第九章-锅炉及其附件

1、概述（第一节）2、组成设备介绍（第三、四节） 制粉系统 燃烧相关设备 燃烧器 炉膛布置、类型 水冷壁 传热相关设备 过热器和再热器 （受热面） 省煤器和空气预热器3、原理介绍（燃料、热平衡等）（第二节）本章授课流程1第一节锅炉概述一、锅炉概念（一）锅炉的功能和分类：

锅炉是利用燃料等能源的热能或工业生产中的余热，将工质(主要是水)加热到一定温度和压力的换热设备。通常意义的锅炉中一般要实现下述过程燃烧热交换

燃料的化学能烟气的热能蒸汽(或热水)的热能2电站锅炉:火电厂三大主机之一，火室燃烧。生产高温高压蒸气，适用各种燃料，热效率高、受热面复杂，向大容量、高参数发展。

工业锅炉:适于各行业，火床燃烧，热效率低，容量较小。生产蒸汽（或热水）供给工业和民用所需热能，或通过蒸汽动力机械转换为机械能。

船用锅炉:作为船舶动力，体积小，重量轻，启停方便，变负荷能力强。一般采用低中压参数，炉膛容积热负荷高，水循环高度小的燃油锅炉。

生活锅炉:居民生活所需的蒸汽或热水之用。345工业锅炉型号

△△△╳╳―╳╳/╳╳―△╳

设计次序燃料代号额定蒸汽或热水温度额定蒸汽压力额定蒸发量燃烧方式锅炉型号例

SHL20-2.45/400-A

双锅筒横置式链条炉排，额定蒸发为20t/h，蒸汽压力为2.45MPa，过热蒸汽温度为400C0，燃用烟煤，原型设计的蒸汽锅炉6工业锅炉型号燃烧方式代号燃料代号7WNS燃油（气）蒸汽锅炉89LSG系列立式双层炉排蒸汽、热水锅炉LSG系列立式弯水管锅炉10DZL（DZW）系列烟火管锅壳式锅炉11DZL系列水管锅炉12DZL系列水火管锅壳式锅炉1314“马蹄型”锅炉151617SHFx系列循环流化床锅炉1819202122电站锅炉型号

△△―╳╳╳/╳╳╳―△╳

设计次序燃料代号额定蒸汽压力额定蒸发量制造厂代号例

HG-670/13.72–M

哈尔滨锅炉厂制造,额定蒸发量670t/h，额定蒸汽压力13.7Mpa燃煤锅炉

SG-1000/16.66-YM2

上海锅炉厂制造,额定蒸发量1000t/h，额定蒸汽压力16.66Mpa燃用烟煤锅炉（第二次设计）23小资料：

1、2004年底我国发电装机容量提高到447GW（4.47亿千瓦），年发电量达12500亿KWH，火电占82.3％，属于耗煤大户。

2、我国火电厂主力200～300MW燃煤机组的供电煤耗超过进口30％以上。

3、每年我国电站锅炉、工业炉窑与工业锅炉，耗煤占煤炭总消费量的2／3左右，也是造成我国大气污染的主要原因之一。因此，锅炉是能源利用领域中的重要设备和环节，关系国计民生，拥有巨大节能潜力。24（二）电站煤粉锅炉机组组成现代电站锅炉最为庞大、复杂，技术成套性强，是多学科、多门类工业产品综合而成的蒸汽发生装置。火力发电厂能量转换的基本过程锅炉汽轮机发电机

燃料的化学能蒸汽的热能转轴的机械能电能2526燃烧效率：18％～36％热效率：16％～40％热效率：90～99％燃烧效率：97～99％（流化床）2728空气燃料水蒸汽烟气293031锅炉锅炉本体辅助设备电站煤粉锅炉机组锅炉汽水系统由汽包、下降管、联箱、导管及各换热设备（水冷壁、过热器、再热器、省煤器等）组成。完成由水变成蒸汽的吸热过程。锅炉燃烧系统由炉膛、燃烧器、烟道、炉墙构架等部件组成，完成煤的燃烧过程。由送风机、引风机、燃料供应及制粉、除灰、除渣、测量控制等组成32（一）锅炉参数230额定蒸发量在额定给水温度、使用设计燃料和额定蒸汽参数，保证热效率时所规定的蒸发量，单位为T/h（或Kg/s）最大连续蒸发量（对大型锅炉）

在额定蒸汽参数，额定给水温度和使用设计燃料，长期连续运行时所能达到的最大蒸发量，单位为T/h（或Kg/s）

供热量（工业热水锅炉）

单位为KW（或Kcal/h）。二、锅炉的特性蒸汽锅炉的额定参数在规定负荷范围内长期连续运行应能保证的出口蒸汽参数，包括额定蒸汽压力（对应规定的给水压力），单位是MPa；额定蒸汽温度（对应额定蒸汽压力和额定给水温度)，单位是0C。热水锅炉的额定参数锅炉出口热水的压力和温度，单位分别是MPa和0C

33（二）锅炉安全、经济性指标

连续运行小时数两次检修之间的运行小时数（>5000h）可用率（总运行小时数+总备用小时数）/统计期间总小时数（一年）（>90%）事故率

总事故停炉小时数/（总运行小时数+事故停炉小时数）（<2%）运行安全性指标：34经济性指标：锅炉热效率

ηgl=（Q1/Q

r）×100，%

式中Q1—锅炉有效利用热

Q

r—锅炉在单位时间内所消耗燃料的输入热量（大容量电站锅炉大于90%；工业锅炉约60～80%）锅炉有害物质排放物：锅炉燃烧产生的污染物主要有：烟雾、粉尘等35（三）锅炉类型

按用途分：电站锅炉：用于发电，参数高、容量大；工业锅炉：用于工业生产和供热，参数低、容量小。其中，又有蒸汽锅炉和热水锅炉。

方式层燃炉室燃炉流化床炉旋风炉燃料块状粉状、雾状、气态固体颗粒固体颗粒按锅炉燃烧方式分：层燃炉、室燃炉、流化床炉、旋风炉36层燃炉：煤块在炉排上燃烧，燃烧所需空气从炉排低下送入。炉排在旋转。旋风炉：燃料和空气在高温旋风筒内高速旋转，细小的燃料颗粒在其中悬浮燃烧，较大的颗粒被抛向筒壁液态渣膜上进行燃烧。流化床炉：固体燃料在高速气流作用下，在布风板上的床料层上下翻滚，呈流化状态燃烧。室燃炉：燃料以粉状、雾状或气态随空气喷入炉膛，悬浮燃烧。37按锅炉蒸发受热面中工质流动方式分：

自然循环汽包锅炉

具有汽包，利用下降管和上升管（水冷壁）中工质密度差产生工质循环。循环倍率(?)约为4～10，是亚临界压力以下锅炉的主要形式。

强制循环汽包锅炉

具有汽包和循环泵，利用循环回路中工质密度差和循环泵压头使工质循环。循环倍率约为3～5，只能在临界压力以下应用。泵汽包联箱下降管受热面38直流锅炉无汽包，给水靠给水泵压头一次通过各受热面产生蒸汽，循环倍率约为1，可在高压以上任何压力下应用

低倍率循环锅炉无汽包，具有汽水分离器和再循环泵，靠再循环泵实现工质再循环,循环倍率约为1.2～2，多用于亚临界压力泵汽包联箱下降管受热面39按锅炉参数分：低压（表压≤2.4MPa）、中压(表压2.9~4.9MPa)、高压(表压7.84~10.8MPa)、超高压(表压11.8~14.7MPa)、亚临界压力(表压15.7~19.6MPa)、超临界压力(超过临界压力22.1MPa)、超超临界压力锅炉。22.1--15.7-19.611.8-14.77.84-10.82.94-4.9超临界亚临界超高压高压中压自然循环强制循环直流低倍率--2.45低压40自然循环锅炉的优点是可以将汽包内含杂质浓度较高的水连续排去一部分(连续排污),还可以在水冷壁下部定期放水,除去沉淀的水渣(定期排污),对给水质量要求稍低,自动调节系统较简单.目前我国火电厂采用的锅炉绝大部分是自然循环锅炉.锅炉的汽压越高,饱和蒸汽与饱和水的比重就越接近,使炉水自然循环的动力也越小.如果设计,运行不当,就容易发生水循环不良,引发爆管事故.一般汽压超过16.6MPa(170大气压)时不宜采用此种锅炉.直流锅炉的特点是没有汽包,水在给水泵的下,一直流过锅炉的蒸发部分,不往返循环,如图2-5所示.直流锅炉的优点是没有汽包,比较容易制造,钢材耗量少,缺点是不能排污,对水质要求高,自动调节也比较复杂.直流锅炉可用于任何蒸汽参数,特别适用于超高压以上的电厂.41我国电站锅炉参数、容量3001025；1000250~280540/54016.7125；200420~670220~250540/54013.750；100220；410205~2255409.86；122535；65130145~155165~1754503.88201054002.5蒸汽温度给水温度蒸汽压力发电功率MW容量（t/h)参数300；6001025；2008260~290540/54017.5小资料：42工质吸热量分配比例补水率1.5%43作业题与思考题1、谈谈锅炉的类型。3、写出锅炉运行的安全性指标和经济性指标及其计算公式。4、列出你能想到的相关概念知识。5、简述电站燃煤锅炉的工作过程锅炉2、锅炉的参数有哪几种。44空气燃料水蒸汽烟气45（一）燃料的燃烧原理阿累尼乌斯定律：燃烧化学反应速度主要取决于反应过程的温度及活化能的大小。241什么是燃料的“活性”呢？可以简单地理解为燃料着火与燃尽的难易程度。例如，气体燃料比固体燃料容易着火，也容易燃尽。而不同的固体燃料，“活性”也不同，烟煤比无烟煤容易着火，也容易燃尽。因此，燃料的“活性”也表现为燃料燃烧时的反应能力。燃料的"活性"程度可用"活化能"来表示。第三节燃料的燃烧及燃烧设备461.活化能：煤种2.温度：空气预热器3.气流扩散速度：磨煤机，燃烧方式燃烧速度影响因素完全燃烧的条件：

1.炉膛温度；

2.供应充分的空气；

3.燃料与空气的充分混合；

4.足够的燃烧空间和时间。动力燃烧与扩散燃烧问题：47

煤燃烧过程的四个阶段：

预热干燥阶段

加热、析出水分，大量吸热；

挥发份析出阶段

CmHn、CO、H2等可燃气体析出，少量吸热；

着火、燃烧阶段挥发份首先燃烧，造成高温促使碳着火燃烧，大量放热；

燃尽阶段

碳粒燃尽形成灰渣，少量放热。燃料（煤）分类简介:

我团动力用煤(包括电厂锅炉用煤与工业锅炉用煤)的分类主要是根据煤的挥发分多少来确定，并参考煤的水分及灰分的含量。一般把煤分成为无烟煤、烟煤(包括贫煤及劣质烟煤)、褐煤和泥煤四类。发热量和含碳量大致从多到少，着火能力从难到易。

关于煤矸石、油页岩。484950（二）煤粉的制备1.为什么需要制备煤粉？

将煤磨成粉后，表面面积增大，与空气接触面增大，反应速度增快，提高燃烧效率；另外，煤粉很细，流动性好，便于管道气力输送。

2.煤粉粗细程度的指标；

煤粉颗粒的粗细用煤粉细度Rx表示。

3.制备煤粉是否越细越好？

最佳的煤粉细度应保证燃烧充分且制粉能耗小。514.磨煤机的分类及其原理低速磨中速磨244高速磨245筒式钢球磨结构简单，可靠，煤种适应性广投资大，噪声大，耗电，负荷适应性差盘式磨、碗式磨、环式磨结构紧凑，省投资，耗电小，负荷适应性强结构复杂，煤种适应性差风扇磨结构简单，金属耗量小，负荷适应性强磨损大，煤种适应性受限撞击挤压研磨撞击52筒体在不同旋转速度下钢球和煤的运动状态536.磨煤机与制粉系统的匹配关系及其优缺点中间储仓式系统直吹式系统低速磨中速磨高速磨5.煤粉制备系统分类

中间储仓式系统直吹式系统243系统复杂，投资大，耗电大工作可靠性差，变负荷能力差，煤种适应性差54（三）燃烧器及其布置燃烧器是煤粉炉正常燃烧的重要影响因素。燃烧器将煤粉和风喷入炉膛，煤粉在其中作悬浮燃烧。

燃烧器的作用：

1.保证煤粉流及时稳定着火

2.一、二次风适时混合，扰动强烈。

3.具有良好的调节性，以适应燃料、负荷变化

4.减少Nox的生成，保护环境

5.降低结渣可能性

燃烧器形式一般分为：直流燃烧器、旋流燃烧器。551、直流燃烧器

一、二次风分别由垂直布置的一组圆形或矩形的喷口，以直流自由射流的形式喷入炉膛，煤粉气流着火的热量，来自直流射流外边界卷吸炉内高温烟气的热量。由于燃烧器中一、二次风口布置不同，直流燃烧器可分为均等配风和分级配风两种形式。56分级配风(无烟煤型)：一次风相对集中布置，而二次风口与一次风口则保持一定的距离。一次风口集中布置可以增大煤粉浓度，使火焰中心温度升高。这些都有利于无烟煤、劣质煤的着火、燃烧。二次风分阶段送入燃烧的煤粉气流中，促使已着火煤粉的燃烧过程继续扩展，强化混合扰动，有利于燃尽。

均等配风(烟煤型)：一、二次风相间布置，即在二个一次风口之间均等布置一个或二个二次风口。一、二次风口距离较近，有利于混合、着火和燃烧。纵向布置：57锅炉中的“风”一次风

携带煤粉进入炉膛，供应燃烧初期的空气。二次风

供应燃料继续燃烧所需空气，对炉膛气流进行扰动，促进燃料与空气的混合。

三次风

细粉分离器出口含有10%左右煤粉的气流，进一步强化燃烧。

58横断面布置：为了保证挥发份低的煤种稳定着火，直流燃烧器多采用四角布置切圆燃烧方式。246图9—13燃烧器布置在炉膛的四角，燃烧器的轴线与炉膛中心的假想圆相切。切圆越大，邻角火炬高温火焰更容易到达下角射流的根部，有利于煤粉气流的着火、燃尽，但易于结渣。592、旋流燃烧器及其布置旋流燃烧器出口气流是一股绕燃烧器轴线旋转的旋转射流，煤粉气流着火热量，来源于旋转射流内、外边界同时卷吸炉内高温烟气的热量。卷吸量较大但射程短，适用于挥发份较高的煤种。60（2）轴向可动叶轮旋流燃烧器246图9-14轴向可动叶轮旋流燃烧器，一次风气流为直流或靠挡板产生弱旋转射流，出口装有扩流锥。二次风通过装有轴向叶片的叶轮产生旋转。叶轮可沿轴向移动，调节性能好。旋流燃烧器的引燃和混和性能较好，单个燃烧器在炉膛内形成的空气动力结构基本上是独立的，彼此之间的影响很小。

根据产生旋转射流的旋流器型式的不同，旋流燃烧器主要有:

（1）蜗壳式旋流燃烧器

蜗壳式旋流燃烧器又分直流蜗壳式、双蜗壳式两种。直流蜗壳式旋流燃烧器的二次风经涡壳旋流器产生旋转，一次风为直流，出口出装有扩流锥，可调节一次风气流的扩展角。扩流锥尾迹内回流区有利于煤粉气流的着火。双蜗壳式旋流燃烧器的一、二次风均旋转，有利于混合。61布置方式：旋流燃烧器常采用前墙布置、两面墙对冲或交错布置。246图9—156263646566NOx的危害性及排放情况 氮氧化物是化石燃料与空气在高温燃烧时产生的，包括一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO2)和氧化二氮(N2O)。还有NxOy氮氧化物的危害性表现在：1.对人体健康的直接危害。2.参与形成光化学烟雾，形成酸雨，造成环境污染。3.氧化二氮是一种温室气体，会破坏臭氧层。67燃烧过程中Nox排放分3种类型，即热力Nox排放、燃料Nox排放和催化Nox排放(a)热力型

燃烧时，空气中氮在高温下氧化产生。随着反应温度T的升高，其反应速率按指数规律增加。当T<1500℃时,NO的生成量很少,而当T>1500℃时,T每增加100℃,反应速率增大6-7倍。温度型NOx占NOx5总量的15％一35％。

(b)燃料型

由燃料中氮化合物在燃烧中氧化而成。由于燃料中氮的热分解温度低于煤粉燃烧温度，在600－800℃时就会生成燃料型，它在煤粉燃烧NOx产物中占60－80％。

（c）快速反应型Nox

由高温热解生成的CH自由基和空气中的氮反应，生成HCN化合物和NO进一步快速生成的Nox。这部分Nox的转换速度极快，但仅占N02总量的5％。所以，控制N0x的生成量主要是控制燃料型NOx和温度型NOx。68Nox排放与燃烧温度之间的关系图69由于切圆燃烧的固有特性,切圆布置方式的一次风和二次风混合较晚,所以,直流燃烧器的NOx的生成量较旋流燃烧器稍低。直流燃烧器降NOx措施：垂直浓淡燃烧技术：采用一个弯头或分离器把一次风分成垂直方向上浓淡两股气流，这种燃烧技术能使NOx的生成量降低45%～60%,而且可增强燃稳燃性。直流燃烧器与旋流燃烧器的特点比较---NOx的排放

7071旋流燃烧器Nox的产生：

原因：普通的旋流燃烧器由于一二次风混合比较强烈,导致煤粉与气流强烈混合,过快的温升及过量氧的加入,使燃烧强度很高,最终导致NOx的大量生成,约为1000～1200mg/L。

方法：可通过增加燃烧器之间的距离和分级配风的方法来降低NOx的排放。

措施：1）双调风轴向旋流燃烧器：通过调节内二次风和外二次风风量和旋流来调节一次风与二次风的混合点,减小NOx排放。2）径向浓淡旋流燃烧器：通过煤粉的径向浓缩，浓淡一次风以及二次风的分级配入，可以大大降低NOx的排放。72（四）链条炉与流化床炉

链条炉：

固体燃料以一定厚度均匀分布在固定或可移动的炉排上进行燃烧的锅炉称为火床炉。链条炉是应用比较广泛、结构较完善的火床炉。247图9-16

燃料适应性广，负荷调节范围大，采用自然循环方式，工业领域较多应用。73流化床锅炉：

1.流化状态的概念（重力与升力，临界速度与输送速度）

2.流化床锅炉和其它类型锅炉比较74（五）燃油炉及燃气炉

燃油炉：

油料燃烧的特点：着火容易，环保，热值高。

油料燃烧的过程：雾化、蒸发、扩散混合、着火燃烧。

强化燃烧的关键：雾化和混合。

燃油锅炉的燃烧器主要由雾化器（喷嘴）和调风器组成。

燃气炉：

燃烧的特点：着火容易，环保，热值较高。

脱火与回火。

强化燃烧的关键：提高燃烧温度和混合。

75作业题与思考题1、叙述固体燃料燃烧的过程。2、叙述煤的三个燃烧区域的特点及相应的燃烧措施。3、保证煤粉良好燃烧必需具备哪些条件？4、何谓锅炉燃烧系统的一、二、三次风？各自的作用是什么？5、直流燃烧器喷口布置有几种形式？6、直流燃烧器为什么都采用四角布置切圆燃烧方式？7、旋流燃烧器的布置方式。76第四节锅炉受热面锅炉受热面：是吸收炉内热量来加热工质的表面式换热器。主要包括蒸发受热面（包括水冷壁、对流管束和凝渣管束）、过热器、再热器、省煤器及空气预热器。以完成水的加热、蒸发和过热，蒸汽的再热及空气的预热。蒸发受热面过热器再热器空气预热器水蒸汽空气水冷壁对流管束凝渣管束辐射对流对流对流对流辐射省煤器水对流77一、蒸发受热面（水冷壁）：

（一）蒸发受热面的作用与结构：

蒸发受热面是指工质在其中吸热、汽化的受热面。主要是指敷设在炉膛四周炉墙上的水冷壁，用以吸收炉膛中的辐射热。为了降低炉膛出口温度，保护炉墙、防止炉壁结渣，还要将后墙水冷壁拉稀成凝渣管束。

现代大型锅炉的水冷壁已成为锅炉的主要受热面，因为炉内温度高，水冷壁吸收辐射热的能力很强，这样可减少受热面积，节约钢材；同时可降低高温，保护炉墙和防止结渣。781、水冷壁与自然循环：

（1）水冷壁

自然循环锅炉的水冷壁通常用无缝钢管制成。水冷壁通常垂直布置在炉膛四周，上部与汽包或上联箱相连接，并固定在钢架上；下部与下联箱相连接，可自由膨胀。

中、小型锅炉常采用光管水冷壁；中、大型锅炉常采用膜式水冷壁。膜式壁炉膛气密性好,可减少漏风,降低热损失,提高锅炉效率，并可降低受热面金属耗量和炉墙重量，便于采用悬吊结构。79

（2）汽水循环

自然循环锅炉的循环回路包括若干根不受热的下降管、接受炉内辐射热的水冷壁管，上部与汽包连接，并固定在钢架上，下部与下联箱连接,可自由膨胀。汽包中的炉水自下降管经下联箱引入水冷壁，炉水在水冷壁中接受炉内高温烟气的辐射热以形成汽水混合物并沿水冷壁上升到汽包，以形成自然保护循环回路。随着锅炉容量增大、压力增大，使密度差减小，则水循环的动力压头减小，到一定时，必须放弃自然保护循环而采用强制循环。80（3）循环倍率K

循环回路中水流量（G）与回路中的蒸汽量产生量（D）之比，即1kg水全部变成蒸汽，需在回路中循环多少次上式中，X为上升管出口汽水混合物的含汽率。循环倍率是标致锅炉水循环安全的一个重要指标。

当K增大（X减小）时，则上升管出口汽水混合物中水的分量增大，管壁水膜稳定，管子可充分冷却，避免超温；但K过大，会使上下水通道密度差减小，运动压头减小，循环减慢，对水循环不利；

当K减小（X增大）时，则上升管出口汽水混合物中汽的分量增大，上升管工质密度减小，循环回路运动压头增大，循环流速增大，水循环安全。但X过大，会使管中阻力增大过快，导致循环流速降低，自补偿能力丧失。81（4）汽包：

汽包是自然循环锅炉和强制循环锅炉的重要受压部件。其作用主要是：

1、汽包是工质加热、蒸发、过热三个过程的连接枢纽，保证锅炉水循环；2、汽包是蒸汽通道与水通道的交汇点。汽包内装有汽水分离器、连续排污装置等，用以汽水分离，保证蒸汽品质；

3、汽包内保持一定水量，具有一定储热能力，有利于运行调节；

4、汽包筒体上安装有压力表、水位表、事故防水阀、安全阀等，以控制汽包压力、监视汽包水位，保证锅炉安全工作。82（二）结渣及其危害1、结渣的产生

在固态排渣煤粉炉，由于煤燃烧时温度高（1400~1600）灰渣呈溶融状态，液态的渣粒在凝固之前冲刷到水冷壁或炉墙上，就形成结渣，结渣是一个自动加剧过程，一旦开始结渣，便越结越多。2、结渣的危害

1）结渣会造成水冷壁高温腐蚀；

2）结渣改变了受热面分配，炉膛吸热减少，出口烟温及排烟温度升高，过热器超温爆管，热损失增加，降低锅炉出力和热效率；

3）大块渣团掉落可能砸坏冷灰斗的水冷壁管。

3、结渣的预防

适当的炉型，避免炉内温度过高；避免火焰偏斜、贴壁冲墙；避免锅炉超负荷运行。83二、过热器与再热器过热器、再热器一般布置在高温烟道，管外烟气及管内工质温度高、蒸汽的换热系数小，冷却能力差，其壁温是锅炉受热面中最高的。易发生管壁超温、管间工质热偏差及高温腐蚀。工作条件最为恶劣。（一）过热器与再热器的型式及特点：

过热器的作用：将饱和蒸汽加热成过热蒸汽，增加蒸汽的做功能力。再热器的作用：提高汽轮机高压缸排汽温度。对于再热发电机组，才具有再热器。提高循环热效率和安全性。84

过热器、再热器的型式对流式布置于锅炉的对流烟道半辐射式炉膛出口烟窗，称为屏式受热面辐射式炉膛顶部，称为顶棚受热面；或炉膛内壁，称为墙式受热面。辐射式受热面的采用利于改善汽温特性，降低金属耗量。85（二）热偏差

定义：过热器并列管中的焓增差异，称之为过热器的热偏差。用热偏差系数Φ表示，定义为：式中，——管组平均焓增；——偏差管焓增。

原因：1.管子结构尺寸差异；2.内部流动阻力差异；3.外部烟气的温度场、速度场分布差异。造成过热器并列管间吸热不均匀、流场不均匀，导致蒸汽焓增差异。

后果：热偏差可能造成某些管子壁温高而产生超温破坏。

措施：1.从设计、运行上保证锅炉良好的空气动力场；2.过热器分段、分级布置；3.各级过热器出口工质在联箱管中混合。86（三）蒸汽温度的调节必要性：锅炉在运行中随着负荷、燃料性质、给水温度、炉膛过剩空气系数的变化，过热器、再热器蒸汽温度会发生较大的波动。

目的：保证汽轮机安全、稳定运行。

目标：使电站锅炉蒸汽温度偏离额定值的波动不能超过

(-10～+5)℃；工业锅炉出口过热汽温为(-20～+30)℃。87汽温调节方法汽侧调节（多用于过热蒸汽调温）烟气侧调节（多用于再热蒸汽调温）分隔烟道挡板烟气再循环摇动燃烧器喷水减温器将液态水直接喷入过热蒸汽。低温烟气送回到炉膛。幅度大、灵敏、迟滞小结构简单、调节灵敏，可靠性高。优点方式调节烟道的烟气量。简单、方便、延迟大，范围有限改变炉内火焰中心位置调温幅度大增大厂用电、风机磨损效率降低。缺点延迟大，范围有限/88三、尾部受热面

省煤器和空气预热器布置在对流烟道最后的低烟温区，利用烟气的余热加热给水和燃料燃烧所需的空气，提高系统热效率。

1.加热给水，提高效率；2.减少蒸发受热面；3.降低汽包的温差热应力1.加热空气，利于着火和燃烧；

2.提高效率形式作用一般采用管式换热大多采用回转式蓄热换热器省煤器空气预热器89尾部受热面工作特点：

受热工质和烟气温度均较低，金属工作条件虽不像过热器那样恶劣，但易造成低温腐蚀、磨损与积灰。1.流速；2.飞灰浓度烟气温度措施影响因素1.合理设计流速2.降低飞灰浓度3.加装防磨装置1.提高空气温度2.采用耐腐蚀材料3.降低过量空气系数飞灰磨损低温腐蚀部位省煤器较严重空气预热器较严重90作业题与思考题1、叙述锅炉中水冷壁、汽包、过热器、再热器、省煤器、空气预热器的作用。2、在什么情况下锅炉必需采用强制循环或直流形式？3、在锅炉运行中，调节蒸汽温度的主要方法？4、锅炉尾部受热面的主要问题是什么？5、为什么大型电站锅炉需要采用对流－辐射式过热器系统。91周二（7.5）上午8：30动力楼402阶梯教室，答疑92第二节锅炉燃料特性及热平衡燃料核燃料有机燃料（主要成分：碳、氢、硫、氧、氮、水份、灰份）固体燃料液体燃料气体燃料93固体燃料液体燃料气体燃料天然木材、煤、油页岩人工焦炭、煤砖、煤粉天然石油人工汽油、煤油、重油、渣油、酒精天然天然气人工高炉煤气、发生炉煤气、炼焦炉煤气、地下气化煤气我国锅炉燃料以燃煤为主，而且主要是燃烧劣质煤，燃烧困难。刘慈欣地火94（一）煤的组成成分

煤的元素分析成分

碳(C)、氢(H)、硫(S)、氧(0)、氮(N)

煤的工业分析成分

水分(M

Moisture)、灰分(AAsh)、挥发分(V

Volatile)、固定碳(FCFixedcarbon)一、煤的成分及特性煤的成分分析一般有元素分析和工业分析法。95（二）煤的成分特性碳C元素：包括固定碳和挥发分(CmHn及CO等)中的C；在煤中含量最多（50~90%）。发热量为32700kj/kg。含碳量高、不易着火。

氢H元素：以有机化合物状态存在，易着火，发热量最高（达120000kj/kg)。

硫S元素：包括可燃硫（Sr）和硫酸盐硫（Sly）。可燃硫生成有害物质，造成污染，导致尾部烟道腐蚀、堵灰。

氧（O）：含量会使可燃元素含量减少，降低煤的发热量。

氮（N）：燃烧产生有害物质Nxx，会使可燃元素含量减少.

可燃元素不可燃元素96水份（M）（内部水份Mad和外部水份Mf）；

灰份（A）是矿物质燃烧生成物，影响燃烧，造成积灰、结渣、堵塞和磨损，含量相差较大。

挥发份

煤中的氢、氧、氮、硫与部分碳所组成的有机化合物加热后分解，形成气体挥发，易燃，挥发份是煤的重要特性。固定碳挥发份析出后的纯碳。

不可燃杂质可燃97（三）煤的工业分析成分基准basis1、

收到基asreceived（ar）（旧称应用基“y”）

以进入锅炉煤（包括煤的全部成分）为基准

2、空气干燥基airdry（ad）（旧称分析基“f”）

以风干状态煤（空气干燥状态）为基准(以与空气湿度达到平衡状态的煤为基准）基准

3、

干燥基dry（d）

（旧称干燥基“g”）

以去掉全部水分煤为基准

4、干燥无灰基dryandashfree（daf）(旧称可燃基“r”)

以去掉全部水分及灰分煤为基准

煤的成分分析一般用质量百分比表示：98991、收到基(ar)=A+chons+Mad+Mf2、空气干燥基(ad)=A+chons+Mad3、干燥基(d)=A+chons4、干燥无灰基(daf)=chons100在煤质分析中，常采用空气干燥基和干燥无灰基；

在锅炉设计计算时，必需知道煤的收到基。

不同基准之间的换算关系为：

X=K

式中，——按原基准计算的某成分的质量百分比；

K——换算系数（234表9—1）；

X——按新基准计算的某成分的质量百分比。1011.某锅炉炉前应用燃煤取样分析，知水份含量Mar＝10.00％；试验室中分析试样的元素分析成份为：Cad＝60.04％，Had＝5.14％，Oad＝11.4％，Nad＝1.08％，Sad＝1.09％，Aad＝20.25％，Mad＝1.00％，求收到基成份.2.某煤样的空气干燥基工业分析结果为：Mad＝1.50％，Vad＝25.13％，FCad＝59.37％，Aad＝14.00％，求干燥无灰基挥发份含量．收到基成份．已知Mar＝10.50％．练习题：235102（四）煤的灰分特性及分类

煤的灰分特性

煤的灰分在熔融状态下会粘结在锅炉受热面上造成结渣（结焦），影响锅炉的安全性和经济性。这一特性与灰的成分及含量有关。煤的灰分特性可用灰的三个特征温度表示：

灰的变形温度DTdeformation（旧称）灰的软化温度STSoftening（旧称）灰的熔化温度FTFluid（旧称）103104煤的分类：按煤中挥发分含量高低依次可分为褐煤、烟煤、贫煤、无烟煤。无烟煤：碳化程度高，含碳量高，发热量一般为25000～32500KJ/kg，挥发分含量低（10%），燃烧困难，不易着火、燃尽；烟煤：含碳量较高，发热量一般为20000～30000KJ/kg，挥发分含量（=10~45%），容易着火，燃烧。而劣质烟煤中挥发分中等，但水分、灰分量高，发热量低，所以，着火、燃烧较困难。105贫煤：碳化程度最高的烟煤，挥发分含量低（=10~20%），燃烧性能接近无烟煤。褐煤：碳化程度最低，挥发分含量很高（可达37%），易于着火。但水分、灰分量高，发热量低，一般小于16750KJ/kg。

挥发分挥发份低的煤,含碳量高，通常水分或灰分较高燃料容易着火、燃烧与燃尽；

含碳量高发热量高、固定碳不易着火、燃烧；

水分、灰分高发热量低，炉膛温度下降，燃料着火、燃烧越困难，受热面腐蚀、堵灰、结渣及磨损加重。

106二、液体燃料（重油、渣油）特点：碳氢含量高，热值大，燃烧效率高粘度：运输与雾化质量凝固点（石蜡）：运输闪点与燃点：安全性含硫量：低温腐蚀灰分：高温腐蚀107奥里乳化油（Orimul-sion,中译名为奥里乳化油，简称奥里油）是以产于南美委内瑞拉奥里诺科河（Orinoco）流域的一种环烷基超重质原油（沥青质原油）为原料，加入27%～30%的水和少量乳化剂形成水包油乳状液，成为奥里油。类似一种胶状体，无法直接使用，属于劣质燃料，经过乳化处理后，其总体粘度大大降低，可满足燃料油输送雾化要求。奥里乳化油的燃烧值高于煤，价格远低于其他燃料油，作燃料发电是最佳选择。奥里油的表观特征与其他液体燃料极为相似，在一定温度范围内，奥里油的粘性系数小于普通原油，但比原油难于着火，在5℃～70

℃之外其稳定性急剧下降，直至破乳，即油水分离，形成沥青块而不易燃烧。由于水的缘故,奥里油应储存在水的沸点以下。奥里油简介：108我国也在许多厂家成功地进行过燃烧试验。但奥里油本身存在的突出问题是含硫量太高（约3％）。据介绍，为烧奥里油需增加的脱硫装置大致相当于半个发电厂的投资。109三、煤的燃烧计算煤的燃烧计算是进行锅炉设计的基础。通过燃烧计算以确定燃烧所需空气量、炉膛出口及烟道各处烟气的容积、焓值，以便进行锅炉热平衡计算、对流受热面的传热计算。(一）燃烧所需空气量1、理论空气量V0

（NM3/kg）：1kg燃料完全燃烧时所需要的最小空气量，可通过燃料中可燃元素（C、H、S）的燃烧化学反应方程式求得。237式9-21102、实际空气量V：由于空气和燃料不可能完全混合，为了使煤燃尽，实际送入炉膛的空气量应大于理论空气量。这里，用过剩空气量系数说明。过剩空气系数：

实际空气量V与理论空气量之比称为过剩空气系数，即，

过剩空气系数是锅炉运行的重要参数。通常用炉膛出口处的过剩空气系数

来描述空气量对燃烧过程的影响。过剩空气系数与烟气中的RO2，O2的含量存在一定的近似关系。237111对于负压锅炉，空气可通过炉墙、烟道等处漏入，使得烟气中过剩空气增加。炉膛后任意一烟道截面处的过剩空气系数为式中：—漏风系数，为漏入空气量与与理论空气量之比，即112（二）燃烧产物(烟气)容积1、烟气容积：煤燃烧后生成烟气。煤完全燃烧（=1）时，烟气具有的容积为理论烟气容积。但是，>1，完全燃烧时，烟气具有的容积为实际烟气容积，除了那四种生成物外还有剩余的。因此，理论烟气容积为：实际烟气容积为：1132，烟气的焓值：空气和烟气的焓值，是指在等压条件下，将1kg燃料燃烧所需要的理论空气和生成烟气量从0加热到θ所需的热量，用和表示，单位为KJ/kg。烟气为混合物，其焓值为：其中，理论烟气焓值（α=1）为理论空气焓值为飞灰的焓值为114四、锅炉的热平衡

锅炉的热平衡是指输入锅炉的热量与其输出热量的平衡。热平衡计算的目的：确定锅炉热效率和燃料消耗量，分析热损失产生的原因，鉴定锅炉的性能和水平。115（一）煤的发热量煤的发热量（kJ/kg)

单位质量的煤在完全燃烧时所释放的热量。高位发热量()包含燃烧产物中全部水蒸汽凝结时放出的汽化潜热。低位发热量（）

不考虑水份的汽化潜热的发热量。通常锅炉排烟温度一般为110~180，烟气中的水蒸汽不会凝结，所以在热力计算中是用低位发热量。116高、低位发热量之间的关系为：二者之差别就是汽化潜热r=2510kJ/kg

标准煤：为了进行经济比较，规定以收到基低位发热量为29270kJ/kg(7000kCal/kg)的煤为标准煤。则各种煤的消耗量可以通过其收到基低位发热量折算成标准煤。117（二）锅炉热平衡方程式锅炉热平衡方程式式中qi=（Qi/Qr）×100Qr输入热量

Q1有效利用热

Q2排烟损失

Q3化学不完全燃烧热损失

Q4机械不完全燃烧热损失

Q5散热损失

Q6灰渣物理热损失100118：燃料收到基低位发热量，输入锅炉热量式中：：燃料的物理显热，：外来热源加热空气时带来的热量，：雾化燃油带来的热量，对于燃煤锅炉，如果燃料和空气都没用外界热量进行预热，则输入锅炉的热量包括：119锅炉有效利用热：

锅炉有效利用热是指将给水加热至过热蒸汽（或饱和汽或热水）所需的总热量，

对于热水炉，为：热水吸热热量对于饱和蒸汽炉，为：有饱和蒸汽热量＋排污损失热量对电站锅炉，为：过热热量＋再热热量＋排污损失热量120锅炉的各项损失：

锅炉损失包括燃料未完全燃烧及未被充分利用热量两部分：1、机械不完全燃烧损失：机械不完全燃烧损失是指灰渣、飞灰中的未燃烧、未燃尽的固体可燃物（碳）被排出炉外所造成的热损失。这是燃煤锅炉的主要热损失。对于固态排渣炉一般取0.5～5%，火床炉取7～15%，气体、液体燃料炉取零。

2、化学不完全燃烧损失：化学不完全燃烧损失是指未完全燃烧的可燃气体（）随烟气排放到大气所造成的热损失。对于煤粉炉一般取0，气体、液体燃料炉取0.5%，火床炉取(0.5～1.0)%。影响燃料未完全燃烧的因素：燃料性质，燃烧方式，燃烧设备的结构与布置，炉膛温度，过剩空气系数。1213、排烟损失：排烟损失是指排烟物理显热造成的损失，为排烟焓与进入锅炉冷空气焓之差，即式中：——排烟焓；——进入锅炉冷空气焓，——排烟处的过剩空气系数，是锅炉最大的一项热损失，一般为5~12%。影响排烟损失的主要因素：排烟温度和排烟处的过剩空气系数。

每增加10~20,排烟损失增加1%。过低，会造成尾部受热面腐蚀和堵灰，一般为110以上。降低过剩空气系数可降低排烟损失。1224、散热损失：散热损失是由于炉墙、金属结构、锅炉范围内的汽水管道、烟风管道等的温度高于周围环境温度所造成的。一般锅炉越大，散热损失越小。当容量>900t/h，可取0.2%。5、其他热损失：其他热损失主要是指灰渣排出时的物理显热所造成的损失。对于固态排渣煤粉炉，一般取0.5～1.0％123（三）锅炉热效率与燃料消耗量

热效率：锅炉热效率为锅炉有效利用热与锅炉送入热量之比，即：或燃烧效率：反映燃料燃烧的完全程度，取决于不完全燃烧损失大小，即：124锅炉燃料消耗量：计算燃料消耗量：

考虑了不完全燃烧损失后，实际燃料消耗量为125作业题与思考题：1、煤的元素分析成分和工业分析成分是什么？2、煤的挥发分、水分、灰分和硫对锅炉工作有何况影响？3、解释专业名词：煤的高位发热量、低位发热量，理论空气量、实际空气量、过剩空气系数、漏气系数、锅炉热平衡。4、叙述锅炉运行时的各项损失及产生原因。126空气燃料水蒸汽烟气127锅炉技术的发展：1、锅炉技术发展的动力（能源，环保，基础理论的发展）2、大型锅炉发展的方向（高参数化，联合循环，多联产）3、燃烧技术的发展方向（煤粉炉与流化床炉，环保）4、计算机技术在锅炉技术发展中的作用（提高工作效率，节省试验成本，运行监控）128MagneticResonanceImaging磁共振成像发生事件作者或公司磁共振发展史1946发现磁共振现象BlochPurcell1971发现肿瘤的T1、T2时间长Damadian1973做出两个充水试管MR图像Lauterbur1974活鼠的MR图像Lauterbur等1976人体胸部的MR图像Damadian1977初期的全身MR图像

Mallard1980磁共振装置商品化1989

0.15T永磁商用磁共振设备中国安科

2003诺贝尔奖金LauterburMansfierd时间MR成像基本原理实现人体磁共振成像的条件:人体内氢原子核是人体内最多的物质。最易受外加磁场的影响而发生磁共振现象(没有核辐射)有一个稳定的静磁场（磁体）梯度场和射频场：前者用于空间编码和选层，后者施加特定频率的射频脉冲，使之形成磁共振现象信号接收装置：各种线圈计算机系统：完成信号采集、传输、图像重建、后处理等

人体内的H核子可看作是自旋状态下的小星球。自然状态下，H核进动杂乱无章，磁性相互抵消zMyx进入静磁场后，H核磁矩发生规律性排列（正负方向），正负方向的磁矢量相互抵消后，少数正向排列（低能态）的H核合成总磁化矢量M，即为MR信号基础ZZYYXB0XMZMXYA:施加90度RF脉冲前的磁化矢量MzB:施加90度RF脉冲后的磁化矢量Mxy.并以Larmor频率横向施进C:90度脉冲对磁化矢量的作用。即M以螺旋运动的形式倾倒到横向平面ABC在这一过程中，产生能量

三、弛豫（Relaxation）回复“自由”的过程

1.

纵向弛豫（T1弛豫）：

M0（MZ）的恢复，“量变”高能态1H→低能态1H自旋—晶格弛豫、热弛豫

吸收RF光子能量（共振）低能态1H高能态1H

放出能量（光子，MRS）T1弛豫时间：

MZ恢复到M0的2/3所需的时间

T1愈小、M0恢复愈快T2弛豫时间：MXY丧失2/3所需的时间；T2愈大、同相位时间长MXY持续时间愈长MXY与ST1加权成像、T2加权成像

所谓的加权就是“突出”的意思

T1加权成像（T1WI）----突出组织T1弛豫（纵向弛豫）差别

T2加权成像（T2WI）----突出组织T2弛豫（横向弛豫）差别。

磁共振诊断基于此两种标准图像磁共振常规h检查必扫这两种标准图像.T1的长度在数百至数千毫秒（ms）范围T2值的长度在数十至数千毫秒（ms）范围

在同一个驰豫过程中,T2比T1短得多

如何观看MR图像：首先我们要分清图像上的各种标示。分清扫描序列、扫描部位、扫描层面。正常或异常的所在部位---即在同一层面观察、分析T1、T2加权像上信号改变。绝大部分病变T1WI是低信号、T2WI是高信号改变。只要熟悉扫描部位正常组织结构的信号表现，通常病变与正常组织不会混淆。一般的规律是T1WI看解剖,T2WI看病变。磁共振成像技术－－图像空间分辨力，对比分辨力一、如何确定MRI的来源（一）层面的选择1.MXY产生（1H共振）条件

RF=ω=γB02.梯度磁场Z（GZ）

GZ→B0→ω

不同频率的RF

特定层面1H激励、共振

3.层厚的影响因素

RF的带宽↓

GZ的强度↑层厚↓〈二〉体素信号的确定1、频率编码2、相位编码

M0↑--GZ、RF→相应层面MXY----------GY→沿Y方向1H有不同ω

各1H同相位MXY旋进速度不同同频率一定时间后→→GX→沿X方向1H有不同ω沿Y方向不同1H的MXYMXY旋进频率不同位置不同（相位不同）〈三〉空间定位及傅立叶转换

GZ----某一层面产生MXYGX----MXY旋进频率不同

GY----MXY旋进相位不同（不影响MXY大小）

↓某一层面不同的体素，有不同频率、相位

MRS（FID）第三节、磁共振检查技术检查技术产生图像的序列名产生图像的脉冲序列技术名TRA、COR、SAGT1WT2WSETR、TE…….梯度回波FFE快速自旋回波FSE压脂压水MRA短TR短TE－－T1W长TR长TE－－T2W增强MR最常用的技术是：多层、多回波的SE（spinecho，自旋回波）技术磁共振扫描时间参数：TR、TE磁共振扫描还有许多其他参数：层厚、层距、层数、矩阵等序列常规序列自旋回波（SE）,快速自旋回波（FSE）梯度回波（FE）反转恢复（IR），脂肪抑制（STIR）、水抑制（FLAIR）高级序列水成像（MRCP,MRU,MRM）血管造影（MRA,TOF2D/3D）三维成像（SPGR）弥散成像（DWI）关节运动分析是一种成像技术而非扫描序列自旋回波（SE）必扫序列图像清晰显示解剖结构目前只用于T1加权像快速自旋回波（FSE）必扫序列成像速度快多用于T2加权像梯度回波（GE）成像速度快对出血敏感T2加权像水抑制反转恢复（IR）水抑制（FLAIR）抑制自由水梗塞灶显示清晰判断病灶成份脂肪抑制反转恢复（IR）脂肪抑制（STIR）抑制脂肪信号判断病灶成分其它组织显示更清晰血管造影（MRA）无需造影剂TOF法PC法MIP投影动静脉分开显示水成像（MRCP，MRU，MRM）含水管道系统成像胆道MRCP泌尿路MRU椎管MRM主要用于诊断梗阻扩张超高空间分辨率扫描任意方位重建窄间距重建技术大大提高对小器官、小病灶的诊断能力三维梯度回波（SPGR） 早期诊断脑梗塞

弥散成像MRI的设备一、信号的产生、探测接受1.磁体（Magnet）:静磁场B0（Tesla,T）→组织净磁矩M0

永磁型（permanentmagnet）常导型（resistivemagnet）超导型（superconductingmagnet）磁体屏蔽（magnetshielding）2.梯度线圈（gradientcoil）:

形成X、Y、Z轴的磁场梯度功率、切换率3.射频系统（radio-frequencesystem，RF）

MR信号接收二、信号的处理和图象显示数模转换、计算机，等等；MRI技术的优势1、软组织分辨力强（判断组织特性）2、多方位成像3、流空效应（显示血管）4、无骨骼伪影5、无电离辐射，无碘过敏6、不断有新的成像技术MRI技术的禁忌证和限度1.禁忌证

体内弹片、金属异物各种金属置入：固定假牙、起搏器、血管夹、人造关节、支架等危重病人的生命监护系统、维持系统不能合作病人，早期妊娠，高热及散热障碍2.其他钙化显示相对较差空间分辨较差（体部，较同等CT）费用昂贵多数MR机检查时间较长1.病人必须去除一切金属物品，最好更衣，以免金属物被吸入磁体而影响磁场均匀度，甚或伤及病人。2.扫描过程中病人身体（皮肤）不要直接触碰磁体内壁及各种导线，防止病人灼伤。3.纹身（纹眉）、化妆品、染发等应事先去掉，因其可能会引起灼伤。4.病人应带耳塞，以防听力损伤。扫描注意事项颅脑MRI适应症颅内良恶性占位病变脑血管性疾病梗死、出血、动脉瘤、动静脉畸形（AVM）等颅脑外伤性疾病脑挫裂伤、外伤性颅内血肿等感染性疾病脑脓肿、化脓性脑膜炎、病毒性脑炎、结核等脱髓鞘性或变性类疾病多发性硬化（MS）等先天性畸形胼胝体发育不良、小脑扁桃体下疝畸形等脊柱和脊髓MRI适应证1.肿瘤性病变椎管类肿瘤（髓内、髓外硬膜内、硬膜外），椎骨肿瘤（转移性、原发性）2.炎症性疾病脊椎结核、骨髓炎、椎间盘感染、硬膜外脓肿、蛛网膜炎、脊髓炎等3.外伤骨折、脱位、椎间盘突出、椎管内血肿、脊髓损伤等4.脊柱退行性变和椎管狭窄症椎间盘变性、膨隆、突出、游离，各种原因椎管狭窄，术后改变，5.脊髓血管畸形和血管瘤6.脊髓脱髓鞘疾病（如MS），脊髓萎缩7.先天性畸形胸部MRI适应证呼吸系统对纵隔及肺门区病变显示良好，对肺部结构显示不如CT。胸廓入口病变及其上下比邻关系纵隔肿瘤和囊肿及其与大血管的关系其他较CT无明显优越性心脏及大血管大血管病变各类动脉瘤、腔静脉血栓等心脏及心包肿瘤，心包其他病变其他（如先心、各种心肌病等）较超声心动图无优势，应用不广腹部MRI适应证主要用于部分实质性器官的肿瘤性病变肝肿瘤性病变，提供鉴别信息胰腺肿瘤，有利小胰癌、胰岛细胞癌显示宫颈、宫体良恶性肿瘤及分期等，先天畸形肿瘤的定位（脏器上下缘附近）、分期胆道、尿路梗阻和肿瘤，MRCP，MRU直肠肿瘤骨与关节MRI适应证X线及CT的后续检查手段－－钙质显示差和空间分辨力部分情况可作首选：1.累及骨髓改变的骨病（早期骨缺血性坏死，早期骨髓炎、骨髓肿瘤或侵犯骨髓的肿瘤）2.结构复杂关节的损伤（膝、髋关节）3.形状复杂部位的检查（脊柱、骨盆等）软件登录界面软件扫描界面图像浏览界面胶片打印界面报告界面报告界面2合理应用抗菌药物预防手术部位感染概述外科手术部位感染的2/3发生在切口医疗费用的增加病人满意度下降导致感染、止血和疼痛一直是外科的三大挑战，止血和疼痛目前已较好解决感染仍是外科医生面临的重大问题，处理不当，将产生严重后果外科手术部位感染占院内感染的14%～16%，仅次于呼吸道感染和泌尿道感染，居院内感染第3位严重手术部位的感染——病人的灾难，医生的梦魇

预防手术部位感染（surgicalsiteinfection,SSI)

手术部位感染的40%–60%可以预防围手术期使用抗菌药物的目的外科医生的困惑★围手术期应用抗生素是预防什么感染？★哪些情况需要抗生素预防？★怎样选择抗生素？★什么时候开始用药？★抗生素要用多长时间？定义：指发生在切口或手术深部器官或腔隙的感染分类：切口浅部感染切口深部感染器官／腔隙感染一、SSI定义和分类二、SSI诊断标准——切口浅部感染

指术后30天内发生、仅累及皮肤及皮下组织的感染，并至少具备下述情况之一者：

1．切口浅层有脓性分泌物

2．切口浅层分泌物培养出细菌

3．具有下列症状体征之一：红热，肿胀，疼痛或压痛，因而医师将切口开放者（如培养阴性则不算感染）

4．由外科医师诊断为切口浅部SSI

注意：缝线脓点及戳孔周围感染不列为手术部位感染二、SSI诊断标准——切口深部感染

指术后30天内（如有人工植入物则为术后1年内）发生、累及切口深部筋膜及肌层的感染，并至少具备下述情况之一者：

1.切口深部流出脓液

2.切口深部自行裂开或由医师主动打开，且具备下列症状体征之一：①体温＞38℃；②局部疼痛或压痛

3.临床或经手术或病理组织学或影像学诊断，发现切口深部有脓肿

4.外科医师诊断为切口深部感染

注意：感染同时累及切口浅部及深部者，应列为深部感染

二、SSI诊断标准—器官／腔隙感染

指术后30天内（如有人工植入物★则术后1年内）、发生在手术曾涉及部位的器官或腔隙的感染，通过手术打开或其他手术处理，并至少具备以下情况之一者：

1.放置于器官/腔隙的引流管有脓性引流物

2.器官/腔隙的液体或组织培养有致病菌

3.经手术或病理组织学或影像学诊断器官/腔隙有脓肿

4.外科医师诊断为器官/腔隙感染

★人工植入物：指人工心脏瓣膜、人工血管、人工关节等二、SSI诊断标准—器官／腔隙感染

不同种类手术部位的器官/腔隙感染有：

腹部：腹腔内感染（腹膜炎，腹腔脓肿）生殖道：子宫内膜炎、盆腔炎、盆腔脓肿血管：静脉或动脉感染三、SSI的发生率美国1986年～1996年593344例手术中，发生SSI15523次，占2.62%英国1997年～2001年152所医院报告在74734例手术中，发生SSI3151例，占4.22%中国？SSI占院内感染的14～16%，仅次于呼吸道感染和泌尿道感染三、SSI的发生率SSI与部位：非腹部手术为2%～5%腹部手术可高达20%SSI与病人：入住ICU的机会增加60%再次入院的机会是未感染者的5倍SSI与切口类型：清洁伤口 1%～2%清洁有植入物 ＜5%可染伤口＜10%手术类别手术数SSI数感染率(%)小肠手术6466610.2大肠手术7116919.7子宫切除术71271722.4肝、胆管、胰手术1201512.5胆囊切除术8222.4不同种类手术的SSI发生率：三、SSI的发生率手术类别SSI数SSI类别（%）切口浅部切口深部器官/腔隙小肠手术6652.335.412.3大肠手术69158.426.315.3子宫切除术17278.813.57.6骨折开放复位12379.712.28.1不同种类手术的SSI类别：三、SSI的发生率延迟愈合疝内脏膨出脓肿，瘘形成。需要进一步处理这里感染将导致:延迟愈合疝内脏膨出脓肿、瘘形成需进一步处理四、SSI的后果四、SSI的后果在一些重大手术，器官/腔隙感染可占到1/3。SSI病人死亡的77%与感染有关，其中90%是器官/腔隙严重感染

——InfectControlandHospEpidemiol,1999,20(40:247-280SSI的死亡率是未感染者的2倍五、导致SSI的危险因素（1）病人因素：高龄、营养不良、糖尿病、肥胖、吸烟、其他部位有感染灶、已有细菌定植、免疫低下、低氧血症五、导致SSI的危险因素（2）术前因素：术前住院时间过长用剃刀剃毛、剃毛过早手术野卫生状况差（术前未很好沐浴）对有指征者未用抗生素预防五、导致SSI的危险因素（3）手术因素：手术时间长、术中发生明显污染置入人工材料、组织创伤大止血不彻底、局部积血积液存在死腔和/或失活组织留置引流术中低血压、大量输血刷手不彻底、消毒液使用不当器械敷料灭菌不彻底等手术特定时间是指在大量同种手术中处于第75百分位的手术持续时间其因手术种类不同而存在差异超过T越多，SSI机会越大五、导致SSI的危险因素（4）SSI危险指数（美国国家医院感染监测系统制定）：病人术前已有≥3种危险因素污染或污秽的手术切口手术持续时间超过该类手术的特定时间（T）

（或一般手术＞2h)六、预防SSI干预方法根据指南使用预防性抗菌药物正确脱毛方法缩短术前住院时间维持手术患者的正常体温血糖控制氧疗抗菌素的预防/治疗预防

在污染细菌接触宿主手术部位前给药治疗

在污染细菌接触宿主手