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目录 1

第一章 基本知识 1

第一节 工业锅炉的基本概念 1

一、工业锅炉设备概述 1

二、工业锅炉的范围和系列标准 1

三、锅炉安全的重要性 1

第二节 工业锅炉常用的几个物理概念、主要参数和技术规格 3

一、重量 3

二、体积 3

三、比重和相对比重 3

四、比容 4

五、质量 4

七、压力与额定蒸汽压力 5

六、密度 5

八、流量与流速 6

九、温度与额定蒸汽温度 6

十、热量和热功率 7

十一、比热 8

十二、汽化热（又叫汽化潜热）与饱和蒸汽 8

十三、过热与过热蒸汽 9

十四、湿度、干度与蒸汽品质 9

十五、焓 9

十六、熵 10

十七、理想气态方程 11

十八、热效率 11

十九、锅炉受热面积 11

一、固、液、汽三态 12

第三节 水与水蒸汽的性质 12

二十一、炉排面积与炉排可见热强度 12

二十、锅炉蒸发量与额定蒸发量 12

二十二、炉膛容积与炉膛容积热强度 12

二、水与水蒸汽的热力特性 13

三、蒸汽锅炉中水、汽的转化过程 16

第四节 锅炉的传热过程 17

一、导热 18

二、对流传热 19

三、辐射传热 20

四、锅炉受热面的传热过程 22

第五节 蒸汽锅炉的水循环 24

第六节 物体的热胀冷缩 27

一、工业锅炉常用材料的分类 29

二、锅炉用金属材料的机械性能 29

第七节 工业锅炉常用材料 29

三、锅炉用金属材料的工艺性能试验 30

四、几种化学元素对钢材性能的影响 30

五、工业锅炉常用金属材料 31

六、工业锅炉常用非金属材料 42

第二章 蒸汽锅炉的类型和结构 47

第一部分 工业锅炉的类型和结构 47

第一节 概述 47

第二节 工业锅炉型号编制说明 49

第三节 立式锅壳锅炉 51

一、立式大横水管锅炉 51

二、立式平头火管锅炉和立式埋头火管锅炉 57

三、立式多横水管锅炉（又称解放式锅炉） 61

四、立式横火管锅炉（LHG型）（又称康克令锅炉） 64

五、立式双回程火管锅炉（LHG型） 67

六、立式弯水管锅炉（LSG型） 69

七、立式直水管锅炉（LSG型） 72

第四节 卧式锅壳锅炉 73

一、卧式单炉胆（康尼许）锅炉和卧式双炉胆（兰开夏）锅炉 74

二、卧式外燃回火管锅炉（WWG型） 80

三、卧式内燃回火管锅炉（WNG和WNL型）（干背和水背船舶式） 88

四、固定机车式锅炉 93

五、卧式快装锅炉（KZ型，又称卧式水、火管锅炉） 95

第五节 水管锅炉 102

一、分联箱直水管锅炉（FZ和FH型） 103

二、双纵锅筒弯水管锅炉（SZP型，原дKB型） 115

三、双横锅筒弯水管锅炉 123

四、三锅筒弯水管锅炉 126

五、双纵锅筒侧炉膛弯水管锅炉（SZY或SZL或SZZ型） 130

六、单锅筒“人”字形水管锅炉（DZD型） 132

第二部分 余热锅炉（废热锅炉） 135

第一节 余热利用和余热锅炉 135

第二节 余热锅炉的结构和类型 136

一、余热锅炉的分类 136

二、管壳式余热锅炉 138

三、水管式余热锅炉 144

第三节 余热锅炉安全使用注意事项 144

第三章 过热器、省煤器及空气预热器 147

第一节 过热器 147

一、过热器的构造 147

二、过热器的分类 147

五、过热蒸汽温度的调节 149

四、影响过热器蒸汽温度出现偏差的主要因素 149

三、过热器应装的附件 149

第二节 省煤器 150

一、省煤器的作用 150

二、省煤器的分类 150

三、铸铁省煤器 150

四、钢管省煤器 151

五、省煤器的旁路烟道及附件装置 152

六、省煤器受热面的计算 152

第三节 空气预热器 153

一、空气预热器的特点及其作用 153

二、空气预热器的种类、结构及布置 154

第四章 燃料燃烧及设备 157

第一节 锅炉燃料的分类及组成 157

一、煤的分类和主要特性 159

二、燃料油的分类和主要特性 161

三、气体燃料的分类和主要特性 163

第二节 燃料燃烧与计算 163

一、燃烧过程与通风 163

二、燃料燃烧计算 164

三、燃烧效率及其提高途径 167

第三节 燃烧方式和燃烧设备 169

一、手烧炉 172

二、抛煤机炉 174

三、链条炉排炉 176

四、振动炉排炉 183

五、往复推饲炉排炉 185

六、煤粉炉 186

七、沸腾炉 189

八、燃油炉 193

第一节 安全阀 197

一、安全阀的分类及工作原理 197

第五章 锅炉附件、配件、管道和仪表 197

二、安全阀装置要求 199

三、安全阀常见故障产生的原因及排除方法 204

第二节 压力表 204

一、弹簧管式压力表的构造和原理 205

二、压力表的附属零件 205

三、压力表装置的要求 206

四、压力表常见的故障及其产生原因和排除故障的方法 207

第三节 水位表与高低水位警报器 207

一、水位表 208

二、低地位水位计 211

四、高低水位警报器 213

三、试水旋塞 213

五、易熔塞 216

第四节 排污装置 216

一、定期排污装置 217

二、表面排污装置 218

三、排污装置的要求 219

第五节 常用阀门 219

一、国产常用阀门型号的编制方法 219

二、截止阀（旧称球形阀） 222

三、闸阀（又称闸门阀） 224

四、节流阀 225

五、旋塞（俗称考克） 226

六、止回阀（又称：逆止阀、单向阀、却克凡而） 226

七、减压阀 227

八、蒸汽疏水阀（简称疏水阀，又名阻汽排水阀） 231

九、工业锅炉汽、水系统阀门装置要求 234

十、阀门常见的故障 235

第六节 防爆门 235

第七节 管道 236

一、管道材料和管径的选择 237

二、管道布置要点和注意事项 243

三、管道的连接方法和连接件 244

四、管道温度补偿和管道支吊架 250

五、管道系统的试压与吹洗 262

六、管道的油漆、标志和保温 263

第八节 仪表 267

一、温度计 268

二、压力计（表） 273

三、流量仪表 275

四、液位计 280

五、自动调节 281

第六章 锅炉附属设备 290

第一节 风机 290

一、概述 290

二、离心式风机的结构与工作原理 291

三、风机的基本参数 294

四、风机的选择 296

五、风机的特性与调节 297

六、风机的几何尺寸与改造 301

七、锅炉常用风机 303

八、风机运用中应注意的问题 305

九、烟囱 306

一、概述 309

第二节 给水设备 309

二、离心泵 310

三、汽动泵（蒸汽往复泵） 315

四、注水器（即射水器，俗称“水老鼠”） 319

第三节 除尘器 322

一、概述 322

二、几种常用的除尘器 323

第四节 运煤与出渣 332

一、概述 332

二、电动葫芦 333

三、多斗提升机 334

四、刮板输送机 336

五、低压水力出渣 336

六、皮带输送机 337

七、埋刮板输送机 338

八、其它 339

九、运煤与出渣设备的选择 339

第五节 燃油锅炉用的附属设备 340

一、概述 340

二、加热器 340

三、油泵 346

四、过滤器 355

第七章 水质处理 358

第一节 基本知识 358

一、锅炉给水处理的重要性 358

二、常用化学名词 359

三、水处理常用单位及换算 361

四、原水水质分析所包括的项目 361

第二节 水质指标及低压锅炉水质标准 362

五、水质分析的检验 362

第三节 水垢的形成、危害及清除 365

一、水垢的形成过程 365

二、水垢的种类和性质 366

三、水垢的危害 367

四、水垢的清除 368

第四节 炉内处理 371

一、炉内处理的目的和机理 371

二、炉内处理的适用范围 372

三、炉内处理的优点 372

四、常用的几种药剂 372

五、加药量的计算 374

一、固定床钠离子交换软化法 378

第五节 锅炉给水的软化处理 378

二、固定床钠离子交换器的逆流再生 385

三、移动床离子交换 391

四、双塔流动床 393

五、浮动床离子交换 394

六、新树脂的预处理和贮存 396

第六节 锅炉给水的脱碱处理 397

一、加酸 397

二、石灰处理 398

三、氢离子交换 400

四、铵一钠离子交换 407

五、氯—钠离子交换 408

第七节 电渗析脱盐 409

二、电渗析器本体设备 410

一、电渗析基本原理 410

三、电渗析器的组装方式 412

四、电渗析水处理工艺系统 412

五、电渗析器的运行 413

第八节 锅炉给水处理的辅助系统 415

一、盐液制备系统 415

二、酸溶液制备系统 416

三、再生剂需要量的计算 418

四、再生废液的处理 419

第九节 锅炉设备的腐蚀和给水除氧 419

一、锅炉设备的腐蚀 419

二、给水除氧 422

第十节 水质分析法 425

一、全固形物的测定 425

二、悬浮固形物的测定 427

三、溶解固形物和灼烧减少固形物的测定 428

四、pH的测定（pH电极法） 429

五、氯化物的测定（硝酸银容量法） 432

六、碱度的测定（容量法） 433

七、硬度的测定（EDTA滴定法） 434

八、磷酸盐的测定（磷钒钼黄分光光度法） 436

九、磷酸盐的测定（磷钼蓝比色法） 437

十、溶解氧的测定（两瓶法） 437

十一、油的测定（重量法） 439

第八章 运行维护保养与管理 441

第一节 锅炉的运行 441

一、锅炉点火前的检查工作 441

二、锅炉本体的运行 442

三、各种燃烧设备的安全和经济运行 453

四、锅炉附属设备的运行和操作 462

第二节 锅炉设备的维护保养 464

一、正常运转时的维护保养 464

二、烘炉和煮炉 467

三、停炉保养 469

第三节 锅炉的管理 470

一、锅炉设备的管理工作 471

二、锅炉的热平衡试验和热效率测定 477

第九章 锅炉事故 490

第一节 正确认识和严肃对待锅炉事故 490

一、事故的原因 490

二、对处理事故的要求 490

三、紧急停炉与处理办法 490

一、锅炉破裂和爆炸的原因 491

第二节 锅炉爆炸事故 491

二、锅炉爆炸的机理 492

三、各型锅炉爆炸时的特征 494

四、防止锅炉爆炸的措施 494

第三节 由于锅炉水位不正常引起的事故 495

一、缺水事故 495

二、满水事故 497

第四节 汽水共腾 498

一、汽水共腾时的常见现象 498

二、汽水共腾处理的办法 498

三、汽水共腾的原因和预防措施 498

第六节 过热器管爆破事故 499

四、预防爆管的措施 499

三、爆破的原因 499

二、爆破后的处理办法 499

一、爆破时的现象 499

第五节 水冷壁管及对流管爆破事故 499

一、爆破后的现象 500

二、爆破后的处理办法 500

三、爆破的原因 500

四、预防爆破的措施 500

第七节 省煤器损坏事故 501

一、损坏时的现象 501

二、损坏时的处理办法 501

三、损坏的原因和预防措施 501

一、省煤器发生水击 502

第九节 水击事故 502

三、损坏的原因和预防措施 502

二、损坏的处理办法 502

一、常见的现象 502

第八节 空气预热器严重泄漏事故 502

二、蒸汽管道发生水击 503

三、锅炉内水击 503

第十节 由于燃烧不正常引起的事故 503

一、烟道尾部燃烧或烟气爆炸时的现象 503

二、烟道尾部燃烧或烟气爆炸后的处理办法 503

三、尾部燃烧或烟气爆炸的原因 504

四、尾部燃烧或烟气爆炸的预防措施 504

第十一节 卧式水火管（快装式）锅炉的损坏和事故 504

一、常见的损坏 504

二、损坏的原因及解决方法 504

一、内外部检验 506

第十章 锅炉检验和修理 506

第一节 锅炉检验 506

二、外部检验 508

三、水压试验 508

第二节 锅炉检验的一般方法 509

一、外观检验法 509

二、锤击检验法 509

三、钻孔检查法 510

四、无损探伤检验法 510

五、水压试验 516

第三节 锅炉修理 517

一、挖补修理 518

二、堆焊修理 521

三、裂纹的修理 522

四、焊缝处缺陷的修理 525

五、铆缝渗漏的修理 528

六、管子的修理 529

七、省煤器的修理 533

第十一章 受压元件的强度计算 535

水管锅炉部分 535

第一节 水管锅炉的材料和许用应力 535

一、材料 535

二、许用应力 535

第二节 承受内压力的锅筒筒体的计算 539

一、计算公式 539

二、公式中各项的确定 540

三、结构要求 543

一、计算公式 544

第三节 承受内压力的圆筒形集箱的计算 544

二、公式中各项的确定 545

三、结构要求 546

第四节 管子和管道的计算 546

一、计算公式 546

二、公式中各项的确定 546

三、结构要求 547

四、承受外压力的管子的计算 548

第五节 承受内压力的凸形封头的计算 548

一、椭球形和球形封头的计算 548

二、凸形封头的开孔和加强 550

第六节 承受内压力的平端盖、平堵头和平板的计算 550

一、平端盖的计算 550

第七节 孔的加强计算 553

二、平堵头和平板的计算 553

一、未加强孔的最大允许直径 554

二、孔的加强结构型式 556

三、孔的加强计算 556

四、孔桥的加强计算 558

五、焊缝强度的校核计算 559

锅壳式锅炉部分 559

第八节 锅壳式锅炉的材料、许用应力和计算压力 559

一、材料 559

二、许用应力 559

三、计算压力与最高允许工作压力 562

第九节 承受内压力的锅壳和大横水管的计算 562

一、锅壳 562

二、大横水管 564

第十节 承受外压力的圆筒形炉胆、冲天管和普通烟管的计算 565

一、圆筒形炉胆 565

二、冲天管 568

三、普通烟管 568

第十一节 承受内压力的凸形封头和承受外压力的炉胆顶、半球形炉胆的计算 569

一、椭球形和半球形封头或炉胆顶 569

二、扁头形封头或炉胆顶 571

第十二节 有拉撑（加固）的平板和管板的计算 572

一、有拉撑的平板和烟管管束区域以外的平板 572

二、包含人孔在内的平板 573

三、烟管管束区域以内的管板 575

四、有加固横梁的火箱顶板 576

六、立式多横火管（考克兰）锅炉的管板和弓形板 577

五、立式冲天管锅炉的平封头和平炉胆顶 577

第十三节 拉撑件和加固件的计算 578

一、拉撑件所支撑的面积 578

二、直拉杆和拉撑管 579

三、斜拉杆和角撑板 580

四、横梁 583

第十四节 人孔盖和手孔盖的计算 584

第十五节 下脚圈的计算 584

第十六节 锅壳式锅炉上孔的加强计算 585

一、锅壳上孔的加强 585

二、孔桥的加强 588

三、凸形封头上孔的加强 588

四、平板上孔的加强 588

第十七节 计算实例 589

一、设计和制造方面的要求 606

第一节 另添新制锅筒 606

第十二章 锅炉改造安全技术 606

二、金属材料方面的要求 607

三、对新制锅筒加工单位和加工过程的要求 607

四、保证新制锅筒焊接质量的要求 607

第二节 利用原有的锅筒 607

一、对原有的锅筒在安全检验方面的要求 607

二、锅筒上开孔与最高许可工作压力 608

第三节 集箱 608

一、用无缝锅炉钢管做集箱 608

二、受热集箱的壁厚 608

三、矩形集箱的选材和结构 608

四、布置上集箱的要求 608

五、集箱的封头 609

六、集箱上的开孔 611

七、集箱开手孔 611

八、集箱上焊接管接头的焊接要求 611

九、下集箱接排污管道的要求 611

第四节 锅筒、集箱开孔的安全要求 611

一、开孔要经强度计算 611

二、焊缝上开孔 612

三、管孔与焊缝的距离 612

四、胀接管孔的加工要求 612

五、焊接管孔的加工要求 612

六、焊接管孔的坡口要求 612

七、管头焊接的工艺要求 612

一、布置循环回路的基本要点 613

二、水冷壁管的布置 613

八、铆接锅筒上气割和气焊要求 613

第五节 加装水冷壁 613

三、下降管的布置 614

四、导汽管的布置 616

五、水冷壁管、下降管和导汽管管孔之间的截面比 616

六、安全附件、管道、阀门、仪表和附属设备的校核 616

第六节 锅炉改造实例 618

一、旧K型（现为SH型或HH型）锅炉改造一例 618

二、KZL4—13型锅炉改造一例 626

三、立式锅壳锅炉燃烧设备改造一例 629

附录 631

一、米制长度单位换算系数表附表1 631

二、米制面积单位换算系数表附表2 631

三、米制体积单位换算系数表附表3 631

六、工程单位换算表附表6 632

四、米制质量单位换算系数表附表4 632

五、不同温标间的换算关系附表5 632

七、压强（压力）与应力附表7 633

八、热和能单位换算表附表8 634

九、流率单位换算表附表9 634

十、水处理水质硬度换算表附表10 634

十一、市制单位与SI单位换算系数表附表11 634

十二、每平方米面积钢板重量附表12 635

十三、每米长钢管重量附表13 635

十四、每平方米传热面面积所需钢管重量附表14 635

十五、饱和蒸汽热力特性表（以压力为准）附表15 636

十六、过热蒸汽热力特性表（以压力为准）附表16 637

十七、水的特性表附表17 638

十八、焊缝射线和超声波探伤质量评定标准 639

主要参考资料 641

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