陈 敏

(大唐水电科学技术研究院，四川 成都 610000)

1 概述

随着我国经济的快速发展，用电需求也迅速增长，平衡好电力生产与环境保护之间的关系成为电力行业面临的巨大挑战。我国能源结构和国情决定了今后相当长一段时间内电源结构仍将以燃煤发电为主，预计到2020年，火电装机维持在60%左右，2030年在50%左右，2050年在38%左右。淘汰能耗高、污染重的落后产能，大力发展能耗低、效率高的超超临界机组成为提高能源效率和解决环境保护问题的最佳途径[1]。

我国火电机组经历了压力参数由16.66 MPa向35 MPa扩展，温度参数由亚临界540 ℃向超临界565 ℃和超超临界600 ℃/620 ℃/630 ℃发展的过程。高参数、大功率机组提高了发电效率，降低了煤耗，减少了CO2的排放。据测算，主蒸汽温度每提高10 ℃，热效率可相对提高0.25%～0.3%，再热蒸汽温度每提高10 ℃，热效率可相对提高0.15%～0.2%。对于超超临界机组，蒸汽温度从600 ℃提高到650 ℃，可以减少8%～10%的CO2排放，可取得显著的节能减排效果。现今世界各国都在争相发展更先进的超超临界机组，见图1。

图1 火电机组的发展历程

汽轮机转子作为火电机组的核心部件，其性能状况对机组的安全稳定起着关键作用。在火电机组调峰越来越频繁的背景下，对汽轮机转子材料的抗蠕变、抗疲劳、抗氧化性能提出了更严苛的要求。国内620 ℃等级超超临界机组汽轮机高中压转子均使用FB2转子钢，该材料具有优良的高温力学性能及蠕变强度，良好的组织稳定性及抗冲击、抗疲劳、抗蒸汽氧化性能。

目前，国内厂家还未实现FB2转子锻件的国产化制造，由于超超临界机组汽轮机高中压转子尺寸较大，要实现化学成分的精准控制和锻件性能的均匀性控制，对工艺提出了很高的要求。……