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火电厂认知实习报告范文

发布时间:2020-03-11

  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,****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2019mm。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(Mitsui Babcock)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(Mitsui Babcock)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(Circular Corner Firing),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2019K)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。

  (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。

  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。

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