內容簡介
《鍋爐及鍋爐房設備》共14章,第1章主要介紹鍋爐的發展、基本構造及工作過程、參數系列與型號等;第2章介紹鍋爐燃料的分類、組成及基本性質;第3章介紹鍋爐的物質平衡與熱平衡;第4章簡要介紹燃料燃燒的基礎理論、我國目前常用的鍋爐燃燒設備及鍋爐的結構形式等;第5章介紹鍋爐的送引風系統及計算;第6章介紹燃料供應及除灰渣系統;第7章介紹了鍋爐的水循環及蒸汽淨化;第8章介紹了鍋爐房水處理設備及汽水系統;第9、10章介紹了工業鍋爐房設計及鍋爐運行與管理等方面的相關知識;第11章介紹常用的工業鍋爐房熱工試驗方法;第12、13章介紹了鍋爐的熱力計算和強度計算;第14章介紹能夠供熱的其他熱源設備與系統,包括電熱鍋爐、餘熱鍋爐、地熱技術及熱泵技術等。《鍋爐及鍋爐房設備》加大了對燃油、燃氣設備及系統的基礎理論及專業知識的介紹,精減了鍋爐熱力計算內容,以我國標準GB/T9222—2008為主,講述了鍋爐強度計算的方法。此外還講述了其他如電能、餘熱利用、太陽能及熱泵等當今被廣泛關注的熱源設備。
目錄
第1章概論11.1鍋爐的歷史、現狀與發展1
1.2鍋爐的基本組成及工作過程3
1.2.1鍋爐的基本組成3
1.2.2鍋爐的工作過程5
1.3工業鍋爐分類5
1.4工業鍋爐參數及型號6
1.4.1工業鍋爐參數系列6
1.4.2鍋爐型號8
1.5鍋爐的經濟性指標9
複習思考題9
第2章鍋爐燃料11
2.1燃料的分類與組成11
2.1.1燃料的分類11
2.1.2燃料的組成與特性11
2.1.2.1氣體燃料的組成與特性11
2.1.2.2液體和固體燃料的組成與特性12
2.1.3燃料成分的基準與換算13
2.2氣體燃料15
2.2.1天然氣體燃料15
2.2.2人工氣體燃料15
2.2.3氣體燃料的特點17
2.2.4氣體燃料的基本性質17
2.3液體燃料21
2.3.1鍋爐用燃料油的分類及特點21
2.3.2燃料油的基本性質22
2.4固體燃料26
2.4.1煤的分類26
2.4.2煤的分析及其燃燒特性27
2.4.2.1煤的分析27
2.4.2.2煤的燃燒特性28
2.4.3工業鍋爐常用的其他固體燃料31
2.4.3.1植物性燃料31
2.4.3.2城市生活垃圾31
複習思考題31
第3章鍋爐的物質平衡與熱平衡33
3.1鍋爐的物質平衡33
3.1.1燃燒所需的空氣量計算33
3.1.2燃燒生成的煙氣量計算36
3.2鍋爐的熱平衡39
3.2.1鍋爐輸入熱量40
3.2.2鍋爐有效利用熱41
3.2.3鍋爐熱效率41
3.2.4鍋爐燃料消耗量42
3.2.5鍋爐熱損失42
3.3空氣及煙氣的焓45
3.4燃燒溫度47
3.5鍋爐物質平衡及熱平衡算例48
3.6燃燒方程及煙氣分析50
3.6.1燃燒方程50
3.6.2煙氣分析52
複習思考題53
第4章鍋爐燃燒設備及結構形式55
4.1燃料燃燒的基本知識55
4.1.1著火與燃燒55
4.1.2燃燒方式56
4.1.3完全燃燒條件57
4.1.4燃燒質量的評價57
4.2燃燒設備57
4.2.1燃氣爐57
4.2.1.1氣體燃料的燃燒57
4.2.1.2燃氣爐的構造與特性59
4.2.1.3燃燒器的分類與技術要求59
4.2.1.4常用燃燒器60
4.2.2燃油爐64
4.2.2.1油的燃燒64
4.2.2.2油噴嘴64
4.2.2.3配風器67
4.2.2.4穩焰器69
4.2.2.5對燃油燃燒器的技術要求69
4.2.3燃煤爐69
4.2.3.1固體燃料的燃燒69
4.2.3.2層燃爐70
4.2.3.3流化床鍋爐78
4.2.3.4煤粉爐80
4.3工業鍋爐的結構形式82
4.3.1煙管鍋爐82
4.3.2水管鍋爐84
4.4鍋爐輔助受熱面89
4.4.1過熱器90
4.4.2省煤器90
4.4.3空氣預熱器91
4.5鍋爐安全附屬檔案91
複習思考題93
第5章送引風系統及計算95
5.1通風的作用和方式95
5.2風、煙管道的設計及阻力計算96
5.2.1風、煙管道的結構96
5.2.2風、煙管道的截面面積96
5.2.3風、煙管道的阻力計算97
5.3煙囪的構造及計算102
5.4送、引風機的選擇與布置106
5.5煙氣淨化設備110
5.5.1鍋爐煙氣組成及排放標準110
5.5.2鍋爐除塵器112
5.5.3鍋爐煙氣特性及其對除塵效率的影響113
複習思考題116
第6章燃料供應及除灰渣系統117
6.1鍋爐房燃氣供應系統117
6.2鍋爐房燃料油供應系統118
6.3鍋爐房運煤系統120
6.3.1儲煤量的確定121
6.3.2儲煤場面積的確定121
6.3.3煤的製備121
6.3.4運煤設備122
6.3.5運煤系統的選擇124
6.4鍋爐房除灰渣系統124
6.4.1鍋爐房除灰方式125
6.4.2除灰渣設備125
6.4.3灰渣場127
複習思考題128
第7章鍋爐的水循環及蒸汽淨化129
7.1鍋爐的水循環129
7.2蒸汽品質及蒸汽帶水132
7.2.1蒸汽品質132
7.2.2蒸汽帶水的影響因素133
7.3汽水分離裝置133
7.3.1汽水分離原理133
7.3.2汽水分離裝置介紹134
複習思考題137
第8章鍋爐水處理及汽水系統138
8.1鍋爐給水處理及設備138
8.1.1水質及水質標準138
8.1.2工業鍋爐水質標準140
8.1.3水處理系統的分類及水處理設備141
8.1.3.1水處理工藝141
8.1.3.2水處理設備144
8.2水的除氣146
8.3供熱鍋爐的排污系統及排污計算149
8.4給水系統150
8.5蒸汽系統與排污系統153
8.5.1蒸汽系統153
8.5.2排污系統154
複習思考題155
第9章工業鍋爐房設計156
9.1工業鍋爐房設計156
9.1.1工業鍋爐房的設計原則156
9.1.2鍋爐房工藝設計程式156
9.1.3鍋爐房設計檔案的構成157
9.2燃氣鍋爐房設計159
9.2.1鍋爐房的位置159
9.2.2鍋爐房建築設計要求159
9.2.3調壓站的位置160
9.2.4調壓站站房的設計要求160
9.3燃油鍋爐房設計161
9.3.1燃油鍋爐房區域各建築和構築物的布置161
9.3.2燃油鍋爐房熱負荷計算161
9.3.3燃油鍋爐房位置選擇和布置162
9.3.4油庫位置的選擇及布置163
9.3.5油泵房選擇和布置164
9.4燃煤鍋爐房設計簡介164
9.4.1設計原始資料165
9.4.2鍋爐房容量的確定165
9.4.3鍋爐房位置的選擇166
9.5鍋爐房設計與有關專業的協作關係166
9.5.1與土建專業的協作內容166
9.5.2與電氣及自控儀表專業的協作內容167
9.5.3與暖通專業(或建築環境與設備專業)協作的內容168
9.5.4與給排水專業協作的內容168
9.5.5與其他專業的協作169
9.6鍋爐房布置及汽水系統170
9.6.1鍋爐房及設備布置170
9.6.2鍋爐房主機設備的選擇172
9.6.3鍋爐房布置實例173
第10章鍋爐運行與管理179
10.1鍋爐運行與維護保養179
10.1.1鍋爐點火前的檢查179
10.1.2鍋爐點火前的準備180
10.2鍋爐的安全管理182
複習思考題184
第11章工業鍋爐的熱工試驗185
11.1燃料發熱量的測定185
11.1.1氣體燃料發熱量測定185
11.1.2固體及液體燃料發熱量測定187
11.2鍋爐運行特性試驗189
11.2.1煙氣分析189
11.2.2爐渣、漏煤及飛灰含碳量分析191
11.3鍋爐燃料特性測定192
11.3.1氣體燃料特性測定192
11.3.1.1火焰傳播速度測量192
11.3.1.2可燃氣體爆炸極限測量193
11.3.2液體燃料特性測定195
11.3.2.1恩氏黏度的測量195
11.3.2.2閃點與燃點的測量196
11.3.3固體燃料特性測定198
11.3.3.1煤樣的採集198
11.3.3.2儀器設備198
11.3.3.3水分測定199
11.3.3.4灰分的測定200
11.3.3.5揮發分的測定201
11.3.3.6固定碳的計算201
複習思考題201
第12章鍋爐受熱面熱力計算203
12.1輻射受熱面熱力計算203
12.1.1爐膛傳熱計算基本公式203
12.1.2經驗係數M的確定204
12.1.3熱有效係數及污染係數204
12.1.4爐膛黑度205
12.1.5理論燃燒溫度Tll208
12.1.6煙氣的平均比熱容VCpj208
12.1.7輻射換熱面傳熱計算步驟208
12.1.8爐膽傳熱計算的簡化208
12.1.9爐膽傳熱計算舉例209
12.2對流受熱面的傳熱計算210
12.2.1對流受熱面傳熱的基本方程210
12.2.2傳熱係數K211
12.2.3對流放熱係數212
12.2.4流速與計算截面積214
12.2.5輻射放熱係數215
12.2.6傳熱溫壓216
12.2.7對流換熱面傳熱計算步驟216
12.2.8對流換熱面傳熱計算舉例217
複習思考題221
第13章鍋爐強度計算222
13.1受壓元件強度計算的主要參數222
13.1.1許用應力222
13.1.2計算壁溫224
13.1.3計算壓力226
13.2強度計算的基本理論227
13.3各種受壓部件的強度計算227
13.3.1管子和管道的強度計算227
13.3.2鍋筒與集箱強度計算230
13.3.3封頭與端蓋的強度計算233
13.3.3.1凸形封頭233
13.3.3.2平端蓋及蓋板234
13.4孔的補強計算235
13.4.1未補強孔及其最大允許直徑[d]236
13.4.2孔的補強結構236
13.4.3單孔補強236
13.4.4孔橋補強238
複習思考題239
第14章其他供熱設備及系統240
14.1電熱鍋爐240
14.1.1電熱鍋爐的工作原理240
14.1.2電熱鍋爐的特點241
14.1.3電熱鍋爐的使用條件242
14.2餘熱鍋爐243
14.2.1餘熱鍋爐的分類243
14.2.2餘熱鍋爐參數的選擇245
14.2.3餘熱鍋爐的套用245
14.3地熱技術248
14.4太陽能供熱設備249
14.4.1太陽能249
14.4.2太陽能集熱器249
14.4.3太陽能供熱裝置251
14.5熱泵技術252
14.5.1熱泵的分類252
14.5.2熱泵的工作原理252
14.5.3熱泵的套用255
前言
“鍋爐及鍋爐房設備”是高等學校建築環境與設備工程專業的重要專業課程之一。本書系統闡述了鍋爐及鍋爐房設備與系統的組成、工作原理、設計及計算的方法等方面的基礎理論及專業知識。全書共14章,第1章主要介紹鍋爐的發展、基本構造及工作過程、參數系列與型號等;第2章介紹鍋爐燃料的分類、組成及基本性質;第3章介紹鍋爐的物質平衡與熱平衡;第4章簡要介紹燃料燃燒的基礎理論、我國目前常用的鍋爐燃燒設備及鍋爐的結構形式等;第5章介紹鍋爐的送引風系統及計算;第6章介紹燃料供應及除灰渣系統;第7章介紹了鍋爐的水循環及蒸汽淨化;第8章介紹了鍋爐房水處理設備及汽水系統;第9、10章介紹了工業鍋爐房設計及鍋爐運行與管理等方面的相關知識;第11章介紹常用的工業鍋爐的熱工試驗方法;第12、13章介紹了鍋爐的熱力計算和強度計算;第14章介紹能夠供熱的其他熱源設備與系統,包括電熱鍋爐、餘熱鍋爐、地熱技術及熱泵技術等。由於城市環境保護方面的要求,許多城市均在一定程度上限制燃煤鍋爐的使用,本書加大了對燃油、燃氣設備與系統的基礎理論及專業知識的介紹,精減了鍋爐熱力計算內容,以我國標準GB/T9222—2008為主,介紹了鍋爐強度計算的方法。此外還介紹了其他如電能、餘熱利用、太陽能及熱泵等當今被廣泛關注的熱源設備。全書除了基礎理論的介紹,還注重常用及先進設備與技術的闡述並注意引導學生關注國家的政策導向。本書的內容調整及章節劃分,儘可能體現理論及技術知識的系統性及連貫性。
本書由劉艷華教授、楊春英副教授編寫,其中第1、2、3、4、11、12、13、14章由西安交通大學劉艷華教授編寫,第5、6、7、8、9、10由哈爾濱工程大學楊春英副教授編寫,全書由劉艷華統稿,由西安交通大學曹子棟教授審讀,並提出了寶貴意見,在此表示深切感謝!
本書引用了許多國內權威資料(數據、圖表、例題、工程設計及標準等),由於教材的特殊性以及時間倉促,本書沒有在文中具體位置標明所引用資料的具體出處,僅將所引用文獻集中於書後列出,這裡向各位作者表示歉意。另外,書中如有疏忽或漏引之處,還望有關文獻的作者能及時指正,以便修改。由於作者水平和經驗有限,不妥之處在所難免,也請廣大讀者批評指正。