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一、实习目的:
1)建立有关工艺过程、系统原理和设备的感性认识,初步了解有关系统和设备的操作步骤和方法,提高我们的实践潜力,为后续专业基础课程、专业课程的学习打下良好的基础。
2)了解本专业的主要资料,加深对本专业的了解,提高我们的专业兴趣和专业学习的主观能动性。
3)培养我们团结协作、吃苦耐劳的精神,增强我们为社会进步和经济发展服务的使命感和职责感。
4)初步了解研究和解决工程实际问题的基本方法,培养我们树立正确的工程意识和工程观点。
5)初步了解本专业的发展现状和前景,培养我们树立正确的专业思想和学习态度,明确学习的方向。
二、热电厂的基本介绍:
1、热电厂的主要概念
热电厂的生产过程实质上是四个能量形态的转换过程,首先化石燃料的化学能经过燃烧转变为热能,这个过程在蒸气锅炉的燃烧室内完成;再是热能转变为机械能,这个过程在汽轮机内完成;最后透过发电机将机械能转变为电能。
2、火电厂的主要系统有原料系统、燃烧系统、汽水系统、电气系统等。
三、热电厂的完整发电过程。
煤炭的热能透过锅炉转化为高温高压的水蒸气,高温高压的水蒸气透过汽轮机转化为转子的旋转机械能,机械能再透过发电机转化为电能。具体如下:
1、燃烧过程:
用输煤皮带从煤场运至煤斗中。大型火电厂为提高燃煤效率都是燃烧煤粉。因此,煤斗中的原煤要先送至磨煤机内磨成煤粉。磨碎的煤粉由热空气携带经排粉风机送入锅炉的炉膛内燃烧。煤粉燃烧后构成的热烟气沿锅炉的水平烟道和尾部烟道流动,放出热量,最后进入除尘器,将燃烧后的煤灰分离出来。洁净的烟气在引风机的作用下透过烟囱排入大气。助燃用的空气由送风机送入装设在尾部烟道上的空气预热器内,利用热烟气加热空气。这样,一方面除使进入锅炉的空气温度提高,易于煤粉的着火和燃烧外,另一方面也能够降低排烟温度,提高热能的利用率。从空气预热器排出的热空气分为两股:一股去磨煤机干燥和输送煤粉,另一股直接送入炉膛助燃。燃煤燃尽的灰渣落入炉膛下面的渣斗内,与从除尘器分离出的细灰一齐用水冲至灰浆泵房内,再由灰浆泵送至灰场。
2、机械能转化为电能:
汽轮机的转子与发电机的转子透过连轴器联在一齐。当汽轮机转子转动时便带动发电机转子转动。在发电机转子的另一端带着一太小直流发电机,叫励磁机。励磁机发出的直流电送至发电机的转子线圈中,使转子成为电磁铁,周围产生磁场。当发电机转子旋转时,磁场也是旋转的,发电机定子内的导线就会切割磁力线感应产生电流。这样,发电机便把汽轮机的机械能转变为电能。电能经变压器将电压升压后,由输电线送至电用户。
3、传热过程和水的汽化过程
在除氧器水箱内的水经过给水泵升压后透过高压加热器送入省煤器。在省煤器内,水受到热烟气的加热,然后进入锅炉顶部的汽包内。在锅炉炉膛四周密布着水管,称为水冷壁。水冷壁水管的上下两端均透过联箱与汽包连通,汽包内的水经由水冷壁不断循环,吸收着煤爱燃烧过程中放出的热量。部分水在冷壁中被加热沸腾后汽化成水蒸汽,这些饱和蒸汽由汽包上部流出进入过热器中。饱和蒸汽在过热器中继续吸热,成为过热蒸汽。过热蒸汽有很高的压力和温度,因此有很大的热势能。具有热势能的过热蒸汽经管道引入汽轮机后,便将热势能转转成动能。高速流动的蒸汽推动汽轮机转子转动,构成机械能。
四、除硫及除杂过程
(1)、除硫
技术特点
1、高速气流设计增强了物质传递潜力,降低了系统的成本,标准设计烟气流速到达4.0m/s。
2、的塔体尺寸,系统采用尺寸,平衡了SO2去除与压降的关系,使得资金投入和运行成本最低。
3、技术成熟可靠,多用于55.000MWe的湿法脱硫安装业绩。
4、吸收塔液体再分配装置,有效避免烟气爬壁现象的产生,提高经济性,降低能耗。从而到达:
a、脱硫效率高达95%以上,有利于地区和电厂实行总量控制;
b、技术成熟,设备运行可靠性高(系统可利用率达98%以上);
c、单塔处理烟气量大,SO2脱除量大;
d、适用于任何含硫量的煤种的烟气脱硫;
e、对锅炉负荷变化的适应性强(30%~100%BMCR);
f、设备布置紧凑减少了场地需求;
g、处理后的烟气含尘量大大减少;
h、吸收剂(石灰石)资源丰富,价廉易得;
i、脱硫副产物(石膏)便于综合利用,经济效益显著。
工艺流程
石灰石(石灰)――石膏湿法脱硫工艺系统主要有:烟气系统、吸收氧化系统、浆液制备系统、石膏脱水系统、排放系统组成。其基本工艺流程如下:
锅炉烟气经电除尘器除尘后,透过增压风机、GGH(可选)降温后进入吸收塔。在吸收塔内烟气向上流动且被向下流动的循环浆液以逆流方式洗涤。循环浆液则透过喷浆层内设置的喷嘴喷射到吸收塔中,以便脱除SO2、SO3、HCL和HF,与此同时在“强制氧化工艺”的处理下反应的副产物被导入的空气氧化为石膏(CaSO42H2O),并消耗作为吸收剂的石灰石。循环浆液透过浆液循环泵向上输送到喷淋层中,透过喷嘴进行雾化,可使气体和液体得以充分接触。每个泵通常与其各自的喷淋层相连接,即通常采用单元制。
在吸收塔中,石灰石与二氧化硫反应生成石膏,这部分石膏浆液透过石膏浆液泵排出,进入石膏脱水系统。脱水系统主要包括石膏水力旋流器(作为一级脱水设备)、浆液分配器和真空皮带脱水机。经过净化处理的烟气流经两级除雾器除雾,在此处将清洁烟气中所携带的浆液雾滴去除。同时按特定程序不时地用工艺水对除雾器进行冲洗。进行除雾器冲洗有两个目的,一是防止除雾器堵塞,二是冲洗水同时作为补充水,稳定吸收塔液位。
在吸收塔出口,烟气一般被冷却到46~55℃左右,且为水蒸气所饱和。透过GGH将烟气加热到80℃以上,以提高烟气的抬升高度和扩散潜力。最后,洁净的烟气透过烟道进入烟囱排向大气。
脱硫过程主反应
1、SO2+H2O→H2SO3吸收
2、CaCO3+H2SO3→CaSO3+CO2+H2O中和
3、CaSO3+1/2O2→CaSO4氧化
4、CaSO3+1/2H2O→CaSO31/2H2O结晶
5、CaSO4+2H2O→CaSO42H2O结晶
6、CaSO3+H2SO3→Ca(HSO3)2pH控制
同时烟气中的HCL、HF与CaCO3的反应,生成CaCl2或CaF2。吸收塔中的pH值透过注入石灰石浆液进行调节与控制,一般pH值在5.5~6.2之间。
主要工艺系统设备及功能
1、吸收系统
吸收系统的主要设备是吸收塔,它是FGD设备的核心装置,系统在塔中完成对SO2、SO3等有害气体的吸收。湿法脱硫吸收塔有许多种结构,如填料塔、湍球塔、喷射鼓泡塔、喷淋塔等等,其中喷淋塔因为具有脱硫效率高、阻力小、适应性、可用率高等优点而得到较广泛的应用,因而目前喷淋塔是石灰石――石膏湿法烟气脱硫工艺中的主导塔型。
喷淋层设在吸收塔的中上部,吸收塔浆液循环泵对应各自的喷淋层。每个喷淋层都是由一系列喷嘴组成,其作用是将循环浆液进行细化喷雾。一个喷淋层包括母管和支管,母管的侧向支管成对排列,喷嘴就布置在其中。喷嘴的这种布置安排可使吸收塔断面上实现均匀的喷淋效果。吸收塔循环泵将塔内的浆液循环打入喷淋层,为防止塔内沉淀物吸入泵体造成泵的.堵塞或损坏及喷嘴的堵塞,循环泵前都装有网格状不锈钢滤网(塔内)单台循环泵故障时,FGD系统可正常进行,若全部循环泵均停运,FGD系统将保护停运,烟气走旁路。
氧化空气系统是吸收系统内的一个重要部分,氧化空气的功能是保证吸收塔反应池内生成石膏。氧化空气注入不充分将会引起石膏结晶的不完善,还可能导致吸收塔内壁的结垢,因此,对该部分的优化设置对提高系统的脱硫效率和石膏的品质显得尤为重要。
吸收系统还包括除雾器及其冲洗设备,吸收塔内最上面的喷淋层上部设有二级除雾器,它主要用于分离由烟气携带的液滴,采用阻燃聚丙烯材料制成。
2、烟气系统
烟气系统包括烟道、烟气挡板、密封风机和气――气加热器(GGH)等关键设备。吸收塔入口烟道及出口至挡板的烟道,烟气温度较低,烟气含湿量较大,容易对烟道产生腐蚀,需进行防腐处理。烟气挡板是脱硫装置进入和退出运行的重要设备,分为FGD主烟道烟气挡板和旁路烟气挡板。前者安装在FGD系统的进出口,它是由双层烟气挡板组成,当关掉主烟道时,双层烟气挡板之间连接密封空气,以保证FGD系统内的防腐衬胶等不受破坏。旁路挡板安装在原锅炉烟道的进出口。FGD当系统运行时,旁路烟道关掉,这时烟道内连接密封空气。旁路烟气挡板设有快开机构,保证在FGD系统故障时迅速打开旁路烟道,以确保锅炉的正常运行。
经湿法脱硫后的烟气从吸收塔出来一般在46~55℃左右,内含饱和水汽、残余的SO2、SO3、HCl、HF、NOx,其携带的SO42-/sup》、SO32盐等会结露,如不经过处理直接排放,易构成酸雾,且将影响烟气的抬升高度和扩散。为此湿法FGD系统通常配有一套气――气换热器(GGH)烟气再热装置。气――气换热器是蓄热加热工艺的一种,即常说的GGH。它用未脱硫的热烟气(一般130~150℃)去加热已脱硫的烟气,一般加热到80℃左右,然后排放,以避免低温湿烟气腐蚀烟道、烟囱内壁,并可提高烟气抬升高度。烟气再热器是湿法脱硫工艺的一项重要设备,由于热端烟气含硫、温度高,而冷端烟气温度低、含水率大,故气――气换热器的烟气进出口均需用耐腐蚀材料,如搪玻璃、柯登钢等,传热区一般用搪瓷钢。
另外,从电除尘器出来的烟气温度高达130~150℃,因此进入FGD前要经过GGH降温器降温,避免烟气温度过高,损坏吸收塔的防腐材料和除雾器。
3、浆液制备系统
浆液制备通常分湿磨制浆与干粉制浆两种方式。
不同的制浆方式所对应的设备也各不相同。至少包括以下主要设备:磨机(湿磨时用)、粉仓(干粉制浆时用)、浆液箱、搅拌器、浆液输送泵。
浆液制备系统的任务是向吸收系统带给合格的石灰石浆液。通常要求粒度为90%小于325目。
4、排放系统
排放系统主要由事故浆池、区域浆池及排放管路组成。
5、石膏脱水系统
石膏脱水系统包括水力旋流器和真空皮带脱水机等关键设备。
水力旋流器作为石膏浆液的一级脱水设备,其利用了离心力加速沉淀分离的原理,浆液流切向进入水力旋流器的入口,使其产生环形运动。粗大颗粒富集在水力旋流器的周边,而细小颗粒则富集在中心。已澄清的液体从上部区域溢出(溢流);而增稠浆液则在底部流出(底流)。
真空皮脱水机将已经经过水力旋流器一级脱水后的石膏浆液进一步脱水至含固率到达90%以上。
6、热工自控系统
为了保证烟气脱硫效果和烟气脱硫设备的安全经济运行,系统装备了完整的热工测量、自动调节、控制、保护及热工信号报警装置。其自动化水平将使运行人员无需现场人员配合,在控制室内即可实现对烟气脱硫设备及其附属系统的启、停及正常运行工况的监视、控制和调节,系统同时具备异常与事故工况时的报警、连锁和保护功能。
(2)、除尘
除尘设备,是指把粉尘从烟气中分离出来的设备。电厂中的除尘设备有电除尘和袋式除尘设备。具体介绍如下:
电除尘设备是火力发电厂必备的配套设备,它的功能是将燃灶或燃油锅炉排放烟气中的颗粒烟尘加以清除,从而大幅度降低排入大气层中的烟尘量,这是改善环境污染,提高空气质量的重要环保设备。它的工作原理是烟气透过电除尘设备主体结构前的烟道时,使其烟尘带正电荷,然后烟气进入设置多层阴极板的电除尘设备通道。由于带正电荷烟尘与阴极电板的相互吸附作用,使烟气中的颗粒烟尘吸附在阴极上,定时打击阴极板,使具有必须厚度的烟尘在自重和振动的双重作用下跌落在电除尘设备结构下方的灰斗中,从而到达清除烟气中的烟尘的目的。
五、总结
透过去热电厂实习,以及技术人员和工人师傅的讲解,了解水处理车间的工作流程和工作原理,了解各个处理过程的作用和目的;了解锅炉的基本构造和工作原理,锅炉制气的流程、装置设备以及对烟气处理的方法和灰渣,灰粉的灰回收利用;换热站的组成设备及各自的作用,工作原理和流程,遥控室中自动控制压力、温度的控制器等;
人的一生中,校园并不是真正永久的校园,而真正的校园只有一个,那就是社会。大学生社会实践是引导我们学生走出校门,走向社会,接触社会,了解社会,投身社会的良好形式;是促使大学生投身改革开放,向工农群众学习,培养锻炼才干的好渠道;是提升思想,修身养性,树立服务社会的思想的有效途径。透过参加社会实践活动,有助于我们在校大学生更新观念,吸收新的思想与知识。
我从中领悟到了很多的东西,而这些东西将让我很受用。虽然只有仅仅一个小时,也让大家很兴奋,大概是对电厂有了更深的了解,了解了自己以后的工作单位吧。对电厂也有了一个感性的认识。也许有的同学会用心的学习,使自己的知识更加丰富,明白更多的专业知识。
一、实习目的。
通过参观和参与工厂的生产实际,将理论知识与生产实践相结合,优化知识结构,提高思考分析能力。在参观过程中,通过向技术人员提问学习,了解与初步掌握本专业相关产品技术参数等方面的实际知识和相关标准,增强对锅炉、汽轮机系统及辅助设备的组成及结构的具体知识,为今后专业课程的学习、专业课程设计及毕业设计打下良好的基础。此外,经过对电厂的实地了解,为今后步入社会作必要的心理准备。
二、实习内容。
1、20xx年3月10日:到达xx发电厂。
抵达目的地时,已是下午四点多,我们进行了简单的整理后,对电厂的附近熟悉了一下,感觉比想象中的要好。
2、20xx年3月11日:《安规》学习。
我们进行了对《安规》的学习,电厂是一个关系民生的部门,具有一定的危险性,很多细节的不主意都会造成停机,进而千家万户停电,对国民经济造成重大影响。每一个刚进入电厂的人都必须学习《安规》的部分相关内容。不学不知道,一学吓一跳啊,电厂的.管理是如此的严格,比如,进入电厂必须带安全帽,袖口扎紧,不准随意跨越管道等等,通过这次学习我真实的明白了细节决定命运这句话。
3、20xx年3月12日――3月13日,对于火电厂热力过程,输煤,锅炉,汽轮机等,电厂的工程师给我们进行了讲解,并带着我们进行了参观。
火力发电厂的生产过程实质上是四个能量形态的转换过程,首先化石燃料的化学能经过燃烧转变为热能,这个过程在蒸汽锅炉内完成;接着在汽轮机中通过过热蒸汽推转叶片为热能转化为机械能,汽轮机带动发动机将机械能转化为电能。初始电压经过变电器变压后送至电网。火力发电厂的原料就是煤(现在一般为劣质煤)。煤一般用火车或者轮船运送到发电厂的储煤场,再用输煤皮带输送到煤斗。原煤从煤都落下由给煤机送入磨煤机磨成煤粉,并同时送入热空气来干燥和输送煤粉。形成的煤粉空气混合物经分离器分离后,合格的煤粉经过排粉机送入输粉管,通过燃烧器喷入锅炉的炉膛中燃烧。
燃料燃烧所需要的热空气由送风机送入锅炉的空气预热器中加热,预热后的热空气,经过风道一部分送入磨煤机作干燥以及送粉之外(一次风),另一部分直接引至燃烧器进入炉膛(二次风)。燃烧生成的高温烟气,在引风机的作用下先沿着锅炉的倒“U”形烟道依次流过炉膛,水冷壁管,过热器,省煤器,空气预热器,同时逐步将烟气的热能传给工质以及空气,自身变成低温烟气,经除尘器净化后的烟气由引风机抽出,经过脱硫甚至脱氮后经烟囱排入大气。
煤燃烧后生成的灰渣,其中大的灰子会因自重从气流中分离出来,沉降到炉膛底部的冷灰斗中形成固态渣,最后由排渣装置排入灰渣沟,再由灰渣泵送到灰渣场。大量的细小的灰粒(飞灰)则随烟气带走,经除尘器分离后也送到灰渣沟。锅炉给水先进入省煤器预热到接近饱和温度,后经蒸发器受热面加热为饱和蒸汽,再经过热器被加热为过热蒸汽,此蒸汽又称为主蒸汽。
经过以上流程,就完成了燃料的输送和燃烧、蒸汽的生成燃物(灰、渣、烟气)的处理及排出。由锅炉过热气出来的主蒸汽经过主蒸汽管道进入汽轮机膨胀作功,冲转汽轮机,从而带动发电机发电。从汽轮机排出的乏汽排入凝汽器,在此被凝结冷却成水,此凝结水称为主凝结水。主凝结水通过凝结水泵送入低压加热器,由汽轮机抽出部分蒸汽后再进入除氧器,在其中通过继续加热除去溶于水中的各种气体(主要是氧气)。经化学车间处理后的补给水与主凝结水汇于除氧器的水箱,成为锅炉的给水,再经过给水泵升压后送往高压加热器,由汽轮机高压部分抽出一定的蒸汽加热,然后送入锅炉,从而使工质完成一个热力循环。循环水泵将冷却水(又称循环水)送往凝结器,吸收乏气热量后返回江河,这就形成开式循环冷却水系统。在缺水的地区或离河道较远的电厂,则需要高性能冷却水塔或喷水池等循环水冷设备,从而实现闭式循环冷却水系统。
经过以上流程,就完成了蒸汽的热能转换为机械能,接着机械能转化为电能,以及锅炉给水供应的过程。因此火力发电厂是由锅炉,汽轮机,发电机三大部分和各自相应的辅助设备及系统组成的复杂的能源转换的动力厂。
xx发电厂3号锅炉是意大利TOSI锅炉厂制造的亚临界、强制循环、中间再热、平衡通风、四角切圆燃烧、燃煤固态排渣汽包炉,19xx年9月投产。该炉配备SVIDALA制造的4台KVS型双进双出钢球磨煤机,制粉系统为半直吹式,原设计燃用山西晋中贫煤,实际燃用山西阳泉无烟煤。20xx年由于3号锅炉燃用煤质和煤种市场的变化以及3号锅炉燃烧区域水冷壁存在较严重的高温腐蚀等原因,决定3号锅炉改烧大同烟煤,并于20xx年底对3号锅炉制粉系统和燃烧器分别进行了改造和更换,将3号锅炉制粉系统由半直吹式系统改造为直吹式系统,燃烧器更换为哈尔滨锅炉厂设计的水平浓淡煤粉燃烧器。3号锅炉自20xx年底实施改造后,时常出现再热器管屏超温现象。
4、20xx年3月16日:学习并参观机炉部分。
汽轮机:汽轮机高、中压缸采用中分面支撑,轴承箱固定在台板上,高、中压缸通过猫爪在轴承箱中分面上滑动,其绝对死点设在中压缸后部靠近轴承中心线处。高、中压缸之间、高压缸和推力轴承之间采用推拉装置,保证相对胀差合理。
高、中、低压汽缸的设计采用双层缸、薄壁、大圆弧过渡窄法兰结构,上猫爪结构,无发兰加热装置。高中压缸分缸,通流部分反向布置;低压缸为双排汽,具有对称结构,内缸是流动通道,外缸为排汽部分并与凝汽器喉部相通。在低压外缸内装有旋转式喷嘴的喷水减温装置,低负荷运行时凝结水沿低压末级叶片出汽侧周围喷出,以吸收末级叶片产生的热量,由电磁伐控制,当机组负荷降至低于20%时,电磁阀失去磁性,喷水阀自动打开,当机组负荷超过20%后,喷水阀自动关闭。在低压外缸顶部装有两只安全膜(排汽隔膜阀)。
高压缸进汽由两组联合阀控制,分别装在汽缸的两侧。#1高压主汽门控制#1、#3调节汽门;#2高压主汽门控制#2、#4调节汽门。各汽门由各自独立的单侧油动机操纵,中压缸进汽也由两组联合汽门控制,每组联合汽门包括一只主汽门和一只调节汽门,分别装在汽缸两侧,各汽门同样由各自独立的单侧油动机控制。
汽轮机利用高低压旁路采用中压缸启动,通过旁路,锅炉可以快速升温、升压至合适状态。启动时,高压缸暂处于真空暖缸状态,由中低压缸承担启动及低负荷任务,在带负荷至12―15%功率后,汽轮机即可迅速切换至高压缸进汽,转入正常运行,快速调节功率。
紧急事故停机时,高、中压主汽阀与调节汽阀快速关闭,防止主汽管内之蒸汽继续进入汽缸内而产生超速。
5、20xx年3月17日:对抽取海水的水泵房进行了讲解和参观。
xx发电厂规模应用了海水淡化技术,采取引进设备方式建设了当时国内最大的闪蒸海水淡化设施,日产水量达到了6000吨。该技术在20xx年以后得到进一步开发,并带动了该厂多经产业发展。随着电力行业改革发展,该厂目前已经脱离华北电网,划归国家电网公司能源开发公司所有。20xx年―20xx年主要开展管理体制完善等工作,港电第二电站的筹备工作也正在进行中(由国华公司投资)。
6、20xx年3月18日――3月19日:18和19号两天,在热工车间与运行车间跟班实习。
7、20xx年3月20日:实习结束。
三、收获与体会。
通过十天的实习,我们笼统的参观了电厂的几个重要部分,热力发电厂是由许多热力设备和电气设备所组成的一个非常复杂的的整体,任何细节上的失误都会造成意想不到的事故,因此,凡是从事热工方面工作的技术人员,都必须对有关的热力部分的某些基本知识有所了解,有所掌握。由于时间短,对电厂的很多方面没有深入了解,实为遗憾。
一、认识实习的任务与目的
建国以来,我国电力工业有了很大的发展,本次认识实习是在我们正式接触专业课程之前对将要学习的内容的一次现场参观了解的好机会。总的来说,认识实习的目的是熟悉热能工程专业相关企业(主要是火力发电厂)的主要热力系统、设备技术特点及其布置,重点学习主要热力设备的结构和基本原理,为学习后续课程建立感性认识,奠定必要的基础。
在这次的认识实习中,我们的主要任务是了解火电厂的两个主要设备及其他辅助设备。通过参观和参与工厂的生产实际,将理论知识与生产实践相结合,优化知识结构,提高思考分析能力。在参观过程中,通过向技术人员提问学习,了解与初步掌握本专业相关产品技术参数等方面的实际知识和相关标准,增强对锅炉、汽轮机系统及辅助设备的组成及结构的具体知识,为今后专业课程的学习、专业课程设计及毕业设计打下良好的基础。此外,经过对电厂的实地了解,为今后步入社会作必要的心理准备。
1.汽轮机部分:
(1)汽轮机的整机概况;
(2)转子部分的构成及结构形式;
(3)静子部分的结构、支承方式、连接形式以及结构形式;
(4)凝汽器的技术规范与基本技术参数、总体构造与汽水流程等;
(5)回热加热器的技术规范、结构形式、布置方式和疏水方式等;
(6)给水泵、汽动给水泵汽轮机的配置、技术规范、技术特点、结构形式和现场布置;
(7)凝结水泵、循环水泵的配置、技术规范、技术特点、结构型式、现场布置。
2.锅炉部分
(1)锅炉的整体概况(锅炉技术规范与基本参数,锅炉本体外尺寸和整体布置);
(2)锅炉系统的汽水系统、风烟系统、及制粉系统;
(3)锅炉本体设备结构(炉膛和烟道的结构布置,下降管、炉水泵、定期排污,水冷壁的结构、管径、布置方式,过热器、再热器的结构、管径、布置,过热器、再热器的结构、管径、布置、减温器的结构及布置的级数,省煤器的结构型式、管径、布置、连接,空气预热器的结构和布置方式);
(4)燃料与燃烧设备(制粉系统的组成、工作流程,磨煤机的类型和结构,给煤机、给粉机的类型和结构,燃烧器的类型、结构、整体布置);
(5)锅炉风机的用途、类型、结构、配置和现场配置。
3.热力系统部分
(1)原则性热力系统;
(2)主蒸汽与再热蒸汽系统;
(3)汽轮机旁路系统与设备;
(4)汽轮机抽真空系统与设备;
(5)循环水系统与设备;
(6)给水回热系统与设备;
(7)汽轮机轴封系统与设备;
(8)锅炉减温水系统;
(9)锅炉排污水回收利用系统与设备。
二、火力发电厂的生产过程
我们认识实习所去的xxx发电厂使用的燃料是煤炭,是凝汽式发电厂。其生产过程概括的说就是把燃料(煤炭)中含有的化学能转变为电能的过程。整个生产过程可分为以下三个阶段:
(1)燃料的化学能在锅炉中转变为热能,加热锅炉中的水使之变为蒸汽,称为燃烧系统;
(2)锅炉产生的蒸汽进入汽轮机,推动汽轮机旋转,将热能转变为机械能,称为汽水系统;
(3)由汽轮机旋转的机械能带动发电机发电,把机械能转变为电能,称为电气系统。
(一)燃烧系统
燃烧系统由输煤、磨煤、燃烧、烽烟、灰渣等环节组成。
(1)输煤。电厂的用煤量是非常大的,我们所实习的xxxx发电厂地处长江岸边,故其所用煤均靠船运。
(2)磨煤。用轮船将煤运至电厂的储煤场后,经初步筛选处理,用输煤皮带送到锅炉间的原煤仓。煤从原煤仓落入煤斗,由给煤机送入磨煤机磨成煤粉,并经空气预热器送来的一次风烘干并带至粗粉分离器。该厂磨煤机选用HP1003磨煤机,一次风正压直吹式制粉系统,将碾磨好的煤粉经分配器均匀送到燃烧器;每台磨另有一个润滑油站,一个液压油站与之相配套使用。在粗粉分离器中将不合格的粗粉分离返回磨煤机再行磨制,合格的细粉被一次风带出分离器,送到锅炉中燃烧。
(3)锅炉与燃烧。一次风携带煤粉与二次风按一定比例混合后经燃烧器喷入炉膛内燃烧。该厂的燃烧器采用LNASB燃烧器。
(4)风烟系统。送风机将冷风送到空气预热器加热,加热后的气体一部分经磨煤机、排粉风机进入炉膛,另一部分经燃烧器外侧套筒直接进入炉膛。炉膛内燃烧形成高温烟气,沿烟道经过热器、省煤器、空气预热器逐渐降温,再经除尘器出去90%~99%的灰尘,经引风机送入烟囱,排向天空。
(5)灰渣系统。炉膛内煤粉燃烧后生成的小灰粒,被除尘器收集成细灰排入冲灰沟,燃烧中因结焦形成的大块炉渣,下落到锅炉底部的渣斗内,经过碎渣机破碎后也排入冲灰沟,再经灰渣水泵将细灰和碎炉渣经冲灰管道排往储灰场。
(二)汽水系统
火电厂汽水系统由锅炉、汽轮机、凝汽器、除氧器、加热器等设备及管道等组成,包括给水系统、循环水系统和补水系统,如图所示:
1.给水系统。由锅炉产生的过热蒸汽沿主蒸汽管道进入汽轮机,高速流动的蒸汽冲动汽轮机叶片转动,带动发电机旋转产生电能。在汽轮机内作功后的蒸汽,其温度和压力大大降低,最后排入凝汽器并被冷却水冷却凝结成水(称为凝结水),汇集在凝汽器的热水井中。凝结水由凝结水泵打至低压加热器中加热,再经除氧器除氧并继续加热。由除氧器出来的水(叫锅炉给水),经给水泵升压和高压加热器加热。
2.补水系统。在汽水循环过程中总难免有汽、水泄漏等损失,为维持汽水循环的正常进行,必须不断地向系统补充经过化学处理的软化水,这些补给水一般补入除氧器或凝汽器中,即是补水系统。
3.循环水系统。为了将汽轮机中作功后排入凝汽器中的乏汽冷凝成水,需由循环水泵从长江之中抽取大量的江水送入凝汽器,冷却水吸收乏汽的热量后再排入长江之中。
(三)电气系统。发电厂的电气系统,包括发动机、励磁装置、厂用电系统和升压变电所等,如图:
三、实习电厂锅炉设备及系统
锅炉是火力发电厂的三大主要设备之一,它的作用是将水变成高温高压的蒸汽。水要变成高温高压的蒸汽,必须吸热,它的热源来自燃料。燃料在空气的帮助下燃烧、发热、生成高温的燃烧产物(烟气),这个过程就是把燃料的化学能转化为烟气的热能。然后烟气通过锅炉的各种受热面,将这些热能传给水,水吸热后便变成蒸汽。由此可见,锅炉是进行燃料燃烧、传热和使水汽化三种过程的综合装置。
(二)锅炉的汽水系统、风烟系统、及制粉系统
1.汽水系统。该锅炉为直流锅炉,其汽水流程下图所示。
2.风烟系统。本锅炉风烟系统为平衡通风系统,即利用一次风机、送风机和引风来克服气流流通过程中的各项阻力。平衡通风系统不仅使炉膛及尾部烟道的漏风不会太大,保证较高的经济性,而且还能防止炉内高温烟气外冒,对于运行人员的安全和锅炉房岛的卫生条件均有好处。风烟系统分为二次风系统、一次风系统和烟气系统。
(1)二次风系统。二次风系统的作用是供给燃料燃烧所需的大量热空气。送风机出口的二次风流经空气预热器的二次风风仓。在空气预热器出口热二次风道设置热风再循环管道;即在环境温度比较低的时候,将空气预热器出口的二次热风引一部分到送风机的入口,以提高进入空气预热器的冷二次风温度,防止空气预热器的低温腐蚀。每台空气预热器对应一组送风机和引风机。两个空气预热器的进、出口风道都横向交叉联接在总风道上,用来向炉膛提供平衡的空气流。
(2)一次风系统。一次风系统的作用是用来干燥和输送煤粉,并供给燃料挥发份燃烧所需要的空气。大气经滤网和消音器进入一次风机,压头提升后,经冷一次风总管分为两路:一路进入磨煤机前的冷一次风管;另一路流经空气预热器,加热成热一次风后进入磨煤机前的热一次风管,热一次风和冷一次风混合后进入磨煤机。在合适的温度和流量下,煤粉被一次风干燥并经煤粉管道输送到燃烧器喷嘴喷入炉膛燃烧一次风的流量取决与燃烧系统所需的一次风量和流经空气预热器的漏风量。密封风机风源来自冷一次风,并最终通过磨煤机而构成一次风的一部分。一次风机出口到空气预热器进口不设置预热装置。
(3)烟气系统。烟气系统的作用是将燃料燃烧生成的烟气流经各受热面传热后连续并及时地排之大气,以维持锅炉正常运行。引风机进口压力与锅炉负荷、烟道流通阻力相关。引风机流量决定于炉内燃烧产物的容积和炉膛出口后面的所有漏入烟道中的空气量,其中最大的漏风量是空气预热器从空气侧漏入烟气侧的空气量。
整个风烟系统的流程图如图所示:
3.制粉系统。该厂锅炉采用HP磨煤机正压直吹式制粉系统,每台锅炉配6台磨煤机。制粉系统的主要作用有:将燃煤从原煤仓按与磨煤机出力相匹配的速度输入磨煤机;向磨煤机提供一定温度和数量的干燥剂――冷热一次风,使原煤在经历磨制过程的同时完成干燥过程;使煤粉通过分离器进行粒度分级,保证输入燃烧器的煤粉细度合格;通过分离器的合格煤粉被一次风输送,以一定的温度和风煤比,均匀地分配到投运的燃烧器。
(三)锅炉本体设备结构
锅炉的主要性能要求如下:锅炉带基本负荷并参与调峰;锅炉变压运行,采用定-滑-定的方式,压力-负荷曲线与汽轮机相匹配;过热汽温在35%~100%BMCR、再热汽温在50%~100%BMCR负荷范围内,保持在额定值,温度偏差不超过5℃;锅炉在燃用设计煤种时,能满足负荷在不大于锅炉的30%BMCR时不投油长期安全稳定运行,并在最低稳燃负荷及以上范围内满足自动化投入率100%的要求。
1.锅炉的启动系统。本锅炉配有启动系统,以与锅炉水冷壁最低质量流量相匹配。启动系统为内置式启动分离系统,包括四只启动分离器、水位控制阀、截止阀、管道及附件等组成。启动分离器为圆形筒体结构,直立式布置。分离器的设计除考虑汽水的有效分离,防止发生分离器蒸汽带水现象以外,还考虑启动时汽水膨胀现象。分离器带储水箱,锅炉配置启动循环泵。启动系统的组成和功能:
(1)启动系统组成
1)两只汽水分离器(布置于锅炉后部上方)及其引入引出管系统。
2)一只立式贮水箱。
3)由贮水箱底部引出的炉水循环泵入口管道及溢流总管。
4)通往循环泵的入口管道及出口管道上的水位调节阀及截止阀。循环泵出口管道到贮水箱上的最小流量再循环管道及流量测量装置。
5)通往扩容器的大容量溢流管和小容量溢流管,各装有一调节阀(一大一小)及截止阀。
6)溢流管暖线管(热备用管)。
7)炉水再循环泵。
8)锅炉疏水扩容器。
9)自省煤器入口到循环泵入口管道的过冷水连接管,流量约为1-2%的泵流量。
(2)启动系统的功能
1)满足锅炉给水系统和水冷壁及省煤器的冷态和温态水冲洗要求,并将冲洗水通过扩容器疏水泵排至机组排水槽,循环水排水管或凝汽器回收。
2)满足锅炉冷态、温态、热态和极热态启动的需要,直到锅炉达到30%BMCR最低直流负荷,由再循环模式转入直流方式运行为止。
3)只要水质合格,启动系统可完全回收工质及其所含的热量。
4)锅炉转入直流运行时,启动系统处于热备用状态,一旦锅炉渡过启动期间的汽水膨胀期,即通过循环泵水位控制阀进行炉水再循环。在最低直流负荷以下运行,贮水箱出现水位时,将根据水位的高低自动打开相应的水位调节阀,进行炉水再循环。
5)启动分离器系统也能起到在后包墙出口集箱与过热器之间的温度补偿作用,均匀分配进入过热器的蒸汽流量。
2.省煤器。
在双烟道的下部均布置有省煤器,xxxx发电厂锅炉省煤器布置于后烟井前后烟道的下部,以顺列布置,以逆流方式与烟气进行换热。给水经省煤器的入口汇集集箱分别供至前后的省煤器入口集箱。省煤器的管子规格为φ44.5×6mm,材料为SA-201C的光管,外加H型鳍片。
省煤器积灰与磨损:
省煤器积灰:进入省煤器区域的烟气已没有熔化的飞灰,碱金属(钠、钾)氧化物蒸汽的凝结也已结束,所以省煤器的积灰,容易用吹灰方法消除。
省煤器磨损:冲击磨损,亦称冲蚀。冲蚀有撞击磨损和冲刷磨损两种。本锅炉采用较大节距顺列布置对减轻磨损是有利的。同时加装了烟气阻流板和防磨套管,以避免或减轻磨损的影响。
3.炉膛与水冷壁。炉膛是锅炉中组织燃料燃烧的空间,也称燃烧室。水冷壁是敷设在炉膛四周由多根并联管组成的蒸发受热面。
炉膛水冷壁采用焊接膜式壁。
炉膛热负荷
炉膛的主要热力特性就是燃料每小时输入炉膛的平均热量,或称炉膛热功率。
1)炉膛容积热负荷
单位时间送入单位炉膛容积中的热量称为炉膛容积热负荷,用qv表示,单位为KW/m3或MW/m3。
2)炉膛截面热负荷
单位时间送入单位炉膛截面中的热量称为炉膛截面热负荷,用qa表示,单位为KW/m2或MW/m2。
3)燃烧器区域壁面热负荷
按照燃烧器区域炉膛单位炉壁面积折算,单位时间送入炉膛的热量称为燃烧器区域壁面热负荷,用qr表示,单位为KW/m2或MW/m2。
4)炉膛辐射受热面热负荷
炉膛单位辐射受热面在单位时间吸收的热量称为炉膛辐射受热面热负荷,也称辐射受热面热流密度,用qf表示,单位为KW/m2或MW/m2。
4.过热器。过热器是把饱和蒸汽加热到额定过热温度的锅炉受热面部件。按传热方式,过热器可分为对流、半辐射和辐射三种型式。按结构,过热器可分为蛇形管式、屏式、壁式和包墙管式四种。
过热器工作特点
1)由于过热器的出口处工质已达到较高温度,所以过热器的许多部分,特别是它们的末端部分需要采用价格较高的钢材。
2)整个过热器的阻力,即工质压降不能太大。
3)过热器出口蒸汽温度随负荷的改变而变化。
4)在锅炉启动点火或汽轮机甩负荷时,过热器中没有或只有少量蒸汽通过,管壁会由于得不到冷却而产生爆管或烧损。
过热器结构特点:
1)为消除蒸汽侧和烟气侧产生的热力偏差,过热器各段进出口集箱采用多根小口径连接管连接,并进行左右交叉,保证蒸汽的充分混合。过热器采用三级喷水减温装置,且左右能分别调节。可保证过热器两侧汽温差小于5℃。
2)过热器管排根据所在位置的烟温留有适当的净空间距,用以防止受热面积灰搭桥或形成烟气走廊,加剧局部磨损。处于吹灰器有效范围内的过热器的管束设有耐高温的防磨护板,以防吹损管子。
3)在屏式过热器底端的管子之间安装膜式鳍片来防止单管的错位、出列,保证管排平整,有效抑制了管屏结焦和挂渣,同时方便吹灰器清渣。
4)屏式过热器和末级过热器在入口和出口段的不同高度上,由若干根管弯成环绕管。环绕管贴紧管屏表面的横向管将管屏两侧压紧,保持管屏的平整。过热器采用防振结构,在运行中保证没有晃动。
5)过热器在最高点处设有排放空气的管座和阀门。放空气门在炉顶集中布置。
水蒸气再过热气中的流程如图所示:
5.再热器。再热器是把汽轮机高压缸(或中压缸)的排汽重新加热到一定温度的锅炉受热部件。其作用是减小汽轮机尾部的蒸汽湿度及进一步提高机组的经济性。按传热方式,再热器可分为对流再热器和辐射再热器两种。再热汽温调节采用烟气侧调节,再热器进口设置事故喷水减温器以保护再热器,防止其超温破坏。
再热器工作特点:
1)再热蒸汽压力低于过热蒸汽,一般为过热蒸汽压力的1/4~1/5。
2)再热器进汽蒸汽状态决定于汽轮机高压缸的排汽参数,而高压缸排汽参数随汽轮机的运行方式、负荷大小及工况变化而变化。
3)再热汽温调节不宜用喷水减温方法,否则机组运行经济性下降。
4)再热蒸汽压力低,再热蒸汽放热系数低于过热蒸汽,在同样蒸汽流量和吸热条件下,再热器管壁温度高于过热器壁温。
7.空气预热器。每台锅炉配有两台半模式、双密封、三分仓容克式空气预热器,立式布置,烟气与空气以逆流方式换热。预热器型号为31.5-VI(T)-1833-SMR,转子直径为Ф12935mm,传热元件总高度20xxmm。预热器转子采用半模式扇形仓格结构,热端和热端中间层传热元件采用DU板型。所有传热元件盒均制成较小的组件,检修时可全部从侧面检修门孔处抽出,更换非常方便。冷端传热元件及元件盒的材料采用耐低温腐蚀的Corten钢制作,可保证使用寿命大于50000小时。预热器采用双径向、双轴向密封系统。热端静密封采用美国ALSTOM-API新结构,为迷宫式密封结构,既保证密封性能,又可使扇形板上下移动;冷端静密封采用胀缩节式,既保证了不漏风,又可以调整扇形板位置;热端和冷端静密封由通常的单侧密封改为双侧密封,既减少了漏风又提高了使用寿命
(四)燃烧器
燃烧器的设计原则主要有:增大挥发份从燃料中释放出来的速率,以获得最大的挥发物生成量;在燃烧的初始阶段除了提供适量的氧以供稳定燃烧所需要以外,尽量维持一个较低氧量水平的区域,以最大限度地减少NOx生成;控制和优化燃料富集区域的温度和燃料在此区域的驻留时间,以最大限度地减少NOx生成;增加煤焦粒子在燃料富集区域的驻留时间,以减少煤焦粒子中氮氧化物释出形成NOx的可能;及时补充燃尽所需要的其余的风量,以确保充分燃尽。本锅炉所使用的燃烧器的布置如图所示:
三井巴布科克公司(MitsuiBabcock)的经验表明旋流燃烧器的喉口设计对燃烧器性能(火焰稳定性、燃烧器区域结渣的控制等)和整个炉膛都有十分重要的影响。三井巴布科克公司(MitsuiBabcock)所有新设计的LNASB燃烧器都安装有一只专门设计的喉口。这个喉口有合理的旋角;喉口前缘由炉膛水冷壁管环绕;喉口表面镶衬光洁的、导热性能良好的碳化硅砖,不仅耐高温、耐磨,而且与普通耐火材料相比能够大大降低喉口表面的温度,有助于防止喉口部位结渣。大量运行经验表明,采用这种结构的喉口可以完全消除燃烧器喉口区域的结渣。
锅炉燃烧系统防止炉膛结焦的有效措施:
1、选取合适的炉膛热力参数。炉膛热力参数是表征炉膛内燃料燃烧后放热强烈程度的参数,选取合适的炉膛容积热负荷为77.17KW/m3,炉膛断面热负荷为4.273MW/m2,燃烧器区域壁面热负荷为1.414MW/m2,是保证炉内不结焦的有效手段。同时燃烧器的选取根据炉膛截面和灰熔点确定燃烧器单只热功率,并且根据所却定的单只热功率选取不产生结焦的上下一次风喷嘴的中心距。由于采用墙式切圆燃烧,因此燃烧器区域无过热区,确保燃用设计、校核煤均不会产生结焦。
2、较小的单只喷嘴热功率。燃烧器采用墙式切向布置,六台磨共24只一次风PM燃烧器,每只PM燃烧器又分成浓淡两只喷嘴,共计48只煤粉喷嘴。单只喷嘴热功率较低,因而炉膛温度场相对较低有利于防止结焦。
3、燃烧器的合理位置。燃烧器在炉膛中的位置合理,具有足够的燃尽高度(19.453米)能保证煤粉粒子充分燃尽和冷却,在到达过热器前,烟气温度降至确保与受热面接触不产生结焦的温度以下,而避免产生炉膛上部受热面结焦现象。燃烧器下一次风喷嘴到水冷壁拐点具有足够距离(7.086米),保证下部有足够的燃尽空间,使燃尽火焰不会冲刷冷灰斗而结焦。
4、大风箱结构。大风箱结构保证了墙式切圆配风均匀,使墙式燃烧器出口风量均等,四面墙动量的均等保证了炉内燃烧旋转火球在炉内的理想位置和同心度。大风箱结构也可以保证墙式二次风出口气流的均匀性,能正确引导一次风沿设计方向进入炉内。在采取前述防止结焦措施的基础上,无论燃用设计煤还是校核煤,无论燃烧器区域还是炉膛上部受热面、冷灰斗都不会产生炉内结焦现象。
5、炉膛出口烟气温度。控制炉膛出口烟气温度,确保熔化的和粘性的灰不能进入节距比较小的对流受热面,否则即使有较多的吹灰器也不能清除对流受热面迅速结渣和积灰。最可靠的办法是选择适当的炉膛出口烟气温度,使其低于灰的T1温度。下关工程设计煤和校核煤2的T1温度为1170℃。锅炉在BMCR下计算炉膛出口烟气温度为963℃,至少低于灰的T1温度200℃。下关工程校核煤1的T1温度为1350℃。锅炉在BMCR下计算炉膛出口烟气温度为963℃,至少低于灰的T1温度380℃。因此燃用设计、校核煤,都不会引起结渣。
6、墙式布置切圆燃烧方式。墙式布置切圆燃烧方式能有效地降低炉膛两侧的烟温偏差,相对于普通四角燃烧CCF(CircularCornerFiring),偏差只有普通四角燃烧的75%。使炉膛出口烟温偏差大大降低,有利于锅炉安全运行。
1)墙式布置切圆燃烧方式使燃烧器出口具有较大的空间,气流不易受到水冷壁的影响造成贴墙,从而有利于防止水冷壁的结焦。
2)墙式布置切圆燃烧方式炉膛内温度场更加均匀,并且温度水平适中,能有效降低NOx的排放,同时使锅炉水循环更加可靠。
3)墙式布置切圆燃烧方式能最大限度地利用炉膛空间。有利于充分燃烧,降低未燃碳损失。
4)墙式布置切圆燃烧方式煤粉气流受水冷壁水冷程度要大大小于角式切圆燃烧,从而强化煤粉气流的着火特性和增加低负荷稳燃的能力。
燃烧器减少NOx的生成:
1、NOx生成的原理:生成类型为:燃料型NOx、热力型NOx、快速型NOx。煤粉炉(炉内温度低于20xxK)主要是燃料型NOx,约占总量75%-80%,其余为热力型NOx、快速型NOx(最少),挥发份生成的NOx约占燃料型NOx60%-80%,其余燃料型NOx焦炭中燃料N经多相反应生成。
2、生成机理:双区--浓相富燃料燃烧,挥发分迅速析出气相反应(HCN、NHi+O2→NOx)更造成此区缺氧,使已形成的NOx与NHi反应生成N2,并使NHi相互反应,从而降低NOx生成;淡相富氧燃烧,燃烧温度低抑制了NOx生成。两段--第一燃烧区段挥发份缺氧燃烧,煤粉浓度越高生成NOx越少,第二燃烧区段大量可燃物焦炭燃烧,焦炭中燃料N经多相反应生成NOx少,且部分被碳和CO还原,实际生成的NOx低于可能生成的NOx。锅炉燃烧中影响NOX生成的因素主要是燃烧区的氧浓度,火焰温度等因素。燃烧器采用一层OFA和四层AA附加风,且AA附加风采用拉开布置,大量二次风从上部AA附加风室喷嘴送入,实现分级燃烧,使燃烧区形成低过剩空气系数,造成弱还原性气氛燃烧,从而使NO还原成为N2,减少“燃料型”氮氧化物,燃烧后期由于有大量的AA附加风加入,使该燃烧区域的氧量增加,既促进煤粉的燃尽,同时还使该区域的燃烧温度低于主燃烧区域燃烧温度,从而抑制了热力型NOx的生成。在两级分级燃烧方式中,提供给燃烧器主燃烧区的风量少于其正常燃烧所需要的风量。燃烧所需要的其余的风量通过燃烧器上方的燃尽风风口和AA附加风室来提供,这种布置方式对于减少NOx生成是非常必要的。
燃烧器减少NOx生成的原理:
1、通过减少主燃烧区的配风来极大地限制在燃烧器区域的NOx生成;
2、燃尽风和AA附加风进入炉膛以前的区域都是燃料富集区,燃料在此区域的驻留时间较长,有助于燃料中的氮和已经存在的NOx还原。
锅炉燃烧器采取降低NOX排放量的措施:
1、选取适当的OFA风率和MACT燃烧技术,实现分级燃烧;
2、PM浓淡煤粉燃烧器控制NOx生成;
3、燃烧器拉开,降低燃烧器区域热负荷;
4、燃烧器采用均等配风;
5、适当的煤粉细度;
6、燃烧器采用墙式切向布置。
(五)锅炉风机
锅炉风机主要有送风机、引风机和一次风机。
1.送风机。该厂送风机型式为动叶可调轴流式风机ASN2730/1400,两台风机并联运行。调节方式为液压动叶调节。水平对称布置,垂直进风,水平出风。安装在室外,由沈阳鼓风机厂生产。
2.引风机。该厂引风机型式为静叶可调轴流式风机AN35e6(V13+40),两台风机并联运行。调节方式为静叶调节。水平布置,两台风机的冷却风机对称布置,可调节前导叶电动执行机构安装位置从电机一端看均在风机右侧。卧式、垂直进气。由成都电力机械厂生产。
3.一次风机。该厂一次风机型式为动叶可调轴流式风机AST-1792/1120,两台风机并联运行。调节方式为液压动叶调节。水平对称布置,垂直进风,水平出风。叶轮级数为两级。由沈阳鼓风机厂有限公司生产。
四、实习电厂汽轮机设备及系统
汽轮机也是发电厂的三大设备之一,是发电厂的原动机,它是把蒸汽的热能转化为大轴的机械能。通过锅炉与汽轮机之间的热力系统完成工质的汽水循环,热力系统包括凝汽冷却系统,回热加热系统、疏水系统以及补水系统等若干子系统,并利用各种热力设备来完成各自的功能凝汽冷却系统主要使汽轮机的出口汽造成真空,让进入汽轮机的出口汽及工作蒸汽从高的压力和温度,膨胀到可能达到的最低压力,尽可能的多方出热量变为机械能。同时,使乏汽加以冷却凝结成水,该系统由凝汽器、抽汽器、冷水塔及管道等主要设备组成。回热加热系统的主要作用是为减少进入凝汽器的蒸汽量,以减少热量损失,提高热效率,利用汽轮机的各级抽汽,在逐级加热器中给水加热,该系统的主要设备有回热加热器、除氧器等。随机组的型式和供热要求的不同,抽汽的级数和压力也不同。为保证热力系统的正常工作且适应电能负荷的变化要求,汽轮机设置有调速系统,用调速器来保证汽轮机的转速在允许的范围内变化。同时在汽轮机上还装设有保护装置,最常见的有危机保安器、盘车装置以及轴向装置等。
发电厂汽轮机及主要系统简介
2.2.1转子及叶片
1)汽轮机转子采用整锻转子。
2)转子的临界转速汽轮发电机组的轴系各阶临界转速与工作转速避开-15%至+15%的区间。轴系临界转速值的分布保证能有安全的暖机转速和进行超速试验转速。
3)每台汽轮机转子,在制造厂进行超速试验,超速试验在120%的额定转速保持2分钟,这是西门子经验的操作规范,其目标是使机组的所有零件在超过最高运行转速下定位,确保在正常运行时不存在任何变化。超速试验后按规范要求对转子叶片的各个部位进行彻底检查,不出现任何异常。
4)各叶片级与静叶对应的转子上也装有汽封,形成较大的漏汽阻尼。动叶基本采用‘T‘叶根,与侧装式叶根相比,可减少轴向漏汽损失
2.2.2汽缸
1)高压缸采用双层缸设计。外缸为桶形设计,内缸为垂直纵向平分面结构。由于缸体为旋转对称,避免了不理想的材料集中。使得机组在启动停机或快速变负荷时缸体的温度梯度很小,这也就是将热应力保持在一个很低的水平。
2)高压外缸进汽段选用GX12CrMoVNbN9-1的材料,排汽段选用G17CrMoV5-10材料,高压内缸GX12CrMoVNbN9-1材料。中压外缸选用GJS-400-18U-RT(球墨铸铁)中压内缸选用GX12CrMoVNbN9-1材料,这些材料在高温下持久强度较高。
3)中压缸采用双流程和双层缸设计。中压高温进汽仅局限于内缸的进汽部分。而中压外缸只承受中压排汽的较低压力和较低温度。这样汽缸的法兰部分就可以设计得较小。同时,外缸中的压力也降低了内缸法兰的负荷,因为内缸只要承受压差即可。
4)提供低压缸自动喷水系统中本体管道、阀门、附件等和自动控制装置。
4)提供保护整个机组用的在每个低压缸上半部设置的排汽隔膜阀(即大气阀),该阀应有足够的排汽面积,排汽隔离阀的爆破压力值为0.14MPa(a)。隔离阀的直径为800mm。
2.2.3轴承及轴承座
1)主轴承是水平中分面的,不需吊转子就能够在水平,垂直方向进行调整,同时是自对中心型的。确保不出现油膜振荡,各轴承的设计失稳转速应在额定转速125%以上,具有良好的抗干扰能力。
2)根据本机型设计规范,各轴承的设计回油温度为不超过65℃,最大允许回油温度为80℃。回油管上采用探杆而不采用观察孔,不需要照明装置。
3)本机组轴承设计金属温度105℃,钨金材料允许在115℃以下长期运行。
4)推力轴承应能持续承受在任何工况下所产生的双向最大推力,在汽缸或推力轴承的外壳上,应设有一个永久性基准点,以确定大轴的位置。
五、主要辅助设备
火电厂主要辅助设备有风机,泵以及回热加热器等。这里只介绍主要水泵、风机和回热加热器。
(一)电厂主要水泵
泵是把机械能转变成液体压力势能和动能的一种动力设备,它是维持火电厂蒸汽动力循环不可缺少的设备,是火电厂的主要辅助设备之一。
在火电中应用泵的地方很多,例如,用给水泵给锅炉提供给水,用凝结水泵从整齐器热井中抽送凝结水,用循环水泵向蒸汽器供应冷却水。为了使凝汽器中的空气和其他不凝气体的排出,要用到真空泵或射水泵;为了排出加热器和管路等中的疏水,要用到疏水泵;火电厂蒸汽动力循环过程中,会存在着汽水损失,因此要用到补充水泵;为了冷却火电厂大型旋转机械的轴承或其润滑油等,要用到工业水泵以提供冷却水;汽轮发电机组的油系统中,要用到顶轴油泵、启动油泵和主油泵等,以提供润滑油和调节用油。
泵的主要性能参数有:流量、扬程、功率、效率、转速和必须气浊余量等。火电厂中的泵多数属于叶片式泵,并以离心泵为主。以离心泵为例,火电厂主要的泵的工作原理:泵轴通过传动机构与原动机轴联结,原动机带动泵轴及叶轮旋转,流过泵的液体在叶轮中叶片的作用下也产生旋转,并获得能量,液体获得的能量主要是来自旋转时产生的离心力的作用。液体是轴向流入叶轮,径向流出叶轮。火电厂的给水泵、凝结水泵、疏水泵、补充水泵、工业水泵、设、射水泵和部分油泵等都是离心泵,有些循环水泵也采用离心泵。
(二)火电厂主要风机
风机是把机械能转变成气体压力势能和动能的一种动力设备,它是火电厂的主要辅助设备之一。在火电厂中的风机主要用在锅炉的烟风系统和制粉系统中,用于输送空气、烟气和空气煤粉混合物等,主要有送风机、引风机、一次风机、二次风机和排粉风机。
风机的主要性能参数有:流量、全压、功率、效率和转速等。火电厂的主要风机为通风机,气体在通风机内的升压较小,气体的密度变化不大,所以气体在通风机中的运动特性与液体在泵中的运动特性比较接近,因此风机与泵之间有许多共同的特性。火电厂的风机属于叶片式风机,并以离心风机为主,随着单元机组容量的增大,轴流风机得到了广泛的应用。离心风机、轴流风机的工作原理分别与离心泵、轴流泵的工作原理相同。与离心风机相比,轴流风机适用于流量很大、全压很低的场合。
(三)火电厂主要回热加热器
火电厂的回热加热器是指利用汽轮机的中间抽汽来加热机组凝结水或给水的装置。回热加热器的类型按加热器中汽水介质的传热方式分,有混合式和表面式两种。在混合加热器中,汽、水两种介质直接混合并进行传热。而在表面式加热器中,汽、水两种介质通过金属表面来实现热量的传递。表面式加热器按布置形式分,有立式和卧式两种;按被加热的水侧压力来分,有低压加热器和高压加热器两种。在现代火电厂中,表面式加热器被广泛应用,一般一台机组只配一台混合式加热器用于对锅炉给水进行除氧,并对不同水流、汽流进行汇集,减少汽水损失和热量损失,这台混合式加热器称为除氧器。从热经济性上考虑,除氧器一般应处于回热系统的中间。从凝汽器到除氧器之间的表面式回热加热器为低压加热器;除氧器到锅炉之间的回热加热器为高压加热器。
六、实习心得体会
本次认识实习是在学习《汽轮机原理》、《锅炉原理》等专业课之前进行的,主要目的是认识和了解发电厂电气设备,对火电厂主要发电设备有一个初步直观的认识,为后续专业课的学习奠定基础。在这两天的实习过程中,我们认识了许多电力生产设备,基本了解了电能的生产过程。
通过这次的实习,我对自己的专业有了更为详尽而深刻的了解,对实际生产有了更多的了解,增强了专业知识的感性面及认识面对所学的专业有了新的认识。从这次实习中,我体会到了实际的工作与书本上的知识是有一定距离的,有些甚至在书本中无法学到,如工人师傅在给我们讲解除氧器时提到的:在检查漏气点时,因为他们只能听到高温高压气体喷出的声音,而不能看到其准确位置,在检测漏气点时他们就用竹竿挂一条毛巾,用毛巾一点一点地试探并最终找出其具体位置。电厂工作不仅仅需要理论知识,更需要长时间的实践经验,这样才能把工作做好。
俗话说,千里之行始于足下,这些最基本的技能是不能在书本上彻底理解的。一天的实习时间结束了,我觉得在这些日子里过得充实,学到了东西,虽然说有甜有苦,但是我想甜的要比苦的多。刚进厂时既兴奋又害怕,实习结束后使我对电厂有了初步的了解。这是我们走入电力系统的第一个驿站,能够来到这儿,我们深感自豪。这次实习中,我体会到,如果将我们在大学里所学的知识与更多的实践结合在一起,使一个本科生具备较强的处理基本实务的能力与比较系统的专业知识,这才是我们学习与实习的真正目的。
20xx年5月,学校安排我们班40多人赴镇江谏壁发电厂实习,我们到达了谏壁发电厂,之后进行了安全教育,我们十分认真的对待,大家都遵守电厂的各种规章制度以及老师对我们提出的要求,透过这次毕业实习,不仅仅锻炼了我们对工作的职责心,激发了对工作的热情还培养了我们严谨的态度!
生产实习是教学与生产实际相结合的重要实践性教学环节。在生产实习过程中,学校也以培养学生观察问题,解决问题和向生产实际学习的潜力和方法为目标培养我们团结合作精神,牢固树立我们的群体意识,即每个人智慧只有在融入群众之中才能最大限度的发挥作用。透过这次生产实习,使我在生产实际中学习到了在课本中无法学到的知识,提高了自己的实践潜力。在向工人学习时,培养了我们艰苦朴素的优良作风。在生产实践中体会到了严格的遵守纪律,统一组织及协调一致是现代化大生产的需要,也是我们当代大学生所务必的,从而近一步的提高了我们的组织观念。透过实习,对我们巩固和加深所学理论知识,培养我们的独立工作潜力和加强劳动观点起了重要作用。
为期五天的实习对我真是受益匪浅。第一天到达之后,吃完午饭,该发电厂的工程师给我们讲解了各种关于火电厂的讲座知识。对火电厂的总体认识。来到实习电厂后,了解了热电厂的各种电力设备及其运行流程,清楚了发电的过程。发电的主要设备是锅炉、汽轮机和发电机。发电厂的主要原料是煤,发电厂每一天的耗煤量大概是三列火车,煤透过输煤设备送入磨煤机磨成煤粉,煤粉由给粉机送到锅炉本体的喷燃器,由喷燃器喷到炉膛内燃烧,为使煤粉的燃烧更加充分,由分离器分离出合格的煤粉送入锅炉燃烧,不合格的煤粉将继续磨。燃烧的煤放出超多的热能将锅炉四周的冷水管里的冷水加热成汽水混合物,进入汽包,经过汽水分离器后热气由热气管道进入汽轮机做功,带动汽轮机转动从而带动发电机发电,分离出的水能够循环利用。主要过程即:用煤将炉水烧成蒸汽(化学能转化为热能)。蒸汽推动汽轮机做功(热能转化为机械能)。汽轮机带动发电机发电(机械能转化为电能)。汽轮机做功,做功以后的蒸汽压力降低,这时的蒸汽我们务必回收利用,但是它这时还是高温的,务必冷凝下来才能参与循环,晾水塔就是起这个作用。建一座电厂耗资巨大,务必提高大力提倡节能,减少浪费。听师傅说仅设备就需投入几亿乃至几十亿巨资才得以建立完
成。而且目前国内的钢材尚未能满足建立高质量高能效电厂的要求,建造更大规模的高效安全的电厂需要从国外进口钢材,无形中又增加了一笔不小的成本。对于火电厂而言,煤炭的消耗也是一笔巨额开支,占成本的70%左右,保定热电厂一天就消耗大约三列火车的煤,煤是不可再生资源,超多用煤使国家的可持续发展带来巨大的压力。电厂为了降低成本务必改善锅炉的燃烧结构,使煤粉能够充分燃烧。另外循环水结构的使