2026年03月14日

星期六

新闻动态
联系我们
江苏省钢铁行业协会
协会地址 : 南京市御道街58-2号 明御大厦703室
咨询热线 : 025-84490768、84487588
协会传真 : 025-84487588、84490768
永钢集团:聚焦能源用钢 助力“双碳”发展

2022-11-23 10:52:40

来源:永钢集团

浏览358

01.png

我国能源分布总体呈现北多南少、西富东贫的特点。煤炭资源主要分布在华北、西北地区,水力资源主要分布在西南地区,石油、天然气资源主要分布在东部、中西部地区和海域,而能源消费却主要集中在东部的沿海经济发达地区。为此,大规模、远距离的西气东输、西电东送、南水北调成为能源运输的基本格局。2015年开始,永钢成立研发团队,集中优势资源致力于研发高端能源管坯用钢和高端风电用钢。

永钢开发的高端能源管坯钢主要应用于火力发电、石油石用化、工程机械、油气输送等领域。其中,针对高压锅炉管,永钢先后开发出P22、WB36、P91、P92等超临界、超超临界用连铸圆坯材料,这些产品覆盖了火力发电领域的“四大管道”,年销售量国内领先,产品被出口至印度、韩国、越南等中南亚国家。

2015年,永钢成功开发出的P91连铸圆坯,具有纯净度高、有害元素含量低、中心裂纹小、成品钢管高温性能稳定等特点,被广泛应用于超临界锅炉、石油炼化领域,受到国内外客户的高度评价,并受到了三大锅炉(上锅、东锅、哈锅)的认可。2017年,永钢又开发了超超临界锅炉用P92连铸圆坯,有效地替代了以往的模铸锻材,降低了生产成本,提高了生产效率。目前P91、P92连铸坯产品质量稳定,已经进入批量化生产阶段,产品的高温持久试验分别达到3万小时和2.3万小时。

我国电力结构以火力发电为主,其中燃煤发电在火力发电中仍占据主导地位。2021年,我国火电发电量占总发电量的71.13%。在火电装机建设方面,随着前两年火电项目的陆续投产,短期内火电装机容量将有一定增长,但受国家能源“双控”政策影响,国内火力发电装机容量增速将受到限制。此外,近年来受环保、电源结构改革等政策影响,国内非化石能源装机快速增长,火电装机容量占电力装机容量的比重呈逐年小幅下降态势。因此,高压锅炉管市场需求量将出现一定萎缩,但随着电厂改造升级、石化行业发展,超临界、超超临界锅炉用P91和P92的市场需求将在3-5年内小幅增长。

2015年,永钢成功开发出的P91连铸圆坯,具有纯净度高、有害元素含量低、中心裂纹小、成品钢管高温性能稳定等特点,被广泛应用于超临界锅炉、石油炼化领域,受到国内外客户的高度评价,并受到了三大锅炉(上锅、东锅、哈锅)的认可。2017年,永钢又开发了超超临界锅炉用P92连铸圆坯,有效地替代了以往的模铸锻材,降低了生产成本,提高了生产效率。目前P91、P92连铸坯产品质量稳定,已经进入批量化生产阶段,产品的高温持久试验分别达到3万小时和2.3万小时。

我国电力结构以火力发电为主,其中燃煤发电在火力发电中仍占据主导地位。2021年,我国火电发电量占总发电量的71.13%。在火电装机建设方面,随着前两年火电项目的陆续投产,短期内火电装机容量将有一定增长,但受国家能源“双控”政策影响,国内火力发电装机容量增速将受到限制。此外,近年来受环保、电源结构改革等政策影响,国内非化石能源装机快速增长,火电装机容量占电力装机容量的比重呈逐年小幅下降态势。因此,高压锅炉管市场需求量将出现一定萎缩,但随着电厂改造升级、石化行业发展,超临界、超超临界锅炉用P91和P92的市场需求将在3-5年内小幅增长。

由于城市之间能源运输的需要,气瓶钢的市场需求量也在增加。永钢从2017年开始着手开发气瓶钢,从原料、冶炼、真空、浇注、冷却等各个环节进行严格质量把控。2021年下半年,天然气价格上涨,长管车载气瓶用4130X市场需求大幅增长。永钢生产的气瓶钢4130X具有良好的纯净度和较低的残余元素,深受终端客户青睐。目前永钢气瓶钢已经形成体系化、规模化,并制定了企业标准,为加快城市间的能源综合利用提供了良好的基础。

随着储运氢气技术的不断成熟,4130X作为储氢的主要载体材料,预计未来1-2年内,市场需求较为旺盛。 

随着国内工业化的快速推进,2019年,为加快西气东送项目建设,国家管网公司成立。此后,用于输送天然气的无缝钢管从早期的X42向X70、X80等迈进。在油气运输材料的开发方面,永钢于2019年研发出了大口径X80无缝管线用连铸圆坯,这种材料具有良好的低温焊接性能和力学性能,与传统焊管相比,在工作压力及施工方面都具有明显优势。但是,目前大口径无缝钢管的相关标准尚未正式发布,业内暂时只能将X80无缝管用于管件及热煨弯管,用于干线尚需要较长时间。截至2021年,我国主干天然气管道总里程达到11.6 万千米,按照《中长期油气管网规划》,到2025年天然气管网里程将达到16.3万千米,加之大口径无缝管用X80与传统焊管相比,在耐压、耐寒、耐腐等方面均有较多优势,因此,大口径X80钢管将拥有广阔的市场需求前景。

与传统发电模式相比,风力发电具有资源丰富、绿色清洁、可再生等特点,是新能源发展的高端、前沿领域。随着近年来国家新能源开发政策的落实,风电行业如雨后春笋,蓬勃发展。我国风电从21世纪初起步,经过高速发展已成为全球风能利用第一的国家,同时也是风电装备制造大国,风能装备及零部件生产均居全球第一。为积极响应国家发展政策,永钢致力于绿色制造、绿色发展,将风电用连铸圆坯作为公司拳头产品。

风电用钢包括轴承、齿圈、法兰、齿轮、塔筒、销轴、发电机轴等部件,由于风电设备服役环境恶劣,为保证设备长时间稳定运行,对不同材料均提出了非常苛刻的条件,要求材料具有致密的低倍组织、良好的纯净度、稳定的力学性能和窄淬透性等。永钢致力于风电用钢的研发,通过成分设计优化、冶炼工艺优化、连铸工艺优化、轧制工艺优化等措施,不断提升产品质量,经过几年的发展实现了批量化生产,产品种类包括风电偏航变桨轴承、主轴轴承、齿轮箱齿圈、齿轮、销轴和发电机轴等用钢。与下游客户合作开发主轴轴承用钢,实现了国产代替进口;发电机轴用圆钢用连铸轧圆代替钢锭锻圆,为全球首创。产品规格涵盖Ø500-1200mm连铸圆坯和Ø200-350mm热轧圆钢,年销售25万吨以上。

通过与北京科技大学合作开展高纯净风电用钢冶炼工艺研究、棒材以轧代锻提升产品质量的轧钢工艺研究,与上海大学合作开展连铸圆坯连铸工艺研究,实现风电钢产品质量的全面提升。钢的[H]≤0.00015%,[O]≤0.0015%;非金属夹杂物B≤1.0级,Be≤0.5级,C≤0级,Ce≤0级,D≤1.0级,De≤0.5级,DS≤1.0级;Ø500-1200mm铸坯中心疏松≤1.5级,缩孔≤0.5级,中心裂纹≤0.5级;Ø200-350mm风电用热轧圆钢超声波探伤可满足内部缺陷不超过Ø2.0mm平底孔当量。产品实物质量达到国内先进水平。

此外,永钢还自主研发了连铸圆坯超声波探伤技术,并制定了连铸圆坯探伤内部评价标准,应用于连铸圆坯探伤,确保连铸圆坯锻后探伤质量,属国际首创。

2018年“海陆大功率能源装备用高参量巨型环装衔接件受控成型关键技术及产业化”项目获得江苏省科学技术奖三等奖。2019年“风电机组变桨轴承配套高端锻件的关键技术研发及产业化”项目获得机械工业科学技术奖科技进步类三等奖。2021年10月,永钢与江苏省标准化研究院合作制定并发布《风电用连铸圆坯》团体标准。2021年11月,永钢风电用连铸圆坯通过“江苏精品”产品认证,标志着永钢风电连铸圆坯产品内部控制标准和实物质量控制水平均达到国内先进水平。

目前,永钢风电用钢已应用在远景能源、金风科技、明阳风电、东方电气、GE、西门子歌美飒、维斯塔斯等国内外风电主机厂商的风电项目。

随着环保理念的深入发展,绿色可再生能源将成为世界各国未来主要的发展方向,海上风机、大兆瓦级风机将是未来风电机组的发展趋势。永钢将继续大力发展风电用钢,通过自主研发、校企合作的方式,继续优化生产工艺,开发适用于更大规格、更适用于复杂环境的风力发机用钢。

能源领域碳排放占我国碳排放总量的80%,推动能源绿色低碳转型和高质量发展,对实现我国双碳目标至关重要。碳达峰、碳中和“1+N”政策体系文件中提出大力提升风电、光伏发电规模,非化石能源消费比重在2030年达到25%左右。钢铁行业作为我国国民经济发展的基础原材料产业,也是我国碳排放量最大的工业行业之一。永钢将继续顺应世界能源需求增长的形势,聚焦能源用钢的特殊性能要求和极高的安全要求,围绕“普转优、优转特、特转精”的战略目标,致力于高品质、高附加值钢铁产品的研究与开发,坚定不移走“专精特新”之路,为我国能源用钢领域提供更加坚强的材料支撑。