火力发电厂汽机调节保护系统的作用浅析
火力发电厂的组成
火力发电厂的组成
一、燃烧系统
燃烧系统是火力发电厂的核心部分,其主要功能是将燃煤或燃油等燃料进行充分燃烧,产生高温高压的烟气。
燃烧系统主要包括燃烧室和制粉系统两个部分。
燃烧室是燃料燃烧的地方,其内部结构设计需要考虑火焰的稳定性和热效率。
制粉系统则是将原煤磨成煤粉,以便于在燃烧室中进行燃烧。
二、汽轮机
汽轮机是火力发电厂中的重要设备之一,其主要功能是将高温高压的蒸汽转化为机械能,从而驱动发电机发电。
汽轮机主要包括进汽机构、调节气阀、叶轮、导叶、喷嘴等部件。
其中,进汽机构的作用是控制进入汽轮机的蒸汽流量,调节气阀的作用是调节蒸汽的压力和流量,叶轮和导叶的作用是将蒸汽的动能转化为机械能,喷嘴的作用是将蒸汽的热能转化为动能。
三、发电系统
发电系统是火力发电厂中的主要产出系统之一,主要包括发电机和励磁系统等设备。
发电机的作用是将汽轮机转动的机械能转化为电能,励磁系统的作用是提供发电机转子所需要的励磁电流,保持发电机的正常运行。
四、冷却系统
冷却系统是火力发电厂中的重要辅助系统之一,其主要功能是将发电机的热量带走,保持其正常运行。
冷却系统主要包括水冷和风冷两种方式,其中水冷方式又可以分为自然循环和强制循环两种形式。
五、控制系统
控制系统是火力发电厂中的重要组成部分之一,其主要功能是对整个发电厂的设备进行监测和控制,保证其正常运行。
控制系统主要包括自动化仪表和控制系统设备等,可以对设备的运行状态进行实时监测和记录,同时也可以对设备的运行参数进行调节和控制。
【二】火力发电机组RB技术——RB与各系统的关系
火力发电机组RB技术第一节概述第二节机组RB技术简介第三节机组RB动作原理第四节机组RB与各系统的关系第五节几种常见的RB工况介绍第六节 RB逻辑第七节 RB现场试验第四节机组RB与各系统的关系一、主汽压力控制由于RB工况下锅炉维持固定燃烧率,机组负荷通过汽轮机进行,也就是机组运行在汽轮机跟随方式下,所以主汽压力的方式就决定了机组负荷的变化。
主汽压力主要有定压方式、滑压方式和定-滑压方式,它们的特点简述如下。
以定压方式减负荷,机组恢复原工况快,但在以后的试验研究中发现,RB发生后无论是动态还是静态,都是以降压方式减负荷较为有利。
以定压方式减负荷,RB试验的成功率较低,其原因主要是:负荷与汽压之间的关系不匹配,汽机调门开度过小,对不利;给水泵发生 RB 时,不降压运行将导致锅炉上水困难,不利于汽包水位的。
如某电厂300MW机组使用定压方式进行试验,汽轮机调门开度降低到14%,机组压力几乎不变。
滑压方式减负荷,优点是汽轮机调门开度较高,有利于汽轮机的安全运行,主汽压力变化缓慢,调门节流损失明显减小,对机组效率、汽包水位、过热度等参数影响较小。
但由于滑压方式下机组负荷降低缓慢,造成机组在高负荷运行时间太长,不论在风机RB或给水泵RB均会造成长时间的物料不平衡,使RB过程中主汽压力、主汽温度和汽包水位变化较大,可能会造成汽温和水位太低使试验失败。
尤其在给水泵RB工况下,要保证汽包水位不跳机几乎是不可能的。
定-滑压方式是专为RB工况设计,优点是既要保证机组快速降负荷,使机组的物料尽快达到平衡,同时又保证汽轮机调门开度不至于太低影响机组安全。
但机组必须选择合适的压力变化率,如果速度太慢,可能汽温、水位降得太低;速率太快,会导致汽机调门大幅开关,对主汽温、水位产生较大影响,如果未对汽机调门设计RB工况禁开逻辑,会导致机组负荷反调。
滑压定值大致上应在机组的滑压运行曲线附近,给水泵RB时降压目标值应略低。
降压速率应设置适当,一般压力设定值滑压速率为0.2-0.4kpa/min,给水泵RB时降压速率应略快。
非常好的电厂系统介绍
电厂系统介绍(火力发电厂 电厂系统介绍 火力发电厂) 火力发电厂
汽轮机辅助设备
凝汽器:使汽轮机排汽口形成最佳真空,使工质膨胀到 最低压力,尽可能多地将蒸汽热能转换为机械能,将 排出的蒸汽凝结成水。 凝结泵:将凝汽器的凝结水通过各级低压加热器补充到 除氧器。 高低压加热器:利用汽轮机抽汽,对给水、凝结水进行 加热,其目的是提高整个热力系统经济性。 除氧器:除去锅炉给水中的各种气体,主要是水中的游 离氧。 给水泵:将除氧水箱的凝结水通过给水泵提高压力,经 过高压加热器加热后,输送到锅炉省煤器入口,作为锅 炉主给水。 油系统设备:一是为汽轮机的调节和保护系统提供工作 用油,二是向汽轮机和发电机的各轴承供应大量的润滑 油和冷却油。主要设备包括主油箱、主油泵、交直流油 泵、冷油器、油净化装置等。
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发电机本体
发电机主要设备
主变压器:利用电磁感应原理, 可以把一种电压的交流电能转 换成同频率的另一种电压等级 的交流电的一种设备。 6KV、380V配电装置:完成电 能分配,控制设备的装置。 电机:将电能转换成机械能或 将机械能转换成电能的电能转 换器。 蓄电池:指放电后经充电能复 原继续使用的化学电池。在供 电系统中,过去多用铅酸蓄电 池,现多采用镉镍蓄电池 控制盘:有独立的支架,支架 上有金属或绝缘底板或横梁, 各种电子器件和电器元件安装 在底板或横梁上的一种屏式的 电控设备。
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锅炉系统
锅炉本体 介质受热装置:包括汽包、水冷壁、过热器、再热器、省煤器。通过这些装置,炉水 吸收燃料燃烧产生的热能,转变为规定参数(温度、压力)和品质的蒸汽。 燃烧器:将携带煤粉的一次风和助燃的二次风送入炉膛,并组织一定的气流结构,使 煤粉能迅速稳定的着火,同时使煤粉和空气合理混合,达到煤粉在炉内迅速完全燃烧。 可分为直流燃烧器和旋流燃烧器两大类。 空气预热器:空预器是利用锅炉尾部烟气热量来加热燃烧所需空气的一种热交换装置, 可提高燃烧空气温度,减少燃料不完全燃烧造成的热损失,从而提高锅炉效率。空预 器可分为导热式和回转式两种。其中,回转式是将烟气热量传导给蓄热元件,蓄热元 件再将热量传给一、二次风,其漏风系数大约为8~10%。 排渣装置:将燃料燃烧产生的灰渣及时进行收集并输送到灰场进行综合处理。 锅炉辅助设备 一次风机:干燥燃料并将燃料送入炉膛,一般采用离心式风机。 送风机:克服空气预热器、风道、燃烧器的阻力输送燃烧风,并维持燃料充分燃烧。 引风机:形成流动烟气,将烟气排出,从而维持炉膛压力。 磨煤机:将原煤磨成需要细度的煤粉,完成粗细粉分离及干燥。 炉水循环泵:建立和维持锅炉内部介质的循环加热的过程。
浅析汽轮机调速控制系统
1 DE 的组 成 H
率对功率参考值的修正, 电功率测量及二选大逻辑 , 功率 P 调节 I 器, 一次调频限制及汽压修正功率给定 的投切等 。3 阀门开度控 ) 制 回路。阀门开度控制 回路包括 目标 阀门开度值给定, 开度变化 率给定 , 开度参考值 给定, 右高压油动机 开度测量及大 选逻辑 左 和开度 P 调节器。4 机前主汽压控制 回路 。机前主汽压控制 回 I ) 路包括机前主汽压 给定,主汽压测量及大选逻辑和压力 P 调节 I 器。 ) 5 汽压及真空保 护控制 回路 。 包括汽压保 护值设定 P v信号的跟踪, 即当汽压保 护 回路 不投 时 P v始终等于 P— V。汽压保护 P 调节器和 汽压 保 P I
护的投切 回路 。真空保护 回路包括真空度测量, 函数 变换 和真空 保护的投切 回路 。 ) 6 防超速保 护( P ) O C 控制 回路。 C E MA SD H装
在火力 发电过程 中, 汽轮机 的控 制至关重要 , 在开车 阶 考值给定 的修正 , 不仅 最大功率 限制及 限制值 给定, 主蒸汽压力变 化
电厂热控系统中热控保护装置的故障分析与保护探究
会 出现一些故障, 为了 保证机组能够安 全可靠经济平稳 的运行, 需要对常见 工作环 境和 通风 状况 , 避 免通风 散热不 良导 致 的硬件故 障或者 老化 ; 的故障进行分析, 并能够及时的给 出 相应的解决方案。 DC S 系统和其 他系统 接 吐 在其他 系统侧 网管 站上加装 病毒防火墙 , 并 【 关键字 】 热控 系 统; 热保装 置; 故障分析与保护 及时更新病毒库 , 提高 系统安全 性 。 以上是 对系统 的技术方面 的措施 , 除了 技 术措施 以外相应的管理方 式的提高也具 有重要的作用。 1 、 热 控保 护 装 置及 D C S 系 统应 用 ( 3 ) 加 强技 术培训 , 提 高技术人员的技术 水平 , 同时增 强工作人 员 热控 保护装 置的作用就 是在设备发 生某些 能够 引起 非常严重后果 技术故障的处理能力。 做好新装保护装置的设计施工试验各阶段的管 的时候能 够采取 相应的 措施并加以保护 , 从 而可以软化 故障 , 使得 系统 理工作, 确保保 护功能设计合法严 密检修精 细严谨试验 全面真实 , 保护 停机, 并进行 检修 , 从而避 免发 生重大 的设备 损坏 , 从而减 ' J ' - A 员的伤 功能设 计要严格 按 规程标 准 执行, 安装 施 工要严 格执 行检修 工艺纪 律 亡以 及财产上 的损 失。 电厂 的热控 保护 装置是 保证 系统机 组能够 安全 和安全技 术措施 , 做 好关键部位 及重要 技术数据 的监 督管 理工作 , 把问
2 热 控装 ■ 故 障的 原因 及亟 待解 决 的问 题 因为DC S 的软 硬件 系统 引起的保 护误 动作时 有发生 。 主要的原 因 有信号 处理卡 、 输 出模块 、 设 定值模 块 、 网络 通讯等 故障 引起 的。 热控 元件故障是 因热 工元件 故障包括温度 、 压力、 液位、 流量、 阀门位 置元件
火力发电厂的组成及系统分析讲解
其作用是利用烟气余热加热燃料燃烧所 需要的空气,不仅可以进一步降低排烟 温度,而且对于强化炉内燃烧、提高燃 烧的经济性、干燥和输送煤粉都是有利 的。锅炉效率可提高2%左右。分管式和 回转式两种。 (4) 烟风道: 是由炉墙、部分受热面管 道及包墙管等组成的管道,用以引导烟 气的流动,并经各个受热面进行热量交 换,分为水平烟道和尾部烟道
超超临界压力电厂: P0≥30MPa , 或 t0 ≥580℃
按使用 性质分
基本负荷电厂:承担电网中基本负荷的电厂;
调峰负荷电厂:承担电网中调峰负荷(中间 负荷或尖峰负荷)的电厂。 孤立电厂:不与电网相联而独立供电的电厂; 联网电厂:接入电网联合供电的电厂。 区域电厂:地区性的主要电厂;
按供电 方式分
1
• (8) 水冷壁:位于炉膛四周,其主要任务
1
是吸收炉内的辐射热,使水蒸发,它是 现代锅炉的主要受热面,同时还可以保 护炉墙。 (9) 过热器:其作用是将汽包来的饱和蒸 汽加热上成具有一定温度的过热蒸汽。
(10) 再热器:其作用是将汽轮机中做过 部分功的蒸汽再次进行加热升温,然后 再送到汽轮机中继续做功。
锅炉
• 电厂锅炉是发电厂三大主要设备中重要
的能量转换设备。它的作用是将燃料的 化学能转变为热能,并利用热能加热锅 内的水使之成为具有足够数量和一定质 量(汽温、汽压)的过热蒸汽,供汽轮 机使用。现在火力发电厂的锅炉容量大 、参数高、技术复杂、机械化和自动化 水平高,所以燃料主要是煤,并且煤在 燃烧之前先制成煤粉,然后燃料的燃烧 、热量的传递、水的加热与汽化和蒸汽 的过热等。
电厂锅炉的工作过程
• 由原煤仓落下的原煤经给煤机送入磨煤
机磨制成煤粉。在原煤磨制过程中,需 要热空气对煤进行加热和干燥,因此外 界冷空气通过送风机送入锅炉尾部烟道 的空气预热器中,被烟气加热成为热空 气进入热风管道。其中一部分热空气经 磨煤机、排粉机,对煤进行加热和干燥 ,同时这部分空气也是输送煤粉的介质 ;另一部分热空气直接经燃烧器进入炉 膛参与煤粉的燃烧。从磨煤机排出的煤 粉和空气的混合物经燃烧器进入炉膛内 燃烧。
火力发电厂汽机专业考试题库
火力发电厂汽机专业考试题库一、填空题1.钢具有良好的可锻性,其中(低碳钢)可锻性最好。
2.10号钢表示钢中含碳量为(万分之十)。
3.汽轮机轴润滑没压低保护装置的作用是(轴承润滑油降低到遮断值时使机组停机)。
4.DEH中的电超速保护通道的动作转速是(110%)。
5.冷油器运行中需保持水侧压力(低于)油测压力。
6.汽轮机的主汽门一般都带有预启阀,其目的是为了(减少提升力)。
7.在喷嘴调节、节流调节和滑压调节三种调节方式中,汽轮机金属温度变化最大的是(喷嘴调节)。
8.在油动机活塞和油缸上常开有直径1mm小孔,其作用是(排空气)。
9.阀门在规定温度下的最大允许工作压力称为阀门的(公称压力)。
10.汽轮机开机前油温不低于(35度)。
11.油动机活塞上的胀圈主要是为了(防止漏油)。
12.油系统中的直流油泵的作用是(失去交流电时供润滑油)。
13.个别轴瓦回油温过高,可能是由于(轴承进油分配不均)。
14.油管法兰焊接时应内外施焊,焊后结合面要进行修刮,接触要均匀,接触面要在(75%)以上。
15.做超速试验时,机械超速试验应做两次,且两次试验的动作转速差不超过(0.6%)。
16.油系统油管运行一段时间后焊口或管道发生断裂的主要原因是(油管震动)。
17.管道的试验压力约为工作压力的(1.25~1.5)倍。
18.火力发电厂防止油系统起火的根本措施是(消除漏油和无油作业)。
19.汽轮机工作转速为3000r/min,危急遮断器超速试验时,动作转速为3210r/min,调整是否恰当:(太低)。
20.灭火基本方法有(隔离法)、(冷却法)、(窒息法)和(抑制法)。
21.油的闪点是指油(出现火花,并短暂燃烧的最低温度)。
22.闸阀的作用是(调节流体的流量和截止流体流动)。
23.冷油器铜管的胀口泄漏可采用(胀口补胀)方法堵漏。
24.油管道连接法兰的垫禁止使用(塑料垫和橡胶垫)。
25.EH油系统包括(供油系统)、(执行机构)和(危急遮断系统)。
浅析火力发电厂集控运行技术
浅析火力发电厂集控运行技术摘要:随着我国用电需求的增加,火电厂集控运行技术的作用也越来越大。
深入开展火电厂集控运行技术研究,提高火电厂生产运行控制水平,有利于保障火力发电企业正常运行和电力系统安全运转,对于为国民经济发展和人民生活提供坚实的电力保障具有着深远意义,是当前火力发电企业重点研究的课题之一。
关键词:火力发电厂;集控运行技术;用电量随着我国经济体制改革和产业结构调整的逐步深入,电力需求也将不断增加,火力发电企业责任重大。
深入推荐火力发电厂集控运行技术研究,实现火电机组运行控制的优化升级,是当前火电领域的重要任务。
火力发电企业要高度重视集控运行技术在火电生产实际工作中的重要意义,加大研究力度,深挖技术内涵,优化系统结构,改进技术措施,为更好地保障火电生产安全稳定进行,满足国家建设和人民生活电力需求作出应有贡献。
1火力发电厂集控运行技术概述火力发电厂集控运行技术主要是指通过通讯技术、控制技术等相关技术手段,实现对火力发电站的集中自动化控制管理。
在火力发电厂全过程中采用集控运行技术手段能够形成一个发电机组集控运行系统,又称为“集散控制系统”,当发电厂某一机组出现问题时,在集散控制系统的有效控制中,其不会对其他的机组产生影响。
可以说采用集控运行系统能够更好地实现对整个火力发电厂的资源的应用。
在集散控制系统中对于各个发电机组进行有效控制和管理,保证各项信息的收集,继而利用科学化、合理化的方式处理,将分析的结果作为主要的参考数据,从而展开对运行状态不对的发电机组进行合理调整。
更重要的是在集控运行技术作用下,火力发电厂中的机组设备进行了优化创新,其生产方式也实现了改革发展。
2火力发电厂集控运行技术中存在的问题2.1再热气温系统的问题如若在运用煤水、燃水两种能源的基础上,将能使我国能源紧张局面得到相应程度的减弱,同时这两种能源具有清洁的特点,我国环境问题将获得大力的缓解,周围环境呈现崭新的发展局面,因此,再热气温系统的合理改造对社会具有良好的影响。
火力发电厂自动化功能及系统
火力发电厂自动化功能及系统火力发电厂自动化是指利用各种自动化仪表和装置(包括计算机系统)对火力发电厂生产过程进行监视、控制和管理,使之安全、经济运行的技术。
随着机组容量的增大,参数的提高,在人工控制方式下是无法实现火电机组安全经济运行的,自动化装置已成为火力发电厂不可缺少的重要组成部分。
自动化装置的作用,是保证机组安全起停和正常经济运行,并可提高机组适应电力系统调度和负荷变化的能力,以及提高综合判断和处理事故的能力,改善劳动条件和减少运行人员。
(一)自动化发展历程火力发电厂的自动化程度随着火电机组容量的增大,参数的提高以及自动化装置的更新换代而不断提高,机组监控方式由就地控制方式发展为机、炉、电单元控制方式,进而发展到当今的分散控制系统(DCS)。
1.就地控制方式就地控制方式的自动化程度低。
机、炉、电都各自在就地或控制室设控制表盘,由运行人员分别进行监控;采用模拟式仪表对运行参数进行检测;除锅炉汽包水位采用电气机械式和汽轮机转速采用机械液压式自动控制外,机组主要运行参数靠人工控制。
2.单元控制方式随着单元机组,特别是再热机组的广泛应用,火电厂开始按炉、机、电单元控制方式设计,即将炉、机、电控制表盘集中布置在单元控制室内。
由于监视和控制的项目增多,且以模拟式仪表和电子管式控制器为主,因此在单元控制室仍由炉、机、电运行人员分别进行监视和控制,自动化水平仍较低。
3.分散控制系统(DCS)随着电子计算机在火电厂自动化中的应用,以及通信技术、控制技术和屏幕显示(CRT)技术的发展,大型火电机组普遍采用以微处理器为基础的分散控制系统(DCS)。
这种系统将各种不同的控制功能分别由数台以微处理器为核心的装置来实现,而由运行人员在CRT操作站上对它们统一监控和管理,使之实现集中监视、分散控制,达到对火电机组进行有效地控制和管理,从而使火电厂真正进入较高自动化水平的集中控制阶段。
(二)自动化的主要功能及系统火电厂自动化的主要功能可概括为监测、连锁保护、开关量控制、模拟量控制。
火力发电厂主要及辅助设备的构造与作用
火力发电厂主要及辅助设备的构造与作用随着工业化的迅猛发展和人口的增加,对电力的需求也越来越大。
火力发电厂作为常见的发电设施之一,利用化石燃料通过燃烧的方式产生热能,再将热能转化为机械能,最后通过发电机将机械能转化为电能。
火力发电厂的主要设备包括锅炉、汽轮机和发电机,辅助设备则包括给水系统、燃烧系统、排烟系统和冷却系统等。
下面将详细介绍主要设备及其作用。
锅炉锅炉是火力发电厂的核心设备之一,主要用于将燃料燃烧产生的热能转化为水蒸气,为后续的发电工序提供动力。
锅炉由炉膛、燃烧器、传热管束和空气预热器等组成。
在燃料燃烧时,锅炉产生的高温烟气在传热管束中与水进行热交换,使水被加热并转化为高温高压的蒸汽。
汽轮机汽轮机是直接使用蒸汽来产生机械能的装置。
在火力发电厂中,蒸汽由锅炉产生后通过管道输送至汽轮机中,蒸汽的高温高压使得汽轮机内的叶片开始旋转,产生动力。
汽轮机主要包括高压缸、中压缸和低压缸等部分,通过多级膨胀工序将蒸汽的能量逐级释放,最终驱动发电机转动。
发电机发电机是将机械能转变为电能的装置。
在火力发电厂中,汽轮机的旋转运动通过联轴器与发电机相连,使得发电机内的转子旋转。
转子内的线圈与磁场相互作用,引起电磁感应现象,产生交流电。
交流电经过整流、变压等装置的处理后,输出为稳定的电能,供应给用户使用。
给水系统给水系统主要负责提供锅炉所需的水源,并确保水质满足发电工艺的要求。
给水系统包括水箱、水泵、除氧器等设备。
水箱存储着大量的循环水,通过水泵将水送入锅炉中。
除氧器则用于除去水中的氧气和有害物质,防止锅炉管束内的腐蚀和结垢。
燃烧系统燃烧系统是将燃料燃烧产生高温烟气的装置。
该系统由燃烧器、风机、燃烧控制器等组成。
燃烧器通过控制燃料和空气的比例,使得燃料充分燃烧,产生高温的烟气。
风机则提供足够的空气,使燃料在燃烧过程中能够充分氧化。
燃烧控制器负责控制燃烧过程,确保燃料的燃烧效率和稳定性。
排烟系统排烟系统是将燃烧后的烟气排出火力发电厂的装置。
600MW火力发电汽轮机轴系保护与谐波抑制装置共同作用机理下的机组稳定性研究
600MW火力发电汽轮机轴系保护与谐波抑制装置共同作用机理下的机组稳定性研究摘要:汽轮机轴系断裂事故是汽轮机事故中最严重的事故,它不但会造成主设备严重损坏,而且还极易引发火灾和人员伤亡。
在国内外众多已发生的轴系断裂事故表明,有些事故是由于汽轮机严重超速,有些是由于扭振、螺栓材质及装配工艺而发生疲劳断裂。
电网为了实现远距离电力系统互联,提高输电能力,实现大功率的中、远距离输电,我国的特高压输电线路已逐步建成。
特高压输电线路中的大容量机组、长距离输电需要电网采用可控串补(TCSC)技术提高输电能力。
输电线路中串联电容补偿、直流输电、电力系统稳定器的加装,可控硅控制系统、发电机励磁系统、汽轮机电液调节系统的反馈作用等,均有可能诱发机组产生次同步振荡现象。
解决次同步谐振带来的危害,对各火电厂而言,显得更加的迫切。
可控串联电容补偿(TCSC)、附加励磁阻尼控制(SEDC)、机端附加阻尼控制(GTSDC)等方法虽然可对次同步谐振产生抑制效果,但并不能准确评估每次抑制后,对汽轮机轴系产生的影响。
这些抑制手段与汽轮发电机组轴系扭振控制保护装置(TSR)互相配合,可有效解决这一问题。
关键词:疲劳断裂;特高压;次同步振荡;TCSC;SEDC;GTSDC;TSR;抑制。
Abstract:Steam turbine shafting fracture accident is the most serious accident insteam turbine accidents. It not only causes serious damage to main equipment, but also easily leads to fire and casualties. Many shafting fracture accidents at home and abroad show that some accidents are caused by severe overspeed of steam turbine, and some are caused by fatigue fracture due to torsional vibration, bolt material and assembly process.In order to realize the interconnection of long distance power systems, improve the transmission capacity, and realize the medium andlong distance transmission of high power, China's ultra-high voltage transmission lines have been gradually built. Large capacity units and long distance transmission in UHV transmission lines need to use thyristor controlled series compensation (TCSC) technology to improve transmission capacity. The installation of series capacitor compensation, DC transmission and power system stabilizer in transmission lines, as well as the feedback effect of silicon controlled rectifier control system, generator excitation system and turbine electro-hydraulic control system, may induce sub synchronous oscillation of units.It is more urgent for thermal power plants to solve the harm of subsynchronous resonance. Although methods such as thyristorcontrolled series capacitor compensation (TCSC), additional excitation damping control (SEDC) and generator terminal additional damping control (GTSDC) can suppress subsynchronous resonance, they cannot accurately evaluate the impact on turbine shafting after each suppression. These suppression measures can effectively solve this problem by cooperating with the turbine generator shaft torsional vibration control and protection device (TSR).Key words: Fatigue fracture;UHV;Subsynchronous oscillation;TCSC;SEDC;GTSDC; TSR;inhibition.一、概述随着电网中单机容量的不断增大,功率密度亦相应增加,轴系长度加长和轴系截面积相对下降,整个轴系不可再视为转动刚体,而是由多跨转子组成的弹性质量系统。
火力发电厂常见热控保护技术
火力发电厂常见热控保护技术火力发电厂是利用燃煤、燃油、天然气等燃料燃烧产生高压高温蒸汽,驱动汽轮发电机发电的设施。
在火力发电厂运行过程中,由于工作环境的恶劣和设备的大负荷运行,燃烧系统和热力系统容易发生故障,因此在火力发电厂中,热控保护技术显得尤为重要。
本文将介绍火力发电厂常见的热控保护技术,以帮助读者更好地了解火力发电厂的运行机理和安全保护措施。
一、过热保护技术过热是指在火力发电厂中,燃料燃烧产生高温的烟气在过热器中向水管传热时,蒸汽温度超过设计值,达到致命程度的现象。
当蒸汽温度超出设计值时,不仅会降低锅炉的效率,还会对设备造成严重损坏,甚至引发爆炸事故。
过热保护技术在火力发电厂中至关重要。
1. 温度控制系统温度控制系统是过热保护的核心技术之一。
通过安装在过热器出口处的传感器,实时监测蒸汽温度,并将监测到的温度信号送回控制室。
一旦蒸汽温度超出设定值,控制系统会立即采取措施,如调节燃烧系统的供气量、开启辅助冷却设备等,以避免过热现象发生。
2. 过热保护装置在火力发电厂的过热器上安装过热保护装置,是防止过热现象发生的另一种常见方式。
过热保护装置通常由可调压力阀、温度传感器、控制阀等组成,一旦监测到超温情况,保护装置会自动启动,迅速降低过热器的工作压力和温度。
3. 冷却系统冷却系统是火力发电厂中过热保护的重要辅助手段。
当过热现象发生时,冷却系统可以迅速将过热器的温度降低至安全范围内,从而避免设备的受损。
低温是指在火力发电厂运行过程中,冷却水或介质蒸汽温度过低的现象。
低温会导致设备在运行时温度过低,影响设备的正常运行,甚至损坏设备。
低温保护技术也是火力发电厂中需要重点关注的问题。
加热系统是火力发电厂中常见的低温保护技术。
在设备的冷却水循环系统中安装加热器或加热元件,当冷却水温度过低时,加热系统会自动启动,迅速升高冷却水温度,以维持设备的正常运行温度。
温度监测系统是低温保护的重要组成部分。
通过在关键部位安装温度传感器进行实时监测,一旦监测到低温现象,监测系统会发送警报信号,并采取措施加热或调节设备运行参数,以防止设备受损。
火力发电厂常见热控保护技术
火力发电厂常见热控保护技术火力发电厂是目前世界上最常见的发电方式之一,它利用燃料燃烧产生热能,再将热能转化为电能供给用户。
由于火力发电厂运行环境复杂,热控保护技术的应用至关重要。
下面我们来了解一下火力发电厂常见的热控保护技术。
1. 燃烧控制系统燃烧控制系统是火力发电厂的核心设备之一,它通过调节燃烧设备的运行参数,确保燃烧过程稳定、高效。
在燃烧过程中,如若燃烧不充分或者温度过高,都可能导致热控问题。
燃烧控制系统在火力发电厂中扮演着至关重要的角色。
热力控制系统主要用于监控锅炉、汽轮机等主要热能设备的运行状态,确保其在安全、稳定的工况下运行。
该系统通常包括温度、压力、流量等参数的监测以及相关的控制设备。
一旦温度、压力等参数超出设定范围,热力控制系统将及时启动保护措施,避免发生热控问题。
3. 冷却系统火力发电厂中的热能设备需要大量的冷却水来散热,以保证设备在正常工作温度下运行。
冷却系统的设计和运行对于热控保护至关重要。
冷却系统通常包括冷却水泵、冷却塔、冷却水循环系统等部分,其稳定、高效的运行对于火力发电厂的安全运行起着至关重要的作用。
4. 热重联动保护热重联动保护是一种常见的火力发电厂热控保护技术,它通过将锅炉、汽轮机、发电机等热能设备的关键参数进行联动监测,并根据设定的逻辑关系进行保护和控制。
一旦其中的任何一个设备发生异常,热重联动保护系统将自动启动相应的保护措施,最大限度地避免了热控问题的发生。
燃烧过程控制是火力发电厂热控保护技术中的关键环节。
燃烧过程中,燃烧设备的运行参数直接影响热能的产生以及设备的安全性。
燃烧过程控制系统通常包括燃烧控制器、氧量控制器、燃烧风机控制器等设备,通过对燃烧过程进行精准控制,保证燃烧过程的稳定和热能的高效产生。
6. 温度监测与控制火力发电厂中的各种设备在运行过程中都会受到温度的影响,因此温度的监测与控制显得尤为重要。
温度监测与控制系统通常包括温度传感器、温度控制器、温度调节阀等设备,通过对设备温度的实时监测与控制,保证设备在正常的温度工作范围内运行。
发电厂发变组保护原理及其调试方法
发电厂发变组保护原理及其调试方法摘要:在电力设备运行中,出现故障时,保护设备(如继电保护器)会自动将其隔离开来,从而保证电力设备的平稳运转。
在电力系统中,为了确保电力系统安全可靠地工作,必须配备相应的保护装置。
在发电厂的各类电器中,以发电机、变压器为主要部件,其上装有大量的保护装置。
文章着重阐述了发变机组保护的工作原理、运行方式,以及在电站运行中应注意的几个问题。
关键词:发电厂发变组;保护原理及调试;方法分析;1.发电厂发变组保护系统分析为了满足社会生产和生活对电力资源的需求,发电厂需要在现有设备的基础上进一步完善各种设备的管理和优化,尤其是发变组,它是发电厂生产过程中最重要的一环,它的保护装置必须按特殊的技术规范进行二次配置。
从实际状况来看,发电机差动保护对象设备内相间故障,而对于转子接地、定子低阶、匝间等内部故障,转子表面过载、定子过载、低频等非正常运行故障,则无法有效处理。
但是,发变组中出现的机组故障多为异常运行故障,对设备的安全运行造成了很大的威胁,必须加强对机组的保护与调试。
2.发电厂发变组保护原理在电力系统中,发电机差动保护是一种重要的保护方式,在该发电机的主流端,分别设置了两个电流互感器,这两种电流互感器的作用就是以同一相位的电流作为标定信号。
为安全起见,电流互感器二次侧采用一点接地,并两套电流互感器与保护器相连;为避免透平刀片的磨损,将采用逆向电源进行掉电保护。
定子端部绕组是电动机的关键组成部分。
在一定的情况下,采用定子的端压对发电机起到较好的保护作用,若将电力输送到发电机的一端,则定子一端将被辨识出电压,如果电压超过额定电压,定子端将发生故障,设计人员将定子、定子线圈与故障点连接起来,以实现对定子元件的有效保护,当出现二次接地时,采用接地装置进行保护。
随着机组的不断升压,机组的负荷电压将不断增大,当电压达到某一数值后,发电机就会出现不稳定的现象,发电机过热可能导致一些发电装置的内部元件损坏,在机组超负荷运行时,保护器会在机组运行过程中,出现异常或不断升高的情况下,保护器将会出现故障。
汽轮机调节系统
(3)为保障事故工况的安全设置保护系统,在调节汽门前设置主汽门, 使事故时主汽门和调节汽门同时快速关闭,使机组快速停机。
调节系统的任务:
(1)及时调节汽轮发电机组所发功率,以满足用户数量上的要求; (2)调节汽轮机转速,维持在允许的工作范围内; (3)在危急事故工况下,快速关闭调节汽门或主汽门,使机组维持空转
三、调节系统任务
(1)设置调节系统原因: 自平衡能力的缺点:
负荷的可变化范围不大,不能满足外界从零负荷到满负荷的需要; 负荷变化时,靠自平衡能力转速波动太大,负荷变化10%,转速变化
20%-30%,而电力规范规定转速波动<=30转/分。
(2)当外界负荷变化,通过调节汽轮机的进汽量或焓降来改变功率,与 外界负荷变化相适应,同时稳定机组转速在允许范围内。
4、Me与n(w)关系―发电机特性
(1)第一类负载:所消耗的功率与转速无关,是纯电阻负载,如电炉,照明 (2)第二类负载:所消耗的功率与转速一次方成正比,如车床 (3)第三类负载:所消耗的功率与转速的立方成正比,如水泵,风机 各种负载组成了发电机的电磁反力矩。
结论:
(1)同样的负载设备下,n增大,Me增大 (2)负载设备减少,Me减小
(5)反馈机构(feedback control)
总结:调速系统的三大组成部分
(1)转速感受机构 作用:感受汽轮机转速的变化,并把它转换成其他物理量变化。
(2)传动放大机构
作用:把转速感受机构来的信号进行放大,然后带动配汽机构进行调节。 图中包括错油门,油动机,传动放大杠杆,反馈杠杆等。 (3) 配汽机构 接受传动放大机构的控制,通过改变阀门开度,改变进汽量和蒸汽焓值, 以改变汽轮机功率,使之与外界负荷相适应。
火力发电厂主要设备及其作用
火力发电厂主要设备及其作用介绍锅炉送风机:克服空气预热器、风道、燃烧器阻力,输送燃烧风,维持燃料充分燃烧。
引风机:将烟气排除,维持炉膛压力,形成流动烟气,完成烟气及空气的热交换。
磨煤机:将原煤磨成需要细度的煤粉,完成粗细粉分离及干燥。
空预器:空气预热器是利用锅炉尾部烟气热量来加热燃烧所需空气,从而提高锅炉效率,提高燃烧空气温度,减少燃料不完全燃烧热损失的一种热交换装置。
空预器分为导热式和回转式。
回转式是将烟气热量传导给蓄热元件,蓄热元件将热量传导给一、二次风,回转式空气预热器的漏风系数在8~10%。
炉水循环泵:建立和维持锅炉内部介质的循环,完成介质循环加热的过程。
燃烧器:将携带煤粉的一次风和助燃的二次风送入炉膛,并组织一定的气流结构,使煤粉能迅速稳定的着火,同时使煤粉和空气合理混合,达到煤粉在炉内迅速完全燃烧。
煤粉燃烧器可分为直流燃烧器和旋流燃烧器两大类。
汽轮机本体汽轮机本体是完成蒸汽热能转换为机械能的汽轮机组的基本部分,即汽轮机本身。
它与回热加热系统、调节保安系统、油系统、凝汽系统以及其他辅助设备共同组成汽轮机组。
汽轮机本体由固定部分(静子)和转动部分(转子)组成。
固定部分包括汽缸、隔板、喷嘴、汽封、紧固件和轴承等。
转动部分包括主轴、叶轮或轮鼓、叶片和联轴器等。
固定部分的喷嘴、隔板与转动部分的叶轮、叶片组成蒸汽热能转换为机械能的通流部分。
汽缸是约束高压蒸汽不得外泄的外壳。
汽轮机本体还设有汽封系统。
汽轮机:汽轮机是一种将蒸汽的热势能转换成机械能的旋转原动机。
分冲动式和反动式汽轮机。
给水泵:将除氧水箱的凝结水通过给水泵提高压力,经过高压加热器加热后,输送到锅炉省煤器入口,作为锅炉主给水。
高低压加热器:利用汽轮机抽汽,对给水、凝结水进行加热,其目的是提高整个热力系统经济性。
火力发电厂组成结构及功能简述
空预器:空气预热器是利用锅炉尾部烟气热量来 加热燃烧所需空气的一种热交换装置。提高锅炉 效率,提高燃烧空气温度,减少燃料不完全燃烧 热损失。空预器分为导热式和回转式。回转式是 将烟气热量传导给蓄热元件,蓄热元件将热量传 导给一、二次风,回转式空气预热器的漏风系数 在8~10%。
火力发电厂组成结构及功能简述
火力发电厂组成结构及功能简述
汽机主要系统
主蒸汽系统:吹动汽轮机旋转,带动发电机做功,是发电 厂主要的做功介质通过的系统。
再热蒸汽系统:辅助主蒸汽系统做功,提高机组热效率。 回热抽汽系统:尽量减少进入凝汽器的无用能量,提高机
组热效率。
火力发电厂组成结构及功能简述
轴封系统:防止汽轮机内部高压蒸汽向外泄露,保证汽轮机效率,保 持真空系统严密性。
化学水系统:将天然水在进入汽水系统前先除去杂质。其 流程一般为:天然水――混凝沉淀――过滤――离子交换 ――补给水。混凝沉淀是加入混凝剂,产生絮凝体。过滤 处理是使用石英砂等滤料除去细小悬浮物。化学除盐是使 用混床除去金属离子和酸根,常使用树脂除盐。
循环水系统:为机组提供冷却水源。工业生产过程中产生 的废热,一般要用冷却水来导走。从江、河、湖、海等天 然水体中吸取一定量的水作为冷却水,冷却工艺设备吸取 废热使水温升高,再排入江、河、湖、海,这种冷却方式 称为直流冷却。当不具备直流冷却条件时,则需要用冷却 塔来冷却。冷却塔的作用是将挟带废热的冷却水在塔内与 空气进行热交换,使废热传输给空气并散人大气。
火力发电厂组成结构及功能简述
火力发电厂组成结构及功能简述
炉水循环泵:建立和维持锅炉内部介质的循环,完成介质 循环加热的过程。
燃烧器:将携带煤粉的一次风和助燃的二次风送入炉膛, 并组织一定的气流结构,使煤粉能迅速稳定的着火,同时 使煤粉和空气合理混合,达到煤粉在炉内迅速完全燃烧。 煤粉燃烧器可分为直流燃烧器和旋流燃烧器两大类。
火力发电厂的热控保护技术及实施要点分析
火力发电厂的热控保护技术及实施要点分析发布时间:2022-11-15T09:33:05.284Z 来源:《中国电业与能源》2022年第13期作者:曾志龙[导读] 火力发电厂的运行有其自身的特点,它的基本生产过程是在锅炉中燃烧燃料,再将燃料加热,使之变成蒸汽,然后由曾志龙湖南华电平江发电有限公司湖南省岳阳市414000摘要:火力发电厂的运行有其自身的特点,它的基本生产过程是在锅炉中燃烧燃料,再将燃料加热,使之变成蒸汽,然后由蒸汽带动汽轮机转动,最后把机械能转化成动能。
燃煤电厂在运行过程中会产生大量的余热,这些热能若不能充分利用,将会造成巨大的损失。
关键词:火力发电厂;热控保护技术;实施要点1.火力发电中热控保护技术的作用随着我国生产活动的日益增多,居民对用电的需求日益增多,对电力生产的要求也越来越高。
目前,我国燃煤电厂既要保证供电,又要保证其安全。
所以,电厂要对每台机组的实际工作状况进行全面的了解,发现潜在的危险并进行相应的调整。
热控与保护技术的合理应用,能有效地防止机组在生产过程中产生的热量损耗。
另外,在电厂的关键部位,要加强对热能的控制和保护。
除了对电网进行实时监测之外,还应该采取科学、高效的维修措施,并充分运用热控制和保护技术来保证设备的运行和运行。
2.火力发电厂热控保护的特点2.1可靠性随着电厂规模的增大,机组内部的设备、线路也日趋复杂,工作人员在运行、调试的过程中遇到的难题也日益增多,而且由于火力发电厂的线路和设备结构比较复杂,易发生漏电等故障,给热控保护工作带来了一定的困难。
随着电力需求的不断增长,电厂的运营压力也随之增大,对电厂的安全性提出了更高的要求。
热控和保护是电厂整体安全管理的关键。
在进行热控保护工作时,要使工作人员充分发挥热控保护的效用,切实保障电力生产的安全,提高热控、保护技术的有效性,促进安全管理的顺利进行,尽量减少安全隐患,定期对各机组及设备进行检修。
在火电厂热控保护工作中,控制风险是其核心目标,因而必须加强其运行可靠性。
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火力发电厂汽机调节保护系统的作用浅析
随着发电厂规模逐渐扩大化,汽轮机承担的电力荷载越来越多,对其采取安全调节保护系统是很有必要的。
科学技术是推动行业发展的根本动力,行业科技创新必将带动发电产业模式升级。
这对各种参与发电生产任务的设备而言,必须要重新优化其生产调度性能,才能适应新发电作业调控的功能需求。
汽轮机是火力发电厂转换能量的核心设备,可把蒸汽产生能量转变为机械能,再通过驱动装置变为电能供应使用。
一.汽机调节保护系统的组成
汽机调节系统是发电厂建设的重点,其关系着整个发电区域的生产效率。
早前发电行业实现了生产作业自动化作局势,以提升设备、发电设备、运输设备为主的汽机机械得到全面使用,标志着发电行业科技的创新趋势。
汽轮机是一种综合性的设备,主要是以数字化技术为支撑,对发电系统设备实施数字化改进,对设备结构、功能、调控等要素进一步优化。
汽轮机保护系统由监视保护装置和液压系统组成.当汽轮机超速、真空低、轴向位移大、振动大、润滑油压低等监视保护装置动作时,电磁阀动作,快速泄放高压动力油,使高、中压主汽门和调节汽门迅速关闭,紧急停止汽轮机运行,达到保护汽轮机组的目的。
二、火力发电厂汽机调节系统的作用
发电厂汽机调节系统的主要作用:(1)控制能耗。
火力发电厂汽轮机运行面临着较大的能耗问题,这种能耗来源于两个方面:一是发电设备工作时的能耗量,电能消耗量增加而制约了整个系统的性能;二是原煤的浪费率,由于发电设备及操作工艺的不足,发电生产浪费了部分原生态资源。
根本上来说,两种浪费都是汽机发电设备调控失误引起的。
对发电设备实施工业化设计,能有效处理设备运转不足等问题,便可综合控制电能、原煤的浪费量,推动发电产业的节能、减排。
(2)、提高产量。
伴随着经济产业的快速发展,国内市场耗煤量同比、环比系数均有明显增长,这意味着能源行业在我国市场占据了主导地位。
对现有发电设备实施改良设计,最终目标是实现发电数量的增产,扩大火力发电厂日常发电的产出量,这是解决国内能源紧缺的有效方式。
例如,工业化设计是发电机
械改良的先进方式,经过工业科技改良之后,汽轮机组等核心设备工作效率提升,日、周、月、年等不同阶段的产量明显增加。
三、火力发电厂汽机调节保护系统设计应用
火力发电厂汽机调节保护系统的设计应结合科技成果,选用计算机为主控平台实施调控。
建立计算机控制平台是为了更好地处理数据信息,帮助发电厂解决现实生产调度中遇到的相关问题,减小了人工操作调控的难度,这些通过分布式调度系统均能实现汽机控制目标。
基于计算机平台,汽机调节保护系统主要内容包括:(1)低真空保护。
汽轮机内热焓降减少,从而使出力降低,降低了汽轮机的效率,减少了经济效益。
由于低真空运行对机组的安全运行危害极大,所以必须进行低真空保护。
当真空下降到危险值时,应关闭主汽门,立即停机。
(2)高压加热器保护。
高压加热器的管口容易泄漏,管子易破裂,造成高压加热器的汽测充满高压水。
为了保证机炉的安全运行,高压加热器上都设置了自动保护装置。
当水位过高时,自动切除高压加热器,关闭相应的抽汽逆止门及电动门,同时打开高压加热器旁路向锅炉供水。
(3)轴承润滑保护。
为了保证汽轮机轴承不被麿损,必须向汽轮机轴承连续不断地供给合格润滑油,一旦供油中断将会使轴瓦磨损烧毁,转子中心破坏,造成恶性事故。
运行中油压降低时,保护装置动作,自动启动低压交流润滑油泵,如油压仍不能恢复,自动启动直流事故油泵。
(4)轴向位移保护。
汽轮机在启动和运行中一旦轴向过大,就会造成推力轴承磨损,发生转子向前或向后串动。
故对汽轮机转子的轴向位移要进行监视。
当轴向位移发生危险值时,保护动作,立即自动停机。
(5)再热机组旁路保护。
大型单元机组都设有旁路系统,用来回收多余的蒸汽。
汽机高压缸的旁路系统作为一级旁路,汽机中、低压缸的旁路系统作为二级旁路,每级都有减温减压装置来控制蒸汽的温度和压力。
为了保护再热器和凝汽器的安全,旁路系统必须在一定的条件下才能投入使用。
四、火力发电厂新型调节控制系统的应用分析
隨着科技的进步发展,汽机调节保护系统设计也要融合更多的科学技术,不断研发出新型调节系统才能实现可持续发展。
上述提到,分布式系统增强了调度的针对性,可根据不同数据对象拟定调控方案,避免了集中调度数据产生的传输风险,这是未来发电汽机调控的必然趋势。
笔者认为,基于人工智能化科技条件下,可建立数字一体化的汽机调节平台。
1、信号输入。
火力发电厂汽轮机完成各项生产任务,必须要在规定指令信号调度下,按照数字设备功能要求执行命令。
工业设计中引入数字化系统,在生产信号与设备信号之间建立输入信道,将汽轮机指令输入给数控装置,根据程序载体的不同,相应有不同的输入装置。
借助工业系统平台,汽轮机改变了过去单一的调控方式,可根据发电厂作业方式灵活变化,提高了汽轮机调节保护系统的实用性。
2、数据处理。
输入装置将发电信息传给数控单元,对汽机设备动作信号逐一扫描处理,重点检测发电信息是否存在失误。
工业设计以智能系统为产品对象,编制了许多数字化、智能化的控制平台,这有助于汽机数控设施的多功能改造。
例如,计算机系统应用了编译成计算机能识别的信息,由信息处理部分按照控制程序的规定,对汽轮机控制方案优化选择,以最节能方式投入到电力生产活动中。
3、信号输出。
电力信号传输是汽机调节保护系统的关键,信号传输准确性直接影响了汽轮机动作的快慢。
新型调节保护系统中,发电信号经过处理之后,还要配备专用输出系统将指令传递出去,这样才能对发电机提供准确的指令。
输出装置是汽轮机系统设计的要点,设计人员应结合火力发电厂汽轮机设备信号传输的具体位置,以及每一种生产设备的工作状态,准确无误地传递信号。
结束语
汽轮机是整个火力发电厂改造建设的主控设备,因其承载生产任务量大而增大了设备调控难度,并且在特定条件下可发生异常事故。
为了创造安全稳定的发电环境,必须要对汽轮机设计保护系统以辅助控制。
随着科技的进步发展,火力发电厂发电生产模式实现了优化升级,原先组装设备功能得到进一步优化而提升了发电效率。
参考文献:
[1]吴展杰.汽轮机调节系统改造设计及应用[J].科技资讯.2007(21)
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