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第1篇　概论1

第1章　我国的电力工业现状3

1　我国电力工业发展3

1.1 2001～2005年电力生产概述3

1.2 2010～2020年需电量预测3

1.3 2010年及2020年发电装机容量预测3

2　能源利用4

2.1　我国能源资源概况4

2.2　能源供需平衡情况4

3　火电设备产业结构调整4

第2章　火力发电厂综述5

1　火力发电厂的主要类型5

1.1　按燃料构成分5

1.2　按设备类型分5

1.3　按终端产品分5

1.4　按运行方式分5

1.5　按功能性质分5

1.6　按冷却方式分5

2　火力发电厂的技术现状5

2.1　超临界、超超临界火电机组5

2.2　燃气轮机及燃气—蒸汽联合循环机组5

2.3　整体煤气化燃气—蒸汽联合循环机组（IGCC）6

2.4　循环流化床锅炉（CFB）6

2.5　热电联产机组6

2.6　大型空冷机组6

2.7　内燃机电站6

3　火力发电厂的主要技术经济指标6

3.1　可靠性指标6

3.2　煤耗指标7

3.3　经济性指标7

3.4　大气污染物排放指标8

3.5　耗水指标8

3.6　占地指标8

第3章　火力发电工程建设10

1　火力发电工程规划和设计10

1.1　电源规划10

1.2　电源项目的核准10

1.3　火力发电项目的设计11

2　火力发电项目的建设条件11

2.1 自然条件11

2.2　外部条件12

2.3　环境影响12

2.4　电力系统12

2.5　热力规划12

2.6　交通运输12

3　项目建设的组织管理13

3.1　国内外常用的管理方式13

3.2　国内通常管理方式13

4　招标管理13

4.1　招标方式13

4.2　招标组织13

4.3　招投标程序13

4.4　招标必须具备的基本条件14

4.5　招投标法律责任14

5　设备招投标14

5.1　招标范围14

5.2　主机招标必须具备的条件14

5.3　编制招标文件14

5.4　资格审查15

5.5　投标15

5.6　开标15

5.7　评标15

5.8　定标16

6　其他招标16

6.1　设计招标16

6.2　施工招标16

6.3　监理招标16

6.4　调试招标16

7　工程建设16

7.1　施工16

7.2　启动调试17

7.3　性能试验、达标投产和竣工验收17

8　环境保护17

8.1 目前环境保护要求18

8.2　环境保护措施18

8.3　水土保持20

8.4　绿化20

8.5　节水20

第4章　火力发电工程发展动向22

1　发展趋势22

2　进一步提高机组蒸汽初参数22

3　发展大容量循环流化床锅炉（CFB）22

4　发展燃气—蒸汽联合循环机组22

5　建设整体煤气化燃气—蒸汽联合循环（IGCC）示范电站23

6　燃料电池23

7　大型空冷发电机组23

8　大容量热电联产机组23

9　发展火力发电环保技术装备23

第2篇　火力发电厂设计25

第1章　概述27

1　总则27

1.1　火力发电厂设计在工程建设中的重要作用27

1.2　火力发电厂设计的指导思想及总的要求27

1.3　火力发电厂的主要类型27

1.4　设计手段及发展趋势27

1.5　火力发电厂设计各主要阶段的划分28

2　初步可行性研究阶段29

2.1　初步可行性研究的作用和任务29

2.2　初步可行性研究报告的编制依据29

2.3　初步可行性研究的主要工作步骤29

2.4　初步可行性研究阶段的主要工作内容29

3　可行性研究阶段30

3.1　可行性研究的作用和任务30

3.2　可行性研究报告的编制依据30

3.3　可行性研究的主要工作步骤30

3.4　可行性研究阶段的主要工作内容31

4　初步设计阶段33

4.1　初步设计的作用和任务33

4.2　初步设计的编制依据33

4.3　初步设计的主要工作步骤33

4.4　初步设计阶段的主要工作内容33

5　施工图阶段34

5.1　施工图设计的作用和任务34

5.2　施工图的编制依据34

5.3　施工图设计的主要工作步骤34

5.4　施工图设计阶段的主要工作内容35

6　施工配合阶段35

6.1　施工配合的作用和任务35

6.2　施工配合的主要工作步骤35

7　竣工图阶段36

7.1　竣工图的作用和任务36

7.2　竣工图的编制依据36

7.3　竣工图阶段的主要工作步骤36

7.4　竣工图的主要工作内容36

8　设计回访总结阶段36

9　项目后评价阶段37

9.1　项目后评价的作用和任务37

9.2　项目后评价的编制依据37

9.3　项目后评价的主要工作步骤37

9.4　项目后评价基本原则及分析方法37

9.5　项目后评价报告的主要编制内容37

10　火力发电厂核准程序40

10.1　项目核准制及核准程序40

10.2　核准制对可行性研究工作的要求41

10.3　项目申请报告与可行性研究报告的联系与区别41

10.4　项目申请报告的主要内容41

第2章　厂址选择与总图运输43

1　厂址选择43

1.1　厂址选择的主要原则43

1.2　厂址选择的主要内容43

1.3　厂址方案技术经济论证44

2　总体规划44

2.1　总体规划的主要原则44

2.2　厂址选择与总体规划设计实例44

3　厂区总平面布置44

3.1　厂区总平面布置主要原则44

3.2　厂区总平面布置主要内容44

3.3　厂区总平面布置设计实例46

4　厂区竖向布置52

4.1　厂区竖向布置主要原则52

4.2　厂区竖向布置方式53

4.3　厂区防排洪设施53

5　厂区管线规划与设计56

5.1　厂区管线规划与设计主要原则56

5.2　厂区管线分布56

5.3　厂区管线敷设方式56

6　交通运输57

6.1　铁路运输57

6.2　公路运输57

6.3　水路运输57

6.4　带式运输58

7　环境与绿化59

7.1　厂区环境与绿化设计要点59

7.2　绿化布置59

8　施工组织设计及“五通一平”59

8.1　施工组织设计大纲59

8.2 “五通一平”设计60

第3章　锅炉及其附属系统62

1　锅炉容量参数和形式62

1.1　燃料的适应性62

1.2　锅炉炉型选择63

1.3　锅炉和汽轮机的匹配63

2　锅炉点火助燃系统63

2.1　点火及助燃油系统63

2.2　点火助燃系统的主要设备64

3　燃料制备系统64

3.1　煤粉制备系统64

3.2　循环流化床锅炉燃料制备系统68

3.3　燃油系统68

3.4　燃气系统68

4　烟气、空气系统69

4.1　烟风系统主要设备69

4.2　空气动力计算70

5　锅炉辅助系统70

5.1　汽包锅炉排污系统70

5.2　直流锅炉的启动系统70

6　烟气脱硫系统71

6.1　烟气脱硫系统类型71

6.2　烟气脱硫系统和设备71

7　烟气脱硝系统73

7.1　烟气脱硝系统类型73

7.2　烟气脱硝系统和设备74

8　除灰渣系统75

8.1　除灰渣系统设计任务及原则75

8.2　气力输送系统76

8.3　水力输送系统77

8.4　机械除灰渣系统78

8.5　厂外输送方式79

8.6　除灰渣系统的控制要求79

9　烟风煤粉管道设计计算79

9.1　管道选择79

9.2　管道的膨胀及补偿计算79

9.3　管道附件选择和计算79

9.4　管道异形件优化选型80

9.5　管道支吊架80

第4章　汽轮机及其附属系统81

1　汽轮机的容量、参数和类型选择81

1.1　容量81

1.2　汽轮机类型和参数确定81

1.3　汽轮机主要性能要求81

2　主蒸汽、再热蒸汽和旁路系统82

2.1　系统功能及范围82

2.2　系统设计准则82

2.3　系统说明82

3　凝结水系统85

3.1　系统功能及范围85

3.2　系统设计准则87

3.3　系统说明87

4　给水系统88

4.1　系统功能及范围88

4.2　系统设计准则88

4.3　系统说明88

5　抽汽系统90

5.1　系统功能及范围90

5.2　系统设计准则90

5.3　系统说明90

6　辅助蒸汽系统92

6.1　系统功能及范围92

6.2　系统设计准则92

6.3　系统说明92

7　加热器疏水及放气系统94

7.1　系统功能及范围94

7.2　系统设计准则94

7.3　系统说明94

8　凝汽器抽真空系统97

8.1　系统功能及范围97

8.2　系统说明97

9　冷却水系统97

9.1　系统功能及范围97

9.2　系统设计准则101

9.3　系统说明101

10　管道设计101

10.1　管道设计有关标准101

10.2　管道应力计算102

10.3　管道支吊架103

11　供热机组及供热系统105

11.1　热负荷和供热机组选择105

11.2　供热系统105

第5章　发电机及其相关系统106

1　发电机106

1.1　发电机分类106

1.2　发电机主要参数选择106

1.3　发电机励磁系统106

2　电气主接线系统107

2.1　电气主接线功能107

2.2　电气主接线的设计原则107

2.3　主接线系统设备选型108

2.4　主接线系统设备布置112

2.5　绝缘配合、过电压保护及防雷接地114

3　厂用电系统116

3.1　厂用电系统功能116

3.2　厂用电系统设计准则116

3.3　厂用电系统的设备选择及布置119

4　电气控制、保护及自动装置121

4.1　电气控制121

4.2　继电保护122

4.3　安全自动装置123

5　电缆线路设施123

5.1　电缆线路设计123

5.2　电缆选型123

5.3　电缆防火124

6　照明系统125

6.1　照明设计要求125

6.2　绿色照明125

7　厂内通信125

7.1　生产管理通信125

7.2　生产调度通信125

第6章　仪表和控制126

1　总则126

2　控制原则及控制系统总体设计126

2.1　控制原则和自动化水平126

2.2　单元机组控制126

2.3　辅助车间控制127

2.4　信息化和厂级自动化127

2.5　全厂自动化系统的总体结构127

3　控制室和电子设备室布置127

3.1　控制室127

3.2　集中控制室127

3.3　电子设备室131

4　检测、仪表和执行机构131

4.1　过程变量及其测量仪表131

4.2　检测和仪表系统设计131

4.3　检测仪表及执行机构简述133

5　分散控制系统（DCS）应用133

5.1　分散控制系统概貌133

5.2 DCS应用有关问题134

5.3　DCS应用技术发展135

6　监视、操作和报警136

6.1　监视和操作手段136

6.2　DCS的监视、操作和报警功能136

6.3　常规仪表、后备手操和报警137

6.4　工业电视监视137

7　模拟量控制137

7.1　模拟量控制品质指标137

7.2　模拟量控制设计准则138

7.3　机组协调控制138

7.4　锅炉模拟量控制138

7.5　汽轮机和发电机辅助设备模拟量控制139

8　开关量控制和联锁、保护140

8.1　开关量控制和联锁、保护含义140

8.2　顺序控制系统140

8.3　保护141

9　主要专用仪表控制设备和系统141

9.1　汽轮机数字电液控制系统（DEH）141

9.2　汽轮机紧急跳闸系统（ETS）142

9.3　汽轮机本体监测仪表（TSI）142

9.4　锅炉燃烧器火焰检测系统142

9.5　汽轮发电机组振动监测和故障诊断系统142

9.6　给水泵汽轮机数字电液控制系统和紧急跳闸系统142

9.7　锅炉吹灰器控制系统143

9.8　锅炉炉管泄漏监测系统143

9.9　火灾检测报警系统143

9.10　其他专用仪表控制设备和系统143

10．辅助车间控制143

10.1　辅助车间范围和特点143

10.2　辅助车间控制原则和控制系统143

10.3　辅助车间控制系统联网144

11　厂级自动化系统144

11.1　厂级自动化概念144

11.　2厂级自动化系统功能144

11.3　厂级自动化系统结构145

12　仪表和自动设备安装145

12.1　电缆和接线145

12.2　仪表管路安装145

12.3　就地仪表安装和布置145

12.4　防护措施146

13　电源和气源146

13.1　电源类别及用途146

13.2　电源系统设计147

13.3　气源系统147

14　联合循环发电厂仪表和控制147

14.1　控制原则及控制系统总体方案147

14.2　燃气轮机—汽轮机控制系统148

14.3　联合循环机组分散控制系统148

第7章　主厂房布置149

1　总则149

1.1　主厂房布置设计的前提条件149

1.2　主厂房布置的主要设计要求149

2　燃煤发电厂主厂房布置150

2.1　主厂房组成150

2.2　布置要求150

2.3　布置参考示意图151

2.4　主要参考数据151

3　燃气轮机发电厂主厂房布置158

3.1　主厂房组成158

3.2　布置要求、形式及描述158

3.3　布置参考示意图158

3.4　主要参考数据165

4　燃油、燃气发电厂主厂房布置165

4.1　主厂房组成165

4.2　布置要求165

5　维护检修165

5.1　燃煤、燃油、燃气机组165

5.2　燃气轮机机组166

第8章　运煤系统167

1　总则167

1.1　设计任务及范围167

1.2　主要设计原则167

2　卸煤装置167

2.1　铁路运输卸煤装置167

2.2　水路运输卸煤168

2.3　公路运输卸煤169

2.4　坑口电厂带式输送机运输169

3　贮煤设施171

3.1　露天、封闭贮煤场及煤场设备171

3.2　筒仓171

4　筛分破碎设备174

4.1　筛分设备174

4.2　破碎设备174

5　带式输送机174

5.1　普通带式输送机174

5.2　特殊带式输送机174

5.3　带式输送机检测、保护装置174

6　给煤设备及配煤设备175

6.1　给煤设备175

6.2　配煤设备175

7　辅助设备和设施175

7.1　入厂、入炉煤计量175

7.2　除铁器175

7.3　采制样装置175

7.4　起重设备175

7.5　石灰石系统175

7.6　清扫系统175

8　运煤系统控制要求175

第9章　水工设施及系统176

1　水源、水量及水质176

1.1　水源种类176

1.2　发电厂各系统水量及水质要求176

1.3　各类水源的选择及认可177

2　水务管理177

2.1　全厂水务管理177

2.2　水量平衡177

2.3　耗水指标要求177

2.4　主要节水措施178

3　冷却水系统选择及布置178

3.1　冷却水系统的分类及选择178

3.2　冷却水系统及水工建筑物布置178

3.3　冷却水系统冷端优化计算179

3.4　冷却水系统恒定流和瞬变流水力计算179

4　取、排水及输水设施179

4.1　地表水取、排水设施179

4.2　地下水取水设施183

4.3　再生水取水183

4.4　煤矿疏干水取水183

5　冷却设施及设备183

5.1　冷却方式183

5.2　冷却塔183

5.3　冷却塔结构设计基本要求及材料184

5.4　水面冷却184

6　发电厂净化站184

6.1　净化设施种类、选型和处理能力的确定184

6.2　净化设施的工艺流程和布置185

6.3　净化处理构筑物185

7　生产、生活给排水185

7.1　生产、生活给水系统185

7.2　工业废水、生活污水系统186

7.3　雨水排水系统186

8　厂外灰渣（含脱硫石膏）输送系统187

8.1　厂外灰渣输送方式187

8.2　水力灰渣管线选择及敷设方式187

8.3　干除灰道路187

9　贮灰场188

9.1　贮灰场形式及选址188

9.2　湿贮灰场188

9.3　干贮灰场189

10　消防189

10.1　电厂建（构）筑物的火灾危险性分类及其耐火等级189

10.2　电厂厂区总平面布置190

10.3　电厂建（构）筑物的安全疏散和建筑构造191

10.4　电厂消防给水、灭火设施191

10.5　火灾自动报警、消防设备控制195

10.6　采暖、通风和空气调节系统的消防设计196

10.7　电厂消防供电及照明196

第10章　水处理系统及设备197

1　水的特性及火力发电厂水处理的重要性197

1.1　水的特性197

1.2　火力发电厂水处理的重要性及用水水质197

1.3　火力发电厂水处理设计及应遵循的主要标准197

2　水的预处理198

2.1　系统选择198

2.2　水的混凝、澄清、过滤处理系统198

2.3　水的混凝、澄清、过滤处理设备198

2.4　膜过滤技术及应用199

3　水的预脱盐199

3.1　反渗透预脱盐199

3.2　海水预脱盐（海水淡化）200

4　锅炉补给水处理202

4.1　系统选择和处理容量的确定202

4.2　锅炉补给水离子交换处理202

4.3　锅炉补给水电除盐（EDI）处理203

5　汽轮机组的凝结水精处理204

5.1　目的及处理系统204

5.2　凝结水处理工艺204

5.3　机组凝结水处理系统的设备配置204

6　热力系统的化学加药处理205

6.1　加药处理的目的205

6.2　给水化学工况及加药系统的设置205

6.3　炉水校正处理205

7　热力系统水汽质量监测205

8　冷却水处理205

8.1　电厂冷却水系统的特点及处理要求205

8.2　循环冷却水处理206

8.3　冷却水中的杀生处理207

8.4　凝汽器管材及选择207

9　热网补给水及回水处理207

9.1　处理的目的及原则207

9.2　热网补给水处理系统207

9.3　回水处理系统208

10　工业废水处理208

10.1　工业废水处理的目的及原则208

10.2　电厂工业废水及处理方法208

11　氢气站208

11.1　氢气系统及容量的确定208

11.2　电厂氢气系统设计及设备配置208

11.3　氢气质量监测仪表209

11.4　氢气站的布置209

12　水处理系统控制209

13　化学试验室209

第11章　建筑、结构与暖通210

1　总则210

2　建筑210

2.1　主厂房布置210

2.2　主厂房内部交通210

2.3　采光211

2.4　屋面及防水排水211

2.5　主厂房造型212

2.6　主厂房防火设计212

2.7　其他生产建筑212

2.8　辅助、附属及生活建筑214

2.9　厂区景观设计215

3　结构215

3.1　基本要求215

3.2　荷载216

3.3　主厂房结构217

3.4　地基与基础218

3.5　动力机器基础220

3.6　烟囱、烟道220

3.7　其他生产建（构）筑物221

4　采暖通风与空气调节223

4.1　采暖223

4.2　通风224

4.3　空气调节225

4.4　除尘及真空清扫227

4.5　新技术、新设备应用展望228

第12章　环境保护、劳动安全与职业卫生230

1　环境保护230

1.1　总则230

1.2　环境空气污染防治措施231

1.3　水污染防治措施232

1.4　噪声治理措施232

1.5　贮灰场污染防治措施232

1.6　煤场污染防治措施232

1.7　固体废弃物综合利用233

1.8　环境保护投资估算与环境保护管理、监测233

1.9　水土保持233

2　劳动安全与职业卫生234

2.1　劳动安全设计234

2.2　职业卫生设计238

第13章　技术经济241

1　建设预算编制办法241

1.1　编制要求241

1.2　估算、概算、预算的内容组成241

1.3　建设预算的编排次序241

1.4　建设预算的编制规则241

1.5　初步可行性研究、可行性研究投资估算的编制242

1.6　初步设计概算的编制242

1.7　施工图预算的编制243

2　项目及费用性质划分办法243

2.1　费用性质划分243

2.2　项目划分244

3　电力建设项目经济评价办法245

3.1　适用范围245

3.2　财务分析方法245

4　控制工程造价办法245

4.1　限额设计245

4.2　限额设计参考造价指标246

第14章　空冷发电厂248

1　概述248

1.1　空冷发电技术的特点248

1.2　空冷系统的适用性248

2　空冷发电厂厂址选择及厂区规划的特殊要求248

2.1　厂址选择248

2.2　总平面布置时要注意的问题249

3　空冷汽轮机及其热力系统249

3.1　空冷汽轮机的特点249

3.2　空冷汽轮机的功率及背压的选择249

3.3　空冷汽轮机热力系统的特点250

4　主厂房布置250

4.1　锅炉房和煤仓间布置250

4.2　汽机房布置250

4.3　参考布置简介251

4.4　主要参考数据251

5　空冷系统及设备251

5.1　空冷系统的选择251

5.2　空冷机组的冷端优化251

5.3　直接空冷系统的流程、设备和布置252

5.4　混合式凝汽器间接空冷系统的流程、设备和布置253

5.5　表面式凝汽器间接空冷系统的流程、设备和布置254

参考文献255

第3篇　锅炉257

第1章　锅炉总体设计、燃料、物质平衡与热平衡259

1　概述259

1.1　锅炉设备的工作过程259

1.2　锅炉的类别、参数及型号259

2　锅炉总体设计260

2.1　锅炉总体设计的基本程序260

2.2　锅炉成套设计的基本原则261

3　燃料261

3.1　燃料的成分及其特性261

3.2　燃料的成分分析基准和换算262

3.3　燃料灰渣的成分及其特性263

3.4　我国煤的分类265

3.5　煤质的特种分析及判别指数267

3.6　液体与气体燃料269

3.7　燃料特性对锅炉设计和运行的影响270

4　物质平衡与热平衡271

4.1　空气量和烟气量的计算271

4.2　锅炉的空气平衡273

4.3　过量空气系数的选择和测量274

4.4　空气和烟气焓的计算275

4.5　完全燃烧方程式275

4.6　锅炉的热平衡275

第2章　燃烧设备280

1　炉膛与燃烧器280

1.1　设计的基本要求280

1.2　燃烧器的形式与布置280

1.3　燃烧方式的选取281

1.4　炉膛热力特性参数的选择281

1.5　主要炉膛热力特性参数计算式282

1.6　大型煤粉锅炉燃烧性能保证值的确定283

2　直流煤粉燃烧器的设计283

2.1　直流煤粉燃烧器概述及特点283

2.2　水平浓淡分离燃烧器285

2.3 WR型燃烧器286

2.4　PM燃烧器286

2.5　中心十字风燃烧器286

2.6　其他燃烧器（钝体燃烧器、船形燃烧器、双通道自稳式燃烧器）287

3　煤粉旋流燃烧器288

3.1　旋流燃烧器的特点288

3.2　旋流燃烧器的旋流强度288

3.3　煤粉旋流燃烧器的设计原则与结构简述288

3.4　煤粉旋流燃烧器的煤种适应性289

3.5　煤粉旋流燃烧器的运行289

3.6　主要新型煤粉旋流燃烧器简介290

4 W型火焰燃烧技术293

4.1　适用范围293

4.2　设计原则294

4.3 W型火焰燃烧方式的煤粉燃烧器294

5　低NOx的燃烧技术296

5.1　燃烧过程NOx的生成机理296

5.2　控制排放量的方案与措施296

5.3　我国大型煤粉锅炉NOx排放水平298

6　油燃烧器298

6.1　油枪喷嘴298

6.2　配风器299

6.3　炉前油系统300

7　气体燃烧器300

7.1　气源参数和气体燃烧器的选择300

7.2　炉前燃气系统301

7.3　气体燃烧的安全守则301

8　液态排渣炉的燃烧设备302

8.1　液态排渣的选取条件302

8.2　液态排渣炉的燃烧设备302

9　燃煤锅炉的点火系统303

9.1　煤粉锅炉的点火燃料及方式303

9.2　点火器容量和点火系统容量的合理选择304

9.3　点火器形式304

9.4　常规点火器的布置方式304

第3章　除渣设备305

1　除渣设备的基本要求和分类305

2　除渣设备的布置方式305

2.1　集中布置方式305

2.2　分散布置方式305

2.3　集中与分散联合布置方式306

3　除渣方式306

3.1　干式除渣方式306

3.2　湿式除渣方式306

4　碎渣机309

4.1　辊式碎渣机309

4.2　冲击式碎渣机310

5　除渣设备容量的确定311

第4章　蒸发系统312

1　锅炉循环方式、基本原理及其特点312

1.1　自然循环锅炉312

1.2　控制循环锅炉313

1.3　直流锅炉314

1.4　复合循环锅炉315

2　蒸发受热面热负荷分配317

2.1　炉膛壁面局部热负荷的计算方法317

2.2　沿炉膛高度方向热负荷的确定319

3　回路设计原则与主要设计参数选择319

3.1 自然循环回路设计原则与主要参数的选择319

3.2　控制循环回路主要设计原则与参数选择322

3.3　其他循环方式（低循环倍率）回路设计特点与方法325

3.4　下部倾斜围绕、上部一次上升回路主要参数选择325

4　蒸发系统的结构特点326

4.1　水冷壁的类型与管屏结构特点326

4.2　折焰角的功能、结构尺寸与支吊形式327

4.3　壁式再热器（或壁式过热器）与水冷壁的连接形式328

4.4　下降管的布置形式及其利弊分析328

5　汽包、分离器及其附件329

5.1　汽包与分离器的主要作用329

5.2　汽包附件的结构与作用329

第5章　过热器和再热器331

1　过热器和再热器的作用与分类331

1.1　过热器和再热器的作用331

1.2　过热器和再热器的分类331

1.3　过热器和再热器设计应考虑的主要因素331

2　结构形式331

2.1　对流过热器和再热器的结构形式331

2.2　半辐射过热器和再热器的结构形式333

2.3　辐射过热器和再热器的结构形式334

2.4　过热器和再热器定位结构334

3　过热器和再热器的汽温特性和调节方式336

3.1　过热器和再热器的汽温特性336

3.2　蒸汽温度调节方式338

4　过热器和再热器的热偏差340

4.1　热偏差与热偏差系数的定义340

4.2　减小热偏差的措施341

5　对流过热器和再热器的积灰与结渣、磨损和高温腐蚀341

5.1　对流过热器和再热器的积灰与结渣341

5.2　对流过热器和再热器的磨损342

5.3　过热器和再热器的高温腐蚀342

第6章　省煤器345

1　省煤器的作用与形式345

1.1　省煤器的作用345

1.2　省煤器的形式345

2　布置方式及结构形式345

2.1　布置方式346

2.2　结构形式347

3　省煤器设计347

3.1　设计数据选取348

3.2　省煤器的设计计算348

4　鳍片管式省煤器350

4.1 H型鳍片管式省煤器350

4.2　螺旋鳍片管省煤器351

第7章　空气预热器353

1　空气预热器的作用与分类353

1.1　空气预热器的作用353

1.2　空气预热器的分类和优缺点353

1.3　预热器形式的选定353

1.4　预热器的单级和双级布置353

2　预热器运行中出现的几个问题354

2.1　低温腐蚀354

2.2　堵灰355

2.3　磨蚀355

2.4　火灾355

2.5　振动356

3　管式空气预热器356

3.1　列管式空气预热器356

3.2　列管式空气预热器主要参数的选择356

3.3　热管式空气预热器357

4　风罩回转再生式空气预热器358

4.1　结构358

4.2　风罩回转式预热器的被替代359

5　受热面回转再生式空气预热器359

5.1　容克式预热器的工作原理359

5.2　容克式预热器的主要设计规范360

5.3　预热器性能计算方法363

5.4　预热器性能测试方法364

5.5　受热面回转式预热器的结构364

5.6　预热器控制漏风率的原理和手段368

第8章　锅炉构架、炉墙及管道保温、膨胀密封和支吊装置370

1　锅炉构架370

1.1　构架选型及设计原则370

1.2　荷载组合与统计371

1.3　静力分析374

1.4　梁的设计374

1.5　柱的设计375

1.6　桁架设计377

1.7　连接设计377

1.8　节点设计379

1.9　刚性梁380

2　炉墙及管道保温381

2.1　炉墙的作用、分类和管道保温381

2.2　敷管炉墙和管道保温结构382

2.3　炉墙材料385

2.4　炉墙传热和管道保温计算387

3　膨胀密封和支吊装置387

3.1　锅炉的热膨胀387

3.2　锅炉的密封389

3.3　锅炉的支吊装置391

第9章　锅炉用钢材395

1　锅炉受压元件对钢材的要求395

1.1　设计和运行的要求395

1.2　制造工艺的要求396

2　锅炉用钢的冶金质量397

2.1　化学成分397

2.2　短时力学性能397

2.3　低倍组织397

2.4　金相组织397

2.5　钢材的纯净度和回火脆性398

2.6　无损检测398

3　锅炉受压元件材料的选择和应用398

3.1　钢管材料398

3.2　锅炉管件材料的选择和应用399

3.3　汽包材料401

3.4　汽包材料的选择和应用406

第10章　锅炉计算407

1　热力计算407

1.1　热力计算的方法和任务407

1.2　炉膛热力计算407

1.3　对流受热面的传热计算424

2　水动力计算430

2.1　水动力计算的基础部分430

2.2　自然循环锅炉的水循环计算432

2.3　直流锅炉的水动力计算435

2.4　控制循环锅炉的水动力计算437

3　受热面热偏差及金属壁温计算439

3.1　基本计算公式440

3.2　屏间及管间流量偏差440

3.3　屏间及管间热负荷偏差442

3.4　同屏（片）各管受热面的不均匀性443

3.5　过热器和再热器的热偏差计算444

3.6　减小过热器和再热器热偏差的方法444

3.7　受热面金属壁温计算445

3.8　过热器、再热器金属壁温在线监测447

4　强度计算447

4.1　受压元件强度447

4.2　系统强度451

5　通风计算453

5.1　通风计算的目的及通风方式453

5.2　基本原理和计算公式453

5.3　摩擦阻力计算454

5.4　横向冲刷管组的阻力454

5.5　局部阻力计算455

5.6　锅炉烟气侧阻力计算456

5.7　锅炉空气侧阻力计算457

5.8　引风机和送风机的选择458

第11章　锅炉可靠性460

1　锅炉可靠性设计的意义460

2　锅炉可靠性分析的常用术语及定义460

2.1　锅炉可靠性常用术语460

2.2　锅炉可靠性分析的时间术语定义460

3　锅炉可靠性特征量的计算公式460

4　锅炉可靠性薄弱环节的分析方法461

4.1　可靠性薄弱环节统计的基本公式461

4.2　火电机组可靠性薄弱环节统计的统计公式461

4.3　锅炉可靠性薄弱环节的统计公式461

4.4　锅炉部件可靠性薄弱环节的统计公式461

5　锅炉部件可靠性的分析方法461

5.1　指数分布461

5.2　正态分布461

5.3　对数正态分布462

5.4　威布尔分布462

5.5　锅炉部件可靠性特征量的计算公式462

6　锅炉部件和系统可靠性设计的计算模型462

6.1　锅炉承压部件的可靠性计算模型462

6.2　锅炉非承压部件的可靠性计算模型464

6.3　锅炉系统的可靠性设计的计算模型464

7　计算实例463

第12章　典型亚临界压力锅炉466

1 300MW自然循环锅炉466

1.1　锅炉参数466

1.2　燃料情况466

1.3　锅炉基本性能466

1.4　燃烧与制粉系统467

1.5　除渣方式468

1.6　炉膛与水循环系统468

1.7　汽包与内部装置468

1.8　过热器和再热器468

1.9　省煤器470

1.10　空气预热器470

1.11　热膨胀、密封与炉墙470

1.12　自动控制与监控470

1.13　锅炉构架470

1.14　锅炉运行470

1.15　锅炉停运471

1.16　锅炉主要热力数据汇总471

2 600MW控制循环锅炉471

2.1　总体布置特点471

2.2　炉膛与蒸发系统471

2.3　炉水循环泵及其冷却水系统472

2.4　汽包与内部装置473

2.5　过热器和再热器473

2.6　省煤器474

2.7　空气预热器474

2.8　燃烧系统474

2.9　燃烧典型烟煤时锅炉的主要数据475

参考文献476

第4篇　汽轮机477

第1章　汽轮机总体设计479

1　概述479

1.1　汽轮机的发展479

1.2　提高机组经济性479

1.3　提高自动化水平480

1.4　汽轮机总体设计的主要任务480

2　汽轮机分类及型号编制方法480

2.1　汽轮机分类480

2.2　汽轮机型号的编制方法481

3　蒸汽参数、容量系列与规范482

3.1　蒸汽参数、容量系列482

3.2　背压的选择482

3.3　转速483

3.4　汽轮机工况的定义483

3.5　机电炉参数容量的匹配483

4　配汽、启动和运行方式483

4.1　汽轮机运行与设计要求483

4.2　汽轮机的配汽方式484

4.3　启动方式484

4.4　启动方式对旁路容量的要求485

4.5　运行方式485

5　汽轮机总体结构485

5.1　机组热膨胀及支承—滑销系统485

5.2　汽轮机的汽缸486

5.3　转子与轴系487

5.4　轴承及轴承座形式487

5.5　汽轮机汽、水、油管系及本体辅助系统488

5.6　汽轮机与凝汽器的接口488

5.7　汽轮机与发电机的接口488

5.8　地震对汽轮机设计的要求488

6　给水泵驱动方式的选择488

6.1　给水泵容量的配置488

6.2　给水泵的驱动方式489

6.3　汽轮机驱动的给水泵组489

第2章　热力循环490

1　基本热力循环490

1.1　理想循环（朗肯循环）490

1.2　实际循环490

1.3　影响循环效率的主要因素491

2　给水回热循环491

2.1　工作原理491

2.2　循环热经济性492

2.3　给水加热器492

2.4　给水回热循环主要参数的选择492

3　中间再热循环493

3.1　工作原理493

3.2　循环热经济性493

3.3　循环参数对热经济性的影响493

4　热力系统及热平衡计算494

4.1　典型机组的热力系统494

4.2　热平衡计算494

第3章　通流部分热力设计499

1　通流设计的一般方法499

2　级的热力设计499

2.1　级的热力计算499

2.2　级的热力特性参数选择502

2.3　级的结构要素503

2.4　双列级的设计特点503

2.5　模型级法的设计和计算504

3　多级汽轮机通流部分热力设计504

3.1　原始数据504

3.2　通流部分内效率估算504

3.3　调节级选型和焓降确定505

3.4　末级排汽面积选择505

3.5　中间级组设计505

3.6　焓降分配与级数确定505

3.7　通流部分详算506

第4章　汽轮机变工况507

1　汽轮机变工况的概念507

1.1　变工况定义507

1.2　变工况原因507

1.3　变工况分类507

1.4　工况自变量、特性量与变工况特性507

1.5　变工况与设计工况在计算上的区别与联系507

1.6　变工况计算的目的507

2　汽轮机通流变工况507

2.1　通流变工况的共性507

2.2　叶栅变工况508

2.3　级变工况510

2.4　级组变工况510

2.5　整机通流变工况511

3　汽轮机装置变工况512

3.1　装置各主要环节变工况512

3.2　装置变工况特性曲线514

4　汽轮机热力修正曲线514

4.1　热力修正曲线定义514

4.2　修正曲线的主要用途514

4.3　修正曲线的绘制与使用方法515

4.4　典型修正曲线515

5　变工况中的强度核算工况515

5.1　隔板核算工况515

5.2　动叶片核算工况515

5.3　推力轴承核算工况515

6　特殊变工况对汽轮机的影响516

6.1　回热加热器的停运工况516

6.2　通流结垢与缺损运行工况516

6.3　缺级运行工况517

6.4　小容积流量工况517

6.5　纯凝汽式机组改造为供热机组517

第5章　通流部分气动设计518

1　叶型与叶栅518

1.1　叶型518

1.2　叶栅518

1.3　叶栅的能量损失519

1.4　叶栅出汽角519

1.5　叶栅几何参数对叶栅损失和出汽角的影响520

1.6　气动参数对叶栅损失和出汽角的影响520

1.7　叶栅损失与级效率的关系521

2　汽轮机级的气动设计522

2.1　径向平衡方程522

2.2　简单径向平衡方程的求解522

2.3　完全径向平衡方程的求解523

2.4　控制涡流设计524

2.5 N-S方程及数值求解526

3　进、排汽缸的气动设计528

3.1　排汽缸的几何参数及气动性能528

3.2　排汽缸的设计方法529

4　气动试验530

4.1　平面叶栅试验530

4.2　环形叶栅试验530

4.3　单级、多级空气汽轮机试验530

4.4　蒸汽汽轮机试验531

4.5　流场测量531

第6章　动叶片532

1　叶片的结构形式532

1.1　叶片工作部分532

1.2　动叶叶根532

1.3　动叶顶部532

1.4　连接件及其连接形式533

1.5　特殊的叶片结构533

2　动叶片强度计算533

2.1　叶片拉应力计算533

2.2　蒸汽弯曲应力计算533

2.3　叶片偏心弯曲应力计算534

2.4　叶根及轮缘应力计算534

2.5　围带、铆钉头、拉筋应力计算536

3　叶片振动536

3.1　激振力及振型536

3.2　等截面叶片的固有频率537

3.3　变截面叶片的固有频率538

3.4　长叶片的弯扭联合振动538

3.5　叶片工作状态时频率修正538

3.6　叶片的调频及方法539

4　叶片动应力计算540

4.1　单只叶片动应力540

4.2　叶片组动应力540

4.3　影响动应力的几个因素540

5　末级长叶片的特点541

5.1　末级长叶片的开发541

5.2　末级长叶片的设计要求和方法541

5.3　末级长叶片设计中的几个特殊问题541

5.4　有限元方法在末级长叶片设计中的应用542

5.5　末级长叶片的种类和结构特点542

6　叶片材料和安全系数542

6.1　叶片材料542

6.2　安全系数和许用应力542

6.3　蒸汽弯应力的限制543

7　叶片振动强度安全准则543

7.1　国内常用的叶片振动强度安全准则543

7.2　其他的叶片振动强度安全准则543

第7章　转子与轴系545

1　转子结构545

1.1　转子设计时需要考虑的问题545

1.2　转子的典型结构及特点545

1.3　转子结构设计546

1.4　转子的支撑方式547

2　叶轮强度和振动547

2.1　叶轮强度计算基础547

2.2　套装叶轮装配过盈量和应力分析547

2.3　用有限元法进行叶轮强度分析548

2.4　叶轮振动548

3　转子强度548

3.1　转子强度分析应考虑的主要问题549

3.2　转子应力的有限元计算549

3.3　转子疲劳分析和考核549

3.4　转子断裂力学分析和考核550

4　联轴器551

4.1　刚性联轴器551

4.2　半挠性联轴器551

4.3　特殊形式的联轴器551

4.4　联轴器设计中必须考虑的几个问题551

5　轴系的动态特性552

5.1　计算模型简化552

5.2　轴系找中曲线计算552

5.3　轴系临界转速计算553

5.4　轴系不平衡响应计算553

5.5　轴系稳定性计算553

5.6　轴系扭振计算553

5.7　轴系动态特性的考核554

5.8　轴系动态特性的影响因素554

5.9　轴系振动计算实例555

6　转子部件材料和许用应力557

6.1　转子部件材料557

6.2　许用应力和安全系数558

第8章　轴承、轴承座、盘车装置559

1　轴承559

1.1　汽轮机径向轴承559

1.2　汽轮机推力轴承563

1.3　轴承材料567

2　轴承座568

2.1　轴承座的典型结构568

2.2　轴承座的设计原则569

2.3　轴承座的刚性569

3　盘车装置570

3.1　盘车装置的结构570

3.2　盘车电动机容量的确定571

4　高压顶轴油装置572

第9章　汽缸、隔板、持环、喷嘴组、汽封573

1　汽缸573

1.1　汽缸设计的基本要求573

1.2　汽缸结构573

1.3　进汽接管和抽汽、排汽流道575

1.4　汽缸内零件的支承和汽缸推拉装置576

2　汽缸强度计算577

2.1　高中压汽缸577

2.2　低压汽缸强度和刚度579

2.3　疲劳分析580

2.4　汽缸弹性有限元强度分析580

2.5　材料和许用应力580

3　汽缸安装位置的稳定性581

3.1　汽缸稳定性准则581

3.2　汽缸稳定性分析581

4　隔板、持环、喷嘴组581

4.1　隔板的结构和强度581

4.2　持环的结构和强度计算583

4.3　喷嘴组584

4.4　材料584

5　汽封585

5.1　汽封的结构形式585

5.2　端汽封（轴封）、隔板汽封和叶片汽封585

5.3　设计要求和间隙选择586

5.4　材料586

第10章　本体阀门与管道587

1　阀门与管道的功能与类型587

1.1　阀门结构的分类587

1.2　阀门的功能分类587

1.3　汽轮机本体管道分类588

2　阀门结构588

2.1　升降式阀门588

2.2　摇板式阀门590

2.3　蝶阀590

3　阀门的性能设计590

3.1　阀门的密封性能591

3.2　阀门的关闭性能591

3.3　阀门的流动性能591

3.4　阀门的泄漏损失592

3.5　其他性能指标593

4　阀门的强度分析593

4.1　阀盖的计算593

4.2　阀壳的计算594

4.3　阀杆的计算594

4.4　阀门支架的计算594

4.5　弹簧的计算595

5　本体管道的设计595

5.1　管道接口力与力矩的计算595

5.2　管道接口应力的计算596

5.3 中低压连通管设计596

6　材料选择597

第11章　汽轮机控制、监测与保护系统599

1　汽轮机控制系统的要求和形式599

1.1　不同类型汽轮机控制系统的要求599

1.2　汽轮机控制系统的几种主要形式599

1.3　控制系统基本原理及常用的专业名词术语599

2　汽轮机数字电液控制系统600

2.1　数字电液控制系统的特点、组成和功能600

2.2　电气控制系统601

2.3　液压伺服系统602

2.4 DEH控制方式和汽轮机启动运行602

2.5 DEH与DCS一体化设计603

3　汽轮机安全监测系统603

3.1　汽轮机安全监测系统及其发展603

3.2　汽轮机轴系各参数监测604

3.3　汽轮机TSI安全监测仪表的组成604

4　汽轮机保护系统605

4.1　液压遮断保护系统605

4.2　汽轮机危急遮断系统ETS605

4.3　某600MW机组ETS典型停机项目605

第12章　汽轮机辅助系统606

1　汽轮机油系统及装置606

1.1　汽轮机油系统的供油方式606

1.2　不同供油方式效率的比较606

1.3　汽轮机油系统设备简介606

1.4　汽轮机油系统的清洁度和冲洗608

1.5　汽轮机油的油质要求608

2　汽轮机汽封系统608

2.1　汽封系统的分类608

2.2　自密封汽封系统组成、运行及要求609

2.3　汽封系统控制站610

2.4　汽封系统管道管径的选择及布置610

2.5　汽封加热器611

2.6　汽封系统抽气设备611

2.7　汽封系统调节阀612

3　汽轮机疏水系统612

3.1　典型疏水系统612

3.2　疏水系统设计导则613

3.3　疏水系统管道连接及布置614

3.4　疏水系统阀门614

第13章　寿命与可靠性615

1　寿命与可靠性的特征量615

1.1　汽轮机寿命特征量615

1.2　汽轮机可靠性特征量615

2　汽轮机寿命设计615

2.1　低周疲劳寿命设计615

2.2　蠕变寿命设计616

2.3　寿命设计判据616

3　调峰与寿命管理617

3.1　调峰机组性能要求617

3.2　调峰对汽轮机寿命的影响617

3.3　寿命损耗监测与寿命管理618

4　可靠性统计分析619

4.1　汽轮机可靠性的统计分析619

4.2　汽轮机零部件可靠性的统计分析620

5　可靠性设计622

5.1　可靠性设计程序622

5.2　可靠性设计的要点623

5.3　汽轮机零部件可靠性设计概述623

第14章　强度设计基础625

1　基于弹性应力分析的强度625

1.1　主应力表达式、摩尔圆与应力应变转换计算625

1.2　平面应力和平面应变状态625

1.3　常用的热应力关系式625

2　基于弹塑性应力分析的强度626

2.1　弹塑性应力分析的意义626

2.2　硬化曲线及其数学模型626

2.3　弹塑性计算中的应力应变关系627

2.4　用弹性计算求塑性应变量的近似值628

2.5　弹塑性计算算例628

2.6　极限载荷及其实用求法629

3　高温蠕变计算630

3.1　蠕变的基本概念630

3.2　蠕变强度表达式及试验数据外推法630

3.3　蠕变过程的数学表达式630

3.4　工程实用的蠕变计算法及蠕变参考应力的应用631

3.5　蠕变的寿命损耗632

4　应力集中系数632

4.1　基本概念632

4.2　理论应力集中系数Kt633

4.3　屈服后的应力应变集中系数633

5　疲劳633

5.1　疲劳破坏的特征及疲劳类别633

5.2　常温下的疲劳曲线及影响因素633

5.3　高周疲劳634

5.4　低周疲劳634

5.5　弯扭复合疲劳635

5.6　疲劳寿命消耗的累积635

5.7　疲劳计算的一些材料数据及算例635

5.8　汽轮机的高温低周疲劳636

6　断裂力学基础637

6.1　裂纹前沿的应力场与应力强度因子637

6.2　裂纹失稳扩展的条件及判据638

6.3　断裂力学处理的区域划分638

7　线弹性及弹塑性断裂力学的应用638

7.1　汽轮机部件的裂纹638

7.2　线弹性断裂力学的应用638

7.3　构件裂纹应力强度因子的求法638

7.4　裂纹的疲劳扩展639

7.5　弹塑性及塑性断裂力学的应用639

7.6　高温下裂纹的扩展640

8　汽轮机部件裂纹扩展计算例题640

8.1　低压转子裂纹扩展计算640

8.2　高压转子调节级、中压转子第一级处中心孔表面裂纹蠕变扩展问题640

9　有限元分析640

9.1　有限元法的基本原理及流程640

9.2　有限元通用软件及在汽轮机结构分析中的应用641

10　强度准则与安全性641

10.1　强度准则641

10.2　应力分类与安全性642

第15章　汽轮机用钢644

1　汽轮机用钢的种类和应用644

1.1　各类钢的特点644

1.2　钢的组织结构变化644

1.3　合理选材644

2　汽轮机主要零部件用钢645

2.1　转子、主轴和叶轮等大锻件645

2.2　叶片650

2.3　汽缸、阀壳、阀座和蒸汽室652

2.4　高温紧固件和阀杆653

3　各国汽轮机用钢对照655

第16章　大型转子动平衡及试验室657

1　高速动平衡机理657

2　大型高速动平衡试验室用途657

3　平衡工艺657

4　设备系统657

4.1　高速动平衡机657

4.2　驱动系统659

4.3　真空舱系统659

4.4　大气润滑油及顶轴油系统659

4.5　真空润滑油及顶轴油系统660

4.6　抽真空系统660

4.7　真空舱通风系统660

4.8　冷却水系统660

5　电气系统660

5.1　驱动电动机配电660

5.2　辅助设备配电660

6　测量控制系统660

6.1　驱动操作控制系统660

6.2　动平衡测量系统661

6.3　辅机测量监控系统661

7　试验室组成及布置661

8　土建工程特点661

9　国内配置情况简介662

参考文献663

第5篇　汽轮发电机（同步发电机）665

第1章　概述667

1　发展简况667

2　基本结构、成套件及主要零部件667

2.1　基本结构及成套件667

2.2　主要零部件668

3　基本技术规格、性能要求674

3.1　基本技术规格674

3.2　性能要求674

4　标准及代表性产品性能676

4.1　性能标准676

4.2　其他标准及代表性产品性能677

第2章　设计679

1　电磁设计要点679

1.1　冷却形式确定679

1.2　定子额定电压及转子励磁电流679

1.3　电磁负荷及主要尺寸679

1.4　绕组每相分支路数及铁芯槽数680

1.5　定、转子线规及换位方式680

1.6　定子端部结构680

1.7　转子阻尼结构680

1.8 4极发电机电磁设计特点680

2　机械设计要点681

2.1　应力计算682

2.2　动力特性的计算682

2.3　热套面过盈量682

2.4　极心横向槽682

2.5　关于水冷转子682

2.6　关于4极发电机682

3　通风冷却及绝缘设计683

3.1　冷却及通风的考虑683

3.2　绝缘设计要点685

第3章　制造要点及关键材料688

1　制造要点688

1.1　机座、端盖、出线室等的制造688

1.2　定子铁芯制造688

1.3　定、转子绕组688

1.4　转子及零部件机械加工689

1.5　定、转子绕组装配689

1.6　转子动平衡、超速及总装配689

1.7　发电机运输装箱690

2　关键材料690

2.1　结构材料690

2.2　导磁材料690

2.3　导电材料690

2.4　绝缘材料690

第4章　励磁系统与设备692

1　励磁系统在发电和输电中的作用692

1.1　维持发电机端电压为恒定值692

1.2　合理调节发电机的无功负荷692

1.3　提高电力系统的静态稳定性692

1.4　提高电力系统的动态稳定性692

1.5　提高电力系统的暂态稳定性693

2　励磁系统主要性能693

2.1　一般性能693

2.2　静态性能693

2.3　动态性能693

3　励磁系统方式694

4　当代常用的励磁系统694

4.1　自并励静止励磁系统694

4.2　旋转交流励磁机励磁系统696

4.3　备用励磁电源697

5　自动励磁电压调节装置（AVR）698

5.1 自动励磁电压调节器的主要构成698

5.2　主要功能和控制功能698

5.3 自动励磁调节装置的辅助功能、限制功能和保护功能698

5.4　数字式AVR的技术优势699

6　灭磁699

6.1　灭磁方式699

6.2　氧化锌和碳化硅非线性电阻699

6.3　交流侧和直流侧灭磁699

6.4　发电机转子阻尼系统与横轴磁通对灭磁时间的影响700

6.5　灭磁性能的评价——灭磁时间700

第5章　辅助系统与设备702

1　供氢系统及控制702

1.1　发电机对供氢系统的要求702

1.2　供氢系统的基本构成702

1.3　发电机机内气体的置换702

1.4　机内氢气品质的监控和补氢702

1.5　供氢系统的安全运行703

2　密封油系统及控制703

2.1　对密封油系统的要求703

2.2　密封原理和密封结构的基本类型703

2.3　密封油系统704

2.4　油系统的可靠性设计和监测704

2.5　密封油系统的性能对发电机运行的影响705

3　冷却水系统及控制705

3.1　发电机对冷却水系统的要求705

3.2　发电机外部水系统的基本构成705

3.3　对冷却水水质的要求706

3.4　防止定、转子绕组的空心导线堵塞706

3.5　可靠性设计、监控和安全运行706

4　汽轮发电机的热交换器707

4.1　热交换器的容量选择和设计原则707

4.2　材料与管件结构707

第6章　发电机验收、吊运和存放709

1　验收709

2　吊运709

3　存放709

第7章　安装710

1　安装前检查710

2　定子安装710

3　转子安装710

4　轴承及油密封安装710

第8章　试验711

1　型式试验和出厂检查试验711

2　交接试验711

3　性能验收试验711

4　科研试验711

第9章　发电机运行714

1　启动前检查和要求714

2　发电机组启动714

3　发电机组调试714

3.1　电气测试714

3.2　保护装置的调试714

4　并网714

5　机组综合试运行714

6　机组试运行结束715

7　发电机组交付运行715

8　正常运行方式及规定715

8.1　发电机长期连续运行715

8.2　发电机空气冷却运行715

8.3　视在功率与电压和电流关系715

8.4　变功率因数运行715

8.5　不平衡负载运行715

8.6　调峰运行716

8.7　进相运行716

8.8　频率与电压的变化范围716

8.9　运行氢压716

8.10　氢气温度与负荷关系716

8.11　氢气冷却器与负荷关系717

9　发电机保护717

9.1　保护分类717

9.2　其他保护装置717

10　运行时监测和注意事项717

11　偏离允许值时应采取的措施718

11.1　应遵循的原则和措施718

11.2　具体情况的具体措施718

第10章　维护检查和检修720

1　常规检查试验720

1.1　绝缘电阻的测量720

1.2　发电机定、转子绕组绝缘的介电强度试验720

2　小修项目720

3　大修项目721

4　发电机维护721

4.1　充氢和排氢置换721

4.2　轴承和油密封装置的维护721

4.3　励磁回路绝缘电阻的检测与维护721

4.4　集电环和电刷的维护721

4.5　氢气冷却器的维护722

4.6　定子绕组冷却水供水管路的维护722

4.7　发电机组停机后维护722

5　发电机检修722

5.1　计划停机检修的周期722

5.2　可能发生的故障和消除方法722

5.3　检修技术规则723

5.4　定子绕组水路找漏点的方法及要求724

5.5　定子绕组水路的冲洗和反冲洗724

第11章　网机关系及协调725

1　非正常运行工况设计和应用导则725

1.1　失磁异步运行725

1.2　失步运行725

1.3　断水运行725

1.4　误并列725

1.5　定子过电流725

1.6　转子过电压725

1.7　频率异常725

2　系统扰动后检查726

3　协调网机关系726

第12章　发电机故障诊断728

1　在线监测的配置原则728

2　在线监测装置728

2.1　直读型在线监测装置728

2.2　解读型在线监测装置728

3　故障诊断729

3.1　定子故障模式分析729

3.2　转子故障模式分析732

3.3　发电机辅助系统常见故障分析734

4　提高可靠性对策735

参考文献736

第6篇　自动控制系统737

第1章　热工过程自动控制的理论基础739

1　概述739

1.1　电厂热工过程自动控制739

1.2　热工过程自动控制系统739

2　热工过程反馈控制系统739

2.1　热工过程反馈控制系统的特点739

2.2　反馈控制系统的稳定性742

2.3　控制系统的性能指标742

2.4　单回路反馈控制系统的整定743

2.5　串级控制系统和前馈—反馈控制系统的整定原则744

3　模糊控制系统745

3.1　模糊控制系统的产生745

3.2　模糊数学基础745

3.3　模糊控制原理与设计747

3.4　模糊控制系统的结构750

4　神经网络控制751

4.1　人工神经网络的原理与模型751

4.2　神经网络的学习753

4.3　神经网络概况753

4.4　神经网络控制系统的结构754

第2章　锅炉自动控制系统756

1　汽包锅炉给水控制系统756

1.1　给水控制系统的任务与调节手段756

1.2　给水控制系统的类型和整定方法756

1.3　给水全程控制系统757

2　汽包锅炉蒸汽温度自动控制系统758

2.1　过热汽温自动控制系统758

2.2　再热汽温控制系统760

3　汽包锅炉燃烧自动控制系统761

3.1　设计锅炉燃烧自动控制系统的目的761

3.2　燃料量控制系统761

3.3　送风量控制系统763

3.4　引风量控制系统763

第3章　汽轮机自动控制系统765

1　汽轮机控制系统765

1.1　汽轮机控制系统的组成765

1.2　汽轮机调节系统的发展过程765

1.3　汽轮机调节系统的基本原理765

1.4　汽轮机调节系统的静特性766

1.5　汽轮机的运行方式与负荷分配767

1.6　静特性的平移与同步器767

1.7　对静特性曲线的要求768

2　电液调节系统768

2.1　电液调节系统的原理768

2.2　电液调节系统中的基本部件770

2.3　电液调节系统与机、炉协调控制770

3　计算机数字式控制系统771

3.1　数字式控制的基础771

3.2　汽轮机数字式电液控制系统DEH773

3.3　典型的汽轮机数字式电液控制系统DEH-ⅢA775

4　汽轮机自动启动ATC775

4.1 ATC的功能775

4.2　应力计算与寿命管理775

5　高压抗燃油EH液压系统776

6　危急遮断系统ETS776

6.1　危急遮断系统ETS的功能776

6.2　汽轮机超速保护776

6.3　汽轮机轴向位移保护777

6.4 EH油压低、轴承油压低、真空低保护777

6.5　其他保护功能777

6.6 ETS遮断逻辑777

6.7 ETS系统的主要信号777

6.8　高压抗燃油危急遮断系统777

6.9　OPC与ETS778

7　给水泵汽轮机数字式电液调节系统MEH778

7.1　硬件结构778

7.2　MEH系统功能778

8　旁路阀门电液控制（