锅炉在材料工程技术中的应用.pptx

锅炉在材料工程技术中的应用汇报人：2024-01-16

CATALOGUE目录锅炉基本原理与结构材料工程技术在锅炉领域应用锅炉材料性能要求与选用原则典型案例分析：材料工程技术在锅炉领域应用实例挑战与机遇：面向未来发展趋势探讨

01锅炉基本原理与结构

锅炉通过燃烧燃料（如煤、油、天然气等）产生高温烟气。燃料燃烧热能传递工质加热高温烟气通过锅炉受热面（如水管壁、火管壁等）将热能传递给工质（如水、蒸汽等）。受热面内的工质吸收热量后，温度上升，最终转化为具有一定压力和温度的蒸汽或热水。030201锅炉工作原理

锅炉结构组成用于汽水分离和蒸汽净化，同时储存一定量的工质。包括水管壁、火管壁等，用于吸收烟气中的热量并传递给工质。包括炉膛、燃烧器等，用于燃料的燃烧和烟气的生成。包括给水设备、通风设备、排污设备等，用于保证锅炉的正常运行。锅筒受热面燃烧设备辅助设备

按燃料分类可分为燃煤锅炉、燃油锅炉、燃气锅炉等，不同燃料的锅炉具有不同的燃烧特性和环保性能。按用途分类可分为工业锅炉、电站锅炉等，工业锅炉主要用于工业生产中的加热、烘干等工艺过程，电站锅炉则用于发电厂的蒸汽动力系统。按压力分类可分为低压锅炉、中压锅炉、高压锅炉等，不同压力的锅炉适用于不同的工艺需求和安全要求。锅炉分类及特点

02材料工程技术在锅炉领域应用

金属材料在锅炉制造中应用钢材锅炉的主要受压元件，如锅筒、集箱、受热面管子等，通常采用优质碳素钢或低合金高强度钢制造，具有良好的焊接性能和足够的强度。铸铁用于制造锅炉的某些非受压元件，如炉排、炉墙骨架等。铸铁具有良好的铸造性能和耐磨性。铜及铜合金用于制造锅炉的水冷壁管、联箱等元件。铜及铜合金具有良好的导热性和耐腐蚀性。

用于锅炉的炉膛、烟道等部位，能承受高温和烟气的冲刷，具有良好的耐火性能。常见的耐火材料有耐火砖、耐火泥等。耐火材料用于锅炉本体及管道的保温，减少热量损失，提高锅炉效率。常见的保温材料有岩棉、硅酸铝纤维等。保温材料用于锅炉各部件之间的密封，防止泄漏和减少热量损失。常见的密封材料有石棉绳、橡胶密封件等。密封材料非金属材料在锅炉制造中应用

金属基复合材料通过向金属基体中加入增强相，提高材料的强度和耐磨性，可用于制造锅炉的某些受压元件，如受热面管子等。功能复合材料具有特殊的物理和化学性能，如导电、导热、耐磨等，可用于制造锅炉的传感器、电极等部件。纤维增强复合材料具有优异的力学性能和耐腐蚀性，可用于制造锅炉的某些非受压元件，如风机叶片、烟道挡板等。复合材料在锅炉制造中应用

03锅炉材料性能要求与选用原则

锅炉材料在高温环境下必须保持其组织和性能的稳定性，不产生明显的变形或失效。高温下保持稳定性在高温下，材料应具有良好的抗氧化性，以防止因氧化而导致的性能下降。良好的抗氧化性优先选择具有高熔点、高热稳定性和良好抗氧化性的材料，如高温合金、陶瓷材料等。选用原则耐高温性能要求及选用原则

锅炉材料应能抵抗酸碱等腐蚀性介质的侵蚀，以保证锅炉的长期稳定运行。耐酸碱腐蚀在腐蚀性环境和应力的共同作用下，材料应具有抗应力腐蚀开裂的能力。抗应力腐蚀开裂选择具有高耐腐蚀性、良好的加工性能和焊接性能的材料，如不锈钢、耐蚀合金等。选用原则耐腐蚀性能要求及选用原则

锅炉材料应具有足够的强度和韧性，以承受锅炉运行过程中的各种应力和载荷。高强度和韧性在循环应力的作用下，材料应具有良好的抗疲劳性能，以防止疲劳裂纹的产生和扩展。良好的疲劳性能选择具有高强度、高韧性和良好疲劳性能的材料，如优质碳钢、低合金高强度钢等。同时，还需考虑材料的可焊性和加工性能。选用原则力学性能要求及选用原则

04典型案例分析：材料工程技术在锅炉领域应用实例

高温合金概述高温合金是一类能在高温环境下保持优良力学性能和耐蚀性能的金属材料。它们通常具有优异的抗氧化性、抗蠕变性和疲劳强度，适用于高温、高压和腐蚀性环境。在超临界火电机组中的应用超临界火电机组是一种高效、清洁的发电技术，其蒸汽参数超过临界压力，对材料的高温性能要求极高。高温合金在超临界火电机组中广泛应用于过热器、再热器、蒸汽管道等关键部件，提高了机组的运行效率和安全性。案例分析以某型超临界火电机组为例，采用高温合金制造的过热器管道，在600℃高温下仍能保持良好的力学性能和耐蚀性，有效延长了管道的使用寿命，提高了机组的运行稳定性。案例一：高温合金在超临界火电机组中应用

陶瓷涂层概述陶瓷涂层是一种具有高硬度、高耐磨、高耐腐蚀性的表面涂层技术。它通过在金属基体上涂覆一层或多层陶瓷材料，形成具有优异性能的复合涂层，可显著提高金属材料的耐磨性、耐蚀性和耐高温性能。在燃气轮机叶片上的应用燃气轮机是一种高效、环保的动力装置，其叶片在高温、高速和腐蚀性环境下工作，对材料的性能要求极高。陶瓷涂层在燃气轮机叶片上应用，可显著提高叶片的耐磨性和耐蚀性