火电厂热工简介
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二、生产流程火电厂的种类虽很多,但从能量转换的观点分析,其生产过程却是基本相同的,概括地说是把燃料(煤)中含有的化学能转变为电能的过程。
整个生产过程可分为三个阶段: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;包括输煤、制粉、锅炉与燃烧、风烟系统、灰渣系统等环节。
燃烧系统由输煤、磨煤、燃烧、风烟、灰渣等环节组成,其流程如下图(l)运煤。
电厂的用煤量是很大的,一座装机容量4×3O万kW的现代火力发电厂,煤耗率按36Og/kw.h计,每天需用标准煤(每千克煤产生70O0卡热量)360(g)×120万(kw)×24(h)=10368t。
因为电厂燃煤多用劣质煤,且中、小汽轮发电机组的煤耗率在40O~5O0g/kw·h左右,所以用煤量会更大。
据统计,我国用于发电的煤约占总产量的1/4,主要靠铁路运输,约占铁路全部运输量的4O%。
为保证电厂安全生产,一般要求电厂贮备十天以上的用煤量。
(2)磨煤。
用火车或汽车、轮船等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,并经空气预热器来的一次风烘干并带至粗粉分离器。
在煤粉分离器中将不合格的粗粉分离返回磨煤机再行磨制,合格的细煤粉被一次风带入旋风分离器,使煤粉与空气分离后进入煤粉仓。
(3)锅炉与燃烧。
煤粉由可调节的给粉机按锅炉需要送入一次风管,同时由旋风分离器送来的气体(含有约10%左右未能分离出的细煤粉),由排粉风机提高压头后作为一次风将进入一次风管的煤粉经喷燃器喷入炉膛内燃烧。
自输煤系统输煤皮带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;由锅炉, 汽轮机, 凝汽器, 除氧器, 加热器等构成主要包括:给水系统冷却水系统补水系统火电厂的汽水系统由锅炉、汽轮机、凝汽器、除氧器、加热器等设备及管道构成,包括凝给水系统、再热系统、回热系统、冷却水(循环水)系统和补水系统,如下图(1)给水系统。
第二章锅炉侧控制第一节直流锅炉简介超临界机组指的是锅炉内工质的压力超过了临界点。
水的临界点是22.115MPa/374.15℃。
在临界点时饱和水和饱和蒸汽之间不再有汽、水共存的二相区存在,理论上认为,水的状态参数达到临界点时,水的汽化会在一瞬间完成。
由于在临界参数下汽水密度相等,因此在超临界压力下无法维持汽包锅炉的自然循环,直流锅炉成为唯一型式。
随着机组向大容量高参数方向发展,直流锅炉由于热效率高在火电厂中得到了愈来愈广泛的应用。
直流锅炉属于强制循环锅炉,其工质在给水泵压头作用下,顺序地通过加热段、蒸发段和过热段,一次性的将给水全部转变为过热蒸汽,它的循环倍率等于1。
直流锅炉在工作原理、运行和控制等方面都有其自身的特点:(1)强制循环直流锅炉的汽水流程如图2-1所示,工质从水变成过热蒸汽的加热流动完全靠给水泵的压头来驱动。
因此,较汽包锅炉而言,受热面可以任意布置,适应各种压力的锅炉。
(2)各受热段之间没有固定的界限直流锅炉没有汽包,因此加热段、蒸发段及过热面段没有严格的界限。
当锅炉的给水流量或燃烧率改变时,各个受热段的分界就发生移动。
例如当燃烧率增加时,蒸发段与过热段之间的分界向汽水流程的前面移动(加热段、蒸发段缩短,过热段伸长);当给水流量增加时,蒸发段与过热段之间的分界则向后移动。
由于受热面界限的变化,锅炉的过热蒸汽温度会发生很大的变化,如图2-2所示。
当给水流量不变而燃烧率增加时,由于蒸发所需的热量不变,因而加热和蒸发的受热段缩短,过热受热段增加,所增加的燃烧热量全部用于使过热蒸汽加温,因此汽温将上升。
对于一般直流锅炉,燃烧率和给水流量的比例变化1将使过热蒸汽温度变化约8~10℃。
在实际运行中,负荷变化等原因引起燃料与给水流量的比例失调往往超过1%,从而使过热汽温发生很大的变化,所以只采用改变喷水流量作给水泵省煤器水冷壁过热器为调温手段将很难把出口汽温校正过来。
因此,对于直流锅炉来说,调节汽温的手段应是使燃烧率和给水流量保持适当比例(粗调), 再采用喷水减温作为过热汽温的细调手段,以使过热汽温精确地等于给定值。
开封火电厂2×600MW机组工程施工技术总结(热工)1.工程概况开封火电厂2×600MW机组工程新建两台600MW超临界燃煤发电机组,由中国电力投资集团公司、深圳市能源集团有限公司和开封市建设投资有限公司共同投资筹建。
由河南省电力勘测设计院总设计,山东电力建设第一工程公司承建#1机组主体及部分外围安装工程; 2008年12月17日#1机组发电投产。
2.主要设备及系统介绍2.1主要设备情况三大主机设备分别为东方锅炉(集团)股份有限公司、东方汽轮机有限公司、东方汽轮发电机有限公司产品。
2.1.1 锅炉锅炉采用东方锅炉厂生产的超临界变压直流炉、单炉膛、螺旋管圈水冷壁、一次中间再热、平衡通风、半露天布置、固态排渣、全钢构架悬吊结构П型锅炉。
锅炉型号:DG-1950/25.4-П1型过热蒸汽:最大连续蒸发量1913t/h出口蒸汽压力25.5MPa(a)出口蒸汽温度:571℃再热蒸汽:蒸汽流量:1717t/h进/出口蒸汽压力: 4.46/4.27MPa(a)进/出口蒸汽温度:313/569℃给水温度:282℃锅炉效率:≥91.5%2.1.2 汽轮机型号:N600-24.2/566/566型型式:超临界、单轴、三缸四排汽、一次中间再热、双背压凝汽式额定功率(TRL工况):600MW最大功率(VWO工况):673.977MW额定工况参数:主蒸汽压力: 24.2MPa.a主蒸汽温度: 566℃主蒸汽流量: 1697.04t/h排汽压力: 4.4/5.4kPa.a额定冷却水温: 20℃热段/冷段再热蒸汽压力: 3.995/4.438MPa热段/冷段再热蒸汽温度: 566/316.1℃热段/冷段再热蒸汽流量: 1399.689t/h给水温度: 281.9℃机组热耗: 7506kJ/kW.h额定转速: 3000r/min主蒸汽最大进汽量: 1950t/h低压末级叶片长度: 1016mm给水回热级数:共8级(3高+1除+4低)2.1.3 发电机:型号: QFSN-600-2-22C型额定功率: 600MW最大功率: 675MW额定电压: 22kV额定电流: 17495A额定功率因数: 0.9额定频率: 50Hz额定转速: 3000r/min相数: 3极数: 2冷却方式:水、氢、氢效率(保证值):≥98.95%漏氢量(保证值): 10Nm3/24h励磁方式:静态励磁2.2主要热力系统锅炉、汽轮发电机组热力系统为单元制。
火电厂热工保护系统简析一、前言热工保护系统作为火力发电厂热力生产过程中十分重要的组成部分,它最基本的任务就是在发电设备正常启停和运行过程中,当相关参数超过预期规定值时能够及时采取紧急措施,自动停止相关设备的运行,制止危险工况的发展,为设备安全提供根本保障。
火力发电厂热工保护系统主要包括锅炉锅炉炉膛安全保护FSSS、主蒸汽(再热蒸汽)压力和温度高保护、汽包水位高低保护、汽机紧急跳闸系统ETS、汽机防进水保护、辅机故障保护等。
二、热工保护系统结构热工保护系统由以下部分构成:1、保护测量元件:主要包括压力(差压)开关、温度开关、液位开关、行程开关等。
2、就地驱动装置:主要包括电动(气动)阀门及挡板、油枪、电动机等。
3、控制电源4、控制装置:主要由分散控制系统DCS或可编程控制器PLC或现场总线控制系统FCS等实现。
设备主要包括机柜、卡件、控制元器件等。
5、电缆线路、取样管路、气源管路等。
三、热工保护系统故障原因分析火电厂热控系统运行受多方面因素影响,电气元件故障、电缆接线故障、系统故障是常见的影响因素,此外,还有设计安装故障与人为故障等。
火电厂热控系统运行必须及时排除以上故障,这就有必要分析这些故障的发生原因。
1、控制装置故障分析控制装置主要包括分散控制系统DCS、可编程控制器PLC以及现场总线控制系统FCS等,是一项综合性较强的系统,其主要包括计算机技术、网络技术、过程控制技术、LED显示技术等。
可以实现热工保护、数据采集与记录、模拟量控制、顺序控制等功能。
随着计算机技术的快速发展,控制装置的可靠性也有明显提高。
但由于计算机或元件质量造成的系统故障也时有发生。
诱发其故障的原因主要包括操作站问题、主DPU死机、辅助DPU切换失败、服务器死机、控制卡件故障以及外部环境不能满足控制系统要求等因素,是影响机组安全运行的重大隐患之一。
2、就地控制设备故障分析就地控制设备包括检测仪表、行程开关等就地保护测量元件及阀门挡板、电动机等就地驱动装置,因就地控制设备故障引起的事故很多,主要是指元件信号失真,设备拒绝动作或误动作。
第二部分发电厂热力系统介绍仪控技术员,一般从事锅炉、汽机、DCS、外围这几个专业的仪控技术工作。
作为技术员,首先得清楚这台机组的工作流程,也就就是热力系统。
我们热工的系统图,也就就是在机务的流程图基础上,标注上热工仪表及控制设备。
这一讲我们简单介绍火力发电厂的热力系统及热工设备。
1、系统流程火力发电厂就是将燃料(煤、油、天然气)的化学能转变为热能与电能的工厂。
基本的热力系统图见下图:储存在储煤场中的原煤由输煤设备从储煤场送到锅炉的原煤斗中,再由给煤机送到磨煤机中磨成煤粉。
合格的煤粉由热二次风送到锅炉本体的喷燃器,由喷燃器喷到炉膛内燃烧。
燃烧的煤粉放出大量的热能将炉膛四周水冷壁管内的水加热成汽水混合物。
混合物被锅炉汽包内的汽水分离器进行分离(目前一般用汽水分离器、储水箱替代汽包及下降管),分离出的水经下降管送到水冷壁管继续加热,分离出的蒸汽送到过热器,加热成符合规定温度与压力的过热蒸汽,经管道送到汽轮机作功。
过热蒸汽在汽轮机内作功推动汽轮机旋转,汽轮机带动发电机发电,发电机发出的三相交流电通过发电机端部的引线经变压器什压后引出送到电网。
在汽轮机内作完功的过热蒸汽被凝汽器冷却成凝结水,凝结水经凝结泵送到低压加热器加热,然后送到除氧器除氧,再经给水泵送到高压加热器加热后送到锅炉继续进行热力循环。
再热式机组采用中间再热过程,即把在汽轮机高压缸做功之后的蒸汽,送到锅炉的再热器重新加热,使汽温提高到一定温度后,送到汽轮机中压缸继续做功。
2、锅炉主要系统1)汽水系统:锅炉的汽水系统的主要功用就是接受燃料的热能,提升介质的热势能,增压增温,完成介质的状态转换。
2)烟风系统:提供锅炉燃烧的氧气,带动干燥的燃料进入炉膛,维持炉膛风压以稳定燃烧。
3)制粉系统:完成燃料的磨碎、干燥。
使之形成具有一定细度与干燥度的燃料,并送入炉膛。
4)其它辅助系统:包括燃油系统、吹灰系统、火检系统、除灰除渣系统等。
3、锅炉主要设备1)锅炉本体:锅炉设备就是火力发电厂中的主要热力设备之一。
一火力发电厂概述1.火力发电厂的生产过程燃料进入炉膛后燃烧,产生的热量将锅炉里的水加热,锅炉内的水吸热而蒸发,经过热器进一步加热后变成过热蒸汽,再通过主蒸汽管道进入汽轮机。
由于蒸汽不断膨胀,高速流动的蒸汽冲动汽轮机的叶片转动从而带动发电机发电。
所以火力发电厂的生产过程主要就是一个能量转换过程,即燃料化学能---热能--机械能--电能。
最终将电发送出去。
高温高压蒸汽在汽轮机内膨胀做功后,压力和温度降低,由排汽口排入凝汽器并被冷却水冷却,凝结成水,凝结水集中在凝汽器下部由凝结水泵打至低压加热器和除氧器,经除氧后由给水泵将其升压,再经高压加热器加热后送入锅炉,如此循环发电。
2 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:2.1汽水系统火力发电厂的汽水系统由锅炉、汽轮机、凝汽器和给水泵等组成,它包括汽水循环、化学水处理和冷却水系汽水系统流程如图1-1。
水在锅炉中被加热成蒸汽,经过热器进一步加热后变成过热蒸汽,再通过主蒸汽管道进入汽轮机。
由于蒸汽不断膨胀,高速流动的蒸汽冲动汽轮机的叶片转动从而带动发电机发电。
为了进一步提高其热效率,一般都从汽轮机的某些中间级后抽出做过功的部分蒸汽,用以加热给水。
在现代大型机组中都采用这种给水回热循环。
此外在超高压机组中还采用再热循环,即把做过一段功的蒸汽从汽轮机的某一中间级全部抽出,送到锅炉的再热器中加热后再引入汽轮机的以后几级中继续膨胀做功。
在膨胀过程中蒸汽压力和温度不断降低,最后排入凝汽器并被冷却水冷却,凝结成水。
凝结水集中在凝汽器下部由凝结水泵打至低压加热器和除氧器,经加温和脱氧后由给水泵将其打入高压加热器加热,最后打入锅炉。
汽水系统中的蒸汽和凝结水,由于经过许多管道、阀门和设备,难免产生泄漏等各种汽水损失,因此必须不断向系统补充经过化学处理的补给水,这些补给水一般都补入除氧器或凝汽器中。
2.2燃烧系统燃烧系统由锅炉的输煤部分、燃烧部分和除灰部分组成。
火电厂热工仪表自动化技术的应用探讨1. 引言1.1 热电厂介绍热电厂是利用燃煤、燃油、天然气等能源进行燃烧,通过锅炉生成高温高压蒸汽,再由汽轮机发电的一种发电设施。
热电厂是我国主要的发电方式之一,其具有供热和供电两种功能,能够有效利用燃料资源,同时也是国家重要的基础设施之一。
热电厂通常由锅炉、汽轮机、发电机组、冷却系统等组成,其中锅炉是燃烧工艺的关键部分,负责将燃料燃烧后产生的热能转化为蒸汽能量。
汽轮机则通过接收高温高压蒸汽来驱动发电机转动,发电机则将机械能转化为电能输出。
热电厂的发电效率较高,能够满足广泛的用电需求,特别适用于大型能源需求场所。
目前,随着工业化进程的推进和人们对电力的需求不断增长,热电厂在国民经济中的地位愈发重要。
在热电厂的运行中,仪表自动化技术的应用将起到关键作用,提高了生产效率和安全性,促进了热电厂的可持续发展。
1.2 仪表自动化技术简述仪表自动化技术简述:仪表自动化技术是指利用现代化的仪表设备和自动控制系统,对火电厂的热工过程进行实时监测、控制和优化调节的技术。
在火电厂的生产过程中,各种参数的监测和控制是非常重要的,而传统的人工操作存在着诸多不足,如人为疏忽、反应速度慢以及数据记录不准确等问题。
而仪表自动化技术的应用,则能够有效地提高火电厂生产的效率和质量。
仪表自动化技术主要包括智能仪表、现场总线、远程监控和调度系统等多个方面。
智能仪表具有高精度、稳定性强、反应速度快等优点,能够直接与控制系统进行数据交换和信号传递。
现场总线则可以实现仪表设备之间的联动和数据共享,提高了系统的整体性能。
远程监控和调度系统则可以实现对火电厂热工过程的远程实时监测和控制,大大提高了生产管理的便利性和效率。
总的来说,仪表自动化技术的简述是利用先进的仪表设备和自动控制系统实现火电厂热工过程的实时监测、控制和优化调节,从而提高生产效率和质量。
2. 正文2.1 火电厂热工仪表自动化技术的意义火电厂是国家重要的能源基地,能够提供大量的电力供应。