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第一章 电厂锅炉热力介质物性参数1

第一节 空气和烟气物性参数1

一、密度2

二、平均定压比热3

三、导热系数、运动黏度和普朗特数6

四、空气含湿量8

五、空气和烟气的焓10

第二节 水和水蒸气参数11

一、热力学参数计算原理11

二、热力学参数计算方法12

第三节 介质参数计算软件化20

一、空气、烟气和煤的物性20

二、水和水蒸气的参数计算21

参考文献24

第二章 电厂锅炉入炉煤质软测量系统25

第一节 煤的元素成分和发热量26

一、煤的化学成分26

二、煤的元素分析28

三、煤的工业分析29

四、煤的发热量30

第二节 煤元素组成的统计规律32

一、煤的化学结构及相似性32

二、煤元素组成规律的数据挖掘33

三、煤燃烧时，元素成分间表现出的关系——煤质因子47

四、燃料特性系数49

五、根据元素分析计算煤的发热量50

第三节 煤燃烧化学计算51

一、煤燃烧过程元素平衡51

二、煤完全燃烧所需的空气及生成的烟气57

三、煤燃烧生成的烟气成分和煤质成分之间的联系62

第四节 锅炉入炉煤成分和发热量在线测量67

一、基于烟气成分分析的煤质监测模型67

二、其他设备和系统的煤质方程77

三、几种不同的煤质测量模型及求解实例83

四、配直吹式制粉系统的电厂锅炉入炉煤质监测的灰分校正方法95

第五节 基于虚拟样本的锅炉煤质测量不确定度评定100

一、采用虚拟测量样本评定锅炉效率不确定度101

二、煤质测量系统的不确定度评定107

第六节 测量数据校正及应用115

一、冗余测量系统测量数据校正116

二、发电厂锅炉给水流量、入炉煤量和发热量的数据校正117

三、基于数据校正的锅炉减温水阀门泄漏诊断121

参考文献123

第三章 锅炉飞灰未燃尽碳含量预测计算125

第一节 煤焦颗粒燃尽速率计算126

一、单个球形颗粒燃烧简化模型126

二、煤粉颗粒群的燃尽速率计算129

三、不同煤种的煤焦颗粒群燃烧速率差异131

第二节 炉膛传热计算132

一、零维模型传热计算132

二、炉膛分区段传热计算137

第三节 颗粒在炉膛内的燃烧的简化处理139

一、煤焦在炉膛和实验室条件下燃烧环境的差异139

二、颗粒在炉膛内的燃烧模型140

三、颗粒群的表示141

四、氧浓度沿火焰的变化143

五、颗粒的停留时间144

六、颗粒燃烧温度145

七、未燃尽碳含量及燃烧效率145

第四节 实际运行锅炉飞灰未燃尽碳含量预测计算146

一、飞灰含碳量-炉膛出口氧量变化特性146

二、采用煤的工业分析预测不同煤种燃尽特性152

三、炉膛分区段热力计算中引入煤焦颗粒燃烧模拟157

参考文献173

第四章 电厂锅炉运行优化方法及应用174

第一节 锅炉热经济性表示方法174

一、物质平衡174

二、GB 10184—88锅炉热效率计算179

三、ASME PTC4.1锅炉热效率计算185

第二节 锅炉耗差分析190

一、锅炉效率集中表达式190

二、直接变量变化对锅炉效率的影响193

三、直接变量的煤耗影响分析196

四、锅炉效率误差分析197

第三节 不同容量机组的运行经济性201

一、降低机组供电煤耗潜力分析201

二、机组供电煤耗率202

第四节 新投产锅炉的启动调试207

一、燃烧系统的设计特点207

二、风量标定试验209

三、磨煤机运行调整210

四、燃烧器二次风和分级风配比211

五、存在问题分析215

第五节 锅炉经济运行氧量确定216

一、机组变氧量运行优化模型217

二、应用实例218

第六节 基于统计分析的电厂锅炉性能建模与优化226

一、系统性能建模及优化226

二、应用实例234

第七节 锅炉燃烧器区域风量和粉量分配优化243

一、人工神经网络建模和遗传算法问题243

二、双人工神经网络建模及有约束的遗传算法优化245

三、实际应用247

四、小结263

第八节 钢球磨煤机运行特性建模和优化264

一、物料粉碎研究应用264

二、基于数据挖掘的磨煤机粉碎过程建模265

三、模型检验270

四、运行特性分析和粉碎效率优化270

五、数据挖掘技术进一步推广应用273

第九节 消除大容量低NOx切向燃煤锅炉烟温偏差试验273

一、切向燃烧的技术发展273

二、超临界压力锅炉低NOx燃烧系统275

三、消除烟温偏差的现场试验278

四、烟温偏差控制的进一步研究282

参考文献282

第五章 超临界压力直流锅炉炉膛蒸发受热面监测286

第一节 炉膛蒸发受热面超温泄漏实例286

一、炉膛蒸发受热面布置286

二、水冷壁超温和泄漏实例287

第二节 超临界压力直流锅炉蒸发受热面传热预测291

一、炉膛蒸发受热面传热预测方法291

二、系数A的确定方法293

三、蒸发受热面传热预测及应用296

第三节 蒸发受热面对流和辐射耦合传热计算300

一、传热方程301

二、根据受热面运行数据确定灰污特性参数303

三、计算实例305

第四节 炉膛热流量分布309

一、概述309

二、一台300MW锅炉变负荷运行热流量分布测试309

三、采用低NOx燃烧器时炉膛热流量分布316

四、炉膛热流量分布数据拟合方法317

第五节 炉膛蒸发受热面壁温监测方法323

一、蒸发管工质参数分布323

二、蒸发管工质参数分布解328

三、蒸发管工质参数分布简化计算333

四、蒸发管壁温监测和预报337

五、超临界压力直流锅炉煤质在线测量345

六、超临界压力锅炉蒸发受热面壁温监测预报系统355

参考文献361

第六章 自然循环汽包炉蒸发回路静态数学模型364

第一节 自然循环原理365

第二节 蒸发回路数学模型及求解366

一、条件与假设366

二、模型导出367

三、模型的变量分析及求解374

参考文献380

第七章 回转式空气预热器的传热、泄漏和变形382

第一节 考虑轴向导热的回转式预热器传热模型385

一、数学模型385

二、数值方法389

三、传热计算及试验验证390

四、小结394

第二节 周向和轴向泄漏的耦合计算395

一、泄漏流动网络396

二、旁路泄漏流向398

三、控制方程399

四、实际应用401

五、小结402

第三节 三分仓回转再生式空气预热器漏风设计计算模型403

一、三分仓回转空气预热器泄漏流动404

二、回转空气预热器漏风设计模型406

三、计算实例411

四、小结415

第四节 三分仓回转式空气预热器泄漏和传热耦合模型及应用416

一、泄漏模型417

二、阻力计算418

三、传热模型418

四、联合求解419

五、实际应用419

六、小结425

第五节 回转式空气预热器转子径向隔板热弹性变形模型426

一、径向隔板的热弹性变形模型427

二、算例430

三、小结433

参考文献434

第八章 流量均匀分配436

第一节 均匀分流、变节距多孔配水管436

一、概述436

二、多孔分配管分配特性离散模型437

三、均匀分流、变节距分配孔设计438

四、一台锅炉汽包配水管改造设计441

第二节 电厂锅炉并联送粉管道阻力平衡444

一、概述444

二、纯气流阻力计算445

三、带粉气流阻力计算446

四、送粉管道总阻力计算及节流孔板设计448

五、纯气流状态并联管风速的不平衡调整法451

参考文献453