汽轮机叶片和过热器的材质各有千秋。
汽轮机的叶片材质:
1、优点:汽轮机的叶片材质有抗姗变性能,具有高的抗振动衰减能力,组织稳定性较高,耐腐蚀和抗冲蚀能力较强,工艺性能好;
2、缺点:汽轮机的叶片材质塑性较低,材质厚度较薄,耐用性与耐热性较差,持久性短,抗氧化性能较低。
汽轮机的过热器材质:
1、优点:汽轮机的过热器材质强度好,强度持久性长,塑性较高,抗氧化性能高,耐用性与耐热性较高,材质韧性较好;
2、缺点:汽轮机的过热器材质
汽轮机叶片要求材料具有哪些主要性能,选用哪种材料,热处理
汽轮机叶片材料①有足够的室温、高温力学性能和抗姗变性
能,②有高的抗振动衰减能力;③高的组织稳定性;④
良好的耐腐蚀和抗冲蚀能力;⑤良好的工艺性能.
过热器管和再热器管对金属材料的要求
1具有足够高的蠕变强度、持久强度和持久塑性,并在高温、长期运行过程中,具有相对稳定的组织和性能。对于合金钢管,在整个使用期内,外径蠕变变形量不应大于2.5%;对于碳素钢管,不应大于3.5%。
2具有高的抗氧化性能,所用材料应属1
级完全抗氧化性材料,工作温度下的氧化速度应小于0.1mm/a。
所以二者没有可比性:因为用的场合不一样,要求具备的物理化学性能要求不一样。材料成分和加工工艺不一样。同一台汽轮机不同级的叶片材料不一样,不同参数锅炉过热器管和再热器管选材也不一样。
所以你的问题那个好应该加几个条件。
如果单从造价上来说汽轮机叶片材料应该是高一些。
对热强钢的要求
在高温下具有足够强度、一定抗氧化性和耐腐蚀性以及长期的组织稳定性的钢。耐热钢包括热强钢和抗氧化钢。热强钢 在高温下具有足够强度并有一定抗氧化性的钢。热强钢常用于制造汽轮机、燃气轮机的转子和叶片、锅炉过热器、高温下工作的螺栓和弹簧等。常用的热强钢有珠光体热强钢、马氏体热强钢和奥氏体热强钢等。
不锈钢与耐热钢是怎么样分类的?
一、不锈钢:
按成分可分为Cr系(400系列)、Cr-Ni系(300系列)、Cr-Mn-Ni(200系列)及析出硬化系(600系列)。 200 系列—铬-镍-锰 奥氏体不锈钢 300 系列—铬-镍 奥氏体不锈钢 301—延展性好,用于成型产品。也可通过机械加工使其迅速硬化。焊接性好。抗磨性和疲劳强度优于304不锈钢。 302—耐腐蚀性同304,由于含碳相对要高因而强度更好。 303—通过添加少量的硫、磷使其较304更易切削加工。 304— 即18/8不锈钢。GB牌号为0Cr18Ni9。 309—较之304有更好的耐温性。 316—继304之后,第二个得到最广泛应用的钢种,主要用于食品工业、制药行业和外科手术器材,添加钼元素使其获得一种抗腐蚀的特殊结构。由于较之304其具有更好的抗氯化物腐蚀能力因而也作“船用钢”来使用。SS316则通常用于核燃料回收装置。18/10级不锈钢通常也符合这个应用级别。[1] 不锈钢水桶
型号 321—除了因为添加了钛元素降低了材料焊缝锈蚀的风险之外其他性能类似304。 400 系列—铁素体和马氏体不锈钢。 408—耐热性好,弱抗腐蚀性,11%的Cr,8%的Ni。 409—最廉价的型号(英美),通常用作汽车排气管,属铁素体不锈钢(铬钢)。 410—马氏体(高强度铬钢),耐磨性好,抗腐蚀性较差。 416—添加了硫改善了材料的加工性能。 420—“刃具级”马氏体钢,类似布氏高铬钢这种最早的不锈钢。也用于外科手术刀具,可以做的非常光亮。 430—铁素体不锈钢,装饰用,例如用于汽车饰品。良好的成型性,但耐温性和抗腐蚀性要差。 440—高强度刃具钢,含碳稍高,经过适当的热处理后可以获得较高屈服强度,硬度可以达到58HRC,属于最硬的不锈钢之列。最常见的应用例子就是“剃须刀片”。常用型号有 三种:440A、440B、440C,另外还有440F(易加工型)。 500 系列—耐热铬合金钢。 600 系列—马氏体沉淀硬化不锈钢。 不锈钢
630—最常用的沉淀硬化不锈钢型号,通常也叫17-4;17%Cr,4%Ni。
“不锈钢”一词不仅仅是单纯指一种不锈钢,而是表示一百多种工业不锈钢,所开发的每种不锈钢都在其特定的应用领域具有良好的性能。成功的关键首先是要弄清用途,然后再确定正确的钢种。有关不锈钢的进一步详细情况可参见由NiDI编制的"不锈钢指南"软盘。 幸而和建筑构造应用领域有关的钢种通常只有六种。它们都含有17~22%的铬,较好的钢种还含有镍。添加钼可进一步改善大气腐蚀性,特别是耐含氯化物大气的腐蚀。
二耐热钢:
耐热钢是指在高温下工作的钢材。耐热钢的发展与电站、锅炉、燃气轮机、内燃机、航空发动机等各工业部门的技术进步密切相关。由于各类机器、装置使用的温度和所承受的应力不同,以及所处环境各异,因此所采用的钢材种类也各不相同。这里所谈的温度是个相对的概念。最早在锅炉和加热炉中使用的材料是低碳钢,使用的温度一般在200℃左右,压力仅为0.8MPa。知道现在使用的锅炉用低碳钢,如20g,使用温度也不超过450℃,工作压力不超过6MPa。随着各类动力装置的使用温度不断提高,工作压力迅速增加,现代耐热钢的使用温度已高达700℃,使用的环境也变得更加复杂与苛刻。现在,耐热钢的使用温度范围为200~800℃,工作压力为几兆帕到几十兆帕,工作环境从单纯的氧化气氛,发展到硫化气氛、混合气氛以及熔盐和液金属等更复杂的环境。
现按珠光体型低合金热强钢、马氏体型热强钢、阀门钢、铁素体型耐热钢、奥氏体型耐热钢、等分别介绍如下。
(1)珠光体型低合金热强钢
该种钢的代表:12Cr1MoV此种钢组织稳定性较好,当温度高达580℃时仍具有良好的热强性。
(2)马氏体型热强钢
该种钢的代表:Cr12型马氏体热强钢,有优良的综合力学性能、较好的热强性、耐蚀性及振动衰减性,广泛用于制造汽轮机叶片而形成独特的叶片钢系列,并广泛用作气缸密封环、高温螺栓、转子和锅炉过热器、在热器管、燃气轮机涡轮盘、叶片、压缩机及航空发动机压气机叶片、轮盘、水轮机叶片及宇航导弹部件等。
(3)阀门钢
阀门钢是耐热钢的一个重要分支,该种钢的代表:21Cr-9Mn-4Ni-N钢(21-4N),与21Cr-12NiN、14Cr-14Ni2W-Mox相比,性能优越较经济,在汽油机排气阀门上迅速得到广泛应用。
(4)铁素体型耐热钢
在室温和使用温度条件下这类钢的组织为铁素体。这类钢铬含量高于12%,不含镍,只含有少量的硅、钛、钼、铍等元素。
(5)奥氏体型耐热钢
一般制作用于600℃以上承受较高应力的部件,其抗氧化性温度可达850~1250℃。这类钢基本上是和不锈钢同时发展起来的,有些钢同时就是优异的奥氏体型不锈钢。
(6)沉淀硬化型耐热钢
沉淀硬化型耐热钢按其组织可分成马氏体沉淀硬化耐热钢(如0Cr17Ni4Cu4Nb)、(半奥氏体-马氏体过滤型)沉淀硬化耐热钢(如0Cr17Ni7Al和0Cr15Ni7Mo2Al)和奥氏体沉淀硬化耐热钢(如0Cr15Ni25Ti2MoVB)等。
2、耐 热 钢 的 分 类
2.1按合金元素含量分类
(a)低碳钢:在此类钢中部含或很少含有其他合金元素,其碳含量一般不超过0.2%。
(b)低合金耐热钢:在此类钢中都含有一种或几种合金元素,但含量不高,一般钢中所含合金元素的总量不超过5%,碳含量不超过0.2%.
(c)高合金耐热钢:在此类钢中合金元素多,合金元素含量一般在10%以上,甚至高达30%以上。
2.2按钢的特性分类
(a)抗氧化钢(或称耐热不起皮钢):此类钢在高温下(一班在550~1200℃)具有较好的抗氧化性能及抗高温腐蚀性能,并有一定的高温强度。用于制造各类加热炉用零件和热交换器,制造热汽轮机的燃烧市、锅炉吊瓜、加热炉炉底板和辊道以及炉管等。抗氧化性能是主要指标,部件本身不承受很大压力。
(b)热强钢:在高温(通常在450~900℃)既能承受相当的附加应力又要具有优异的抗氧化、抗高温气体腐蚀能力,通常还要求承受周期性的可变赢利。通常用作汽轮机、燃气轮机的转子和叶片,锅炉的过热器、高温下工作的螺栓和弹簧、内燃机的进排气阀、石油加氢反应器等。
2.3按钢的主要用途分类
工业炉用耐热钢:除反应堆、电站锅炉、石化工业炉外,在冶金、机械、建材、轻工等工业中,广泛用作热交换器、加热炉管、反映罐等多种炉窑中的各种耐热部件,除采用板、管、棒等耐热钢变形材外,并采用大量的耐热钢铸件。
4、耐热钢的基本性能
4.1主要合金元素在耐热钢中的作用
耐热钢中常见的合金元素有铬(Cr)、镍(Ni)、钼(Mo)、钨(W)、钒(V)、硅(Si)、铝(Al)、钛(Ti)、铌(Nb)、硼(B)、钴(Co)、锰(Mn)、碳(C)、氮(N)、稀土(Re)、铜(Cu)、铁(Fe)等。磷和硫一般为有害的杂质元素。铬、铝、硅和稀土元素能提高耐热钢的抗氧化性能。铬、钼、钨、钒、钛、铌、钴、硼、稀土等能提高或改善耐热钢的热强性。铁为耐热钢的基本元素。镍和锰的作用主要是获得奥氏体组织。下面分别介绍一下主要合金元素在耐热钢中的作用。
4.1.1铬 铬是耐热钢中抗高温氧化和抗高温腐蚀的主要元素,并能提高耐热钢的热强性。耐热钢的抗高温腐蚀性能与其含铬量有一定的关系。因此常用的耐热钢的铬含量应不低于12%。
4.1.2 镍 镍是耐热钢中的重要合金元素之一。为了使钢在室温下获得纯奥氏体组织,其中镍含量不低于25%。但当钢中含有其他合金元素时,为获得纯奥氏体组织,镍含量可适当减少。例如,当钢中含碳量0.1%含碳量为18%时,为了获得钢的纯奥氏体组织,含镍量为8%即可,这就是典型的18-8型奥氏体耐热不锈钢。当钢中含有其他铁苏体形成元素时,为获得纯奥氏体组织,含镍量就要增加,如不增加镍含量,或降低镍含量,就会出现双向组织,或出现不稳定的奥氏体组织,冷加工时可能产生相变(奥氏体组织转变为马氏体组织)。
4.1.3钼 钼为难熔金属,熔点高(2625℃)。对提高耐热钢的热强性有较好的作用。
4.1.4钨 钨为难熔金属,熔点高(3380℃)。家钨可提高固溶体的热强性。
4.1.5钒 钒为难溶金属,熔点高(1910℃)钒是提高铁素体型耐热钢的热强性的有效元素,钒也在奥氏体型耐热钢中获得应用,但凡含量一般在0.3%~0.5%之间。
4.1.6硅 硅是耐热钢中抗高温腐蚀的有益元素,同时,在钢中加入硅也能改善它在室温条件下工作的性能。耐热钢中的硅含量一般不超过2%。
4.1.7铝 铝是耐热钢中抗氧化的重要合金元素,,耐热钢中的铝含量一般不超过6%。
4.1.8钛 钛是强碳化物形成元素之一,钼的是防止间接腐蚀。
4.1.9铌 铌也是强碳化物形成元素,铌的碳化物在高温下十分稳定,只比钛的碳化物略为逊色。由于铌具有良好的热强性,因此铌在体合金耐热钢和高合金耐热钢中获得了广泛的应用。高合金耐热钢中的铌含量一般为1%~2%。
4.1.10 硼 硼与氮和氧都有很强的亲和力,钢中微量硼(0.001%)就可以成培地提高其淬透性。在珠光体耐热钢中,微量硼可以提高钢的高温强度;在奥氏体耐热钢中加入0.025%硼可以提高其抗蠕变性能,但彭含量较高时,其作用相反。加入硼强化晶界对增强耐热钢的持久强度十分重要。硼原子主要分布在晶界上,因此硼对强化晶界起着重要的作用。
4.1.11钴 钴在奥氏体型耐热钢中的作用与镍的作用类似,在铬镍奥氏体型耐热钢中加钴对提高该钢的耐高温腐蚀性能是有利的。钴是一种稀有而昂贵的金属,应当节约使用。
4.1.12锰 锰是良好的脱氧剂和脱硫剂,它使钢形成和稳定奥氏体组织的能力仅次于镍,以锰代镍的耐热钢,有广泛的用途。锰对钢的高温瞬时强度虽有所提高,但对持久强度和蠕变强度则没有什么显著的作用。
4.1.13 碳 碳是钢中不可缺少的元素。碳在钢中的强化作用与它形成的碳化物的成分和结构有着密切的关系,其强化作用也与温度有关。随着温度的升高,由于碳化物的聚集,强化作用有所下降。钢中碳含量增加,会降低钢的塑性和可焊性。因此除强度要求较高的钢中外,一般奥氏体型耐热钢中的碳含量都控制在较低的范围内。
4.1.14氮 氮作为合金化元素在奥氏体型耐热钢中的作用与碳有些类似。在铬镍奥氏体型耐热钢中含氮可提高钢的热强性,几乎对脆性无影响。其原因可能是由于析出弥散的氮化物所致。
4.1.15 稀土元素 稀土元素对提高耐热钢的抗氧化性能有较明显的作用。稀土元素的氧化物可以增加基体金属与氧化膜之间的附着力,因为稀土氧化物对基体金属有“钉扎”作用。稀土元素对钢的晶粒度细化有一定的作用。稀土元素与氧、硫、磷、氮、氢等的亲和力都很强。是很好的脱氧、去硫和清除其他有害杂质的气体添加剂。稀土元素能提高耐热钢的抗蠕变性能。
过热器的作用?
过热器和再热器都是锅炉中用来提高蒸汽温度的部件。增加蒸汽的焓,从而增加蒸汽作为功能力,提高电厂的热循环效率。过热器的作用是将饱和蒸汽加热成具有一定温度的过热蒸汽。当锅炉负荷或其它工况变化时,过热蒸汽温度应正常,并在允许的波动范围内。随着蒸汽压力的增加,要求相应提高蒸汽温度,否则汽轮机尾部蒸汽湿度会过高,影响汽轮机的安全。然而,过热蒸汽温度受到金属材料的限制。最近由于金属材料的限制,大部分锅炉的过热蒸汽温度仍在540~555℃范围内。为了避免汽轮机尾叶片中的蒸汽湿度过大,采用了中间再热系统。再热器的作用是将汽轮机高压缸的排汽加热到等于(或接近)过热蒸汽温度的再热温度,然后送入中压缸和低压缸膨胀做功,以提高汽轮机尾叶片处蒸汽的干度。通常,再热蒸汽压力约为过热蒸汽压力的20%。再热系统可提高电站热经济性约4%~5%。过热器和再热器是锅炉中工作介质温度最高的部件,尤其是再热蒸汽的吸热能力(冷却管道的能力)较差。如何使管道金属长期安全工作,已成为过热器和再热器设计和运行中的重要问题。运行期间,蒸汽温度应保持稳定。蒸汽波动不应超过+5~-10℃;过热器和再热器应有可靠的温度调节,以保证运行工况在一定范围内变化时能维持额定蒸汽温度;尽量减少平行管道之间的热偏差。根据过热器在锅炉布置中的位置和结构,可分为:炉墙上的墙式过热器;炉膛上部不同位置的分隔屏和后屏;对流烟道中的垂直过热器和水平过热器;形成水平烟道和尾轴烟道的覆盖式过热器。根据传热方式和布置方式,过热器和再热器可分为对流型、辐射型、半辐射型和涂层壁型四种。过热器和再热器结构
过热器的作用
1、过热器是把饱和蒸汽加热成具有一定温度的过热蒸汽的设备;2、饱和蒸汽加热成过热蒸汽后,提高了蒸汽在汽轮机中的做功能力,即蒸汽在汽轮机中的有用焓增加,从而进步了热机的循环效率;3.采用热蒸汽还可降低汽轮机排汽湿度,避免汽轮机叶片被腐蚀,为汽轮机进一步降低排汽压力及安全运行创造了有利条件。
过热器简介
采用过热蒸汽可以减少汽轮机排汽中的含水率。过热蒸汽温度的高低取决于锅炉的压力、蒸发量、钢材的耐高温性能以及燃料与钢材的比价等因素,对电站锅炉来说,4兆帕的锅炉一般为450℃左右;10兆帕以上的锅炉为540~570℃。少数电站锅炉也有采用更高过热汽温的(甚至可达650℃)。
什么钢材耐高温到1300度
没有能达到1300度的耐高温钢材,但有可以承受600~620℃之间并且保持使用性能稳定的珠光体热强钢。
在650℃以下马氏体钢也有较高的高温强度、抗氧化性和耐水汽腐蚀的能力,但焊接性较差。
钢材在高温下使用性能会发生应力松弛、热脆性、热疲劳等变化,所以钢材允许承受1000℃左右。
扩展资料:
耐热钢分类:
1、珠光体钢,广泛用于制作 600℃以下的耐热部件,如锅炉钢管、汽轮机叶轮、转子、紧固件及高压容器、管道等。
2、马氏体钢,使用在650℃以下通常用来制作汽轮机叶片、轮盘、轴、紧固件等。
3、奥氏体钢,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。
4、铁素体钢,高温强度较低,室温脆性较大,焊接性较差。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。
参考资料来源:百度百科-耐热钢
过热器、再热器检修时主要注意检查哪些方面?
1、过热器、再热器结垢原因及清洗的必要性
发电厂过热器和再热器管由于长期高温下水汽腐蚀、氧化的作用,形成一层致密的磁性氧化铁垢,随着运行时间的增加,氧化皮的生长和脱落是不可避免的。从而使机组运行存在如下问题:堵管、爆管风险;脱落氧化皮冲蚀汽轮机叶片;影响传热导致锅炉效率降低,能耗增加。化学清洗是解决上述问题最直接、最经济的有效方法之一。
2、过热器、再热器清洗内容及技术要求
2.1过热器、再热器清洗内容
过热系统化学清洗范围:对高温过热器、屏式过热器、低温过热器、包墙、顶棚等进行化学清洗。
再热系统化学清洗范围:对高温再热器、低温再热器等进行化学清洗。
2.2过热器、再热器清洗技术要求
除质量标准符合《火力发电厂锅炉化学清洗导则》(DL/T794-2012)的要求外,还要满足以下技术要求。
2.2.1过热器(再热器)存在许多蛇形垂直管(U型或W型),有防止形成气塞和腐蚀产物在弯头处沉积堵塞的措施。
2.2.2过热器(再热器)材质多为奥氏体合金,酸洗介质不得有对过热器(再热器)造成点蚀、晶间腐蚀的有害离子。
3、过热器、再热器化学清洗工艺
水冲洗(冷态和热态冲洗)→酸洗→酸洗后的水冲洗→漂洗和钝化。
过热器的作用的什么?
1、过热器是把饱和蒸汽加热成具有一定温度的过热蒸汽的设备。
2、饱和蒸汽加热成过热蒸汽后,提高了蒸汽在汽轮机中的做功能力,即蒸汽在汽轮机中的有用焓增加,从而进步了热机的循环效率。
3、此外,采用热蒸汽还可降低汽轮机排汽湿度,避免汽轮机叶片被腐蚀,为汽轮机进一步降低排汽压力及安全运行创造了有利条件。
扩展资料:
锅炉运行工况的变化,例如负荷高低、燃料变化、燃烧工况变动等,都对过热器出口汽温有影响,所以在电站锅炉中都有调节锅炉出口汽温使其稳定在规定值的手段。
常用手段有:
1、用喷水式或表面式减温器直接调节汽温;
2、用摆动燃烧器改变炉膛出口烟气温度;
3、用烟气再循环调节过热器吸热量。锅炉负荷升高时,对流式过热器的进出口蒸汽温度升高值增大,辐射式过热器的温度升高值减小。
若将对流式、辐射式和半辐射式过热器合理组合配置,则可在负荷、燃烧工况等变化时使出口汽温变化较小。过热器管组中各并联管子的吸热量和蒸汽流量在运行中都会有差别。
为避免个别管子中温度过高,在大型锅炉中把过热器分成若干管组,用炉外的集箱对各管组蒸汽进行混合并用导汽管使各管组换位,以避免各管间出现过大的温度差。
参考资料:
百度百科-过热器
过热器和再热器在锅炉中的作用?
1、过热器:将饱和蒸汽加热成具有一定过热度的过热蒸汽,并且在锅炉允许的负荷波动范围内以及工况变化时、维持过热蒸汽温度的正常,通常规定蒸汽温度的正常波动范围是额定值。
2、再热器作用:将汽轮机高压缸排汽加热成再热蒸汽,降低汽轮机末级叶片蒸汽湿度;如果再热压力合适,还能提高电厂循环热效率。
扩展资料:
过热器和再热器的工作特点:
1、过热器:管内流动的是高温蒸汽,对管壁的冷却能力较差,管外是高温火焰或高温烟气。因此,过热器的管壁温度很高、工作条件很差。
2、再热器:管内为中压蒸汽,蒸汽比容大、比热容小、流速低(以减小流动阻力),对管壁的冷却能力更差。而且为了保证再热后的温度,减少再热器受热面数量,常布置在烟气温度较高的区域,因此,再热器工作条件最差,管壁更容易超温。
参考资料来源:
百度百科-过热器
百度百科-再热器