專用設備，涉及到了不同的專業，很多專用設備不一定全熟悉，盡量理解，重點部分記憶。在後面的施工技術章節中，還有這些行業設備的安裝以及施工程序。

專用設備的分類和性能

一、電力設備的分類和性能

（一）火力發電設備

火力發電一般是指利用煤炭、石油、天然氣、生物質、城市垃圾等燃料燃燒時産生的熱能或工業過程中的餘熱來加熱水，使水變成符合相應條件的過熱蒸氣，然後再由過熱蒸汽推動汽輪發電機組來發電的發電方式的總稱。以煤炭、石油、天然氣作為燃料的統稱為火力發電，以生物質作為燃料的稱為生物質發電，以城市垃圾作為燃料的稱為垃圾發電，以工業餘熱作為熱源的稱為餘熱發電。

補充知識

生物質發電：包括農林廢棄物直接燃燒發電、農林廢棄物氣化發電、沼氣發電。

鍋爐的性能參數需要掌握，分類了解一下。重點部分已加粗。

1. 鍋爐

（1）鍋爐的分類

1）按照特種設備目錄分為：承壓蒸汽鍋爐、承壓熱水鍋爐、有機熱載體鍋爐。

① 承壓蒸汽鍋爐：設計正常水位容積大于或者等于 30L，且額定蒸汽壓力大于或者等于0.1MPa（表壓）的鍋爐。

② 承壓熱水鍋爐：出口水壓大于或者等于 0.1MPa（表壓），且額定功率大于或者等于0.1MW 的鍋爐。

③ 有機熱載體鍋爐：額定功率大于或者等于 0.1MW 的鍋爐。包括有機熱載體氣相爐、有機熱載體液相爐。

2）按用途分類分為：電站鍋爐、工業鍋爐、船用鍋爐、機車鍋爐。讀一遍了解。

3）按結構分為：火管鍋爐、水管鍋爐。

4）按循環方式分為：自然循環鍋筒鍋爐、多次強制循環鍋爐、低循環倍率鍋爐、直流鍋爐、複合循環鍋爐。

5）按鍋爐機組容量分為：小型鍋爐、中型鍋爐、大型鍋爐。

6）按鍋爐出口工質壓力分為：低壓鍋爐、中壓鍋爐、高壓鍋爐、超高壓鍋爐、壓臨界壓力鍋爐、超臨界壓力鍋爐、超超臨界壓力鍋爐。

7）按燃燒方式分為：層燃鍋爐、室燃鍋爐、旋風爐、流化床燃燒鍋爐。

8）按所用燃燒或能源分為：固體燃料鍋爐、液體燃料鍋爐、氣體燃料鍋爐、餘熱鍋爐、原子能爐、廢料鍋爐、其他能源鍋爐。

9）按排渣方式分為：固态排渣鍋爐、液态排渣鍋爐。

10）其他類型。按爐膛煙氣壓力分，按鍋筒布置方式分，按鍋爐廠房形式分，按鍋型分等。

（2）鍋爐的性能及主要參數

1）鍋爐的性能：對外輸出熱介質并提供熱能。

2）主要參數

① 蒸發量 ：蒸汽鍋爐用額定蒸發量表明其容量的大小，即每小時生産的額定蒸汽量稱為蒸發量，單位是t/h，也稱鍋爐的額定出力或銘牌蒸發量。熱水鍋爐用額定熱功率來表明其容量的大小，單位是MW.

② 壓力 :蒸汽鍋爐出汽口處的蒸汽額定壓力，或熱水鍋爐出水口處熱水的額定壓力稱為鍋爐的額定工作壓力，又稱最高工作壓力，單位是MPa。

③ 溫度 ：對于生産過熱蒸汽的鍋爐，應标明蒸汽過熱器出口處的蒸汽溫度，即過熱蒸汽溫度，單位是℃。對于熱水鍋爐，分為額定出口的熱水溫度和額定進口的回水溫度。通過熱水鍋爐的水流量稱為額定循環水量，單位為t/h。

④ 鍋爐受熱面蒸發率 ：蒸汽鍋爐每平方米受熱面每小時所産生的蒸汽量，單位是kg/（m2·h）。

⑤ 鍋爐受熱面發熱率：熱水鍋爐每小時每平方米受熱面所産生的熱量，單位是kJ/（m2·h）。

鍋爐受熱面蒸發率或發熱率是反映鍋爐工作強度的指标，其數值越大，表示傳熱效果越好。一般工業鍋爐的受熱面蒸發率小于40kg/（m2·h） ；熱水鍋爐的受熱面發熱率小于83700kJ/（m2·h）。

⑥ 鍋爐熱效率 ：鍋爐有效利用熱量與單位時間内鍋爐的輸入熱量的百分比，是鍋爐熱經濟性指标，用符合η表示。一般工業燃煤鍋爐熱效率在60%~82%。

鋼材消耗率：鋼材消耗率是指鍋爐單位蒸發量所耗用的鋼材量，單位為t/（t·h）。

鍋爐可靠性：鍋爐可靠性一般用五項指标考核，即運行可用率、等效可用率、容量系數、強迫停運率和出力系數。

汽輪機掌握汽輪機的性能參數，分類了解一下。

2. 汽輪機

（1）汽輪機的分類

1）按工作原理分為：沖動式汽輪機，反動式汽輪機，沖動、反動聯合汽輪機等。

2）按熱力過程分為：凝氣式、背壓式、抽氣式、抽氣背壓時和中間再熱式汽輪機等。

3）按新蒸汽參數高低分為：低壓汽輪機、中壓汽輪機、高壓汽輪機、超高壓汽輪機、亞臨界壓力汽輪機、超臨界壓力汽輪機、超超臨界壓力汽輪機等。

4）按蒸汽流動方向分為：軸流式汽輪機、輻流式汽輪機、周流式汽輪機等。

5）按氣缸數量分為：單缸汽輪機、雙缸汽輪機、多缸汽輪機等。

6）按用途分為：電站汽輪機、工業汽輪機、船用汽輪機等

（2）汽輪機的性能

主要有功率（MW）、主汽壓力（MPa）、主汽溫度（℃）、進氣量（t/h）、排氣壓力（MPa），汽耗（kg/kw·h）、轉速（r/min）等。

3.火力發電的性能及考核指标

（1）火力發電的性能

火力發電是利用煤炭、石油、天然氣、液體、氣體燃料、生物質、城市垃圾燃燒産生的熱能來加熱水，使水變成高溫水蒸氣，再由水蒸氣推動汽輪發電機組發電，并對外輸出電能。

（2）火力發電的考核指标

主要有發電量、發電煤耗和供電煤耗、汽輪機熱耗和熱效率、鍋爐效率、供熱煤耗、補給水率、主蒸汽壓力、主蒸汽溫度、汽輪機真空度等。

核電發電設備整體了解一下即可，加粗的文字了解一下。

（二）核能發電設備

1.核電站分類

核能發電是利用核反應堆中核裂變所釋放出的熱能進行發電的一種發電方式。核電設備分為壓水堆設備、重水堆設備、高溫氣冷堆設備、石墨型設備、動力型設備、試驗反應堆設備。

2. 核發電設備

包括核島設備、常規島設備、輔助系統（BOP）設備。

核島設備：核島設備是承擔熱核反應的主要部分。

風力發電設備分類了解，風力發電機組組成需要掌握，其他了解即可。

（三）風力發電設備

1. 風力發電設備的分類

（1）按安裝場地分為：陸上風電機組和海上風電機組。

（2）按葉片數量分為：單葉片風電機組、雙葉片風電機組、三葉片風電機組和多葉片風電機組。目前安裝最多的是三葉片風電機組。

（3）按驅動方式分為：直驅式風電機組和雙饋式風電機組。

1）直驅式風電機組：直驅式風電機組沒有齒輪箱，葉輪直接帶動發電機轉子旋轉。相對雙饋式風電機組少了齒輪箱，降低了風機機械故障率。直驅機具有結構簡單、可靠性強、效率高、維護成本低等優點。由于直驅式風電機組在低速運轉時性能良好，特别适合在國内三類風區安裝使用。由于直驅式發電機永磁材料在振動、沖擊、高溫情況下容易出現失磁現象；同時由于永磁材料存在永久的強磁性，無法在現場條件下檢修，所以一旦出現問題隻有返廠維修。

2）雙饋式風電機組：雙饋式風電機組是在葉輪與發電機之間增加了變速箱，避免了發電機直接與葉輪直接連接而增加葉片的沖擊載荷，并且将其直接傳遞到發電機上，降低了發電機的故障率。

（4）按風葉的可調型分為：定槳距風電機組和變槳距風電機組

1）定槳距風電機組：槳葉與輪毂固定連接，槳葉的迎風角度不随風速變化，依靠槳葉的氣動特性自動失速，即當風速大于額定風速時依靠葉片的失速特性保持輸入功率基本穩定，以及通過葉尖擾流器（即風輪制動）來實現極端情況下的安全停機問題。

2）變槳距風電機組：槳葉可在輪毂上自由轉動，通過改變槳距角實現風電機組從風中吸收的功率。

2. 風力發電機組的組成

（1）直驅式風電機組：主要由塔筒（支撐塔）、機艙總成、發電機、葉輪總成、測風系統、電控系統和防雷保護系統組成。發電機位于機艙與輪毂之間。直驅式風電機組機艙裡面取消了發電機、齒輪變速系統，将發電機直接外置到輪毂連接部分。

（2）雙饋式風電機組：主要由塔筒、機艙、葉輪組成。機艙内集成了發電機系統、齒輪變速系統、制動系統、偏航系統、冷卻系統等。

3.風力發電機組的性能

風力風電機組是将風能轉化為電能的設備。風力發電機組的性能參數很多，其中額定功率和葉輪直徑是風力發電機組的最重要的參數。目前，我國風電場普遍采用的主流機型為功率1.5MW和2.0MW的風電機組。

補充知識

風力發電機組防雷系統

風力發電機組都是安裝在野外廣闊的平原地區，風力發電設備高達幾十米甚至上百米，對于處于曠野之中高聳物體，無論怎麼樣防護，都不可能完全避免雷擊，因此，對于風力發電機組的防雷來說，應該把重點放在遭受雷擊時如何迅速将雷電流引入大地，盡可能地減少由雷電導入設備的電流，主流的方法有兩種，一種是在葉片的表面或内部安裝金屬材料将電流從葉尖引至葉根通葉片輪毂的聯接瀉流；另一種是在葉片表面添加到點材料，使雷電流在葉片表面傳導，避免葉片的損壞。

風力發電機組測風系統

風電機組的風車必須迎着風才能發電。需要通過測風系統來幫助風機找風，測風系統主要由風向标和風速儀構成，風向标負責尋找到風吹來的方向，風機工作的時候首先通過風向标尋找到風的方向，然後通過偏航系統将機頭旋轉到正對風吹來的方向。

光伏發電設備，熟悉一下即可。

（四）光伏發電設備

1. 光伏發電系統的分類

光伏發電系統分為獨立光伏發電系統、并網光伏發電系統和分布式光伏發電系統。

（1）獨立光伏發電系統

獨立光伏發電也叫離網光伏發電。主要由太陽能電池組件、充放電控制器、蓄電池組成，若要為交流負載供電，還需要配置交流逆變器。

（2）并網光伏發電系統

并網光伏發電就是太陽能組件産生的直流電經過并網逆變器轉換成符合電網要求的交流電之後直接接入公共電網。

1）按是否具備調度性分為：帶蓄電池的和不帶蓄電池的并網發電系統。

帶蓄電池的并網發電系統：具有可調度型，可以根據需要并入或退出電網，還具有備用電源的功能，當電網因故停電時可緊急供電。帶有蓄電池的光伏并網發電系統常常安裝在居民建築中。

不帶蓄電池的并網發電系統：不具備可調度性和備用電源的功能，一般安裝在較大型的系統上。

2）按規模分為：集中式大型并網光伏電站和分散式小型并網光伏電站。

集中式大型并網光伏電站：一般都是國家級電站，主要特點是将所發電能直接輸送到電網，由電網統一調配向用戶供電，具有電站投資大、建設周期長、占地面積大的特點。

分散式小型并網光伏電站：特别是光伏建築一體化光伏電站，具有投資小、建設塊、占地面積小、政策支持力度大等優點，是并網光伏發電的主流電站。

（3）分布式光伏發電系統

分布式光伏發電系統，又稱分散式發電或分布式供能，是指在用戶現場或靠近用電現場

配置較小的光伏發電供電系統，以滿足特定用戶的需求，支持現存配電網的經濟運行，或者

同時滿足這兩個方面的要求。

分布式光伏發電系統的基本設備包括光伏電池組件、光伏方陣支架、直流彙流箱、直流配電櫃、并網逆變器、交流配電櫃等設備，另外還有供電系統監控裝置和環境監測裝置。其運行模式是在有太陽輻射的條件下，光伏發電系統的太陽能電池組件陣列将太陽能轉換輸出的電能，經過直流彙流箱集中送入直流配電櫃，由并網逆變器變成交流電供給建築自身負載，多餘或不足的電力通過連接電網來調節。

2. 光伏發電系統的性能

（1）光伏發電的特點：

1）光伏發電的優點：無資源枯竭危險，能源質量高。安全可靠，無噪聲，無污染排放。不受資源分布地域的限制，可利用建築屋面的優勢，例如，無電地區 ，以及地形複雜地區。無需消耗燃料和架設輸電線路即可就地發電供電；建築周期短，獲取能源花費的時間段。

2）光伏發電的缺點：照射的能力分布密度小，即要占用巨大面積，獲得的能源受季節、晝夜及陰晴等氣象條件的影響較大；相對于火力發電，發電機會成本高，有資料表面光伏發電成本為火力發電成本的2倍。光伏闆制的制造過程不環保。

（2）光伏發電系統性能

光伏發電系統的主要性能參數是光伏發電廠發電功率。

光熱發電設備，熟悉一下即可。

（五）光熱發電設備

1. 光熱發電的分類

光熱發電形式有槽式光熱發電、塔式光熱發電、蝶式光熱發電和菲涅爾式光熱發電等 4種光熱發電設備，目前國内常見為槽式光熱發電設備和塔式光熱發電設備。

2. 光熱發電系統

通過聚集太陽輻射能加熱換熱工質，再經熱交換器加熱水，産生過熱蒸汽，驅動汽輪機帶電發電機發電。

（1）槽式光熱發電系統

通過跟蹤系統，控制槽式太陽能聚光集熱器聚集太陽輻射能加熱換熱工質，再經熱交換器加熱水，産生過熱蒸汽，驅動汽輪機帶動發電機發電。槽式太陽能聚光集熱器的結構主要由槽型抛物面反射鏡、集熱管、跟蹤機構組成。

槽式光熱發電

（2）塔式光熱發電系統

通過定日鏡将光能反射到塔頂集熱器上加熱工質，熱工質經熱交換器與水進行熱量交換，将水加熱成過熱蒸汽，驅動汽輪機帶動發電機發電。塔式光熱典型設備有定日鏡和塔頂吸熱器。

補充知識

菲涅爾式光熱發電

菲涅爾式發電系統的工作原理類似槽式光熱發電，隻是采用菲涅爾結構的平面鏡來替代抛面鏡，同時其集熱管是固定式的。從這兩個方面的設備構成來看，菲涅爾式熱發電的建設成本相較槽式技術來講更低一些。

菲涅爾式光熱發電

3. 光熱發電系統的特點

（1）太陽輻射情況受到地理緯度、季節、氣候等因素的影響較大。

（2）占地面積大，且對場地平整度的要求較高。

（3）槽式光熱的集熱管管系廠、散熱面積大，環境溫度對系統熱耗影響較大。

（4）槽式光熱的集熱器抗風性能相對較差。

石油化工設備整體了解一下，加粗的文字多看一下。

二、石油化工設備的分類和性能

（一）靜置設備的分類和性能

1.靜置設備的分類

（1）按設備的設計壓力分：常壓設備：P＜0.1MPa；低壓設備：0.1MPa≤P＜1.6MPa；中壓設備：1.6MPa≤P＜10MPa；高壓設備：10MPa≤P＜100MPa；超高壓設備：P≥100MPa；P＜0 時，為真空設備。

（2）按制造設備所需材料分：金屬和非金屬。

（3）按設備在生産工藝過程中的作用原理分：容器、反應器、塔設備、換熱器、儲罐等。

石油化工設備

1）容器

① 按特特設備目錄可分為：固定式壓力容器、移動式壓力容器、氣瓶和氧艙。

固定時壓力容器分為：高壓容器、第三類壓力容器、第二類壓力容器、第一類壓力容器。

移動式壓力容器分為：鐵路罐車、汽車罐車、長管拖車、罐式集裝箱、管束式集裝箱。

氣瓶分為：無縫氣瓶、焊接氣瓶、特種氣瓶（内裝填料氣瓶、纖維纏繞氣瓶，低溫絕熱氣瓶）。

氧艙分為：醫用氧艙、高壓氧艙。

② 按承受壓力的等級分為：低壓容器、中壓容器、高壓容器和超高壓容器。

③ 按盛裝介質分為：非易燃、無毒；易燃或有毒；劇毒。

④ 按工藝過程中的作用不同分為：反應容器、換熱容器、分離容器、貯運容器。

2）反應器

包括釜式反應器、管式反應器、固定床反應器、流化床反應器、根據石油化工生産産品不同，可分為：加氫反應器、裂化反應器、重整反應器、歧化反應器、異構化反應器和合成塔等。

3）塔設備

塔設備是石油化工、化學工業、石油工業等生産中最重要的設備之一。它可使氣（汽）液或液液相之間進行充分接觸，達到相際傳熱及傳質的目的。

4）換熱器

①換熱器是将熱流體的部分熱量傳遞給冷流體的設備，又稱熱交換器。在化工生産中換熱器可作為加熱器、冷卻器、冷凝器、蒸發器和再沸器等，應用非常廣泛。

②根據冷、熱流體熱量交換的原理和方式不同可分為：間壁式、混合式和蓄熱式三大類。在三類換熱器中，間壁式換熱器應用最多。

③間壁式換熱器是工業制造最為廣泛應有的一類換熱器。按照傳熱面形狀與結構特點可分為：管式換熱器，闆面式換熱器，擴展表面換熱器。

5）儲罐

①按制造儲罐的材料分：金屬儲罐和非金屬儲罐。

②按儲罐位置分為：地上儲罐、地下儲罐、半地下儲罐、海上儲罐、海底儲罐等。

③按儲罐儲存介質分為：原油儲罐、燃油儲罐、潤滑油儲罐、食用油儲罐、甲醇儲罐、消防水儲罐等。

④按儲罐形式分為：立式儲罐、卧式儲罐等

⑤按儲罐結構分為：固定頂儲罐、無力矩頂儲罐、浮頂儲罐等。其中，固定頂儲罐看分為錐頂儲罐、拱頂儲罐、自支承傘形儲罐；浮頂儲罐分為浮頂儲罐、内浮頂儲罐（帶蓋内浮頂儲罐）。

2.靜置設備的性能

靜置設備的性能主要由其功能來決定，主要作用有：貯存、均壓、熱交換、反應、分離、過濾等。主要性能參數有容積、壓力、溫度、流量、液位、換熱面積、效率等。

（二）動設備的分類和性能，

1.動設備的分類

按動設備在生産工藝過程中的作用原理分類：

（1）壓縮機

（2）粉碎設備

（3）混合設備

（4）分離設備

（5）制冷設備

（6）幹燥設備

（7）包裝設備

（8）輸送設備

（9）儲運設備

（10）成型設備

隻列出了名字，具體内容略。

2.動設備的性能

動設備的性能主要由其功能來決定，其主要作用有：氣體壓縮、粉碎、混合、分離、制冷、幹燥、包裝、輸送、儲運和成型等。

冶煉設備整體了解一下，加粗的文字多看一下。

三、冶煉設備的分類和性能

（一）冶金設備

冶金設備可分為燒結設備、煉焦及化學回收設備、耐火材料設備、煉鐵設備、煉鋼設備、軋鋼設備、制氧設備、鼓風設備、煤氣發生設備等。

1. 冶金設備的分類和性能

（1）燒結設備（略）

（2）煉鐵設備：包括高爐本體、高爐除塵器、高爐鼓風機、高爐熱風爐、鐵水罐車等。

（3）煉鋼設備（略）

（4）軋鋼設備（略）

2. 冶金設備的性能

冶金設備針對性強，品種多。以完成冶金産品的特定工序或幾個工序的加工或生産，适合于單品種大批量加工或連續生産

（二）建材設備的分類和性能

1. 建材設備的分類：包括水泥設備、玻璃設備、陶瓷設備、耐火材料設備、新型建築材料設備、無機非金屬材料及制品設備等。

（1）水泥設備（略）

（2）玻璃設備（略）

錫槽：錫槽是浮法玻璃生産的關鍵設備，也是成型設備。

（3）耐火材料設備（略）

2. 建材設備的性能

建材設備針對性強，效率高。它隻完成建材産品的特定工序或幾個工序的加工或生産，适合于單品種大批量加工或連續生産。水泥生産設備的主要參數為：熟料（t/d）；玻璃生産線的主要參數為：熔化量（t/d）。

（三）礦業設備的分類和性能

1.礦業設備分類：包括探礦設備、采礦設備和選礦設備。（其它略）

2.礦業設備的性能：礦業設備針對性強、品種多，以完成礦業的特定工序或幾個工序的加工或生産，适合大批量加工或連續生産。

特别說明：本套機電專業知識的梳理，僅用于學習交流，不做商用。文中藍色字體為我個人的總結，加入了自己的思考，故文章勾選了“原創”的标簽。黑色文字為摘錄書本中内容，但是重點内容做了加粗，這些加粗的内容，也是加入了我思考後的結果。紅色文字為增加的拓展知識，作為書本的補充。增加了一些圖片，供學習，部分來源于網絡或其他，如涉及侵權，請聯系我删除或修改。

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