火力发电厂培训教材

1火力发电厂培训教材4×60MW母管制火力发电机组培训教材设备原理篇编写:徐伟2005年7月10日目录绪论10发电厂的生产过程简介10一、火力发电厂主要设备及其作用11二、火力发电厂主要生产过程12单元一系统分析16课题一锅炉设备及系统16一、锅炉本体部分介绍171.锅炉的结构特点172.锅炉的技术规范172.1主要参数172.2锅炉主要承压部件及受热面182.3锅炉安全门20二、锅炉汽水系统211、汽水系统的组成212、汽水系统及设备的特点和主要技术参数221.汽包222.水冷壁（上升管）223.省煤器234.过热器235.汽水系统的工作流程24三、锅炉燃烧系统25(一)燃烧系统的组成25(二)燃烧系统各设备的特点和主要技术参数271.煤粉燃烧器272.弯头式水平浓淡燃烧器的工作原理29(三)燃烧的调整301.燃烧调节的任务302.燃料量与风量的调整303.燃烧器配风工况的调整304.锅炉运行调整的主要任务：3125.锅炉水位的调整316.汽压和汽温的调整327.锅炉燃烧的调整33四、锅炉风烟系统34(一)风烟系统的作用及流程341.作用342.流程35(二)风烟系统设备及运行35五、锅炉制粉系统39(一)制粉系统组成39(二)制粉系统各设备的特点和主要技术参数391.磨煤机392.给煤机403.粗粉分离器414.细粉分离器415.给粉机416.排粉机427.输粉机438.锁气器449.煤粉管道及其附件4410.防爆门44(三)中间储仓式制粉系统的工作原理44(四)中间储仓式制粉系统的出力调整45六、锅炉辅助系统451.锅炉疏水系统452.锅炉排污系统463.锅炉点火系统464.锅炉灰渣系统465.锅炉除尘系统——电除尘器486.LD浓相气力输送泵517.烟囱538.压缩空气系统539.工业冷却水系统54课题二汽轮机设备及系统55一、汽轮机本体介绍551.汽轮机基本概念551.1汽轮机基本工作原理551.1.1冲动作用原理561.1.2反动作用原理561.2汽轮机的级及反动度561.2.1汽轮机的级561.2.2级的反动度571.C60—8.83/0.981型抽汽式汽轮机技术规范572.抽汽机组回热抽汽参数(额定工况)5933.N60—8.83型冷凝式机组技术规范594.凝汽机组回热抽汽参数(额定工况)605.调节保安系统的主要技术规范605.1抽汽式机组调节保安系统的主要技术规范606.抽汽式、冷凝式汽轮机辅机技术规范626.1凝汽器技术规范626.2汽封加热器技术规范626.3空气冷却器技术规范636.4冷油器设备规范636.5主油箱设备规范636.6各油泵和排烟风机设备规范636.7泵类设备规范646.8盘车装置规范646.9轴加风机规范：65二、汽轮机结构及系统的说明651.C60—8.83/0.981型抽汽式汽轮机概述651.1转子、联轴器661.2喷嘴、隔板、隔板套、叶片661.3汽封671.4轴承671.5前轴承座671.6汽缸671.7盘车设备681.8自动主汽门681.9调节汽门与凸轮配汽机构692.热力系统692.1主热力系统流程692.2汽封系统692.3法兰螺栓加热系统702.4疏水系统702.5局部冷却系统703.N60—8.83型冷凝式汽轮机概述713.1N60—8.83型冷凝式汽轮机结构概述及系统的一般说明713.2转子713.2喷嘴组、隔板、隔板套723.3汽缸723.4调节汽阀与凸轮配汽机构733.5热力系统733.5.1主热力系统流程733.5.2回热抽汽系统734.调速保安系统概述744.1调速系统的工作原理和系统介绍744.1.1基本原理745.提高自动化水平功能7946.调速保安系统796.1超速保护装置796.2危急遮断装置806.3电磁保护装置806.4调节汽阀危急遮断装置——单向阀807.汽轮机组联锁保护817.1汽轮机的保护817.1.1机械液压保护装置817.1.2汽轮机主保护——自动停机的条件817.1.3汽轮机低油压联锁及低油压保护827.1.4抽汽逆止门联锁保护827.1.5高压加热器联锁保护827.1.8其它附属动力设备联锁保护83一、汽轮机油系统831.供油系统的作用:832.油系统的辅助部件85二、给水回热系统851.给水回热系统的工作原理852.给水回热系统的布置853.回热系统各设备的结构特点和主要技术参数863.1低压加热器863.1.1结构及参数863.1低压加热器运行维护注意事项863.2高压加热器884.1给水系统894.1.1给水泵的作用、结构894.1.2给水泵主要技术参数904.1.3给水系统相关保护914.1.3.1高压给水母管低水压联锁914.1.3.2给水泵跳闸联锁：914.1.3.3给水泵保护联锁：913.1.3.4给水泵低油压联锁924.1.4热工方面保护924.2除氧器系统924.2.1给水除氧的意义934.2.2我厂化学监督规定，正常运行时水质控制标准如下表：934.2.2.1正常运行时控制标准934.2.2.2停、备用机组启动时水汽质量标准944.2.3除氧方法和原理954.2.3.1热力除氧963.2.3.2化学除氧974.2.4除氧器的作用984.2.3.2除氧器相关保护98(四)轴封系统9951.轴封系统的作用和组成992.汽封的工作原理99(五)汽封的结构100(六)轴封系统的特点和主要参数100(七)凝汽设备及凝结水系统1011.凝汽设备的作用及组成1011.1凝汽器1011.1.1凝汽器的作用1011.1.2凝汽器的基本构造.1011.1.3凝汽器的工作过程1021.2抽汽系统——水环真空泵1021.2.1抽汽系统的任务：1021.2.2水环式真空泵系统组成1021.2.2工作过程1031.2.3水环式真空泵的工作原理1031.3凝结水系统的各子系统1041.4凝结水系统调节与保护104(八)主蒸汽系统105课题三电气设备及系统106一、电力系统概述1061.发电厂、变电站及电力系统1062.电力系统与电力网1063.电力生产的特点1074.电力系统的运行要求1075.电力安全生产1076.变电站1087.发电厂、变电站电气设备概述1097.1主要电气设备1097.2二次设备111二、电气接线和装置1111.电气接线1122.配电装置1123.电气设备的主要参数1124.电力网和用电设备的额定电压113(一)发电机的结构特点1161.发电机概述1161.1发电机规范1161.2发电机永磁机规范1171.3发电机交流励磁机规范1172.发电机结构1182.1定子118(二)变压器1191.变压器的结构特点1191.1主变、高备变、高厂变设备技术规范12061.2各厂用变设备规范1202.变压器的作用及基本原理1212.1作用1212.2变压器的基本原理：1212.3变压器分类1222.4变压器的基本结构1222.4.1铁芯1222.4.2绕组1222.4.3油箱及变压器油1232.4.4其他附件1232.4.4.1油枕(储油柜)1232.4.4.2气体继电器1232.4.4.3安全气道——压力释放阀（防爆门）1242.4.4.4绝缘套管1242.4.4.5温差滤过器——净油器1242.4.4.6调压装置—无励磁调压分接开关1242.4.5变压器的铭牌数据1242.4.5.1型号1242.4.5.2变压器的主要技术规范125三、电气主接线系统1261、电气主接线的基本要求：1262、电气主接线的作用及基本类型1272.1主接线的作用1272.2主接线的基本类型1273、本机组主接线系统及厂用电系统概述1281.110KV系统1282.10KV系统1283.6KV系统1294.400V系统1294.3化水系统1294.4除尘系统1294.5输煤系统1304.6除灰系统130四、发电机励磁系统130五、发电机同期系统134㈠同期系统的作用134(二)同期系统的工作原理1351、合闸部分1352、调频部分1363、调压部分1364、电源部分137六、电力系统其他知识介绍1371.电力系统中性点1372.电力系统短路及计算13773.开关电器1384.母线、绝缘子、电力电缆1395.配电装置1406.保护接地1407.过电压及过电压保护设备1418.操作电源1429.测量监察回路14310.控制回路14411.信号回路14412.同期回路14513.二次回路接线图146课题四仿真机系统原理简介147四、4×60MW母管全范围仿真系统总体原则151五、本仿真机的总体目标151六、本仿真机仿真对象概况1521.电气系统1522.锅炉系统1533.汽机系统1534.热控系统153绪论发电厂的生产过程简介发电厂是把其它形式的能量(如燃料的化学能、水能、风能、原子能等一次能源)转换为电能的特殊工厂。发电厂是电力系统的中心环节，根据一次能源形式的不同，可以分为火力发电厂、水力发电厂、核能发电厂及其他类型的发电厂；根据电厂的装机容量及在电力系统内地位的不同，又可以分为区域性发电厂、地方性发电厂及自备专用电厂等。火力发电厂是以煤、石油、天然气等作为燃料，燃料燃烧时的化学能被转换为热能，再借助汽轮机等热8力机械将热能变为机械能，并由汽轮机带动发电机将机械能变为电能。火力发电厂按其作用来分，有单纯供电和既供电又兼供热的两种类型，前者称为凝汽式发电厂，后者称为供热式发电厂(简称热电厂)。发电厂、变电站概述火力发电厂中的原动机大都为汽轮机，现在柴油机和燃气轮机都得到了应用。火力发电厂又可以分为：1.凝汽式火力发电厂(通常称火电厂)：燃料在炉膛内燃烧发出热量，被锅炉本体内的水吸收后产生蒸汽，送到汽轮机，带动发电机发出电能。已作过功的蒸汽进入汽轮机末端的凝汽器被冷却水还原为水后再送回锅炉。凝汽式电厂中的工质在发电过程中经历了水—汽—水的反复循环，从而实现将燃料的化学能—热能—机械能—电能的过程。在凝汽器中，大量的热量被冷却水带走，所以效率较低，只有30％～40％。2.供热式火力发电厂(通常称热电厂)与火电厂不同的是热电厂中将部分作了功的蒸汽从汽轮机中段抽出供给电厂附近的热用户，减少了凝汽器中的热量损失，使电厂的效率提高到60％～70％。一、火力发电厂主要设备及其作用(一)锅炉部分锅炉部分是由锅炉本体、过热器、省煤器、炉膛、空气预热器、磨煤机、排粉机、送风机、引风机和除尘器组成，它们的作用如下：(1)锅炉本体：吸收炉膛中的热量，产生饱和蒸汽。(2)过热器：将饱和蒸汽进一步加热，提高蒸汽温度为过热蒸汽。(3)省煤器：利用烟气的余热提高给水温度，可以节约燃料10％～15％。(4)炉膛：是供给燃料与空气混合，预热与燃烧的场所。(5)空气预热器：利用排烟的余热，对进入炉膛的冷空气进行加热，这样可提高锅炉的效率和改善炉膛的燃烧条件。(6)磨煤机：将原煤研磨成煤粉。(7)排粉机：向炉膛输送煤粉空气混合物。•(8)送风机：从锅炉房内吸入空气，升压后经空气预热器送入炉膛。(9)引风机：把烟气从锅炉尾部抽出，排入烟道，使炉膛中形成负压。(10)除尘器：它可以清除烟气中的飞灰。(二)汽轮机部分汽轮机部分是由汽轮机本体、调速系统、危急保安器及油系统组成。(1)汽轮机本体：由锅炉输出的高温高压蒸汽吹动叶轮转动，将热能变换为机械能。(2)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)危急保安器：当汽轮机调速系统失灵，转速超过3330r／min，飞环式危急保安器动作，将主汽门、调速汽门关闭，并通过水控联动装置关闭抽汽逆止门，防止汽轮机损坏。(4)油系统：供给汽轮机和发电机各处轴承的润滑油和调速系统用油。(三)电气部分电气部分是由发电机、变压器、高低压配电装置、输电线路（馈线）及厂用电系统组成。(1)发电机：将机械能转换为电能。(2)变压器：将发电机输送出的电压升高或降低。(3)高低压配电装置：它是按主接线的要求，由开关设备、保护测量电器、母线和必要的辅助建筑构成的总体，其作用是在正常时用来接收和