一级建造师《机电工程》教材知识点：1H411022专用设备的分类和性能

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　　1H411022专用设备的分类和性能

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　　专用设备是指专门针对某一种或一类对象或产品，实现一项或几项功能的设备。按照《建设工程分类标准》GB/T 50841--2013的工程划分，专用设备有：火力发电设备、水力发电设备、核电设备、矿业设备、轻工设备、纺织设备、石油化工设备、冶金设备、建材设备和其他专用设备等。本条主要知识点是：火力发电设备、锅炉设备、水力发电设备、核电设备、石油化工设备、冶金设备、建材设备的分类和性能。

　　一、火力发电设备的分类和性能

　　1.火力发电设备的分类

　　火力发电设备包括：汽轮发电机组本体、汽轮发电机组辅助设备、汽轮发电机附属设备、化学专用设备、脱硫设备、燃气一蒸汽联合循环机组设备、空冷机组和其他设备等。

　　火力发电设备按其作用，分为单纯供电的和发电加供热的(热电联产的热电厂)两类。

　　按所用燃料分，有燃煤发电、燃油发电、燃气发电、垃圾发电、沼气发电及利用工业锅炉余热发电等。

　　2.火力发电设备的性能

　　火力发电是指利用煤炭、石油、天然气等固体、液体、气体燃料燃烧产生的热能来加热水，使水变成高温高压水蒸气，再由水蒸气推动发电机继而发电的一种发电方式。考核火力发电的指标很多，其中主要有发电量、发电煤耗和供电煤耗、汽轮机热耗和热效率、锅炉效率、供热煤耗、补给水率、主蒸汽压力、主蒸汽温度、汽轮机真空度等。

　　二、锅炉设备的分类和性能

　　按照《建设工程分类标准》GB/T 50841--2013的工程划分，锅炉不属于专用设备。由于锅炉中的电站锅炉与火力发电设备密切相关，故列入本条。

　　1.锅炉设备的分类

　　锅炉结构形式很多，参数各不相同，用途不一，可有以下几种分类方式：

　　(1)按锅炉容量分类，可分为：小型锅炉，蒸发量小于20t/h;大型锅炉，蒸发量大于75t/h;中型锅炉，蒸发量介于前两者之间。

　　(2)按锅炉压力分类

　　1)低压锅炉，压力小于等于2.5MPa;

　　2)中压锅炉，压力小于等于3.9MPa;

　　3)高压锅炉，压力小于等于10.0MPa;

　　4)超高压锅炉，压力小于等于14.0MPa;

　　5)亚临界锅炉，压力介于17～18MPa;

　　6)超临界锅炉，压力介于22～25MPa。

　　(3)按所有用燃料或能源分类。分为：燃煤锅炉;燃油锅炉;燃气锅炉;电热锅炉。

　　(4)按装置形式分类，可分为：快装锅炉、组装锅炉、散装锅炉。

　　(5)按工质种类及输出工质状态分类，分为：蒸汽锅炉;热水锅炉;有机热载体锅炉。锅炉有许多辅助设备和系统，包括锅炉燃料供给系统、风机设备、锅炉除尘装置、化学水处理系统、锅炉补给水除盐系统、凝结水处理系统、循环水处理系统、水力冲渣、冲灰系统等。

　　2.锅炉的性能

　　(1)锅炉的工作原理。利用燃料燃烧后释放的热能或工业生产中的余热传递给容器内的水，使水达到所需要的温度或一定压力蒸汽的热力设备。水进入锅炉以后，锅炉受热面将吸收的热量传递给水，使水加热成一定温度和压力的热水或生成蒸汽，被引出应用。例如，电站锅炉利用燃料燃烧释放的热能加热给水，以获得规定参数(温度、压力)和品质的蒸汽，用于发电。

　　(2)锅炉的基本特性。锅炉由锅和炉组成，盛水部件为锅，加热部分为炉。锅炉的基本特性通常用下述指标来表示：

　　1)蒸发量。蒸汽锅炉用额定蒸发量表明其容量的大小，即每小时生产的额定蒸汽量称为蒸发量，单位是工/h，也称锅炉的额定出力或铭牌蒸发量。热水锅炉用额定热功率来表明其容量的大小，单位是MW。

　　2)压力和温度。压力：蒸汽锅炉出汽口处的蒸汽额定压力，或热水锅炉出水口处热水的额定压力称为锅炉的额定工作压力，又称最高工作压力，单位是MPa 。温度：对于生产过热蒸汽的锅炉，应标明蒸汽过热器出口处的蒸汽温度，即过热蒸汽温度，单位是℃。对于热水锅炉，分为额定出口的热水温度和额定进口的回水温度。通过热水锅炉的水流量称为额定循环水量，单位是t/h。

　　3)受热面蒸发率和受热面发热率

　　锅炉受热面是指锅内的汽水等介质与烟气进行热交换的受压部件的传热面积，一般用烟气侧的金属表面积来计算受热面积，单位为m20m2。

　　蒸汽锅炉每平方米受热面每小时所产生的蒸汽量，称为锅炉受热面蒸发率，单位是kg/( m2?h)。

　　热水锅炉每小时每平方米受热面所产生的热量称为受热面的发热率，单位是kJ/(m2?h)。

　　锅炉受热面蒸发率或发热率是反映锅炉工作强度的指标，其数值越大，表示传热效果越好。一般工业锅炉的受热面蒸发率小于40kg/( m2?h);热水锅炉的受热面发热率小于83700kJ/( m2?h)。

　　4)锅炉热效率

　　锅炉热效率是指锅炉有效利用热量与单位时间内锅炉的输入热量的百分比，也称为锅炉效率，用符号η7表示。它是表明锅炉热经济性的指标，一般工业燃煤锅炉热效率在60%～82%左右。

　　三、水力发电设备

　　水力发电设备可分为：水力发电机组、抽水蓄能机组、水泵机组、启闭机等。

　　四、核电设备

　　核电设备分为压水堆设备、重水堆设备、高温气冷堆设备、石墨型设备、动力型设备、试验反应堆设备。

　　建造核电站的设备主要分为三类：核岛设备、常规岛设备、辅助系统。

　　1.核岛设备包括反应堆堆芯、反应堆压力壳、堆内构件、控制棒驱动机构、蒸汽发生器、主泵、主管道、安注箱、硼注箱和稳压器等。核岛设备是承担热核反应的主要部分。

　　2.常规岛设备包括汽轮机、发电机、除氧器、凝汽器、汽水分离再热气、高低压加热器、主给水泵、燃料转运装置、凝结水泵、主变压器和循环水泵等。

　　3.辅助系统(BOPBOP)包括核蒸汽供应系统之外的部分，即化学制水、海水、制氧、压缩空气站等。

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　　五、石油化工设备的分类和性能

　　1.石油化工设备分类

　　按照《建设工程分类标准》GB/T 50841--2013的工程划分，石油化工设备安装工程可分为液体输送设备、非均相分离设备、搅拌与混合设备、冷冻设备、结晶与干燥设备、橡胶塑料机械、分离过滤机械等设备的安装工程，涵盖了石油化工的各种设备。

　　按照设备的功能和作用，石油化工设备可分为传热设备、传质设备、粉碎设备、混合设备、分离设备、制冷设备、干燥设备、包装设备、输送设备、储运设备、成型设备、反应器等类。

　　(1)传热设备。包括：冷却器、加热器、再沸器(热虹吸式再沸器、动力循环式再沸器)、冷凝器、蒸发器、过热器、废热锅炉、换热器等。

　　(2)传质设备。包括填料塔、板式塔等。

　　(3)粉碎设备。包括研磨机、破碎机、磨碎机、粉碎机、球磨机、砂磨机和超微粉碎设备、振动磨、气流磨、流能微粒磨、流能缩粒磨等。

　　(4)混合设备。包括搅拌器(机)、均质设备、混合机、混合器和捏合机等。

　　(5)分离设备。包括筛分设备、蒸发设备(例如，蒸发器，除沫器，冷凝器，真空装置等)、沉降设备(如，除尘器、沉降槽、重力沉降分离器、增稠器、离心沉降器、旋风分离器、旋液分离器、沉降式离心机、袋式过滤器等)、过滤设备(压滤机、叶滤机、转筒真空式连续过滤机、离心过滤机)、萃取设备、离心设备和其他分离设备。

　　(6)制冷设备。包括制冷压缩机、风冷冷冻机、冷却塔、凉水设备、淋水装置等。

　　(7)干燥设备。包括干燥器(例如，间歇式常压干燥器、间歇式减压干燥器、连续式常压干燥器、连续式减压干燥器、其他干燥器等)、烘箱、烘干机、脱水机和热风炉等。

　　(8)包装设备。包括清洗机、输瓶机、灌装机、包装秤、包装机、封口机、贴标机、收缩机和捆扎机、充填机等。

　　(9)输送设备。包括液体输送设备(例如，各种泵类设备和其他类型化工用泵)、气体输送设备(通风机、鼓风机、压缩机)、固体输送设备(运输机、提升机)等。

　　(10)储运设备。包括储藏设备(储罐、钢瓶、液体集装箱)和运输设备(汽车罐车、铁道罐车)等。

　　(11)成型设备。包括成型机、制粒机、造粒机等。

　　(12)反应器。包括管式反应器、槽式反应器、塔式反应器、釜类反应器和罐类反应器等。

　　2.石油化工设备的性能

　　石油化工设备的性能指标有很多，主要的有容积、压力、温度、流量、换热面积、制冷量、反应时间、物料纯净度等。

　　六、冶金设备的分类和性能

　　1.冶金设备的分类

　　冶金设备可分为烧结设备、炼焦及化学回收设备、耐火材料设备、炼铁设备、炼钢设备、轧钢设备、制氧设备、鼓风设备、煤气发生设备等。

　　(1)焙烧设备。按固体物料运动特性，焙烧设备可分为固定床、移动床和流动床几类;按其所用加热炉的形式可分为反射炉、多膛炉、竖窑、回转窑、沸腾炉、施风炉等。烧结机是烧结的主要设备。整个烧结机由冷却系统、抽风除尘系统、破碎筛分系统、烧结主机、煤气点火系统等组成。通过烧结机，矿粉可以烧结成块并同时有效地消除矿石中的硫、磷等有害杂质。

　　(2)炼铁设备包括高炉及其配套设备和系统。

　　(3)炼钢设备包括转炉、电炉、电弧炉、钢包炉、混铁炉、电渣重熔炉等及其配套设备和系统。

　　(4)轧钢设备包括辊压成型机、压瓦机、‘圆弧机、瓦机设备、彩色瓦楞、滚弯机、精整设备、彩色波浪板滚弯机、热连轧机组、冷轧机、三辊轧管机、矫直机、横切机组、纵切机组、切分轧制、穿孔机、焊管机、卷取机、打捆机等。

　　2.冶金设备的性能

　　冶金设备针对性强，品质多。以完成冶金产品的特定工序或几个工序的加工或生产，适合于单品种大批量加工或连续生产。

　　七、建材设备的分类和性能

　　1.建材设备的分类

　　建材设备包括：水泥设备、玻璃设备、陶瓷设备、耐火材料设备、新型建筑材料设备、无机非金属材料及制品设备等。

　　(1)水泥设备

　　包括管磨机、回转窑、立式辊磨机、推动篦式冷却器、回转烘干机、电除尘器、圆锥破碎机、辊压机、预热器及分解炉、回转式包装机、分室高压脉冲袋式除尘器、增湿塔、斗式提升机、熟料输送机、螺旋泵、空气输送斜槽、板链式提升机、组合式选粉机、旋风式选粉机、选粉机、粗粉分离器、细粉分离器、多流股连续料流式均化库设备、堆料机、取料机等。

　　(2)玻璃设备

　　浮法玻璃生产线是当前主要的玻璃生产设备，主要工艺设备有：

　　1)熔窑：熔窑为自立式结构。熔窑燃烧产生高温，投入熔窑的原料经熔池熔化得到熔融玻璃液，流至炉腰经水冷式的搅拌器均匀进入工作段，并调整至成型所需的温度范围。

　　2)锡槽：锡槽是浮法玻璃生产的关键设备。锡槽由耐火材料砌筑而成，外部设钢结构外壳。锡槽内部充满锡液，熔窑熔融的玻璃液经流槽进入锡槽，并浮在绝对水平的锡液面上，经冷却形成平整的玻璃带。为控制玻璃的厚度，锡槽两侧设有拉边机以及玻璃厚度监测设备和仪表。

　　3)退火窑：退火窑由窑体外壳、耐热辊道，复合辊道、轮胎辊道共150只组成，辊道由马达、减速器成组驱动，辊道面标高可调节。退火窑对从锡槽来的玻璃板带进行退火处理，消除应力。

　　4)成品加工线：退火后的玻璃板带连续进入成品加工线，经淋水冲洗、烘干、扫描、检测、纵切、横切、掰断、去边、按不同尺寸分片，然后由取片装置自动取片、衬纸、堆垛、包装。

　　(3)耐火材料设备

　　包括陶瓷纤维和耐火材料加工设备。

　　2.建材设备的性能

　　建材设备针对性强，效率高。它只完成建材产品的特定工序或几个工序的加工或生产，适合于单品种大批量加工或连续生产。

　　八、矿业设备

　　矿业设备包括：采矿设备和选矿设备。

　　1.采矿设备包括：掘井设备、提升设备、输送设备等。

　　2.选矿设备包括：破碎设备、筛分设备、磨矿设备、选别设备等。

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