发电厂三大设备工艺及控制系统
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火力发电厂原理及设备介绍火力发电一般是指利用石油、煤炭和天然气等燃料燃烧时产生的热能来加热水,使水变成高温、高压水蒸气,然后再由水蒸气推动发电机来发电的方式的总称。
以煤、石油或天然气作为燃料的发电厂统称为火电厂。
火力发电站的主要设备系统包括:燃料供给系统、给水系统、蒸汽系统、冷却系统、电气系统及其他一些辅助处理设备。
火力发电系统主要由燃烧系统(以锅炉为核心)、汽水系统(主要由各类泵、给水加热器、凝汽器、管道、水冷壁等组成)、电气系统(以汽轮发电机、主变压器等为主)、控制系统等组成。
前二者产生高温高压蒸汽;电气系统实现由热能、机械能到电能的转变;控制系统保证各系统安全、合理、经济运行。
火力发电的重要问题是提高热效率,办法是提高锅炉的参数(蒸汽的压强和温度)。
90年代,世界最好的火电厂能把40%左右的热能转换为电能;大型供热电厂的热能利用率也只能达到60%~70%。
此外,火力发电大量燃煤、燃油,造成环境污染,也成为日益引人关注的问题。
热电厂为火力发电厂,采用煤炭作为一次能源,利用皮带传送技术,向锅炉输送经处理过的煤粉,煤粉燃烧加热锅炉使锅炉中的水变为水蒸汽,经一次加热之后,水蒸汽进入高压缸。
为了提高热效率,应对水蒸汽进行二次加热,水蒸汽进入中压缸。
通过利用中压缸的蒸汽去推动汽轮发电机发电。
从中压缸引出进入对称的低压缸。
已经作过功的蒸汽一部分从中间段抽出供给炼油、化肥等兄弟企业,其余部分流经凝汽器水冷,成为40度左右的饱和水作为再利用水。
40度左右的饱和水经过凝结水泵,经过低压加热器到除氧器中,此时为160度左右的饱和水,经过除氧器除氧,利用给水泵送入高压加热器中,其中高压加热器利用再加热蒸汽作为加热燃料,最后流入锅炉进行再次利用。
以上就是一次生产流程。
火力发电厂的基本生产过程火力发电厂的主要生产系统包括汽水系统、燃烧系统和电气系统,现分述如下:(一)汽水系统:火力发电厂的汽水系统是由锅炉、汽轮机、凝汽器、高低压加热器、凝结水泵和给水泵等组成,也包括汽水循环、化学水处理和冷却系统等。
燃煤发电机组协调控制系统简介发布者:admin 发布时间:2011-2-20 阅读:80次一. 燃煤发电厂自动控制系统简介(一)分散控制系统(DCS)由于计算机技术的高速发展,DCS的可靠性、容量和速度等性能有了较大的提高,DCS在电厂过程控制中得到广泛应用。
目前新建的大型燃煤发电机组一般都由DCS控制,而且机组的性能比较好,自动程度比较高,有比较好的调峰性能。
一些早期投产的大机组,有相当部分已经完成了DCS改造,有些正在和将要进行DCS改造,并且有些机组的DCS改造与锅炉汽机的改造同步进行,这些经过改造后机组,经济性能、调峰能力和自动化水平有了较大的提高。
另外,DCS控制的覆盖面越来越大,电厂的锅炉和汽机部分一般全部由DCS控制,有些新建和改造机组把部分电气控制也纳入DCS,集控水平越来越高。
DCS主要由过程控制单元和人机接口设备二大部分,并由冗余的网络连成一体,实现DCS的数据共享。
过程控制单元的主要由冗余的控制器、冗余的电源和输入/输出模件组成,并把这些部件组装在机柜内,用于完成数据采集、逻辑控制和过程调节等功能。
人机接口设备普遍采用通过的小型机、工作站、PC机,一台大型燃煤发电机组一般由4~6套人机接口,有些电厂还配大屏幕显示器,人机接口设备主要用于完成机组的显示、操作、报表、打印等功能。
燃煤发电厂DCS主要包括MCS(模拟调节系统)、FSSS(炉膛安全保护系统)、SCS(顺序控制系统)、ECS(电气控制系统)、DEH(数字式电液控制系统)、DAS(数据采集系统)等功能。
这些功能都由控制软件完成,DCS控制软件广泛采用模块化、图形化设计,控制系统的功能设计、修改和调试方便直观。
人机接口主要有以动态模拟图为基础的显示操作、实时和历史趋势、报警、操作记录、定期记录、事故追忆记录、事故顺序(SOE)记录、报警记录等。
发电厂使用的DCS主要有:ABB公司的N-90、INFI-90、SYMPHONY,FOXBORO 公司的I/A,EMERSON(原WESTINGHOUSE)公司的WDPF和OVATION,SIEMENS公司的TETEPERM-XP,日立公司的5000M,L&N公司的MAX-1000等。
火力发电厂DCS控制系统摘要:发电领域中,DCS系统应用较为广泛,在发电工作效率与故障控制方面起到了一定的基本作用。
该系统在发展过程中受到诸多因素的影响,出现了很多不足,因此为了能够降低这些不足和问题发生的几率,需要有针对性地采取有效措施,从而发挥其自身作用。
关键词:火力发电厂;DCS控制系统1.DCS相关概述1.1 DCS定义DCS是分布式控制系统的英文缩写,国内一般习惯称之为集散控制系统。
这种集散控制系统的运行控制过程以及功能的实现需要以多组计算机为依托,通过4C技术的应用,实现控制、操作、管理等全过程的自动化,有效减少了人工作业量,受到各行各业的青睐,推动了我国社会经济的工业化发展进程。
1.2 DCS控制系统的工作原理DCS是相对于集中式控制系统而言的一种新型计算机控制系统,是在集中式控制系统的基础上发展、演变而来的。
目前DCS系统包括三大部分:带I/O部件的控制器、通讯网络和人机接口。
操作站是DCS的重要组成部分,工程师站给控制器和操作站组态,历史站记录生产过程的历史数据,三者集中在一起使DCS系统通信功能增强,信息传输速度和吞吐量加快加大,为信息的综合管理提供了基础。
1.3 DCS控制系统应用优势1.3.1提升系统可靠性DCS系统通常是由信号控制,软件控制,硬件设备构成,通过采取有机控制模式进行离散环境的集中监管,从而对生产流程进行全面优化。
在此过程中,电路系统和相关硬件均能够实现全面控制,从而使多变量得到进一步优化,在某种情况下,单回路控制是DCS控制系统中不可或缺的一部分。
DCS控制系统应用过程中,在一定程度上改进信号传输形式,使用二进制数字信号代替传统的电子模型信号,在实现信号传输过程中,具有较为明显的优势。
不仅能够更为有效的抵抗外界干扰。
同时也在很大程度上提升信号传输精准度和传输质量,大大降低信号传输误差,确保实现更为准确的信号传输。
与此同时,DCS系统构架也随着传输信号的简洁化而简化,确保简化处理不必要线路及抗干扰器,大大提升DCS控制系统信号传输的可靠性和有效性。
火力发电工作原理及主要设备介绍火力发电一般是指利用石油、煤炭和天然气等燃料燃烧时产生的热能来加热水,使水变成高温、高压水蒸气,然后再由水蒸气推动发电机来发电的方式的总称。
以煤、石油或天然气作为燃料的发电厂统称为火电厂。
火力发电站的主要设备系统包括:燃料供给系统、给水系统、蒸汽系统、冷却系统、电气系统及其他一些辅助处理设备。
火力发电系统主要由燃烧系统(以锅炉为核心)、汽水系统(主要由各类泵、给水加热器、凝汽器、管道、水冷壁等组成)、电气系统(以汽轮发电机、主变压器等为主)、控制系统等组成。
前二者产生高温高压蒸汽;电气系统实现由热能、机械能到电能的转变;控制系统保证各系统安全、合理、经济运行。
火力发电的重要问题是提高热效率,办法是提高锅炉的参数(蒸汽的压强和温度)。
90年代,世界较好的火电厂能把40%左右的热能转换为电能;大型供热电厂的热能利用率也只能达到60%~70%。
此外,火力发电大量燃煤、燃油,造成环境污染,也成为日益引人关注的问题。
热电厂为火力发电厂,采用煤炭作为一次能源,利用皮带传送技术,向锅炉输送经处理过的煤粉,煤粉燃烧加热锅炉使锅炉中的水变为水蒸汽,经一次加热之后,水蒸汽进入高压缸。
为了提高热效率,应对水蒸汽进行二次加热,水蒸汽进入中压缸。
通过利用中压缸的蒸汽去推动汽轮发电机发电。
从中压缸引出进入对称的低压缸。
已经作过功的蒸汽一部分从中间段抽出供给炼油、化肥等兄弟企业,其余部分流经凝汽器水冷,成为40度左右的饱和水作为再利用水。
40度左右的饱和水经过凝结水泵,经过低压加热器到除氧器中,此时为160度左右的饱和水,经过除氧器除氧,利用给水泵送入高压加热器中,其中高压加热器利用再加热蒸汽作为加热燃料,较后流入锅炉进行再次利用。
以上就是一次生产流程。
火力发电厂的基本生产过程火力发电厂的主要生产系统包括汽水系统、燃烧系统和电气系统,现分述如下:(一)汽水系统:火力发电厂的汽水系统是由锅炉、汽轮机、凝汽器、高低压加热器、凝结水泵和给水泵等组成,他包括汽水循环、化学水处理和冷却系统等。
发电厂电气系统工艺流程发电厂的电气系统工艺流程可以分为以下几个步骤:1. 供电系统:电力输送至发电厂的供电系统主要包括变电站和输电线路。
输电线路将电能从电力公司的变电站输送至发电厂的变电站,在变电站中将输送的电能进行一次变压、分配、控制和保护,然后送至发电设备。
2. 发电设备:发电设备主要包括汽轮机、发电机和辅助设备。
汽轮机通过燃烧燃料(如煤炭、天然气等)产生高温高压的蒸汽,然后蒸汽驱动发电机转动产生电能。
辅助设备包括给水系统、循环水系统、冷却水系统、燃烧系统等,用于支持汽轮机的正常运行。
3. 电力传输与分配:发电设备产生的电能经过发电厂的输电线路传输到变电站,然后通过变压器进行变压处理。
变压后的电能通过配电设备,如主变压器、开关设备、电容器等,分配至不同的配电系统(如发电厂内部的电力用户、电力公司的输电线路等)。
4. 电力控制与保护:电气系统需要进行各种控制与保护操作,以确保系统的安全、可靠运行。
控制系统包括自动化控制、监控系统、调度系统等,用于对发电设备、输电线路等进行远程监控和控制。
保护系统用于监测电气设备的电流、电压、温度等参数,一旦异常情况出现,立即采取措施进行保护。
5. 电力负荷管理:电气系统需要根据实际需要对电力负荷进行管理和调度,以保证供需平衡。
这包括电力调度、负荷预测、负荷优化等操作,以最佳方式配置和利用电能资源,提高发电效率和经济性。
以上是发电厂电气系统工艺流程的一般步骤,不同类型的发电厂可能会有一些差异。
此外,还需要注意的是,发电厂的电气系统需要符合相关的电力规范和标准,以确保安全可靠运行。
6. 协调与通信:为了实现电力系统的协调运行和管理,发电厂的电气系统需要与其他电力系统之间进行通信和协调。
这涉及到电力系统的监测、故障诊断、数据采集与分析等工作,以实现电力系统的稳定运行和故障处理。
7. 调频与调压:为了保持电力供应的稳定性和可靠性,发电厂的电气系统需要进行调频和调压操作。
发电厂所需设备及部分技术参数输煤系统名称汽车卸车机,叶轮给煤机,堆取料机,带式输送机,实物校验装置,滚动筛,碎煤机各类泵,栈桥冲洗器锅炉名称磨煤机,给煤机(包括电动机),磨煤机润滑油站GBZ-63,锅炉停机泵,送风机,引风机一次风机,密封风机,电除尘器,连排扩容器,定排扩容器,暖风器及疏水箱暖风器疏水泵配电箱,电梯,煤斗振动器,一次风机入口消音器磨煤机润滑油站GBZ-63,磨煤机轴承承检修用环莲葫芦3吨,磨煤机绞笼、电机检修用电动葫芦,墙式旋臂起重机检修用电动葫芦10吨,送风机及电机检修用电动葫芦,引风机及电机检修用电动葫芦,一次风机及电机检修用电动葫芦,手拉葫芦(全厂共用),二氧化碳(磨煤机油站用),大板梁,汽包,大屋顶,过热器,后包墙,省煤器,燃煤气,锅炉,炉水循环泵,吹灰装置回转式空气预热器,双进双出钢球磨煤机,炉水泵停炉冷却水泵,磨煤机润滑油站,送风机一次风机,密封风机,电气除尘器,连续排污扩容器,定期排污扩容器,暖风器,电梯,煤斗振动器,一次风入口消音器,磨煤机润滑油油坑泵,检修起吊设施,除尘设施风机参数风量(Nm3/h)风压(Pa)电机转速(r/min)电机功率(KW)电机电压(V)额定电流(A)一次风机175 3 二次风机12 80 450 6000 53 引风机 5 0高压流化风机282 2CG-220/9.81-MX型循环流化床锅炉主要技术参数:额定蒸发量:220T/H;过热蒸汽出口压力:9.81mpa;过热蒸汽温度:540℃;给水温度:215℃;空气预热器进口空气温度20℃;排烟温度:140℃;锅炉效率:90%;锅炉设计燃料发热量:11670KJ/KG汽轮机所需部件名称:高加危急疏水扩容器,汽机快速冷却装置,凝汽器清洗装置汽机给水泵组(小汽机本体及底座、2#给水泵、前置给水泵、前置泵电机)锅炉启动给水泵组(给水泵、前置泵及电机),凝结水泵及电机,水环式真空泵及电机闭式循环泵及电机,闭式循环冷却器,开式循环泵及电机,开始循环电动滤水器汽机旁路装置(高压、低压旁路装置),除氧器循环水泵配电机,凝结水补水泵配电机排污泵配电机,闭式循环膨胀水箱,汽机房桥式起重机,工业水升压泵,辅助蒸汽联箱检修用电动、手动葫芦,氧气瓶,氮气瓶,二氧化碳瓶,氢气瓶,移动式液压机升降台,电动卷扬机,真空滤油器,发电机定子,发电机转子,水系统设备,氢系统设备,油系统设备,励磁系统设备,汽机高中压转子,油箱,主汽门、再热汽门,EH油系统,高中压缸,低压缸,低压转子,高压加热器,低压加热器,除氧器及水箱,凝汽器及水箱,凝汽器,汽轮机发电机,励磁机,小汽机,主给水泵,给水前置泵,启动给水泵,启动水前置泵凝汽器,#1高加,#2高加,#3高加,#5低加,#6低加,#7低加, #8低加,除氧器,除氧水箱,循环水泵,凝结水泵,开式泵,闭式泵,水-水交换器,水环式真空泵,除氧器缩环泵,汽机其它辅机,起重设备,汽水管道,主汽管道,再热汽管道,高压给水管道,低压管道,汽机范围定型管道55mw抽凝式汽轮机性能范围:1、输出功率:15-10000kw;2、最高转速:≤18000r/min;3、最高级数:12级进汽压力:0.35-4.9mpa;4、进气温度:145-500℃;5、最高排气压力:0.01-2.0mpa分类名称A列柱外电气设备主变,高压厂用电变压器(型号另算)起动/备用厂用变压器(型号另算)主变压器中性点接地装置接地开关(GW8-110)避雷器(FCZ-110J)电流互感器(LCWBL-35)变压器中性点抗组端子箱XW2-1离相封闭母线主回路主封闭母线Φ500×12主回路主封闭母线Φ1050×8(外壳)分支回路封闭母线Φ150×10分支回路封闭母线Φ100×5(外壳)发电机中性点接地柜电压互感器避雷器柜接地刀柜2500A发电机短路试验装置微正压充气装置主回路外壳短路板及接地装置分支回路外壳短路板及接地装置主回路穿墙板相距变换箱中性点与中性点柜连接母线电流互感器端子箱6kv共箱绝缘母线穿墙隔板共箱绝缘母线(包括户内、户外)220kv屋外配电装置SF6断路器隔离开关GW4厂用电配电装置变压器部分干式变(低压厂变)SC-1600/10干式变(公用变)SC-1600/10干式变(电除尘变)SC-1250/10干式变(检修变)SC-630/10干式变(照明变)SC-400/10油浸变(燃油变)S7-500/10 2台油浸变(循环水变)S7-1600/10 2台油浸变(化学变)S7-500/10 2台6kv配电装置主厂房6kv配电装置高压开关柜接地小车主厂房380v配电装置抽屉式低压开关柜GCK低压母线桥柴油发电机组配套电气设备检修电源箱检修车间380v配电装置低压抽屉式开关柜GCK固定分隔式开关柜GBD低压母线桥液位控制箱UQK31F检修电源箱电除尘配电装置低压抽屉式开关柜GCK检修电源箱集控室控制平台继电器屏发变组中央信号控制屏厂用电源控制屏发电组保护柜启/备变保护柜低厂变保护柜低厂公用变保护柜中央信号同期继电器屏发变组操作继电器屏启备变操作继电器屏电度表屏集中复归继电器屏厂用电源快速切换屏发变组变送器屏厂用电源变送器屏(一)、(二)汽机变送器屏(一)、(二)锅炉变送器屏微机报警装置故障录波装置保护试验电源装置柜直流系统集控楼直流系统蓄电池GCM-1200充电、浮冲电装置屏直流配电屏放电电阻及屏(电阻Z×1-1/10)网控楼直流系统蓄电池GGM-500AHA列柱外电气设备充电、浮充电装置屏直流配电屏放电电阻及屏(电阻Z×1-1/10)火灾报警系统主厂房区域火灾报警系统输煤系统火灾报警系统网控楼火灾报警系统不停电电源系统UPS柜80kVAUPC旁路稳压柜配电柜热控分类分类名称主厂房热控设备集控室设备BTG盘盘装仪表热工信号装置柜式仪表盘电动门配电箱火灾报警系统空调自控系统锅炉系统变送器热电偶及热电阻开关量仪表其它就地一次元件高参数仪表阀门保温箱风门挡板电动装置FSSS炉前设备汽机系统变送器热电偶及热电阻开关量仪表其它就地一次元件高参数仪表阀门仪表箱及接线盒气动基地调节器分散控制系统执行机构随主设备供货的热控系统DEH、TSL、ETS、MEH、MTSL、METS统称DCS系统吹灰程控工业电视胶球清洗程控旁路控制DCS系统(TXP系统,西门子)热控电源盘大机ETS柜小机ETS柜DEH柜旁路控制器MEH机柜电磁阀控制柜汽机本体保护柜锅炉报警监视器吹灰程控柜热控备用盘锅炉电动门配电箱火灾报警控制柜电缆(动力、控制)化学水处理设备名称水力循环澄清池无阀滤池多介质过滤器活性炭过滤器保安过滤器高压泵反渗透预脱盐装置阳离子交换器器除CO2阴离子交换器混合离子交换器除盐水箱除盐水泵自动加絮凝剂和助凝剂装置自动加阻垢剂装置自动加酸装置清洗装置反渗透膜元件压力容器脱硫系统分类名称吸收系统吸收塔系统吸收塔循环泵氧化风机氧化空气系统吸收塔石膏排浆系统其他辅助设备烟气系统烟道挡板补偿器增压风机GGH热交换器石灰石粉储存浆液制备及输送系统石膏处理系统石膏脱水储存废水处理系统土建部分分类名称燃料供应系统燃料系统煤场斗轮机基础输煤栈桥转运站碎煤机室汽车卸煤沟输煤附属燃油系统燃油泵房事故油池油罐基础油区防火堤及围墙卸油栈台油管道支架基础油管区管沟除灰系统柱塞泵房高架浓缩地X45灰浆泵房冲灰池灰浆池贮水池渣脱水仓基础高效澄清池基础回收水池(2个)浓缩池分配槽支架溢流水池(4个)支渣兼灰场运行管理道路运渣道路桥涵厂外灰管敷设土石方厂外灰管支墩水处理系统WaterTreatment System化学水处理系统Chemical water treatment system锅炉补给水处理室boiler feedwaterTreatments电解盐制氯间 Chloride saltelectrolysis system apartment 澄清池基础Clarifier based过滤器、清水箱基础Filters, water tankfoundation酸碱槽池、酸碱罐基础Acid-base slot pool, based on acid-base中和池neutralization pool清水池Clear water pool混凝土中间水箱The middle water tankof concrete硫酸槽池、酸碱罐基础Sulfuric acid tank pool, the basis of acid-base tank废水收集池Wastewater collection pool 虹吸滤池Siphon Filter pool离子交换器基础The basis of ionexchangerA列外侧废水收集池 A wastewatercollection tank outside the column水处理室外沟道Outdoor water channel 清水箱、过滤器基础Water tank, filtersbased计量间measured room循环水处理系统Circulating water treatment system 循环水处理室Circulating Water Treatment Room沟道Channel供水系统Watersupply system循环水系统Circulating watersystem循环水系统Circulating water system循环水泵入口前池Entrance to poolcirculating pump循环水回水沟gutter of Circulatingwater back阀门井(4座)Valve shaft (4)循环水管支墩及混凝土基础Circulating water pipe and the concrete foundationbuttress无阀滤池(1000m3/h)Valveless Filterpool(1000m 3 / h)补充水系统Add water system 雪野水库补充水系统Yukino added water system reservoir电气系统Electricalsystems煤灰配电楼Ash Distribution House通信楼Communications House中型构架Medium Frame220kV升压站地面、沟道220kV Step-upground, channel避雷针铁塔Lightning Guard Tower高压试验室High Voltage Laboratory除灰配电楼Ash Distribution House 附属生产工程Productionengineeringsubsidiary辅助生产工程Aided productionengineering材料库Materials Warehouse推煤机库Pushing the coal hangar主厂房基础The basis of the main plant锅炉基础Boiler foundation锅炉附属设备基础The basis of theboiler auxiliary汽轮发电机基础Turbine foundation汽轮发电机附属设备基础Generatorbased on ancillary equipment事故油池Oil accident pool电除尘基础The basis of electrostaticprecipitator引风机基础支架Fan base bracket烟道Flue channel烟囱Chimney电除尘配电室ESP distribution room 暖通部分HVAC parts分类Class名称Item主厂房Main plant屋顶轴流通风机JZWT Roof axial fanJZWT轴线通风机T35-11 Axis of the fanT35-11防腐轴流通风机FT35-11 Axial FanFT35-11 anti-corrosion风冷柜式空调机LF7WC3.0KWLF7WC3.0KW电暖气Electric Heating固定式风机DZ-12 Fixed fan DZ-12固定式真空吸尘器Fixed VacuumCleaner筒形风帽(国标T611)Cylindrical hood(GB T611)集控楼ControlBuilding水冷冷水机组Water-cooled chiller冷水泵SB-X65-50-150K Cold waterpump SB-X65-50-150K冷却水泵SB-X65-50-160K Coolingwater pump SB-X65-50-160K热水循环泵SSB-X50-32-145K Hotwater circulating pump自动定压补水装置JHNGP1.0×1-50DLAutomatic constant pressure waterinstallment JHNGP1.0 × 1-50DL软化补水管道泵ISG32-125 Softeningreplenishment pipeline pump ISG32-125汽水热交换器FP500-2.5QSSteam heat exchanger FP500-2.5QS组合式空气处理机组RH070740 Modularair handling units RH070740组合空气处理机组RH080860Combination of air handling unitsRH080860封闭式冷却塔SM×LⅡ70 Closed coolingtower SM × L Ⅱ 70组合式空气处理机组KCW108MZ Modularair handling units KCW108MZ立柜式风机盘管G-5.6-D Closet fan coilG-5.6-D组合式新风机组KCW145MZ Combinedfresh air unit KCW145MZ组合式新风机组KCW265MI Combinedfresh air unit KCW265MI排烟风机HTF Exhaust fan HTF轴流通风机T35-11 T35-11 Axial Fan防暴轴流通风机BT35-11 BT35-11 axialfan riot防腐轴流通风机FT35-11 anti-corrosionAxial Fan FT35-11轴流通风机T35-11 T35-11 Axial Fan轴流通风机Axial Fan其它建筑暖通设备Other buildingHVAC equipment。
热力发电厂是将燃料的化学能转化为热能,热能转化为机械能,最终将机械能转化为电能的工厂,也即将自然界的一次能源转化为洁净、方便的二次能源的工厂。
(一)常规火力发电厂由常规煤粉炉、凝汽式汽轮发电机组为主要设备组建的发电厂,这是火力发电厂的基本类型。
它由热力系统,燃料供应系统,除灰系统,化学水处理系统,供水系统,电气系统,热工控制系统,附属生产系统组成。
(1)热力系统:是常规火电厂实现热功转换热力部分的工艺系统。
它通过热力管道及阀门将各热力设备有机地联系起来,以在各种工况下能安全经济、连续地将燃料的能量转换成机械能。
联系热力设备的汽水管道有主蒸汽管道、主给水管道、再热蒸汽管道、旁路蒸汽管道、主凝结水管道、抽汽管道、低压给水管道、辅助蒸汽管道、轴封及门杆漏汽管道、锅炉排污管道、加热器疏水管道、排汽管道等。
热力系统除联系热力设备的汽水管道外,还有煤粉制备系统。
它是为提高锅炉效率和经济性能,将原煤碾磨成细粉然后送进锅炉炉膛进行悬浮燃烧所需设备和有关连接管道的组合,常简称为制粉系统。
(2)燃料供应系统:是接受燃料、储存、并向锅炉输送的工艺系统,有输煤系统和点火油系统。
煤的最主要的运输方式是火车,沿海、沿江电厂也多采用船运。
当由铁路来煤时,卸煤机械大型电厂选用自卸式底开车、翻车机,中、小型电厂选用螺旋卸煤机、装卸桥。
贮煤设施除贮煤场外,尚有干煤棚和贮煤筒仓,煤场堆取设备一般选用悬臂式斗轮堆取料机或门式斗轮堆取料机。
皮带机向锅炉房输煤是基本的上煤方式。
点火油系统除点火时投入运行外,在锅炉低负荷时投油以保证其稳定燃烧。
(3)除灰系统:是将煤燃烧后产生的灰、渣运出、堆放的系统。
除灰系统的形式是选厂阶段、可行性研究阶段考虑方案最多的专业之一。
系统的选择要根据灰渣量,灰渣的化学、物理特性,除尘器型式,排渣装置形式,冲灰水质、水量,发电厂与贮灰场的距离、高差、地形、地质和气象等条件,通过技术经济比较确定。
除灰系统按输送介质分为水力除灰和气力除灰系统。
班级:电力3班姓名:饶振山序号:5号
发电厂三大设备工艺及控制系统
一、三大设备
锅炉、汽轮机、发电机是作为火力发电厂的三大主要设备火力发电厂简称火电厂,
是利用煤、石油、天然气作为燃料生产电能的工厂,是当今世界电力生产的主要方式之
一,它具有投资较少,建设周期短,运行灵活的特点。
我国火力发电占总发电量的8 0%左
右,为国民经济的发展做出了重大的贡献。
近十多年来,我国火力发电事业又有了迅速的发
展,目前,我国单机容量为2 0 0 MW以上的机组已占全国火电机组的近一半, 3 0 0 MW 的火力机组如今已逐渐成为主力机组,同时已有一批600MW的机组投入运行。
火力发电
厂的基本工作原理如下:由煤经过燃烧,将液态水变成水蒸气,从而将化学能转化成热能,再将高温高压的蒸汽作为动力,将热能转化成机械能,最终转化成电能。
在运行时,火力发
电厂的基本生产过程大致如下:作为燃料的原煤,由制粉系统磨成很细的煤粉,煤粉和加热后的空气一起被送入锅炉炉膛,煤粉在炉膛中剧烈燃烧并释放出大量的热量,其热量将温度很高的水反复加热变成高温蒸汽,蒸汽通过管道进入汽轮机,推动汽轮机的转子高速旋转,发电机的转子和汽轮机的转子同轴连接,在汽轮机的作用下,随汽轮机同步旋转,旋转的转
子磁场切割定子绕组,从而使定子绕组中产生感应电动势,发电机产生的电能通过升压变压
器输电线路向电网输送,在汽轮机中,做完功的蒸汽温度和压力降至很低,它们被排入凝汽
器内放出余热并排出水,经加热器加热和水泵升压后,再送到锅炉,汽水如此往复不断循环,这就是火力发电厂的基本生产过程•。
1.锅炉本体
锅炉设备是火力发电厂中的主要热力设备之一。
它的任务是使燃料通过燃烧将化学能转变为
热能,并且以此热能加热水,使其成为一定数量和质量(压力和温度)的蒸汽。
由炉膛、烟道、汽水系统(其中包括受热面、汽包、联箱和连接管道)以及炉墙和构架等部分组成的整体,称为"锅炉本体”。
2.汽轮机本体
汽轮机本体(steam turbine proper)是完成蒸汽热能转换为机械能的汽轮机组的基本部分,即汽轮机本身。
它与回热加热系统、调节保安系统、油系统、凝汽系统以及其他辅助设备共同组成汽轮机组。
汽轮机本体由固定部分(静子)和转动部分(转子)组成。
固定部分包括汽缸、隔板、喷嘴、汽封、紧固件和轴承等。
转动部分包括主轴、叶轮或轮鼓、叶片和联轴器等。
固定部分的喷嘴、隔板与转动部分的叶轮、叶片组成蒸汽热能转换为机械能的通流部分。
汽缸是约束高压蒸汽不得外泄的外壳。
汽轮机本体还设有汽封系统。
3.发电机本体
在发电厂中,同步发电机是将机械能转变成电能的唯一电气设备。
因而将一次能源(水力、煤、油、风力、原子能等)转换为二次能源的发电机,现在几乎都是采用三相交流同步发电机。
在发电厂中的交流同步发电机,电枢是静止的,磁极由原动机拖动旋转。
其励磁方式为发电机的励磁线圈FLQ (即转子绕组)由同轴的并激直流励磁机经电刷及滑环来供电。
同步发电机由定子(固定部分)和转子(转动部分)两部分组成。
定子由定子铁心、定子
线圈、机座、端盖、风道等组成。
定子铁心和线圈是磁和电通过的部分,其他部分起着固定、支持和冷却的作用。
转子由转子本体、护环、心环、转子线圈、滑环、同轴激磁机电枢组成。
发电机主要诵件发电机汽端外端葢
发电机内端蛊、
定子铁心
冷却水詈
定子绕组
、控制系统
目前火力发电厂多采用单机容量为300~600MW的亚临界压力的单元机组。
随着电网自动化程度和单元制运行水平的不断提高,对汽轮机控制系统提出了更高的要求。
一个完善的汽轮机控制系统包括以下功能系统。
1、监视系统
监视系统是保证汽轮机安全运行的必不可少的设备,它能够连续监测汽轮机运行中各参
数的变化。
属于机械量的有:汽轮机转速、轴振动、轴承振动、转子轴位移、转子与汽缸的相对胀差、汽缸热膨胀、主轴晃度、油动机行程等。
属于热工量的有:主蒸汽压力、主蒸汽温度,凝汽器真空,高压缸速度级后压力,再热蒸汽压力和温度,汽缸温度,润滑油压,调节油压,轴承温度等。
汽轮机的参数监视通常由
DAS系统实现,测量结果同时送往调节系
统作限制条件,送往保护系统作保护条件,送往顺序控制系统作控制条件。
2、保护系统
保护系统的作用是,当电网或汽轮机本身出现故障时,保护装置根据实际情况迅速动作,
使汽轮机退出工作,或者采取一定措施进行保护,以防止事故扩大或造成设备损坏。
大容量
汽轮机的保护内容有:超速保护、低油压保护、位移保护、胀差保护、低真空保护、振动保护等。
3、调节系统
汽轮机的闭环自动调节系统包括转速调节系统、功率调节系统、压力调节系统+如机前压
力调节和再热汽压力调节,,等等。
闭环调节是汽轮机EHC系统的主要功能,调节品质的优
劣将直接影响机组的供电参数和质量,并且对单元机组的安全运行也有直接影响。
4、热应力在线监视系统
汽轮机是在高温高压蒸汽作用下的旋转机械,汽轮机运行工况的改变必然引起转子和汽
缸热应力的变化。
由于转子在高速旋转下已经承受了比较大的机械应力,因此热应力的变化
对转子的影响更大,运行中监视转子热应力不超过允许应力显得尤为重要。
热应力无法直接
测量,通常是用建立模型的方法通过测取汽轮机某些特定点的温度值来间接计算热应力的。
热应力计算结果除用于监视外,还可以对汽轮机升速率和变负荷率进行校正。
5、汽轮机自启停控制系统
汽轮机自启停控制(Turbine Automatic Control ,简称TAC)系统是牵涉面很大的一个系
统,其功能随设计的不同而有很大差别。
原则上讲,汽轮机自启停控制系统应能完成从启动
准备直至带满负荷或者从正常运行到停机的全部过程,即完成盘车、抽真空、升速并网、带负荷、带满负荷以及甩负荷和停机的全部过程。
可见实现汽轮机自启停的前提条件是各个必
要的控制系统应配备齐全,并且可以正常投运。
这些系统为自动调节系统、监视系统、热应
力计算系统以及旁路控制系统等。
6、液压伺服系统
液压伺服系统包括汽轮机供油系统和液压执行机构两部分。
供油系统向液压执行机构提
供压力油。
液压执行机构由电液转换器、油动机、位置传感器等部件组成,其功能是根据电
调系统的指令去操作相应阀门的动作。
由上述汽轮机控制所涉及的内容可以看出,现代大型单元机组的汽轮机控制系统涉及面
很广,系统复杂,技术要求高,既包括了模拟量的反馈调节,又包括开关量的逻辑控制,是集过程控制、顺序控制、自动保护、自动检测于一体的复杂控制系统。