锅炉的受热面部件钢材允许使用的温度
锅炉受热面金属壁温计算
讨论沿管壁周向热负荷最大处的壁温
Qw,max均匀加热，全部径向传递时，qrj
rwqw,max r
非均匀加热，径向、周向传递时，
qr
qrj
rwqw max r
定义热量分流系数μ(r)
(r) qr qr 1
qrj rwqw max / r
导热系数λ为常数时，热量比也就是温升的比值：
r
tr tgz trj tgz
qw
2
1
由此可见：管壁温度和工质温度、热流密度、管内壁放热 系数、管材导热系数、管壁厚度及内外径比等因素有关。
7
壁温计算基本公式的推导
2. 圆管沿圆周不均匀受热时的管壁温度
求解圆管中各点温度可以用传热学中的导热方程来
解。忽略沿管子长度的导热，问题简化为二维的拉 普拉斯方程：
2t 1 t 1 2t
17
壁温计算基本公式的推导
• 鳍根温度也是圆管上相应位置的温度，根据前 述圆管外壁温度计算方法确定，即：
tg
tgz
g qmax
1
2
2
(
1)
至此，若已知管外最大热流强度和工质温度， 就可以计算出相应位置的管壁温度。
18
壁温校核线处工质的温度
•校核线上工质平均温度tpj的计算方法
计算方法 受热面种类 亚临界锅炉蒸发受热面
校核线工质平均温度 tpj的计算方法
取工质平均温度为该压力 下的饱和温度
亚临界锅炉其他受热面和 根据计算截面处的工质平
超临界锅炉所有受热面
均焓和压力确定
19
辐射受热面管组中的工质平均焓增计算
• 从水冷壁计算管组进口到计算截面区段中工质的 平均焓增计算式为：
电厂锅炉检修试题库及答案
一、填空题1、锅炉范围内管道和受热面管子的对接焊缝，不允许布置在管子的部位。
2、锅炉工作压力9.8MPa以上，锅炉范围内不受热的受压管道，外径在76mm以上的管弯椭圆度不应大于。
3、锅炉工作压力小于9.8MPa，外径在76mm以上的锅炉范围内不受热受压管道弯管椭圆度不应大于。
4、锅炉受热面管子弯管椭圆度的最大限制如下：弯曲半径R〈2.5Dw椭圆度不应超过；弯曲半径R在2.5Dw—4 Dw椭圆度不应超过；弯曲半径R大于4Dw椭圆度不应超过。
5、碳素钢的水冷壁管胀粗超过管径的应予以更换。
6、碳素钢的过热器管、再热器管在大小修中，应测量蠕胀，胀粗超过管子外径的应予以更换。
7、燃烧室及烟道内的温度在以上时，不准入内进行检修及清扫工作。
8、常见的水冷壁有光管水冷壁.鳍片管模式水冷壁和水冷壁。
9、汽包是加热、、三过程的连接枢纽。
10、汽包上还装有压力表、和等附件，以保证锅炉的安全工作。
11、过热器是将饱和蒸汽加热成具有一定过热度的过热蒸汽的，可以提高发电厂的，可减少汽轮机最后几级的蒸汽程度，避免叶片被水浸蚀。
12、按挥发分不同将煤大致分为四种：无烟煤、、、褐煤。
13、划线的作用是确定工件的，，以及工件上孔、槽的位置，使机械加工有所标志和依据。
14、检查过热器，再热器管子及弯头，磨损或烧损超过管子壁厚的时应予处理。
高温过热器管氧化厚度超过mm时，应割管做金相检查，氧化裂纹深度超过个晶粒者，应予更换。
15、除设计规定的冷拉焊口以外，在组合焊接时，不得，以免引起焊口的附加应力。
16、受热面管子的对接焊口，为便于施焊、探伤、热处理等原因要求焊缝中心距管子弯曲起点或汽包，联箱外壁及支吊架边缘的距离应不小于。
17、锅炉范围内管道和受热面管子的对接焊缝之间的距离不小于，且不小于。
18、12Cr2MoWVB钢管（钢研102）焊后焊口热处理温度为。
19、省煤器用的护铁应压成弧形，对管子的包复角为。
20、水冷壁单根管向炉内突出的外鼓值超过者，应拉回复位。
锅炉_受热面材料_解释说明以及概述
锅炉受热面材料解释说明以及概述1. 引言1.1 概述锅炉是一种能将水转化为蒸汽的设备，广泛应用于工业生产和能源领域。
作为锅炉的关键部件之一，受热面材料（也称为换热面）充当着将能量传递给工作介质的核心角色。
不同的受热面材料拥有各自的特点和应用场景，并且在锅炉性能和效率方面起着重要作用。
1.2 文章结构本文将从以下几个方面对受热面材料进行解释说明和概述。
首先，我们将定义受热面及其分类，并介绍不同受热面材料的特性与选择因素。
然后，我们会详细探讨钢板受热面、合金钢管受热面以及填料管束受热面的解释说明及其在实际应用中的场景。
接下来，我们将讨论受热面材料的技术要点与改进方向，包括材料强度与耐蚀性优化技术、密封性能提升技术以及耐高温材料发展方向和创新技术点。
最后，我们将对文章的要点进行总结，并展望受热面材料未来的发展趋势。
1.3 目的本文的目的是深入探讨和全面介绍受热面材料在锅炉中的重要性及其相关知识。
通过对不同受热面材料特性、应用场景以及技术要点的解释说明，读者将能够更好地理解受热面材料在锅炉中的作用，并且为未来的受热面材料改进与创新提供参考依据。
2. 受热面材料的定义与分类2.1 受热面的定义受热面是指锅炉内与燃料接触并受到高温和高压的部分，用于进行能量转移和传导。
它是锅炉中最重要的部件之一，直接影响着锅炉的性能和效率。
2.2 受热面材料的分类根据受热面材料的特性和用途，可以将其分为以下几类：2.2.1 钢板受热面：钢板是常见的受热面材料之一，具有良好的机械性能和导热性能。
常用于锅炉的壁板、头盖板等位置。
根据使用条件不同，钢板也可细分为低合金钢板、高合金钢板等。
2.2.2 合金钢管受热面：合金钢管由含有多种合金元素的特殊钢制成，具有较高的耐腐蚀性和耐高温性能。
在高温工况下，合金钢管广泛应用于锅炉中作为受热面来传达或吸收能量。
2.2.3 填料管束受热面：填料管束由多根小直径的管子组装而成，以增大受热面积，并提高能量传递效率。
耐热钢性能和耐热腐蚀指标
耐热钢性能和耐腐蚀指标耐热钢基本信息简介耐热钢（heat-resisting steels)在高温条件下，具有抗氧化性和足够的高温强度以及良好的耐热性能的钢称作耐热钢。
类别耐热钢按其性能可分为抗氧化钢和热强钢两类。
抗氧化钢又简称不起皮钢。
热强钢是指在高温下具有良好的抗氧化性能并具有较高的高温强度的钢。
耐热钢按其正火组织可分为奥氏体耐热钢、马氏体耐热钢、铁素体耐热钢及珠光体耐热钢等。
用途耐热钢常用于制造锅炉、汽轮机、动力机械、工业炉和航空、石油化工等工业部门中在高温下工作的零部件。
这些部件除要求高温强度和抗高温氧化腐蚀外，根据用途不同还要求有足够的韧性、良好的可加工性和焊耐热钢分类珠光体钢马氏体钢含铬量一般为7～13%,在650℃以下有较高的高温强度、抗氧化性和耐水汽腐蚀的能力，但焊接性较差。
含铬12%左右的1Cr13、2Cr13,以及在此基础上发展出来的钢号如1Cr11MoV，1Cr12WMoV,2Cr12WMoNbVB等,通常用来制作汽轮机叶片、轮盘、轴、紧固件等。
此外,作为制造内燃机排气阀用的4Cr9Si2,4Cr10Si2Mo 等也属于马氏体耐热钢。
铁素体钢含有较多的铬、铝、硅等元素，形成单相铁素体组织，有良好的抗氧化性和耐高温气体腐蚀的能力,但高温强度较低,室温脆性较大，焊接性较差。
如1Cr13SiAl,1Cr25Si2等。
一般用于制作承受载荷较低而要求有高温抗氧化性的部件。
奥氏体钢含有较多的镍、锰、氮等奥氏体形成元素，在 600℃以上时，有较好的高温强度和组织稳定性，焊接性能良好。
通常用作在 600℃以上工作的热强材料。
典型钢种有1Cr18Ni9Ti, 1Cr23Ni13, 1Cr25Ni20Si2，2Cr20Mn9Ni2Si2N,4Cr14Ni14W2Mo等。
耐热钢生产工艺冶炼耐热钢一般在电弧炉或感应炉中熔炼。
质量要求高的往往采用真空精炼和炉外精炼工艺。
铸造某些高合金耐热钢难以加工变形，生产铸件不仅比轧材合算，而且铸件还有较高的持久强度。
锅炉主要承压部件材料及使用温度
580
低温过热器出口集箱
Φ508×95
12Cr1MoVG
1
29
560
低过出口连接管
Φ457×80
SA-335 P12
2
29
560
一级减温器
Φ457×80
SA-335 P12
2
28.9
560
屏式过热器
屏过入口汇集集箱
Φ457×80
SA-335 P12
2
28.7
520
屏过入口集箱连接管
Φ168×30
Φ219×50
SA-335 P91
1
28.7
610
屏式过热器出口集箱连接管
Φ168×30
SA-335 P91
610
屏式过热器出口汇集集箱
Φ508×85
SA-335 P91
2
28.7
610
屏式过热器出口汇集集箱连接管
Φ168×30
SA-335 P91
610
高温过热器
高过入口集箱
Φ219×40
SA-335 P91
再热器出口蒸汽压力
MPa(g)
4.33
4.09
再热器进口蒸汽温度
oC
318.7
313.1
再热器出口蒸汽温度
oC
569
569
省煤器进口给水温度
oC
282.3
278.7
表2－2各级受热面管组的有关数据
项目
单位
低温
过热器
屏式
过热器
末级
过热器
低温
再热器
高温
再热器
管子规格
(外径×最小壁厚)
mm
Φ51×9.6,
常压热水锅炉通用技术条件
常压热水锅炉通用技术条件编号GB/T7985-951 主题容与使用围本标准规定了固定式常压热水锅炉（以下简称常压锅炉）的型号编制方法、参数系列、技术要求、试验、检验、验收、标志、包装、运输、储存。
本标准适用于以水为介质，表压力为零的固定式常压热水锅炉，不适用于仅供开水的茶炉。
2引用标准GB700 碳素结构钢GB8163 输送流体用无缝钢管GB5117 碳钢焊条GB1300 焊接用钢丝/T1620 锅炉钢结构制造技术条件/T1621 工业锅炉烟箱烟囱制造技术条件3271 链条炉排技术条件ZBJ98010 往复炉排技术条件/T1615 锅炉油漆和包装技术条件ZBJ98011 工业锅炉通用技术条件GB/T2888 风机和罗茨鼓风机噪音测量方法GB5468 锅炉烟尘测试方法GB13271 锅炉大气污染物排放标准GB10180 工业锅炉热工试验规GB1576 低压锅炉水质GB50041 锅炉房设计规3术语常压锅炉：锅炉本体开孔与大气相通。
在任何工况下，锅炉水位线处表压力都为零的锅炉。
4常压锅炉参数系列常压锅炉的参数一般应符合表1中的规定。
表1 常压锅炉参数系列注：①额定进、出口温度可根据当地大气压力和特殊使用条件进行调整，但应保证其温差为25℃。
额定出口水温度系指一个大气压力的数值。
②括号参数不推荐使用5型号编制方法常压锅炉锅炉产品型号由三部分组成，各部分之间用短横线相连。
5．1型号的第一部分由常压锅炉代号、锅型代号、燃烧设备代号、额定热功率四段组成。
5.1.1常压锅炉代号用“C”表示。
5.1.2常压锅炉锅型代号见表2。
表2 常压锅炉锅型代号5.1.3常压锅炉燃烧设备代号见表3。
5.1.4额定热功率用阿拉伯数字表示，单位为MW。
5.1.5第一部分应连续书写，互相衔接。
5.2型号的第二部分表示介质参数，共分二段，中间以斜线相连。
第一段表示额定出口水温度，第二段表示额定进口水温度，单位为℃。
5.3型号的第三部分由燃料种类和设计次序二段组成，须连续书写。
超温对锅炉炉管的危害
超温对锅炉炉管的危害摘要：着重对超温的定义，管道强度设计与温度的关系，超温对锅炉炉管的危害等方面进行了阐述，并提出了相关建议。
关键词：许用应力；超温；危害前言近年来，随着超（超）临界机组的大规模投产应用，温度参数大幅度提高，对材料的高温使用性能提出了严峻的考验，锅炉受热面部件金属正常工作温度都很接近金属材料许用温度上限值。
运行中蒸汽温度超过设计额定值时称为超温，当超温运行时，金属的机械性能、金相组织就要发生变化，蠕变速度加快，寿命将大大缩短。
1 管道强度设计与温度的关系1.1 管道的强度设计需要考虑的一个重要因素是材料在不同温度下的强度极限，但是随着科学技术的发展，金属材料的使用温度逐步提高，人们发现在一定温度下，即使在强度极限以下，金属受持续应力的作用也会产生缓慢的塑性变形，称为金属的蠕变，引起蠕变的这一应力称蠕变应力。
在这种持续应力作用下，蠕变变形逐渐增加，最终可以导致断裂。
因此，设计高温下使用的构件时，就不能把强度极限作为计算许用应力的依据，还要考虑材料的蠕变强度，根据蠕变强度计算高温材料的许用应力。
1.2 锅炉各部位管道在强度计算时需考虑的因素：材料的许用温度、不同温度下的许用应力、计算温度、计算压力、通径、计算壁厚，即确定计算温度，根据金属材料许用温度选定材质，然后根据材质在该计算温度下的许用应力、以及计算压力和通径要求，计算管子所需要的壁厚。
因此，管道强度设计必须考虑不同温度下的材料的性能特点，当超过设计温度，将影响管道寿命及安全运行要求。
2 超温危害一：加速炉管内壁高温腐蚀氧化2.1 图1为某电厂SA213-TP347H管子内壁氧化皮及脱落形貌。
图1 某电厂TP347H管子内壁氧化皮形貌及脱落痕迹2.2 氧化皮生成机理及与材料、温度、时间的关系热力系统高温氧化是氧化性气体（高温过热蒸汽）与金属反应的过程：3Fe+4H2O=Fe3O4+4H2↑不同的金属材料在同一高温下的氧化速率是不一样的，即材料的抗氧化性能不同。
锅炉技术规范
技术规范1.1概述1.1.1主要规范本期工程，新建二台煤粉锅炉，自然循环、单筒、半露天布置、全钢架结构。
燃用烟煤，固态排渣。
(1) 锅炉容量和主要参数主蒸汽压力、温度、流量等参数要求与汽轮机参数相匹配。
锅炉型号：过热蒸汽：额定蒸汽流量：100t/h蒸汽压力： 5.30Mpa·g蒸汽温度：485℃给水温度：150℃排烟温度: 140℃注：压力单位中“g”表示表压。
(2) 锅炉热力特性锅炉计算热效率（按低位发热量）≥91%保证锅炉效率（按低位发热量）≥90%1.1.2 设计条件和环境条件(1) 煤种本工程设计煤种及校核煤种为：(2) 点火及助燃用油油种：0号轻柴油（GB252-87）恩氏粘度（20℃时）： 1.2-1.67E 0灰份：≤0.01%(3) 环境条件多年平均大气温度：14.8℃多年平均相对湿度：80%多年极端最高气温：39.8℃多年极端最低温度：-18.5℃秒/米3.1 多年平均风速：最大风速：基本风压：地震基本烈度为7度，锅炉炉架按国际《建筑抗震设计规范》抗震设防。
地基承载力：135～200kpa厂区土质和类别：三类场地、桩基基础厂房零米高度（黄海高程）： 3.80m(4) 锅炉给水锅炉正常连续排污率（B-MCR）2%补给水制备方式：反渗透+一级除盐+混床锅炉给水质量标准总硬度：≤2.0μmo1/L氧：≤7μg/L铁：≤30μg/L铜：≤5μg/L二氧化硅：≤20ppbPH值：8.5-9.2(25℃)联氨：10～50μg/L油：≤0.3mg/ L(5) 锅炉运行条件锅炉运行方式：带额定负荷具有变负荷调峰能力。
给煤系统：采用中间贮仓式热风送粉系统。
除渣方式：采用埋刮板捞渣机或螺旋出渣机待订技术协议时定，锅炉排渣口布置应考虑水封及除渣机的布置。
锅炉在投产后的第一年内，年利用小时数要求不低于7000小时。
(6) 锅炉动力设备电压：直流220V、交流380V、6000V。
1.1.3 设计制造标准锅炉的设计、制造所遵循的标准及原则为：(1) 凡按引进技术设计制造的设备，须按引进技术相应的标准如ASME、ASTM、NFPA及相应的引进公司标准规范进行设计、制造、检验。
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锅炉的受热面部件钢材允许使用的温度（详见超超临界锅炉机组金属材料手册）序号部件名称钢号运行温度参数允许使用最高温度
1. 水冷壁管ST45.8 362-410℃450-480℃
2. 省煤器管ST45.8 362-410℃450-480℃
3. 顶棚过热器管ST45.8 370℃450-480℃
4. 包墙管ST4
5.8 362℃450-480℃
5. 低温过热器管#20 410-450℃450-480-500℃
5. 低温过热器管15CrMo 410-450℃500-550℃
6. 高温过热器管12Cr1MoV 540-550℃570-580℃
7. 壁式再热器管12Cr1MoV 540-550℃570-580℃
8. 中温再热器管12Cr1MoV 383-486℃570-580℃
8．中温再热器管12Cr2MoWVTiB
（即钢102）383-486℃600-620℃
8．中温再热器管SA213-T91 383-486℃565-610℃
9．高温再热器管12Cr1MoV 540-550℃570-580℃
9．高温再热器管12Cr2MoWVTiB
（即钢102）540-550℃600-620℃
10．前（大）屏式过热器12Cr1MoV 540-550℃570-580℃
10．前（大）屏式过热器12Cr2MoWVTiB（即钢102）540-550℃600-620℃11．后（小）屏式过热器12Cr1MoV 540-550℃570-580℃
11．后（小）屏式过热器12Cr2MoWVTiB（即钢102）540-550℃600-620℃11．后（小）屏式过热器SA213-TP304H（相当于1Cr19Ni9）540-550℃705℃11．后（小）屏式过热器SA213-TP347H(相当于1Cr19Ni11Nb) 540-550℃705℃。