的電力需求，又要實現(xiàn)2020年單位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%~45%的目標(biāo)；因此必須尋求更有效率、更潔凈的發(fā)電方式，未來新建機(jī)組將以超臨界或超超臨界為主。截止目前，我國已有超過15臺100萬kW超超臨界機(jī)組正式營運。

 經(jīng)測算，預(yù)計未來幾年我國高壓鍋爐管需求將在50~60萬t，而用于關(guān)鍵耐熱和耐高壓部件的超超臨界鍋爐管（P91、P92、TP347H、Super 304H和HR3C等）年需求量將保持在8~9萬t，其中超超臨界機(jī)組中所使用的Super 304H與HR3C合計在5萬t左右。