《锅炉原理》教案Word文档格式.docx
《《锅炉原理》教案Word文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《锅炉原理》教案Word文档格式.docx（100页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
重点：
1、锅炉机组基本概念。
2、我国锅炉工业发展现状与未来。
方法：
图示说明
3、教学手段：
火电厂生产过程、锅炉原理教学光盘。
16.8、17.5MPa（国际单位）
3.我国电站锅炉蒸汽参数系列：
P4表1－1
1－3锅炉分类
1.按用途分类：
电站锅炉、工业锅炉、热水锅炉
2.按压力分类：
低压、次中压、中压、次高压、高压、超高压、压临界、临界
3.按容量分类：
大、中、小
4.按燃料品种分类：
燃煤锅炉、燃油锅炉、燃气锅炉
5.按燃烧方式分类：
火床炉（层燃炉）
火室炉（室燃炉）
旋风炉
鼓泡床锅炉（BFBB）
流化床锅炉循环床锅炉（CFBB）
增压流化床（PFBC）
【注】重要分类方式，画图讲授
6.按水循环方式分类：
自然循环锅炉、强制循环锅炉、直流锅炉、复合循环锅炉
7.按排渣方式分类：
固态排渣锅炉、液态排渣锅炉
8.按炉膛压力分类：
负压锅炉、正压（微正压〕锅炉、增压锅炉
9.按其他方式分类：
如机车锅炉、船舶锅炉等（略）
新技术介绍：
联合发电循环；
1．整体煤气化联合循环（IntergratedGasificationCombinedCycle即IGCC）
2．常压流化床燃烧联合循环（AFBC-CC）
3．增压流化床燃烧联合循环（PFBC-CC）
1－4锅炉的安全和经济指标
一、经济性指标：
1.锅炉热效率：
式1－3
2.锅炉净效率：
式1－4
3.锅炉燃烧效率：
ηgl=100-q3-q4[%]
二、安全性指标：
1.锅炉连续运行小时数：
开机后，无事故一次性运行小时数
2.锅炉的可用率：
式1－5
3.锅炉事故率：
式1－6
1－5电站锅炉型号的表示方法（补充）
实例：
HG670－13.8－540/540HG670－13.8/540HG-670/540
锅炉厂简介：
A（高压）、B（中压）、C（次中压）、D（低压）、E（热水）
电站锅炉型号命名全权：
HG－、SG－、BG－、WG－、DG－、升级CG-
A级：
哈锅－杭锅武锅－无锅－梧锅、
B级：
鞍山、济南、无锡、四川等十几家
C级：
江西、杭州、梧州、长锅等几十家
D级：
哈二锅、哈工锅、哈龙江、长文教、长工业、长三锅、吉锅、沈阳、四平、辽原、
通辽、延吉等204家。
生产工业锅炉，目前全国240万台。
E级：
分布于全国各市、县、乡镇大约2000多家。
第二章锅炉受热面
辐射受热面：
水冷壁、辐射过热器、
锅炉受热面半辐射受热面：
半辐射式过热器（屏式过热器）、
对流受热面：
过、再热器、锅炉管束、省煤器、空气预热器、防渣管
黑板左侧画：
锅炉结构图，T—S图
2－1水冷壁
●从锅炉发展史口述水冷壁的由来
一、水冷壁的工作特点：
辐射换热
二、水冷壁的作用（P22）：
主蒸发受热面
1.强化传热、节省钢材……？
比较对象不明确！
2.保护炉墙
3.防止结渣？
……说法不严密
4.悬吊敷管炉墙
5.主蒸发受热面
三、水冷壁的结构与布置（P22－26）
1.规格：
Φ45、Φ51、Φ57、Φ60、Φ63.5、Φ76，壁厚δ＝3～5
2.材质：
无缝钢管10g、15g、20g
3.布置方式：
单炉室（沿炉内墙四周垂直布置）；
双炉室（中间设有双面曝光水冷壁）。
4.结构参数：
s/de/d对热力特性的影响（第十四章介绍）
光管水冷壁：
制造简单、加工方便、膨胀均匀。
5.类型膜式水冷壁：
气密性好、受热面积大、便于吊装、
可采用轻型敷管炉墙。
（图2－2）
内螺纹管水冷壁：
管内扰动强烈、防止膜态沸腾、（常用于强制流动锅炉）（图2－3）
6.应用实例：
P25图2－6，P26图2－7。
2－2过热器与再热器
一、过热器与再热器的作用与特点
二、过热器与再热器的结构
三、热偏差
四、汽温调节
2－3省煤器与空气预热器
第三章锅炉燃料
分类
探明储量
使用年限
我国地位
常
固体燃料（煤炭）
32000亿吨
200
第一
规
矿物质能
液体燃料（石油）
32亿吨
50
第十一
能
气体燃料（天然气）
3800m3
32
第十四
源
木质能
可再生能源:
木材、木炭、沼气、玉米芯、牛粪等
新能源
核能、地热能、太阳能、潮汐能、风能等
注】:
煤炭—探明保有储量32000亿吨,保有储量7691亿吨,可开采储量4000～5000亿吨。
3-1煤的常规特性
一、煤的元素分析成分：
1.碳C:
主要可燃成分,完全燃烧放热量32700kj/kg,在煤中含量变化较大30～90％,地质年龄越长,含碳越多,放热量越高,但不易着火与燃烬。
2.氢H:
可燃成分,放热量120000kj/kg,是碳的3倍,含量低1～6％,有利元素,。
3.氧O:
可助燃,但含量低,杯水车薪,视为杂质。
4.氮N:
不可燃,含量低,燃烧反应可生成NOX,有害成分。
5.硫S:
可燃,放热量低904kj/kg,可生成SOx,有害成分。
可燃硫Sr有机硫（与C、H、O组成的有机化合物）
硫黄铁矿硫（FeS2）
硫酸盐硫Sly（CaSO4、MgSO4、FeSO4等）—属于灰分
1993年我国成为石油的净进口国；
1999年超过进口依存境界线20%；
2000年进口石油7000万吨，占30%；
6.水分M外部水分（收到基水分、应用基水分、表面水分、风干水分）
内部水分（空气干燥基水分、分析基水分、固有水分、内在水分）
7.灰分A:
杂质,污染环境,磨损受热面,含量变化10%-50％。
二、煤的分析基准：
1.收到基:
Car+Har+Oar+Nar+Sar+Aar+Mar=100〔％〕
2.空气干燥基:
Cad+Had+Oad+Nad+Sad+Aad+Mad=100〔％〕
3.干燥基:
Cd+Hd+Od+Nd+Sd+Ad=100〔％〕
4.干燥无灰基:
Cdaf+Hdaf+Odaf+Ndaf+Sdaf=100〔％〕
三、煤的工业分析成分及实验：
1.煤的工业分析成分:
水分、挥发分、灰分、固定碳
2.工业分析与元素分析的关系:
见下表
收到基Car+Har+Oar+Nar+Sar+Aar+Mar=100
空气干燥基Cad+Had+Oad+Nad+Sad+Aad+Mad=100
干燥基Cd+Hd+Od+Nd+Sd+Ad=100
干燥无灰基Cdaf+Hdaf+Odaf+Ndaf+Sdaf=100
C
MfMadSrNOHSlyA
ChfCgd
水分挥发分固定碳灰分
焦炭
3.工业分析实验:
见实验指导书。
四、各种基准的换算:
例题:
已知Mar、Mad,试将空气干燥基的各种成分换算成收到基。
证明:
即推导换算系数Kad-ar
∵同种燃料去出全部水分其干燥基成分不变
∴可以分别用收到基和空气干燥基表示干燥基,也就是说用干燥基将收到基和空气干燥基联系起来。
∵
故:
令:
式中:
kad-ar—空气干燥基换算为收到基的换算系数
所以:
Car=kad-arCad
同理:
Har=kad-arHad;
Oar=kad-arOad;
Nar=kad-arNad;
Sar=kad-arSad;
Aar=kad-arAad。
●不同基准的换算系数:
表3－1（55页）
●换算系数的适用条件:
1）除水分、低位发热量之外的各种成分的换算。
2）适用高位发热量和挥发分的换算。
3）对于水分:
式中:
Mf—外部水分;
Mad—内部水分即空气干燥基水分。
作业1:
推导换算系数Kadf-ar
作业2:
某种煤收到基含碳量为41％。
由于受外界条件的影响，其收到基水分由15％减少到10％，收到基灰分由25％增加到35％，试求其水分和灰分变化后的收到基含碳量（要求先推导换算公式，后计算）。
五、煤的发热量及其测定（实验）
发热量:
单位质量的燃料完全燃烧所放出的量,kj/kg。
1.弹筒发热量:
用氧弹量热计所测得的燃料发热量,Qad.b。
2.高位发热量:
若燃料完全燃烧,产生的水未放出气化潜热（以液态的形式存在）,则所得到的发热量称为高位发热量,Qgr。
3.低位发热量:
若燃料完全燃烧,产生的水释放出气化潜热（以汽态的形式存在）,则所得到的发热量称为低位发热量,Qnet。
4.发热量的测定:
实验指导书。
5.三者关系及换算:
1）Qb＞Qgr＞Qnet
2）Qad.gr=Qad.b-（95Sad.b+αQad.b）（3-8）
式中:
Qad.gr—空气干燥基高位发热量;
Qad.b—空气干燥基弹筒发热量;
Sad.b—弹筒清洗液测得的含硫量;
α—硝酸生成热的比例系数;
P57
3）
4）r—水的汽化潜热,2300kj/kg。
＝Qar.gr-206Har-23Mar（3-9）
六、几个重要概念
1.标准煤:
Q=7000kcal/kg=29270kj/kg
2.劣质煤:
Q=3000kcal/kg=12500kj/kg
3.煤的折算成分
折算水分:
=〔％〕（3-11）
折算灰分:
〔％〕（3-12）
折算硫分:
〔％〕（3-13）
七、灰分特性
1.灰分的特性温度及实验方法:
将高20mm,底边长为7mm的等边三角形直角灰锥,放入电炉中加热,观察变化……。
试样变形温度DT软化温度ST流动温度FT
2.影响灰的熔融性的主要因素:
1.灰分成分的影响:
碱性氧化物—Fe2O3、CaO、MgO、Na2O、K2O等。
酸性氧化物—SiO2、Al2O3、TiO3等。
对灰熔点的影响碱性氧化物↑灰熔点↓
酸性氧化物↑灰熔点↑
2.周围介质的影响:
a）氧化性介质
升级会员 