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文檔簡(jiǎn)介

火力發(fā)電廠基本生產(chǎn)過(guò)程第一部分概述以煤、石油或天然氣作為燃料的發(fā)電廠統(tǒng)稱(chēng)為火電廠。山東省的電廠95%以上是火力發(fā)電廠。1、火電廠的分類(lèi)(1)按燃料分類(lèi):①燃煤發(fā)電廠,即以煤作為燃料的發(fā)電廠;鄒縣、石橫青島等電廠②燃油發(fā)電廠,即以石油(實(shí)際是提取汽油、煤油、柴油后的渣油)為燃料的發(fā)電廠;辛電電廠③燃?xì)獍l(fā)電廠,即以天然氣、煤氣等可燃?xì)怏w為燃料的發(fā)電廠;④余熱發(fā)電廠,即用工業(yè)公司的各種余熱進(jìn)行發(fā)電的發(fā)電廠。此外尚有運(yùn)用垃圾及工業(yè)廢料作燃料的發(fā)電廠。(2)按原動(dòng)機(jī)分類(lèi):凝汽式汽輪機(jī)發(fā)電廠、燃汽輪機(jī)發(fā)電廠、內(nèi)燃機(jī)發(fā)電廠和蒸汽-燃汽輪機(jī)發(fā)電廠等。(3)按供出能源分類(lèi):①凝汽式發(fā)電廠,即只向外供應(yīng)電能的電廠;②熱電廠,即同時(shí)向外供應(yīng)電能和熱能的電廠。(4)按發(fā)電廠總裝機(jī)容量的多少分類(lèi):①小容量發(fā)電廠,其裝機(jī)總?cè)萘吭?00MW以下的發(fā)電廠;②中容量發(fā)電廠,其裝機(jī)總?cè)萘吭?00~250MW范圍內(nèi)的發(fā)電廠;③大中容量發(fā)電廠,其裝機(jī)總?cè)萘吭?50~600MW范圍內(nèi)的發(fā)電廠;④大容量發(fā)電廠,其裝機(jī)總?cè)萘吭?00~1000MW范圍內(nèi)的發(fā)電廠;⑤特大容量發(fā)電廠,其裝機(jī)容量在1000MW及以上的發(fā)電廠。(5)按蒸汽壓力和溫度分類(lèi):①中低壓發(fā)電廠,其蒸汽壓力在3.92MPa(40kgf/cm2)、溫度為450℃的發(fā)電廠,單機(jī)功率小于25MW;地方熱電廠。②高壓發(fā)電廠,其蒸汽壓力一般為9.9MPa(101kgf/cm2)、溫度為540℃的發(fā)電廠,單機(jī)功率小于100MW;③超高壓發(fā)電廠,其蒸汽壓力一般為13.83MPa(141kgf/cm2)、溫度為540/540℃的發(fā)電廠,單機(jī)功率小于200MW;④亞臨界壓力發(fā)電廠,其蒸汽壓力一般為16.77MPa(171kgf/cm2)、溫度為540/540℃的發(fā)電廠,單機(jī)功率為30OMW直至1O00MW不等;⑤超臨界壓力發(fā)電廠,其蒸汽壓力大于22.llMPa(225.6kgf/cm2)、溫度為550/550℃的發(fā)電廠,機(jī)組功率為600MW及以上,德國(guó)的施瓦茨電廠。(6)按供電范圍分類(lèi):①區(qū)域性發(fā)電廠,在電網(wǎng)內(nèi)運(yùn)營(yíng),承擔(dān)一定區(qū)域性供電的大中型發(fā)電廠;②孤立發(fā)電廠,是不并入電網(wǎng)內(nèi),單獨(dú)運(yùn)營(yíng)的發(fā)電廠;③自備發(fā)電廠,由大型公司自己建造,重要供本單位用電的發(fā)電廠(一般也與電網(wǎng)相連)。2、火電廠的生產(chǎn)流程及特點(diǎn)火電廠的種類(lèi)雖很多,但從能量轉(zhuǎn)換的觀點(diǎn)分析,其生產(chǎn)過(guò)程卻是基本相同的,概括地說(shuō)是把燃料(煤)中具有的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿倪^(guò)程。整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程可分為三個(gè)階段:燃料的化學(xué)能在鍋爐中轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?,加熱鍋爐中的水使之變?yōu)檎羝Q(chēng)為燃燒系統(tǒng);鍋爐產(chǎn)生的蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī),推動(dòng)汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn),將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能,稱(chēng)為汽水系統(tǒng);由汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電,把機(jī)械能變?yōu)殡娔?,稱(chēng)為電氣系統(tǒng)。其基本生產(chǎn)流程為:燃料燃燒的熱能燃料燃燒的熱能鍋爐高溫高壓水蒸汽汽輪機(jī)機(jī)械能發(fā)電機(jī)電能變壓器電力系統(tǒng)的熱能整個(gè)電能生產(chǎn)過(guò)程如圖1與水電廠和其他類(lèi)型的電廠相比,火電廠有如下特點(diǎn):凝汽式火電廠生產(chǎn)過(guò)程示意圖(1)火電廠布局靈活,裝機(jī)容量的大小可按需要決定。(2)火電廠建造工期短,一般為水電廠的一半甚至更短。一次性建造投資少,僅為水電廠的一半左右。(3)火電廠耗煤量大,目前發(fā)電用煤約占全國(guó)煤碳總產(chǎn)量的25%左右,加上運(yùn)煤費(fèi)用和大量用水,其生產(chǎn)成本比水力發(fā)電要高出3~4倍。(4)火電廠動(dòng)力設(shè)備繁多,發(fā)電機(jī)組控制操作復(fù)雜,廠用電量和運(yùn)營(yíng)人員都多于水電廠,運(yùn)營(yíng)費(fèi)用高。(5)汽輪機(jī)開(kāi)、停機(jī)過(guò)程時(shí)間長(zhǎng),耗資大,不宜作為調(diào)峰電源用。(6)火電廠對(duì)空氣和環(huán)境的污染大。第二部分三大系統(tǒng)簡(jiǎn)介一、燃燒系統(tǒng)燃燒系統(tǒng)由輸煤、磨煤、燃燒、風(fēng)煙、灰渣等環(huán)節(jié)組成,其流程如圖2所示。(l)運(yùn)煤。電廠的用煤量是很大的,一座裝機(jī)容量4×3O萬(wàn)kW的現(xiàn)代火力發(fā)電廠,煤耗率按36Og/kw.h計(jì),天天需用標(biāo)準(zhǔn)煤(每公斤煤產(chǎn)生70O0卡熱量)360(g)×120萬(wàn)(kw)×24(h)=10368t。由于電廠燃煤多用劣質(zhì)煤,且中、小汽輪發(fā)電機(jī)組的煤耗率在40O~5O0g/kw·h左右,所以用煤量會(huì)更大。據(jù)記錄,我國(guó)用于發(fā)電的煤約占總產(chǎn)量的1/4,重要靠鐵路運(yùn)送,約占鐵路所有運(yùn)送量的4O%。為保證電廠安全生產(chǎn),一般規(guī)定電廠儲(chǔ)備十天以上的用煤量。(2)磨煤。用火車(chē)或汽車(chē)、輪船等將煤運(yùn)至電廠的儲(chǔ)煤場(chǎng)后,經(jīng)初步篩選解決,用輸煤皮帶送到鍋爐間的原煤倉(cāng)。煤從原煤倉(cāng)落入煤斗,由給煤機(jī)送入磨煤機(jī)磨成煤粉,并經(jīng)空氣預(yù)熱器來(lái)的一次風(fēng)烘干并帶至粗粉分離器。在粉粉分離器中將不合格的粗粉分離返回磨煤機(jī)再行磨制,合格的細(xì)煤粉被一次風(fēng)帶入旋風(fēng)分離器,使煤粉與空氣分離后進(jìn)入煤粉倉(cāng)。(3)鍋爐與燃燒。煤粉由可調(diào)節(jié)的給粉機(jī)按鍋爐需要送入一次風(fēng)管,同時(shí)由旋風(fēng)分離器送來(lái)的氣體(具有約10%左右未能分離出的細(xì)煤粉),由排粉風(fēng)機(jī)提高壓頭后作為一次風(fēng)將進(jìn)入一次風(fēng)管的煤粉經(jīng)噴燃器噴入爐膛內(nèi)燃燒。電廠煤粉爐燃燒系統(tǒng)流程圖目前我國(guó)新建電廠以300MW及以上機(jī)組為主。300MW機(jī)組的鍋爐蒸發(fā)量為10O0t/h(亞臨界壓力),采用強(qiáng)制循環(huán)(或自然循環(huán))的汽包爐;600MW機(jī)組的鍋爐為200Ot/h的(汽包)直流鍋爐。在鍋爐的四壁上,均勻分布著4支或8支噴燃器,將煤粉(或燃油、天然氣)噴入爐膛,火焰呈旋轉(zhuǎn)狀燃燒上升,又稱(chēng)為懸浮燃燒爐。在爐的頂端,有貯水、貯汽的汽包,內(nèi)有汽水分離裝置,爐膛內(nèi)壁有彼此緊密排列的水冷壁管,爐膛內(nèi)的高溫火焰將水冷壁管內(nèi)的水加熱成汽水混合物上升進(jìn)入汽包,而爐外下降管則將汽包中的低溫水靠自重下降至下連箱與爐內(nèi)水冷壁管接通,靠爐外冷水下降而爐內(nèi)水冷壁管中熱水自然上升的鍋爐叫自然循環(huán)汽包爐,而當(dāng)壓力高到16.66~17.64MPa時(shí),水、汽重度差變小,必須在循環(huán)回路中加裝循環(huán)泵,即稱(chēng)為強(qiáng)制循環(huán)鍋爐。當(dāng)壓力超過(guò)18.62MPa時(shí),應(yīng)采用直流鍋爐。(4)風(fēng)煙系統(tǒng)。送風(fēng)機(jī)將冷風(fēng)送到空氣預(yù)熱器加熱,加熱后的氣體一部分經(jīng)磨煤機(jī)、排粉風(fēng)機(jī)進(jìn)人爐膛,另一部分經(jīng)噴燃器外側(cè)套筒直接進(jìn)入爐膛。爐膛內(nèi)燃燒形成的高溫?zé)煔猓責(zé)煹劳ㄟ^(guò)熱器、省煤器、空氣預(yù)熱器逐漸降溫,再經(jīng)除塵器除去90%~99%(電除塵器可除去99%)的灰塵,經(jīng)引風(fēng)機(jī)送入煙囪,排向天空。(5)灰渣系統(tǒng)。爐膛內(nèi)煤粉燃燒后生成的小灰粒,被除塵器收集成細(xì)灰排入沖灰溝,燃燒中因結(jié)焦形成的大塊爐渣,下落到鍋爐底部的渣斗內(nèi),通過(guò)碎渣機(jī)破碎后也排入沖灰溝,再經(jīng)灰渣水泵將細(xì)灰和碎爐渣經(jīng)沖灰管道排往灰場(chǎng)(或用汽車(chē)將爐渣運(yùn)走)。二、汽水系統(tǒng)火電廠的汽水系統(tǒng)由鍋爐、汽輪機(jī)、凝汽器、除氧器、加熱器等設(shè)備及管道構(gòu)成,涉及凝給水系統(tǒng)、再熱系統(tǒng)、回?zé)嵯到y(tǒng)、冷卻水(循環(huán)水)系統(tǒng)和補(bǔ)水系統(tǒng),如圖3所示。(1)給水系統(tǒng)。由鍋爐產(chǎn)生的過(guò)熱蒸汽沿主蒸汽管道進(jìn)入汽輪機(jī),高速流動(dòng)的蒸汽沖動(dòng)汽輪機(jī)葉片轉(zhuǎn)動(dòng),帶動(dòng)發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生電能。在汽輪機(jī)內(nèi)作功后的蒸汽,其溫度和壓力大大減少,最后排入凝汽器并被冷卻水冷卻凝結(jié)成水(稱(chēng)為凝結(jié)水),匯集在凝汽器的熱水井中。凝結(jié)水由凝結(jié)水泵打至低壓加熱器中加熱,再經(jīng)除氧器除氧并繼續(xù)加熱。由除氧器出來(lái)的水(叫鍋爐給水),經(jīng)給水泵升壓和高壓加熱器加熱,最后送人鍋爐汽包。在現(xiàn)代大型機(jī)組中,一般都從汽輪機(jī)的某些中間級(jí)抽出作過(guò)功的部分蒸汽(稱(chēng)為抽汽),用以加熱給水(叫做給水回?zé)嵫h(huán)),或把作過(guò)一段功的蒸汽從汽輪機(jī)某一中間級(jí)所有抽出,送到鍋爐的再熱器中加熱后再引入汽輪機(jī)的以后幾級(jí)中繼續(xù)做功(叫做再熱循環(huán))。(2)補(bǔ)水系統(tǒng)。在汽水循環(huán)過(guò)程中總難免有汽、水泄漏等損失,為維持汽水循環(huán)的正常進(jìn)行,必須不斷地向系統(tǒng)補(bǔ)充通過(guò)化學(xué)解決的軟化水,這些補(bǔ)給水一般補(bǔ)入除氧器或凝汽器中,即是補(bǔ)水系統(tǒng)。(3)冷卻水(循環(huán)水)系統(tǒng)。為了將汽輪機(jī)中作功后排入凝汽器中的乏汽冷凝成水,需由循環(huán)水泵從涼水塔抽取大量的冷卻水送入凝汽器,冷卻水吸取乏汽的熱量后再回到?jīng)鏊鋮s,冷卻水是循環(huán)使用的。這就是冷卻水或循環(huán)水系統(tǒng)。電廠汽水系統(tǒng)流程示意圖三、電氣系統(tǒng)發(fā)電廠的電氣系統(tǒng),涉及發(fā)電機(jī)、勵(lì)磁裝置、廠用電系統(tǒng)和升壓變電所等,如圖4所示。發(fā)電機(jī)的機(jī)端電壓和電流隨著容量的不同而各不相同,一般額定電壓在10~20kV之間,而額定電流可達(dá)2OkA。發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能,其中一小部分(約占發(fā)電機(jī)容量的4%~8%),由廠用變壓器減少電壓(一般為63kV和400V兩個(gè)電壓等級(jí))后,經(jīng)廠用配電裝置由電纜供應(yīng)水泵、送風(fēng)機(jī)、磨煤機(jī)等各種輔機(jī)和電廠照明等設(shè)備用電,稱(chēng)為廠用電(或自用電)。其余大部分電能,由主變壓器升壓后,經(jīng)高壓配電裝置、輸電線路送入電網(wǎng)。發(fā)電廠電氣系統(tǒng)示意圖第三部分電廠重要設(shè)備介紹鍋爐鍋爐是火力發(fā)電廠中重要設(shè)備之一。它的作用是使燃料在爐膛中燃燒放熱,并將熱量傳給工質(zhì),以產(chǎn)生一定壓力和溫度的蒸汽,供汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電。電廠鍋爐與其他行業(yè)所用鍋爐相比,具有容量大、參數(shù)高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、自動(dòng)化限度高等特點(diǎn)。一、電廠鍋爐的容量和參數(shù)鍋爐容量即鍋爐的蒸發(fā)量,指鍋爐每小時(shí)所產(chǎn)生的蒸汽量。在保持額定蒸汽壓力、額定蒸汽溫度、使用設(shè)計(jì)燃料和規(guī)定的熱效率情況下,鍋爐所能達(dá)成的蒸發(fā)量稱(chēng)作額定蒸發(fā)量。電廠鍋爐的額定參數(shù)是指額定蒸汽壓力和額定蒸汽溫度。所謂蒸汽壓力和溫度是指過(guò)熱器主汽閥出口處的過(guò)熱蒸汽壓力和溫度。對(duì)于裝有再熱器的鍋爐,鍋爐蒸汽參數(shù)還應(yīng)涉及再熱蒸汽參數(shù)。我國(guó)電廠鍋爐的蒸汽參數(shù)及容量系列如下表所示。我國(guó)電廠鍋爐的蒸汽參數(shù)及容量系列參數(shù)最大連續(xù)蒸發(fā)量(MCR)(t/h)發(fā)電功率(MW)蒸汽壓力(Mpa)蒸汽溫度(℃)給水溫度(℃)2.54001052033.9450145~15535,656,12165~175130259.9540205~225220,41050,10013.8540/540220~250420,670125,20016.8540/540250~280102530017.5540/540260~2901025,2023300,600注蒸汽溫度欄中的分子、分母分別為過(guò)熱蒸汽溫度和再熱蒸汽溫度。二、電廠鍋爐的分類(lèi)1.按蒸汽參數(shù)分類(lèi)(1)中壓鍋爐。壓力為3.822MPa(39kgf/cm2),溫度為450℃。(2)高壓鍋爐。壓力為6~10MPa,常用壓力為9.8MPa(100kgf/cm2),溫度為540℃。(3)超高壓鍋爐。壓力為10~14MPa,常用壓力為13.72MPa(14Okgf/cm2),溫度為555℃或540℃。(4)亞臨界壓力鍋爐。壓力為14~22.2MPa,常用壓力為16.66MPa(170kgf/cm2),溫度為555℃。(5)超臨界壓力鍋爐。壓力大于22.2MPa(225.65kgf/cm2),溫度為550~570℃。2、按容量分類(lèi)小型鍋爐蒸發(fā)量小于220t/h。中型鍋爐蒸發(fā)量為22O~410t/h。大型鍋爐蒸發(fā)量不小于670t/h。3.按燃燒方式分類(lèi)(l)懸浮燃燒鍋爐。燃料在爐膛空間懸浮燃燒,燃燒可為煤粉、油或氣體燃料。(2)沸騰燃燒鍋爐。固體燃料顆粒在爐排上呈沸騰狀態(tài)進(jìn)行燃燒,又稱(chēng)流化床鍋爐。4按排渣方式分類(lèi)固態(tài)排渣鍋爐。燃料燃燒生成的灰渣呈固態(tài)排出。液態(tài)排渣鍋爐。燃料燃燒生成的灰渣呈液態(tài)排出。5按循環(huán)方式分類(lèi)按照鍋爐蒸發(fā)受熱面內(nèi)工質(zhì)流動(dòng)的方式可將鍋爐分為下列幾種,如圖所示。自然循環(huán)鍋爐,是具有由汽包、下降管和上升管組成的循環(huán)回路的鍋爐。它依靠下降管和上升管中工質(zhì)柱重差產(chǎn)生自然循環(huán)的動(dòng)力。(鄒縣電廠)(2)強(qiáng)制循環(huán)鍋爐,是在循環(huán)回路下降管上裝有強(qiáng)制循環(huán)泵,以提高循環(huán)動(dòng)力。(石橫電廠)(3)控制循環(huán)鍋爐,是在強(qiáng)制循環(huán)鍋爐的上升管入口加裝節(jié)流圈,以控制各上升管中的工質(zhì)流,防止發(fā)生循環(huán)停滯或倒流等故障。(石橫電廠)(4)直流鍋爐是沒(méi)有循環(huán)回路的鍋爐,工質(zhì)一次性通過(guò)各受熱面變?yōu)檫^(guò)熱蒸汽。(施瓦茨電廠)鍋爐蒸發(fā)受熱面內(nèi)工質(zhì)流動(dòng)的幾種類(lèi)型(a)自然循環(huán)鍋爐;(b)強(qiáng)制循環(huán)鍋爐;(c)控制循環(huán)鍋爐(d)直流鍋爐1-給水泵,2-省煤器,3-汽包,4-下降管,5-聯(lián)箱,6-蒸發(fā)受熱面,7-過(guò)熱器,8-循環(huán)泵,9-節(jié)流圈(5)復(fù)合循環(huán)鍋爐,它具有循環(huán)回路和再循環(huán)泵,同時(shí)具有切換閥門(mén),低負(fù)荷時(shí)按再循環(huán)方式運(yùn)營(yíng),高負(fù)荷時(shí)切換為直流方式運(yùn)營(yíng),如圖所示。也可在所有負(fù)荷下以較低的循環(huán)倍率進(jìn)行循環(huán),這種鍋爐稱(chēng)作低倍率循環(huán)鍋爐,如圖所示。目前,大型火力發(fā)電廠的鍋爐多為亞臨界壓力以上的大型煤粉鍋爐。復(fù)合循環(huán)鍋爐(a)全負(fù)荷復(fù)合循環(huán)鍋爐;比)部分負(fù)荷復(fù)合循環(huán)鍋爐1一來(lái)自給水泵;2一省煤器;3一汽水分離器;4一混合器;5一蒸發(fā)受熱面;6一循環(huán)泵;7一控制閥;8-節(jié)流圈;9-去過(guò)熱器三、鍋爐機(jī)組基本工作過(guò)程各種鍋爐的工作都是為了通過(guò)燃料燃燒放熱和高溫?zé)煔馀c受熱面的傳熱來(lái)加熱給水,最終使水變?yōu)榫哂幸欢▍?shù)的品質(zhì)合格的過(guò)熱蒸汽。水在鍋爐中要通過(guò)預(yù)熱、蒸發(fā)、過(guò)熱三個(gè)階段才干變?yōu)檫^(guò)熱蒸汽。事實(shí)上,為了提高蒸汽動(dòng)力循環(huán)的效率,尚有第四個(gè)階段,即再過(guò)熱階段,即將在汽輪機(jī)高壓缸膨脹做功后壓力和溫度都減少了的蒸汽送回鍋爐中加熱,然后再送到汽輪機(jī)低壓缸繼續(xù)做功。為適應(yīng)這四個(gè)變化階段的需要,鍋爐中必須布置相應(yīng)的受熱面,即省煤器、水冷壁、過(guò)熱器和再熱器。過(guò)熱器和再熱器布置在水平煙道和尾部煙道上部,省煤器布置在尾部煙道下部。為了運(yùn)用煙氣余熱加熱燃燒所需要的空氣,常在省煤器后再布置空氣預(yù)熱器。大型鍋爐有的在爐膛中增設(shè)預(yù)熱受熱面或過(guò)熱、再熱受熱面。鍋爐機(jī)組的基本工作過(guò)程是:燃料經(jīng)制粉系統(tǒng)磨制成粉,送入爐膛中燃燒,使燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊煔獾臒崮堋8邷責(zé)煔庥蔂t膛經(jīng)水平煙道進(jìn)入尾部煙道,最后從鍋爐中排出。鍋爐排煙再通過(guò)煙氣凈化系統(tǒng)變?yōu)楦蓛舻臒煔?,由風(fēng)機(jī)送入煙囪排入大氣中。煙氣在鍋爐內(nèi)流動(dòng)的過(guò)程中,將熱量以不同的方式傳給各種受熱面。例如,在爐膛中以輻射方式將熱量傳給水冷壁,在爐膛煙氣出口處以半輻射、半對(duì)流方式將熱量傳給屏式過(guò)熱器,在水平煙道和尾部煙道以對(duì)流方式傳給過(guò)熱器、再熱器、省煤氣和空氣預(yù)熱器。于是,鍋爐給水便通過(guò)省煤器、水冷壁、過(guò)熱器變成過(guò)熱蒸汽,并把汽輪機(jī)高壓缸做功后抽回的蒸汽變成再熱蒸汽。四、鍋爐經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)鍋爐的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)一般用鍋爐熱效率、鋼材消耗率和可靠性來(lái)表達(dá)。鍋爐熱效率是指送人鍋爐的所有熱量被有效運(yùn)用的百分?jǐn)?shù)。電廠鍋爐熱效率一般在90%以上。鋼材消耗率是指鍋爐單位蒸發(fā)量所用的鋼材重量,單位為t·t/h,一般在2.5~5t·t/h范圍內(nèi)。鍋爐可靠性用連續(xù)運(yùn)營(yíng)時(shí)數(shù)、事故率和可用率來(lái)評(píng)價(jià)。連續(xù)運(yùn)營(yíng)時(shí)數(shù)是指兩次檢修之間的運(yùn)營(yíng)時(shí)數(shù)。事故率=運(yùn)營(yíng)總時(shí)數(shù)+事故停用小時(shí)數(shù)事故率=運(yùn)營(yíng)總時(shí)數(shù)+事故停用小時(shí)數(shù)事故停用小時(shí)數(shù)可用率=記錄時(shí)間總時(shí)數(shù)運(yùn)營(yíng)總時(shí)數(shù)+事故停用小時(shí)數(shù)100%100%目前,國(guó)內(nèi)電廠鍋爐連續(xù)運(yùn)營(yíng)時(shí)數(shù)可達(dá)400Oh以上,事故率為1%左右,可用率可達(dá)90%。汽機(jī)汽輪機(jī)是火力發(fā)電廠三大重要設(shè)備之一。它是以蒸汽為工質(zhì),將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的高速旋轉(zhuǎn)式原動(dòng)機(jī)。它為發(fā)電機(jī)的能量轉(zhuǎn)換提供機(jī)械能。一、汽輪機(jī)的工作原理由鍋爐來(lái)的蒸汽通過(guò)汽輪機(jī)時(shí),分別在噴嘴(靜葉片)和動(dòng)葉片中進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換。根據(jù)蒸汽在動(dòng)、靜葉片中做功原理不同,汽輪機(jī)可分為沖動(dòng)式和反動(dòng)式兩種。沖動(dòng)式汽輪機(jī)工作原理如圖所示。具有一定壓力和溫度的蒸汽一方面在固定不動(dòng)的噴嘴中膨脹加速,使蒸汽壓力和溫度減少,部分熱能變?yōu)閯?dòng)能。從噴嘴噴出的高速汽流以一定的方向進(jìn)入裝在葉輪上的動(dòng)葉片流道,在動(dòng)葉片流道中改變速度,產(chǎn)生作用力,推動(dòng)葉輪和軸轉(zhuǎn)動(dòng),使蒸汽的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)檩S的機(jī)械能。在反動(dòng)式汽輪機(jī)中,蒸汽流過(guò)噴嘴和動(dòng)葉片時(shí),蒸汽不僅在噴嘴中膨脹加速,并且在動(dòng)葉片中也要繼續(xù)膨脹,使蒸汽在動(dòng)葉片流道中的流速提高。當(dāng)由動(dòng)葉片流道出口噴出時(shí),蒸汽便給動(dòng)葉片一個(gè)反動(dòng)力。動(dòng)葉片同時(shí)受到噴嘴出口汽流的沖動(dòng)力和自身出口汽流的反動(dòng)力。在這兩個(gè)力的作用下,動(dòng)葉片帶動(dòng)葉輪和輪高速旋轉(zhuǎn),這就是反動(dòng)式汽輪機(jī)的工作原理。沖動(dòng)式汽輪機(jī)工作原理l一大軸;2一葉輪;3一動(dòng)葉片;4一噴嘴二、汽輪機(jī)設(shè)備的組成汽輪機(jī)設(shè)備涉及汽輪機(jī)本體、調(diào)速保護(hù)及油系統(tǒng)、輔助設(shè)備和熱力系統(tǒng)等。1.汽輪機(jī)本體汽輪機(jī)本體由靜止和轉(zhuǎn)動(dòng)兩大部分構(gòu)成。前者又稱(chēng)“靜子”,涉及汽缸、隔板、噴嘴、汽封和軸承等部件;后者又稱(chēng)“轉(zhuǎn)子”,涉及軸、葉輪和動(dòng)葉片等部件。2.調(diào)速保護(hù)及油系統(tǒng)汽輪機(jī)的調(diào)速保護(hù)及油系統(tǒng)涉及調(diào)速器、油泵、調(diào)速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、調(diào)速汽門(mén)、安全保護(hù)裝置和冷油器等部件。3.輔助設(shè)備汽輪機(jī)的輔助設(shè)備有凝汽器、抽汽器、除氧器、加熱器和凝結(jié)水泵等。4熱力系統(tǒng)汽輪機(jī)的熱力系統(tǒng)涉及主蒸汽系統(tǒng)、給水除氧系統(tǒng)、抽汽回?zé)嵯到y(tǒng)和凝汽系統(tǒng)等。三、汽輪機(jī)的分類(lèi)1.按工作原理分類(lèi)如前所述,按工作原理不同,汽輪機(jī)可分為沖動(dòng)式和反動(dòng)式兩種。2按熱力過(guò)程特性分類(lèi)按照熱力過(guò)程特性的不同,汽輪機(jī)可分為下面四種:(1)凝汽式汽輪機(jī)。其特點(diǎn)是在汽輪機(jī)中做功后的排汽,在低于大氣壓力的真空狀態(tài)下進(jìn)入凝汽器凝結(jié)成水。(2)背壓式汽輪機(jī)。其特點(diǎn)是在排汽壓力高于大氣壓力的情況下,將排汽供應(yīng)熱用戶。(3)中間再熱式汽輪機(jī)。其特點(diǎn)是在汽輪機(jī)高壓部分做功后蒸汽所有抽出,送到鍋爐再熱器中加熱,然后回到汽輪機(jī)中壓部分繼續(xù)做功。(4)調(diào)整抽汽式汽輪機(jī)。其特點(diǎn)是從汽輪機(jī)的某級(jí)抽出部分具有一定壓力的蒸汽供熱用戶使用,排汽仍進(jìn)入凝汽器。3.按主蒸汽參數(shù)分類(lèi)進(jìn)人汽輪機(jī)的蒸汽參數(shù)是指蒸汽壓力和溫度。按不同壓力等級(jí)可分為:(1)低壓汽輪機(jī)。主蒸汽壓力小于1.47MPa;(2)中壓汽輪機(jī)。主蒸汽壓力為l.96~3.92MPa;(3)高壓汽輪機(jī)。主蒸汽壓力為5.88~9.8MPa;(4)超高壓汽輪機(jī)。主蒸汽壓力為11.77~13.93MPa;(5)亞臨界壓力汽輪機(jī)。主蒸汽壓力為15.69~17.65MPa;(6)超臨界壓力汽輪機(jī)。主蒸汽壓力大于22.15MPa;此外,按用途分類(lèi)有電廠汽輪機(jī)、工業(yè)汽輪機(jī)、船用汽輪機(jī);按汽流方向分類(lèi)有軸流式、輻流式、周流式汽輪機(jī);按汽缸數(shù)目分類(lèi)有單缸、雙缸和多缸汽輪機(jī);按機(jī)組轉(zhuǎn)軸數(shù)目分類(lèi)有單鈾和雙軸汽輪機(jī)等。四、汽輪機(jī)的型號(hào)國(guó)產(chǎn)汽輪機(jī)的型號(hào)采用三組符號(hào)加數(shù)字來(lái)表達(dá)。變型設(shè)計(jì)順序變型設(shè)計(jì)順序蒸汽參數(shù)額定功率(MW)型式第一組用漢語(yǔ)拼音字母及數(shù)字來(lái)表達(dá)。漢語(yǔ)拼音字母表達(dá)汽輪機(jī)型式,其后的數(shù)字表達(dá)汽輪機(jī)的額定功率,單位為MW。第二組表達(dá)蒸汽參數(shù)。第三組數(shù)字表達(dá)設(shè)計(jì)的先后順序。汽輪機(jī)型號(hào)中蒸汽參數(shù)表達(dá)法型式參數(shù)表達(dá)方法示例凝汽式主蒸汽壓力/主蒸汽溫度N100-8.83/535中間再熱式主蒸汽壓力/主蒸汽溫度/中間再熱溫度N300-16.7/538/538抽汽式主蒸汽壓力/高壓抽汽壓力/低壓抽汽壓力C50-8.83/0.98/0.118背壓式主蒸汽壓力/背壓B50-8.83/0.98抽汽背壓式主蒸汽壓力/抽汽壓力/背壓CB25-8.83/0.98/0.118注功率單位為MW;壓力單位為MPa;溫度單位為℃。例如N300-16.7/537/537-2型汽輪機(jī),表達(dá)額定功率為300MW,額定進(jìn)汽壓力為16.7MPa,額定主蒸汽溫度為537℃,額定再熱蒸汽溫度為537℃,是中間再熱凝汽式汽輪機(jī),屬第二次變型設(shè)計(jì)。五、汽輪機(jī)的經(jīng)濟(jì)和安全指標(biāo)l。汽輪機(jī)運(yùn)營(yíng)的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)(1)循環(huán)熱效率。汽輪機(jī)設(shè)備的循環(huán)熱效率是在抱負(fù)條件下1kg蒸汽在汽輪機(jī)內(nèi)轉(zhuǎn)換機(jī)械功的熱量與鍋爐送出蒸汽熱量之比。目前大功率汽輪機(jī)的循環(huán)熱效率已達(dá)40%以上。(2)汽輪機(jī)內(nèi)效率。汽輪機(jī)相對(duì)內(nèi)效率是蒸汽在汽輪機(jī)內(nèi)的有效比焓降與等嫡比焓降之比,它是評(píng)價(jià)汽輪機(jī)結(jié)構(gòu)先進(jìn)限度的一個(gè)重要指標(biāo)。(3)汽耗率。汽耗率是汽輪發(fā)電機(jī)組每生產(chǎn)1kw·h電所需要的蒸汽量,一般為3.O~3.2kg/(kw·h)。(4)熱耗率。熱耗率是汽輪發(fā)電機(jī)組每生產(chǎn)Ikw·h電所消耗的熱量。一般為8000kJ/(kw·h)左右。2.汽輪機(jī)運(yùn)營(yíng)的安全指標(biāo)(1)可用率。機(jī)組的可用率是指在記錄期間,機(jī)組運(yùn)營(yíng)累計(jì)小時(shí)數(shù)及備用停機(jī)小時(shí)數(shù)之和與記錄期間日歷小時(shí)數(shù)的比例。(2)等效可用率。等效可用率為考慮到減少出力影響的可用率,即等效可用率=等效可用率=記錄期間小時(shí)數(shù)運(yùn)營(yíng)累計(jì)小時(shí)數(shù)+備用小時(shí)數(shù)-等效小時(shí)數(shù)100%上式中檔效小時(shí)數(shù)為機(jī)組運(yùn)營(yíng)中減少出力小時(shí)數(shù)折算成機(jī)組全停的小時(shí)數(shù)。(3)逼迫停機(jī)率。逼迫停機(jī)率是指在記錄期間機(jī)組的逼迫停運(yùn)小時(shí)數(shù)與記錄期間小時(shí)數(shù)的比例。(4)等效逼迫停機(jī)率。等效逼迫停機(jī)率為考慮到減少出力影響的逼迫停機(jī)率,即等效逼迫停機(jī)率=等效逼迫停機(jī)率=逼迫停運(yùn)小時(shí)數(shù)+運(yùn)營(yíng)累計(jì)小時(shí)數(shù)+l、2、3類(lèi)等效非計(jì)劃減少出力備用停機(jī)小時(shí)數(shù)逼迫停機(jī)率+1、2、3類(lèi)等效非計(jì)劃減少出力小時(shí)數(shù)之和100%發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)是電廠的重要設(shè)備之一,它同鍋爐和汽輪機(jī)會(huì)稱(chēng)為火力發(fā)電廠的三大主機(jī)。目前,在電力系統(tǒng)中,幾乎所有的發(fā)電機(jī):汽輪發(fā)電機(jī)、水輪發(fā)電機(jī)、核發(fā)電機(jī)、燃汽輪發(fā)電機(jī)及太陽(yáng)能發(fā)電機(jī)等都屬同步發(fā)電機(jī)。盡管其容量大小、原動(dòng)機(jī)類(lèi)型、構(gòu)造形式、冷卻方式等各有差異,但其工作原理是相同的。一、同步發(fā)電機(jī)的基本構(gòu)造和工作原理同步發(fā)電機(jī)是運(yùn)用電磁感應(yīng)原理將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能的設(shè)備,其工作原理如圖所示。由圖可見(jiàn),同步發(fā)電機(jī)可分為定子和轉(zhuǎn)子兩大部分,定子部分重要由定子鐵芯和繞組組成,分為A、B、C三相,均勻的分布在定于槽中;轉(zhuǎn)子部分由轉(zhuǎn)子鐵芯和繞組組成,繞組通以直流電,建立發(fā)電機(jī)的磁場(chǎng)。當(dāng)轉(zhuǎn)子由原動(dòng)機(jī)(如汽輪機(jī))帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)時(shí),產(chǎn)生一旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),定子繞組(導(dǎo)線)切割了轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)的磁力線,就在定子繞組上感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì),當(dāng)定于繞組接通用電設(shè)備時(shí),定于繞組中即產(chǎn)生三相電流,發(fā)出電能。同步發(fā)電機(jī)的工作原理二、同步發(fā)電視的為類(lèi)同步發(fā)電機(jī)因用途不同,結(jié)構(gòu)也相差甚大,一般可按其原動(dòng)機(jī)的類(lèi)別、本體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、安裝方式等進(jìn)行分類(lèi)。(1)按原動(dòng)機(jī)的類(lèi)別不同,同步發(fā)電機(jī)可分為汽輪發(fā)電機(jī)、水輪發(fā)電機(jī)、燃汽輪發(fā)電機(jī)及柴油發(fā)電機(jī)等。(2)按冷卻介質(zhì)的不同,可分為空氣冷卻、氫氣冷卻和水冷卻等。(3)按主軸安裝方式不同,可分為臥式安裝和立式安裝等。(4)按本體結(jié)構(gòu)不同,可分為隱極式和凸板式、旋轉(zhuǎn)電樞式和旋轉(zhuǎn)磁極式等。同步發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu),重要是由原動(dòng)機(jī)的特性決定的。如汽輪發(fā)電機(jī),由于轉(zhuǎn)速高達(dá)3000r/min,故極對(duì)數(shù)少,轉(zhuǎn)子采用隱極式,臥式安裝;水輪發(fā)電機(jī)由于轉(zhuǎn)速低(一般在500r/min以下)故其極對(duì)數(shù)多,轉(zhuǎn)子采用凸極式,立式安裝。三、同步發(fā)電機(jī)的重要技術(shù)數(shù)據(jù)為使發(fā)電機(jī)按設(shè)計(jì)技術(shù)條件運(yùn)營(yíng),一般在發(fā)電機(jī)出廠時(shí)都在銘牌上標(biāo)注出額定參數(shù),并在說(shuō)明書(shū)中加以說(shuō)明。這些額定參數(shù)重要有:(1)額定容量(或額定功率)。額定容量是指發(fā)電機(jī)在設(shè)計(jì)技術(shù)條件下運(yùn)營(yíng)輸出的視在功率,用kVA或MVA表達(dá);額定功率是指發(fā)電機(jī)輸出的有功功率,用kw或MW表達(dá)。(2)額定定子電壓是指發(fā)電機(jī)在設(shè)計(jì)技術(shù)條件下運(yùn)營(yíng)時(shí),定子繞組出線端的線電壓,用kV表達(dá)。我國(guó)生產(chǎn)的300MW和600MW發(fā)電機(jī)組額定定子電壓均為20kV(3)額定定子電流 指發(fā)電機(jī)定子繞組出線的額定線電流,單位為A。(4)額定功率因數(shù)(COSφ指發(fā)電機(jī)在額定功率下運(yùn)營(yíng)時(shí),定于電壓和定子電流之間允許的相角差的余弦值。300MW機(jī)組的額定功率因數(shù)為0.85,600MW機(jī)組的額定功率因數(shù)為0.9。(5)額定轉(zhuǎn)速。指正常運(yùn)營(yíng)時(shí)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速,用r/min(每分鐘轉(zhuǎn)數(shù))表達(dá)。我國(guó)生產(chǎn)的汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速均為3O00r/min。(6)額定頻率。我國(guó)電網(wǎng)的額定頻率為50HZ(即每秒50周)。(7)額定勵(lì)磁電流。指發(fā)電機(jī)在額定出力時(shí),轉(zhuǎn)子繞組通過(guò)的勵(lì)磁電流,用A或kA表達(dá)。(8)額定勵(lì)磁電壓。指發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流達(dá)成額定值時(shí),額定出力運(yùn)營(yíng)在穩(wěn)定溫度時(shí)的勵(lì)磁電壓。(9)額定溫度。指發(fā)電機(jī)在額定功率運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的最高允許溫度(℃)。(10)效率。指發(fā)電機(jī)輸出與輸入能量之比例,一般額定效率在93%~98%之間,300MW和600MW大型機(jī)組在98%以上。我國(guó)生產(chǎn)的300MW汽輪發(fā)電機(jī)重要參數(shù)如表所示。生產(chǎn)廠上海電機(jī)廠東方電機(jī)廠哈爾濱電機(jī)廠型號(hào)QFSN-300-2型QFSN-300-20型QFSN-300-2型額定功率(MW)300300300額定定子電壓(kV)202020額定定子電流(A)101901019010190額定功率因數(shù)0.850.850.85額定轉(zhuǎn)速(r/min)300030003000額定氫壓(Mpa)0.310.30.3額定勵(lì)磁電流/電壓(A/V)2510/3022203/4262642/365絕緣等級(jí)BF/BB(F)/B(F)勵(lì)磁系統(tǒng)三相同軸交流,靜止SCR三相同軸交流,靜止SCR三相同軸交流,靜止SCR冷卻方式水氫氫水氫氫水氫氫效率(%)98.8≥98.898.8短路比>0.50.5560.656注:型號(hào)中Q-汽輪機(jī);F-發(fā)電機(jī);S-定子為水內(nèi)冷;N-轉(zhuǎn)子為氫內(nèi)冷;300-功率為300MW;2-2極;20-額定電壓為20kV。我國(guó)上海汽輪發(fā)電機(jī)廠設(shè)計(jì)的QFSN-600-2型600MW水氫氫(轉(zhuǎn)子采用氫內(nèi)冷,定子鐵芯采用氫表冷,定子繞組采用水內(nèi)冷,即簡(jiǎn)稱(chēng)水氫氫冷卻方式)汽輪發(fā)電機(jī)的重要技術(shù)參數(shù)為額定功率 600MW 額定電壓:20KV;額定定子電流 19245A; 額定功率因數(shù)O.9;額定轉(zhuǎn)速 3000r/min;額定氫壓0.4MPa;額定勵(lì)磁電流/電壓 3820A/417V; 效率98.94%;短路比 0.54;冷卻方式 水氫氫。四、汽輪發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng)發(fā)電機(jī)要發(fā)出電來(lái),除了需要原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)其旋轉(zhuǎn)外,還需給轉(zhuǎn)子繞組輸人直流電流(稱(chēng)為勵(lì)磁電流),建立旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。供應(yīng)勵(lì)磁電流的電路,稱(chēng)為勵(lì)磁系統(tǒng),涉及勵(lì)磁機(jī)、勵(lì)磁調(diào)節(jié)器及控制裝置等。勵(lì)磁系統(tǒng)由兩個(gè)基本部分組成,即勵(lì)磁功率單元和勵(lì)磁調(diào)節(jié)器。勵(lì)磁功率單元,涉及交流電源及整流裝置,它向發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁繞組提供直流勵(lì)磁電流;勵(lì)磁調(diào)節(jié)器(AVR)是根據(jù)發(fā)電機(jī)發(fā)出的電流、電壓情況,自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁功率單元的勵(lì)磁電流的大小,以滿足系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)的需要。勵(lì)磁控制系統(tǒng)指勵(lì)磁系統(tǒng)及其控制對(duì)象——發(fā)電機(jī)共同組成的閉環(huán)反饋控制系統(tǒng)。勵(lì)磁控制系統(tǒng)原理框圖如下所示。交流勵(lì)磁電源交流勵(lì)磁電源勵(lì)磁調(diào)節(jié)器功率整流裝置發(fā)電機(jī)勵(lì)磁功率單元?jiǎng)?lì)磁調(diào)節(jié)器磁場(chǎng)繞組勵(lì)磁控制系統(tǒng)原理框圖勵(lì)磁控制系統(tǒng)原理框圖(一)勵(lì)磁系統(tǒng)的重要功能勵(lì)磁系統(tǒng)的作用不僅是在發(fā)電機(jī)中建立旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),并且還對(duì)發(fā)電機(jī)及電網(wǎng)的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)營(yíng)起著重要作用。勵(lì)磁系統(tǒng)的重要功能是:(1)在正常運(yùn)營(yíng)情況下,供應(yīng)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流,并根據(jù)發(fā)電機(jī)所帶負(fù)荷的變化,自動(dòng)調(diào)整勵(lì)磁電流的大小,以維持發(fā)電機(jī)的機(jī)端電壓在給定值(額定電壓值)。(2)當(dāng)發(fā)電機(jī)并列運(yùn)營(yíng)時(shí),使各發(fā)電機(jī)組所帶的無(wú)功功率穩(wěn)定并實(shí)現(xiàn)合理分派。(3)在電力系統(tǒng)發(fā)生短路故障、發(fā)電機(jī)端電壓嚴(yán)重下降時(shí),能對(duì)發(fā)電機(jī)強(qiáng)行勵(lì)磁,使勵(lì)磁電壓迅速增升到頂值(300MW和600MW發(fā)電機(jī)強(qiáng)勵(lì)頂值電壓為額定值的2倍),以提高電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性;短路故障切除后,使電壓迅速恢復(fù)正常。(4)當(dāng)發(fā)電機(jī)忽然甩負(fù)荷時(shí),能進(jìn)行強(qiáng)行減磁,將勵(lì)磁電流迅速降到安全數(shù)值,以防止發(fā)電機(jī)電壓過(guò)度升高。(5)當(dāng)發(fā)電機(jī)內(nèi)部發(fā)生短路故障(如定于繞組相間短路,轉(zhuǎn)子繞組兩點(diǎn)接地短路)跳閘時(shí),能對(duì)發(fā)電機(jī)快速滅磁,將勵(lì)磁電流減到零,以減小故障損壞限度。(二)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)簡(jiǎn)介發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁方式重要有三種:①直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁方式;②交流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁方式,又分為靜止整流器勵(lì)磁方式(稱(chēng)有刷勵(lì)磁)和旋轉(zhuǎn)整流器勵(lì)磁方式(稱(chēng)無(wú)刷勵(lì)磁);③靜止勵(lì)磁方式(如自共勵(lì)勵(lì)磁方式)。1.直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)60年代以前,汽輪發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁方式均采用同軸直流發(fā)電機(jī)作為勵(lì)磁機(jī),通過(guò)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器改變直流勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁電流,來(lái)改變發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組的勵(lì)磁電壓,以調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子的勵(lì)磁電流,達(dá)成調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓和輸出無(wú)功功率的目的。目前100MW以下的汽輪發(fā)電機(jī)仍采用這種勵(lì)磁方式。隨著機(jī)組容量的不斷增大,直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁方式表現(xiàn)出了明顯的缺陷,一是受換向器所限其制造容量不也許大;二是整流子、碳刷及滑環(huán)磨損,污染環(huán)境,運(yùn)營(yíng)維護(hù)麻煩;三是勵(lì)磁調(diào)節(jié)速度慢,可靠性低,直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁方式已無(wú)法適應(yīng)大容量汽輪發(fā)電機(jī)的需要。2.交流勵(lì)磁機(jī)靜止整流器勵(lì)磁系統(tǒng)調(diào)節(jié)電路發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)電路發(fā)電機(jī)50Hz副勵(lì)磁機(jī)主勵(lì)磁機(jī)S500Hz100HzN交流勵(lì)磁機(jī)靜止整流器勵(lì)磁系統(tǒng)原理圖交流勵(lì)磁機(jī)的頻率一般采用100Hz,交流副勵(lì)磁機(jī)多采用永磁式中頻同步發(fā)電機(jī),其頻率一般為400~500Hz,以減少勵(lì)磁繞組的電感及時(shí)間常數(shù)。這樣,即簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu),又提高了副勵(lì)磁機(jī)運(yùn)營(yíng)的可靠性。目前大型汽輪發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng)多采用永磁式中頻副勵(lì)磁機(jī)。整流柜采用三相橋式硅二極管整流電路,通常由兩個(gè)或兩個(gè)以上整流柜并聯(lián)運(yùn)營(yíng),并留有備用,因此整流裝置運(yùn)營(yíng)是可靠的。交流勵(lì)磁機(jī)靜止硅整流器勵(lì)磁方式的勵(lì)磁能源取自主軸功率,不受電力系統(tǒng)擾動(dòng)的影響,工作穩(wěn)定可靠。以大容量的靜止硅整流器代替轉(zhuǎn)動(dòng)的換向整流,就解決了整流子和碳刷的運(yùn)營(yíng)維護(hù)問(wèn)題。三機(jī)勵(lì)磁方式目前在國(guó)產(chǎn)30OMW大容量汽輪發(fā)電機(jī)組上廣為采用。運(yùn)營(yíng)實(shí)踐表白,三機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)存在以下問(wèn)題:(1)旋轉(zhuǎn)部件多,出故障的機(jī)率較高,并且修復(fù)時(shí)間較長(zhǎng),檢修維護(hù)工作量大。(2)由于機(jī)組軸系長(zhǎng),軸承座多,使軸振和瓦振值較高,對(duì)軸系穩(wěn)定和機(jī)組的安全運(yùn)營(yíng)不利。3.交流勵(lì)磁機(jī)旋轉(zhuǎn)硅整流器勵(lì)磁系統(tǒng)交流勵(lì)磁機(jī)旋轉(zhuǎn)硅整流器勵(lì)磁系統(tǒng)與靜止硅整流器勵(lì)磁系統(tǒng)的重要區(qū)別,是整流裝置是否與軸同轉(zhuǎn)。整流裝置與交流主勵(lì)磁機(jī)及發(fā)電機(jī)同軸旋轉(zhuǎn)時(shí),三者相對(duì)靜止,所以可直接相連而無(wú)需滑環(huán)、碳刷,因此又稱(chēng)為無(wú)刷勵(lì)磁系統(tǒng),如圖所示。目前工程中采用的均是旋轉(zhuǎn)二極管形的,旋轉(zhuǎn)可控硅型尚處在實(shí)驗(yàn)階段。(a)旋轉(zhuǎn)二極管勵(lì)孩系統(tǒng);(b)旋轉(zhuǎn)可控硅勵(lì)磁系統(tǒng)在無(wú)刷旋轉(zhuǎn)二極管勵(lì)磁系統(tǒng)中,主勵(lì)磁機(jī)一般采用100Hz交流勵(lì)磁機(jī),其10OHz電流經(jīng)整流后直接送入發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組。因省去了滑環(huán)和碳刷,使勵(lì)磁系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)樸、便于維護(hù)、可靠性高,這對(duì)大容量的汽輪發(fā)電機(jī)組是合用的,但同時(shí)也帶來(lái)兩個(gè)新問(wèn)題:一是不能用常規(guī)方法直接測(cè)量轉(zhuǎn)子電流、溫度和對(duì)地絕緣,而必須采用其他方法;二是無(wú)法在發(fā)電機(jī)勵(lì)磁回路裝設(shè)滅磁開(kāi)關(guān),而只能裝于交流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁回路,使滅磁時(shí)間延長(zhǎng)(20s),好在這些問(wèn)題已用其他方法得到解決。目前,美國(guó)西屋公司、日本三菱公司、德國(guó)西門(mén)子公司和法國(guó)阿爾斯通公司生產(chǎn)的汽輪發(fā)電機(jī)多采用無(wú)刷勵(lì)磁系統(tǒng),并且已用于12OOMW的汽輪發(fā)電機(jī)。我國(guó)近年來(lái)引進(jìn)了西屋公司無(wú)刷勵(lì)磁技術(shù),已在300MW及6OOMW大型汽輪發(fā)電機(jī)組上應(yīng)用。4.自并勵(lì)勵(lì)磁(靜止勵(lì)磁)系統(tǒng)自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng),其勵(lì)磁電源由發(fā)電機(jī)自身供應(yīng),整個(gè)勵(lì)磁裝置沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)部分,因此又稱(chēng)為靜止勵(lì)磁系統(tǒng)或全靜態(tài)勵(lì)磁系統(tǒng)。如圖所示為自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)的原理圖。用一只接在機(jī)端的勵(lì)磁變壓器取得勵(lì)磁電源,通過(guò)受勵(lì)磁調(diào)節(jié)器控制的可控硅整流裝置,直接控制發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁,這種勵(lì)磁方式比前述幾種都簡(jiǎn)樸,因此又稱(chēng)簡(jiǎn)樸自勵(lì)方式。自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)原理圖自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)具有下列優(yōu)點(diǎn):(l)運(yùn)營(yíng)可靠。由于沒(méi)有旋轉(zhuǎn)部件,設(shè)備接線簡(jiǎn)樸,減少了事故的機(jī)率。據(jù)記錄,自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)的逼迫停機(jī)率僅為交流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的1/3,平均修復(fù)時(shí)間僅為交流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的1/4。大大提高了運(yùn)營(yíng)的可靠性。(2)改善了發(fā)電機(jī)軸系的穩(wěn)定性。自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)使30OMW機(jī)組的輸系長(zhǎng)度減少了約3m,因無(wú)勵(lì)磁機(jī),軸承座也減少,所以提高了軸系的穩(wěn)定性,從而提高了機(jī)組的安全運(yùn)營(yíng)水平。(3)提高了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定水平。自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)響應(yīng)速度快,調(diào)壓性能好,短路后機(jī)端電壓恢復(fù)快。由于配置了電力系統(tǒng)穩(wěn)定器(PSS),對(duì)小干擾的穩(wěn)定水平較交流勵(lì)磁機(jī)系統(tǒng)有明顯提高。(4)經(jīng)濟(jì)性好,可減少投資。由于該系統(tǒng)設(shè)備簡(jiǎn)樸,軸系長(zhǎng)度又有縮短,減少了設(shè)備和廠房基礎(chǔ)投資;加之調(diào)整維護(hù)簡(jiǎn)樸,故障修復(fù)時(shí)間短,可提高發(fā)電的效益。自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)存在的問(wèn)題是:當(dāng)發(fā)電機(jī)近端發(fā)生三相短路而切除時(shí)間又較長(zhǎng)時(shí),不能及時(shí)提供足夠的強(qiáng)行勵(lì)磁;此外,接于地區(qū)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)電機(jī),由于短路電流衰減快,繼電保護(hù)配合較復(fù)雜。目前,在大型汽輪發(fā)電機(jī)上采用自并勵(lì)勵(lì)磁方式已成發(fā)展方向。五、發(fā)電機(jī)的運(yùn)營(yíng)與控制(一)發(fā)電機(jī)的起動(dòng)發(fā)電機(jī)由停機(jī)狀態(tài)(檢修后或新安裝)投入運(yùn)營(yíng),需按規(guī)程進(jìn)行一系列實(shí)驗(yàn)及啟動(dòng)前的準(zhǔn)備工作。待發(fā)電機(jī)逐漸升速至額定轉(zhuǎn)速3000r/min。(二)發(fā)電機(jī)的并列現(xiàn)代電力網(wǎng)是由多座發(fā)電廠、多臺(tái)發(fā)電機(jī)并列運(yùn)營(yíng)的大電網(wǎng)方式,省級(jí)電網(wǎng)、跨省的區(qū)域網(wǎng),甚至跨國(guó)電力網(wǎng)已取得十提成熟的運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)。多臺(tái)發(fā)電機(jī)并列運(yùn)營(yíng)的大電網(wǎng)方式對(duì)提高電能的質(zhì)量、供電的可靠性、系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及經(jīng)濟(jì)性等都有著重大意義。同時(shí),電網(wǎng)的規(guī)模也是一個(gè)國(guó)家現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的標(biāo)志。發(fā)電機(jī)的并列運(yùn)營(yíng),又稱(chēng)為同步運(yùn)營(yíng),就是各發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子以相同的電角速度一齊旋轉(zhuǎn),而電角度差不超過(guò)允許值的運(yùn)營(yíng)狀態(tài)。將發(fā)電機(jī)與發(fā)電機(jī)、發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)進(jìn)行同步運(yùn)營(yíng)的操作,稱(chēng)為同步并列(俗稱(chēng)并網(wǎng))。發(fā)電機(jī)常用的同步并列方法有兩種:準(zhǔn)同步并列法和自同步并列法。此外尚有異步起動(dòng)和非同步合閘法(事故情況下用)1準(zhǔn)同步并列法準(zhǔn)同步(又稱(chēng)精確同步)并列,是常用的基本同步方法。準(zhǔn)同步并列是指待并發(fā)電機(jī)與運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)間滿足同步條件時(shí)進(jìn)行并列操作,即當(dāng)發(fā)電機(jī)的頻率、電壓和相位角與系統(tǒng)的電壓、頻率和相位角均相同(或接近)時(shí),將發(fā)電機(jī)的斷路器合閘,完畢與系統(tǒng)的并列。這種并列方式實(shí)質(zhì)上是先促成同步狀態(tài),然后進(jìn)行并列操作。準(zhǔn)同步并列分為手動(dòng)準(zhǔn)同步并列和自動(dòng)準(zhǔn)同步并列兩種具體方法。1、1手動(dòng)準(zhǔn)同步并列手動(dòng)準(zhǔn)同步即用手操作相關(guān)開(kāi)關(guān),調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)電壓頻率使其滿足同步條件,并手動(dòng)合閘并列的方法。(1)頻率。汽輪機(jī)起動(dòng)后,通過(guò)操作其調(diào)速開(kāi)關(guān),使其轉(zhuǎn)速逐漸升高至額定值3000r/min,則同軸旋轉(zhuǎn)的汽輪發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速即達(dá)成與電網(wǎng)頻率接近同步的規(guī)定。(2)電壓。當(dāng)汽輪發(fā)電機(jī)升速至額定轉(zhuǎn)速后,經(jīng)檢查各處工作情況正常,即可給轉(zhuǎn)子加上勵(lì)磁電流,緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)磁場(chǎng)變阻器手輪,減小電阻以增長(zhǎng)勵(lì)磁電流,使發(fā)電機(jī)定子繞組電壓逐漸升高達(dá)成與系統(tǒng)電壓相等。(3)相位角。在滿足頻率和電壓相等的條件后,技人同步表,待同步表指針緩慢順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)至接近同步點(diǎn)時(shí),操作斷路器控制開(kāi)關(guān)合閘,使發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)并列。并列成功后,無(wú)異?,F(xiàn)象出現(xiàn),即可使發(fā)電機(jī)帶上負(fù)荷,并退出同步儀表,并列操作完畢。發(fā)電機(jī)并列操作是一項(xiàng)非常重要的操作,在一定限度上關(guān)系到發(fā)電廠甚至電網(wǎng)的安危。手動(dòng)準(zhǔn)同步操作是否成功,與操作者的現(xiàn)場(chǎng)工作經(jīng)驗(yàn)有很大關(guān)系,假如掌握不好合閘時(shí)機(jī),發(fā)生非同步并列事故,將會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊電流和振蕩現(xiàn)象,會(huì)使發(fā)電機(jī)端部繞組和鐵芯遭到破壞。因此,通過(guò)考核獲得同步操作權(quán)的人員才可進(jìn)行此項(xiàng)操作。1、2.自動(dòng)準(zhǔn)同步自動(dòng)準(zhǔn)同步并列裝置是一種自動(dòng)控制裝置,它能根據(jù)系統(tǒng)的頻率,檢查待并發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速,并發(fā)出調(diào)節(jié)脈沖去調(diào)節(jié)待并發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速,使其略高出系統(tǒng)一預(yù)定數(shù)值。然后檢查同步的回路開(kāi)始工作,當(dāng)待并發(fā)電機(jī)以微小的轉(zhuǎn)差向同步點(diǎn)接近,且待并發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)的電壓差在±5V以?xún)?nèi)時(shí),就提前一個(gè)預(yù)定期間發(fā)出合閘脈沖,合上主斷路器,使發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)并列。2、自同步并列自同步并列法,就是當(dāng)待并發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速接近額定轉(zhuǎn)速(相差±2%范圍之內(nèi))時(shí),在未加勵(lì)磁的情況下,先會(huì)上發(fā)電機(jī)的斷路器進(jìn)行并列,然后再合上勵(lì)磁開(kāi)關(guān),加入勵(lì)磁電流,運(yùn)用發(fā)電機(jī)的‘自整步”作用,將發(fā)電機(jī)自動(dòng)拉入同步。采用自同步的優(yōu)點(diǎn)是:操作簡(jiǎn)樸,并列速度快,在緊急情況下能不久將發(fā)電機(jī)并入系統(tǒng)。缺陷是:待并發(fā)電機(jī)會(huì)受到較大電流的沖擊(小于三相短路電流)。(三)發(fā)電機(jī)的負(fù)荷調(diào)整3、1.有功負(fù)荷的調(diào)整發(fā)電機(jī)在運(yùn)營(yíng)中對(duì)有功負(fù)荷的調(diào)整,是通過(guò)汽輪機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行的,當(dāng)需增長(zhǎng)有功負(fù)荷時(shí),就加大進(jìn)汽量;當(dāng)需減小有功負(fù)荷時(shí),就減小進(jìn)汽量,以保持發(fā)電與負(fù)荷的平衡,維持發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速恒定。3、2無(wú)功負(fù)荷的調(diào)整發(fā)電機(jī)在運(yùn)營(yíng)中對(duì)無(wú)功負(fù)荷的調(diào)整,是通過(guò)改變發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流來(lái)實(shí)現(xiàn)的。通常運(yùn)用自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器(簡(jiǎn)稱(chēng)調(diào)節(jié)器)自動(dòng)調(diào)節(jié),也可手動(dòng)調(diào)節(jié)。(1)自動(dòng)調(diào)節(jié)方式。這是重要運(yùn)營(yíng)方式,即根據(jù)發(fā)電機(jī)端電壓的變化,采用負(fù)反饋原理對(duì)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié),以維持發(fā)電機(jī)端電壓的恒定。(2)手動(dòng)控制方式。當(dāng)自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器因有故障失去作用時(shí),改用由運(yùn)營(yíng)人員手動(dòng)操作調(diào)節(jié)方式。一般自動(dòng)調(diào)節(jié)為重要方式,手動(dòng)調(diào)節(jié)為備用方式。功率因數(shù)(cosφ)是電能質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)運(yùn)營(yíng)的重要指標(biāo)。當(dāng)有功負(fù)荷不變而調(diào)整無(wú)功負(fù)荷時(shí),功率因數(shù)即改變,無(wú)功負(fù)荷減少時(shí),功率因數(shù)增長(zhǎng);無(wú)功負(fù)荷增長(zhǎng)時(shí),功率因數(shù)下降。發(fā)電機(jī)的功率因數(shù)一般應(yīng)限在0.95以?xún)?nèi),否則易進(jìn)相運(yùn)營(yíng),若發(fā)現(xiàn)進(jìn)相運(yùn)營(yíng),應(yīng)增大勵(lì)磁電流;若此時(shí)定子電流過(guò)大,則減少有功功率,否則將引起發(fā)電機(jī)振蕩或失步。四、同步發(fā)電機(jī)的調(diào)相運(yùn)營(yíng)同步發(fā)電機(jī)空載運(yùn)營(yíng)時(shí),從電網(wǎng)吸取有功功率(即發(fā)電機(jī)變?yōu)殡妱?dòng)機(jī))以維持同步旋轉(zhuǎn)。此時(shí)加大勵(lì)磁(過(guò)勵(lì)運(yùn)營(yíng)),則向電網(wǎng)送感性無(wú)功功率;欠勵(lì)運(yùn)營(yíng)時(shí),則吸取電網(wǎng)中的感性無(wú)功,發(fā)電機(jī)變成了調(diào)相機(jī)(或稱(chēng)同步補(bǔ)償機(jī))。當(dāng)輸電線路很長(zhǎng)時(shí),線路自身具有電容,當(dāng)終端負(fù)荷變化時(shí)要維持端電壓不波動(dòng)是很困難的。所以接上同步補(bǔ)償機(jī),通過(guò)調(diào)節(jié)其勵(lì)磁電流,可以控制功率因數(shù),保持電網(wǎng)電壓恒定。五、發(fā)電機(jī)的解列與停機(jī)發(fā)電機(jī)要解列時(shí),應(yīng)先將所帶廠用電轉(zhuǎn)至備用電源,然后再將發(fā)電機(jī)所帶的有功負(fù)荷和無(wú)功負(fù)荷轉(zhuǎn)移到其他并列機(jī)組上去,并在有功負(fù)荷降至零時(shí),斷開(kāi)發(fā)電機(jī)斷路器,將發(fā)電機(jī)解列。當(dāng)跳開(kāi)發(fā)電機(jī)斷路器解列后,假如發(fā)電機(jī)需停下來(lái),應(yīng)再跳開(kāi)滅磁開(kāi)關(guān),并告知汽輪機(jī)值班員減速停機(jī)。停機(jī)后拉開(kāi)發(fā)電機(jī)出線隔離開(kāi)關(guān)。電力變壓器電力變壓器是電力系統(tǒng)中輸配電能的重要設(shè)備。電力變壓器運(yùn)用電磁感應(yīng)原理,可以把一種電壓等級(jí)的交流電能方便地變換成同頻率的另一種電壓等級(jí)的交流電能。經(jīng)輸配電線路將發(fā)電廠和變電所的變壓器連接在一起,便構(gòu)成了工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主能源網(wǎng)絡(luò)——電力網(wǎng)。-、變壓器的基本原理變壓器是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的,圖所示為變壓器基本原理示意圖。由圖可見(jiàn),變壓器由兩個(gè)互相絕緣且匝數(shù)不等的繞組,套在由良好導(dǎo)磁材料制成的同一個(gè)鐵芯上,其中一個(gè)繞組接交流電源,稱(chēng)為一次繞組;另一個(gè)繞組接負(fù)荷,稱(chēng)為二次繞組。當(dāng)一次繞經(jīng)中有交流電流流過(guò)時(shí),則在鐵芯中產(chǎn)生交變磁通φ,其頻率與電源電壓的頻率相同;鐵芯中的磁通同時(shí)交鏈一、二次繞組,由電磁感應(yīng)定律可知,一、二次繞組中分別感應(yīng)出與匝數(shù)成正比的電動(dòng)勢(shì),其二次繞組內(nèi)感應(yīng)的電動(dòng)勢(shì),向負(fù)荷輸出電能,實(shí)現(xiàn)了電壓的變換和電能的傳遞??梢?jiàn),變壓器是運(yùn)用一、二次繞組匝數(shù)的變化實(shí)現(xiàn)變壓的。變壓器基本原理示意圖變壓器在傳遞電能的過(guò)程中效率很高,可以認(rèn)為兩側(cè)電功率基本相等,所以當(dāng)兩側(cè)電壓變化時(shí)(升壓或降壓),則兩側(cè)電流也相應(yīng)變化(變小或變大),即變壓器在改變電壓的同時(shí)也改變了電流。二、變壓器的分類(lèi)為適應(yīng)不同的用戶規(guī)定,變壓器分為多種類(lèi)型。1.按用途分為(1)電力變壓器。在輸配電系統(tǒng)中應(yīng)用,又進(jìn)一步分為升壓變壓器、降壓變壓器、聯(lián)絡(luò)變壓器(連接幾個(gè)不同電壓等級(jí)的電網(wǎng))等。儀用變壓器。指電流互感器和電壓互感器等,用于儀表測(cè)量、繼電保護(hù)和操作電源。特殊用途變壓器。有整流變壓器、電爐變壓器、焊接變壓器、實(shí)驗(yàn)變壓器等。2.按統(tǒng)組數(shù)分為(1)自耦變壓器。高、低壓側(cè)共用一個(gè)繞組,兩側(cè)接線匝數(shù)不同。(2)雙繞組變壓器。指每相有高、低壓兩個(gè)繞組。(3)三繞組變壓器。每相有高、中、低壓三個(gè)繞組,常用于聯(lián)絡(luò)變壓器。(4)分裂繞組變壓器。用作大容量廠用電變壓器。3.按相數(shù)分為(1)單相變壓器。容量過(guò)大且受運(yùn)送條件限制時(shí),在三相電力系統(tǒng)中用三臺(tái)單相變壓器組合成三相變壓器組。(2)三相變壓器。用于三相電力系統(tǒng),三相繞組和鐵芯連為一體。4按冷卻方式分為(l)油浸式變壓器。繞組與鐵芯完全浸在變壓器油里。又可分為:①油浸自冷式變壓器-油自然循環(huán)進(jìn)行冷卻;②油浸風(fēng)冷式變壓器-在散熱器上裝設(shè)風(fēng)扇吹風(fēng)冷卻;③逼迫油循環(huán)水冷卻變壓器-用油泵逼迫變壓器油通過(guò)變壓器外專(zhuān)設(shè)的水冷卻器冷卻后再送回變壓器內(nèi)。(2)干式變壓器。鐵芯和繞組都由空氣直接冷卻。三、變壓器的額定參數(shù)與銘牌為使變壓器能按照設(shè)計(jì)技術(shù)條件安全、經(jīng)濟(jì)、合理地運(yùn)營(yíng),制造廠將變壓器的設(shè)計(jì)額定參數(shù)標(biāo)注在銘牌上(又稱(chēng)銘牌值)。按照額定參數(shù)運(yùn)營(yíng),可以保證變壓器長(zhǎng)期可靠的工作,并能達(dá)成設(shè)計(jì)的性能。1.變壓器的額定參數(shù)(1)額定容量初SN。在銘牌規(guī)定的額定工作狀態(tài)下,變壓器的容量叫額定容量,對(duì)三相變壓器而言,即三相容量之和,用視在功率SN表達(dá),單位為kVA或MVA。(2)額定電壓化。一次側(cè)額定電壓U1N,指加到一次繞組上的規(guī)定電壓值;二次側(cè)額定電壓U2N,指一次側(cè)加入額定電壓U1N時(shí),二次側(cè)的空載電壓。額定電壓的單位為kV。三相變壓器的額定電壓都是指線電壓。(3)額定電流IN。在額定使用條件下(或根據(jù)發(fā)熱限制而規(guī)定的繞組中允許長(zhǎng)期通過(guò)的電流值),一次側(cè)輸入的電流叫一次側(cè)額定電流,用I1N表達(dá);二次側(cè)輸出的電流叫二次側(cè)額定電流,用I2N表達(dá)。額定電流都是指線電流,單位為A或kA。(4)空載電流I0。變壓器加額定電壓空載運(yùn)營(yíng)時(shí)的電流,常以額定電流的比例來(lái)表達(dá),可以折算到一次側(cè),也可折算到二次側(cè)。(5)空載損耗P0。在變壓器一個(gè)繞組上加入額定電壓,而其余繞組均為開(kāi)路時(shí),變壓器的有功損耗,用P0表達(dá),單位為kw。(6)短路損耗Pk。當(dāng)變壓器的一個(gè)繞組通以額定電流,而另一繞組短接時(shí)的有功損耗,用Pk表達(dá),單位為kw。(7)短路電壓(阻抗電壓)比例Uk%。當(dāng)一個(gè)繞組短接時(shí),在另一繞組中為產(chǎn)生額定電流所加入的電壓稱(chēng)為短路電壓,以額定電壓的比例Uk%來(lái)表達(dá)。2.變壓器的型號(hào)及符號(hào)說(shuō)明變壓器的型號(hào)由文字和數(shù)字兩部分組成,一般格式如下:123451-繞組耦合方式;2-相數(shù);3-冷卻方式;4-繞組數(shù);5-繞組導(dǎo)線材質(zhì);6-調(diào)壓方式。其符號(hào)代表的含義為:O——自耦;D——單相;S——三相;G——空氣自冷式;F——油浸風(fēng)冷式;W——水冷式;P——逼迫油循環(huán);Z——有載調(diào)壓;L——鋁;F——分裂變壓器;FP——逼迫油循環(huán)風(fēng)冷;WP——逼迫油循環(huán)水冷。舉例:SFP7-3600OO/22O:表達(dá)三相油浸風(fēng)冷逼迫油循環(huán)式電力變壓器,設(shè)計(jì)序號(hào)為7,額定容量為36000OkVA,額定電壓為220kV。3.300MW發(fā)電機(jī)組配用變壓器情況(1)主變壓器(升壓變壓器)。型號(hào)為SFP7-360000/22O,中性點(diǎn)直接接地,無(wú)載調(diào)壓。其重要參數(shù)為額定容量3600O0kVA;額定電壓242/2OkV;額定電流858.9/10392.3A;連接組標(biāo)號(hào)YN,dll(即舊符號(hào)Y。/Δ一11);冷卻方式ODPF(自耦、單相、逼迫油循環(huán)風(fēng)冷);器身重169t;油重48.7t;總重量262.7t;空載損耗177kw;短路損耗809kW;短路電壓11%。(2)起動(dòng)變壓器。高壓側(cè)接系統(tǒng),低壓側(cè)作300MW汽輪發(fā)電機(jī)組起動(dòng)電源。當(dāng)發(fā)電機(jī)組起動(dòng)并入系統(tǒng)帶上3O%~4O%的負(fù)荷后,應(yīng)切換成高壓廠用變壓器供電。此時(shí)起動(dòng)變壓器處在聯(lián)動(dòng)備用狀態(tài),故又稱(chēng)起動(dòng)/備用變壓器。300MW汽輪發(fā)電機(jī)組配用起動(dòng)變壓器的型號(hào)為SFFZ7-4O00/22O,即三相自然油循環(huán)風(fēng)冷卻有載調(diào)壓分裂電力變壓器。(3)高壓廠用變壓器。型號(hào)為SFF7-400O/20,即三相自然油循環(huán)風(fēng)冷式無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓分裂電力變壓器。分散控制系統(tǒng)一、概述:分散控制系統(tǒng)(DistributedControlSystem,簡(jiǎn)稱(chēng)DCS)廣泛應(yīng)用于流程工業(yè)(如電力、化工等)過(guò)程控制。從90年代開(kāi)始,我國(guó)火力發(fā)電廠的控制系統(tǒng)更是以分散控制系統(tǒng)為主。火電廠屬于流程工業(yè),自動(dòng)控制的任務(wù)相稱(chēng)復(fù)雜艱巨,除了對(duì)鍋爐、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)進(jìn)行控制外,還要對(duì)許多輔助設(shè)備,如除氧器、凝汽器、化學(xué)水解決設(shè)備等進(jìn)行控制。控制的任務(wù)就是要保證電廠生產(chǎn)的產(chǎn)品——電能滿足一定的數(shù)量和質(zhì)量規(guī)定,同時(shí)保證生產(chǎn)過(guò)程的安全性和經(jīng)濟(jì)性。為達(dá)成這一目的,規(guī)定完畢自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)控制、順序控制、自動(dòng)保護(hù)等不同功能,即由這四部分構(gòu)成電廠生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化的所有內(nèi)容。DCS可以完畢電廠生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化的所有功能。DCS的采用使發(fā)電廠的控制具有高度的可靠性和靈活性,可認(rèn)為高水平的自動(dòng)化提供有力的技術(shù)手段,加快了我國(guó)電廠自動(dòng)化的步伐并縮小了與先進(jìn)工業(yè)國(guó)家的差距。二、分散控制系統(tǒng)功能分層體系層次化成為分散型控制系統(tǒng)的體系特點(diǎn),使之體現(xiàn)集中操作管理、分散控制的思想,分散控制系統(tǒng)的層次提成以下四級(jí):連續(xù)控制過(guò)程連續(xù)控制過(guò)程批量過(guò)程離散過(guò)程現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備經(jīng)營(yíng)管理級(jí)第四層第三層第二層第一層生產(chǎn)管理級(jí)過(guò)程管理級(jí)直接控制級(jí)分散控制系統(tǒng)四層結(jié)構(gòu)模式現(xiàn)場(chǎng)裝置管理層次的直接控制級(jí)(過(guò)程控制級(jí))在這一級(jí)上,過(guò)程控制計(jì)算機(jī)直接與現(xiàn)場(chǎng)各類(lèi)裝置相連,對(duì)所連接的裝置進(jìn)行檢測(cè)、控制,同時(shí)它還向上與第二層的計(jì)算機(jī)相連,接受上層的管理信息,并向上傳遞裝置的特性數(shù)據(jù)和采集到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。過(guò)程管理級(jí)在這一級(jí)上的過(guò)程管理計(jì)算機(jī)重要有監(jiān)控計(jì)算機(jī)、操作站、工程師站。它綜合監(jiān)視過(guò)程各站的所有信息,集中顯示操作,控制回路組態(tài)和參數(shù)修改,優(yōu)化過(guò)程解決等。生產(chǎn)管理級(jí)在這一級(jí)上的管理計(jì)算機(jī)根據(jù)產(chǎn)品各部件的特點(diǎn),協(xié)調(diào)各單元級(jí)的參數(shù)設(shè)定,是產(chǎn)品的總體協(xié)調(diào)員和控制器。經(jīng)營(yíng)管理級(jí)這一級(jí)居于中央計(jì)算機(jī)上,并于辦公室自動(dòng)化連接起來(lái),擔(dān)負(fù)起全廠的總體協(xié)調(diào)管理,涉及經(jīng)營(yíng)活動(dòng)、人事管理,等等。三、分散控制系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)示例WDPF系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu) 美國(guó)西屋電氣公司的WDPF分散控制系統(tǒng)是在我國(guó)應(yīng)用較為廣泛、技術(shù)比較先進(jìn)的一種控制系統(tǒng),采用了分層體系結(jié)構(gòu),各層發(fā)揮不同的功能。它提供了具有不同復(fù)雜限度、從小系統(tǒng)到全廠性大系統(tǒng)的各種功能,涉及一體化的模擬量控制、順序控制和數(shù)據(jù)采集。WDPF系統(tǒng)一系列具有不同功能的單元(稱(chēng)為drop站)集合而成,借助于數(shù)據(jù)高速公路(DataHighway)快速通信,系統(tǒng)基本構(gòu)成如下圖所示。 該系統(tǒng)特點(diǎn)敘述如下:積木式標(biāo)準(zhǔn)硬件結(jié)構(gòu),面向問(wèn)題的語(yǔ)言分布式解決單元(DPU)采用冗余配置,能獨(dú)立完畢各種控制功能,控制功能分散,危險(xiǎn)分散,系統(tǒng)可靠性高。通過(guò)1:1冗余的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)(DataHighway)實(shí)現(xiàn)分布式實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù),在提高可靠性的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)信息集中管理。各操作員站、工程師站等高層人機(jī)接口采用了SUN工作站,軟件功能豐富,操作界面和諧。采用開(kāi)放型的Ethernet信息網(wǎng)絡(luò)(InformationHighway),便于實(shí)現(xiàn)流程工業(yè)的綜合自動(dòng)化(CIPS)。故障診斷與控制系統(tǒng)集成,自診斷能力強(qiáng),可以擬定故障位置。分布式解決單元(DPU) 分布式解決單元(DistributedProcessingUnit)是控制系統(tǒng)的核心,完畢數(shù)據(jù)采集、控制功能,直接通過(guò)I/O卡件與生產(chǎn)過(guò)程相連,其特性涉及:模擬量控制、順序控制及數(shù)據(jù)采集具有浮點(diǎn)和邏輯運(yùn)算功能的32位解決器(Intel486)每秒更新所有的過(guò)程變量工程單位解決冗余的解決器及電源本地/遠(yuǎn)程存儲(chǔ)器影象I/O36個(gè)I/O卡容量可擴(kuò)展到72個(gè)I/O(用第二個(gè)機(jī)柜實(shí)現(xiàn))順序時(shí)間記錄多種速度不依賴(lài)于數(shù)據(jù)高速公路的獨(dú)立運(yùn)營(yíng)能力分布式全局?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)擴(kuò)大的PROM計(jì)算庫(kù)控制組態(tài)保存在后備電池RAM中借助工程師站或個(gè)人計(jì)算機(jī)的編程在線診斷至插件級(jí)操作員/工程師站 操作員/工程師站是控制系統(tǒng)與操作人員的人機(jī)聯(lián)系設(shè)備。其硬件采用了SUN圖形工作站,支持雙CRT顯示,具有操作員薄膜鍵盤(pán)(membranekeyboard),配備鼠標(biāo)(mouse)或軌跡球(trackball);采用了UNIX下的OPENWIN操作系統(tǒng),操作快捷方便。歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和檢索(HSR)、記錄站(LOG) 歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和檢索站用于對(duì)WDPF數(shù)據(jù)高速公路來(lái)的實(shí)時(shí)過(guò)程數(shù)據(jù)以及手動(dòng)輸入的離線數(shù)據(jù)的采集和歸檔存儲(chǔ),歸檔的數(shù)據(jù)可以用于產(chǎn)生歷史趨勢(shì)和自由形式的報(bào)告;還提供大容量的存儲(chǔ)器以存儲(chǔ)和檢索歷史數(shù)據(jù)用于以后的分析。一個(gè)溫徹斯特硬盤(pán)作中期存儲(chǔ)用(暫存),任選的光盤(pán)機(jī)則提供長(zhǎng)期存儲(chǔ)。 記錄站采集記錄數(shù)據(jù),打印標(biāo)準(zhǔn)格式的數(shù)據(jù)報(bào)表。記錄的內(nèi)容有:可選時(shí)間間隔的周期性記錄事件順序記錄由其他站來(lái)的文本記錄等數(shù)據(jù)高速公路 高速系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信用于數(shù)據(jù)采集、監(jiān)視、診斷、記錄、顯示、預(yù)置及建立數(shù)據(jù),每秒可更新16000個(gè)點(diǎn)(模擬量點(diǎn)和/或數(shù)字量點(diǎn)),支持2到254個(gè)站,每個(gè)站每0.1秒有一次廣播機(jī)會(huì)。第四部分發(fā)電廠的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)一、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)發(fā)電廠的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)是反映火力發(fā)電廠運(yùn)營(yíng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能的數(shù)據(jù)。重要指發(fā)電廠熱-電轉(zhuǎn)換效率有關(guān)的發(fā)電機(jī)組或全廠的運(yùn)營(yíng)指標(biāo)。重要介紹以下幾種。1.電廠熱效率ηe。發(fā)電廠的熱效率ηe,為發(fā)電量(kW·h)折成熱量與耗用熱量HRe之比,即HRe為發(fā)電熱耗率,即發(fā)1kw·h電所消耗的熱量(kJ);HRe=29.308b。(kJ/kw·h);b。為發(fā)電煤耗率,為發(fā)1kw·h電所消耗的標(biāo)準(zhǔn)煤量B0,即(g/kw.h),W。為發(fā)電量。燃煤火電廠的熱效率是很低的,一般電廠為3O%以?xún)?nèi);在現(xiàn)代發(fā)電廠中,由于采用30OMW或60OMW的大容量發(fā)電機(jī)組,改善了燃燒技術(shù),提高了蒸汽參數(shù),并采用中間再熱等措施,電廠最高熱效率已達(dá)40%以上。以供熱為主兼供電能的熱電廠甚至高達(dá)6O%。2.煤耗率煤耗率一般指供電煤耗率bn(g/kw·h),為對(duì)外供電1kw·h所消耗的標(biāo)準(zhǔn)煤量g即:(g/kw.h)。其中Bo——發(fā)電廠消耗的標(biāo)準(zhǔn)煤,kg;W?!姀S總發(fā)電量,kw·h;W?!獜S用電量,kw·h。我國(guó)規(guī)定,bn=380g/kw·h,即平均每發(fā)1kw·h電用煤(折合標(biāo)準(zhǔn)煤)380g為標(biāo)準(zhǔn)。目前國(guó)產(chǎn)3OOMW發(fā)電機(jī)組的煤耗率平均為360g/kw·h。3·廠用電率發(fā)電廠自用電(水泵、風(fēng)機(jī)、磨煤機(jī)及照明器具等)功率與總發(fā)電功率之比,即普通電廠廠用電率為6%~1O%;3OOMW機(jī)組電廠廠用電率為5%左右,而6OOMW機(jī)組電廠的廠用電率為4.8%左右。4·發(fā)電成本發(fā)電成本是發(fā)電廠生產(chǎn)電能所需的所有費(fèi)用。涉及燃料費(fèi)、水費(fèi)、材料費(fèi)、大修理費(fèi)、折舊費(fèi)、工資、職工福利基金和其他費(fèi)用等八項(xiàng)。前三項(xiàng)為可變成本,隨發(fā)電量而增減;后五項(xiàng)為固定成本,無(wú)論發(fā)電量多少均需支出。燃料費(fèi)是各項(xiàng)費(fèi)用中最大的一項(xiàng),占發(fā)電成本的50%~7O%;水費(fèi)是發(fā)電生產(chǎn)用的水資源費(fèi)和外購(gòu)水費(fèi);材料費(fèi)是電廠生產(chǎn)中維護(hù)檢修所耗用的材料、備品、易耗品等的費(fèi)用,此皆為可變(隨發(fā)電量多少而變)成本。固定成本中,大修理費(fèi)是為恢復(fù)固定資產(chǎn)已損耗的一部分價(jià)值,按大修費(fèi)占固定資產(chǎn)原值的比率而預(yù)提的資金;而基本折舊費(fèi)是對(duì)固定資產(chǎn)的補(bǔ)償費(fèi)。工資和職工福利基金隨電廠職工數(shù)和工資水平而變化。其他費(fèi)用涉及辦公費(fèi)、科研教育經(jīng)費(fèi)以及生產(chǎn)流動(dòng)資金貸款利息等。發(fā)電廠向電網(wǎng)供電,供電管理部門(mén)按協(xié)議電價(jià)支付電費(fèi),電費(fèi)是電廠的重要收入。發(fā)電成本的減少,取決于煤耗率的減少和廠用電率的減少,以及對(duì)外供電量的增長(zhǎng)和發(fā)電設(shè)備運(yùn)用率的提高。這都有賴(lài)于生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)技術(shù)水平和經(jīng)營(yíng)管理水平的提高。二、發(fā)電廠經(jīng)濟(jì)運(yùn)營(yíng)管理火力發(fā)電廠在生產(chǎn)電能的過(guò)程中要消耗大量的燃料和水,電廠自身用電量也是相稱(chēng)大的,因此發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)運(yùn)營(yíng)管理十分重要。(-)發(fā)電廠技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)管理對(duì)發(fā)電廠的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)重要是煤耗率、廠用電率等,通常還按生產(chǎn)環(huán)節(jié)將這兩大指標(biāo)分解成許多技術(shù)經(jīng)濟(jì)小指標(biāo),以便于貫徹到各個(gè)生產(chǎn)崗位,以作為具體考核標(biāo)準(zhǔn),見(jiàn)下表。專(zhuān)業(yè)序號(hào)小指標(biāo)名稱(chēng)單位先進(jìn)指標(biāo)燃料1上煤量t1002上煤不合格次數(shù)次/班13燃料驗(yàn)收率%4上煤用電率Kw.h/t1.5~15煤磅校驗(yàn)合格率%6配煤合格率%90%95%(發(fā)熱量波動(dòng)±837kJ/kg)7卸煤干凈限度-8事故、障礙率次/年鍋爐9鍋爐效率%10蒸發(fā)量t11過(guò)熱汽壓Mpa12過(guò)熱汽溫℃13再熱汽壓Mpa14再熱汽溫℃15二氧化碳(氧量)%16排煙溫度℃17煤粉細(xì)度合格率%18飛灰(灰渣)可燃物%19自動(dòng)設(shè)備投入率%20制粉耗電率Kw.h/t21風(fēng)機(jī)耗電率Kw.h/t汽22除灰耗電率Kw.h/t23點(diǎn)火、助燃用油量t24事故率次/年25清潔限度26兩票合格率%汽機(jī)27汽機(jī)熱效率%28熱耗J/(kW.h)29汽耗率kg/(kW.h)30真空度%31端差℃32冷凝水過(guò)冷卻度℃33給水溫度℃34給水泵耗電KW.h/t35循環(huán)水泵占廠用電的耗電率%36自動(dòng)設(shè)備投入率%37事故率次/年38清潔限度39兩票合格率%40給水溶解氧合格率%電氣41有功出力曲線42無(wú)功出力曲線43抄表準(zhǔn)確率%44兩票合格率%45事故率次/年化學(xué)46471、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)管理的作用(1)貫徹崗位責(zé)任制。通過(guò)指標(biāo)的逐級(jí)分解,層層貫徹,成為便于操作的小指標(biāo),小指標(biāo)的貫徹保證了大指標(biāo)的完畢。(2)小指標(biāo)便于開(kāi)展競(jìng)賽活動(dòng)。小指標(biāo)管理,便于貫徹到人,可比性強(qiáng),因此有便于加強(qiáng)公司管理的各項(xiàng)基礎(chǔ)工作。如計(jì)劃、記錄、計(jì)量、定額等。通過(guò)開(kāi)展競(jìng)賽活動(dòng),促進(jìn)指標(biāo)的完畢。(3)小指標(biāo)是公司科學(xué)管理的基礎(chǔ)。開(kāi)展小指標(biāo)競(jìng)賽,使職工關(guān)心指標(biāo)、管理指標(biāo),使群眾參與管理。同時(shí),小指標(biāo)管理同獎(jiǎng)勵(lì)制度相結(jié)合,提高了職工參與競(jìng)賽的積極性。(4)小指標(biāo)是檢查分析生產(chǎn)計(jì)劃執(zhí)行情況的依據(jù)。通過(guò)小指標(biāo)完畢和計(jì)劃數(shù)值的對(duì)比,可檢查耗煤的多少,找出差距和因素。因此,小指標(biāo)的檢查分析,是揭露矛盾、解決問(wèn)題,促進(jìn)公司全面完畢計(jì)劃和提高經(jīng)濟(jì)效益的有效方法。2.進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)管理的方法技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)管理的任務(wù)是對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)完畢情況不斷地進(jìn)行分析,挖掘生產(chǎn)中的潛力,節(jié)約燃料和自用電量,完畢發(fā)電計(jì)劃和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。(1)搞好小指標(biāo)分解工作。指標(biāo)分解科學(xué),訂得合理恰當(dāng),通過(guò)運(yùn)營(yíng)人員的努力可以達(dá)成先進(jìn)合理的指標(biāo),以充足調(diào)動(dòng)群眾的積極性。(2)加強(qiáng)對(duì)測(cè)量?jī)x表、采樣和實(shí)驗(yàn)的監(jiān)督,并準(zhǔn)確的記錄出原始數(shù)據(jù)。(3)將小指標(biāo)競(jìng)賽作為班組競(jìng)賽的重要內(nèi)容。值與值、班與班、機(jī)組與機(jī)組之間都要互幫互賽,準(zhǔn)時(shí)公布成績(jī),做到班組日記錄、車(chē)間旬記錄、廠部月記錄。(二)改造挖潛,提高運(yùn)營(yíng)經(jīng)濟(jì)性對(duì)現(xiàn)有設(shè)備改造挖潛,引進(jìn)新技術(shù),采用計(jì)算機(jī)控制和自動(dòng)化技術(shù),大大提高了電廠生產(chǎn)設(shè)備安全運(yùn)營(yíng)水平和經(jīng)濟(jì)效益,受到普遍重視。第五部分火力發(fā)電廠單元機(jī)組啟停單元機(jī)組啟停特點(diǎn)和方式單元機(jī)組啟停特點(diǎn)1、機(jī)爐電整組啟停2、啟停存在較大熱應(yīng)力3、啟停定義:?jiǎn)卧獧C(jī)組的啟動(dòng)就是將靜止?fàn)顟B(tài)的機(jī)組轉(zhuǎn)變?yōu)檫\(yùn)營(yíng)狀態(tài)的過(guò)程;停運(yùn)則是啟動(dòng)的逆過(guò)程。原則:(l)應(yīng)在最佳工況下啟動(dòng)機(jī)爐和增長(zhǎng)負(fù)荷;并盡也許地在不同的溫度情況下實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化程序啟停;(2)在機(jī)組啟停期間工質(zhì)損失和熱損失最?。唬?)在任何情況下都要嚴(yán)格保證鍋爐給水;(4)根據(jù)負(fù)荷曲線的規(guī)定,對(duì)蒸汽參數(shù)和蒸汽流量應(yīng)能自動(dòng)調(diào)節(jié);(5)只能用過(guò)熱蒸汽(過(guò)熱度最低為40~60℃)啟動(dòng)汽輪機(jī);(6)汽輪機(jī)進(jìn)汽部分的金屬與蒸汽之間的溫度差在熱態(tài)啟動(dòng)時(shí),應(yīng)不超過(guò)50℃?;瑓?shù)啟動(dòng):在鍋爐點(diǎn)火、升溫升壓的過(guò)程中,運(yùn)用低溫低壓蒸汽進(jìn)行暖管、沖轉(zhuǎn)、暖機(jī)、并網(wǎng)及帶負(fù)荷,并隨著汽溫汽壓的升高,逐步增長(zhǎng)機(jī)組的負(fù)荷,待鍋爐達(dá)成額定參數(shù),汽輪發(fā)電機(jī)組達(dá)成額定出力。由于汽輪機(jī)的暖管、沖轉(zhuǎn)、暖機(jī)、升速及升負(fù)荷是在蒸汽參數(shù)逐漸變動(dòng)的情況下進(jìn)行的,所以這種啟動(dòng)方式稱(chēng)為滑參數(shù)啟動(dòng)?;瑓?shù)停機(jī):在逐步減少汽溫汽壓情況下,逐步減少機(jī)組的負(fù)荷,直至負(fù)荷到零后解列停機(jī)?;瑓?shù)啟停方式的重要優(yōu)點(diǎn)安全可靠性好經(jīng)濟(jì)性高提高設(shè)備的運(yùn)用率和增長(zhǎng)運(yùn)營(yíng)調(diào)度的靈活性操作簡(jiǎn)化改善環(huán)境滑參數(shù)啟動(dòng)方式分類(lèi)按操作方式分類(lèi)1真空法滑參數(shù)啟動(dòng):2壓力法滑參數(shù)啟動(dòng):是指待鍋爐所產(chǎn)生的蒸汽具有一定的壓力和溫度后,才沖轉(zhuǎn)汽輪機(jī)。按啟動(dòng)前汽缸金屬溫度高低分類(lèi)按汽輪機(jī)啟動(dòng)前調(diào)節(jié)級(jí)汽缸金屬溫度高低,可將滑參數(shù)啟動(dòng)分為冷態(tài)啟動(dòng)及熱態(tài)啟動(dòng)第二節(jié)配汽包鍋爐的單元機(jī)組冷態(tài)啟動(dòng)一、配自然循環(huán)鍋爐的單元機(jī)維冷態(tài)清參數(shù)啟動(dòng)(-)啟動(dòng)前的準(zhǔn)備(二)鍋爐點(diǎn)火(三)鍋爐升溫升壓升溫升壓過(guò)程中的控制規(guī)定:升壓速度和汽包壁金屬的熱應(yīng)力水冷壁保護(hù)過(guò)熱器、再熱器啟動(dòng)中的安全省煤器保護(hù)(四)暖管(五)沖轉(zhuǎn)沖轉(zhuǎn)方式?jīng)_轉(zhuǎn)參數(shù)的選擇(六)暖機(jī)(七)升速升速過(guò)程中,金屬的溫度和膨脹量均要增長(zhǎng),所以仍需嚴(yán)格控制和監(jiān)視,應(yīng)注意以下幾個(gè)問(wèn)題:(l)升速率:(2)越過(guò)臨界轉(zhuǎn)速(3)在升速過(guò)程中,應(yīng)由專(zhuān)人監(jiān)測(cè)各軸承的振動(dòng)值(4)當(dāng)轉(zhuǎn)速接近2800r/min時(shí),注意調(diào)速系統(tǒng)動(dòng)作是否正常,(5)定速后,根據(jù)金屬溫度及溫差、脹差、振動(dòng)情況來(lái)決定是否進(jìn)行額定轉(zhuǎn)速暖機(jī)或進(jìn)行并列。(八)并網(wǎng)、帶負(fù)荷(九)閥切換(十)升負(fù)荷第三節(jié)熱態(tài)滑參數(shù)啟動(dòng)一、熱態(tài)滑參數(shù)啟動(dòng)分類(lèi)200℃以下為冷態(tài),200~370℃為溫態(tài)、370℃以上為熱態(tài),有的把熱態(tài)又分為熱態(tài)(370~450℃)和極熱態(tài)(450℃以上)停機(jī)一周后再啟動(dòng)為冷態(tài);停機(jī)48小時(shí)為溫態(tài);停機(jī)8小時(shí)為熱態(tài);停機(jī)2小時(shí)為極熱態(tài)。二、熱態(tài)滑參數(shù)啟動(dòng)特點(diǎn)和啟動(dòng)方法啟動(dòng)特點(diǎn):?jiǎn)?dòng)前機(jī)組金屬溫度水平高;汽輪機(jī)進(jìn)汽的沖轉(zhuǎn)參數(shù)高;啟動(dòng)時(shí)間短。啟動(dòng)方法:一方面根據(jù)汽機(jī)金屬溫度(熱態(tài)),在冷態(tài)滑參數(shù)啟動(dòng)曲線上找到相相應(yīng)的初始工況點(diǎn),查出該點(diǎn)相應(yīng)的蒸汽參數(shù)和初始負(fù)荷值,該蒸汽參數(shù)即作為熱態(tài)啟動(dòng)沖轉(zhuǎn)參數(shù),當(dāng)蒸汽參數(shù)達(dá)成此值,即可沖動(dòng)汽輪機(jī)。以135MW機(jī)組冷態(tài)啟動(dòng)曲線為例,如熱態(tài)啟動(dòng)時(shí)高壓上缸內(nèi)壁金屬溫度為300℃,相應(yīng)的主蒸汽參數(shù)為2.0MPa、395℃,起始負(fù)荷為20MW。熱態(tài)啟動(dòng)時(shí)就采用2.0MPa、395℃作為熱態(tài)沖轉(zhuǎn)參數(shù),一般5~10分鐘內(nèi)即可完畢沖轉(zhuǎn)、升速至3000r/min,此后汽輪發(fā)電機(jī)應(yīng)盡快并列帶負(fù)菏,并列后以每分鐘5%~10%額定負(fù)荷的速度加至起始負(fù)荷,不準(zhǔn)在起始負(fù)荷點(diǎn)之前作長(zhǎng)時(shí)間停留,以免冷卻汽輪機(jī)金屬。達(dá)成起始負(fù)荷后,按冷態(tài)滑參數(shù)啟動(dòng)曲線滑升負(fù)荷,以后工作與冷態(tài)滑參數(shù)啟動(dòng)相同。三、熱態(tài)滑參數(shù)啟動(dòng)中注意的問(wèn)題沖轉(zhuǎn)參數(shù)的選擇溫度:正溫差啟動(dòng):規(guī)定熱態(tài)時(shí),主蒸汽溫度高于高壓缸調(diào)節(jié)級(jí)上缸金屬溫度50~100℃,但最高不得超過(guò)汽溫額定值。此外,蒸汽過(guò)熱度不應(yīng)低于50℃。負(fù)溫差啟動(dòng):調(diào)節(jié)級(jí)汽缸和轉(zhuǎn)子的金屬溫度在415℃以上,嚴(yán)密監(jiān)視主蒸汽的溫度值,并盡快提高汽機(jī)的進(jìn)汽溫度,密切監(jiān)視機(jī)組的差脹、振動(dòng)等,盡快升速、并列及接帶負(fù)荷。壓力:沖轉(zhuǎn)汽壓宜采用較高的數(shù)值,一般推薦不低于3~5MPa2、上下缸溫差:調(diào)節(jié)級(jí)上下缸溫差不得超過(guò)50℃,雙層缸內(nèi)缸上下缸溫差不得超過(guò)35℃。3、轉(zhuǎn)子熱彎曲:規(guī)定熱態(tài)沖轉(zhuǎn)前連續(xù)盤(pán)車(chē)不應(yīng)少于4h4.軸封供汽問(wèn)題:熱態(tài)啟動(dòng)時(shí)應(yīng)先軸封供汽,再抽真空606080時(shí)間620401006012018024000300360420480540100200300400500600溫度24120140160141210816主汽溫度轉(zhuǎn)速主汽壓力功率冷態(tài)滑參數(shù)啟動(dòng)參考曲線5.熱態(tài)滑參數(shù)啟動(dòng)過(guò)程中應(yīng)注意的其它問(wèn)題(1)由于熱態(tài)啟動(dòng)時(shí)機(jī)組升速快,要注意冷油器出口油溫不得低于38℃,以免導(dǎo)致油膜不穩(wěn)而引起振動(dòng)。(2)由于升速和接帶負(fù)荷速度較快,且不準(zhǔn)在起始負(fù)荷點(diǎn)之前作長(zhǎng)時(shí)間停留,所以鍋爐和電氣部分必須在沖轉(zhuǎn)之前做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作,以免延誤時(shí)間導(dǎo)致金屬冷卻。(3)熱態(tài)啟動(dòng)時(shí)間短,應(yīng)嚴(yán)格監(jiān)視振動(dòng),如振動(dòng)超過(guò)限值,應(yīng)果斷及時(shí)打閘停機(jī),轉(zhuǎn)入盤(pán)車(chē)狀態(tài),待消除因素后,才允許重新啟動(dòng)。第四節(jié)單元機(jī)組的停運(yùn)根據(jù)不同情況,可將停機(jī)提成以下幾種方式;(1)事故停機(jī):故障停機(jī);緊急停機(jī)。(2)正常停機(jī):額定參數(shù)停機(jī);滑參數(shù)停機(jī)一、額定參數(shù)停機(jī)停機(jī)前的準(zhǔn)備缺陷記錄、實(shí)驗(yàn)、盤(pán)車(chē)減負(fù)荷操作同步器使調(diào)速汽閥關(guān)小減有功負(fù)荷;調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流調(diào)整無(wú)功負(fù)荷。注意事項(xiàng):爐穩(wěn)燃,汽溫、汽壓;機(jī):拉應(yīng)力、差脹、真空,切換高壓加熱器及除氧器的汽源、調(diào)整凝汽器的水位。電:調(diào)整氫壓、冷卻水量、切換廠用電發(fā)電機(jī)解列及轉(zhuǎn)子情走解列:當(dāng)有功負(fù)荷降到接近零值時(shí),拉開(kāi)發(fā)電機(jī)斷路器,發(fā)電機(jī)解列,同時(shí)應(yīng)將勵(lì)磁電流減至零,斷開(kāi)勵(lì)磁開(kāi)關(guān)。解列后調(diào)

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