火力发电厂与锅炉：热能转换与发电的关键设备

火力发电厂与锅炉：热能转换与发电的关键设备

词汇表

1. 火力发电厂

利用化石燃料燃烧所释放的热能来发电的发电设施，包括为实现燃料燃烧所释放的热能和热电转换及输出电能而建立的一切设备、装置、仪表装置以及为此目的在特定地点设置的建筑物、构筑物和所有相关的生产设施和辅助的生活设施。

2.锅炉（）

利用燃料燃烧所放出的热能或其他热能加热给水或其他工质，产生规定参数和质量的蒸汽、热水或其他工质（蒸汽）的机械设备。用于发电的锅炉叫电站锅炉。通常把化石燃料（煤、石油、天然气等）燃烧所放出的热能通过受热面金属壁传递给工质——水，把水加热成具有一定压力和温度的蒸汽。锅炉带动汽轮机运转，把热能转化为机械能，汽轮机再带动发电机，把机械能转化为电能供用户使用。锅炉、汽轮机、发电机合称为火力发电厂的三大机器。电站锅炉也一般叫蒸汽发生器。

3.热力学（）

热力学是物理学的一个分支学科，研究各种能量（特别是热能）的性质和它们相互转化的规律及其与物质性质的关系。近代已扩展到研究物理和化学过程，包括研究非平衡过程。

工程热力学是以热力学两大基本定律为基础的，由于热能向机械能的转化是通过工质的状态变化过程和热力学循环来完成的，因此，对这一过程和循环的分析是工程热力学的主要内容。

4.工作流体

实现热能与机械能相互转换的介质物质称为工质。为了获得更多的功，要求工质具有良好的膨胀性和流动性，价格便宜，易得，热力性能稳定，对设备无腐蚀。水蒸气就具有这种性质，发电厂就采用水蒸气作为工质。

5.状态参数

凡是能表达工质状态特性的物理量，都称为状态参数。例如：温度T、压力p、比容ひ、内能u、焓h、熵s等。我们常用的这六个，还有状态参数。状态参数不同于我们平常说的“参数”，如流量、体积等，它是指代表工质状态特性的物理量。因此，一定要注意状态参数这个概念，不能和习惯上的“参数”混淆。

6.压力

单位面积上垂直作用的力又称为压强。压强是一个强度量，其值与体系的大小无关，通常用符号P表示，单位为Pa。压强可分为绝对压强、大气压强、正压强、以及不同的表现形式，包括压力（工程上称表压强）、负压强（工程上称真空）和压强差。

7. 比容

单位质量的物质所占的体积，用符号V表示。比容是一个强度量，其值与体系的大小无关。其单位为m3/kg。密度是热力学中常用的另一个物理量。（ρ）是比容的倒数，即单位体积物质的质量。

8.温度

物体热度或冷度的量度。根据热力学第零定律，温度是衡量一个热力学系统与其他热力学系统是否处于热平衡状态的量度。凡是具有相同温度的系统，都处于热平衡状态；反之，则处于非平衡状态。温度是一个强度量，其值与系统的大小无关。温标称温标或简称温标。我国法定温标采用国际单位制中的热力学温标，即开尔文温标或绝对温标，符号为T，单位为开尔文（K）。已使用的其他温标还有摄氏（℃）和华氏（°F）。

9. 内在能量

热力学系统中储存的能量。内能是一个广义的量，其值与质量成正比，用符号U表示，单位为焦耳（J）。单位质量的内能称为比内能，用u表示，单位为焦耳/千克（J/kg）。从微观上看，内能包括组成体系的大量分子的动能、势能、化学能和核能。在不涉及化学变化和核反应的物理过程中，化学能和核能可以忽略不计。此时热力学系统中的内能只涉及分子的动能和势能。理想气体的内能与压力无关，只是温度的函数。

10.焓

热力学系统所具有的内能（U）与压强势能（PV）之和。焓是一个广义量，用符号H表示，单位为焦耳（J）。单位质量物质的焓称为比焓，用h表示，单位为焦耳/千克（J/kg）。

11. 熵()

能量中不能转化成机械能的部分（不可用的能量）的量度就是热力学状态参数。它表示热力学系统在可逆过程中与外界热源交换的热量除以热源热力学温度的商。S代表焦耳/开尔文，单位为焦耳/开尔文。它表示热力学系统的熵增等于可逆过程中从外界传递给系统的热量与系统温度的比值，是从热力学第二定律导出的状态参数。

熵的本义是转化，是指热量转化为功的能力。中文译名“熵”是由刘先洲教授命名的。

12. 能量

在给定的环境条件下，理论上能最大限度转化为机械能的能量，又称可用能量或有效能量（E），用符号E表示，单位为焦耳（J）。火用符号e表示，单位为焦耳/千克（J/kg）。对应于热力学系统与环境的不平衡程度，能量中的火可分为物理火和化学火。

13.平衡状态

当工作流体各部分的压力、温度、比容等状态参数均相等时，称该工作流体处于平衡状态。

14.理想气体

一种理想化的气体，分子间不存在任何作用力，分子大小可以忽略不计，犹如一个几何点。现实中理想气体并不存在，但在常温常压下，许多简单气体，如氢气、氮气、氧气等，可看作是理想气体，因为在这种条件下，气体分子间距离较远，分子间相互作用力较弱，可看作是零，分子间平均距离远大于分子直径，因此分子可看作是一个没有体积的点质量。

15. 比热

单位量气体温度升高（或降低）1℃时所吸收（或放出）的热量称为该气体的单位热容量，或称该气体的比热。焦耳/(千克·K)[J/(kg·K)]是工作流体的热力学性质。

比热的概念最早由苏格兰化学家J.布莱克于18世纪提出。

16. 汽化

物质从液体变成蒸汽的过程。这包括蒸发和沸腾。蒸发是发生在液体表面的汽化现象。

17. 煮沸

液体内部汽化的现象。在一定压力下，沸腾只能在一定温度下发生，该温度称为沸点。沸点随压力的增加而升高。

18.饱和蒸汽

容器上部空间的蒸汽分子总数不再变化，达到动态平衡。这种状态称为饱和状态。处于饱和状态的蒸汽称为饱和蒸汽；处于饱和状态的水称为饱和水；此时蒸汽和水的温度称为饱和温度，相应的压力称为饱和压力。

19.湿饱和蒸汽

饱和水和饱和蒸汽的混合物。

20.干饱和蒸汽

不含任何水的饱和蒸汽。

21.过热蒸汽

温度高于相应压力下饱和温度的蒸汽称为过热蒸汽。

22.过热

过热蒸汽的温度超过该蒸汽压力所对应的饱和温度，称为过热。

23. 汽化潜热

将1公斤饱和水转化为1公斤饱和蒸汽所需要的热量称为汽化潜热或汽化热。

24.干燥

湿蒸汽中所含干饱和蒸汽的质量百分比。

25.湿度

湿蒸汽中饱和水的质量百分比。

26.引爆点

随着压力的升高，饱和水与干饱和蒸汽之间的差别越来越小，当压力升高到一定值时，饱和水与干饱和蒸汽之间就没有任何差别了，它们的状态参数完全一致，这个点就叫做临界点。

27. 音量设置过程

定容过程中气体压强与绝对温度成正比，即P1/T1=P2/T2，定容过程中加入气体的热量全部用来增加气体的内能。

28.恒压工艺

在恒定压力下进行的过程称为恒压过程。例如锅炉中水的汽化，冷凝器中蒸汽的凝结。在恒压过程中，比容与温度成正比，即1/T1=2/T2。当温度降低时，气体受压缩，比容减小；当温度升高时，气体膨胀，比容增大。在恒压过程中，热量等于终态与初态的焓差。它的TS曲线是一条斜率为正的对数曲线。

29.恒温工艺

该过程在温度恒定的条件下进行，P1ひ1=P2ひ2=恒定，即该过程中所加的热量全部向外膨胀做功；对气体所作的功全部转化成热量向外释放。

30.绝热过程

不与外界进行热交换而进行的过程称为绝热过程，又称等熵过程，为了减少热量损失，蒸汽轮机、燃气轮机等热机外覆有隔热材料，工质膨胀极快，在极短的时间内来不及将热量散发到外界，与绝热膨胀过程类似。

31.热力系统（动力；蒸汽/水流）

热力循环中实现热和功相互转换的装置系统。各有关热力设备按其在生产过程中的特定作用和功能，通过管道连接、组合，形成一个工作整体。

热力系统应根据火电厂给定的任务和运行方式，以及锅炉、汽轮机的类型和容量，各种主要辅机设备的容量、参数和数量，汽水管道的管道设计等进行优化设计。阀门口径、阀门类型和数量的选择依据是在给定的运行方式下取得最佳匹配，达到较好的经济性、运行可靠性和灵活性，以及​​应对事故或异常工况的能力。

32.热力学系统（ ）

热力学研究中选取作为分析对象的一定范围内的物质或空间称为热力学系统，在一定情况下也称之为系统，热力学系统之外的物质或空间统称为环境（或外界），环境只是相对于热系统而言的，也可以将环境中的某一部分划分出来，形成另一个热系统。

33.热力学循环

工作流体从热状态开始，经过一系列的变化，最后回到原来热状态的一个封闭的热过程。

34.正循环

如果热力学循环的净功为正，即，其总效应是从热源吸收热量并向外做功，则该热力学循环称为正循环。

35. 反循环

如果热力学循环的净功为负，即其总效应是消耗外部功并向热源释放热量，则该热力学循环称为逆循环。

36.可逆循环

如果组成循环的所有过程都是可逆的，则称为可逆循环。

37.不可逆循环

如果组成循环的任何一个过程不可逆，则称为不可逆循环。

38.热力学第零定律

热力学中，以热力学系统的热平衡为基础，建立温度概念的定律。通常表述为：若两个系统各自与第三个系统处于热平衡，则这两个系统彼此之间也必定处于热平衡。由于这一事实最早由C·麦克斯韦（克拉克）认识到，当它被定义为经验定律时，已是热力学第一定律确立之后，因此称为热力学第零定律。

第零定律表明，每个系统都有一个衡量它们彼此之间是否处于热平衡状态的宏观性质——温度。它只与系统的状态有关，是系统的一个状态参数。根据第零定律，可以制作一个温度计来测量温度。

39.热力学第一定律

热力学基本定律之一，是能量守恒定律的一种表现形式，表现为：一种能量可以在热力学系统与环境之间传递，也可以转换成其他形式的能量，能量的总值守恒，不会自行增加或减少。换一种说法就是，第一种不消耗能量就能做功的永动机是不可能实现的，它概括了力学领域中的能量形式，并将热能、内能、机械能等各种能量形式联系起来。

40.热力学第二定律

热力学基本定律之一，通常表述为：热量可以自发地从较热的物体传递到较冷的物体，但不能自发地从较冷的物体传递到较热的物体；也可以表述为：物体间摩擦的结果是功转化为热，但不可能在不引起其他影响的情况下将这种摩擦热再转化成功。热力学第二定律是热力学第一定律的重要补充。

41.卡诺循环：

高温热源与低温热源之间的热力学循环，由四个完全可逆的热力学过程组成——等温吸热、等熵膨胀、等温放热和等熵压缩。历史上，它是热力学第二定律的体现。

它是由法国人S.卡诺（萨迪）于1824年提出的，是一种理想的热力学循环，是一种没有任何能量损失的理想循环。

42.卡诺定理

可以表示为：①在两个恒温热源之间工作的热机的效率不可能超过一台卡诺热机的效率；②在两个恒温热源之间工作的所有卡诺热机的效率都相等。

43.热力学第三定律

热力学基本定律之一，反映绝对零度及其附近的热现象发生的规律性，通常表述如下：无论用什么方法，都不可能使物体的温度在有限的步骤内达到绝对零度。能斯特（1913）首先提出“热定理”，后来经FE西蒙等人发展，成为热力学第三定律的能斯特-西蒙表述：当热力学温度趋近于零度时，凝聚态体系在可逆的等温过程中的熵变趋于零。

44. 朗肯循环

蒸汽动力装置的基本循环，是工质在锅炉、汽轮机、冷凝器、供水泵等热力设备中，不断吸热、膨胀、放热、压缩，使热能不断地转换成机械能，这种循环称为朗肯循环。

45.热传递

研究传热规律的学科。传热是自然界和工程实践中常见的现象之一。热力学第二定律指出，热量总是自发地从高温向低温转移。传热学就是研究这种现象的学科。传热的基本方式有三种：传导、对流和辐射。

46.热火

物体内不同温度的各部分之间，或两个不同温度的物体之间因直接接触而发生的热量传递现象也称为热传导。

47.傅立叶定律

热传导的基本定律表达为：在连续、均匀、各向同性的介质中，任意时刻，局部传递的每一点热通量矢量q与局部温度梯度成正比，即

q＝－λgradΤ

式中λ为介质的热导率；grad T为温度梯度；负号表示热流矢量与温度梯度矢量共线但方向相反，都垂直于过该点的等温面，即热流矢量朝向温度降低的方向，符合热力学第二定律。

48. 热导率λ

衡量物体导热性能的指标，其大小表示导热（保温）性能的好坏，由实验确定，在工程设计中，导热系数是合理选择材料的依据。

49.热导率

影响不稳定热传导过程的物理量。其值表示物体传递温度变化的能力。它与物体的热导率成正比，与物体的蓄热能力成反比。导热系数大的材料在不稳定热传导过程中温度变化快，达到均匀温度的时间短。反之则相反。

热导率和导热系数是两个既有区别又有联系的概念。热导率仅指材料的导热能力，反映热流的大小，而导热系数则综合考虑了材料的导热系数和加热所需的热量的大小，导热系数的大小反映了温度变化的快慢。在稳定的热传导过程中，热导率是无意义的，只有热导率对过程有影响；在不稳定的热传导过程中，由于不断吸收或释放热量，热导率决定了物体的温度分布。

50.对流传热（热通过；热量）

流体与不同温度的物体表面直接接触而产生的热传递过程。它是热传导和热对流两种基本传热方式综合作用的结果，又称对流放热。

51、热阻（ ） 在热传导、对流传热和辐射传热过程中，由温度差与辐射力差形成的传热驱动力与热流或热通量的比值。是综合反映阻止热量传递能力的参数。

52. 强制移动

在外界机械力的作用下，引起流体的运动，称为受迫流体运动。

53. 自由流动

由于流体各部分密度不同而引起的运动称为流体的自由运动。

54.层流

当流体的流速很小时，流体的各个质点均沿管轴线平行流动，流体各部分互不干扰，这种流动状态称为层流。

55.湍流

如果流体的流速逐渐增大，当达到某一临界值时，就会发现流体各部分互相混合，甚至出现旋涡，这种流动状态称为湍流。

56. 管内沸腾传热（热）

沸腾介质（液体）在外力（压力差）作用下，被迫沿管道移动，同时沸腾，属于流动沸腾传热，如果管内介质不流动，除非管道内径很小，与产生的气泡尺寸接近，这种特殊情况，一般可用池内沸腾换热来处理。

57. 薄膜沸腾（fi1m）

在一定条件下，亚临界压力锅炉蒸发受热面中的水或汽水混合物被一层蒸汽膜与管壁隔开，造成传热系数急剧下降，管壁温度急剧上升，甚至出现过烧。膜状沸腾又称传热恶化，按机理分为第一类和第二类。

第一类传热恶化发生在欠热区和低蒸气含量区，当热负荷很高时，蒸发器管内壁上气泡核数量急剧增多，气泡生成速度超过分离速度而形成蒸气膜，又称偏核沸腾（DNB）。发生此种传热恶化时，传热系数急剧下降，壁温升高，常发生过烧。受热面热负荷是引起传热恶化的决定性因素，决定是否进入传热，恶化的热负荷称为临界热负荷。其他影响因素还有质量流量、蒸汽含量（或欠热值）、压力、管径和受热面状态等。

第二类传热恶化发生在蒸汽含量较高的环状流区域。薄水膜被撕破或蒸发，管壁仅靠蒸汽冷却，又称干涸。传热系数下降，壁温上升（均小于第一类传热恶化），常伴有壁温波动（范围60-125℃），导致管壁热疲劳损坏。决定性因素是蒸汽含量。决定传热恶化的蒸汽含量是临界蒸汽含量。其他影响因素包括质量流量、热负荷、管径和压力。

58.辐射传热（热）

两个互不接触、温度不均等的物体或介质之间通过电磁波进行热交换过程是传热学研究的重要课题之一。

辐射是以电磁波形式发射和吸收能量的传输过程。各种电磁波在空间传播的速度都和光速一样，但不同波长或频率的电磁波性质有所不同。

59.辐射角度系数（ang1e）

辐射传热时，由一个表面发射的能量中，能直接到达另一个表面的部分称为视角因子，用符号Fa-b表示。下标ab表示辐射能量从表面a投射到表面b。它与两个物体的几何形状和相对位置直接相关，是计算表面辐射传热不可缺少的无量纲量。

60. 辐射选择性（的）

气体能够通过增加或释放其分子中储存的一定能量，在长距离内有选择地吸收或辐射出一定的特定的辐射能量，这是气体独有的辐射特性之一。

61. 黑度()

物体的实际辐射功率与同温度下绝对黑体（简称黑体）的辐射功率之比，又称发射率，它反映物体表面固有辐射能力接近黑体的程度，是辐射传热中的一个重要参数。

62. 红外线探测（红外线）

利用红外辐射检测构件表面温度或温度分布，从而判断其运行状态或内部是否存在缺陷的一种无损检测技术，红外线是一种电磁波，构件表面向外辐射红外辐射，其功率与温度的四次方成正比。

63.绝对黑体

吸收率等于 1 的物体。

64、辐射的四次方定律：绝对黑体的辐射力的大小和其绝对温度的四次方成正比。Eo=Co（T/100）4

Co——绝对黑体的辐射系数

65. 水循环（ ）

水和汽水混合物在炉膛水冷壁内循环。给水经省煤器进入汽包后，经下降管、集箱分布到水冷壁。水在水冷壁内被加热产生蒸汽，形成汽水混合物后返回锅炉。蒸汽分离后，锅炉水经下降管、集箱进入水冷壁，继续循环。水循环不良会造成水冷壁过热炸裂，所以正常的水循环是锅炉保护可靠运行的重要条件之一。

66. 循环速度

按工质流量时管道截面计算的饱和水流速。自然循环锅炉的循环速度与压力有关。

67. 质量流量

流过管道单位流通截面的工作流体流量，单位为kg/(m2.s)。在亚临界压力下，为避免传热恶化，应根据热负荷确定最小允许质量流量。

68. 循环率

进入上升管的循环水量与其出口蒸汽量之比。高中压锅炉受水冷壁积盐限制，因此循环量必须足够大。亚临界压力下，应限制最小循环量，以避免产生膜状沸腾。循环量与循环系统在下降管与上升管截面比和结构一定的条件下，热负荷增大，开始时循环速度和循环量增大，表现出自我补偿能力；但到一定程度时，热负荷再增加，循环量增加缓慢甚至停止增加，循环量也停止增加，失去自我补偿能力。若热负荷再增加，循环量反而减少，循环量停止增加。该比值称为极限循环量。

69. Steam

水汽化或冰升华形成的气态物质。

70.饱和度

将一定量的水放在一个密闭耐压容器中，然后抽尽容器内残留的空气，这时水分子就从水中逸出，经过一定的时间，水蒸气就充满水面上方的整个空间。在一定的温度下，这种水蒸气的压强会自动稳定在一定值上，这时离开水面的分子数与回到水面的分子数相同，即达到动态平衡状态，即水和水蒸气都处于饱和状态。处于这种状态的水和蒸汽分别称为饱和水和饱和蒸汽。​​饱和蒸汽的压力称为饱和压力，这种状态下的温度称为饱和温度。饱和压力与饱和温度有一定的对应关系。

71.钢的基本结构

钢中的基本组织类型有奥氏体、铁素体、珠光体、贝氏体、马氏体和碳化物等，其中奥氏体、铁素体和马氏体为固溶体（两种或两种以上组分在液态下互相溶解，在固态下也互相溶解，形成单一均匀相。根据溶解元素原子所处位置的不同，固溶体有置换型、间隙型和空位型三种类型。奥氏体、铁素体、珠光体和马氏体都属于间隙固溶体），珠光体和贝氏体属于机械混合体（两种组分在固态下不互相溶解，也不形成化合物，而是具有各自的晶格和性质），碳化物渗碳体是铁碳化合物（按一定的原子比互相结合的物质，可以用简单的化学式表示）。钢中的渗碳体是铁碳化合物。

72. 奥氏体

碳或其他合金元素溶入γ铁形成的固溶体。它是面心立方晶格，无磁性，塑性和韧性好。一般钢中的奥氏体在高温下存在。淬火后，钢中的一部分奥氏体残余在组织中，称为残余奥氏体。加入Ni、Mn等合金元素，扩大γ区，可使奥氏体保持在室温以下，称为奥氏体钢。

73. 铁氧体

碳或其他合金元素溶解到α铁中形成的固溶体。它是一种体心立方晶格，具有良好的塑性和韧性。铁素体是低、中碳钢和低合金钢的主要组织。随着铁素体量增加，钢的塑性和韧性提高，强度下降。在钢中添加减少γ区的合金元素，如Si、Ti、Cr等，在高温和常温下都能获得铁素体组织，称为铁素体钢。

74. 珍珠岩

铁素体与渗碳体的机械混合物。通常为层状组织。是奥氏体在A1温度以下共析转变的产物，有较高的强度和硬度。中碳钢和低合金钢珠光体的强度和塑性取决于珠光体的数量和层片间距，层片间距越小，强度越高。随着珠光体转变温度降低，分别可形成粗层片珠光体、细层片珠光体、屈氏体、屈氏体。它们都属于珠光体组织，只是层片间距不同。

52. 贝氏体

过饱和的铁素体和渗碳体的两相混合物，是一种不平衡组织。钢中贝氏体的形态取决于转变温度和合金元素。有上贝氏体、下贝氏体、粒状贝氏体和无贝氏体。碳贝氏体。

上贝氏体呈羽毛状，由平行条带状的铁素体和呈片状或短棒状分布并与铁素体平行的渗碳体组成，铁素体中的位错密度高，强度高，但韧性较差。

下贝氏体中的过饱和铁素体呈针状，按一定的角度分布，内部析出许多均匀细小的碳化物，下贝氏体中的过饱和铁素体位错胞密度高，组织分布均匀，碳化物弥散分布，因此具有较高的强度和良好的耐磨性。

75. 马氏体

碳的过饱和固溶体。为体心立方晶格，是过冷奥氏体非扩散相变的产物。钢中马氏体的形态随碳含量的不同而不同。低碳马氏体呈条状，平行排列。低碳马氏体成束分布，在金相显微镜下呈板条状。低碳马氏体韧性好，强度和硬度也足够高。高碳马氏体为层状马氏体。层状马氏体总是相互形成结合。马氏体呈一定的角度分布。低温回火后，马氏体变黑，残余奥氏体保持白色。层状马氏体亚结构主要为细孪晶，硬度很高。

76.合金钢

为了改善钢的某些性能，在碳钢中加入适当合金元素的铁碳合金，合金钢在力学、物理、化学、耐热性能及某些工艺性能等方面均优于碳钢。

77. 碳钢（stee1）

含碳量小于1.35%，并含有有限量的锰、硅、磷、硫和微量残余元素等杂质的铁碳合金。碳含量是决定碳钢性能和用途的主要因素。火电厂中工作温度不超过450℃的构件广泛使用碳钢。

碳钢按化学成分可分为低碳钢、中碳钢和高碳钢；按钢的质量可分为普通碳钢、优质碳钢和高级优质碳钢；按用途可分为碳素结构钢和碳素工具钢等。

普通碳素结构钢可分为A级钢、B级钢和C级钢。A级钢（A类）是保证力学性能的钢；B级钢（B类）是保证化学成分的钢。C级钢既保证化学成分，又保证力学性能，可用于制造比较重要的结构。

优质碳素结构钢；其硫、磷等杂质含量较普通碳素结构钢低。优质碳素结构钢按含碳量及用途可分为低碳、中碳、高碳三类。

碳素工具钢；含碳量为0.65%～1.35%，热处理后具有较高的硬度和耐磨性，用于制造常温下使用的工具、刃具和量具。

78. 热钢

具有足够的高温强度、在高温下有良好的抗氧化和抗腐蚀性能，并具有长期组织稳定性的钢的统称。耐热钢主要是添加了铬（Cr）、硅（Si）、铝合金和含有钨（W）、钼（A1）、钒（V）、钨（W）、铌（Nb）、钛（Ti）、硼（B）及稀土（Re）等合金元素的合金钢。

高温强度指蠕变极限、持久强度极限、抗应力、松弛能力等高温强度性能。提高高温强度的主要措施是在钢中添加铬、钼、钒、钨、铌、钛、硼、稀土、铁素体、钽等合金元素来强化钢。这可以通过少量添加多种元素来实现，也可以通过大量添加单一元素来实现。其高温强度随所添加合金元素的性质和合金化程度而变化。

抗氧化性能：钢材在高温下与氧气、二氧化碳、水蒸气等气体接触时，会产生表面氧化现象，通常在钢材中添加铬、硅、铝等合金元素来提高其抗氧化性能。

耐腐蚀性特指抵抗高温介质腐蚀的能力。锅炉中经常存在含硫气体的腐蚀。通常在钢中添加铬、铝、硅等合金元素来提高其耐腐蚀性。

组织性能的稳定对火电厂高温部件的使用寿命尤为重要，其使用寿命长达30-40年，通常在钢中添加铬、钼、钒、铌、钨、钛等合金元素(碳化物形成元素)，使其(钢中的碳化物在高温下不至于很快分解或聚集)和硼(能延缓蠕变过程的晶界强化元素)，可以稳定钢在高温下长期使用过程中的组织性能，使珠光体球化过程减慢，防止钼钢的石墨化(主要是Cr的作用)，降低热脆性(主要是钼的作用)和延缓时效过程的发生等。

79.奥氏体耐热钢（耐热）

室温下具有奥氏体组织或仅含少量铁素体的奥氏体-铁素体复杂组织的耐热钢。合金元素总含量一般在50%以下。主要是铬、镍和铬镍中添加钨、钼、铜、钛等强化元素的钢。还有铬-锰-氮、铬-镍-锰和铁-铝-锰奥氏体耐热钢。

奥氏体耐热钢具有600℃以上温度所需的高温强度和良好的抗氧化性能，但其存在价格高、热导率低、膨胀系数大、易产生应力腐蚀裂纹、寿命短等缺点，这在一定程度上影响了奥氏体耐热钢在发电厂的广泛应用。

80. 金属热

利用固体金属相变规律，采用加热、保温和冷却方法，改善和控制金属所要求的组织与性能（物理、化学和力学性能等）的技术。金属热处理可分为退火、正常热处理、淬火 ...

81.退火（）

将金属构件加热到临界点以上或以下温度，保温一定时间，然后缓慢冷却，以获得接近平衡状态的组织和性能的金属热处理工艺，目的是使材料软化，增加塑性和韧性，调整化学成分，使组织均匀化，消除残余应力或获得预期的物理性能等。

82. 正火（）

将钢加热到上临界点以上40-60℃或更高的温度，保温至完全奥氏体化，然后在空气中冷却的一种简单而经济的热处理工艺。俗称正火。其主要目的是细化晶粒氧化，以提高钢的力学性能，可用于最终热处理。也可用于改善组织，提高钢的切削性能。

83. 淬火（:)

将钢加热到奥氏体化温度并保持一定时间，然后以大于临界冷却速度冷却，以获得马氏体、贝氏体和奥氏体等非扩散型转变组织的热处理工艺，俗称浸淬。其目的通常是为了提高钢的强度和硬度。淬火工艺包括淬火温度的选择、加热时间的确定和冷却介质的选择三个方面。要求是达到要求的性能，变形小，不开裂。

84.回火（）

将淬火钢加热到一定温度并冷却的热处理工艺。回火的主要目的是：①消除淬火后钢中的脆性和内应力；②控制回火工艺参数。1、调节马氏体析出和碳化物聚集的程度，以调整硬度；2、使淬火后不稳定的马氏体和残余奥氏体转变为相对稳定的组织；3、使淬硬性好的合金钢软化。空冷淬火加高温回火工艺，可取得比退火更好的效果。

85. 腐蚀()

化学腐蚀是金属与周围介质发生化学、电化学和物理反应而引起的金属的劣化和破坏。化学腐蚀是材料或设备表面与周围介质直接发生化学反应而引起的金属的破坏，多数发生在气态环境中。在金属腐蚀过程中，有电流的产生，称为电化学腐蚀。

86. 全面腐蚀

材料或设备一般是在整个表面或大面积上与周围介质发生化学或电化学反应而损坏。虽然全面腐蚀不会明显缩短设备的使用寿命，但当金属大面积腐蚀时，会产生腐蚀产物。当这些腐蚀产物被带入锅内并沉积在管壁上时，就会造成沉积物下腐蚀等损坏。

87. 电偶腐蚀

当两种电位不同的金属接触（或通过导体连接）且有电解质溶液存在时，产生的腐蚀现象又称为异种金属接触腐蚀。接头处的金属腐蚀。

88. 点蚀

又称点腐蚀，金属的某一部位被腐蚀成一些小而深的坑，腐蚀点底部腐蚀产物和介质越集中，影响越严重，腐蚀孔洞也越深，有时甚至出现穿孔。

89. 缝隙腐蚀

当构件存在缝隙或覆盖沉积物表面暴露于腐蚀介质中时，腐蚀就发生在缝隙的局部范围内，如金属铆钉、螺栓连接处以及金属表面沉积物下的腐蚀。

90. 晶间腐蚀

当金属材料晶界的溶解速度在某些腐蚀介质（如NaOH）中远大于晶粒本身的溶解速度时，就会沿晶界产生选择性局部腐蚀。

91. 选择性腐蚀

指在电化学过程中，选择性分离合金中活性较强的组份，如黄铜脱锌、青铜脱锡。

92. 应力腐蚀

在腐蚀介质和机械应力的协同作用下引起的特殊损伤。这种腐蚀可能导致裂纹的产生和发展。锅炉设备应力腐蚀的表现形式有：①应力腐蚀开裂，是在应力和腐蚀介质的协同作用下，引起的一种金属断裂损伤。②腐蚀疲劳是在交变应力和腐蚀介质的协同作用下引起的材料损伤。③碱脆是锅炉金属的一种特殊的应力腐蚀形式，主要是由于氢氧化钠溶液引起金属的脆化。④氢脆是金属材料中含有氢（焊接、酸洗等过程中吸收）而引起的材料塑性丧失、开裂或损伤。

93. 磨损（侵蚀）

材料在腐蚀介质中，由于腐蚀和磨损的协同作用而产生的损伤。持续的磨损（冲刷）使重新形成的保护性氧化膜脱除，再次引起腐蚀，形成恶性循环。磨蚀（冲刷）侵蚀一般包括：①冲击腐蚀②空蚀：是冲击腐蚀的一种特殊形式，例如汽轮机叶片、蒸汽轮机低压缸末级叶片的高速旋转，形成水空蚀。空蚀可产生足以损伤金属表面的高强度压力冲击波。③微动腐蚀：在大气中，在微振动载荷作用下，金属表面出现小凹坑或沟槽。

94.低温烟腐蚀（低火侧）

锅炉燃用高硫煤时，尾部低温受热面因酸酐凝聚型结垢而产生的腐蚀现象，空气预热器（特别是其冷端）最容易发生低温烟气腐蚀，且常常腐蚀与堵灰并存，影响烟气和空气的流通，增加阻力和排气损失，降低锅炉效率，严重时限制锅炉的出力。

95.高温烟气腐蚀（高—火侧）

腐蚀通常发生在锅炉炉膛水冷壁和过热器受热面烟气侧金属管壁上。通常发生在燃用高灰分、低挥发分煤的固体排渣炉中，炉膛热负荷过于集中，呈现微腐蚀。在正压条件下运行时，也可能出现炉膛水冷壁的高温烟气腐蚀。

96.高温蒸汽管道寿命

高温蒸汽管道从投入运行到发生故障为止的累计运行时间。火电厂的高温蒸汽管道主要指主蒸汽管道、高温再热蒸汽管道和导汽管，是火电厂重要的高温部件，除锅炉、汽轮机外，均采用大口径钢管制造，一旦发生故障，将引发灾难性的事故。因此，研究和掌握高温蒸汽管道寿命，特别是超使用年限运行的电厂蒸汽管道寿命具有重要意义。

97. 主应力

非自限载荷引起的应力。如压力元件的内压、外压、重力、爆炸力、地震力、风力和雪荷载。作用时间较长的载荷（如重力、内压、外压、雪荷载等）称为恒定载荷，作用时间较短的载荷（如地震力、风力、爆炸力等）称为瞬态载荷。

98. 二次应力

自限性载荷引起的应力。如非均匀温度场、约束位移、过盈装配载荷等引起的应力。这些应力在约束解除后会自行消失，因此在系统内属于自限性应力。二次应力对构件造成的损伤比一次应力小得多。

99. 峰值压力

由于构件刚度突然改变或内部存在缺陷，导致应力分布极不均匀（即应力集中），局部出现的高应力称为峰值应力，它不会导致构件立即破坏，但在这种高应力的反复作用下，该区域会出现裂纹，导致疲劳失效。

100.盐

由于蒸汽携带的各种物质溶解度的下降和温度、压力的变化，导致蒸汽携带的各种物质在热力设备蒸汽流通部位析出、沉积的现象。过热器、再热器的氧化产物。蒸汽携带物包括水滴携带物和溶解携带物。蒸汽携带的盐类随蒸汽参数不同而变化，参数越高，盐积聚的危害越严重。盐积聚的主要部位是过热器、汽轮机叶片等。

101.金属的脆性

金属材料断裂时只吸收很小的机械能，其特点是产生破坏而不产生宏观塑性变形。金属材料在使用过程中是脆性断裂还是延性断裂，不仅取决于材料，而且还取决于周围的条件（如温度、冲击值及其变化）。金属的脆性常用冲击值及其变化来表征。根据金属脆性产生的不同条件，常分为赤热脆性、冷脆性、回火脆性、热脆性、时效脆性等几种类型。

102. 炽热脆性

金属在800-900℃以上产生的脆性又叫红脆，常发生在含硫量较高或还原性较差的钢中，在高温锻造时易产生开裂，其主要原因是：硫以硫化铁和硫的氧化物形式存在于钢中，形成网状分布在晶界上的低熔点共晶组织，当加热到800℃以上时，共晶组织熔化，削弱晶界强度，引起脆性开裂。

103. 冷脆性

金属在低温下的脆性。冷脆性只发生在具有体心立方晶格的金属中（如铁）。锅炉制造用的碳钢和低合金钢都具有冷脆性。为避免冷脆断裂事故，可用冲击试验和落锤试验确定脆性转变温度。选材时，应选用脆性转变温度低于工作温度的钢。

104. 回火脆性

某些淬火合金钢在一定温度区间回火后产生的脆化现象。可分为第一类回火脆性和第二类回火脆性。第一类回火脆性发生在250～400℃温度区间回火后，主要产生于合金结构钢，断口以沿晶断裂为特征，又称不可逆回火脆性。第二类回火脆性发生在500～550℃回火后，或从600℃以上温度回火缓慢冷却后产生。在经过500～550℃温度后，主要发生在铬钢、锰钢和镍铬钢中。加入钼、钨等合金元素或回火后快速冷却，可有效地防止第二类回火脆性，或重新加热到600℃后再快速冷却，可消除第二类回火脆性。

105. 热脆性

有些钢在约400～550℃范围内停留时间较长，冷却至室温后其冲击值明显下降。几乎所有的钢都有产生热脆的倾向，但较容易产生热脆的钢有低合金钢、铬镍钢、锰钢和含铜（Cu≥0.04%）钢等。一般认为，热脆的产生与钢中磷、碳化物、氮化物等脆性元素在晶界处析出有关，如火电厂的高温螺栓在运行过程中引起的热脆性。

106. 时间相关脆性

某些钢铁材料在室温或100-300℃下保持一定时间，经冷加工、变形后，冲击值下降的现象。时效脆化的程度用时效敏感性来表示。时效敏感性的测定方法是将板材试样加热到250℃，在此温度下保温1小时，然后空冷。测定其室温冲击值，并与原材料的冲击值进行比较。

107. 脆性转变温度（e）

金属材料在温度下降时由延性状态转变为脆性状态的温度范围也叫韧脆转变温度，高于脆性转变温度范围，金属材料处于延性状态，断裂形式以延性断裂为主；低于脆性转变温度范围，材料处于脆性状态，断裂形式以脆性断裂为主。

脆性转变温度一般用断口形貌准则法来测定和表示：断口上纤维面积与晶体面积的相对面积达到一定比例时所对应的温度规定并表示为FATT()。

108.金属硬度

金属的相对硬度。一般金属的硬度越高，其强度越高，耐磨性越好，塑性和韧性越低。硬度值的物理意义取决于实验方法，常用的方法有压痕硬度表示材料抵抗塑件变形的能力，动态硬度表示材料变形力的大小，划痕硬度表示材料抵抗磨损的能力。影响材料硬度的因素有化学成分、组织类型、加工状态和温度等。硬度试验方法简单，不损坏试样，应用十分广泛。

109.疲劳（）

材料或构件在长期交变载荷作用下产生裂纹直至失效或断裂的现象。其特点是失效应力远低于材料在单轴拉伸作用下的断裂应力，疲劳断裂时不产生明显的宏观塑性变形，易导致灾难性事故。

110. 蠕变

金属等固体材料在应力作用下，随时间缓慢发生塑性变形的现象。蠕变是金属等固体材料的一种塑性变形现象。金属发生蠕变的温度与其熔点Tm有关。高温部件，如主蒸汽管道、过热器管、涡轮主轴、叶片等，采用的钢和合金，需在高温下，即工作温度在0.4Tm以上，才会发生明显的蠕变。但有些低熔点金属，如铅、锡等，即使在室温下，也会发生蠕变。

111. 蠕变断裂

金属材料在长期高温低载荷作用下，因蠕变损伤而断裂的行为。它是火电厂主蒸汽管道、高温过热器管道、高温再热器管道等高温部件的主要失效形式之一。由于长期超温运行而导致的泄漏、爆炸。金属的蠕变断裂性能用其持久强度极限和持久塑性来表征。

112. 应力松弛（ ）

金属在高温和应力作用下，总的变形量保持不变，随着时间的推移，弹性变形不断转变为塑性变形，从而不断减小应力。

113. 弹性模量

材料在弹性变形范围内的应力与相应的法向应变之比主要取决于材料成分和晶体结构。

114. 屈服现象

对试样进行拉伸试验时，即使试验力不增加，试样仍会继续变形。

115. 屈服强度

表征金属材料抵抗初始塑性