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第一章 锅炉的类别、参数及型号 1

第一节 锅炉及其分类 1

一、按用途分类 1

二、按结构分类 1

三、按循环方式分类 1

四、按出口工质压力分类 1

五、按燃烧方式分类 1

六、按所用燃料或能源分类 2

七、按排渣方式分类 2

八、按炉膛烟气压力分类 2

九、按锅筒布置分类 2

十、按炉形分类 2

十一、按锅炉房形式分类 2

十二、按锅炉出厂形式分类 2

第二节 锅炉设备及其工作过程 2

一、锅炉设备 2

二、锅炉设备的工作过程 3

第三节 锅炉参数与技术经济指标 3

一、锅炉参数 3

二、锅炉技术经济指标 5

第四节 锅炉型号 8

一、工业锅炉型号 8

二、电站锅炉型号 8

第二章 燃料、燃烧产物及热平衡计算 10

第一节 锅炉燃料 10

一、燃料的分类 10

二、燃料的成分组成 10

三、各种“基”的表示方法及“基”的换算 11

四、燃料的发热量及折算成分 12

第二节 煤的特性和分类 15

一、煤的工业分析 16

二、煤灰的熔融特性（煤灰熔点）及测定 20

三、煤灰的沾污特性 22

四、煤的可磨性和磨损性 22

五、煤粉的主要特性 23

六、煤的分类 24

第三节 煤着火燃烧和燃尽特性的最新研究成果 31

一、煤的着火稳燃特性 31

二、煤的燃尽特性和煤灰结渣特性 34

三、用工业分析数据表征煤的着火稳定性和燃尽性 40

四、混煤的着火燃烧特性 41

第四节 液体燃料的燃烧特性 41

一、液体燃料的燃烧特性 41

二、燃料油的分类 45

第五节 气体燃料的燃烧特性 47

一、气体燃料的主要燃烧特性 47

二、气体燃料的种类 56

第六节 燃料燃烧计算 59

一、燃料燃烧计算的任务和基本规则 59

二、燃烧所需空气量的计算 59

三、燃料燃烧产物（烟气量）的计算 62

四、燃烧产物焓的计算 64

五、燃烧计算表（汇总） 65

六、运行状态下，燃烧工况的监测 66

第七节 锅炉机组的热平衡 71

一、锅炉机组热平衡计算的任务和规则 71

二、锅炉效率及各项热损失的计算 71

三、锅炉燃烧所需燃料消耗量的计算 75

第八节 锅炉燃烧及热平衡计算示例 76

一、火床燃烧锅炉燃烧产物的焓及热平衡计算示例 76

二、煤粉燃烧锅炉燃烧产物的焓及热平衡计算示例 78

第九节 生物质和石油焦燃料的特性 80

一、生物质燃料 80

二、石油焦燃料 82

第三章 工业锅炉结构 84

第一节 火管锅炉结构 84

一、外燃烟管锅炉 84

二、卧式内燃烟火管锅炉 84

三、立式小横水管火管锅炉 85

四、立式直水管火管锅炉 86

五、立式弯水管火管锅炉 86

第二节 水火管锅炉结构 87

第三节 水管锅炉结构 87

一、单锅筒纵置式锅炉 87

二、单锅筒横置式锅炉 88

三、双锅筒纵置式锅炉 89

四、双锅筒横置式锅炉 89

第四节 热水锅炉结构 90

一、强制循环热水锅炉 91

二、自然循环热水锅炉 91

第四章 余热锅炉及特种锅炉的结构及设计 92

第一节 余热锅炉结构 92

一、余热锅炉分类 92

二、烟管型余热锅炉 93

三、水管型余热锅炉 94

第二节 特种锅炉结构 100

一、铸铁锅炉 100

二、间接加热锅炉 100

三、废料锅炉 102

四、特种工质锅炉 103

第三节 余热锅炉设计计算 104

一、余热锅炉整体布置 104

二、余热锅炉热力计算 105

三、余热锅炉水循环计算 109

第四节 特种锅炉设计计算 111

一、热力计算和阻力计算 111

二、强度计算 112

第五章 电站锅炉结构 113

第一节 自然循环电站锅炉结构 113

一、中压自然循环电站锅炉 113

二、高压自然循环电站锅炉 115

三、超高压自然循环电站锅炉 116

四、亚临界压力自然循环电站锅炉 118

第二节 多次强制循环电站锅炉结构 121

第三节 电站直流锅炉结构 126

一、亚临界直流锅炉 127

二、超临界直流锅炉 129

第四节 复合循环锅炉结构 134

一、部分负荷复合循环锅炉 134

二、全负荷复合循环锅炉 135

第六章 锅炉主要受热面的结构 140

第一节 锅炉蒸发受热面的结构 140

一、自然循环锅炉的水冷壁结构 140

二、强制循环锅炉的水冷壁结构 143

三、倾斜围绕式水冷壁与垂直上升管屏式水冷壁的连接方法 147

四、多次垂直上升管屏式水冷壁与位于上部的一次垂直上升管屏式水冷壁的连接方法 147

五、锅炉管束与凝渣管束结构 147

六、锅筒和集箱的支撑结构 147

七、水冷壁管的高温腐蚀及防止 148

第二节 锅炉过热器的结构 148

一、对流式过热器的结构 148

二、屏式过热器的结构 150

三、辐射式过热器的结构 152

四、炉顶过热器与包墙管过热器的结构 153

五、过热器的支持结构 153

六、过热器管的高温腐蚀及防止 154

第三节 锅炉再热器的结构 154

一、再热器的结构 154

二、再热器的支持结构 155

第四节 锅炉过热器和再热器的蒸汽温度调节 155

一、蒸汽温度变化及蒸汽温度调节方法分类 155

二、面式减温器法 155

三、喷水减温器法 157

四、汽-汽热交换器法 159

五、烟气再循环法 159

六、烟气挡板法 160

七、改变火焰位置法 160

第五节 锅炉省煤器的结构 161

一、省煤器的结构 161

二、省煤器的支持结构 164

三、省煤器的磨损与腐蚀 164

第六节 锅炉空气预热器的结构 165

一、空气预热器的结构 166

二、空气预热器的磨损与腐蚀 170

第七章 火床和火室燃烧设备 172

第一节 燃烧基本特性 172

一、浓度、温度和压力对燃烧化学反应速度的影响 172

二、燃烧反应热力特性参数 175

三、碳燃烧反应的控制及燃烧速度 183

四、影响炭球燃烧速度的其他因素 185

五、煤粒燃烧的一些试验结果 187

第二节 煤的火床燃烧 188

一、火床燃烧空气动力学特性 188

二、固定炉排炉 192

三、链条炉排炉 194

四、振动炉排炉 200

五、往复炉排炉 203

六、抛煤机炉排炉 205

七、其他形式的火床炉 207

八、火床炉的炉拱设计 208

九、火床炉的二次风设计 210

第三节 煤粉制备系统及设备 211

一、制粉系统分类 211

二、磨煤机 212

三、制粉系统热力计算 228

四、制粉系统的空气动力学 235

五、直吹式制粉系统的计算 240

六、磨煤机及制粉系统类型的选择 243

七、制粉系统的其他设备和部件 246

第四节 煤的火室燃烧 258

一、炉膛 259

二、燃烧器的分类 261

三、旋流式燃烧器 262

四、旋流式煤粉预燃室 275

五、直流式燃烧器 275

六、燃烧控制NOx排放的技术 302

第五节油、气燃烧 303

一、油的燃烧特点 303

二、油燃烧器 304

三、气体燃料的燃烧特点 315

四、气体燃烧器 317

第六节W型火焰锅炉 330

一、W型火焰锅炉炉膛的结构特点 330

二、W型火焰锅炉的燃烧器 333

三、W型火焰锅炉的炉内空气动力工况 334

第八章 流化床燃烧锅炉的特性、结构及计算 335

第一节 流化床燃烧锅炉的分类及发展 335

一、概述 335

二、流化床燃烧锅炉的分类 336

三、流化床燃烧锅炉的发展 337

第二节 流化床燃烧锅炉的结构 340

一、常压鼓泡流化床锅炉的总体结构 340

二、常压循环流化床锅炉的总体结构 344

三、增压、流化床锅炉的蒸汽-燃气联合循环发电系统 363

四、常压循环流化床锅炉的蒸汽-燃气联合循环发电系统 364

五、增压循环流化床锅炉的蒸汽-燃气联合循环发电系统 364

六、布风装置的结构 366

七、分离装置 369

八、回料装置 375

第三节 流化床锅炉的流态化特性与床内传热特性 377

一、流态化及其特性 377

二、流化床的特征速度 378

三、快速（循环）床的特征速度 381

四、鼓泡流化床锅炉燃烧室的气固两相流动工况 381

五、循环流化床锅炉燃烧室的气固两相流动工况 381

六、循环流化床锅炉其他部件内的气固两相流动工况 383

七、鼓泡流化床锅炉燃烧室中的传热特性 384

八、循环流化床锅炉燃烧室中的传热特性 386

第四节 流化床锅炉主要换热部件的设计 394

一、鼓泡流化床锅炉的燃烧室设计 394

二、循环流化床锅炉的燃烧室设计 396

三、循环流化床锅炉外置式受热面和对流受热面的设计 406

第五节 流化床锅炉的燃烧特点及烟气污染物排放量的控制 408

一、流化床锅炉的燃烧特点及影响因素 408

二、流化床锅炉烟气污染物的生成及排放量的控制 410

三、我国循环流化床锅炉的运行情况分析 413

第九章 锅炉热力系统及设计布置 416

第一节 锅炉参数、容量和燃料对受热面布置的影响 416

一、锅炉参数对受热面布置的影响 416

二、容量对锅炉受热面布置的影响 417

三、燃料对锅炉受热面布置的影响 418

第二节 锅炉热力系统 418

一、低压小容量工业锅炉的热力系统 418

二、中压中容量电站锅炉的热力系统 418

三、高压大容量电站锅筒锅炉的热力系统 419

四、超高压大容量电站锅筒锅炉的热力系统 419

五、亚临界压力大容量直流锅炉的热力系统 420

六、超临界压力大容量锅炉的热力系统 420

第三节 锅炉炉膛及对流受热面的设计布置 421

一、炉膛的设计布置 421

二、炉膛出口温度的选择 421

三、水冷壁的布置 421

四、对流受热面的设计布置 423

第十章 锅炉热力计算 429

第一节 炉膛辐射受热面的换热计算 429

一、概述 429

二、基本原理 429

三、炉膛几何尺寸计算 437

四、炉膛换热计算 439

第二节 半辐射和对流受热面的换热计算 445

一、传热基本方程式 445

二、对流传热系数的计算 448

三、辐射放热系数的计算 460

四、受热面污染系数、热有效系数和利用系数的计算 462

五、平均温压的计算 464

六、对流受热面传热计算方法 467

第三节 锅炉热力计算机计算 469

一、概述 469

二、计算机计算锅炉热力的基本方法及步骤 470

三、图表的处理 471

四、锅炉热力计算的计算机程序框图 473

第四节 锅炉机组热力计算示例 476

一、某1000t/h大型电站锅炉机组部分受热面热力计算示例 476

二、某130t/h中参数燃煤锅炉机组全部受热面热力计算示例 491

三、某600MW亚临界参数大型电站锅炉热力计算示例 513

第十一章 锅炉水动力学和管内传热 530

第一节 强制流动并联管组的水动力学 530

一、概述 530

二、热偏差、流量偏差及其对策 530

三、水平蒸发管组的水动力学 539

四、垂直蒸发管组的水动力学 542

五、蒸发管的脉动性流动 545

第二节 自然循环锅炉的水动力学 547

一、自然循环的基本方程式及水循环计算方法 547

二、上升管含汽段高度和汽水混合物密度的计算 547

三、循环回路中的阻力计算 550

四、循环回路计算方法 551

五、水循环可靠性校核 553

第三节 直流锅炉与多次强制循环锅炉的水动力学 555

一、直流锅炉及其改进形式 555

二、直流锅炉的水动力计算特点 556

三、直流锅炉的水动力可靠性校验 557

四、直流锅炉并联管的工质分配和混合 558

五、多次强制循环锅炉的水动力计算特点 559

第四节 热水锅炉的水动力学 561

一、循环倍率与下降管进口水温 561

二、自然循环热水锅炉的水循环计算方法 562

三、强制循环热水锅炉的水动力计算 563

四、热水锅炉过冷沸腾防止及受热管内平均水速选用 564

第五节 传热恶化及其防止措施 568

一、管内传热恶化现象 568

二、垂直上升管中的传热恶化计算 568

三、水平管和倾斜管的传热恶化计算 569

四、传热恶化后的管内放热系数及Xmax计算 570

五、超临界压力时的管内传热恶化 570

六、传热恶化的防止措施 571

第六节 管壁温度计算 572

一、管子正面内壁温度、外壁温度和平均壁温计算 572

二、鳍片管的鳍根和鳍端温度计算 572

三、管内工质温度和管内放热系数的计算 573

第七节 计算示例 574

第十二章 蒸汽品质及锅筒内件 590

第一节 锅炉蒸汽品质及其污染原因 590

一、蒸汽净化的必要性 590

二、蒸汽品质标准 590

三、蒸汽被污染的原因及提高蒸汽品质的途径 591

四、机械性携带及其影响因素 592

五、选择性携带及其影响因素 594

第二节 锅筒内件 596

一、锅筒的作用及结构 596

二、锅筒内件的任务 598

三、汽水分离装置 598

四、蒸汽清洗装置 610

五、分段蒸发 613

六、排污装置 614

七、锅筒内部的辅助装置 615

八、典型锅筒内件布置 616

第十三章 锅炉水处理与给水设备 621

第一节 水中杂质 621

第二节 锅炉水质标准 622

第三节 锅炉受热面的结垢与腐蚀 627

一、锅炉受热面的结垢 627

二、锅内水垢的防止方法 628

三、锅炉受热面和管路的内部腐蚀 628

第四节 锅炉水处理及其系统 631

一、水的净化处理 631

二、水的软化 633

三、水的除盐 640

四、水的除气 642

五、锅炉水处理系统的选择 646

第五节 锅炉给水设备及其选用 649

一、蒸汽注水器 649

二、蒸汽活塞式水泵 649

三、离心式水泵 649

四、强制循环锅炉用的循环泵 651

五、泵的选用 652

第十四章 锅炉通风阻力计算及通风设备 653

第一节 锅炉通风阻力计算概述与原理 653

一、通风过程与通风方式 653

二、锅炉通风阻力计算原理 653

第二节 锅炉烟道阻力计算 667

一、烟道总阻力 667

二、自生通风力 669

三、烟道总压降 670

第三节 锅炉风道阻力计算 670

第四节 锅炉通风设备及其选用 672

第五节 烟囱的计算 673

一、烟囱的作用与自然抽力 673

二、烟囱高度的计算 674

第六节 锅炉通风阻力计算示例 675

第十五章 锅炉炉墙和构架 684

第一节 锅炉炉墙及其结构 684

一、对锅炉炉墙结构的基本要求及炉墙形式 684

二、重型炉墙 685

三、轻型炉墙 686

四、敷管炉墙 688

第二节 锅炉炉墙材料 690

一、炉墙材料的分类和性能 690

二、耐火材料 691

三、保温绝热材料 693

四、密封涂料 695

第三节 炉墙的传热计算 695

一、炉墙内壁最高温度和平均温度的计算 695

二、炉墙的传热计算 697

第四节 锅炉构架的分类与结构 698

一、锅炉构架及其类型 698

二、框架式构架 698

三、桁架式构架 700

第十六章 锅炉管件及吹灰、排渣装置 702

第一节 锅炉管道及阀门 702

一、锅炉管道 702

二、阀门 717

第二节 锅炉吹灰及防爆装置 734

一、蒸汽吹灰装置 735

二、水吹灰器 740

三、压缩空气吹灰器 741

四、振动除灰器 742

五、声波除灰器 743

六、气脉冲除灰器 744

七、钢珠除灰器 745

八、防爆门 746

第三节 锅炉排渣装置 748

一、机械排渣装置 748

二、水力排渣装置 749

三、气力排渣装置 752

第十七章 锅炉测试 757

第一节 锅炉的流量和流速测量 757

一、概述 757

二、差压式流量计 757

三、分流旋翼式流量计 769

四、涡轮流量计 769

五、测速管 770

第二节 锅炉的压力及差压测量 774

一、概述 774

二、弹簧管式压力计 774

三、液柱式压力计与微压计 774

四、液柱式差压计 775

五、膜式压力计及差压计 777

六、气动式差压传感器 778

七、电动式差压传感器 778

第三节 锅炉的温度测量 780

一、概述 780

二、水银玻璃温度计 780

三、电阻温度计 780

四、热电偶温度计 782

五、辐射高温计 785

第四节 烟气成分分析方法 786

一、概述 786

二、奥氏烟气分析器 786

三、烟气全分析器 787

四、烟气色谱分析法 788

五、烟气中二氧化硫和氧化氮的测量方法 789

六、烟气测氧仪 790

第五节 锅炉的热平衡和热效率试验 791

一、正平衡法热效率和反平衡法热效率 791

二、锅炉热平衡试验的要求和测量项目 791

三、锅炉热效率测试时的测点布置 793

四、燃料、灰渣、烟气及工质的取样方法 794

第六节 锅炉蒸发受热面水动力测试 799

一、自然循环回路水循环试验 799

二、直流锅炉蒸发受热面水动力试验 801

第七节 锅炉过热器测试 803

一、过热器试验内容 803

二、过热器试验方法 803

三、过热器试验的数据整理 805

第八节 锅炉水位测量 806

一、玻璃水位计法 806

二、差压式低地位水位计法 806

三、电测法 807

四、热电法 807

第九节 锅炉炉膛空气动力场测试 808

一、炉膛空气动力场的测试目的和类别 808

二、保持冷、热态测试结果相似的条件 808

三、火室炉冷态空气动力场测试方法 808

四、火床炉冷态空气动力场测试方法 810

五、炉膛热态空气动力场测试方法 810

第十八章 燃煤锅炉环境保护 814

第一节 环境空气质量标准及锅炉污染物排放标准 814

一、环境空气质量标准 814

二、锅炉大气污染物排放标准 815

第二节 我国火电厂污染物排放与治理状况 828

一、我国能源结构特点 828

二、火力发电厂的污染物排放与控制 830

三、大气污染与酸雨 835

四、燃煤锅炉大气污染物产生量与排放量的估算 840

第三节 燃煤锅炉除尘技术 851

一、除尘器分类及性能 851

二、电厂锅炉湿式除尘器 856

三、电除尘器 860

四、袋式除尘器 867

五、电除尘器与袋式除尘器的对比 891

六、电袋复合式除尘器 894

第四节 燃煤锅炉脱硫技术 896

一、脱硫技术的分类 896

二、石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术 899

三、海水烟气脱硫技术 928

四、其他湿法烟气脱硫技术 934

五、喷雾干燥吸收法烟气脱硫技术 934

六、LIFAC脱硫技术 940

七、烟气循环流化床脱硫技术 944

八、电子束烟气脱硫技术 951

第五节 燃煤锅炉脱硝（NOx）技术 952

一、燃料燃烧时NOx的生成机理 952

二、低NOx燃烧技术 955

三、低NOx燃烧器 957

四、再燃烧（炉内）NOx还原技术 978

五、烟气脱硝技术 991

第六节 火电厂CO2排放及治理技术 1017

一、温室气体及温室效应 1017

二、中国温室气体排放现状 1019

三、火电厂CO2减排技术 1020

四、新型煤燃烧CO2减排技术 1021

五、烟气中CO2的分离 1022

六、CO2的封存和利用 1025

七、我国第一套燃煤电站烟气CO2捕集示范装置 1025

第十九章 高效洁净煤利用与发电技术 1027

第一节 选煤和动力配煤技术 1027

一、选煤的环保作用及主要方法 1027

二、重力选煤 1030

三、浮游选煤 1041

四、动力配煤 1043

第二节 型煤 1045

一、型煤的用途分类和加工工艺分类 1046

二、型煤的形状规格 1048

三、型煤的生产过程与设备 1049

第三节 水煤浆 1050

一、水煤浆的发展与现状 1050

二、水煤浆的特点和水煤浆燃料的基本性质 1052

三、煤的成浆性和水煤浆的制备 1057

四、水煤浆的燃烧组织 1061

五、水煤浆的应用 1065

第四节 煤的气体 1067

一、煤气化的基本原理 1067

二、煤气化反应的热效应 1068

三、煤气化反应的动力学 1068

四、煤气化分类 1071

五、煤炭气化指标和影响因素 1073

六、煤气化方法及其典型气化炉 1073

第五节 煤的液化 1095

一、煤炭液化的主要任务 1095

二、煤的直接液化 1095

三、煤的间接液化 1106

第六节高效低污染燃煤发电技术 1113

一、超临界、超超临界发电技术 1113

二、整体煤气化燃气-蒸汽联合循环 1120

三、燃料电池用于清洁煤发电 1125

第二十章 锅炉金属材料及受压元件强度计算 1133

第一节 锅炉金属材料 1133

一、金属材料基础知识 1133

二、锅炉主要部件工作条件及用钢要求 1137

三、主要锅炉用钢的化学成分 1143

四、锅炉受压部件制造用钢的基本性能 1145

五、主要锅炉用钢的适用范围 1153

第二节 锅炉受压元件强度计算 1160

一、防脆断安全设计准则 1161

二、强度计算基础 1162

三、强度计算基本参数的选取 1165

四、承受内压力的圆筒形元件的强度计算 1169

五、受内压封头的强度计算 1177

六、孔的加强计算 1183

七、计算示例 1187

第二十一章 锅炉主要部件的制造工艺 1197

第一节 锅筒的制造工艺 1198

一、锅筒筒节的制造工艺 1198

二、封头的制造工艺 1202

三、锅筒和管件的焊接与胀接 1208

四、锅筒的组焊和总装工艺 1210

五、锅筒制造中的热处理 1211

六、锅筒制造中的检验 1212

第二节 锅炉受压管件的制造工艺 1214

一、管件的划线与下料 1214

二、管件的弯制工艺 1215

三、管件的对焊拼接工艺 1218

四、蛇形管受热面的制造工艺 1219

五、膜式水冷壁管排制造工艺 1220

六、管件制造中的质量检验 1222

第三节 锅炉集箱的制造工艺 1223

一、集箱的对接拼焊 1223

二、集箱管座坡口结构 1224

三、集箱端盖制造工艺 1224

四、集箱的焊后热处理 1225

第四节 空气预热器的制造工艺 1225

一、钢管式空气预热器的制造工艺 1226

二、回转式空气预热器的制造工艺 1227

第二十二章 火电厂锅炉的运行及调整 1229

第一节 锅炉启动和停运 1229

一、锅炉启动方式 1229

二、锅炉机组启动必须具备的条件 1230

三、锅筒锅炉的冷态启动 1231

四、直流锅炉的冷态启动 1234

五、热态启动 1241

六、启动过程中的汽、水品质 1241

七、锅炉启动、停运曲线 1241

八、锅炉的停运 1244

九、再热机组的旁路系统 1247

十、锅炉承压部件寿命管理 1250

十一、锅炉制粉系统的启动和停运 1252

第二节 锅炉机组的运行调整 1258

一、锅炉运行调整的主要任务 1258

二、燃烧调整 1258

三、运行参数的调节 1262

四、煤粉锅炉燃烧设备在运行中的常见故障及其处理措施 1267

第三节 单元机组调峰与锅炉变压运行 1278

一、变压运行方式 1279

二、两班制运行方式 1283

三、少蒸汽无负荷运行方式 1283

四、低速旋转热备用方式 1283

第四节 锅炉的调峰性能 1283

一、几种典型锅炉的调峰性能 1283

二、调峰锅炉运行中的主要问题 1284

第五节 燃煤电厂烟气脱硫装置的启动与停运 1284

一、燃煤电厂石灰石湿法FGD装置的启动与停运 1284

二、烟气脱硫装置常见故障、原因及处理措施 1286

参考文献 1291