深度调峰机组TP347H高温过热器管的超温老化

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在某630 MW超临界机组深度调峰运行中,TP347H高温过热器管发生局部超温,对机组运行产生严重影响。采用显微组织观察和室温拉伸性能测试,结合温度及应力分布的有限元数值模拟,开展了正常运行与超温运行下TP347H高温过热器管的老化评估。结果表明:深度调峰情况下的传热恶化可能造成过热器管超温,管壁最大热应力甚至可能超过TP347H钢管的屈服强度。TP347H高温过热器管频繁超温和高的热应力作用导致服役态TP347H钢管中析出更多的MX和M23C6第二相,尤其是M23C6相颗粒在奥氏体晶界的聚集长大,加剧组织老化。在拉伸过程中,裂纹首先在超温运行管样的奥氏体晶界萌生与扩展,再发生穿晶断裂,奥氏体晶界、晶内存在严重的不均匀变形,从而导致其室温拉伸性能,特别是塑性,显著降低。
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