锅炉设备第一二章教案

教案科目：《锅炉设备及运行》授课班级：11级高热一、二、五班授课教师：张桂芹1教师授课教案单元单元一电站锅炉基础知识课题§1.1电站锅炉的构成及工作过程课型新授课课时2教学目标知识目标：1、了解电厂锅炉的主要作用2、掌握锅炉的基本工作过程和组成技能目标：培养同学们认识锅炉在发电厂工作过程中的作用教学重点1、锅炉的基本工作过程2、锅炉的基本组成部分教学难点一、锅炉的基本工作过程二、锅炉的基本组成部分教学方法讲授、分析、比较教学媒体黑板、粉笔授课时间教材分析锅炉是火力发电厂中的重要组成部分，在电厂工作中起着重要作用。因此，了解锅炉在电厂中的作用、锅炉的组成及工作过程是非常重要的。使学生对锅炉在发电厂工作中的作用有了初步认识。教后记布置作业1.电厂锅炉的组成及工作过程作业情况2教学内容备注引入课题：电能是工农业生产的主要动力，是国民经济发展的基础，是社会文明进步的标志。主要有火力发电厂、水力发电厂和核能发电厂。讲授新课：一、电厂锅炉的作用、组成及工作过程（一）火力发电厂生产过程1.火力发电厂生产过程2.火力发电厂能量转换过程燃料锅炉汽轮机发电机（化学能）（热能）（机械能）（电能）（二）电厂锅炉的作用利用燃料的化学能将给水加热成具有一定压力和温度的过热蒸汽。（三）锅炉的组成组成：锅炉本体、锅炉辅助设备、锅炉附件。1、本体：“锅”和“炉”。锅：汽水系统，任务：吸收燃料放出的热量，将水加热成过热蒸汽。组成：省煤器、汽包、下降管、水冷壁、过热器、再热器、联重点掌握锅炉在电厂中的位置明确锅炉各组成部分的作用及组成各过3箱等。炉：燃烧系统，任务：使燃料在炉内良好燃烧，放出热量。组成：炉膛、烟道、燃烧器、空气预热器、炉强等。2、辅助设备：通风设备、输煤设备、制粉设备、给水设备、除尘设备、除灰设备、自动控制设备、水处理设备。3、附件：安全门、水位计、热工仪表等。（四）锅炉工作过程1、汽水系统流程：给水省煤器水冷壁过热器汽轮机高压缸排气锅炉再热器汽轮机中低压缸2、燃烧系统流程：煤粉、空气燃烧器炉膛过热器再热器省煤器空气预热器除尘器引风机烟囱大气小结：本节主要介绍了锅炉在电厂中的位置及锅炉的组成和工作过程，重点掌握锅炉的组成及工作过程。此处为难点，结合图示讲解4单元单元一电站锅炉基础知识课题§1.2§1.3电站锅炉的规范、型号、安全指标及分类课型新授课课时2教学目标知识目标：了解电厂锅炉的主要性质、型号安全指标及分类技能目标：培养同学们认识锅炉主要特性参数、能识别锅炉的型号及常用类型。教学重点1、锅炉主要特性参数2、锅炉型号的组成及锅炉的分类教学难点1、锅炉主要特性参数2、锅炉型号的组成教学方法讲授、分析、比较教学媒体黑板、粉笔授课时间教材分析在热力发电厂中，利用锅炉生产一定参数的蒸汽，因而了解锅炉的技术规范、型号及安全技术指标，对锅炉的安全经济运行时至关重要的。教后记布置作业1.锅炉容量、蒸汽参数、给水温度定义2.识别锅炉型号作业情况5教学内容备注引入课题：研究锅炉的组成及工作过程时，必须首先分析电厂锅炉的主要特性参数。讲授新课：一、电厂锅炉的主要特性（一）锅炉容量1、定义：即锅炉的蒸发量，指锅炉每小时所产生的蒸发量。2、分类：额定蒸发量和最大连续蒸发量额定蒸发量：在额定给水温度和额定蒸汽参数，使用设计燃料并保证设计热效率时锅炉每小时的最大连续蒸发量，又称额定容量。用符号De表示，单位t/h。（二）锅炉蒸汽参数1、定义：指锅炉过热器出口处的蒸汽压力和蒸汽温度。2、额定蒸汽温度：在规定的负荷范围、额定蒸汽压力和额定给水温度下，锅炉长期连续运行所必须保证的过热器出口蒸汽温度，符号用t表示，单位为oC。3、额定蒸汽压力：在规定的给水压力和负荷范围内，锅炉长期连续运行时所保证的过热器出口蒸汽压力（表），符号用p表示，单位MPa。（三）给水温度锅炉设计时规定的进水温度，一般指省煤器入口处的给水温度，符号用tgs表示，单位oC。（四）.锅炉热效率1、定义：锅炉有效利用热量Q1与输入热力Qr之比的百分比，常用符号η表示2、公式：%1001rQQ（五）.锅炉净效率定义：扣除机组运行时的自用能耗后的锅炉效率二、电厂锅炉的分类在理解的基础上掌握明确各种压力锅炉的压力范围61.按蒸汽压力分低压锅炉（p≤2.45MPa）；中压锅炉（p=2.94～4.92MPa）；高压锅炉（p=7.84～10.8MPa）；超高压锅炉（p=11.8～14.7MPa）；亚临界锅炉（p=16.7～19.6MPa）；超临界锅炉（p≥22.1MPa）。2.按燃烧方式分分为：层燃炉、室燃炉、旋风炉、流化床锅炉。流化床锅炉包括：鼓泡床锅炉（沸腾炉）和循环流化床锅炉。3.按工质在蒸发受热面中的流动分类分为：自然循环锅炉、强迫流动锅炉。在自然循环锅炉中，工质在蒸发受热面内的流动是依靠下降管和水冷壁中的工质的重度差所形成的运动压头进行的。强迫流动锅炉又分为多次强制循环锅炉、直流锅炉和复合循环锅炉。三、电厂锅炉的型号我国电厂锅炉型号一般采用3组或4组字码表示，一般形式：锅炉制造厂家——锅炉额定容量/过热蒸汽额定压力——过热蒸汽额定温度/再热蒸汽额定温度——设计序号。中、高压的型号用3组字码表示，如HG-410/9.8-1。超高压及以上压力均采用中间再热，其型号用4组字码表示，如DG-670/13.7-540/540-M8:表示东方锅炉厂制造，容量为670t/h，过热蒸汽压力为13.7MPa，过热蒸汽温度为540oC，再热蒸汽温度为540oC，设计燃料为煤，设计序号为8。小结：重点掌握锅炉的特性参数，锅炉型号的组成及识读，了解电厂锅炉的类型此处为重点，结合实例讲解7单元单元二锅炉燃料课题§2.1§2.2煤的成分及性质课型新授课课时2教学目标知识目标：1、煤的组成成分2、煤的成分分析基准技能目标：培养同学们认识电厂发电过程中燃料的重要作用教学重点1、煤的组成成分2、煤的成分分析基准教学难点1、煤的组成成分2、煤的成分分析基准教学方法讲授、分析、比较教学媒体黑板、粉笔授课时间教材分析电站锅炉使用的燃料主要以煤为主，其工作的安全性和经济性与煤的性质密切相关。因此，了解煤的组成成分及性质对锅炉运行的影响是十分重要的。教后记布置作业1.煤的元素分析成分组成及影响2.煤的工业分析成分组成及影响作业情况8教学内容备注引入课题：电厂锅炉是耗用大量燃料的动力设备，其工作的安全性和经济性与燃料性质密切相关。因此了解燃料性质及其多锅炉的影响是十分重要的。讲授新课：一、燃料介绍目前所用的燃料分类：一、核燃料，主要用于核电站；二、有机燃料，用于常规电厂锅炉。由于发电厂锅炉耗用大量的燃料，且仅利用其热量，所以对燃料的使用有一个原则：一、尽量不用优质燃料，并通过技术经济比较尽量利用劣质燃料，使燃料资源得以充分、合理利用。二、尽量利用当地燃料，减轻运输负担。二、煤的元素分析成分及性质1.定义：煤的元素分析，就是借助燃烧、利用化学分析的方法，来测定出煤中的碳、氢、氧、氮、硫5种组成元素占煤的质量百分含量，而对5种元素以外的部分，划分为灰分和水分两种化合物。煤的元素组成是燃烧计算和锅炉设计及进行实验的依据，也是对燃料分类、研究燃料性质的重要依据。2.组成成分（1）碳。煤中含量最多的可燃元素，也是煤的基本成分。含量约占40%~85%。（2）氢。煤中发热量最高的可燃元素。一般在3%~6%。（3）氧。煤中不可燃元素，是煤中的杂质，不仅使可燃元素含量相对减少，还会与可燃元素结合成稳定的化合物。（4）氮。另一种不可燃元素。一般只有0.5%~2.0%。（5）硫。有害的可燃元素。一般为1.0%~1.5%。（6）水分。主要杂质之一。含量少的仅2%，多可达5%~10%。重点掌握和分析煤中各种成分对煤粉燃烧特性的影响9（7）灰分。另一主要杂质。煤燃烧后，不可燃物质所形成的残留物。一般在5%~10%范围内。三、煤的工业分析1.定义：煤的工业分析法就是通过对煤进行干燥、加热以及使煤燃烧等手段，来测定煤中固定碳、挥发分、灰分和水分这4种成分的质量分数。基本方法及步骤：（1）取样。（2）制样。（3）分析制定。2.组成成分（2）水分：分表面水分和固有水分（3）挥发分：由可燃气体和不可燃气体组成（4）固定碳和灰分：统称焦炭四、煤的成分分析基准常用的成分分析基准有以下4种：（1）收到基：以收到状态的煤为基准计算煤中全部成分，包括全水分（2）空气干燥基：常温下自然干燥失去外部水分（3）干燥基：以假想无水状态的煤为基准（4）干燥无灰基：假想无水无灰小结：本节介绍了煤的组成成分及分析基准，重点掌握煤中各组成成分的性质及对锅炉工作的影响。此处为难点，结合实际讲解10单元单元二锅炉燃料课题§2.3§2.4煤的特性及分类液体和气体燃料课型新授课课时2教学目标知识目标：1、了解电厂锅炉用煤的特性及分类2、了解液体和气体燃料的组成成分及性质技能目标：培养同学们认识电厂发电过程中燃料的重要作用教学重点1、电厂锅炉用煤的特性2、电厂锅炉用煤的分类教学难点电厂锅炉用煤的特性教学方法讲授、分析、比较教学媒体黑板、粉笔授课时间教材分析电站锅炉使用的燃料主要以煤为主，其工作的安全性和经济性与煤的性质密切相关。因此，了解煤的特性及种类对锅炉运行的影响是十分重要的。教后记布置作业1.煤的发热量的定义及分类高低位发热量的区别2.动力煤的分类及特性作业情况11教学内容备注引入课题：煤的主要特性包括煤的发热量、灰的熔融性、煤的可磨性等。它们对锅炉及其制粉系统的工作影响较大，分别介绍如下。讲授新课：一、煤的发热量（一）定义单位质量的煤在完全燃烧时所放出的热量称为煤的发热量。通常用Q来表示，单位为kJ/kg。（二）煤的发热量常用表示方法1、高位发热量Qgr包括煤完全燃烧所生成的水蒸气全部凝结成水时所放出的汽化潜热。2、低位发热量Qnet：不包括煤完全燃烧所生成的水蒸气全部凝结成水时所放出的汽化潜热。以收到基发热量为基准的两个重要概念。（三）折算成分折算成分是指煤对应与每4182kJ/kg收到基低位发热量的成分。当煤的折算成分Mar,zs8%，Aar,zs4%，Sar,zs0.2%时，分别称为高水分、高灰分、高硫分煤。（四）标准煤以收到基低位发热量Qar,net为29270kJ/kg的燃料称为标准煤。二、煤灰的熔融特性（一）煤灰的熔融性及其3个特征温度用3种不同的灰锥形态所对应的特性温度来表示灰的熔融性。（1）变形温度DT。（2）软化温度ST。（3）流动温度FT。重点掌握煤的主要特性参数的定义此处为难点，结合图示讲解12（二）影响煤灰熔融性的因素1.煤的化学成分2.煤灰周围高温介质的影响3.煤中灰分含量三、动力煤的分类1.无烟煤2.贫煤3.烟煤4.褐煤四、液体燃料（一）燃油重油和渣油（三）物理特性1.粘度：燃油的流动特性2.凝固点：和石蜡含量成正比3.闪点和燃点：燃点比闪点高20~30oC。4.密度：密度越大粘度越大闪点越高五、气体燃料1.天然气2.高炉煤气3.焦炉煤气小结：本节主要内容为煤的主要特性参数及液体和气体燃料。重点理解和掌握煤的主要特性参数的定义重点讲解