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    我國發電設備材料的發展
    我國的發電設備制造業在上世紀五十年代從捷克引進6MW 火電設備制造技術開始起步，發電設備材料(本文僅指火電材料〕的研制工作也從那時開始，至今有近半個世紀的歷程。大致可分為四個階段:起步階段、獨創為主階段、中西結合階段、體制轉軌階段。

    (1)起步階段(上世紀50年代中~60年代初)。這個階段，我國先從捷克引進中壓機組制造技術，接著從原蘇聯引進高壓機組制造技術，相繼生產出6MW、12MW、 25MW、50MW的中、高壓火電機組，參數為3.5MPa/435℃和9.OMPa/535℃，這些機組的用鋼為碳鋼和低合金鋼，主要從捷克和原蘇聯等國進口。我國在這個階段組建了發電設備材料的研究隊伍，金屬試驗室在有關研究院所和工廠相繼建成，高溫強度試驗室也在有關研究院所建成，開始對引進的部分鋼號進行復核試驗研究，對引進材料在我國的適用性進行分析。這個階段為我國發電設備材料的研制和開發莫定了基礎。

    (2)獨創為主階段(上世紀60年代初~70年代末)。六十年代初，中蘇關系惡化，國際上對我國實施禁運。為使發電設備材料立足國內，開始獨立開發、研制國產鋼種。在這期間共開發研制了28個鋼號，每個鋼號都是由發電設備制造廠、冶金廠、發電廠、研究院所、高等院校等單位共同協作研制完成的。由于當時我國鎳鉻資源短缺和受極左思潮的影響，片面強調“外國有的我們要有，外國沒有的我們也要有”，盲目執行當時提出的“硅錳釩欽硼，適量用鎢鋁，節掉鎳和鉻，大量用稀土”的元素政策。研制的28個鋼號中有許多是無鉻無鎳耐熱鋼，結果違反了客觀規律，很多材料不是力學性能不穩定，就是工藝性能不好，或組織穩定性差。大部分鋼號只是被試用或少量采用，曾被大量采用的只有七個鋼號，至今仍在使用的只有四個鋼號，它們是管子用鋼12Cr2MoWVTiB(鋼102)，螺栓用鋼20CrlMolVNbTiB (1鋼)和20CrlMolVTiB (2鋼)、焊接轉子用鋼25Cr2NiMoV。盡管如此，這個階段的電站材料開發、研制的機制是有效的，是能夠出成果的，對這個階段自行設計制造125MW、20OMW超高壓機組起到了積極的推動作用。

    在這個階段，我國的材料工作者雖然進行了大量的發電設備材料研制工作，作出了巨大的努力，也研制成功了一些優良的鋼種，但由于當時環境和元素政策的影響，沒有達到預期的效果。這個階段又是我國的文革期間，生產不正常，冶金質量難以得到保證，鋼材的數量、品種不能滿足發電設備制造的需要。在后期，隨著國際禁運的松動，我國大量從德國進口發電設備材料，使用了一批德國牌號的鋼材，如St45.8、 13CrMo44、1OCrMo910、F11(X20CrMoWV121)、F12(X20CrMoVl21)、19Mn5、 BHW38、 BHW35等，此外還使用了瑞典的HT7 (9Cr-1Mo鋼)、瑞士的17CrMolV(瑞士牌號為St560TS)。

    在這個階段，我國投運了按原蘇聯圖紙生產的l00MW 高壓機組、自行設計制造的125MW、20OMW超高壓機組和30OMW亞臨界機組。

    (3)中西結合階段(上世紀80年代初一90年代中)。這個階段是我國以經濟建設為中心，全面實行改革開放的時期，各行業積極引進西方技術。在發電設備制造方面，80年代初引進了美國CE和WH公司的300MW和600MW亞臨界機組制造技術。隨著機組制造技術的引進，美國的一批發電設備材料也引入我國。這次引進與50年代那次引進不同，不是全部照搬引進機組的材料，而是中西結合。根據我國當時的發電設備用材情況，在引進型機組中采用了一些經多年使用考核證明各種性能良好的成熟鋼種。引進的這些鋼種主要有：水冷壁、過熱器、再熱器管子用鋼SA210C、TP304H、TP347H,，管道用鋼SA106B、汽包厚板用鋼SA299、高中壓轉子用鋼30CrlMolV，低壓轉子用鋼30Cr2Ni4MoV，螺栓和葉片用鋼C-422、 AISI403、17-4PH、高中壓內外缸用鑄鋼ZGCr2Mo1和ZG15Cr1Mo等。

    這個階段，我國進行了大量的引進機組材料的性能研究、引進機組材料與國內原有相同用途材料的性能比較研究、引進機組材料的國產化研制、電站鍋爐用鋼和汽輪機用鋼的系列化研究。在此期間，國家化巨資建設大型現代化冶金企業，如寶山鋼鐵集團公司、天津鋼管公司等，許多冶金企業也進行技術改造，引進國外先進設備和技術。原機械部所屬的三大重機廠也先后建成了鋼包精煉爐，上重廠還建成了200噸電渣重熔爐。重機行業引進日本室蘭大鍛件制造技術，使我國的大鍛件生產有了突破性的進展。1988年1月在上海通過了一重、二重、上重生產的4根300MW汽輪機中壓轉子的鑒定，1989年8月在哈爾濱通過了二重廠生產的一套600MW機組大鍛件鑒定。這套大鍛件包括汽輪機高壓、中壓、低壓轉子、發電機轉子和護環。至此，我國己經掌握了大型亞臨界機組用大鍛件的制造技術。與此同時，對引進的其它材料，如C-422、 AISI403、17-4PH、R-26、GH4145、TP304H、TP347H、ZG15Cr2Mol、ZG15CrlMo等進行了國產化研制，并取得成功。然而，發電設備材料國產化問題在這個階段仍沒有得到根本解決，有些國產化研制成功的品種也沒有形成批量生產或大批量生產，大口徑鋼管、汽包厚板幾乎全靠進口，汽輪機、發電機轉子鍛件也沒有完全立足國內。

    在這個階段，我國投運了引進美國CE和WH公司技術生產的300MW、 600MW亞臨界機組。

    (4)體制轉軌階段(上世紀90年代中～現在)。這個階段，我國由計劃經濟向市場經濟大步邁進，國家政府機構實施改革，原機械部、冶金部、電力部等國家機構撤消，原部屬研究院所轉制，冶金企業、重型機器廠、發電設備制造廠等面臨困境，企業效益大幅度滑坡。“九五”的超臨界機組項目因依托工程不能落實而擱淺。原有的由國家各部委組織、行業歸口所牽頭、國家撥經費、下項目的科研體系被打破，市場經濟下的發電設備材料國產化研制體系沒有形成，電站材料工作者面臨無經費、無項目的馗尬境地，一些高溫長時試驗被迫停止，有的高溫試驗室已經關閉。發電設備材料的研究和國產化工作處于低潮。這是改革中遇到的問題，相信會得到很好解決。

    在這個階段，所進行的發電設備材料方面的工作，一是對國家在 “八五”期間投資改造的六家冶金企業的產品進行評定，但評定后這些產品并未批量生產。二是超臨界機組終于在沁北電廠落實了依托工程，開始啟動超臨界機組材料的研究工作，但研究經費少、研究機制存在問題。沁北超臨界鍋爐由日立出圖、東鍋制造，基本上都采用亞臨界機組材料。汽輪機由三菱提供高中壓部件，哈汽主要負責制造低壓部分。高中壓轉子仍采用亞臨界機組用的30CrlMo1V鋼鍛件，高中壓內缸和主汽閥采用9-12%Cr鑄鋼和鍛鋼，高中壓葉片全部由三菱直接提供。依托工程雖然落實了，但真正需要研究的9^12%Cr鋼轉子等，連試驗用料都難以搞到。

    在這個階段，我國火電設備制造技術至今沒有明顯進步，仍停留在300MW、600MW亞臨界機組的水平上。而日本的25MPa、 600/610℃、1050MW機組已在運行，法國的30.5MPa、582/600℃機組和德國的29MPa、600/625℃機組即將在今明年投運。

    歐洲在20年以前，為實現600～620℃的超超臨界火力發電，制訂了COST50、COST501計劃，對12%Cr鋼進行研究。1998年開始實施COST522計劃，有15個國家參加，目標是30MPa、650℃超超臨界機組材料。以西部丹麥電力公司為中心的歐洲總部于1998年開始進行37.5MPa、700℃的超超臨界火電機組材料的研究，預計在2015年完成。德國政府從1999年開始實施MARCKO DE2計劃，對30MPa、700℃超超臨界機組材料進行研究。日本政府也已開始進行35MPa、650℃超超臨界機組材料的研究。