一种超超临界塔式锅炉水冷壁螺旋段上部材料选择方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102607008A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102607008A(43)申请公布日2012.07.25(21)申请号201210025804.8(22)申请日2012.02.06(71)申请人上海锅炉厂有限公司地址200245上海市闵行区华宁路250号(72)发明人王崇斌徐雪元姚丹花亓安芳张波卢小莉王建泳(74)专利代理机构上海申汇专利代理有限公司31001代理人翁若莹柏子雵(51)Int.Cl.F22B37/04(2006.01)权利要求书权利要求书11页页说明书说明书33页页(54)发明名称一种超超临界塔式锅炉水冷壁螺旋段上部材料选择方法(57)摘要本发明提供了一种超超临界塔式锅炉水冷壁螺旋段上部材料选择方法，其特征在于，步骤为：将与T23钢在超超临界塔式锅炉水冷壁的使用温度区间的许用应力值接近的未舍弃材料作为候选材料，计算得到管子最高允许温度；判断管子最高允许温度、当前候选材料的抗氧化温度与最高平均壁温之间的余量能否满足锅炉安全可靠运行需要，若能，则判断采用当前候选材料制作管子的制作工艺是否可行，若可行，则将当前候选材料确定为最终制作材料。通过本发明提供的方法能够选出替代T23钢来制作百万等级超超临界塔式锅炉水冷壁螺旋段上部的材料，从而解决T23钢可焊性不理想的问题，使得百万等级超超临界塔式锅炉水冷壁不易泄漏。CN102678ACN102607008A权利要求书1/1页1.一种超超临界塔式锅炉水冷壁螺旋段上部材料选择方法，其特征在于，步骤为：步骤1、根据常用规格，初步确定超超临界塔式锅炉水冷壁螺旋段上部的管子外径；步骤2、计算出管子的最高平均壁温；步骤3、将与T23钢在超超临界塔式锅炉水冷壁的使用温度区间的许用应力值接近的未舍弃材料作为候选材料；步骤4、计算通过当前候选材料制得的管子的最小壁厚tmin＝0.005*D+P*D/(2*S+P)，其中，D为管子设计外径，P为管子的设计压力，S为当前候选材料在与最高平均壁温所对应的许用应力，圆整得到当前候选材料所对应的管子壁厚；步骤5、根据管子壁厚反向推算出与其对应的管子最高允许温度；步骤6、将管子最高允许温度、当前候选材料的抗氧化温度分别与最高平均壁温比较，考察余量能否满足锅炉安全可靠运行需要，若不能，则将当前候选材料定为舍弃材料，返回步骤3，若能，则判断采用当前候选材料制作管子的制作工艺是否可行，若可行，则将当前候选材料确定为最终制作材料，若不可行，则将当前候选材料定为舍弃材料，返回步骤3。2CN102607008A说明书1/3页一种超超临界塔式锅炉水冷壁螺旋段上部材料选择方法技术领域[0001]本发明涉及一种百万等级超超临界塔式锅炉水冷壁螺旋段上部材料的选择方法。背景技术[0002]目前，在百万等级超超临界塔式锅炉中主要应用的水冷壁螺旋段上部材料为T23钢，该材料由日本三菱重工和住友金属联合开发，1995年6月被ASME接受，CODECASE号2199，2000年被纳入ASTMA213标准，近年来在国内外得到了广泛应用。根据住友金属及V&M(瓦卢瑞克·曼内斯曼钢管公司)的资料介绍，T23钢的可焊性很好，可不预热焊接，焊后可不热处理。但根据斜Y试验的结果表明T23钢的预热温度至少达到100℃以上时，才能保证无裂纹，相关生产实践也已表明T23钢有一定的冷裂和再热裂纹敏感倾向，可焊性并没有理论上那么理想。[0003]至今，采用T23钢制作的1000MW超超临界塔式炉水冷壁已发生多次泄漏，迫切需要选用一种成熟的可焊性优良的材料来替换用于制造水冷壁螺旋段的T23钢。发明内容[0004]本发明的目的是提供一种能够选出替代T23钢来制作百万等级超超临界塔式锅炉水冷壁螺旋段上部的材料的方法。[0005]为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供了一种超超临界塔式锅炉水冷壁螺旋段上部材料选择方法，其特征在于，步骤为：[0006]步骤1、根据常用规格，初步确定超超临界塔式锅炉水冷壁螺旋段上部的管子外径；[0007]步骤2、计算出管子的最高平均壁温；[0008]步骤3、将与T23钢在超超临界塔式锅炉水冷壁的使用温度区间的许用应力值接近的未舍弃材料作为候选材料；[0009]步骤4、计算通过当前候选材料制得的管子的最小壁厚tmin＝0.005*D+P*D/(2*S+P)，其中，D为管子设计外径，P为管子的设计压力，S为当前候选材料在与最高平均壁温所对应的许用应力，圆整得到当前候选材料所对应的管子壁厚；[0010]步骤5、根据管子壁厚反向推算出与其对应的管子最高允许温度；[0011]步骤6、将管子最高允许温度、当前候选材料的抗氧化温度分别与最高平均壁温比较，考察余量能否满足锅炉安全可靠运行需要，若不能，则将当前候选材料定为舍弃材料，返回步骤