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低温多效耐候板技术在国内外的发展现状
世界范围内的热法耐候板项目大多采用单一工况运行，汽源多来自与其毗邻的电厂汽轮机抽汽或专门的锅炉供应。尤其在水资源短缺的中东地区，热法耐候板都与大型发电厂同步建设，发电容量均在1000MW以上，耐候板产量在20-80万t/天不等，汽源全部取用汽轮机抽汽。例如沙特阿拉伯Marafiq耐候板项目、阿联酋塔维基（Taweelah A1）耐候板项目及印度荣誉炼油厂（Reliance Refinery）耐候板项目等。国内的国华黄骅发电厂一期建设安装2×600MW国产亚临界燃煤发电机组，配套建设2×10000m3/d低温多效耐候板装备（MED-TVC），蒸汽均由汽轮机抽汽提供。天津北疆发电厂建设2座百万千万发电机组，并同步建设4台MED耐候板装置，除满足自用外，计划向市政供水。耐候板单台产水量为25000m3/d，蒸汽由汽轮机5段或6段抽汽供给，随汽轮机负荷变化当蒸汽压力低于0.1MPa时经减温减压直供耐候板 效，当蒸汽压力高于0.1MPa时，蒸汽经由热压缩器。
综上，行业内低温多效耐候板装置绝大部分在T模式下运行，多使用压力0.4-0.9MPa的蒸汽作为淡化汽源。少部分在E模式下运行的装置也是使用将正压蒸汽减压成0.035MPa（a）的负压蒸汽后使用。这些采用汽轮机抽汽方式解决汽源供应的低温多效耐候板装置，没有实现真正意义的低温下运行，造成上述制水成本偏高。
由于低温多效耐候板可以利用0.035MPa（a）的负压蒸汽，因此研究低温多效耐候板与汽轮发电机组的组合是实现纯E模式运行的关键。目前电力、冶金及石化等行业内的汽轮发电机组只有两种形式，凝汽式和背压式。背压式机组无凝汽器，汽轮机末端排汽压力高于大气压，一般用作采暖、制冷用汽或工厂内其他工艺用汽。凝汽式汽轮机应用较广，按凝汽方法的不同分水冷和空冷两种，而水冷式应用为普遍。凝汽式汽轮机的末端排汽，通过间接式换热凝结成水回至锅炉，而排汽中大量的潜热被冷却水或冷却空气带走，进而释放至大气中。散失的热量经测算，占整个发电机组投入热量的60%左右。
至今国内外还没有对耐候板联合发电技术进行深入的理论研究及大型工业化的应用。该技术独创性的将耐候板装置替代了发电机组的凝汽器，使其不但承担凝汽器功能，同时还肩负了除盐水生产任务，并且使用的蒸汽参数极低（0.035±0.001MPa，74±2℃），从而大幅度的降低热法耐候板的制水成本。
3 首钢国际工程公司三工况低温多效耐候板技术的研究及应用
首钢国际工程公司三工况低温多效耐候板技术将低温多效耐候板的主体设备与发汽轮机直接组合，取消发电凝汽器，使MED装置利用真正的低温、低压蒸汽进行耐候板，同时也可以补充部分高参数蒸汽运行，或全部使用高参数蒸汽运行，根据蒸汽条件调整运行模式，可以大幅度降低制水成本，该技术为发明 。耐候板联合发电生产示意见图1。该技术研究后结合首钢京唐钢铁厂实际项目进行实际应用。
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耐候板耐热不锈钢（简称耐候板）是奥氏体铬镍不锈钢，钢中Ni、Cr含量高，具有良好耐氧化、耐腐蚀、耐酸碱性能，尤其是耐高温氧化性能非常优异，在核电、航空航天、军工、石油化工等行业均有广泛应用。高温环境中结构材料暴露侵蚀是耐候板失效的主要原因。此前，国内外的研究集中在耐候板热变形、再结晶规律及合金元素对钢抗氧化性能改善和提高方面。实际应用中，耐候板并非在恒温状态下使用，其使用环境长期处于高低温不断变化的状态，会有中间相析出，其氧化铁皮结构及性能也会有所不同。本工作通过高温循环氧化试验进行研究，探讨循环氧化机理。
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09CuPCrNi-A 化学成分及机械性能：C≤0.12% Si:0.25%~0.75% Mn:0.2%~0.5% P:0.07%~0.15%
S≤0.04%Cu:0.25%~0.55% Cr0.30%~1.25% Ni≤0.65% 屈服点MPa不小于343 抗拉强度MPa不小于480 伸长率不小于22%
Q450NQR1 化学成分C：≤0.12 Si:≤0.75 Mn:≤1.5 P：≤0.025 S：≤0.08Cr：≤0.3~1.25 Ni:0.12~0.65 Cu:0.25~0.55
拉伸试验 屈服≤450MPa 抗拉≤550 MPa
产品取自某钢厂生产的耐候板，钢的化学成分（质量分数，%）为：0.067C，24.47Cr，19.14Ni。连铸坯厚度为220mm，热轧产品厚度为6mm，固溶处理后切成30mm×15mm×4mm尺寸试样，研磨并用水砂纸打磨去除表面氧化皮及线切割加工痕迹，乙醇清洗吹干，放入经充分烘烤的坩埚。120℃烘烤1h，冷却后整体称重，放入电阻加热炉进行高温循环氧化实验。实验温度分别为：800、900、1000、1100、1200℃，加热时间分别为20、40、60、80、100、120、140h，循环间隔时间20h。采用SEM、XRD、EDS对高温循环氧化生产物进行分析。实验结果表明：
（1）耐候板高温循环氧化随着温度和时间增加，氧化增重呈现抛物线性规律，60h以内增重明显。
（2）高温循环氧化20h时试样表面有片状Cr2O3生成，随着时间增加，试样表面的片状组织变得粗大、分布密度逐步降低；140h时钢板表面全部被FeO·Cr2O3和MnCr2O4所覆盖。
（3）高温循环表面氧化物分为3层，外层为FeO·Cr2O3和尖晶石结构的MnCr2O4氧化膜，中间层为Cr2O3，内层为SiO2；内层的SiO2薄膜会阻碍氧原子向基体扩散，进一步增强了耐候板的耐氧化性能。
（4）温度在1000℃以下时SiO2氧化膜致密，超过1000℃时致密的SiO2氧化膜会遭到破坏，高温氧化速率增加。耐热不锈钢氧化过程受扩散过程控制，钢的能越大，耐高温氧化性能越好。
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09CrCuSb，Q450NQR1，B480GNQR,09CuPCrNi-A ，Cor-ten A, Cor-tenB,S355J0WP，S355J2WP, S355J0W, S355J2W，Q235NH，Q295NH，Q355NH，Q460NH，16CuCr，12MnCuCr，15MnCuCr一项由中国郑州永通特钢有限公司（以下简称永通特钢）自主研发并命名的新钢种——索氏体高强不锈结构钢S600E正式对外公布，这一新钢种集高强度、高韧性、高耐蚀、易焊接、高性价比于一身，完成了不锈钢向结构钢的跨越。
在当天由中国特钢企业协会、冶金工业规划研究院和永通特钢联合在京主办的“索氏体高强不锈结构钢S600E新闻发布会”上，中国工程院院士殷瑞钰表示，S600E可广泛用于跨海大桥建设、海洋石油平台建造、海洋工程建设、舰船建造、电力输送工程、海洋运输设施等诸多对耐腐蚀、强度及可焊性要求较高的工程建设领域以及光伏工程、风电工程和新能源建设的某些领域。
索氏体是在光学金相显微镜下放大600倍以上才能分辨片层的细珠光体，是钢的高温转变产物，属于片层的铁素体与渗碳体的双相混合平衡组织。记者在会上获悉，根据中国特钢企业协会和郑州永通特钢制定的高强不锈结构钢系列标准，S指的就是索氏体钢，600指的是其具有600兆帕的屈服强度，E指的是其抗震性能。
索氏体高强不锈结构钢S600E在600MPa屈服强度下，具有大于20%的延伸率、与碳钢相近的膨胀系数、大于碳钢的弹性模量以及耐中性盐雾腐蚀性能是一般碳钢100倍以上的优良性能。
“此钢材尤其适宜地震带和沿海区各类建筑。不锈钢结构建筑因为没有腐蚀问题降低钢的强度，可使建筑寿命得到极大幅度的延长，从现在的70年延长至500年以上。”镍资源国际控股有限公司总工程师王平表示，与现有碳钢结构建筑设计寿命70年，20年后每15年需要大修一次相比，此钢材100年内几乎不需维护，全寿命周期成本低。使用这种钢材，可大幅度减少建筑垃圾、减少资源消耗和二氧化碳的排放。
另外据东南大学的检验证明，这种钢600度高温条件下还具备大于200兆帕的屈服强度，是一种建筑界梦寐以求的低成本耐火钢；更为神奇的是，这种钢在零下40度的低温下仍具有大于40J的冲击功。
据悉，永通特钢是 家在香港上市的特钢企业，其多项发明或创新技术在中国冶金行业具有较大的影响和示范意义。目前，索氏体高强不锈结构钢已经得到了中国电力科学研究院、中船重工713所、牧原股份、郑州煤矿机械制造集团、海军设计局、中石油管材研究所等客户用户的试用或使用好评，应用前景广阔。
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