國電陽宗海生產(chǎn)實(shí)習(xí)報告

1、電陽宗海生產(chǎn)實(shí)習(xí)報告國電陽宗海發(fā)電有限公司生產(chǎn)實(shí)習(xí)報告院系：信自學(xué)院自動化系 班級：自動化091學(xué)生：楊晨學(xué)號：200910401148指導(dǎo)教師：錢斌、胡蓉教授二? 一二年六月第1章前言1.1 實(shí)習(xí)時間和實(shí)習(xí)地點(diǎn)實(shí)習(xí)時間：2012年6月25日至2012年6月29日實(shí)習(xí)地點(diǎn)：國電陽宗海發(fā)電有限公司1.2 實(shí)習(xí)的目的和意義生產(chǎn)實(shí)習(xí)是在完成一部分專業(yè)基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程的學(xué)習(xí)后，進(jìn)行的重要實(shí)踐 教學(xué)。生產(chǎn)實(shí)習(xí)是理論聯(lián)系實(shí)際的橋梁，是增加感性認(rèn)知，獲得實(shí)踐知識的重要途 徑，是鍛煉動手能力，提高實(shí)際技能的重要過程。通過實(shí)習(xí)，得到專業(yè)方面的感性 認(rèn)知，理解相關(guān)的生產(chǎn)性質(zhì)，特點(diǎn)所要掌握的知識范疇以及相關(guān)的科學(xué)

2、技術(shù)，管理 知識等。為進(jìn)行后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)和畢業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)打下良好的感性實(shí)踐認(rèn)知基 礎(chǔ)。通過實(shí)習(xí)學(xué)習(xí)和了解生產(chǎn)組織管理等知識，培養(yǎng)了理論聯(lián)系實(shí)際的工作作風(fēng)， 以及生產(chǎn)現(xiàn)場中將科學(xué)的理論知識加以驗(yàn)證、深化、鞏固和充實(shí)。在生產(chǎn)勞動、生 產(chǎn)技術(shù)教育和查詢閱讀現(xiàn)場資料中，理論聯(lián)系實(shí)際，提高我們的獨(dú)立分析問題和解 決問題的能力。通過現(xiàn)場參觀，了解工廠的生產(chǎn)組織系統(tǒng)。進(jìn)行安全了解工廠的各 種生產(chǎn)措施及規(guī)章制度，保證實(shí)習(xí)安全進(jìn)行，獲得生產(chǎn)安全技術(shù)知識，培養(yǎng)安全生 產(chǎn)的意識。使課堂教學(xué)的理論知識與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合，鞏固所學(xué)的理論知識，使理 論緊密結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐，使我們獲得實(shí)際生產(chǎn)技術(shù)和管理知識，樹立工程技術(shù)經(jīng)濟(jì)意

3、 識;通過現(xiàn)場參觀、跟班勞動及專題報告，觀察并掌握主要設(shè)備安裝與檢修的一般 步驟和方法，以及生產(chǎn)運(yùn)行管理的基本操作規(guī)程等，培養(yǎng)我們獨(dú)立思考以及分析問 題和解決工程實(shí)際問題的工作能力，為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。第2章實(shí)習(xí)單位簡介2. 1實(shí)習(xí)單位的基本情況2.1.1實(shí)習(xí)單位的地理位置國電陽宗海發(fā)電廠，建于上世紀(jì)50年代，后來因經(jīng)濟(jì)建設(shè)需要，兒經(jīng)擴(kuò)建， 不段擴(kuò)大發(fā)電規(guī)模到100萬千瓦，現(xiàn)電廠位于云南省昆明市宜良縣湯池鎮(zhèn)。陽宗海發(fā)電有限公司，2003年1月20日，因電力改革，公司正式劃歸中國國 電集團(tuán)公司接管，公司原云南省電力集團(tuán)公司的51%股權(quán)劃轉(zhuǎn)中國國電集團(tuán)公司， 更名為國電陽宗海發(fā)電有限公司

4、，公司處于云南省昆明市近郊，北鄰昆石公路、南 昆鐵路、昆河鐵路，南瀕陽宗海，距昆明市36公里。該發(fā)電廠原來只有裝機(jī)容量6萬千瓦的小機(jī)組，能耗太高，而且灰、渣、煤和 水的污染難以治理，對陽宗海造成危害。為此，陽宗海發(fā)電廠決定上高參數(shù)低能耗 的大機(jī)組，到1999年陽宗海發(fā)電廠兩臺200MW的機(jī)組投產(chǎn)運(yùn)行后，發(fā)電量大幅上 升，到三期工程于2005年底建成投產(chǎn)，標(biāo)志著電廠1000MW建設(shè)目標(biāo)完成，公司躋 身于百萬千瓦級的大型火力發(fā)電企業(yè)。發(fā)電廠規(guī)劃裝機(jī)容量為1000MW, 一期工程 200MW,二期 200MW,三期 2X300MW。2. 1.2實(shí)習(xí)單位的歷史1995年11月28日正式掛牌成立并按現(xiàn)代

5、企業(yè)制度運(yùn)作的有限責(zé)任公司。1996年11月17日1X200MW機(jī)組并網(wǎng)發(fā)電。1999年1月12日二期工程1X200MW機(jī)組并網(wǎng)發(fā)電。2003年1月20日，中國國電集團(tuán)公司正式對新劃轉(zhuǎn)后的陽宗海發(fā)電有限公司安全生產(chǎn)工作進(jìn)行接管。截止到2003年12月31日，累計發(fā)電量120. 9億千瓦時,累計上繳國家稅金4. 273億元。2003年12月18日公司三期擴(kuò)建工程2X300MW機(jī)建設(shè)動工。該公司先后獲云南電力集團(tuán)公司思想政治工作優(yōu)秀企業(yè)、云南省省級文明 單位、安全、文明生產(chǎn)達(dá)部標(biāo)企業(yè)等稱號。2. 1.3實(shí)習(xí)單位的現(xiàn)狀國電陽宗海發(fā)電有限公司是云南電力在全國首家跨行業(yè)引入企業(yè)資金集資興辦 的獨(dú)立發(fā)電企

6、業(yè)。處于云南電網(wǎng)的負(fù)荷中心，對昆明地區(qū)的電力負(fù)荷起支撐作用。 由云南省電力集團(tuán)公司（51%）、云南紅塔投資有限公司（32%）、云南省開發(fā)投資有限 公司（17%）共同投資。2.2實(shí)習(xí)單位的主要生產(chǎn)工藝流程2. 2.1實(shí)習(xí)單位的主要生產(chǎn)過程概述火力發(fā)電廠的生產(chǎn)過程實(shí)質(zhì)上是四個能量形態(tài)的轉(zhuǎn)換過程，首先化石燃料的化 學(xué)能經(jīng)過燃燒轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽@個過程在蒸汽鍋爐或燃汽機(jī)的燃燒室內(nèi)完成;再是熱 能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，這個過程在蒸汽機(jī)或燃汽輪機(jī)完成;最后通過發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn) 變成電能。下圖所示即為火電廠生產(chǎn)過程的概述：心力妗由L生產(chǎn)H程2. 2. 1實(shí)習(xí)單位的詳細(xì)生產(chǎn)過程我們本次實(shí)習(xí)所去的國電陽宗海發(fā)電有限公司使用

7、的燃料是煤炭，也就是原 煤。原煤一般用火車運(yùn)送到發(fā)電廠的儲煤場，再用輸煤皮帶輸送到煤斗。原煤從煤 都落下由給煤機(jī)送入磨煤機(jī)磨成煤粉，并同時送入熱空氣來干燥和輸送煤粉。形成 的煤粉空氣混合物經(jīng)分離器分離后，合格的煤粉經(jīng)過排粉機(jī)送入輸粉管，通過燃燒 器噴入鍋爐的爐膛中燃燒。燃料燃燒所需要的熱空氣由送風(fēng)機(jī)送入鍋爐的空氣預(yù) 熱器中加熱，預(yù)熱后的熱空氣，經(jīng)過風(fēng)道一部分送入磨煤機(jī)作干燥以及送粉之外， 另一部分直接引至燃燒器進(jìn)入爐膛。燃燒生成的高溫?zé)煔猓谝L(fēng)機(jī)的作用下依 次流過爐膛，水冷壁管，過熱器，省煤器，空氣預(yù)熱器，同時逐步將煙氣的熱能傳 給工質(zhì)以及空氣，自身變成低溫?zé)煔?，?jīng)除塵器凈化后的煙氣由引風(fēng)機(jī)

8、抽出，經(jīng)煙 囪排入大氣。煤燃燒后生成的灰渣，其中大的灰子會因自重從氣流中分離出來，沉 降到爐膛底部的冷灰斗中形成固態(tài)渣，最后由排渣裝置排入灰渣溝，再由灰渣泵送 到灰渣場。大量的細(xì)小的灰粒（飛灰）則隨煙氣帶走，經(jīng)除塵器分離后也送到灰渣 溝。鍋爐給水先進(jìn)入省煤器預(yù)熱到接近飽和溫度，后經(jīng)蒸發(fā)器受熱面加熱為飽和經(jīng)過以上流程，蒸汽，再經(jīng)過熱器被加熱為過熱蒸汽，此蒸汽乂稱為主蒸汽。 就完了燃料的輸送和燃燒、蒸汽的生成燃物（灰、渣、煙氣）的處理及排出。由鍋 爐過熱氣出來的主蒸汽經(jīng)過主蒸汽管道進(jìn)入汽輪機(jī)膨脹作功，沖轉(zhuǎn)汽輪機(jī)，從而帶 動發(fā)電機(jī)發(fā)電。從汽輪機(jī)排出的乏汽排入凝汽器，在此被凝結(jié)冷卻成水，此凝結(jié)水 稱為

9、主凝結(jié)水。主凝結(jié)水通過凝結(jié)水泵送入低壓加熱器，有汽輪機(jī)抽出部分蒸汽后 再進(jìn)入除氧器，在其中通過繼續(xù)加熱除去溶于水中的各種氣體（主要是氧氣）。經(jīng)化 學(xué)車間處理后的補(bǔ)給水（軟水）與主凝結(jié)水匯于除氧器的水箱，成為鍋爐的給水，再 經(jīng)過給水泵升壓后送往高壓加熱器，汽輪機(jī)高壓部分抽出一定的蒸汽加熱，然后送 入鍋爐，從而使工質(zhì)完成一個熱力循環(huán)。循環(huán)水泵將冷卻水（乂稱循環(huán)水）送往凝結(jié)器，吸收乏氣熱量后，在缺水的地區(qū) 或離河道較遠(yuǎn)的電廠，則需要高性能冷卻水塔或噴水池等循環(huán)水冷設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn) 閉式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。經(jīng)過以上流程，就完成了蒸汽的熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，電 能，以及鍋爐給水供應(yīng)的過程。因此火力發(fā)電廠是由爐，機(jī)

10、，電三大部分和各自相 應(yīng)的輔助設(shè)備及系統(tǒng)組成的復(fù)雜的能源轉(zhuǎn)換的動力廠。整個生產(chǎn)過程可分為以下 三個階段：（1）燃料的化學(xué)能在鍋爐中轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，加熱鍋爐中的水使之變?yōu)檎羝Q為 燃燒系統(tǒng)；（2）鍋爐產(chǎn)生的蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)，推動汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn)，將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，稱 為汽水系統(tǒng)；（3）由汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電，把機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，稱為電氣 系統(tǒng)。燃燒系統(tǒng)由輸煤、磨煤、燃燒、烽煙、灰渣等環(huán)節(jié)組成。（1）輸煤：電廠的用煤量是非常大的，每天都能看到很多運(yùn)煤車。（2）磨煤:用 輪船將煤運(yùn)至電廠的儲煤場后，經(jīng)初步篩選處理，用輸煤皮帶送到鍋爐間的原煤倉。煤從原煤倉落入煤斗，由給煤機(jī)送入磨煤機(jī)磨成煤粉，并經(jīng)

11、空氣預(yù)熱器送來的一次風(fēng)烘干并帶至粗粉分離器。該廠每臺磨另有一個潤滑油站，一個液壓油站與之相配套使用。在粗粉分離器中將不合格的粗粉分離返回 磨煤機(jī)再行磨制，合格的細(xì)粉被一次風(fēng)帶出分離器，送到鍋爐中燃燒。(3)鍋爐與 燃燒:一次風(fēng)攜帶煤粉與二次風(fēng)按一定比例混合后經(jīng)燃燒器噴入爐膛內(nèi)燃燒。(4)風(fēng)煙系統(tǒng):送風(fēng)機(jī)將冷風(fēng)送到空氣預(yù)熱器加熱，加熱后的氣體一部分經(jīng)磨煤 機(jī)、排粉風(fēng)機(jī)進(jìn)入爐膛，另一部分經(jīng)燃燒器外側(cè)套筒直接進(jìn)入爐膛。爐膛內(nèi)燃燒形 成高溫?zé)煔?，沿?zé)煹澜?jīng)過熱器、省煤器、空氣預(yù)熱器逐漸降溫，再經(jīng)除塵器出去 90%, 99%的灰塵，經(jīng)引風(fēng)機(jī)送入煙囪，排向天空。其示意圖如下：(5)灰渣系統(tǒng):爐膛內(nèi)煤粉燃燒后

12、生成的小灰粒，被除塵器收集成細(xì)灰排入沖灰 溝，燃燒中因結(jié)焦形成的大塊爐渣，下落到鍋爐底部的渣斗內(nèi)，經(jīng)過碎渣機(jī)破碎后 也排入沖灰溝，再經(jīng)灰渣水泵將細(xì)灰和碎爐渣經(jīng)沖灰管道排往儲灰場?；痣姀S汽水系統(tǒng)由鍋爐、汽輪機(jī)、凝汽器、除氧器、加熱器等設(shè)備及管道等組 成，包括給水系統(tǒng)、循環(huán)水系統(tǒng)和補(bǔ)水系統(tǒng)。(1)給水系統(tǒng)。山鍋爐產(chǎn)生的過熱蒸汽沿主蒸汽管道進(jìn)入汽輪機(jī)，高速流動的汽輪機(jī)過熱器鍋爐發(fā)電機(jī)凝汽器給水泵 高溫加熱器除氧器低壓加熱器汽水系統(tǒng)蒸汽沖動汽輪機(jī)葉片轉(zhuǎn)動，帶動發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生電能。在汽輪機(jī)內(nèi)作功后的蒸 汽，其溫度和壓力大大降低，最后排入凝汽器并被冷卻水冷卻凝結(jié)成水(稱為凝結(jié) 水)，匯集在凝汽器的熱水井中

13、。凝結(jié)水山凝結(jié)水泵打至低壓加熱器中加熱，再經(jīng) 除氧器除氧并繼續(xù)加熱。由除氧器出來的水(叫鍋爐給水)，經(jīng)給水泵升壓和高壓加 熱器加熱。(2)補(bǔ)水系統(tǒng)。在汽水循環(huán)過程中總難免有汽、水泄漏等損失，為維持汽水循 環(huán)的正常進(jìn)行，必須不斷地向系統(tǒng)補(bǔ)充經(jīng)過化學(xué)處理的軟化水，這些補(bǔ)給水一般補(bǔ) 入除氧器或凝汽器中，即是補(bǔ)水系統(tǒng)。(3)循環(huán)水系統(tǒng)。為了將汽輪機(jī)中作功后排入凝汽器中的乏汽冷凝成水，需由 循環(huán)水泵從陽宗海之中抽取大量的水送入凝汽器，冷卻水吸收乏汽的熱量后再排入 陽宗海之中。發(fā)電廠的電氣系統(tǒng)，包括發(fā)動機(jī)、勵磁裝置、廠用電系統(tǒng)和升壓變電所等，如 下圖所示：主變壓器發(fā)電機(jī)勵磁裝置，廠用變電器升壓變電所低壓配

14、電裝置發(fā)電廠的電氣系統(tǒng)2. 3實(shí)習(xí)單位的主要生產(chǎn)設(shè)備2. 3. 1鍋爐火力發(fā)電廠的生產(chǎn)設(shè)備以鍋爐、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)三大主機(jī)為主體，為提高生產(chǎn) 過程的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)利潤，也就是著重在用最少的燃料輸入去完成最大的輸出電 力。在這個原則要求下，必須增設(shè)許許多多的附屬設(shè)備，而使這個蒸汽動力廠成為 一個相當(dāng)復(fù)雜而龐大的組合。根據(jù)與三大主機(jī)的關(guān)系，我們一般把它們歸為鍋爐 側(cè)、汽機(jī)側(cè)、和電氣側(cè)設(shè)備。鍋爐是一種能量轉(zhuǎn)換設(shè)備，向鍋爐輸入的能量有燃料中的化學(xué)能、電能、高溫 煙氣的熱能等形式，而經(jīng)過鍋爐轉(zhuǎn)換，向外輸出具有一定熱能的蒸汽、高溫水或者 有機(jī)熱教體。鍋爐整體的結(jié)構(gòu)容納鍋爐本體和輔助器具兩大部分。鍋爐中的爐臺

15、、 鍋筒、燃燒器、水冷壁過熱器、省煤器、氣氛傳熱器、構(gòu)架和爐墻等主要部件構(gòu)成 生育蒸汽的關(guān)鍵部分，稱為鍋爐本體。鍋爐本體中兩個最主要的部件是爐臺和鍋 筒。如下圖所示：鍋爐內(nèi)水汽循環(huán):除機(jī)小也更蛀dI徐杏J;水鍋筒乂叫汽包，是鍋爐最重要的受壓元件，其作用為：接受鍋爐給水，同時向蒸汽過熱器輸送飽和蒸汽，連接上升管和下降管構(gòu) 成循環(huán)回路，是加熱、蒸汽與過熱三個過程的連接樞紐。(2)鍋筒中儲存一定量的飽和水，具有一定的蒸發(fā)能力，儲存的水量愈多，適 應(yīng)負(fù)荷變化的能力就愈大。(3)鍋筒內(nèi)部安裝有給水、加藥、排污和蒸汽凈化等裝置，以改善蒸汽品質(zhì)。鍋筒由上升管與下降管連接起來組成自然循環(huán)回路。上鍋筒內(nèi)匯集了循

16、環(huán)回路中的 汽水混合物，常設(shè)有汽水分離裝置，給水分配管。為了改善鍋爐水的品質(zhì)，有的鍋 爐還設(shè)有連續(xù)排污管和加藥管。下鍋筒內(nèi)則有定期排污裝置。汽包結(jié)構(gòu)如下所示:化包中口域制6日中從WIH.0L蒸汽鍋爐汽包:鍋爐內(nèi)部有分為鍋爐的汽水系統(tǒng)、風(fēng)煙系統(tǒng)、及制粉系統(tǒng)。其中鍋爐風(fēng)煙系統(tǒng)為平衡通風(fēng)系統(tǒng)，即利用一次風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)和引風(fēng)來克服氣流流通過程中的各項(xiàng)阻 力。平衡通風(fēng)系統(tǒng)不僅使?fàn)t膛及尾部煙道的漏風(fēng)不會太大，保證較高的經(jīng)濟(jì)性，而 且還能防止?fàn)t內(nèi)高溫?zé)煔馔饷埃瑢τ谶\(yùn)行人員的安全和鍋爐房島的衛(wèi)生條件均有好 處。風(fēng)煙系統(tǒng)分為二次風(fēng)系統(tǒng)、一次風(fēng)系統(tǒng)和煙氣系統(tǒng)。（1）二次風(fēng)系統(tǒng)。二次風(fēng) 系統(tǒng)的作用是供給燃料燃燒所需的

17、大量熱空氣。送風(fēng)機(jī)出口的二次風(fēng)流經(jīng)空氣預(yù)熱 器的二次風(fēng)風(fēng)倉。在空氣預(yù)熱器出口熱二次風(fēng)道設(shè)置熱風(fēng)再循環(huán)管道；即在環(huán)境溫 度比較低的時候，將空氣預(yù)熱器出口的二次熱風(fēng)引一部分到送風(fēng)機(jī)的入口，以提高進(jìn)入空氣預(yù)熱器的冷二次風(fēng)溫度，防止空氣 預(yù)熱器的低溫腐蝕。每臺空氣預(yù)熱器對應(yīng)一組送風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)。兩個空氣預(yù)熱器的 進(jìn)、出口風(fēng)道都橫向交叉聯(lián)接在總風(fēng)道上，用來向爐膛提供平衡的空氣流。（2） 一 次風(fēng)系統(tǒng)。一次風(fēng)系統(tǒng)的作用是用來干燥和輸送煤粉，并供給燃料揮發(fā)份燃燒所需 要的空氣。大氣經(jīng)濾網(wǎng)和消音器進(jìn)入一次風(fēng)機(jī)，壓頭提升后，經(jīng)冷一次風(fēng)總管分為 兩路:一路進(jìn)入磨煤機(jī)前的冷一次風(fēng)管；另一路流經(jīng)空氣預(yù)熱器，加熱成熱一次

18、風(fēng)后 進(jìn)入磨煤機(jī)前的熱一次風(fēng)管，熱一次風(fēng)和冷一次風(fēng)混合后進(jìn)入磨煤機(jī)。在合適的溫 度和流量下，煤粉被一次風(fēng)干燥并經(jīng)煤粉管道輸送到燃燒器噴嘴噴入爐膛燃燒一次 風(fēng)的流量取決與燃燒系統(tǒng)所需的一次風(fēng)量和流經(jīng)空氣預(yù)熱器的漏風(fēng)量。密封風(fēng)機(jī)風(fēng) 源來自冷一次風(fēng)，并最終通過磨煤機(jī)而構(gòu)成一次風(fēng)的一部分。一次風(fēng)機(jī)出口到空氣 預(yù)熱器進(jìn)口不設(shè)置預(yù)熱裝置。（3）煙氣系統(tǒng)。煙氣系統(tǒng)的作用是將燃料燃燒生成的煙氣流經(jīng)各受熱面?zhèn)鳠岷?連續(xù)并及時地排之大氣，以維持鍋爐正常運(yùn)行。引風(fēng)機(jī)進(jìn)口壓力與鍋爐負(fù)荷、煙道 流通阻力相關(guān)。引風(fēng)機(jī)流量決定于爐內(nèi)燃燒產(chǎn)物的容積和爐膛出口后面的所有漏入 煙道中的空氣量，其中最大的漏風(fēng)量是空氣預(yù)熱器從空氣側(cè)

19、漏入煙氣側(cè)的空氣量。 整個風(fēng)煙系統(tǒng)的工作流圖如下所示：2. 3. 2汽輪機(jī)汽輪機(jī)是發(fā)電廠的的原動機(jī)，它是把蒸汽的熱能轉(zhuǎn)化為大軸的機(jī)械能。通過鍋 爐與汽輪機(jī)之間的熱力系統(tǒng)完成工質(zhì)的汽水循環(huán)，熱力系統(tǒng)包括凝汽冷卻系統(tǒng)，回 熱加熱系統(tǒng)、疏水系統(tǒng)以及補(bǔ)水系統(tǒng)等若干子系統(tǒng)，并利用各種熱力設(shè)備來完成各自的功能。凝汽冷卻系統(tǒng)主要使汽輪機(jī)的出口汽造成真空，讓進(jìn)入汽 輪機(jī)的出口汽及工作蒸汽從高的壓力和溫度，膨脹到可能達(dá)到的最低壓力，盡可能 多的放出熱量變?yōu)闄C(jī)械能。同時:使乏汽加以冷卻凝結(jié)成水，該系統(tǒng)由凝汽器、抽 汽器、冷水塔及管道等主要設(shè)備組成。回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)的主要作用是減少進(jìn)入凝汽器 的蒸汽量，以減少熱量損失，

20、提高熱效率，利用汽輪機(jī)的各級抽汽，在逐級加熱器 中給水加熱，該系統(tǒng)的主要設(shè)備有回?zé)峒訜崞?、除氧器等。隨機(jī)組的型式和供熱要 求的不同，抽汽的級數(shù)和壓力也不同。為保證熱力系統(tǒng)的正常工作且適應(yīng)電能負(fù)荷 的變化要求，汽輪機(jī)設(shè)置有調(diào)速系統(tǒng)，用調(diào)速器來保證汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速在允許的范圍 內(nèi)變化。同時在汽輪機(jī)上還裝設(shè)有保護(hù)裝置，最常見的有危機(jī)保安器、盤車裝置以 及軸向裝置等。如下圖所示：2. 3. 3發(fā)電機(jī)鍋爐產(chǎn)生的新蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)后逐級進(jìn)行膨脹，蒸汽部分熱能轉(zhuǎn)化為汽流的動能高速汽流施加作用于汽輪機(jī)的葉片上,推動了葉輪連同整個轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),汽流的動 能于是轉(zhuǎn)換為汽輪機(jī)軸上的機(jī)械能.汽輪機(jī)帶動發(fā)電機(jī)利用切割磁力線感應(yīng)原

21、理,將 原動機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能轉(zhuǎn)動。發(fā)動機(jī)示意圖如下所示：發(fā)電機(jī)主要部件前用機(jī)醒外施蓑.發(fā)電機(jī)閃端羲、發(fā)電帆內(nèi)嫌M磔2. 3.4電動部分發(fā)電廠的主控制中心設(shè)在主控制室，乂稱中央控制室。對中小型容量的電廠， 一般對電氣設(shè)備進(jìn)行集中控制，而對大中型的發(fā)電廠則更多的采用對機(jī)、爐、電統(tǒng) 一調(diào)度的單元監(jiān)控單元控制方式。當(dāng)電廠容量大、機(jī)組臺數(shù)、接線復(fù)雜、出現(xiàn)回路 數(shù)較多時，還設(shè)有網(wǎng)絡(luò)控制室，通常簡稱網(wǎng)控。電氣主接線是電廠的的主系統(tǒng)，反 映著發(fā)電廠的總裝機(jī)容量，臺數(shù)及主要電氣設(shè)備的數(shù)量、布局、技術(shù)規(guī)范、連接形 式及各回路間的關(guān)系。接線的基本形式可歸納為母線制形式如:單母線、雙母線， 一個半斷路器接線等和無

22、母線制接線如橋型接線、角型接線和單元接線等。變壓器 如下圖所示：高壓斷路器是開關(guān)設(shè)備中比較完善的一種開關(guān)設(shè)備。它有滅弧裝置，通常可以 切斷負(fù)荷電流和短路電流。根據(jù)滅弧介質(zhì)的不同可以分為:油斷路器、空氣斷路 器、SF6斷路器等。隔離開關(guān)是用來隔離和切斷電源和倒換電路的開關(guān)設(shè)備。本 身沒有滅弧裝置。主要用于檢修電路和設(shè)備時，與電源形成明顯的斷口。在電路中 與斷路器吊聯(lián)使用，操作時必須按照規(guī)定的順序，避免帶負(fù)荷拉閘，合閘時先合隔 離開關(guān)，后合斷路器，跳閘時先跳斷路器，后跳隔離開關(guān)。2. 3. 5主要輔助設(shè)備火電廠主要輔助設(shè)備有風(fēng)機(jī)，泵以及回路加熱器等。泵是把機(jī)械能轉(zhuǎn)變成液體壓力勢能和動能的一種動力設(shè)

23、備，它是維持火電廠蒸 汽動力循環(huán)不可缺少的設(shè)備，是火電廠的主要輔助設(shè)備之一。在火電中應(yīng)用泵的地方很多，例如，用給水泵給鍋爐提供給水，用凝結(jié)水泵從 整齊器熱井中抽送凝結(jié)水，用循環(huán)水泵向蒸汽器供應(yīng)冷卻水。為了使凝汽器中的空 氣和其他不凝氣體的排出，要用到真空泵或射水泵;為了排出加熱器和管路等中的 疏水，要用到疏水泵;火電廠蒸汽動力循環(huán)過程中，會存在著汽水損失，因此要用 到補(bǔ)充水泵;為了冷卻火電廠大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械的軸承或其潤滑油等，要用到工業(yè)水泵 以提供冷卻水;汽輪發(fā)電機(jī)組的油系統(tǒng)中，要用到頂軸油泵、啟動油泵和主油泵 等，以提供潤滑油和調(diào)節(jié)用油。泵的主要性能參數(shù)有:流量、揚(yáng)程、功率、效率、轉(zhuǎn)速和必須氣濁

24、余量等?；?電廠中的泵多數(shù)屬于葉片式泵，并以離心泵為主。以離心泵為例，火電廠主要的泵 的工作原理:泵軸通過傳動機(jī)構(gòu)與原動機(jī)軸聯(lián)結(jié)，原動機(jī)帶動泵軸及葉輪旋轉(zhuǎn)，流 過泵的液體在葉輪中葉片的作用下也產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，并獲得能量，液體獲得的能量主要 是來自旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的離心力的作用。液體是軸向流入葉輪，徑向流出葉輪?；痣姀S的給水泵、凝結(jié)水泵、疏水泵、補(bǔ)充水泵、工業(yè)水泵、設(shè)、射水泵 和部分油泵等都是離心泵，有些循環(huán)水泵也采用離心泵。風(fēng)機(jī)是把機(jī)械能轉(zhuǎn)變成氣體壓力勢能和動能的一種動力設(shè)備，它是火電廠的主 要輔助設(shè)備之一。在火電廠中的風(fēng)機(jī)主要用在鍋爐的煙風(fēng)系統(tǒng)和制粉系統(tǒng)中，用于 輸送空氣、煙氣和空氣煤粉混合物等，主要有

25、送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、一次風(fēng)機(jī)、二次風(fēng) 機(jī)和排粉風(fēng)機(jī)。風(fēng)機(jī)的主要性能參數(shù)有:流量、全壓、功率、效率和轉(zhuǎn)速等?；痣姀S的主要風(fēng) 機(jī)為通風(fēng)機(jī)，氣體在通風(fēng)機(jī)內(nèi)的升壓較小，氣體的密度變化不大，所以氣體在通風(fēng) 機(jī)中的運(yùn)動特性與液體在泵中的運(yùn)動特性比較接近，因此風(fēng)機(jī)與泵之間有許多共同 的特性?；痣姀S的風(fēng)機(jī)屬于葉片式風(fēng)機(jī)，并以離心風(fēng)機(jī)為主，隨著單元機(jī)組容量的 增大，軸流風(fēng)機(jī)得到了廣泛的應(yīng)用。離心風(fēng)機(jī)、軸流風(fēng)機(jī)的工作原理分別與離心 泵、軸流泵的工作原理相同。與離心風(fēng)機(jī)相比，軸流風(fēng)機(jī)適用于流量很大、全壓很 低的場合?；痣姀S的回?zé)峒訜崞魇侵咐闷啓C(jī)的中間抽汽來加熱機(jī)組凝結(jié)水或給水的裝 置?；?zé)峒訜崞鞯念愋桶醇訜崞髦衅?/p>

26、介質(zhì)的傳熱方式分，有混合式和表面式兩 種。在混合加熱器中，汽、水兩種介質(zhì)直接混合并進(jìn)行傳熱。而在表面式加熱器 中，汽、水兩種介質(zhì)通過金屬表面來實(shí)現(xiàn)熱量的傳遞。表面式加熱器按布置形式 分，有立式和臥式兩種;按被加熱的水側(cè)壓力來分，有低壓加熱器和高壓加熱器兩 種。在現(xiàn)代火電廠中，表面式加熱器被廣泛應(yīng)用，一般一臺機(jī)組只配一臺混合式加 熱器用于對鍋爐給水進(jìn)行除氧，并對不同水流、汽流進(jìn)行匯集，減少汽水損失和熱 量損失，這臺混合式加熱器稱為除氧器。從熱經(jīng)濟(jì)性上考慮，除氧器一般應(yīng)處于回 熱系統(tǒng)的中間。從凝汽器到除氧器之間的表面式回?zé)峒訜崞鳛榈蛪杭訜崞?除氧器 到鍋爐之間的回?zé)峒訜崞鳛楦邏杭訜崞?。發(fā)電廠為保證

27、安全運(yùn)行，對各主要的電器設(shè)備都采用紀(jì)電保護(hù)裝置，并分別由 幾種保護(hù)構(gòu)成主保護(hù)和后備保護(hù)。相互配合反映其事故與異常。例如利用電路在發(fā) 生短路故障時，會出現(xiàn)電流增大的特點(diǎn)，通過繼電器及輔助設(shè)備構(gòu)成過電流保護(hù)裝 置，利用比較被保護(hù)設(shè)備各端的電流大小和相位差別，用繼電器構(gòu)成差動保護(hù)裝置 等。利用測量儀表監(jiān)視發(fā)電廠各個回路的電能質(zhì)量、負(fù)荷大小以及某些設(shè)備和裝置 的運(yùn)行狀態(tài)，作為分析電廠的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行指標(biāo)和事故分析依據(jù)。這就是測量系統(tǒng)的作 用?，F(xiàn)代化大中型的發(fā)電廠，都日趨于自動化和利用計算機(jī)實(shí)現(xiàn)程序測量和監(jiān)控， 在廠用電系統(tǒng)中普遍采用備用電源自動投入裝置，以保證廠用電的供電可靠性;在 輸電線路上廣泛采用自動重

28、合閘裝置來提高供電可靠性和電力系統(tǒng)并連運(yùn)行的穩(wěn)定 性;發(fā)電廠的同期并列是經(jīng)常的、重要的一項(xiàng)操作，最常采用的是手動準(zhǔn)同期和自 同期;發(fā)電機(jī)的勵磁系統(tǒng)概括為電機(jī)勵磁系統(tǒng)和半導(dǎo)體勵磁系統(tǒng)兩類。在運(yùn)行中為 保證電壓恒定以及事故狀態(tài)下盡可能維持電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，提高發(fā)電、供電的可 靠性，都采用自動勵磁調(diào)節(jié)裝置。大氣過電壓對發(fā)電廠的配電裝置及建筑物構(gòu)成了威脅。為防范雷擊常采用避雷 針;防止感應(yīng)雷和行波的侵入而采用避雷器。發(fā)電廠為了人身和設(shè)備的安全，必須 對設(shè)備進(jìn)行接地和接零。接地一般分為工作接地、保護(hù)接地和防雷接地。第3章實(shí)習(xí)內(nèi)容3. 1實(shí)習(xí)單位的主要自動化控制3. 1. 1模擬量控制系統(tǒng)(MCS)模擬量

29、控制系統(tǒng)(Modulating Control System,簡寫MCS)它與開關(guān)量控制系統(tǒng) (on-off Control System,簡寫OCS)一同被視為火電廠熱工自動控制系統(tǒng)的兩大 支柱。本文介紹MCS系統(tǒng)。MCS的根本任務(wù)是進(jìn)行負(fù)荷控制以適應(yīng)電網(wǎng)的需要。在單元機(jī)組中，負(fù)荷的變 化會導(dǎo)致主汽壓力的變化，這樣需要調(diào)整燃料量、風(fēng)量，進(jìn)而使燃燒經(jīng)濟(jì)性和爐膛 負(fù)壓發(fā)生變化;主汽壓力變化在另一方面乂需調(diào)整給水流量和減溫水量，這乂使汽 包水位和蒸汽溫度發(fā)生變化。這些模擬量參數(shù)的變化都有一個遲延過程，如果采用 常規(guī)的單變量控制系統(tǒng);上述參數(shù)變化后重新調(diào)整到正常值是非常困難的，往往需 要一個較長的過

30、程。而模擬量控制系統(tǒng)把鍋爐和汽輪發(fā)電機(jī)看成是一個不可分割的 整體，并采用以前饋-反饋控制為主的多變量協(xié)調(diào)控制策略，較好地解決了過去常 規(guī)單變量控制系統(tǒng)存在的問題。模擬量控制系統(tǒng)使整個機(jī)組(包括主輔機(jī)設(shè)備)，都 能協(xié)調(diào)地根據(jù)統(tǒng)一的負(fù)荷指令，及時、同步地控制到適應(yīng)負(fù)荷指令的狀態(tài)。從這個 意義來說，模擬量控制系統(tǒng)是大型火力發(fā)電機(jī)組安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要技術(shù)保障。MCS主要由協(xié)調(diào)、鍋爐、汽機(jī)和輔機(jī)等四個控制系統(tǒng)構(gòu)成：協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)簡稱CCS (Coordinate Control System),也稱為主控系統(tǒng)。它是 指通過控制回路來協(xié)調(diào)鍋爐與汽輪機(jī)在自動控制系統(tǒng)狀態(tài)下工作，給鍋爐自動控制 系統(tǒng)和汽機(jī)自動

31、控制統(tǒng)發(fā)出指令，以適應(yīng)負(fù)荷變化。盡可能最大發(fā)揮機(jī)組的調(diào)頻、 調(diào)峰能力。它直接作用的執(zhí)行級是鍋爐自動控制系統(tǒng)和汽機(jī)自動控制系統(tǒng)。對汽機(jī)控制系統(tǒng)來講，若為純電調(diào)或電液并存的控制系統(tǒng)，CCS的指令直接作 用于DEH;對液調(diào)系統(tǒng)的汽機(jī)來講，CCS的指令直接控制同步器的行程。協(xié)調(diào)控制系 統(tǒng)一般有四種工作方式，即鍋爐跟隨方式、汽機(jī)跟隨方式、協(xié)調(diào)控制方式和操作員 控制方式。300MW機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的設(shè)計和投運(yùn)是不容置疑的，而200MW機(jī)組協(xié)調(diào)控制 系統(tǒng)的設(shè)計和投運(yùn)一直是有爭議的。協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)能否投用，不僅與汽輪機(jī)控制系 統(tǒng)有關(guān)，還與鍋爐控制系統(tǒng)有關(guān)，即只有在兩個系統(tǒng)正常工作的條件下并具有較好 的控制品質(zhì)時

32、，協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)才能真正發(fā)揮它協(xié)調(diào)鍋爐和汽機(jī)的作用。然而國產(chǎn) 200MW機(jī)組輔機(jī)的故障率較高，電廠煤種乂多變，鍋爐和汽機(jī)所包括的各子系統(tǒng)自 動投入率乂較低，在這種情況下，協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)是很難投入自動的。從1980年 起，一些部門就開始了 200MW機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的設(shè)計和研究，都因同步器問題 多，儀表特性差和子系統(tǒng)自動投入率較低而失敗。200四機(jī)組在今后10,20年內(nèi)仍 是電網(wǎng)的主力機(jī)組，隨著電網(wǎng)峰谷差的日益增大（東北電網(wǎng)現(xiàn)已達(dá)6620MW）,它必 須能夠參加電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻，如果沒有機(jī)組的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，不但機(jī)組運(yùn)行的安全性 和經(jīng)濟(jì)性下降，而且電網(wǎng)也很難保持安全穩(wěn)定，因此，為建設(shè)現(xiàn)代化電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)電 網(wǎng)

33、調(diào)度自動化，應(yīng)盡快設(shè)計并投運(yùn)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，還應(yīng)把協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的投運(yùn)作為 機(jī)組的考核指標(biāo)。鍋爐控制系統(tǒng)乂可分為燃燒、給水和汽溫控制系統(tǒng)。目前300MW及以上的大型 火電機(jī)組和大部分200MW機(jī)組一般采用直吹式制粉系統(tǒng)。對于直吹式制粉系統(tǒng)的鍋爐，燃燒控制系統(tǒng)包括:送風(fēng)控制系統(tǒng)，爐膛負(fù)壓控制系 統(tǒng)，磨煤機(jī)給煤量控制系統(tǒng)，磨煤機(jī)冷熱風(fēng)控制系統(tǒng)以及一次風(fēng)壓控制系統(tǒng)。對于 中儲式制粉系統(tǒng)的鍋爐，燃燒控制系統(tǒng)包括送風(fēng)、爐膛負(fù)壓和給煤粉量（主汽壓力） 控制系統(tǒng)，而鋼球磨的負(fù)荷、溫度和負(fù)壓控制系統(tǒng)可作為一個獨(dú)立的子系統(tǒng)看待?，F(xiàn)代汽輪機(jī)是一種在高溫、高壓和高轉(zhuǎn)速條件下工作的大型精密機(jī)器，隨著機(jī) 組容量的不斷增大，

34、蒸汽參數(shù)越來越高，熱力系統(tǒng)越來越復(fù)雜，人們對機(jī)組安全運(yùn) 行的要求也不斷提高。為了確保汽輪機(jī)組的安全運(yùn)行，目前在汽輪機(jī)組上都裝有各 種類型的安全保護(hù)裝置，用來對各種重要參數(shù)進(jìn)行監(jiān)視和保護(hù)。為了提高機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性，大型汽輪機(jī)的級間間隙、軸封間隙選擇的都比較 小。在啟、停和運(yùn)行過程中，如果操作、控制不當(dāng)，很容易造成汽輪機(jī)動靜部件互 相摩擦，引起葉片損壞、主軸彎曲、推力瓦燒毀甚至飛車等嚴(yán)重事故。為保證汽輪 機(jī)組安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，必須對汽輪機(jī)及其輔助設(shè)備、系統(tǒng)的重要參數(shù)進(jìn)行實(shí)時的長 期監(jiān)視。當(dāng)參數(shù)越限時，發(fā)出報警信號；當(dāng)參數(shù)超過極限值危及機(jī)組安全時，發(fā)出 緊急停機(jī)信號，保護(hù)裝置動作，關(guān)閉主汽門，實(shí)現(xiàn)緊急停

35、機(jī)。汽輪機(jī)安全監(jiān)視系統(tǒng) 也簡稱為 TSI (Turbine Supervisory Instrumentation),就是這樣一種集監(jiān)測和 保護(hù)功能于一體的長期監(jiān)視保護(hù)系統(tǒng)。無論是進(jìn)口的TSI還是國產(chǎn)的TSI,是分立器件組成的TSI還是由集成電路組 成的TSL從結(jié)構(gòu)與原理上來說都是大同小異。下圖為我國引進(jìn)美國本特利內(nèi)華達(dá) 公司(Bently Nevada)生產(chǎn)的汽輪機(jī)安全監(jiān)視系統(tǒng)TSIoB9-I協(xié) a <a. wi. My，*# aqkil 2冠&配.配4.350MW汽輪機(jī)的安全監(jiān)視系統(tǒng)圖該系統(tǒng)主要由三大部分組成：(1)測量元件及其放大器。統(tǒng)稱變送器，包括用于測量各種被測參數(shù)的傳

36、感器和相應(yīng)的前置放大器，它們分別布置在各監(jiān)測點(diǎn)附近。(2)機(jī)箱。布置在集控室內(nèi)。機(jī)箱內(nèi)裝有電源和各有關(guān)監(jiān)視器，分別對來自傳 感器和前置放大器的信號進(jìn)行處理，給出各監(jiān)視參數(shù)的指示值和記錄信號，并在監(jiān) 視參數(shù)超標(biāo)時發(fā)出報警信號，以引起操作人員注意或觸發(fā)自動遮斷機(jī)組。(3)TSI 報警信號板。當(dāng)參數(shù)處于報警和遮斷水平時，運(yùn)行人員可從該依賴板上迅速獲得故 障類型和故障部位的信息，該板要求布置在集控室內(nèi)的醒目處。無論哪一種TSI監(jiān)視系統(tǒng)，從其結(jié)構(gòu)原理看，均可簡化山下圖所示的系統(tǒng)組成:汽輪機(jī)安全監(jiān)視系統(tǒng)的匚作原理圖(1)傳感器。即常稱的測量元件，其作用是將被測對象的諸如轉(zhuǎn)速、軸向位 移、膨脹、偏心和振動等

37、實(shí)際物理量，經(jīng)測量后轉(zhuǎn)換成電氣參數(shù)，如阻抗、頻率、 電感和品質(zhì)因素等。(2)前置器。它的作用是實(shí)現(xiàn)信號轉(zhuǎn)換，故乂稱變送器，其任務(wù)是將上述電氣 參數(shù)轉(zhuǎn)換成具有一定值的電壓、電流、矩形波開方波信號送入信息處理器。它與傳 感器組成測量電路，由于被測對象處于如高溫、高壓、強(qiáng)磁場或電場干擾等惡劣環(huán) 境，在布置上兩者間往往有較大的距離，需要通過一定的電纜相連，因此，中間聯(lián) 線應(yīng)有屏蔽隔離問題。前置器由高頻振蕩器、檢波器、濾波器、直流放大器、線性 網(wǎng)絡(luò)與輸出放在器等組成。經(jīng)這些處理后在輸出端得到與被測對象和傳感器間成比 例的電壓信號，一般情況下，要求該輸出電壓在DC-4-20V范圍內(nèi)，具有良好的線 性關(guān)系。

38、(3)信息處理器。它是一些以微型處理器為核心的綜合處理裝置。通過各種模 塊軟件，對被測參數(shù)進(jìn)行標(biāo)度變換，設(shè)置檢測周期、報警和遮斷值，報警優(yōu)先，邏 輯處理、系統(tǒng)自檢和綜合管理等，最后輸出進(jìn)入終端設(shè)備。(4)終端設(shè)備。它由顯 示器、記錄儀、報警器和測試儀等組成。其任務(wù)是將處理后的直流電壓信號，轉(zhuǎn)換 成與實(shí)際對象的物理量數(shù)值和單位一致信號，讓運(yùn)行人員直觀地在顯示器上觀察； 在記錄儀上記錄;在某物理量超標(biāo)時，在報警器上發(fā)出聲光報警;嚴(yán)重超標(biāo)時，觸發(fā) 遮斷機(jī)組等、確保機(jī)組的安全。3.1. 3汽輪機(jī)自啟停和旁路控制系統(tǒng)汽輪機(jī)自啟動指汽輪機(jī)啟動過程中的各步序都自動完成，即從暖閥到日標(biāo)負(fù)荷，包括選擇目標(biāo)轉(zhuǎn)速、

39、升速率、高低速暖機(jī)時間、初負(fù)荷保持時間、目標(biāo)負(fù) 荷、升負(fù)荷率等。汽輪機(jī)在啟動過程中要測定和控制轉(zhuǎn)子熱應(yīng)力、汽缸及主要閥門 的有關(guān)溫差，使其在允許條件下，以最快速度升速，以縮短啟動時間;在給機(jī)組加 載或減載時，應(yīng)根據(jù)應(yīng)方是否在允許范圍內(nèi)，決定加裁或減載速率，盡可能地提高 機(jī)組響應(yīng)外界負(fù)荷的能力，乂將汽輪機(jī)的壽命消耗控制在正常范圍以內(nèi)；還要控制 汽輪機(jī)各輔助系統(tǒng)和輔機(jī)的運(yùn)行。在升速期間，機(jī)組升速到第一次保持轉(zhuǎn)速時，一 方面進(jìn)行速度保持，一方面定時計算轉(zhuǎn)子最大應(yīng)力，直到計算出的結(jié)果小于允許應(yīng) 力時便中斷保持，將速度升到上一檔并保持轉(zhuǎn)速。在給機(jī)組加教或減載時，隨著應(yīng) 力的增加，加載率就會自動降低，如果

40、超過了允許應(yīng)力水平時，就保持負(fù)荷，允許 應(yīng)力是可以由操作員選擇的，其數(shù)值相對于壽命消耗而變化。高、正常和低的壽命 消耗對應(yīng)的應(yīng)力限值不一樣，當(dāng)采用較高的應(yīng)力限值時就意味著選擇了較高的壽命 消耗。在啟動全過程中，還要監(jiān)視汽缸及主要閥門的有關(guān)溫差，如果有任何溫差接近其限值，就要開始保持加熱量不變或者負(fù)荷不變。因此汽輪機(jī)啟動和加載/減載 是一個極其復(fù)雜的測定和控制過程(對于大型再熱機(jī)組其任務(wù)尤為繁重。汽輪機(jī)自啟動系統(tǒng)(TAS) 乂稱自動汽輪機(jī)控制(ATC),要具有極其復(fù)雜的測定、 計算和控制功能，一般要通過使用計算機(jī)方能實(shí)現(xiàn)。平坪電廠、北侖港電廠的 600MW機(jī)組汽輪機(jī)自啟動功能是內(nèi)汽輪機(jī)的DEH系

41、統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)的;華能上海石洞口二 廠600MW超臨界機(jī)組的自啟動系統(tǒng)的功能擴(kuò)大到整個單元機(jī)組的自啟動(從鍋爐點(diǎn) 火前的機(jī)、爐輔機(jī)的啟動、鍋爐點(diǎn)火、升溫升壓、制粉系統(tǒng)(磨煤機(jī)組),即機(jī)組自動啟動系統(tǒng)的投運(yùn)等，直到帶滿負(fù)荷，均由機(jī)組自動管理系統(tǒng)(UAM) 發(fā)出指令，在操作人員少量干預(yù)下自動完成。例如，磨煤機(jī)組啟動臺數(shù)需操作 員預(yù)先手動設(shè)置后自動完成啟動。其機(jī)組自動管理系統(tǒng)(UAM)由分散控制系統(tǒng)。90 的硬件和軟件來實(shí)現(xiàn)。從汽輪機(jī)安全運(yùn)行出發(fā)，在沖轉(zhuǎn)啟動時，對來自鍋爐的沖轉(zhuǎn)蒸汽的溫度、壓力 和流量有一定的要求，從沖轉(zhuǎn)啟動到并網(wǎng)帶負(fù)荷，也要求蒸汽參數(shù)能滿足隨汽機(jī)的 需要而變化。鍋爐設(shè)計首先是按最大連續(xù)出

42、力和額定蒸汽參數(shù)設(shè)計布置受熱面，由 于鍋爐在汽機(jī)沖轉(zhuǎn)啟動和并網(wǎng)帶負(fù)荷過程中往往不能按汽機(jī)所需的蒸汽溫度、壓力 和流量來工作，特別是再熱機(jī)組。也就是說在啟動、停機(jī)過程中鍋爐和汽機(jī)的運(yùn)行 是不協(xié)調(diào)的。在滿足了蒸汽溫度和壓力時，鍋爐的產(chǎn)汽量往往比汽機(jī)沖轉(zhuǎn)進(jìn)汽量大 得多。設(shè)置汽機(jī)的旁路系統(tǒng)就是為了使鍋爐和汽機(jī)能以非協(xié)調(diào)方式運(yùn)行。另一方 面，對于超臨界機(jī)組來說，固體顆粒侵蝕現(xiàn)象要比亞臨界機(jī)組嚴(yán)重，采用旁路系統(tǒng) 可以減少啟動過程中因過熱器的溫度變化而產(chǎn)生固體顆粒的數(shù)量，同時把產(chǎn)生的顆 粒全部排到凝汽器，使汽機(jī)免受其害。設(shè)有旁路系統(tǒng)的機(jī)組特別適應(yīng)調(diào)峰機(jī)組快速啟動或停機(jī)的要求，同時能大量節(jié) 省暖機(jī)和穩(wěn)燃的費(fèi)用

43、與時間。火力發(fā)電機(jī)組中的汽輪機(jī)和鍋爐在工作特性上存在較大的差異，同時根據(jù)中間 再熱式汽輪發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行要求，再熱蒸汽的壓力一般要隨機(jī)組的負(fù)荷變化而變 化。因此，目前大多數(shù)中間再熱式單元機(jī)組均配備了不同型式和容量的旁路系統(tǒng)， 該系統(tǒng)是中間再熱式單元機(jī)組的重要輔助系統(tǒng)。旁路系統(tǒng)使鍋爐所產(chǎn)生的蒸汽部分 或全部地繞過汽輪機(jī)通過減溫減壓直接排入凝汽器或大氣，這種設(shè)計不但改善了機(jī) 組的安全性，而且增強(qiáng)了機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性。旁路系統(tǒng)的型式：(1) 一級(整體)旁路系統(tǒng)此種旁路系統(tǒng)的蒸汽旁通整臺汽輪機(jī)，直接引至凝汽器，其特點(diǎn)是系統(tǒng)簡單， 投資少，適用于采用高壓缸啟動的機(jī)組，在啟動過程中汽輪機(jī)中壓

44、調(diào)節(jié)閥在機(jī)組運(yùn) 行過程中處于全開狀態(tài)，不參與調(diào)節(jié)，便于操作，可滿足機(jī)組起動、停機(jī)過程中回 收工質(zhì)并加快起動速度的要求。另外在啟動過程中高壓缸排汽容積流量大，鼓風(fēng)損 失小，不用擔(dān)心高壓缸排汽溫度的升高。再熱器流量來自高壓缸排汽，流量較小，再熱器基本處于干燒狀態(tài)，因由于此一級大旁路的缺點(diǎn)是再熱蒸汽系統(tǒng)的暖管升溫受到限制，對機(jī)組的熱態(tài)起動 不利，也使鍋爐再熱系統(tǒng)的材質(zhì)、布置及再熱器區(qū)的煙氣溫度受到限制;在運(yùn)行中 一級旁路系統(tǒng)調(diào)節(jié)靈活性不高，負(fù)荷適應(yīng)性較差，不能完全起到旁路系統(tǒng)應(yīng)有的作 用。(2)二級旁路系統(tǒng)該系統(tǒng)由高壓和低壓旁路吊聯(lián)組成，其特點(diǎn)是在機(jī)組起動和甩負(fù)荷時保護(hù)再熱 器，防止其干燒損壞；能夠

45、滿足熱態(tài)起動時蒸汽溫度與汽缸壁溫的匹配要求，縮短 機(jī)組在各種工況下的起動時間，滿足機(jī)組帶中間負(fù)荷及調(diào)峰的需要。此系統(tǒng)的適應(yīng) 性較強(qiáng)，是目前國內(nèi)大容量火電機(jī)組普遍采用的一種旁路型式。(3)三級旁路系統(tǒng)該系統(tǒng)由一級與二級旁路系統(tǒng)并聯(lián)而成，系統(tǒng)的適應(yīng)性強(qiáng)，運(yùn)行靈活，滿足機(jī)組的各種運(yùn)行工況，兼有一級大旁路系統(tǒng)和二級串聯(lián)旁路系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，但其系統(tǒng)復(fù) 雜，鋼材消耗量大，投資昂貴，現(xiàn)在基本上已不再采用。(4)三用閥旁路系統(tǒng)該系統(tǒng)的特點(diǎn)是高壓旁路閥兼有啟動調(diào)節(jié)閥、減溫減壓閥和安全閥的作用，故 稱為三用閥。三用閥系統(tǒng)亦為二級旁路系統(tǒng)，容量配置較大，一般推薦采用100% 容量的高壓旁路，60%70%容量的低壓旁路，

46、并設(shè)置帶有附加控制的再熱器安全 閥。三用閥是可控的，能實(shí)現(xiàn)快速自動跟蹤超壓保護(hù)，省去了鍋爐過熱器安全閥， 通過調(diào)節(jié)控制汽壓以適應(yīng)機(jī)組不同工況的滑參數(shù)起停和運(yùn)行。機(jī)組甩負(fù)荷后，鍋爐 不立即熄火能帶廠用電運(yùn)行，事故排除后機(jī)組即可重新帶負(fù)荷，既減少了鍋爐起停 次數(shù)，乂減輕了對汽輪機(jī)的熱沖擊，縮短恢復(fù)帶負(fù)荷時間。三用閥的結(jié)構(gòu)尺寸小， 便于布置和檢修。由于三用閥具有多種功能，對熱控和調(diào)節(jié)系統(tǒng)等方面的要求較 高，使液壓控制難度增大，耗功較高，全容量旁路系統(tǒng)的管道尺寸增加，使其投資 增加很多。歐洲大容量超超臨界機(jī)組一般采用三用閥旁路系統(tǒng)，如SIEMENS主機(jī)的 大部分旁路，ALSTOM主機(jī)的部分超(超)臨界

47、機(jī)組亦采用三用閥旁路系統(tǒng)。旁路系統(tǒng)的主要功能：(1)改善機(jī)組起動性能。機(jī)組冷態(tài)或熱態(tài)起動初期，當(dāng)鍋爐產(chǎn)生的蒸汽參數(shù)尚 未達(dá)到汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)條件時，這部分蒸汽由旁路系統(tǒng)通流到凝汽器。以回收工質(zhì)和熱 能，適應(yīng)系統(tǒng)暖管和儲能的要求。(2)適應(yīng)機(jī)組的各種起動方式。在機(jī)組起動時，可通過控制高壓旁路閥和高旁 噴水閥來控制新蒸汽壓力和中、低壓缸的進(jìn)汽壓力，以適應(yīng)機(jī)組定壓運(yùn)行或滑壓運(yùn) 行的要求。單元機(jī)組滑參數(shù)運(yùn)行時，先以低參數(shù)蒸汽沖轉(zhuǎn)汽輪機(jī)，隨著汽機(jī)暖機(jī)和 帶負(fù)荷的需要，不斷提高鍋爐的主蒸汽壓力和主汽流量，使蒸汽參數(shù)與汽機(jī)的金屬 狀態(tài)相適應(yīng)。(3)保護(hù)再熱器。在鍋爐起動或汽輪機(jī)甩負(fù)荷工況下，鍋爐新蒸汽經(jīng)旁路系統(tǒng)

48、進(jìn)入再熱器，以確保再熱器不超溫。(注:部分再熱器能承受干燒的機(jī)組可選擇一級 大旁路)(4)汽輪機(jī)短時故障，可實(shí)現(xiàn)停機(jī)不停爐運(yùn)行。停機(jī)時，鍋爐產(chǎn)生的新蒸汽經(jīng) 旁路系統(tǒng)減溫、減壓后進(jìn)入凝汽器，回收了工質(zhì)。(5)電網(wǎng)故障時，通過旁路系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)移，機(jī)組可帶廠用電負(fù)荷運(yùn)行。(6) 當(dāng)主蒸汽壓力或再熱蒸汽壓力超過規(guī)定值時，旁路閥迅速開啟進(jìn)行減壓泄流，從而 對機(jī)組實(shí)現(xiàn)超壓保護(hù)?？傊?，汽機(jī)旁路系統(tǒng)具有起動、泄流和安全三項(xiàng)功能，從而較好地解決了機(jī)組 起動過程中機(jī)、爐之間不協(xié)調(diào)問題，改善了起動性能。對于再熱器保護(hù)問題，回收 工質(zhì)問題都可解決，特別是對調(diào)峰機(jī)組，旁路系統(tǒng)的作用更是明顯。汽機(jī)旁路系統(tǒng)的功能要想得到充

49、分的應(yīng)用，必須配備一套完善的控制設(shè)備，旁 路控制系統(tǒng)的功能也應(yīng)該是完備的。由于國內(nèi)大多數(shù)單元機(jī)組配置兩級串聯(lián)的旁路 系統(tǒng)，因此對于兩級串聯(lián)旁路系統(tǒng)，其控制系統(tǒng)應(yīng)包括以下的子系統(tǒng)。高壓旁路控制系統(tǒng)：(1)主蒸汽壓力及汽輪機(jī)甩負(fù)荷壓力保護(hù)回路；(2)主蒸汽壓力自動給定和手動給定控制回路；(3)高旁后蒸汽溫度控制回路。低壓旁路控制系統(tǒng)：(1)再熱蒸汽壓力及汽輪機(jī)甩負(fù)荷保護(hù)回路；)再熱器出口蒸汽壓力控制回路；(2(3)低旁后蒸汽溫度控制回路；(4)凝汽器保護(hù)回路。3. 1.4汽輪機(jī)數(shù)字電液控制系統(tǒng)(DEH)汽輪機(jī)控制，經(jīng)歷了液壓（或機(jī)械液壓）、模擬電液（AEHAnalogue Electro-Hydr

50、aulic） 和數(shù)字電液（DEH一Digital Electro-Hydraulic）控制系統(tǒng)的發(fā)展階段。從1971年美國西屋公司推出的第一套數(shù)字電液控制系統(tǒng)開始，數(shù)字電液控制（調(diào)節(jié)） 便迅速取代了模擬電液控制（調(diào)節(jié)），成為汽輪機(jī)控制的主流技術(shù)。下圖所示為300MW容量等級機(jī)組的典型數(shù)字電液控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)由以計算機(jī)為中心的數(shù)字系統(tǒng)和采用高壓抗燃油的液壓伺服系統(tǒng)兩大部分組成。數(shù)字系統(tǒng)的輸出，經(jīng)轉(zhuǎn)換和放大后，山液壓伺服系統(tǒng)去控制各執(zhí)行機(jī)構(gòu)。系統(tǒng)的主要部300MW容量等級汽輪機(jī)DEH系統(tǒng)分如下：1、DEH控制器。包括數(shù)字計算機(jī)、混合數(shù)模插件、接口和電源等設(shè)備，用于控 制參數(shù)的給定、反饋信號的接受、

51、邏輯運(yùn)算和發(fā)出控制指令等。2、操作和監(jiān)視系統(tǒng)。包括操作盤、操作員站、工程師站、獨(dú)立圖像站等，為 運(yùn)行人員提供運(yùn)行信息，進(jìn)行人機(jī)對話、操作和監(jiān)督等。3、油系統(tǒng)。包括高壓油和潤滑油兩個獨(dú)立系統(tǒng)。高壓油采用抗燃油，為控制 和保護(hù)系統(tǒng)提供控制和動力用油，高壓油系統(tǒng)接受電子控制器和操作盤來的指令。 潤滑油系統(tǒng)采用礦物潤滑油（透平油），不僅為軸承提供潤滑和冷卻用油，還參與機(jī) 械超速保護(hù)等功能的實(shí)現(xiàn)。4、轉(zhuǎn)換、放大和執(zhí)行機(jī)構(gòu)。包括伺服系統(tǒng)，手動備用控制系統(tǒng)，以及單側(cè)油動機(jī)等執(zhí)行機(jī)構(gòu)，負(fù)責(zé)控制高、中壓缸主汽閥和調(diào)節(jié)汽閥。5、保護(hù)系統(tǒng)。包括各類傳感器、繼電系統(tǒng)和電磁閥，用于保護(hù)和遮斷機(jī)組。 超速保護(hù)系統(tǒng)(OPC

52、Over-speed Protection Control)用于機(jī)組超速時關(guān)閉高、中 壓缸調(diào)節(jié)汽閥；危急遮斷控制系統(tǒng)(ETS一Emergency Trip System)用于參數(shù)嚴(yán)重超 標(biāo)、危及機(jī)組安全時，緊急關(guān)閉所有的主汽閥和調(diào)節(jié)汽閥，立即停機(jī)。此外，還有 機(jī)械超速保護(hù)和手動遮斷系統(tǒng)等。DEH功能可概括為汽輪機(jī)自動啟停、汽輪機(jī)自動控制、汽輪機(jī)運(yùn)行監(jiān)控、汽輪 機(jī)自動保護(hù)等四方面。DEH系統(tǒng)配置了冷態(tài)和熱態(tài)啟動控制方式。一般情況下，冷態(tài)啟動可用高壓缸或高中壓缸聯(lián)合啟動方式。高壓缸啟動時， 中壓主汽閥和調(diào)節(jié)汽閥保持全開，由高壓主汽閥的預(yù)啟閥控制汽輪機(jī)從盤車狀態(tài)沖 轉(zhuǎn)至2900r/min轉(zhuǎn)速;此后，

53、切換至高壓調(diào)節(jié)汽閥控制，使機(jī)組繼續(xù)升速、并網(wǎng)和 帶負(fù)荷。熱態(tài)啟動時; 也可用中壓缸啟動方式。高壓主汽閥、中壓主汽閥和高壓調(diào)節(jié)汽 閥全開，由中壓調(diào)節(jié)汽閥進(jìn)汽并控制轉(zhuǎn)速；當(dāng)轉(zhuǎn)速升至2600 ”由遙時二 中壓調(diào)節(jié)汽 閥開度保持不變，然后切換至高壓主汽閥控制轉(zhuǎn)速；當(dāng)轉(zhuǎn)速升至2900 r/min時，再 切換至高壓調(diào)節(jié)汽閥控制，切換成功后，高壓主汽閥保持全開，由高壓調(diào)節(jié)汽閥控 制升速、并網(wǎng)和帶初負(fù)荷至3%10%額定負(fù)荷;然后再由高、中壓調(diào)節(jié)汽閥共同控制 升負(fù)荷，到達(dá)約30%額定負(fù)荷后，中壓調(diào)節(jié)汽閥全開，由高壓調(diào)節(jié)汽閥繼續(xù)升負(fù)荷 直至帶滿負(fù)荷。DEH自啟停設(shè)置了汽輪機(jī)自動程序控制(ATC)、自動同步控制(A

54、S-Automatic Synchronize) 操作員自動(0AOperator Automation)和手動控制等多種方式， 可供操作員選擇。手動控制是自動控制方式故障時的后備控制手段，兩種方式在機(jī) 組運(yùn)行時相互跟蹤，可進(jìn)行無擾切換。在汽輪機(jī)自動啟動過程中，DEH還可完成以下具體操作功能：(1)汽輪機(jī)保護(hù)系 統(tǒng)復(fù)位DEH可復(fù)位危急遮斷系統(tǒng)，建立安全油壓和開啟主汽閥，作好機(jī)組沖轉(zhuǎn)的準(zhǔn) 備。(2)摩擦檢查機(jī)組啟動過程中，為保證機(jī)組運(yùn)行正常，需要在低轉(zhuǎn)速下檢查汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動情況 和監(jiān)測儀表系統(tǒng)的工作是否正確。DEH的摩擦檢查功能將機(jī)組沖轉(zhuǎn)至500- 600rin/min,停留5分鐘后，自動關(guān)閉調(diào)節(jié)汽

55、閥，以便運(yùn)行人員檢查機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)時的 摩擦情況。(3)自動快速過臨界轉(zhuǎn)速DEH自動監(jiān)測轉(zhuǎn)速是否處于臨界轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，并禁止機(jī)組在該范圍內(nèi)停留， 可采用預(yù)先設(shè)定的高速率快速通過該轉(zhuǎn)速區(qū)，防止機(jī)組產(chǎn)生振動發(fā)散，保證機(jī) 組安全。(4)自動同步控制DEH提供與電氣同期裝置的接口，接受同期裝置的指令，自動調(diào)整機(jī)組轉(zhuǎn)速與 電網(wǎng)頻率、相位吻合，為順利并網(wǎng)提供保證。(5)超速保護(hù)試驗(yàn)機(jī)組并網(wǎng)并暖機(jī)，在金屬溫度超過材料的脆性轉(zhuǎn)變溫度(FATT)后，可解列進(jìn)行 超速保護(hù)試驗(yàn)。在DEH控制下，可以分別進(jìn)行103%、110%額定轉(zhuǎn)速，以及機(jī)械危 急速斷超速試驗(yàn)。超速試驗(yàn)的目標(biāo)值和升速率可由運(yùn)行人員設(shè)定。在正常轉(zhuǎn)速控制 時，

56、DEH轉(zhuǎn)速給定值的上限為3050rin/min,設(shè)定不同的超速試驗(yàn)值，DEH的給定 值上限自動改變:設(shè)定103%額定轉(zhuǎn)速時，上限值改為3100rin/minL;設(shè)定110%額定 轉(zhuǎn)速時，上限值改為3310rin/minL;設(shè)定112%額定轉(zhuǎn)速時，上限值改為 3360rin/minLo同時，DEH自動屏蔽較低定值的保護(hù)項(xiàng)，如選中110%額定轉(zhuǎn)速試驗(yàn)時，自動屏蔽103%額定轉(zhuǎn)速的超速保護(hù)。在機(jī)械超速保護(hù)試驗(yàn)時，當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到設(shè)定值而未動作時，DEH自動遮斷機(jī)組。（6）自動帶初負(fù)荷機(jī)組并網(wǎng)后，DEH將根據(jù)當(dāng)前機(jī)組的參數(shù)，修正負(fù)荷的目標(biāo)值，自動帶初運(yùn)行。負(fù)荷以防止逆功率方式DEH系統(tǒng)的控制方式靈活多樣，使

57、用多變量多級反饋回路，在閥門管理、閥位 限制、閥門開度與流量線性化，以及單閥控制（節(jié)流調(diào)節(jié)）和順序閥控制（噴嘴調(diào)節(jié)） 方式無擾切換等方面，準(zhǔn)確、可靠，在汽輪機(jī)主機(jī)或輔機(jī)故障時自動減負(fù)荷，在機(jī) 組跳閘時功率給定自動被切除，具有良好的靜態(tài)特性和動態(tài)特性，可保證機(jī)組運(yùn)行 的安全性和可靠性。3. 2對現(xiàn)有設(shè)備和系統(tǒng)的改進(jìn)構(gòu)想3. 2. 1火力發(fā)電廠廢水回收火電廠的節(jié)水途徑包括采用空冷技術(shù)、提高循環(huán)水濃縮倍率、開展廢水回用 等。其中，空冷具有耗水量少的優(yōu)點(diǎn)，但熱效率低，只能用于北方嚴(yán)重缺水的地 區(qū)。廢水回用是火電廠節(jié)水減排的重要途徑，通過廢水回用，可以替代火電廠30, 以上的新鮮水，節(jié)水潛力巨大；同時乂

58、可以減少電廠的廢水外排量，減輕對環(huán)境的 污染。因此，對廢水綜合利用，實(shí)現(xiàn)廢水資源化，已成為火電廠實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的 必由之路。與化工、造紙等工業(yè)廢水相比，火電廠的廢水有以下特點(diǎn)：（1）廢水的種類很 多，水質(zhì)水量差異很大。電廠主要的廢水包括循環(huán)水排污水、灰渣廢水、工業(yè)冷卻 水排水、機(jī)組雜排水、含煤廢水、油庫沖洗水、化學(xué)水處理工藝廢水、生活污水 等。（2）廢水中的污染成分以無機(jī)物為主。在生產(chǎn)過程中進(jìn)入水體的有機(jī)污染物主 要是油，其他有機(jī)成分很少。（3）間斷性排水較多。對廢水進(jìn)行合理的分類是廢水綜合利用的基礎(chǔ)，同一類廢水可以采用同一類處 理工藝實(shí)現(xiàn)回用。目前，火電廠廢水的分類主要是按照廢水的來源確定的，種類很 多，與回用沒有直接的關(guān)系。根據(jù)火電廠各類廢水的水質(zhì)水量特點(diǎn)，以處理回用為 目標(biāo)，可以將火電廠的廢水分為以下幾類：（1）不需要脫鹽處理即可回用的低含鹽量廢水。這類廢水包括機(jī)組雜排水、工 業(yè)冷卻水系統(tǒng)排水、生活污水等。這部分水的共同特點(diǎn)是在使用過程中含鹽量沒有