熱力系統(tǒng)工藝簡介朱利強

熱力系統(tǒng)工藝簡介編制：朱利強講述：朱利強主體設備1、電動鼓風機×２2、燃氣鍋爐×３3、汽輪發(fā)電機組×３4、汽輪鼓風機組×１能源熱力系統(tǒng)工藝能源熱力系統(tǒng)工藝主要包括：電動鼓風機、燃氣鍋爐、汽輪機、發(fā)電機組等。1、電動鼓風機：熱力車間兩臺電動風機額定風量2964NM3/min，風壓0.4MPa,最大風量3320NM3/min。根據高爐需求風量、風壓，由風機提供冶煉所需的冷風。高爐風機系統(tǒng)主要有:潤滑油系統(tǒng)、動力油系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)、壓縮空氣系統(tǒng)、調節(jié)控制系統(tǒng)等，2、燃氣鍋爐：鍋爐額定產汽130t/h、過熱蒸汽溫度450℃、過熱蒸汽出口壓力3.82Mpa。主要是把高爐煤氣與空氣通過燃燒器混合燃燒，產生高溫煙氣，將給水加熱到過熱蒸汽．鍋爐主要分：汽水系統(tǒng)、風煙系統(tǒng)、燃氣系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、滅火保護系統(tǒng)等．3、汽輪機:機組額定負荷25MW，最大負荷30MW。主要是把鍋爐產生的蒸汽熱能轉化為動能，拖動發(fā)電機轉子轉動發(fā)電。在能量的轉化過程中，蒸汽壓力與溫度不斷降低，在絕對壓力降至0.005Mpa（表壓-0.095Mpa）左右、溫度降至其飽和溫度（約33℃

）后，在冷卻水的冷卻下，形成凝結水；凝結水經凝結水泵加壓與抽汽回熱，送到除氧器。系統(tǒng)主要有：汽輪機本體、真空抽氣系統(tǒng)、潤滑油系統(tǒng)、控制油系統(tǒng)、循環(huán)冷卻水系統(tǒng)、抽汽回熱系統(tǒng)、軸封系統(tǒng)等。4、發(fā)電機：將動能轉化電能，向電網供電。主要有：發(fā)電機本體、勵磁發(fā)電系統(tǒng)、并網配電系統(tǒng)、發(fā)電機保護系統(tǒng)、發(fā)電機空冷系統(tǒng)等。5、給水除氧：經抽汽回熱的汽輪機凝結水，進入除氧器，通過進一步加熱方式，將凝結水中的氧氣去除。除氧合格后，由給水泵加壓至6.0Mpa以上，送到鍋爐使用。除氧器有與配套的控制系統(tǒng)，給水泵有與其壓力調節(jié)的控制閥門。6、低壓蒸汽：低壓蒸汽主要為發(fā)電除氧，燒結、煉鐵、煉鋼、制氧等用戶提供低壓蒸汽，一部分蒸汽來自轉爐、燒結等余熱鍋爐，另一部分蒸汽來自煤氣鍋爐蒸汽。由于煤氣鍋爐的蒸汽壓力、溫度較高，配置有減溫減壓閥系統(tǒng)，其最大蒸汽供應能力為30t/h。整體工藝煤氣鍋爐高爐煤氣轉爐煤氣空氣脫鹽水除氧器外蒸汽管總降梅塞爾煉鐵澡堂煉鐵燒結煉鐵高爐煉鋼余熱爐汽輪發(fā)電機蒸汽蒸汽電煉鐵高爐電動鼓風機總降空氣電冷風汽輪鼓風機煉鐵高爐冷風一、電動風機電動鼓風機：以10kv高壓電機為驅動源，使用電力驅動鼓風機運轉，向高爐提供所需合適風壓、風量的冷風的機械組合設備。本機組額定風量2964NM3/min，風壓0.4MPa。進口壓力0.9808—0.9960bar(A)入口溫度12.9—32.4℃排氣壓力0.335—0.50Mpa軸功率9622—16252KW工作轉速5300r/min流量2113—3320Nm3/min流程圖二、鍋爐本鍋爐型號為JG-130/3.82-Q1，額定容量130t/h、過熱蒸汽溫度450℃、過熱蒸汽出口壓力3.82Mpa。鍋爐是化學能轉換為熱能的設備。其作用是使高爐煤氣在爐內燃燒放熱，并將鍋內液體介質（水）加熱成具有足夠數量和一定質量（汽溫、汽壓）的過熱蒸汽，供汽輪機使用。在鍋爐中實現燃料的化學能轉換成過熱蒸汽的熱能，同時進行三個主要工作過程，即燃料的燃燒過程、傳熱過程和過熱蒸汽的產生過程。1.燃燒過程是在鍋爐的爐膛中進行的，燃燒過程的任務是使燃料燃燒放出熱量，產生高溫的火焰和煙氣。2.傳熱過程的任務是使火焰和高溫煙氣的熱量通過各種換熱設備傳遞給水、蒸汽或空氣。來自高壓加熱器的給水進入鍋妒后，經過省煤器、水冷壁和過熱器吸收火焰或煙氣的熱能，逐漸由未飽和水變成飽和水，再由飽和水變成飽和蒸汽。3.最后由飽和蒸汽加熱成為具有一定壓力和溫度的過熱蒸汽，然后通過蒸汽母管送至汽機。鍋爐總貌圖：送風機將空氣經低、高空氣預熱器預熱，為煤氣燃燒提供一定氧氣；給水泵將除氧水經低、高省煤器預熱送進鍋筒；飽和蒸汽由汽水分離器分離后經低、高過熱器、汽集箱送分汽缸；引風機將煙氣由爐膛引出經爐膛尾部換熱器，然后由煙囪排出總貌圖

汽水系統(tǒng)：給水經給水操作臺進低溫省煤器、高溫省煤器，然后到鍋筒，飽和水經下降管、上升管與爐膛煙氣換熱后回汽包；為保護省煤器和汽包設置了再循環(huán)管、事故放水管。為保障蒸汽溫度在低溫過熱器和高溫過熱器之間設置了減溫器。汽水系統(tǒng)送入爐膛的空氣、燃料燃燒后煙氣流程圖：通過調節(jié)入口擋板開度來保證鍋爐正常運行所需要空氣、爐膛負壓。風煙系統(tǒng)圖流程圖鍋爐產生過熱蒸汽，過熱蒸汽由管道引入汽輪機，蒸汽在汽輪機內膨脹做功，沖動汽輪機，帶動發(fā)電機轉動并發(fā)出電能。蒸汽在汽輪機內做完功后排入冷凝器，在其中被循環(huán)水泵提供的冷卻水冷卻而凝結成水。凝結水由凝結水泵提升壓力后進入低壓加熱器加熱，經除氧器除氧后，由給水泵升壓，送回鍋爐繼續(xù)重復上述循環(huán)過程。整個工藝流程中存在三種形式的能量轉換過程，化學能熱能機械能電能三、汽輪發(fā)電機汽輪機（武漢汽輪發(fā)電機廠）型號N25-3.42/435型抽凝式額定功率:25MW最大功率：30MW額定轉速：3000r/min額定進氣壓力：3.43Mpa額定進氣溫度:435℃額定抽汽壓力：1.0Mpa額定抽汽溫度：322.5℃額定抽汽量：6t/h最大抽汽量：30t/h額定工況排汽壓力：6.9kpa額定冷卻水溫度：25℃最高冷卻水溫度：35℃回熱加熱級數：二級額定給水溫度：104℃

具有一定壓力、溫度的蒸汽，進入汽輪機，流過噴嘴并在噴嘴內膨脹獲得很高的速度。高速流動的蒸汽流經汽輪機轉子上的動葉片做功，當動葉片為反動式時，蒸汽在動葉中發(fā)生膨脹產生的反動力亦使動葉片做功，動葉帶動汽輪機轉子，按一定的速度均勻轉動。這就是汽輪機最基本的工作原理。從能量轉換的角度講，蒸汽的熱能在噴嘴內轉換為汽流動能，動葉片又將動能轉換為機械能，反動式葉片，蒸汽在動葉膨脹部分，直接由熱能轉換成機械能。汽輪機的轉子與發(fā)電機轉子是用聯(lián)軸器連接起來的，汽輪機轉子以一定速度轉動時，發(fā)電機轉子也跟著轉動，由于電磁感應的作用，發(fā)電機靜子線圈中產生電流，通過變電配電設備向用戶供電。汽輪機概述汽輪機組基本參數汽輪機:機型號：N25-3.43/435，額定25MW．主要是把鍋爐產生的蒸汽熱能轉化為動能，拖動發(fā)電機轉子轉動發(fā)電。在能量的轉化過程中，蒸汽壓力與溫度不斷降低，在絕對壓力降至0.005Mpa（表壓-0.095Mpa）左右、溫度降至其飽和溫度（約33℃）后，在冷卻水的冷卻下，形成凝結水；凝結水經凝結水泵加壓與抽汽回熱，送到除氧器。發(fā)電機：機型號：QFW-30-2,額定30MW．利用電磁感應原理將機械能轉換為電能的旋轉機械，當直流電經過電刷，滑環(huán)通入轉子繞組后，在磁極間就產生磁力線，發(fā)電機的轉子由汽輪機帶動旋轉，則轉子磁場的磁力線就被切割，定子繞組中就會感應出電勢來，這樣汽輪機的機械能通過發(fā)電機中的電磁相互作用而轉變?yōu)槎ㄗ永@組中的電能。汽輪機發(fā)電機冷凝器熱水井凝結水泵軸封加熱器一級低壓加熱器除氧器潤滑油站調速系統(tǒng)控制用油過熱蒸汽射水箱射水泵射水抽氣器汽輪機開機1.主機的啟動1.1啟動前的條件汽輪機在下列情況下嚴禁起動及并列：A汽輪機調速系統(tǒng)動作失靈。B汽輪機危急保安器工作失靈。C自動主汽門，調速汽門卡澀或關閉不嚴。D自控保護系統(tǒng)不能正常工作，報警信號不正常。E盤車裝置不能投入及聯(lián)鎖失效。F汽輪機轉動部分有明顯磨擦聲。G主油泵或輔助油泵故障。H主機振動超過允許值。IDCS集散控制系統(tǒng)不能正常工作。J透平油質量不合格。K下列表計不全或不正常時:主蒸汽溫度顯示、主蒸汽壓力顯示、真空顯示、油溫顯示、控制油壓顯示、軸承油壓顯示、轉速及功率表顯示、軸向位移及振動表顯示、調速汽門開度顯示。L電控油系統(tǒng)不能正常工作。1.2啟動前的檢查蒸汽系統(tǒng)上所有進汽門及旁路門應關閉，各疏水門應開啟。各級抽汽逆止門、電動和手動門應關閉。抽汽逆止門前及門座、調速汽門、汽缸等疏水門打開。排清油箱內積水，油位應在正常位置±150mm之間。各輔助設備的檢查參見各輔助設備的操作。危急保安器處于脫扣位置。主汽門在關閉位置，且同步器連桿位置在頂上部0mm刻度。確認發(fā)電機開機確認卡上內容。1.3起動及升速1.3.1油泵試驗及投運試驗：分別起動交流輔助油泵、交流潤滑油泵、直流油泵，檢查油壓、油量是否正常。試驗交流輔助油泵、交流潤滑油泵、直流油泵之間聯(lián)鎖，聯(lián)鎖正常后投入各自的聯(lián)鎖。投運：啟動交流輔助油泵。高位油箱充滿油。1.3.2沖轉前應連續(xù)盤車2小時以上且在DCS上投入盤車電機聯(lián)鎖。盤動盤車電機，順時針扳動盤車嚙合手柄到位后，將轉換開關轉至手動位，起動盤車，測聽聲音。聲音正常后，將電氣轉換開關打到自動位置。1.3.3暖管開主汽門的旁路門使壓力達到0.2-0.3Mpa，保持15-20分鐘再開主汽門，15分鐘后升壓至額定壓力，定壓后全開總汽門，關閉旁路閥。暖管升壓時須注意：隨著蒸汽管道壓力的升高，應將疏水門適當控制。1.3.4啟用凝汽器向凝汽器補充脫鹽水，起動凝結水泵，并做聯(lián)鎖試驗，合格后投入聯(lián)鎖。1.3.5向射水箱補水，水滿后關小補充閥，起動射水泵并做連鎖試驗，真空≦-85Kpa后投入聯(lián)鎖1.3.6向軸封供新蒸汽，起動軸封抽風機。1.3.7稍開電動隔離閥的小旁路閥，確保自動主汽門前汽溫在380℃以上，暖管10分鐘，并確保疏水暢通，直至小旁路門全部打開，再打開大旁路門，注意疏水暢通。1.4沖轉確認達到下列起動條件新蒸汽溫度＞410℃新蒸汽壓力＞3.3Mpa真空＜－70Kpa油溫＞25℃油動機行程全關505復位開關復位油壓主汽門全開以上條件必須都滿足時,505允許啟動暖機或直接升速。確認完成后，開始沖轉，在505控制面板上按“F1”查看是否有報警信號，然后按下505鍵盤上RESET（復位）鍵，鍵盤上的紅色緊急按鈕燈熄。按下505控制器鍵盤上RUN（運行）鍵，注意轉速表、調速汽門閥位顯示情況。機組啟動后按已編程序自動升速，在轉速達500rpm時自動暖機15分鐘，自動過臨界1200-1900rpm，然后自動升速至2500rpm時，暖機30分鐘后升至3000轉/分。注：轉子沖動后，應及時檢查盤車是否脫開，并停止電機運行，退出盤車電機聯(lián)鎖。當轉速定在3000rpm時，在就地電氣操作箱或DCS上開啟電動閥,確保自動主汽門前汽溫在380℃以上,再關閉大小兩個旁路門。

注意：升速過程中的暖機時間也可根據現場情況，由運行人員面板操作（可以通過觸點控制升速停止或繼續(xù)）。在升速過程應注意各參數的變化，如有異常，應停止升速或降低轉速，甚至停機檢查原因。1.5升速過程中應注意下列事項升速時真空應維持在85以上，當轉速升至3000轉/分時，真空應達到正常值。軸承進油溫度不應低于30℃，當進油溫度達45℃時，投入冷油器，保持其出油溫度為35-45℃。升速過程中，機組振動不得超過30üm（過臨界時允許100üm），一旦超過該數值，則應降低轉速運行30分鐘再升速，如振動仍未消除，需再次降轉速運行120分鐘，再次升速，如振動仍未消除，則必須停機檢查。1.6并網機組轉速達3000轉/分，穩(wěn)定運行，溫度在420℃以上，可關閉管道疏水。全面檢查機組和所有表計情況，一切正常后，告調度機組正常，可帶負荷。凝結水質合格后，送除氧。

確認機組運行正常后，通知電氣班并網。電氣班進行并網，請求同期信號，汽機運行人員點擊“允許同期”，電氣班進行并網。并網后帶至8000KW負荷，然后根據鍋爐運行情況調整負荷?？刂茍D四、汽動鼓風機

汽輪機為驅動源，使用蒸汽輪機驅動鼓風機運轉，向高爐提供所需合適風壓、風量的冷風的機械組合設備。2#風機：額定風量2800NM3/min，風壓0.335—0.50Mpa，工作轉速6676/7418r/min；3#風機：額定風量2200NM3/min，風壓0.335—0.50Mpa，工作轉速7380r/min；流程圖控制圖設備結構、維護要點潤滑油系統(tǒng)動力油系統(tǒng)電機本體電動鼓風機本體電動鼓風機立體圖風機轉子及動葉片葉片承缸擴壓器排汽蝸室吸入風側排出風側進口圈調節(jié)缸進汽蝸室機殼：又稱外缸，即為支承內部件（如葉片承缸、調節(jié)缸等）之用，又輔助作為進氣、排氣蝸室。調節(jié)缸：又稱中缸，通過軸向移動改變靜葉角度，從而改變壓縮機的工作工況。若為靜葉固定型軸流壓縮機，則無調節(jié)缸。葉片承缸：又稱內缸，支承靜葉，又作為氣體在壓縮過程中氣流通道。轉子：是壓縮機的最重要部件，轉子上裝有多級動葉。通過轉子的高速旋轉來提高氣體壓力。進口圈：又稱收斂器，它使氣流逐漸均勻和適當加速。擴壓器：它將壓縮氣體中一部分動能進一步有效轉化為壓力能。軸承：支撐壓縮機轉子用。包括支承軸向（徑向）和軸向推力軸承。全靜葉可調軸流壓縮風機主要由機殼、轉子、葉片軸承缸、調節(jié)缸、進口圈、擴壓器、軸承等組成。風機本體風機本體部件圖油檔支撐軸承潤滑油進口槽推力軸瓦（5塊）推力盤回油缸風機冷卻及支承徑向軸承的作用：是承受轉子的全部重量以及由于轉子質量不平衡引想離心力，確定轉子在汽缸中的正確位置。由于每個軸承都要承受較高的載荷，而且軸頸轉速很高，所以汽輪機的軸承都采用液體摩擦為理論基礎的軸瓦式滑動式軸承，借助于有一定壓力的潤滑油