《锅炉原理》课程教案.doc

院 系 动力系 教研室 热能教研室 教 师 1 锅炉原理 课程教案 课程名称锅炉原理课程学分4 5 课程属性必修课 专业选修课 校定公共选修课 课程总学时72 学时其中 讲课 64 学时实验 8 学时 先修课程工程热力学 流体力学 传热学 授课专业 班级 热能与动力工程 教材名称出版社作者出版时间 锅炉原理 中国电力出版社樊泉桂2004 参考书出版社作者出版时间 电站锅炉原理 中国电力出版社 容銮恩 袁 镇福 1997 锅炉原理及计算 科学出版社 冯俊凯 沈 幼庭 1992 基本教材和 主要参考书 锅炉原理 水利电力出版社范从振1986 教学目的 及要求 锅炉原理是热能与动力工程专业的一门主要专业课程 通过该课程的 学习 学生应掌握锅炉工作的基本原理 具有锅炉安全 经济运行的一般 知识 并培养分析工程问题 进行锅炉设计计算 运行校核计算和试验的 初步能力 教学基本要求是 1 掌握锅炉设备结构及工作原理 炉内过程和锅内过程的基本概念 2 掌握锅炉热力计算及水循环计算方法 3 能独立地应用基本理论 分析锅炉设计和运行的有关问题 4 初步掌握锅炉试验的基本技能 5 初步了解国内外锅炉的技术水平和发展方向 注 表中 选项请打 2 第一章 概述 本章的教学目标 及基本要求 1 了解本课程的性质和任务 2 初步掌握现代锅炉设备主要部件的作用 3 了解汽水系统 风 煤 烟 灰系统的工作流程 4 了解锅炉的分类方法 锅炉安全经济指标及国内外的发展趋势 5 认识锅炉在国民经济中的地位 作用及国内外发展概况 本章各节教学内 容及学时分配 1 1 锅炉机组的工作过程 1 2 锅炉机组的系统及组成部件 1 3 锅炉的容量 参数及其分类 1 4 大容量锅炉的主要型式 学 时 分 配 2 本章教学内容的 重点和难点及其 处理和解析 重点 1 锅炉机组的工作过程和能量转换的基础知识 2 锅炉机组的系统及组成部件 3 了解锅炉的容量 参数及其主要分类 难点 锅炉机组的工作过程 本章教学内容的 深化和拓宽 认识锅炉在国民经济中的地位 作用及国内外发展概况 本章教学方式 手段 及教学 过程中应注意的 问题 本章主要采用 PowerPoint 授课 教学过程中 要注意引导学生的学习兴趣和 热情 另外 举例应尽量采用较新的事实和数据 本章思考题 和习题等 课内思考题 分析锅炉机组的工作过程 课外作业 电站锅炉有哪些主要部件 教学后记 3 第二章 燃料及其燃烧特性 本章的教学目标 及基本要求 掌握 固体燃料发热量 元素分析与工业分析 理解 挥发分 焦炭 水分 灰分 硫分和灰熔点对锅炉工作的影响 了解 煤的分类方法 重油和气体燃料的基本特性 2 1 电站锅炉燃料 2 2 煤的元素分析和工业分析 2 3 煤的成分和计算基准 2 4 煤的发热量及相关概念 2 本章各节教学内 容及学时分配 2 5 煤灰的结渣积灰特性判别 2 6 煤的分类 2 7 煤的燃烧特性 2 8 燃油和燃气的特性 学 时 分 配 2 本章教学内容的 重点和难点及其 处理和解析 重点 煤的元素分析和工业分析 基准及换算 煤的发热量 高位 低位 煤的分类 煤灰特性 难点 挥发分 焦炭 水分 灰分 硫分和灰熔点对锅炉工作的影响 本章教学内容的 深化和拓宽 现今能源状况 人们对煤的认识过程 煤的形成过程 本章教学方式 手段 及教学 过程中应注意的 问题 本章思考题 和习题等 教学后记 4 第二章 第一讲 教学内容 2 1 电站锅炉燃料 一 燃料定义 二 燃料分类 按状态 按获得方法 按用途 三 燃料政策 2 2 煤的元素分析和工业分析 一 元素分析 各元素分析成分的性质特点 对煤燃烧的影响 二 工业分析 各工业分析成分的组成 性质 特点 对煤燃烧的影响 2 3 煤的成分和计算基准 收到基 空气干燥基 干燥基 干燥无灰基的定义表示方法 各基准之间的换算 2 4 煤的发热量及相关概念 一 发热量的定义 高位发热量 低位发热量 二 发热量的测定 三 煤的折算成分 折算水分 灰分 硫分 四 标准煤 教学方式通过 PowerPoint 讲稿加板书方式 师生活动 设计 举 NOx SOx 排放对环境的影响事例 板书设计见 PowerPoint 讲稿 重点难点 重点 煤的元素分析和工业分析 各基准的定义及换算 煤的发热量 高位 低位 难点 各元素分析成分 工业分析成分对锅炉工作的影响和对环境的影响 5 作业布置思考题 1 煤的元素分析成分有哪些 2 煤的工业分析成分有哪些 3 挥发性物质包括一些什麽物质 4 煤的折算成分 教学后记 第二章 第二讲 教学内容 2 5 煤灰的结渣积灰特性判别 一 煤灰的熔融特性 变形温度 软化温度 流动温度 对结渣的影响 二 烧结性 对积灰的影响 2 6 煤的分类 无烟煤 贫煤 烟煤 褐煤 2 7 煤的燃烧特性 挥发分析出 挥发分着火燃烧 焦炭燃烧 形成灰渣 2 8 燃油和燃气的特性一 燃料定义 一 燃油 重油 轻油 二 燃气 教学方式通过 PowerPoint 讲稿加板书方式 师生活动 设计 举现场结渣 高温腐蚀事例 板书设计见 PowerPoint 讲稿 重点难点 重点 煤的分类 煤灰特性 难点 煤灰特性对锅炉工作的影响 作业布置思考题 1 基本概念 结渣 积灰 变形温度 软化温度 流动温度 2 简述发电厂煤的分类 教学后记 6 第三章 燃料燃烧计算和锅炉机组热平衡 本章的教学目标 及基本要求 掌握 理论空气量 实际空气量 过量空气系数 理论烟气量 实际烟气量 干烟 气体积等的计算方法 空气与烟气焓的计算和锅炉机组热平衡 理解 燃烧方程式的推导过程 了解 燃烧过程的化学反应方程 热损失的组成及数值变化范围 热平衡的计算方 法和实验方法 3 1 燃烧过程的化学反应 3 2 燃烧所需的空气量 3 3 燃烧产生的烟气量 3 4 烟气分析 3 5 燃烧方程式 2 3 6 运行中过量空气系数的确定 3 7 空气和烟气的焓 3 8 锅炉机组热平衡 3 9 锅炉机组热平衡试验 2 本章各节教学内 容及学时分配 习题课 讲解前三章的习题 学 时 分 配 1 本章教学内容的 重点和难点及其 处理和解析 重点 V0 V 概念及计算 Vy0 Vy概念 成分 及各自计算 运行中 2 max 2 RO RO 2 21 21 O 用 O2这一公式为什么 B Bj概念 正平衡 反平衡概念 难点 7 热平衡中 Q1 Q2 Q6各项意义 尤其是 Q4 Q2 Q3分别是由什么造成的及 其影响因素 本章思考题 和习题等 教学后记 第三章 第一讲 教学内容 3 1 燃烧过程的化学反应 燃料的可燃成分 C H S 和氧的化学反应关系及质量平衡 3 2 燃烧所需的空气量 一 理论空气量的定义 计算 二 过量空气系数 三 漏风系数 3 3 燃烧产生的烟气量 一 烟气成分 二 理论烟气容积 2 RO V 0 2 N V 0 2O H V 三 实际烟气容积 2 RO V 2 N V 2 O V OH V 2 四 不完全燃烧时的烟气量 3 4 烟气分析 一 干烟气的容积成分 二 奥氏烟气分析仪原理及使用方法 三 烟气分析结果计算干烟气体积 3 5 燃烧方程式 一 不完全燃烧方程式 二 完全燃烧方程式 教学方式通过 PowerPoint 讲稿加板书方式 师生活动 设计 介绍电站锅炉实际烟气成分及烟气分析方法 板书设计见 PowerPoint 讲稿 8 重点难点 重点 燃烧过程的化学反应 空气量计算 理论空气量 过量空气系数 漏风系数 烟气量的计算 理论烟气量 实际烟气量 难点 Vy0 Vy概念 成分 及各自计算 作业布置 1 基本概念 理论空气量 过量空气系数 理论烟气量 2 烟气中的水分有哪些来源 3 写出烟气中的氧量和过量空气系数的关系式 教学后记 第三章 第二讲 教学内容 3 6 运行中过量空气系数的确定 当 RO2 O2 CO 已知时 当 RO2 O2已知时 当 RO2已知时 当 O2已知时 3 7 空气和烟气的焓 一 空气焓 理论空气焓 实际空气焓 二 烟气焓 理论烟气焓 实际烟气焓 3 8 锅炉机组热平衡 一 定义 二 热平衡方程式 各项的组成 计算及影响因素 锅炉的输入热量 组成 计算 固体不完全燃烧热损失 定义 计算 影响因素 排烟热损失 定义 计算 影响因素 气体不完全燃烧热损 定义 计算 影响因素 最佳过量空气系数 散热损失 定义 计算 影响因素 保温系数 灰渣物理热损失 定义 计算 影响因素 锅炉有效利用热 锅炉效率 燃料消耗量 3 9 锅炉机组热平衡试验 一 正平衡 二 反平衡 教学方式通过 PowerPoint 讲稿加板书方式 9 师生活动 设计 介绍在线测量过量空气系数的方法 测量 Q4 的方法 板书设计见 PowerPoint 讲稿 重点难点 重点 运行中过量空气系数的确定 理论空气 烟气焓的计算 热平衡 难点 烟气分析 热平衡中各热损失的计算 作业布置思考题 1 基本概念 理论空气 烟气焓 2 运行中 用 O2这一公式为什么 2 max 2 RO RO 2 21 21 O 3 分析降低锅炉各热损失的措施 教学后记 第四章 煤粉制备及系统 本章的教学目标 及基本要求 1 了解煤粉的一般特性 重点掌握煤粉细度 煤粉颗粒分布特性 可磨性系数 及其对锅炉工作的影响 2 了解新型筒型钢球磨和新型中速磨及其分离设备的工作过程及主要特性 3 了解制粉系统的辅助设备 要求学生能够了解制粉系统流程 可以识别系统 图中的各个主要设备 4 深入了解制粉系统的类型和特点 4 1 煤粉的一般特性 4 2 煤粉细度和煤粉颗粒分布特性 4 3 煤的可磨性系数和磨损指数 1 4 4 磨煤机 4 5 制粉系统 2 本章各节教学内 容及学时分配 4 6 给煤机和给粉机 4 7 煤粉分离器 学 时 分 配 1 本章教学内容的 重点和难点及其 处理和解析 重点 1 重点掌握煤粉细度 煤粉颗粒分布特性 可磨性系数及其对锅炉工作的影响 2 磨煤机的工作原理 10 3 制粉系统的类型和特点 难点 制粉系统的类型和特点 本章教学内容的 深化和拓宽 大容量电站锅炉制粉系统结构 本章教学方式 手段 及教学 过程中应注意的 问题 本章涉及设备多 注意分析系统的工作流程 本章思考题 和习题等 课内思考题 课外作业 教学后记 第四章 第一讲 1 学时 教学内容 4 1 煤粉的一般特性 一 煤粉的流动性 二 自燃与爆炸性 三 堆积特性 4 2 煤粉细度和煤粉颗粒分布特性 一 煤粉细度 二 煤粉颗粒分布特性 4 3 煤的可磨性系数和磨损指数 一 煤的可磨性系数 二 煤的磨损指数 教学方式通过 PowerPoint 讲稿加板书方式 师生活动 设计 采用课堂教学为主 在课堂上利用教材和拓宽教材的内容 加强学生对煤粉特性的理解 力 充分认识可磨性系数和磨损指数对制粉系统设计的重要性 并举例说明 板书设计见 PowerPoint 讲稿 重点难点 重点 煤粉的特性 可磨性系数 磨损指数 煤粉细度 煤粉的颗粒分布特性 难点 可磨性系数和磨损指数的测定及对制粉系统设计的影响 煤粉的颗粒分布特性 11 思考题 1 为什么制粉系统的设计中要用到可磨性系数和磨损指数 2 煤粉细度如何测定 习 题煤粉细度的概念 作业布置 自学内容 教学后记 第四章 第二讲 教学内容 4 4 磨煤机 一 低速磨煤机 1 钢球筒式磨煤机 2 双进双出的钢球筒式磨煤机 3 影响钢球筒式磨煤机 工作的主要因素 4 钢球筒式磨煤机的优点和缺点 二 中速磨煤机 1 MPS 磨煤机 2 RP HP 磨煤机 3 MBF 磨煤机 4 影响中速磨煤机 工作的主要因素 5 中速磨煤机的特点 三 高速磨煤机 4 5 制粉系统 一 直吹式制粉系 1 正压直吹系统 2 负压直吹系统 教学方式通过 PowerPoint 讲稿 板书 三维动画方式 师生活动 设计 采用课堂教学为主 在课堂上利用教材和拓宽教材的内容 加强学生对磨煤机和制粉系 统的理解力 课后看教学片 板书设计见 PowerPoint 讲稿 12 重点难点 重点 磨煤机的结构 工作原理 制粉系统的型式 制粉系统的工作过程 难点 磨煤机的结构和工作原理 画出直吹式制粉系统的简图 思考题 1 在直吹式制粉系统中给煤机有什么作用 2 各种磨煤机各有何特点 习 题 1 中速磨煤机与低速磨煤机有什么主要的差异 2 为什么大容量的超临界锅炉基本采用中速磨煤机直吹式制粉系统 作业布置 自学内容课后组织看教学片 教学后记 第四章 第三讲 1 学时 教学内容 4 5 制粉系统 二 中间储仓式制粉系统 1 干燥剂送粉的制粉系统 2 热风送粉的制粉系统 三 制粉系统管道中的联管器和 肘节 结构 4 6 给煤机和给粉机 4 7 煤粉分离器 教学方式通过 PowerPoint 讲稿 板书 三维动画方式 师生活动 设计 采用课堂教学为主 在课堂上利用教材和拓宽教材的内容 加强学生对磨煤机和制粉系 统的理解力 课后看教学片 板书设计见 PowerPoint 讲稿 重点难点 重点 制粉系统的型式 制粉系统的工作过程 难点 画出中储式制粉系统的简图 13 思考题 1 制粉系统管道中的联管器和 肘节 结构有什么用途 2 在制粉系统中给煤机有什么作用 3 为什么要用煤粉分离器 习 题 1 直吹式制粉系统和中储式系统各有何特点 2 热风送粉和干燥剂送粉系统适应什么煤种 为什么 作业布置 自学内容课后组织看教学片 教学后记 第五章 燃烧理论基础 本章的教学目标 及基本要求 1 了解均相燃烧 多相燃烧的概念 2 了解炭粒燃烧的过程以及炭粒燃烧的动力区 扩散区和过渡区 3 深入理解稳定着火和完全燃烧的条件 5 1 化学反应速度 5 2 影响化学反应速度的主要因素 1 本章各节教学内 容及学时分配 5 3 热力着火 5 4 连锁反应 5 5 火焰传播 5 6 煤粉的燃烧 学 时 分 配 2 14 5 7 碳粒燃烧的动力区 扩散区 过渡区 5 8 碳粒的一次反应和二次反应机理 2 本章教学内容的 重点和难点及其 处理和解析 重点 化学反应速度 炭粒燃烧的过程 炭粒燃烧的动力区 扩散区和过渡区 难点 炭粒燃烧的动力区 扩散区和过渡区及其影响因素 本章教学内容的 深化和拓宽 结合电站燃煤锅炉具体情况和煤燃烧特性研究 进行拓宽 本章教学方式 手段 及教学 过程中应注意的 问题 本章内容涉及的化学反应知识较多 这些知识许多是学生以前学习过的 应注 意联系学生以前学习的化学知识 注重基本概念 基本定律的讲解 正确理解其内 涵 本章思考题 和习题等 课内思考题 画出煤粉燃烧的放热曲线和散热曲线 指出着火点和熄火点 解释概 念 化学反应速度 化活能 课外作业 分析影响燃烧速度的因素有哪些 教学后记 第五章 第一讲 1 学时 教学内容 5 1 化学反应速度 质量作用定律 多相燃烧的化学反应速度 阿累尼乌斯定律及活化能 5 2 影响化学反应速度的主要因素 反应物浓度的影响 活化能对燃烧速度的影响 温度对燃烧速度的影响 教学方式通过 PowerPoint 授课 师生活动介绍实际电站锅炉强化燃烧措施 15 设计 板书设计PowerPoint 课件 重点难点 重点 质量作用定律 阿累尼乌斯定律及活化能 影响化学反应速度的主要因素 难点 温度对化学反应速度的影响 思考题 分析影响燃烧速度的因素有哪些 浓度如何影响燃烧速度 习 题化学反应速度的概念 作业布置 自学内容 教学后记 第五章 第二讲 教学内容 5 3 热力着火 热力着火理论的实用性 实现稳定着火的两个条件 着火温度与熄火温度 煤 煤粉气流 液体燃料和气体燃料的着火温度 5 4 连锁反应 分支链式反应 5 5 火焰传播 层流火焰传播 湍流火焰传播 5 6 煤粉的燃烧 16 煤粉着火过程 煤粉的燃烧时间 煤粉燃烧的主要特征 教学方式通过 PowerPoint 授课 师生活动 设计 介绍实际生活中火焰传播现象 板书设计PowerPoint 课件 重点难点 重点 热力着火理论 火焰传播 煤粉着火过程 难点 实现稳定着火的两个条件 思考题 画出煤粉燃烧的放热曲线和散热曲线 指出着火点和熄火点 煤粉的着火过程是怎样的 习 题活化能 火焰传播的概念 作业布置 自学内容 教学后记 17 第五章 第三讲 教学内容 5 7 碳粒燃烧的动力区 扩散区 过渡区 碳粒表面的燃烧过程 碳粒燃烧的动力区 扩散区 过渡区 炭粒燃烧的动力区 炭粒燃烧的扩散区 炭粒燃烧的过渡区 炭粒燃烧异相反应理论 5 8 碳粒的一次反应和二次反应机理 有相对运动和无相对运动的一 二次反应机理 教学方式通过 PowerPoint 授课 师生活动 设计 介绍实际燃烧中动力区及扩散区对燃烧的影响 板书设计PowerPoint 课件 重点难点 重点 碳粒燃烧的动力区 扩散区 过渡区 炭粒燃烧异相反应理论 难点 碳粒燃烧的动力区 扩散区 过渡区 思考题碳粒燃烧的机理是什么 习 题分析碳粒燃烧动力区 过渡区和扩散区各有何特点 作业布置 自学内容 教学后记 18 第六章 燃烧设备和煤粉燃烧新技术 本章的教学目标 及基本要求 1 掌握直流燃烧器和旋流燃烧器的结构特点 布置方式及工作原理 2 能够分析煤粉气流着火的影响因素 3 了解大容量锅炉炉膛形状的设计要求 6 1 概述 6 2 直流燃烧器 2 6 3 旋流燃烧器 6 4 煤粉炉炉膛 2 6 5 煤粉气流的燃烧 6 6 低负荷稳燃及低 NOx 煤粉燃烧技术 6 7 W 型火焰燃烧技术 6 9 循环流化床燃煤锅炉 2 本章各节教学内 容及学时分配 讨论课 学 时 分 配 1 本章教学内容的 重点和难点及其 处理和解析 重点 直流燃烧器和旋流燃烧器的结构特点 布置方式及工作原理 煤粉气流着火的影响因素 大容量锅炉炉膛形状的设计要求 低负荷稳燃及低NOx燃烧技术 难点 直流燃烧器和旋流燃烧器的结构特点 布置方式及原理 本章教学内容的 深化和拓宽 结合电厂锅炉实际情况进行拓宽 教学方式及过程 中应注意的问题 采用 PowerPoint 课件 多媒体教学动画 实物模型 应注意讲结构时多联系实际情况 模型进行讲解 本章思考题 和习题等 课内思考题 课外作业 自学内容6 8 油燃烧器与点火器 教学后记 19 第六章 第一讲 教学内容 6 1 概述 燃烧过程的关键环节 燃烧问题 6 2 直流燃烧器 煤粉燃烧器的作用 直流燃烧器的类型 均等配风和分级配风 四角布置直流燃烧器的工作原理 四角切圆燃烧的气流偏斜 一次风与二次风 三次风 周界风 摆动燃烧器 大容量锅炉的典型燃烧器结构 教学方式通过 PowerPoint 课件 多媒体动画 模型讲课 师生活动 设计 介绍实际电站锅炉燃烧器特点 板书设计PowerPoint 课件 多媒体动画 重点难点 重点 煤粉燃烧器的作用 直流燃烧器与旋流燃烧器的工作原理 难点 直流燃烧器与旋流燃烧器的工作原理 思考题 燃烧器的作用是什么 炉膛的作用是什么 分级配风适合什么煤种 均等配风 适用于什么煤种 为什么 习 题为什么要把燃烧空气分成一 二次风 其参数范围是多少 作业布置 自学内容 教学后记 20 第六章 第二讲 教学内容 6 3 旋流燃烧器 旋流燃烧器的工作原理 可动叶片双调风旋流燃烧器 6 4 煤粉炉炉膛 燃烧煤粉对炉膛的要求 评价炉膛结构的参数 炉膛结构着火稳定性参数 炉膛截面热负荷 燃烧器区域的壁面热负荷 炉膛结构燃尽性参数 炉膛容积热负荷 燃料在炉内的停留时间 炉膛结构结渣性参数 炉膛受热面结渣的影响因素 火焰充满度 炉膛负压 炉膛内的爆炸性燃烧 教学方式通过 PowerPoint 课件 多媒体动画讲课 师生活动 设计 介绍实际电站锅炉燃烧方面的事故原因及处理 板书设计PowerPoint 课件 多媒体动画 重点难点 重点 旋流燃烧器的工作原理 燃烧煤粉对炉膛的要求 难点 旋流燃烧器的工作原理 燃烧煤粉对炉膛的要求 思考题 影响一次风煤粉射流偏斜的主要因素有哪些 炉膛的主要热负荷参数有哪些 习 题炉膛结渣有何危害 影响的主要因素有哪些 作业布置 自学内容 教学后记 21 第六章 第三讲 教学内容 6 5 煤粉气流的燃烧 影响煤粉气流着火的因素 燃料性质的影响 锅炉低负荷运行时煤粉的着火 6 6 低负荷稳燃及低 NOx 煤粉燃烧技术 低负荷稳燃技术 低 NOx 燃烧技术 低 NOx 燃烧器 低氧燃烧 分级燃烧 6 7 W 型火焰燃烧技术 W 型火焰锅炉的炉膛形状 W 型火焰锅炉燃烧器 6 9 循环流化床燃煤锅炉 流态化的描述及性质 循环流化床燃煤锅炉的工作原理 循环流化床锅炉的主要特点 循环流化床锅炉的结构 教学方式通过 PowerPoint 授课 多媒体动画讲课 师生活动 设计 介绍电站锅炉发展的其他新技术 介绍循环流化床锅炉的发展历史 板书设计PowerPoint 课件 多媒体动画 重点难点 重点 影响煤粉气流着火的因素 低 NOx 燃烧机理 流化床锅炉工作原理 难点 影响煤粉气流着火的因素 流化床锅炉结构 思考题 如何进行低负荷稳燃 如何降低 NOx 生成 循环流化床锅炉的结构是怎样的 习 题影响煤粉气流着火的主要因素有哪些 作业布置 自学内容6 8 油燃烧器与点火器 教学后记 22 第六章 第四讲 1 学时讨论课 教学内容 讨论课 讨论新技术对现代大型电站锅炉发展的影响 讨论电站锅炉如何保护环境 讨论怎样学好锅炉原理课 教学方式分组及集体讨论 师生活动 设计 先提出问题 然后讨论 板书设计 重点难点 思考题 习 题 作业布置 自学内容 教学后记 23 第七章 过热器和再热器 本章的教学目标 及基本要求 1 深入理解过热器和再热器的作用 工作特点 结构型式 掌握热偏差及减 少热偏差的措施 2 掌握汽温特性 影响汽温的因素及汽温的调节方法 7 1 过热器和再热器的作用和工作特点 7 2 过热器与再热器的结构型式 1 7 3 典型过热器和再热器系统及其材料选择 7 4 热偏差 7 5 气温变化的静态特性 2 7 6 影响气温变化的因素 7 7 过热器和再热器气温的调节 1 本章各节教学内 容及学时分配 习题课 讲解第四 七章习题 学 时 分 配 1 本章教学内容的 重点和难点及其 处理和解析 重点 热偏差 汽温特性 影响汽温的因素及汽温的调节方法 难点 气温变化的静态特性 影响气温变化的因素 本章教学内容的 深化和拓宽 直流锅炉的汽温调节 本章教学方式 手段 及教学 过程中应注意的 问题 本章主要采用以 教师为主导 以学生为主体 的现代课堂教学方法 通过 PowerPoint 授课 教学过程中 在讲解重点和难点时 注意师生的双向互动 注 意适时采用设问的方法吸引学生 采用提出问题 分析问题 解决问题的逻辑推 理思路授课 以潜移默化地引导学生如何分析解决实际问题 本章思考题 和习题等 思考题 1 蒸汽过热器的作用是什么 2 过热器布置一般遵守哪些原则 3 试举出一个锅炉过热器和再热器系统的例子 4 为什么要采用屏式过热器 5 什么叫锅炉的汽温特性 说明辐射式过热器和对流式过热器的汽温特性 6 影响热偏差的因素有哪些 7 画出几种过热器连接方式的联箱效应曲线 8 影响锅炉过热蒸汽温度的因素有哪些 各如何影响 9 为什么要用自制冷凝水作为喷水 10 为什么要用表面式减温器 11 在负荷降低时 烟气挡板如何调节 12 烟气再循环如何使用 13 为什么会产生高温积灰和高温腐蚀 教学后记 24 第七章 第一讲 1 学时 教学内容 7 1 过热器和再热器的作用和工作特点 一 过热器与再热器的作用 二 过热器和再热器的工作特点 7 2 过热器与再热器的结构型式 一 对流式过热器和再热器 二 辐射式与半辐射式过热器和再热器 三 包覆过热器 教学方式通过 PowerPoint 三维动画 板书授课 师生活动 设计 介绍大容量锅炉过再热器系统 板书设计PowerPoint 课件 部分板书 重点难点 重点 过再热器工作原理及其系统 难点 过再热器的工作特点 思考题 1 蒸汽过热器的作用是什么 2 过热器布置一般遵守哪些原则 3 为什么要采用屏式过热器 习 题试举出一个锅炉过热器和再热器系统的例子 作业布置 自学内容无 教学后记 25 第七章 第二讲 教学内容 7 3 典型过热器和再热器系统及其材料选择 一 典型过热器系统 二 典型再热器系统 三 过热器和再热器的材料选择 7 4 热偏差 一 热偏差的概念 二 引起热偏差的原因 1 吸热不均 2 流量不均 3 结构不均 三 减小热偏差的方法 7 5 气温变化的静态特性 一 过热器的气温特性 1 辐射式过热器的气温特性 2 对流式过热器的气温特性 3 半辐射式过热器的气温特性 4 过热器系统的气温特性 二 再热器的气温特性 教学方式通过 PowerPoint 授课 师生活动 设计 1 具体分析引起热偏差的原因 吸热不均 流量不均 结构不均 2 分析三种类型的过热器气温特性曲线 板书设计PowerPoint 课件 部分板书 重点难点 重点 引起热偏差的原因和减小热偏差的方法 气温变化的静态特性 难点 引起热偏差的原因 气温变化的静态特性 思考题 1 影响热偏差的因素有哪些 2 如何减轻过热器的热偏差 3 什么叫锅炉的汽温特性 说明辐射式过热器和对流式过热器的汽温特 性 习 题分析不同类型过热器的汽温特性 作业布置 自学内容无 教学后记 26 第七章 第三讲 含 1 学时习题课 教学内容 7 6 影响气温变化的因素 一 锅炉负荷 二 过量空气系数 三 给水温度 四 燃料性质 五 受热面污染情况 六 火焰中心的位置 7 7 过热器和再热器气温的调节 一 蒸汽侧调整 二 烟气侧调温 教学方式通过 PowerPoint 授课 师生活动 设计 1 分析给水温度 过量空气系数对三种类型的过热器气温特性的影响 板书设计PowerPoint 课件 部分板书 重点难点 重点 影响气温变化的因素及几种重要的调温方式 难点 影响气温变化的因素 思考题 1 影响锅炉过热蒸汽温度的因素有哪些 各如何影响 2 为什么要用自制冷凝水作为喷水 3 为什么要用表面式减温器 4 在负荷降低时 烟气挡板如何调节 5 烟气再循环如何使用 6 为什么会产生高温积灰和高温腐蚀 习 题 分析燃料性质 受热面污染情况 火焰中心位置对三种类型的过热器气温 特性的影响 作业布置 自学内容无 教学后记 27 第八章 省煤器和空气预热器 本章的教学目标 及基本要求 1 掌握省煤器的型式 作用 结构 工作原理 水流速度和烟气流速的选择 2 掌握省煤器的主要参数和省煤器启停过程中的保护 3 掌握空气预热器的型式 掌握管式空气预热器的结构及工作原理 4 掌握回转式空气预热器的结构和工作原理 掌握回转式空气预热器的漏风 和热变形的原因及减少漏风的主要措施 5 掌握造成尾部受热面的磨损 积灰和低温腐蚀的原因及减少磨损 积灰和 低温腐蚀的措施 8 1 省煤器的作用与结构 8 2 省煤器的主要参数和启动保护 8 3 空气预热器的型式 2 本章各节教学内 容及学时分配 8 4 回转式空气预热器的漏风和热变形 8 5 尾部受热面的磨损 积灰和腐蚀 学 时 分 配 2 本章教学内容的 重点和难点及其 处理和解析 重点 省煤器的作用 结构 工作原理与系统 空气预热器的作用 结构 工 作原理与系统 空气预热器的漏风及其防止漏风的措施 造成尾部受热面的磨损 积灰和低温腐蚀的原因及其防止措施 利用拓宽教材与使用教材相结合 采用与学 生互动的方法使学生掌握重点 难点 回转式空气预热器的漏风及热变形及其防止措施 造成尾部受热面的磨 损 积灰和低温腐蚀的原因及其反之措施 充分利用拓宽教材的内容 引导学生自 主学习的积极性 加深对本章节内容的理解 本章教学内容的 深化和拓宽 介绍实际锅炉的设备结构 本章教学方式 手段 及教学 过程中应注意的 问题 本章主要采用以课堂教学方法为主 教学过程中 在讲解重点和难点时 利用 拓宽教材与使用教材相结合 采用逻辑推理思路授课 以潜移默化地引导学生如何 分析解决实际问题 本章思考题 和习题等 课内思考题 1 省煤器的作用是什么 如何选择省煤器区域的烟气流速 2 造成空气预热器漏风的主要原因是什么 如何减小漏风量 3 造成尾部受热面低温腐蚀的主要原因是什么 如何减轻低温腐蚀 课外作业 自学 锅炉设备及系统 第六章有关超临界锅炉省煤器和空气预 热器的内容 教学后记 28 第八章 第一讲 教学内容 8 1 省煤器的作用与结构 一 省煤器的作用 二 省煤器的结构 三 省煤器的布置 8 2 省煤器的主要参数和启动保护 一 省煤器中的水速 二 省煤器的启动保护 三 省煤器出口水温的选择 四 锅炉给水系统 8 3 空气预热器的型式 一 管式空气预热器 二 回转式空气预热器 教学方式通过 PowerPoint 三维动画 板书授课 师生活动 设计 以课堂教学为主 利用书本中的图和拓宽教材的内容进行讲解 加深所学内容理解 掌握省煤器和空气预热器的基本结构与工作原理 板书设计PowerPoint 课件 板书 重点难点 重点 省煤器的结构 系统布置 工作原理 参数选择 空气预热器的结构 系统布 置 工作原理 难点 省煤器的结构 系统布置参数选择 回转式空气预热器的结构 工作原理 思考题 1 省煤器的作用是什么 如何选择省煤器区域的烟气流速 2 管式空气预热器为什么在大容量锅炉中不再采用 3 回转式空气预热器的主要优点是什么 习 题空气预热器的作用是什么 作业布置 自学内容 自学 锅炉设备及系统 第六章有关超临界锅炉省煤器和空气预热器布置 的内容 教学后记 29 第八章 第二讲 教学内容 8 4 回转式空气预热器的漏风和热变形 一 携带漏风和密封漏风 二 空气预热器的密封装置 三 回转式空气预热器的热变形 8 5 尾部受热面的磨损 积灰和腐蚀 一 省煤器的磨损 1 飞灰磨损的机理 2 影响磨损的主要因素 3 减轻和防止磨损的措施 二 省煤器的积灰 1 积灰形成的原因 2 防止和减轻积灰的措施 三 空气预热器的低温腐蚀及对策 1 影响低温腐蚀的主要因素 2 减轻和防止低温腐蚀的措施 四 空气预热器的堵灰及对策 教学方式PowerPoint 课件 板书 师生活动 设计 课堂讲授为主 利用拓宽教材中有关热偏差的内容 加强此方面的教学 介绍国内外 超临界锅炉省煤器和空气预热器的发展动态 拓宽学生的知识面 了解新型超临界锅炉设 备的发展 板书设计PowerPoint 课件 部分板书 重点难点 重点 省煤器的磨损 堵灰的原因及防止措施 回转式空气预热器的磨损 堵灰 漏 风及其减轻上述问题的措施 难点 防止尾部受热面的磨损 堵灰的措施 防止低温腐蚀的方法 思考题 1 减轻省煤器磨损与积灰的主要措施有那些 2 造成回转式空气预热器低温腐蚀的主要原因是什么 3 什么是低温腐蚀 引起的原因是什么 习 题减轻空气预热器低温腐蚀的措施有那些 作业布置 自学内容 自学 锅炉设备及系统 第五章有关超临界锅炉省煤器和回转式空气预热 器的磨损 积灰和低温腐蚀的内容 教学后记 30 第九章 锅炉炉膛换热计算 本章的教学目标 及基本要求 1 理解炉内传热的相似理论计算方法 掌握炉膛辐射受热面确定方法 2 掌握污染系数和热有效系数 系数 M 火焰辐射特性及炉膛黑度等主要概 念 3 理解炉内热负荷的分布规律 9 1 锅炉炉膛内传热的特点 9 2 炉膛辐射换热的基本方程和有效辐射换热计算方法 9 3 炉内传热的相似理论计算方法 9 4 炉膛受热面的辐射特性 2 9 5 炉膛火焰黑度 9 6 火焰中心位置修正系数 9 7 炉膛结构特征及其他参数 9 8 炉膛换热计算的修正方法 9 9 炉膛换热的其他计算方法 2 本章各节教学内 容及学时分配 讨论课 学 时 分 配 1 本章教学内容的 重点和难点及其 处理和解析 重点 炉膛辐射受热面确定方法 污染系数和热有效系数 系数 M 火焰辐射 特性及炉膛黑度等主要概念 难点 炉膛辐射换热方程的基本模型的确立 以及方程意义的理解 辐射方程和热平衡方程的耦合 本章教学内容的 深化和拓宽 9 3 炉膛传热的相似理论计算方法 9 8 炉膛换热计算的修正方法 本章教学方式 手段 及教学 过程中应注意的 问题 本章主要采用以 教师为主导 以学生为主体 的现代课堂教学方法 通过 PowerPoint 授课 教学过程中 在讲解重点和难点时 注意师生的双向互动 注 意适时采用设问的方法吸引学生 采用提出问题 分析问题 解决问题的逻辑推 理思路授课 以潜移默化地引导学生如何分析解决实际问题 本章思考题 和习题等 课内思考题 炉膛换热计算的主要任务和难点是什么 工程上怎么实际处理复杂 的炉膛热力计算 课外作业 教学后记 31 第九章 第一讲 教学内容 9 1 锅炉炉膛内传热的特点 一 炉膛内传热的主要特点 1 燃烧温度很高 1500 1600 2 燃烧产物辐射为主对流为辅传热形式 二 换热计算的主要任务 以计算炉膛出口截面上的平均烟气温度为核心 设计计算已知炉膛出口温度 的条件下 所需受热面的数量 校核已知受热面的条件 炉膛出口烟温 三 炉膛计算的主要困难 1 炉内过程的复杂性 2 影响因素太多关系复杂 难以数学描述 四 炉内工作过程的简化 1 燃烧与换热分别考虑 2 主要考虑辐射换热 3 辐射温度的平均假设 4 受热面火焰面的灰度假设 五 换热的基本物理模型 复杂的换热过程简化为两个无限接近的灰体表面 9 2 炉膛辐射换热的基本方程和有效辐射换热计算方法 一 炉膛换热的基本方程 1 高温烟气与辐射受热面间的辐射换热方程 2 高温烟气在炉内放热的热平衡方程 3 耦合换热方程与热平衡方程得出炉内换热基本方程 二 炉内换热基本方程中参数的实际确定 9 3 炉内传热的相似理论计算方法 一 炉内火焰平均温度和炉膛出口烟温无量纲温度的引入与无量纲温度的特征关 系的确定 二 相似原理计算方法的实际应用 误差分析 9 4 炉膛受热面的辐射特性 受热面热有效系数 沾污系数 教学方式通过 PowerPoint 授课 师生活动 设计 1 传热学中对灰体有限辐射是如何论述的 为什么在炉内换热过程可认为是灰体辐 射仍然成立 板书设计PowerPoint 课件 部分板书 32 重点难点 重点 换热方程 热平衡方程 换热基本方程 难点 方程中参数的实际工程处理方式与确定 思考题 1 换热基本方程中壁面温度 炉膛黑度 火焰温度能直接获得吗 2 什么是水冷壁有效辐射系数 炉膛黑度是如何确定的 3 沾污系数有何含义 习 题炉膛出口烟温计算公式中各项的意义是什么 作业布置 自学内容无 教学后记 33 第九章 第二讲 教学内容 9 5 炉膛火焰黑度 一 火焰黑度 二 气体与液体燃料火焰黑度的计算 三 煤粉火焰黑度的计算 9 6 火焰中心位置修正系数 一 火焰中心修正系数的计算方法 9 7 炉膛结构特征及其他参数 一 不同布置型式的炉膛容积确定 二 炉壁的面积与炉壁的有效辐射面积以及炉膛出口截面积 三 输入炉膛的有效热量及绝热燃烧温度 四 燃烧产物的平均比热容 五 炉膛受热面的平均热负荷及热负荷不均匀系数 9 8 炉膛换热计算的修正方法 炉膛传热计算误差原因的分析 9 9 炉膛换热的其他计算方法 一 美国 CE 公司的炉膛换热计算方法 二 瑞 Sulzer 公司的炉膛换热计算方法 三 其他的炉膛换热计算方法简介 教学方式通过 PowerPoint 授课 师生活动 设计 为什么要对火焰中心进行修正 不同布置得锅炉炉膛容积怎么确定 板书设计PowerPoint 课件 部分板书 重点难点 重点 炉膛火焰黑度 难点 炉膛结构形式和特征参数的确定 思考题 1 什么叫角系数 写出它的定义式 2 什么叫热有效系数 写出它的定义式 3 修正系数 M 有何含义 习 题煤粉火焰中具有辐射能力的物质有哪些 作业布置 自学内容工程处理实际问题的相似理论方法 教学后记 34 第九章 第三讲 1 学时讨论课 教学内容 讨论课 1 炉膛传热计算的方法是什么 2 为什么要进行修正 3 各种炉膛换热计算方法的区别是什么 教学方式分组讨论 集中讨论 师生活动 设计 老师先提出问题 然后讨论 板书设计 重点难点 思考题 习 题 作业布置 自学内容 教学后记 35 第十章 对流受热面的换热计算 本章的教学目标 及基本要求 重点掌握传热计算的三个基本方程 掌握传热温压 传热系数 对流受热面 积和通流面积的计算方法以及各种受热面的换热计算的基本过程 了解对流放热 系数计算的经验公式 10 1 概述 10 2 对流受热面换热计算的基本方程 1 10 3 受热面传热系数的计算方法 10 4 对流受热面的污染对换热的影响 2 10 5 传热温压的计算 10 6 对流受热面积和流速的计算 2 10 7 主要对流受热面的计算特点 1 本章各节教学内 容及学时分配 习题课 讲解第八 十章习题 学 时 分 配 1 本章教学内容的 重点和难点及其 处理和解析 重点 传热计算的三个基本方程 传热温压 传热系数 对流受热面积和通 流面积的计算方法以及各种受热面的换热计算的基本过程 难点 传热计算的三个基本方程 本章教学内容的 深化和拓宽 10 7 主要对流受热面的计算特点 本章教学方式 手段 及教学 过程中应注意的 问题 本章主要采用以 教师为主导 以学生为主体 的现代课堂教学方法 通过 PowerPoint 授课 教学过程中 在讲解重点和难点时 注意师生的双向互动 注 意适时采用设问的方法吸引学生 采用提出问题 分析问题 解决问题的逻辑推 理思路授课 以潜移默化地引导学生如何分析解决实际问题 本章思考题 和习题等 课内思考题 炉膛换热计算的主要任务和难点是什么 工程上怎么实际处理复杂 的炉膛热力计算 课外作业 教学后记 36 第十章 第一讲 1 学时 教学内容 10 1 概述 一 各个受热面的实际特征 二 非纯对流受热面计算时的处理 10 2 对流受热面换热计算的基本方程 一 受热面的对流传热方程 二 烟气侧热平衡方程 三 工质侧热平衡方程 教学方式通过 PowerPoint 授课 师生活动 设计 1 三个基本方程中的各参数各表示什么义 板书设计PowerPoint 课件 部分板书 重点难点 重点 传热计算的三个基本方程 难点 工质侧不同区域换热面的热平衡方程的不同处理 思考题 1 为什么需要用三个基本方程进行计算 2 迭代计算的方法是什么 习 题对流受热面传热基本方程是什么 作业布置 自学内容 教学后记 37 第十章 第二讲 教学内容 10 3 受热面传热系数的计算方法 一 传热系数计算的一般表达式 二 不同受热面的传热系数实用表达式 1 对流式过热器和再热气受热面 2 省煤器 直流锅炉的过渡区 蒸发受热面以及超临界压力锅炉受热面 3 屏式过热器 半辐射式过热器 受热面 4 管式和回转式空气预热气 三 对流放热系数 1 气流横向冲刷光滑管束对流放热系数 2 流体管内纵向冲刷光滑管的对流放热系数 3 回转式空气预热器烟气与空气测对流放热系数 四 燃烧产物的辐射放热系数 10 4 对流受热面的污染对换热的影响 一 灰污系数 二 受热面的热有效系数 三 受热面的利用系数 四 受热面表面灰污层温度 教学方式通过 PowerPoint 授课 师生活动 设计 受热面的污染程度取决于那些因素 为什么要对不同的受热面的对流传热分类考虑 板书设计PowerPoint 课件 部分板书 重点难点 重点 不同受热面传热系数的计算方法 灰污系数 热有效系数 利用系数等 难点 课程中个表达式的理解 以及各个系数的实际意义把握 思考题 1 不同的受热面因结构布置 工质和烟气的参数不同 辐射份额不同 计算时怎么处理 2 对流烟道内传热都有那些基本方程 3 解决灰污所引进的各系数分别是什么 各解决了什么问题 习 题灰污系数 热有效系数 利用系数的概念 作业布置 自学内容 p O qV p qV 38 教学后记 第十章 第三讲 教学内容 10 5 传热温压的计算 一 顺流和逆流时的传热温压 二 混合流系统传热温压计算 1 串联混合流系统 2 并联混合流系统 3 交叉流系统 10 6 对流受热面积和流速的计算 一 对流换热面积 二 流体的平均流通截面积 三 流体流速 教学方式通过 PowerPoint 授课 师生活动 设计 1 空气预热器有时候为什么要分级布置 2 省煤器计算中需要注意什么问题 板书设计PowerPoint 课件 部分板书 重点难点 重点 主要受热面的计算特点 难点 屏式过热器的计算 思考题 1 各种布置方式下 传热温压是什么样的 试画图表示 2 各受热面面积和流速怎样计算 习 题传热温压如何计算 作业布置 自学内容无 教学后记 39 第十章 第四讲 含 1 学时习题课 教学内容 10 7 主要对流受热面的计算特点 一 屏式过热器的计算 1 大屏过热器 2 半大屏过热器 二 对流过热器和再热器的计算 三 蒸发管束及附加受热面的计算 1 凝渣管束 2 直流锅炉过渡区 3 转向气室 4 过热器再热器的附加受热面及悬吊管 四 省媒器的计算 五 空气预热器的计算 教学方式通过 PowerPoint 授课 师生活动 设计 1 空气预热器有时候为什么要分级布置 2 省煤器计算中需要注意什么问题 板书设计PowerPoint 课件 部分板书 重点难点 重点 主要受热面的计算特点 难点 屏式过热器的计算 思考题 1 附加受热面的计算有什么特点 2 沿烟气温度递减流程计算各受热面 受热面管内的工质温度是怎么变 化的 3 各受热面计算各有何特点 习 题空气预热器有时候为什么要分级布置 作业布置 自学内容无 教学后记 40 第十一章 炉膛整体设计和受热面布置 本章的教学目标 及基本要求 理解锅炉热力计算的程序和方法 掌握锅炉主要设计参数的选择原则 深入 理解锅炉容量 蒸汽参数和燃料特性等对锅炉整体布置的影响 了解锅炉的典型 布置方式 11 1 锅炉热力计算的程序和方法 11 2 锅炉主要设计参数的选择 2 本章各节教学内 容及学时分配 11 3 电站锅炉的整体布置 11 4 影响布置的主要因素及规律 学 时 分 配 1 本章教学内容的 重点和难点及其 处理和解析 重点 锅炉主要设计参数的选择原则 锅炉容量 蒸汽参数和燃料特性等对 锅炉整体布置的影响 难点 锅炉容量 蒸汽参数和燃料特性等对锅炉整体布置的影响 本章教学内容的 深化和拓宽 11 1 锅炉热力计算的计算机编程计算方法 本章教学方式 手段 及教学 过程中应注意的 问题 本章主要采用以 教师为主导 以学生为主体 的现代课堂教学方法 通过 PowerPoint 授课 教学过程中 在讲解重点和难点时 注意师生的双向互动 注 意适时采用设问的方法吸引学生 采用提出问题 分析问题 解决问题的逻辑推 理思路授课 以潜移默化地引导学生如何分析解决实际问题 本章思考题 和习题等 课内思考题 课外作业 教学后记 41 第十一章 第一讲 教学内容 11 1 锅炉热力计算的程序和方法 一 校核计算的内容和方法 1 校核计算的任务 2 校核计算的具体内容 二 热力计算程序 1 一般锅炉沿烟气侧流向的受热面布置 2 锅炉整体热力计算程序 11 2 锅炉主要设计参数的选择 一 炉膛设计参数 1 炉膛容积和结构尺寸 2 炉膛出口烟气温度 二 锅炉的排烟温度 三 热空气温度 四 给水温度 五 烟气流速 教学方式通过 PowerPoint 授课 师生活动 设计