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一、实习时间
__年5月24日
二、实习地点
__水电站
三、实习要求
1、不乱碰电站设备,保证电站设备安全和人身安全;
2、认真听取电站工作人员的讲解,了解电站的运行方式和供电方向;
3、参观了解电站坝堤;
四、实习目的及意义
通过见习,把书本上的理论和现实中的技术结合起来,让我们对所学过的各种仪器设备有一个感性的直观认识,用所学过的知识去分析解决现实中的问题。除此外,见习还是我们在大学期间一门意义重大的必修课,是学院为培养高素质工程技术人才安排的一个重要实践性教学环节,是将学校教学与生产实际相结合,理论与实践相联系的重要途径。其目的是使我们通过见习在专业知识和人才素质两方面得到锻炼和培养,从而为毕业后去电力部门尽快熟悉工作,也开拓了我们的眼界。
五、实习单位简介
1、__电站位于__的__市信都__水口村,属珠江流域西江水系,__电站建成于__年,电站属坝后式电站,主要建筑物有宽缝重力坝或拦河大坝、坝后式厂房、升压站、船筏道及灌溉渠道。拦河大坝最大坝高54.5m,坝顶长198m,溢流段净宽81m,6个溢流孔,每个孔宽13.5m,水库总容量2.96亿立方米。
2、__水电站是一座以发电为主,结合灌溉、航运等综合利用的睡了枢纽__年至__年,电站投入资金对整个枢纽进行更新改选,对4台机组进行挖潜增容,装机从4台单机容量是1.7万Kw增加到4台单机容量2万Kw,合面狮电站总装机8万Kw。
六、实习过程及内容
1、__年5月24日早晨,经过将近一个小时的车程,我们终于来到了__市__电力子公司----__水电站。我们的车子一进入电站小区,就感到了一份浓浓的电气独有的气息。当车子开往坝堤的那一刻,不禁觉得有一种熟悉而又神秘之感。熟悉是因为我们是电气人,神秘是因为第一次接触实际的东西。车子继续前行,经过一条蒙阴道,而蒙阴道旁边就是奔涌的__,闻到的是一股清凉的河水味,是水电站流出来的味道。车子停了,原来我们已经到了坝底。
2、下车时,看到的是一些工作人员在修剪电站变电区的草坪,每个人都穿着工作服和安全帽。虽然不是道闸操作、检修操作,但是凡在现场环境下工作的,都必须按规章穿好工作服和戴上安全帽,这是一种原则,一种精神。同样也是我们以后工作之中必须注意的事项,严谨、严谨,再严谨。
3、下车之后一位主任从电站监控室里走了出来,微笑这迎接我们。他分别带领我们参观了蓄水堤坝、微机模拟控制屏、水轮机室和带负荷拉闸室。
4、我们分批进入水轮机室,作为后一批进入的我,首先参观了堤坝建设。我们一步一步往坝顶爬,慢慢体验这坝堤的高度。在坝顶,看着堤坝两边水面的高度差有40多米,可见这能量是有多大啊!再看看溢流孔涌出水势,叹为观止啊!
前一批参观水轮机的同学出来了,我们随后入内。
5、一进大厅,迎面看到的是一座U形的微机模拟控制柜,模拟控制柜正面是微机模拟控制屏。控制屏展示的是电气接线图,分别有发电机、电流互感器、电压互感器、变压器、母线、断路器、隔离开关和输电方向指引,屏幕上还显示了发电机输出的电压、有功功率、无功功率、安全运行时间和断路器及隔离开关的分合情况(红灯代表闭合,绿灯代表断开)。旁边还有一个电子钥匙,这把钥匙是用途是控制模拟屏的指令。主任跟我们介绍了它们的工作原理和它们质之间的联系,这跟我们在课本上学到的是一样的。
6、接下来主任让我们每个人都戴上安全帽进入水轮机房。进入水轮机房门口时就感到了很大的震动,这是水轮机转动时发出的震动,可以想象这水能其实很大,总共有四台机子,每台装机容量是2万Kw。当我们看到水轮机时,感觉机子并不大,何来那么大的震动?经过主任的介绍之后我们了解到,是因为上下水位差很大,水轮机机轮与水冲撞时而引起震动。
7、主任还向我们介绍,我们所看到的发电机与三峡发电站的发电机是一样的,主要的差别是装机容量和体形大小的区别。但结合我们所学的知识,我们认识到,其实还有一些差别是它们的励磁和绝缘水平还是有很大区别的。水轮机旁边是一组组二次回路和继电保护柜,它们负责监控整个发电设备的安全运行,可靠运行,从而提高经济效益。每台水轮机里侧都会配有一台无功补偿的发电机,以提供系统的无功功率。
8、我在不经意时发现了水轮机旁还有一个油罐室,里面全是油缸及输油管。这里的油是用来控制发电机及其它设备的温度的,以保证设备能处于合适的温度,避免影响系统出现事故。
9、主任带领我们下到水轮机下层,下面带负荷拉闸开关室。室内分隔安全线、防护栏、铁栅栏和电子锁一应俱全。电子锁是锁住拉闸开关的,避免误拉闸导致安全故障,威胁设备和人身安全。其实还有安全防护栏拦住了我们接近开关,而且拉闸开关还是用间接长臂式的开关手柄,进而更好地保护了设备和人身安全。这里提醒着我们每一个电气人都应该谨慎操作,规范操作。
七、实习建议
如果有可能的话可以增加见习次数,并且参观不一样的发电站和设备,拓宽我们视野及相关知识;加快校企联系,增加实习地点及岗位。
八、实习总结
经过一天的见习,我更深入地了解了电气人员应该有的素质:认真、严谨、有极高的安全的意识。希望自己以后认真学习,提高能力,个人综合素质也要向上发展,尽管自己现在还存在着一些缺点和不足。在今后的学习中和毕业工作后,我还要更进一步严格要求自己,虚心向优秀的同学、同事学习,继续努力改正自己的缺点和不足,争取在思想、学习、工作和生活等方面有更大的进步。
前言
本次实习的主要目的是为了使我们能更直接接触本专业涉及的设备结构,系统运行流程,简单操作过程,生产运行现场要求等内容,扩大我们的知识面而进行的一次实践活动,它为我们今后继续学习专业知识奠定了一定基础,使我们对毕业后所从事的专业实际工作有了进一步的了解.认识学习应侧重发电厂及变电站电气接线及设备等方面的认识及对现场设备操作票的了解,学习电力系统工作人员的优良品质,培养我们正确的劳动观点。
众所周知,实习是大学比较重要的环节,通过实习既可以巩固我们在学校学过的理论知识,又可以培养我们运用所学知识分析和解决工程实际问题的综合能力,为我们走出校门后尽快适应工作岗位的要求,起到桥梁和纽带作用。
这次实习对我们有至关重要的意义,它使我们能够认识到理论联系实践的重要性,我们在课堂上只学到了理论知识,在实际的生产运行过程中,理论知识并没有应用到实际中,通过此次实习,我们可以发现理论与实际之间的差距,以至在以后的生活中拉近两者的距离,真正做到理论指导实践,实践检验理论。
本次实习的具体内容如下:
一、安全知识大讲堂;
二、锅炉部分、汽轮机部分的结构及其外围设备和一些辅助设施的认识了解;
三、了解发电机和变压器。
第一章安全知识大宣讲
1.1师傅宣讲
我们知道,一个电厂要想使得它能够安全运行必须有一套严格的管理制度,因此,对于我们实习生来说,在进入电厂之前作好安规教育是必不可少的。电厂安排的老师傅对我们这些愣头青进行了一上午的安全知识宣讲,让我们知道电厂执行的是以“安全第一,预防为主,综合治理”为主旨的安全管理方针,含义是“安全第一”体现了以人为本的重要思想,把人身安全放在第一位;“以人为本、构建和谐社会”是目前国家迅猛发展的主旋律。预防为主,就是要在事前做好安全工作,“防患于未然”。依靠科技进步,加强安全科学管理,搞好科学预测与分析工作;把工伤事故和职业危害消灭在萌芽状态中。安全第一预防为主两者是相辅相成、相互促进的。“预防为主”,是实现“安全第一”的基础。要做到安全第一,首先要搞好预防措施。预防工作做好了,就可以保证安全生产,实现安全第一,这是经实践证明的重要经验。“综合治理”是一种新的安全管理模式,它是保证“安全第一,预防为主”的安全管理目标实现的重要手段。以对企业和施工现场的综合评价为基本手段,规范企业安全生产行为,落实企业安全主体责任,统筹规划、强化管理、分步实施、分类指导、树立典型、以点带面,稳步推进建筑施工安全质量标准化工作,建筑安全质量标准化就是指建筑施工企业自觉贯彻落实安全生产法律法规和国家、行业的标准规范,建立健全包括企业内部安全生产日常管理、施工现场安全生产过程控制等在内的每个环节、每个流程的安全生产工作标准、企业规程和责任制,实现与安全生产相关联的每个层级、每个岗位管理的标准化和规范化。安全质量标准化活动除重视施工现场的安全防护和场容场貌外,更要关注企业本身的安全生产管理模式、施工现场和工人行为的标准化,达到提高本质安全水平的目的。
通过老师傅的宣讲,还认识到电厂有一对检修人员在电力生产现场、设备、系统上进行检修、维护、安装、改造、调试、试验等工作进行安全保障的制度,那就是工作票制度,是电力生产企业在生产现场进行检修或安装工作时,为了保证设备系统的安全运行,并为检修或安装工作提供安全的工作条件,防止发生事故而制定的一项重要的技术措施。目前,在实际生产管理中由于工作票制度执行不力、管理不完善和在工作票中安全措施不全或有误而引起的不安全现象时有发生。因此对工作票制度实行标准化管理,保证工作票认真、全面执行已成为火力发电厂亟需解决的一个重要问题。
工作票是对安全极为重要的保障,通过了解,有些悲剧的发生就是由于工作人员对安全的忽视以至于给家庭、亲人、朋友带来伤痛。尤其是那些检修人员,在设备内检修时,如未能按时交工作票,则不能进行机组的启动,否则,那些在设备内部检修的人员被困在十几厘米厚的钢板和保温材料保卫的设备内部是不可能出来的,设备一旦启动,在高温蒸汽下只能剩下头发和油脂啦。听到这些甚是害怕,但按正确的安全流程,不会发生不应该发生的悲剧。
1.2电厂安全规程
电厂的安全运行不仅关系到厂内每一个人的人身安全和电厂的经济效益,同时它也关系到整体的国民经济,因此,要保证电厂的安全运行,就要有一套严格的管理制度。电厂里的每一个人都必须严
格遵守这些规章制度。作为实习人员,在正式进入电厂的每个班组之前,我们必须先接受安规教育,为我们以后两周的安全实习以及将来在电厂工作打下坚实的基础。
对实习人员的安全要求
1、进入现场要有集体主义的精神,听从带队人员、老师的指挥;图1-1对管理规程的解释
2、工作人员的工作服不应有可能被转动的机器绞住的部分;工作时必须穿着工作服,衣服和袖口必须扣好;禁止戴围巾和穿长衣服。工作服禁止使用尼龙、化纤或棉、化纤混纺的衣料制做,以防工作服遇火燃烧
3、伤程度。工作人员进入生产现场禁止穿拖鞋、凉鞋,女工作人员禁止穿裙子、穿高跟鞋。辫子、长发必须盘在工作帽内。做接触高温物体的工作时,应戴手套和穿专用的防护工作服;
4、任何人进入生产现场,必须戴安全帽。不要随便动开关、按钮――即勿碰、勿动手、勿操作、勿传动;
5、禁止在栏杆上、在管道上、靠背上、安全罩上或运行中设备的轴承上行走和坐立,如必需在管道上坐立才能工作时,必须做好安全措施。有故障设置的地方要在师傅的带领下才能进入;
6、尽可能避免靠近和长时间的停留在可能受到烫伤的地方,例如:汽、水、燃油管道的法兰盘、阀门,煤粉系统和锅炉烟道的入孔及防爆门、安全门、除氧器、热交换器、汽鼓的水位计等处。如因工作需要,必须在这些处所长时间停留时,应做好安全措施;
7、雨天进入电厂是要穿一些带有绝缘设备的衣服,进入现场要穿绝缘靴,带绝缘手套等;
7、当有人中电时应立即切断电源,然后对伤者进行紧急治疗,事后向上级汇报;
8、检修工作处所如有裸露的电线,应认为是带电的,不准碰触。对可能触到的裸露电线,应在检修工作开始前拉开电源和上锁,并将该线挂上地线接地。
以上说述只是一些最基本的规章制度,还有许多的具体规程有待我们以后在工作中不断学习、加强。
第二章电厂外围基本设备的.认识
这里介绍的是电厂发电的基本生产过程。火力发电厂的燃料上要有煤、石油(主要是重油、天然气)。我国的火电厂以燃煤为主,过去曾建过一批燃油电厂,日前的政策是尽量压缩烧油电厂,新建电厂全部烧煤。其中我们参观的金山热电厂是20xx年投入生产的热电厂,它的主要燃料也是煤。
火力发电厂由三大主要设备――锅炉、汽轮机、发电机及相应辅助设备组成,它们通过管道或线路相连构成生产主系统,即燃烧系统、汽水系统和电气系统。用火车或轮船运入发电厂储煤场的煤,经过碎煤设备破碎后,由皮带运输机送入锅炉房内的原煤仓。煤从原煤仓落入给煤机,在其中研制成煤粉,同时送入热空气来干燥和输送煤粉。磨制好的煤粉,经粗粉分离器除去部分不合格的煤粉后进入旋风分离器,在其中空气和煤粉得以分离,分离出来的细粉进入煤粉仓。煤粉由给煤机送入输粉管,而旋风分离器中的空气则由排粉机抽出。煤粉和空气在输粉管内混合后,由喷燃器喷入炉膛内进行燃烧。由送风机送来的空气,在进入炉膛之前,先在空气预热器中接受排烟预热,以减少排烟热损失,并提高空气温度,改善燃烧过程。炉膛内的燃烧产物――高温烟气,在引风机的拔风作用下,沿着锅炉本体倒u形烟道依次流过炉膛、过热器、省煤器和空气预热器,将热量逐步传递给水、蒸汽和空气。降温后的烟气流入除尘器进行净化,净化除尘后的烟气则被引风机抽出,排入大气。将燃料的化学能装换为热能。
锅炉产生的新蒸汽进入汽轮机后逐级进行膨胀,蒸汽部分热能就转变为汽流动能;高速汽流施加作用力于汽轮机的叶片上,推动了叶轮连同整个转子旋转,汽流的动能于是被转换成汽轮机轴上的机械能。汽轮机带动发电机,利用切割磁力线感应原理,将原动机的机械能变为电能输送到所需地。
2.1电厂外围设备――方形逆流式冷却塔
金山热电厂当然也不例外,大致的工作流程与其它火电厂一样,除了产电供能,还有就是担负着XX市50%以上的城市供热。当然也结合我们北方独特的气候、人文和水温条件做了优化设计。例如,下面照片所示:由于北方水资源较为缺乏,故而不是通常我们在电厂看到的弧形水冷塔,而是方形逆流式冷却塔,克服了弧形水冷塔通过空气冷却带走大量的水蒸气,做到节约用水,从而降低电的单位成本。
2.2电厂外围设备――灰仓
锅炉的作用燃料或热源的热能加热工作介质,使一定数量的工作介质达到所要求的状态。蒸汽锅炉的工作介质是水,在锅炉里被加热变成一定压力和温度的蒸汽。蒸汽的压力和温度称为蒸汽参数,表示蒸汽的状态。
在火力发电厂中,锅炉产生的蒸汽送进汽轮机膨胀做工,驱动汽轮机转子带动发电机转子旋转,利用导体切割磁力线产生感应电流的原理而发出电力。
发电的生产过程是一个能量转换的过程,
这个过程可表示为:(图略)
通过上面的生产介绍,我们似乎感觉到生产过程的废物已经处理完啦,其实不然,还有量很大的一部分便是炉灰。那些硬硬的炉渣通过排渣室运送的灰渣厂,轻轻的烟气经引风机送入烟囱排入大气中。下面的图片便是灰仓啦,不仅减少了灰尘污染,而且还可以废物再利用呢。这些灰经除氯离子过程,可以制作成很白很白的瓷砖,各色各样的马路砖。具个人了解开展灰粉的综合利用,特别是利用粉煤灰制取氧化铝,对国家来说具有十分重要的社会效益,对企业来说也具有很大的潜在经济效益,可增加企业的发展潜力延长企业的产业链。如果将企业生产的粉煤灰工业废渣用于提取氧化铝,同时将企业生产的电力和氧化铝用于电解铝生产,企业再发展铝深化工产业,形成一个从煤到铝业加工的完整产业链,可大大增加企业的发展后劲和经济效益。同时利用工也粉煤灰生产氧化铝完全符合国家正在实施的节能减排、循环经济、可持续发展战略,符合国家产业发展政策,发展前景十分广阔,热电厂企业应该重视。
2.3电厂外围设备――空冷岛
空冷就是用空气冷却汽轮机作功后的排汽,就是代替传统发电机组的凝汽器及循环水系统,优点就是节约用水。
工作原理就是:排汽引入空冷岛,类似大型散热器,通过风机进行冷却。
用空气冷却的发电机,有开放式通风和密闭式通风。
在密封式系统中对空气本身的冷却是由空气冷却器(空冷岛)来完成的。进入发电机的空气温度不允许超过40度,最低也不允许低于20度,以防因空气温度过低而结露,破坏线圈绝缘。
空气冷却器的冷却水源一般用循环水(水塔)。冷却水在空气冷却器的管内通过,而空气在冷却水管的管群间流动被冷却
第三章电厂生产内部环境及设备构架
3.1汽轮机
汽轮机是火电厂的三大主要设备之一。它是以水蒸气为工质,将热能转变为机械能的外燃高速旋转式原动机。它具有单机容量大,效率高,运转平稳,单位功率制造成本低和使用寿命长等优点。在现代火电厂和核电站中,汽轮机是用来驱动发电厂产生电能的,故汽轮机与发电机的组合成为汽轮发电机组。汽轮机还可用来驱动泵,风机,压气机和船舶螺旋桨等。所以汽轮机是现代化国家中重要的的动力机械设备。
汽轮机设备及系统包括汽轮机本体,调节保安油系统,辅助设备及热力系统等。汽轮机的本体是由汽轮机的转动部分和固定部分组成,调节保安油系统主要调节汽阀、调速器、调速传动机构、主油泵、油箱、安全保护装置等;辅助设备主要包括凝汽器、抽气器、高低压加热器、除氧器、给水泵、凝结水泵、循环水泵等;热力系统主指主蒸汽系统、再热蒸汽系统、凝汽系统、给水回热系统、给水除氧系统等。
近代火电厂采用的都是由不同级顺序串联构成的多级汽轮机。来自锅炉中的蒸汽逐次通过各级,将其热能转换成机械能。级是汽轮机中最基本的工作单元,在结构上,它是由喷嘴叶栅和跟它配合的动叶栅组成的;在功能上,它完成将蒸汽的热能转变为机械能的能量转换过程。蒸汽在汽轮机中以不同的方式进行能量转换,便构成了不同工作原理的汽轮机――冲动式汽轮机和反动式汽轮机。按热力特性分,汽轮机又可分为凝汽式,背压式,调整抽气式,中间再热式。背压式汽轮机和调整抽气式汽轮机统成为供热式汽轮机。目前凝汽式汽轮机均采用回热抽汽和中间再热。
3.2锅炉房内部构架
内蒙地区火力发电厂锅炉房均为屋内式,屋盖为钢结构。锅炉房运转层以下和以上均封闭。电厂正常运行时,锅炉房内的锅炉及其辅机设备、汽水管道以及各类热风道等高温外表面散发大量的热。锅炉房通风的目的是夏季排除锅炉及辅助设备在运行中散发出大量的热量,从而满足室内所需要的卫生标准,同时也是为了改善运行中的设备周围的环境,提高设备的使用寿命在一般情况下,如气象条件许可,锅炉房可采用自然通风。当由于其他条件影响,自然通风达不到室内的卫生标准和生产要求时,应考虑采用机械通风或自然与机械相结合通风方式。通常锅炉房通风有以下几种方式,各有其优缺点。
自然进风、自然排风的通风方一种较为全面的通风方式。自然通风是靠室内外的空气温度差而产生的热压来诱导空气流动,锅炉房属于高温强度的厂房,厂房内散出大量热量,底层冷空气被加热成热空气往上流动,导致厂房产生负压,在厂房内形成与室外的压力差。室外空气从厂房底部进入室内,被室内余热加热成热空气,然后从上部排风口排到室外。从以上通风机理可以看出,室外空气的温度和状态对通风效果起着决定性的影响。
自然进风、机械排风的通风方式是一种负压通风系统,适用于室外夏季通风温度较高的地区。它是靠厂房屋面上的动力设备机械的排除厂房内的热空气,并自然地导致室外冷空气从厂房底层、运转层进入。
XX区地处北方,气候干燥,夏季凉爽,冬季寒冷。通风温度在23~32之间;夏季通风相对湿度在23%~65%之间;冬季采暖温度在
-16~-36之间。通过上述几种通风方式的比较和分析,结合当地气象条件及投产电厂的实际运行效果,内蒙地区火力发电厂锅炉房的通风方式宜采用自然进风+自然排风+屋顶通风机冬季送风的通风方式,但是,各种方法的前提是楼层之间应该采用镂空结构。否则的话,每层的上下出口处风流量太大,对上下的工作人员存在安全隐患。右图为大家展示电厂的实际镂空构架。
第四章实习体会
我们此次参观实习的电厂为热电厂,都是利用煤作为燃料生产电能,它的基本生产过程可概括为:燃料在锅炉中燃烧加热水使之成为蒸汽,将燃料的化学能转变成热能,蒸汽压力推动汽轮机旋转,热能转换成机械能,然后汽轮机带动发电机旋转,将机械能转变成电能。
这次我自己总结的实习目的是理论联系实际,增强我们对电厂的了解;使我们扩宽视野,巩固和运用所学过的理论知识,培养分析问题、解决问题的实际工作能力和创新精神;本次实习在我们完成专业基础课后进行,通过本次实习,使我们所学的理论知识得以巩固和扩大,增加学生的专业实际知识;为将来从事专业技术工作打下一定的基础;进一步培养学生运用所学理论知识分析产生实际问题的能力。
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***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****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
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,****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φ44.56mm,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2000mm。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2000K)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℃,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。
(一)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。
1、透过理论联系实际使学生全面地运用所学知识去分析决定生产中的实际问题,进一步扩大学生的专业知识,培养独立工作潜力;
2、透过实习及其有关规程的学习,进一步提高学生对安全经济运行的认识,树立严肃认真的工作作风;
3、透过实习,搜集和积累有关大型综合作业的资料,为综合作业作好准备;
4、透过实习进一步培养学生的组织性、纪律性、群众主义精神等优良品德,为胜任以后的工作打好基础。
二、工厂概况:唐山陡河发电厂隶属于北京大唐发电股份有限公司,位于河北省唐山市开平区,始建于1973年12月,分4期工程建设,1987年10月8台机组全部竣工投产,总装机容量1550兆瓦。拥有两台125兆瓦机组、两台250兆瓦机组及四台200兆瓦机组。
三、实习资料
1、学习讨论安全规程的有关章节并进行考试。
2、全厂介绍。电厂类型,机组数目、数量、负荷性质和供电状况。电厂在电力系统中的位置、发展远景、生产组织和技术管理机构,经济指标和安全状况。
3、厂方、车间提出对学生的要求。
4、全厂参观。值班学习火力发电厂是利用煤、石油、天然气等燃料的化学能产出电能的工厂,即为燃料的化学能、蒸汽的热势能、机械能、电能。在锅炉中,燃料的化学能转变为蒸汽的热能;在汽轮机中,蒸汽的热能转变为轮子旋转的机械能;在发电机中机械能转变为电能。炉、机、电是火电厂中的主要设备,亦称三大主机。与三大主机相辅工作的设备称为辅助设备简称辅机。主机与辅机及其相连的管道、线路等称为系统。火电厂的主要系统有燃烧系统、汽水系统、电气系统等。过去国内火电厂300MW机组以上的主控系统都普遍采用了DCS技术,但外围辅助系统,包括除灰系统、除渣系统、化水系统、输煤系统等采用的是独立、分散的常规控制系统,由于各辅助系统工艺有其不同的特性,所以采用的控制系统配置不同、技术水平、监控方式各异,这就势必对每个辅助系统都需配备相当的运行人员,使劳动生产率
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