热力发电厂:系统设计与运行 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:中国电力出版社

作者:华北电力大学 王加璇

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1900-01-01

价格:15.7

装帧:

isbn号码:9787801253170

丛书系列:

图书标签:

• 热力发电
• 发电厂
• 系统设计
• 运行维护
• 能源工程
• 电力系统
• 热力学
• 锅炉
• 汽轮机
• 发电

锅炉：从原理到实践的深度探索 本书旨在为读者提供一个全面而深入的视角，剖析现代工业锅炉的设计、运行、维护及优化等关键领域。 --- 第一章：锅炉基础理论与分类 本章将从热力学和传热学的基本原理出发，系统阐述锅炉作为能量转换核心设备的工作机制。我们将详细探讨锅炉的四大基本功能：燃料燃烧、水蒸汽形成、热量传递以及烟气排放控制。 1.1 热力学基础回顾： 重点梳理蒸汽动力循环的关键参数——焓、熵的计算方法，以及锅炉在整个循环中所扮演的“热源”角色。引入朗肯循环（Rankine Cycle）的基本概念，并分析不同工况下循环效率的提升潜力。 1.2 传热学原理在锅炉中的应用： 深入解析热量传递的三种基本方式——热传导、热对流和热辐射，并结合锅炉炉膛、水冷壁、对流烟道等部件的实际几何结构，推导计算不同受热面上的热负荷密度。特别关注烟气与水/蒸汽之间的复杂换热过程，包括死区效应和污垢对传热系数的影响。 1.3 锅炉的类型与结构划分： 依据燃料类型、水循环方式（自然循环、强制循环）、蒸汽参数（次临界、超临界、超超临界）以及结构布局（火管、水管）对工业锅炉进行系统分类。对当前主流的燃煤、燃气、生物质锅炉的结构特点进行对比分析，指导读者理解不同设计选择背后的工程权衡。 1.4 锅炉核心部件的定义与功能： 对锅炉的五大关键组成部分——炉膛、汽包、对流烟道束、省煤器和空气预热器——进行详细的结构解剖，明确各自在热量捕获链条中的精确位置和作用。 --- 第二章：燃料燃烧技术与炉膛设计 燃烧是锅炉能量释放的核心环节。本章聚焦于燃料的特性分析、高效清洁的燃烧技术，以及与此相匹配的炉膛优化设计。 2.1 燃料特性分析与准备： 详细介绍煤、天然气、重油等主要燃料的热值测定、粒度分布（针对固体燃料）、挥发分和固定碳含量对手模型的影响。阐述煤粉制备系统的设计要点，如磨煤机的选型、风量控制对煤粉爆炸极限的影响。 2.2 燃烧理论与火焰形状控制： 探讨紊流混合燃烧模型，分析燃料、空气（一次风、二次风）配比对燃烧效率和污染物生成的影响。深入讲解一次风温、二次风布置（如切圆布置、旋流布置）如何决定炉膛内的火焰中心位置和停留时间，以确保完全燃烧。 2.3 炉膛设计与热负荷分布： 炉膛设计是控制炉内温度场和辐射换热的关键。本节详细介绍辐射传热在炉膛中的占比计算方法，以及如何通过调整水冷壁管的布置密度、水冷壁材质（如高合金钢的使用）来适应特定的炉膛热负荷。引入低氮氧化物（Low NOx）燃烧技术，如分段送风（Staged Combustion）的炉膛结构适应性改造。 2.4 污染物生成与控制： 聚焦于燃烧过程中产生的氮氧化物（NOx）、硫氧化物（SOx）和颗粒物（PM）。介绍原发性控制手段（如优化燃烧）和二次治理技术（如选择性催化还原SCR/SNCR），并探讨它们对锅炉整体热效率的反馈影响。 --- 第三章：蒸汽系统与水循环控制 高质量的蒸汽是驱动汽轮机的动力，水循环系统的稳定性直接决定了锅炉的安全性和寿命。本章深入水、汽侧的工程细节。 3.1 水质处理与化学监督： 详细阐述锅炉给水、除盐水、循环水的水质标准（电导率、pH值、溶解氧、硬度控制）。分析钙镁离子沉积、氧化皮（铁氧化物）在管内壁的形成机理，以及如何通过加药（如磷酸盐法、挥发性胺处理）来防止腐蚀和结垢。 3.2 汽包与汽水分离技术： 探讨汽包在自然循环锅炉中的作用，重点分析汽水分离器的结构（如挡板、旋流板）如何有效分离蒸汽中的水滴，保证过热蒸汽的干度。讨论在超临界机组中，取消汽包后压力容器的设计挑战。 3.3 过热器与再热器设计： 过热器和再热器是提升循环效率的关键所在。本节着重分析管束的排列方式（勾连式、蛇形）对蒸汽流速和均匀加热的影响。深入讨论高温部件（如终点过热器）在蠕变、热疲劳和高温氧化的防护措施。 3.4 锅炉水循环的稳定性分析： 针对自然循环系统，分析水循环的最小允许循环倍率（Minimum Circulation Ratio, MCR）的确定方法。讨论在负荷变化时，汽包水位波动的特性及抑制措施。对于大容量机组的直流锅炉（Once-Through Boiler），详细讲解其流量控制回路的设计理念。 --- 第四章：烟气侧辅助设备与热效率提升 锅炉的热效率不仅仅取决于炉膛内的燃烧，还高度依赖于烟气余热的回收和流动阻力的控制。 4.1 省煤器的工作原理与设计： 省煤器是回收烟气余热、预热给水的关键设备。分析不同布置形式（串联、并联）对给水温度均匀性的影响。重点讨论低温腐蚀问题，以及采用防酸腐蚀措施（如加热给水、使用耐腐蚀材料或内涂层）的工程实例。 4.2 空气预热器： 详细比较回转式（Rotor Type）和板式（Plate Type）空气预热器的结构特点、热效率和维护难度。深入解析回转式预热器中的漏风机制、密封件的设计与失效分析，以及如何通过优化吹灰周期来控制预热器堵灰。 4.3 烟气脱硫与除尘设备集成： 探讨湿法脱硫（FGD）和电除尘器/布袋除尘器在锅炉烟气路径中的布置位置及其对热力学性能的影响。分析脱硫/除尘系统产生的二次能耗（如风机、浆液泵）与热效率下降之间的平衡点。 4.4 锅炉的吹灰技术： 针对积灰和结焦问题，系统介绍蒸汽吹灰器、空气脉冲吹灰器的工作原理、最佳吹灰时序与覆盖范围的确定。讨论吹灰过程对受热面金属疲劳的影响。 --- 第五章：锅炉的运行、控制与安全 本章关注锅炉作为复杂热力系统的实时操作、自动化调控以及故障预防机制。 5.1 负荷调节与变负荷特性： 分析锅炉在不同负荷（启动、低负荷、峰值负荷）下的运行特性。详细阐述燃烧负荷（风煤比）、汽包水位、过热蒸汽温度的联锁控制策略。探讨快速启停过程中对炉内热应力的管理。 5.2 自动控制系统（DCS/PLC）的应用： 介绍锅炉控制系统（如压力、温度、流量的PID调节）的架构。重点分析燃烧优化、炉膛温度前馈控制、蒸汽温度的反馈控制回路设计，以及如何利用先进控制算法（如模糊控制、模型预测控制MPC）实现运行稳定性和经济性的提升。 5.3 锅炉安全与连锁保护： 详尽列举锅炉运行中可能发生的危险工况，包括超压、超温、缺水、熄火、尾部烟温过高等。系统梳理国家和行业规范对安全连锁保护装置（如安全阀的设定、低水位报警的响应时间）的强制性要求，并分析实际运行中误跳闸的常见原因与对策。 5.4 锅炉的效率测试与经济性评估： 介绍直接法（Direct Method）和间接法（Indirect Method）在锅炉效率测试中的具体计算步骤和误差来源。阐述如何通过定期测试来量化热损失（如未完全燃烧热损失、排烟热损失），从而指导节能改造方案的制定。 --- 第六章：特种锅炉与未来发展趋势 本章将目光投向非常规能源利用和下一代锅炉技术。 6.1 循环流化床（CFB）锅炉技术深度解析： 详细介绍CFB的反应物料循环（床料与炉灰）、气固两相流特性、燃烧温度区间的控制以及脱硫的内部集成优势。分析CFB在处理低质燃料（如高灰分煤、煤矸石）方面的工程挑战。 6.2 废热回收锅炉（WHB）： 探讨冶金、化工行业中用于回收余热的专用锅炉设计。重点分析烟气组分复杂性、温度波动性对管束设计和抗腐蚀性的特殊要求。 6.3 洁净能源与锅炉的未来： 探讨生物质耦合燃烧、垃圾焚烧锅炉的特点，以及氢气、氨气等新型燃料在现有锅炉改造中的技术瓶颈与机遇。对超超临界（USC）锅炉技术（如700℃以上高温材料、超高压给水泵技术）的极限挑战进行展望。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

关于“系统设计”的部分，这本书展现了一种近乎偏执的严谨性。它不像某些同类书籍那样，只是罗列设计规范，而是深入剖析了这些规范背后的物理原理和经济考量。比如，在选择热力循环方案时，作者详细对比了朗肯循环不同改进形式的优劣，特别是针对高压、超超临界参数下的材料选择和热力布局，给出了非常详尽的工程论证。我尤其对其中关于余热回收和烟气处理系统的设计章节印象深刻。作者并没有将脱硫脱硝看作是附加的环保负担，而是将其视为系统整体热平衡的一部分来设计，这一点体现了非常高阶的设计思维。读到这里，我深感这不仅仅是一本工具书，更像是一部展现现代热力工程美学与力学平衡的著作。那些关于设备选型和管道布局的讨论，充满了工程师对效率和可靠性的极致追求，文字间流淌着一种沉甸甸的专业自信。

评分☆☆☆☆☆

这本书的章节编排逻辑，简直像是一位经验老到的电厂总工程师在给你做现场指导。我特别欣赏它在处理“运行优化”这一块时的细腻程度。它没有停留在教科书上那种理想化的参数设定上，而是直面了实际运行中会遇到的各种“脏活累活”——比如锅炉结垢、汽轮机喘振的监测与预警机制，以及如何在电网负荷剧烈波动时，快速、平稳地进行负荷调整。作者似乎非常注重故障排查的实战性，书中列举了多个经典案例，用近乎于剧本推演的方式，展示了故障发生时的连锁反应和处理流程。这种“手把手”的教学风格，对于刚刚步入电厂操作岗位的年轻人来说，简直是无价之宝。此外，书中对于数字化监控系统在提升运行安全性方面的应用探讨，也紧跟了工业4.0的步伐，提供了不少前瞻性的思考角度。读完这部分，我感觉自己仿佛已经站在了集控中心的操作台前，对厂区的每一个压力表和温度计了然于胸。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计得相当有冲击力，那种深沉的蓝和闪烁的橙色光芒，立马让人联想到轰鸣的涡轮和巨大的冷却塔。我刚拿到手的时候，还以为这是一本偏重于技术手册的著作，毕竟“系统设计与运行”这几个字摆在那儿。然而，深入阅读后才发现，它远不止于冰冷的图纸和复杂的公式。作者在开篇就构建了一个宏大的叙事框架，将热力发电厂置于整个能源格局中去考量，探讨了它在保障国家能源安全中的关键作用。特别是关于不同燃料来源的转换效率及其环境影响的对比分析，写得极其深入且富有洞察力。书中对于“集成化设计”的阐述，跳脱出了传统的分块讲解模式，而是强调了各个子系统如何协同工作以达到最优化的运行状态，这对于任何想要全面理解发电厂复杂性的工程技术人员来说，都是极具价值的引导。那种将理论与现实工程难题紧密结合的笔法，让人在阅读中不断产生“原来如此”的顿悟感。书中对早期蒸汽机的发展历史也做了颇具人文关怀的梳理，使得技术内容不至于显得枯燥乏味。

评分☆☆☆☆☆

坦率地说，这本书的某些数学推导部分，对于非专业背景的读者来说，挑战性是相当大的，需要一定的热力学和流体力学基础才能完全跟上作者的思路。然而，正是这种挑战性，保证了内容的深度和权威性。作者在阐述复杂传热过程时，那种精确到小数点后几位的计算和论证，给人一种无懈可击的感觉。它要求读者必须带着批判和学习的态度去阅读，不能敷衍了事。例如，在分析汽缸内部蒸汽流场的紊流特性时，作者引用了最新的计算流体力学（CFD）模拟结果，并将之与实测数据进行对比，这种严谨的科学态度，构建了全书坚实的理论基石。总而言之，这是一部需要沉下心来研读的“硬核”专业著作，它的价值不在于快速检索某个参数，而在于构建一套完整的、自洽的热力发电系统认知体系。

评分☆☆☆☆☆

这本书的视角拓展能力非常出色，它没有将热力发电厂孤立看待。在讨论环境保护和可持续发展时，作者的立场是极其审慎和务实的。他没有进行空泛的道德说教，而是用扎实的数据论证了现有技术在减排方面的潜力与局限。书中对碳捕集与封存（CCS）技术的介绍，并非是停留在概念层面，而是详尽地分析了不同捕集工艺（如胺吸收法、膜分离法）在热力循环集成后的能量消耗和经济可行性，这对于关注未来能源转型的读者来说，提供了非常重要的参考系。更难得的是，它还探讨了电厂在退役和土地修复方面的长期规划，体现了对社会责任的全面承担。这种对全生命周期的考量，使得这本书的价值远远超越了单纯的工程技术指导范围，更像是对现代工业文明如何应对自身挑战的一次深刻反思。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆