所在学院： 能动学院
　　项目简介：
　　锅炉属危险性大、耗能高的特种设备，是保障国民经济发展的重大基础设施。近年来，锅炉向更大容量、更高蒸汽参数发展，而在高温耐热钢炼制与设计选型、临界区和超临界区工质热物性准确表征、气固两相流动及燃烧和汽液两相流动与传热特性及其对锅炉安全高效运行影响机理、锅炉设计与运行监控等关键技术问题上没有取得实质性突破，导致其事故频发，安全高效运行面临严峻挑战。本团队经过持续攻关，揭示了复杂服役环境与材料耦合导致锅炉失效的机理，提出了锅炉全生命周期预防预警控制失效的新思想，发明了锅炉高温耐热钢炼制、锅炉设计选型，以及锅炉运行中的检测监测、安全评估和预防预警等技术方法及其系列装置和产品，实现了锅炉全生命周期的安全高效运行。
　　主要研究成果包括：发明了通过控制杂质和残余元素含量显著提高耐热钢综合性能的方法，并研制了耐热钢性能数据库系统，解决了锅炉高温耐热钢国产化的重大技术难题；发明了锅炉高温耐热钢非均匀成核的蠕变寿命预测和性能评价方法，实现了高温耐热钢的合金成分、组织、性能、杂质和残余元素、蠕变寿命的有机配合和精确选型，解决了锅炉耐热钢选型的重大技术难题；发明了锅炉水冷壁在线监测装置及安全评价方法，提出了基于全工况下超（超）临界锅炉水冷壁安全性能评价和优化设计方法及复杂服役环境与材料耦合失效和优化锅炉设计预防失效的新方法；发明了锅炉承压部件在线监测、安全评定、风险评估和预防预警的方法及其系列装置，解决了困扰锅炉高精度、高效和高可靠性检测和监测控制的技术难题，开发了锅炉承压部件失效预防预警、安全性评价和风险评估系统；基于以上基础理论和关键技术，创新发明了锅炉新结构、高效燃烧器及设计系统，开发了性能优异的系列锅炉和燃烧器产品，实现了优化锅炉设计预防失效的理念，从锅炉设计根本上保证了其安全高效运行。
　　获授权专利24项，其中发明专利20项，获软件著作权6项，主持起草以本成果为核心的国家法规和技术标准9部，出版著作12部，发表论文128篇，SCI/EI收录70篇，他引426次；以相关研究为基础形成了强有力的锅炉长周期安全高效运行关键技术及应用研究的创新团队，并于2012年获得科技部颁发的“十一五”国家科技支撑计划执行优秀团队奖。
　　相关研究通过科技部组织的成果验收，以徐旭常院士为主任的验收委员会的验收意见为：“在电站锅炉耐热金属材料基础性能、失效机理、检测和监测装置、寿命预测和风险评估专题研究及工程示范等5个方面进行了系统的研究，…本课题成果总体达到国际先进水平”。本项目主要研究内容获2011年教育部科学技术进步一等奖。
　　
　　图9 教育部科技进步一等奖 图10 本项目科技成果展现
　　项目来源：（1）本项目受“十二五”国家科技支撑计划“基于典型失效模式的超（超）临界电站锅炉事故预防关键技术研究”（2011BAK06B04）课题全额资助。
　　（2）本项目受“十二五”国家科技支撑计划“基于典型失效模式的超（超）临界电站锅炉事故预防关键技术研究”（2011BAK06B04）课题全额资助。
　　合作条件：集成项目，合作研发，深度研发