0、前言
鍋爐課程設計是《鍋爐原理》課程的重要教學環節。通過課程設計使學生對鍋爐原理課程的知識得以鞏固、充實和提高；設計的內容一般為鍋爐熱力校核計算，即：根據已有的鍋爐結構尺寸和給定的蒸發量、蒸汽和給水參數、燃料資料等，確定鍋爐效率、燃料消耗量、送風量、排煙量、各受熱面前后煙氣與工質溫度、各受熱面中煙氣與工質流速等，從而達到校核鍋爐所要求的蒸發量，提高鍋爐的經濟性、可靠性。
手工進行鍋爐熱力校核計算，其計算的繁瑣程度是鍋爐專業工作者所共知的。隨著計算機應用的普及，多數鍋爐廠的科研人員也開始利用計算機程序來進行計算，這樣計算起來，更加簡單和精確。但對于學生來說，若全部采用計算機程序來計算的話，則達不到課程設計的目的。經過探索，筆者讓學牛在EXCEL中做鍋爐熱力校核計算，既克服了計算上的繁瑣，又達到了課程設計的目的，一舉兩得，收到了良好的教學效果。
三門峽富通新能源銷售的生物質鍋爐主要燃燒木屑顆粒機壓制的圓柱裝顆粒燃料，如下圖所示：
1、EXCEL簡介
EXCEL是Microsoft公司推出的一種強有力的電子表格軟件，每個EXCEL文件包含一個或多個二維數據工作表。在每一個：r作表中，又有很多單元格。該軟件具有很強的數據處理和計算功能。
(1) EXCEL的輸入／輸出界面很友好。它是以表格的形式進行輸入輸出的。
(2)每個單元格中都可以使用公式和函數進行數據計算。如：在某單元格中輸入“=3+“5”，則該單元格中獲得結果“23”：在EXCEL中有內嵌的函數，可在公式中使用這些內嵌的函數，如：在某單元格中輸入“≈in0.14159*30/180)”測該單元格中獲得300角的正弦值“05”。
(3)可以使用EXCEL自帶的VBA編寫自定義函數。計算時，可以和使用EXCEL的內嵌函數一樣，使用自己編寫的自定義函數。
(4)在計算公式中，可以引用其它單元格中的數據。如：在單元格Al中輸入角度“30”，在單元格A2中輸入公式“=sin(3.14159*Al/180)”，同樣可在單元格A2中獲得30u角的正弦值“0.5”。尤其值得一提的是，當單元格Al中數據改變時，單元格A2中的結果也會自動隨之發牛相應的變化。如：將單元格Al中的數據為“60”，則單元格A2中的結果會自動地變為“0.866025”。EXCEL的這些特點，為我們在進行鍋爐熱力計算奠定了基礎。
2、線圈的處理
在進行鍋爐熱力計算時，有很多線圖及表格要查。為了方便，作者用VBA將這些線圖及表格編寫成自定義函數，并且將它們以EXCEL的“加載宏”格式保存。使用時，將
該文件加載到EXCEL中，然后點擊工具欄上的按鈕“fx”，在白定義函數中找出所需的函數即可。另外，為了方便查煙氣焓一溫表，作者還寫了一個線性內插函數。對于水和水蒸汽的參數，則可用上海發電設備成套設計研究所楊宇先生，根據IAPWS-IF97標準編寫的《水和蒸汽性質計算程序》，該軟件以EXCEL的“加載宏”加載到EXCEL中。
3、計算方法
由于輸入／輸出界面是表格形式，因此，應用EXCEL做鍋爐熱力計算與手算過程很相似，計算者全程參與，每個參數的查找和選擇都由計算者完成。但在計算時，應特別注意：在單元格中輸入公式時，公式中所涉及的參數，應盡量引用前面已知或計算出來的結果。這一點很重要，因為在鍋爐熱力計算中多處涉及到迭代計算。如在進行爐膛熱力計算時，要先假設爐膛的出口煙氣溫度01”，然后再根據01”查取有關參數，并通過計算，得出一個新的爐膛的出口煙氣溫度01”，當101”(假定值)-01”（計算值）l>100℃時，則需要重算。重算時，一般將0l”（計算值）作為第二次計算的假定值進行計算。手算時，迭代計算是很麻煩的，在EXCEL中，如果在計算公式中所涉及的參數，都引用了前面已知或計算出的結果，則在第二次重算時，只需改變爐膛出口煙氣溫度01”的假定值，計算機會自動計算出相應爐膛的出口煙氣溫度OI”（計算值）由于這一過程簡單且快捷，因此，我們可以將01”（假定值）與01”（計算值）。由于這一過程簡單且快捷，因此，可將相應的爐膛的出口煙氣溫度01”（計算值）誤差控制在更高的精度范圍內。如：作者在做IOOOT/H鍋爐的爐膛熱力計算時，先假設了爐膛出口煙溫01”=1100℃，第一次計算得爐膛出口煙溫，=1091℃，這一計算結果雖滿足101”(假定值)-01”（計算值）l<100℃的要求，但因為計算方便，我們可以計算出更準確的結果，經迭代計算，得爐膛出口煙溫O1”=1085.44qC，這時，實際上01”的計算值與01”的假定值相等。
4計算實例
以1000T/H大型電站鍋爐機組熱力校核計算為例。該爐的受熱面布置及結構尺寸參見文獻，其主要技術數據見表l。鍋爐設計煤種的收到基組成見表2。
為了節省篇幅，這里不一一列出計算中的表格。鍋爐熱力計算的主要結果見表3。
5、結束語
應用EXCEL做《鍋爐原理》課程設計，其過程與手算基本相同，每個計算步驟、每個參數的查找和選擇、計算公式的輸入，都由設計者來完成。因此，這樣做學生也能夠較好地掌握整個鍋爐的結構和熱力計算步驟，完全可以達到課程設計的教學目的。同時，由于EXCEL具有重復計算功能，避免了因計算過程中的迭代計算帶來的麻煩。最后整理設計成果時，可以很方便地使用表格打印輸出。
