Al2O3两性和Al(OH)3受热分解的实验改进

第一篇：Al2O3两性和Al(OH)3受热分解的实验改进

Ａｌ２Ｏ３两性和Ａｌ（ＯＨ）３受热分解的实验改进 Ａｌ２Ｏ３的两性在高中化学教材中先后多次出现，许多老师和学生都想通过实验加以说明，以便于学生的理解和掌握，但往往实验难以成功。原因是实验用的Ａｌ２Ｏ３试剂是通过铝在氧气中燃烧或者灼烧Ａｌ（ＯＨ）３而制得，含有大量的αＡｌ２Ｏ３，它不溶于水，也不溶于酸或碱，所以即便实验中取少量的Ａｌ２Ｏ３粉末，加浓度较大的氢氧化钠溶液或盐酸，现象仍不明显。该实验若改用如下方法制Ａｌ２Ｏ３，然后再做Ａｌ２Ｏ３的两性实验，效果令人满意。具体操作是：先把去掉表面氧化物的洁净铝丝放到Ｈｇ（ＮＯ３）２溶液中浸泡一会，取出放到干净的玻璃片上，等铝丝表面长出许多“毛刷”状Ａｌ２Ｏ３后，收集这种“毛刷”状的Ａｌ２Ｏ３进行与酸反应或与碱反应的实验，现象都非常明显。

Ａｌ（ＯＨ）３受热分解生成Ａｌ２Ｏ（转载自中国教育文摘http://，请保留此标记。）３和水，在高中化学课本第二册（必修）

第二章铝的化合物中有实验验证，该实验操作如下：向硫酸铝溶液中滴加氨水，直到不再生成蓬松的白色胶状氢氧化铝沉淀为止，过滤后用蒸馏水冲洗沉淀，取冲洗后的Ａｌ（ＯＨ）３沉淀放在蒸发皿中加热，观察现象。该实验在课堂的演示中有以下不足：一是加热时间太长，影响教学进度，二是学生不易观察到变化过程中出现的现象，影响师生的双向交流。若该实验采用以下改进，可克服上述不足。即把Ａｌ（ＯＨ）３沉淀放在蒸发皿里加热改成直接用玻璃棒取胶状的Ａｌ（ＯＨ）３放在酒精灯火焰上灼烧，短时间就能观察Ａｌ（ＯＨ）３胶状变疏松，最后变成粉末状的Ａｌ２Ｏ３，风轻轻一吹，氧化铝的粉末就会从玻璃棒上飘落。这样不但节省了实验时间，而且能使学生有一个直观的感性认识，达到了实验目的。

第二篇：实验改进

一、分子运动──氨分子的扩散

在此实验中，用大烧杯罩住两只分别装有酚酞试液和浓氨水的小烧杯。学生在实验室中进行实验时，教师可以发现最大的问题在于：氨水挥发出来的刺激性气味很大，而且氨水的用量也较大。对于这个实验的改进方法是：用小烧杯代替大烧杯、用小贝壳代替小烧杯，分别在贝壳内滴入酚酞试液和浓氨水，把实验微型化，这样既节省了药品，现象明显且又不会有很大的刺激性气味。（小贝壳也可以用干奶片的空塑料面板代替。）二、二氧化碳的制取

在实验室制取二氧化碳时，是以大理石或石灰石为原料与稀盐酸反应制取的，那么为什么不能用稀硫酸代替稀盐酸？为什么不能用碳酸钠代替大理石或石灰石呢？为了让学生理解并掌握这部分知识，可补充下面的实验：（1）用大理石和稀硫酸反应，观察实验现象：刚开始时反应进行很快，但反应一段时间以后，由于微溶于水的硫酸钙不断生成，附着在大理石的表面，使大理石无法接触到稀硫酸，反应就逐渐停止，没有气泡产生。（2）用碳酸钠与稀盐酸反应，观察实验现象：反应速度过快，反应物一会儿就反应完了，产生的气体来不及收集。通过让学生自己动手做实验，观察现象并讨论反思，找出最佳的方法，可以有助于学生更容易地记住结论，巩固所学的知识。三、一氧化碳的可燃性实验

由于一氧化炭有毒，故在课堂演示可燃性时有一定的危险。可以在实验前，用充气玩具收集一氧化碳，然后在出气口接橡皮管（配止水夹和一个尖嘴导管），演示时，教师打开水止夹，轻轻挤压充气玩具将一氧化碳匀速挤出，由学生配合将玻璃尖嘴置于酒精灯火焰上点燃。此方法安全性高、火焰颜色明显、易于操作。

四、燃烧条件的探究实验

白磷在热水下面通入氧气燃烧的趣味实验，在提供给学生的操作设计中，我认为可以做两个改进：1.氧气的储存同样可以采用装入充气玩具的方法，出气口接橡皮管（配止水夹），需要时挤出便可，简单方便；2.由于白磷燃烧时，表面的水会沸腾，部分白磷会浮上水面燃烧，带来安全隐患，故可将一个小漏斗与橡胶管连接，倒放入水中将白磷罩住，通入氧气或空气时，漏斗内的水被排出，白磷可以在水下的漏斗内安全燃烧。

五、金属活动性的探究实验

对于这个实验的改进方法是：在生物实验用的玻璃培养皿中放入两个垂直交叉的塑料片，形成四个格子，分别放入镁条、锌粒、铁钉和铜片，倒入稀硫酸或稀盐酸，使四种金属同时接触酸液，实验现象更具有说服力，而且操作更加简单。

六、溶解过程吸热或放热现象的补充探究实验 对于本探究实验做了如下补充。

首先布置探究课题：如果没有温度计，你将如何设计实验方案来探究物质溶于水时溶液的温度变化？你最多能设计出几种方案？提供几种药品：NaCl、NaOH、器或者药品）、浓硫酸。（还可以选用其他一些仪

要求学生画出设计装置图，小组讨论方案的可行性后，进行实验再探究。补充本开放性探究实验，可增强学生的探究兴趣、提高实验设计能力及动手能力。

（一）分子运动──氨分子的扩散

1、改进的原因：直观有趣的实验可以激发学生的学习兴趣，而课本实验需要时间长，氨水挥发出来的刺激性气味很大，而且氨水的用量也较大。

2、改进方法：

方法一:将细铁丝做成小树状插在橡胶塞上再置于玻璃板上，再将一些浸有酚酞试液的脱脂棉团固定在细铁丝上，在旁边放一只盛有浓氨水小烧杯，用大烧杯将二者罩住。过一段时间后脱脂棉团变为红色。就像开了一树的桃花，学生们一片哗然，不由自主讨论开始了，浓氨水和棉团没有接触怎么会变红呢？这也正是我需要的效果，极大地激发了学生们的积极性。这一实验就验证了分子的运动。

方法二：对于这个实验的改进方法是：用小烧杯代替大烧杯、用小贝壳代替小烧杯，分别在贝壳内滴入酚酞试液和浓氨水，把实验微型化，这样既节省了药品,现象明显且又不会有很大的刺激性气味。（小贝壳也可以用干奶片的空塑料面板代替。）

3、改进的意义：激发学生们的学习兴趣，现象明显，耗时短。节约药品，对环境污染小。只要我们肯动脑筋，认真挖掘，充分利用现有的教学资源，就能找到更科学的、更有效更简便的实验方法。通过实验改进，不仅可以帮助我们更好的完成实验，而且能提高学生的学习兴趣，托展学生思维，提高学生的综合素质，这是很有意义的。

（二）固体氢氧化钠溶于水放热实验

1.改进的原因：实验按照课本上的操作方法，用手触摸试管外壁时，现象不很明显，观察不到，对知识的理解印象不深。

2.改进方法：将试管注入少量水，加热至沸腾，移开火焰，水停止沸腾，加入氢氧化钠固体少量，发现溶液又重新沸腾，说明氢氧化钠溶于水放热，使水又沸腾了。3.优点：现象明显

（二）蜡烛燃烧产物的鉴定

存在的问题：课本实验方法是将烧杯罩在蜡烛火焰上方，时间过短烧杯内水珠不明显；时间过长会因为烧杯内温度过高，水以水蒸气的形式存在观察不到明显现象，且烫手而使实验失败。

改进方法；用试管夹加持试管倒扣在火焰上方。

优点：燃烧生成的二氧化碳和水蒸气温度高、密度小，正好进入试管，遇到试管底部的冷壁冷凝成水珠，再用胶头滴管滴入石灰水，现象很明显，成功率百分之百。

在探究二氧化碳的性质实验时四个实验可以用一个装置完成，方法是，取一个三通管，在它的上部和下部各放一张湿润的蓝色石蕊试纸，然后，将它与二氧化碳的发生装置连接。不一会，可观察到下部的试纸变红，而上部的试纸不变色，证明了二氧化碳密度比空气大，二氧化碳能与水反应生成碳酸。再将一燃着的木条放在三通管的上方，观察到火焰无变化，再把燃着的木条放在下口处，观察到木条立即熄灭，由此证明了二氧化碳的密度比空气大，同时还证明二氧化碳既不燃烧也不支持燃烧的性质。最后将三通管取下来，把试纸变红的那端放在酒精灯火焰上加热，很快看到试纸由红色重新变成蓝色，说明碳酸不稳定。

一、研究测定空气中氧气含量的实验

新课标中第27页[实验2-1]，探究空气中氧气的含量实验，其装置图如右图，操作：在集气瓶内加入少量水，并做上记号，用弹簧夹夹紧乳胶管，点燃燃烧匙内的

红磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞紧，观察红磷燃烧的现象，待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，观察实验现象以及水面的变化情况，发现瓶内从烧杯中倒流到瓶中的水上升约1/5。

实验时，发现有如下不足：

（1）红磷在空气中点燃后伸入集气瓶中，伸入过程中易增大实验误差；（2）在集气瓶底预先加入少量的水，对测量氧气是否为1/5的读数不够准确。

为了简化实验，提高实验准确率，我进行了多次的实验改进，最后发现如下的方法较好：

1、实验装置

改进后的实验装置图如下图所示：

2、操作方法：

（1）向两端开口的玻璃管中加入白磷适量，用橡皮塞塞紧两端（2）在酒精灯上均匀微热至白磷燃烧

（3）待白磷熄灭冷却后，将玻璃管的一端浸入水中，并在液面去掉橡皮塞（4）测量液体高度占玻璃管长度的几分之几（除去橡皮塞部分）

3、注意事项：

（1）受热要均匀（也可在白磷下方垫一小片金属片）（2）塞子要塞紧

（3）为使氧气全部反应完毕，白磷要足量，燃烧时可以左右倾斜一下，玻璃管规格：内径3cm,长30cm最好

4、优点：

（1）精确度高（因为没有气体逸出或进入密闭容器）结果非常接近21%（2）便于测量，可以用刻度尺直接测量

（3）时间短，燃烧结束1分钟就可立即伸入水中，现象明显（4）携带方便，操作简单

二、引燃铁丝方法的改进： 教材中第35页[实验2-4]，铁丝在氧气中燃烧的实验操作如下：把光亮的细铁丝盘成螺旋状，下端系一把火柴点燃火柴，待火柴快燃尽时，插入充满氧气的集气瓶中

（瓶内预先放少量的水）观察现象，但由于学生经验不足，实际操作过程中，常会伸入过早或过晚而导致实验失败，我在多次的实验尝试中，将引燃铁丝的方法进行了如下的改进：

1、铁丝绕成螺旋状，最下端两环距离略近

2、铁丝最下端滴两滴熔化的蜡烛（或在熔化的蜡烛中浸一下，粘些蜡烛）

3、点燃铁丝下端的石蜡，伸入集气瓶即可将铁丝引燃。

改进后的优点：

（1）用石蜡代替火柴，可避免火柴燃烧后产生的黑色木梗条掉进瓶里，跟生成的黑色四氧化三铁固体接近，容易误导学生

（2）简单方便、快捷，效果明显。

三、质量守恒定律中白磷燃烧实验的改进

1、新课标中，用白磷燃烧探究质量守恒定律的实验改进如下：

操作方法：找一小块铜片，四周翘起形成凹槽，然后取一粒绿豆大小的白磷，放入铜片凹槽中，用镊子将它们放入250ml的锥形瓶中，再找一个与锥形瓶相适应的带气球的橡皮塞将锥形瓶塞紧，（如右图所示），放在托盘天平上称量，然后将锥形瓶放在铁架台上，垫上石棉网，用酒精灯稍稍加热，不久就冒出白烟，立即停止加热，待其冷却后，再次放在托盘天平上称量，两次称量的结果相同。

2、说明：（1）用铜片盛着白磷代替沙，既因为铜片有良好的传热性能，又不让白磷直接与瓶底接触（2）因为锥形瓶是可加热的仪器，同时有铜片盛着小粒白磷燃烧，所以不会使瓶底因高温而炸裂。

3、优点：（1）装置简单，操作方法容易，成功率100%（2）第一次称量与第二次称量，瓶内外空气没有流通，瓶内气体没有流失，保证了称量的准确性。（3）白磷燃烧前后，始终在密闭容器中进行，防止燃烧产物污染环境。

四、探究分子不断运动的实验

1、在多年的化学教学中，讲授分子运动这一实验时，我都会补充这样的实验：（如右图所示）

操作说明：（1）将滤纸按试管规格剪好，滴入4滴酚酞（间隔性滴）（2）在试管口放一团醺有浓氨水的棉花（棉花与滤纸不接触）

2、现象：由试管口至内，滴有酚酞的滤纸由少至多出现红色的小圆粒。

3、优点：（1）现象明显，分子运动的说服力很强（2）操作简便，快捷。

五、在演示点燃纯净的氢气时，因为玻璃中钠离子的影响，所以往往燃烧时我们所看到的火焰的颜色是黄色的，教师又跟学生解释说是因为钠离子的问题，针对这一现象，我在多次尝试时，作了少少的改进，就是在尖嘴导管口加一个小小的铁管，这样，点燃纯净的氢气时，就会很明显的看到蓝色的火焰。

一、培养学生学习化学的兴趣

1、在《绪言》中，我在第一节课设计了如下实验：实验桌上摆着五个烧杯，里边盛着无色液体（五个烧杯都事先标上号，其实这里有先后顺序，依次为酚酞、氢氧化钠溶液、硫酸溶液、碳酸钠溶液、氯化钡溶液）。我不动声色地把第一个烧杯中的液体倒入第二个烧杯，溶液立刻变红，学生也兴奋起来。我稍做铺垫：“第一次见到大家很高兴，我特意为大家准备了一杯红酒„„喝酒有害健康！”我把第二个烧杯里的液体都倒入了第三个烧杯里，溶液立刻变成无色，学生又哇的一声，“一杯矿泉水送给大家喜欢吗？„„”接着把第三个烧杯内的液体倒入第四个烧杯，立刻有大量气泡冒出来，“是什么？但喝雪碧过量会造成体内钙元素的流失。”第四个烧杯中的液体倒入最后一个烧杯，马上变成白色液体，学生欢呼起来：“露露，牛奶„„”通过一系列的实验现象，学生对化学的兴趣被调动起来了。在接下来的课堂中我又增加了“烧不坏的手帕”的实验，跟学生的实际生活经验产生了矛盾冲突，适时插进实验，又一次激起了学生渴求学习化学的欲望，同时也给后边的教学打下了埋伏。

2、《燃烧与灭火》课题。在传统教学中，我们总是按部就班地先讲燃烧的条件，再讲灭火原理。该过程也有实验，有图片，学生也能顺理成章地把结论推出来。但我总觉着还是没把学生调动起来，学生身边与燃烧有关的常识还是挖得不到位。后来我发觉学生对灭火很感兴趣，也掌握了一定的灭火方法，索性我把教材的顺序进行了调整：先讲灭火原理，再推出燃烧条件。点燃七、八根蜡烛，让学生用不同的方法熄灭，学生立刻兴奋起来，八仙过海，各显神通，迅速用很多种方法熄灭了火。然后再加以引导：刚才所用的各种方法之所以能灭火，原理是什么？学生很快总结出灭火的原理，教师加以概括，进而推导出燃烧条件。增加的这组实验，是从学生的生活经验入手，他们很乐意参与这样的活动，增加了学生动手的机会。在活动中思考，知识怎么可能学不会呢？

3、“一氧化碳还原氧化铜”实验的改进。在这个实验中我做了如下改进：在集满CO的集气瓶中，先加入少量石灰水，用橡皮塞塞紧，再备一个橡皮塞，下面插入一根较粗的呈螺旋状的铜丝。实验时，先将铜丝在酒精灯上灼烧一会儿，使其表面生成黑色氧化铜。迅速将表面生成黑色氧化铜的铜丝趁热插入集气瓶中，塞紧塞子，此时会看到铜丝表面黑色氧化铜立即变为光亮的紫红色铜。轻轻振荡集气瓶，澄清石灰水立即浑浊。这样改进此实验有以下优点：CO不易扩散，CO用量少且可在学生中传视，时间短，现象明显；尾气直接点燃，容易处理，不会对空气造成污染；并且说明石灰水不与CO反应，由此可启发学生CO中混有少量CO2杂质时，可用石灰水除去CO2，为学生完成课后习题提供了生动的实验基础。

二．对实验进行改进，增加实验的严密性

1、“空气中氧气含量的测定”实验的改进：（1）红磷因为与空气中的氧气发生缓慢氧化生成五氧化二磷，五氧化二磷又具有吸水性，使红磷越来越湿。解决的办法是：把红磷放入水中搅拌，等沉淀后过滤，再把过滤出的红磷倒入水中再搅拌，反复两三次，把过滤出的红磷放在托盘上晾干后放入磨口瓶中保存。（2）把以上干燥的红磷放在燃烧匙中，把玻璃棒在酒精灯上加热后触碰红磷，红磷就会燃烧，接着把燃烧的红磷放入集气瓶中即可。（3）弹簧夹夹的位置离集气瓶端近些，并事前把乳胶管内加入水，减小误差。通过以上改进，就会避免因为装置不足产生的误差。

2、“对蜡烛及其燃烧的”探究。在测蜡烛燃烧生成二氧化碳时，我们通常的方法是把用石灰水润湿的烧杯罩在火焰上方，看石灰水是否变浑浊；或者把烧杯在火焰上罩一段时间后再倒转过来，向烧杯内倾倒石灰水，看是否变浑浊。实际操作过程中浑浊不明显，所以缺乏说服力。该问题我是这样解决的：出现这种实验现象的原因是石灰水浓度不够，向饱和石灰水中加入些氯化钠，就可增加氢氧化钙的溶解量，进而使实验明显。

3、“常见金属的化学性质”探究。对这个实验的改进方法是：用生物实验的玻璃培养皿，在培养皿中放入两个垂直交叉的塑料片，形成四个格子，分别放入镁条、锌粒、铁钉和铜片，倒入稀盐酸，使四种金属同时接触酸液，实验现象更具有说服力，而且操作更加简单。

4、“分子和原子”性质的探究。在教材中证明“分子在不停地运动”这一性质时，所用的实验是：用一只大烧杯罩住两只分别装有酚酞试液和浓氨水的小烧杯，烧杯外再放一个装有酚酞的烧杯，观察实验现象。在这个实验中存在一个环境污染和药品浪费问题：浓氨水挥发出来的刺激性气味很大，而且浓氨水和酚酞试液的用量也较大。我认为可以这样设计实验：先在一张滤纸上用无色酚酞试液画上一只小动物（如：小猫、小狗、蝴蝶等），再用细线系在铁架台上，然后在滤纸的正下方放开口的盛有浓氨水的试剂瓶，这时会看到滤纸上逐渐出现一只清晰的、红色的小动物。这样改进解决了药品浪费、环境污染的问题，还满足了学生对化学的好奇心，培养了对化学的良好感情，又可以激起学生对化学实验的探究欲望，还可在实验中培养学生的环保意识。

5、“氢氧化钠溶水放热”实验。“氢氧化钠溶水放热”这一知识点是中学要求掌握的，教材上是把氢氧化钠溶于水，用手触摸试管外壁。但这样做引不起学生足够的认识，所以我对此实验进行了这样的改进：

用试管从饮水机中接开水，滴加几滴红墨水，不振荡，紧接着再向试管中加一药匙氢氧化钠固体，就会通过红墨水的颜色扩散速度发现水沸腾起来。这样做在学生的视觉冲突上能引起他们的强烈关注，记忆深刻。

第三篇：锅炉受热面热偏差的改进措施

锅炉受热面热偏差的改进措施

来源:职称论文网-www.xiexiebang.com

摘 要：平圩发电有限责任公司的2号锅炉是采用美国cE公司技术，由哈尔滨锅炉厂设计和制造的我国首批600 MW 亚临界燃煤锅炉。由于热偏差大，分隔屏、后屏、再热器经常发生超温爆管现象。平圩发电有限公司联合上海发电设备成套设计研究院，共同进行了技术攻关。通过试验研究和计算分析，找出了超温爆管的原因。在改造方案中应用了可控涡强的计算方法，制定了从CD层开始二次风逐渐加大反切风、过燃风水平摆动的思路，并解决了分隔屏、后屏、再热器经常超温爆管的问题。

关键词：动力机械工程；锅炉；受热面；热偏差；超温；改造概 况

平圩发电有限责任公司2 X 600 MW 机组的2号锅炉是我国第一台2030 t／h燃煤锅炉。锅炉采用美国cE公司技术，由哈尔滨锅炉厂设计制造的亚临界、一次中间再热、强制循环、单炉膛单汽包、悬挂式露天布置锅炉。炉膛结构为全膜式水冷壁，截面18542 X 16432(mm)。

锅炉设计燃料为淮南烟煤，可归属于美国中西部煤(高挥发分烟煤C级)，制粉系统采用CE碗式中速磨煤机正压直吹式，燃烧方式采用四角布置的切向燃烧及CE型直流式摆动燃烧器，燃烧器高度11．62 m，摆动时可以调节一、二次汽温。

炉膛的对角线与喷嘴中心线夹角为4．5。，燃烧器出口射流中心与水冷壁中心线夹角为36。和45。，在炉中形成直径分别为声1886和~1764的2个逆时针旋转的假想切圆。蒸发系统的流程为：给水泵一省煤器一汽包一下降管一循环泵一水冷壁一汽包。

过热蒸汽流程为：汽包一顶棚管和包覆过热器一水平低温过热器一立式过热器一工级减温器一分隔屏一后屏过热器一Ⅱ级减温器一末级过热器一汽轮机高压缸进13。一次汽调温方式为喷水减温器，再热蒸汽流程为：汽轮机高压缸出口一再热蒸汽事故喷水一墙式再热器一屏式再热器一末级再热器一汽轮机中压缸进口。

过热器减温水系统为二级减温(二级三点式)。总减温水量设计值小于10％MCR蒸发量。工级减温器布置在低温过热器至分隔屏过热器的集中导汽母管上。蒸汽减温后分左、右进入分隔屏过热器左、右进13联箱；II级减温器分左、右布置在后屏过热器至末级过热器进13交叉连接的导汽管上，(目前仅单侧投运，另一侧已封堵，Ⅱ级减温水量设计为40 t／h)。该炉的主要技术性能参数和热力性能指标示于。

2台锅炉分别于1989年11月和1992年11月投产。由于各级受热面热偏差大而引起严重的超温现象，并已从炉内发展到炉外，再热器超温尤其严重。据2004年上半年的统计，分隔屏、后屏过热器、屏式再热器、末级再热器因超温爆管分别为4次、3次、10次、5次，共计22次，严重影响了发电机组的经济性和安全性。为此，平电公可联合上海发电设备成套设计研究院共同对2号锅炉进行“热偏差”问题的总体改造。经过对2号炉的改前热偏差试验、调查研究、分析计算、论证讨论、方案设计，于2004年7月3 Et正式提出了2号锅炉“热偏差”改造总体技术方案，并于2004年11月4 Et至2005年2月22Et实施，而后于2005年4月1日至4月21 Et进行了燃烧调整和验收试验。超温原因分析

经过对2号炉改进前热偏差试验及分析计算，该炉热偏差大的原因有来自沿炉宽方向的烟气偏差和蒸汽流量分配的偏差，有来自同片各管之问的传热、流动结构偏差等各种原因。

(1)切圆过大，残余旋转过强引起的沿炉宽烟气流动偏差和烟温偏差。

原设计4组燃烧器的主气流与对角线夹角为4．5。，从上至下形成一个同心逆时针转的切圆，假想切圆为 1764～ 1886。实测炉膛内气流场示于图3。由于4个角上射流两侧补气不均，加之未有消旋措施，在炉内形成了一个绕炉壁转的几乎满炉膛截面的切圆，由于切圆为逆时针转向，造成分隔屏和后屏过热器出口汽温左侧高；而残余旋转过程中在炉膛出口处右侧的气流包括未燃尽碳，直接窜人屏式再热器和末级再热器，烟温高，流速快，加之未燃尽碳的继续燃烧，使右侧的换热加剧，造成屏式再热器、末级再热器及末级过热器右侧汽温高于左侧。

(2)工级减温系统未减小热偏差，Ⅱ级减温系统反而使热偏差叠加。

图为原减温器系统和布置示意图。I级减温器布置在低温过热器(低过)至分隔屏过热器的集中导汽母管卜，集中对低过来的蒸汽减温后，然后分左、右侧各自进入左、右侧分隔屏，由于是一点减温，达不到调节左、右侧汽温，消除汽温偏差的作用。需要将I级减温器分左、右两侧布置方式。Ⅱ级减温器布置在后屏过热器至末级过热器之间的交叉导汽管上，由于后屏过热器是左侧汽温高，而末级过热器是右侧汽温高，该交叉布置反而造成汽温偏差的叠加，致使末级过热器右侧汽温比左侧高50~C一60clC，需要将交叉改为平行布置形式。

(3)分隔屏、后屏过热器结构上引起的流量偏差和同屏热偏差根据运行统计过热器系统超温爆管主要发生在分隔屏和后屏过热器。1号炉、2号炉的分隔屏均发生过爆管现象。1号炉为前部分隔屏第3屏前数第6根的出口段上，前部和后部分隔屏出口段外数第8根范围内有过热变形。2号炉为前部第4屏前数第2根的出口段上，在前部和后部出口段外数第6根范围内有严重变形，有明显的氧化皮。计算分析后认为：这些管子是接在出口联箱的三通处。三通效应造成了流量分配不均匀；第3片和第4片屏炉外管子管径小而长度长，阻力大而使得流量偏小；由于分隔屏在炉膛上部，同片的各管子受到炉膛投射热流不同，以及各管长度不同，而存在着较大的同屏热偏差。除第1根管子外，其余管子的材料选用15CrMo和12CrlMoV的抗氧化温度较低。

后屏过热器宽度方向上的流量偏差主要由于联箱上垂直三通附近各片蒸汽流量分配不均。后屏位于炉膛出口其外圈管受热面大，接受的辐射热多；同片各管子的位置不同，受热面积和吸热不同；各管子长度和规格不一样，长的管子受热面多，长的管子和内径小的管子阻力大，流量小。第14、15、16根管子由于结构上的因素，汽温高，壁温高，与出现的爆管位置一致。原结构管子选用15CrMo和12CrlMoV，不能承受后屏过热器的实际温度，属选材不当。

后屏过热器也是过热器系统中主要发生超温爆管的受热面，在检查时发现左侧12屏区域内管子普遍存在外壁有严重的氧化现象，其中1号炉在UIO3A检修中将其后屏左侧12屏全部更换，2号炉寿命评估可用1个大修期的原因而未及时更换，于2003年12月1日、2004年5月16日、23日共3次爆管。其中2003年12月1日爆管位置在72 m标高炉顶处左数第3屏外数第15根管子的出口处。

(4)屏式再热器和末级再热器同屏的结构上引起的流量偏差和同屏热偏差根据泄漏事故统计，2号炉再热器系统的爆管事故多于过热器系统，屏式再热器的爆管事故最多，长期过热共有8处。

屏式再热器的爆管位置大多是在向火面的弯头部分，显然主要原因是这里的烟气温度高，管子直接受到大量的辐射热，产生了吸热的不均匀而导致向火面的管子首先发生超温过热现象。

屏式再热器和末级再热器同片屏的外圈管由于离烟室近，受到的辐射系数大，接受的辐射热多；同片各管的位置不同，受热面积和吸热不同；各根管子长度不同，长的管子受热面多，阻力大，流量小。

由于屏式再热器与末级再热器之间没有中间混合联箱，在一定程度上会引起热偏差叠加。此外，大量采用了15CrMo和12CrlMoV，这些材料允许壁温较低。

3.2号炉热偏差改造总体技术方案

3．1 减少残余旋转烟气偏差的方案H J

3．1．1 各层燃烧器消旋反切的基本方案在进行热偏差改造总体技术方案设计时，燃烧主要设计参数保持与原设计值不变。

根据炉内过程计算结果寻找消旋措施，选择减少烟气偏差的攻关方案，要兼顾到两个方面：其一是燃烧区基本维持一个稳定、有一定旋转强度的四角燃烧，以充分发挥四角燃烧的优点；其二是在炉膛上部应用消旋，以减少残余旋转，使在炉膛上部保持一个弱旋，减少沿宽度的热偏差。最后选择的计算工况的燃烧区基本是一种有一定旋转强度的四角切圆燃烧；炉膛上部呈弱旋，烟气偏差不明显，角动量流率已经很低。攻关方案的消旋部分示于表3及图5。

3．1．2 燃烧器喷嘴的水平摆动方案根据受控涡强的计算，采用喷嘴的角度变化，部分喷嘴和风室反切后，能够在运行状态下达到消旋的目的。由于计算和实际存在误差，特别是在运行状态变化时(包括负荷，风量，煤种，运行操作方法等)，燃烧器一组喷嘴的角度和风量下的组合，难以顾及所有情况下而达到预想的消旋效果，必须对残余旋转程度进行调节。方案中设置顶部二层过燃风进行水平摆动(手动)，可在一11。～一22。范围内水平摆动。

为操作方便，以及增强左右侧调节性能，主要考虑两组一起摆动为好。但为了受力均匀，设置2根平行连杆，这样上、下2组可联动，也便于2组可以分别转动。

3．2 减温器系统的攻关改造方案

3．2．1 过热器I级减温器系统I级减温器设左、右侧各1个，由低温过热器来的蒸汽分两路进入左、右各1个减温器，根据两侧蒸汽不同的减温要求，实施不同的减温水量，经过减温后的蒸汽(这时左、右两侧汽温水平相同)，进入两侧前、后分隔屏，达到减少两侧分隔屏汽温偏差的要求。

3．2．2 过热器Ⅱ级减温器系统改Ⅱ级减温喷水管路，由后屏出来的蒸汽改原交叉进入末级过热器为平行进入末级过热器，减温器放在两平行管路中，对两侧蒸汽实施不同的减温，达到减少两侧末级过热器平均汽温偏差的要求。

3．3 分隔屏过热器受热面改造方案根据热偏差计算和壁温计算结果，将分隔屏前部和后部的部分管子处于超温范围内的管段或下弯头换成TP34714或T91。

3．4 后屏过热器受热面改造方案部分进I=1段和出I=1段管子换成12CrlMoV；根据热偏差计算和壁温计算结果，将部分处于超温范围内的管段或下弯头换成TP347H或'I91。

3．5 屏式再热器受热面改造方案对48片屏的外数第1和第2根管子短路；部分进口段和出口段管子换成12CrlMoV；根据热偏差计算和壁温计算结果，将部分处于超温范围内的管段或下弯头换成TP304H或'I91。

3．6 末级再热器受热面改造方案将部分接管座换成'I91。部分炉外连接管焕成12Cr1MoV；根据热偏差计算和壁温计算结果，将部分处于超温范围内的管段或下弯头换成TP304H或r91。改造项目实施后的性能评估

2号锅炉热偏差总体技术方案于2004年11月至2005年2月实施，而后于2005年4月1 Et至21日进行了燃烧调整试验及性能评估试验。

4．1 燃烧调整试验燃烧调整试验的目的是：在各种燃烧因素的变化条件下(共24个工况)，对燃料成分、汽温、压力、炉外壁温、燃烧效率等进行测定，数据经过整理汇总后，分析并确定锅炉改造后运行的合理燃烧方式。

燃烧调整试验的最后结论为：

(1)对于各磨煤机给煤量的比配，F磨的给煤量应为其余磨给煤量的50％以下。

(2)风量应满足稳定燃烧的需要(尤其在煤种多变时)，省煤器出口处氧量一般应维持在4．5％ ～5．0％ 之间。

(3)燃烧器的上下摆动对改善热偏差作用小，摆角应首先考虑再热器调温的需要。在再热器减温水为零时，再热汽温应达到540％ 4-5 oC。

(4)辅助风按常规方式投自动，并尽可能均匀配风以满足均匀燃烧需要，对减少热偏差有利。

(5)过燃风挡板约在85％ 开度的状态下，水平摆角目前为一15。，反切角度能适当增加更为有利。

(6)性能评估试验及结论性能评估试验的目的是：在燃烧调整的基础上，根据2号炉热偏差总体技术方案的技术要求，在不同的负荷下进行试验测定，为评估方案的实施效果提供依据。共进行了4个工况的性能评估试验。图

6、图7和图8分别为屏式过热器、屏式再热器和末级再热器外圈管沿宽度出口汽温分布(3个典型评估工况改后和改前测量结果的比较)。

4．2 改造效果评估

4．2．1 燃烧器消旋反切效果评估试验结果表明：在燃烧区域保持一个稳定的切圆燃烧，在炉膛出口保持一个弱旋，达到了既燃烧稳定，燃烧效率不变，又能消旋的目的。反切风消旋效果好，热偏差明显降低。经过改造后，在630 MW负荷时：在6台磨煤机投运时，末级再热器、屏式再热器、后屏过热器的最高炉外壁温分别为：586℃、534℃、496℃，改造前100MCR％ 负荷时，分别为632℃、599℃、539℃，与改造前相比下降46cc、65℃、43℃。

在5台磨煤机投运时(F上端部燃料风，FF上端部辅助风停用)，相应的受热面壁温分别为：6o4℃、537oC、495oC，与改前相比下降28oC、62oC、44oC。

在6O％ ～88％MCR范围内，左右侧的炉外壁温分布已基本对称，沿宽度的汽温分布趋于平缓。在额定负荷下，最高片炉外壁温有明显下降的同时，最高片的位置没有出现移向另一侧的现象，既减少了热偏差，叉没有出现峰值移侧现象，说明总体技术方案的解决烟气偏差的反切风方案效果明显，恰到好处。

4．2．2 过热汽温调节由试验表明：过热汽温能投自动；总减温水、工级减温水、Ⅱ级减温水均能灵活操作；在机组额定负荷下，左右减温水平衡方式下，汽温偏差小于±20℃ ；通过两侧减温水修正，汽温偏差小于±5℃。

4．2．3 摆动燃烧器的效果燃烧器能灵活垂直上下摆动，通过燃烧器的上下摆动，在负荷为60％ 一100％+MCR范围内，能有效调节再热汽温。在额定负荷下，再热器出口汽温偏差不大于-4-10℃ ；燃烧器系统能投自动，通过燃烧器的上下摆动，在再热器出口汽温达到额定参数的情况下，减温水约为零。

4．2．4 改造后其它应保证的性能包括燃烧调整和验收工况在内，过热器减温水总量在90—136 t／h范围内；由于汽轮机通流部分的改造，汽包压力降低，减温水需增加约16 t／h。

在“热偏差”总体技术方案实施后，由燃烧调整及验收试验表明，在负荷60％ 一100％MCR范围内，主蒸汽再热蒸汽温度均能稳定在540．6±5℃ 范围内。

燃烧调整及验收期间，煤质差而且变化大，当前的好煤品位不及原设计煤种，煤质变差，使热效率降低，热偏差加大。

根据测定，改造后未燃尽热损失在0．57％ 一1．8％范围内，小于2．5％ ；飞灰可燃物在0．67％ ～2．19％范围内，小于2．5％。

锅炉热效率(高位)(未计入增益)为88．44％ ～89-85％，大于88．11％(计入增益)(高位)。空气预热器进口(即省煤器出口)烟温为296．7℃ ～330．6℃，小于352℃ +8℃。

4．2．5 烟气温度偏差由实测表明：在炉膛出I：1左右侧距炉墙3 m处，在后屏过和屏再中间位置的烟气温度偏差小于80℃。结 论

经过对平圩电厂2号炉的总体热偏差改造，大大消除了残余旋转造成的烟气偏差，工、Ⅱ级减温水系统更趋合理，起到了消除过热器和再热器热偏差的效果，各级受热面的改造使得受热面的管材能在安全的温度下工作，此次改造的经验为同类型国产机组的改造提供了宝贵的经验。本工程师职称论文来源于专业的职称论文网，如有业务需求请咨询网站客服人员！

参考文献：

[1] 王孟浩，杨宗煊，等．屏式过热器同屏热偏差的成因和计算方法[z]．上海发电设备成套设计研究所，1984(9)．

[2] 王盂浩，杨宗煊．电站锅炉对流过热器和高温对流再热器管束同片各管热偏差的成因和计算方法[z]．上海发电设备成套设计研究所，1984(9)．

[3] 邵慰骏．再热器同片各管热偏差的成因和计算方法[z]．上海发电设备成套设计研究所，1984(9)．

[4] 朱伟明，胡兴胜．平圩发电厂2号锅炉再热器的超温原因及改进措施[J]．动力工程，2005，25(3)．

[5] 朱伟明，胡兴胜．平圩发电厂2号锅炉分隔屏爆管原因分析及解决措施[J]．动力工程，2005，25(1)．

第四篇：实验改进和创新

实验改进和创新

兴趣是最好的老师，在教学工作中，培养学生的学习兴趣至关重要，而在物理教学中，通过做好实验来培养学生兴趣，是有效途径和很好办法。下面我把平时在教学中做过的一些实验进行了整理。

1、瓶吞鸡蛋。这是在学习大气压前我常做的一个实验。多数老师常常做集气瓶吞水球实验，效果也不错，但震撼力不足。找一个啤酒瓶（瓶口较小）和一个煮熟的鸡蛋，先把鸡蛋扒皮，点燃一张纸条迅速放入啤酒瓶内，稍停两三秒钟，将用鸡蛋顶端堵上瓶口，很明显看出，整个鸡蛋“吱吱”往瓶内钻，直到整个鸡蛋全部“挤“进啤酒瓶内。学生看后非常震撼。此时书写本节课题——空气的力量。

2、用试管做大气压实验。把小试管放入空的大试管中，引导学生注意观察小试管的运动情况。抓住大试管把两个试管同时倒置，小试管向下落，这应是学生想象之中的；此时，在大试管中盛入少量水再放入小试管重复刚才实验，当学生看到小试管不仅不掉反而向上运动时，个个充满了惊奇！几乎人人都在“为什么呢？”从而激起学生的探索需求。

3、点燃手帕。将沾满酒精的手帕，用火柴一点，轰的一声燃起了一团火焰，再把着火的手帕挑在一根棍上高举着，火焰慢慢熄灭了，把手帕拿下来一看，完好无损，丝毫没有烧焦的痕迹。学生甚为奇怪，自然会要答案。教师笑而不语，书写课题：汽化和液化。

4、灯丝的小孔成像。在学习小孔成像之前，先拿一个白炽灯泡，取一张稍厚的白纸正对教室墙壁，用大头针扎个眼（小孔），让学生看清灯泡的灯丝弯曲形状及开口朝向，通电后对准小孔，这时在墙壁上出现灯丝的“倒像”（一定要给学生强调“倒像”）；关闭电灯，取下白纸，在白纸上画个圆，在圆上均匀分布扎5个小孔，再重复刚才实验，结果在墙壁上出现非常漂亮的灯丝倒像的梅花图案，让学生惊叹不已。布置学生：如果你想看到更为漂亮的图案，请你回家之后自己设计，但要注意用电安全！

5、通过手指看白炽灯光。在学习光的色散时，一般都用到三棱镜看太阳光的色散，但此时已经进入深秋季节，济南往往秋雨绵绵，常常看不到太阳，只好改用手电筒来做实验。实际上，我经常让学生通过手指看白炽灯光：老师高举白炽灯泡，让学生伸开手指，食指和中指并拢，放到眼前和眼睛平行，眯上眼睛，对准发光的灯泡看白炽灯光，会看到什么？指导学生仔细观看，能看到非常漂亮的彩色光带。此时书写课题：光的色散。

6、橡皮的拉伸与扭曲。当学习力可以使物体发生形变时，找一块学生用橡皮，在橡皮上画上几条条纹，用力拉伸、压缩、弯曲、扭转来演示各种形变，效果直观。

初中学生好奇心强，但神经活动的兴奋和抑制不太稳定，理性思维的能力较弱。通过实验激发学生的好奇心和他们的兴奋点，培养他们的兴趣和科学的态度，发展他们的能力是物理教学的根本方法。而我们手边身边的日常物品，这些器材学生更熟悉，更有利于学生明白物理就在身边，理解物理来源于生活，又为生活服务，这不正是新课标所期望和要求的吗。

第五篇：摩擦力实验改进

“测量摩擦力”的实验改进

襄樊市第四十中学 徐 虎

【创作题目】 “测量摩擦力”的实验改进 【创作目的】

为了更准确、更科学、更稳定的测量摩擦力。【创作过程】

传统的操作方法是：用弹簧秤拉着小车在平面上滑动，以弹簧秤测得的数值，记为摩擦力的大小。

这种方法测得的数值是摩擦力的大小吗？不是。因为其一，摩擦力的方向与小车运动的方向是相反的，而实际测量中，我们用弹簧秤拉着小车沿小车运动的方向使劲，我们测的力与摩擦力的方向是相反的；其二，在摩擦方式不变、小车重量不变、接触面的粗糙程度不变的情况下，无论小车的运动状态如何变化，从理论上讲摩擦力的大小都不会改变，在实际测量的中，当我们用较大的力量拉小车时，车速加快，弹簧秤的示数增大；当我们用较小的力量拉小车时，车速减慢，弹簧秤的示数减小。在这个实验中测得的数值波动过大，不符合摩擦力的特点。所以我认为在这个实验中测量的不是摩擦力的大小而是牵引力的大小。

为什么我们一直沿用传统的实验方法，因为当小车在做匀速直线运动的时候，摩擦力与牵引力是一对平衡的力，它们大小相等方向相反，由此通过测量牵引力的大小换算出摩擦力的大小。这个实验的要求是：“小车必须保持匀速直线运动”，使牵引力和摩擦力处于“二力平衡”状态。但是在具体的实验操作中难以做到。

先说直线运动，我们徒手画一条直线显然不如借助直尺画的直，所以当我们徒手用弹簧秤拉着小车作直线运动时，由于手的分寸感难以把握，从而造成小车实际的运动经常偏离直线。

再说匀速运动，由于徒手牵引小车运动的过程中，很难把握到力度始终如一，因此会导致小车时快时慢，在弹簧秤上表现为示数有一定的波动，波动大小因人而异，手感好的波动小，手感差的波动大，老师操作波动小，学生操作波动大。

在无法保证匀速直线运动的前提下，摩擦力不等于牵引力，所以我们通过这种方法测得的“摩擦力”与实际的摩擦力有较大出入。

【改进方案】

1.确保直线运动：在小车运动的前方安装一个滑轮，这样两点确定一条直线，小车的运动就不容易偏离直线了。

2.确保匀速运动：为了保证播音质量，好质量的录音机马达上安装了稳速电路，因此用废弃的录音机马达可以实现匀速牵引的目的。

3.确保顺畅运动：小车的底面要打磨光滑；小车的前方要倒成圆角；木板上铺设质地均匀，没有疵点的布料；弹簧秤上安装轮子等等，以减少小车在运动中被绒线挂住或被疵点拌住的可能性。

【创作效果】

1.废物利用，成本很低。实验器材大多为实验室常用器材，废弃的录音机马达和磁带一般学校都有。

2.制作简单，加工方便。

以现有的机械为基础，进行简单的改造、加工。没有复杂的工艺要求，却能达到理想的实验效果。

3.实验设计，科学合理。

与其它同类实验相比，设计更为科学，学生更易理解。4.性能可靠，效果显著。

经过多次演示，性能稳定，操作简单，误差极小。5.应用广泛，一劳永逸。广泛的应用于其他各种力学实验。