本书结合火力发电厂300MW以上机组的锅炉设备、系统和技术特点编写。
本书密切结合专业教学和职工培训要求，以大型煤粉锅炉为主干，全面系统地阐述了电厂锅炉的主要设备及工作原理。主要内容包括：电厂锅炉概述，锅炉机组及其工作原理，燃料特性及燃烧计算，锅炉机组热平衡，制粉系统、设备及运行，燃烧基本理论，燃烧设备，新型燃烧器及煤粉燃烧技术，蒸发设备及水循环特性，亚临界及超临界参数的强制流动锅炉，以及蒸汽净化和蒸汽品质控制，锅炉给水处理，过热器和再热器系统，汽温调节，省煤器和空气预热器系统，受热面磨损、积灰、腐蚀和空气预热器的漏风及密封技术，锅炉吹灰、除尘除渣设备、系统及运行等。
本书可作为电力高等职业技术学院电厂热能动力装置和电厂集控运行专业的教材，也可作为电力行业职工技能鉴定的培训教材，同时可供从事电厂锅炉运行、检修和管理工作的工程技术人员参考。
《现代火电厂热力设备运行与维护》 一、本书概述 《现代火电厂热力设备运行与维护》是一部系统阐述当代火力发电厂核心热力设备设计理念、运行规律、操作规程、故障诊断及维护保养等关键技术内容的专业书籍。本书紧密结合火力发电行业的发展趋势，聚焦高效、安全、环保的运行需求，旨在为电厂一线运行人员、检修技术人员、工程技术人员以及相关专业的师生提供一套全面、实用、深入的学习和参考资料。 全书结构严谨，内容详实，理论联系实际。作者团队深入一线，汲取了丰富的实践经验，并广泛参考了国内外最新技术文献和行业标准，力求呈现最前沿、最权威的专业知识。本书不仅涵盖了火力发电厂最基本、最重要的热力设备，如锅炉、汽轮机、发电机等，还对辅助设备、环保设备及其集成化运行管理进行了深入探讨。 本书的编写宗旨是提升火电厂的运行效率，降低能耗，确保设备安全稳定运行，同时最大限度地减少环境污染。在内容编排上，力求做到由浅入深，循序渐进，既有宏观的系统介绍，也有微观的部件详解。对于复杂的技术概念，采用图文并茂的方式进行解释，帮助读者更直观地理解。 二、本书内容详述 第一篇：火电厂热力系统基础与锅炉运行 本篇为全书奠定坚实的理论基础，重点在于锅炉这一热力系统的心脏。 第一章 火力发电厂概述： 1.1 火力发电厂的组成与功能： 详细介绍火力发电厂的主要组成部分，包括燃烧系统、蒸汽系统、冷却系统、电气系统等，并阐述其相互协调、共同完成电能生产的整体功能。 1.2 热力循环原理： 深入剖析朗肯循环（Rankine Cycle）等基本热力循环，解释工质（水、蒸汽）在发电过程中的能量转换和状态变化，包括蒸发、膨胀、冷凝、抽热等关键环节。介绍理想循环与实际循环的差异，以及影响循环效率的因素。 1.3 火电厂主要技术经济指标： 阐述煤耗、热耗、发电效率、厂用电率、可靠性指标等关键参数的定义、计算方法及其重要性，分析影响这些指标的因素，为优化运行提供依据。 1.4 现代火电厂发展趋势： 探讨大型化、高参数化（超超临界）、清洁化（燃煤清洁化技术、天然气发电）以及智能化（DCS、APC）等发展方向。 第二章 燃煤锅炉运行基础： 2.1 锅炉结构与工作原理： 2.1.1 炉膛与燃烧系统： 详细介绍炉膛的结构形式（如墙式炉膛、室式炉膛），不同类型的燃烧器（如单燃烧器、组合式燃烧器、旋风炉等）的原理及特点，以及煤种对燃烧特性的影响。 2.1.2 传热受热面： 深入解析屏式过热器、再热器、省煤器、空气预热器等主要受热面的结构、布置方式及其传热机理，阐述蒸汽温度、压力控制原理。 2.1.3 汽水系统： 讲解锅炉汽包、下降管、联箱、水冷壁的连接关系，以及蒸汽产生、分离、过热、再热的过程。 2.1.4 锅炉辅机： 介绍给水系统（给水泵、调压站）、蒸汽系统（主汽阀、调门）、排污系统、点火吹扫系统等辅助设备的功能与运行。 2.2 燃料与燃烧管理： 2.2.1 煤质分析与影响： 介绍煤的工业分析（水分、挥发分、固定碳、灰分）、元素分析（C、H、O、N、S）和热值等参数的意义，分析煤质波动对燃烧稳定性、效率和污染物排放的影响。 2.2.2 燃烧优化控制： 讲解如何通过调整送风量、配风方式、煤粉细度、给煤量等参数，实现锅炉高效、稳定的燃烧，降低未完全燃烧热损失和过量空气系数。 2.2.3 炉膛火焰监测与控制： 介绍火焰摄像、红外测温等技术在火焰形态监测中的应用，以及如何根据火焰情况调整燃烧参数。 2.3 锅炉运行操作规程： 2.3.1 启动与停运： 详细阐述锅炉不同方式（冷态、热态）的启动步骤、关键控制点、注意事项，以及正常停运、紧急停运的操作规程。 2.3.2 正常运行操作： 讲解锅炉在负荷变化时，如何调整给煤量、送风量，控制蒸汽温度、压力，维持水位稳定，以及巡检要点。 2.3.3 异常工况处理： 针对锅炉运行中可能出现的负压、正压、爆管、结焦、飞灰、脱火、灭火等典型异常情况，详细列出判断方法、原因分析及应急处理措施。 2.4 锅炉水汽质量与防腐防垢： 2.4.1 锅炉水质标准与检测： 介绍不同锅炉（如低压、中压、高压、亚临界、超临界）对给水、炉水、蒸汽的水质要求，常用的水质检测项目与方法。 2.4.2 锅炉结垢与腐蚀机理： 详细分析炉内结垢（如水垢、灰垢、碱性垢）和金属腐蚀（如氧化腐蚀、氢腐蚀、应力腐蚀）的发生原因、危害。 2.4.3 防垢防腐措施： 介绍化学除盐、加药处理（如软水法、络合处理法、磷酸盐法、pH值控制法、氧气腐蚀抑制剂）等水处理技术，以及运行中如何控制和监测水汽质量，防止结垢与腐蚀。 2.5 锅炉安全监察与管理： 2.5.1 锅炉安全附件： 介绍安全阀、爆破片、水位计、压力表、温度计、液位计等安全附件的作用、校验要求及操作注意事项。 2.5.2 锅炉定期检验与维护： 阐述锅炉停用期间的检查、检修、除灰除渣、水汽吹管、水压试验等工作内容，以及锅炉的定期报检制度。 第二篇：汽轮机与发电机运行 本篇聚焦于将热能转化为机械能再转化为电能的关键设备。 第三章 汽轮机运行： 3.1 汽轮机结构与工作原理： 3.1.1 汽轮机类型： 介绍不同类型的汽轮机，如凝汽式汽轮机、抽汽背压式汽轮机、多级复流式汽轮机等，并分析其适用场合。 3.1.2 汽轮机主要部件： 详细解析汽轮机的组成，包括汽缸、汽轮机叶片（动叶、静叶）、转轮、汽封、轴系、调速系统、润滑系统、密封给水系统等，并阐述其功能与工作原理。 3.1.3 蒸汽流动与能量转换： 解释蒸汽在汽轮机内的流动路径、做功过程，以及能量如何从蒸汽传递到转子上，驱动其旋转。 3.2 汽轮机运行操作规程： 3.2.1 启动与停运： 详细指导汽轮机不同工况（冷态、热态）的启动步骤，包括盘车、升速、暖机、带负荷、并网等过程，以及正常停运、紧急停运的操作要点。 3.2.2 正常运行操作： 讲解汽轮机运行中对负荷、转速、轴振、轴向窜量、汽温、汽压、真空度等参数的监视与调整，以及汽封、润滑、密封给水系统的运行管理。 3.2.3 异常工况处理： 针对汽轮机可能出现的超速、振动、轴瓦温度超标、真空破坏、漏汽、汽封失灵等典型故障，提供判断依据、原因分析和处理措施。 3.3 汽轮机辅机系统： 3.3.1 润滑系统： 介绍润滑油的种类、作用、油箱、油泵、滤油器、冷却器等组成，以及油压、油温、油质的监测与管理。 3.3.2 密封给水系统： 讲解汽封的原理，以及密封给水的作用、系统组成、运行参数控制。 3.3.3 凝汽器系统： 介绍凝汽器的作用、结构形式（如管壳式）、冷却介质（水、空气）的来源与循环，以及真空度的维持。 3.3.4 抽气系统： 阐述各级抽气口的作用，以及抽气泵（如射汽式、水环式）的工作原理和运行管理。 第四章 发电机运行： 4.1 发电机结构与工作原理： 4.1.1 发电机类型： 介绍同步发电机，重点阐述三相同步发电机。 4.1.2 发电机主要部件： 详细讲解定子（铁芯、绕组）、转子（励磁绕组、励磁机）、绝缘系统、通风冷却系统、励磁系统等。 4.1.3 电磁感应与发电原理： 阐述旋转磁场与固定绕组之间的相对运动如何产生感应电动势，实现电能的产生。 4.2 励磁系统运行： 4.2.1 励磁系统分类： 介绍不同类型的励磁系统（如直流励磁机、交流励磁机、静止晶闸管励磁、自动电压调整器（AVR）等），及其优缺点。 4.2.2 励磁控制原理： 讲解励磁系统如何根据电网电压、负荷等信号，自动调节励磁电流，稳定发电机端电压和无功功率。 4.3 发电机运行操作规程： 4.3.1 启动与停运： 介绍发电机与汽轮机联合启动、停运时的操作要点，包括励磁调整、电压同步、合闸、解列等。 4.3.2 正常运行操作： 讲解发电机运行中对电压、电流、功率因数、有功功率、无功功率、温度、振动等的监视与调整。 4.3.3 异常工况处理： 针对发电机可能出现的过电压、欠电压、过电流、不对称运行、振动、过热、接地故障等故障，提供诊断及处理方法。 4.4 发电机保护与安全： 4.4.1 发电机保护装置： 介绍各种保护原理，如过电流保护、差动保护、零序保护、过热保护、欠励磁保护、失磁保护、反功率保护等。 4.4.2 发电机安全措施： 强调接地、通风、绝缘监测、火灾报警等安全措施。 第三篇：辅机系统与环保设备运行 本篇关注支撑热力系统高效运行的关键辅助设备以及日益重要的环保设施。 第五章 循环冷却水系统运行： 5.1 循环冷却水系统组成与原理： 介绍冷却水塔（冷却池）、水泵、管道、阀门等组成，以及冷却水循环利用的原理，维持凝汽器真空度的关键作用。 5.2 水质处理与维护： 讲解循环冷却水易产生的结垢、腐蚀、生物粘泥等问题，以及化学加药（如缓蚀剂、阻垢剂、杀菌灭藻剂）和物理处理方法。 5.3 运行操作与故障处理： 介绍循环冷却水泵的启停、流量调节，以及水温、水质的监测，并指导处理水泵故障、管道堵塞等问题。 第六章 燃料及灰渣处理系统运行： 6.1 燃料输送与制粉系统： 介绍煤的接收、贮存、破碎、输送（如皮带输送、气力输送）以及煤粉制备（如磨煤机）的原理和运行要点。 6.2 飞灰与炉渣处理： 讲解除尘设备（如电除尘器、布袋除尘器）的工作原理，灰渣的收集、输送（如水力除灰、气力除灰）、贮存和外运。 6.3 环保要求与运行： 重点介绍国家及行业对烟尘、二氧化硫、氮氧化物等污染物排放的最新标准，以及各种环保技术（如烟气脱硫、选择性催化还原脱硝、低氮燃烧器）的运行调试和维护。 第七章 供热系统运行（选讲）： 7.1 供热原理与设备： 介绍集中供热系统的基本原理，以及热源（如热电联产）、热交换站、供热管网等组成。 7.2 供热参数控制： 讲解供热温度、压力、流量等参数的控制与调整，以满足用户需求。 7.3 运行安全与管理： 强调供热系统的防冻、防腐、防漏等安全措施。 第四篇：设备维护与运行管理 本篇上升到管理层面，强调设备的长期可靠运行。 第八章 设备状态监测与诊断： 8.1 状态监测技术： 介绍各种在线监测技术，如温度监测、压力监测、振动监测、声音监测、流量监测、油液分析等，以及这些参数的异常变化预示的潜在故障。 8.2 故障诊断方法： 讲解常用的故障诊断思路和方法，如对比法、排除法、类比法、数据分析法等，以及如何结合监测数据进行综合判断。 8.3 预测性维护： 探讨如何利用状态监测数据，预测设备故障，提前安排检修，变被动维修为主动预防。 第九章 设备日常维护与检修： 9.1 运行人员的维护职责： 明确运行人员在设备日常巡检、清洁、润滑、紧固、小修等方面的责任。 9.2 计划性检修： 介绍大修、中修、小修的计划制定、实施流程，以及检修质量的控制。 9.3 备品备件管理： 阐述备品备件的采购、验收、入库、领用、管理制度。 第十章 火电厂运行管理与安全生产： 10.1 运行管理体系： 介绍运行值班制度、交接班制度、操作票制度、工作许可制度、设备管理制度等。 10.2 安全生产管理： 强调“安全第一、预防为主、综合治理”的方针，针对火电厂的电气、机械、化学、高处作业、有限空间作业等危险源，制定并执行安全规程和应急预案。 10.3 节能降耗管理： 探讨运行过程中的节能措施，如优化负荷分配、降低厂用电率、减少热损失、提高热效率等。 10.4 现场管理与标准化： 强调现场文明生产、设备定置管理、安全标志、警示标识的设置与规范。 三、本书特点 1. 理论与实践深度结合： 本书不仅讲解了设备工作的基本原理，更侧重于实际操作中的问题和解决方案。 2. 内容全面实用： 覆盖了现代火电厂热力设备运行与维护的各个关键环节，是指导一线工作和学习的实用工具书。 3. 技术前沿性： 吸收了近年来火电行业在高效、环保、智能化方面的最新进展。 4. 图文并茂： 大量采用结构图、原理图、流程图等，化繁为简，便于理解。 5. 语言严谨易懂： 采用专业但清晰的语言，力求使不同专业背景的读者都能理解。 四、适用读者 火力发电厂运行值班员、技术员、工程师 热力设备检修、维护技术人员 锅炉、汽轮机、发电机等设备的设计、制造、安装人员 能源与动力工程、热能工程、电力系统及其自动化等专业的在校生及研究生 从事相关研究和管理工作的专业人士 《现代火电厂热力设备运行与维护》将帮助广大读者系统掌握火电厂热力设备的运行奥秘，提高操作技能，有效应对各类运行挑战，为保障我国能源安全和电力稳定供应贡献力量。
