锅炉设备及运行
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spContent=锅炉是火电厂的三大主机之一,是电能转换的重要装置。《锅炉设备及运行》是“电厂热能动力装置”专业的主干核心课程。本课程的讲解由浅入深,循序渐进,充分体现职业教育的性质、任务和培养目标,在教学中引入电力类行业相关岗位的职业规范,参考相应的职业技能模块确定课程的教学内容。
—— 课程团队
课程概述

《锅炉设备及运行》是“电厂热能动力装置”专业的主干核心课程,本课程为培养电力行业从业人员提供必备的理论知识和基础技能,采用项目教学法,要求学生掌握锅炉的基本工作原理、燃料燃烧基本原理、锅炉各受热面的结构和特点、锅炉的启动、停炉、运行维护、事故处理,提高学生的专业理论素质,培养学生分析、研究、解决有关锅炉实际问题的初步能力,为从事发电厂机组运行、安装、检修等岗位奠定良好的基础。


授课目标

本课程的基本任务是,教会学员掌握电站锅炉主要设备结构原理,学会锅炉安全运行、经济运行的操作技术,学会锅炉检修维护的基本知识、工艺和操作技能,具有一定的运行分析和现场组织管理的能力,培养学生良好的职业素质和修养。

课程大纲

项目1:锅炉系统认知

学习任务一:认识火力发电厂及锅炉

一、火力发电厂生产过程

发电方式介绍

火力发电厂工作过程

总结能量转换过程、三大主机

二、锅炉的作用

学习任务二 熟悉电站锅炉的构成及系统工作过程

一、锅炉构成构成、作用

二、锅炉的工作过程

1.燃烧系统(制粉系统)

2.汽水系统

3.锅炉其它系统(除尘、脱硫、脱硝)

学习任务三 电站锅炉的技术规范及要求认知

一、锅炉的规范

二、锅炉型号

三、锅炉运行的安全技术指标

学习任务四 电站锅炉的分类

一、锅炉分类

二、典型锅炉介绍

项目2:锅炉燃料认知

学习任务一:燃煤组成成分及性质

一、燃料介绍

二、煤的元素分析成分及性质

三、煤的工业分析成分及性质

四、煤的成分分析基准及其换算

学习任务二  煤的特性及分类

一、发热量

二、煤灰的熔融性

三、煤的分类

四、煤的可磨性

学习任务三  煤粉的特性分析

一、煤粉的流动性

二、煤粉的自燃和爆炸性

三、煤粉水分

四、煤粉的细度

五、煤粉的均匀性

学习任务四  燃油的特性分析

项目3:锅炉物质平衡及计算

学习任务一:燃烧所需空气量及过量空气系数

一、理论空气量

二、实际供给空气量及过量空气系数

学习任务二 烟气成分及其烟气量的计算  

一、烟气成分

二、根据燃烧化学反应计算烟气容积

三、运行锅炉的烟气分析及计算

四、烟气中三原子气体、水蒸气容积份额和灰粒浓度

五、燃烧方程式

学习任务三 根据烟气成分求过量空气系数及烟气焓

一、运行时过量空气系数的计算

二、漏风系数的计算

三、空气和烟气的焓

项目4:锅炉热平衡及分析

学习任务一:锅炉热平衡分析

一、锅炉热平衡概念

二、锅炉热平衡的意义

三、正、反平衡求锅炉热效率的方法

四、常用反平衡求锅炉热效率的原因             

学习任务二:锅炉正平衡求效率

一、锅炉输入热量

二、锅炉有效利用热量

学习任务三:锅炉反平衡及各项热损失分析

一、机械不完全燃烧热损失

二、化学不完全燃烧热损失

三、排烟热损失

四、散热损失

五、灰渣物理热损失

六、锅炉经济小指标

七、锅炉燃料消耗量

学习任务四:锅炉机组热平衡试验方法

一、热平衡试验的目的

二、热平衡试验的组织和准备工作

三、热平衡试验的要求

四、热平衡试验测定内容

项目5:煤粉制备及燃烧过程分析

学习任务一:磨煤机

一、概述

二、低速磨煤机

三、中速磨煤机

四、风扇磨煤机

五、磨煤机类型的选择

学习任务二 制粉系统分析

一、直吹式制粉系统

二、中间储仓式制粉系统

学习任务三 制粉系统的部件

一、粗粉分离器

二、给煤机

三、细粉分离器

四、给粉机

五、螺旋输粉机

六、锁气器

学习任务四  煤粉燃烧过程

一、燃烧基本概念

二、煤粉气流的燃烧过程

三、煤粉气流的着火燃烧与燃尽

项目6:锅炉燃烧设备认知

学习任务一:煤粉燃烧器

一、直流煤粉燃烧器的类型及特点

二、直流燃烧器的布置及工作特性

三、四角切圆燃烧的气流偏斜及切圆直径

四、旋流煤粉燃烧器

学习任务二 煤粉炉及点火装置

一、炉膛结构及其要求

二、炉膛热强度

三、煤粉炉的结渣

四、煤粉炉的点火装置

学习任务三  煤粉燃烧技术

一、煤粉稳定燃烧技术

二、脱硝技术

三、少油及无油点火技术

四、燃烧系统运行

学习任务四  空气预热器认知

一、管式空气预热器

二、回转式空气预热器

三、空气预热器的积灰和低温腐蚀

四、空气预热器运行

项目7:汽包锅炉蒸发系统运行及蒸汽净化分析

学习任务一:汽包锅炉蒸发系统设备

一、蒸发设备的作用及组成

二、汽包

三、水冷壁

四、下降管和联箱

学习任务二  汽包锅炉蒸发设备安全性

一、自然循环的基本概念

二、管内流型及传热区段

三、自然循环安全性

四、影响循环安全性的主要运行因素

五、提高自然循环安全性的措施

学习任务三 蒸汽净化及设备

一、蒸汽污染的危害和对蒸汽品质的要求

二、蒸汽污染的原因

三、汽包内部装置

四、锅炉排污及分段蒸发

学习任务四  汽包锅炉上水及水位控制

一、上水管路系统及方式

二、上水操作

三、给水调节系统配置

四、水位调节及注意事项

学习任务五 汽包锅炉蒸发设备启动保护

一、锅炉上水与水压试验

二、启停过程中的汽包应力

三、启动过程中的水循环

四、金属膨胀量的监督

五、汽包水位控制

六、硅洗

项目8:锅炉省煤器及过热器再热器系统运行分析

学习任务一:省煤器系统及运行分析

一、省煤器的作用及种类

二、钢管式省煤器

三、省煤器的运行问题

四、省煤器和空气预热器的布置

学习任务二  过热器与再热器

一、过热器与再热器的作用和特点

二、过热器与再热器的型式和结构

三、热偏差

四、过热器与再热器的汽温调节

五、过热器与再热器的烟气侧工作过程

六、过热器与再热器的安全启停

项目9:强制流动锅炉及其水动力特性分析

学习任务一:控制循环锅炉

一、原理

二、循环倍率

三、循环泵

学习任务二 直流锅炉

一、工作原理和特点

二、直流锅炉类型

三、螺旋管圈形直流锅炉

四、一次上升和上升-上升型(UP)直流锅炉

学习任务三 复合循环锅炉

学习任务四 强制流动特性

一、管路压力降特征

二、强制流动多值性

三、强制流动工质脉动

项目10:锅炉系统运行

学习任务一:锅炉启停

一、锅炉运行概况

二、锅炉的启动与停运

学习任务二 锅炉运行调整

一、正常运行调节的任务

二、汽压调节

三、汽温调节

四、汽包水位调节

学习任务三 锅炉事故处理

一、锅炉水位事故

二、锅炉受热面爆破事故

三、炉膛灭火爆炸事故


预备知识

预备的知识包括:《工程制图与机械设计》、《工程材料》、《泵与风机》、《电厂热力设备流体动力测定与分析》、《电厂动力循环与热经济性分析》、《电厂热能传递过程分析》。


证书要求

课程评价分为三个部分:

1.单元测验40%:客观题;

2.课程讨论10%:在课堂交流区参与老师发起的讨论;

3.期末考试50%:客观题。

本课程根据上述情况,制定评分标准。60分-79分为合格,80分及以上为优秀。课程结束后,学生可以申请认证证书。



参考资料
  1. 姜锡伦、屈卫东.锅炉设备及运行.北京:中国电力出版社出版,2010年.

  2. 杨宏民、石晓峰.锅炉设备及其系统(超临界锅炉技术).北京:中国电力出版社,2014年.

  3. 范从振.锅炉原理.北京:水利电力出版社,1986年.