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锅炉原理
第11次开课
开课时间: 2025年02月24日 ~ 2025年06月20日
学时安排: 3-5小时每周
进行至第8周,共17周 已有 517 人参加
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课程评价(84)
spContent=锅炉是工业与民用领域广泛使用的热能动力装置,既是产生动力、提供热能的重要能源转化装置,又是污染物排放的来源之一。本课程主要讲授锅炉基本工作原理,使学生掌握能源动力、节能环保领域的设备研发、设计、生产、管理等必要基础知识,对人类实现安全、高效、绿色、低碳的节能减排目标具有重要作用。
锅炉是工业与民用领域广泛使用的热能动力装置,既是产生动力、提供热能的重要能源转化装置,又是污染物排放的来源之一。本课程主要讲授锅炉基本工作原理,使学生掌握能源动力、节能环保领域的设备研发、设计、生产、管理等必要基础知识,对人类实现安全、高效、绿色、低碳的节能减排目标具有重要作用。
—— 课程团队
课程概述

1952年交通大学在全国院系调整时最先成立锅炉制造专业,开设《锅炉原理》课程,1957年随校西迁到西安。本课程是面对热能与动力工程专业开设的专业必修课程。课程目标是培养能源动力领域从事能源转换工作的高级工程技术人才、管理人才和高层次的研究人员。

锅炉是一种将燃料燃烧,使其中的化学能转变为热能,并将此热能传递给水(也可能是其他工质),使水变为具有一定压力和温度的蒸汽或热水的设备。锅炉是火力发电机组的关键设备,也广泛应用于各种工业企业和生活中。本课程系统阐述了各种类型锅炉的燃烧设备和本体各受热面的结构特征,重点介绍锅炉的工作原理及设计方法,论述了电站及工业锅炉的燃烧技术、受热面的布置方式、热力和水动力学的计算方法,以及锅炉设计的指导思想和分析解决问题的方法。其目的是通过本课程的学习,使学生对有关锅炉的知识有全面系统的认识,并掌握一定程度的解决实际问题的能力。具体如下:

1)  了解锅炉及其在国民经济中的作用,锅炉的基本组成及一般工作工程。

2)  掌握锅炉设备的基本结构、性能指标、工作原理,锅炉的设计思想和方法。

3)  掌握该课程所涉及的基础理论知识,着重理解和掌握基本概念,能够灵活运用基础理论知识分析锅炉设计中出现的问题,具备一定程度的解决工程实际问题的能力。

授课目标

本课程共计13章,包括锅炉基本知识、锅炉燃料、锅炉燃烧计算与热平衡、燃烧设备及燃料准备、锅炉外部工作过程、锅炉主要受热面、锅炉汽温调节、锅炉传热性能计算、锅炉热力系统、锅炉水动力学和锅炉通风,通过学习具备分析解决能源转换系统与设备问题的必备专业知识和方法。

课程大纲

第1章 锅炉基本知识

1.1 锅炉的基本组成及一般工作过程

1.2 锅炉的分类

1.3 锅炉的参数和容量

1.4 锅炉的型号表示

1.5 锅炉技术经济指标

第2章 锅炉燃料

2.1 燃料的分类及其组成

2.2 燃料成分的基准及其换算

2.3 煤的发热量

2.4 高温下煤灰的熔融性

第3章 物质平衡及热平衡

3.1 燃烧所需空气量

3.2.1 燃烧产物及其计算—理论烟气量和实际烟气量

3.2.2 燃烧产物及其计算—完全燃烧方程和不完全燃烧方程

3.2.3 燃烧产物及其计算—烟气分析及运行中过量空气系数的确定

3.3 燃烧温度和烟气焓

3.4.1 锅炉的热平衡—锅炉热效率

3.4.2 锅炉的热平衡—各项热损失及燃料消耗量(上)

3.4.3 锅炉的热平衡—各项热损失及燃料消耗量(下)

单元测验1

第4章 燃烧方式及其设备

4.2.1 层燃炉的工作特性

4.2.2 固定炉排炉

4.2.3 移动炉排炉

4.2.4 炉拱与二次风

4.3.1 煤粉炉的炉膛与燃烧器

4.3.2 旋流燃烧器及其布置

4.3.3 直流燃烧器及其布置

4.3.4 煤粉气流的稳燃技术

4.4.1 沸腾燃烧方式及其设备

4.4.2 循环流化床燃烧方式及其设备

4.5 旋风燃烧方式及其设备

4.1.1 燃烧及其基本原理

4.1.2 着火与点火

4.1.3 煤粉气流的着火

第5章 燃料准备

5.1 煤粉及其特性

5.2 磨煤机

5.3 制粉系统

第6章 受热面污染、腐蚀、磨损及振动

6.1 结渣与积灰

6.2 腐蚀

6.3 磨损

单元测验(二)

第7章 锅炉各种受热面的作用及结构

7.1 水冷壁、凝渣管和对流管束

7.2.1 过热器及再热器的作用及结构

7.2.2 汽温变化及其调节的必要性

7.2.3 汽温调节的原理和主要方法(A烟气侧调节)

7.2.4 汽温调节的原理和主要方法(B蒸汽侧调节)

7.3.1 省煤器的作用及结构

7.3.2 空气预热器的作用及结构

第8章 锅炉整体布置

8.1 锅炉的热力系统

8.2 锅炉外形布置

8.3 基本参数的选取

第9章 锅炉传热性能计算

9.1 锅炉传热计算的类型和方法

9.2.1 炉膛传热过程及特点

9.2.2 炉膛传热计算方法及基本公式

9.2.3炉膛传热计算的相似理论法

9.2.4 我国层燃锅炉热力计算方法与苏联方法的比较

9.3.1 对流受热面及其传热特点

9.3.2 对流和辐射放热系数

9.3.3 传热温压、传热面积和流速的计算

9.3.4 污染及冲刷不完全对传热的影响

9.3.5 对流受热面传热计算的方法

9.4 省煤器和空气预热器联合布置

单元测验(三)

第10章 锅炉水动力学及锅内传热基础

10.1 锅炉水循环方式及汽液两相流流型

10.2 汽液两相流的基本参数

10.3 锅炉管内传热

10.4 沸腾传热恶化

10.5 超临界压力的管内换热

10.6 流动阻力

10.7 集箱水动力学

10.8 热偏差

第11章 自然循环锅炉水动力特性

11.1.1 自然循环原理(上)

11.1.2 自然循环原理(下)

11.2 自然循环水动力计算

11.3 自然水循环的可靠性

第12章 强迫流动锅炉水动力特性

12.1.1 直流锅炉蒸发管的水动力特性

12.1.2 多值性的影响因素及其防止措施

12.1.3 垂直蒸发管的水动力特性

12.2 蒸发管内工质的脉动现象*(选学)

第13章 锅炉通风

13.1 通风方式

第14章 锅炉受热面管壁温度校核

14.1 锅炉受热面管壁温度校核

单元测验(四)

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;

4)燃烧学。

证书要求

为积极响应国家低碳环保政策, 2021年秋季学期开始,中国大学MOOC平台将取消纸质版的认证证书,仅提供电子版的认证证书服务,证书申请方式和流程不变。

 

电子版认证证书支持查询验证,可通过扫描证书上的二维码进行有效性查询,或者访问 https://www.icourse163.org/verify,通过证书编号进行查询。学生可在“个人中心-证书-查看证书”页面自行下载、打印电子版认证证书。

 

完成课程教学内容学习和考核,成绩达到课程考核标准的学生(每门课程的考核标准不同,详见课程内的评分标准),具备申请认证证书资格,可在证书申请开放期间(以申请页面显示的时间为准),完成在线付费申请。

 

认证证书申请注意事项:

1. 根据国家相关法律法规要求,认证证书申请时要求进行实名认证,请保证所提交的实名认证信息真实完整有效。

2. 完成实名认证并支付后,系统将自动生成并发送电子版认证证书。电子版认证证书生成后不支持退费。


参考资料

使用教材

1. 车得福,刘银河,邓磊,王长安,《锅炉》第三版,西安交通大学出版社,2021年

2. 车得福,庄正宁,李军,王栋 ,《锅炉》第二版,西安交通大学出版社,2008年

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

参考教材

1. 陈学俊,陈听宽 ,《锅炉原理》,机械工业出版社,第二版, 1990年

2. 徐通模, 金定安 ,《锅炉燃烧设备》,西安交通大学出版社,1990年

3. 陈立勋,曹子栋 ,《锅炉本体布置》,西安交通大学出版社,1990年

4. 林宗虎,陈立勋,《锅内过程》,西安:西安交通大学出版社,1990年

5. 冯俊凯、沈幼庭、杨瑞昌. 锅炉原理及计算. 北京:科学出版社,2003.

6. 周强泰,锅炉原理(第三版). 北京:中国电力出版社,2013.

7. 樊泉桂,锅炉原理(第二版). 北京:中国电力出版社,2014.

8. 张力. 锅炉原理. 北京:机械工业出版社,2011.

9. 陈刚. 锅炉原理. 武汉:华中科技大学出版社,2012

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

西安交通大学
5 位授课老师
车得福

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刘银河

刘银河

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