电气论文_热能与动力工程.doc

核心提示实习的目的和意义本次实习的任务是熟悉热能与动力工程专业相关企业主要是火力发电厂的主要热力系统及其布置一实习的目的和意义本次实习的任务是熟悉热能与动力工程专业相关企业主要是火力发电厂的主要热力系统及其布置本次参观的地点是电厂模型室南京协鑫污泥发电厂南京汽轮机制造厂目的旨在让学生在短暂的认识实习期间切实对火力发电厂主要生产设备的基本结构工作原理及性能等有一个系统全面的了解并未后续专业课程的学习提供必要的感性认识和基础知识火力发电厂是利用煤石油天然气等燃料的化学能产出电能的工厂即为燃料的化学能蒸汽的热势能机械能电能在锅炉中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辅助三大主机的设备称为辅助设备简称辅机主机与辅机及其相连的管道线路等称为系统徐塘火力发电厂的原料就是原煤原煤用车或船运送到发电厂的储煤场南京协鑫污泥发电厂是用运煤船到电厂码头再用输煤皮带输送到煤斗再从煤斗落下由给煤机送入磨煤机磨成煤粉并同时输送热空气来干燥和输送煤粉最后送入锅炉的炉膛中燃烧燃料燃烧所需要的热空气由送风机送入锅炉的空气预热器中加热预热后的热空气经过风道一部分送入磨煤机作干燥以及送煤粉另一部分直接引至燃烧器进入炉膛燃烧生成的高温烟气在引风机的作用下先沿着锅炉的倒形烟道依次流过炉膛水冷壁管过热器省煤器空气预热器同时逐步将烟气的热能传给工质以及空气自身变成低温烟气经除尘器和脱硫装置的净化后在排入大气煤燃烧后生成的灰渣其中大的灰子会因自重从气流中分离出来沉降到炉膛底部的冷灰斗中形成固态渣最后由排渣装置排入灰渣沟再由灰渣泵送到灰渣场大量的细小的灰粒飞灰则随烟气带走经除尘器分离后也送到灰渣沟炉给水先进入省煤器预热到接近饱和温度后经蒸发器受热面加热为饱和蒸汽再经过热器被加热为过热蒸汽此蒸汽又称为主蒸汽经过以上流程就完了燃料的输送和燃烧蒸汽的生成燃物灰渣烟气的处理及排出由锅炉过热气出来的主蒸汽经过主蒸汽管道进入汽轮机膨胀做功冲转汽轮机从而带动发电机发电从汽轮机排出的乏汽排入凝汽器在此被凝结冷却成水此凝结水称为主凝结水主凝结水通过凝结水泵送入低压加热器有汽轮机抽出部分蒸汽后再进入除氧器在其中通过继续加热除去溶于水中的各种气体主要是氧气经化学车间处理后的补给水与主凝结水汇于除氧器的水箱成为锅炉的给水再经过给水泵升压后送往高压加热器汽轮机高压部分抽出一定的蒸汽加热然后送入锅炉从而使工质完成一个热力循环循环水泵将冷却水又称循环水送往凝结器这就形成循环冷却水系统经过以上流程就完成了蒸汽的热能转换为机械能电能以及锅炉给水供应的过程因此火力发电厂是由炉机电三大部分和各自相应的辅助设备及系统组成的复杂的能源转换的动力厂二锅炉部分整体概况锅炉是火力发电厂的三大主要设备之一他的作用是将水变成高温高压的蒸汽锅炉是进行燃料燃烧传热和使水汽化三种过程的总和装置南京协鑫污泥发电厂锅炉工作示意图锅炉的技术参数名称单位锅炉最大连续出力锅炉额定出力过热蒸汽蒸汽流量出口蒸汽压力出口蒸汽温度在热蒸汽蒸汽流量蒸汽压力出口进口蒸汽温度出口进口给水温度锅炉系统汽水系统给水加热蒸发过热的整个过程中的设备由省煤器汽包下降管水冷壁过热器再热器等设备组成风烟系统风经过加热与燃料燃烧生成烟气烟气放热排入大气整个过程经过的设备制粉系统原煤磨制成煤粉再送入粉仓炉膛整个过程中经过的设备主要部件有磨煤机给煤机煤粉分离器等锅炉本体设备结构汽包的结构和布置方式汽包亦称锅通是自然循环及强制循环锅炉最终要的受压组件无汽包则不存在循环回路汽包的主要作用有是工质加热蒸发过热三个过程的连接枢纽用它来保证过路正常的水循环汽包内部装有汽水分离器及连续排污装置用以保证锅炉正常的水循环存有一定的水量因而具有蓄热能力可缓和气压的变化速度有利于锅炉运行调节下降管炉水泵定期排污汽包底部焊有根下降管管接头下降管安装在汽包最底部其目的是使下降管入口的上部有最大的水层高度有利于下降管进口处工质汽化而导致下降管带汽水冷壁的结构管径布置方式炉膛四周炉墙上敷设的受热面通常称为水冷壁中压自然循环锅炉的水冷壁全部都是蒸发受热面高压超高压和亚临界压力锅炉的水冷壁主要是蒸发受热面在炉膛的上部常布置有辐射式过热器或辐射式再热器在直流锅炉中水冷壁既是水加热和蒸发的受热面又是过热器受热面但水冷壁仍然主要是蒸发受热面省煤器和空气预热器的结构和布置方式省煤器和空气预热器通常布置在锅炉对流烟道的最后或对流烟道的下方进入这些受热面的烟气温度较低故通常把这两个受热面称为尾部受热面或低温受热面省煤器使利用锅炉尾部烟气的热量来加热给水的一种热交换装置他可以降低排烟温度提高锅炉效率节省燃料由于给水进入锅炉蒸发受热面之前先在省煤器中加热这样可以减少了水在蒸发受热面内的吸热量采用省煤器可以取代部分蒸发受热面而且省煤器中的工质是水其温度要比给水压力下的饱和温度要低得多加上在省煤器中工质是强制流动逆流传热传热系数较高此外给水通过省煤器后可使进入汽包的给水温度提高减少了给水与汽包壁之间的温差从而降低了汽包的热应力因此省煤器的作用不仅是省煤实际上已成为现代锅炉中不可缺少的一个组成部件空气预热器不仅能吸收排烟中的热量降低排烟温度从而提高锅炉效率而且由于空气的余热改善了燃料的着火条件强化了燃烧过程减少了不完全燃烧热损失这对于燃用难着火的无烟煤来说尤为重要使用预热空气可使炉膛温度提高强化炉膛辐射热交换使吸收同样辐射热的水冷壁受热面可以减少较高温度的预热空气送到治煤粉系统作为干燥剂因此空气预热器也成为现代大型锅炉机组中不可缺少的重要组成部件三汽轮机整机概况汽轮机是以蒸汽为工质的旋转式热能动力机械与其他原动机相比它具有单机功率大效率高运转平稳和使用寿命长的优点南京协鑫污泥发电厂汽轮机汽轮机的主要用途是作为发电用的原动机汽轮机必须与锅炉发电机以及凝汽器加热器泵等机械设备组成成套装置共同工作具有一定压力和温度的蒸汽来自锅炉经主气阀和调节气阀进入汽轮机内一次流过一系列环形安装的喷嘴栅和动叶栅而膨胀做功将其热能转换成推动汽轮机转子旋转的机械功通过联轴器驱动其他机械这里指发电机做功在火电厂中膨胀做工后的蒸汽有汽轮机排气部分被引入冷凝器想冷却水放热而凝结凝结水再经泵输送至加热器中加热后作为锅炉给水循环工作汽轮机按工作原理分为两类冲动式汽轮机和反动式汽轮机喷嘴栅和与其相配的动叶栅组成汽轮机中最基本的工作单元级不同的级顺序串联构成多级汽轮机蒸汽在级中以不同方式进行能量转换便形成不同工作原理的汽轮机即冲动式汽轮机和反动式汽轮机冲动式汽轮机主要有冲动级组成在级中蒸汽基本上再喷嘴栅中膨胀在动叶栅中只有少量膨胀反动式汽轮机主要有反动级组成蒸汽在汽轮机的静叶栅和动叶栅中都有相当适度的膨胀转子静子等部分组成及功能汽轮机的转动部分称为转子他是汽轮机最重要的部件之一担负着工质能量转换和传递扭矩的任务转子的工作条件相当复杂他处于高温工质中并以高速旋转因此他承受着叶片叶轮主轴本身质量离心力所引起的巨大盈利以及由于温度分布不均匀引起的热应力另一方面蒸汽作用在动叶栅上的力矩通过转子的叶轮主轴和联轴器传递给电机汽缸即汽轮机的外壳其作用是将汽轮机的通流部分与大气隔开以形成蒸汽热能转换为机械能的而封闭气室气缸内装有喷嘴静叶隔板隔板套静叶持环气封等部件他们统称为静子汽轮机运转时转自高速旋转汽缸隔板等静体固定不动因此转子与静子之间需要留有适当的空隙从而不相互碰撞然而间隙的存在就要导致露气这样不仅会降低机组效率还会影响机组的安全运行为了减少蒸汽泄露和防止空气漏人需要有密封装置通常称为气封气封按其安装位置的不同可分为流通部分气封隔板气封轴端气封反动式汽轮机还装有高中亚平衡活塞气封和低压平衡活塞气封凝汽器及加热器凝汽器是用循环冷却水使汽轮机排出的蒸汽凝结在汽机排汽空间建立并维持所需的真空并回收纯净的凝结水供给锅炉给水提高了机组的热效率高压加热器是用汽轮机抽汽加热锅炉给水来提高给水温度以提高机组的热经济性高压加热器由壳体管板管束隔板等部件组成高压给水加热器为单列卧式表面凝结型换热器水室采用自密封结构高加壳体为全焊接结构由钢板焊接组成为了便于壳体的拆移安装了吊耳和壳体滚轮并使其运行时自由膨胀为防止壳体变形每台有过热蒸汽冷却段加热器均设置护罩和档板所有加热器的蒸汽入口和疏水入口处在壳体内均装有不锈钢防冲板以防管子受汽水直接冲击和引起振动和腐蚀高压加热器由过热蒸汽冷却段凝结段和疏水冷却段组成过热蒸汽冷却段是利用从汽轮机抽出的过热蒸汽的一部分显热来提高给水温度位于给水出口流程侧并有包壳板密闭过热蒸汽在一组隔板的导向下以适当的线速度和质量速度均匀的流过管子并使蒸汽留有足够的过热度以保证蒸汽离开该段时呈干燥状态这样当蒸汽离开该段进入凝结段时可防止湿蒸汽冲蚀和水蚀的损害凝结段是利用蒸汽冷凝时的潜热加热给水一组隔板使蒸汽沿着加热器长度方向均匀的分布起支撑传热管作用进入该段的蒸汽根据气体冷却原理自动平衡直至由饱和蒸汽冷凝成饱和的凝结水并汇集在加热器的尾部或底部收聚非凝结气体的排气管必须置于管束最低压力处以及壳体内容易聚非冷凝气体处非冷凝气体的集聚影响了有效传热因而降低了效率并造成腐蚀疏水冷却段是把离开凝结段的疏水的热量传给进入加热器的给水而使疏水温度降至饱和温度以下疏水冷却段位于给水进口流程侧并有包壳板密闭疏水温度降低后当流向下一个压力较低的加热器时减弱了在管道内发生汽化的趋势包壳板在内部与加热器壳侧的总体部分隔开从端板和吸入口或进口端保持一定的疏水水位使该段密闭疏水进入该段由一组隔板引导流动从疏水出口管输出四系统和辅机泵泵是把机械能转变成液体压力势能和动能的一种动力设备他是维持火电厂蒸汽动力循环的不可缺少的设备是火电厂的主要辅助设备之一在火力发电厂中应用泵的地方非常多例如用给水泵向锅炉提供给水用凝结水泵从凝汽器热井中抽送凝结水用循环水泵向凝汽器供应冷却水火电厂中的泵都直接或间接的参与生产过程他们的安全直接影响到火电厂的生产安全风机风机是把机械能转变成气体压力势能和动能的一种动力设备是火电厂的主要辅助设备之一在火电场中的风机主要使用在锅炉的烟风系统和制粉系统中用于输送空气烟气和空气煤粉混合物等主要有送风机引风机一次风机和排粉风机火电厂中的这些风机都直接参与生产过程他们的安全可靠直接影响道火电厂的安全生产这些风机消耗的电能也很大他们的轴功率下则几百千瓦大则上千千瓦其用电量与火电厂的泵大体相当所以对风机的安全经济运行必须引起足够的认识对风机的维修保养也应予以高度的重视才能确保电厂的总体安全与经济五心得体会短学期的认识实习学校院系对我们进行理论知识的讲授经过老师的讲解和观看相关的视频图片我们对热电厂的锅炉汽轮机辅机等以及电厂的生产过程有了一个较为全面的认识月日上午我们首先在学校实验室参观了电厂模型及各种设备模型然后分组到达装机容量较小的南京协鑫污泥发电厂在进行了安全教育之后接着分组最后便跟着值班师傅认真的开始了参观实习大家都遵守电厂的各种规章制度以及老师提出的各项要求遇到不懂的地方就虚心向带我们的师傅们请教师傅们也都很热心的为我们解答通过这次实习我们不仅将在学校的理论知识与具体的生产实践结合了起来而且通过师傅们的讲解对电厂的生产流程化水治煤脱硫与除尘的流程有了更深刻的理解通过对南京协鑫污泥发电厂的参观和师傅老师们的详细地讲解我们对火力发电厂的发电流程有了进一步认识这次实习我学到了许许多多的只能在实践中才能获得的知识了解了火电厂的大致情况及其运作流程在当今的这个经济迅猛发展中的中国电力有着起不可动摇的地位生产实习是大学阶段的一个重要实践环节是每一个大学生都应该参与的这次实习为今后更好的理论学习打下基础进一步认识到电力生产的重要性并充分体现了我们热能专业注重实践的特色进入我们将开始学习专业课因此在大二的暑假便是认识实习认识实习其实也不能完整的学到一些专业知识但是作为一次大学生与实际环境的直接接触而且是第一次必将对以后的专业学习乃至个人发展都将有所帮助于是我来到了阳煤集团第一热电厂实习其实从真正的意义上讲也谈不上什么实习其实就是参观但是对我会有很大的帮助从小到大一直是与课本打交道这次能直接学习课本以外的知识当然是不能错过而且要好好的把握因为这不是一次普通的实习它会对我今后走向工作岗位奠定良好的基础六实习总结号上午来到阳煤集团第一热电厂厂内工人向我简单介绍了一下电厂的基本历史还有就是发电的基本原理然后我们就在一师傅的带领之下去参观了电厂的各个部分我们来到了中央集控室在集控室最引人注意的就是正门对面的一排机器上面布满了红线红点还有一些绿色的据介绍就是控制电厂的机器装备等等的电路图现在基本上都是自动化了室中心的几台计算机就是对他进行控制的而工作人员的人数只需要几个了只要控制计算机就可以确保机器的正常安全运行比起原来的旧电厂现在的自动化程度大大提高所以电厂的技术人员越来越少了当然对他们的要求也是越来越高直接带来的就是效益的越来越好了现在火电厂的自动化程度都很高人员数量必然就会减少使得对工作的质量就会提高据了解火电厂的职工一般是五班三倒或者是四班二倒或者还有其他的反正就是采用的轮流制度吧每次只要是上班就是连续个小时在集控室工作的就必须严密注视着计算机确保异常情况的出现能够被立即发觉对于维修方面的工作时间有有些不同有一种开玩笑的说法说维修工个个都患有电话恐惧症只要电话一响多半认为就是要工作了电厂某些设备需要维修了不管是寒冬还是酷暑不管是白天还是黑夜都必赶赴现场当时我们听起来都很惊讶心底里自然就想以后自己不要从事这种工作了但是话说回来现在的科技如此发达机器设备哪有那么容易坏掉呢所以维修工人的情况也不像想象中的那么艰难总之在电厂工作的时间概念与一般的有些不同典型的就是不会按照正常的星期计算也不会有正常的黄金周人家最闲的时候就是电厂最忙的时候尽管如此但是我认为这也没什么的还不是都在地球上工作这次认识实习涉及到电厂的方方面面通过师傅门的讲解我了解了火力电厂的发电过程及火电厂的主要设备等火力发电厂的生产过程火力发电厂的生产过程实质上是四个能量形态的转换过程首先化石燃料的化学能经过燃烧转变为热能这个过程在蒸汽锅炉或燃汽机的燃烧室内完成再是热能转变为机械能这个过程在蒸汽机或燃汽轮机完成最后通过发电机将机械能转变成电能火力发电厂的原料就是原煤原煤一般用火车运送到发电厂的储煤场再用输煤皮带输送到煤斗原煤从煤都落下由给煤机送入磨煤机磨成煤粉并同时送入热空气来干燥和输送煤粉形成的煤粉空气混合物经分离器分离后合格的煤粉经过排粉机送入输粉管通过燃烧器喷入锅炉的炉膛中燃烧燃料燃烧所需要的热空气由送风机送入锅炉的空气预热器中加热预热后的热空气经过风道一部分送入磨煤机作干燥以及送粉之外另一部分直接引至燃烧器进入炉膛燃烧生成的高温烟气在引风机的作用下先沿着锅炉的倒形烟道依次流过炉膛水冷壁管过热器省煤器空气预热器同时逐步将烟气的热能传给工质以及空气自身变成低温烟气经除尘器净化后的烟气由引风机抽出经烟囱排入大气如电厂燃用高硫煤则烟气经脱硫装置的净化后在排入大气煤燃烧后生成的灰渣其中大的灰子会因自重从气流中分离出来沉降到炉膛底部的冷灰斗中形成固态渣最后由排渣装置排入灰渣沟再由灰渣泵送到灰渣场大量的细小的灰粒飞灰则随烟气带走经除尘器分离后也送到灰渣沟锅炉给水先进入省煤器预热到接近饱和温度后经蒸发器受热面加热为饱和蒸汽再经过热器被加热为过热蒸汽此蒸汽又称为主蒸汽经过以上流程就完了燃料的输送和燃烧蒸汽的生成燃物灰渣烟气的处理及排出由锅炉过热气出来的主蒸汽经过主蒸汽管道进入汽轮机膨胀作功冲转汽轮机从而带动发电机发电从汽轮机排出的乏汽排入凝汽器在此被凝结冷却成水此凝结水称为主凝结水主凝结水通过凝结水泵送入低压加热器有汽轮机抽出部分蒸汽后再进入除氧器在其中通过继续加热除去溶于水中的各种气体主要是氧气经化学车间处理后的补给水软水与主凝结水汇于除氧器的水箱成为锅炉的给水再经过给水泵升压后送往高压加热器偶汽轮机高压部分抽出一定的蒸汽加热然后送入锅炉从而使工质完成一个热力循环循环水泵将冷却水又称循环水送往凝结器吸收乏气热量后返回江河这就形成开式循环冷却水系统在缺水的地区或离河道较远的电厂则需要高性能冷却水塔或喷水池等循环水冷设备从而实现闭式循环冷却水系统经过以上流程就完成了蒸汽的热能转换为机械能电能以及锅炉给水供应的过程因此火力发电厂是由炉机电三大部分和各自相应的辅助设备及系统组成的复杂的能源转换的动力厂火电厂的主要设备火电厂主要由三大设备组成锅炉汽轮机和电机这次的认识实习主要认识的是锅炉与汽轮机锅炉在阳煤集团第一热电厂我认识并且初步了解了普通的锅炉火电厂中锅炉完成就是通过燃烧把燃料的化学能转换成热能的能量转换过程锅炉机组的产品就是高温高压的蒸汽在锅炉机组中的能量转换包括三个过程燃料的燃烧过程传热过程和水的汽化过程燃料和空气中的氧在锅炉燃烧室中混合氧化燃烧生成高温烟气这个过程就燃烧过程高温烟气通过锅炉的各个受热面传热将热能传给锅炉的工质水水吸热后汽化变成饱和蒸汽饱和蒸汽进一步吸热变成高温的过热蒸汽这就是传热与水的汽化过程关于锅炉中使用的水经老师介绍极为纯净乐百氏纯净水号称经历了层过滤但在锅炉水面前只是小儿科因为锅炉水比它纯净许多实习中认识到锅炉的给水先进入后自下而上流动经加热后进入汽包然后就降到水冷壁的下联箱在进入水冷壁在水冷壁中部分水变成蒸汽形成汽水混合物汽水混合物在汽包内分离其中水继续留在汽包内进行下一轮循环锅炉使用的均为煤是热电厂的原料电厂对煤也有很高的要求目前电厂一般采用的是煤粉炉其原因是煤粉流动性好可充分燃烧使用之前利用热空气喷入炉膛与空气充分混合在炉内作悬浮燃烧电厂的师兄介绍说煤粉的细度不到头发丝大主要是为了提高燃烧效率如今的环境问题突出严重阻碍了人类的发展所以在热电厂中废气物都要经历严格的脱硫后才能排放实习期间在电厂中听到最多的关于锅炉方面的当属汽包几经询问和看参考书才明白汽包的大致情况它的主要作用就是将其中的汽水混合物分离蒸汽从汽包顶部引出经加热到额定温度后送到汽轮机中做功而水则继续留在里面进行下一次循环这就是自然循环锅炉汽轮机汽轮机型号实习机组号机组型超高压中间再热三缸三排汽冷凝式汽轮机汽轮机工作原理汽轮机设备共级流通级数高压部分由个调成级和个压力级中压部分由个压力机低压部分由个压力级组成由锅炉过热气出来的主蒸汽经过主蒸汽管道进入汽轮机膨胀做功冲转汽轮机从而带动发电机发电从汽轮机排出的乏汽排入凝汽器在此被凝结冷却成水此凝结水称为主凝结水主凝结水通过凝结水泵送入低压加热器有汽轮机抽出部分蒸汽后再进入除氧器在其中通过继续加热除去溶于水中的各种气体主要是氧气经化学车间处理后的补给水软水与主凝结水汇于除氧器的水箱成为锅炉的给水再经过给水泵升压后送往高压加热器偶汽轮机高压部分抽出一定的蒸汽加热然后送入锅炉从而使工质完成一个热力循环循环水泵将冷却水又称循环水送往凝结器吸收乏气热量后返回冷却塔这就形成闭式循环冷却水系统汽轮机有八段抽气通过高压低压加热器给凝结水加温和供除氧器除氧使用用过后的乏汽同过射水系统的运作将汽体在凝器汽内凝结成水除氧器工作原理除氧气是回热系统中一个混合式加热器是用汽轮机的抽汽来加热需除氧的锅炉给水作用提高给水品质除去给水中的溶氧和其他气体防止设备腐蚀提高给水温度并汇集排汽余汽疏水回水等以减小汽水损失技术指标下水加热到沸腾后持续时间与含氧量的关系