《工業及電廠鍋爐節能技術》是2013年3月1日化學工業出版社出版的圖書，作者是沈祥智、吳金星。
基本介紹
內容簡介,圖書目錄,序言,
內容簡介
《工業設備節能技術叢書:工業及電廠鍋爐節能技術》介紹了常用鍋爐的結構型式、能效狀況及節能途徑；闡述了鍋爐的燃料性質及燃燒方式對節能的影響；分析了鍋爐系統的物質平衡及熱平衡關係，為實施鍋爐節能技術奠定了理論基礎。 《工業設備節能技術叢書:工業及電廠鍋爐節能技術》重點介紹了各類工業鍋爐和電廠鍋爐在工程實踐中的具體節能技術，特別介紹了國家重點推廣的循環流化床鍋爐節能技術。
《工業設備節能技術叢書:工業及電廠鍋爐節能技術》可供從事鍋爐設計、運行和檢修工作的工程技術人員參考使用，也可作為從事節能工作相關管理人員和工程技術人員的培訓教材，還可作為大專院校能源動力類專業的選修課或專業課教材，並可供動力工程及工程熱物理學科的教師參考。《工業及電廠鍋爐節能技術》系統全面介紹了工業及電廠鍋爐節能技術相關知識。
圖書目錄
1緒論1
1.1鍋爐技術概述1
1.1.1鍋爐的結構及類型1
1.1.2鍋爐的用能平衡分析及節能方向3
1.2我國鍋爐的能耗現狀及節能途徑5
1.2.1工業鍋爐5
1.2.2電廠鍋爐7
參考文獻10
2燃料性質及燃燒方式與節能11
2.1燃料性質與節能11
2.1.1固體燃料13
2.1.2液體燃料17
2.1.3氣體燃料18
2.1.4三種燃料的比較及天然氣的套用19
2.2燃燒方式與節能20
2.2.1助燃氣體22
2.2.2層狀燃燒24
2.2.3懸浮燃燒27
2.2.4循環流化床燃燒29
2.2.5三種燃燒方式的比較32
參考文獻35
3鍋爐系統的物質平衡與熱平衡37
3.1鍋爐系統的物質平衡37
3.1.1幾種爐型的物質流程38
3.1.2鍋爐系統的物質平衡關係式44
3.1.3小結47
3.2鍋爐系統的熱平衡48
3.2.1鍋爐系統的熱平衡及其組成48
3.2.2鍋爐系統的熱效率48
3.3鍋爐系統的主要熱損失及其影響因素分析50
3.3.1固體未完全燃燒熱損失50
3.3.2排煙熱損失54
3.3.3氣體未完全燃燒熱損失54
3.4鍋爐燃燒及熱平衡計算示例56
3.5循環流化床鍋爐系統的熱平衡特點61
3.5.1循環流化床鍋爐外循環特徵62
3.5.2循環流化床鍋爐系統的熱平衡63
3.6以高位發熱量為基準的鍋爐系統熱平衡及其優點65
3.6.1鍋爐熱效率及各種熱損失65
3.6.2鍋爐系統熱平衡中各種熱損失的計算66
3.6.3兩種基準下鍋爐系統熱平衡的比較69
3.7小結69
參考文獻69
4工業燃煤鍋爐節能技術71
4.1工業鍋爐節能技術概述71
4.1.1工業鍋爐的範圍及發展71
4.1.2工業鍋爐的分類71
4.1.3工業鍋爐的節能改造計畫及實施73
4.2煤炭加工節能技術75
4.2.1煤炭洗選技術75
4.2.2配煤與型煤技術78
4.2.3水煤漿和水焦漿技術80
4.3高效低污染燃燒節能技術84
4.3.1型煤燃燒技術84
4.3.2分層燃燒技術88
4.3.3水煤漿燃燒技術91
4.3.4新型高效煤粉燃燒技術97
4.3.5富氧燃燒技術102
4.3.6高溫空氣燃燒技術105
4.3.7煤炭氣化技術110
4.4鍋爐強化傳熱節能技術117
4.4.1管外與管內強化傳熱技術118
4.4.2受熱面上的灰渣清除技術121
4.4.3防垢除垢技術123
4.4.4保溫及密封技術129
參考文獻136
5燃油燃氣鍋爐節能技術138
5.1燃油燃氣鍋爐概述138
5.1.1燃油燃氣鍋爐的類型及特點138
5.1.2燃油燃氣鍋爐的燃燒特性及自動控制141
5.1.3燃油燃氣鍋爐常見的結構型式144
5.1.4燃油燃氣鍋爐的現狀與發展趨勢150
5.2燃油燃氣鍋爐核心部件節能技術152
5.2.1波形爐膽節能技術152
5.2.2煙管強化傳熱節能技術152
5.2.3前煙箱冷卻節能技術153
5.2.4鍋爐本體結構布置節能技術154
5.3燃油燃氣鍋爐富氧燃燒節能技術155
5.3.1富氧燃燒技術的工作原理155
5.3.2富氧燃燒的分類157
5.3.3富氧燃燒技術的節能環保特性157
5.4煙氣餘熱回收利用節能技術158
5.4.1燃油鍋爐降低排煙溫度的節能潛力158
5.4.2燃氣鍋爐排煙溫度的特性分析159
5.4.3鍋爐煙氣餘熱回收利用設備160
5.5燃油燃氣鍋爐的燃燒器節能技術161
5.5.1燃氣燃燒器162
5.5.2燃油燃燒器164
5.5.3燃燒器與爐膛的匹配166
5.5.4加裝燃油（燃氣）節能器167
5.6燃油燃氣鍋爐保溫及控制節能技術167
5.6.1爐體保溫節能技術167
5.6.2鍋爐運行變頻控制節能技術168
5.6.3鍋爐的先進控制節能技術169
參考文獻169
6電廠燃煤鍋爐節能技術171
6.1電廠鍋爐的工作過程及特點171
6.1.1電廠鍋爐的工作過程171
6.1.2電廠鍋爐的特點172
6.2電廠鍋爐的節能政策及節能途徑174
6.2.1電力行業的節能政策174
6.2.2電廠鍋爐節能途徑175
6.3電廠鍋爐節能燃燒技術176
6.3.1低NOx燃燒技術176
6.3.2節油點火技術178
6.3.3富氧燃燒技術180
6.3.4電廠鍋爐的結渣、積灰及其防治182
6.3.5爐內傳熱的強化技術185
6.4電廠鍋爐煙氣餘熱利用節能技術186
6.4.1空氣預熱器186
6.4.2低溫省煤器193
6.5用於風機和水泵調節的變頻技術193
6.5.1風機的變頻節能技術193
6.5.2水泵的變頻節能技術195
6.6動力配煤技術在電廠鍋爐中的節能套用196
6.6.1煤質變化對鍋爐正常運行特性的影響196
6.6.2動力混煤煤質特性及燃燒特性的計算198
6.6.3最佳化配煤的數學模型和專家系統201
6.7粉煤灰綜合利用技術206
6.7.1粉煤灰的形成和組成206
6.7.2粉煤灰的精細化利用208
參考文獻210
7循環流化床鍋爐節能技術212
7.1循環流化床鍋爐及流態化現象212
7.1.1循環流化床鍋爐概述212
7.1.2流態化現象213
7.2循環流化床鍋爐的工作特性215
7.2.1流動特性215
7.2.2傳熱特性220
7.2.3燃燒特性224
7.3循環流化床鍋爐燃燒節能分析225
7.3.1循環灰對燃燒效率的影響225
7.3.2床底渣含碳量高的原因228
7.3.3飛灰含碳量高的原因及控制措施230
7.3.4分床分層流化燃燒技術232
7.3.5點火節油技術234
7.3.6其他燃燒節能技術237
7.4循環流化床鍋爐的運行節能238
7.4.1進煤系統節能分析238
7.4.2受熱面的磨損與防治240
7.4.3機組運行最佳化調整245
7.4.4鍋爐運行節能技術247
7.5循環流化床鍋爐設計的標準化問題248
7.5.1循環流化床鍋爐的爐型設計249
7.5.2循環流化床鍋爐的放大設計250
7.5.3循環流化床鍋爐的標準化設計252
7.6循環流化床鍋爐的大型化節能型發展254
7.6.1我國循環流化床鍋爐的完善化改造254
7.6.2我國600MW超臨界循環流化床鍋爐的開發258
7.6.3我國未來循環流化床鍋爐的發展265
參考文獻265
1.1鍋爐技術概述1
1.1.1鍋爐的結構及類型1
1.1.2鍋爐的用能平衡分析及節能方向3
1.2我國鍋爐的能耗現狀及節能途徑5
1.2.1工業鍋爐5
1.2.2電廠鍋爐7
參考文獻10
2燃料性質及燃燒方式與節能11
2.1燃料性質與節能11
2.1.1固體燃料13
2.1.2液體燃料17
2.1.3氣體燃料18
2.1.4三種燃料的比較及天然氣的套用19
2.2燃燒方式與節能20
2.2.1助燃氣體22
2.2.2層狀燃燒24
2.2.3懸浮燃燒27
2.2.4循環流化床燃燒29
2.2.5三種燃燒方式的比較32
參考文獻35
3鍋爐系統的物質平衡與熱平衡37
3.1鍋爐系統的物質平衡37
3.1.1幾種爐型的物質流程38
3.1.2鍋爐系統的物質平衡關係式44
3.1.3小結47
3.2鍋爐系統的熱平衡48
3.2.1鍋爐系統的熱平衡及其組成48
3.2.2鍋爐系統的熱效率48
3.3鍋爐系統的主要熱損失及其影響因素分析50
3.3.1固體未完全燃燒熱損失50
3.3.2排煙熱損失54
3.3.3氣體未完全燃燒熱損失54
3.4鍋爐燃燒及熱平衡計算示例56
3.5循環流化床鍋爐系統的熱平衡特點61
3.5.1循環流化床鍋爐外循環特徵62
3.5.2循環流化床鍋爐系統的熱平衡63
3.6以高位發熱量為基準的鍋爐系統熱平衡及其優點65
3.6.1鍋爐熱效率及各種熱損失65
3.6.2鍋爐系統熱平衡中各種熱損失的計算66
3.6.3兩種基準下鍋爐系統熱平衡的比較69
3.7小結69
參考文獻69
4工業燃煤鍋爐節能技術71
4.1工業鍋爐節能技術概述71
4.1.1工業鍋爐的範圍及發展71
4.1.2工業鍋爐的分類71
4.1.3工業鍋爐的節能改造計畫及實施73
4.2煤炭加工節能技術75
4.2.1煤炭洗選技術75
4.2.2配煤與型煤技術78
4.2.3水煤漿和水焦漿技術80
4.3高效低污染燃燒節能技術84
4.3.1型煤燃燒技術84
4.3.2分層燃燒技術88
4.3.3水煤漿燃燒技術91
4.3.4新型高效煤粉燃燒技術97
4.3.5富氧燃燒技術102
4.3.6高溫空氣燃燒技術105
4.3.7煤炭氣化技術110
4.4鍋爐強化傳熱節能技術117
4.4.1管外與管內強化傳熱技術118
4.4.2受熱面上的灰渣清除技術121
4.4.3防垢除垢技術123
4.4.4保溫及密封技術129
參考文獻136
5燃油燃氣鍋爐節能技術138
5.1燃油燃氣鍋爐概述138
5.1.1燃油燃氣鍋爐的類型及特點138
5.1.2燃油燃氣鍋爐的燃燒特性及自動控制141
5.1.3燃油燃氣鍋爐常見的結構型式144
5.1.4燃油燃氣鍋爐的現狀與發展趨勢150
5.2燃油燃氣鍋爐核心部件節能技術152
5.2.1波形爐膽節能技術152
5.2.2煙管強化傳熱節能技術152
5.2.3前煙箱冷卻節能技術153
5.2.4鍋爐本體結構布置節能技術154
5.3燃油燃氣鍋爐富氧燃燒節能技術155
5.3.1富氧燃燒技術的工作原理155
5.3.2富氧燃燒的分類157
5.3.3富氧燃燒技術的節能環保特性157
5.4煙氣餘熱回收利用節能技術158
5.4.1燃油鍋爐降低排煙溫度的節能潛力158
5.4.2燃氣鍋爐排煙溫度的特性分析159
5.4.3鍋爐煙氣餘熱回收利用設備160
5.5燃油燃氣鍋爐的燃燒器節能技術161
5.5.1燃氣燃燒器162
5.5.2燃油燃燒器164
5.5.3燃燒器與爐膛的匹配166
5.5.4加裝燃油（燃氣）節能器167
5.6燃油燃氣鍋爐保溫及控制節能技術167
5.6.1爐體保溫節能技術167
5.6.2鍋爐運行變頻控制節能技術168
5.6.3鍋爐的先進控制節能技術169
參考文獻169
6電廠燃煤鍋爐節能技術171
6.1電廠鍋爐的工作過程及特點171
6.1.1電廠鍋爐的工作過程171
6.1.2電廠鍋爐的特點172
6.2電廠鍋爐的節能政策及節能途徑174
6.2.1電力行業的節能政策174
6.2.2電廠鍋爐節能途徑175
6.3電廠鍋爐節能燃燒技術176
6.3.1低NOx燃燒技術176
6.3.2節油點火技術178
6.3.3富氧燃燒技術180
6.3.4電廠鍋爐的結渣、積灰及其防治182
6.3.5爐內傳熱的強化技術185
6.4電廠鍋爐煙氣餘熱利用節能技術186
6.4.1空氣預熱器186
6.4.2低溫省煤器193
6.5用於風機和水泵調節的變頻技術193
6.5.1風機的變頻節能技術193
6.5.2水泵的變頻節能技術195
6.6動力配煤技術在電廠鍋爐中的節能套用196
6.6.1煤質變化對鍋爐正常運行特性的影響196
6.6.2動力混煤煤質特性及燃燒特性的計算198
6.6.3最佳化配煤的數學模型和專家系統201
6.7粉煤灰綜合利用技術206
6.7.1粉煤灰的形成和組成206
6.7.2粉煤灰的精細化利用208
參考文獻210
7循環流化床鍋爐節能技術212
7.1循環流化床鍋爐及流態化現象212
7.1.1循環流化床鍋爐概述212
7.1.2流態化現象213
7.2循環流化床鍋爐的工作特性215
7.2.1流動特性215
7.2.2傳熱特性220
7.2.3燃燒特性224
7.3循環流化床鍋爐燃燒節能分析225
7.3.1循環灰對燃燒效率的影響225
7.3.2床底渣含碳量高的原因228
7.3.3飛灰含碳量高的原因及控制措施230
7.3.4分床分層流化燃燒技術232
7.3.5點火節油技術234
7.3.6其他燃燒節能技術237
7.4循環流化床鍋爐的運行節能238
7.4.1進煤系統節能分析238
7.4.2受熱面的磨損與防治240
7.4.3機組運行最佳化調整245
7.4.4鍋爐運行節能技術247
7.5循環流化床鍋爐設計的標準化問題248
7.5.1循環流化床鍋爐的爐型設計249
7.5.2循環流化床鍋爐的放大設計250
7.5.3循環流化床鍋爐的標準化設計252
7.6循環流化床鍋爐的大型化節能型發展254
7.6.1我國循環流化床鍋爐的完善化改造254
7.6.2我國600MW超臨界循環流化床鍋爐的開發258
7.6.3我國未來循環流化床鍋爐的發展265
參考文獻265
序言
隨著煤炭、石油、天然氣等常規能源的日益減少，全球能源供應形勢日趨緊張，節能降耗越來越受到人們的高度重視。隨著我國經濟的快速發展，能源供需矛盾更加突出。據統計，2001～2008年間，我國能源生產總量年均增長率是116%，而能源消費總量年均增長率達到了147%。因此，我國在“十一五”節能減排的基礎上，提出在“十二五”期間單位GDP能源消耗再降低16%的目標。可見，我國的“節能降耗”工作任重而道遠。
鍋爐是一種能源轉換設備，通常將煤炭、石油、天然氣等化石燃料所具有的化學能轉換成熱能，通過水、蒸汽、導熱油等工作介質向外界供熱。鍋爐一般是能源利用過程中第一個轉換環節，其轉換效率的高低對能源利用的總效率具有決定性作用。因此，最佳化燃料配製和鍋爐系統、改進鍋爐本體結構、提高爐內燃燒效率和各個受熱面的傳熱效率、回收煙氣餘熱等，都是提高鍋爐熱效率的有效措施，也是提高能源利用總效率的有效途徑。對鍋爐本體結構進行改造，實現高效燃燒、強化傳熱、餘熱回收及提高鍋爐綜合性能一直是國內外科技人員研究的熱點，也取得了大量的科技成果。目前，先進的鍋爐技術已在能源、動力、化工、煉油、冶金、製藥、輕工及紡織等領域得到廣泛套用。
本書根據作者多年來開展鍋爐研究的技術成果和工程實踐經驗，並結合國內外最新的鍋爐技術進展，介紹了常用鍋爐的結構型式、能效狀況及節能途徑，闡述了鍋爐的燃料性質及燃燒方式對節能的影響，分析了鍋爐系統的物質平衡及熱平衡關係，為實施鍋爐節能技術奠定了理論基礎，重點介紹了各類工業鍋爐和電廠鍋爐在工程實踐中的具體節能技術，特別介紹了國家重點推廣的循環流化床鍋爐節能技術。
本書可供從事鍋爐設計、運行和檢修工作的工程技術人員參考使用，也可作為從事節能工作相關管理人員和工程技術人員的培訓教材，還可作為大專院校能源動力類專業的選修課或專業課教材，並可供動力工程及工程熱物理學科的教師參考。
全書由浙江大學寧波理工學院沈祥智負責章節規劃，鄭州大學節能技術研究中心吳金星負責統稿。具體編寫分工為：第2～4章及第12節由沈祥智負責編寫，第11節及第5章由吳金星負責編寫，並負責組織編寫和修改第6、7章。第6章由同濟大學陳德珍編寫，第7章由鄭州大學王培萍編寫。另外，鄭州大學王保東、趙金輝、張力雋等老師，河南機電高等專科學校王任遠老師，以及李俊超、郭桂宏、王力等研究生參加了資料收集和部分章節的編寫工作。河南力威熱能設備製造有限公司賀敏總經理、李國立經理為本書的編寫提供了大量技術資料。在編寫過程中，鄭州大學魏新利教授、王定標教授等提出了很好的修改意見和建議。在此一併表示感謝。在編寫過程中參閱了大量的國內外專著、教材和期刊論文，在此謹向這些文獻的著者和相關單位表示誠摯的謝意。本書的出版得到浙江大學寧波理工學院、鄭州大學化學與能源學院及河南力威熱能設備製造有限公司的支持，特此致謝。
由於編者知識水平和經驗有限，書中難免出現疏漏和不足之處，敬請讀者批評指正。
鍋爐是一種能源轉換設備，通常將煤炭、石油、天然氣等化石燃料所具有的化學能轉換成熱能，通過水、蒸汽、導熱油等工作介質向外界供熱。鍋爐一般是能源利用過程中第一個轉換環節，其轉換效率的高低對能源利用的總效率具有決定性作用。因此，最佳化燃料配製和鍋爐系統、改進鍋爐本體結構、提高爐內燃燒效率和各個受熱面的傳熱效率、回收煙氣餘熱等，都是提高鍋爐熱效率的有效措施，也是提高能源利用總效率的有效途徑。對鍋爐本體結構進行改造，實現高效燃燒、強化傳熱、餘熱回收及提高鍋爐綜合性能一直是國內外科技人員研究的熱點，也取得了大量的科技成果。目前，先進的鍋爐技術已在能源、動力、化工、煉油、冶金、製藥、輕工及紡織等領域得到廣泛套用。
本書根據作者多年來開展鍋爐研究的技術成果和工程實踐經驗，並結合國內外最新的鍋爐技術進展，介紹了常用鍋爐的結構型式、能效狀況及節能途徑，闡述了鍋爐的燃料性質及燃燒方式對節能的影響，分析了鍋爐系統的物質平衡及熱平衡關係，為實施鍋爐節能技術奠定了理論基礎，重點介紹了各類工業鍋爐和電廠鍋爐在工程實踐中的具體節能技術，特別介紹了國家重點推廣的循環流化床鍋爐節能技術。
本書可供從事鍋爐設計、運行和檢修工作的工程技術人員參考使用，也可作為從事節能工作相關管理人員和工程技術人員的培訓教材，還可作為大專院校能源動力類專業的選修課或專業課教材，並可供動力工程及工程熱物理學科的教師參考。
全書由浙江大學寧波理工學院沈祥智負責章節規劃，鄭州大學節能技術研究中心吳金星負責統稿。具體編寫分工為：第2～4章及第12節由沈祥智負責編寫，第11節及第5章由吳金星負責編寫，並負責組織編寫和修改第6、7章。第6章由同濟大學陳德珍編寫，第7章由鄭州大學王培萍編寫。另外，鄭州大學王保東、趙金輝、張力雋等老師，河南機電高等專科學校王任遠老師，以及李俊超、郭桂宏、王力等研究生參加了資料收集和部分章節的編寫工作。河南力威熱能設備製造有限公司賀敏總經理、李國立經理為本書的編寫提供了大量技術資料。在編寫過程中，鄭州大學魏新利教授、王定標教授等提出了很好的修改意見和建議。在此一併表示感謝。在編寫過程中參閱了大量的國內外專著、教材和期刊論文，在此謹向這些文獻的著者和相關單位表示誠摯的謝意。本書的出版得到浙江大學寧波理工學院、鄭州大學化學與能源學院及河南力威熱能設備製造有限公司的支持，特此致謝。
由於編者知識水平和經驗有限，書中難免出現疏漏和不足之處，敬請讀者批評指正。
