熱能與動(dòng)力機(jī)械-教案-1-3章完整版

1、 熱能與動(dòng)力機(jī)械基礎(chǔ)教案第一章 導(dǎo)論課 次第1次授課方式理論課課時(shí)安排2授課題目（教學(xué)章、節(jié)或主題）：第一節(jié)能源（熱能）及其利用第二節(jié)能源利用與循環(huán)經(jīng)濟(jì)第三節(jié)能量轉(zhuǎn)換與利用的基本定律第四節(jié)能源有效利用的評(píng)估第五節(jié)熱能與動(dòng)力裝置的組成和工作條件第六節(jié)動(dòng)力機(jī)械與動(dòng)力傳動(dòng)第七節(jié)熱能與動(dòng)力技術(shù)和環(huán)境教學(xué)目的、要求：掌握循環(huán)經(jīng)濟(jì)的概念、熱能與動(dòng)力裝置的組成、動(dòng)力機(jī)械的分類(lèi)、環(huán)境污染的主要方面。了解我國(guó)目前的能源形勢(shì)以及國(guó)家在節(jié)能減排方面的相關(guān)政策。教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)：重點(diǎn)：循環(huán)經(jīng)濟(jì)、熱能與動(dòng)力裝置的組成、動(dòng)力機(jī)械的分類(lèi)、環(huán)境污染的主要方面。難點(diǎn)：能源轉(zhuǎn)換與利用的基本定律、能源有效利用的常用評(píng)估指標(biāo)。復(fù)習(xí)、引

2、入新課講授新課第一節(jié) 能源及其利用一、能源及其分類(lèi)1、來(lái)自太陽(yáng)、地球本身、天體引力2、一次能源 VS 二次能源 一次能源：自然界已經(jīng)存在的、可直接取得而不改變其基本形態(tài)的能源。 二次能源：由一次能源加工或轉(zhuǎn)換而成的另一種形態(tài)的能源產(chǎn)品。3、可再生能源 VS 不可再生能源4、燃料能源 VS 非燃料能源二、能源的形式共六種：機(jī)械能、熱能、電能、輻射能、化學(xué)能、核能三、熱能的發(fā)生1）直接發(fā)生2）轉(zhuǎn)換產(chǎn)生機(jī)械能、電能、輻射能、化學(xué)能、核能四、熱能的儲(chǔ)存與轉(zhuǎn)換1）顯熱儲(chǔ)存；2）潛熱儲(chǔ)存；3）熱化學(xué)法儲(chǔ)存五、熱能利用1）提高能源利用率2）減少環(huán)境污染第二節(jié)能源利用與循環(huán)經(jīng)濟(jì)1.2.1 循環(huán)經(jīng)濟(jì)的含義傳統(tǒng)經(jīng)

3、濟(jì)是由“資源產(chǎn)品污染排放”所構(gòu)成的物質(zhì)單向流動(dòng)的線性經(jīng)濟(jì)，其特征是“高開(kāi)采、低利用、高排放”。如長(zhǎng)此以往，其結(jié)果必然是資源枯竭、環(huán)境惡化，帶來(lái)種種人類(lèi)生存和社會(huì)發(fā)展問(wèn)題。循環(huán)經(jīng)濟(jì)是由“資源產(chǎn)品再生資源”所構(gòu)成的物質(zhì)反復(fù)流動(dòng)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式。它要求在經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中以“3 R原則”作為行為準(zhǔn)則： (1)減量化(Reduce)原則。用較少的原料和能源投入來(lái)達(dá)到既定的生產(chǎn)或消費(fèi)的目的。 (2)再使用（Reuse)原則。產(chǎn)品和包裝容器能以初始的形式被反復(fù)使用。 (3)再循環(huán)(Recycle)原則。生產(chǎn)出來(lái)的物品在完成其使用功能后能重新變成可以利用的資源，而不是不可恢復(fù)的垃圾。1.2.1 我國(guó)能源利用現(xiàn)狀我國(guó)許

4、多領(lǐng)域呈現(xiàn)粗放式增長(zhǎng)。 目前我國(guó)單位產(chǎn)值能耗大約是世界平均水平的2倍多，我國(guó)單位GDP的能耗是日本的7倍、美國(guó)的6倍，甚至是印度的2.8倍。每公斤標(biāo)準(zhǔn)煤產(chǎn)生的國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值僅為0.36美元，世界平均值為1.86美元。 目前我國(guó)能源利用效率僅33%，比發(fā)達(dá)國(guó)家低約10個(gè)百分點(diǎn)。電力、鋼鐵、有色、石化、建材、化工、輕工、紡織等8個(gè)行業(yè)主要產(chǎn)品的單位能耗平均比國(guó)際先進(jìn)水平高40%，而這8個(gè)行業(yè)的能源消費(fèi)占工業(yè)部門(mén)能源消費(fèi)總量的73%左右。我國(guó)已經(jīng)探明的原煤儲(chǔ)量是1145億噸，而全球是9845億噸。按人均計(jì)算，中國(guó)人均原煤儲(chǔ)量是90噸，而世界人均為162噸。我國(guó)的原油已經(jīng)探明的數(shù)量是33億噸，而全世界是

5、1430億噸，我國(guó)人均的儲(chǔ)量只有2.6噸，世界人均是26.3噸。我國(guó)人均能源可采儲(chǔ)量中，石油、天然氣、煤炭?jī)H為世界平均值的10%、5%和57%。國(guó)家“十一五”、“十二五”節(jié)能減排目標(biāo) 改革開(kāi)放之初，我國(guó)萬(wàn)元GDP能耗為16噸標(biāo)準(zhǔn)煤，而到2005年，下降到1.22 噸標(biāo)準(zhǔn)煤，下降幅度是非常大的?！笆晃濉保?005年-2010年）節(jié)能減排目標(biāo) 1）中國(guó)萬(wàn)元國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值能耗將由2005年的1.22噸標(biāo)準(zhǔn)煤下降到1噸標(biāo)準(zhǔn)煤以下，降低20左右； 單位工業(yè)增加值用水量降低30。 中國(guó)主要污染物排放總量減少10， 二氧化硫排放量由2005年的2549萬(wàn)噸減少到2295萬(wàn)噸， 化學(xué)需氧量由1414萬(wàn)噸減少到

6、1273萬(wàn)噸； 全國(guó)設(shè)市城市污水處理率不低于70， 工業(yè)固體廢物綜合利用率達(dá)到60以上 .“十二五”（2010年-2015年）節(jié)能減排目標(biāo) 全國(guó)萬(wàn)元國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值能耗下降16%,( 1.034噸-0.869噸標(biāo)準(zhǔn)煤,實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源6.7億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。 全國(guó)化學(xué)需氧量和二氧化硫排放總量各減少8%； 全國(guó)氨氮和氮氧化物排放總量各減少10%。第三節(jié) 能量轉(zhuǎn)換與利用的基本定律1.3.1 熱力循環(huán) 熱力循環(huán)就是工質(zhì)從某一熱力狀態(tài)起始，經(jīng)過(guò)一系列狀態(tài)變化后又回到原來(lái)初始狀態(tài)的熱力過(guò)程。復(fù)習(xí)工程熱力學(xué)的內(nèi)容：正向循環(huán)、逆向循環(huán)、熱力學(xué)第一定律、熱力學(xué)第二定律第四節(jié)能源有效利用的評(píng)估1.4.1 能源有效利用的常用評(píng)

7、估指標(biāo) 有兩種類(lèi)型：能源經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)單位產(chǎn)值能耗和單位產(chǎn)品能耗；能源技術(shù)效率指標(biāo)能源利用效率。1.單位GDP能耗；2單位產(chǎn)品能耗；3能源利用效率4. (火用)效率第五節(jié)熱能與動(dòng)力裝置的組成和工作條件 1.5.1 熱能與動(dòng)力裝置的組成 熱能與動(dòng)力裝置可包含以下幾部分： 發(fā)生裝置 儲(chǔ)能裝置 傳遞裝置 轉(zhuǎn)換裝置 輔助設(shè)備 1.5.2 熱能與動(dòng)力設(shè)備的工作條件 1溫度 工作流體的溫度可能極高或極低。 2壓力 工作流體的壓力可能極高或極低。 3速度 動(dòng)力機(jī)械的運(yùn)動(dòng)部件常處于高速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。 4負(fù)荷 外界負(fù)荷的急劇變化，使工作流體的溫度、壓力、流量發(fā)生劇烈變動(dòng)。 5振動(dòng) 由于負(fù)荷變化的沖擊、動(dòng)態(tài)不平衡等造成振

8、動(dòng)。 6腐蝕 由于工作流體（如，地?zé)崴┑母g等 造成。第六節(jié)動(dòng)力機(jī)械與動(dòng)力傳動(dòng)動(dòng)力機(jī)械是指將某能源直接轉(zhuǎn)換為機(jī)械能并拖動(dòng)其他機(jī)械進(jìn)行工作的機(jī)械。動(dòng)力系統(tǒng)可按工質(zhì)的不同而分為蒸汽動(dòng)力、燃?xì)鈩?dòng)力、水動(dòng)力和風(fēng)動(dòng)力四大系統(tǒng)。1.6.1 動(dòng)力機(jī)械的類(lèi)型 1按作功的物質(zhì)分，有蒸汽動(dòng)力機(jī)（ 如汽輪機(jī)、蒸汽機(jī) ）燃?xì)鈩?dòng)力機(jī) (如汽油機(jī)、柴油機(jī)、煤氣機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)等)、水動(dòng)力機(jī) (如水輪機(jī))風(fēng)動(dòng)力機(jī) (如風(fēng)力機(jī))。2按加熱方式分，有內(nèi)燃動(dòng)力機(jī) (如柴油機(jī)、汽油機(jī)、煤氣機(jī)、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)等)外燃動(dòng)力機(jī) （如汽輪機(jī)、蒸汽機(jī)等)水和風(fēng)動(dòng)力機(jī) (無(wú)加熱，如水輪機(jī))。第七節(jié)熱能與動(dòng)力技術(shù)和環(huán)境因熱能利用與動(dòng)力技術(shù)

9、的應(yīng)用所造成的環(huán)境污染，有以下幾個(gè)主要方面。1熱污染；2.空氣污染；3噪聲污染；4放射性污染；5.其他污染 環(huán)境污染的防治 1) 改善動(dòng)力機(jī)械和熱能利用的各種設(shè)備的結(jié)構(gòu)，并研制新型高效裝置。 2) 采用高效、低污染的新型動(dòng)力循環(huán)。如煤氣化燃?xì)庖徽羝?lián)合循環(huán)。 3) 采用代用燃料與代用工質(zhì)，并禁用某些工質(zhì)。如以天然氣代替煤氣。 4) 開(kāi)發(fā)利用新能源和可再生能源。如太陽(yáng)能、風(fēng)能、生物質(zhì)能等。 5) 研制性能優(yōu)良的技術(shù)部件。如新型的燃燒器、高效的脫硫除塵器6) 建立“噪聲綜合控制區(qū)”和進(jìn)行“環(huán)境噪聲達(dá)標(biāo)區(qū)”的建設(shè)。 7) 綜合治理環(huán)境。合理排放和處理廢氣、廢水、廢液、廢料。 8) 從可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略

10、目標(biāo)出發(fā)，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，推行環(huán)境無(wú)害化技術(shù)和清潔生產(chǎn)總結(jié)布置作業(yè)：1-16第二章 鍋爐結(jié)構(gòu)及原理課 次第2次授課方式理論課課時(shí)安排2授課題目（教學(xué)章、節(jié)或主題）：第一節(jié)概述第二節(jié)燃料特性與熱工計(jì)算教學(xué)目的、要求：掌握鍋爐的分類(lèi)，鍋爐的型號(hào)、燃料的組成和性質(zhì)，可以通過(guò)銘牌了解鍋爐的運(yùn)行參數(shù)，熟悉鍋爐所使用的燃料，以及空氣量和煙氣量的計(jì)算。教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)：重點(diǎn)：鍋爐的分類(lèi)，鍋爐的型號(hào)、燃料的組成和性質(zhì)。難點(diǎn)：鍋爐的熱平衡計(jì)算，空氣量以及煙氣的計(jì)算。復(fù)習(xí)、引入新課講授新課第一節(jié)概述一、蒸汽或熱水的熱發(fā)生裝置可分為兩類(lèi)： 鍋爐伴隨有燃燒反應(yīng)的、以產(chǎn)生蒸汽或熱水為目的的熱發(fā)生裝置。 余熱鍋爐或廢熱鍋爐在

11、熱轉(zhuǎn)換裝置中并不伴隨有燃燒反應(yīng)，而是利用系統(tǒng)的余熱或廢熱產(chǎn)生蒸汽或熱水的熱發(fā)生裝置。二、鍋爐的構(gòu)造結(jié)合鍋爐結(jié)構(gòu)圖講解鍋爐的構(gòu)造及各部分的功能?，F(xiàn)代大型自然循環(huán)高壓鍋爐所具有的主要部件及其作用如下： （1）爐膛 保證燃料燃盡并使出口煙氣冷卻到對(duì)流受熱面能安全工作。由水冷壁與鍋筒、集箱和爐墻構(gòu)架所組成。爐膛火焰中心15001600，爐膛出口10001200左右。 （2）鍋筒 是自然循環(huán)鍋爐各受熱面的集散容器，將鍋爐各受熱面聯(lián)結(jié)在一起并和水冷壁，下降管等組成水循環(huán)回路。直流鍋爐無(wú)鍋筒。 （3）水冷壁 是鍋爐的主要輻射受熱面；另一作用是保護(hù)爐墻。其中凝渣管，防止過(guò)熱器結(jié)渣。（4）燃燒設(shè)備 按其燃燒方式

12、可分為火床、火室、沸騰和旋風(fēng)爐燃燒設(shè)備。鍋爐所用燃燒方式因燃料不同，鍋爐容量不同而有差異。（5）過(guò)熱器 將飽和蒸汽加熱到額定的過(guò)熱蒸汽溫度。煙氣從爐膛出口流過(guò)屏式過(guò)熱器和對(duì)流過(guò)熱器后，溫度降到500600。（6）再熱器 將汽輪機(jī)高壓缸排汽加熱到較高溫度，然后再送到汽輪機(jī)中壓缸膨脹作功。（7）省煤器 利用鍋爐尾部煙氣的熱量加熱給水，降低排煙溫度，節(jié)約燃料。三、鍋爐的分類(lèi) 1按用途分 電站鍋爐、工業(yè)鍋爐、船用鍋爐、余熱鍋 爐、機(jī)車(chē)鍋爐等。 2按循環(huán)方式分 自然循環(huán)鍋爐工質(zhì)依靠下降管中的水與 上升 管中汽水混合物之間的密度差進(jìn)行循環(huán)。 控制循環(huán)鍋爐在蒸發(fā)受熱面的下降管與上升管之間裝有循環(huán)泵，用來(lái)提高

13、循環(huán)回路的流動(dòng)壓頭，循環(huán)倍率約在35。 復(fù)合循環(huán)鍋爐 直流鍋爐工質(zhì)的循環(huán)是依靠給水泵的壓頭來(lái)完成的。 3、按出工質(zhì)壓力分 低壓鍋爐壓力一般小于1.275MPa，用于工業(yè)鍋爐。 中壓鍋爐3.825 MPa，用于電站、熱電站或工業(yè)鍋爐。 高壓鍋爐9.8MPa，用于電站、熱電站鍋爐。超高壓鍋爐13.73MPa，用于電站鍋爐。 亞臨界壓力鍋爐16.67MPa，用于電站鍋爐。 超臨界壓力鍋爐2325MPa，用于電站鍋爐。 超超臨界壓力鍋爐般大于27MPa，用于電站鍋爐。 4、按燃燒方式分 火床燃燒鍋爐、火室燃燒鍋爐、流化床燃燒鍋爐和旋風(fēng)燃燒鍋爐。四、鍋爐的命名方式 3、我國(guó)鍋爐產(chǎn)品的型號(hào)表示法 圖2-3

14、工業(yè)蒸汽鍋爐型號(hào)形式 圖2-4電站鍋爐型號(hào)形式第二節(jié)燃料特性與熱工計(jì)算一 、鍋爐使用的燃料 （一）燃料的分類(lèi) 燃料是一種由有機(jī)可燃質(zhì)、不可燃無(wú)機(jī)礦物質(zhì) （灰分）和水分等物質(zhì)組成的復(fù)雜的混合物。 目前地球上的燃料可分為兩大類(lèi)，即核燃料和 有機(jī)燃料，鍋爐大都燃用有機(jī)燃料。（二）燃料的組成 固體燃料的成分有：碳(C)、氫(H)、氧(O)、氮(N)、硫(S)、水分（M）、灰分(A)。其中C、H、S為可燃元素。 液體燃料的成分也是碳、氫、氧、氮、硫、水分和灰分，但碳和氫含量較高。 氣體燃料有天然氣和人造氣兩類(lèi)。天然氣分氣田氣和油田伴生氣兩種。氣田氣主要成分是甲烷；油田氣除含甲烷外，還有丙、丁烷等烷烴類(lèi)，

15、CO2含量也比氣田氣高。 （四）燃料的性質(zhì) 1、煤的基本性質(zhì)、成分及發(fā)熱量 2、生物質(zhì) 3、燃料油二 、燃燒計(jì)算與熱平衡計(jì)算(一)燃燒基本計(jì)算1、固體及液體燃料的理論空氣量 2、實(shí)際空氣量、過(guò)量空氣系數(shù)和漏風(fēng)系數(shù)(二) 鍋爐熱平衡計(jì)算 熱平衡計(jì)算主要確定鍋爐的各項(xiàng)熱損失、鍋爐效率以及燃料消耗量。 1、熱平衡基本原理 所謂鍋爐熱平衡是指鍋爐的輸入熱量與輸出熱量(包括有效利用熱和各項(xiàng)熱損失)之間的平衡?？偨Y(jié)布置作業(yè)第二章 鍋爐結(jié)構(gòu)及原理課 次第3次授課方式理論課課時(shí)安排2授課題目（教學(xué)章、節(jié)或主題）：第三節(jié)鍋爐燃燒設(shè)備教學(xué)目的、要求：掌握常見(jiàn)的三種燃燒設(shè)備：火床燃燒、火室燃燒、流化床燃燒的結(jié)構(gòu)。教

16、學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)：重點(diǎn)：火床燃燒、火室燃燒、流化床燃燒三種設(shè)備的基本構(gòu)造。難點(diǎn):三種設(shè)備的氣流組織以及設(shè)計(jì)要點(diǎn)、鏈條爐的四個(gè)燃燒階段。復(fù)習(xí)、引入新課講授新課第三節(jié)鍋爐燃燒設(shè)備一、火床燃燒設(shè)備 火床燃燒是指燃料主要在火床(又稱爐排)上完成燃燒全過(guò)程的一種燃燒方式。特點(diǎn)是燃料按一定厚度均勻地鋪在爐排面上燃燒。 火爐的種類(lèi)有：固定爐排爐、鏈條爐排爐、拋煤機(jī)翻轉(zhuǎn)爐排爐、拋煤機(jī)倒轉(zhuǎn)鏈條爐、振動(dòng)爐排爐等。爐排的前軸被稱為主動(dòng)軸，由裝置在前軸上的減速機(jī)控制轉(zhuǎn)動(dòng)速度，后軸被稱為從動(dòng)軸，鏈條爐排末端即將轉(zhuǎn)彎處設(shè)置有老鷹鐵，起到擋渣作用，又稱擋渣器。燃盡的爐渣經(jīng)除渣機(jī)及輸送皮帶輸送到堆場(chǎng)。一) 鏈條爐排爐 燃燒效率高

17、，環(huán)境污染小及機(jī)械化程度較高2、鏈條爐排的燃燒過(guò)程及其基本特性 鏈條爐的燃燒過(guò)程是自前向后分區(qū)段進(jìn)行的，從理論上分析共有四個(gè)區(qū)段，見(jiàn)圖2-11。 AK線以前燃料預(yù)熱干燥區(qū)段； ABHKA為揮發(fā)分析出并燃燒的區(qū)段； BCDEFGHB為焦炭著火燃燒區(qū)段; 最后是灰渣燃盡區(qū)段。鏈條爐的燃燒特性主要是著火特性和氣體成分分布特性。合理的設(shè)計(jì)前后爐拱結(jié)構(gòu)，良好地組織爐內(nèi)燃燒空氣動(dòng)力工況是十分重要的。二、火室燃燒設(shè)備 火室燃燒是指燃料在爐膛空間中以懸浮狀態(tài)完成燃燒全過(guò)程的一種燃燒方式。它可以燃用固體、液體及氣體燃料。 燃用固體燃料的火室爐通常稱為煤粉爐，煤粉爐燃燒的煤粉必須很細(xì)，以有利于燃燒。 火室燃燒的燃

18、燒器是由一、二、三次風(fēng)口的有機(jī)結(jié)合，并有直流式和旋流式燃燒器兩大類(lèi)型。（一）煤粉的燃燒過(guò)程 煤粉在爐內(nèi)的停留一般僅2-3秒鐘。煤必須加熱到一定的溫度才能著火，此溫度稱為著火溫度，見(jiàn)表2-10。通常揮發(fā)分含量高的煤，其揮發(fā)分開(kāi)始析出溫度低，容易著火。煤粉空氣混合物較難點(diǎn)燃，這是煤粉燃燒的特點(diǎn)之一。表2-11中示有煤粉氣流中煤粉的著火溫度。在煤粉氣流著火燃燒的過(guò)程中，首要條件是要有足夠高的溫度，提供燃燒所需要的氧氣和有足夠的燃燒時(shí)間，因此，合理布置燃燒器，爐膛設(shè)計(jì)要有足夠的容積和高度。三、流化床燃燒流化床燃燒是火床燃燒當(dāng)通風(fēng)速度達(dá)到煤粒沉降速度時(shí)的臨界狀態(tài)下的燃燒。此時(shí)煤粒一方面因失去穩(wěn)定性在爐膛

19、煤層呈強(qiáng)烈沸騰狀態(tài)運(yùn)動(dòng)，另一方面進(jìn)行著煤的燃燒過(guò)程。改變流化床中通過(guò)料層的氣流速度，可使料層分別呈現(xiàn)固定床、鼓泡流化床、湍流流化床、快速流化床和氣力輸送（輸運(yùn)床、循環(huán)流化床）等幾個(gè)不同狀態(tài)。流化床煤燃燒技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，主要是： (1) 燃料適應(yīng)性廣 (2) 能夠在燃燒過(guò)程中有效地控制和的產(chǎn)生和排放，是一種“清潔”的燃燒方式。 (3) 燃燒熱強(qiáng)度大，流化床鍋爐的體積可以做得比一般常規(guī)鍋爐小得多。 (4) 床內(nèi)傳熱能力強(qiáng)，可以節(jié)省受熱面的金屬?？偨Y(jié)布置作業(yè)課后記第二章 鍋爐結(jié)構(gòu)及原理課 次第4次授課方式理論課課時(shí)安排2授課題目（教學(xué)章、節(jié)或主題）：第四節(jié) 鍋爐受熱面第五節(jié)鍋爐水動(dòng)力特性教學(xué)目的、要求：

20、掌握鍋爐的水冷壁、再熱器、過(guò)熱器、省煤器、空氣過(guò)熱器的安裝位置、換熱器形式，掌握自然循環(huán)和強(qiáng)制循環(huán)的水力計(jì)算方法。教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)：重點(diǎn)：鍋爐內(nèi)各受熱面的結(jié)構(gòu)、材質(zhì)、溫度上限。難點(diǎn)：強(qiáng)制循環(huán)的水力計(jì)算復(fù)習(xí)、引入新課講授新課第四節(jié)：鍋爐受熱面1、鍋爐蒸發(fā)受熱面的結(jié)構(gòu)與布置 鍋爐蒸發(fā)受熱面是指工質(zhì)在其中吸熱汽化的受熱面。鍋爐最主要的蒸發(fā)受熱面是布置在爐膛中吸收輻射熱的水冷壁。為了保護(hù)爐膛出口處過(guò)熱器不結(jié)渣堵塞，常將后水冷壁在爐膛出口煙窗處拉稀形成凝渣管束。常用的水冷壁有光管水冷壁、鰭片管膜式水冷壁和帶銷(xiāo)釘管水冷壁。 帶銷(xiāo)釘?shù)乃浔诤蛶тN(xiāo)釘?shù)哪な剿浔谟糜谛L(fēng)爐、液態(tài)排渣爐和爐膛衛(wèi)燃帶。 鍋爐對(duì)流蒸發(fā)

21、受熱面是由上下兩個(gè)鍋筒和許多管子連接而成，通常煙溫低處的管子是下降管，煙溫高處的管子是上升管。二、過(guò)熱器與再熱器 1、過(guò)熱器 過(guò)熱器的作用是將飽和蒸汽加熱成一定溫度的過(guò)熱蒸汽以提高系統(tǒng)效率。過(guò)熱器有對(duì)流過(guò)熱器、屏式過(guò)熱器(半輻射式過(guò)熱器)及輻射式過(guò)熱器三種。輻射式過(guò)熱器布置在爐膛的爐壁上。屏式過(guò)熱器布置在爐膛的上部，又稱半輻射過(guò)熱器。對(duì)流過(guò)熱器由無(wú)縫鋼管彎制的蛇形管和進(jìn)出口集箱組成。有順流、逆流、雙逆流和混流四種。2、再熱器 在高參數(shù)電站中普遍采用中間再熱系統(tǒng)，再熱蒸汽的壓力大致為一次過(guò)熱蒸汽壓力的五分之一左右，溫度與一次汽溫相近。再熱器的結(jié)構(gòu)也是由大量平行連接的蛇形管所組成。再熱蒸汽的質(zhì)量流

22、速限制在250400。再熱器的工作條件比過(guò)熱器更差，故總是布置在煙溫稍低的區(qū)域。再熱器的保護(hù)：在過(guò)熱器與再熱器之間，裝有快速動(dòng)作的減溫減壓器。3、省煤器 省煤器是利用鍋爐尾部煙氣的熱量加熱給水以降低排煙溫度的鍋爐部件。有沸騰式省煤器和非沸騰式省煤器；鑄鐵式和鋼管式省煤器。 四、空氣預(yù)熱器空氣預(yù)熱器的作用為利用省煤器后排出煙氣的熱量加熱燃燒用的空氣以利燃料著火和燃燒，并可降低排煙溫度提高鍋爐效率。空氣預(yù)熱器按傳熱方式有導(dǎo)熱式和再生式兩類(lèi)。1、管式空氣預(yù)熱器； 2、回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器 第五節(jié) 鍋爐的水動(dòng)力特性一、鍋爐水循環(huán)的基本方式鍋爐的水循環(huán)可以分為自然循環(huán)，多次強(qiáng)制循環(huán)，直流以及復(fù)合循環(huán)四種基本

23、型式。除自然循環(huán)以外，其余的三種型式的蒸發(fā)管內(nèi)工質(zhì)的流動(dòng)均屬于強(qiáng)迫流動(dòng)，其中自然循環(huán)和多次強(qiáng)制循環(huán)方式適用于低于臨界壓力的鍋爐。自然循環(huán)鍋爐蒸發(fā)受熱面中工質(zhì)的流動(dòng)動(dòng)力是不受熱的下降管與受熱的上升管中工質(zhì)之間的密度差。1） 自然循環(huán)鍋爐的水循環(huán)的基本方程2） 自然循環(huán)鍋爐水循環(huán)的計(jì)算3） 循環(huán)回路中的阻力計(jì)算總結(jié)布置作業(yè)第二章 鍋爐結(jié)構(gòu)及原理課 次第5次授課方式理論課課時(shí)安排2授課題目（教學(xué)章、節(jié)或主題）：第六節(jié)余熱鍋爐的結(jié)構(gòu)及工作特點(diǎn)教學(xué)目的、要求：掌握余熱鍋爐的結(jié)構(gòu)、類(lèi)型、應(yīng)用范圍以及卡琳娜循環(huán)的原理。教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)：重點(diǎn)：余熱鍋爐的結(jié)構(gòu)、類(lèi)型和在工業(yè)上的應(yīng)用難點(diǎn)：使用混合工質(zhì)的卡琳娜循環(huán)。

24、復(fù)習(xí)、引入新課講授新課第六節(jié)余熱鍋爐的結(jié)構(gòu)及工作特點(diǎn)一、余熱鍋爐的結(jié)構(gòu)用于聯(lián)合循環(huán)發(fā)電的余熱鍋爐主要有自然循環(huán)和強(qiáng)制循環(huán)兩種技術(shù)流派。二、余熱鍋爐的工作特點(diǎn) 余熱鍋爐通常工作溫度在600 以下屬中低溫?fù)Q熱設(shè)備；鍋爐工作壓力多數(shù)在9MPa 以下，一般為3.82MPa， 屬次高壓鍋爐或中壓鍋爐；因煙溫和蒸汽壓力不高故其水循環(huán)的工作條件相對(duì)較好。 用于化工過(guò)程的余熱鍋爐，由于特殊化工工藝過(guò)程所產(chǎn)生廢氣溫度較高，化工過(guò)程用汽參數(shù)要求高，使余熱鍋爐設(shè)計(jì)成高溫高壓的參數(shù)。 余熱鍋爐的特點(diǎn)是： 結(jié)構(gòu)多樣化。余熱鍋爐受熱面幾乎全部依靠對(duì)流換熱的作用。臥式布置余熱鍋爐，臥式余熱鍋爐水循環(huán)方式多為自然循環(huán)。 立式

25、布置余熱鍋爐，立式布置余熱鍋爐水循環(huán)方式采用強(qiáng)制循環(huán)。 中溫、大流量工質(zhì)。 余熱鍋爐的汽水系統(tǒng)，有單壓系統(tǒng)和多壓系統(tǒng)。單壓余熱鍋爐，它只產(chǎn)生一種蒸汽供汽輪機(jī)。為雙壓余熱鍋爐系統(tǒng)圖。它產(chǎn)生兩種不同壓力等級(jí)（高壓和低壓）的蒸汽。單壓系統(tǒng)的組成：1-低壓蒸發(fā)器；2-省煤器；3-高壓蒸發(fā)器； 4-鍋筒；5-循環(huán)泵；6-過(guò)熱器；7-蒸汽輪機(jī)； 8-發(fā)電機(jī)；9-凝汽器；10-凝結(jié)水泵；11-除氧器；12-低壓給水泵；13-主給水泵。雙壓系統(tǒng)的系統(tǒng)組成：1-低壓省煤器；2-低壓蒸發(fā)器；3-輸水泵；4-高壓省煤器；5-低壓過(guò)熱器；6-高壓蒸發(fā)器；7-高壓過(guò)熱器；8-高壓鍋筒；9-低壓鍋筒；10-蒸汽輪機(jī)；11

26、-除氧式凝汽器；12-發(fā)電機(jī)；13-燃?xì)廨啓C(jī)；14-凝結(jié)水泵卡琳娜循環(huán)：一種利用氨和水混合物作為工作介質(zhì)的新穎、高效的動(dòng)力循環(huán)系統(tǒng)?？漳妊h(huán)電廠可以向諸如溫度為300-400ºF（149-204）的地?zé)岬湍芗?jí)熱源提供效率比前者高出50%的循環(huán)效率。對(duì)諸如直燃式鍋爐和燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)電廠中的燃?xì)廨啓C(jī)廢氣等高溫?zé)嵩?，循環(huán)效率約可提高20%。原則上，卡琳娜循環(huán)是在朗肯循環(huán)基礎(chǔ)上的一種“改進(jìn)”。這種重大的改進(jìn)體現(xiàn)在對(duì)朗肯循環(huán)的循環(huán)過(guò)程的改變 將“純”的循環(huán)介質(zhì)（通常為水）變成了氨同水的“混合物”。氨-水混合物氨-水混合物物理特性有下面四種基本特點(diǎn)：首先，氨-水混合物的沸點(diǎn)和凝結(jié)點(diǎn)溫度是不

27、固定的。反之，純水和純氨的沸點(diǎn)和凝結(jié)溫度是固定的。其次，氨-水混合物的熱物理特性能隨氨濃度的改變而改變。反之，純水和純氨的物理特性卻是固定不變的。第三，氨-水混合物有一個(gè)在熱容量的不變化的情況下，混合物的溫度會(huì)升高或降低的熱物理特性。若沒(méi)有能量的變化，純水和純氨的溫度是不會(huì)改變的。最后一個(gè)差別并非基本特性真正的變化，但是確實(shí)是流體特性的重要改變，即冰點(diǎn)溫度。純水的冰點(diǎn)溫度為相對(duì)較高的32ºF（0ºC），而純氨卻為-108ºF（-78ºC）。氨-水混合物溶液的冰點(diǎn)溫度非常低?？偨Y(jié)布置作業(yè)：2-6第三章 渦輪機(jī)及噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)課 次第6次課授課方式理論課課時(shí)安排

28、2授課題目（教學(xué)章、節(jié)或主題）：第一節(jié)概述第二節(jié)熱力渦輪機(jī)級(jí)的基本理論教學(xué)目的、要求：了解渦輪機(jī)的分類(lèi)，掌握蒸汽輪機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)的構(gòu)造和工作原理及分類(lèi)，了解噴管的計(jì)算。教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)：重點(diǎn)：蒸汽輪機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)的構(gòu)造和工作原理及分類(lèi)難點(diǎn)：汽輪機(jī)噴管的計(jì)算復(fù)習(xí)、引入新課講授新課第一節(jié) 概述一、渦輪機(jī)及噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的應(yīng)用與發(fā)展渦輪機(jī)包括蒸汽輪機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、水輪機(jī)等旋轉(zhuǎn)式葉輪機(jī)械，而噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)則是燃?xì)廨啓C(jī)作為飛機(jī)動(dòng)力的一種類(lèi)型。蒸汽輪機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)式一種將工質(zhì)（蒸汽或燃?xì)猓┑臒崮苻D(zhuǎn)換為機(jī)械功的旋轉(zhuǎn)式動(dòng)力機(jī)械。二、渦輪機(jī)及噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的構(gòu)造與分類(lèi) （一）蒸汽輪機(jī)蒸汽輪機(jī)是以水蒸氣為工質(zhì)的旋轉(zhuǎn)式葉輪機(jī)械，簡(jiǎn)稱汽輪

29、機(jī)。只有一個(gè)級(jí)的汽輪機(jī)，稱為單級(jí)汽輪機(jī)；有若干級(jí)的，稱為多級(jí)汽輪機(jī)。汽輪機(jī)主體主要由靜子和轉(zhuǎn)子兩大部分組成。靜子包括汽缸、隔板和靜葉柵、進(jìn)排汽部分、端汽封以及軸承、軸承座等。轉(zhuǎn)子包括主軸、葉輪和動(dòng)葉片、聯(lián)軸器等。汽輪機(jī)的型號(hào)，由三組符號(hào)和數(shù)字按以下格式組成： XX XX X 變型設(shè)計(jì)次序 蒸汽參數(shù) 額定功率（MW） 汽輪機(jī)類(lèi)型（二）燃?xì)廨啓C(jī)燃?xì)廨啓C(jī)是一種以空氣和燃?xì)鉃楣べ|(zhì)將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的熱機(jī)。其基本原理類(lèi)同于汽輪機(jī)。航空燃?xì)廨啓C(jī)最基本的形式是航空渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)航空燃?xì)廨啓C(jī)有：用于飛機(jī)渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)、渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)及渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)；用于直升機(jī)渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)。第二節(jié) 熱力渦輪機(jī)級(jí)的基本理論一、透平

30、級(jí)的概念由靜、動(dòng)葉組成一個(gè)渦輪機(jī)的級(jí)。依靠沖動(dòng)力推動(dòng)的級(jí)稱為沖動(dòng)級(jí)；依靠反動(dòng)力推動(dòng)的級(jí)稱為反動(dòng)級(jí)。1. 沖動(dòng)級(jí) 1）純沖動(dòng)級(jí)，反動(dòng)度。純沖動(dòng)級(jí)的作功能力較大，效率較低。 2）帶反動(dòng)度的沖動(dòng)級(jí)，它具有沖動(dòng)級(jí)作功能力大和反動(dòng)級(jí)效率高的特點(diǎn)，所以得到廣泛應(yīng)用。 3）復(fù)速級(jí)。復(fù)速級(jí)的作功能力比單列沖動(dòng)級(jí)要大。為了改善復(fù)速級(jí)的效率，也采用一定的反動(dòng)度。 2.反動(dòng)級(jí)反動(dòng)級(jí)的效率比沖動(dòng)級(jí)的高，但作功能力較小。圖3-8表示反動(dòng)級(jí)中蒸汽壓力和速度變化的情況。利用工程熱力學(xué)和流體力學(xué)的基本方程對(duì)噴管進(jìn)行計(jì)算?？偨Y(jié)布置作業(yè)課后記第三章 渦輪機(jī)及噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)課 次第7次課授課方式理論課課時(shí)安排2授課題目（教學(xué)章、節(jié)或主

31、題）：第三節(jié)渦輪機(jī)級(jí)的損失與效率第四節(jié)多級(jí)渦輪機(jī)教學(xué)目的、要求：熟悉渦輪機(jī)的損失有哪些部分組成，會(huì)計(jì)算渦輪機(jī)的效率和最佳速度比，了解多級(jí)渦輪機(jī)的原理及損失，掌握汽輪機(jī)的配齊方式。教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)：重點(diǎn)：渦輪機(jī)的效率計(jì)算機(jī)最佳速度比一級(jí)汽輪機(jī)的配氣方式。難點(diǎn)：渦輪機(jī)的損失計(jì)算。復(fù)習(xí)、引入新課講授新課第三節(jié)渦輪機(jī)級(jí)的損失與效率一、蒸汽作用在動(dòng)葉片上的力和輪周功二、級(jí)的輪周效率與最佳速度比1.純沖動(dòng)級(jí)的輪周效率和最佳速度比2. 帶反動(dòng)度的沖動(dòng)級(jí)的輪周功率和最佳速度比3. 復(fù)速級(jí)4.反動(dòng)級(jí)三、級(jí)內(nèi)損失和級(jí)的效率 1.汽輪機(jī)的級(jí)內(nèi)損失（1）葉高損失 （2）扇形損失 （3）葉輪摩擦損失 （4）部分進(jìn)汽損失

32、1）鼓風(fēng)機(jī)損失 2）斥汽損失（弧端損失） 噴嘴中流出的高速汽流要排斥并加速停滯在汽道內(nèi)的蒸汽； 在噴嘴組出口段與葉輪的間隙A中發(fā)生漏汽（5）漏汽損失 （6）濕汽損失 2.汽輪機(jī)級(jí)效率第四節(jié) 多級(jí)渦輪機(jī) 一、多級(jí)渦輪機(jī)的熱力過(guò)程對(duì)大多數(shù)的級(jí)來(lái)說(shuō)，汽流的馬赫數(shù)均保證在Ma<1，級(jí)速比則接近最佳速度比，以保證整臺(tái)汽輪機(jī)有良好的經(jīng)濟(jì)性。圖3-21中示出了一臺(tái)多級(jí)沖動(dòng)式汽輪機(jī)。蒸汽在多級(jí)汽輪機(jī)中的工作熱力過(guò)程與級(jí)中的工作過(guò)程一樣，二、重?zé)嵯禂?shù)三、多級(jí)渦輪機(jī)的損失多級(jí)汽輪機(jī)中，除了級(jí)內(nèi)損失外，還包括以下?lián)p失： 1.前后端軸封漏氣損失2.汽輪機(jī)進(jìn)汽機(jī)構(gòu)中的節(jié)流損失和排汽管中的壓力損失（1）進(jìn)汽機(jī)構(gòu)中的節(jié)流損失 （2）排汽管中的壓力損失 3.機(jī)械損失4.汽輪機(jī)裝置的效率四、汽輪機(jī)的配汽方式 1.噴嘴配汽 噴嘴配