热力发电厂培训(技术部)

专题九：热力发电厂北京鑫恒集团内蒙古鑫旺再生资源有限公司生产准备处第一次普及教育培训2011年10月24日第一章我国电力工业发展历程1解放前的旧中国电力1879年英国人毕晓浦在上海租界仓库里进行电弧灯发光试验。1882年7月26日立德尔建立上海电气公司，在所前门口亮起了中国大地上第一盏电灯。1888年12月李鸿章奏准建立北京西苑电灯会所，发电机由丹麦购进，容量15kw。同年，台湾巡抚刘铭传在台湾建立小型蒸汽发电机，开始燃煤发电。1910年云南石龙坝建成中国第一座水力发电站，水轮机由奥地利生产，发电机由德国西门子生产。1929年中华全国民营电业联合会成立，次年加入万国电业联合会，统一了电压和频率。第一章我国电力工业发展历程2新中国电力坎坷起步1941年中共中央在延安创建3kw发电厂，使无线电联络覆盖全国和前苏联，标志我党电力事业开端。1942年刘邓大军129师在河北涉县赤岸村建立发电厂，该村成为第一个通电灯的农村。1955年7月30日一五计划审议通过，经谈判确定由苏联援建24个重点电力建设项目。同时，自主电力工业开始起步并快速发展。1956年国产第一台6000kw火电机组在淮南电厂投运；58年2.5万kw火电机组在闸北电厂投运；59年5万kw机组在辽宁电厂投运；69年吴泾电厂12.5万；72年朝阳电厂20万；75年姚孟电厂30万。78年赴美日考察，10万以下机组已停运。决定引进国外技术，87年7月引进技术生产60万亚临界机组在淮南电厂投产。2004年11月23日首台国产超临界60万燃煤机组在华能沁北电厂投产。2006年11月28日首台国产超超临界100万燃煤机组在浙江玉环电厂投产。目前已投运17台。第一章我国电力工业发展历程3北京鑫恒集团电力建设项目北京鑫恒集团位于果洛藏族自治州玛沁县拉加镇的玛尔挡水电站，是国家十二五规划重点项目工程。工程规模为国内一等大（1）型工程，装机容量1500MW（4×375MW），年平均发电量62.63亿kwh，装机年利用小时4175h。电站初拟额定水头178m。最大坝高210米左右，总库容12.94亿立方米。电站估算总投资1060647.95万元，动态投资预计120亿元，总工期为8年。内蒙鑫旺氧化铝项目两期工程（4000kt/a）配套4台热电联产背压式汽轮发电机组，装机容量154MW（2×60+30+4MW），在保证400万吨氧化铝年生产用汽量的同时，年最大发电量12.8158亿kwh。内蒙鑫旺电解铝项目规划配套6台600MW超临界机组，总装机容量3600MW，机组建成投产后年平均发电量299.92亿kwh。第二章热力发电厂简介1热力发电厂的能量转换过程燃料的化学能通过锅炉转换成蒸汽的热能，蒸汽在汽轮机中膨胀做功，将蒸汽的热能转变成机械能，通过发电机最终将机械能转换成电能。2热力发电厂的类型可按能源利用情况（燃煤、核电、地热、太阳能）、能量供应情况（凝汽发电厂、热电厂）、原动机类型（汽轮机、燃气轮机、内燃机、燃气-蒸汽联合循环）、机组容量、蒸汽初参数、负荷性质（基本负荷、腰荷、调峰）、服务规模（区域性、企业自备、移动式、孤立发电厂）等进行分类。按进入汽轮机的蒸汽初参数可分为：中低压（≤3.4MPa），高压（≤8.83MPa），超高压（12.75MPa），亚临界（16.18MPa），超临界（23.54MPa）。热力发电厂工艺流程示意图1、内蒙鑫旺热电厂简要工艺流程储存在煤堆场的原煤由输煤设备（桥式叶轮给煤机、斗轮堆取料机）从储煤场送到锅炉的原煤仓中。再由称重式全封闭计量给煤机送到磨煤机中磨成煤粉。煤粉送至粗细粉分离器进行分离,合格的煤粉送到煤粉仓储存。煤粉仓的煤粉由叶轮给粉机送到锅炉本体的喷燃器,由喷燃器喷到炉膛内燃烧。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。过热蒸汽在背压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10kV三相交流电通过发电机端部的引线与110kV电网经降压变压器降压的10kV电力主系统并联，向公司提供电力保障。在汽轮机内作完功的过热蒸汽经减温后被直接供往氧化铝蒸发和溶出工序。经热用户换热后的乏汽凝结成工艺回水。工艺回水会同经反渗透系统的除盐水一起送到高、低压除氧器进行除氧加温,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。下联箱低除中继泵高除给水泵除盐泵高加送风机汽包水冷壁水冷壁下联箱下降管省煤器过热器汽轮机球磨机燃烧器粗细粉分离器排粉机原煤原水反渗透捞渣机除尘输灰烟气湿法脱硫烟囱空气预热器引风机炉渣给粉机叶轮给煤机堆取料机输煤皮带环锤破碎机梳式振动筛原煤仓回水泵蒸发器溶出器凝结水乏气内蒙鑫旺热电厂主要工艺流程和设备1.1反渗透制水原理如果将淡水和盐水用一种只能透过水而不能透过溶质的半透膜隔开，则淡水中的水会穿过半透膜至盐水一侧，这种现象叫做渗透。在进行渗透过程中，由于盐水一侧液面的升高会产生压力，从而抑制淡水中的水进一步向盐水一侧渗透。当盐水侧的液面距淡水液面有一定的高度，以至它产生的压力足以抵消其渗透倾向时，浓水侧的液面就不再上升。此时的液面差表示这两种溶液的渗透压差。如果在浓水侧外加一个比渗透压更高的压力，则可以将盐水中的纯水挤出来，即变成盐水中的水向纯水中渗透。这样，其渗透方向和自然渗透相反，这就是反渗透的原理。第三章热力发电厂辅机设备及其工作原理1锅炉补给水（除盐水制备）反渗透膜能截留大于0.0001微米的物质，是最精细的一种膜分离产品，其能有效截留所有溶解盐份及分子量大于100的有机物，同时允许水分子通过。常用半透膜材质：（1）、醋酸纤维素膜；（2）、芳香族聚酰胺膜（；3）、复合膜。1.2反渗透制水工艺流程原水→蒸汽板式换热器→机械过滤器→活性炭过滤器→保安过滤器→高压泵→反渗透装置→除二氧化碳器→中间水箱→中间水泵→混合离子交换器→除盐水箱→除盐水泵→除氧器。9.8MPa锅炉给水水质标准要求（GB/T12145-2008）电导率(25℃)：＜0.2～0.3μS/cm二氧化硅：＜20μg/L铁:≤20μg/L铜:≤5μg/L钠:≤10μg/L硬度：≤0μmol/LpH值(25℃)：8.8～9.3油:≤0.3mg/L1.3反渗透出水水质标准第三章热力发电厂辅机设备及其工作原理2锅炉给水除氧器2.1给水除氧的必要性水中含有溶解的活性气体，其中危害最大的是氧气，氧对钢铁构成的热力设备和管道会产生较强的氧腐蚀，而二氧化碳将加剧这种腐蚀。国标控制指标为：压力低于5.8MPa的锅炉给水溶氧≤15μg/l;压力高于5.8MPa的锅炉给水溶氧≤7μg/l。2.2给水除氧的方法：化学除氧、物理除氧化学除氧：N2H4(联胺)+O2→N2↑+H2O物理除氧（亨利和道尔顿定律）：混合气体的全压力等于各组成气体的分压力之和。2.3热力除氧的原理对除氧器的给水进行定压加热时，随着温度上升，蒸发过程不断加深，水面上蒸汽的分压力逐渐加大，溶于水中的其它气体的分压力逐渐减少。当水被加热到除氧器工作压力下的饱和温度时，水蒸汽的分压力接近或等于水面上气体的全压力，则水面上其它气体的分压力趋于零，水中就几乎不含有其它气体。第三章热力发电厂辅机设备及其工作原理2.4旋膜式高、低压除氧器2.5旋膜式除氧器工作原理凝结水及补充水进入除氧头内旋膜器组水室,在一定的压差下从膜管的小孔斜旋喷向内孔,形成射流,由于内孔充满了上升的加热蒸汽,水在射流运动中便将大量的加热蒸汽吸卷进来,在极短时间内很小的行程上产生剧烈的混合加热作用,水温大幅度提升,而旋转的水沿着膜管内孔壁继续下旋,形成一层翻滚的水膜裙,此时紊流状态的水传热传质效果最理想,水温达到饱和温度.氧气即被分离出来。第三章热力发电厂辅机设备及其工作原理3锅炉给水泵高压锅炉给水泵为单壳体、分段、多级卧式离心泵，共有9级叶轮，平衡装置由平衡盘、平衡套及推力轴承组成，轴端密封采用反螺旋密封结合填料密封的密封结构。在泵轴套外圆上开有反螺旋槽，在泵运行时产生泵送作用，从而封住泵内轴封处的外泄水。为防止停泵时没有泵送作用密封水外漏，在水封体处加两道填料作为停泵时的辅助密封。该泵密封水使用除盐水和5号机凝结水双水源供水，运行中密封水压力应保持比泵进口压力高0.2～0.3MPa，对外泄水进行阻断。轴系采用滑动轴承静压强制润滑，润滑系统为稀油站集中供油装置。稀油站由油箱、齿轮油泵、滤油器（双筒网式过滤器和磁性过滤器）、冷油器以及电气、仪表装置和管道、阀门等组成。油液由齿轮油泵从油箱中吸出，经单向阀、滤油器、冷油器被直接送到泵和电机的轴承室，润滑油压范围为0.08～0.15MPa，润滑油温控制范围为35-45℃。第三章热力发电厂辅机设备及其工作原理3锅炉给水泵第三章热力发电厂辅机设备及其工作原理4高压加热器MMMMMP第三章热力发电厂辅机设备及其工作原理4高压加热器的安保系统第四章热力发电厂主机设备1锅炉锅炉：将煤、石油、天然气等燃料燃烧或其他热能释放出来的热量，通过金属受热面而传递给净化的水，将其加热到一定压力和温度的水或蒸汽的换热设备，称为锅炉。锅炉包括锅和炉两大部分。锅是指在火上加热的盛汽水的压力容器，炉是燃烧燃料的场所。通常把燃料的燃烧、放热、排渣称为炉内过程；把工质水的流动、传热、热化学等称为锅内过程。锅炉的容量用额定蒸发量来表示，是指锅炉在额定的出口蒸汽参数和进口给水温度以及在保证效率的条件下，连续运行时所必须保证的蒸发量。锅炉的参数是指锅炉的容量、锅炉出口蒸汽压力、蒸汽温度和进口给水温度。按锅炉的蒸汽压力可分为：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22.1MPa），超超临界锅炉（压力30～31MPa）。工程热力学将水的临界点的参数定义为：压力22.115MPa，374.15度。当水的状态参数达到临界点时，在饱和水和饱和蒸汽之间不再有汽、水共存的二相区存在。当水蒸气参数值大于上述临界状态点的压力和温度值时，则称其为超临界参数。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。锅炉型号：WDLZ240/9.8-2型锅炉型式：高压、单锅筒、自然循环、固态排渣、锅炉岛四周设置密封维护结构。锅炉设计条件：额定蒸发量240t/h，额定过热蒸汽压力9.8MPa,额定过热蒸汽温度540℃,给水温度158℃~215℃。锅炉露天布置，全钢构架，按8度地震Ⅱ类场地土设防。锅炉运行方式：带基本负荷为主并可调峰；制粉系统采用钢球磨中间储仓式制粉系统，乏汽送粉。每炉配2台磨煤机，，磨机型号：DTM290/470，煤粉细度R90=15％。过热蒸汽调节：两级喷水减温，减温水来自锅炉给水操作台前的锅炉给水。除渣方式：采用刮板捞渣机除渣。我单位240t/h高压煤粉锅炉参数自然循环形成:汽包、下降管、下联箱和上升管(即水冷壁)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。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。第四章热力发电厂主机设备2汽轮机凝汽