【精品】a01热工理论基础学习指导(第1章)

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1、0-1学习目标与要求1.了解能源概念及分类，热能及利用；2.了解火力发电厂的生产过程；3.了解热工基础研究的主要内容、特点及分析方法;4.了解热工基础课程在木专业屮的作丿IJ。0-2基本知识点一、能源、能量和热能的利用1.能源：为人类生产和生活捉供各种能量和动力的物质资源。常规能源有：煤、石油、天然气、水能和核能；新能源有：风能、A阳能、生物质能、海洋能等。这些能源中，除风能、水能、海洋能外，其它能源往往都需经过能量的转换，以热能形式加以利川。图0-1能源的转换与利用关系图燃料电池2.能量：指能

2、使物体产生某种变化的能力。能量有机械能、热能、电能、化学能和辐射能等多种形式。3.热能及利用热能：物质内部所有微观粒子作各种不规则热运动时所具有的能量。•直接利用：直接将热能用于加热、干燥和供暖等工艺过程和人们牛活中。•间接利用：将热能转换为机械能或电能的形式向人们提供动力。二、火力发电厂的生产过程1.火力发电厂的能量转换过程火力发电厂输入的是燃料的化学能，输出的是电能，在设备小完成以下能暈转换过稈:火电厂三大主机及作用：•锅炉:燃料化学能一蒸汽热能•汽轮机：蒸汽热能f机械能•发电机：机械能f电

3、能2.生产流程及主要系统（1）燃料燃烧及风烟系统•燃运系统：受卸装置一储煤设施一堆取料机一落煤斗一给煤机一输煤皮带（碎煤机和磁铁分离器）〜原煤斗•制粉系统：原煤斗一给煤机一磨煤机一粗粉分离器一细粉分离器一换向档板一煤粉仓一给粉机一一次风管一燃烧器一炉膛•风烟系统：炉膛一燃烧器一二次风道一「（风）吸风口一冷风道一送风机一暖风器一空预器一热风道一磨煤机一粗分器一细分器一排粉机一燃烧器一炉膛（烟）炉膛一屏过一对流过热器一再热器一省煤器一空预器一除尘器一引风机一烟囱一大气锅炉的给水先进入锅炉尾部的省煤器

4、，利用烟气的余热加热后进入汽包，再经炉墙外侧的下降管流入锅炉底部下联箱，而后进入炉脾内「11许多水管组成的水冷壁。水在水冷蹄内吸收炉膛的热量，被加热直到汽化，汽水混合物沿水冷壁再次进入汽包，经汽包内汽水分离器使汽和水分离。分离后的水又通过下降管进入水冷樂继续吸热汽化；而分离出的饱和蒸汽进入过热器，在过热器内继续吸热成为过热蒸汽。高压过热蒸汽经主蒸汽管道引到汽轮机，推动汽轮机转子，使汽轮机髙速旋转实现热能转换为机械能。在汽轮机内作功后的乏汽排入凝汽器，并在其屮冷却凝结成水（称为主凝结水）。汇集在凝

5、汽辭下部热水井中的主凝结水，用凝结水泵打入低压加热器，预热后再进入除氧器。在除氧器内除过氧的主凝结水成为锅炉的给水，借助给水泵升压后，经过高压加热器加热送入锅炉的省煤器，如此又重复上述过程。低压加热器、除氧器和高压加热器的加热汽源来自于汽轮机的抽汽。（3）发电机及电气系统：汽轮机带动发电机，利用切割磁力线感应原理，将原动机的机械能变为电能，再经电厂的变压设备将电能输送到电网。三、《热工基础》的主要内容及其在专业中的作用1.主要内容：本课程包括工程热力学和传热学两部分内容。（1）工程热力学：工程热

6、力学主要研究热能与机械能Z间转换的客观规律（热力学基本定律），分析工质的热力性质，应用热工基础理论研究热力过程和热力循环，并进一步探讨提高火电厂循环热效率的方法和途径。本部分包括绪论、热力学基本知识、热力学第一定律、理想气体的性质及基本热力过程、热力学第二定律、水蒸气、蒸汽的流动和蒸汽动力循环共八章内容。工程热力学的主要内容可归纳为三个方回：①热力学基本概念和基本定律；②工质的热力性质；③热力过程与热力循环。（2）传热学：传热学是研究热量传递规律的一门技术学科。主要以分析传热的三种基本方式为基础

7、，进一步研究实际设备的传热特点，以找出提高传热效果或减少传热损失的途径。木部分包括导热、对流换热、辐射换热、传热和换热器共五章内容。传热学的主要内容可归纳为四个方而：①导热；②热对流与对流换热；③热辐射和辐射换热；④传热过程与换热器。2.本课程在专业中的作用《热工基础》是“火电厂集控运行”、“热能与动力工程”、“热工检测与控制”等专业的一门专业技术基础课。火电厂中各种热力设备的设计、制造、安装、运行与检修都要用到该课程的基本理论，因而学好该课程将为学习锅炉、汽轮机、热力发电厂等专业课及毕业后从事

8、火电厂方面的技术工作奠定重要基础。第一章热力学基础知识1-1学习目标与要求1.掌握工质及热力系的概念，理解热力学分析中采用热力系的目的，掌握常用热力系（闭口系和开口系）的特点，会根据实际情况划定热力系（这一点可以在以后各章的习题中加以练习）；2.掌握状态参数的特性和三个基本状态参数（温度、压力及比体积）的热力学定义及其物理意义；掌握热力学温度与摄氏温度Z间的换算；掌握绝对压力、表压力及真空度的概念，会熟练地进行不同情况下的绝对压力的确定，会进行不同压力单位间的换算；掌握比体积与密度之间的关系；3