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超超临界机组高温高压管道应用分析

作 者: 张祖辉
导 师: 卞双
学 校: 华北电力大学
专 业: 动力工程
关键词: 超超临界机组 耐高温材料 P92 四大管道 管道规格
分类号: TM621.72
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
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内容摘要


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。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-7
目录  7-9
第1章 绪论  9-12
  1.1 研究背景和意义  9
  1.2 国内外现状  9-10
  1.3 本研究的任务和工作  10-12
第2章 设计参数拟定  12-27
  2.1 超超临界机组热力参数选择  12-15
    2.1.1 热力参数与热效率  12-13
    2.1.2 热力参数与超超临界发电技术  13-15
    2.1.3 技术经济综合比较  15
  2.2 国内超超临界机组情况  15-19
    2.2.1 超超临界锅炉情况  15-16
    2.2.2 超超临界汽轮机情况  16
    2.2.3 主机参数  16-19
  2.3 四大管道设计参数拟定原则  19-22
    2.3.1 设计参数的规范规定  19
    2.3.2 设计参数和安全性  19-22
  2.4 四大管道设计参数  22-26
    2.4.1 主蒸汽、再热蒸汽管道  22-25
    2.4.2 高压给水管道  25-26
  2.5 本章小结  26-27
第3章 高温高压管道材料选择  27-41
  3.1 耐高温管道材料的发展情况  27-29
    3.1.1 珠光体钢  27
    3.1.2 铁素体/马氏体钢  27-29
  3.2 新型耐高温管道材料在超超临界机组中的应用  29-31
    3.2.1 国外  29-31
    3.2.2 国内  31
  3.3 适用于超超临界机组管道材料的范围  31-33
  3.4 P92材料许用应力数据选取  33-35
  3.5 超超临界机组四大管道选材原则  35-36
    3.5.1 主蒸汽和高温再热蒸汽管道选材原则  35
    3.5.2 低温再热蒸汽管道选材原则  35-36
    3.5.3 给水管道选材原则  36
  3.6 不同管道材料的技术经济比较  36-39
    3.6.1 主蒸汽和高温再热蒸汽管道的经济性比较  36-38
    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  38-39
  3.7 四大管道最佳材料推荐意见  39-40
  3.8 本章小结  40-41
第4章 四大管道规格  41-53
  4.1 管道规格计算  41-43
    4.1.1 管道内径计算  41
    4.1.2 管道壁厚计算  41-42
    4.1.3 规格计算参数  42
    4.1.4 规格计算有关说明  42-43
  4.2 压降与机组经济性  43-47
    4.2.1 国内外主蒸汽、再热蒸汽系统压降情况  43-45
    4.2.2 管道压降对机组经济性的影响  45-46
    4.2.3 影响管道阻力压降的主要因素及降低的对策  46-47
  4.3 管道规格优化比选  47-52
    4.3.1 主蒸汽和再热蒸汽管道规格优化比选  47-51
    4.3.2 高压给水管道规格优化比选  51-52
  4.4 本章小结  52-53
第5章 结论与展望  53-56
  5.1 总结  53-55
    5.1.1 四大管道设计参数的选取原则  53
    5.1.2 四大管道材料  53-54
    5.1.3 四大管道设计参数及规格  54-55
  5.2 展望  55-56
参考文献  56-59
攻读硕士学位期间发表的学术论文及其他成果  59-60
致谢  60-61
作者简介  61

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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 发电、发电厂 > 发电厂 > 火力发电厂、热电站 > 辅助设备 > 管道设备
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