毕业论文课题相关文献综述
文 献 综 述1.1课题背景及研究意义超超临界机组,以其参数高、容量大的优点,在世界范围内被广泛使用,尤其是在以煤电为能源结构基础的我国,超超临界机组更是在提升发电效率、减少污染排放方面发挥了显著的作用。
因此,发展超超临界机组,是我国电力节能行业的重要技术举措,也是我国未来火电节能的重要方向。
通常把机组参数压力大于26MPa或温度大于580℃的参数,称之为超超临界(USC)[1],一般 ,锅炉压力在16.6-31MPa、温度在535-600℃范围内,压力每提高1MPa,机组热效率相对上升0.18%-0.29%;主蒸汽温度或再热蒸汽温度每提高10℃,机组热效率可相对提高0.25%-0.3%[2]。
因此,为了减少CO2的排放和提升热效率,就需要不断提高锅炉的蒸汽温度和压力,目前,超超临界锅炉的温度和压力分别已超过600℃和25MPa[3],而700℃超超临界燃煤发电技术也早已经立项研发,高温高压的服役环境对锅炉材料的高温强度提出了很高的要求,特别是材料的抗蠕变性能。
为了满足超超临界机组的苛刻服役条件,P92钢在P91钢的基础上被研发改良出来,通过适当降低钼元素的含量(0.5% Mo),同时加入一定量的钨(1.7%W)以将材料的钼当量( Mo 0.5W) 从 P91钢的1%提高到约1.5%,再加入了适量的硼元素,使得P92钢在600℃、10万h下的持久强度高达130MPa,许用应力比P91钢高30%[4]。
尽管P92钢的性能相比P91钢已经有了相当高的提升,但超超临界机组复杂的服役工况仍然导致很多机组过早失效。
焊接接头是超超临界机组锅炉中性能最薄弱的部位,也是最容易在高温高压下蠕变失效的部位,因此,研究其失效原因,有助于合理评价超超临界机组中的焊接接头和精准预测使用寿命,从而保证机组安全运行。
1.2 超超临界机组中P92钢焊接接头蠕变失效机理研究现状近些年来的研究发现,P92钢在高温蠕变过程中,其蠕变强度降低的原因主要有:微观组织(板条状回火马氏体)发生明显回复,位错密度降低,第二相粒子M23C6的长大粗化以及Laves相的形成。
P92钢高温性能优异的原因之一是其高密度位错的纠结,因此位错密度的降低势必会导致其高温蠕变强度的降低。
Pesicka等[5]使用在200KV下运行的Philips CM20分析显微镜观察发现P91钢长期回火和蠕变后的特征是位错密度降低,但与其他金属相比,其位错密度仍然很高。
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