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目录1

第一章 基本知识1

第一节 工业锅炉的基本概念1

一、工业锅炉设备概述1

二、工业锅炉的范围和系列标准1

三、锅炉安全的重要性1

第二节 工业锅炉常用的几个物理概念、主要参数和技术规格3

一、重量3

二、体积3

三、比重和相对比重3

四、比容4

五、质量4

七、压力与额定蒸汽压力5

六、密度5

八、流量与流速6

九、温度与额定蒸汽温度6

十、热量和热功率7

十一、比热8

十二、汽化热（又叫汽化潜热）与饱和蒸汽8

十三、过热与过热蒸汽9

十四、湿度、干度与蒸汽品质9

十五、焓9

十六、熵10

十七、理想气态方程11

十八、热效率11

十九、锅炉受热面积11

一、固、液、汽三态12

第三节 水与水蒸汽的性质12

二十一、炉排面积与炉排可见热强度12

二十、锅炉蒸发量与额定蒸发量12

二十二、炉膛容积与炉膛容积热强度12

二、水与水蒸汽的热力特性13

三、蒸汽锅炉中水、汽的转化过程16

第四节 锅炉的传热过程17

一、导热18

二、对流传热19

三、辐射传热20

四、锅炉受热面的传热过程22

第五节 蒸汽锅炉的水循环24

第六节 物体的热胀冷缩27

一、工业锅炉常用材料的分类29

二、锅炉用金属材料的机械性能29

第七节 工业锅炉常用材料29

三、锅炉用金属材料的工艺性能试验30

四、几种化学元素对钢材性能的影响30

五、工业锅炉常用金属材料31

六、工业锅炉常用非金属材料42

第二章 蒸汽锅炉的类型和结构47

第一部分 工业锅炉的类型和结构47

第一节 概述47

第二节 工业锅炉型号编制说明49

第三节 立式锅壳锅炉51

一、立式大横水管锅炉51

二、立式平头火管锅炉和立式埋头火管锅炉57

三、立式多横水管锅炉（又称解放式锅炉）61

四、立式横火管锅炉（LHG型）（又称康克令锅炉）64

五、立式双回程火管锅炉（LHG型）67

六、立式弯水管锅炉（LSG型）69

七、立式直水管锅炉（LSG型）72

第四节 卧式锅壳锅炉73

一、卧式单炉胆（康尼许）锅炉和卧式双炉胆（兰开夏）锅炉74

二、卧式外燃回火管锅炉（WWG型）80

三、卧式内燃回火管锅炉（WNG和WNL型）（干背和水背船舶式）88

四、固定机车式锅炉93

五、卧式快装锅炉（KZ型，又称卧式水、火管锅炉）95

第五节 水管锅炉102

一、分联箱直水管锅炉（FZ和FH型）103

二、双纵锅筒弯水管锅炉（SZP型，原дKB型）115

三、双横锅筒弯水管锅炉123

四、三锅筒弯水管锅炉126

五、双纵锅筒侧炉膛弯水管锅炉（SZY或SZL或SZZ型）130

六、单锅筒“人”字形水管锅炉（DZD型）132

第二部分 余热锅炉（废热锅炉）135

第一节 余热利用和余热锅炉135

第二节 余热锅炉的结构和类型136

一、余热锅炉的分类136

二、管壳式余热锅炉138

三、水管式余热锅炉144

第三节 余热锅炉安全使用注意事项144

第三章 过热器、省煤器及空气预热器147

第一节 过热器147

一、过热器的构造147

二、过热器的分类147

五、过热蒸汽温度的调节149

四、影响过热器蒸汽温度出现偏差的主要因素149

三、过热器应装的附件149

第二节 省煤器150

一、省煤器的作用150

二、省煤器的分类150

三、铸铁省煤器150

四、钢管省煤器151

五、省煤器的旁路烟道及附件装置152

六、省煤器受热面的计算152

第三节 空气预热器153

一、空气预热器的特点及其作用153

二、空气预热器的种类、结构及布置154

第四章 燃料燃烧及设备157

第一节 锅炉燃料的分类及组成157

一、煤的分类和主要特性159

二、燃料油的分类和主要特性161

三、气体燃料的分类和主要特性163

第二节 燃料燃烧与计算163

一、燃烧过程与通风163

二、燃料燃烧计算164

三、燃烧效率及其提高途径167

第三节 燃烧方式和燃烧设备169

一、手烧炉172

二、抛煤机炉174

三、链条炉排炉176

四、振动炉排炉183

五、往复推饲炉排炉185

六、煤粉炉186

七、沸腾炉189

八、燃油炉193

第一节 安全阀197

一、安全阀的分类及工作原理197

第五章 锅炉附件、配件、管道和仪表197

二、安全阀装置要求199

三、安全阀常见故障产生的原因及排除方法204

第二节 压力表204

一、弹簧管式压力表的构造和原理205

二、压力表的附属零件205

三、压力表装置的要求206

四、压力表常见的故障及其产生原因和排除故障的方法207

第三节 水位表与高低水位警报器207

一、水位表208

二、低地位水位计211

四、高低水位警报器213

三、试水旋塞213

五、易熔塞216

第四节 排污装置216

一、定期排污装置217

二、表面排污装置218

三、排污装置的要求219

第五节 常用阀门219

一、国产常用阀门型号的编制方法219

二、截止阀（旧称球形阀）222

三、闸阀（又称闸门阀）224

四、节流阀225

五、旋塞（俗称考克）226

六、止回阀（又称：逆止阀、单向阀、却克凡而）226

七、减压阀227

八、蒸汽疏水阀（简称疏水阀，又名阻汽排水阀）231

九、工业锅炉汽、水系统阀门装置要求234

十、阀门常见的故障235

第六节 防爆门235

第七节 管道236

一、管道材料和管径的选择237

二、管道布置要点和注意事项243

三、管道的连接方法和连接件244

四、管道温度补偿和管道支吊架250

五、管道系统的试压与吹洗262

六、管道的油漆、标志和保温263

第八节 仪表267

一、温度计268

二、压力计（表）273

三、流量仪表275

四、液位计280

五、自动调节281

第六章 锅炉附属设备290

第一节 风机290

一、概述290

二、离心式风机的结构与工作原理291

三、风机的基本参数294

四、风机的选择296

五、风机的特性与调节297

六、风机的几何尺寸与改造301

七、锅炉常用风机303

八、风机运用中应注意的问题305

九、烟囱306

一、概述309

第二节 给水设备309

二、离心泵310

三、汽动泵（蒸汽往复泵）315

四、注水器（即射水器，俗称“水老鼠”）319

第三节 除尘器322

一、概述322

二、几种常用的除尘器323

第四节 运煤与出渣332

一、概述332

二、电动葫芦333

三、多斗提升机334

四、刮板输送机336

五、低压水力出渣336

六、皮带输送机337

七、埋刮板输送机338

八、其它339

九、运煤与出渣设备的选择339

第五节 燃油锅炉用的附属设备340

一、概述340

二、加热器340

三、油泵346

四、过滤器355

第七章 水质处理358

第一节 基本知识358

一、锅炉给水处理的重要性358

二、常用化学名词359

三、水处理常用单位及换算361

四、原水水质分析所包括的项目361

第二节 水质指标及低压锅炉水质标准362

五、水质分析的检验362

第三节 水垢的形成、危害及清除365

一、水垢的形成过程365

二、水垢的种类和性质366

三、水垢的危害367

四、水垢的清除368

第四节 炉内处理371

一、炉内处理的目的和机理371

二、炉内处理的适用范围372

三、炉内处理的优点372

四、常用的几种药剂372

五、加药量的计算374

一、固定床钠离子交换软化法378

第五节 锅炉给水的软化处理378

二、固定床钠离子交换器的逆流再生385

三、移动床离子交换391

四、双塔流动床393

五、浮动床离子交换394

六、新树脂的预处理和贮存396

第六节 锅炉给水的脱碱处理397

一、加酸397

二、石灰处理398

三、氢离子交换400

四、铵一钠离子交换407

五、氯—钠离子交换408

第七节 电渗析脱盐409

二、电渗析器本体设备410

一、电渗析基本原理410

三、电渗析器的组装方式412

四、电渗析水处理工艺系统412

五、电渗析器的运行413

第八节 锅炉给水处理的辅助系统415

一、盐液制备系统415

二、酸溶液制备系统416

三、再生剂需要量的计算418

四、再生废液的处理419

第九节 锅炉设备的腐蚀和给水除氧419

一、锅炉设备的腐蚀419

二、给水除氧422

第十节 水质分析法425

一、全固形物的测定425

二、悬浮固形物的测定427

三、溶解固形物和灼烧减少固形物的测定428

四、pH的测定（pH电极法）429

五、氯化物的测定（硝酸银容量法）432

六、碱度的测定（容量法）433

七、硬度的测定（EDTA滴定法）434

八、磷酸盐的测定（磷钒钼黄分光光度法）436

九、磷酸盐的测定（磷钼蓝比色法）437

十、溶解氧的测定（两瓶法）437

十一、油的测定（重量法）439

第八章 运行维护保养与管理441

第一节 锅炉的运行441

一、锅炉点火前的检查工作441

二、锅炉本体的运行442

三、各种燃烧设备的安全和经济运行453

四、锅炉附属设备的运行和操作462

第二节 锅炉设备的维护保养464

一、正常运转时的维护保养464

二、烘炉和煮炉467

三、停炉保养469

第三节 锅炉的管理470

一、锅炉设备的管理工作471

二、锅炉的热平衡试验和热效率测定477

第九章 锅炉事故490

第一节 正确认识和严肃对待锅炉事故490

一、事故的原因490

二、对处理事故的要求490

三、紧急停炉与处理办法490

一、锅炉破裂和爆炸的原因491

第二节 锅炉爆炸事故491

二、锅炉爆炸的机理492

三、各型锅炉爆炸时的特征494

四、防止锅炉爆炸的措施494

第三节 由于锅炉水位不正常引起的事故495

一、缺水事故495

二、满水事故497

第四节 汽水共腾498

一、汽水共腾时的常见现象498

二、汽水共腾处理的办法498

三、汽水共腾的原因和预防措施498

第六节 过热器管爆破事故499

四、预防爆管的措施499

三、爆破的原因499

二、爆破后的处理办法499

一、爆破时的现象499

第五节 水冷壁管及对流管爆破事故499

一、爆破后的现象500

二、爆破后的处理办法500

三、爆破的原因500

四、预防爆破的措施500

第七节 省煤器损坏事故501

一、损坏时的现象501

二、损坏时的处理办法501

三、损坏的原因和预防措施501

一、省煤器发生水击502

第九节 水击事故502

三、损坏的原因和预防措施502

二、损坏的处理办法502

一、常见的现象502

第八节 空气预热器严重泄漏事故502

二、蒸汽管道发生水击503

三、锅炉内水击503

第十节 由于燃烧不正常引起的事故503

一、烟道尾部燃烧或烟气爆炸时的现象503

二、烟道尾部燃烧或烟气爆炸后的处理办法503

三、尾部燃烧或烟气爆炸的原因504

四、尾部燃烧或烟气爆炸的预防措施504

第十一节 卧式水火管（快装式）锅炉的损坏和事故504

一、常见的损坏504

二、损坏的原因及解决方法504

一、内外部检验506

第十章 锅炉检验和修理506

第一节 锅炉检验506

二、外部检验508

三、水压试验508

第二节 锅炉检验的一般方法509

一、外观检验法509

二、锤击检验法509

三、钻孔检查法510

四、无损探伤检验法510

五、水压试验516

第三节 锅炉修理517

一、挖补修理518

二、堆焊修理521

三、裂纹的修理522

四、焊缝处缺陷的修理525

五、铆缝渗漏的修理528

六、管子的修理529

七、省煤器的修理533

第十一章 受压元件的强度计算535

水管锅炉部分535

第一节 水管锅炉的材料和许用应力535

一、材料535

二、许用应力535

第二节 承受内压力的锅筒筒体的计算539

一、计算公式539

二、公式中各项的确定540

三、结构要求543

一、计算公式544

第三节 承受内压力的圆筒形集箱的计算544

二、公式中各项的确定545

三、结构要求546

第四节 管子和管道的计算546

一、计算公式546

二、公式中各项的确定546

三、结构要求547

四、承受外压力的管子的计算548

第五节 承受内压力的凸形封头的计算548

一、椭球形和球形封头的计算548

二、凸形封头的开孔和加强550

第六节 承受内压力的平端盖、平堵头和平板的计算550

一、平端盖的计算550

第七节 孔的加强计算553

二、平堵头和平板的计算553

一、未加强孔的最大允许直径554

二、孔的加强结构型式556

三、孔的加强计算556

四、孔桥的加强计算558

五、焊缝强度的校核计算559

锅壳式锅炉部分559

第八节 锅壳式锅炉的材料、许用应力和计算压力559

一、材料559

二、许用应力559

三、计算压力与最高允许工作压力562

第九节 承受内压力的锅壳和大横水管的计算562

一、锅壳562

二、大横水管564

第十节 承受外压力的圆筒形炉胆、冲天管和普通烟管的计算565

一、圆筒形炉胆565

二、冲天管568

三、普通烟管568

第十一节 承受内压力的凸形封头和承受外压力的炉胆顶、半球形炉胆的计算569

一、椭球形和半球形封头或炉胆顶569

二、扁头形封头或炉胆顶571

第十二节 有拉撑（加固）的平板和管板的计算572

一、有拉撑的平板和烟管管束区域以外的平板572

二、包含人孔在内的平板573

三、烟管管束区域以内的管板575

四、有加固横梁的火箱顶板576

六、立式多横火管（考克兰）锅炉的管板和弓形板577

五、立式冲天管锅炉的平封头和平炉胆顶577

第十三节 拉撑件和加固件的计算578

一、拉撑件所支撑的面积578

二、直拉杆和拉撑管579

三、斜拉杆和角撑板580

四、横梁583

第十四节 人孔盖和手孔盖的计算584

第十五节 下脚圈的计算584

第十六节 锅壳式锅炉上孔的加强计算585

一、锅壳上孔的加强585

二、孔桥的加强588

三、凸形封头上孔的加强588

四、平板上孔的加强588

第十七节 计算实例589

一、设计和制造方面的要求606

第一节 另添新制锅筒606

第十二章 锅炉改造安全技术606

二、金属材料方面的要求607

三、对新制锅筒加工单位和加工过程的要求607

四、保证新制锅筒焊接质量的要求607

第二节 利用原有的锅筒607

一、对原有的锅筒在安全检验方面的要求607

二、锅筒上开孔与最高许可工作压力608

第三节 集箱608

一、用无缝锅炉钢管做集箱608

二、受热集箱的壁厚608

三、矩形集箱的选材和结构608

四、布置上集箱的要求608

五、集箱的封头609

六、集箱上的开孔611

七、集箱开手孔611

八、集箱上焊接管接头的焊接要求611

九、下集箱接排污管道的要求611

第四节 锅筒、集箱开孔的安全要求611

一、开孔要经强度计算611

二、焊缝上开孔612

三、管孔与焊缝的距离612

四、胀接管孔的加工要求612

五、焊接管孔的加工要求612

六、焊接管孔的坡口要求612

七、管头焊接的工艺要求612

一、布置循环回路的基本要点613

二、水冷壁管的布置613

八、铆接锅筒上气割和气焊要求613

第五节 加装水冷壁613

三、下降管的布置614

四、导汽管的布置616

五、水冷壁管、下降管和导汽管管孔之间的截面比616

六、安全附件、管道、阀门、仪表和附属设备的校核616

第六节 锅炉改造实例618

一、旧K型（现为SH型或HH型）锅炉改造一例618

二、KZL4—13型锅炉改造一例626

三、立式锅壳锅炉燃烧设备改造一例629

附录631

一、米制长度单位换算系数表附表1631

二、米制面积单位换算系数表附表2631

三、米制体积单位换算系数表附表3631

六、工程单位换算表附表6632

四、米制质量单位换算系数表附表4632

五、不同温标间的换算关系附表5632

七、压强（压力）与应力附表7633

八、热和能单位换算表附表8634

九、流率单位换算表附表9634

十、水处理水质硬度换算表附表10634

十一、市制单位与SI单位换算系数表附表11634

十二、每平方米面积钢板重量附表12635

十三、每米长钢管重量附表13635

十四、每平方米传热面面积所需钢管重量附表14635

十五、饱和蒸汽热力特性表（以压力为准）附表15636

十六、过热蒸汽热力特性表（以压力为准）附表16637

十七、水的特性表附表17638

十八、焊缝射线和超声波探伤质量评定标准639

主要参考资料641