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河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文)1前言國民經(jīng)濟(jì)要增長,社會要發(fā)展離不開機(jī)器、動力和能源,而電是一種最重要的能源。電力已成為工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中不可或缺的一種動力,并廣泛應(yīng)用到一切生產(chǎn)部門和日常生活的各個方面。電是一種二次能源,各種天然能源如煤炭、水能、核能、石油等一次能源要轉(zhuǎn)換成電能必須在發(fā)電廠中來完成。按輸入能源形式及轉(zhuǎn)換過程的不同,可將發(fā)電廠分為下列四類:(1)火力發(fā)電廠火力發(fā)電廠又可分為凝氣式火電廠和熱電廠,二者的主要差別在于后者除發(fā)電外,更兼供熱。(2)水力發(fā)電站;(3)核能電站;(4)其它形式電站。目前,雖然我國各種形式電廠都有較大發(fā)展,且出于環(huán)境保護(hù)和經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展的考慮,更加大了后三種電廠建設(shè)的力度,但是火力發(fā)電在我國電力工業(yè)中仍是主力。那么,火電廠究竟如何進(jìn)行生產(chǎn)的呢?(工作流程見圖1)原煤從產(chǎn)地運(yùn)進(jìn)電廠后,先儲入原煤倉,然后經(jīng)輸煤皮帶送入原煤斗并落入磨煤機(jī)中,煤被磨成煤粉后,由排粉機(jī)抽出,隨同熱空氣經(jīng)噴燃器送入鍋爐的燃燒室內(nèi)燃燒。燃燒時放出的熱量一部分被燃燒室四周的水冷壁所吸收,一部分加熱燃燒室頂部和煙道入口處的過熱器中的蒸汽,其余的熱量則被煙氣攜帶穿過省煤器、空氣預(yù)熱器,繼續(xù)把熱量傳給蒸汽、水和空氣。煙氣經(jīng)除塵器凈化處理后,由引風(fēng)機(jī)從煙囪排入大氣,燃燒時生成的灰渣和由除塵器收集下來的細(xì)灰,用水沖進(jìn)沖灰溝,排出廠外。河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文)2圖1凝汽式電站的生產(chǎn)過程1鍋爐;2蒸汽過熱器;3汽輪機(jī)高壓段;4中間蒸汽過熱器;5汽輪機(jī)低壓段;6凝汽器;7凝汽水泵;8給水泵;9發(fā)電機(jī);10主變壓器;11斷路器;12主母線;13站用變壓器;14廠用電高壓母線燃燒用的助燃空氣,由送風(fēng)機(jī)送入空氣預(yù)熱器加熱,加熱后的熱空氣一部分進(jìn)入磨煤機(jī),用于干燥和輸送煤粉,大部分熱空氣則進(jìn)入燃燒室助燃。水和蒸汽是將熱能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的主要工質(zhì)。經(jīng)凈化后的給水,先送入省煤器內(nèi)預(yù)熱,然后進(jìn)入鍋爐頂部的汽包內(nèi)再降入水冷壁管中,待吸收了燃燒室的熱能后蒸發(fā)成蒸汽,此蒸汽流經(jīng)過熱器時,進(jìn)一步吸收煙氣的熱量而變?yōu)楦邷馗邏旱倪^熱蒸汽,然后經(jīng)過主蒸汽管道進(jìn)入汽輪機(jī),進(jìn)入汽輪機(jī)的蒸汽在噴管里膨脹而高速沖動汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動,將熱能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能。汽輪機(jī)帶動發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn),將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能。汽輪機(jī)內(nèi)做功后的蒸汽在冷凝氣中被冷卻凝結(jié)成水。凝結(jié)水經(jīng)除氧器除氧,再經(jīng)加熱器加熱后,用給水泵重新送入省煤器預(yù)熱。上述過程循環(huán)往復(fù),周而復(fù)始,發(fā)電廠便連續(xù)不斷地生產(chǎn)著電能。河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文)3火力發(fā)電廠的主要系統(tǒng)包括鍋爐的熔燒系統(tǒng),汽輪機(jī)的汽水系統(tǒng),發(fā)電機(jī)及其電氣系統(tǒng)。從能量轉(zhuǎn)換的觀點(diǎn)來看,在鍋爐內(nèi)燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成了蒸汽的熱能;在汽輪機(jī)內(nèi)蒸汽的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)檩S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的機(jī)械能;在發(fā)電機(jī)內(nèi)機(jī)械能轉(zhuǎn)變成了電能。發(fā)電廠的電氣系統(tǒng)包括電氣一次回路部分與電氣二次回路部分。發(fā)電廠電氣一次接線指的是對用戶供電的電路部分。其中,對外供電(或由外部受電)的部分稱為電氣主接線。為了保證發(fā)電廠、變電站的生產(chǎn)和工作人員的生活,對內(nèi)供電的部分稱為廠用電接線。為了保證一次接線安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行,對一次接線中的設(shè)備實(shí)施測量、信號、控制、調(diào)節(jié)的電路部分稱為二次接線。二次系統(tǒng)中,測量功能包括顯示、打印、記錄電壓、電流、功率及電度等運(yùn)行量。信號功能指的是用文字、聲音和燈光等顯示接線及設(shè)備的狀態(tài):正常、異?;蚴鹿?。控制指的是對斷路器實(shí)施跳閘和合閘操作,可以由運(yùn)行人員手動也可以自動。檢查一次接線是否發(fā)生事故,當(dāng)其發(fā)生事故時,自動實(shí)施切除事故相關(guān)部分的控制系統(tǒng)稱為繼電保護(hù)系統(tǒng)。自動重合閘、備用電源自動投入、發(fā)電機(jī)自動同期并列裝置屬于自動合閘的控制裝置。電力系統(tǒng)的調(diào)節(jié)主要包括發(fā)電機(jī)組的有功功率調(diào)節(jié)、無功電壓調(diào)節(jié)、有載調(diào)壓變壓器分接頭的自動調(diào)節(jié)以及無功補(bǔ)償、諧波補(bǔ)償?shù)妊a(bǔ)償設(shè)備的自動調(diào)節(jié)。在一次接線中,將通過同一電流的電路部分稱為一條支路,每條支路以其主要元件命名,例如:發(fā)電機(jī)支路、變壓器支路、出線支路等。電力系統(tǒng)的額定電壓分為下列等級:0.38kV;3kV;6kV;10kV;35kV;110kV;220kV;330kV;500kV;750kV;1150kV。發(fā)電廠、變電站的主接線電壓一般有三個電壓等級,相對地稱為高、中、低壓。廠用電電壓一般為兩級,低壓為380/220V,高壓為3kV、6kV或10kV。發(fā)電廠電氣部分設(shè)計的主要任務(wù)是完成發(fā)電、變電、配電系
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