发电厂动力部分.

1、HuangGang Polytechnic College«发电厂动力部分 教 案教学学院：机电学院授课班级：电力201001、02主讲教师：徐鹏上课时间：2012年2月至2012年6月周 次课序星期授课内容（章节主要内容，字数在一千字以内）教 学 时 数教学形 式课外作业类型11五课程教育、热力学基本概念2理论P211222-一-热力系统的能量平衡、水蒸气的动力循环2理论23五提高郎肯循环热效率的途径2理论34-一-火电厂生产流程2理论P213535五锅炉的分类与型号、锅炉本体的主要结构2理论46-一-锅炉本体的主要结构2理论P591247五锅炉主要辅助设备2理论58-一-汽轮机的

2、一般概念、汽轮机本体的主要结构2理论59五汽轮机本体的主要结构2理论P8413610-一-汽轮机的主要辅助设备2理论P8489611五汽轮机调节概述2理论P9512712-一-汽轮机机械液压型、微机液压型调速器2理论713五汽轮机的启动与停机、正常运行维护2理论P11212814-一-水电站与水轮机、水轮机的主要类型及适用水头2理论815五水轮机的工作参数、型号、装置形式、发展综述2理论P12712916五水流在反击式水轮机中的运动、水轮机的基本方程2理论1017-一-水轮机的效率及最优工况、水斗式水轮机工作原理2理论1018五混流式水轮机转轮、轴流式水轮机转轮2理论1119-一-反击式水轮机

3、主轴和导轴承2理论P201451120五反击式水轮机的引水部件2理论1521-一-反击式水轮机尾水管、水轮机密封装置2理论1522五水轮机的附属装置、水斗式水轮机2理论P201891623-一-水轮机调节的任务和方法、调速器的组成和分类2理论1624五调速器的工作原理2理论P214461725-一-油系统2理论1726五水系统、压缩空气系统2理论P238251827-一-原子能发电厂动力部分介绍2理论1828五复习2理论黄冈职业技术学院课程单元设计2_ 学时(Periods)第 1单元(Un it)第 1 周(Week)单元标题(Title):热力学基本概念教学地点(Place)：汇贤阁140

4、1教学目标(Teaching Target):1、了解热力学的常用术语2、熟悉工质的状态参数及状态描述3、学会识读焓熵图等曲线图教学方法 (Teaching Approaches):理论教学、课堂讲授教学材料及工具 (Teaching Materials & Aids):教案、图示考核与评价方式 (Testi ng & Evaluat ing Mode):采用当堂提问及下堂课提问上次课学习内容的方式，考察学生的掌握情况黄冈职业技术学院课程单元设计主要教学内容及过程Main Teaching Contents & Procedures一、基本概念及内容1、热力学的基本概念

5、：是研究热现象规律的学科，它主要是研究热能与机械能之间相互转 换时量与质的关系，着重研究热能转换成机械能的基本规律，寻求进行这种转换的最有 利条件。2、火力发电的任务是以合理的热力学过程，高效安全地将燃料的化学能转换成电能。二、热力学的常用术语1）工质：工作介质（热能-机械能转换中必须借助的携带热能的）水或水蒸气是最好之一。2）状态：宏观性质的总称（制定瞬间工质呈现的所有的宏观性质的总称）3）过程：工质从一种平衡状态到达另一种新的平衡状态所经历的变化过程，也称热力过程4）热力学系统：热力学研究中作为分析对象所选取的特定范围内的物质或空间。5）恒定流：工质的流动速度随时间变化而保持不变的流动。三

6、、工质的状态参数用来描述系统状态的宏观物理量称为状态参数系统：由工质组成因此用来描述系统在某瞬间所呈现的宏观物理状况的状态参数，也就是工质的状态参数状态参数的特性：1. 状态参数都是宏观的物理量。2. 状态参数是热力系统的单值函数，其值只取决于初终态，与过程无关。六个状态参数，分别是：（基本状态参数）比体积 v,温度t（T）和压力p;（导出状态参数） 比热力学能u、比焓h和比熵s。1）比体积? 单位质量的工质所占有的体积称为比体积，用符号v表示，单位为 m/kg。? 如果质量为 m的工质占有的体积为 V，则工质的比体积为：v =V/m? 单位体积工质的质量称为密度，用符号 p表示。单位为kg/

7、m。显然，比体积 与密度互为倒数，?即：v p =1? 比体积和密度都是说明工质在某一状态下分子疏密程度的物理量，二者互不独立，? 工程热力学中通常以比体积v作为状态参数。2）.压力定义：单位面积上所受到的垂直作用力称之为压力。物理学上称之为压强”。用P表示；国际单位：帕斯卡”，简称 帕”，符号Pa ”；公式：压强=压力/受压面积（P=F/S）;压力=压强*受力面积（F=PS ）。3）温度定义：表征物体冷热程度的度量。温标：温度的标尺”一一据温标就是测量一定的标准划分的温度标志，就象测量物体的长度要用长度标尺一一长标”一样，是一种人为的规定，或者叫做一种单位制。开氏温标：用符号 K表示。是建立

8、在卡诺循环基础上的热力学温标。规定摄氏零度以下273.15C为零点，称为绝对零点。其分度法与摄氏温标相同（即绝对温标上相差1K时，摄氏温标上也相差1C）;所不同的只是绝对温标上水的冰点定为 273.15K，沸点定为373.15K。 目前中国已规定采用这种热力学温标。4） 比热力学能：（比内能）（1kg物质的热力学能）符号：u单位：J/kg外部储存能需要用在系统外的参考坐标系测量的参数来表示的能量，称为外部储存能，它包括系统的宏观动能和重力位能：系统的总储存能（简称总能）系统的总储存能为系统的内部储存能与外部储存能之和，用E表示：1kg工质的总能为比总能：5）焓1、概念（1）焓是工质内能和体积能

9、之和以符号H表示H=U+PV（2）单位（1kg）工质的焓称为比焓，以符号h表示，h=u+pv 单位为J/kg ,（3）mkg工质的总焓以符号 H表示，单位J, H=U+PV ,2、特性h=u+pv,u、p、v均是状态参数，故 h也是状态参数。3、测量工质的焓无法直接测出，通常只需求出从一状态到另一状态内能的变化量6）熵1、概念：（1）物理学上指热能除以温度所得的商，标志热量转化为功的程度。用符号 S表示（2）比熵：单位工质与外界发生微小热交换dq时，热交换量 dq与工质绝对温度T的比值等于比熵的微增量ds,即ds=dq/T KJ/（Kg。K）2、测量国际上规定以水的三相点（即273.15K ）

10、作为基准点，其液相水的比内能和比熵值均为零，其他任何状态下的比热力学能和比熵值均是相对于基准点的数值而言。四、工质状态描述工质状态的描述有定量和定性描述。定量描述较多地用在需要进行热力学计算的场合；定性描述较多用在对热力设备的热力过程进行分析的场合。六个工质参数，只要知道任意两个，其他四个也为定值。根据工质的压力p和温度t，在水蒸气的焓熵图中能很方便的查出工质的比体积v、比焓h和比熵s,热力学能课根据 u=h-pv得到。焓熵图的看法要注意作业P21 12第 2 单元(Un it) 第 2 周(Week)2 学时(Periods)单元标题(Title):热力系统的能量平衡、水蒸气的动力循环教学地

11、点(Place):汇贤阁1401教学目标(Teaching Target):1、了解热力学的第一第二定律2、熟悉热力系统及其分类3、熟悉热量传递的基本方式4、了鮮水蒸汽的定压产生过程、掌握蒸汽动力循环的特点教学方法 (Teaching Approaches):理论教学、课堂讲授教学材料及工具 (Teaching Materials & Aids):教案、图示考核与评价方式 (Testi ng & Evaluat ing Mode):采用当堂提问及下堂课提问上次课学习内容的方式，考察学生的掌握情况主要教学内容及过程Main Teaching Contents & Proc

12、edures一、热力学第一定律热力学第一定律就是 能量守恒 与转换定律在热现象中的应用。（一）热力学第一定律的实质：在工程热力学中热力学第一定律可表述为：热可以转变为功，功也可以转变为热；消耗一定的功必产生一定的热，一定的热消失时，也必产生一定的功。热力学第一定律又可表示为要想得到功，必须花费热能或者其它能第一类永动机”是不可能制成的（第一类永动机：不消耗任何能量而能连续不断作功的循环发动机。）二、热力学第二定律（一）热过程具有方向性：热力学第二定律就是说明热过程具有方向性，即只能自发地向一个方 向进行，如果要逆行，就必须付岀某种代价，要具备一定的补充条件。（二）热力学第二定律的表述热力学第二

13、定律就是要揭示自然界中一切热过程进行的方向、条件和限度克劳修斯表述为：热不可能自发地、不付代价地从低温物体传至高 温物体开尔文表述为：不可能制造出从单一热源吸热、使之全部转变为功 而不会留下其它任何变化的热力发动机热力学第二定律又可表示为：第二类永动机”是不可能制成功的第二类永动机? 违反热力学第二定律，只需从单一热源吸收热能便能永远对外做功的动力机械。? 第二类永动机它的原始构想是使温度均匀的物质（如海水）自动变成一部分更热而另一部分更冷（总热能不变）进而利用温度差产生例如电能等等。这种机器如真的存在，我们可以从海水中提取人类用不完的能量。三. 热力系统及其分类（热力系）：概念：被人为分割出

14、来作为热力学分析对象的有限物质系统称为热力系统。简称热力系或系统外界：热力系以外的物质称为外界。边界：系统与外界交界面称为边界。边界可以是真实的， 也可以是假想的；可以是固定的也可以是移动的热力系统的分类：根据系统与外界物质交换、热量交换的情况，可分为：1闭口系：系统与外界只有能量交换而无物质交换，''系统内质量恒定不变，也称控制质量（ CM）2. 幵口系：系统与外界不仅有能量交换而且有物质交 丿 换，系统被划定在一定容积范围内，也称控制容积 （ CV）3. 绝热系：系统与外界无热量交换4. 孤立系：系统与外界既无能量交换，也无物质交换5. 简单系:系统与外界只存在热量及一种形

15、式准静 态功的交换1.1工质及热力系开口系.U闭口系以空间为系统，进、 出口边界均为假想边 界，系统与外界有物 质交换以气缸内气体为系统 活塞表面上的边界是移动 的，与外界没有物质交换四、热传递的基本方式传导、辐射、对流五、水蒸汽及动力循环（一）、水蒸气的常用术语及表示参数1汽化过程：水由液态变为气态的过程从微观上讲，汽化是液体分子脱离液体表面的现象。2蒸发：汽化过程若发生在气液自由表上称为蒸发3沸腾：汽化过程发生在液体中及气液分界面上称为沸腾。4局部沸腾：当液体整体温度较低时，如果存在局部温度较高，产生小汽泡，而这些小汽泡 不能上升到液面就被淹灭。此时液体的温度上升速率很大。5整体沸腾：当液

16、体温度上升到与压力相应确定的温度时，整个水空间产生汽泡，汽泡不再 淹灭而集汇上升到液面逸出。6液化：蒸汽变成水的现象。从微观上讲，处于容器汽空间的汽态分子进入容器液体空间的现象称为液化饱和状态：当汽化的分子数量与凝结的分子数处于动态平衡时，这种动态平衡状态称为饱和 状态。对于一个汽液共存系统， 微观意义上的汽化速度等于液化速度相等时，系统内的液体量和汽体量达到平衡的状态。即汽化和液化还在同时进行，但汽液两相分子数量都不再增加或减 少。饱和蒸汽（干蒸汽）：处于饱和状态时的蒸汽称之为饱和蒸汽饱和压力ps、饱和温度ts:系统处于饱和状态时的压力、温度就称之为饱和压力、饱和温度。饱和压力与饱和温度不是

17、彼此独立的，它们有一定的函数关系。因为液体的汽化速度取决于液体的温度，而汽体的液化速度取决于蒸汽的压力。过 冷 水：在定压下，未达到饱和状态的水。饱 和 水：在定压下，达到饱和状态的水，也就是只需再上一点热量，就会产生水蒸汽。湿饱和蒸汽：在定压下，饱和水与饱和蒸汽的机械混合物。干度：在饱和蒸汽这种汽 一一水混合物中，干饱和蒸汽所占的质量百分比。用x表示。湿度：则（1-X）即为湿度”干饱和蒸汽：在定压下，纯饱和水蒸汽。过热蒸 汽：在定压下，对干饱和蒸汽进一步加热。过 冷 度：过冷水的温度低于同压力下饱和温度的差用D表示过 热 度：过热蒸汽温度高于同压力下饱和温度的差用D表示。（二）、水蒸汽定压形

18、成过程：假设汽缸内有1kg,初温为t C的纯水，活塞上总压力为p的封闭汽缸内 进行定压力Ps下加热，观察一个近似可逆的定压水蒸汽形成过程如下：水蒸气的定压发生过程压力p是定值）t < tst =tst = tst =tst > ts未饱和水饱和水饱和湿蒸汽饱和干烝汽过热烝汽v < v'v =v'v '< v <v''v =vv > vh < h'h =h'h ' h <h ''h =h' ' h > h''s < s'

19、;s =ss < s <s's =ss > s水预热汽化过热J（三）、水蒸汽的p-v T-s图将上述定压下水蒸气的形成过程，表示在压容图和温熵图上，如下图所示。图中a点相应于未饱和水的状态；b点相应于饱和水的状态；c点相应于某种汽水混合比例的湿蒸汽状态；d点相应于饱和蒸汽的状态；e点是温度为t的过热蒸汽的状态。改变压力，重复上述过程。然后将不同压力下蒸汽的形成过程，画在p-v图和T-s图上，并将不同压力下相应的状态点连结起来，就得到了图2-8中的 线，线及 线。图中 线叫做饱和水线，又称下界限线。线叫做饱和蒸汽线，又称上界限线。由于温度非常接近，在 T-s图上水的定压

20、加热线、可近似认为与下界线重合。在图2-8上饱和水线b-c和线之间， 为未达到饱和状态的水，也就是未饱和水的状态区。在饱和水线b-c与饱和蒸汽线 c-d之间，为湿蒸汽的状态区，而饱和蒸汽线c-d的右侧为过热蒸汽状态区。p-v图，T-s图上的水蒸气定压加热过程一点，二线，三区，五态pPcC P >Pca3 d g d3 e3T Tc 兀a2 b2C2 d2 QTc日柑cid! © B AAd aaP Pc PcCb>Qb1cTTcebediBvs0 回一 点：临界点 C两 线：饱和液体线CA和饱和蒸气线 CB三 区：未饱和液体区（CA线左边） 湿蒸气区（CA线和CB线之间）

21、 过热蒸气区（CB线右边）五 态：未饱和液体饱和液体湿蒸气干饱和蒸气过热蒸气课后小结水蒸汽定压形成特点:两点：临界点C线：饱和液体线、饱和蒸汽线 区：未饱和液体区、湿饱和蒸汽区、过热蒸汽区 五种状态：未饱和水状态、饱和水状态、 湿饱和蒸汽状态、 干饱和蒸汽状态 过热蒸汽状态。第 3 单元(Un it) 第 2 周(Week)2 学时(Periods)单元标题(Title):提高郎肯循环热效率的途径教学地点(Place):汇贤阁1401教学目标(Teaching Target):1、了解热力学的第一第二定律2、熟悉热力系统及其分类3、熟悉热量传递的基本方式4、了鮮水蒸汽的定压产生过程、掌握蒸汽动

22、力循环的特点教学方法 (Teaching Approaches):理论教学、课堂讲授教学材料及工具 (Teaching Materials & Aids):教案、图示考核与评价方式 (Testi ng & Evaluat ing Mode):采用当堂提问及下堂课提问上次课学习内容的方式，考察学生的掌握情况主要教学内容及过程Main Teaching Contents & Procedures1、 提高郎肯循环热效率的途径可从两方面着手，共五种措施，具体如下：改变蒸气参数（降 低终参数、提高初参数），改变热力循环（再热循环、回热循环、热电联产）2、五种措施的优缺点：1）提

23、高初温优点：乏汽干度增大，水珠含量减少，水珠对叶片的腐蚀减轻，对叶片背面的撞击阻力减小，有利于汽轮机的安全运行。缺点：受金属热性能的限制（目前的金属材料的技术水平很少高于600度）2）提高初压缺点：乏汽干度减小，水珠含量增多，水珠对叶片的腐蚀加重，对叶片背面的撞击阻力增大，不利于汽轮机的安全运行。同时初压的提高受到金属材料强度性能的限制。3）降低终参数缺点：排气口乏汽干度减小，不利于汽轮机的安全运行。4）再热循环优点：乏汽干度增大，有利于汽轮机的安全运行。缺点：每再热一次，在汽轮机与锅炉之间增加了一对再热增强冷热管道，汽轮机的汽缸增多，使管网复杂设备增加，投资增大，最多采用两次再热循环。5）回

24、热循环优点：热量利用率高，对整个循环热效率提高的效果明显缺点：每增加一次回热加热就增加一根抽汽管、冷凝管和回热加热器，使设备负责，随着抽气次数的增加，循环热效率增加不再明显。6）热电联产循环分为背压式热电联产循环和调节抽气式热电联产循环背压式热电联产循环缺点：汽轮机的排汽全部送往热用户，取消了凝汽器，因此发电完全受供热的牵制，当热用户的耗气量减小时，发电机的发电量被迫减小。调节抽气式热电联产循环优点：供热与供电相互不影响，实际热电厂中被广泛应用。3、 说明：提高郎肯循环热效率的措施尽管有5种，但实际热效率仍只有 40%左右，当前超临界压力机组的净效率已逼近50%。黄冈职业技术学院课程单元设计2

25、_ 学时(Periods)第 4单元(Un it)第 3周(Week)单元标题(Title):火电厂的生产流程教学地点(Place):汇贤阁1401教学目标(Teaching Target):1、能按顺序描述火电厂的生产过程2、分别了解燃烧系统和汽水系统的生产流程教学方法 (Teaching Approaches):理论教学、课堂讲授教学材料及工具 (Teaching Materials & Aids):教案、图示考核与评价方式 (Testi ng & Evaluat ing Mode):采用当堂提问及下堂课提问上次课学习内容的方式，考察学生的掌握情况黄冈职业技术学院课程单元设

26、计主要教学内容及过程Main Teaching Contents & Procedures1火力发电的主要过程及设备：，控制系统（测量仪表、传感（除灰系统、除渣系统、脱硫系统、制水系统、燃烧系统、输电系统（发电机、出线、主变压器、高压电器、输电铁塔） 器、分布式控制系统），其他系统 消防系统、汽轮机调节保护系统）2、火力发电基本原理黄冈职业技术学院课程单元设计汽轮机锅炉发电机嵋料化学能-O-给水泵汽轮发电机 组的机橄飽黄冈职业技术学院课程单元设计高温高压蒸汽550汽轮发电机3、蒸汽动力装置流程简图过：-热器黄冈职业技术学院课程单元设计给水泵冷凝器黄冈职业技术学院课程单元设计黄冈职业技术

27、学院课程单元设计黄冈职业技术学院课程单元设计黄冈职业技术学院课程单元设计锅炉:燃料燃烧产生热量，将水变成蒸汽（吸热过程）汽轮机：将蒸汽携带的热能t动能t转子旋转机械能（对外作功过程）冷凝器：将作功后的低温低压蒸汽凝结成水（对外放热过程）水 泵:提高水的压力，将水送入锅炉（消耗外功）黄冈职业技术学院课程单元设计2_ 学时(Periods)第 5单元(Un it)第 3周(Week)单元标题(Title):锅炉的型号和分类教学地点(Place):汇贤阁1401教学目标(Teaching Target):1、了解锅炉的种类2、了解锅炉的工作原理教学方法 (Teaching Approaches):理

28、论教学、课堂讲授教学材料及工具 (Teaching Materials & Aids):教案、图示考核与评价方式 (Testi ng & Evaluat ing Mode):采用当堂提问及下堂课提问上次课学习内容的方式，考察学生的掌握情况黄冈职业技术学院课程单元设计主要教学内容及过程Main Teaching Contents & Procedures一、锅炉设备的作用及组成作用：将燃料燃烧释放出的热能；通过受热面的金属壁面传给水，把氺加热成具有一 定压力和温度的蒸汽，供汽轮机使用。组成：锅炉是由“锅”和“炉”两部分组成的。所谓“锅”是指锅炉的汽水系统，由汽包、下降管、

29、集箱、导管及各热交换受热 面等承压部件组成，用以完成水变为过热蒸汽的吸热过程。“炉”是指锅炉的燃烧系 统，由炉膛、燃烧器、烟道、炉墙构架等非承压部件组成，用以完成煤的燃烧放热过 程。将两者有机地结合起来所形成的整体即称锅炉。锅炉设备是锅炉本体及其辅助设备的总称。本体设备包括：炉膛、喷燃器、烟道、水冷壁、过热器、再热器、省煤器、汽包、 下降管等。辅助设备包括：送风机、引风机、给煤机、磨煤机、排粉机、除尘器等。根据锅炉的工作流程，可将锅炉系统分为制粉燃烧系统、汽水系统及设备、输煤 与灰渣系统、通风除尘系统及设备。二、锅炉类型及工作原理（一）按所用燃料分类火电厂锅炉可分为燃煤炉、燃油炉和燃气炉。我国

30、火电厂锅炉中主要是燃煤炉。（二）按锅炉产生的压力分类火电厂锅炉可分为高压锅炉、超高压锅炉、亚临界锅炉、超临界锅炉。具体参 数（三）按水冷壁内工质的流动动力分类火电厂锅炉可分为自然循环锅炉、强制循环锅炉和直流锅炉。1、自然循环锅炉自然循环锅炉是指在锅炉蒸发系统中，利用降水管中的水与上升管中的汽水混合物的密度差作为推动力，建立起工质循环流动（又称水循环），使蒸发受热面受到冷却的锅炉。自然循环它是由汽包、下降管、下联箱和上升管 （即水泠壁）组成一个循环回路。 由于上升管中的水在炉内受热产生了蒸汽，汽水混合物的重度小，而下降管在炉 外不受热，管中是水，其重度大，两者重度差就产生推动力，水沿下降管向下流

31、动， 而汽水混合物则沿上升管向上流动，这样就形成水的自然循环流动。2、强制循环锅炉下降管中需串接循环水泵，在水泵与水和蒸气的密度差共同作用下，强迫工质在 水冷壁管内自下而上流动，这种锅炉称为强制循环锅炉随着给水压力的不断升高，饱和水与汽的密度差越来越小，当压差已不能维持给 水自然循环时，就必须通过强制循环泵升压来克服回路中的阻力，维持水循环的正常 进行。3、直流锅炉工质在省煤器水冷壁、过热器中，一次性地完成预热、汽化和过热，这种锅炉称 为直流锅炉。特点：直流炉的结构与自然循环锅炉结构不同，它没有汽包，是依靠给水泵压力 使工质锅炉受热面管子中依次经过省煤器，蒸发受热面和过热器一次将水全部加热成

32、为过热蒸汽。现在一般只宜用于亚临界，超临界压力锅炉。强制循环锅炉与自然循环锅炉比较：优点:可适用于亚临界、超临界压力；由于工质在受热面中是强制流动，因而受热面 的布置较灵活，受热均匀水循环好；起停炉快；水冷壁可使小管径、薄管壁（压力准许）， 相对汽包容积减小，节省钢材。缺点:加装循环泵，系统复杂,投资高,检修困难。（四）按锅炉燃烧方式按电厂锅炉燃烧方式可分为层状燃烧、悬浮燃烧、旋风燃烧和流化燃烧四种：1、链条炉在层状燃烧的锅炉中，块状固体燃料的燃烧在不断移动的链条式炉算（bi ）上进行的，助燃空气从炉算下面向上穿过煤块层。2、煤粉炉燃料与助燃空气一起从炉膛壁面上的燃烧中喷射到炉膛中央，在空中一

33、边下落， 一边燃烧。它属于悬浮燃烧。煤粉炉根据排渣方式不同分为固态排渣、液态排渣。3、旋风炉高速运动的煤粉和空气沿切线方向进入专门的燃烧室，一边旋转，一边燃烧。4、流化床具有一定细度的煤粒在炉床上保持一定的厚度，助燃空气从炉床下面将煤粒吹 起，使煤粒悬浮在一定的高度范围内燃烧，煤粒在空气中上下运动就像开水沸腾一样。三、锅炉的特性指标1、锅炉容量蒸发量也称锅炉容量，指锅炉在维持连续正常生产时每小时所产生的蒸汽量， 即锅炉出口的蒸汽流量，单位为t/h。额定工况和最大连续工况下每小时的产汽量，分别也称锅炉的额定蒸发量和最 大连续蒸发量。2、蒸汽参数蒸汽参数指锅炉在额定工况或最大边疆工况时过热器出口的

34、过热蒸汽温度和压 力及再热器出口再热蒸汽的温度和压力。3、给水温度给水温度指锅炉在额定工况或最大连续工况时省煤器入口的水温。4、锅炉效率锅炉效率指锅炉生产蒸汽的吸热量占锅炉输入燃料的热量的百分比，用n b表示。锅炉效率n b的大小表明了燃烧热量的有效利用程度。现在大型锅炉效率一般在 85%92之间。四、锅炉型号 锅炉型号由三组字符组成，第一汉语拼音符号代表生产厂家。女口： SG （上海锅炉厂）HG（哈尔滨锅炉厂）DG（东方锅炉厂）第二组数字符号代表锅炉主要参数，依次代表锅炉容量、额定压力、额定过热汽 温、额定再热汽温；第三组数字表示该锅炉改型设计生产序号。如：SG1025-170/540/54

35、0-2 表示如下：上海锅炉厂蒸发量为1025t/h新蒸汽压力为170atm （16.7MPa新蒸汽的温度是540再蒸汽的温度是540 第二次设计黄冈职业技术学院课程单元设计2_ 学时(Periods)第 6 单元(Un it) 第 4周(Week)单元标题(Title):锅炉本体的主要结构教学地点(Place)：汇贤阁1401教学目标(Teaching Target):1、掌握锅炉系统各设备的特点及维护的要领。2、能熟练地叙述出锅炉系统的组成结构，教学方法 (Teaching Approaches):理论教学、课堂讲授教学材料及工具 (Teaching Materials & Aids

36、):教案、图示考核与评价方式 (Testi ng & Evaluat ing Mode):采用当堂提问及下堂课提问上次课学习内容的方式，考察学生的掌握情况黄冈职业技术学院课程单元设计黄冈职业技术学院课程单元设计主要教学内容及过程Main Teaching Contents & Procedures一、汽水系统系统作用和流程1、作用：汽水系统是为了不断地向锅炉供给水以保证正常的水循环，同时保证产生过热 蒸汽与再热蒸汽送往汽轮机。2、组成:汽水系统主要设备有给水泵、汽包、下降管、水冷壁、过热器、再热器。水箱给水泵11省煤器加热r汽包水加热下降管再热器二、主要设备1、给水泵主蒸汽管水

37、冷壁+汽机乏汽口（1）概念：对给水升压的水泵（2）作用：给水泵的作用是将低压饱和水加压成高压未饱和水。（3）结构：一般采用多级串联离心式高压给水泵。根据其动力来源可分为电动给水 泵和汽动给水泵。（4）位置：汽机房的零层。2、汽包汽包是循环锅炉中用以进行汽水分离和蒸汽净化，组成水循环回路并蓄存一定水量的长筒形压力容器作用：加热、蒸发、过热过程的连接枢纽和分界；增加了锅炉的蓄热量，有利 于运行调节；进行蒸汽的净化处理保证蒸汽品质。它由筒身和封头组成，两端封头中部有入孔门，内部装置有旋风分离器、清洗 孔板、波形板、均汽孔板、加药管、和排污管。汽包悬吊在炉膛前墙顶部的炉外大梁 上时口连接省煤器来水管和

38、水冷壁汽水混合物引出管，出口连接下降管，出口连接下 降管和顶棚过热器。3、下降管下降管是水冷壁的供水管，它是蒸发设备的组成部件。它把汽包中的水连续不 断地送往水冷壁，以维持正常的水循环。它是大直径钢管，布置在炉膛前墙外，不受热，进口连接汽包，出口连接水冷壁 下联箱。4、水冷壁水冷壁是指敷设在炉膛四周由多要并联管组成的蒸发受热面部件，它是锅炉蒸发 设备中的唯一受热面。作用：是吸收炉膛火焰辐射热，使工质由水变成汽水混合物；降低烟气的温度， 防止炉膛结渣；保护炉墙，简化结构，减轻炉墙重量。水冷壁由进出口联箱和并联管子组成。 主要型式有光管式；销钉式和膜式水冷壁 它垂直地布置在炉膛四周，进口连接下降管

39、或省煤器，出口连接汽包或过热器。5、过热器过热器是将饱各蒸汽加热成规定的过热温度，送往汽轮机。采用过热状态，可提 高电厂循环热效率；降低汽轮机排汽湿度，减轻末级叶片的侵蚀。它布置在炉膛上部、 炉膛出口处、炉顶、水平烟道内和整井烟道内。进口连接汽包或水冷壁，出口连接主 蒸汽管。过热器由进出口联箱和并列管排组成，分为：高、低温过热器，前屏、壁式过热 器，后屏过热器，顶棚过热器具、包覆管过热器6再热器再热器是将汽轮机高压缸排汽重新加热到一定温度的再热蒸汽的受热面部件。它 将蒸汽加热成规定的再热温度，送往汽轮机。采用再热循环，可提高电厂的循环热效 率，降低汽轮机末级叶片的蒸汽湿度。再热器由进出口联箱上

40、有事故喷水装置。它布置在水平烟道、竖井烟道内以及炉 膛上部，进口连接汽轮机的高压缸排汽管，出口连接中压缸进汽管如图 3-20所示。 7、省煤器省煤器是利用锅炉尾部烟气的热量加热锅炉给水的热交换器。它的作用是降低钢 炉排烟温度，提高锅炉效率，节省燃料量；省煤器材代替部分水冷壁管材，降低了锅 炉造价；对汽包锅炉而言，改善了汽包的工作条件。省煤器是由进出口联箱并列蛇形管组成，蛇形管排分为单管圈和多管圈。出口管 常用来悬吊低温再热器或低温过热器管。它布置在尾部烟道内，多分为低温级与高温 级省煤器。进口连接给水操作台，出口进入汽包或者水冷壁的下联箱。输煤与灰渣系统一、输煤系统（一）作用与构成1、作用:输

41、煤系统是将火车或轮船运输来的煤卸下来并经过杂物清除和破碎后输送到锅 炉的原煤仓，或直接送往电厂的煤场备用。2、组成:输煤系统主要包括卸煤机和受卸装置、储煤场机械、给煤设备和皮带输送机、 煤筛、电磁除铁器、碎煤机、木屑分离器、皮带秤等。3.流程：给煤机磨煤机呃I 原煤仓叩I （二）主要设备1、皮带机皮带机是用来将煤场的原煤输送到高处的原煤仓中。2、原煤仓原煤仓为一个巨型四棱形漏斗状原煤储存容器，巨大的容积对原煤供给具有一定 调控能力，漏斗底部受给煤机控制给出煤。3、给煤机给煤机的作用是根据磨煤机的工作速率，从原煤仓底部均匀地将原煤送入磨煤机 中。主要有圆盘式给机和电磁振动式给煤机两种形式。二、灰

42、渣系统除灰排渣系统清除燃料后从炉膛冷灰斗排出的炉渣、烟道灰斗落下的飞灰和除尘 器分离收集的细灰，并将灰渣输送到灰场。进入灰沟的灰渣有三种： 炉膛冷灰斗排出的炉渣，由捞渣机捞出后经碎渣机破碎； 烟道灰斗落下的飞灰，进入冲灰器； 除尘器分离收集的细灰，进入冲灰器。它们最后都进入灰沟，被冲灰水泵来的激流水冲入灰渣地，变成灰水混合物，灰 浆泵将灰水混合物升压，最后通过压力输送管道送往灰场。黄冈职业技术学院课程单元设计2_ 学时(Periods)第 7单元(Un it)第 4周(Week)单元标题(Title):锅炉的主要辅助结构教学地点(Place):汇贤阁1401教学目标(Teaching Targ

43、et):1、掌握锅炉辅助系统的组成及结构2、了解辅助系统在整个锅炉工作过程中的作用教学方法 (Teaching Approaches):理论教学、课堂讲授教学材料及工具 (Teaching Materials & Aids):教案、图示考核与评价方式 (Testi ng & Evaluat ing Mode):采用当堂提问及下堂课提问上次课学习内容的方式，考察学生的掌握情况黄冈职业技术学院课程单元设计主要教学内容及过程Main Teaching Contents & Procedures通风除尘系统的作用通风系统的作用是：提供燃料燃烧和制粉所需要的空气，并把燃烧所生成的

44、烟气排 出炉外，以保证炉燃烧的正常进行。除尘系统的作用是：清除锅炉排烟中的飞灰，以减轻飞灰对环境的污染和对引风 机的磨损。通风设备主要包括送风机、引风机、风道、烟道和烟囱等。常用的除尘设备有电 气除尘器和水膜式除尘器两种。黄冈职业技术学院课程单元设计黄冈职业技术学院课程单元设计排粉机 引风机烟囱引风机排粉管空气预烟道二次风燃烧器炉膛卫匸二再燃器H匸二除尘器黄冈职业技术学院课程单元设计黄冈职业技术学院课程单元设计排灰设备排灰设备黄冈职业技术学院课程单元设计黄冈职业技术学院课程单元设计二、主要设备1、送风机送风机位于燃烧系统的首端。作用是：将大气升压送入锅炉的燃烧系统，一路用来干燥、输送煤粉，另一

45、路用 来向炉膛中央提供充足的助燃空气。2、引风机引风机位于燃烧系统的末端。作用是：将燃烧系统中经充分燃烧后的废弃烟气抽出从烟囱高空排放。引风机与送风机配合工作，能使得炉膛中心压力比大气压力稍高，这样有利于空 气流通。常用的风机有离心式风机和轴流式风机。3、除尘器除尘设备的作用是：清除锅炉排烟中的飞尘，以减轻飞灰对环境的污染和对引风 机的磨损。常用的除尘设备有干式除尘器和湿式除尘器。干式除尘过程中不需要水，收集到的煤类是干灰便于回收利用。干式除尘器又有旋风除尘器和静电除尘器两种。相对来讲，静电除尘器的除尘效果比较好，可达到98%以上，而旋风式除尘器除尘效果较差，但静电除尘器的体积庞大，造价也很昂

46、贵。湿式除尘器过程中需要大量的水，除尘效果可达到88%90%，同时煤灰与水混在一起，回收利用不方便。由于投资比电除尘小，所以在中小型电厂中被广泛采用。黄冈职业技术学院课程单元设计2_ 学时(Periods)第 8单元(Un it)第 5周(Week)单元标题(Title):汽轮机的简单介绍，本体的主要结构教学地点(Place):汇贤阁1401教学目标(Teaching Target):1、了解汽轮机的型号、分类、发展过程2、了解汽轮机本体的主要组成部分教学方法 (Teaching Approaches):理论教学、课堂讲授教学材料及工具 (Teaching Materials & Ai

47、ds):教案、图示考核与评价方式 (Testi ng & Evaluat ing Mode):采用当堂提问及下堂课提问上次课学习内容的方式，考察学生的掌握情况黄冈职业技术学院课程单元设计主要教学内容及过程Main Teaching Contents & Procedures一、汽轮机的概念汽轮机设备是火电厂的三大主要设备之一。在火力发电厂，锅炉将燃料的化学能 转变为蒸汽的热能，汽轮机将蒸汽的热能转变为机械能，发电机将转轴的机械能转变 为电能。汽轮机是以蒸汽为工质，将蒸汽的热能转变为转子的机械能的动力机械。二、汽轮机的应用在使用煤、石油和天然气为燃料的火电厂、核电站以及地热发电站

48、中，汽轮机是 用来驱动发电机生产电能的，故汽轮机与发电机的组合称为汽轮发电机组。汽轮机还广泛用于冶金、化工、船运等部门用来直接驱动泵、风机、压缩机和传 动螺旋桨等。所以汽轮机是现代化国家中重要的动力机械设备。三、汽轮机设备组成说明：汽轮机设备是以汽轮机为核心，包括凝汽设备、回热加热设备、调节和保护装置 及供油系统等附属设备在内的一系列动力设备组合。3-2、汽轮机级的工作原理（一）冲动作用原理1、冲动力当运动的物体碰到另一个静止或速度较低的物体时，就会受到阻碍而改变 其速度，同时给阻碍它运动的物体一个作用力，这个作用力称为冲动力。2、汽轮机冲动作用原理具有一定压力和温度的蒸汽进入汽轮机，蒸汽在喷

49、嘴中发生膨胀，压力降低，速度增加，热能转变为动能。如图4-2所示，高速汽流流经叶片时，由于汽流方向改变，产生了对叶片的冲动力，推动叶轮旋转作功，将蒸汽的动能变成轴旋转的机 械能。这种利用冲动力作功的原理，称为冲动作用原理。（二）反动作用原理1、反动力一个物体对另一个物体施加一作用力时，这个物体上必然要受到与其作用力大 小相等、方向相反的反作用力，这个反作用力称为反动力。例如，火箭就是利用燃料燃烧时所产生的大量高压气体从尾部高速喷出，对火 箭产生的反作用力使其高速飞行的，这个反作用力称为反动力。2、汽轮机反动作用原理在反动式汽轮机中，蒸汽在喷嘴中膨胀，压力降低、速度升高，汽流进入动叶后, 一方面

50、由于速度方向改变而产生一个冲动力，另一方面蒸汽同时在动叶道内继续膨胀， 压力继续降低，汽流加速产生一个反动力。动叶则在蒸汽这两种力的合力作用下运动， 推动叶轮旋转而作功。四、汽轮机的分类1、按工作原理分类 冲动式汽轮机 反动式汽轮机2、按热力特性分类 凝汽式汽轮机 调整抽汽式汽轮机 背压式汽轮机 中间再热式汽轮机3、汽轮机按照蒸汽参数（压力和温度）分为： 低压汽轮机：主蒸汽压力小于1.47Mpa； 中压汽轮机：主蒸汽压力在 1.96 3.92Mpa； 高压汽轮机：主蒸汽压力在5.88 9.8Mpa；超高压汽轮机：主蒸汽压力在 11.77 13.93Mpa； 亚临界压力汽轮机：主蒸汽压力在 15

51、.69 17.65Mpa； 超临界压力汽轮机：主蒸汽压力大于 22.15Mpa； 超超临界压力汽轮机：主蒸汽压力大于 32Mpa2_ 学时(Periods)第 9单元(Un it)第 5周(Week)单元标题(Title):汽轮机本体的主要结构教学地点(Place)：汇贤阁1401教学目标(Teaching Target):1、了解汽轮机本体的主要结构、组成部分2、了解汽轮机的基本工作过程教学方法 (Teaching Approaches):理论教学、课堂讲授教学材料及工具 (Teaching Materials & Aids):教案、图示考核与评价方式 (Testi ng &

52、 Evaluat ing Mode):采用当堂提问及下堂课提问上次课学习内容的方式，考察学生的掌握情况主要教学内容及过程Main Teaching Contents & Procedures汽轮机本体是汽轮机设备的主要组成部分，它由静止部分和转动部分组成。静止 包括汽缸、喷嘴、隔板、汽封、轴承以及有关的紧固件等。转动部分包括叶栅、叶轮、 主轴和联轴器以及装在轴上的零件。一、汽缸汽缸就是汽轮机的外壳，是汽轮机的重要静止部件之一。作用：1、将高温高压的蒸汽与大气隔开，形成能量转换的环境。2、内部包容隔板、喷嘴叶栅及转子部件，共同构成汽轮机的通流部分。3 、承受安装在内部各零件的重量，管道的

53、安装拉力，运行使汽缸内外的压差，汽 缸内外温度变化产生的热应力以及连接管道热状态改变时对汽缸的作用力4、端部装有汽封，形成严密的汽室，防止蒸汽外漏，在低压部分防止空气漏入。5 、汽缸上加工有抽汽口，与回热抽汽管道加热系统一起完成回热循环，加热给水,提高循环热效率。二、汽缸的结构及布置汽缸一般为水平中分形式，上、下两个半缸通过水平法兰用螺栓紧固，汽缸通过 猫爪或撑脚支承在轴承座或基础台板上，汽缸的外部连接有进汽管、排汽管和抽汽管 等管道。1、双层缸结构近代高参数大容量汽轮机的高、中压缸和低压缸多采用双层缸结构。 优点： 使每层汽缸承受的压差和温差大为减小，有利于缩短启动时间和提高负荷的适 应性； 外缸因设计有蒸汽内部冷却，温度较低，可用较低等级的材料制造，节约优质 的合金材料。