第1章 锅炉基本知识 1
1．1 锅炉与能源利用 1
1．1．1 能源利用现状 1
1．1．2 锅炉在国民经济中的作用 4
1．1．3 锅炉的基本组成及一般工作过程 7
1．2 锅炉参数及性能指标 10
1．2．1 锅炉的分类 10
1．2．2 锅炉参数和型号表示 11
1．2．3 锅炉的性能指标 16
1．3 锅炉发展历史、现状和未来 18
1．3．1 锅炉的演变 18
1．3．2 我国锅炉工业现状 20
1．3．3 锅炉技术发展趋势 21
第2章 锅炉型式简介 31
2．1 自然循环锅炉 31
2．1．1 层燃燃烧自然循环锅炉 31
2．1．2 煤粉燃烧自然循环锅炉 33
2．1．3 循环流化床燃烧自然循环锅炉 37
2．1．4 W型火焰燃烧自然循环锅炉 38
2．2 强制循环锅炉 40
2．2．1 强制循环热水锅炉 40
2．2．2 控制循环锅炉 40
2．3 直流锅炉 42
2．3．1 小容量直流锅炉 42
2．3．2 亚临界参数电站直流锅炉 42
2．3．3 超临界参数锅炉 44
2．4 复合循环锅炉 46
2．4．1 全负荷复合循环锅炉 46
2．4．2 部分负荷复合循环锅炉 47
第3章 锅炉燃料 51
3．1 燃料的分类及其组成 51
3．1．1 燃料的分类 51
3．1．2 燃料的组成 52
3．1．3 燃料成分的基准及其换算 54
3．2 固体燃料 56
3．2．1 煤及其特性 56
3．2．2 煤炭的分类 65
3．2．3 其它固体燃料 69
3．3 液体燃料和气体燃料 72
3．3．1 油类燃料及其特性 72
3．3．2 其它液体燃料 78
3．3．3 天然气体燃料 79
3．3．4 人工气体燃料 80
3．3．5 气体燃料的特点 82
第4章 物质平衡与热平衡 85
4．1 燃烧所需空气量 85
4．1．1 理论空气量 85
4．1．2 实际空气量、过量空气系数和漏风系数 88
4．2 燃烧产物及其计算 89
4．2．1 理论烟气量和实际烟气量 89
4．2．2 完全燃烧方程和不完全燃烧方程 92
4．2．3 烟气分析及运行过量空气系数的确定 95
4．3 燃烧温度和烟气焓 98
4．3．1 燃烧温度及其涵义 98
4．3．2 烟气焓值及燃烧温度的确定 99
4．4 锅炉的热平衡 100
4．4．1 锅炉热效率 100
4．4．2 各项热损失 102
4．4．3 燃料消耗量 105
4．4．4 中外热效率计算方法比较 106
第5章 燃烧方式及燃烧设备 110
5．1 燃烧的基本知识 110
5．1．1 燃烧及其基本原理 110
5．1．2 着火和点火 115
5．1．3 煤、焦炭和煤粉的燃烧 122
5．1．4 油质燃料及气体燃料的燃烧 125
5．1．5 燃烧完全的条件 129
5．1．6 燃烧质量的评价 129
5．1．7 燃烧的方式 130
5．2 层燃燃烧方式及其设备 132
5．2．1 层燃炉的工作特性 132
5．2．2 固定炉排炉 134
5．2．3 移动炉排炉 139
5．2．4 往复推饲炉和振动炉排炉 151
5．3 室燃燃烧方式及其设备 154
5．3．1 煤粉炉 154
5．3．2 燃油炉 174
5．3．3 燃气炉 184
5．4 流化床燃烧方式及其设备 188
5．4．1 流化床燃烧简介 188
5．4．2 沸腾燃烧方式及其设备 189
5．4．3 循环流化床燃烧方式及其设备 196
5．5 旋风燃烧方式及其设备 206
5．5．1 旋风燃烧及其特点 206
5．5．2 旋风炉的分类 208
5．5．3 旋风炉对燃料的适应性 210
第6章 燃料准备 213
6．1 燃料准备的一般原则 213
6．1．1 工业锅炉的燃料供应 213
6．1．2 电站锅炉的燃料供应 214
6．2 煤粉及其制备 215
6．2．1 煤粉及其特性 215
6．2．2 磨煤机 220
6．2．3 制粉系统 230
6．3 液体和气体燃料的准备 236
6．3．1 燃油供应系统简介 236
6．3．2 燃气供应系统简介 238
第7章 锅炉各种受热面的作用及结构 243
7．1 水冷壁、凝渣管和对流管束 243
7．1．1 炉膛水冷壁 243
7．1．2 凝渣管 250
7．1．3 锅炉管束 250
7．2 过热器及再热器 251
7．2．1 过热器及再热器的作用及结构 251
7．2．2 汽温变化及其调节的必要性 259
7．2．3 汽温调节的原理和主要方法 263
7．3 省煤器及空气预热器 272
7．3．1 省煤器的作用及结构 272
7．3．2 空气预热器的作用及结构 277
7．3．3 省煤器与空气预热器的联合布置 286
第8章 锅炉整体布置 290
8．1 锅炉的热力系统 290
8．1．1 蒸汽参数对热力系统的影响 290
8．1．2 燃料性质对热力系统的影响 296
8．1．3 容量对热力系统的影响 296
8．1．4 各种受热面布置原则 297
8．2 锅炉外形布置 298
8．2．1 工业锅炉的外形 298
8．2．2 电站锅炉的外形 301
8．3 基本参数的选取 303
8．3．1 排烟温度的选取 303
8．3．2 热空气温度的选取 305
8．3．3 炉膛放热强度 305
8．3．4 炉膛出口烟温的选取 307
8．3．5 空气和烟气流速 308
第9章 锅炉传热性能计算 310
9．1 锅炉传热计算的类型和方法 310
9．1．1 传热性能计算的任务和类型 310
9．1．2 锅炉传热计算的步骤 312
9．2 辐射受热面的传热计算 313
9．2．1 炉膛传热过程及特点 313
9．2．2 烟气的辐射特性 313
9．2．3 炉膛受热面的辐射特性 324
9．2．4 炉膛传热计算方法及基本公式 327
9．2．5 炉膛传热计算的相似理论法 329
9．2．6 炉膛传热计算的其他方法简介 340
9．2．7 炉膛传热计算步骤 342
9．2．8 其它辐射受热面的传热计算 348
9．3 对流受热面的传热计算 349
9．3．1 对流受热面及其传热特点 349
9．3．2 对流放热系数 351
9．3．3 辐射放热系数 353
9．3．4 传热温压 355
9．3．5 传热面积和流速 357
9．3．6 污染及冲刷不完全对传热的影响 360
9．3．7 强化受热面的传热计算 363
9．3．8 对流受热面传热计算的方法 368
第10章 受热面污染、腐蚀、磨损及振动 376
10．1 结渣与积灰 376
10．1．1 结渣 377
10．1．2 干松灰 379
10．1．3 高温粘结灰 381
10．1．4 低温粘结灰 382
10．2 受热面的外部腐蚀 384
10．2．1 水冷壁管的腐蚀 385
10．2．2 过热器及再热器的腐蚀 385
10．2．3 低温受热面的腐蚀 386
10．3 磨损 389
10．3．1 磨损机理分析 389
10．3．2 减轻或预磨损的方法 390
10．4 振动 391
10．4．1 对流受热面的振动 391
10．4．2 炉膛的振动 394
第11章 锅炉水动力学及锅内传热基础 397
11．1 流型及流动参数 397
11．1．1 锅炉水循环方式 397
11．1．2 汽液两相流的流型 400
11．1．3 汽液两相流的基本参数 403
11．2 流动阻力 406
11．2．1 摩擦阻力 406
11．2．2 重位压降 407
11．2．3 加速压降 409
11．2．4 局部阻力 409
11．3 锅炉管内传热 410
11．3．1 管内传热过程 411
11．3．2 沸腾传热恶化及其防止措施 413
11．3．3 各类传热区域放热系数计算 424
11．4 集箱水动力学 428
11．4．1 分配集箱和汇集集箱中的压力变化 428
11．4．2 集箱的连接型式及其对流量分配的影响 431
11．4．3 集箱中的两相流动 434
11．5 并联管组的热偏差 435
11．5．1 热偏差的产生及其影响因素 435
11．5．2 减小热偏差的措施 443
第12章 自然循环锅炉水动力特性 447
12．1 自然水循环原理 447
12．1．1 自然循环回路的水动力基本方程 447
12．1．2 循环回路的压差特性 449
12．1．3 循环回路工作点的确定方法 451
12．2 自然循环水动力计算 453
12．2．1 水动力计算的目的和内容 453
12．2．2 循环回路的压降计算 454
12．2．3 水动力计算方法和步骤 457
12．3 自然水循环的可靠性 457
12．3．1 上升管内工质的流动停滞和倒流 457
12．3．2 循环可靠性校验 459
12．3．3 水循环可靠性分析 461
第13章 强迫流动锅炉水动力特性 467
13．1 直流锅炉蒸发管的水动力特性 467
13．1．1 水平蒸发管的水动力特性 467
13．1．2 多值性的影响因素及其防止措施 469
13．1．3 垂直蒸发管的水动力特性 473
13．2 蒸发管内工质的脉动现象 476
13．2．1 脉动型式及产生机理 476
13．2．2 管间脉动的稳定性条件 479
13．2．3 脉动的影响因素及其防止措施 480
13．3 强制循环和复合循环锅炉 482
13．3．1 强制循环锅炉 482
13．3．2 复合循环锅炉 485
第14章 锅炉受热面管壁温度校核 489
14．1 锅炉受热面管壁温度校核计算基础 489
14．1．1 沿圆周均匀受热时圆管的管壁温度 490
14．1．2 沿圆周不均匀受热时圆管的管壁温度 491
14．1．3 膜式水冷壁的管壁及鳍片温度 494
14．2 锅炉受热面管壁温度校核 497
14．2．1 壁温校核点处的工质温度 497
14．2．2 壁温校核点处的最大热负荷 500
第15章 锅炉水处理与蒸汽净化 504
15．1 锅炉水工况与水处理 504
15．1．1 锅炉用水概述 504
15．1．2 锅内结垢与腐蚀 507
15．1．3 锅炉水处理方法及其系统 510
15．2 蒸汽净化 520
15．2．1 蒸汽污染及蒸汽品质 520
15．2．2 蒸汽溶盐的清除方法 527
15．2．3 汽水分离的方法 530
15．2．4 锅筒内部装置的布置 535
第16章 锅炉材料及强度 541
16．1 锅炉用钢 541
16．1．1 锅炉钢材的工作条件 541
16．1．2 受压元件钢材的强度性能 541
16．1．3 锅炉钢材的种类 544
16．2 受压部件强度计算的主要参数 552
16．2．1 许用应力及安全系数 552
16．2．2 计算压力 553
16．2．3 计算壁温 553
16．3 各种受压部件的强度 554
16．3．1 强度计算的基本公式 554
16．3．2 管子和管道强度计算 554
16．3．3 锅筒和圆筒形集箱强度计算 556
16．3．4 凸形封头的强度计算 558
16．3．5 平端盖、平堵头及盖板的计算 559
16．3．6 孔的加强计算 561
16．3．7 筒体强度计算的一般步骤 563
16．3．8 受外压元件的强度计算 564
第17章 锅炉通风 567
17．1 通风计算原理 567
17．1．1 锅炉通风方式 567
17．1．2 通风动力计算原理 568
17．1．3 通风阻力计算 569
17．2 烟道及风道通风计算原则 575
17．2．1 烟道通风计算原则 575
17．2．2 风道通风计算原则 579
17．3 烟囱及通风设备 582
17．3．1 烟囱的功能 582
17．3．2 烟囱的设计方法 582
17．3．3 通风设备的选择 584
第18章 锅炉炉墙与构架 586
18．1 锅炉炉墙的作用及对其基本要求 586
18．1．1 炉墙及其作用 586
18．1．2 对炉墙的基本要求 586
18．2 锅炉炉墙的种类及其典型结构 587
18．2．1 重型炉墙的结构 588
18．2．2 轻型炉墙的结构 589
18．2．3 敷管炉墙的结构 592
18．3 锅炉炉墙的材料及其性能 593
18．3．1 耐火材料 593
18．3．2 保温材料 597
18．3．3 防护材料 600
18．3．4 锅炉炉墙材料的图示方法 601
18．4 炉墙热力计算 601
18．4．1 炉墙内壁最高温度和平均温度的计算 601
18．4．2 炉墙的校核计算 604
18．5 锅炉构架 605
18．5．1 锅炉构架及其类型 605
18．5．2 支承式锅炉构架 606
18．5．3 悬吊式锅炉构架 607
18．5．4 平台扶梯 608
第19章 锅炉运行 611
19．1 锅炉的启动 611
19．1．1 锅炉启动的主要方式 611
19．1．2 锅炉启动的必要条件 613
19．1．3 锅筒型锅炉的启动 614
19．1．4 直流锅炉的启动 618
19．2 锅炉的运行与调节 624
19．2．1 工业锅炉的运行与调节 624
19．2．2 电站锅炉的运行与调节 627
19．2．3 锅炉的变压运行 632