《锅炉原理》课程教学大纲.doc

锅炉原理课程教学大纲课程编号: 0210109课程名称：锅炉原理 英文名称：Steam Boiler Principle课程类型: 专业课总 学 时：72 讲课学时：64 实验学时：8学分：4.5适用对象: 热能与动力工程专业先修课程：工程热力学A，流体力学A，传热学A一、课程性质、目的和任务 锅炉原理是热能与动力工程专业的一门主要专业课程。通过该课程的学习，学生应掌握锅炉工作的基本原理，具有锅炉安全、经济运行的一般知识，并培养分析工程问题、进行锅炉设计计算、运行校核计算和试验的初步能力。二、教学基本要求 1掌握锅炉工作原理、炉内过程和锅内过程的基本概念。2掌握锅炉热力计算及水循环计算方法。3能独立地应用基本理论，分析锅炉设计和运行的有关问题。4初步掌握锅炉试验的基本技能。5了解国内外锅炉技术的最新发展动态。三、教学内容及要求 1概述初步掌握现代锅炉设备主要部件的作用，了解汽水系统、风、煤、烟、灰系统的工作流程，了解锅炉的类型及国内外锅炉技术的发展动态。2燃料及其燃烧特性掌握元素分析与工业分析概念，掌握煤的工业分析和发热量测定的方法，理解挥发分、焦炭、水分、灰分、硫分和灰熔点对锅炉工作的影响。了解动力用煤的分类。了解重油和气体燃料的基本特性。固体燃料发热量、3燃料燃烧计算及锅炉机组热平衡掌握燃烧过程的化学反应方程、理论空气量、实际空气量、过量空气系数、理论烟气量、实际烟气量、干烟气体积等的计算方法，掌握空气与烟气焓的计算方法和锅炉机的组热平衡计算方法，了解热平衡实验方法。4煤粉制备及系统掌握煤粉的一般特性、煤粉细度、煤粉颗粒分布特性、可磨性系数及其对锅炉工作的影响，了解筒型钢球磨、中速磨及其分离设备的工作过程及主要特性；了解制粉系统的辅助设备。掌握制粉系统的类型和特点。5燃烧理论基础掌握均相燃烧、多相燃烧的基本概念；重点掌握炭粒燃烧的过程以及炭粒燃烧的动力区、扩散区和过渡区的特点，理解稳定着火和完全燃烧的机理。了解链锁反应的基本概念。6燃烧设备和煤粉燃烧新技术掌握直流燃烧器和旋流燃烧器的工作原理、结构特点及布置方式。掌握煤粉气流着火的影响因素。掌握大容量锅炉炉膛形状的设计要求。了解新型燃烧技术。7过热器和再热器掌握过热器和再热器的作用、工作特点、结构型式。掌握热偏差概念和汽温静态特性，掌握影响汽温的因素及汽温的调节方法。8省煤器和空气预热器掌握省煤器和空气预热器的作用、结构型式和布置方式，理解尾部受热面的低温腐蚀、磨损、积灰和堵灰的机理。掌握低温腐蚀、磨损和积灰的防止措施。9锅炉炉膛换热计算理解炉内传热的相似理论计算方法，掌握炉膛出口烟温的计算方法，掌握污染系数、热有效系数、系数M、火焰辐射特性、炉膛黑度及炉内热负荷分布等主要概念。10对流受热面的传热计算重点掌握传热计算的三个基本方程，掌握传热温压、传热系数的计算方法以及对流受热面的换热计算过程。了解对流放热系数计算的经验公式。11锅炉整体设计和受热面布置掌握锅炉主要设计参数的选择原则，深入理解锅炉容量、蒸汽参数和燃料特性等对锅炉整体布置的影响；了解锅炉的典型布置方式和锅炉热力计算的程序。12自然循环蒸发系统及其安全运行深入理解自然循环的基本概念，了解蒸发管内的流型和传热特点。掌握两相流体的基本参数、流体的流动阻力及重位压头的计算方法，掌握自然循环计算的基本方程，了解简单回路及复杂回路的水循环计算的基本过程，理解循环安全性检查和提高循环安全性的措施。13强制流动锅炉了解直流锅炉、控制循环锅炉、复合循环锅炉的工作原理，理解强制流动锅炉蒸发受热面水动力的多值性、脉动和热偏差等概念，了解防止或减轻水动力多值性、脉动和热偏差的措施，掌握传热恶化的概念及其预防措施。14电站锅炉蒸汽品质及其污染防治了解蒸汽品质的标准，掌握蒸汽带盐的原因，深入理解蒸汽的机械携带和溶解性携带的机理以及其影响因素，了解蒸汽净化方法。四、实践环节 （一）实验1煤的工业分析：测定煤样的水分、灰分和挥发分的含量，使学生掌握煤的工业分析的原理、方法及步骤。4学时。2煤的发热量测定实验：主要是利用氧弹热量计进行煤的发热量测定，使学生掌握发热量测定的原理、方法及步骤。2学时。3自然水循环演示实验：观察汽液两相流的特点以及自然循环回路自由水位、停滞和倒流现象。2学时。（不要求提交实验报告）（二）选做的实验1锅炉热平衡综合实验：锅炉热平衡试验的目的是测定锅炉的效率及各种热损失。通过本实验，学生应掌握锅炉热平衡实验的基本方法，获得综合实验技能的基本训练，具体内容包括：1）了解热平衡实验系统的组成；2）掌握锅炉给水温度、压力、流量、排烟温度、灰渣含碳量、烟气成分等的测量方法；3）掌握锅炉各项热损失的计算方法；4）掌握锅炉正、反平衡实验的方法和步骤。2煤灰熔融性的测定方法：将煤灰制成一定尺寸的三角锥体，在一定的气体介质中，以一定的升温速度加热，观察灰锥在受热过程中的形态变化，目的是测定灰的三个熔融特征温度变形温度（T1）、软化温度（T2）和流动温度（T3）。五、课外习题及课程讨论 应将重点放在对基本概念及基本理论的练习上，通过课外习题和讨论，加强学生分析和解决实际问题的能力。六、教学方法与手段 将传统教学方法的优势与现代教学方法的优势相结合，在讲解设备的结构与工作原理时，应充分利用三维动画教学课件、音像教材和设备模型。七、各教学环节学时分配 内 容讲课习题课讨论课实验其他合计概述22燃料及其燃烧特性4610燃料燃烧计算及锅炉机组热平衡415煤粉制备及系统44燃烧理论基础44燃烧设备和煤粉燃烧新技术617过热器和再热器415省煤器和空气预热器44锅炉炉膛换热计算415对流受热面的传热计算516锅炉整体设计和受热面布置44自然循环蒸发系统及安全运行628强制流动锅炉415电站锅炉蒸汽品质及其污染防治33合计5833872八、考核方式 1闭卷考试平时成绩实验报告；2闭卷考试平时成绩； 3闭卷考试口试实验报告。三种方法任选一种。九、推荐教材和教学参考书 教 材：锅炉原理，樊泉桂主编，阎维平副主编，中国电力出版社，2004年。参考书：锅炉原理，范从振主编，水利电力出版社，1986年。电站锅炉原理，容銮恩、袁镇福等合编，中国电力出版社，1997年。锅炉原理及计算，冯俊凯、沈幼庭主编，科学出版社，2003年。锅炉原理，陈学俊、陈听宽主编，机械工业出版社，1991年。大纲制订人：闫顺林大纲审定人：樊泉桂 王军 韩中合大纲校对人：闫顺林制订日期：2004.11.16修订日期：2005.11.22