The NALCO Guide to Boiler Failure Analysis pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:McGraw-Hill

作者:Port, Robert D./ Herro, Harvey M.

出品人:

页数:293

译者:

出版时间:1990-10

价格:$ 76.84

装帧:HRD

isbn号码:9780070458734

丛书系列:

图书标签:

• Boiler
• Failure Analysis
• NALCO
• Power Generation
• Water Treatment
• Corrosion
• Scale
• Steam Systems
• Industrial Maintenance
• Troubleshooting

锅炉运行与维护：从理论基础到故障诊断的全面指南 （书名暂定：工业锅炉系统：效率提升与可靠性工程实践） --- 书籍定位与读者对象： 本书旨在为锅炉操作人员、维护工程师、热力系统设计师以及相关专业的学生提供一套系统、深入且高度实用的工业锅炉系统知识体系。它不仅仅是一本操作手册的延伸，更是一部结合了热力学原理、材料科学、流体力学以及现代故障诊断技术的综合性工程参考书。我们的目标是帮助读者从根本上理解锅炉的工作机制，从而实现设备的高效、安全和长周期稳定运行。 核心内容概述： 本书的编撰遵循“基础理论—系统组件—运行控制—维护策略”的逻辑框架，内容详实且注重工程实践的应用性。全书共分为七大部分，涵盖了现代工业锅炉系统从设计选型到日常管理的全生命周期考量。 第一部分：锅炉系统基础与热力学原理回顾 本部分专注于为后续的复杂讨论奠定坚实的理论基础。我们将深入探讨蒸汽锅炉（包括水管锅炉、火管锅炉以及流化床锅炉等主流类型）的热力学循环，重点分析水蒸汽相变过程中的能量传递效率。 1. 传热机制的深化理解： 详细阐述对流、传导和辐射在炉膛、水冷壁、对流管束以及省煤器中的具体表现与影响因素。特别分析烟气速度、火焰形状与炉膛尺寸对辐射传热效率的耦合作用。 2. 燃烧理论与优化： 剖析固体、液体和气体燃料的燃烧特性，包括化学计量比、理论空气量计算、实际燃烧效率评估。深入讨论低氮氧化物（Low NOx）燃烧技术，如分级燃烧、再循环烟气（FGR）的应用及其对燃烧稳定性的影响。 3. 锅炉性能指标体系： 严格定义和计算锅炉效率（直接法、间接法），分析热损失的主要构成（烟气热损失、不完全燃烧损失、排渣损失等），并提供实测数据校准的方法论。 第二部分：锅炉核心组件的结构、材料与设计考量 这一部分是本书工程价值的核心体现，聚焦于锅炉关键承压部件和换热部件的可靠性工程。 1. 水冷壁与对流受热面： 详细介绍水管材料的选择标准（如 P11, P22, P91 等合金钢的适用温度范围和抗蠕变性能）。重点讨论水冷壁管的内部水流组织设计，包括垂直管、弯管、蛇形管的布局对水循环均匀性的影响，以及局部过热风险的评估方法。 2. 炉膛与燃烧器系统： 分析不同炉膛几何形状（例如，瓦斯炉膛与悬挂式炉膛）对燃烧过程稳定性和飞灰夹带率的影响。对各类工业燃烧器（如风煤/风油/风气喷嘴）的工作原理、雾化质量与火焰中心控制进行细致的图解和参数分析。 3. 蒸汽鼓、集箱与联箱设计： 阐述承压容器的应力分析基础，包括筒体、封头和管接头处的应力集中问题。讨论隔板、挡板的设计在防止汽水共排和保证蒸汽品质中的关键作用。 4. 省煤器、空气预热器与密封技术： 探讨余热回收装置的防腐蚀与防堵灰设计。详述酸露点腐蚀的机理及其在低温区域的预防措施；分析回转式和板式预热器的运行维护要点。 第三部分：给水处理、水循环与水质管理工程 水质管理是锅炉长寿的关键，本部分将从化学和工程控制两个维度进行深入阐述。 1. 给水处理工艺链详解： 详细介绍混凝、沉淀、过滤（砂滤、多介质滤）以及离子交换（软化与除盐）系统的设计参数选择与运行控制。重点分析反渗透（RO）系统在高给水水质要求下的应用与膜污染控制策略。 2. 锅炉水循环动力学： 分析自然循环与强迫循环的差异。引入循环倍率的概念，探讨其对管内垢层形成速率和局部过热风险的决定性影响。 3. 炉水化学监督与控制： 详尽列出高、中、低压锅炉适用的水质标准（基于ASTM/ASME/GB标准）。深入探讨pH值控制、亚硫酸盐除氧、磷酸盐处理（凝聚法、联用处理法）的化学反应机理，以及“沉积物（Deposits）”形成与剥离的动态平衡控制。 4. 蒸汽与冷凝水系统管理： 阐述蒸汽品质的衡量指标（过热度、含水率），以及冷凝水回收系统的设计要点，包括对溶解氧和二氧化碳的二次除气处理。 第四部分：锅炉自动化、控制与安全联锁系统 现代锅炉高度依赖先进的DCS/PLC系统进行精确控制。本部分侧重于控制逻辑的建立和安全规范的落实。 1. 关键参数的测量与控制回路： 详细介绍流量计（科里奥利、差压式）、压力变送器、温度传感器（热电偶/热电阻）在锅炉系统中的选型与校准。着重分析蒸汽流量/水位/蒸汽压力的多变量耦合控制策略。 2. 炉膛安全监控系统（FSSS/BMS）： 严格遵循国家标准和行业规范，系统梳理点火、运行、停炉过程中必须设置的安全联锁逻辑。例如，低水位停炉、吹扫不合格切断油/气燃料、低风压保护的逻辑顺序和冗余设计。 3. 负荷调节与启停程序： 讲解爬坡速率、稳定运行区间和快速减负荷操作对锅炉内部热负荷均匀性的影响。提供不同燃料切换时的自动控制策略。 第五部分：运行优化与能效提升技术 本书致力于指导工程师超越“维持运行”的阶段，迈向“精益运行”。 1. 燃烧效率的实时监测与调整： 探讨烟气分析仪（O2, CO, NOx, SO2）数据的应用，指导操作人员如何根据烟气成分图谱，动态调整空燃比，以最小化不完全燃烧损失和过量空气损失。 2. 受热面清洁与除垢策略： 详细介绍机械清灰（吹灰器，包括蒸汽/空气/超声波）的最佳动作时机与覆盖范围优化。对比酸洗、化学除垢工艺的操作规程、安全防护和环境影响评估。 3. 热力系统平衡分析（Heat Balance Optimization）： 教授如何利用实际运行数据，建立锅炉的能量平衡模型，找出“隐藏的”能耗点，例如不必要的烟气排放过高或给水温度偏低等问题。 4. 低负荷稳定运行挑战： 针对间歇性生产需求，提供低负荷下保持火焰稳定、防止燃料积聚、以及有效利用引燃油/气的最佳实践。 第六部分：锅炉腐蚀、磨损与材料退化机制 深入分析导致锅炉寿命缩短的物理和化学损伤机理。 1. 高温腐蚀与氧化： 讨论烟气侧高温氧化（热腐蚀）的机理，尤其是在燃烧含硫燃料时，钒、钠等杂质导致的熔盐腐蚀。提供抗腐蚀涂层和合金选材的工程建议。 2. 水侧腐蚀分类与预防： 详述溶解氧腐蚀、pH值过低导致的酸性腐蚀、以及电化学腐蚀（如杂散电流影响）。重点分析应力腐蚀开裂（SCC）在焊接区和高应力区域的萌生条件。 3. 磨损与冲刷： 分析烟气侧飞灰颗粒对管束的冲刷磨损模式，以及水、汽流对弯管和三通接头的冲刷侵蚀。介绍抗冲刷材料（如陶瓷喷涂）的应用前景。 4. 疲劳损伤与蠕变： 讨论热冲击（启停循环）导致的低周疲劳（LCF）和高周疲劳（HCF）。分析P91等先进钢材在长期高温运行下的蠕变过程与寿命评估方法。 第七部分：锅炉的检验、无损检测（NDT）与寿命管理 本部分面向设备管理者和检验人员，强调预防性维护和剩余寿命评估。 1. 定期检验与标准： 依据国际（如ASME Section I/VIII）和国内压力容器检验规程，系统梳理外部检查、内外部检查、水压试验的要求与流程。 2. 无损检测技术应用： 详细介绍超声波检测（UT）、磁粉检测（MT）、液体渗透检测（PT）在焊缝和管壁缺陷检测中的适用性。重点讲解相控阵超声（PAUT）在复杂几何结构（如异形管接头）检测中的优势。 3. 锅炉退役与寿命延期评估： 介绍基于材料损伤累积模型的剩余寿命预测方法，包括损伤容限（Damage Tolerance）评估框架。为老旧锅炉的现代化改造和安全延寿提供决策支持。 --- 本书特色： 实践导向： 避免纯粹的理论堆砌，每章末均附有“工程应用案例分析”和“操作员常见误区警示”。 数据驱动： 引用了大量的工业现场实测数据图表和性能曲线，以验证理论模型的准确性。 跨学科融合： 将化学、材料、控制工程知识有机整合，提供全方位的系统解决方案。 本书是工业锅炉领域不可或缺的工具书，帮助从业者从容应对复杂运行环境，确保能源资产的长期安全与高效运转。

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