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某火力发电厂

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范文一:火力发电厂 投稿:孔疓疔

火力发电技术

[摘要] 当前世界,环境问题和能源问题可以说是极其重要的待解决问题。而我们面临的最大的环境挑战是煤及其他化石燃料的燃烧引起的气候问题及大气污染,而能源危机也是令人头疼不已的大问题。这两项都与火力发电技术的运用息息相关,一方面火力发电厂需要大量的化石燃料来燃烧放热驱动发电机发电,另一方面火力发电厂运作时会产生大量的烟气,对环境极其不利。所以研究火力发电技术的运行及新技术具有重要意义。本文从基本的传统燃煤火力发电厂入手阐述了其基本概念和三大主机的简单概况,进而描述了为提高效率发展出的热电联产发电厂和超超临界发电技术。最后对火力发电技术的发展趋势做出了一些猜想。 [关键词] 火力发电 技术 热电厂 超临界 超超临界

Thermal Power Generation

Now the environment problem and energy problem is extremely important to solve. The biggest environmental challenge we face is climate change and air pollution caused by coal and other fossil fuel burning, and energy crisis is a headache problem. Both of which is closely related to the use of thermal power generation technology, on the one hand, coal-fired power plants need a lot of fossil fuel to drive the generators, power plant operation on the other hand will produce a lot of smoke detrimental to the environment. So the operation of the thermal power generation technology and new technology is of a great significance. Starting with the traditional coal-fired power plants whose basic concept and general situation of the simple three host is been described at first this essay describes cogeneration power plants and ultra-supercritical power generation technology for improving the efficiency. Finally, some guesses of the developing trend of technology of coal-fired power has been made .

[Key words] Thermal Power Generation; technology ; thermal power plant; supercritical;

Ultra-supercritical

热能,由热能加热水使之变为高温高压水蒸

气,然后由水蒸气带动汽轮发电机从而产生

引言 电能。火力发电技术的主要承载体是火力发电力是国民经济发展的重要能源。纵观电厂。 现代社会,上至国防、航天下至百姓的日常火力发电厂有多种类型,根据容量的大生活,可以说都离不开电。而世界上发电量小可以分为大型电厂、中型电厂、小型电厂;的约80% 都来源于火力发电,而且该比例还按原动机的不同可以分为蒸汽轮机厂、燃气在增长,可见火力发电是中国和世界上许多轮机厂;按照供出能量不同可以分为凝气式国家生产电能的主要方法。因而研究火力发电厂、热电联产电厂;按机组的热力参数不电的利弊等对提高发电效率,保护环境有重同又可以分为低压、中压、高温高压、超高要意义。 压、亚临界、超临界、超超临界电厂。虽然

种类众多,但就其能量转换来说基本相同,

1、火力发电技术 即燃料化学能转化为热能再转化为机械能火力发电是指利用煤炭 、石油、天然气继而转化为电能。 等固体、液体、气体燃料燃烧,产生大量的

2、传统燃煤发电厂基本

(1)传统燃煤发电厂的生产过程

火电厂主要由三大部分组成即锅炉、汽轮机、发电机。传统燃煤凝汽式发电厂工作流程如下图。

原煤从产地运到电厂的卸煤间或储煤场,由输煤皮带经过筛分机器与破碎机器将大块煤打碎并除去杂物再送到锅炉间的原煤斗。为了使煤在锅炉内能充分燃烧,大中型电厂通常悬浮式燃烧的锅炉,这需要将煤块磨成煤粉。

原煤斗中的煤由给煤机送到磨煤机,

磨成煤粉。在排粉风机抽吸下煤粉和热空气一起经过煤粉燃烧室喷到炉膛,燃烧放出热量。

燃烧需要的热空气由送风机压入空气预热器中预热,一部分热空气引到磨煤机用来干燥原煤,并且作为输送输送煤粉的介质。而大部分的热空气直接进入炉膛助燃。 炉膛内的煤粉燃烧产生大量高温烟气,在引风机的作用下进入烟道依次经过水冷壁、过热器、再热器、省煤机、空气预热器将热能传递给水和水蒸气,进而成为低温烟气随后进入除尘器净化、除尘再由引风机引向烟囱向大气排放。汽包内的水经过炉外下降管进入水冷管吸收火焰热量后使水汽化成为气水混合物、上升再次进入汽包。汽包内汽水分离装置将汽水分离。分离出的蒸汽经过过热器成为高温高压过热蒸汽,经蒸汽

管道进入汽轮机膨胀做功使汽轮机旋转从而带动发电机发电 。

(2)传统火力发电厂的系统流程 燃烧系统

汽水系统

电气系统

(3)锅炉设备

发电厂三大主机之一锅炉在火力发电厂中至关重要。锅炉分为两部分即锅和炉。煤在炉内燃烧将化学能转化为热能,而锅吸收炉内的热量将锅内的加热成为过热水蒸汽,从而推动汽轮机做功。

发电厂的锅炉主要有分层燃炉、沸腾炉、室燃炉。目前来说,

大中型的发电厂大都采

用室燃炉。室燃炉可以用粉煤、液体或者气体作为燃料。用煤的室燃炉又叫做煤粉炉,是我们国家大中型火力发电厂的主要燃烧方式。煤粉炉的优点是煤粉全部在炉膛内悬浮燃烧,燃料燃烧充分、效率高、煤种适应性强。缺点是烟气中飞灰太多,这样除尘器的要求就高了,而且需要配备复杂的煤粉制备机器。

(4)汽轮机系统

汽轮机也是三大主机之一,它的作用是带动发电机旋转发电。主要有冲动式和反动式两种。

汽轮机系统包括汽轮机本体、调节装置、保护装置、供油系统、凝汽器和回热加热设备等组成。

汽轮机本体主要有静子、转子和配气部分组成。中低压汽轮机每台只有一个气缸,高压以上参数汽轮机有多缸,一般为两缸或者更多的缸,每一缸又有若干级组成。 (5)发电机组

发电机组是发电厂最重要的部分,它是电能的输出者。汽轮发电机系统主要由3部分组成,即电机本体、励磁系统、冷却系统。 汽轮发电机由定子、转子组成。目前普遍用同步发电机。定子铁心的内圆槽内放置定子绕组,定子绕组是电流的输出端,电流大电压高,因此定子绕组的绝缘至关重要,实际上高压绕组的绝缘是电机最关键的技术。

转子的作用是传递汽轮机供给的负载转矩,转子通常由多级励磁。由于汽轮发电机转速很高为了减小风摩损耗以及考虑到转子轴承受离心力对材料的要求故而汽轮发电机的转子做成隐极结构,成细长状。 转子的有效长度极限约8000毫米,转子直径极限约为1300毫米。

由于同步电机为双边励磁,定子和转子上都有电流通过,有电流在绕组上就会发热。就产生了电机的温升,为了使电机正常稳定的运行就必须进行冷却。实际上电厂电机都具有完善的一整套冷却系统。目前主流的冷却方式有空冷、双水内冷、水氢冷和全氢冷。

3、热电厂

传统的燃煤火电厂燃烧煤炭后,只产生

了一种产品,那就是电,厂用电比重很大。在发电过程中,大量的热能被循环水带走,白白地排放到大气中。火电厂的能源利用率仅为35%左右。随着近年来人们对环境能源认识的普遍提高,洁净的高效的发电已经成为一种趋势。而热点联产发电厂(简称热电厂)是一种比较成熟的提高能源利用率的方式。

热电厂在发电过程中将一部分的热能通过热力管道输送到千家万户作为生活用途,因而同样燃烧同样数量、同样品质的煤炭,热电厂不仅可以提供电能,还能提供工业生产用的蒸汽和人们住宅暖气用的热水。因而热电厂的热效率一般都在45%以上。另外,热电厂由于锅炉容量大、除尘效果好、烟囱高,还可实现炉内脱硫除硝,相比于小锅炉火电厂,其环境效益和社会效益非常巨大。

近年来由于能源形式趋于紧张,从2000年开始我国一些省市出现了电力供应紧张的状况,再加之工业用热需求增大,民用采暖和生活用热迅速增加以及政策的大力支持,我国热电联产的发展十分迅猛。 (1)热电厂优势

热电联产的产品为电能和热能(蒸汽或热水),而凝汽式电厂和小火电产品为电能。

热电联产综合热效率和能源利用率很高, 规模中等。凝汽式电厂热效率和能源利用率较高,规模较大工业锅炉和小火电效率较低, 浪费能源,规模较小。

热电联产和凝汽式电厂能很好地处理“四废”(废气、废尘、废水和废渣)。

热电厂供热与分产供热锅炉相比较效率、管道效率相差较大,远大于区域供热锅炉房。热电厂由于集中供热带来的热网散热损失较小(一般为5%)平均低于区域供热锅炉房供热管路热损失

(2)我国热电厂发展存在的问题 热电厂拥有众多优点,当然也有不利于运行的地方。

热电厂发展速度太快,供热负荷不落实,名为热电,实为火电。由于大中城市及近郊区,原则上不准建设火电项目。因此,一些企业甚

至地方政府为了上项目,假借热电之名,许诺的供热负荷不落实,或者热负荷不够,不能满足国家规定的要求。

配套热网建设滞后,集中供热无法同步实施。许多地区不能形成比较完善的管道系统,主要是是由于热网建设一般由地方配套,但有些地方财政困难,导致管网无法同时建成并同时投运,造成供热范围内能耗高、污染重的小锅炉无法拆除,区域环境综合整治落不到实处。

现有热电厂凝结水回收很少,水资源浪费比较严重。目前各热电厂的凝结水回收率普遍是很低的, 水的循环利用率太低,多数厂凝结水回收率在10%以下, 很多热电厂甚至根本就无回水装置,造成了水资源的极大浪费。

冬季环境效益明显,夏季环境影响增大。对于以生活热负荷为主的冬、夏季供热负荷差别较大的热电厂来说,在实施集中供热的区域,因为取缔了污染重、分散的小锅炉,冬季环境空气质量虽然得到了明显改善,然而在夏季,这些热电厂变为纯火力发电厂,而且大型热电机组的污染物排放量大,因此形成冬季改善环境质量,夏季加剧环境污染负荷的现象。

4、高效清洁的超超临界发电厂

尽管热电循环可以达到较高的热效率, 但是在大型电厂周围具有足够巨大的热负荷的机会并不是很多,而如果输送给远距离用户又会增加很大的成本。为了进一步提高电厂效率, 一种超临界蒸汽燃气循环系统正在开发出来。

在中小型火力发电厂普遍采用的自然循环锅炉中, 水加热到饱和温度后即开始蒸发; 在饱和温度下, 水和蒸汽是共存的。由于水和蒸汽间存在巨大的比重差, 推动水在循环回路中不断流动, 使受热的炉管得到了可靠的冷却,从而保证了锅炉的安全工作。但现代发电机为了提高效率、降低成本, 蒸汽压力和温度都已经提高到前所未有的水平,随着工作压力的升高, 饱和蒸汽和饱和水的

比重差逐渐减小; 因而, 循环回路的流动压头减小, 循环倍率相应的降低。一般中压锅炉的循环倍率可达20~30, 而亚临界压力锅炉的循环倍率只有4~6。当锅炉压力达到临界压力22. 12 MPa 时, 如果水温达到了临界温度374. 12℃, 汽化在一瞬间即完成; 在临界点水和蒸汽的比重完全相同, 其差别也完全消失了。

因此, 依靠水和汽水混合物的比重差保持锅水循环流动的自然循环锅炉不再有存在的基础; 取而代之的是直流锅炉和复合循环直流锅炉应用于超临界超超临界发电厂。

(1)超临界超超临界机组定义

超临界机组是指主蒸汽压力大于水的临界压力(22.12 MPa)的机组。习惯上又将超临界机组分为2个层次:①常规超临界参数机组,其主蒸汽压力一般为24 MPa左右,主蒸汽和再热蒸汽温度为540—580℃;②高效超临界机组,通常也称为超超临界机组或高参数超临界机组,其主蒸汽压力为25—35 MPa及以上,主蒸汽和再热蒸汽温度为580℃及以上。

(2)超临界锅炉 称为超临界发电,实际上是指锅炉临界,因而超临界发电厂的锅炉至关重要。

对于锅炉的炉型超超临界锅炉设计通常采用Π型双通道炉和塔式炉,发展超超临界机组,选择锅炉的整体布置形式,必须根据具体电厂、燃煤条件、投资费用、运行可靠性等方面进行全面技术经济分析比较,选定锅炉的布置型式。选用时应重视煤质的特性,特别是煤的灰分极其重要。燃用高灰分煤,从减轻受热面磨损方面考虑,采用塔式布置较为合适。

直流燃烧器的四角切圆燃烧和旋流燃烧器的前后墙对冲燃烧是目前国内外应用最为广泛的煤粉燃烧方式。由于切圆燃烧中四角火焰的互相支持,一、二次风的混合便于控制等特点,其煤种适应性更强,目前我国设计制造的300 MW、600 MW机组锅炉大多数采用这种燃烧方式。对冲燃烧方式则具有锅炉沿炉膛宽度的烟温及速度分布较为均匀,过热器和再热器的烟温度和汽温偏

差相对较小的特点。

虽然超临界电厂的炉型和燃烧方式可以各自根据要求合理选择,但二者需要配合工作,合理搭配。根据国内外锅炉制造厂的设计方案,有以下四种燃烧方式与锅炉布置型式比较适应:①四角单切圆塔式布置;②墙式对冲塔式布置;③八角双切圆兀型布置;④墙式旋流Π型布置。

虽然超临界发电厂效率目前还没有热电联产热效率高,但它能明显节约煤的用量,从而减少二氧化碳等温室气体排放。可以考虑二者结合运用。

5、火力发电技术的发展趋势

我国是亚洲第一大电力消耗国,同时也是目前缺电最为严重的发展中国家。随着我国乃至世界范围内,倡导低碳、节能减排政策的推动下,作为能源支柱的电力产业必将作出相应方向的发展 。

(1)大力发展超临界和超超临界机组 要大力的发展大容量、高效率、低污染、调峰性能好的燃煤机组, 以节约能耗, 降低碳排放, 实现国民经济的可持续发展。据目前不完全统计, 在建的600 MW 机组中, 超临界机组的数量占一半以。

超超临界发电技术是国际上较为成熟、先进的发电技术, 在机组的可靠性、可利用率、机组的寿命等方面已经可以和亚临界机组媲美, 并且有了比较多的商业运行经验。并且具有效率高、可靠性高、技术成熟、国产化生产比较快等突出优点, 适合于我国国情。

超超临界机组的设备一般采取国内制造厂投标, 国外有业绩的制造厂提供技术支持。对于国内当前还不能制造或质量不能过关的部件或材料, 则从国外进口, 以保证整套设备的质量。通过若干台套的合作生产, 逐步掌握全套技术, 提高国产化率。

(2)大力发展新型发电技术

在现有的主流的洁净煤发电新技术当中,超超临界发电技术、增压流化床联合循环发电技术( PFBC - CC) 、循环流化床发电技 术( CFBC) 、煤气化联合循环发电技术( IGCC) 在机组净效率、技术成熟程度、环保性能、

可靠性、电价、设备投资、批量生产等方面各具特点。各种方法的综合比较如下图所示。

发展大容量的CFB 炉是实现清洁煤燃烧的途径之一。CFB 炉煤种适应广, 系统简单, 调峰性能又好, 特别是适用于高硫煤和劣质煤, 其脱硫效率可达约90% , NOx 排放低于200 mg/ m3。值得推广。 (3)发展热电联产

在有天然气管网的大城市中, 发展由微型燃气轮机组成的分布式热电联产供热机组, 以代替传统的燃煤或燃气锅炉, 在改善环境质量的同时, 还能使能量利用率从60%提高到约80%

(4)开发IGCC多联产技术

IGCC(Integrated Gasification Combined Cycle)整体煤气化联合循环发电系统,是将煤气化技术和高效的联合循环相结合的先进动力系统。它由两大部分组成,即煤的气化与净化部分和燃气-蒸汽联合循环发电部分。

IGCC有诸多优点。首先用水量较少。由于IGCC电厂生产的约2/3电力都来自于燃气轮机,1/3来自于汽轮发电机,而汽轮发电机才需要冷却水。尽量减少用水需要,在美国一些用水量属于重大选址难题的地区是一个显著的优点。

再者IGCC生成的副产品可利用。IGCC剩余的灰渣以一种类似玻璃一样的不会渗析的废渣形式排出。这种废渣可用于生产水泥或屋面用瓦,也可以作为沥青填缝料或集料。这种废渣与绝大多数传统电厂所生成的底灰和飞灰不同,底灰和飞灰更容易渗析。而且,这种废渣比飞灰更容易输送、贮存和运输。

最后IGCC还具有碳捕集优点。虽然IGCC电厂(燃烧前)和传统电厂(燃烧后)都有可利用的CO2捕集技术,但IGCC电厂更具有优势,因为燃烧前CO2捕集所要求的技术已经成功地运用于煤气化(但不是IGCC)技术。

6、结语

当今世界,能源危机日益严重,中国作为一个全速崛起的超强经济体在各行各业都需要充足的能源作为基础。

作为世界最大的煤炭生产和消费国家,中国的能源以煤为主,中国的CO2排放是世界第一,中国在应对气候变化和CO2减排方面面临巨大的压力和挑战。所以在以煤电为主的电力行业,必需发展清洁发电技术和低CO2排放的发电技术。高效低排放的超临界/超超临界技术是当前最现实、最可行、最可靠和最经济的降低CO2排放的新型燃煤发电技术。

我国电力事业的前进道路,可以说既拥有广阔的市场前景,也面临着巨大的挑战,而新的发电技术的产生,会为我国电力 事业的不断发展提供源源不断的动力。

参考文献:

[1].熊信银,张步涵. 电力系统工程基础,华中科技大学出版社,2002

[2].中国制造网.2012年电机行业分析报告 [3]. 谢秋野, 姜士宏, 赵敏, 张力. 我国火力发电新技术应用与展望 [J] 电力建设,2006,27(12):1-5

[4].周一工,徐炯,胡晓初,徐玲玲. 大力发展清洁高效的超临界超超临界发电技术 [5].钱海平. 火力发电技术的发展方向和设计优化 [J] 浙江电力,2006 (3)23-26 [6]. 马可. 燃气发电新技术的市场前景分析 [7]. 杨成勋. 超临界与超超临界蒸汽发电厂[J] 湖南电力,1999,19(6)

[8]. 徐平旭,付超,顾鑫,鹿娜. 热电联产的优越性及其技术改进 [J] 科技资讯,2007,22 [9]. 冉丽萍. 热电联产国内外研究综述 [10]. 钟史明,陈效儒,刘龙海. 热电联产的节能分析 [J] 热电技术,2004,1

[11]. Adel M. Al-Nasser. Performance and Economics of a Solar Thermal Power Generation Plant in Jubail.

[12]. C. Wang, S. M. Shahidehpour. Power generation scheduling for multi-area

hydro-thermal systems with the line constraints.

[13]. Yinsong Wang, Xinghuo Yu. New Coordinated Control Design for Thermal-Power-Generation Units

[14]. TieJun Zhang, Evelyn N. Wang. Design of a Microscale Organic Rankine Cycle for High-Concentration Photovoltaics Waste Thermal Power Generation

[15]. Dustin Howard. Modeling of Dish-Stirling Solar Thermal Power Generation

范文二:火力发电厂 投稿:钱虘虙

火力发电厂-生产过程

火力发电厂-

生产过程火力发电厂生产过程燃煤,用输煤皮带从煤场运至煤斗中。大型火电厂为提高燃煤效率都是燃烧煤粉。因此,煤斗中的原煤要先送至磨煤机内磨成煤粉。磨碎的煤粉由热空气携带经排粉风机送入锅炉的炉膛内燃烧。煤粉燃烧后形成的热烟气沿锅炉的水平烟道和尾部烟道流动,放出热量,最后进入除尘器,将燃烧后的煤灰分离出来。洁净的烟气在引风机的作用下通过烟囱排入大气。助燃用的空气由送风机送入装设在尾部烟道上的空气预热器内,利用热烟气加热空气。这样,一方面除使进入锅炉的空气温度提高,易于煤粉的着火和燃烧外,另一方面也可以降低排烟温度,提高热能的利用率。从空气预热器排出的热空气分为两股:一股去磨煤机干燥和输送煤粉,另一股直接送入炉膛助燃。燃煤燃尽的灰渣落入炉膛下面的渣斗内,与从除尘器分离出的细灰一起用水冲至灰浆泵房内,再由灰浆泵送至灰场。

在除氧器水箱内的水经过给水

泵升压后通过高压加热器送入省煤器。在省煤器内,水受到热烟气的加热,然后进入锅炉顶部的汽包内。在锅炉炉膛四周密布着水管,称为水冷壁。水冷壁水管的上下两端均通过联箱与汽包连通,汽包内的水经由水冷壁不断循环,吸收着煤爱燃烧过程中放出的热量。部分水在冷壁中被加热沸腾后汽化成水蒸汽,这些饱和蒸汽由汽包上部流出进入过热器中。饱和蒸汽在过热器中继续吸热,成为过热蒸汽。过热蒸汽有很高的压力和温度,因此有很大的热势能。具有热势能的过热蒸汽经管道引入汽轮机后,便将热势能转变成动能。高速流动的蒸汽推动汽轮机转子转动,形成机械能。

汽轮机的转子与发电机的转子通过连轴器联在一起。当汽轮机转子转动时便带动发电机转子转动。在发电机转子的另一端带着一太小直流发电机,叫励磁机。励磁机发出的直流电送至发电机的转子线圈中,使转子成为电磁铁,周围产生磁场。当发电机转子旋转时,磁场也是旋转的,发电机定子内的导线就会切割磁力线感应产生电流。这样,发电机便把汽轮机的机械能转变为电能。电能经变压器将电压升压后,由输电线送至电用户。 释放出热势能的蒸汽从汽轮机下部的排汽口排出,称为乏汽。乏汽在凝汽器内被循环水泵送入凝汽器的冷却水冷却,从新凝结成水,此水成为凝结水。凝结水由凝结水泵送入低压加热器并最终回到除氧器内,完成一个循环。在循环过程中难免有汽水的泄露,即汽水损失,因此要适量地向循环系统内补给一些水,以保证循环的正常进行。高、底压加热器是为提高循环的热效率所采用的装置,除氧器是为了除去水含的氧气以减少对设备及管道的腐蚀。

以上分析虽然较为繁杂,但从能量转换的角度看却很简单,即燃料的化学能→蒸汽的热势能→机械能→电能。在锅炉总,燃料的化学能转变为蒸汽的热能;在汽轮机中,蒸汽的热能转变为轮子旋转的机械能;在发电机中机械能转变为电能。炉、机、电是火电厂中的主要设备,亦称三大主机。与三大主机相辅工作的设备成为辅助设备或称辅机。主机与辅机及其相连的管道、线路等称为系统。火电厂的主要系统有燃烧系统、汽水系统、电气系统等。

除了上述的主要系统外,火电厂还有其它一些辅助生产系统,如燃煤的输送系统、水的化学处理系统、灰浆的排放系统等。这些系统与主系统协调工作,它们相互配合完成电能的生产任务。大型火电厂的保证这些设备的正常运转,火电厂装有大量的仪表,用来监视这些设备的运行状况,同时还设置有自动控制装置,以便及时地对主辅设备进行调节。现代化的火电厂,已采用了先进的计算机分散控制系统。这些控制系统可以对整个生产过程进行控制和自动调节,根据不同情况协调各设备的工作状况,使整个电厂的自动化水平达到了新的高度。自动控制装置及系统已成为火电厂中不可缺少的部分。

火力发电厂-工作原理

火力发电厂采用煤炭作为一次能源----利用

皮带传送技术----锅炉输送经处理的煤粉---煤粉燃烧对锅炉里的水一次加热之后--水蒸汽进入高压缸---为了提高热效率,对水蒸汽进行二次加热---水蒸汽进入中压缸---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-燃料构成

火力发电厂火电厂的燃料构成决定于国

家资源情况和能源政策。20世纪80年代以后,中国火电厂的燃料主要是煤。1987年,火电厂发电量的87%是煤电,其余13%是烧油或其他燃料发出的。有烟煤资源或依赖进口煤的国家,其火电厂主要燃用烟煤,因其热值高、易燃。其他煤种占较大比重的国家,有用褐煤(德国、澳大利亚)、无烟煤(前苏联、西班牙、朝鲜等)的;中国燃用煤一半以上是烟煤,贫煤次之,无烟煤在10%以下。一些国家还根据石油国际市场的情况,采用燃油和天然气发电机组。除蒸汽机组外,还有的用燃气轮机和内燃机发电机组。70年代以来,燃气-蒸汽联合循环机组发电的火电厂得到重视。

火力发电厂-组成与流程

火力发电厂现代化火电厂是一个庞大而又复杂的生产电能与热能的工厂。它由下列5个系统组成:①燃料系统。②燃烧系统。③汽水系统。④电气系统。⑤控制系统。在上述系统中,最主要的设备是锅炉、汽轮机和发电机,它们安装在发电厂的主厂房内。主变压器和配电装置一般装放在独立的建筑物内或户外,其他辅助设备如给水系统、供水设备、水处理设备、除尘设备、燃料储运设备等,有的安装在主厂房内,有的则安装在辅助建筑中或在露天场地。火电厂基本生产过程是,燃料在锅炉中燃烧,将其热量释放出来,传给锅炉中的水,从而产生高温高压蒸汽;蒸汽通过汽轮机又将热能转化为旋转动力,以驱动发电机输出电能。到80年代为止,世界上最好的火电厂的效率达到40%,即把燃料中40%的热能转化为电能。

在上述系统的所有设备中,最主要的设备是锅炉、汽轮机和发电机,它们安装在发电厂的主厂房内。主变压器和配电设备一般是安装在独立的建筑物内和户外;其他辅助设备如给水系统、供水设备、水处理设备、除尘设备、燃料储运设备等,有的安装在主厂房内,有的则是安装在辅助建筑中或在露天场地。

火力发电厂-运行

代市火电厂近代火电厂由大量

各种各样的机械装置和电工设备所构成。为了生产电能和热能,这些装置和设备必须协调动作,达到安全经济生产的目的。这项工作就是火电厂的运行。为了保证炉、机、电等主要设备及各系统的辅助设备的安全经济运行,就要严格执行一系列运行规程和规章制度。

火电厂的运行主要包括3个方面,即起动和停机运行、经济运行、故障与对策。火电厂运行的基本要求是保证安全性、经济性和电能的质量。 就安全性而言,火电厂如不能安全运行,就会造成人身伤亡、设备损坏和事故,而且不能连续向用户供电,酿成重大经济损失。保证安全运行的基本要求是:①设备制造、安装、检修的质量要优良;②遵守调度指令要求,严格按照运行规程对设备的启动与停机以及负荷的调节进行操作;③监视和记录各项运行参数,以便尽早发现运行偏差和异常现象,并及时排除故障;④巡回监视运行中的设备及系统是否处于良好状态,以便及时发现故障原因,采取预防措施;⑤定期测试各项保护装置,以确保其动作准确、可靠。

就经济性而言,火电厂的运行费用主要是燃料费。因此,采用高效率的运行方式以减少燃料消耗费是非常重要的。具体措施有以下3点。 ①滑参数起停。滑参数起动可以缩短起动时间,具有传热效果好、带负荷早、汽水损失少等优点。滑参数停机可以使机组快速冷却,缩短检修停机时间,提高设备利用率和经济性。

②加强燃料管理和设备的运行管理。定期检查设备状态、运行工况,进行各种热平衡和指标计算,以便及时采取措施减少热损失。

③根据各类设备的运行性能及其相互间的协调、制约关系,维持各机组在具有最佳综合经济效益的工况下运行;在电厂负荷变动时,按照各台机组间最佳负荷分配方式进行机组出力的增、减调度。

电厂在安全、经济运行的情况下,还要保证电能的质量指标,即在负荷变化的情况下,通过调整以保持电压和频率的额定值,满足用户的要求。

火力发电厂-效率

效率是衡量火电厂运行水平的一个重要指标。火电厂所需的能量是通过煤、石油或天然气等燃料的燃烧得来的。但是,燃料中所蕴藏的全部能量(即燃料的发热量)并不是100%的都能转换为电能。到80年代为止,世界上最好的火电厂也只能把燃料中40%左右的热能转换为电能。这种把热能转换为电能的百分比,称为火电厂效率。 火力发电厂-保护与控制

华能玉环电厂火电厂中锅炉、

汽轮机、发电机之间的关系极为密切。任何一个环节出现事故都会影响电厂的安全经济运行。因此,为了保证火电厂的安全经济运行,必须装备完善的保护控制装置和系统。基本的保护方式有以下3种。 ①联锁保护:当某一设备或工况出现异常现象时,相关联的设备联动跳闸,切除有故障的设备或系统,备用的设备或系统立即投入运行。 ②继电器组成的保护:以热工参量和电气参量的限值,以及设备元件的条件联系为动作判据,采用各种继电器组成保护回路,对某一设备或系统进行保护。

③固定的保护装置:有机械的、电动的保护装置,如锅炉的安全门、汽轮机的危急保安器、电机的过电压保护器等。

近代的单元机组均采用综合保护连锁系统,即将机、炉、电的分别保护与单元的整体保护系统相互协调,形成一个完善的保护系统。 火电厂的基本控制方式有以下3种。

①就地控制:锅炉、汽轮机、发电机及辅助设备就地单独进行控制。这种方式适用于小型电厂。

②集中控制:将锅炉、汽轮机、发电机联系起来进行集中控制。例如大型电厂采用的机、炉、电单元的集中控制。

③综合自动控制:将电厂的整个生产过程作为一个有机整体进行控制,以实现全盘自动化。

上世纪80年代,大型电厂多采用单元机组。对于单元机组自动调节系统的主要控制方式有以下3种。

①锅炉跟踪调节方式:由电力负荷指令操作调节汽轮机的阀门,以控制发电机的出力。而在锅炉方面则调节燃料输入,保证其产生的蒸汽在流量和参数方面满足汽轮机的需要。

②汽轮机跟踪调节方式:以电力负荷指令控制燃料的输入,改变锅炉出力;对于汽轮机,则通过调节汽压以决定负荷。

③机、炉协调控制方式:将机、炉、电作为一个统一整体进行控制,以机、炉共同调整机组的负荷来适应外界负荷变化的要求。

现代化电厂多采用程序控制,以提高自动化水平。程序控制是将生产过程中大量分散的操作,按辅机与热力系统的工艺流程划分为若干有规律的程序进行控制,并结合保护、联锁条件,使运行人员通过少数开关式按钮,即可由程控系统自动完成控制系统的操作。

随着计算机应用的日益扩大,特别是微机及微处理器的发展,现代火电厂的自动化已实现以小型机、微机和微处理器为基础的分层综合控制方式。

火力发电厂-分类

华能玉环电厂按燃料的类别可

分为燃煤火电厂、燃油火电厂和燃气火电厂等。按功能又可分为发电厂和热电厂。发电厂只生产并供给用户以电能;而热电厂除生产并供给用户电能外,还供应热能。按服务规模可分为区域性火电厂、地方性火电厂以及流动性列车电站。区域性电厂装机容量较大,一般建造在燃料基地,如大型煤矿附近。又称坑口电厂。其电能通过长距离的输电线路供给用户。地方性电厂多建在负荷中心,需经长距离运进燃料,它生产的电能供给比较集中的用户。火电厂还按蒸汽压力分为低压电厂(蒸汽初压力约为0.12~1.5兆帕(MPa)、中压电厂(2~4MPa)、高压电厂(6~10MPa)、超高压电厂(12~14MPa) 、亚临压力电厂(16~18MPa )和超临界压力电厂(22.6MPa)。

火力发电厂-历史

1875很小的直流电机专供附近照明用电。美国、俄国、英国也相继建成小火电厂。1886年,美国建成第一座交流发电厂。1882年,中国在上海建成一座装有1台12KW直流发电机的火电厂,供电灯照明用。 火力发电厂-火力发电与热电区别

火力是指烧煤发电,热电是指烧煤或油或天然气,来供工业用或取暖用气,现在为了提高效率节省能源,一般是发电与供热联合方式。既是在气轮机某一级抽出一部分气来供热,其余的仍冲转气轮机带动发电机发电,两者可调整,可供热多发电少,也可供热少发电多。目前

中国受能源政策影响,正在大力发展核电(广东大亚弯),水电(长江三峡),这些也可供热,有的国为了节约能源,有风力与地热发电,而中国很少。

范文三:火力发电厂 投稿:侯矍矎

火力发电厂-生产过程

火力发电厂-生产过程火力发电厂生产过程燃煤,用输煤皮带从煤场运至煤斗中。大型火电厂为提高燃煤效率都是燃烧煤粉。因此,煤斗中的原煤要先送至磨煤机内磨成煤粉。磨碎的煤粉由热空气携带经排粉风机送入锅炉的炉膛内燃烧。煤粉燃烧后形成的热烟气沿锅炉的水平烟道和尾部烟道流动,放出热量,最后进入除尘器,将燃烧后的煤灰分离出来。洁净的烟气在引风机的作用下通过烟囱排入大气。助燃用的空气由送风机送入装设在尾部烟道上的空气预热器内,利用热烟气加热空气。这样,一方面除使进入锅炉的空气温度提高,易于煤粉的着火和燃烧外,另一方面也可以降低排烟温度,提高热能的利用率。从空气预热器排出的热空气分为两股:一股去磨煤机干燥和输送煤粉,另一股直接送入炉膛助燃。燃煤燃尽的灰渣落入炉膛下面的渣斗内,与从除尘器分离出的细灰一起用水冲至灰浆泵房内,再由灰浆泵送至灰场。 在除氧器水箱内的水经过给水泵升压后通过高压加热器送入省煤器。在省煤器内,水受到热烟气的加热,然后进入锅炉顶部的汽包内。在锅炉炉膛四周密布着水管,称为水冷壁。水冷壁水管的上下两端均通过联箱与汽包连通,汽包内的水经由水冷壁不断循环,吸收着煤爱燃烧过程中放出的热量。部分水在冷壁中被加热沸腾后汽化成水蒸汽,这些饱和蒸汽由汽包上部流出进入过热器中。饱和蒸汽在过热器中继续吸热,成为过热蒸汽。过热蒸汽有很高的压力和温度,因此有很大的热势能。具有热势能的过热蒸汽经管道引入汽轮机后,便将热势能转变成动能。高速流动的蒸汽推动汽轮机转子转动,形成机械能。

汽轮机的转子与发电机的转子通过连轴器联在一起。当汽轮机转子转动时便带动发电机转子转动。在发电机转子的另一端带着一太小直流发电机,叫励磁机。励磁机发出的直流电送至发电机的转子线圈中,使转子成为电磁铁,周围产生磁场。当发电机转子旋转时,磁场也是旋转的,发电机定子内的导线就会切割磁力线感应产生电流。这样,发电机便把汽轮机的机械能转变为电能。电能经变压器将电压升压后,由输电线送至电用户。 释放出热势能的蒸汽从汽轮机下部的排汽口排出,称为乏汽。乏汽在凝汽器内被循环水泵送入凝汽器的冷却水冷却,从新凝结成水,此水成为凝结水。凝结水由凝结水泵送入低压加热器并最终回到除氧器内,完成一个循环。在循环过程中难免有汽水的泄露,即汽水损失,因此要适量地向循环系统内补给一些水,以保证循环的正常进行。高、底压加热器是为提高循环的热效率所采用的装置,除氧器是为了除去水含的氧气以减少对设备及

管道的腐蚀。 以上分析虽然较为繁杂,但从能量转换的角度看却很简单,即燃料的化学能→蒸汽的热势能→机械能→电能。在锅炉总,燃料的化学能转变为蒸汽的热能;在汽轮机中,蒸汽的热能转变为轮子旋转的机械能;在发电机中机械能转变为电能。炉、机、电是火电厂中的主要设备,亦称三大主机。与三大主机相辅工作的设备成为辅助设备或称辅机。主机与辅机及其相连的管道、线路等称为系统。火电厂的主要系统有燃烧系统、汽水系统、电气系统等。 除了上述的主要系统外,火电厂还有其它一些辅助生产系统,如燃煤的输送系统、水的化学处理系统、灰浆的排放系统等。这些系统与主系统协调工作,它们相互配合完成电能的生产任务。大型火电厂的保证这些设备的正常运转,火电厂装有大量的仪表,用来监视这些设备的运行状况,同时还设置有自动控制装置,以便及时地对主辅设备进行调节。现代化的火电厂,已采用了先进的计算机分散控制系统。这些控制系统可以对整个生产过程进行控制和自动调节,根据不同情况协调各设备的工作状况,使整个电厂的自动化水平达到了新的高度。自动控制装置及系统已成为火电厂中不可缺少的部分。

火力发电厂-工作原理

火力发电厂采用煤炭作为一次能源----利用皮带传送技术----锅炉输送经处理的煤粉---

煤粉燃烧对锅炉里的水一次加热之后--水蒸汽进入高压缸---为了提高热效率,对水蒸汽进行二次加热---水蒸汽进入中压缸---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-燃料构成

火力发电厂火电厂的燃料构成决定于国家资源情况和能源政策。20世纪80年代以

后,中国火电厂的燃料主要是煤。1987年,火电厂发电量的87%是煤电,其余13%是烧油或其他燃料发出的。有烟煤资源或依赖进口煤的国家,其火电厂主要燃用烟煤,因其热值高、易燃。其他煤种占较大比重的国家,有用褐煤(德国、澳大利亚)、无烟煤(前苏联、西班牙、朝鲜等)的;中国燃用煤一半以上是烟煤,贫煤次之,无烟煤在10%以下。一些国家还根据石油国际市场的情况,采用燃油和天然气发电机组。除蒸汽机组外,

还有的用燃气轮机和内燃机发电机组。70年代以来,燃气-蒸汽联合循环机组发电的火电厂得到重视。 火力发电厂-组成与流程

火力发电厂现代化火电厂是一个庞大而又复杂的生产电能与热能的工厂。它由下列5个系统组成:①燃料系统。②燃烧系统。③汽水系统。④电气系统。⑤控制系统。在上述系统中,最主要的设备是锅炉、汽轮机和发电机,它们安装在发电厂的主厂房内。主变压器和配电装置一般装放在独立的建筑物内或户外,其他辅助设备如给水系统、供水设备、水处理设备、除尘设备、燃料储运设备等,有的安装在主厂房内,有的则安装在辅助建筑中或在露天场地。火电厂基本生产过程是,燃料在锅炉中燃烧,将其热量释放出来,传给锅炉中的水,从而产生高温高压蒸汽;蒸汽通过汽轮机又将热能转化为旋转动力,以驱动发电机输出电能。到80年代为止,世界上最好的火电厂的效率达到40%,即把燃料中40%的热能转化为电能。

在上述系统的所有设备中,最主要的设备是锅炉、汽轮机和发电机,它们安装在发电厂的主厂房内。主变压器和配电设备一般是安装在独立的建筑物内和户外;其他辅助设备如给水系统、供水设备、水处理设备、除尘设备、燃料储运设备等,有的安装在主厂房内,有的则是安装在辅助建筑中或在露天场地。

火力发电厂-运行

代市火电厂近代火电厂由大量各种各样的机械装置和电工设备所构成。

为了生产电能和热能,这些装置和设备必须协调动作,达到安全经济生产的目的。这项工作就是火电厂的运行。为了保证炉、机、电等主要设备及各系统的辅助设备的安全经济运行,就要严格执行一系列运行规程和规章制度。

火电厂的运行主要包括3个方面,即起动和停机运行、经济运行、故障与对策。火电厂运行的基本要求是保证安全性、经济性和电能的质量。

就安全性而言,火电厂如不能安全运行,就会造成人身伤亡、设备损坏和事故,而且不能连续向用户供电,酿成重大经济损失。保证安全运行的基本要求是:①设备制造、安装、检修的质量要优良;②遵守调度指令要求,严格按照运行规程对设备的启动与停机以及负荷的调节进行操作;③监视和记录各项运行参数,以便尽早发现

运行偏差和异常现象,并及时排除故障;④巡回监视运行中的设备及系统是否处于良好状态,以便及时发现故障原因,采取预防措施;⑤定期测试各项保护装置,以确保其动作准确、可靠。

就经济性而言,火电厂的运行费用主要是燃料费。因此,采用高效率的运行方式以减少燃料消耗费是非常重要的。具体措施有以下3点。

①滑参数起停。滑参数起动可以缩短起动时间,具有传热效果好、带负荷早、汽水损失少等优点。滑参数停机可以使机组快速冷却,缩短检修停机时间,提高设备利用率和经济性。

②加强燃料管理和设备的运行管理。定期检查设备状态、运行工况,进行各种热平衡和指标计算,以便及时采取措施减少热损失。

③根据各类设备的运行性能及其相互间的协调、制约关系,维持各机组在具有最佳综合经济效益的工况下运行;在电厂负荷变动时,按照各台机组间最佳负荷分配方式进行机组出力的增、减调度。 电厂在安全、经济运行的情况下,还要保证电能的质量指标,即在负荷变化的情况下,通过调整以保持电压和频率的额定值,满足用户的要求。

火力发电厂-效率

效率是衡量火电厂运行水平的一个重要指标。火电厂所需的能量是通过煤、石油或天然气等燃料的燃烧得来的。但是,燃料中所蕴藏的全部能量(即燃料的发热量)并不是100%的都能转换为电能。到80年代为止,世界上最好的火电厂也只能把燃料中40%左右的热能转换为电能。这种把热能转换为电能的百分比,称为火电厂效率。 火力发电厂-保护与控制

华能玉环电厂火电厂中锅炉、汽轮机、发电机之间的关系极为密切。任

何一个环节出现事故都会影响电厂的安全经济运行。因此,为了保证火电厂的安全经济运行,必须装备完善的保护控制装置和系统。基本的保护方式有以下3种。

①联锁保护:当某一设备或工况出现异常现象时,相关联的设备联动跳闸,切除有故障的设备或系统,备用的设备或系统立即投入运行。

②继电器组成的保护:以热工参量和电气参量的限值,以及设备元件的条件联系为动作判据,采用各种继电器组成保护回路,对某一设备或系统进行保护。

③固定的保护装置:有机械的、电动的保护装置,如锅炉的安全门、汽轮机的危急保安器、电机的过电压保护器等。

近代的单元机组均采用综合保护连锁系统,即将机、炉、电的分别保护与单元的整体保护系统相互协调,形成一个完善的保护系统。

火电厂的基本控制方式有以下3种。

①就地控制:锅炉、汽轮机、发电机及辅助设备就地单独进行控制。这种方式适用于小型电厂。

②集中控制:将锅炉、汽轮机、发电机联系起来进行集中控制。例如大型电厂采用的机、炉、电单元的集中控制。

③综合自动控制:将电厂的整个生产过程作为一个有机整体进行控制,以实现全盘自动化。

上世纪80年代,大型电厂多采用单元机组。对于单元机组自动调节系统的主要控制方式有以下3种。

①锅炉跟踪调节方式:由电力负荷指令操作调节汽轮机的阀门,以控制发电机的出力。而在锅炉方面则调节燃料输入,保证其产生的蒸汽在流量和参数方面满足汽轮机的需要。

②汽轮机跟踪调节方式:以电力负荷指令控制燃料的输入,改变锅炉出力;对于汽轮机,则通过调节汽压以决定负荷。

③机、炉协调控制方式:将机、炉、电作为一个统一整体进行控制,以机、炉共同调整机组的负荷来适应外界负荷变化的要求。

现代化电厂多采用程序控制,以提高自动化水平。程序控制是将生产过程中大量分散的操作,按辅机与热力系统的工艺流程划分为若干有规律的程序进行控制,并结合保护、联锁条件,使运行人员通过少数开关式按钮,即可由程控系统自动完成控制系统的操作。

随着计算机应用的日益扩大,特别是微机及微处理器的发展,现代火电厂的自动化已实现以小型机、微机和微处理器为基础的分层综合控制方式。

火力发电厂-分类

华能玉环电厂按燃料的类别可分为燃煤火电厂、燃油火电厂和燃气火电

厂等。按功能又可分为发电厂和热电厂。发电厂只生产并供给用户以电能;而热电厂除生产并供给用户电能外,还供应热能。按服务规模可分为区域性火电厂、地方性火电厂以及流动性列车电站。区域性电厂装机容量较大,一般建造在燃料基地,如大型煤矿附近。又称坑口电厂。其电能通过长距离的输电线路供给用户。地方性电厂多建在负荷中心,需经长距离运进燃料,它生产的电能供给比较集中的用户。火电厂还按蒸汽压力分为低压电厂(蒸汽初压力约为0.12~1.5兆帕(MPa)、中压电厂(2~4MPa)、高压电厂(6~10MPa)、超高压电厂(12~14MPa)、亚临压力电厂(16~18MPa )和超临界压力电厂(22.6MPa)。

火力发电厂-历史

1875年法国巴黎北火车站建成世界上第一座火电厂并开始发电,采用很小的直流电机专供附近照明用电。美国、俄国、英国也相继建成小火电厂。1886年,美国建成第一座交流发电厂。1882年,中国在上海建成一座装有1台12KW直流发电机的火电厂,供电灯照明用。

火力发电厂-火力发电与热电区别

火力是指烧煤发电,热电是指烧煤或油或天然气,来供工业用或取暖用气,现在为了提高效率节省能源,一般是发电与供热联合方式。既是在气轮机某一级抽出一部分气来供热,其余的仍冲转气轮机带动发电机发电,两者可调整,可供热多发电少,也可供热少发电多。目前中国受能源政策影响,正在大力发展核电(广东大亚弯),水电(长江三峡),这些也可供热,有的国为了节约能源,有风力与地热发电,而中国很少。

范文四:对火力发电厂的认识 投稿:宋逻逼

对火力发电厂的认识

班级:20093151 学号:2009315111 姓名:李国新

火力发电厂的的就是以燃料的化学能转化为电能的转换过程。按照生产流程,发电厂的动力部分包括燃运、锅炉和气轮机三大部分。我国的火电厂主要燃料是煤炭。煤的的种类很多,发热量各异,发电用煤以劣质煤为主。为分析和评说各发电厂的运行状态和经济指标,使各厂具有相同的可比条件,我们把每公斤燃料完全燃烧时,其发热量为29300J/Kg者为标准煤。

染运系统是电厂的基础系统,其主要任务是把燃料从外地运回来后,进行贮存传输和制粉、为锅炉提供可燃用的煤粉。因此除有贮煤厂和料厂外,还应有卸煤机、翻车机、给煤机、破碎机、筛分机、电池分离器、木屑分离器及计量机械等主要设备。多采用双路胶带输送机对燃料进行输送,作为建筑物之间的纽带。煤粉制备系统的主要作用是把原煤研成煤粉送入锅炉,其主要设备有球磨机粗粉分离器、旋风分离器、排粉机、喷燃器等,通过管道连成系统。

锅炉是由燃烧市和烟道组成,主要任务是使燃料通过燃烧将化学能转化为热能,从而获得一定数量和质量的蒸汽,其燃烧室是由水冷壁,下降管、联箱和气包组成。受热面,形成循环系统。在烟道中布置着过热器、省煤器和空气预热器等设备吸收烟道中的余热,降低派烟温度,节省燃料,减少煤耗,提高锅炉利用效率。

燃料在煤膛中完全燃烧时,除有大量的煤粉外,还有一定量的空气量,其中一部分伴随煤粉,经燃烧器送如炉膛的热风称为一次风;另一部分热风直接送入炉膛助燃称为二次风;而由炉膛上部经喷燃器射入的风称为三次风,其搅拌作用促进燃烧。为保证锅炉的正常运行,还有一些必不可少的辅助设备和系统,诸如给水设备,通风系统,以及排灰渣系统等,由众多的辅助设备和管道组成。

汽轮机是发电厂的的原动机,它是把蒸汽的热能转化为大轴的机械能。通过锅炉与汽轮机之间的热力系统完成工质的汽水循环,热力系统包括凝汽冷却系统,回热加热系统、疏水系统以及补水系统等若干子系统,并利用各种热力设备来完成各自的功能凝汽冷却系统主要使汽轮机的出口汽造成真空,让进入汽轮机的出口汽及工作蒸汽从高的压力和温度,膨胀到可能达到的最低压力,尽可能的多方出热量变为机械能。同时,使乏汽加以冷却凝结成水,该系统由凝汽器、抽汽器、冷水塔及管道等主要设备组成。回热加热系统的主要作用是为减少进入凝汽器的蒸汽量,以减少热量损失,提高热效率,利用汽轮机的各级抽汽,在逐级加热器中给水加热,该系统的主要设备有回热加热器、除氧器等。随机组的型式和供热要求的不同,抽汽的级数和压力也不同。为保证热力系统的正常工作且适应电能负荷的变化要求,汽轮机设置有调速系统,用调速器来保证汽轮机的转速在允许的范围内变化。同时在汽轮机上还装设有保护装置,最常见的有危机保安器、盘车装置以及轴向装置等。

火力发电厂的运行经济指标,主要包括:热效率、煤耗率、汽耗率、热耗率、厂用电率、装机容量年运行小时数以及成本等。它是衡量发电厂技术装备及管理水平的标准. 发电厂的主控制中心设在主控制室,又称中央控制室。对中小型容量的电厂,一般对电气设备进行集中控制,而对大中型的发电厂则更多的采用对机、炉、电统一调度的单元监控单元控制方式。当电厂容量大、机组台数、接线复杂、出现回路数较多时,还设有网络控制室,通常简称网控。

电气主接线是电厂的的主系统,反映着发电厂的总装机容量,台数及主要电气设备的数量、布局、技术规范、连接形式及各回路间的关系。接线的基本形式可归纳为母线制形式如:单母线、双母线,一个半断路器接线等和无母线制接线如桥型接线、角型接线和单元接线等。

在发电厂中变压器可用作电压升高或降低,将电能传送给用户或电力系统,通常称为主变压器,用于不同的升高电压系统之间,作为相互能量转移的变压器,通常称为联络变压器。

供给发电厂本身用电的变压器称为厂用变压器。高压断路器是开关设备中比较完善的一种开关设备。它有灭弧装置,通常可以切断负荷电流和短路电流。根据灭弧介质的不同可以分为:油断路器、空气断路器、SF6断路器等。

隔离开关是用来隔离和切断电源和倒换电路的开关设备。本身没有灭弧装置。主要用于检修电路和设备时,与电源形成明显的断口。在电路中与断路器串联使用,操作时必须按照规定的顺序,避免带负荷拉闸,合闸时先合隔离开关,后合断路器,跳闸时先跳断路器,后跳隔离开关。

厂用电系统是发电厂不可缺少的一部分,其接线形式多为单母线或单母分段式。在大中型火力发电厂多采用:按炉分段原则。且以6KV高压和380/220V低压两种电压等级供电;而水电厂则多采用380/220V一种厂用电压等级,对坝区水利枢纽用电则有变压器供给。厂用低压开关设备广为采用的有闸刀开关、接触器磁力启动器、自动空气开关等。为了对高压电气设备进行测量保护,需要借助仪用互感器,把高电压变为100V的低电压,把强电流变为5A的弱电流。不仅可以使高电压与低电压分离,有利于人身和设备的安全,而且使二次侧仪表、继电器等自动化元件标准化,小型化,有利于系列生产。仪用互感器包括:电压互感器和电流互感器。其工作原理都是根据变压器原理构成的其工作原理是根据变压器原理构成的。采用适当的一、二次绕组的闸数,来满足二次侧的要求。电流互感器N1《N2原边接于主电路,副边的仪表及继电器等负荷均串接,为了安全二次绕组必须接地并在运行中严禁二次侧开路。

供给纪电保护装置、信号装置。自动装置和开关电器的操作电源应当独立可靠,目下发电厂广泛采用蓄电池组,以浮充电方式运行。直流电压可为110/220伏。当采用220伏时每组蓄电池的总数为132个,其中基本电池56个,调节电池46个,对大容量的发电厂通常设有两套蓄电池组。

发电厂的信号系统包括:位置信号、事故信号、故障信号以及指挥信号等。并以指示灯、光字牌和音响等反映运行状态和事故性质,通常以蜂鸣器表示事故,电铃表示出现故障,一般把事故信号和故障信号统称为中央音响信号。

发电厂为保证安全运行,对各主要的电器设备都采用纪电保护装置,并分别由几种保护构成主保护和后备保护。相互配合反映其事故与异常。例如利用电路在发生短路故障时,会出现电流增大的特点,通过继电器及辅助设备构成过电流保护装置,利用比较被保护设备各端的电流大小和相位差别,用继电器构成差动保护装置等。

现代化大中型的发电厂,都日趋于自动化和利用计算机实现程序测量和监控,在厂用电系统中普遍采用备用电源自动投入装置,以保证厂用电的供电可靠性;在输电线路上广泛采用自动重合闸装置来提高供电可靠性和电力系统并连运行的稳定性;发电厂的同期并列是经常的、重要的一项操作,最常采用的是手动准同期和自同期;发电机的励磁系统概括为电机励磁系统和半导体励磁系统两类。在运行中为保证电压恒定以及事故状态下尽可能维持电力系统稳定运行,提高发电、供电的可靠性,都采用自动励磁调节装置。

近年来计算机在发电厂的广泛运用已经逐渐深入并拓宽了应用面。除了新型大容量机组现代化的新建电厂,都使用了计算机检测与控制外老厂亦随微机的发展而逐步实现单项自动化的技术改造。

大气过电压对发电厂的配电装置及建筑物构成了威胁。为防范雷击常采用避雷针;防止感应雷和行波的侵入而采用避雷器。发电厂为了人身和设备的安全,必须对设备进行接地和接零。接地一般分为工作接地、保护接地和防雷接地。

范文五:火力发电厂知识 投稿:石灚灛

火力发电厂是利用化石燃料燃烧释放的热能发电的动力设施,包括燃料燃烧释热和热能电能 转换以及电能输出的所有设备、装置、仪表器件, 以及为此目的设置在特定场所的建筑物、构筑物 和所有有关生产和生活的附属设施。主要有蒸汽 动力发电厂、燃气轮机发电厂、内燃机发电厂几种类型.

基本原理

电磁感应理论:任何变化的电场都要在其周围空间产生磁场,任何变化的磁场都要在其周围空间产生电场。

热力学第一定律:热可以变为功,功也可以变为热,消耗一定热量时,必产生相当数量的功,消耗一定量的功时,必出现相应数量的热。

热力学第二定律:高温物体的热能可以自动传递给低温物体,而低温物体的热能却不能自动地传递给高温物体。机械能可以自动转化为热能,而热能却不能自动转化为机械能。

主要生产过程简述

储存在储煤场(或储煤罐)中的原煤由输煤设备从储煤场送到锅炉的原煤斗中,再由给煤机送到磨煤机中磨成煤粉。煤粉送至分离器进行分离,合格的煤粉送到煤粉仓储存(仓储式锅炉)。煤粉仓的煤粉由给粉机送到锅炉本体的喷燃器,由喷燃器喷到炉膛内燃烧(直吹式锅炉 将煤粉分离后直接送入炉膛)。燃烧的煤粉放出大量的热能将炉膛四周水冷壁管内的水加热成汽水混合物。混合物被锅炉汽包内的汽水分离器进行分离,分离出的水经下降管送到水冷壁管继续加热,分离出的蒸汽送到过热器,加热成符合规定温度和压力的过热蒸汽,经管道送到汽轮机作功。过热蒸汽在汽轮机内作功推动汽轮机旋转,汽轮机带动发电机发电,发电机发出的三相交流电通过发电机端部的引线经变压 器什压后引出送到电网。在汽轮机内作完功的过热蒸汽被凝汽器冷却 成凝结水,凝结水经凝结泵送到低压加热器加热,然后送到除氧器除氧, 再经给水泵送到高压加热器加热后,送到锅炉继续进行热力循环。再热式机组采用中间再热过程,即把在汽轮机高压缸做功之后的蒸汽,送到锅炉的再热器重新加热,使汽温提高到

一定(或初蒸汽)温度后,送到汽轮机中压缸继续做功。

锅炉本体

锅炉设备是火力发电厂中的主要热力设备之一。它的任务是使燃料通过燃烧将化学能转变为热能,并且以此热能加热水,使其成为一定数量和质量(压力和温度)的蒸汽。由炉膛、烟道、汽水系统(其中包括受热面、汽包、联箱和连接管道)以及炉墙和构架等部分组成的整体,称为 “锅炉本体”。

锅炉主要设备

按锅炉的蒸汽压力:可将锅炉分为低压锅炉(压力小于2.45MPa),中压锅炉(压力2.94~

4. 90MPa),高压锅炉(压力7.84~10. 8MPa),超高压锅炉(压力11.8~14. 7MPa),亚临界锅炉(压力15.7~19. 6MPa),超临界锅炉(压力15.7 19. 6MPa 22. 1MPa),超超临界锅炉(压力30~31MPa)。

按锅炉蒸发受热面内工质的流动方式分类:自然循环锅炉、强制循环锅炉、直流锅炉、复合循环锅炉。

按锅炉的整体布置分类:∏型结构锅炉、箱型结构锅炉、塔型结构锅炉。

火力发电厂中的锅炉按水循环方式可分为自然循环, 强制循环,直流锅炉三种类型。依靠工质的重度差而产生的循环流动称为自然循环。借助水泵压头使工质产生的循环流动称为强制循环。自然循环形成:汽包、下降管、下联箱和上升管(即水泠壁)组成一个循环回路。由于上升管中的水在炉内受热铲生了蒸汽,汽水混合物的重度小,而下降管在炉外不受热,管中是水,其重度大,两者重度差就产生推动力,水沿下降管向下流动,而汽水混合物则沿上升管向上流动,这样就形成水的自然循环流动。强制循环锅炉的 结构与自然循环基本相同,它也有汽包,所不同的在下降管中增加了循环泵,作为增强汽水循环的动力。直流炉的结构与自然循环锅炉结构不同,它没有汽包,是依靠给水泵压力使工质锅炉受热面管子中依次经过省煤器,蒸发受热面和过热器一次将水全部加热成为过热蒸汽。现在一般只宜用于亚临界,超临界压力锅炉。 强制循环锅炉与自然循环锅炉比较: 优点:可适用于亚临界、超临界压力;由于工质在受热面中是强制流动,因而受热面的布置较灵活,受热均匀水循环好;起停炉快;水冷壁可使小管径、薄管壁(压力准许), 相对汽包容积减小,节省钢材。 缺点:加装循环泵,系统复杂, 投资高,检修困难。

锅炉主要系统

汽水系统:锅炉的汽水系统的主要功用是接受燃料的热能,提升介质的热势能,增压增温,完成介质的状态转换。

烟风系统:提供锅炉燃烧的氧气,带动干燥的燃料进入炉膛,维持炉膛风压以稳定燃烧。 制粉系统:完成燃料的磨碎、干燥。使之形成具有一定细度和干燥度的燃料,并送入炉膛。

其它辅助系统:包括燃油系统、吹灰系统、火检系统、除灰除渣系统等,具体功能不做介绍。

锅炉主要设备

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%。

汽包:作用主要有:1:是工质加热、蒸发、过热三过程的连接枢纽,保证锅炉正常的水循环。2:内部有汽水分离装置和连续排污装置,保证锅炉蒸汽品质。3:有一定水量,具有一定蓄热能力,缓和汽压的变化速度。4:汽包上有压力表、水位计、事故放水、安全阀等设备,保证锅炉安全运行。

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(steam turbine proper)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。

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。 真空系统:维持汽轮机的低背压和凝汽器真空。

凝结水系统:将凝结水输送到除氧器,完成加热、除氧、化学处理和剔除杂质。 给水系统:提高给水压力,加热后为锅炉提供给水。

主机油系统:包括润滑油系统、顶轴油系统、调节、保安系统。

汽轮机调节、保安系统:协调各系统同步地按照要求进行工作。

润滑油系统:为汽轮机提供润滑、冷却用油。

发电机冷却系统和密封系统:冷却系统的功能是冷却发电机,带走发电机工作时的热量。密封系统的功能是密封冷却介质的外泄。

工业水系统:提供冷却介质。冷却各种辅助设备。

顶轴油系统由于不是所有机组都有,所以不做介绍。液压油系统划归调节、保安系统,所以不做介绍。

其它系统:压缩空气系统、旁路系统、减温水系统、精处理系统、胶 球系统等。

汽机主要设备

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。

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。

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。

发电机本体

在发电厂中,同步发电机是将机械能转变成电能的唯一电气设备。因而将一次能源(水力、煤、 油、风力、 原子能等)转换为二次能源的发电机,现在几乎都是采用三相交流同步发电机。在发电厂中的交流同步发电机,电枢是静止的,磁极由原动机拖动旋转。其励磁方式为发电机的励磁线圈FLQ(即转子绕组)由同轴的并激直流励磁机经电刷及滑环来供电。同步发电机由定子(固定部分)和转子(转动部分)两部分组成。定子由定子铁心、定子线圈、机座、端盖、风道等组成。定子铁心和线圈是磁和电通过的部分,其他部分起着固定、支持和冷却的作用。 转子由转子本体、护环、心环、转子线圈、滑环、同轴激磁机电枢组成。

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。

火力发电厂其它系统介绍

输煤系统:运输燃料进入厂房,进行初步加工和燃料筛选工作,同时完成外加物质的混合工作。所包涵的主要设备有斗轮机、碎煤机、翻车机、输煤皮带等。

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。

单元机组集控运行

机组按照启动前所处温度状态可分为冷态启动和热态启动。按照冲转汽轮机的主蒸汽参

数可分为额定参数启动和滑参数启动。

滑参数启动程序:启动前准备――锅炉上水――点火―― 升压升温――暖管――冲转――暖机――升速――并网、 带负荷――升负荷。

锅炉运行及监视因素:维持适应的蒸发量。均衡给水,维持汽包水位。保证汽水品质。控制蒸汽压力及温度。燃烧 调整。减少热损失,提高锅炉热效率。

汽机运行及监视因素:主蒸汽压力及温度。再热蒸汽压力及温度。凝汽器真空。轴向位移。机组振动。轴瓦温监测。 汽轮机寿命管理。

单元机组的负荷调节:锅炉跟随的负荷调节方式,汽机跟随的负荷调节方式,机炉协调控制的负荷调节方式。

电厂经济技术指标

每千瓦投资造价: 每千瓦投资造价每千瓦所需要的资金投入量。用总投资额除以装机容量的总和。水电大约为7000~10000 元,火电30-60万千瓦国产机组5400~6300元,风电场每 千瓦造价约8000~9000元。

八大系统

热力系统

燃料供应系统

除灰系统

水处理系统

供水系统

电气系统

热工控制系统

附属生产工程

循环流化床锅炉

循环流化床锅炉:循环流化床燃烧是一种新型的高效、低污染的清洁燃煤技术,其主要特点是锅炉炉膛内含有大量的物料,在燃烧过程中大量的物料被烟气携带到炉膛上部,经过布置在炉膛出口的分离器,将物料与烟气分开,并经过非机械式回送阀将物料会送至床内, 多次循环燃烧。由于物料浓度高,具有很大的热容量和良好的物料混合,一般每公斤烟气可携带若干公斤的物料,这些循环物料带来了高 传热系数,使锅炉热负荷调节范围广,对燃料的适应性强。循环流化床锅炉采用比鼓泡床更高的流化速度,而不像鼓泡床一样有一个明显的界面,由于床内强烈的湍流和物料循环,增加了燃料在炉膛内的停留时间,因此比鼓泡床具有更高的燃烧效率,在低负荷下能稳定运行, 而无需增加辅助燃料。

循环流化床锅炉运行温度通常在850~900℃之间,是一个理想的脱硫温度区间,采用炉内脱硫技术,向床内加入石灰石作为脱硫剂, 燃料及脱硫剂经多次循环,反复进行低温燃烧和脱硫反应,加之炉内湍流运动剧烈,Ca/S摩尔比约为2时,可以使脱硫效率达到90%左右, SO2的排放量大大降低。同时循环流化床采用分级送风燃烧,使燃烧始终在低过量空气下进行,从而大大降低了NOX的生成和排放。循环流化床锅炉还具有高燃烧效率、可以燃用劣质燃料、锅炉负荷调节性好、灰渣易于综合利用等优点,因此在世界范围内得到了迅速发展。 随着环保要求日益严格,普遍认为,循环流化床是目前最实用和可行的高效低污染燃煤设备之一。

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。

󰀀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。

󰀀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。

󰀀在发电厂中,同步发电机是将机械能转变成电能的唯一电气设备。因而将一次能源(水力、煤、 油、风力、原子能等)转换为二次能源的发电机,现在几乎都是采用三相交流同步发电机。在发电厂中的交流同步发电机,电枢是静止的,磁极由原动机拖动旋转。其励磁方式为发电机的励磁线圈FLQ(即转子绕组)由同轴的并激直流励磁机经电刷及滑环来供电。同步发电机由定子(固定部分)和转子(转动部分)两部分组成。定子由定子铁心、定子线圈、机座、端盖、风道等组成。定子铁心和线圈是磁和电通过的部分,其他部分起着固定、支持和冷却的作用。

转子由转子本体、护环、心环、转子线圈、滑环、同轴激磁机电枢组成。

󰀀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。󰀀

火力发电厂

生产流程

前言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。把锅炉、汽轮机及其辅助设备按汽水循环过程用管道和附件连接起来所构成的系统,叫做发电厂的热力系统。下面简单的介绍一下火力发电厂的基本工艺流程:煤之流程(一)原煤自储煤场经过简单的处理(打碎,除湿, 吸铁),由原煤传送带送到炉顶落煤斗后,通过给煤机入口煤闸板进入给煤机。由给煤机控制进煤量,经由给煤机皮带通过给煤机出口煤闸板进入磨煤机。在磨煤机内被磨成 煤粉后,与一部份热空气混合,经燃烧器进入炉中充分燃烧。

煤之流程(二)燃烧后的高温烟气流经过热器-再热器-省煤器-空气预热器等热交换器,将热量传给其中的水或空气,最后从烟囱逸去。其不可燃之固体,较大者以灰份之形态落入灰坑中,以备清除,以微细者则在集尘器中被收集清除。

空气及燃气流程(一)空气首先由送风机将气压略以提高,送经空气预热器,接受一部份烟气的热量使温度升高。其中一部份直接由管道送经燃烧器入炉辅助燃烧的为二次风,另一部份则进入磨煤机,经过粗细粉分离后的乏气为三次风,与煤粉一同进入炉膛进行燃烧的为一次风。

空气及燃气流程(二)炉中燃烧后的高温烟气首先通过炉管与过热器,完成将炉水汽化与过热的使命,随后通过省煤器将剩余热量的一部份交付于由高压加热器进入锅炉汽包的水,再通过空气预热器加热未进炉前的冷空气。经过如此行程后,因磨擦阻力的关系,已使其压力低于大气压力,因此须由引风机吸出,排放到大气中,在引风机之前,还安排有电除尘装置,吸附掉烟气中杂带的粉尘颗粒,避免对引风机的冲击和磨损。

水及蒸汽流程(一)已经作过功的蒸汽流经凝汽器水冷,成为40度左右的凝结水。凝汽器所用的冷却水,由循环水泵从地表水系取水,吸收蒸汽之汽化潜热 使之凝结后,本身回至地表水系,不跟蒸汽作直接接触。凝结水由凝结水泵送回锅炉循环使用,仅需由化学除盐水箱补充少许抵消漏泄和损耗。补充水经由过滤除盐等工序予以 软化后方可进入除盐水箱备用,以免锅炉内 壁产生锅垢。

水及蒸汽流程(二)凝结水泵将凝结水送往4台低压加热器,用汽机低压缸来的抽汽进行加热,然后送到除氧 器中,此时为160度左右的饱和水。经过除氧器除氧后,利用给水泵送入3台高压加热器中,利用汽机高压缸抽出的过热蒸汽作为加热介质,最后流入锅炉经省煤器再次提高其温度,使进入汽包的水,事先获得相当的热能,这样在炉管中巡回受热时,达到汽化程度所需的传热的面积可以稍减。

水及蒸汽流程(三)在汽包中已汽化的蒸汽,进入过热器的管道中,进一步的吸收热能,变成过热蒸汽,进入汽机高压缸做功。为了提高热效率,做完功的水蒸汽通过高排逆止门进入再热器进行二次加热,然后进入中压缸做功,从中压缸引出进入对称的低压缸,去推动汽轮发电机发电。已经作过功的蒸汽流经凝汽器水冷, 成为40度左右的饱和水作为再利用水,周而复始。

能量转换流程(一)化学能转为热能: 火力发电厂是将燃料(煤、油、天然气等)的化学能变成电能的工厂。原煤经过皮带运输到原煤仓,经煤粉制备系统(磨煤机等)加工成煤粉,煤粉通过燃烧器送到锅炉的炉膛中燃烧,放出热能。

能量转换流程(二)热能转为动能: 在锅炉的水冷壁管中的水,吸收炉膛中的热量后,变成饱和蒸汽。饱和蒸汽同水形成的汽水混合物在汽包中分离。饱和蒸汽流经过热器时,进一步吸收烟气中的热量变成过热蒸汽,并通过蒸汽管道送到汽轮机中。过热蒸汽在汽轮机的

喷管中,将热能变成动能, 形成高速汽流。

能量转换流程(三)动能转为机械能: 高速汽流冲动叶轮,产生回转力于轮翼,带动汽轮机高速转动,动能就转变为机械能。

能量转换流程(四)机械能转为电能: 发电机在汽轮机的带动下高速旋转,作切割磁力线运动,从而完成由机械能转化为电能的过程,电能通过变压器、开关、线路送到电力系统及用户。

范文六:火力发电厂习题 投稿:胡窶窷

习题

注:13.15.18题答案不确定,21.25.30.46不会,27质量流速未写,23题图未画

1锅炉设备有哪些部分组成?本体包括哪些部分?

答:锅炉机组由锅炉本体设备和辅机设备组成

本体设备包括:

炉(燃烧系统):炉膛、烟道、燃烧器、空气预热器;

锅(汽水系统)省煤器、水冷壁、汽包、汽水分离器、过热器、再热器等。

2、最大连续蒸发量

答:最大连续蒸发量:锅炉在额定蒸汽参数、额定给水温度、使用设计燃料,长期连续运行时所能达到的最大蒸发量。

最大连续蒸发量通常为额定蒸发量的1.03~1.2

3、锅炉按照燃烧方式分类有哪些?

答:①火床炉、 ②煤粉炉(四角燃烧、对冲燃烧、前墙布置、W火焰燃烧)、 ③旋风炉、 ④流化床锅炉。

4、锅炉按照循环方式分类有哪些?

答:按蒸发受热面循环方式分类

①自然循环、 ②控制循环、 ③直流锅炉、 ④低倍率或复合循环锅炉

5、可用率 90% 可用率总运行小时数总备用小时数

统计期间总小时数 答:

6、锅炉型号表示方法?

答:△△ ×××/××× ×××/××× △×

第一组为符号,是锅炉制造厂家的汉语拼音缩写

第二组是数字。分子数字是锅炉容量(t/h)分母数字为锅炉出口过热蒸汽的压力(MP) 第三组是数字。分子和分母分别表示过热器出口过热蒸汽和再热器出口再热蒸汽的温度 最后一组,符号表示燃料代号,煤、油、气的燃料代号分别是M、Y、Q,而数字表示设计序号 HG - 1021/18.3 - 545/545 - M2 表示哈尔滨锅炉厂制造、锅炉容量为1021t/h、过热汽压力为18.3MPa、过热蒸汽和再热蒸汽温度均为545℃、燃料为煤、第二次设计制造的锅炉。

7、反平衡效率

答:gl100(q2q3q4q5q6),%

式中:q1—锅炉有效利用热量占输入热量的百分数

;q2—排烟热损失的热量占输入热量的百分数

;q3—化学不完全燃烧热损失的热量占输入热量的百分数

q4—机械不完全燃烧热损失的热量占输入热量的百分数

;q5—锅炉散热损失的热量占输入热量的百分数

;q6—灰渣物理热损失的热量占输入热量的百分数

8、汽轮机的级包括哪些部分组成?

答:转子由多个做功单元组成,每个单元称为汽轮机的级。汽轮机的级由喷嘴和动叶两部分组成。

9、热力系统包括哪些设备?

凝汽器、凝结水泵、低压加热器、除氧器、给水泵、高压加热器。

10、煤粉炉炉膛有哪些特点?

答:1、结构:全悬吊结构;高、宽、深;平炉顶、斜炉顶;全钢结构;平衡通风;负压;岛式;半露

天、全封闭;

11、完全燃烧的条件?

答:A、充足而又合适的空气量;

B、适当高的炉温;

C、足够的燃烧停留时间;

D、煤粉与空气良好的混合和扰动;

12、均等配风和分级配风直流煤粉燃烧器适合哪些煤种,为什么?

答:均等配风直流燃烧器适用于燃烧容易着火的煤,如烟煤、褐煤等。因为这类燃烧器的一、二次风喷

口通常交替间隔排列,相邻两个喷口的中心间距较小。

分级配风直流煤粉燃烧器适用于燃烧着火比较困难的煤,如挥发分较低的贫煤、无烟煤或劣质烟煤。因为其特点:几个一次风喷口集中布置在一起,一、二次风喷口中心间距较大。

13什么是飞边火焰?

答:气流旋流强度较小时,形成封闭式火焰。气流旋流强度较大时,形成开放式火焰。气流旋流强度进一步增大时,形成全开放式火焰(飞边火焰)

14、回转式空气预热器有什么特点?

答:1)传热面密度大,结构紧凑,占地面积小,在相同体积内,回转式可布置的受热面面积是管式预热器的6~8倍。

2)总重量轻

3)布置灵活方便;

4)受热面金属温度高,低温腐蚀轻;

5)漏风量较大,对密封结构要求较高,8%~10%;

6)结构复杂,制造工艺高,运行维护检修复杂,工作量大;

15.常用的除尘方法有哪些?

答:(一)机械式除尘器

1、干式旋风子

2、湿式除尘器:离心水膜式除尘器;文丘里湿式除尘器;

(二)电气除尘器

16. 煤的元素分析包括哪些成分?煤的工业分析包括哪些成分?

答:煤的元素分析的成分包括:碳、氢、氧、氮、硫、灰分和水分,各化学元素成分用质量百分数表示

表示,即:

Car+Har+Oar+Nar+Sar+Aar+Mar=100 %

煤的工业分析包括在实验室条件下的煤样,其水分、挥发分、固定碳和灰分这四种成分的质量百分数。

17. 高位发热量,低位发热量,标准煤

答:高位发热量:当发热量中包括煤燃烧后所产生的水蒸汽凝结放出的汽化潜热时,称为高位发热量,

用Qgr表示。

低位发热量:当发热量中不包括水蒸汽凝结放出的汽化潜热时,称为低位发热量,用Qnet表示。 标准煤:按照规定,收到基低位发热量为29270KJ/kg的煤为1kg标准煤。

18、煤灰的熔融特性分析及影响因素?

答:煤灰的熔融特性

角锥法试验法:目前普遍采用的煤灰熔融温度测定方法主要为角锥法和柱体法两种,国内采用角锥法。将煤灰制作成底边长为7mm的等边三角形,高为20mm的角锥。将锥体放入半还原性气体的灰熔点测定仪中,以规定的速度升温,观测灰锥在熔融过程中的三个特征温度,来标示煤灰的熔融特性。

灰的熔点的影响因素有:灰的化学组成(灰的成分及各成分含量的比例),灰周围高温的环境介质及煤中灰的含量。

19. 动力煤的分类?

答:我国煤的分类方法是采用表征煤化程度的干燥无灰基挥发分Vdaf作为分类指标并将煤分为:褐煤、

烟煤和无烟煤。一般Vdaf≤10%的煤为无烟煤,Vdaf≥37%为褐煤,在它们之间的煤为20%>Vdaf>10%贫煤和37%>Vdaf ≥ 20%烟煤。

20. 理论空气量,过量空气系数

答:1kg(或1Nm3)收到基完全燃烧时所需的最低限度的空气量(空气中的氧无剩余)称为理论空气量

在锅炉的实际运行中,为使燃料燃尽,实际供

给的空气量总是要大于理论空气量,超过的部

分称为过量空气量。

实际空气量Vk与理论空V0之比,称为过量空气系数

21采用O2和RO2计算过量空气系数,哪个更好,为什么?

答:

22. 影响煤粉的爆炸因素?

答:影响爆炸性因素:氧气浓度、煤粉浓度、气粉混合物温度、细度、煤粉性质(挥发分、水分、灰分

的含量)。

23. 磨粉机分为哪几类?能画出中苏磨煤机,风扇磨煤机的制粉系统图,并标出主要部件名称。P29图

答:发电厂使用的磨煤机大致分为以下三种。

1、低速磨煤机:转动速度为15 ~25r/min,目前常用的是双进双出的钢球筒式磨煤机、单进单出的钢球筒式磨煤机。

2、中速磨煤机:转动速度为50~300r/min,目前常用的是MPS中速磨煤机、RP(或HP)中速磨煤机、MBF中速磨煤机。

3、高速磨煤机:工作转速高达750~1500r/min,目前常用的是风扇式磨煤机。

24. .影响排烟热损失,机械未完全燃烧损失,化学未完全燃烧热损失的因素?

答:排烟热损失:影响锅炉排烟温度和排烟容积的因素有:①燃料的性质;②受热面的积灰、结渣或结

垢;③炉膛出口的过量空气系数以及烟道各处的漏风等。

影响机械未完全燃烧损失Q4的主要因素有:①燃料性质、②燃烧方式、③过量空气系数 ④炉膛型式和结构、燃烧器设计和布置、 ⑤炉膛温度( 锅炉负荷) ⑥ 运行水平、 ⑦ 燃料在炉内的停留时间和空气的混合情况等。

影响化学未完全燃烧热损失q3的主要因素有:①燃料的挥发分、②炉膛过量空气系数、③燃烧器结构和布置、④炉膛温度和炉内空气动力工况等。

25.燃料消耗量和计算燃料消耗量。

答:

26.自然循环的推动力、自然循环回路包括哪些设备?

答:自然循环推动力的实质是由重位压差造成的循环推动力克服了上升系统和下降系统的流动阻力、推动工质在循环回路中流动的现象。自然循环锅炉的循环回路是由汽包、下降管、分配水管、水冷壁下联箱、水冷壁管、水冷壁上联箱、汽水混合物引出管、汽水分离器组成的。

27、循环流速、质量含汽率、质量流速、循环倍率、自然循环的自补偿能力。 答: 循环流速ωo定义为:在饱和水状态下进入上升管入口的水的流速。

质量含汽率χ定义为:上升管中蒸汽所占循环流量的份额。或汽水混合物中蒸汽所占的份额。 质量流速:

循环倍率K定义为:上升管中实际产生一公斤蒸汽需要进入多少公斤水。

自然循环自补偿能力:吸热较多的管子中,工质循环流量自动增加,循环流速会自动提高,循环安全性越高。

28.导致下降管带汽的因素。

答:下降管入口阻力大、入口旋涡斗、汽包水欠焓、锅炉水带汽、汽包液面高度、下降管受热。

29.影响机械携带因素、溶解性携带因的素?

答:影响机械携带的主要因素为①锅炉负荷、 ②锅炉工作压力、 ③汽包水位、 ④炉水含盐量和⑤锅

筒内部装置等。

影响溶解性带的主要因素有:①杂质的种类、 ②蒸汽压力、 ③炉水的含盐量与④ PH值等。

30.提高蒸汽品质的方法有哪些?

答:

31.影响气温的因素和调节气温的方法。

答:影响汽温变化的因素分结构因素和运行因素两大类。从运行的角度看影响汽温变化的主要因素有①

锅炉负荷、 ②炉膛过量空气系数、 ③给水温度、 ④燃料性质, ⑤受热面污染情况和⑥火焰中心的位置等,这些因素还可能互相制约。

汽温调节的方法有两大类:一类是蒸汽侧调温,一类是烟气侧调温。

32.气温特性,辐射式过热器的气温特性和对流过热器的气温特性.

答: 辐射式过热器的汽温特性:当锅炉负荷的增加时,锅炉的燃料耗量基本上同比例增大,但炉内火焰温

度却升高不多,故炉内辐射传热量并不同比增加,这使得辐射式过热器的辐射传热量跟不上负荷的增加,从而使辐射式随锅炉负荷增加过热器汽温下降。

对流过热器的汽温特性:当锅炉负荷增加时,因为燃料耗量基本上同比增加,所以对流过热器中的烟

速增加,烟气侧的对流放热系数增大;同时燃料耗量的增加也使得烟温增加,烟温增加使对流过热器的传热温差相应增大,从而使对流过热器的对流吸热量的增加值超过了负荷的增加值,使对流过热器随锅炉负荷增加过热器出口汽温增加。

33直流锅炉的主要特点。

答:直流锅炉没有汽包,工质依靠给水泵的压力一次流过蒸发受热面,全部转为蒸汽,即循环倍率等于

1。另外,直流锅炉的省煤器、蒸发受热面和过热器之间没有固定的分界点。

34.反动度、按反动度来分类,级可分为哪几类?

答:反动度等于气流在动叶通道中理想焓降与整个级的滞止理想焓降之比。分类:1、反动级2、冲动级

3、纯冲动级4、复速级。

35.汽轮机型号的表示方法。

答:第Δ***—***/***/***—*

一段用汉语拼音字母表示汽轮机的热力特性或用途,后面的数字表示汽轮机的额定功率。第二段由几个数字表示蒸汽参数。第三段用数字表示变形设计次序。

36.什么是最佳速度比?纯冲动级、反动级、复速级的最佳速度比分别是多少? cos1(x1)op(x1)op2答:当级的轮周效率最高时的速比即为最佳速比,纯冲动级为 ,反动级为 cos1复速级为 (x)1op4 cos1

37.汽轮机的级内有哪些损失?

答: 1、喷嘴损失 2、动叶损失3、余速损失4、叶高损失5、扇形损失6、叶轮摩擦损失7、部分进汽损

失鼓风损失8、漏汽损失9、湿汽损失.

37 汽轮机的级内有那些损失?

答:1、喷嘴损失δhn:

2、动叶损失δhb:

3、余速损失δhc2:

4、叶高损失δhl:又称端部损失。

5、扇形损失δhθ:

6、叶轮摩擦损失δhf:与转速三次方成正比。

7、部分进汽损失δhe:鼓风损失;斥汽损失。

8、漏汽损失δhδ:叶顶漏汽;隔板漏汽;盖度。

9、湿汽损失δhx:

38 多级汽轮机的外部损失和内部损失有哪些?

答:(一)多级汽轮机的外部损失

1、机械损失

2、轴封漏气损失

(二)多级汽轮机的内部损失

1、进汽阻力损失:

2、排汽阻力损失

3、导汽管和中间再热器的压力损失

39 多级汽轮机的轴向推力怎么产生的,如何平衡?

答:A、多级汽轮机的轴向推力

(1)作用在动叶上的轴向推力

(2)作用在叶轮面上的轴向推力

(3)作用在轮毂上和轴的凸肩上的轴向推力

B、轴向推力的平衡:

(1)平衡活塞法:

(2)采用平衡孔的叶轮

(3)反向布置法:

(4)采用推力轴承

40 什么是汽轮机的变工况?

答:汽轮机在运行时,负荷·蒸汽初终参数等都不能始终保持在设计值不变,这种偏离设计值的工况称

为汽轮机的变工况

41 什么是弗留格尔公式?有什么应用条件?

22 G0(p0p2)T01 22G01T0(p01p21) 22G0(p0p2) 22 G01(p01p21)

A、弗留格尔公式应用条件:

1)通流面积不变;

2)流量相同(包括回热抽汽);

3)各级为均质流

42 什么是调速系统的静态特性?绘画四象线图?

答:静态特性:在稳定运行工况下,转速和功率之间的关系。

pe

43速度变动率·迟缓率,同步器有什么作用?

答:速度变动率的定义:当机组孤立运行时,功率零负荷所对应的最大转速与额定负荷对应的最小转速

之差,与额定转速之比称谓速度变动率

迟缓率的定义:机组在同一功率下的最高转速与最低转速之差,与额定转速之比,称为迟缓率

A、同步器的作用

1)机组在单机运行时,调整机组转速;

2)机组在并网运行时,在各机组间进行功率负荷分配,保持转速不变

44 危急遮断保护系统主要与那些设备系统组成?

答:自动停机危急遮断油路(AST油路) 和 超速保护控制油路(OPC油路)

45 凝气设备的任务?凝汽器的最佳真空?凝汽器的端差?

答:凝气设备的任务:

1、建立并维持真空,提高机组效率;

2、将乏汽凝结成水提供给锅炉作为给水

凝汽器的最佳真空:在汽轮机排汽量、凝汽器冷却水入口温度一定时,通过增加冷却水量使真空提高,从而使汽轮机焓降增加,发电量功率提高。当机组增加的功率与循环水泵增加循环水量尔多耗的功率之差最大时的真空,称为汽轮机的最有利真空,或最佳真空。

凝汽器的端差:在凝汽器中汽轮机排汽压力下的饱和温度(排汽温度)tb与冷却水出口温度t2之差称为凝汽器的端差,用符号δt表示 即

ttbt2 tbtt2tt1t

46 凝结水的过冷却现象有那些危害?怎么产生的?

答:

47 电厂高压除氧的方法和原理?

答:一、除氧器的工作原理:

(一)除氧的方法和原理

1、物理除氧

道尔顿分压定律、亨利定律

为保证除氧效果,必须具备以下条件

(1)除氧给水必须加热到一定压力下的饱和温度,并在除氧塔或水箱中有一定的停留时间;

(2)除氧给水应有足够面积与加热蒸气接触,以保证较好的加热效果;

(3)保证除氧给水在塔内为紊流状态,以保证良好的加热效果;

(4)要及时排出从给水中分离出来的气体,以降低除氧器内部凝结气体的分压力;

(5)保持加热蒸气与除氧给水逆向流动,使除氧给水中的气体加速分离。

2、化学除氧

常采用亚硫酸钠

48 在热级组旁路系统的作用?

答:1、旁路系统的作用

(1)保证锅炉最小负荷的蒸发量,机炉各自独立运行;

(2)保护再热器;

(3)加快启动速度,改善启动条件;

(4)起到锅炉安全阀的作用;

(5)回收工质和部分热量,减小排汽噪音;

(6)保证蒸汽品质;

2、旁路系统的形式

(1)一级大旁路系统;

(2)两级并联旁路系统;

(3)两级串联旁路系统;

(4)三级旁路系统;

范文七:火力发电厂的节能分析 投稿:夏忶忷

  摘 要 电能是各行各业生产的主要动力来源,在电能的生产过程中所使用的能源占我国总能源消耗绝大部分,目前是我国能源发展战略的关键时期,优化能源结构,提高能源的利用效率,最大限度的发挥火力发电厂的生产效率,对提高电能的生产的经济性具有十分重要的意义,本文通过从规划、设计、运行、管理等几个方面来谈论火力发电厂的节能。   关键词 火力发电厂;能源;节能   中图分类号:TM621 文献标识码:A 文章编号:1671—7597(2013)031-158-01   1 节能的意义   电力生产所消耗的能源在我国能源总消耗中占的比重很大,而我国就目前而言能源的主要结构还是以煤炭为主,在保证可靠供电和电能质量的前提下,进行合理化配置,最大限度的节省了能源的消耗,同时提高电力系统运行的稳定性和经济性,为用户提供优质、优价的电能。为此,安装大容量机组,充分发挥在电力系统中的作用,降低火力发电厂的燃煤消耗率,合理分配各电厂间的负荷分配,减少厂用电率和电网损耗都有着十分重要的意义。   2 节能的措施   2.1 合理规划提高系统的经济性   电力是各行各业生产、生活中不可以缺少的一部分,它与国民经济和人民生活关每户密切,只有保证电力的良好供应,才能为经济的平稳发展提供重要的能源保障。所以电力先行是非常重要的,电力建设首先要做的是规划和设计:   1)热电联产。   顾名思义,热电联产就是发出的电能供于人民的生产生活。而发电做完功的热能可分别用于工业生产中所用的蒸汽和供用于民用的采暖,这样的话就大大的节约了对了能源的消耗。热电联产集中供热可以有效地改善环境质量,是节约能源、改善环境质量的有效措施,完全符合国家的产业政策。再就热电联产中蒸汽的利率较高,因为不仅用发电而还可以供热,所以热电联产中热能的利用率最高可以达到85%左右。   2)扩大机组的容量。   我们知道一个物品的产量越大其成本就越低,电能的生产也是这样,单机容量越大所消耗的能源(煤,天燃气等)单位消耗就越小。也就是说。用比以前更少能源可以产生同样的电能。所以优先建设大容量机组的火力发电厂,让其在系统中承担基本负荷,这对减少能源的消耗,提高能源的利用率具有重大的意义。   2.2 经济设计合理分配的合理性   设计方案应该做到灵活性、安全性、可靠性和经济性等多方面考虑,从多种设计可研中选取最适合的,通过合理的设计减少对不必要的能源损耗,设计的成功与否,不应只满足当前,还应满足一定的扩容,以便于日后发展所需。   1)选用最适合的接线方案。   当选用适合的接线方案时,才能做合理利用资料,减小投资成本,提高火力发电厂的利用率,同时还可以降低自身的损耗,避免功率过多过少的损失,在投术合理的方案下再考虑经济因素,如电能损耗、原料消耗、工程投资、运行费、折旧费用等。例如,我单位现在这种3机5炉的情况再根据发电机机组的容量,采用单母线加分段的方式,比较适合。   2)减少不必要的投资。   按实际用途经济合理地选用各电压等级变压器的型式、容量和台数。这样不仅可以避免投资浪费而且还可以减少变压器过多变压而增加对电能的损耗。如我单位3台发电机组就应配置三台主变压器和一台备用变压器,因容量和安全运行方面考虑选用油式变压器,而各级厂用因容量和占地面的需求故选用占地面积较小的干式变压器。这样即保证了各级容量的需要很好的提高使用效率,又可以保证运行的安全稳定。   2.3 生产环节节能控制的必要性   不管其主要用途火电厂生产过程都可以分为;燃料的化学能在锅炉中转变为热能,热能在汽轮机里作功产生机械能然后再带动发电厂再产生电能。其实发电生产的过程 中如锅炉的燃料系统,汽机的汽水系统,电气的各种设备均存在着一定的能耗,如果通过有效的技术手段还是可以将各环节的能耗得到合理的控制避免消耗使其达到节能的目的。   1)提高锅炉的效率。   作为火力发电厂而言锅炉是全厂生产中最主要的设备之一,但同时也是生产消耗最大的设备其辅助设备也是最多的,如何将各各辅助设备的分配并使其相互协助达到最佳的工作效率才是减少其各环节损失提高燃烧效率最主要的控制手段。   2)提高汽轮机效率。   作为汽轮机效率的主要指标是汽耗率和热耗率,汽耗率是指汽轮机每千瓦时所消耗的蒸汽量。只有有效地降低汽耗指标才能达到生产效率最大化,这就需要我们从技术上和生产运行经验上对其加以改进,如改造汽封和汽封系统,改善机组的振动状况等,同时还应按时汽轮机定时定期进行检修,保证也设备的完好率才能提高运行的稳定性。   2.4 生产管理节能措施的重要性   1)加强日常管理工作和日常工作培训。   加强管理,落实责任,签订安全生产责任状,根据工作需要及时修订管理制度、规定。组织分析当前生产技术指标,设定生产节能小指标,并按生产节能小指标给予一些奖励,激发生产运行人员对安全生产节能工作地热情,同时也为节能营造一个良好的氛围,不断的提高职工的节能意识和资源意识,增加节能的自觉性。加强日常工作培训,不断提高生产人员的技术水平,进一步提高对系统的分析能力,根据实际的变化,不断调整使机组进一步趋于稳定、经济运行。此外对出现在异常要认真对待,仔细分析,保证运行的稳定性。总而言之,稳定的运行就是最大的节能。   2)积极推进运行技术和加大节能的技术改造。   积极学习、定期进行理论考试,定期进行事故预想和反事故演习,这些都是做为火电厂督促和提高运行人员技术水平最重要的手段。技术改造对于火电厂也有着非常重要的作用和意义。不仅能使设备运行寿命和运行稳定得到提高,还能满足于节能的要求。如我厂的1#、2#锅炉一次风机的高压变频改造,对比于以前不仅调整平滑性得到了非常大的改善而且厂用电成明显的下降趋势。另外,汽机的循环水供热也使汽轮机作完功的余热得到了得新的利用,也明显的提高了供热的指标。   3 结束语   到目前为止,火力发电厂还是我国电力系统中最重要的组成部分,为我的经济建设发挥着巨大的作用,但同时我国又是一个能源消耗大国,所以我们不仅要在规划、设计、运行、管理上下功夫,而且要敢于创新,积极的交流、采用并推广节能技术,才使能源在生产中发挥出最大的效率进一步的节约能源。   参考文献   [1]周蓓.变频调速在电厂中的节能应用[J].安庆科技.   [2]王振铭.从节能、环保角度谈发展热电联产的重大意义[J].电力技术经济.   [3]荷小耐,皮华忠.火电厂节能浅析[J].江西能源.   [4]程刚,段学农.火电厂主要生产环节的节能控制和监督管理[J].电力技术经济.

范文八:30MW×2火力发电厂xiao 投稿:魏暄暅

第一章 电气主接线的论证

由原始资料分析知,为了满足电力系统供电的需求,对某电厂进行扩建,安装两台200MW的汽轮发电机组。

发电厂的电气主接线是高压电气设备通过接线组成的汇集分配和输送电能的电路,主接线代表了发电厂电气部分的主体构成结构是电力系统网络结构的重要组成部分,它对电气设备选择,配电装置的选择及运行的可靠性和经济性等有重大的影响。

本次设计的发电厂向两个电压等级,即330kV和110kV的 系统供电,本章将对两个电压等级所选的电气主接线进行分别讨论。

一、330KV侧的接线选择

330KV超高压系统,连接着大容量的发电厂、变电所和超高压输电线路,要求供电可靠、调度灵活,同时应满足运行检修方便,投资及占地较小等。首先要满足可靠性准则的要求,设计主接线时应如下选择:

1在保证安全可靠性、运用灵活方面,即使不进行可靠性定量分析,也会

相到运用双重连接这一基本准则。即每一个回路应以多于一台断路器的可能与母线或相邻元件连接。简单的单一连接不能用。

2为避免变电所全停或半全停事故的发生,普通的双母线带旁路母线不能

用。

3为维持系统的稳定性,应将故障的停电范围限制到最小,最好时一回线

路故障只停该回线,这就要求将母线分段,变成若干小段母线,显然要增加短路器的数量。

4对于超高压配电装置,主接线尚应适当考虑满足符合故障的能力,即一

台设备检修,其他元件故障,停电范围不应超过全部元件的一半。 5断路器是超高压配电装置中比较昂贵的设备,从节省投资考虑,应合理

配置使用。

综合以上因素考虑,对于2回出线2台变压器共4个元件的装置,有以下3

种接线方案可供选择:

1、方案一:变压器—母线组接线

这种接线的特点是:

(1) 双断路,保证高度可靠性,但当线路较多时,出线可采用一台半断

路器。

(2) 选择质量可靠的主变压器,直接将主变压器经隔离开关连接到母线

上以接生断路器。

(3) 调度灵活,电源和负荷可自由调配,安全可靠,有利于扩建。

(4) 主变压器故障时,连接于母线上的断路器断开,但不影响其他回路

供电。

下图为待设计的330KV接线采用变压器—母线组接线方案一:

变压器-----母线组接线

2、方案二:双母线三分段带旁路隔离开关接线

这种接线的特点是:330kV超高压配电装置接线的可靠性要求高,为限制故障范围,应按下列原则分段:

(1) 为保证供电可靠性,每段母线宜接2—3个回路。

(2) 当最终进出线回路数为6—7回时,宜采用双母线三分段带旁路

隔离开关接线。

(3) 电源于负荷以均分配在各段母线上。

图1-2双母线三分段带旁路隔离开关接线

3、方案三:一台半断路器接线

一台半断路器接线时一种设有多回路集结点,一个回路由两台断路器供电的双重连接的多环形接线,时现代国内外大型变电所超高压配电装置广泛应用的一种接线,如图1—3所示。

图1-3一台半断路器

这种接线的主要优点有:

在正常情况下,两组母线和所有断路器都投入运行,形成多环供电,因而调度灵活,运行方便。

(1) 在一般情况下,发生单一故障,如果严重时母线故障,只断开与

之相连的所有断路器,任何回路都不会停电,并保持原来的运行

方式。

(2) 在发生复合故障的情况下,最多只是影响两个回路的供电,而不

会导致整个配电装置全停。

(3) 任何一回路设备检修,可以随时进行,并不影响正常供电,母线

停电清扫或检修时,回路不需切换。

(4) 所有回路的隔离开关,都用作检修时的隔离电器,而不作为操作

电器。这样就避免了在改变运行方式或处理事故时的大量倒闸操

作,同时也消除了由此发生的误操作事故。

(5) 这种接线可以大大缩减因断路器质量事故而造成的停电范围。

(6) 从土建结构上看,与双母线带旁路相比,主母线较短,且无旁路

母线,故结果简单,节省材料。

(7) 以上占地面积而言,如果母线隔离开关采用单柱式,则较双母线

带旁路母线节省25%--28%。

这种接线的主要缺点有:

(1) 由于一个回路故障需跳两台断路器,所以断路器的故障和检修工

作量都增加了。同时,回路检修的断路器操作次数是双母线单断

路器的4倍。如此频繁的操作势必增加了断路器拒动的几率,增

加了检修的次数。在此情况下,由三台断路器的一串只能开环运

行,回路的事故停电就要增加了。

(2) 由于每个进出线回路连接两台断路器,而每串中间的联络断路器

又连着两个回路,所以在二次接线和继电保护方面存在着一定的

复杂性。

(3) 由于所需断路器数量多,且电流互感器及控制电缆也用的较多,

所以设备投资较双母线带旁路接线有所增加。

综合以上分析论证,330kV超高压配电装置,方案一需八台断路器,方案二和三都需九台断路器。经验表明:方案一以四回出线两台变压器为佳,出线回路超过四回时为提高可靠性和灵活性,宜将母线进行分段,断路器就需十四台,投资增加较多。方案二虽然停电范围小了,但仍然要进行复杂的倒闸操作,这在超高压配电装置中应力求避免。同时在这种接线中还要注意解决分段后母线保护的复杂性问题。

就配电装置而论,三个方案中,双母线三分段带旁路隔离开关接线复杂,占地面积最大,变压器—母线组界线占地居中,一台半断路器接线占地最省。

从以上简单分析,一台半断路器接线对本设计较其他两个方案有显著优势。故待设计的330KV电气主接线选择一台半断路器接线为最佳方案。

二、110KV侧的接线选择

待设计的110KV侧,出线共7回,变压器进线一回。同时,110KV侧担负着重要地区电网负荷的供电,也是连接30KV电力系统和110KV电力系统的中间站,所以110KV进出回路数多,负荷大,功率交换大。在考虑主接线方案时,应首先满足运行可靠,操作灵活,同时也要节省投资。

综上,有以下方案可供选择:

1、方案一:双母线接线

双母线

这种接线的特点是:

(1) 供电可靠。通过两组母线隔离开关的倒换操作,可以轮流检修一

组母线而不至使供电中断;一组母线故障后,能迅速恢复供电;

检修任意回路母线的隔离开关时,只需断开此隔离开关所属的一

条电路和此隔离开关项链的该组母线,其他电路均可通过另一组

母线上继续运行。

(2) 调度灵活。各个电源和各回路负荷可以任意分配到某一组母线

上,能灵活的适应电力系统中各种运行方式调度和潮流变化的需

要;通过倒换操作可以组成各种运行方式。

(3) 扩建方便。向双母线左右任何方向扩建,均不会影响两组母线的

电源和负荷自由组合分配,在施工中不会造成原有回路停电。

2、方案二:母联断路器兼旁路断路器的双母线接线

旁母

ⅠⅡ

母联断路器兼旁路断路器的接线

此方案不设专用旁路断路器,而以母联断路器兼做旁路断路器专用。

(1)优点:节约专用旁路断路器和配电装置间隔。

(2)缺点:当进出线断路器检修时,就要用母联断路器代替旁路断路器,双母线变成单母线,破坏了双母线固定连接的运行方式,增加了进出线回路母线隔离开关的倒闸操作。

3、方案三:有专用旁路断路器的双母线连接

有专用旁路断路器的双母线接线

此方案具有较高的可靠性和灵活性,母线故障对用户停电时间较短也可不停电检修出线断路器。此方案设置有专用旁路断路器,仅增加一台断路器,这是引出线回路数较多的变电所,会提高运用的灵活性和供电的可靠性。

通过比较,方案三比其他两种方案有较大优越性,故待设计的 110KV系统用有专用旁路断路器的双母线的接线方式。

第二章 主变压器的选择

电力变压器时电力系统中配电的重要设备。电力变压器利用电磁感应原理。可把一种电压等级的交流电能变换成同频率的另一种电压等级的交流电能。经输电线路将电厂和变电所的变压器连接在一起,构成电路网,实现输电功能。

主变压器的容量,台数,直接影响主接线的形式和配电装置的结构。它的确定除依据原始资料外,还取决于输送功率的大小馈线回路数,电压等级,以及系统联系的紧密程度,同时兼顾发电机负荷增长速度等方面。并根据电力系统5—10年发展规划综合分析。合理选择。如果变压器容量选得过大,太数太多,不仅增大占地面积,增大 投资 ,同时增加了运行电能损耗,设备未能充分发挥效益:若容量选的过小,在技术上也是不合理的。因为将可能使发电机的剩余功率无法输出或满足不了变电所负荷的需要,所以,在选择发电厂和变电所主变时应遵循一下原则:

一、主变压器的容量台数的确定

(1) 对于200MW及其以上发电机组,一般与双绕组变压器组成单元接线,

主变压器的容量应按发电机的额定容量扣除本厂用负荷后留有10%的裕度来确定。

(2) 连接两种升高电压母线的联络变压器容量的确定。

1、为了布置和引线方便,通常联络变压器只选择一台。

2、联络变压器容量一般不小于接在两种电压母线上最大一台机组的容量,以保证最大一台机组故障或检修时,通过联络变压器来满足本侧负荷的要求:同时,也可在线路检修或故障时,通过联络变压器将剩余功率送入另一系统。

二、变压器型号的选择

1、相数的确定

变压器采用三相或单相,主要考虑变压器制造条件,可靠性要求和运输条件等因素,对于330KV及其以下电力系统中,当不受运输条件时。一般选用三相变压器。

2、绕组数的确定

由于采用的时发电机—变压器单元接线,所以采用双绕组变压器。

3、绕组连结方式的确定

我国110KV及其以上的电压,变压器三相绕组都采用YN联结方式。在发电厂和变电所中,一般考虑系统或机组的并列同期要求以及限制三次谐波的影响等因素。主变压器联结组别一般都选用YN ,D11常规接线

4、冷却方式的选择

对于容量为10000KVA以上的变压器在散热器上加装风扇,将风吹在散热器上,使热油能迅速冷却,以加速热量的散出,降低变压器的油温。

对于容量50000KVA以上的巨型变压器采用潜油循环,让水对油道进行冷却,把变压器中的热量带走。

二、 厂用负荷的计算

P1=12004+12504+13004=15000kW

P2=16004+12504+6508+260+18002202=19100kw Se= P1+ 0.85 P2=15000+0.8519100=31235kVA

Sd=0.85Se=0.85

(10002+10004+10004+1250+160016002)

=0.8514050=11742.5kVA

S=Se+Sd=43177.5kVA

根据设计规程,单元界限的主变压器的容量,按发电机额定容量扣除本机组的厂用负荷后,留有10%的裕度,则

Sjs =110%(SN— S)

=110%(220010000÷0.85-43117)=47015.8kVA

本厂采用发电机—变压器组单元接线,即一台对应一台主变

S1 =0.5Sjs=235075.9kVA

主变选择:SN大于等于S1则SN取240000kVA

主变型号及参数

本厂有两种电压等级因此需专设联络变压器,联络变选用自藕变压器与主变容量相同。

自藕变压器的型号及参数

第三章 厂用电设计

一、厂用电设计的一般原则

1.对厂用电设计的要求:

厂用电设计应按照运行,检修和施工的需求,考虑全厂发展规

划,积极慎重的采用经过试验鉴定的新技术和新设备,使设计达到技术先进,经济合理。

2.厂用电电压等级的确定

发电厂的厂用电负荷主要是电动机和照明。火力发电厂采用

3kv ,6kv 或 10kv作为高压厂用电压。在满足技术要求前提下,优先考虑采用较低的电压。电压等级的确定从发电机容量和出口电压来说,容量在60mw及其以下的高压厂用电压采用3kv,容量在100—300mw时,宜采用6kv容量在300mw以上。在技术和经济合理时,也可采用两种高压厂用电压等级如6kv或10kv.

低压厂用电一般在采用380/220v三相四线制的中性点直接接地系统供电。

3.厂用母线的接线方式

发电厂的厂用电系统,通常采用单母线接线。在火力发电厂中,因为锅炉的辅助设备多,容量大,所以高压厂用母线均采用按炉分段的原则,以满足可靠性和灵活性的要求。低压厂用母线应才用单母线接线。

对于全厂公用性负荷,应根据负荷功率及可靠性要求,尽可能均分配到各段母线上。当公用负荷较多,容量较大,才用集中供电方式合理时,可设公用母线段,但应保证重要负荷的供电可靠性。 4.厂用电源的引线方式:

发电厂的厂用电源必须供电可靠,且满足厂用系统各种工作状态的要求。

(1) 厂用工作电源

厂用工作一般采用下列的引线方式

1)具有发电机母线时,由各段母线引线,供给接在该段母线上的

机组的厂用负荷。

2)当发电机与主变压器才用单元接线时,厂用工作电源可从发电

机出口引线,供给本机组的厂用负荷。 (2)备用电源或启动电源

高压厂用备用或启动电源的引接应保证其独立性,并且从系统联系最紧密出取得,一保证即使全厂停电仍能从系统获得厂用电源。

一般采用下列引线方式:

1)当有发电机电压母线时,由该母线引接,需要两个厂用备用

电源时,从发电机 电压母线的不同分段上引接。

2)当无发电机电压母线时,由于电力系统联系紧密,供电可靠

的最低一级电压母线引接,或由联络变压器的低压绕组引接,但应保证在机组全停情况下能从电力系统获得足够的电源。

3) 当技术经济和理时,可由外部电网引接专用线路作为独立的

高压厂用备用或启动电源。 (3) 交流事故保安电源

(1) 200mw 及其以上发电机组应装设交流事故保安电源 二、厂用电设计的基本要求

发电厂的厂用电主要给各种厂用机械的电动机供电,是保证电厂正常工作的基本电源,是电力生产的基本保障。

厂用电接线应满足正常运行的安全,可靠,灵活,经济和检修,维护方便等一般要求外,还应满足下列特殊要求:

(2) 尽量缩小厂用电系统的故障影响范围,并应尽量避免引起全厂停

电。

(3) 充分考虑发电厂正常,事故,检修,启动等运行方式下的供电要

求,切换操作简便。

(4) 便利于分期扩建或连续施工,对公用负荷的供电,要结合远景规

模统筹安排。

三、厂用变压器容量的选择

1.厂用变压器容量的选择的基本要求和应考虑的因素。

(1) 厂用变压器原边额定电压必须与引线处电压一致,副边额定电压则

与厂用电压相配合。

(2)厂用变压器可以选用双绕组变压器,但大型机组的厂用变压器多选择

低压绕组分裂变压器。

(3) 变压器的容量。必须满足厂用机械正常运转和自启动的需要。 (4)厂用变压器的阻抗电压不能太小,否则短路电流大,厂用系统的高压

短路器无法选用价格低的轻型短路器,阻抗电压也不能太大,否则无法满足电压波动和电动机自启动要求。 2.厂用变压器容量的确定。

分裂变压器:高压绕组容量 Sts分裂绕组容量:1scSr

Sts2Sc

厂用负荷在各段上的分配如下表

分裂变压器的选择:

分裂变型号及参数

第四章 短路计算

一、短路计算的目的:

(1)在设计电气主接线时,为了比较各种方案,确定某种接线方式

是否有必要采取限制短路电流的措施等,需要进行短路计算。

(2)在进行电气设备和载流导体的选择时,为了保证各种电气设备

和导体在正常运 行时和故障情况下都能安全,可靠的工作,同时又要求节约,减少投资,需要根据短路电流对电气设备进行动,稳,热稳定校验。

(3)在选择继电保护装置及进行整定计算时,必须以各种不同类型

短路时的短路电流作为依据。

(4)设计屋外高压配电装置时,须按短路条件检验软导体的相间,

相对地的安全距离。

(5)设计接地装置。

(6)进行电力系统运行及故障分析等。 二、短路计算的意义

在供电系统中,危害最大的故障就是短路。所谓短路就是供电系统是一相或多相载流导体接地或互相接触并产生超出规定值的大电流。早成短路的主要原因是电气设备载流部分的绝缘损坏,误操作,雷击或过电压击穿等。由于无操作产生的故障约占全部故障的70%。在短路回路中短路电流要比额定电流大 几倍甚至几十倍,通常可达数千安,短路电流通过电器设备和导线必然要产生很大的电动力,并且使设备温度急剧上升有可能损坏设备和电缆,在短路点附近电压显著下降,造成这些地方才供电中断或影响电机正常工作。发生接地短路时出现的不对称短路电流,将对通信工程线路产生干扰,并且短路点还可以时整个系统运行解列 三、短路计算的内容

计算发电厂相关节点的三相短路电流 四、短路电流实用计算的基本假设

(1)电力系统在短路前,正常运行时,三相是对称的。

(2)电力系统中所有发电机电动势的相位在短路过程中都相同,频率与

正常运行时相同。

(3)电力系统在短路过程中,各元件的磁路不饱和,也就是各元件的电

抗值与所流过的电流的大小无关,因此,在计算中可以应用叠加原理。

(4)电力系统中各元件的电阻,在高压电路中都略去不计,但是,在计

算短路电流非周期分量的衰减时间常数时应计及电阻的作用,此外,在计算低压网络的短路电流时,也应计及元件的电阻,但可以不计算复阻抗,而是用阻抗的绝对值进行计算。

(5)变压器的励磁电流略去不计,相当于励磁回路,以简化变压器的等

值电路。

(6)输电线路的分布电容忽略不计。 五、短路计算的步骤 (1)作出计算电路图

(2)对各元件依次进行编号,并注上额定参数。

(3)确定短路点,绘出相应的等值电路图,计算出各个元件的等值电抗。 (4)化简电路,求出短路回路总阻抗,即可计算短路电流。 六、短路电流的汇总

本次设计取了四个短路点:330kv母线 f1(3), 110kv母线 ,f2(3) 联

络变低压侧 f3(3), 发电机出口 f4(3)。

1.等值电抗计算

(1)电力系统的等值电抗:可用电力系统变电所高压线路出口短路

器的断流容量Sk来进行估算,即

xx

uav2

sk

式中uav——短路计算点平均额定电压。kV k——出口短路的断流容量。MVA (2)发电机的等值电抗

s

xd%sj

x

100sgn

式中xd%——发电机次暂态电抗 sj——基准容量,MVA sgn——发电机额定容量,MVA (3)电力变压器的等值电抗

uk%sj

xt100sn

式中uk%——变压器短路电流百分数 sn——变压器的额定容量,MVA sj——基准容量,MVA 七、短路电流汇总表

短路点用f1(3),f2(3),f3(3),f4(3)表示。

*具体计算过程见附录短路计算。

第五章 电气设备选择

正确的选择设备是使电气主接线和配电装置达到安全,经济运行的重要条件.运行设备选择时,必须执行国家有关技术经济政策,根据工程实际情况,在保证安全,可靠的前提下,作到技术先进,经济合理,运行方便和留有余度,选择合适的设备.

一、 电气设备选择的一般原则

(1) 按正常的工作条件选择. (2) 选择设备时应尽量减少品种.

(3) 应与工程的建设标准协调一致,使新老型号一致. (4) 应考虑远景.

(5) 按短路状态校验其动稳定和热稳定. (6) 必须在正常运行和短路时都能可靠工作.

二、 按正常工作条件选择电气设备和载流导体

1.额定电压和最高工作电压.

一般载流导体和电气设备允许的最高工作电压,当额定电压在220KV极其以下时,为1.15UN;而实际电网运行的最高运行电压UNW的1.1倍.此在选择设备时,一般可按照电气设备和载流导体的额定电压UN不低于装置地点电网额定电压UNM的条件选择,即

uNUnW

2.额定电流.

导体和电气设备的额定电流或载流导体的长期允许电流Iy应不小于该回

路最大持续工作电流Ig.max,即应满足条件为:

IyIg.max

3.按当地环境校验.

对于载流导体,当使用在环境温度不等于其额定温度(我国目前生产的电器设备的额定环境温度为40。C,裸导体的额定环境温度为25。C)时,其长期允许电流可修正为

KIy Ig.max

式中。Iy——导体允许温度和基准环境下的长期允许电流. K——综合校正系数. 三、按短路情况检验

短路电流通过时,导体和电气设备各部件温度,发热效应应不超过允许值,即满足热稳定的条件为. QkQy或I2∞tdzIr2t

式中 QK——短路电流产生的热效应

QY——短路时导体和电气设备允许的热效应 Ir——ts内允许通过的短时热稳定电流

短路电流热效应QK是由短路电流同期分量的热效应QZ和短路电流. 非周期分量热效应QF两部分组成,即

QK=QZ+Qf=

式中QZ——短路电流周期分量的热效应 Qf———短路电流非周期分量的热效应. I"——次暂态流分量.

It/2——t/2时刻的短路电流周期分量有效值. It——t短路电流周期分量有效值. t——短路电流持续时间. T——非周期分量等效时间.

如果短路持续时间大于1S时,导体的发热量由周期分量热效应决定,可不计算非周期分量热效应的影响,简化为Qd=QZ、. 2.按电动力稳定检验.

电动力稳定是导体和电器设备承受短路电流电动力作用的能力,一般称为动稳定。被选择的电器设备和导体,通过可能的最大短路电流时 ,不应因短路电流的电动力效应而造成变形或损坏,即动稳定应满足的条件是.

ichidw

式中ich .Ich ——三相短路冲击电流的幅值及其有效值. idw.Idw ——设备允许通过动稳定电流峰值和有效值. (一)高压断路器的选择

高压短断器是变电所的主要电器设备之一,其好坏直接影响到正常运行,而且也影响在故障条件下是否能可靠分断,对维持电力系统的安全,经济和可靠运行有着非常重要的作用.

1 高压断路器的用途 .

高压断路器是高压电器中最重要的设备,无论在空载,负载或短路故障状态,都可靠的运行工作.

*t+TI"2

高压断路器再电网中起两方面的作用。一是控制作用,即根据电网的运行要求,将部分电器设备或线路投入或推出运行;二是保护作用,即在电器设备或电力线路发生故障时,继电保护自动装置发出跳闸信号时,启动断路器跳闸,将故障设备或线路从电网中迅速切除,确保电网中无效故障部分正常运行. 2 断路器种类和类型的选择.

断路器应根据短路器安装地点(选择户内式户外式 ),环境和使用技术条件等要求,并考虑其安装调试和运行维护,并经技术经济比较后选择其种类和形式.

110KV及其以上电压等级基本上用六氟化硫断路器,35KV电压等级使用六氟化硫或户外真空短路器,10KV电压等级基本上以真空短路器为主.

3 断路器的额定电压,应不大于所在电网的额定电压,即

uN ug

式中 uN ——所选断路器额定电压. ug —— 电网工作电压.

4 按额定电流选择.

断路器的额定电流,应大于所在回路的最大持续工作电流,即

IN Ig.max

IN ——所选断路器的额定电流. Ig.max ——所在回路的最大持续工作电流. 5 按开断电流和关合电流选择.

断路器的额定开断电流 Ikkd 应大于或等于断路器的触头刚分开时,实际开断的断路电流周期分量有效值IZK 来选择,即断高压断路器的额定开断电流应满足.

IkkdIZK

式中 IZK——断路器触头刚分开时实际开断的短路电流周期分量有效值.

当断路器的额定开断电流较系统的短路电流很大时,为简化

计算,也可以用次暂态电流 进行选择,即

IkkdI"

6 动稳定的校验.

所谓动稳定校验系数数指冲击电流作用,断路器的载流部分所产生的电动力是否导致断路器的损坏,动稳定应满足的条件是断路冲击电流应小于或等于断路器的电动稳定电流(峰值),即满足

ikwich 7 热稳定校验.

应满足的条件是短路热效应QK应不大于断路器在七秒时间内的允许热效应即

Ir2tQK

式中 Ir ——断路器七秒时间内的允许热稳定电流. 根据以上选择并检验的断路器汇总如下:

表一:330KV断路器型号及参数:

表二:110KV断路器型号及参数:

*具体计算过程见附录断路器的选择.

(二)隔离开关的选择.

隔离开关是在高压电器装置中保证工作安全的开关电器,结构简单,没有灭弧装置。不能用来接通和断开有负荷电流的电路.

1 隔离开关的用途

隔离关的重要用途是保证电压在1000V以上的高压装置中检修工作的安全,用隔离开关将高压装置中需要检修的部分,与其他带电部分可靠的隔离。这样,工作人员可以安全的进行工作,二不是影响其余部分的正常工作.

隔离开关经常用来进行电力系统运行方式改变时的倒闸操作。例如:发电厂或变电所的主接线为双母线接线时,与母线想连接的隔离开关将用来进行倒母线操作.

隔离开关也可以接通或切断小电流电路,例如,可用隔离开关接通和断开下列电路.

(1) 电压互感器和霹雷器电路.

(2) 母线和直接与母线相连设备的电容电路. (3) 空载变压器电路.

(4) 空载线路(一定电压等级和线路长度).

特别强调隔离开关再任何情况下,均不能切,合负荷电流和短路电流,并应设法避免可能发生的误操作.

2 隔离开关的选择.

所选的隔离开关的额定电压应等于或大于设备电路所在电网的额定电压,额定电流应大于或等于装设电路的最大持续工作电流。检验只考虑动稳定和热稳定,检验方法和断路器类似.

在选择时,220KV极其以下隔离开关宜采用手动机构。屋内8000A及其以上隔离开关,布置在高型配电装置上成的110KV隔离开关,以及布置在高型或半高型配电装置上层的220KV的隔离开关和330~500KV隔离开关宜采用电动机构。当有压缩空气系统时,也可以采用电动机构.

隔离开关总汇如下:

表一:330电压等级隔离开关型号及参数:

表二。110kv电压等级隔离开关的型号及参数

表三。发电机出口隔离开关的型号及参数

(三)互感器的选择

互感器包括电流互感器和电压互感器,是一次系统和二次系统之间的联络元件,将一次侧的高压,大电流边成二次侧标准的低电压和小电流,向二次电路提供交流电源,以正确反映一次系统的正常运行和故障情况。 1 互感器的作用:

(1)在技术方面,互感器将一次系统的高电压变成低电压,大电流变成小电流,便于实现对一次系统的测量和保护作用,也易于实现自动化和远动化。

(2)在经济方面,互感器使二次测量仪表和继电器标准化和小型化,使其结构轻巧,价格便宜。二次连接可采用低电压,小截面的电缆,使屏内布线简单,安装调试方便,并可降低造价。

(3)在安全方面,互感器使测量仪表和继电器等二次设备与高压的一次系统在电气方面隔离,保证了人身和设备的安全。其次,一次系统发生短路时,能够保护测量仪表和继电器免受大电流的损害,保证了设备安全。 互感器在使用中,二次侧必须可靠接地,一防止一,二次绕组绝缘

损坏,在二次侧出现高电压,危害人身和设备安全。 2 电流互感器的选择 (1)电流互感器形式的选择

按安装地点可分为户内式和户外式。20KV及其以多为户内式,35KV及其以上多为户外式。

按绝缘可选择干式,浇注式,油浸式等。干式用绝缘胶浸渍,适用于低压户内。浇注式利用环氧树脂做绝缘,目前仅用于35KV及其以上,油浸式多为户外型的电流互感器。

(2)按一次回路额定电压和电流选择 uNuNW IN1Ig.max

式中 uN——电流互感器所在电网的额定电压 uNW——电流互感器的一次额定电压 IN1——电流互感器的一次额定电流 Ig.max——电流互感器一次回路最大工作电流 (3)选择电流互感器的准确度

为保证测量仪表的准确度,互感器的准确级不得低于所供测量仪表的准确度级。供运行监视,估算电能的电度表和控制板上的仪表,一般采用1.0~1.5级的。相应的互感器为一级。供只需估计参数仪表的互感器可用三级的。当所供仪表要求不是很高时,应按最高准确度级别来确定互感器的准确级。

综合以上考虑,电流互感器选择如下:

表一:330KV电压等级电流互感器的型号及参数

表二:110KV电压等级的电流互感器型号及参数

表三:发电机出口处电流互感器选择

3 电压互感器选择

(1)按安装地点和使用条件等选择类型

在3~20KV屋内配电装置中,一般采用油绝缘结构,也可采用树脂浇注绝

缘结构的电磁式电压互感器:110~220KV一般采用串级式电磁式,220KV配电装置采用电容式。 (2)按一次回路电压选择

为确保电压互感器安全和在规定的准确级下运行,电压互感器一次绕组所接电网应在(0.9~1.1)uN范围内变动。既满足

1.1uN1>uW>0.9Un1

式中 ——电压互感器额定一次线电压 (3)准确及选择

按照所接仪表的准确级,一般要求用与电能计量的准确度不低于0.5级:用于电压测量不应低于1级:用于继电保护的不低于3级。

综合选择,电压互感器如下

表一:330KV电压等级电压互感器的型号和参数

表二:110KV电压等级电压互感器型号和参数

表三:发电机出口电压互感器型号和参数

(四)导体的选择

一般要求:

(1)配电装置母线宜选用硬导体,出现宜选用软导体,并根据环境条件和回路负荷电流,电晕,无线干扰等条件,确定其截面和导线的结构类型。

(2)220KV以下软导体宜选用钢芯铝绞线。330KV软导体宜选用扩经导线。

1 母线的选择

按回路持续工作电流选择(长度小于20m)

IxuIg

式中,Ig——导体回路持续工作电流(A) Ixu——导体的允许截流量。

(2)按短路热稳定检验

Qd

S

c式中,S——导体的载流截面。 Qd——短路电流的热效应。

c——与导体材料及发热温度有关的系数。 母线选择如下: 330kv母线的选择:

选择软导体扩径导线,型号:LGJK-300载流量587A 110KV母线的选择:

选择软导体钢芯铝绞线,型号:LGJ-400/20载流量665A 厂用高压母线的选择:

在容量大的发电厂中,电缆母线常用于厂用高压母线,输送功率大,可靠性高,选用单芯电缆母线。

封闭母线的选择:

对于容量200mw及以上的机组,发电机和变压器之间的连接线以及厂用电源,电压互感器等分支线,一般都采用全连式分相封闭母线,采用自冷式的冷却方式。

2出线的选择:

330 kv,110 kv电压等级的出线采用软导体。 (1)按经济电流密度选择 S

j

Igmax

j

式中,Sj——按经济电流密度计算的导体截面。 j——经济电流密度 (2)按短路热稳定检验 Szx

k

103(mm2) c

式中,Qk——短路电流热效应。

c——与导体材料及发热温度有关的热稳定系数。 出线选择如下: 330kv出线的选择

选扩径导线型号为:LGJK—300载流量587A 110kv出线的选择

选钢芯铝绞线型号为:LGJ—400/20载流量665A

第六章 配电装置

配电装置是按主接线的要求,由开关设备,保护和测量电器,母线装置和必要的辅助设备组建而成,而来接受和分配电能的电工建筑物,它是发电厂的变电所的重要组成部分。

在发电厂和变电所中,一般35kv及以下的配电装置采用屋外内型,110kv及以上的采用屋外型,但110—220kv配电装置在严重污染地区,如海边,化工厂区和大城市中心,当技术经济和理时,也可才用屋内型配电装置。

1.屋外配电装置的类型

可分为:中型,半高型和高型三种。

2.布置原则: (1)母线及结构布置

屋外配电装置的母线有软母线和硬母线两种,软母线多采用钢芯铝绞线和分裂导线,三相母线水平布置,用悬式绝缘子串、挂在母线构造上,硬母线常采用矩形而后管形两种,固定在支柱绝缘子上。 屋外配电装置构架,一般由型钢和钢筋混凝土构成。 (2电力变压器的布置

变压器外壳不带电,故落地布置在铺有铁轨的双梁形钢筋混凝土基础上,轨距与变压器中心距相等。

主变压器与建筑物的距离小于1.25m,且在距变压器5m以内的建筑物上,在主变总高度以下及外轮廓两侧各3m范围内。不应有门窗。

(3)电气设备的布置

按照断路器在配电装置中占据的位置,可分为单列布置和双列布置,其排列方式的确定必须根据主接线,场地地形条件,总体布置和出线方向等多种因素合理选择。

(4)电缆沟和通道

屋外配电装置中电缆沟的布置,应使电缆所在的路径最短。有纵向和横行两种布置方式。横行电缆沟一般布置在断路器和隔离开关之间。纵向电缆沟为主干电缆沟。为了运输设备方便和消防需要,应在主要设备附近铺设行车道路。

综合考虑:330kV和110kV都采用屋外配电装置中的中型.

第七章 继电保护的选择

在主设备的保护设计中,应要求保护在配置,原理接线和设备选型等方面,根据主设备的运行工况及结构特点。达到可靠,灵敏,快速且有选择的要求。根据本厂机组的特点及运行可靠性等方面的综合考虑采用 的是发电机变压器组接线。

一. 发电机变压器组保护

发电机——变压器组所配置的保护应能反映发电机和变压器单独运行时

可能出现的各种故障及不正常工作状态;但由于发电机——变压器组相当于一个工作元件,固有些类型相同的保护,可以共用。这样不仅使保护简化经济,而且也提高了可靠性。

保护配置如下: 1.纵差动保护

有一套包括厂用分支线在内的发电机——变压器纵差动保护

1和一套发电机纵差动保护2,前者由电流互感器TA差动继电器KD,和信号继电器KS组成;后者由TA和KD以及信号继电器KS再加一套主变纵差保护,由电流互感器TA,TA差动继电器KD,以及信号继电器KS组成,构成双重化的纵差动保护,差动继电器动作后经出口继电器,跳开QF和灭磁开关,关闭主气门。 2.气体保护

由气体继电器KG,信号继电器KS和切换片XB组成。轻气体

保护动作欲发信号。重气体保护信号继电器KS,出口继电器KOM跳开QF和灭磁开关,并关闭主气门,需要时可通过切换片切换至信号继电器KS,并发出灯光信号。 3.匝间短路保护

采用单继电器式横差动保护,由电流互感器TA,电流继电器,

时间继电器和信号继电器组成。匝间短路时,继电器动作,经切换片到信号继电器启动跳闸回路。在励磁回路发生一点接地后,切换片至时间继电器回路,在匝间短路和出现第二点接地时,保护经时间继电器启动跳闸回路,跳开QF和灭磁开关。 4.失磁保护

由接到电流互感器TA,电压互感器TV的阻抗继电器KR,中

间继电器KM和时将继电器KT组成。KR动作后经TV断线闭锁中间继电器KM,启动时间继电器,KT经延时触点接通信号继电器KS,启动出口继电器KOM,跳开QF1并切断交流励磁电源。 5.过电压保护

当接在电压互感器TV的过压继电器KV动作后,瞬时或延时

经信号继电器KS启动出口继电器KOM。跳开QF1并切断交流励磁电源。 6.后备保护

由单相式低电压启动的过电流保护和两段式定时限负序电流

保护组成,均接自电流互感器TA,前者由电流继电器KA,低电压继电器KV和中间继电器KM,时间继电器KT等组成。保护动作后,启动KT,以段时限经信号继电器KS启动出口继电器KOM跳开QF1;以长时限经信号继电器KS启动出口继电器KOM再跳开QF2跳闸。 当电压回路断线时,低电压继电器KV动作,通过KM发生断

线信号,负序电流保护由负电流虑过器,两个电流继电器KA和两个时间继电器KT组成。一个KA反映负序过电流,动作后启动另一个KT,以后动作情况相同,另一个KA反映负序电流过负荷,KA动作后启动KT,经延时发出灯光信号。 7.反时限负序电流保护

由电流互感器TA,负序电流滤过器,电流互感器KA,时间继电器KT,反时限电流继电器KA和信号继电器KS组成。电流继电器和反时限电流继电器作用相同均反映不对称过负荷。反映负序电流引起的转子表层过热的反时限电流继电器KA动作后,经信号继电器启动出口继电器KOM,跳开QF1并切断交流励磁回路电源。

8.对称过负荷保护

由接自电流互感器TA一相电流的电流继电器LA和时间继电

器KT组成,动作后经延时发出灯光信号。

9.变压器接地保护

由接自变压器中性点电流互感器TA的电流继电器KA和接自

变压器高压侧电压互感器开口三角侧过电压继电器KV以及时间继电器KT等组成。变压器中性点接地运行时,当高压侧发生单相接地时,KA动作经KT启动出口继电器LOM,跳开QF。若变压器中性点不接地运行时,由于电厂中其他中性点接地变压器的零序电流保护动作,使小母线带电,则本变压器的KV动作,经KA

的动作判断触点启动KT,跳开QF。 10.定子接地保护

采用由发动机基波零序电压和三次谐波电压构成的100%定

子接地保护。它由接至电压互感器TV的定子接地继电器KE,时间继电器KT和信号继电器KS组成。保护动作后,经延时发出掉牌和灯光信号。

第八章.全厂防雷规划

在电力系统中除了内部过电压影响系统的供电可靠性,还有大气过电压,就是所说的雷击过电压。雷击过电压会使电气设备发生损坏,造成停电事故。为保证电力系统的供电可靠运行,必须做好电力系统的大气过电压保护。 一. 雷电过电压的形成与危害

1.直击雷

雷电直接对电器设备或建筑物进行放电,称为直击雷。直击雷过

电压又引起数万安培的强大雷击电流通过被击物提而入地,产生破坏性很大的热效应和机械效应,击坏设备,引起火灾,甚至造成人身伤亡。 2.感应雷

雷击落在电器设备附近或雷在电气设备上方移动时,通过感应在

电气设备上呈现出数万乃至数万千伏的感应过电压,成为感应雷。 3.入侵雷

当输电线路上在手直接雷击或感应雷产生的雷击波侵入发电厂

或变电所,产生过高电压击坏电气设备,称为雷电波入侵。由于雷电波入侵造成的雷害事故占全部安全事故的一半以上,因此需要采取特别措施。

二.电气设备的防雷保护

因为电气设备的结构和工业性质不同,所以采取的措施也就不同。 1.发电厂和变电所的防雷保护

发电厂和变电所电气设备对直击雷的防护主要采用避雷针;对入侵雷采用进护和避雷针保护的综合措施,即使进线段保护限制雷电冲击电流的幅值和陡度,用避雷器限制雷电过电压的幅值。 2.架空输电线路的防雷保护

输电线路采用装设避雷线的方法防止线路在手直击雷引起的跳闸次数,可采用系统中性点经消弧线圈接地工作方式,为避免雷击跳闸造成的供电中断,可采用自动重合闸装置。 3.直配旋转电机的防雷保护

在完善进线保护的同时,还应采用性能良好的阀型避雷器或金属氧化物避雷器来保护电机的主绝缘,同时还用考虑装设电容器和中性点避雷器,以保护匝间绝缘和中性点绝缘。 4.配电网的防雷保护

除以对配电变压器高低压侧以及柱上断路器必须装设避雷器或放电间隙保护外,配电变压器本身应适当提高绝缘水平,应广泛采用重合闸,以减少断线和停电事故。

由于本厂采用的是发电机变压器单元接线,对这种接线的保护如下: 经变压器供电的发电机,由于变压器的保护作用,作用在发电机上的过电压比直配电线路电机低很多,通常能将传递时电压限制到不危险的程度。对变压器经可靠保护后,宜在发电机出口装一组FCD型磁吹避雷器或氧化锌避雷器。由于波经过变压器时,陡度已经大为降低,因此不许装设电容器保护,电机中性点也无需保护,对发电机至变压器之间的母线,应装设直击雷保护和感应雷保护措施。

附录(一)

短路计算

1. 参数计算

发电机Gd%1,G2:X1X2

X100SjS14.44100

100

GN0.85

=0.061

主变压器T,TUK%Sj14.6100

12:X3X4100S

240 N100 =0.061 联络变压器XT:

1

U X7

k高低%Uk高中%Uk中低%)100SjS N

1

(8.6494.278.5)

=100100

240 =0.051

1

U Xk高低%Uk高中%Uk中低%)8100S

jS N

1

(8.6478.594.2)

= 100

100

240 =-0.015

1

UXk高低%U 9

k高中%Uk中低%)100SjS N

1

(78.594.28.65)

= 100

100

240 =0.342

330KV系统:X50.034 110KV系统:X60.071 2. 画计算等值电路

60.071

50.034

70.80.015

30.061

490.061

0.342

120.0610.061

f1点发生短路时,等值电路简化为:

50.034

120.107

10110.1260.126

X10X11X1X30.0610.0610.122 X12X6X7X80.0710.0510.0150.107

E1,E2视为无限大容量系统

(1)网络中,

IS*(

11)29.4

X5X12

ISIS*29.44.9KA

网络中G1,G2无有限大容量系统 G1.G2的计算电抗力

x1f=x2f=x10

SGNS=0.1220.85

100

=0.287 T

查运算曲线有:

I*S=3.862 I*1S=2.454 I*2S=2.405 I0S=3.862

2000.85

3345

2=3.041

I1S=2.454

2000.85

3345

2=1.933

I2000.85

2S=2.0453345

2=1.894

短路电流为:I''=IOS+IS=3.041+4.9=7.941KA I1S=I1S+IS=1.933+4.9=6.833KA I2S=I2S+IS=1.894+4.9=6.794KA 冲击电流为:i

ch

KmI''1.87.941=20.21KA

(2)当f2点发生短路时,等值电路简化为:

50.03460.150.09

160.162

140.036

130.061

130.

X13

11

X10X110.061 22

X14X7X80.036 由Y转化为:

0.0340.036

0.09

0.0610.0360.064

X16

0.061

0.0360.162

0.034X150.340.036

无限大容量系统 IS*(

11)25.2 X15X16

ISIS*S25.212.65KA SGN2

0.85)

0.1620.762 Sj100

有限容量系统:计算电抗 XfX16

***

差运算曲线有:Ias 1.38 I21.474IS4S

1.586

I0S=1.383.26KA

3.05KA

I2S1.474

I

4S1.5867.14KA

短路电流为:I''I0SIS3.2612.6515.91KA I2SI2SIS30.512.6515.7KA I4SI4SIS7.1412.6519.79KA

短路电流为:ichmI''1.815.9140.49KA (3)f3点发生短路时,等值电路为:

17.180.056

190.86

200.66

90.342

X17X13//X5X7

0.0610.034

0.0510.073

0.0610.036

由Y转化为:

X190.0730.342 X20无限大容量系统:

IS*

110.515 X200.66

0.0730.342

0.86

0.0730.0560.342

0.0560.342

0.66

0.073

ISIS

S1.51513.88KA

有限容量系统:XfX19查运算曲线有:

SGN20.85)

0.860762 Sj100

***

I0S1.38 I2S1.474 I4S1.586

I0S

1.38

59.5KA

63.57KA

68.4KA

I2S

1.474

I4S

1.586

短路电流为: I''I0SIS59.513.8873.4KA I2SI2SIS63.5713.8877.45KA I4SI4SIS=68.4+13.88=82.28KA 冲击电流为:

ichmi''1.873.4186.8KA (

5

f4

点发生短路时,简化为:

50.034

220.107

240.250.24260.755

210.122

230.122

X21X220.0610.0610.122

X22X7X8X60.0510.0710.0150.107

进一步简化:

1111

X24X21X23(

X

)=0.954 21X23X22X5

X1111

26X22X23(XX

)=0.755 2123X22X5

X125X5X23(X11

1

)=0.24 21X23X22X5

无限大容量系统: I1S*(

X1)5.49

25X26

ISIS*20.36

有限容量系统: XSGNfX24

S/20.9542(2000.85)

100

/22.24j差运算曲线有:I**I*

0S0.455 I2S0.459 4S0.459

查运算曲线有:

I0S

0.455

27.85KA

I2S

0.459

7.91KA

I2S

0.4597.91KA

短路电流:

I''I0SIs7.8520.3628.21KA I4SI4SIS7.9128.3638.27KA I4SI4SIS7.9128.3638.27KA

冲击电流为:

ichmI''1.928.2175.79KA

附录(二)

电器设备选择

一.隔离开关的选择

1.330kv电压等级隔离开关选择

(1)选择型号为: GW6330

(2)额定电压应大于或等于电网工作电压

UNUG330KV

(3)额定电流应大于或等于装设电路的最大持续工作电流。

IN2000AIGmax175.5

(4)动稳定检验:Idw80KAICH20.21KA

(5)热稳定检验:

t3s I2

R40KA Irt4800kA2S

由断路器选择计算:Qk96.02kA2S

I2

rtQk满足要求

2.110kv电压等级隔离开关选择

(1)选择型号为:GW41100

(2)额定电流应大于或等于装设电路的最大持续工作电流。

IN630AIGmax220.4A

(3)额定电压应大于或等于电网工作电压。

UNUG110KV

(4)动稳定检验:Idw50KAICH40.49KA

(5)热稳定检验::T4S I2

r20KA IRt1600kA2S

I2

RtQK1036.6KA2S

3.发电机与主变之间的隔离开关选择。

(1)选择型号为GN2120

(2)额定电压应大于或等于电网工作电压。

UN20KVUG15.75KV

(3)额定电流应大于或等于装设电路的最大持续工作电流。 IN10000AIgmax7698A

(4)动稳定检验

Idw400KAIch75.79kA

(5)热稳定检验:

2 T4S Ir149KA Irt88804kA2S QKI210I2tI2T2

12T3195.64KA2S

I2TQK满足要求。

二. 高压断路器选择

1.330KV电压等级断路器选择

(1)断路器.型号为SFM-330

(2)额定电压不小于电网工作电压:

UNUg330KA

(3)额定电流应大于所在回路的最大持续工作电流

Ig.max275.5A IN2000Ig.max

(4)额定开端电流应大于触头刚分开时实际开断的短路电流周期分量 IbrN40KAI''7.941KA

(5)动稳定效验:短路冲击电流应小于或等于断路器的电动稳定电流 idw100KAich20.21KA

(6)热稳定效验:应满足的条件是短路电流应不小于短路器在t秒 时间内的允许热效应

t=3sIr=40KA Ir2t=4800KA2S

I''210It2It27.9412106.83326.7942

2 .t=12 Qk=2

12

=96.02KAS

Ir2tQk.故满足要求。

2.110KV电压等级断路器选择

(1) 选少油型短路器.型号为SW6-110I

(2) 额定电压不小于电网工作电压:

UNUg110KA

(3) 额定电流应大于所在回路的最大持续工作电流

Ig.max220.4A

IN1500AIg.max

(4) 额定开断电流应大于或等于触头刚分开时,实际开断的短路电流 周期分量值

IbrN31.5KAI''15.91KA

(5)动稳定效验:应满足短路冲击电流应小于断路器的电动稳定电流 idw80KAich40.49KA

(6)热稳定的效验:应满足短路的热效应不大于断路器在T秒

时间内的允许热效应

t4s Ir31.5KA Ir2t=3969KA2S

I''210It2It2

Qk=2

12

215.91215.721017.792.t=4=1036.6KA2S 12IrtQk满足要求.

三.电流互感器选择。

1.330kv电流互感器选择。

(1)35kv及以上多采用油侵户外型,

(2)电流互感器的一次额定电压大于或等于所在电网的额定电压 UNUNM330KV

(3)一次额定电流大于或等于一次回路最大工作电流

INIGmax275.5A

(4) 热稳定检验:(KrIN1)tI2tQK

(KrIN1)t21241764KA2S96.02KA2S

动稳定检验: 2(KrIN1)tIch 2(KrIN1)t55KA20.21KA

所选电流互感器满足要求。

.110kv电流互感器的选择。

(1)选型油浸式型号为LB110

(2)一次额定电压大于或等于所在电网的额定电压

UNUNW110KV

(3)一次额定电流大于或等于一次回路最大工作电流

IN12000AIgmax220.4A

(4)热稳定检验:

(K2

rIN)tQK

(KrIN)2t1600KA2S1036.6KA2S

(5)动稳定检验: 2KrINIch 2KrIN100kA40.49KA

(5) 2

所选电流互感器满足要求。

3.发电机出口电流互感器选择。

(1)335kv屋内配电装置的电流互感器宜选用树脂浇注绝缘结构,其型号为:

LMZB-20

(2) 一次额定电压大于或等于所在电网的额定电压

UN20KVUnw15.75KV

(3) 一次额定电流大于或等于一次回路最大工作电流

IN115000AIgmax7698A

四 电压互感器的选择

1.330KA电压等级互感器选择

(1).选型号为TYD330/30.0075G

(2).按一次回路电压选择

1.1UN1UNW0.9UN1

所选满足要求

2.110KA电压等级电压互感器的选择

(1).选择型号为JCCB-110B

(2) 按一次回路电压选择

1.1UN1UNW0.9UN1

所选满足要求

3.发电机出口电压互感器的选择

(1).选择型号为JDX6-35

(2) 按一次回路电压选择

1.1UN1UNW0.9UN1

所选满足要求

五.导体的选择

1.330kv电压等级出线选择

IgmaxS150

U330262.4A

N

由Tmax6500h,查得J0.9A/mm2

SIgmax.4

J262

.9291.6mm2

(1)选择扩径导线,型号为LGJK-300

总截面=铝导线+钢截面=373mm2S 满足要求

(2)载流量为IQYQ

y587A K70350.88(QY70.

QC

YQ07025

KIy0.88587516.6AIgmax满足要求

(3)热稳定校验

查表得 C=87 Szx96.02112.6mm2

c87

SSzx

所选导体满足要求

2.330KV母线选择

它与330KV出线型号相同,选择与校验相同。

3.110kv进出线的选择

Igmax1.05s1.05440

3U3330220.4A

N

由Tmax6000h,查得J=0.95mm2

SIgmax4

J220.

0.95232.1mm2

(1)选择钢芯铝较线,型号为LGJ-400/20

总载面+钢载面=铝载面=477.76mm2>S满足要求

(2)载流量Iy655A Ky

0.88

y0

KIy0.88655576.4AIgmax满足要求

(3)热稳定校验

查表得C=87 SK

zxQ

C370.1mm2

SSzx

所选导线满足要求

4.110KV母线选择

它与110KV出线型号相同,选择与校验相同。

参考文献

1.《发电厂电气部分》3版 熊信银 永朱利 中国电力出版社

2.《发电厂变电所电气设备》 卢文鹏 吴佩雄 中国电力出版社

3.《电力系统自动装置》 唐健辉 黄江荔

4.《电力系统继电保护》 李丽娇 齐云秋

5.《电力系统分析》 杜文学

6.《感电压技术》 常美生

7.《电力装置的自动保护和自动装置设计规范》 国家技术监督局 中国计划出版社

8.《导体和电器选择设计技术规定》 发展和改革委员会 中国电力出版社

9.《电力设备过电压保护设计技术规程》水利水电部 水利出版社 1998

10.《电力工程设计手册》电气一部分 电力工业西北电力设计院 中国电力出版社 1998

11.《电力工程设计手册》电气二部分 电力工业西北电力设计院 中国电力出版社 1998

范文九:火力发电厂事故分析 投稿:于榞榟

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研究与 探讨  

火 发力电 厂 故 分 析 事 探 讨郭

宗 善  (

城发蒲 有 限责电公任司 ,陕 西蒲 [ 城 750 )摘1 15

要  】从 息收信 、 集故分事析、 事故 理处三个方 面 探讨 了火力 发厂 事故 电分 析的 方法 过程及, 可  作

为 火厂电事故 分及析处理的参 考   。[关键词 】火 发力电厂 ;  事故析 分;事 分析记故录  中

图 类 分 : 号M61 献 文识 码标: 章文 号 编:08 4 3 0 3 ( 0— 4 00  T B 20 1 — 8 5 02 ) 3 0 5 2

火—力 发 电厂 由于 锅 炉 、 机 轮 电 、机 之 工间艺 结  汽

集收, 是 个一 完而全 整面的警报息 收集系信统 , 于由 但  对时 它的间辨 分率较低, 因在此机 发组生故 事时 ,   可以 打 印来出 作为事 故分 析 辅的 信助息  。1

3事 故前 参 数 势趋报 告   .

紧合密 、续 性强 成, 机 组 运停的事 件 时有 发 生,连 造 为 此 ,厂都把运电行安全作为等 头大来事抓 , 各 尽管 如此 ,   还 是可避不地要发生免故 事, 尽量了 减或少绝杜 同类 为

故的再 事 次 发生 , 故事 的分析和 处 理 就 得 尤 显重  为

要对 。计算 机控 制系 统的用应, 事故为状 的捕态和分捉析  提供了 强力有支的 , 但持还需要科 学密 的事严故分析 技术 , 结 者起合 来才 能 正 地确 出找 故 事发生的真 原正  

因, 能才一进步作出 正合 理确的 故事理处施 措 。

 数趋参势般一 括两 种 :包数 型 值参数趋 和势曲   型 线 参数趋 势 。前 者 以 表 的 形 列 反式映 来出, 于 故  事 分用 ; 析者以 线曲形 式 反 映 来 出, 过于程 监 , 视 作 后 用 事故兼析参分 考。参趋数 势为事可分析故供提证佐。  

4 1事故 后 前 报告  .一

事故 1信息 收集

1 1 故事 顺记录序报  告

当.发生事时 故,照 间时 顺 序 专将门设 计 收集的  按组数据信息分 为事 前 故 告报 和故 事后报告 , 种   这

大报多数1 0 MW 上以量容 火的 机电都配有独 组立  0 

事的件 顺 序记 录 系统 , S 即Eo( SE QUEN    CE OF

告 一般仅 集事收前故 后各5 0n 的据 信数 。事息  ~  mi1故前报 告 要主 用来 分析事故 发 的 生 因原, 目的是减  其 少杜或 同类 绝事 的故 次发再生 故; 后告报主 要用来 事 分事故 析造 成后的 , 果目是检 查 是否 造的成 了事故 其 扩散, 便 作 相以 应 的处 理。  1

5 事故 查 调记录 报 告  、 事故 调 记

查录报告 是 通 过 调 查活 动 获 的在 事 故 

得E E

T) V N 。其S主 要功 能 是记 电厂 事故 录发 生前 主后  要 备的状设 及 动作态先 顺 后序信 , 以息分析 故事原   用因。 所, 系以统 亦被称 为 事 顺 序故 记录系 统 在 大。 该 多数

电厂中 , 于 受到 功能 容及 量 的 制限,O E系统   由S

主要用于记

录关 量开 信号 的 态状 变 化 以,区分 号  信借的发 顺序 。该 系统生 般一都 有 具 不大 于 1s   m的分 

辨 , 迅 率速 准确 地 断 判事 故 原因 关至重 要。对   12系 统 报警 信息 报 告 ( 故期 间 ). 事  

发生时段 的所有

信息 记报录 告  。事 故查则 是在调事故 发 生后 行进各 收 种集 信息   分 、 事析故 原因 的 活 动。 这 主里 是要指 为 了分析 事 故 原  

而 进 因行的对 相关 人 调员 查 、故分 座 析 谈 、会阅运   事查行 操作记 等录活动   事。 调故查 在 故事 析分 过 程中非 常 重 要, 集 收 到在

系统制 报 的信警息 统是连系记续 机录运行 期组  , 间数参超 报警及设限备状 态报警的 息 信系 ,统系统 该   对进入 D SC 控 制系统 所的 有参 ,数括 模 拟 、量 字 包 数

量 制系、统备设状态 、 控及以作 命操等报警信 息令行进

西  电 北技力术 3 03 /2 0 、  

3N  WE THO- N . OTBO (  田 F s  I  A . IE IRP   VN O 3. 0 3 .2 0

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信有息缺失不准确或的 情 况尤 下如此 其。 

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研究与 探 讨  因

( 始 因 原给)水 泵 滤 网堵 。 塞 :原 

2 事 故 析分 

1 2确首定发事 故项 目.  事 顺 序故 记 录报 是告专 门 用于 辨 分 认 事 、故的   信息报确告 ,在 火力 发 电厂 ,、、 机 炉 电间之计设连 锁有 关系 , ,以通 过该 报告 查找 到 首发 故 事 息信。当 然, 所要  

事 扩故散 情况 :起 汽 机 跳闸; 电 机 跳 闸 ; 热 引  发 器过 金温度属高警报 等  。事 故 处 方理案 : 理 给 水 泵 滤 网 查 备; 电 动 给 用 调 水清泵 动联失败原 因 ;闭锅 . 炉 封然自 冷 却 ; 切 视监 过 密 热 器

金 属 温度 下 降速率 。 

故信 息事须必表 征锅炉是 跳 闸 、机汽 跳、闸 机跳 电发 闸 的最中发先生 息信 。  

2 2 确 定事 故 发 生时 间 .

事4故 过 程 及现象 拟合   找. 到了每 次 事 故 发生的 目 项、 生时 间 及、发 生   以 发本事 故 的各 次 因原, 不 能 就 此断

定 故 事 析 的 正 确分  还性 , 应 当时以为顺序 ,间 原始原 因始 开, 向理 , 推 从 正  还进 行 事故 过 及 程 现 象拟 合, 到 首 事发故 或 扩 散的 事 

般直况情 , 下 定了首事 发信息 , 故 确就也本给 次 事

定了性, 将首发事 故 息信发生 的时 间作 为 次本 事故 的 生 发时 间。这 一时间信 息 非常重要, 将它作 分为 析

事故 基的准 。值 得 注 意的是 , 果 设计 事的故 顺 序 记  如 录系 与统 分散 控 制 统系是 两 独 立个的 设 备 系 统 ,定 一 

现 象现出 为 。这一止过将 程到用 以收上列集 的出 所有信 报息告, 并应采取 座谈 讨会论 的式 , 尽形让 量有所  过程与 有的关人 员 与参 论 讨 与, 事 过故程 及 现象紧  将 相关 的信息密( 括行运员 的人作及操操 作路思) 包抽取  整 理来 ,出 形成 一经得份推起 的 敲 准确、信 的事可原  因调查故析报告分 。  

两将个统系的 时进钟行 同 ,步经常进 检查行 护维 。  并

23 查找 事 故 原 因  查 . 事找 故 原 因要主 使 的信 用息 报 告有 事故 顺序 记  

事 故处  

3理1 整 理 故 报告事  .

报告录 信号、报警信 报告 息 (事故 间期 )事前 参数故 趋

势报告 、 故前、 报告 、故 调查 记录告 报。事 事   火 发 电力 厂由 工于 艺 构 的 原结因 , 次 事 故 发生 每  般 情况 下 ,个 完整 的事 故 报 告 应该 包含5   个

一时,总是 从个一 小 异 的常事件 起, 一连 串链的 式反   引应 ,最 终导大 的致故事发 生 。 所 , 以以故事 发的 时生 要 间 作时为序 基 , 点向 逐 前条追 溯引起 事故 发的一 生 次原 , 因以及 引 一 起 原次 事因 发 生件的 二 次 因 原 ,一直 并 向前 追

溯 到 次本事 发 故生的 原 始原 因 。 确定 每层 一原次因 的原 是 则 际 连锁:保护 辑  逻实关 系确存在 实, 在 时和 当时 的间程过 状态下 确 实能  

并要

素: 事 故前过运行状程况 ; 事故 的前操处作理 ;① ② 

③ 故发事生 的列序 原因; 事 后 引发故的 事件 ;  事 ④⑤故后 的

作操理处记录 。 

3 2 研 究及 实施 处 理 案  方

事.故 处 理 方案 包 括避 免 同类 事 故 再 次发生 的处 理   方 案 和因 发 生事 故 而 扩 散的 事故善 后 处 理 方 案, 部 两 分 方 在案运 行 中具 有 同 等 重 的作要用 。   免 同避 事 故 再类 次发 的 生处 方 案 如理 下几 点: 重  新调试验有校设关备 系或统 ;新 审视 关有 锁 连辑 逻 重

发生够 ,

而且 经找已出该逻 辑关 项系发生作 的信用 。  息这时 方能该将 息作信 为次要原因 来 对 。 待 这  里 解 释 一 概 些 念 : 次 原 ,因 指 直接 引 起  主 一 是炉 、 机 和 发电机 闸 的 跳发 原 因 引 二 次原。因 , 指 直  主 是引起接 次原 一事因件 生 发引的 发 原因。 依类次 ,推视  情况有可 三次因 、 原四原 因等次等 。原原始因 ,指 最是 初引 发 次事本 故源的头 原 因。   这举里 一个在 机炉 保护 连大 投 入条件 锁 ,下动 汽 给 水泵 网堵滤 塞 起引 组 机停 运 事的例 行 进 分 析说 。明 

发首事 故 : T主 燃 料 跳 ; 闸 原 次 : 因F 一M汽包 水位 

关系

的正 性确和 必 要 ; 性 变改 进或运 方行 式和应   改急处理 方 法; 报所有 行运 作操 人员 该 对 通 “事故 ”进学行 

, 取习训 教。汲   发因生 事故而 扩散 事的故善 后 处 理 方 案主 要 内  容是 : 举 事 故 扩散 项 :目织 有 经 验 人 员 处理 消缺 。列 组   事 原 因分故析 和 反 事 故措 的施 制定 杜 绝 同类, 是

事故

发 、生保 安生全 产的要环节重 确 ,必须 予给视 重  。收

稿日期 ; 0—3 20 40—   3

Ⅲ值低; 二原次 因 动 给水: 泵跳 闸 ( 用电 动给泵水  备

联 汽 动失败 )三 原 次因: 水 泵 入 滤 口网 压差 高 ;; 给四次  原

0 

范文十:火力发电厂中论文 投稿:郝彄彅

凝结水泵变频改造技术改造论文

火力发电厂中,厂用电约占总发电量的8%~10%,泵与风机

的耗电量约占厂用电的70%~80%,因此,降低泵与风机的功耗对

于提高电厂经济效益有很大作用。凝结水泵变频器为一拖二,两台

凝结水泵共用一台变频器,一台凝结水泵变频运行,一台凝结水泵

只能工频运行。运行不经济,在出现事故时,工频与变频之间的倒

换操作繁琐,耽误处理时间,而且容易出现误操作。因此将两台凝

结水泵变频器改造为一拖一,一台凝结水泵使用一台变频,可以实

现低速启动,启动电流小,两台泵变频并运,做到安全经济运行。

我厂现装机容量为2×150MW热电联产机组,每台机组安装

有2台立式凝结水泵,每台额定容量355kW(凝结泵主要参数见

表1),凝结水泵均采用一运一备的运行方式,凝结水泵的作用

是把凝汽水箱的凝结水经低压加热器加热后送入除氧器,维持除

氧器水位稳定。在正常运行状态下,凝汽器内的水位主要根据机

组负荷变化进行调整,当机组负荷升高时,凝结水量增加,凝汽

器内的水位相应升高,当机组负荷降低时,凝汽器内水位相应降

低。

由于我厂凝结水泵属于立轴静叶出力不可调水泵,凝结水量通

过调节凝结水再循环阀门开度调节,以维持除氧器正常水位,这样

造成部分凝结水重复循环,特别是在较低负荷或机组参与调峰时,

阀门开度小,节流损耗大,凝泵效率迅速降低,能耗增大,运行十

分不经济;另外采用阀门调节时,精度差,水位波动比较大,阀门

长期处于高压差下运行,磨损大;由于负荷变化大,频繁操作容易

导致阀门可靠性下降,影响机组的稳定运行。为了解决这一系列问

题,通过多方调研,决定采用高压变频器对凝结泵电机进行改造,

项目

通过招标确定ZINVERT 系列智能高压变频

表1凝结水泵主要技术参数

二、变频调速节能理论依据

1、变频调速的原理

按照电机学的基本原理,交流异步电动机的转速满足如下的关

系式: n=60sf/p

式中:n—电动机转速;

P—电机极对数;

f—电动机供电频率;

s—电动机转差率。

2、变频调速的节能原理

由流体力学可知,流量与转速的一次方成正比,压力与转速的

平方成正比,功率与转速的立方成正比。若水泵的效率一定,当调

节流量下降时,转速将成比例下降,此时输出功率成立方关系下降,

即水泵电机的耗电功率与转速约成立方比关系。可见降低转速大大

降低轴功率,从而达到节电的目的。

三、ZINVERT 系列智能高压变频调速系统的结构原理及特点

ZINVERT 系列智能高压变频调速系统在电源侧采用多达18重化

(对3kV系统而言)、36重化(对6kV系统而言)或48重化的(对10kV

系统而言)整流技术,电网侧谐波污染小,功率因数高,符合GB 14549

-93标准和IEEE std 519-1992电能质量标准对电压、电流谐波失真

度的要求,无需功率因数补偿及谐波抑制装置,对同一电网上用电的

其它电气设备不产生谐波干扰。网输入侧电压在-15%~+15%范围内

波动时,通过电压波动补偿算法来自动补偿输出,保证额定输出。网

侧电压在65%额定值至120%额定值内不停机,保证电机持续运行。

ZINVERT 智能高压变频调速系统功率回路采用的IGBT功率模块,

具有较大的电压裕度,IGBT 模块的触发与过流保护采用专用驱动模

块电路,具有高可靠性。控制器采用双DSP及大规模集成电路技术,

工业级机箱设计,可靠的电磁防护功能,集高压变频调速控制和专业

的电机保护功能于一体。成套系统具备完善的故障定位和保护功能,

针对电机和电缆可能发生的相间短路和单相接地故障,特殊设计了三

重防输出相间短路功能和过电压抑制器,产品更安全可靠(首家通过

国家权威机构检测包括输出相间短路保护在内的所有保护功能)。

ZINVERT 智能高压变频调速系统采用模块化设计,结构工艺设计完善,单元组件具有互换性,若出现故障,可使用简单工具在几分钟内进行更换。成套装置具备安全的保护和五防功能。

功率单元自动旁路技术,使智能高压变频调速系统能够带故障运行,从而大大增加了系统的可靠性,适用于电厂等高可靠性要求的场合。

电网瞬时停电或发生瞬时可恢复性故障后,在允许运行的条件恢复后(允许等待的时间长度可由用户自行设定),ZINVERT 智能高压变频调速系统可自动搜索电机转速,实现无冲击再启动,保证电机运行的持续运行可靠性,避免不必要停机造成的损失。

四、改造方案及项目实施

根据对我厂凝结水泵运行工况和参数分析,为提高设备的利用率,节约投资,提高设备安全性. 高压变频装置“一拖二”方案是:两台凝结水泵共用一台变频器,机组正常运行时,一台投变频运行,另一台投工频备用,当变频运行故障跳闸时,另一台投工频的泵自启动。

机组运行中变频器方式倒换时,应确保始终有一台凝结泵始终处于运行状态。例如机组正常运行中#1凝结泵变频运行,#2凝结泵工频备用,若将#2凝结泵倒变频运行,#1凝结#1泵工频备用,主要操作步骤为:启动#2凝结泵工频→停#1凝结泵变频→#1凝结泵变频停电→#1凝结泵工频送电→启#1凝结泵工频→停#2凝结泵

工频→#2凝结泵工频停电→#2凝结泵变频送电→启动#2凝结泵变频→停运#1凝结泵工频。至此倒换操作完毕。

在正常切换水泵,操作麻烦,容易误操作,事故情况下,两台泵并运困难,严重影响设备安全经济运行。

五、凝泵变频器改造后节能效果

2013年4月12日,凝结水泵变频器改造完成并顺利投入运行。设备自投运以来安全稳定运行,节电效果十分明显。机组典型负荷工况下,凝结水泵工频和变频运行电动机电流对照数据见表2。 表2凝结水泵工频和变频运行电动机电流对照表

由记录表2数据看,机组负荷越低,输入电流降得越多,凝结水泵电机的从电网输入的功率越低,节电效果越明显。

根据表2计算变频器的平均节电率为38.6%。以年利用5800小时计算,两台机组凝结水泵改变频前年统计耗电量约为P=2×(1.732×6.3×40×0.9×5800)=455.7万kWh, 改变频后全年节约电量计算如下:

455.7×38.6%=175.9(万KWh)

按电价0.5元/kWh计算,年经济效益约为:

175.9万kWh×0.5元/kWh=87.97万元。

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