烧煤的燃气--蒸气联合循环装置

烧煤的燃气--蒸气联合循环装置 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:清华大学出版社
作者:焦树建
出品人:
页数:214
译者:
出版时间:1995-11
价格:18.00
装帧:平装
isbn号码:9787302014669
丛书系列:
图书标签:
  • 燃气轮机
  • 蒸气轮机
  • 联合循环
  • 热力发电
  • 煤粉锅炉
  • 能源工程
  • 电力系统
  • 热力学
  • 节能技术
  • 发电厂
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具体描述

内容提要

烧煤的燃气蒸汽联合循环是“煤的洁净燃烧”技术中最令人瞩目和最有发展前途的新型发电方式,

它们的供电效率有望达到(42-46)%,而排气污染情况能够满足NSPS的严格要求,预计在21世纪初

将获得较为广泛的应用。

本书在详细介绍整体煤气化联合循环(IGCC),增压流化床联合循环(PFBC-CC)和常压流化床联合

循环(AFBC-CC)宏观工作特性的基础上,用作者研究获得的理论,深入分析了常规的余热锅炉型联合

循环以及上述三大类型烧煤的联合循环的性能指标及其发展趋势和影响因素的关系,并揭示了各种方

案的优缺点和发展中必须解决的关键技术。通过对具体示例的计算,还介绍了这些联合循环参数优化选

择的问题。

书中还对烧煤的联合循环的关键部套和系统,如:增压流化床锅炉、煤的气化炉,脱硫和除尘设备与

系统、燃气轮机和余热锅炉的工作原理与特性要求作了系统的介绍。

本书可供大专院校动力工程和发电专业的师生,和相应专业的工程技术人员使用和参考。

《锅炉设计与应用实践》 内容简介 本书是一部聚焦于现代工业锅炉系统,尤其是面向高效率、低排放要求的先进热能设备设计、运行与维护的专业技术著作。全书紧密结合当前能源结构转型和环保法规日趋严格的背景,深入剖析了各类工业锅炉从基础理论到工程应用的完整技术链条。 第一部分:锅炉热力学与流体力学基础 本部分奠定了理解复杂锅炉系统所需的理论基石。详细阐述了蒸汽热力学过程的修正与优化,包括湿蒸汽区的特性分析及过热蒸汽参数对循环效率的影响。在流体力学方面,重点探讨了燃烧室内部的气流组织、火焰稳定机制以及烟气在受热面上的流动阻力计算与优化,特别关注了高速流体对传热壁面的冲刷效应。引入了先进的数值模拟方法(如CFD),用于预测燃烧效率和污染物生成。 第二部分:先进燃烧技术与污染物控制 本章是本书的核心技术板块之一。系统介绍了煤粉锅炉、流化床锅炉以及新型低氮氧化物(Low-NOx)燃烧器的设计原理与应用。详细解析了分级燃烧、再燃烧(Reburning)技术在抑制热力型NOx生成中的作用机理。针对硫氧化物(SOx)和颗粒物(PM)的控制,深入探讨了干法、半干法脱硫工艺(如喷雾干燥法)的反应动力学、吸收剂选择与循环利用效率。对于生物质和废弃物耦合燃烧的特性变化,提供了专门的章节进行分析。 第三部分:受热面设计与材料科学 受热面的设计直接决定了锅炉的热效率和长期可靠性。本书详述了对流、辐射传热壁面的设计规范,包括水冷壁的布置、对流管束的几何优化以达到最佳的烟气速度分布。材料科学部分着重于高温、高压环境下特种合金钢的选择与应用,分析了蠕变、氧化、硫化腐蚀的机理,并介绍了先进的表面防护技术,如热障涂层在提高管材寿命方面的应用案例。 第四部分:蒸汽参数提升与汽轮机匹配 本部分关注如何通过提高蒸汽参数来突破传统热效率瓶颈。探讨了超超临界(USC)锅炉的技术要求,包括对给水温度、蒸汽温度和压力的严苛控制。详细分析了锅炉出口蒸汽品质对汽轮机叶片侵蚀的影响,以及再热蒸汽系统在提高循环效率中的热力学贡献。同时,讨论了锅炉与汽轮机在负荷变化时的动态特性匹配,确保系统稳定运行。 第五部分:运行控制、监测与故障诊断 本书提供了全面的锅炉运行管理策略。覆盖了从启动、并网到正常运行、停炉的各个阶段的控制逻辑。重点阐述了分布式控制系统(DCS)在实现精确燃料配比、风量调节和炉膛负压控制中的应用。针对污染物在线监测系统(CEMS)的数据采集与校准,以及基于实时数据的健康管理(PHM)技术,如振动分析和红外测温,用于早期预警设备故障,如受热面泄漏和积灰堵塞。 第六部分:工业余热回收与节能技术 在追求极致能效的背景下,本章聚焦于锅炉系统以外的能源综合利用。详细介绍了省煤器、空气预热器和蒸汽发生器(HRSG)的优化设计,以及烟气余热回收用于低温热水制备或吸收式制冷的技术路线。深入分析了利用锅炉排烟中的潜热进行蒸汽吹管加热、提高给水温度的工程实例。 本书特色: 本书的编写基于大量的工程实例数据和最新的行业标准,理论深度与工程实用性兼备。它不仅是锅炉设计工程师和热力系统分析师的案头参考书,也是电力、化工、冶金等行业热能管理人员提升专业技能的优秀教材。通过对先进燃烧技术和材料科学的整合论述,本书旨在指导读者设计出更高效、更环保、更可靠的工业热能供应系统。

作者简介

焦树建,1933年出生,

1955 年毕业于清华大学动

力机械系,同年留校任教至

今。现为清华大学教授,校研

究生培养工作委员会委员,

清华大学学报编委,热能工

程系学术委员会副主任,北

京市工程热物理学会燃烧专

业委员会委员。毕业后一直

从事燃气轮机、燃烧理论与

技术以及燃气-蒸汽联合循

环方面的教学和科研工作。

获全国第一届科技大会科研

成果奖。巳出版《燃气轮机》

和《燃气轮机燃烧室》专著两

部,编写了《燃烧设备数值计

算的理论基础》等教学讲义

六种,在学术会议和杂志上

发表论文50余篇。

目录信息

目录
第一章 绪论
§1-1 我国的能源资源及其利用概况
§1-2 我国环境污染的现状
§1-3 我国发电设备的现状
§1-4 联合循环的概念及其发展现状
第二章 几种典型的燃气-蒸汽联合循环方案的简介
§2-1 常规的烧油或烧气的燃气-蒸汽联合循环方案
§2-2 程氏双流体循环方案
§2-3 整体煤气化燃气-蒸汽联合循环方案(IGcC)
§2-4 烧煤的增压流化床燃气-蒸汽联合循环方案(FFBC-CC)
§2-5 烧煤的常压流化床燃气-蒸汽联合循环方案(AFBC-CC)
第三章 常规的余热锅炉型燃气-蒸汽联合循环性能的理论分析
§3-1 热效率与功比率计算关系式的推导
§3-2 各种参数的选择问题
§3-3 各种参数对ηNccf和ηNcc影响关系的分析
§3-4 有补燃和无补燃的联合循环特性的比较
第四章 烧煤的增压流化床燃气-蒸汽联合循环性能的理论分析
§4-1 热效率与功比率计算关系式的推导
§4-2 各种参数对ηNcc影响关系的分析
§4-3 各种参数的选择问题
§4-4 计算示例
第五章 烧煤的第二代PFBC-CC性能的理论分析
§5-1 热效率与功比率计算关系式的推导
§5-2 各种参数对ηNcc影响关系的分析
§5-3 各种参数的选择问题
§5-4 计算示例
第六章 烧煤的常压流化床燃气-蒸汽联合循环性能的理论分析
§6-1 概述
§6-2 AFBC-CC热效率与功比率计算关系式的推导
§6-3 第二代AFBC-cC热效率与功比率计算关系式的推导
§6-4 关于开发第二代AFBC-CC方案的某些看法
第七章 烧煤的整体煤气化燃气-蒸汽联合循环性能的理论分析
§7-1 热效率与功比率计算关系式的推导
§7-2 各种参数对ηNcc影响关系的分析
§7-3 各种参数的选择问题
§7-4 计算示例
第八章 对几种烧煤的燃气-蒸汽联合循环工作特性的综合分析
§8-1 概 述
§8-2 综合比较与分析
§8-3 关键技术
§8-4 若干结论
第九章 增压流化床锅炉
§9-1 概 述
§9-2 流化床燃烧技术的特点
§9-3 P200型PFBC炉
§9-4 P800型PFBC炉
§9-5 若干调试经验
§9-6 第二代PFBC CC中使用的炭化炉与CPFBC炉
第十章 在整体煤气化联合循环中使用的煤气化炉
§10-1 IGCC发电系统对煤气化炉的要求
§10-2 煤气化炉的技术特性指标
§10-3 煤气化过程的化学反应特征
§10-4 喷流床气化炉
§10-5 固定床气化炉
§10-6 流化床气化炉
§10-7 几种气化炉工作特性的比较
§10-8 气化炉煤气成份的预测
§10-9 气化炉后煤气显热的回收系统
第十一章 烧煤的联合循环中的脱硫和除尘设备
§11-1 概 述
§11-2 PFBC-CC和第二代PFBC-CC中的脱硫和除尘设备
§11-3 IGCC中的脱硫和除尘设备
§11-4 高温除尘和脱硫设备
第十二章 在烧煤的燃气-蒸汽联合循环中使用的燃气轮机
§12-1 概 述
§12-2 适用于IGCC方案的燃气轮机
§12-3 适用于PFBC-CC方案的燃气轮机
§12-4 适用于AFBC-CC方案的燃气轮机
第十三章 在联合循环中采用的余热锅炉
§13-1 在联合循环中采用的余热锅炉的特点与要求
§13-2 余热锅炉设计时节点温差和接近点温差的选择问题
§13-3 几种实用的联合循环用余热锅炉的汽水发生系统
§13-4 余热锅炉设计中需要考虑的其他一些问题
第十四章 烧煤的燃气-蒸汽联合循环的经济性评估
§14-1 概 述
§14-2 经济指标及其计算方法
§14-3 有关烧煤的联合循环经济指标的若干数据
§14-4 展 望
参考文献
· · · · · · (收起)

读后感

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用户评价

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这本书的价值,我认为体现在它对“可持续性”和“前瞻性”的平衡把握上。尽管书名带着“烧煤”的字样,这似乎暗示着某种传统能源的叙事,但实际上,作者非常着重地探讨了如何利用先进的煤气化技术(IGCC的理念渗透其中),将传统燃料的污染降到最低,同时最大化其热值输出。我记得其中有一章专门对比了传统的直燃煤电厂与这种联合循环装置在污染物排放控制上的巨大差异,那组数据对比触目惊心。作者没有回避煤炭作为能源的局限性,而是将这种联合循环装置定位为能源转型过程中的一个“关键桥梁技术”。阅读时,我脑海中不断浮现出各种复杂的化学反应式和污染物转化路径,作者对脱硫、脱硝过程的集成描述,让我认识到,即便是“烧煤”,也可以通过精巧的工程设计达到环保的极致要求,这是一种对现有资源的尊重与最大化利用的智慧体现。

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总体来说,《烧煤的燃气--蒸气联合循环装置》这本书带给我的震撼,是一种对复杂系统工程艺术的敬畏。它成功地将高能耗、高污染的传统能源利用方式,通过巧妙的循环设计,提升到了一个全新的效率和环保标准。这本书的叙事是“技术驱动型”的,它不依靠宏大的叙事或情感渲染,而是完全依赖于严谨的物理定律和精密的工程实现来证明其价值。对于任何从事能源、化工或机械设计领域的人士来说,它都是一本值得反复翻阅的案头参考书。它让我深刻体会到,真正的创新往往不是发明全新的东西,而是在既有技术框架内,通过极致的集成和优化,实现性能的跃迁。合上书本时,我脑海中回荡的,是高效能转换带来的巨大工业潜力,以及那种对精确控制的深深着迷。

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这本厚重的书籍,光是书名就带着一股工业时代的粗粝感和技术探索的严谨性,我得承认,最初被吸引,是抱着一种对“烧煤”与“燃气”这种看似矛盾的组合如何共存的强烈好奇心。《烧煤的燃气--蒸气联合循环装置》的封面设计朴实无华,没有任何花哨的渲染,仿佛直接从某个老旧的工程手册里抽出来的一样,这反而让我对内容的专业性有了更高的期待。我原以为它会是那种枯燥的理论堆砌,但翻开第一页,作者那种对技术细节的执着和对系统优化的不懈追求,立刻抓住了我。书中对于流体力学、热力学定律在实际装置中的应用阐述得极其透彻,特别是关于如何精确控制煤气化过程中的温度和压力,以确保后续燃气轮机的高效运行,那部分的分析简直是教科书级别的范本。对于一个非本专业的读者来说,理解那些复杂的工艺流程图和热平衡计算确实需要花费一番功夫,但作者巧妙地穿插了一些历史背景和工程实例,使得冰冷的技术语言变得有血有肉,让人仿佛置身于那个轰鸣作响的发电厂房之中,亲眼见证着能源转化的奇迹。这本书绝不仅仅是一本操作指南,更像是一部关于如何将多种不相容的技术元素完美融合,以追求极致能效的“工业哲学”著作。

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阅读体验上,这本书的排版和图示设计着实考验了我作为读者的专注力。它不是那种迎合大众读者的轻松读物,而是实打实的工程师手册风格。大量的流程图、P&ID(管道及仪表流程图)占据了大量篇幅,虽然有时需要对照着目录和附录才能完全理解某个阀门的具体作用,但正是这种详尽,才保证了信息的准确性和可追溯性。我特别喜欢作者在章节末尾设置的“工程挑战回顾”小节,它不像教科书那样给出一个标准答案,而是提出几个实际运行中遇到的棘手问题,并引导读者思考最优解,这种互动式的提问方式极大地激发了我的批判性思维。它强迫我从一个旁观者的角度,切换到设计者的角色,去思考材料的抗疲劳性、密封件的寿命,以及长期运行中的腐蚀问题,这些都是书本理论之外的,真正决定工程成败的关键要素。

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说实话,当我深入阅读到关于“蒸气”环节的部分时,我开始感受到作者在结构编排上的独到匠心。这本书的逻辑链条非常清晰,它没有一上来就抛出联合循环的复杂架构,而是像剥洋葱一样,一层层揭开其技术内核。关于蒸汽轮机与燃气轮机之间的热能耦合,作者采用了非常细腻的笔触进行描述,尤其是对余热锅炉(HRSG)的设计理念的探讨,简直是神来之笔。它详尽地剖析了不同负荷条件下,如何通过精密的旁路和分流系统来优化蒸汽参数,确保无论是重载还是低谷时段,整个系统的热效率都能维持在一个令人赞叹的水平。我尤其欣赏作者对“动态响应”的关注,现代电网对电力波动的反应要求极高,书中对于快速启停和负荷调节的控制策略分析,远超出了我预期的深度,这显示了作者不仅精通静态热力学,更对实际工程运行中的非稳态过程有着深刻的洞察力。读完这部分,我感觉自己仿佛接受了一次高级的能源系统集成工程师的培训,对如何实现能源的“吃干榨净”有了全新的理解。

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