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燃烧理论与设备
第11次开课
开课时间: 2025年02月24日 ~ 2025年07月04日
学时安排: 4
进行至第7周,共19周 已有 143 人参加
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课程评价(329)
spContent=本课程是能源与动力工程专业的重要专业课,对专业知识体系构建有重大影响,对培养学生创造性思维能力、分析解决工程实际问题能力具有重要支撑作用。主要讲述设备整体工作过程与结构、燃烧与水循环过程基础理论及设计计算方法。学习本课程后,学生可具备分析工程问题、设计校核计算和试验的初步能力。
本课程是能源与动力工程专业的重要专业课,对专业知识体系构建有重大影响,对培养学生创造性思维能力、分析解决工程实际问题能力具有重要支撑作用。主要讲述设备整体工作过程与结构、燃烧与水循环过程基础理论及设计计算方法。学习本课程后,学生可具备分析工程问题、设计校核计算和试验的初步能力。
—— 课程团队
课程概述

燃烧理论与设备(锅炉原理)的任务是使学生掌握燃烧设备中能量转换过程涉及的基本理论和原理。本课程围绕燃料与燃烧、燃烧设备受热面、热力计算、燃烧设备内部过程与外部过程和燃烧设备运行等主题展开,着重于基本原理、基本理论和主要设备及系统的工作原理的讲述,强调理论与实践的紧密结合。通过本课程知识的系统学习,结合课程设计,提高学生主动获取知识的能力和对本课程涉及的工程问题的分析判断能力,提高科学研究和科技创新综合素质,为学生从事能源与动力工程领域的科研、设计、生产、管理等提供重要的理论知识与技术能力

授课目标

本课程根据典型动力燃烧设备(动力锅炉)的特点,共计19章,分为6个部分:1)燃料与燃烧理论基础,2)燃烧设备受热面,3)燃烧设备热力计算,4)燃烧设备内部过程,5)燃烧设备外部过程,6)燃烧设备运行。第一部分是基础;第三部分是核心,也是本课程的重点和难点;其他部分是本课程不可缺少的有机组成。

通过本课程的学习,熟练掌握典型动力燃料的燃烧过程与燃烧组织,理解主要受热面的作用、性能及汽温特性,了解燃烧设备内外部过程及运行特点,熟练进行燃烧设备热力计算,对燃烧设备整体的性能特点具有比较全面的理解和掌握,具备分析解决能源利用系统复杂工程问题所需要的专业知识和技能。

课程大纲

绪论(火力发电厂和燃烧设备的工作原理)

0-1火力发电厂生产过程及热力系统

0-2燃烧设备的工作原理及构成

0-3电厂燃烧设备的主要特征指标

0-4燃烧设备的分类

0-5燃煤发电及燃烧设备的发展概况

第一章 燃料及燃烧计算

1-1燃烧设备用燃料

1-2煤的成分

1-3燃料的特性

1-4煤的分类

1-5液体和气体燃料

1-6燃料的燃烧计算

1-7烟气分析

复习思考题

第二章 煤粉制备

2-1煤粉的性质

2-2磨煤机

2-3制粉系统

第三章 燃烧过程的理论基础

3-1燃烧化学反应动力学

3-2炭燃烧反应速率

3-3煤和煤粉的燃烧

复习思考题

第四章 燃烧设备

4-1电厂燃烧设备的燃烧器

4-2直流射流和直流煤粉燃烧器射流特点

4-3旋转射流和旋流煤粉燃烧器射流特点

4-4煤粉气流的着火

4-5低NOx燃烧

4-6典型直流煤粉燃烧器

4-7典型旋流煤粉燃烧器

4-8煤粉燃烧设备的炉膛

复习思考题

第一单元测验

第五章 蒸发受热面

5-1燃烧设备汽水工质吸热量的分配

5-2汽包燃烧设备的蒸发受热面系统

5-3汽包燃烧设备的水冷壁

5-4汽包

5-5循环泵

5-6直流燃烧设备的蒸发受热面系统

第六章 过热器和再热器

6-1过热器和再热器的作用和工作特点

6-2过热器和再热器的型式和结构

6-3过热器和再热器的系统

6-4过热器和再热器的汽温特性

6-5运行中影响汽温的因素

6-6蒸汽温度的调节方法

第七章 省煤器和空气预热器

7-1尾部受热面的作用和工作特点

7-2省煤器

7-3管式空气预热器

7-4回转式空气预热器

复习思考题

第八章 燃烧设备热平衡计算

8-1机组的热平衡

8-2机组热平衡试验

复习思考题

第九章 炉内辐射传热计算

9-1炉内辐射传热基本概念

9-2炉内辐射传热特点

9-3煤粉炉中火焰辐射强度沿炉膛截面方向的减弱

9-4煤粉燃烧设备炉内传热计算方法

9-5炉内辐射传热计算的热有效系数法

9-6炉膛水冷壁结构特征

9-7水冷壁热有效系数

9-8炉内热负荷的分布规律

9-9基于苏联1973年炉膛传热计算框架的方法

复习思考题

第十章 对流受热面传热计算

10-1对流传热计算的基本公式

10-2传热温压

10-3传热系数

10-4放热系数

10-5污染系数、热有效系数、利用系数和鳍片(肋片)效率

10-6对流受热面的面积、介质流速、流通截面积和附加受热面

10-7三分仓回转式预热器的计算

复习思考题

第十一章 半辐射受热面的计算

11-1半辐射受热面及其传热特点

11-2半辐射受热面传热系数的计算

11-3屏空间透过屏区出口的穿透辐射

11-4半辐射受热面吸收的炉内直接辐射

11-5半辐射受热面工质侧和烟气侧热平衡方程

11-6转向室空间辐射计算

复习思考题

第十二章 燃烧设备的设计和布置

12-1燃烧设备热力计算的程序和方法

12-2主要设计参数的选择

12-3影响燃烧设备布置的因素

12-4燃烧设备的典型布置

复习思考题

第三单元测验

第十三章 蒸发受热面的工质流动和传热

13-1两相流动和传热

13-2两相流的基本参数和流动压降

13-3自然循环原理和计算

13-4自然循环的安全性

13-5强制流动蒸发受热面的水动力特性

复习思考题

第十四章 受热面的热偏差和壁温计算

14-1热偏差的基本概念

14-2过热器和再热器的热偏差

14-3蒸发受热面的热偏差

14-4受热面的壁温计算

复习思考题

第十五章 蒸汽净化和水质

15-1蒸汽品质及其污染原因

15-2蒸汽的机械携带

15-3蒸汽的溶解性携带

15-4汽水分离和蒸汽净化装置

15-5给水品质和水工况

复习思考题

第十六章 结渣和高温积灰及高温腐蚀

16-1煤粉燃烧设备受热面的积灰和腐蚀

16-2燃煤矿物成分的化学物理特性

16-3高温受热面灰污染的主要化学反应

16-4炉膛水冷壁结渣和高温腐蚀

16-5高温对流受热面的积灰和腐蚀

16-6对流受热面蒸汽侧高温氧化

复习思考题

第十七章 尾部受热面的磨损和低温腐蚀及积灰

17-1尾部受热面的飞灰磨损

17-2飞灰磨损速率

17-3尾部受热面防磨保护措施

17-4空气预热器烟气侧腐蚀(低温腐蚀)

17-5防止和减轻空气预热器低温腐蚀的措施

17-6尾部受热面的积灰与防止

复习思考题

第十八章 燃煤污染物及控制技术

18-1煤粉燃烧排放物对环境的污染

18-2高效除尘技术

18-3脱硫技术

18-4脱硝技术

18-5CO2减排技术

复习思考题

第十九章 燃烧设备的运行

19-1燃烧设备的静态特性

19-2汽包燃烧设备的动态特性和运行调节

19-3汽包燃烧设备的启动和停用

19-4单元机组中燃烧设备的变压运行

19-5直流燃烧设备运行和启停的特点

复习思考题

展开全部
预备知识

学习本课程的先修课程为:

1)工程热力学;

2)传热学;

3)流体力学。

参考资料

[1] 周强泰主编,锅炉原理(第三版). 北京:中国电力出版社,2013.(建议教材)

[2] 赵伶玲,周强泰编,锅炉课程设计. 北京:中国电力出版社,2013.(与建议教材配套使用)

[3] 王金枝、程新华主编,电厂锅炉原理(第三版). 北京:中国电力出版社,2014.

[4] 樊泉桂主编,锅炉原理(第二版). 北京:中国电力出版社,2014.

[5] 叶江明主编,电厂锅炉原理及设备(第四版). 北京:中国电力出版社,2016.

[6] 张力主编. 锅炉原理北京:机械工业出版社,2011.

[7] 陈刚主编. 锅炉原理武汉:华中科技大学出版社,2012

[8] 冯俊凯、沈幼庭、杨瑞昌主编. 锅炉原理及计算. 北京:科学出版社,2003.

[9] Defu Che. Boilers - Theory, Design and Operation. Xi'an: Xi'an Jiaotong University Press, 2008.

[10] Donatello Annaratone. Steam Generators: Description and Design. Springer: Verlag Berlin Heidelberg, 2008.

[11]. John B. Kitto, Steven C. Stultz. Steam: its generation and use, 41st edition. The Babcock & Wilcox Company, Barberton, Ohio, 2005.

常见问题

本学期课程考试时间为2025年6月24日上午9:00,请各位同学提前安排好时间。题目相对比较简单的。

北京交通大学
1 位授课老师
何伯述

何伯述

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