一种用于600-620摄氏度蒸汽温度火电机组的锅炉集箱管座的制作方法

本实用新型属于锅炉制造领域，具体涉及一种用于600-620摄氏度蒸汽温度火电机组的锅炉集箱管座。
背景技术：
：p92钢是在p91钢的基础上，适当降低mo元素的含量，同时加入1.8％左右的w，并经过添加微量b而改良的新型耐热钢，具有较高的高温持久强度、抗疲劳、抗蒸汽氧化、加工工艺和焊接性能，最高使用温度可达625℃，主要用于超超临界机组主蒸汽管道。自2006年12月，玉环电厂#1机组做为中国首台1000mw超超临界机组成功投入商业运行以来，p92钢做为近年来我国火电建设广泛应用的新型耐热钢，在规范设计、制造加工、焊接安装、运行监督等方面已经积累了大量的经验。近年来，已经投入商业运行机组的最高进汽温度已经达到620摄氏度。根据asme的规定，p92满足蒸汽温度低于620℃集箱及管道的高温强度要求，但是，p92钢在热工条件下工作时所发生的氧化，其氧化层内层为极薄的含有大量阳离子空位的crfe2o4的单相无晶界非晶体结构；中层为较厚的crfe2o4单相细等轴晶和在其上生长的粗柱状晶结构；外层为fe3o4-fe2o3的细等轴晶和在其上生长的粗柱状晶结构。氧化层的三层结构依顺序而生成，三层结构可只出现前一层(内层)或前二层(内层和中层)，也可全部出现，在氧化层的每个分层中，外层的fe3o4-fe2o3粗柱状晶层对基体的附着力最差，因此氧化层的剥落往往容易在外层发生，脱落的氧化皮随工质流通到机组的各个部件并造成堵管、冲刷腐蚀等问题。因此，从电厂的实际使用的角度出发，解决p92集箱及管道蒸汽侧氧化层的增厚和脱落问题，对减少爆漏事故的发生及延长管子的使用寿命，提高锅炉的安全运行水平，具有重要的意义。技术实现要素：本实用新型提供了一种用于600-620摄氏度蒸汽温度火电机组的锅炉集箱管座，分别由p92和t92大口径管制造集箱主体和小口径管座，且内壁采用渗铝处理，以解决p92集箱及管道蒸汽侧氧化层的增厚和脱落问题。本实用新型采用如下技术方案来实现的：一种用于600-620摄氏度蒸汽温度火电机组的锅炉集箱管座，包括由p92大口径管制造的末级过热器出口集箱或末级再热器出口集箱，以及由t92小口径管制造的集箱管座；其中，集箱管座的一端与末级过热器出口集箱或末级再热器出口集箱焊接，另一端与锅炉顶棚内的末级过热器或末级再热器管子焊接。本实用新型进一步的改进在于，末级过热器或末级再热器管子的材质为t92、tp347hfg、super304h或hr3c奥氏体不锈钢。本实用新型进一步的改进在于，末级过热器出口集箱或末级再热器出口集箱和集箱管座的内壁上均设置有渗铝层。本实用新型进一步的改进在于，渗铝层采用气相渗铝、粉末包埋渗铝或浆料渗铝制成。本实用新型具有如下有益的技术效果：本实用新型提供的一种用于600-620摄氏度蒸汽温度火电机组的锅炉集箱管座，使用渗铝后的p92马氏体钢制造，部件表面的合金组织由马氏体相转化为fealx相。相对于p92合金的马氏体相，fealx相具有更低的氧化速率，氧化产物也由多层的富fe氧化物转变为al2o3。因此，本实用新型可以长期服役于600-620摄氏度高温蒸汽环境，部件的抗蒸汽氧化性能提高了1000倍(图2)。进一步，所述管座与所述末级过热器出口集箱或末级再热器出口集箱间焊接所使用的焊材及所述管座与所述过热器或再热器间焊接的焊材均采用p92/t92合金焊材。进一步，在所述的集箱及管座的焊后热处理过程中同步实施渗铝工艺以提高集箱和管座在600-620摄氏度抗蒸汽氧化能力，渗铝工艺可以是气相渗铝、粉末包埋渗铝或浆料渗铝。附图说明图1为本实用新型提供的一种用于600-620摄氏度蒸汽温度火电机组的锅炉集箱管座示意图。图2为渗铝前后p92钢在650℃蒸汽中的氧化500h的增重对比图。图中：1为末级过热器出口集箱或末级再热器出口集箱，2为集箱管座，3为末级过热器或末级再热器管子，4为p92焊缝，5为渗铝层。具体实施方式以下结合附图对本实用新型做出进一步的说明。本实用新型提供的一种用于600-620摄氏度蒸汽温度火电机组的锅炉集箱管座，如附图所示。其中：1为末级过热器出口集箱或末级再热器出口集箱，材料为p92大口径管；2为集箱管座，材料为t92小口径管(直管或弯管)；3为末级过热器或末级再热器管子，管子材质为t92、tp347hfg、super304h或hr3c奥氏体不锈钢；4为p92焊缝；5为内壁渗铝层。以设计制造蒸汽温度620℃超超临界机组末级再热器出口集箱的管座为例，以p92大口径管制造出口集箱，以t92镍基合金小口径管制造集箱管座，以t92、tp347hfg、super304h或hr3c奥氏体不锈钢小口径管作为为末级过热器或末级再热器管子。部件尺寸根据设计参数进行计算。所设计的集箱及管座的焊后热处理过程中同步实施渗铝工艺，热处理工艺为760℃，保温6小时。采用粉末渗铝工艺，将渗铝剂装满整个集箱及管座内部空间。根据2013年版asme《锅炉压力容器规范》，p92/t92合金化学成分、力学性能和最大需用应力如表1-3所示：表1p92/t92钢的化学成分表2p92/t92的力学性能asme抗拉强度屈服强度伸长率，％硬度，hbcc2179-3≥620mpa≥440mpa≥20≤250表3p92/t92的许用应力575℃600℃625℃649℃p92/t9299.577.056.538.3焊后热处理过程中同步实施渗铝工艺后，等到20μm厚的渗铝层，渗铝层主要物相为fe3al，涂层中铝的平均含量为12％(质量分数)。图2为渗铝前后p92钢在650℃蒸汽中的氧化500h的增重对比，可见渗铝处理后，p92的氧化速率显著降低，10万小时氧化皮外推厚度不超过1mm，满足650℃蒸汽中长期服役的需求。根据asme规定：p92/t92钢的高温强度满足蒸汽温度620℃的使用需求，经过内壁渗铝处理后，p92/t92钢的的抗饱和蒸汽氧化性能满足650℃长期服役的需求。因此，本实用新型所述的一种用于600-620摄氏度蒸汽温度火电机组的锅炉集箱管座在蒸汽温度低于620℃时安全可靠。当前第1页1 2 3 

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