工业锅炉节能减排应用技术（第二版）

内容简介本书以工业锅炉节能减排为主线，从各个侧面论述了节能减排有关内容，突出科学性、先进性、实用性，理论联系实际，深入浅出，通俗易懂，图文并茂，并举以生动实例。
全书共分十一章，涵盖了工业锅炉安全与经济运行，燃煤锅炉强化燃烧技术，燃气锅炉节能，循环流化床锅炉洁净燃烧及洁净煤技术，水处理新技术，环保治理，供热系统节能减排先进实用技术，锅炉检验与修理以及工业锅炉自动控制技术。
本书可供能源管理人员、锅炉工程技术人员、环保科技人员、锅炉安全与检验专业人员、锅炉设计与修理维护人员、水处理工作者以及城镇供热系统人员阅读，也可作为大专院校师生的参考书和节能减排、环保与检验人员的培训教材。作者简介史培甫，天钢集团，教授级高工，从事锅炉工作几十年,有丰富的经验，担任多次课题组长。有发明专利和多次获奖经历。是天津市热能学会理事、天津市工业锅炉学会理事、天津市能源标准化委员会理事等。在国家及部级学术刊物上发表论文50余篇，科研成果20余项。参编过多部著作。并获得多次天津市科技工作者称号。目　　录**章 绪论 1
**节 节能减排是工业锅炉发展的基本方向 1
第二节 工业锅炉供热节能 2
一、工业锅炉供热系统的构成 2
二、供热系统节能潜力分析 2
三、技术节能与管理节能 3
四、工业锅炉供热技术节能领域 3
第三节 工业锅炉供热减排 3
一、工业锅炉供热污染 3
二、提高能源利用率 3
三、优化燃料结构和产业与产品结构 4
四、煤的洁净利用技术 4
参考文献 4
第二章 工业锅炉经济运行应用技术 5
**节 概述 5
一、工业锅炉经济运行的必要性 5
二、工业锅炉经济运行差距及其主要原因 5
三、工业锅炉经济运行及其主要内容 5
第二节 锅炉热效率 6
一、加强锅炉房管理 6
二、锅炉热平衡原理 6
三、对锅炉热效率的界定与剖析 7
四、工业锅炉热效率计算方法 9
第三节 锅炉负荷匹配 10
一、锅炉负荷率与经济运行的关系 10
二、热源必须与供热负荷匹配 10
三、合理选配锅炉容量,设置蒸汽蓄热器 11
第四节 燃烧调整,合理配风 14
一、合理配风与锅炉热效率的关系 14
二、空气系数的检测方法与剖析 16
三、工业锅炉合理配风的标志 18
第五节 排烟热损失 18
一、排烟热损失与锅炉热效率的关系 18
二、加强系统密封,大力降低漏风率 19
三、合理配置尾部受热面,回收烟气余热 20
四、保持受热面清洁,提高传热效率 21
第六节 燃煤锅炉降低灰渣含碳量 22
一、灰渣含碳量与经济运行的关系 22
二、加强燃煤管理工作 23
三、炉排横向均匀布煤,保持火床均衡 23
四、链条锅炉布煤方法沿革与评述 24
五、应用强化燃烧技术,促进燃煤加速燃尽 26
六、漏煤回烧与灰渣返烧 26
第七节 炉墙与管网保温 27
一、锅炉容量与表面散热损失的关系 27
二、炉墙结构合理,保温密封良好 28
三、炉墙及保温层的维修方法 28
四、管网保温层损坏与维修方法 29
五、炉墙、管道表面散热损失节能监测 30
第八节 合理控制排污率 30
一、锅炉排污率与经济运行的关系 30
二、排污方法的合理选择与控制 31
三、排污高温水的回收利用 32
四、应用反渗透水处理技术,彻底解决排污问题 33
第九节 锅炉辅机节电改造 33
一、辅机耗能与锅炉经济运行的关系 33
二、锅炉通风设备节电改造 34
三、锅炉水泵节电改造 36
参考文献 38
第三章 燃煤工业锅炉强化燃烧技术 39
**节 概述 39
一、燃烧基本概念 39
二、当前工业锅炉燃烧不良的原因 39
三、工业锅炉强化燃烧的主要途径 40
第二节 链条锅炉炉拱优化强化燃烧技术 40
一、链条炉排燃烧特性 40
二、炉拱特性与功能 42
三、炉拱优化原则、主要结构参数及细部结构 43
四、中拱强化燃烧机理和结构优化 46
五、燃用无烟煤、劣质煤、挥发分较高煤的炉拱特点 49
六、可调炉拱和卫燃带 52
七、炉拱构筑和新型材料的应用 55
第三节 链条锅炉配风强化燃烧技术 58
一、配风的基本概念与标志 58
二、链条炉排燃烧方式对配风的基本要求 58
三、改善横向配风均匀性的技术措施 59
四、典型配风结构 62
五、二次风的应用与强化燃烧 63
第四节 燃煤化学添加剂改善燃烧技术 65
一、化学添加剂应用效果 65
二、应用添加剂需注意的问题 66
第五节 膜法富氧强化燃烧技术 66
一、富氧燃烧的基本概念 66
二、富氧强化燃烧机理及应用效果 66
三、富氧燃烧的种类 67
四、膜法富氧制备工艺及设备 67
五、膜法富氧燃烧技术应用实例 68
参考文献 68
第四章 工业锅炉燃气(油)应用技术 69
**节 概述 69
一、燃气(油)工业锅炉的节能减排优势 69
二、我国燃气(油)工业锅炉的发展 70
三、燃气(油)的特性参数和分类 70
第二节 燃气(油)锅炉的结构及特点 73
一、燃气(油)锅炉的结构特点 73
二、立式锅炉 73
三、卧式锅炉 74
四、常压锅炉、相变锅炉 78
五、天然气冷凝锅炉 79
六、燃气(油)锅炉发展趋势 84
第三节 燃气(油)的燃烧机理与燃烧装置 84
一、燃烧化学反应式和减少燃烧产物污染原理 84
二、燃气燃烧机理与燃烧方式 85
三、燃油燃烧机理与燃烧方式 87
四、调风器与稳燃器 90
五、点火装置 91
六、碹口和炉膛 91
七、双燃料燃烧 91
八、一体式和分体式燃烧器 91
九、炼铁高炉煤气和炼钢转炉煤气的燃烧器与锅炉 92
第四节 炉前燃料供应系统 93
一、燃气锅炉供气系统 93
二、燃轻柴油锅炉供油系统 97
第五节 燃气(油)锅炉自动控制与调节 101
一、燃气(油)锅炉自动控制与调节概述 101
二、燃气(油)燃烧程序控制 102
三、燃气(油)锅炉燃烧系统自动报警与联锁保护 104
四、燃气(油)锅炉负荷调节 104
第六节 一体式和分体式燃烧器选型 107
一、一体式燃烧器选型 107
二、分体式燃烧器选型 110
第七节 燃气(油)锅炉安装、调试、运行与故障诊断处理 110
一、燃气(油)锅炉的安装注意重点 110
二、燃气(油)锅炉燃烧调试 112
三、燃气(油)锅炉燃烧系统的运行 113
四、燃烧安全 114
五、故障诊断处理的基本方法 116
六、故障诊断处理实例 117
第八节 天然气锅炉供热模式探讨 119
参考文献 121
第五章 循环流化床锅炉应用技术 122
**节 循环流化床锅炉的发展概况 122
一、国外循环流化床锅炉发展概况 122
二、国内循环流化床锅炉发展概况 124
第二节 循环流化床锅炉工作原理与特点 127
一、循环流化床锅炉的工作原理 127
二、循环流化床锅炉的特点 128
三、循环流化床锅炉的主要优势 129
四、循环流化床锅炉存在的一些问题 131
第三节 循环流化床锅炉燃烧装置的组成 131
一、炉膛 131
二、布风装置 132
三、气固分离装置 135
第四节 循环流化床锅炉节能减排功效与污染物的控制 139
一、硫氧化物的生成与控制 139
二、氮氧化物的生成与控制 142
三、循环流化床锅炉灰渣排放与除尘 145
第五节 循环流化床锅炉的辅助燃烧系统 146
一、燃煤供应系统 146
二、石灰石输送系统 148
三、风、烟系统 149
四、炉渣收集和处理设备 151
五、循环流化床锅炉烟气除尘 153
第六节 循环流化床锅炉运行与调节 155
一、循环流化床锅炉的冷态试验 155
二、循环流化床锅炉烘炉 157
三、循环流化床点火与启动 157
四、系统投入运行 159
五、循环流化床锅炉的运行调节 160
第七节 循环流化床锅炉的自动控制 161
一、燃烧控制方案及特点 162
二、对联锁保护装置的要求 163
参考文献 163
第六章 工业锅炉洁净煤与生物质能应用技术 164
**节 工业锅炉应用洗选煤技术 164
一、原煤洗选简介 164
二、工业锅炉燃用洗选煤节能减排功效 164
三、洗选煤存在问题与发展建议 165
第二节 工业锅炉动力配煤应用技术 165
一、动力配煤简述 165
二、动力配煤主要工艺流程 166
三、工业锅炉燃用动力配煤节能减排功效 166
四、优化动力配煤特性与配煤专家系统 167
五、动力配煤存在问题与发展建议 172
第三节 工业锅炉应用型煤技术 172
一、型煤技术简介 172
二、粉煤成型主要工艺 173
三、型煤特性与节能减排功效 173
四、型煤锅炉及其运行操作 175
五、型煤目前存在的主要问题与今后发展趋势 177
第四节 工业锅炉水煤浆应用技术 178
一、水煤浆应用情况简介 178
二、水煤浆制备工艺流程 178
三、水煤浆的特性 179
四、工业锅炉燃用水煤浆节能减排功效 180
五、水煤浆锅炉与运行操作 181
六、关于水煤浆发展前景的探讨 185
第五节 新型高效煤粉工业锅炉系统应用技术 186
一、小型煤粉锅炉开发研制成功,适合中国国情 186
二、小型煤粉锅炉结构及其燃烧原理 187
三、煤粉锅炉工艺流程与辅机配置 187
四、新型高效煤粉锅炉节能减排功效及其优势 188
五、煤粉锅炉运行操作与热平衡测试结果 189
六、节能分析与改进建议 189
第六节 生物质能有关应用技术 190
一、生物质固化加工技术 190
二、生物质用作锅炉燃料供热发电 190
三、生物质气化技术与用途 193
四、生物质能转换技术简介 197
参考文献 198
第七章 工业锅炉水处理应用技术 199
**节 天然水中的杂质及对锅炉的危害 199
一、水垢的形成 199
二、水垢的危害 200
三、悬浮状杂质的危害 200
四、胶体状杂质的危害 200
五、不良气体的危害 201
第二节 工业锅炉水质标准 201
一、工业锅炉水质新标准内容 201
二、工业锅炉水质主要指标评述 204
第三节 工业锅炉水质管理与监督 206
一、工业锅炉水质管理目的 206
二、工业锅炉水质管理范围 206
三、工业锅炉水质管理原则 206
四、工业锅炉水质管理监督 207
第四节 工业锅炉水处理技术 207
一、悬浮物和胶体杂质的清除 207
二、硬度的清除 208
三、硬度与含盐量的清除 210
四、锅内水处理方法 211
第五节 工业锅炉排污、除氧与停炉保护 213
一、工业锅炉排污 213
二、工业锅炉防腐 213
三、工业锅炉给水除氧 214
四、工业锅炉停炉保护与保养 215
第六节 工业锅炉反渗透水处理应用技术 218
一、简介 218
二、工业锅炉传统水处理方法的局限性 218
三、反渗透水处理原理与特性 219
四、反渗透水处理工艺与设备 219
五、传统钠法改用反渗透法应用实例 221
六、工业锅炉应用反渗透水处理的必要性与可行性 223
参考文献 224
第八章 工业锅炉污染物排放与环境保护 225
**节 环境污染形势与锅炉污染物的排放 225
一、我国环境空气污染现状与变化趋势 225
二、锅炉烟气污染物排放 225
三、燃煤锅炉产生的其他环境污染 228
第二节 空气环境污染的控制对策 229
一、大气污染的防治行动计划 229
二、清洁燃料的开发应用 231
三、开发高效、节能、低污染排放的燃烧设备 232
四、颁布实施新的锅炉大气污染物排放标准 232
第三节 烟气排放与总量控制方法 232
一、烟气中污染物总量排放核算方法 232
二、环境容量与总量控制 234
第四节 锅炉烟气污染物防治技术及其发展趋势 235
一、除尘技术的种类和性能 235
二、除尘器选用原则 236
三、工业锅炉烟气净化技术的发展方向 238
四、开展锅炉烟气污染物的深化治理技术 240
第五节 工业锅炉烟尘、二氧化硫、氮氧化物治理技术 241
一、多管旋风除尘器原理与结构 241
二、袋式除尘器 244
三、烟气脱硫技术 246
四、烟气脱硝技术 250
五、锅炉烟气超净化排放提效应用技术 253
六、锅炉房污水循环利用技术 254
七、固体废弃物的综合利用技术 255
第六节 锅炉烟气净化设备的选型、安装及运行管理 256
一、净化设备的选型、核定与评价 256
二、净化设备的安装、维护和日常管理 258
参考文献 260
第九章 工业锅炉供热节能应用技术 261
**节 热源与热媒的选择及其经济效益分析 261
一、工业锅炉供热任务与范围 261
二、供热系统热源的选择与经济效益分析 261
三、供热系统热媒的选择及对比分析 264
四、有机热载体炉供热与优势 265
第二节 热负荷的计算与确认 269
一、热负荷的分类与计算 269
二、热负荷的收集与确认 271
第三节 热力网 272
一、热力网简介 272
二、热力网分类 273
三、热力网布置与敷设 273
四、热水供热系统定压 275
五、热水热力网水力计算 279
六、热水管网的调试 280
七、降低供热系统水力失调 285
第四节 热力站 286
一、热力站的作用 286
二、热力站的分类 286
三、热力站的连接方式 287
四、热力站常见故障与处理 291
第五节 热力网监控应用技术 293
一、简介 293
二、热力网监控系统结构与功能 293
三、温度控制与调节 294
四、压力(流量)控制与调节 295
第六节 生产供热与节能减排应用技术 297
一、生产供热分类与特点 297
二、余热资源分类与回收方法 298
三、余热资源回收技术 298
四、蒸汽凝结水回收利用 299
第七节 余热回收热能转换装置 302
一、热管装置 302
二、热泵装置 303
三、预热器装置 306
四、余热锅炉装置 312
参考文献 316
第十章 工业锅炉安全运行与检验及其修理 317
**节 工业锅炉各种事故现象判断与应对措施 317
一、缺水事故与满水事故处理与应对措施 317
二、超压事故处理与应对措施 319
三、汽水共腾事故处理与应对措施 319
四、锅炉爆管事故处理与应对措施 320
五、过热器管爆管事故处理与应对措施 321
六、省煤器管爆破事故处理与应对措施 321
七、空气预热器管损坏事故处理与应对措施 322
八、二次燃烧与烟气爆炸事故处理与应对措施 323
九、水冲击事故处理与应对措施 323
十、炉吼处理与应对措施 325
十一、炉墙损坏处理与应对措施 325
十二、热水锅炉汽化处理与应对措施 326
十三、锅炉爆炸事故处理与防止措施 326
第二节 工业锅炉停炉与停炉保养 327
一、正常停炉 327
二、紧急停炉 328
三、停炉保养 328
第三节 工业锅炉检验 329
一、锅炉检验的重要意义 329
二、检验工具 329
三、检验方法 329
四、锅炉检验前的准备工作 330
五、锅炉检验的内容和重点部位 331
第四节 工业锅炉损坏与修理 332
一、概述 332
二、锅炉修理工艺 333
三、锅炉受压元件的损坏与修理 351
参考文献 367
第十一章 工业锅炉自动控制技术 368
**节 工业锅炉自动控制的必要性、可行性及其优势 368
一、工业锅炉自动控制的必要性 368
二、工业锅炉自动控制的可行性 369
三、工业锅炉自动控制的优势 369
第二节 工业过程控制基本概念 370
一、基本概念 370
二、调节规律 370
第三节 基本调节系统简介 372
一、单参数调节系统 372
二、前馈-反馈调节系统 372
三、串级调节系统 372
第四节 锅炉控制回路的应用 373
一、蒸汽锅炉锅筒水位的控制方法 373
二、燃烧过程自动控制系统 374
三、燃烧产物中烟气含氧量的控制 376
四、炉膛负压控制 377
五、联锁保护措施 377
六、手/自动无扰操作 377
第五节 控制系统功能概述 378
一、过程控制系统的质量指标 378
二、集散控制系统概述 378
三、DCS的体系结构 378
四、DCS的特点 379
五、现场控制站 380
六、现场控制站的功能 380
七、操作员站及工程师站 381
第六节 检测仪表分类与安装 382
一、检测仪表的功能与发展趋势 382
二、自控仪表基础知识 383
三、常用的热工仪表及安装 383
四、仪表盘功能 388
第七节 主要施工方法及技术措施 388
一、DCS系统的安装调试 388
二、DCS系统软件调试 388
第八节 工业锅炉自动控制的应用 390
一、系统概述 390
二、锅炉房控制系统配置 391
三、锅炉主要参数采集点 392
四、主要操作画面 393
五、HC900控制器介绍 394
六、SCADA系统功能描述 399
参考文献 403
附录 锅炉大气污染物排放标准 404