陶永明.《锅壳式燃油燃气锅炉原理与设计》。苏州大学出版社，2021.11
二、课程目标
（一）总体目标：
（二）课程目标：
课程目标1：帮助学生了解常用的燃煤锅炉的基本知识。
1.1帮助学生了解链条炉炉的基本知识。
1.2帮助学生了解煤粉炉的基本知识。
1.3帮助学生了解流化床锅炉的基本知识。
课程目标2：帮助学生掌握锅壳式燃油燃气锅炉的结构和工作原理。
2.1帮助学生掌握锅壳式燃油燃气锅炉的结构。
2.2帮助学生掌握主要的锅壳式燃油燃气锅炉的工作原理。
课程目标3：帮助学生掌握锅壳式燃油燃气锅炉的设计方法。
3.1帮助学生掌握锅壳式燃油燃气锅炉的燃料燃烧计算方法。
3.2帮助学生掌握锅壳式燃油燃气锅炉的热平衡计算方法。
3.3帮助学生掌握锅壳式燃油燃气锅炉的炉膛和对流受热面传热计算方法。
3.4帮助学生掌握锅壳式燃油燃气锅炉的通风计算方法。
3.5帮助学生掌握锅壳式燃油燃气锅炉的强度计算方法。
课程目标4：帮助学生了解锅壳式燃油燃气锅炉在安全、节能和环保等方面的要求和发展方向。
4.1帮助学生了解锅壳式燃油燃气锅炉在安全方面的要求和发展方向。
4.2帮助学生了解锅壳式燃油燃气锅炉在节能方面的要求和发展方向。
4.3帮助学生了解锅壳式燃油燃气锅炉在环保方面的要求和发展方向。
（三）课程目标与毕业要求、课程内容的对应关系
表1：课程目标与课程内容、毕业要求的对应关系表
课程目标
课程子目标
对应课程内容
对应毕业要求
课程目标1
1.1
第一章
毕业要求7、11
1.2
1.3
课程目标2
2.1
第二章
2.2
第三章、第四章
课程目标3
3.1
第五节
3.2
第六章
3.3
第七章、第八章
3.4
第九章
3.5
第十章
课程目标4
4.1
第四章、第十章、第十一章
4.2
第六章、第十二章
4.3
第四章
三、教学内容
第一章常用的燃煤锅炉的基本知识和锅壳式燃油燃气锅炉概述
1.教学目标
（1）了解常用的燃煤锅炉的基本知识。
（2）掌握锅壳式燃油燃气锅炉的基本知识。
（2）建立各类锅炉的基本概念。
2.教学重难点
（1）重点：理解各类锅炉的基本构造、工作过程
（2）难点：建立各类锅炉的概念
3.教学内容
第一节锅炉的定义、基本构造、作用、分类
一、锅炉的定义
二、锅炉的基本构造
三、锅炉的作用
四、锅炉的分类
第二节链条炉
一、基本构造
二、工作过程
三、重点
第三节煤粉炉
一、工作过程
二、磨煤机
三、制粉系统
四、燃烧器
五、换热器
六、大型煤粉炉的重点
第四节流化床锅炉
第五节锅壳式燃油燃气锅炉的概述
4.教学方法
讲授与演示相结合：讲授过程中播放一些动画让学生了解各类锅炉的结构和工作过程，建立锅炉的概念。
5.教学评价
思考题：
（1）锅炉的作用是什么？锅炉有哪些分类方法？
（2）请描述链条炉的基本构造和工作过程。
（3）请描述煤粉炉的基本构造和工作过程。磨煤机有哪几种？各有什么特点？制粉系统有哪些？燃烧器分为哪几类？主要的换热器有哪些？
（4）请描述循环流化床锅炉的基本构造和工作过程。
第二章锅壳式燃油燃气锅炉的类型和结构
（1）掌握传统型锅壳式燃油燃气锅炉的构造和工作原理。
（2）掌握节能型锅壳式燃油燃气锅炉的构造和工作原理。
（3）掌握锅壳式燃油燃气过热蒸汽锅炉的构造和工作原理。
（4）了解各种中间热媒式热水锅炉的构造和工作原理。有哪些优点？
（1）看懂各种锅壳式燃油燃气锅炉的结构。
（2）理解干背式和湿背式的概念
第一节不带外置换热器的传统型锅壳式燃油燃气锅炉
一、立式锅炉
二、卧式锅炉
第二节带外置换热器的节能型锅壳式燃油燃气锅炉
一、带节能器和烟气冷凝器的锅壳式燃油燃气锅炉
二、外置换热器的布置
第三节锅壳式燃油燃气过热蒸汽锅炉
一、锅壳式燃油燃气过热蒸汽锅炉的特点
二、过热器的布置
第四节中间热媒式热水锅炉
一、封闭式相变锅炉
二、开式常压相变锅炉
三、液浴式锅炉
四、相变-液浴式锅炉
讲授法
第三章油气燃料
（1）掌握燃油和燃气的化学成分。
（2）掌握燃油的特性指标和我国锅炉常用的燃料油。
（3）掌握燃气的分类、发热量和锅炉常用的其它燃料。
（1）掌握燃油和燃气的发热量的概念。
（2）掌握燃油的粘度指标。
（3）掌握燃气发热量的换算方法。
第一节燃油和燃气的化学成分
第二节燃油
第三节燃气
三、锅炉常用的气体燃料
（1）燃油和燃气的化学成分有哪些？主要的杂质是什么？
（2）什么是燃油的发热量？什么是低位发热量？
（3）锅炉常用的燃料油有哪些？
（4）燃气可分为哪几种？
（5）燃气的发热量怎么计算和换算？
第四章锅壳式燃油燃气锅炉的燃烧器
（1）掌握油燃烧器的结构和工作原理。
（2）掌握燃气燃烧器的结构和工作原理。
（3）掌握减少燃油燃烧所产生的污染物排放的措施。
（4）掌握燃气的燃烧方式和低NOx燃烧技术。
（1）重点：掌握油的雾化方法和减少燃油燃烧所产生的污染物排放的措施；掌握燃气的燃烧方式和低NOx燃烧技术。
（2）难点：理解燃气的燃烧方式和低NOx燃烧技术。
第一节油燃烧器
一、油的燃烧过程
二、油的雾化喷嘴
三、调风器
四、减少燃油锅炉污染物排放的措施
第二节燃气燃烧器
一、气体燃料的燃烧方式
二、氮氧化物的生成机理及低NOx技术
三、典型的天然气燃烧器
四、油气两用燃烧器
（1）油的雾化喷嘴有哪些？各有什么特点？
（2）对调风器的性能要求是什么？
（3）试述燃油锅炉污染物产生的机理。可以采用哪些措施来减少其污染物的排放？
（4）什么叫部分预混式燃烧？什么叫扩散式燃烧？什么叫完全预混式燃烧？三者的区别是什么？
（5）NOx生成的机理有哪些？天然气锅炉如何减少NOx排放？
第五章锅壳式燃油燃气锅炉的燃烧计算
（1）掌握锅壳式燃油燃气锅炉燃烧所需空气量的计算方法。
（2）掌握锅壳式燃油燃气锅炉燃烧生成的烟气量的计算方法。
（3）掌握烟气和空气的焓的计算方法。
（1）理解锅炉空气系数的概念。
（2）掌握烟气焓温表的计算和用途。
第一节燃烧所需空气量的计算
第二节燃烧生成的烟气量的计算
一、燃油燃烧生成的烟气量的计算
二、燃气燃烧生成的烟气量的计算
第三节烟气和空气的焓
一、理论空气焓
二、理论烟气焓
三、实际烟气焓
第四节燃烧计算举例
一、例5-1
二、例5-2
（1）什么是理论空气量和理论烟气量？
（2）什么是漏风系数？
（3）什么是理论烟气焓？
（4）如何制定烟气温焓表？
第六章锅壳式燃油燃气锅炉的热平衡
（1）掌握锅壳式燃油燃气锅炉的热平衡的概念。
（2）掌握锅壳式燃油燃气锅炉的热平衡的计算方法。
（1）掌握输入锅炉系统的热量和各项热损失的含有与确定方法。
（2）理解最佳过量空气系数的概念。
（3）理解锅炉热效率的概念
（4）掌握锅炉热效率和燃料消耗量的确定方法。
第一节热平衡的概念
一、热平衡方程
第二节输入锅炉系统的热量
一、输入锅炉系统的热量
第三节热损失
一、固体不完全燃烧热损失
二、排烟热损失
三、气体不完全燃烧热损失
四、散热损失
五、最佳锅炉空气系数
第四节锅炉系统的有效利用热量
一、锅炉系统的有效利用热量
第五节热效率和燃料消耗量
一、锅炉的热效率
二、燃料消耗量
第六节锅炉的热效率和燃料消耗量计算举例
一、例6-1
（1）请写出热平衡方程式的普遍形式。对燃油燃气锅炉，可以简化为怎样的式子？
（2）锅炉有哪几种热损失？各自含义是什么？锅炉设计时分别如何确定？
（3）什么是最佳过量空气系数？
（4）什么是饱和蒸汽锅炉的有效利用热量？
（5）如何确定锅炉热效率和燃料消耗量？
第七章锅壳式燃油燃气锅炉的炉膛传热计算
（1）掌握锅壳式燃油燃气锅炉的炉膛的结构设计方法。
（2）掌握锅壳式燃油燃气锅炉的炉膛的传热计算的标准方法。
（3）了解锅壳式燃油燃气锅炉的炉膛的传热计算的其它方法。
（1）炉胆的结构设计方法。
（2）炉膛的传热计算的标准方法。
第一节炉膛的结构设计
一、燃烧器选型
二、确定火焰的直径和长度
三、确定炉胆的直径和长度
四、确定炉胆的型式
五、考虑是否采用锥形炉胆
六、考虑炉胆在管板上的布置
七、确定回燃室尺寸
第二节借鉴标准方法的炉膛传热计算方法
二、热有效系数
三、炉膛黑度
四、经验系数M
五、炉膛传热计算的步骤
第三节其它炉膛传热计算方法简介
二、波形炉胆理论传热公式
第四节炉膛传热计算举例
一、例7-1
（1）试描述炉胆的结构设计过程。
（2）什么是理论燃烧温度？什么是炉膛有效放热量？
（3）如何确定炉膛内的热有效系数？
（4）火焰黑度和炉膛黑度之间有区别吗？
（5）火焰中心和火焰长度对炉膛内传热有影响吗？
（6）请描述炉膛传热计算步骤。
第八章锅壳式燃油燃气锅炉对流受热面的传热计算
（1）掌握锅壳式燃油燃气锅炉对流受热面的结构特性。
（2）掌握锅壳式燃油燃气锅炉对流受热面的传热计算方法。
（1）热有效系数的概念。
（2）带扩展受热面的对流受热面传热系数的确定。
第一节对流受热面的结构
一、烟管
二、过热器
三、节能器
第二节对流受热面的传热计算方程
一、对流传热方程式
二、热平衡方程式
第三节传热系数的计算
二、带扩展受热面的对流受热面传热系数的计算
第四节对流换热系数
二、横向冲刷带扩展受热面的管束时的对流放热系数
第五节辐射换热系数
一、辐射换热系数
第六节流体流速的计算和烟气流速的选择
二、烟气流速的选择
第七节对流传热温差
一、对流传热温差
第八节对流受热面传热计算步骤
第九节烟管（光管）传热的简易计算方法
第十节对流受热面传热计算举例
二、例8-2
第九章锅壳式燃油燃气锅炉的烟风阻力计算
（1）掌握锅壳式燃油燃气锅炉的通风方式。
（2）掌握锅壳式燃油燃气锅炉主要受热面的烟气阻力计算方法。
（3）了解炉胆、烟道和烟囱等的阻力计算方法
（1）锅壳式燃油燃气锅炉的通风方式。
（2）沿程阻力系数和局部阻力系数的确定方法。
第一节概述
二、烟风压力变化图
第二节烟管的阻力计算
一、普通烟管（光管）的阻力计算
二、螺纹烟管的阻力计算
三、光管阻力的简易计算方法
第三节节能器和烟气冷凝器的阻力计算
一、烟气横向冲刷顺列光管管束阻力系数
二、烟气横向冲刷错列光管管束的阻力系数
三、烟气斜向冲刷光管管束
四、横向冲刷错列布置的带圆形或方形横向肋片的管束的阻力系数
五、横向冲刷顺利布置的带圆形或方形横向肋片的管束的阻力系数
六、纵向鳍片管错列管束的阻力
七、由钢板满焊制成的直膜板错列膜式管束的阻力
八、螺旋肋片管的阻力计算
九、烟气冷凝器的阻力计算
第四节其他阻力计算
一、炉胆的阻力计算
二、烟道的阻力计算
三、烟道进出口及转弯的阻力计算
四、烟囱的阻力计算
第五节对烟气阻力计算的说明
第六节烟气阻力计算举例
二、例9-2
三、例9-3
（1）锅壳式燃油燃气锅炉的通风方式有哪些？
（2）普通烟管和烟道的烟气沿程阻力系数计算有什么不同？
（3）什么是烟囱的自生通风力？烟囱高度和截面大小如何确定？
第十章锅壳式燃油燃气锅炉的受压元件强度计算
（1）掌握强度计算的基本概念。
（2）掌握锅壳式燃油燃气锅炉主要受压元件强度计算的方法。
（1）承受内压圆筒形元件的强度计算。
（2）承受外压圆筒形元件的强度计算。
（3）有拉撑（支撑、加固）的平板和管板的强度计算。
（4）孔的加强
第一节材料和强度计算的基本参数
一、材料
二、许用应力
三、计算温度
四、计算压力
第二节承受内压圆筒形元件的强度计算
一、未减弱压圆筒形元件的强度计算
二、孔桥减弱系数和焊接接头系数
三、圆筒形元件的名义厚度和附加厚度
四、对圆筒形受压元件壁厚的限制
五、对圆筒形元件结构的要求
第三节承受外压圆筒形元件的强度计算
一、圆筒形炉胆
二、回燃室筒体
三、冲天管
四、烟管
第四节有拉撑（支撑、加固）的平板和管板的强度计算
一、有拉撑的平板和烟管管束区以外的平板
二、烟管管束区以内的平板
三、立式冲天管锅炉平封头和平炉胆顶
四、立式多横水管锅炉的管板和弓形板
第五节拉撑件和加固件
一、呼吸空位
二、拉撑件所支撑的面积
三、直拉杆和拉撑管
四、斜拉杆
五、角撑板
第六节承压平端盖及盖板的强度计算
一、平端盖的强度计算
二、盖板的强度计算
第七节下脚圈
一、下脚圈
第八节孔的补强
一、锅壳筒体和集箱筒体上孔的补强
二、炉胆上孔的补强
三、平板上孔的补强
四、筒体上多个开孔的补强计算
五、人孔、头孔、手孔
第九节锅壳式锅炉的强度计算举例
一、例10-1
二、例10-2
三、例10-3
四、例10-4
五、例10-5
六、例10-6
七、例10-7
八、例10-8
九、例10-9
十、例10-10
（1）材料的许用应力如何确定？
（2）受压元件的计算温度最低为多少？
（3）受压元件的计算压力如何确定？
（4）请写出未锅壳筒体的壁厚计算公式。最小减弱系数如何确定？
（5）锅壳筒体的附加壁厚如何确定？
（6）锅壳式燃油燃气锅炉上有哪些承受外压的圆筒形元件？
（7）有拉撑的平板的壁厚如何确定？
（8）什么是呼吸空位？
（9）常用的拉撑件和加固件有哪些？
（10）立式锅炉的下脚圈有哪几种类型？
（11）锅壳筒体上的孔需要补强时，可以采用哪些方式？
第十一章锅壳式燃油燃气锅炉的安全配置
（1）掌握锅壳式燃油燃气锅炉常用的安全附件。
（2）掌握锅壳式燃油燃气锅炉的防爆措施。
（3）掌握锅壳式燃油燃气锅炉的水质要求和排污及排污量的计算方法。
（4）掌握锅壳式燃油燃气锅炉的汽水分离装置。
（5）掌握锅壳式燃油燃气蒸汽锅炉的水位及其监测方法。
（1）安全阀的整定。
（2）防爆措施。
（3）排污及排污量的计算。
（4）蒸汽湿度的要求。
第一节安全阀
一、安全阀的作用和类型
二、安全阀的整定压力和启闭压差
三、安全阀的数量
四、安全阀的安装和检验
第二节防爆措施
一、爆炸性燃烧产生的原因及其危害
二、预防措施
三、防爆门
第三节水质和排污
一、水中杂质及其危害
二、锅壳式燃油燃气锅炉的水质标准
三、排污及排污量计算
第四节蒸汽锅炉的汽水分类和水位
二、汽水分类装置
三、锅壳筒体中的水位及其监测
（1）安全阀和作用是什么？常用的有哪些？
（2）什么是安全阀的整定压力和启闭压差？
（3）锅壳式燃油燃气锅炉爆炸性燃烧产生的原因是什么？有什么危害？如何预防？
（4）防爆门的作用是什么？有哪几种类型？
（5）钙镁盐类对锅壳式燃油燃气锅炉的危害主要有哪些？
（6）请描述锅炉金属工质侧腐蚀的机理。
（7）什么是定期排污？什么是连续排污？连续排污量如何计算？
（8）影响蒸汽带水的因素有哪些？
（9）锅壳式燃油燃气锅炉上常用的汽水分离装置有哪些？哪些属于细分离？
（10）蒸汽锅炉为什么要检测锅壳筒体的水位？
第十二章天然气锅炉的烟气潜热回收
（1）掌握天然气锅炉烟气潜热回收的意义。
（2）掌握天然气锅炉烟气潜热回收的方法。
（3）掌握间壁式烟气冷凝器的传热计算方法。
（1）天然气锅炉烟气潜热回收的意义。
（2）间壁式烟气冷凝器的传热计算方法。
一、天然气锅炉烟气潜热回收的意义
二、烟气冷凝器的种类
第二节间壁式烟气冷凝器的传热计算方法
一、烟气侧热平衡方程式
二、烟气侧的冷凝对流换热系数
三、设计计算流程
第三节天然气锅炉烟气余热回收及烟气冷凝器设计计算举例
一、例12-1
（1）天然气锅炉为什么要回收烟气中的潜热？
（2）烟气冷凝器可以分为哪两大类？
（3）请熟悉间壁式烟气冷凝器的设计计算流程。
四、学时分配
表2：各章节的具体内容和学时分配表
章节
章节内容
学时分配
常用的燃煤锅炉的基本知识和锅壳式燃油燃气锅炉概述
12
锅壳式燃油燃气锅炉的类型和结构
3
第三章
油气燃料
锅壳式燃油燃气锅炉的燃烧器
第五章
锅壳式燃油燃气锅炉的燃烧计算
锅壳式燃油燃气锅炉的热平衡
第七章
锅壳式燃油燃气锅炉的炉膛传热计算
第八章
锅壳式燃油燃气锅炉对流受热面的传热计算
6
锅壳式燃油燃气锅炉的烟风阻力计算
锅壳式燃油燃气锅炉的受压元件强度计算
9
第十一章
锅壳式燃油燃气锅炉的安全配置
第十二章
天然气锅炉的烟气潜热回收
总计
五、教学进度
表3：教学进度表
周次
日期
章节名称
内容提要
授课时数
作业及要求
备注
1-4
完成本章思考题
5
第一节不带外置换热器的传统型锅壳式燃油燃气锅炉链条炉
7
8
10
11-12
13
14-16
17
18
六、教材及参考书目
1．陶永明.锅壳式燃油燃气锅炉原理与设计.苏州大学出版社，2021
2.锅炉机组热力计算标准方法.北京：机械工业出版社，1976
3.清华大学电力工程系锅炉教研组.锅炉原理及计算.北京：科学出版社，1979.
4.国家质量监督检验检疫总局,国家标准化管理委员会．锅壳锅炉(GB/T16508.1~16508.8-2013)[S]．北京:中国标准出版社,2014．
5.C．И．莫强．锅炉设备空气动力计算(标准方法)[M]．3版．杨文学,徐希平,周自本,等译．北京:电力工业出版社,1981．
6.吴味隆,等．锅炉及锅炉房设备[M]．4版．北京:中国建筑工业出版社,2006．
7.陈学俊,陈听宽．锅炉原理[M]．2版．北京:机械工业出版社,1991．
8.樊泉桂．锅炉原理[M]．北京:中国电力出版社,2008．
9.DefuCHE．Boilers—Theory,DesignandOperation．Xi’an:Xi’anJiaotongUniversityPress,2008．
10.赵钦新,惠世恩．燃油燃气锅炉[M]．西安:西安交通大学出版社,2000．
七、教学方法
1．讲授法：通过讲授本课程的内容，帮助学生了解常用的燃煤锅炉的基本知识，并重点掌握锅壳式燃油燃气锅炉的结构、工作原理和设计方法，包括燃料燃烧计算、热平衡计算、炉膛和对流受热面传热计算、通风计算和强度计算等设计计算方法,了解锅壳式燃油燃气锅炉在安全、节能和环保等方面的要求和发展方向。
2．演示法：通过课堂演示锅炉的动画，帮助学生理解锅炉的结构、工作过程和工作原理，建立完整的锅炉概念。
八、考核方式及评定方法
（一）课程考核与课程目标的对应关系
表4：课程考核与课程目标的对应关系表
考核要点
考核方式
常用的燃煤锅炉的基本知识
笔试
锅壳式燃油燃气锅炉的结构和工作原理
锅壳式燃油燃气锅炉的设计方法
锅壳式燃油燃气锅炉在安全、节能和环保等方面的要求和发展方向
（二）评定方法
1．评定方法
2．课程目标的考核占比与达成度分析
表5：课程目标的考核占比与达成度分析表
考核占比
平时
期中
期末
总评达成度
0.2
0.6
1
（三）评分标准
课程
目标
评分标准
90-100
80-89
70-79
60-69
＜60
优
良
中
合格
不合格
A
B
C
D
F
目标1
全面掌握常用的燃煤锅炉的基本知识
较好掌握常用的燃煤锅炉的基本知识
基本掌握常用的燃煤锅炉的基本知识
大体掌握常用的燃煤锅炉的基本知识
不能掌握常用的燃煤锅炉的基本知识
目标2
较好掌握锅壳式燃油燃气锅炉的结构和工作原理
基本掌握锅壳式燃油燃气锅炉的结构和工作原理
大体掌握锅壳式燃油燃气锅炉的结构和工作原理
不能掌握锅壳式燃油燃气锅炉的结构和工作原理
目标3
全面掌握锅壳式燃油燃气锅炉的设计方法
较好掌握锅壳式燃油燃气锅炉的设计方法
基本掌握锅壳式燃油燃气锅炉的设计方法
大体掌握锅壳式燃油燃气锅炉的设计方法
不能掌握锅壳式燃油燃气锅炉的设计方法
目标4
全面了解锅壳式燃油燃气锅炉在安全、节能和环保等方面的要求和发展方向
较好了解锅壳式燃油燃气锅炉在安全、节能和环保等方面的要求和发展方向
基本了解锅壳式燃油燃气锅炉在安全、节能和环保等方面的要求和发展方向
大体了解锅壳式燃油燃气锅炉在安全、节能和环保等方面的要求和发展方向
了解锅壳式燃油燃气锅炉在安全、节能和环保等方面的要求和发展方向