《热力发电厂》教案.docx

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《热力发电厂》教案

中原工学院《热力发电厂》教案

能源与环境学院

系别:

热能与动力工程系任课教师:

于海龙

绪论

教学目的:

掌握电能生产的特点及其要求,熟悉热力发电厂的类型,了解我国的电力发展概况及其发展政策。

内容提要:

电能的特点以及对电力生产的要求,发电厂的分类,我国电力工业发展概况及发展政策,本课程的学习要求。

一、电力工业在国民经济中的地位和作用

二、电力生产的特点及基本要求

三、各种类型的热力发电厂

四、我国电力工业的技术政策及国内外电力工业的发展概况

五、本课程在电厂热能动力设备专业中的地位和作用

授课时间:

20分钟

重点内容:

各种类型的热力发电厂

板书:

以黑板粉笔书写为主

第一章热力发电厂动力循环及其热经济性

教学目的:

掌握评价热力发电厂热经济性的主要方法。

内容提要:

第一节热力发电厂热经济性的评价方法

本单元主要讲述评价热力发电厂热经济性的主要方法:

热量法、熵方法和火用方法。

授课时间:

70分钟

重点内容:

评价热力发电厂热经济性的主要方法:

热量法、熵方法。

板书:

以黑板粉笔书写为主,并辐以幻灯片。

难点:

评价热力发电厂热经济性的主要方法:

热量法、熵方法。

思考题:

发电厂在完成能量的转换过程中,存在哪些损失?

其中哪一项热损失最大?

为什么?

教学目的:

掌握凝汽式发电机组的主要热经济性指标以及朗肯循环、回热循环的热经济性,掌握蒸汽初参数对发电厂热经济性的影响规律。

内容提要:

第二节热力发电厂热经济性的评价方法

本单元主要讲述凝汽式发电厂的主要热经济性指标和发电厂的动力循环。

一、汽轮发电机组的汽耗量和汽耗率

二、汽轮发电机组的热耗量和热耗率

三、发电厂的热耗量和热耗率

四、发电厂的煤耗量和煤耗率以及标准煤耗率

五、全厂供电标准煤耗率

第三节发电厂的动力循环

一、朗肯循环及其热经济性

二、回热循环及其热经济性:

（一）给水回热加热的意义

（二）给水回热加热的热经济性

（三）影响回热过程热经济性的因素

三、蒸汽初参数对发电厂热经济性的影响

（一）提高初温对理想循环热效率的影响

（二）提高初温对汽轮机的绝对内效率的影响

（三）提高初压对理想循环热效率的影响

（四）提高初压对汽轮机的绝对内效率的影响

（五）提高蒸汽初参数对发电厂热经济性的影响

（六）最有利蒸汽初压

（七）提高蒸汽参数受到的限制

（八）采用高参数大容量机组的意义

授课时间:

90分钟

重点内容:

凝汽式发电厂的主要热经济性指标,蒸汽初参数对发电厂热经济性的影响。

板书:

以黑板粉笔书写为主,并辐以幻灯片。

难点:

蒸汽初参数对发电厂热经济性的影响。

思考题:

1、发电厂有哪些主要热经济性指标?

它们的关系是什么?

2、为什么说标准煤耗率是一个比较完善的热经济性指标?

教学目的:

掌握凝汽式发电机组蒸汽终参数对电厂热经济性的影响以及中间再热循环的热经济性。

了解热电联产循环和蒸汽—燃气联合循环。

内容提要:

第三节发电厂的动力循环

四、蒸汽终参数对电厂热经济性的影响

（一）降低终参数对电厂热经济性的影响

（二）降低蒸汽终参数的极限

（三）凝汽器的最佳真空

五、蒸汽中间再热循环及其热经济性

（一）蒸汽中间再热的目的

（二）蒸汽中间再热的经济性

（三）蒸汽中间再热参数

（四）蒸汽中间再热的方法

1、烟气再热

2、蒸汽再热

3、用中间载热质再热蒸汽的方法

（五）再热对回热经济性影响

1、再热队回热热经济性的影响

2、再热队回热分配的影响

六、热电联产循环

（一）热电联产的概念

（二）热电联产的热经济性

（三）热电联产的优点

（四）热电联产国内外的现状

（五）热电冷三联产

七、燃气—蒸汽联合循环

（一）燃气轮机简介

（二）燃气—蒸汽联合循环

（三）燃气—蒸汽联合循环的类型

（四）燃煤的联合循环

（五）注蒸汽的燃气轮机联合循环

授课时间:

90分钟

重点内容:

蒸汽终参数对电厂热经济性的影响;蒸汽中间再热循环及其热经济性。

板书:

以黑板粉笔书写为主,并辐以幻灯片。

难点:

蒸汽终参数对电厂热经济性的影响。

思考题:

1、再热对回热机组热经济性有什么影响?

2、蒸汽中间再热必须具备哪些条件才能获得较好的经济效益?

作业:

教材49页第4、6、11、14、22题

教学目的:

掌握回热加热器的型式,给水除氧的方法,热力除氧的原理及除氧器的类型、结构及其热经济性,重点掌握表面式加热器及系统。

内容提要:

第二章发电厂的回热加热系统

第一节回热加热器的型式

一、混合式加热器

1、混合式加热器及其系统的特点

2、混合式加热器的结构

二、表面式加热器

1、表面式加热器及其系统的特点

2、表面式加热器的结构

第二节表面式加热器及系统的热经济性

一、表面式加热器的端差

二、抽气管道压降及热经济性

三、蒸汽冷却器及其热经济性分析

1、蒸汽冷却器的类型

2、蒸汽冷却器的连接方式

3、外置式蒸汽冷却器两种连接方式的比较

四、表面式加热器的疏水方式及热经济性分析

五、实际机组回热原则性热力系统

第三节给水除氧及除氧器

一、给水除氧的必要性

二、给水除氧方法

1、化学除氧

2、物理除氧

三、热力除氧原理

四、热力除氧器类型及结构

五、除氧器的热平衡及自生沸腾

授课时间:

90分钟

重点内容:

表面式加热器系统的特点、结构及热经济性分析。

板书:

以黑板粉笔书写为主,并辐以幻灯片。

难点:

蒸汽冷却器及其表面式加热器的热经济性分析。

思考题:

1、回热加热器有几种类型?

2、为什么现代电厂一般都采用以表面式加热器为主的回热系统?

教学目的:

掌握给水除氧的方法,除氧器的运行方式以及汽轮机原则性热力系统计算的基本公式、方法和步骤。

了解除氧器的热平衡问题及自生沸腾现象。

内容提要:

第四节除氧器的运行及其热经济性

一、除氧器的运行方式

二、除氧器气源的连接方式

三、除氧器的滑压运行

1、负荷骤增

2、负荷骤降

3、给水泵不汽蚀的条件

4、滑压运行除氧器防止给水泵汽蚀的措施

四、无除氧器热力系统

第五节汽轮机原则性热力系统计算

一、计算目的及基本公式

1、计算目的

2、计算的基本公式

二、计算方法和步骤

三、汽轮机组热力系统计算中应注意的几点

四、常规法计算示例

授课时间:

90分钟

重点内容:

除氧器的滑压运行,汽轮机原则性热力系统计算得基本公式。

板书:

以黑板粉笔书写为主。

难点:

除氧器的滑压运行。

思考题:

1、除氧器的不同运行方式对除氧器汽源联机方式有什么要求?

2、为确保滑压运行中给水泵不放生汽蚀,有哪些预防措施?

作业:

教材89页第3、6、9、12题

教学目的:

掌握热负荷的分类及其计算、热电联产总耗热量的分配、热电厂总的热经济性指标及其热电联产节约燃料的条件。

了解热负荷的分类及其计算、热电厂的热化系数与供热机组的选择问题。

内容提要:

第三章热电厂的热经济性及其供热系统

第一节热负荷及其载热质

一、热负荷的分类及计算

（一）季节性热负荷

1.供暖设计热负荷

2.通风设计热负荷

（二）全年性热负荷

1.生活用热设计热负荷

2.生产工艺用热设计热负荷

（三）热负荷图

二、载热质及其选择

第二节热电联产生产及热电厂总热耗量的分配

一、热电联产

二、热电厂总热耗量的分配

1、热量法

2、实际焓降法

3、做功能力法

第三节热电厂的主要热经济指标与热电联产节约燃料的条件

一、热电厂总的热经济性指标

1、热电厂的燃料利用系数

2、供热机组的热化发电率

二、热电厂的分项热经济指标

1、发电方面的热经济指标

2、供热方面的热经济指标

三、热电联产较分产的燃料节约量

（一）比较的基础

（二）联产较分产的节煤量

第四节热电厂的热化系数与供热式机组的选型

一、热化系数

二、供热机组的选择

1、供热机组的机型选择

2、供热机组单位容量的选择

授课时间:

90分钟

重点内容:

热电厂总热耗量的分配、热电厂的主要热经济指标。

板书:

以黑板粉笔书写为主,并辐以幻灯片。

难点:

热电厂总热耗量的分配。

思考题:

热电厂总热耗量为和要进行分配?

常用的分配方式有哪几种?

其实质是什么?

第七次课（实验课）

教学目的:

掌握发电厂的热力过程。

了解热电联产循环。

内容提要:

发电厂的热力过程灯光演示实验。

实验时间:

90分钟

重点内容:

发电厂的热力过程。

板书:

以实际操作和实验教师现场讲解为主,并辐以必要的板书。

教学目的:

掌握热力系统的概念及主要设备的选择原则,发电厂工质损失及补水系统、工质回收及废热利用系统。

了解发电厂的类型。

内容提要:

第四章发电厂的热力系统

第一节热力系统及主设备选择原则

一、热力系统

二、发电厂类型和容量的确定

三、主要设备选择原则

（一）汽轮机组

1、汽轮机容量

2、汽轮机参数

3、汽轮机台数

（二）锅炉机组

1、锅炉参数

2、锅炉类型

3、锅炉容量与台数

第二节发电厂的辅助热力系统

一、工质损失及补充水系统

（一）工质损失

（二）补充水引入系统

二、工质回收及废热利用系统

（一）汽包锅炉连续排污利用系统

（二）轴封蒸汽回收及利用系统

（三）辅助蒸汽系统

授课时间:

90分钟

重点内容:

热力系统中主要设备的选择原则,发电厂的辅助热力系统。

板书:

以黑板粉笔书写为主,并辐以幻灯片。

难点:

工质回收及废热利用系统。

思考题:

1、汽轮机组合锅炉机组选择原则是什么?

2、电厂补充水通常采用什么方法除盐?

对亚临界压力汽包锅炉和

超临界压力直流锅炉为何还要对凝结水进行经处理?

作业:

教材192页第2、5题

教学目的:

掌握凝汽式发电机组蒸汽终参数对电厂热经济性的影响以及中间再热循环的热经济性。

了解热电联产循环和蒸汽—燃气联合循环。

内容提要:

第三节发电厂原则性热力系统举例

一、亚临界参数机组发电厂原则性热力系统

二、超临界参数机组发电厂原则性热力系统

三、供热机组热电厂原则性热力系统

四、火电厂单机容量最大机组的发电厂原则性热力系统

第四节发电厂原则性热力系统计算

一、计算目的

二、计算的原始资料

三、基本计算公式及步骤

授课时间:

90分钟

重点内容:

发电厂原则性热力系统计算。

板书:

以黑板粉笔书写为主,并辐以幻灯片。

难点:

发电厂原则性热力系统计算。

思考题:

什么是发电厂原则性热力系统?

它的特点和作用是什么?

它由那些局部系统组成?

第十次课

教学目的:

掌握发电厂管道阀门管径和壁厚的计算方法、发电厂主蒸汽系统的类型与选择和设计时应注意的问题。

熟悉发电厂的管道规范、管道附件和阀门等设备。

内容提要:

第五节发电厂的管道阀门

一、管道规范

（一）设计压力

1、蒸汽管道的设计压力

2、水管道设计压力

（二）设计温度

1、蒸汽管道的设计温度

2、水管道的设计温度

（三）管道的公称压力和公称通径

1、公称压力PN

2、公称通径DN

二、管径和壁厚的计算

1、管道内径计算

2、管子壁厚的计算

三、管道附件、阀门

1、阀门类型

2、阀门的选择

3、阀门的使用

第六节主蒸汽系统

一、主蒸汽系统的类型与选择

1、单母管制系统（集中母管制系统）

2、切换母管制系统

3、单元制系统

二、主蒸汽系统设计时应注意的几个问题

1、高、中压主汽阀和高压缸排汽止回阀

2、温度偏差及其对策

3、主蒸汽及再热蒸汽压损及管径优化

授课时间:

90分钟

重点内容:

管道阀门管径和壁厚的计算方法、发电厂主蒸汽系统的类型与选择。

板书:

以黑板粉笔书写为主,并辐以幻灯片。

难点:

管道阀门管径和壁厚的计算。

思考题:

1、管道的公称压力与管内介质工作压力之间的关系是什么?

为什么?

2、管道的公称通径与管道实际内径有什么关系?

为什么?

作业:

教材192页第8题

教学目的:

掌握旁路系统的类型及作用、给水系统的类型及选择、给水流量的调节方法。

了解热电联产循环和蒸汽—燃气联合循环。

内容提要:

第七节中间再热机组的旁路系统

一、旁路系统的类型及作用

1、旁路系统的类型

2、保护再热器

3、回收工质,降低噪音

4、防止锅炉超压

二、常用旁路系统的类型

1、三级旁路系统

2、两级旁路串联系统

3、两级旁路并联系统

4、整机旁路系统

三、两级旁路串联系统设计及运行

1、旁路系统的容量

2、旁路系统的控制要求

3、旁路系统的执行机构

4、旁路系统的运行

四、不设旁路系统的措施

五、直流锅炉的启动旁路系统

第八节给水系统

一、给水系统的类型及选择

1、单母管制系统

2、切换母管制系统

3、单元制系统

二、给水流量调节及给水泵配置

（一）给水流量调节

（二）给水泵的配置

1、给水泵的选择

2、给水泵的连接方式

三、给水系统的全木鞍型热力系统及其运行

授课时间:

90分钟

重点内容:

旁路系统的类型;给水系统的类型、给水流量调节。

板书:

以黑板粉笔书写为主,并辐以幻灯片。

难点:

给水流量调节。

思考题:

1、不设旁路系统的大型机组,采取什么措施来确保再热器的安全和机组运行的可靠性、经济性?

2、给水系统中给水泵进出口设置了什么样的阀门、附件和管道?

教学目的:

掌握回热全面性热力系统及其运行以及发电厂全面热力系统。

熟悉发电厂疏放水系统。

内容提要:

第九节回热全面性热力系统

一、回热抽汽隔离阀与止回阀

二、表面式加热器的疏水装置

三、轴封加热器

四、表面式加热器的水侧旁路及保护装置

五、回热系统中的抽空其管路

六、回热系统中的水泵

七、回热系统中的备用管路

八、加热器的运行监督和保护

1、加热器启动

2、加热器停运

3、加热器端差监视

4、疏水水位监控

5、加热器的保护

九、除氧器的全面性热力系统及运行

1、低负荷汽源的切换与备用汽源的设置

2、除氧器的压力调节和保护

3、除氧器的水位调节和保护

4、排汽调整及利用

5、除氧器的启动

第十节发电厂疏放水系统

第十一节发电厂全面性热力系统

授课时间:

90分钟

重点内容:

回热全面性热力系统及其运行。

板书:

以黑板粉笔书写为主,并辐以幻灯片。

难点:

加热器的运行监督和保护、除氧器的全面性热力系统及运行

思考题:

1、回热加热器的水侧旁路通常有哪几种类型?

各有何优点?

2、回热加热器及凝结水泵入口处为什么要设计抽空其管路?

而给

水泵入口处不需要设置抽空其管路?

作业:

教材192~193页第12、14、16、18、19题

教学目的:

熟悉发电厂燃料输送系统、供水系统的作用、设备及运行、供水量的计算。

内容提要:

第六章火电厂输煤系统及供水系统

第一节火电厂输煤系统及煤场设备

一、概述

二、卸煤和受煤

1、铁路来煤的卸煤和受煤装置

2、其他形式来煤的卸煤设备

三、储煤场及煤场机械

四、煤的筛分、破碎、输送及其他辅助设备

1、煤筛和碎煤机

2、带式输送机

3、其他辅助设备

第二节火电厂的供水系统

一、发电厂供水量的计算

二、发电厂的水源和供水系统

（一）水源

（二）对供水系统的要求

（三）供水系统的选择

1、供水系统的分类

2、系统选择的一般原则

（四）直流供水系统

1、岸边水泵房系统

2、中继泵房系统

3、厂区内泵房系统

4、具有排水水能回收的系统

（五）循环供水系统

1、冷却水池循环供水系统

2、喷水池循环供水系统

3、冷却塔循环供水系统

（六）循环水泵的选择

三、火电厂干式冷却系统

1、直接空冷系统

2、混合式凝汽器间接空冷系统

3、表面式凝汽器间接空冷系统

4、装设空冷系统的适宜条件

授课时间:

90分钟

重点内容:

火电厂输煤系统、供水量的计算、发电厂的水源和供水系统。

板书:

以黑板粉笔书写为主,并辐以幻灯片。

难点:

发电厂供水量的计算。

教学目的:

熟悉火力发电厂的除尘和除灰系统及其主要设备和设备的运行,为今后现场工作打下良好基础。

内容提要:

第七章火电厂的除尘和除灰系统

第一节火电厂的除尘设备

一、环境保护对除尘的要求

二、除尘器的效率

三、粉尘的性质

1、粉尘粒径及分散度

2、粉尘的密度与堆积密度

3、粉尘的湿润性

4、粉尘的荷电性与导电性

四、除尘设备

1、干式除尘器

2、湿式除尘器

3、袋式除尘器

4、电器除尘器

第二节火电厂的除灰系统

一、水力除灰

二、气力除灰系统

1、空气斜槽输送系统

2、负压气力除灰系统

3、正压气力除灰系统

4、正负压联合输送系统

三、除灰系统的选择

四、灰渣的综合利用

授课时间:

90分钟

重点内容:

除尘器的选路和除尘设备、水力和气力除灰系统。

板书:

以黑板粉笔书写为主,并辐以幻灯片。

难点:

除尘器效率的计算和正负压联合输送除灰系统。

第十五次课（习题课）

教学目的:

对本课程内容进行归纳总结,形成系统,使学生更易于记忆和理解,以及提高学生运用综合知识解决的实际问题的能力。

内容提要:

本课程重点讲授的全部内容。

授课时间:

90分钟

重点内容:

本次所授内容全部为重点内容。

板书:

以黑板粉笔书写为主。

难点:

讨论:

1、如何才能更好地掌握本门课程所讲授的重点内容?

你是如何复习和掌握的?

2、你对本门课程的讲授方法有什么好的建议和意见?