火电厂三大系统简介-推荐下载
火电厂常规的自动控制系统
火电厂常规的自动控制系统(给水、减温、燃烧)介绍及方案1、锅炉设备主要有哪几个调节系统?答:(1)给水自动调节系统。
(2)过热汽温自动调节系统。
(3)再热汽温自动调节系统。
(4)燃烧过程自动调节系统(引风、送风、一次风、氧量控制)。
(5)主汽压力自动调节系统。
2、锅炉给水调节的任务是什么?答:锅炉给水调节的任务是使锅炉的给水量适应锅炉的蒸发量,维持汽包水位在规定的范围。
3、给水自动调节系统中主站切手动有哪些条件?答:1)所有给水泵分站在手动控制。
(2)操作员人为切手动。
(3)给水泵在压力控制方式,给水泵出口压力信号故障或压力与给定值偏差大。
(4)汽包水位信号故障。
(5)给水流量信号故障。
(6)蒸汽流量信号故障。
(7)给水泵在水位控制方式,汽包水位与给定值偏差大。
4、变速泵给水调节系统包括哪几个子系统?答:变速泵给水调节系统包括三个子系统:汽包水位调节子系统、泵出口压力调节子系统、泵最小流量调节子系统5、如何调节给水泵转速?答:汽动泵是通过电流、电压转换器与其电液调节系统连接来改变转速。
而电动给水泵是通过执行机构去控制液压联轴器的勺管位置,改变给水泵转速。
6、简述三冲量双回路给水调节系统的原理。
答:三冲量双回路给水调节系统中,调节器接受汽包水位、蒸汽流量和给水流量和三个信号,其中水位是主信号,任何扰动引起的水位变化,都会使调节器输出信号发生变化,改变给水流量,使水位恢复到给定值。
蒸汽流量信号是前馈信号,其作用是防止由于虚假水位而使调节器产生错误的动作,改善蒸汽流量扰动时的调节质量。
蒸汽流量和给水流量两个信号相配合,可消除系统的静差。
当给水流量变化时,测量孔板前后的差压变化反应很快,差压变化及时反应给水流量的变化,所以给水流量信号作为反馈信号,使调节器在水位还未变化时就可以根据前馈信号消除内扰,使调节过程稳定,起到稳定给水流量的作用。
7、测量信号接入调节器的极性是如何规定的?答:关于测量信号接入调节器的极性规定:当信号值增大时要求开大调节阀,该信号标“ +;反之,当信号值增大时要求关小调节阀,该信号标以“ - ”号。
热电厂系统简介
CCS:碳捕捉与封存技术DCS:分散控制系统DCS或TDCS(1)分散控制系统DCS与集散控制系统TDCS是集4C(Communication,Computer,Control、CRT)技术于一身的监控技术。
(2)从上到下的树状拓扑大系统,其中通信(Communication)是关键。
(3)PID在中断站中,中断站联接计算机与现场仪器仪表与控制装置。
(4)是树状拓扑和并行连续的链路结构,也有大量电缆从中继站并行到现场仪器仪表。
(5)模拟信号,A/D—D/A、带微处理器的混合。
(6)一台仪表一对线接到I/O,由控制站挂到局域网LAN。
(7)DCS是控制(工程师站)、操作(操作员站)、现场仪表(现场测控站)的3级结构。
(8)缺点是成本高,各公司产品不能互换,不能互操作,大多DCS系统各家是不同的。
(9)用于大规模的连续过程控制,如石化等。
(10)制造商:Bailey(美)、Westinghous(美)、HITACH(日)、LEEDS & NORTHRMP (美)、SIEMENS(德)、Foxboro(美)、ABB(瑞士)、Hartmann & Braun (德)、Yokogawa(日)、Honewell(美国)、Taylor(美)等。
FCS:现场总线控制系统DAS:数据采集系统MCS:模拟量调节控制系统SCS:开关量顺序控制系统FSSS:锅炉炉膛安全监视系统ECS:电气控制系统ACS:自动控制系统DEH:数字电液调节系统火力发电厂的设备作用和各系统流程一、燃烧系统生产流程来自煤场的原煤经皮带机输送到位置较高的原煤仓中,原煤从原煤仓底部流出经给煤机均匀地送入磨煤机研磨成煤粉。
自然界的大气经吸风口由送风机送到布置于锅炉垂直烟道中的空气预热器内,接受烟气的加热,回收烟气余热。
从空气预热器出来约250左右的热风分成两路:一路直接引入锅炉的燃烧器,作为二次风进入炉膛助燃;另一路则引入磨煤机入口,用来干燥、输送煤粉,这部分热风称一次风。
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。
火电厂汽机各系统简单介绍
火电厂汽机各系统简要介绍一、汽轮机分类汽轮机种类很多,并有不同的分类方法。
按用途分:有电站、工业、船用汽轮机。
按结构分:有单级汽轮机和多级汽轮机,各级装在一个汽缸内的单缸汽轮机,和各级分装在几个汽缸内的多缸汽轮机;各级装在一根轴上的单轴汽轮机,和各级装在两根平行轴上的双轴汽轮机等。
按工作原理分:有蒸汽主要在各级喷嘴(或静叶)中膨胀的冲动式汽轮机;蒸汽在静叶和动叶中都膨胀的反动式汽轮机;以及以及由按冲动原理工作的级和按反动原理工作的级组合而成的混合式汽轮机。
按热力特性分:有凝汽式、供热式、背压式、抽汽式、中间再热式和饱和蒸汽汽轮机等类型。
凝汽式汽轮机排出的蒸汽流入凝汽器,排汽压力低于大气压力,因此具有良好的热力性能,是最为常用的一种汽轮机;供热式汽轮机既提供动力驱动发电机或其他机械,又提供生产或生活用热,具有较高的热能利用率;背压式汽轮机的排汽压力大于大气压力的汽轮机;抽汽式汽轮机是能从中间级抽出蒸汽供热的汽轮机;中间再热式汽轮机是新蒸汽经汽轮机前几级作功后,全部引至加热装置再次加热到某一温度,然后再回到汽轮机继续作功;饱和蒸汽轮机是以饱和状态的蒸汽作为新蒸汽的汽轮机。
二、凝结水系统凝结水系统的主要功能是为除氧器及给水系统提供凝结水,并完成凝结水的低压段回热,同时为低压缸排汽、三级减温减压器、辅汽、低旁等提供减温水以及为给水泵提供密封水。
为了保证系统安全可靠运行、提高循环热效率和保证水质,在输送过程中,对凝结水系统进行流量控制及除盐、加热、加药等一系列处理。
三、真空系统对于凝汽式汽轮机组,需要在汽轮机的汽缸内和凝汽器中建立一定的真空,正常运行时也需要不断地将由不同途径漏入的不凝结气体从汽轮机及凝汽器内抽出。
凝汽器抽真空系统的作用就是用来建立和维持汽轮机机组的低背压和凝汽器的真空;正常运行时不断地抽出由不同途径漏入汽轮机及凝汽器的不凝结气体。
低压部分的轴封和低压加热器也依靠真空抽气系统的正常工作才能建立相应的负压或真空。
火电厂三大系统简介
三大系统简介一、燃烧系统燃烧系统由输煤、磨煤、燃烧、风烟、灰渣等环节组成,其流程如图2所示。
(l)运煤。
电厂的用煤量是很大的,一座装机容量4×3O万kW的现代火力发电厂,煤耗率按36Og/kw.h计,每天需用标准煤(每千克煤产生70O0卡热量)360(g)×120万(kw)×24(h)=10368t。
因为电厂燃煤多用劣质煤,且中、小汽轮发电机组的煤耗率在40O~5O0g /kw·h左右,所以用煤量会更大。
据统计,我国用于发电的煤约占总产量的1/4,主要靠铁路运输,约占铁路全部运输量的4O%。
为保证电厂安全生产,一般要求电厂贮备十天以上的用煤量。
(2)磨煤。
用火车或汽车、轮船等将煤运至电厂的储煤场后,经初步筛选处理,用输煤皮带送到锅炉间的原煤仓。
煤从原煤仓落入煤斗,由给煤机送入磨煤机磨成煤粉,并经空气预热器来的一次风烘干并带至粗粉分离器。
在粉粉分离器中将不合格的粗粉分离返回磨煤机再行磨制,合格的细煤粉被一次风带入旋风分离器,使煤粉与空气分离后进入煤粉仓。
(3)锅炉与燃烧。
煤粉由可调节的给粉机按锅炉需要送入一次风管,同时由旋风分离器送来的气体(含有约10%左右未能分离出的细煤粉),由排粉风机提高压头后作为一次风将进入一次风管的煤粉经喷燃器喷入炉膛内燃烧。
电厂煤粉炉燃烧系统流程图目前我国新建电厂以300MW及以上机组为主。
300MW机组的锅炉蒸发量为10O0t/h(亚临界压力),采用强制循环(或自然循环)的汽包炉;600MW机组的锅炉为200Ot/h的(汽包)直流锅炉。
在锅炉的四壁上,均匀分布着4支或8支喷燃器,将煤粉(或燃油、天然气)喷入炉膛,火焰呈旋转状燃烧上升,又称为悬浮燃烧炉。
在炉的顶端,有贮水、贮汽的汽包,内有汽水分离装置,炉膛内壁有彼此紧密排列的水冷壁管,炉膛内的高温火焰将水冷壁管内的水加热成汽水混合物上升进入汽包,而炉外下降管则将汽包中的低温水靠自重下降至下连箱与炉内水冷壁管接通,靠炉外冷水下降而炉内水冷壁管中热水自然上升的锅炉叫自然循环汽包炉,而当压力高到16.66~17.64MPa时,水、汽重度差变小,必须在循环回路中加装循环泵,即称为强制循环锅炉。
火电厂几种主流DCS系统的介绍
ABB
ABB在"Industrial IT"的架构下,由ABB贝利 Infi90 open形成的Symphony.系统基础上, 进一步开发了800系列的新产品,推出 Industrial lT Symphony最新的DCS系统. 其中,800 XA系统通过了现场总线基金会的 互可操作性测试<在扩大范围的程序下的 HIST测试>.800XA已有用于大型电厂的业 绩.
系统中最基本的电缆、端子单元、电源模 块,到最高层的控制模件、系统接口、通信 网络、都可以冗余配置,使系统具有高可靠 性;系统分层划分合理,控制与I/0分开的 控制方式,提高了系统的可靠性;有先进而 实用的工业控制算法,保留了积累
多年的200多种功能码:系统设计组态方 便,保留了SAMA图等方式.
英维思〔FOXBORO
英维思公司主要成员Foxboro从1988年底推 出第一套I/A Series到20XXI/A已更新至 V8.O版.新系统采用了Mesh控制网络结 构.具有很强的易伸缩性.通过以太网交 换机的互联,可运用线形、环形、星形或倒 挂树形等网络技术连接各I/A Series系统站< 最多为1920个站>.支持基lEEE802.3标 准的全双工运行<100M/1Gb/s>.
EDPF—NT系统网络采用100Mbps或 1000Mbps交换式工业以太网,拓扑结构为星 形/环形/树形,可实现多重化冗余.DCS为 环形网络,公用DCS为星形网络,其之间通过 专用网络路由器实现隔离.这样可以保持网 络的相对独立,又可保证两台单元机组之间 操作备用和操作互锁.网络负荷<10%,提高 了通信的可靠性.
已取得了可喜的业绩.其中大家熟悉的有 新华、上自仪MAXDNA 、国电智深、和利 时、浙大中控和XX科远等.
火电厂系统简介
蒸发 受热面 省煤器
下降管
循环泵
蒸发 受热面
下降管 节流圈
给水泵
联箱
自然循环锅炉
给水泵
联箱
强制循环锅炉
给水泵
联箱
控制循环锅炉
燃烧系统
(烟风系统)
冷空气
一次风机
二次风机(送风机)
空预器
一次冷风 一次热风
二次风
煤粉(风粉混合)
一次冷风母管 密封风机
锅 炉
炉渣
除 尘 器
引风机
细 灰
灰渣泵
烟 囱
至灰场
燃烧器结构示意
FF过燃风层 E 煤粉层+一次风
DE二次风层 D煤粉层+一次风
燃烧系统
(燃烧结构)
CD二次风层 C煤粉层+一次风
BC二次风层 B煤粉层+一次风
按供出能源分类: –凝汽式汽轮机发电厂 (只供电) –热电厂 (同时供电和供热)
火电厂的分类
按总装机容量分类: –小容量发电厂 (总装机容量 < 100 MW) –中容量发电厂 (总装机容量 100 - 250 MW) –大中容量发电厂 (总装机容量 250 - 600 MW) –大容量发电厂 (总装机容量 600 - 1000 MW) –特大容量发电厂 (总装机容量 > 1000 MW)
按蒸汽压力和温度分类: –中低压发电厂 (蒸汽压力3.92MPa, 温度450度, 单机功率 < 25 MW) –高压发电厂 (蒸汽压力9.9MPa, 温度540度, 单机功率 < 100 MW) –超高压发电厂 (蒸汽压力13.83MPa, 温度540度, 单机功率 < 20 MW) –亚临界压力发电厂 (蒸汽压力16.77MPa, 温度540度, 单机功率 300 -1000 MW) –超临界压力发电厂 (蒸汽压力 > 22.11MPa, 温度550度, 单机功率 > 600 MW) –超超临界压力发电厂 (蒸汽压力 >33.5MPa、610℃/630℃, 单机功率 > 600 MW)
火力发电厂三大主要设备的认识
火力发电厂三大主要设备的认识锅炉、汽轮机、发电机是作为火力发电厂的三大主要设备,通过介绍三大主设备的基本结构、工作原理和相互联系,来提高读者对火力发电厂的了解和认识。
标签:锅炉;汽轮机;发电机;基本结构;工作原理火力发电厂简称火电厂,是利用煤、石油、天然气作为燃料生产电能的工厂,是当今世界电力生产的主要方式之一,它具有投资较少,建设周期短,运行灵活的特点。
我国火力发电占总发电量的80%左右,为国民经济的发展做出了重大的贡献。
近十多年来,我国火力发电事业又有了迅速的发展,目前,我国单机容量为200MW以上的机组已占全国火电机组的近一半,300MW的火力机组如今已逐渐成为主力机组,同时已有一批600MW的机组投入运行。
火力发电厂的基本工作原理如下:由煤经过燃烧,将液态水变成水蒸气,从而将化学能转化成热能,再将高温高压的蒸汽作为动力,将热能转化成机械能,最终转化成电能。
在运行时,火力发电厂的基本生产过程大致如下:作为燃料的原煤,由制粉系统磨成很细的煤粉,煤粉和加热后的空气一起被送入锅炉炉膛,煤粉在炉膛中剧烈燃烧并释放出大量的热量,其热量将温度很高的水反复加热变成高温蒸汽,蒸汽通过管道进入汽轮机,推动汽轮机的转子高速旋转,发电机的转子和汽轮机的转子同轴连接,在汽轮机的作用下,随汽轮机同步旋转,旋转的转子磁场切割定子绕组,从而使定子绕组中产生感应电动势,发电机产生的电能通过升压变压器输电线路向电网输送,在汽轮机中,做完功的蒸汽温度和压力降至很低,它们被排入凝汽器内放出余热并排出水,经加热器加热和水泵升压后,再送到锅炉,汽水如此往复不断循环,这就是火力发电厂的基本生产过程。
其汽水系统的工作图如图1所示。
火力发电厂的锅炉(boiler),是将燃料的化学能转变为热能的一种设备。
锅炉本体包括炉膛、烟道、省煤器、汽包、下降管、水冷壁、过热器、再热器、燃烧器、空气预热器等。
其中省煤器由进出口连箱和蛇形管组成,安装到锅炉烟道的尾部。
火力发电厂三大主要设备的认识
火力发电厂三大主要设备的认识作者:马明明来源:《现代商贸工业》2011年第15期摘要:锅炉、汽轮机、发电机是作为火力发电厂的三大主要设备,通过介绍三大主设备的基本结构、工作原理和相互联系,来提高读者对火力发电厂的了解和认识。
关键词:锅炉;汽轮机;发电机;基本结构;工作原理中图分类号:TB文献标识码:A文章编号:1672-3198(2011)15-0277-01火力发电厂简称火电厂,是利用煤、石油、天然气作为燃料生产电能的工厂,是当今世界电力生产的主要方式之一,它具有投资较少,建设周期短,运行灵活的特点。
我国火力发电占总发电量的80%左右,为国民经济的发展做出了重大的贡献。
近十多年来,我国火力发电事业又有了迅速的发展,目前,我国单机容量为200MW以上的机组已占全国火电机组的近一半,300MW的火力机组如今已逐渐成为主力机组,同时已有一批600MW的机组投入运行。
火力发电厂的基本工作原理如下:由煤经过燃烧,将液态水变成水蒸气,从而将化学能转化成热能,再将高温高压的蒸汽作为动力,将热能转化成机械能,最终转化成电能。
在运行时,火力发电厂的基本生产过程大致如下:作为燃料的原煤,由制粉系统磨成很细的煤粉,煤粉和加热后的空气一起被送入锅炉炉膛,煤粉在炉膛中剧烈燃烧并释放出大量的热量,其热量将温度很高的水反复加热变成高温蒸汽,蒸汽通过管道进入汽轮机,推动汽轮机的转子高速旋转,发电机的转子和汽轮机的转子同轴连接,在汽轮机的作用下,随汽轮机同步旋转,旋转的转子磁场切割定子绕组,从而使定子绕组中产生感应电动势,发电机产生的电能通过升压变压器输电线路向电网输送,在汽轮机中,做完功的蒸汽温度和压力降至很低,它们被排入凝汽器内放出余热并排出水,经加热器加热和水泵升压后,再送到锅炉,汽水如此往复不断循环,这就是火力发电厂的基本生产过程。
其汽水系统的工作图如图1所示。
火力发电厂的锅炉(boiler),是将燃料的化学能转变为热能的一种设备。
火电厂系统简介
汽轮机本体
高压缸
中压缸
低压缸
发电机
励磁机
汽轮机现场照片
汽轮机主要生产厂家:哈尔滨汽轮机厂、四川东方汽轮机厂、上海汽轮机有限公司
电气系统
发电机 主变压器 配 电 装 置 升压变电所 厂用变压器
励磁装置
输 电 线 路
低压配电装置
厂用电系统
• 汽轮发电机控制系统:
• 运行参数显示:功率、频率、电压、电流、功率因数等 • 励磁调节:用于控制发电机电压,并保持电压基本稳定,并调无功。 • 运行操作:并网和解列,并设有自动准同步装置。 • 安全保护:接地保护、异常运行保护、后备保护、辅助保护等。
四种锅炉的示意图
过热器 过热器 汽包 过热器 汽包
汽包
过热器 联箱 蒸发 受热面 省煤器 给水泵 联箱
省煤器 下降管 给水泵 联箱
蒸发 受热面
循环泵 省煤器 下降管 给水泵 联箱
蒸发 受热面 省煤器
循环泵
蒸发 受热面
下降管 节流圈 给水泵 联箱
自然循环锅炉
强制循环锅炉
控制循环锅炉
直流锅炉
锅炉现场照片
主励磁机
励磁系统简介
Байду номын сангаас
组成:由励磁功率单元、励磁调节器(AVR)组成。励磁功率单元包括交流电源和整流 装置,它向励磁绕组提供直流励磁电流,励磁调节器(AVR)根据发电机发出的电压和 电流,自动调节励磁电流,满足系统运行需要。 功能: –根据发电机所带负荷变化,自动调整励磁电流,维持发电机端电压在给定额定电压 值。 –当发电机并列运行时,使各发电机组所带无功功率稳定合理分配。 –在电力系统发生短路故障,发电机端电压严重下降时,能对发电机强行励磁,提高 电力系统暂态稳定性。 –当发电机突然甩负载时,通过强行减磁,防止发电机电压过分升高。 –当发电机内部短路跳闸时,能快速灭磁,减小故障损坏程度。 励磁方式: –直流励磁机励磁系统:(100MW以下机组) –交流励磁机静止整流器励磁系统 –交流励磁机旋转硅整流器励磁系统 –自并励励磁(静止励磁)系统
火电厂主要系统
火电厂主要系统火电厂主控系统是保证火电厂安全、稳定生产的关键,随着控制技术、网络技术、计算机技术和Web 技术的飞跃发展,火电厂主控系统的控制水平和工程方案也在不断进步,火电厂管理信息系统和主控系统的一体化无缝连接必将成为未来火电厂管控系统的发展趋势,传统火电厂的DCS 系统也必将向这一趋势靠拢。
针对火电厂未来管控一体化的发展趋势,施耐德电气公司基于其领先于同行的基于Web 的专利技术和产品,推出“透明工厂”的解决方案,真正实现了从管理信息系统到现场监控系统再到现场控制器甚至现场I/O 的完全透明的通讯连接。
火电厂主控数据采集系统(DAS)火电厂的主控系统中的DAS(数据采集系统)主要是连续采集和处理机组工艺模拟量信号和设备状态的开关量信号,并实时监视,保证机组安全可靠地运行。
DAS 数据采集系统完成的主要功能:■数据采集:对现场的模拟量、开关量的实时数据采集、扫描、处理。
■信息显示:包括工艺系统的模拟图和设备状态显示、实时数据显示、棒图显示、历史趋势显示、报警显示等。
■事件记录和报表制作/ 打印:包括SOE 顺序事件记录、工艺数据信息记录、设备运行记录、报警记录与查询等。
■历史数据存储和检索。
■设备故障诊断。
“透明工厂”解决方案完全基于目前发展迅猛、广泛应用于几乎所有领域的开放的TCP/IP 以太网技术,其应用层采用工业控制领域的标准、开放的Modbus 协议。
使用户彻底摆脱了非标准的、封闭的专用工业控制网络和现场总线技术的束缚,提供用户大量成熟的、目前已经在世界范围广泛成功应用的各种工业级网络设备,同时支持用户选择IT 行业通用的标准网络产品,如:CISCO、D_Link、3COM 等。
施耐德电气公司同时提供几乎所有目前工业控制领域常用的网络和总线接口设备,可连接如:Profibus、Lonworks、Interbus、AS-i、HART、ControlNet、DeviceNet 等,开放的系统提供用户更多的选择和投资的保护。
火电厂生产设备及系统-2..
火电厂生产设备及系统-2在火电厂的生产过程中,各种设备和系统的作用都非常重要。
本文将继续讲解火电厂生产设备及系统的相关介绍。
燃煤输送系统燃煤输送系统是指将煤炭从贮煤场输送到锅炉炉膛,以供燃烧所使用的设备。
燃煤输送系统主要包括煤炭堆积机、皮带输送机和煤仓。
其中,煤炭堆积机主要用于将煤炭从运输车辆上卸载到贮煤场,并对煤炭进行堆积和分类;皮带输送机则是将煤炭从贮煤场输送到煤仓,以便后续燃烧使用。
锅炉锅炉是火电厂中最重要的设备之一,它是将煤炭等燃料在高温下燃烧产生的热能转化为蒸汽,并提供给汽轮机发电的重要设备。
锅炉内部主要包括炉膛、燃烧器、水冷壁和过热器等部分。
炉膛是燃烧燃料的地方,燃烧器则主要负责将煤炭等燃料送入炉膛进行燃烧,水冷壁则是用来冷却炉膛的壁面,过热器则是用来加热汽水混合物,使其达到高温高压的目的。
锅炉内部的各个部分紧密配合,是火电厂燃煤发电的核心设备。
烟气净化系统烟气净化系统是指对锅炉产生的烟气进行处理,以达到国家排放标准的设备。
烟气净化系统主要包括除尘器、脱硫装置和脱硝装置等部分。
其中,除尘器主要用于将烟气中的固体颗粒物进行过滤和分离;脱硫装置则是针对烟气中的二氧化硫进行处理,以减少对环境的污染;脱硝装置则主要针对烟气中的氮氧化物进行处理,以减少对大气的污染。
循环水系统循环水系统是指将锅炉中的水和汽轮机排放的凝结水进行循环利用的系统。
循环水系统主要包括热力循环水系统和辅助循环水系统等部分。
热力循环水系统主要用于将热能从焚烧物质和凝结水中吸收,并通过循环输送到蒸汽发生器中继续利用。
辅助循环水系统主要用于为锅炉提供冷却和补充水,以保证循环水系统的正常运行。
发电机及配电系统发电机是将锅炉中的热能转化为电能的设备,它主要由转子、定子、电枢绕组和磁场系统等组成。
发电机通过负载的电流和电压来控制输出电能的质量和稳定性。
配电系统则是将发电机输出的电能通过变压器、电缆和开关等设备输送到变电站,以供外部用电。
火电厂综合自动化系统
室
电 电能计量系统网络柜
子 设
路由器
备
交换机
间
MODEM
省
网
调
调
远动屏
电
子 DI/DO/AI/VO/交流采样 设
备
远动处理器
间
二、系统组成及功能
4、故障信息子系统
①、显示设备实时状态 ②、保护事件实时通知 ③、事件历史查询查询 ④、召唤定值 ⑤、保护对时
省 调 (故障信息主站)
故障信息子站屏 网
三、厂用电监控管理系统(ECMS)
2、系统组成及功能(站控层)
②、工程师站 保护动作信息管理:故障报告整理、保存及打印;故障信息分类 保护定值、压板管理:查询、修改定值,软压板状态查询、修改 故障录波分析:原始故障波形显现、谐波分析、差动再现等(同
prate800软件功能) ③、远动站 规约转换 串口设置 报文监视 ④、五防工作站 防误操作 工作票管理
燃 料 管 理 子 系 统
计 划 管 理 子 系 统
财 务 管 理 子 系 统
系 统 管 理 子 系 统
办 公 自 动 化 管 理 子 系 统
二、系统组成及功能
3、远动系统
电厂与调度之间的通讯监控功能
①四遥功能
省
②事件记录
调
③统一时钟 ④规约转换
DCS系统 电
子 设
DAS 备
间
NCS系统
网 络
继
开关站设备控制 电
二、系统组成及功能
2、电厂管理信息系统 MIS
电厂管理信息系统(MIS)
生 产运 技行 术管 管理 理子 子系 系统 统
安 检 管 理 子 系 统
劳 动 人 事 管 理 子 系 统
火电厂热力系统
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2.2 汽轮机做功机理——郎肯循环
朗肯循环是水蒸气的可逆循环,它经过四个过程: 4-1定压吸热 1-2定熵膨胀 2-3定压放热 3-4定熵压缩 其T-S图如下:
10
h1
2.3 应用郎肯循环计算热力过程
已知:汽轮机进气压力为 p1 =4MP,进气温度为 t1=400℃,排 气压力为 p2 =0.01MP。 那么我们就可以算出此热力过程各个状态的参数和热力循 环效率(郎肯循环效率)。其计算过程如下,主要是算出 各个状态的焓: 解: 状态1(是过热蒸汽): 根据 p1 =4MP, t1 =400℃,由未饱和水和过热水蒸汽表查得: k) h1=3214.5kj/kg, s1 =6.7731kj/(kg·
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汽轮机里头有高压缸、中压缸、低压缸,对应多级汽 轮机的高压段、中压段和低压段。 100MW以下的机组通常采用单缸结构; 100MW以上的机组通常采用多缸结构。 如我国生产的100MW机组采用双缸结构(1高压缸、 1低压缸);200MW机组为三缸结构(1高压缸、1中压缸 、1低压缸);600MW机组为四缸结构(1高压缸、1中压 缸、2低压缸)。
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二.汽水系统
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2.1 汽水系统流程
(1)给水泵的水进过省煤器预热进入汽包 (2)汽包中的水进入下联箱,通过炉膛水冷壁与其内部的 高温烟气进行辐射换热,得到汽水混合物 (3)汽水混合物回到汽包,经汽水分离器分离,得到的饱 和蒸汽进入过热器,从而得到过热蒸汽 (4)过热蒸汽进入汽轮机高压缸做功 (5)高压缸排出蒸汽一部分进入再热器然后进入中低压缸 ,另一部分直接进入中低压缸做功 (6)中低压缸排出蒸汽进入凝汽器冷凝,并经过除氧等操 作经水箱最终回到给水泵,完成一个循环
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1.3 煤燃烧的化学反应
火力发电厂系统简介
电网
凝汽式火电厂生产过程示意图
与水电厂和其他类型的电厂相比,火电厂有如下特点:
(1)火电厂布局灵活,装机容量的大小可按需要决定。 (2)火电厂建造工期短,一般为水电厂的一半甚至更短。一 次性建造投资少,仅为水电厂的一半左右。 (3)火电厂耗煤量大,目前发电用煤约占全国煤碳总产量的 25%左右,加上运煤费用和大量用水,其生产成本比水力 发电要高出3~4倍。 (4)火电厂动力设备繁多,发电机组控制操作复杂,厂用电 量和运行人员都多于水电厂,运行费用高。 (5)汽轮机开、停机过程时间长,耗资大,不宜作为调峰电 源用。 (6)火电厂对空气和环境的污染大。
蒸 汽 压 力
(Mpa) 2.5 3.9
蒸 汽 温 度 ( ℃ ) 45 165~175 20 35,65 130 220,410 420,670 1025 10,252,00 8 3 6,12 25 50,100 125,200 300 300,600
电厂汽水系统流程示意图
三、电气系统
发电厂的电气系统,包括发电机、励磁装置、厂用电系统和 升压变电所等,如下图所示。 发电机的机端电压和电流随着容量的不同而各不相同,一般 额定电压在10~20kV之间,而额定电流可达20kA。发电机发出的 电能,其中一小部分(约占发电机容量的4%~8%),由厂用变 压器降低电压(一般为63kV和400V两个电压等级)后,经厂用配 电装置由电缆供给水泵、送风机、磨煤机等各种辅机和电厂照明 等设备用电,称为厂用电(或自用电)。其余大部分电能,由主 变压器升压后,经高压配电装置、输电线路送入电网。
9.9 13.8 16.8 17.5
540 540/540 540/540 540/540
火力发电厂主要设备系统
一次风机:干燥燃料,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%。
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。
除氧器:除去锅炉给水中的各种气体,主要是水中的游离氧。
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,将乏汽凝结成水。
火电厂系统简介
汽轮机本体
高压缸
中压缸
低压缸
发电机
励磁机
汽轮机现场照片
汽轮机主要生产厂家:哈尔滨汽轮机厂、四川东方汽轮机厂、上海汽轮机有限公司
电气系统
发电机 主变压器 配 电 装 置 升压变电所 厂用变压器
励磁装置
输 电 线 路
低压配电装置
厂用电系统
• 汽轮发电机控制系统:
• 运行参数显示:功率、频率、电压、电流、功率因数等 • 励磁调节:用于控制发电机电压,并保持电压基本稳定,并调无功。 • 运行操作:并网和解列,并设有自动准同步装置。 • 安全保护:接地保护、异常运行保护、后备保护、辅助保护等。
高温烟气的热量加热饱和蒸汽)
• 再热器:将从汽轮机高压缸中膨胀做功后的蒸汽再次引入布置在锅炉中的再热
器中受热升温,再送回汽轮机中压缸中去做功。若采用二次再热,则再将中压缸 排汽再热后送回低压缸去做功。
• 省煤器:(economizer) 利用锅炉排烟加热给水的受热部件。
• 分为:铸铁式和钢管式;沸腾式和非沸腾式(大型锅炉常用)。
汽轮机简介
汽轮机设备包括:汽机本体,调速保护及油系统,辅助设备,热力系统等 汽轮机分类:(几个术语) –按工作原理分类:冲动式, 反动式 –按热力过程特性分类: –凝汽式汽轮机 –背压式汽轮机 –中间再热式汽轮机 –调整抽汽式汽轮机 –按主蒸汽压力分类: –低压汽轮机:主蒸汽压力 < 1.47 Mpa –中压汽轮机:主蒸汽压力 1.96 ~ 3.92 Mpa –高压汽轮机:主蒸汽压力 5.88 ~ 9.8 Mpa –超高压汽轮机:主蒸汽压力 11.77 ~ 13.93 Mpa –亚临界压力汽轮机:主蒸汽压力 15.69 ~ 17.65 Mpa –超临界压力汽轮机:主蒸汽压力 > 22.15 Mpa –按机组轴数可分单轴和双轴汽轮机;按汽缸数目分单缸、双缸和多缸汽轮机;等等
火电厂系统的作用及一些重要的概念
火电厂系统的作用1.除氧器:利用热抽气来加热凝结水,除去水中含有的氧气2.汽水系统:(1)给水系统:将除氧器水箱中的主凝结水经过加热送到高加再送入省煤器入口(2)主凝结水:从凝汽器热井到除氧器段的水系统3.汽轮机轴封蒸汽系统:(1)防止汽缸和阀杆漏气,污染环境和润滑油(2)防止漏气流过汽轮机的大轴,引起轴承超温(3)防止漏气进入汽轮机的真空部分,保证凝汽器的真空度(4)回收漏气,减少损失4.喷水减温器:降低轴封气的温度,使之与汽轮机的本体部件温度相近5.轴封加热器:收集漏气,利用这些气的热量来加热凝结水6.下降管:把汽包的水连续不断的送往下联箱供给水冷壁,来维持正常的水循环7.联箱:将进入的工质集中混合并均匀的分配出去8.汽包:(1)与受热面和管道连接(2)增加水位平衡和锅炉的蓄水能力(3)汽水分离改善蒸汽的品质(4)里面的安全附件保证锅炉的安全9.省煤器:利用锅炉尾部烟气的热量来加热锅炉的给水10.空气预热器:利用锅炉尾部的烟气热量来加热燃料所需的空气设备下面来介绍几个重要的定义1.高温腐蚀:在高温下,烟气的有害成分与锅炉的金属发生化学反应的腐蚀2.低温腐蚀:硫酸蒸汽凝结在低温受热面发生的腐蚀,一般在低温极空预器的末几级3.连续排污:连续不断的从汽包汽水分界面排出一部分锅水,并补水来维持含盐浓度,维持锅炉水的碱度4.定期排污:间断的将沉积在锅炉蒸发系统较低处的不溶性的沉渣和铁锈等杂质排出5.有效气蚀余量:在泵的吸入口处由吸入管路提供给单位重量的液体具有超过饱和蒸汽压力下的富裕能量6.必须气蚀余量:从泵的吸入口至泵内压力最低处单位重量流体所需要的能量。
火力发电厂的主要系统构成及基本生产过程
火力发电厂的主要系统构成及基本生产过程火力发电一般是指利用石油、煤炭和天然气等燃料燃烧时产生的热能来加热水,使水变成高温、高压水蒸气,然后再由水蒸气推动发电机来发电的方式的总称。
以煤、石油或天然气作为燃料的发电厂统称为火电厂。
火力发电站的主要设备系统包括:燃料供给系统、给水系统、蒸汽系统、冷却系统、电气系统及其他一些辅助处理设备。
火力发电系统主要由燃烧系统(以锅炉为核心)、汽水系统(主要由各类泵、给水加热器、凝汽器、管道、水冷壁等组成)、电气系统(以汽轮发电机、主变压器等为主)、控制系统等组成。
前二者产生高温高压蒸汽;电气系统实现由热能、机械能到电能的转变;控制系统保证各系统安全、合理、经济运行。
火力发电的重要问题是提高热效率,办法是提高锅炉的参数(蒸汽的压强和温度)。
90年代,世界最好的火电厂能把40%左右的热能转换为电能;大型供热电厂的热能利用率也只能达到60%~70%。
此外,火力发电大量燃煤、燃油,造成环境污染,也成为日益引人关注的问题。
热电厂为火力发电厂,采用煤炭作为一次能源,利用皮带传送技术,向锅炉输送经处理过的煤粉,煤粉燃烧加热锅炉使锅炉中的水变为水蒸汽,经一次加热之后,水蒸汽进入高压缸。
为了提高热效率,应对水蒸汽进行二次加热,水蒸汽进入中压缸。
通过利用中压缸的蒸汽去推动汽轮发电机发电。
从中压缸引出进入对称的低压缸。
已经作过功的蒸汽一部分从中间段抽出供给炼油、化肥等兄弟企业,其余部分流经凝汽器水冷,成为40度左右的饱和水作为再利用水。
40度左右的饱和水经过凝结水泵,经过低压加热器到除氧器中,此时为160度左右的饱和水,经过除氧器除氧,利用给水泵送入高压加热器中,其中高压加热器利用再加热蒸汽作为加热燃料,最后流入锅炉进行再次利用。
以上就是一次生产流程。
火力发电厂的主要系统构成火力发电厂的主要生产系统包括汽水系统、燃烧系统和电气系统,现分述如下:(一)汽水系统:火力发电厂的汽水系统是由锅炉、汽轮机、凝汽器、高低压加热器、凝结水泵和给水泵等组成,他包括汽水循环、化学水处理和冷却系统等。
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三大系统简介
一、燃烧系统
燃烧系统由输煤、磨煤、燃烧、风烟、灰渣等环节组成,其流程如图2所示。
(l)运煤。
电厂的用煤量是很大的,一座装机容量4×3O万kW的现代火力发电厂,煤耗率按36Og/kw.h计,每天需用标准煤(每千克煤产生70O0卡热量)360(g)×120万(kw)×24(h)=10368t。
因为电厂燃煤多用劣质煤,且中、小汽轮发电机组的煤耗率在40O~5O0g/kw·h左右,所以用煤量会更大。
据统计,我国用于发电的煤约占总产量的
1/4,主要靠铁路运输,约占铁路全部运输量的4O%。
为保证电厂安全生产,一般要求电厂贮备
十天以上的用煤量。
(2)磨煤。
用火车或汽车、轮船等将煤运至电厂的储煤场后,经初步筛选处理,用输煤皮带送到锅炉间的原煤仓。
煤从原煤仓落入煤斗,由给煤机送入磨煤机磨成煤粉,并经空气预热器来的一次风烘干并带至粗粉分离器。
在粉粉分离器中将不合格的粗粉分离返回磨煤机再行磨制,合格的细煤粉被一次风带入旋风分离器,使煤粉与空气分离后进入煤粉仓。
(3)锅炉与燃烧。
煤粉由可调节的给粉机按锅炉需要送入一次风管,同时由旋风分离器送来的气体(含有约10%左右未能分离出的细煤粉),由排粉风机提高压头后作为一次风将
进入一次风管的煤粉经喷燃器喷入炉膛内燃烧。
电厂煤粉炉燃烧系统流程图
目前我国新建电厂以300MW及以上机组为主。
300MW机组的锅炉蒸发量为
10O0t/h(亚临界压力),采用强制循环(或自然循环)的汽包炉;600MW机组的锅炉为200Ot/h的(汽包)直流锅炉。
在锅炉的四壁上,均匀分布着4支或8支喷燃器,将煤粉(或燃油、天然气)喷入炉膛,火焰呈旋转状燃烧上升,又称为悬浮燃烧炉。
在炉的顶端,有贮水、贮汽的汽包,内有汽水分离装置,炉膛内壁有彼此紧密排列的水冷壁管,炉膛内的高温火焰将水冷壁管内的水加热成汽水混合物上升进入汽包,而炉外下降管则将汽包中的低温水靠自重下降至下连箱与炉
内水冷壁管接通,靠炉外冷水下降而炉内水冷壁管中热水自然上升的锅炉叫自然循环汽包炉,而当压力高到16.66~17.64MPa时,水、汽重度差变小,必须在循环回路中加装循环泵,即称为强制循环锅炉。
当压力超过18.62MPa时,应采用直流锅炉。
(4)风烟系统。
送风机将冷风送到空气预热器加热,加热后的气体一部分经磨煤机、排粉风机进人炉膛,另一部分经喷燃器外侧套筒直接进入炉膛。
炉膛内燃烧形成的高温烟气,沿烟道经过热器、省煤器、空气预热器逐渐降温,再经除尘器除去90%~99%(电除尘器可除去99%)的灰尘,经引风机送入烟囱,排向天空。
(5)灰渣系统。
炉膛内煤粉燃烧后生成的小灰粒,被除尘器收集成细灰排入冲灰沟,燃烧中因结焦形成的大块炉渣,下落到锅炉底部的渣斗内,经过碎渣机破碎后也排入冲灰沟,再经灰渣水泵将细灰和碎炉渣经冲灰管道排往灰场(或用汽车将炉渣运走)。
二、汽水系统
火电厂的汽水系统由锅炉、汽轮机、凝汽器、除氧器、加热器等设备及管道构成,包括凝给水系统、再热系统、回热系统、冷却水(循环水)系统和补水系统,如图3所示。
(1)给水系统。
由锅炉产生的过热蒸汽沿主蒸汽管道进入汽轮机,高速流动的蒸汽冲动汽轮机叶片转动,带动发电机旋转产生电能。
在汽轮机内作功后的蒸汽,其温度和压力大大降低,最后排入凝汽器并被冷却水冷却凝结成水(称为凝结水),汇集在凝汽器的热水井中。
凝结水由凝结水泵打至低压加热器中加热,再经除氧器除氧并继续加热。
由除氧器出来的水(叫锅炉给水),经给水泵升压和高压加热器加热,最后送人锅炉汽包。
在现代大型机组中,一般都从汽轮机的某些中间级抽出作过功的部分蒸汽(称为抽汽),用以加热给水(叫做给水回热循环),或把作过一段功的蒸汽从汽轮机某一中间级全部抽出,送到锅炉的再热器中加热后再引入汽轮机的以后几级中继续做功(叫做再热循环)。
(2)补水系统。
在汽水循环过程中总难免有汽、水泄漏等损失,为维持汽水循环的正常进行,必须不断地向系统补充经过化学处理的软化水,这些补给水一般补入除氧器或凝汽器中,即是补水系统。
(3)冷却水(循环水)系统。
为了将汽轮机中作功后排入凝汽器中的乏汽冷凝成水,需由循环水泵从凉水塔抽取大量的冷却水送入凝汽器,冷却水吸收乏汽的热量后再回到凉水塔冷却,冷却水是循环使用的。
这就是冷却水或循环水系统。
电厂汽水系统流程示意图
三、电气系统
发电厂的电气系统,包括发电机、励磁装置、厂用电系统和升压变电所等,如图4所示。
发电机的机端电压和电流随着容量的不同而各不相同,一般额定电压在10~20kV之间,而额定电流可达2OkA。
发电机发出的电能,其中一小部分(约占发电机容量的4%~8%),由厂用变压器降低电压(一般为63kV和400V两个电压等级)后,经厂用配电装置由电缆供给水泵、送风机、磨煤机等各种辅机和电厂照明等设备用电,称为厂用电(或自用电)。
其余大部分电能,由主变压器升压后,经高压配电装置、输电线路送入电网。
发电厂电气系统示意图。