1.火力发电厂及其生产过程:

电力工业的能源主要是水能、燃料热能和原子能。利用燃料热能发电的工厂叫火力发电厂。

发电厂的设备主要由锅炉、汽轮机、发电机、凝汽器、抽水机等构成。主要生产过程是,锅炉中的水吸收燃料燃烧现象时放出的热量,酿成具有一定压力和温度的蒸汽送入汽轮机。在流经汽轮机时,经由过程喷嘴儿降低压力和温度,提高蒸汽流动速度。这类高速的蒸汽流冲动汽轮机转子上的叶片旋转,并带动同一轴上的发电机转子旋转而发出电来。做完功的蒸汽送入凝汽器中被凝结成水(或送至热用户),然后由给抽水机提高压力后再送回锅炉继续加热,进行往复循环。

因而可知,电能的生产过程是一系列的能量转换过程。即在锅炉内把燃料的化学能转酿成蒸汽的热能;在汽轮机内把蒸汽的热能转酿成轴旋转的机械能;在发电机内把机械能转酿成电能。

2.汽轮机部分构成及其作用:

汽轮机部分是有汽轮机本体、调速系统、求助紧急保安器及油系统构成。

⑴汽轮机本体:由锅炉输出的高温高压蒸汽披拂叶轮换一下,将热能转换为机械能。

⑵调速系统:使汽轮机在负荷变化时,自动增大和减小蒸汽的进汽量,保持汽轮机在额定转速(3000r/min)下稳定运行。

(3)求助紧急保安器:当汽轮机调速系统失灵,转速超过3300 r/min,求助紧急保安器动作,将主汽门封闭,防止汽轮机损坏。

(4)油系统:它是供给汽轮机和发电机各处轴承的润滑油和调速系统用油。

3.郎肯循环过程:

郎肯循环是火力发电厂最简单的理论循环,其循环系统主要由锅炉、汽轮机、凝汽器、给抽水机等设备构成。其循环过程是:作为工质的给水经给抽水机升压后打入锅炉省煤器内,这个过程为水的绝热压缩过程;水在省煤器内预热,然后进入锅炉炉膛水冷壁内被加热成饱和蒸汽,在流经过热器被加热成过热蒸汽,这个过程为定压加热过程;从锅炉出来的过热蒸汽,经蒸汽管道进入汽轮机中,进行膨胀做功(汽轮机带动发电机转一下发出电能),这个过程是绝热膨胀过程;做完功后的蒸汽被排入凝汽器中进行冷却,放出热量凝结成水,这个过程为定压放热过程。凝结水再经由过程一些设备及给抽水机从头送回锅炉加热。从而完成了1个循环过程。

由上述可知,实现郎肯循环,工质要在动力设备中完成吸热、膨胀、放热、压缩等4个过程。

4、热交换的基本体式格局:

热交换就是由于温差而导致的两个物体或同一物体各部分之间的热量通报过程。在发电厂中,热交换的好坏直接影响着发电厂的经济性。热交换一般经由过程热传导、热对于流和热辐射三种体式格局来完成。

热传导:

热传导(传热)是指直接接触的物质各部分分子间进行热量通报过程。

热对于流:

热对于流是指流体各部分发生相对于位移而导致的热量交换。

热辐射:

热射线传播热能的过程叫做热辐射。

5.换热器:

换热器是将热量由热流体传给冷流体的设备,通常在发电厂中按其用途和结构分为三类:表面式、蓄热式和混合式。

6.离心泵:

电力生产中需要各种各样的泵,离心泵应用最为广泛。火电厂的给抽水机、循环抽水机、凝结抽水机均为离心泵。下面我们对于离心泵的一些根蒂根基知识进行一下介绍。

⑴离心泵的工作道理:

在泵内布满液体的情况下,叶轮旋转孕育发生离心力,叶轮槽道中的液体在离心力的作用下甩向外围,流进泵壳,使叶轮中心形成真空,液体就在大气压力的作用下,由吸入池流入叶轮。这样液体就不断的被吸入和打出。在叶轮里获得能量的液体流出叶轮时具有较大的动能,这些个液体在螺旋形泵壳中被收集起来,并在后面的扩散管内把动能酿成压力能。

⑵离心泵的主要结构形式:

离心泵的结构复杂形式繁多,电厂常用的几种主要形式如下:

单吸单级泵:

单吸单级离心泵在电厂应用很广泛。一般流量在5.5~300,扬程8~150m。

双吸单级离心泵:

双吸单级泵实际上等于两个不异的叶轮背靠背地装在同一根轴上并联地工作,这类泵不但流量大,而且能自动地均衡轴向力。一般流量在120~20000,扬程在10~110,电厂的循环抽水机大部分采用此种结构形式。

分段式多级离心泵:

分段式多级离心泵用途较广泛,高、中、低压电厂锅炉给抽水机大部分均采用这类结构形式的给抽水机。这类形式的泵实际上等于将几个叶轮装在同一根泵轴上串联地工作,以是泵的扬程较高。

7.汽轮机本体概述:

1)C12-3.43/0.981-2(C15-3.43/0.981-1)

型式:中压单缸、单抽凝汽

主汽门前蒸汽压力3.43+0.2-0.29MPa

主汽门前蒸汽温度535+10-15℃

额定功率:12 MW(15 MW)

2)B25-8.83/0.981-2

型式:高压、单缸、背压

主汽门前蒸汽压力8.83±0.49 MPa

主汽门前蒸汽温度535+5-10℃

额定功率:25 MW 3)C30-8.83/0.981-1

型式:高压单缸非调解抽汽式

主汽门前蒸汽压力8.83±0.49 MPa

主汽门前蒸汽温度535+5-10℃

额定功率:30 MW 4)C60-8.83/0.981

型式:高温高压、单缸、可调解抽汽、冲动式汽轮机

主汽门前蒸汽压力:8.83±0.49 MPa

主汽门前蒸汽温度:535+5-10℃

额定功率:60 MW 5)N135-13.24/535/535型

型式:超高压中间再热、双缸双排汽、单轴冲动凝汽式汽轮机

新蒸汽压力:13.24 Mpa主汽门前蒸汽额定压力:13.24MPa

新蒸汽温度:535℃主汽门前蒸汽额定温度:535℃

再热蒸汽温度:535℃

额定真空:-96.1 Kpa

额定功率:135 MW

机组容许运行真空(报警):-83.5 KPa 8.汽轮机调节系统:

(一)汽轮机调节系统的任务:

现代火力发电厂中基本都用汽轮发电机组(简称机组)提供电能。电力生产的任务是供给电力用户一定数目和一定质量的电能。

由于电力用户对于电能的需要是随时变化的,而电能又无法大量储存。因此汽轮机应该能够实时地改变它所发出的功率,以适应用户耗电量的变化。

供电质量的指标主要有两个:一是频率,二是电压。

(二)对于汽轮机调节系统的要求:

⑴在正常参数下,当主汽阀整张纸时,调节系统应能维持机组在额定转速下稳定的运行。这一要求,是为防止机组在甩负荷后紧张超速,以及便于机组并列和解列而提出的。

⑵机组运行中负荷的摆动,应在容许规模内。为此,调速不等于率、迟缓率、调压不等于率等各项指标,都必须控制在合理的规模内。

(3)在设计规模内,机组能在高频率、低参数情况下带满负荷,供热机组能达到供汽出力。

(4)当机组突然甩负荷至零时,调节系统应能将机组转速控制在求助紧急保安器动作转速以内。

(三)汽轮机调节系统主要构成:

转速感受机构:感受汽轮机转速变化,并将其变换成位移变化或油压变化的信号送至传动放大机构。按其道理分机械式、液压式、电子式三大类。

传动放大机构:放大转速,感受机构的输出信号,并将其通报给执行机构。如系统中的滑阀、油动机以及杠杆。

执行机构:通常有调节汽门和传动机构两部分构成。根据传动放大机构的输出信号,改变汽轮机的进汽量。如系统中的调节阀和油动机活塞连接的杠杆。

反馈装配:为保持调节的稳定,调节系统必须设有反馈装配,使某一机构的输出信号对于输入信号进行反向调节,这样才能使调节过程稳定。反馈一般有动态反馈和静态反馈两种。如杠杆反馈、窗户反馈、弹簧反馈。

(四)汽轮机的主要调节体式格局及传动机构的结构形式:

汽轮机的主要调节体式格局:

1)节流调节,2)喷嘴儿调节,3)滑压调节。

汽轮机传动机构的结构形式:

1)提板式传动。2)杠杆式传动。3)凸轮式传动。

我公司C12-3.43/0.981-2型和C15-3.43/0.981-1机组采用提板式传动。B25-8.83/0.981-2型C30-8.83/0.981-1型C60-8.83/0.981型和N60-8.83型机组采用凸轮式传动,N135-13.24/535/535型机组采用杠杆式传动。

(五)汽轮机调节系统的主要概念:

1)速度变更率:

单机运行从空负荷到额定负荷,汽轮机的转速由降低至,该转速变化值与额定转速之比称为速度变更率,以表示。

即

较小的调节系统具有负荷变化矫捷的优点,适用于担负调节负荷的机组;较大的调节系统负荷稳定性好,适用于担负基本负荷的机组;太大,则甩负荷时机组容易超速;太小调儿节系统可能出现晃动,故一般取4%~6%。

速度变更率与静态特性曲线有关,曲线越陡,则速度变更率越大,反之则越小。

2)重叠度:

采用喷嘴儿调节的汽轮机,一般都有几个调节汽门。当前1个调节汽门尚未完整张纸启时,就让后1个调节汽门开启,即称调节汽门具有一定的重叠度。调节汽门的重叠度一般是10%左右,也就是说,前1个调节汽门开启到阀后压力为阀前压力的90%左右时,后1个调节汽门随即开启。

如果调节汽门没有重叠度,执行机构的特性曲线就有妨害,这是调节系统的静态特性也就不是一根平滑的曲线,这样的调节系统就不能平稳地工作,以是调节汽门必须要有重叠度。

3)迟缓率

调节系统在动作过程中,必须克服各活动部件内的摩擦阻力,同时由于部件的间隙,重叠度等影响,使静态特性在升速和降速时并不不异,酿成两条几乎平行的曲线。换言之,必须使转速多变化一定数目,将阻力、间隙克服后,调节汽门反标的目的动作才方才起头。同一负荷下可能的最大转速变更和额定转速之比叫做迟缓率(又称为不灵敏度),通常用字母表示,即

调节系统迟缓率过大造成对于汽轮机运行的影响有:

⑴在汽轮机空负荷时;由于调节系统迟缓率过大,将导致汽轮机的转速不稳定,从而使并列困难。

⑵汽轮机并网后,由于迟缓率过大,将会导致负荷的摆动。

(3)当机组负荷骤然甩至零时,因迟缓率过大、使调节汽门不能立即封闭,造成转速突升,致使危及保安器动作。如求助紧急保安器有故障不动作,那就会造成超速飞车的恶性事故。

迟缓率不成能为零,理论上迟缓率为零的调节系统也是不稳定的。

最好的迟缓率是:=0.3%~0.4%。

4)一次调频及二次调频

一次调频:电负荷改变而导致电网频率变化时,电网中全部并列运行的机组均自动地按其静态特性承担一定的负荷变化以减小电网频率的改变,称为一次调频。一次调频不能精确地维持电网频率不变,只能缓和频率的变化程度。

二次调频:二次调频就是在电网频率不符合要求时,操作电网中某些机组的同步器,增长或削减他们的功率,使电网频率恢复正常。一般来讲要靠二次调频才能精确地维持电网频率的恒定。

(六)我公司的C12-3.43/0.981-2型汽轮机采用径向钻孔泵全液压调节系统,C30-8.83/0.981-1型机组采用的是电控油电液伺服阀控制的电液调节系统,C60-8.83/0.981型机组采用的是低压透平油DDV阀控制的电液调节系统。N135-13.24/535/535型机组采用的是高压抗燃油电液伺服阀控制的电液调节系统。

9.汽轮机保护系统:

为了确保汽轮机的运行安全,防止设备损坏事故的发生,除了要求调节系统动作可靠以外,还应具备必要的保护系统。保护参数的作用是对于主要运行参数:转速、轴向位移、真空、油压、振动等进行监视,当这些个参数值超过一定的规模时,保护系统动作,使汽轮机削减负荷或者停止运行。保护系统对于某些被监视量还有指示作用,对于维护汽轮机的正常运行有着重要意义。

10.汽轮机油系统:

它主要由油箱、主油泵、注油器、辅助油泵、冷油器、滤油器、抽油烟风机装配、顶轴油系统等和连接它们的管道及附件构成。

主要设备及功能:

1)油箱:

润滑油箱是个大型的碳钢容器,油泵从油箱里供给所需的油以餍足各种需要,所有的油也均回到油箱。抽油烟风机装配、液位指示器、装在油箱顶部。三台辅助油泵在零米地面,均是卧式油泵。各种泵的出口用管道连接到相应的供油总管。逆止阀用以防止油从系统中回流。(用来储油,同时起分离气泡、水分、杂质和沉淀物的作用。)

油箱的容积应餍足:

⑴应餍足润滑及调节系统的用油量。

⑵保证在交流电源失掉且冷油器断水时能安全停机,即容积要足够大,以餍足冷却器断水,机组在整个停机惰走中,轴承油温不超过设置值,以保证轴瓦安全。

(3)油箱的容积还要保证机组在甩负荷时容纳回油。在正常运行时,要求回油在油箱中停留时间足够长以利于油中杂质的分离。

2)主油泵:

主油泵装在汽轮机前轴承座中的转子延伸轴上。它容积大,出口压力稳定,在额定转速或靠近额定转速时,由注油器给主油泵供油。主油泵出口有管道回到油箱与注油器进口相连并有一逆止门以防止油从系统中倒流。

汽轮机油的循环倍率等于每小时主油泵的出油量与油箱总油量之比,一般应小于12。如循环倍率过大,汽轮机油在油箱内停留时间少,空气、水分来不及分离,致使油质迅速恶化,缩短油的使用寿命。3)注油器:也称射油器是一种喷洒泵,它利用少量高压油作动力把大量油吸出来酿成压力较低的油流,分别供给离心式主油泵进油和轴承润滑油。

4)过压阀:设置过压阀的目的是防止油系统超压和对于冷油器等设备造成损坏,当油压低时,又可以稍加提高。其结构如图4所示,当需要整定油压时,可以经由过程调解螺杆2来实现。增长弹簧的紧力,可以提高油压的整定值。削减弹簧的紧力,可以降低油压的整定值。图3注油器结构图

1-油管;2-喷嘴儿;3-垫片;4-扩压管;

5-盖板;6-滤网;7-混合室

5)辅助油泵:

本机组配备3台电机驱动的辅助油泵;在机组启停过程中主油泵出口压力较低时或求助紧急状态时投入运行。它们分别是高压调速油泵,交流润滑油泵和直流润滑油泵,在出口管上部装有逆止阀以防油从系统中倒流。

高压调速油泵是在机组启动和停机主油泵不能餍足调速系统用油需要时,包括机械超速遮断、手动遮断和电磁遮断用油需要,它就投入运行。在机组额定转速正常运行时,高压调速油泵不投入运行,主油泵供给全部需用的油。在启动过程中,高压调速泵在机组启动前投入运行,到主油泵能餍足全部需油量,高压调速泵才停止运行。

交流润滑油泵是交流马达驱动的离心泵,在机组启动和停机时,它能提供所有轴承用油.在额定转速正常运行时,此泵停用,主油泵供给全部需要的油.油泵由感受轴承油压的压力开关控制.在停机或意外工况发生时,润滑油压降落至0.054MPa(表压),交流润滑油泵就投入运行,把油压升到所需值。然而压力升高时,泵不会自动停,必须在控制室内手动停止。启动过程中机组投盘车前,交流润滑油泵就投入运行。

直流润滑油泵作为交流润滑油泵的备用泵。在结构和运行上与交流润滑油泵完全不异,它由电厂蓄电池供电的直流马达驱动。如果轴承油压降落至0.039MPa(表压)时或厂用电中断时直流油泵就会投入运行以餍足润滑油压。

6)冷油器:

冷油器安设在油箱附近。它的功能是机组在运行时;保证合适的轴承进油温度。冷油器采用管壳式,它由两台100%容积的不异结构的冷油器构成,正常运行时一台投运,一台备用。备用冷油器必须布满油。管壳式冷油器由进水室、壳体、换向室管束等构成。

7)滤油器:

本机组配有两种滤油装配,它们分别是安装在油箱内的回油滤网和安装在冷油器出口轴承进油管上的润滑滤油器。

润滑滤油器两侧出进口都装有压力表,根据前后压差可判断滤油器堵塞情况,以决议是否需要切换清洗。

运行时为防止铜管破裂时油中进水,水侧压力应低于油侧压力,冷油器投入时为防止断油烧瓦,必须排尽油中空气。

8)顶轴油系统:

机组在启动盘车前,先启动顶轴油泵,主要是利用10-12MPa的高压油把轴颈顶离轴瓦(0.05-0.08mm),消除二者之间的干磨擦,同时可以削减盘车的启动力矩,使盘车电机的功率可以削减。C60-8.83/0.981型机组的盘车为高速盘车,盘车投运后可停止顶轴油泵运行。

9)抽油烟风机:

装在油箱顶上,可连续运行。在吸气侧管道中,吸汽管从油箱顶部伸到油汽积聚的油面上部区域。风机排汽管道与外面的管道相连,通向大气。运行时,风机使油箱,轴承座和回油管道中孕育发生微小的负压,油汽从风机中排出。

10)远传液位指示器:

锅炉与汽轮机之间连接的蒸汽管道,以及新蒸汽通往各供热乎辅助设备的支管,都属于热电厂的主蒸汽管道系统。

热电厂的主蒸汽管道输送的工质流量大、参数高,对于热电厂的安全、经济生产影响较大。以是,对于其金属质料材质的要求也高。对于其要求是:系统简单,工作安全、可靠,运行调度矫捷,便于切换,便于检修和扩建,建厂投资要省,阻力损不和睦散热损失要符合要求。

主蒸汽管道的连接体式格局有以下几种:

1.切换母管制系统;

每台锅炉与其相对于应的汽轮机构成1个单元,各单元之间设有联络母管。每一单元与母管相连处加装一段联络管和切换阀门。

2.集中母管制系统;

3.单元制系统;

4.扩展单元制系统。

我公司12MW机组电厂采用的是集中母管制系统,30MW和60MW机组电厂采用的是切换母管制系统,135MW机组采用的是单元制系统。

12.除氧器:

除氧器的作用是除去给水中所含的氧,保证给水品位,使锅炉、汽轮机的通流部分及回热系统的管路和设备免受腐蚀,延长使用寿命。并且在电厂的热力系统中还可以回收加热器疏水和锅炉排污扩容器孕育发生的蒸汽等,以削减电厂的汽水损失。并且将凝结水加热至除氧器运行压力下的饱和温度,提高机组的热经济性,并将含氧量达到规范的饱和水储存于除氧器水箱中,随时餍足锅炉的需要,保证锅炉的安全运行。

除氧器的工作道理:水中消融气体量的几多与气体的种类,水的温度及各种气体在水面上的分压力有关。除氧器的工作道理是:把压力稳定的蒸汽通入除氧器加热给水,在加热过程中,水面上水蒸汽的分压力逐渐增长,而其他气体的分压力逐渐降低,水中的气体就不断地分离析出。当水被加热到除氧器压力下的饱和温度,水面上的空间全部被水蒸汽布满,各种气体的分压力趋于零,此时水中的氧气及其他气体即被除去。

热力除氧的必要条件是:

1)必须把给水加热到除氧器压力对于应的饱和温度。

2)必须实时排走水中分离逸出的气体。

13.防止电力生产重大事故25项反事故办法中与汽轮机运行有关的有六种:

⑴防止火灾事故;

⑵防止汽轮机大轴弯曲、通流部分损坏和烧轴瓦事故;

(3)防止汽轮机超速损坏事故;

(4)防止发电机、厂用马达损坏事故;

⑸防止人身受伤和死亡事故;

(6)防止全厂停电事故。

14.汽轮发电机组小指标:

真空度=

端差=排汽饱和温度-凝汽器冷却水出口水温度

过冷度=排汽饱和温度-凝结水温度

循环抽水机耗电率=

给抽水机耗电率=

附:防止电力生产重大事故25项反事故办法:

⑴防止火灾事故;

⑵防止电气误操作事故;

(3)防止大容积锅炉承压部件爆漏事故;

(4)防止压力容器爆破事故;

⑸防止锅炉尾部再次燃烧现象事故;

(6)防止锅炉炉膛爆炸事故;

(7)防止制粉系统爆炸和煤尘爆炸事故;

(8)防止锅炉汽包满水和缺水事故;

(9)防止汽轮机超速和轴系断裂事故;

(10)防止汽轮机大轴弯曲、轴瓦烧损事故;

(11)防止发电机损坏事故;

(12)防止分散控制系统失灵、热工保护拒动事故;

⒀防止继电保护事故;

(14)防止系数稳定粉碎事故;

(15)防止大型变压器损坏和互感器爆炸事故;

(16)防止开关设备事故;

(17)防止接地网事故;

(18)防止污闪事故;

(19)防止倒杆塔和断线事故;

(20)防止枢纽变电所全停事故;

(21)防止垮坝、水淹厂房及房坍塌事故;

(22)防止人身受伤和死亡事故;

(23)防止全厂停电事故;

(24)防止交通事故;

(25)防止重大环境污染事故

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