电站锅炉手册PDF电子书下载

第一章　锅炉的分类及结构 1

第一节　锅炉的构成及分类 1

一、锅炉的工作原理 1

二、锅炉的基本构成 2

三、锅炉的分类 2

第二节　锅炉的参数、型号及技术经济指标 4

一、锅炉参数 4

二、锅炉型号 6

三、锅炉技术经济指标 7

第三节　蒸发受热面内的工质流动方式 8

一、自然循环 8

二、控制循环 9

三、直流锅炉 9

四、复合循环 9

第四节 自然循环锅炉的结构 13

一、中压自然循环锅炉 13

二、高压自然循环锅炉 14

三、超高压自然循环锅炉 16

四、亚临界压力自然循环锅炉 20

第五节　控制循环锅炉的结构 31

一、300MW控制循环锅炉 31

二、600MW控制循环锅炉 34

第六节　直流锅炉的结构 38

一、直流锅炉管屏的基本型式 38

二、国产300MW亚临界压力直流锅炉 41

三、924t/h苏尔寿亚临界压力直流锅炉 42

四、德国1898t/h亚临界压力直流锅炉 43

五、1900t/h超临界压力直流锅炉 44

六、800MW超临界压力直流锅炉 45

七、4218t/h超临界压力直流锅炉 47

第七节　复合循环锅炉的结构 47

一、苏尔寿947t/h低循环倍率塔式锅炉 48

二、捷克1650t/h低循环倍率塔式锅炉 49

三、亚临界压力部分负荷复合循环锅炉 50

四、超临界压力部分负荷复合循环锅炉 51

第八节　电站锅炉的发展趋势 52

一、容量和参数 52

二、变压运行超临界压力锅炉 54

三、燃烧技术 54

四、受热面结构 54

五、金属材料 54

六、可靠性技术 55

七、洁净煤发电技术 55

参考文献 57

第二章　锅炉的主要受热面 58

第一节　蒸发受热面 58

一、自然循环锅炉的蒸发受热面 58

二、强制循环锅炉的水冷壁 62

第二节　过热器和再热器 65

一、对过热器和再热器的要求 65

二、对流过（再）热器 66

三、屏式过热器 69

四、壁式过（再）热器 71

五、顶棚过热器和包覆管过热器 73

第三节　汽温特性与蒸汽温度调节方法 74

一、汽温特性 74

二、汽温调节的基本要求 74

三、蒸汽侧调温方法 75

四、烟气侧调温方法 78

第四　节省煤器 83

一、省煤器的作用及种类 83

二、钢管式省煤器 83

三、省煤器设计中应考虑的问题 85

四、省煤器的起动保护 89

第五节　空气预热器 90

一、概述 90

二、管式空气预热器 90

三、回转式空气预热器 95

四、热管式空气预热器 111

第六节　过热器和再热器的积灰与腐蚀 112

一、过热器与再热器的高温积灰 112

二、烟气侧的高温腐蚀 112

三、防止高温积灰与腐蚀的措施 114

第七节　低温受热面的积灰、磨损和腐蚀 115

一、低温受热面的积灰及其防止措施 115

二、低温受热面的飞灰磨损及其防止措施 116

三、尾部受热面的低温腐蚀 124

参考文献 129

第三章　燃料与燃烧计算 130

第一节　燃料及其成分 130

一、燃料 130

二、燃料成分 130

三、燃料的成分基准及其换算 131

第二节　燃料的某些特性 132

一、燃料的发热量 132

二、煤的着火及燃烧特性 135

三、煤灰的特性 140

第三节　燃料分类 141

一、固体燃料 141

二、液体燃料 145

三、气体燃料 146

第四节　燃料燃烧所需空气量计算 147

第五节　燃烧产物计算 147

一、完全燃烧时的燃烧产物（α≥1） 148

二、不完全燃烧时的燃烧产物（α＜1） 149

三、烟气分析 150

第六节　锅炉热平衡计算 153

一、热平衡基本概念 153

二、锅炉输入热量 153

三、锅炉有效利用热量 154

四、各项热损失 155

五、锅炉效率ηb 157

六、锅炉热效率试验 157

第七节　国外热平衡计算方法简介 158

一、日本三菱公司计算锅炉热效率的方法 158

二、ASME PTC 4.1 159

参考文献 160

第四章　煤粉制备及其系统 161

第一节　煤的磨制特性 161

一、煤的可磨性系数 161

二、煤的磨损指数 161

三、煤粉特性 162

第二节　磨煤机的分类和制粉系统的类型 164

一、磨煤机的分类 164

二、制粉系统的类型 167

三、磨煤机和制粉系统的选择 171

第三节　磨煤机的结构和性能参数计算 172

一、钢球磨煤机的结构和性能参数计算 172

二、中速磨煤机的结构和性能参数计算 183

三、风扇式磨煤机的结构和性能参数计算 194

第四节　制粉系统的其他部件 202

一、原煤仓 202

二、煤粉仓 203

三、给煤机 204

四、输粉机 208

五、给粉机 209

六、 209

粗粉分离器 209

七、细粉分离器 214

八、锁气器 215

九、煤粉分配器 217

十、煤粉混合器 218

十一、节流元件 220

十二、制粉系统的风机 220

第五节　制粉系统的热力计算 222

一、干燥剂量的计算 222

二、干燥剂初温的计算 224

三、干燥剂组成成分的计算 228

四、干燥剂终温的确定 231

五、制粉系统末端干燥剂含湿量及露点计算 232

六、煤粉与一次风混合物温度的计算 233

第六节　制粉系统的空气动力计算 234

一、管道的阻力计算 235

二、制粉系统部件的阻力计算 243

三、制粉系统的阻力计算 245

参考文献 247

第五章　燃烧方式及燃烧设备 248

第一节　炉膛 248

一、对炉膛的要求 248

二、炉膛热负荷 248

三、炉膛尺寸 254

四、对燃烧器布置的要求 256

五、炉膛的运行异常 258

第二节　传统煤粉燃烧器 260

一、燃烧器的分类 260

二、旋流燃烧器 261

三、直流燃烧器 270

第三节　低NOx燃烧器 284

一、概述 284

二、空气分级燃烧 291

三、燃料分级燃烧 310

四、烟气再循环 313

五、浓淡燃烧 313

第四节　低质煤燃烧器 319

一、煤粉气流的着火 320

二、浓淡燃烧器 322

三、钝体燃烧器 342

四、船形燃烧器 347

五、大速差射流型燃烧器 349

六、偏置射流型燃烧器 352

七、夹心风燃烧器 353

八、预燃室燃烧器 354

九、W型火焰燃烧技术 358

第五节　液态排渣炉和旋风炉 366

一、液态排渣炉 366

二、旋风炉 368

三、液态排渣炉和旋风炉的特殊问题 370

第六节　流化床燃烧 371

一、概述 371

二、典型的循环流化床锅炉 374

三、循环流化床锅炉的主要部件 380

四、增压循环流化床联合循环（PFBC-CC）发电技术 384

第七节　燃气炉与燃油炉 389

一、燃烧室的结构特点 389

二、气体燃料燃烧特点 389

三、气体燃烧器 390

四、油的燃烧特点 391

五、油燃烧器 392

六、油掺水燃烧 399

第八节　水煤浆的燃烧 401

一、水煤浆（CWM）的种类和用途 401

二、水煤浆的特性 401

三、水煤浆喷嘴 405

四、水煤浆调风器 401

五、燃油锅炉改烧水煤浆 409

第九节　点火装置 409

一、带煤粉预热室的点火装置 410

二、采用过渡燃料的点火装置 410

三、煤粉直接点火技术 411

参考文献 413

第六章　锅炉的整体设计布置 417

第一节　影响锅炉整体布置的因素 417

一、参数对整体布置的影响 417

二、锅炉容量对整体布置的影响 418

三、燃料性质对受热面布置的影响 418

第二节　锅炉整体布置方案 418

一、倒U型布置 418

二、T型布置 419

三、塔型布置 419

四、箱型布置 419

五、N型和M型布置 420

第三节　有关锅炉本体设计的几个问题 420

一、锅炉介质温度的选择 420

二、过热器及再热器系统 421

三、尾部受热面的布置 425

参考文献 427

第七章　锅炉水处理 428

第一节　概述 428

一、水处理对火力发电厂安全经济运行的影响 428

二、水中杂质的分类及相应的处理方法 428

第二节　锅炉补给水预处理——混凝、澄清和过滤 429

一、预沉淀和混凝 429

二、影响混凝效果的因素 429

三、常用的混凝剂和絮凝剂 429

四、混凝剂溶液的制备和投加 429

五、混凝澄清及其设备 430

六、水的过滤 432

第三节　离子交换水处理 434

一、离子交换软化水处理 435

二、离子交换除盐水处理 435

三、水的膜处理和膜技术与离子交换的联合应用 438

参考文献 439

第八章　汽水品质及其控制措施 440

第一节　蒸汽品质及蒸汽污染的原因 440

一、蒸汽品质指标 440

二、蒸汽污染原因及影响因素 440

三、提高蒸汽品质的途径 442

第二节　汽包及其内部装置 442

一、汽包的作用及结构 442

二、汽水分离装置 444

三、分段蒸发 448

四、蒸汽清洗 450

五、给水管、排污管、加药管和事故放水管 450

六、汽包内部装置的组合 451

第三节　锅内结垢及腐蚀 452

一、锅内水垢的形成及其分类 452

二、锅内水垢的危害及其防止 453

三、腐蚀的形成及其分类 453

四、锅内腐蚀及其防止 453

第四节　锅炉的水质指标 455

一、水质指标 455

二、电站锅炉的水质指标 456

第五节　锅内水处理 457

一、电站锅炉的锅内水处理 457

二、锅炉排污 457

参考文献 459

第九章　锅炉辅助设备 460

第一节　水位表 460

一、双色水位计 460

二、电接点水位计 460

三、汽包水位精确性分析 462

四、差压式低地位水位计 463

第二节　水位保护装置和水位调节器 464

第三节　锅炉水再循环泵 465

一、无轴封型锅炉水循环泵主要结构 466

二、泵的冷却系统 468

第四节　锅炉阀门 469

一、概述 469

二、闸阀 477

三、截止阀 479

四、锅炉水循环泵出口阀 482

五、调节阀 482

六、电动排汽阀 483

七、安全阀 485

第五节　吹灰器 491

一、吹灰器结构 492

二、吹灰器布置及系统 496

三、吹灰器运行 497

第六节　除渣设备 498

一、除渣方式 498

二、碎渣设备 501

参考文献 501

第十章　锅炉构架 503

第一节　锅炉构架的类型 503

一、框架式构架 503

二、桁架式构架 504

第二节　柱和梁的结构 505

一、柱的结构 506

二、梁的结构 506

三、连接方式 506

第三节　刚性梁 510

一、刚性梁的最大间距 510

二、连接结构 511

三、刚性梁的典型结构 511

参考文献 513

第十一章　炉墙与管道保温 514

第一节　炉墙与管道保温结构 514

一、炉墙的性能要求 514

二、炉墙分类 514

三、锅炉炉墙结构 514

四、设备与管道保温 519

第二节　炉墙材料 522

一、锅炉耐火材料 522

二、保温材料 529

三、填充及密封材料 533

四、防护材料 533

第三节　炉墙传热和管道保温计算 535

一、经济厚度计算方法 535

二、表面温度法 539

三、复合材料保温层厚度计算 539

四、允许热损失法 540

五、表面温度的计算 541

参考文献 541

第十二章　锅炉热力计算 542

第一节　概述 542

一、热力计算的任务 542

二、热力计算的方法与顺序 542

第二节　炉膛热力计算 545

一、炉膛几何尺寸的计算 545

二、炉膛传热计算的基本方程 547

三、我国常用的炉膛换热计算方法 550

四、欧美国家的几种热力计算方法 554

第三节　对流受热面的热力计算 557

一、基本方程 557

二、传热系数 558

三、传热温压 578

参考文献 582

第十三章　通风设备与通风阻力计算 583

第一节　通风计算的基本原理和计算公式 583

一、通风计算的目的 583

二、流动阻力 583

三、自生通风 584

四、烟、风道的全压降 585

第二节　锅炉烟气侧流动阻力计算 586

一、沿程摩擦阻力计算 586

二、局部阻力计算 590

三、横向冲刷管束阻力计算 596

四、烟道的全压降 602

第三节　锅炉空气侧阻力计算 605

一、冷风道 605

二、空气预热器 605

三、热风道 606

四、燃烧设备 606

五、自生通风 606

六、风道全压降 606

第四节　烟囱 607

一、大气的稳定度 607

二、污染物的最大落地浓度 609

三、烟囱排出的污染物量 611

四、烟囱高度及出口烟速 611

第五节　送、引风机 613

一、风机的基本知识 613

二、轴流式风机的结构特性 616

三、轴流送风机的运行和调节 617

四、离心式风机 619

五、风机的选择 620

参考文献 622

第十四章　锅炉水动力学 623

第一节　水动力计算的基础知识 623

一、管组和区段的划分 623

二、吸热量的分配 626

三、流动特性参数 631

四、管段内压降的计算 634

五、蒸发管内传热恶化工况的计算 654

第二节 自然循环锅炉水动力计算 659

一、循环回路计算方法 659

二、水循环可靠性校核 660

三、提高循环可靠性的方法 663

第三节　直流锅炉水动力学 664

一、水平布置蒸发受热面中的水动力特性 664

二、垂直布置蒸发受热面中的水动力特性 666

三、蒸发受热面中的脉动现象 669

四、蒸发受热面中的热偏差 670

第四节　控制循环锅炉水动力学 671

第五节　传热恶化及其防止措施 673

一、传热恶化现象 673

二、传热恶化校验及其防止措施 673

参考文献 676

第十五章　受热面热偏差及金属壁温计算 677

第一节　基本计算公式 677

一、热偏差系数计算公式 677

二、炉内受热管子金属壁温计算公式 677

第二节　流量不均匀系数 681

一、管组的平均阻力系数 681

二、并联各管长度的影响 681

三、并联各管内径或所用材料的影响 682

四、联箱内压力变化的影响 682

五、吸热不均匀的影响 683

六、总流量不均匀系数 683

第三节　热力不均匀系数 685

一、水冷壁的热力不均匀系数 685

二、对流烟道中管组沿宽度的热力不均匀系数 686

第四节　同屏（片）各管受热面积的不均匀性 686

一、炉膛火焰或管组前后烟气容积的影响 686

二、管屏间烟气容积的影响 687

三、同屏（片）各管长度偏差的影响 687

第五节　过热器和再热器的热偏差计算 688

一、屏式过热器和屏式再热器的热偏差计算 688

二、高温对流过热器和再热器的热偏差计算 689

三、低温对流过热器和再热器的热偏差计算 690

第六节　减小热偏差的方法 690

第七节　过热器和再热器的壁温计算 691

一、计算点及校验线的确定 691

二、计算点的蒸汽温度t 691

三、校验线上烟气的平均温度θ 692

四、计算点的热负荷qo 693

五、计算点的最大热负荷qmax 694

六、均流系数？ 696

第八节　水冷壁管的壁温计算 697

一、光管水冷壁的壁温计算 697

二、膜式水冷壁的壁温计算 698

参考文献 702

第十六章　强度计算 703

第一节　锅炉常用的金属材料 703

一、过热器和蒸汽管道用钢 703

二、水冷壁管和省煤器管用钢 703

三、汽包及联箱用钢 704

第二节　锅炉元件的许用应力 704

第三节　锅炉元件的计算壁温 706

第四节　锅炉元件的计算压力 708

第五节　锅炉圆筒形元件上孔排及焊缝的减弱 708

一、锅炉圆筒形元件的孔桥减弱系数 708

二、锅炉圆筒形元件的焊缝减弱系数 709

三、锅炉圆筒形元件的最小减弱系数 710

第六节　锅炉圆筒形元件的附加壁厚 711

第七节　锅炉主要受压元件的强度计算 711

一、汽包简体的强度计算 711

二、圆筒形联箱简体的强度计算 712

三、管子和锅炉范围管道的强度计算 713

四、凸形封头的强度计算 715

五、平端盖的强度计算 716

六、平端头和盖板的强度计算 717

七、孔的加强计算 717

第八节　锅炉元件的强度计算方法 719

一、设计计算 720

二、校核计算 720

第九节　锅炉受压元件的低周疲劳分析方法 720

一、ASME的疲劳分析方法 720

二、TRD的疲劳分析方法 721

三、PTM的疲劳分析方法 722

第十节　锅炉受压元件剩余寿命估算方法 722

一、以蠕变为主要失效方式的部件 722

二、以疲劳为主要失效方式的部件 723

三、疲劳-蠕变交互作用下的部件 723

参考文献 723

第十七章　环境保护 724

第一节　污染物排放标准 724

一、环境空气质量标准及大气污染物排放标准 724

二、水环境质量标准和污水排放标准 731

三、土壤环境质量标准 738

四、噪声标准 739

五、车间空气中生产性粉尘的最高容许浓度 740

六、国外有关环境保护的标准 741

七、排放单位换算 742

第二节　烟气除尘 742

一、烟尘的性质 743

二、烟尘的危害 746

三、除尘器的分类 747

四、除尘器的性能指标 747

五、湿式除尘器 750

六、电除尘器 756

七、过滤式除尘器 769

八、除尘器的选择 776

第三节　火电厂的脱硫技术 778

一、我国火电厂燃煤硫分及SO2排放 778

二、SO2的危害 780

三、脱硫技术的分类 782

四、烟气脱硫剂 784

五、烟气脱硫技术的综合评价 785

六、燃烧中脱硫——炉内喷脱硫剂脱硫 789

七、湿式烟气脱硫技术 796

八、半干式烟气脱硫技术 824

九、干式烟气脱硫技术 831

第四节　烟气脱硝技术 842

一、选择性催化还原法 843

二、选择性非催化还原法 845

三、非选择性催化还原法 846

四、湿法烟气脱硝 847

第五节　同时脱硫脱硝技术 847

一、电子束辐射技术 847

二、脉冲电晕技术 853

三、活性炭脱硫脱硝技术 854

四、其他同时脱硫脱硝技术 857

第六节　二氧化碳的减排与综合利用 861

一、温室气体和温室效应 861

二、减排CO2的措施 863

三、CO2的储存 863

四、CO2的综合利用 864

五、CO2的捕集 864

第七节　其他的洁净煤技术 864

一、煤炭洗选 865

二、型煤 867

三、煤炭气化 867

四、整体煤气化联合循环发电技术（IGCC） 880

五、燃料电池（FC） 889

第八节　粉煤灰的综合利用 895

一、概述 895

二、粉煤灰的化学特性 895

三、粉煤灰的物理特性 895

四、粉煤灰的结构特征 899

五、粉煤灰标准 900

六、粉煤灰的分级方法 901

七、粉煤灰在建材行业中的应用 905

八、粉煤灰在建筑工程中的应用 907

九、粉煤灰在农业、水产方面的应用 907

十、粉煤灰的精细利用 909

第九节　噪声控制技术 911

一、基本概念 911

二、噪声的危害 912

三、火电厂的主要噪声源及治理原则 912

四、磨煤机的噪声控制 914

五、风机的噪声控制 915

六、锅炉炉膛振动和噪声的控制 917

七、空气预热器振动和噪声控制 918

八、消声器 919

参考文献 924

第十八章　锅炉运行与维护 928

第一节　锅炉的启动与停止 928

一、单元制自然循环锅炉的滑参数启动 928

二、母管制自然循环锅炉的启动与停止 935

三、控制循环锅炉的启动 939

四、超临界压力锅炉的启动 946

第二节　锅炉的运行调节 946

一、汽包锅炉的运行调节 947

二、直流锅炉的运行调节 959

第三节　锅炉的维护与保养 961

一、湿法保养 962

二、干法和充气法保养 963

三、热法保养 964

四、采用除湿机保养 964

第四节　锅炉的酸洗与碱煮 965

一、概述 965

二、锅炉进行化学清洗的必要性和依据 965

三、锅炉化学清洗药剂的分类 966

四、化学清洗的工艺 970

五、化学清洗的系统 976

参考文献 977

第十九章 锅炉性能试验 978

第一节　试验导则 978

一、锅炉的热平衡系统 978

二、试验条件 978

第二节　输入—输出热量法锅炉热效率试验 980

一、测量内容 980

二、输入—输出热量法锅炉热效率计算 980

第三节　热损失法热效率试验 983

一、测量内容 983

二、热损失法锅炉热效率计算 983

第四节　锅炉热效率计算 987

一、简化热效率的计算 987

二、换算到保证条件下的锅炉热效率 987

第五节　测试方法 987

一、测点布置 987

二、温度测量 990

三、压力测量 992

四、流量测量 993

五、烟气成分分 995

析 995

六、灰渣取样分析 996

七、燃料取样分析 997

八、灰平衡测试方法 997

第六节　误差分析方法 998

一、输入—输出热量法热效率试验的误差分析 998

二、热损失法热效率试验的误差分析 999

参考文献 1000

第二十章　锅炉的自动控制 1001

第一节　分散控制系统简介 1001

一、分散控制系统的结构 1001

二、分散控制系统的硬件 1002

三、分散控制系统的软件 1003

四、分散控制系统的发展趋势 1003

第二节　模拟量控制系统 1004

一、单元机组协调控制系统 1004

二、燃烧控制系统 1013

三、汽包锅炉给水控制系统 1018

四、汽包锅炉蒸汽温度控制系统 1022

五、直流锅炉控制系统 1025

第三节　顺序控制系统 1027

一、可编程序控制器简介 1027

二、顺序控制的分级控制 1028

三、顺序控制的典型逻辑图 1029

四、功能组控制举例 1033

五、顺序控制设计和运行中要注意的几个问题 1033

第四节　炉膛安全监控系统 1034

一、炉膛安全监控系统的功能 1035

二、炉膛安全监控系统的构成 1035

三、火焰检测 1036

四、燃料安全系统 1040

五、燃烧器控制系统 1043

参考文献 1047