【编者按】：电力是以电能作为动力的能源。发明于
19
世纪
70
年代，电力的发明和应用掀起了第二次工业化高潮。成为人类历史
18
世纪以来，世界发生的三次科技革命之一，从此科技改变了人们的生活。
电力产生的方式主要有：火力发电（煤等可燃烧物）、太阳能发电、大容量风力发电技术、核能发电、氢能发电、水利发电等，
21
世纪能源科学将为人类文明再创辉煌。燃料电池，燃料电池是将氢、天然气、煤气、甲醇、肼等燃料的化学能直接转换成电能的一类化学电源。生物质能的高效和清洁利用技术生物质能是以生物质为载体的能量。
一、中国电力现状：
电力工业是国民经济发展中最重要的基础能源产业，是国民经济的第一基础产业，是关系国计民生的基础产业，是世界各国经济发展战略中的优先发展重点。作为一种先进的生产力和基础产业，电力行业对促进国民经济的发展和社会进步起到了重要作用。与社会经济和社会发展有着十分密切的关系，它不仅是关系国家经济安全的战略大问题，而且与人们的日常生活、社会稳定密切相关。随着中国经济的发展，对电的需求量不断扩大，电力销售市场的扩大又刺激了整个电力生产的发展。进入
21
世纪，我国的电力工业得到很大的发展：
表一：
01
年
-09
年我国发电装机容量（万千瓦）
|
年份
|
2000
|
2005
|
2006
|
2007
|
2008
|
2009
|
|
发电装机容量（万千瓦）
|
31932
|
51718
|
62200
|
71822
|
79253
|
87400
|
|
火电
|
23754
|
39138
|
48405
|
55607
|
60132
|
65200
|
|
水电
|
7935
|
11739
|
12857
|
14823
|
17152
|
19700
|
|
核电
|
210
|
685
|
|
886
|
1075
|
2035
|
|
风电
|
-
|
106
|
|
420
|
894
|
1613
|
表二：我国电力供给结构（％）
|
年份
|
发电量
|
水
电
|
火
电
|
核
电
|
风电及其他
|
|
2000
|
100
|
16.4
|
82.2
|
1.2
|
-
|
|
2001
|
100
|
18.9
|
80
|
1.2
|
-
|
|
2002
|
100
|
17.6
|
80.9
|
1.5
|
-
|
|
2003
|
100
|
14.8
|
82.7
|
2.3
|
0.2
|
|
2004
|
100
|
16
|
81.5
|
2.3
|
0.2
|
|
2005
|
100
|
15.9
|
81.9
|
2.1
|
0.1
|
|
2006
|
100
|
15.2
|
82.7
|
1.9
|
0.2
|
|
2007
|
100
|
14.8
|
83
|
1.9
|
0.3
|
二、我国电力发展的基本方针：
我国的电力发展方针有以下几点：
1
）提高能源效率，保护生态环境，加强电网建设，有序发展水电，优化发展煤电，积极推进核电建设，适度发展天然气发电，鼓励新能源发电。同时带动转被技术进步，加强国际合作，深化体制改革；
2
）优化发展煤电：
◆ 优化结构、节约能源；
◆ 重视环保、节约用水；
◆ 提高技术水平和经济性；
◆ 鼓励建设超临界、超超临界大容量机组和清洁煤发电机组，争取高效和环保。
三、电力设备用不锈钢新材料的选择
不锈钢因本身的优良性能，越来越广泛地应用在电力发展的各个方面。在换热器、冷凝器、汽轮机等方面应用极为广泛。
1
、钢管
1
）锅炉高温过热器和再热器用不锈钢管
锅炉高温过热器和再热器用不锈钢管有其严格的性能要求：
◆ 室温综合力学性能优异；
◆ 高温持续强度、蠕变温度高；
◆ 抗热疲劳性能高；
◆ 抗腐蚀、高温氧化性能强；
◆ 不锈钢基体组织稳定；
◆ 加工性能和焊接性能好，焊接接口性能稳定。
2
）过热器和再热器不锈钢管牌号和用量
过热器的使用环境一般在
450
～
1000
℃烟气温度的烟道中，受烟气的横向和纵向冲刷。烟气主要以对流的方式将热量传递给管子，也有一部分辐射吸热量。屏式过热器由多片管屏组成，布置在炉膛内上部或出口处，属于辐射或半辐射式过热器。前者吸收炉膛火焰的辐射热，后者还吸收一部分对流热量。在
10
兆帕以上的电站锅炉中，一般都兼用屏式和蛇形管式两种过热器，以增加吸热量。
再热蒸汽的压力比主蒸汽的低，管内蒸汽对管壁的对流传热较差，所以管壁金属温度较高，需采用较好的耐高温钢，甚至铬镍奥氏体钢。
从上所述，可以得知：过热器和再热器的使用环境一般为高温高压环境。一般主要是应用
300
系不锈钢。见下表：
|
项目
|
亚临界
|
超临界
|
超（超）临界
|
|
牌号
|
TP304H
|
TP304H
|
TP347H
|
|
TP347H
|
TP347H
|
SUPER304H
|
|
|
TP347HFG
|
TP310HNBN
|
|
数量
|
1
吨
/
万千瓦
|
10
吨
/
万千瓦
|
TP347H
4
吨
/
万千瓦
|
|
SUPER304H
6
吨
/
万千瓦
|
|
TP310HNBN
3
吨
/
万千瓦
|
3
）冷凝器和低压给水加热器管
◆
要求抗腐蚀性能和加工性能好；
◆
材质为
304/304L/321
等；
◆
使用方式：焊接管或者无缝管；
◆
冷凝器用管
φ25*0.5//0.7
，数量约为
2
吨
/
万千瓦；
◆
低压加热器管
φ16*1
，弯成
U
型管供货，数量约为
1
吨
/
万千瓦。
2
、汽轮机叶片用不锈扁钢
1
）汽轮机叶片不锈扁钢有其严格的性能要求：
◆
室温综合力学性能优异；
◆
高温持续强度、蠕变温度高；
◆
高温塑性和韧性优良；
◆
抗热疲劳性能高；
◆
耐腐蚀性能（磨损）好；
◆
不锈钢基体组织稳定。
2
）牌号：
12CrMoWV—C422
型
12CrMoWVNbN
12CrMoWVNbBN
12CrNiMoVN
3
）使用量：平均用量约
4
吨
/
万千瓦。
3
、汽轮机螺栓用圆钢
1
）汽轮机叶片不锈扁钢有其严格的性能要求：
◆
室温综合力学性能优异；
◆
缺口敏感性低；
◆
高温持续强度、蠕变温度高；
◆
高温塑性和韧性优良；
◆
抗热疲劳性能高；
◆
抗松弛性能好；
◆
耐腐蚀性能（应力腐蚀）好。
2
）牌号：
12CrMoWV—C422
型
12CrMoWVNbN
12CrMoWVNbBN
3
）使用量：平均用量约
1
吨
/
万千瓦。
四、电力用不锈钢介绍
电力产生的方式主要有：火力发电（煤等可燃烧物）、太阳能发电、大容量风力发电技术、核能发电、氢能发电、水利发电等，
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世纪能源科学将为人类文明再创辉煌。燃料电池
燃料电池是将氢、天然气、煤气、甲醇、肼等燃料的化学能直接转换成电能的一类化学电源。在电力的生产过程中，其环境是极其恶劣的：高温、高压、复杂的化学环境、磨损、水流等环境。在要求能够长时间安全负载情况下，要求电力设备具有良好的综合性能，在这种前提下，不锈钢越来越广泛地应用在电力生产环境下。
304
、
304L
等常规钢种以及高温合金等都能在电力应用环境被发现。
1
、电力用不锈钢种：
1
）
304钢种介绍
2
）
304L钢种介绍
3
）
不锈钢钢种介绍：
ASTM304H
4
）
不锈钢钢种介绍：
347
5
）
347不锈钢的蠕变性能
6
）
哈氏合金介绍
2
、电力用不锈钢用量：
随着超临界和超超临界电力机组的应用，对材料的要求越来越高，不锈钢的应用越来越广泛。根据相关机构数据统计（单位：吨）：
|
|
2008
|
2009
|
2010
|
|
锅炉管
|
54000
|
81000
|
89100
|
|
其中
|
SUPER340H
|
14000
|
18000
|
19800
|
|
TP310HNbN
|
7000
|
9000
|
9900
|
|
低加管
|
10000
|
7000
|
7700
|
|
叶片扁钢
|
37000
|
30000
|
33000
|
|
螺栓圆钢
|
9000
|
8000
|
8800
|
|
不锈钢板
|
20000
|
15000
|
16500
|
备注：
2010
年的数据为估计数据。其估计方法：根据发电装机容量增加为基本准则，
2009
年的发电装机容量相比于
2008
年的增加
10
％左右。
五、电力用不锈钢发展趋势
火电机组的发展取决于蒸汽压和温度的提高，超超临界机组因其蒸气参数的提高对电站的关键部位材料带来更高的和更新的要求，尤其是材料的热强性能，抗高温腐蚀和氧化能力、加工性能等，因此材料是实施超超临界发电规划的关键。美国、欧盟、日本等发达国家的火电发展计划都把耐热材料的研究和应用作为主要内容，最终目的是提高机组的效率。
水电的发展不大涉及到高温，其生产环境为潮湿环境、高压，要求材料的耐腐蚀能力和自身的力学性能要求很高，其材料是极高机组效率的关键。
核电，核反应堆设备的安全性能，热能的传输，蒸汽发生器、汽轮机等精密设备都需要材料的性能优异。
综上分析，未来不锈钢材料随着电力的发展，在电力领域的应用将越来越广泛。