前言 1
第1章 热能动力设备与能源管理 1
1.1 实习的基本要求与主要内容 1
1.2 能源概述 1
1.2.1 能源及其分类 1
1.2.2 能源结构 2
1.2.3 世界能源发展趋势 4
1.2.4 我国能源特点及能源战略 5
1.3 热能动力设备及分类 8
1.3.1 热能动力设备 8
1.3.2 热能动力设备的分类 9
1.4 热能动力设备的评价指标 10
1.4.1 热经济性 10
1.4.2 功率 12
1.4.3 体积质量 12
1.4.4 评价指标对热能动力设备应用范围的影响 12
1.4.5 热能动力设备的主要技术参数 14
1.4.6 发电厂的热经济性指标 20
1.5 能源管理系统 25
1.5.1 量平衡 25
1.5.2 能源管理 26
1.5.3 企业能源管理 29
1.6 能源审计 32
1.7 思考题 32
1.8 自测题 33
参考文献 34
第2章 锅炉及换热器 35
2.1 实习的基本要求与主要内容 35
2.2 锅炉概述 35
2.2.1 锅炉分类及其主要部件 35
2.2.2 锅炉常见炉型 37
2.2.3 锅炉参数 38
2.3 锅炉燃料与热量守恒 38
2.3.1 燃料组成与分类 38
2.3.2 锅炉热量守恒 40
2.4 锅炉燃烧方式及设备 41
2.4.1 锅炉燃烧方式 41
2.4.2 层燃燃烧设备 42
2.4.3 煤粉炉悬浮燃烧设备 43
2.4.4 流化床燃烧设备 45
2.5 锅炉受热面 47
2.5.1 炉膛水冷壁 47
2.5.2 过热器和再热器 48
2.5.3 省煤器和空气预热器 49
2.6 锅炉水动力学及传热问题 50
2.6.1 自然循环锅炉水动力学 50
2.6.2 蒸发管传热恶化及其防治措施 51
2.6.3 并联换热管组热偏差 51
2.7 燃煤锅炉污染物排放控制 52
2.7.1 硫氧化物的生成与控制 52
2.7.2 氮氧化物的生成与控制 52
2.7.3 二氧化碳的控制技术 53
2.7.4 可吸入颗粒物的排放控制 54
2.7.5 重金属元素的排放控制 54
2.8 换热器 55
2.8.1 换热器及其分类 55
2.8.2 典型的高效无相变换热器 57
2.8.3 蒸发器 60
2.8.4 冷凝器 63
2.8.5 热管换热器 66
2.9 低压锅炉 69
2.10 思考题 70
2.11 自测题 71
参考文献 72
第3章 动力机械 73
3.1 实习的基本要求与主要内容 73
3.2 内燃机 73
3.2.1 内燃机的总体构造 73
3.2.2 内燃机主要性能指标与特性 75
3.2.3 内燃机可燃混合气的形成和着火 77
3.2.4 内燃机的换气和增压 78
3.2.5 内燃机废气的排放与控制 80
3.3 往复式压缩机 82
3.3.1 往复式压缩机的实际工作过程 82
3.3.2 往复式压缩机的主要机构 83
3.4 汽轮机设备 85
3.4.1 汽轮机本体 85
3.4.2 多级汽轮机的工作过程及特点 86
3.4.3 汽轮机相对内效率 87
3.4.4 汽轮机的调节、保安和油系统 88
3.4.5 汽轮机辅助设备 89
3.4.6 汽轮机的起动与停机 90
3.4.7 汽轮机正常运行中的维护 91
3.4.8 汽轮机常见事故 92
3.5 燃气轮机装置 95
3.5.1 燃气轮机装置的热力循环 95
3.5.2 燃气轮机类型及结构 97
3.5.3 压气机 99
3.5.4 燃气透平 100
3.5.5 燃烧室与燃料供应 101
3.5.6 联合循环 103
3.6 涡轮机的调节与保护 104
3.6.1 涡轮机与负载机组的自平衡特性 104
3.6.2 涡轮机调速系统工作原理 105
3.6.3 调节系统的静态特性 106
3.6.4 涡轮机保护系统 107
3.7 离心泵与风机 108
3.8 轴流式泵与风机 110
3.9 思考题 111
3.10 自测题 111
参考文献 112
第4章 制冷与低温工程 113
4.1 实习的基本要求与主要内容 113
4.2 人工制冷方法 113
4.2.1 液体汽化制冷 113
4.2.2 气体膨胀制冷 115
4.2.3 热电制冷 116
4.3 冷库与气调设施 117
4.3.1 冷库建筑 117
4.3.2 冷库的制冷系统与速冻装置 121
4.3.3 气调库和气调设备 127
4.4 常用冷藏装置 129
4.4.1 电冰箱 129
4.4.2 冰激凌机 132
4.4.3 冷柜 133
4.4.4 陈列柜 134
4.5 冷藏运输设备 135
4.5.1 铁路冷藏车 135
4.5.2 冷藏汽车 136
4.5.3 冷藏船 138
4.5.4 冷藏集装箱 138
4.6 冷水机组 139
4.6.1 冷水机组的分类、特点 139
4.6.2 冷水机组的选择 141
4.6.3 常用冷水机组 141
4.7 制冰和制干冰装置 145
4.7.1 盐水制冰装置 145
4.7.2 快速制冰装置和其他制冰装置 145
4.7.3 人造冰的储藏 146
4.7.4 制干冰装置 146
4.7.5 人造冰场 146
4.9 现代大型空分装置 147
4.8.1 空分产品的性能和应用 147
4.8.2 空分产品的主要应用领域 148
4.8.3 空分流程实现的条件 148
4.8.4 空分流程的发展 148
4.8.5 新型大型空分装置的流程 149
4.8.6 规整填料塔及新型冷凝蒸发器 154
4.8.7 全精馏制氩技术 155
4.8.8 内压缩与外压缩空分流程 156
4.8.9 氢的提取 157
4.8.10 空气预冷系统 158
4.8.11 离心式压缩机与透平膨胀机 158
4.9 思考题 159
4.10 自测题 159
参考文献 161
第5章 暖通空调 162
5.1 实习的基本要求与主要内容 162
5.2 空气热湿处理过程与设备 162
5.2.1 空气热湿处理的依据与途径 162
5.2.2 用喷水室处理空气 162
5.2.3 用表面式换热器处理空气 164
5.2.4 其他加湿处理过程与设备 164
5.2.5 其他减湿处理过程与设备 165
5.3 室内空气品质及其评价 165
5.4 空气调节原理与技术 166
5.4.1 空气调节的基础知识 166
5.4.2 空调系统负荷的确定 167
5.4.3 空气处理及其设备 167
5.5 地源热泵系统 169
5.5.1 分类 169
5.5.2 特点 170
5.6 采暖系统 170
5.6.1 热负荷 170
5.6.2 散热器采暖 170
5.6.3 低温辐射采暖设计 171
5.6.4 热风采暖和热空气幕 172
5.6.5 采暖系统 173
5.6.6 分户采暖及热计量 176
5.7 思考题 177
5.8 自测题 178
参考文献 178
第6章 冶金热能 179
6.1 实习的基本要求与主要内容 179
6.2 钢铁生产流程 179
6.2.1 铁矿粉造块 180
6.2.2 烧结过程 181
6.2.3 球团过程 183
6.2.4 烧结矿和球团矿的质量检验 183
6.3 高炉炼铁工艺 184
6.3.1 高炉操作制度 184
6.3.2 装料制度 184
6.3.3 高压操作 187
6.3.4 高风温操作 187
6.3.5 喷吹补充燃料 188
6.3.6 富氧和综合鼓风操作 188
6.4 加热炉 189
6.4.1 连续式加热炉 189
6.4.2 加热炉技术经济性能指标 190
6.4.3 加热炉的冷却方式及汽化冷却 191
6.4.4 加热炉的计算机自动控制 192
6.4.5 加热炉的操作 193
6.4.6 加热炉的维护和检修 193
6.5 电厂燃气轮机组 194
6.6 热电联产 195
6.7 干熄焦及干熄焦发电 195
6.7.1 干熄焦工艺 195
6.7.2 干熄焦设备 197
6.7.3 干熄焦锅炉 197
6.7.4 干熄焦除尘 197
6.7.5 干熄焦发电 197
6.8 燃气的产生与净化 199
6.8.1 高炉煤气的产生与净化 199
6.8.2 焦炉煤气的产生与净化 199
6.9 炼钢转炉蒸汽回收装置 200
6.10 工业企业环境保护的实现 201
6.10.1 清洁生产 201
6.10.2 完善污染治理措施，最大限度地减少污染物的排放 201
6.10.3 合理利用次生资源，实现固体废弃物资源化 202
6.10.4 营造绿色生态环境 202
6.10.5 加强环境监测以及按标准实施绿色管理 203
6.11 思考题 203
6.12 自测题 204
参考文献 205
第7章 热力发电技术 206
7.1 实习的基本要求与主要内容 206
7.2 燃煤蒸汽发电 206
7.2.1 火力发电生产过程 206
7.2.2 提高蒸汽动力循环热效率途径 207
7.3 热电联产及冷热电联产技术 209
7.3.1 热电联产概念 209
7.3.2 热电联产的热经济性 211
7.3.3 热化系数 213
7.3.4 冷热电三联产 213
7.4 核能发电 214
7.4.1 核电站系统 214
7.4.2 核电站中的反应堆 215
7.4.3 核电站湿蒸汽汽轮机的特点 216
7.4.4 核电站环境与安全保护 216
7.5 总能系统与联合循环发电 217
7.5.1 总能系统 217
7.5.2 余热锅炉型联合循环 217
7.5.3 排气补燃型联合循环 218
7.5.4 增压燃烧锅炉型联合循环 218
7.5.5 燃煤的燃气—蒸汽联合循环 218
7.5.6 燃气轮机功热联供系统 220
7.6 思考题 221
7.7 自测题 221
参考文献 222
第8章 新能源与可再生能源技术 223
8.1 实习的基本要求与主要内容 223
8.2 氢能与燃料电池 223
8.2.1 氢能 223
8.2.2 燃料电池 225
8.3 太阳能 228
8.3.1 太阳能集热器 228
8.3.2 太阳能发电 229
8.3.3 太阳能建筑 230
8.3.4 太阳能制冷技术 231
8.3.5 太阳池 232
8.4 风能 232
8.4.1 风能的特点与风力资源 232
8.4.2 风能的利用 233
8.4.3 风力发电 234
8.5 地热能 235
8.5.1 我国地热资源的储量与分布 235
8.5.2 地热资源开发与利用 236
8.6 海洋能的开发与利用 239
8.6.1 海洋能概述 239
8.6.2 海洋能转换与利用 239
8.7 生物质能的开发、利用与转化 242
8.7.1 概述 242
8.7.2 生物质能的开发利用和转化 242
8.8 思考题 246
8.9 自测题 246
参考文献 247
第9章 水系统 248
9.1 实习的基本要求与主要内容 248
9.2 水的基本知识 248
9.2.1 天然水中含有的杂质 248
9.2.2 天然水中杂质对水质的影响 249
9.3 水的净化处理 251
9.3.1 常用的水处理方法 251
9.3.2 胶体物质的性质 252
9.3.3 混凝剂 252
9.3.4 过滤 254
9.3.5 消毒 254
9.4 水的软化 255
9.4.1 水软化的必要性 255
9.4.2 水的硬度 255
9.4.3 水的软化方法 255
9.4.4 离子交换剂及其性质 256
9.5 冷却水系统 256
9.5.1 密闭式循环水系统和敞开式循环水系统 257
9.5.2 敞开式循环水系统的分类 257
9.5.3 冷却水循环使用后产生的问题及对策 258
9.6 给水系统 258
9.7 工业制水系统实例 259
9.7.1 给水处理的常用工艺流程 259
9.7.2 第一中央水处理厂实例 260
9.7.3 第二中央水处理厂实例 262
9.8 典型水循环冷却系统实例 263
9.8.1 一般开路清循环系统 263
9.8.2 一般纯水密闭循环系统 264
9.8.3 一般轧钢污循环系统 264
9.8.4 一般煤气洗涤水循环系统 265
9.9 钢铁企业的环保及废水处理实例分析 265
9.9.1 全厂含油废水处理系统及串接水应用 265
9.9.2 焦化废水处理系统 266
9.9.3 冷轧废水处理系统 267
9.10 思考题 269
9.11 自测题 270
参考文献 271
第10章 城镇污水处理 272
10.1 实习的基本要求与主要内容 272
10.2 排水系统主要组成部分 272
10.2.1 城市污水排水系统主要组成部分 272
10.2.2 工业废水排水系统主要组成部分 273
10.2.3 雨水排水系统主要组成部分 274
10.3 城市排水管网系统体制 274
10.3.1 合流制排水系统 274
10.3.2 分流制排水系统 275
10.4 排水系统布置形式 276
10.5 污水水质指标及排放标准 278
10.5.1 主要污染物 278
10.5.2 主要水质指标 280
10.5.3 排放标准 282
10.6 城市污水处理系统与技术 283
10.6.1 城市污水处理系统组成 283
10.6.2 城市污水一级处理系统 284
10.6.3 城市污水二级处理系统 284
10.6.4 城市污水深度处理及回用系统 285
10.6.5 城市污水处理工艺 285
10.6.6 城市污水处理厂技术经济指标 287
10.7 污水处理厂实例 288
10.7.1 高碑店污水处理厂 288
10.7.2 广州市某小区生活污水处理厂 296
10.8 思考题 298
10.9 自测题 298
参考文献 301
第十一章 环境保护 302
11.1 实习的基本要求与主要内容 302
11.2 环境保护的意义 302
11.3 热能动力设备对环境的影响 302
11.3.1 热污染与水污染 302
11.3.2 大气污染 303
11.3.3 噪声污染 304
11.3.4 其他污染 304
11.4 清洁生产 304
11.4.1 清洁生产的定义 304
11.4.2 清洁生产的四层含义 305
11.4.3 清洁生产的内容 305
11.4.4 实施清洁生产的主要途径 305
11.4.5 清洁生产与末端治理的比较 306
11.4.6 清洁生产实例 306
11.5 环境质量评价和环境监测技术 309
11.5.1 污染源的调查和评价 309
11.5.2 环境影响评价 309
11.5.3 污染源监测技术 310
11.5.4 环境监测技术 313
11.6 温室气体的污染和治理 315
11.6.1 温室气体的概念及其危害 315
11.6.2 工业领域的温室气体减排措施 315
11.7 工业废气的治理 318
11.7.1 工业废气的分类和特点 318
11.7.2 工业废气的处理 320
11.8 工业废水的污染与治理 335
11.8.1 废水的水质控制方法分类 335
11.8.2 工业废水的处理方法 335
11.9 工业固体废物的污染与治理 340
11.9.1 工业固体废物的分类及危害 340
11.9.2 冶金工业固体废物处理的原则和综合利用的意义 341
11.9.3 冶金工业固体废物的处理与利用方法 342
11.10 思考题 347
11.11 自测题 347
参考文献 350
自测题参考答案 351
读者信息反馈表 353