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第一章锅炉基本知识1

第一节锅炉概述1

一、锅炉定义与组成1

二、锅炉的工作过程1

三、锅炉安全的重要性与有关规定1

第二节锅炉工作参数2

一、额定蒸发量2

二、额定蒸汽压力4

三、额定蒸汽温度4

第三节常用热力参数5

一、质量与重量5

二、体积与容积5

三、密度与重度5

四、比容与比热5

五、流量与流速6

六、热量与热功率6

七、汽化热(又叫汽化潜热)7

八、过热与过热蒸汽7

九、湿度或干度7

十、焓7

十一、熵8

十二、热效率9

十三、气体方程与热力学定律9

第四节水与水蒸气性质10

一、物质的三态10

二、水的定压蒸发过程10

三、水与水蒸气的热力特性12

四、水的性质13

五、水蒸气的性质13

第五节锅炉水循环与热胀冷缩14

一、锅炉水循环的原理14

二、自然循环工作参数15

三、常见的水循环故障16

四、改善水循环的有关措施17

五、物体的热胀冷缩18

第六节工业锅炉常用材料19

一、工业锅炉常用材料分类19

二、锅炉用金属材料的机械性能19

三、锅炉用金属材料的工艺性能21

四、几种化学元素对钢材性能的影响21

五、工业锅炉常用金属材料21

六、工业锅炉常用非金属材料28

第二章燃料燃烧与传热基础32

第一节燃料的成分及特点32

一、燃料的组成成分32

二、燃料成分表示的基准35

三、各种基准成分之间的换算36

第二节固体、液体和气体燃料38

一、固体燃料38

二、液体燃料38

三、气体燃料43

第三节燃料燃烧46

一、燃料燃烧的四阶段46

二、燃料的燃烧速度48

三、燃料设备的特性参数49

第四节燃料的燃烧计算51

一、空气与烟气的基本性质51

二、空气量及烟气量的计算52

三、空气、烟气的焓值计算59

第五节锅炉传热基础64

一、传热过程64

二、锅炉传热方法64

第六节 锅炉热辐射65

一、热辐射的基本原理65

二、锅炉热辐射计算67

三、炉膛传热计算的步骤74

第七节锅炉热传导74

一、热传导的基本特性74

二、热传导的计算75

第八节锅炉对流传热79

一、对流传热的基本方程式79

二、影响对流传热的因素79

三、对流传热计算80

四、锅炉对流受热面简易计算82

第三章锅炉燃烧设备86

第一节概述86

一、燃烧方式86

二、燃烧设备87

第二节手烧炉87

一、手烧炉的燃烧过程及特点87

二、手烧炉的炉排89

三、手烧炉的运行调整90

第三节明火反烧炉91

一、反烧炉的床层结构91

二、连续反烧炉的结构91

三、反烧炉的特点92

第四节链条炉93

一、链条炉的结构93

二、链条炉的燃烧及配风98

三、链条炉的燃烧适应性及其燃烧调整101

第五节抛煤机炉102

一、抛煤机的结构102

二、抛煤机链条炉的特点与燃烧调整104

第六节煤粉炉106

一、煤粉炉的结构106

二、煤粉炉的运行调整109

第七节沸腾炉109

一、沸腾炉的结构109

二、沸腾炉的布风与炉膛结构110

三、沸腾炉运行注意事项111

第八节燃油炉111

一、油的燃烧过程111

二、雾化器113

三、配风器115

四、碹口和炉膛117

第九节燃气炉118

一、气体燃料的燃烧118

二、气体燃烧器119

三、炉膛结构特点124

第四章锅炉的热平衡与测量仪表126

第一节概述126

一、锅炉热平衡概念126

二、锅炉热平衡方程式126

第二节锅炉正平衡计算127

一、输入热量127

二、正平衡效率计算公式128

第三节锅炉反平衡计算130

一、固体未完全燃烧热损失q4130

二、排烟热损失q2131

三、气体未完全燃烧热损失q3133

四、散热损失q5133

五、灰渣物理热损失q6133

第四节锅炉净效率134

一、锅炉净效率134

二、降低各项热损失的主要措施135

第五节热工测量仪表136

一、压力计136

二、温度计138

三、流量计140

四、烟气成分分析仪142

第六节锅炉热工试验144

一、热工试验的目的和主要内容144

二、试验前的准备工作144

三、试验人员的组织与其职责145

四、试验期间的技术要求146

五、热工试验的测量项目及测试方法147

六、锅炉热效率试验实例151

第五章锅炉结构与辅助受热面155

第一节概述155

一、锅炉的发展过程155

二、锅炉的分类156

三、锅炉结构的基本要求157

四、锅炉结构中的主要受压部件158

五、锅炉参数系列与型号表示方法159

第二节锅壳式锅炉162

一、立式弯水管锅炉(LSA型)162

二、卧式快装锅炉(KZL型)163

三、完善化卧式快装锅炉(DZL型)166

四、组装式DZL型锅炉167

第三节水管锅炉168

一、SHL型双锅筒横置式链条锅炉169

二、SZP型双锅筒纵置式抛煤机锅炉173

三、SZL型组装水管锅炉174

四、角管式锅炉175

五、SG130-3.82/450型锅炉177

六、UG-35/3.82-M型锅炉177

七、强制循环锅炉177

八、直流锅炉180

九、锅筒内部装置183

第四节燃油锅炉187

一、燃油锅炉基本概念187

二、富顿无管燃油锅炉188

三、三浦牌立式燃油锅炉189

四、“克雷登”强制直流式燃油锅炉190

五、CB型全自动燃油锅炉192

六、LOOS型全自动燃油锅炉193

七、标准牌“康多”型燃油锅炉194

八、CS型燃气燃油锅炉195

九、SZS10-1.3型燃油锅炉196

第五节燃气锅炉与有机热载体锅炉197

一、燃气锅炉197

二、有机热载体锅炉198

第六节热水锅炉与余热锅炉200

一、自然循环热水锅炉201

二、强制循环热水锅炉201

三、常用热水锅炉202

四、余热锅炉(废热锅炉)204

五、余热锅炉的构造205

第七节锅炉辅助受热面207

一、过热器207

二、再热器208

三、省煤器209

四、空气预热器210

五、热管211

第六章锅炉安全附件与管道阀门213

第一节压力表213

一、压力表的构造与原理213

二、压力表的附属零件213

三、压力表的安全技术要求214

四、压力表常见的故障原因及对策214

第二节水位表215

一、水位表的工作原理215

二、水位表的结构和形式216

三、水位表的安全技术要求217

四、水位表常见的故障原因及对策217

五、低地位水位计218

第三节 安全阀219

一、安全阀的结构及作用原理219

二、安全阀的形式220

三、安全阀的安全技术要求221

四、安全阀常见故障原因及对策222

第四节排污阀223

一、常用的排污阀形式223

二、排污阀的技术要求224

三、排污阀的操作注意事项224

四、泄漏检查方法225

第五节给水设备225

一、电动泵225

二、蒸汽往复泵227

三、注水器228

四、给水设备的选择230

第六节锅炉管道231

一、管道的材料与规格231

二、管道口径与比压降的选取231

三、管道的连接方法和连接件234

四、管道的支吊架及坡度235

五、管道的热膨胀补偿与试压吹洗236

六、管道的保温、油漆和标志237

第七节锅炉常用阀门240

一、阀门的基本参数240

二、截断阀241

三、止回阀242

四、调节阀243

五、疏水阀245

六、安装阀门的要求246

第七章锅炉附属设备与电气控制248

第一节上煤装置248

一、电动葫芦吊煤罐248

二、门式电动葫芦上煤装置248

三、斗式提升机248

四、带式上煤机250

五、埋刮板输送机250

第二节锅炉出渣装置251

一、螺旋出渣机251

二、刮板出渣机251

三、马丁除渣机252

四、圆盘除渣机252

五、水力除渣设备及系统253

六、气力除渣设备与系统253

第三节通风设备253

一、鼓风机与引风机253

二、烟囱255

第四节除尘设备256

一、锅炉的烟尘256

二、烟尘的危害256

三、锅炉烟尘的排放标准257

四、除尘设备的分类257

五、离心力除尘器258

六、洗涤除尘器259

七、袋式除尘器261

八、除尘器的选择使用262

第五节其他附属设备262

一、水箱262

二、取样冷凝器262

三、分汽缸263

四、分水箱与回水箱263

五、排污膨张器263

第六节燃油锅炉用的附属设备264

一、加热器265

二、油泵268

三、过滤器271

第七节锅炉常用电气元件273

一、开关273

二、交流接触器与继电器278

三、信号装置281

四、三相鼠笼式异步电动机281

第八节锅炉控制仪表与安全装置282

一、锅炉常见的控制仪表282

二、锅炉保护装置285

三、锅炉安全装置289

第九节工业锅炉的自动控制294

一、工业自动化仪表的种类294

二、锅炉自动测量与控制294

三、压力自动控制297

四、燃油的自动调节297

五、燃烧的自动控制297

六、锅炉燃烧的微机自动控制298

七、实例301

第八章锅炉运行操作与维修保养303

第一节锅炉的启动303

一、锅炉点火前的检查与准备303

二、锅炉的上水、烘炉和煮炉304

三、锅炉的启动308

四、锅炉的并炉310

第二节锅炉运行控制与调整311

一、水位的调节311

二、汽压的调节311

三、汽温的调节312

四、风量的调节312

五、正常燃烧指标312

六、锅炉在正常运行中应注意事项313

第三节锅炉停炉及停炉后的保养313

一、压火313

二、正常停炉314

三、停炉防腐保养314

第四节附件辅机和炉墙的保养315

一、安全附件的维护保养315

二、汽、水阀门的检修保养316

三、燃烧设备的检修保养317

四、风机和水泵的检修保养320

五、炉墙和保温层的修补322

第五节锅炉修理324

一、锅炉修理的管理324

二、几种常见的修理方法325

三、修理质量检验329

第九章锅炉检验334

第一节概述334

一、锅炉设备的特点334

二、锅炉检验工作的内容及分类334

三、锅炉检验工作的重要性335

第二节锅炉产品安全质量监督检验336

一、条件336

二、准备工作336

三、程序和项目336

四、工业锅炉质量综合评定338

第三节在用锅炉定期检验341

一、检验范围和期限341

二、准备工作341

三、停炉内外部检验的程序和项目342

四、锅炉运行状态检验343

五、锅炉常见的缺陷344

六、典型锅炉损坏的部位350

七、检验结论及处理352

第四节锅炉安装质量监督检验356

一、条件356

二、准备工作356

三、程序和项目356

第五节锅炉检验方法358

一、常规检验法358

二、量具检验法359

三、超声波测量材料壁厚360

四、无损探伤360

五、焊接接头的金相和断口检验366

六、水压试验366

第六节焊接质量检验368

一、焊工资格368

二、焊接基础370

三、焊接质量检验375

四、焊接安全与卫生376

第十章锅炉事故与锅炉房管理378

第一节 概述378

第二节事故定义、分类与处理378

一、事故定义378

二、事故分类378

三、处理事故的要求379

四、事故报告程序379

第三节锅炉的事故380

一、锅炉爆炸事故380

二、锅炉爆管事故382

三、锅炉的渗漏及变形事故383

四、炉膛爆炸及尾部烟道二次燃烧384

第四节常见事故的现象、原因及处理387

一、锅炉超压387

二、锅炉缺水388

三、锅炉满水389

四、锅炉汽水共腾390

五、锅炉及管道的水冲击390

六、热水锅炉锅水汽化392

第五节事故调查392

一、事故调查组的组成392

二、事故调查分析393

第六节锅炉的安全监察396

一、锅炉、压力容器的监察机构、法规396

二、锅炉安全监察制度399

三、锅炉安装监检制度400

四、锅炉修理、改造资格审批制度400

五、锅炉的使用制度400

六、锅炉管理制度401

第七节锅炉房的安全管理403

一、基本要求403

二、专(兼)职管理人员的职责403

三、锅炉房管理应具备的基础资料404

四、锅炉房管理制度和规程404

五、锅炉房的安全管理记录404

六、锅炉房的安全活动405

第八节锅炉房科学管理409

一、煤炭管理409

二、水质管理409

三、运行管理409

四、设备管理409

五、用汽管理410

第十一章锅炉水质处理411

第一节锅炉水处理理化学基础411

一、物质的组成411

二、相对原子、分子质量和摩尔质量413

三、溶液、浓度和表示法414

第二节 锅炉用水常识与水质标准416

一、天然水中的杂质及其危害416

二、水质指标与水质标准417

第三节锅炉水垢的结生、危害及清除421

一、水垢结生过程421

二、水垢的种类和性质421

三、水垢的危害422

四、水垢的化学清洗423

五、其它除垢法429

第四节锅炉设备的腐蚀与给水预处理430

一、腐蚀的分类及评定方法430

二、锅炉设备的腐蚀与防止432

三、锅炉给水预处理434

四、锅炉给水除氧434

第五节锅内加药水处理437

一、锅内加药水处理的机理437

二、锅内加药水处理437

三、加药剂的方法441

四、锅炉的排污442

第六节锅外离子交换水处理444

一、锅外离子交换永处理的原理444

二、离子交换剂(离子交换树脂)445

三、再生剂(还原剂)450

四、离子交换器452

五、其他水处理方法458

第七节锅炉水质分析463

一、碱度的测定(容量法)463

二、硬度的测定(EDTA滴定法)464

三、氯化钠的分析(硝酸银容量法)465

四、溶解氧的测定(两瓶法)466

第十二章锅炉受压元件强度计算468

第一节锅炉强度的基本概念468

一、锅炉受压元件的强度468

二、强度控制原则及应力分类468

三、受压元件的应力分析与强度理论470

第二节锅炉强度计算标准与应力473

一、锅炉受压元件强度计算标准473

二、安全系数及许用应力474

三、计算壁温478

第三节水管锅炉承受内压圆筒形元件的强度计算481

一、计算公式481

二、公式中有关量值的确定482

三、圆筒形元件壁厚计算公式的使用条件488

四、水压试验压力的校核489

第四节孔的加强计算489

一、未加强孔的最大允许直径的计算490

二、单孔加强计算491

三、孔桥加强计算与焊缝强度的校核493

第五节承受内压封头的壁厚计算494

一、凸形封头的壁厚计算494

二、公式使用条件496

三、平端盖、平堵头及盖板壁厚的计算497

第六节锅壳式锅炉受压元件强度计算499

一、锅壳式锅炉、筒体、集箱管子强度计算499

二、受拉撑平板及管板的强度计算502

三、各种拉撑元件的计算505

四、下脚圈的强度计算508

五、承受外压的圆筒形炉胆的强度计算509

第七节计算实例514

一、锅筒筒体的强度计算514

二、有孔封头的强度计算517

三、卧式锅壳锅炉的筒体强度计算518

四、卧式锅壳锅炉开设的人孔圈强度校核519

五、锅壳式锅炉平管板厚度的强度计算521

六、立式无冲天管锅炉U形下脚圈强度计算526

参考文献527

附录528

一、国际单位制(SI)单位与工程单位换算表528

二、化学元素的名称、符号和相对原子质量530

三、锅炉水处理管理规则(试行)532

四、锅炉运行状态检验规则(试行)536

五、单位换算表(约数)541