電廠系統(tǒng)流程及用泵介紹

1、電廠系統(tǒng)流程及用泵介紹一、火力發(fā)電系統(tǒng)o 1 1、概述、概述 火力發(fā)電是當(dāng)今世界上電力生產(chǎn)的主要方式之一，具有投資較少、建設(shè)周期短、布局靈活的特點(diǎn)，世界各國無論是發(fā)達(dá)國家還是發(fā)展中國家，火力發(fā)電在國民經(jīng)濟(jì)中占有的份量很重。我國火力發(fā)電占總發(fā)電量的80%左右，為國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。高參數(shù)、大容量、自動(dòng)化程度高、環(huán)境污染小的機(jī)組成為火力發(fā)電的方向。 o 2 2、生產(chǎn)過程、生產(chǎn)過程 原煤由制粉系統(tǒng)研磨成很細(xì)的煤粉，粉煤和加熱后的空氣一起被送往鍋爐爐膛劇烈燃燒，釋放出大量的熱量，這些熱量將鍋爐受熱面內(nèi)壓力很高的水反復(fù)加熱，直至達(dá)到500多度的高溫蒸汽，高溫高壓蒸汽通過管道送入汽輪機(jī)的汽缸，推

2、動(dòng)汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)，發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子和汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)子同軸連接，在汽輪機(jī)的驅(qū)動(dòng)下，與汽輪機(jī)同步旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)切割定子繞組，從而使發(fā)電機(jī)定子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能通過升壓變壓器、輸電線路向電網(wǎng)輸送。 o 3 3、鍋爐設(shè)備、鍋爐設(shè)備 鍋爐設(shè)備室火電廠的主要設(shè)備之一，是生產(chǎn)蒸汽龐大而復(fù)雜的熱交換設(shè)備，它的作用是將一定量的燃料燃燒，并將燃料燃燒釋放的熱量傳遞給水，使水加熱、汽化并過熱成一定壓力和溫度的主蒸汽。 o 3.1 3.1 鍋爐的組成鍋爐的組成 鍋爐設(shè)備可分為：鍋爐本體、輸煤系統(tǒng)、制粉系統(tǒng)、煙風(fēng)及燃燒系統(tǒng)、除塵排渣系統(tǒng)。o 3.1.1 3.1.1 鍋爐本體鍋爐本體 鍋爐的本體是

3、由爐膛、煙道、省煤器、汽包、下降管、水冷壁、過熱器、再熱器、燃燒器、空氣預(yù)熱器。o 汽水流程汽水流程 自然循環(huán)鍋爐：自然循環(huán)鍋爐： 一定壓力的水省煤器汽包水冷壁汽包過熱器汽輪機(jī)o 汽水流程汽水流程 直流鍋爐直流鍋爐 當(dāng)主蒸汽壓力再進(jìn)一步提高(60萬機(jī)組），這種鍋爐不設(shè)汽包，工質(zhì)是一次通過水冷壁，水冷壁出口已全部是蒸汽，也就不存在循環(huán)。直流鍋爐最基本的形式為水平圍繞管圈式。o 3.1.2 3.1.2 輸煤系統(tǒng)輸煤系統(tǒng) 一個(gè)有兩臺(tái)300MW機(jī)組的火電廠每天要消耗近5000多噸煤，因此需要一個(gè)龐大的輸煤系統(tǒng)，原煤通過一系列的棧橋送到鍋爐房，輸煤棧橋內(nèi)裝有皮帶輸送機(jī)，原煤在輸送途中要經(jīng)過電磁除鐵器除去

4、其中的鐵件，還要經(jīng)過破碎機(jī)將較大的煤塊破碎，最后將不含雜質(zhì)的煤送往制粉系統(tǒng)。o 3.1.3 3.1.3 制粉系統(tǒng)制粉系統(tǒng) 工作工程：工作工程： 原煤原煤倉磨煤機(jī)粗粉分離器旋風(fēng)分離器煤粉倉鍋爐爐膛 o 3.1.4 3.1.4 煙風(fēng)及燃燒系統(tǒng)煙風(fēng)及燃燒系統(tǒng) 煙風(fēng)流程：煙風(fēng)流程： 送風(fēng)機(jī)從環(huán)境中吸入空氣，然后將其送入空氣預(yù)熱器中加熱，加熱后的熱風(fēng)一部分去磨煤機(jī)，另一部分則成為二次風(fēng)直接去爐膛幫助燃燒。煤粉懸浮在爐膛內(nèi)燃燒，燃燒中心的溫度可達(dá)1500以上，燃燒時(shí)大量的熱量傳給水冷壁里的水，燃燒形成的高溫?zé)煔庋刂鵁煹酪来螞_刷過熱器、再熱器、省煤器、空氣預(yù)熱器等受熱面，不斷將熱量傳遞給蒸汽、水和空氣，而自

5、身溫度逐漸降低，煙氣到達(dá)煙道尾部時(shí)大約在130左右，在引風(fēng)機(jī)的作用下煙氣流入除塵器進(jìn)行除塵凈化，最后經(jīng)煙囪排入大氣。o 3.1.5 3.1.5 除塵排渣系統(tǒng)除塵排渣系統(tǒng) 火電廠對(duì)環(huán)境的污染主要是隨爐煙排除飛灰粉塵和有害氣體，一般采用除塵器、煙氣脫硫技術(shù)和較高的煙囪來減輕污染。爐內(nèi)煤粉燃燒后的爐渣由撈渣機(jī)從爐底撈出并沖入地溝，再流至灰渣泵房，灰渣泵房將灰渣利用管道送至灰場(chǎng)。o 基本工作原理：基本工作原理：鍋爐產(chǎn)生的新蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)后逐級(jí)進(jìn)行膨脹，蒸汽部分熱能就轉(zhuǎn)變?yōu)槠鲃?dòng)能；高速汽流施加作用力于汽輪機(jī)的葉片上，推動(dòng)了葉輪連同整個(gè)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，汽流的動(dòng)能于是被轉(zhuǎn)換成汽輪機(jī)軸上的機(jī)械能。4 4、汽輪機(jī)及

6、其輔助設(shè)備、汽輪機(jī)及其輔助設(shè)備o 電廠資料汽機(jī)起動(dòng)時(shí)動(dòng)畫.wmv5 5、發(fā)電機(jī)及電氣設(shè)備、發(fā)電機(jī)及電氣設(shè)備o 電廠三相交流同步發(fā)電機(jī)由定子和轉(zhuǎn)子兩部分組成。o 定子由定子鐵心、定子線圈、機(jī)座、風(fēng)道等組成。定子鐵心和線圈是磁和電通過的部分，其他部分起著固定、支持和冷卻的作用。二、火電廠煙氣脫硫系統(tǒng)o 1 1、概述、概述 電力工業(yè)發(fā)展到20世紀(jì)末，全世界的總裝機(jī)容量已超過200億MW，其中最經(jīng)典的火力發(fā)電仍然占有最高比例，世界總發(fā)電量中火電占70%以上，在如此眾多的火電廠中每天燃用大量的煤、石油等燃料，而燃料中的硫份有70%90%燃燒后生成SO2氣體，排放大氣，從而對(duì)大氣的污染日益加劇。1.1 1

7、.1 國外脫硫現(xiàn)狀國外脫硫現(xiàn)狀o 德國1988年用于環(huán)保的投資已占國民收入的3%，到1990年共投資2000億馬克。1982年火電廠的SO2總排放量為186萬t，到1988年已降到40%，即74萬t；到1993年降到20%。o 英國皇家污染調(diào)查局提出，要除去煙氣中的90%的SO2排放量為基數(shù)，到1993年降低到20%，到1998年降到40%，到2003%降低60%，并規(guī)定所用600MW級(jí)新老機(jī)組都必須裝有脫硫設(shè)備，為此英國最大的Drax電廠（4000MW）正投資5億英鎊，加裝脫硫設(shè)備。o 美國于1990年11月15日頒布了清潔空氣法修正案，大大提高了環(huán)境保護(hù)的控制標(biāo)準(zhǔn)。新法案要求到本世紀(jì)末，全

8、美的SO2排放量比1980年減少1000萬t，到2000年以后全美SO2的年排放量控制在890萬t以內(nèi)。o 日本對(duì)火電廠SO2排放量的控制標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)于歐美各國，目前有90%的火電機(jī)組已安裝了脫硫裝置。1.2 1.2 國內(nèi)脫硫現(xiàn)狀國內(nèi)脫硫現(xiàn)狀o 我國的環(huán)境污染非常嚴(yán)重，二氧化硫排放是大氣污染的主要污染源之一。電力企業(yè)是二氧化硫的排放大戶，2003年排放二氧化硫約1100萬噸，占全國二氧化硫排放總量的50以上。按照目前的排放控制水平，到2020年，我國火電廠排放的二氧化硫?qū)⑦_(dá)到2100萬噸以上?；痣姀S控制二氧化硫的排放，成為電力環(huán)境治理的主要問題。濕法煙氣脫硫以其高效脫硫成為電廠脫硫的主流工藝。2 2

9、、脫硫工藝概述、脫硫工藝概述o 各國對(duì)火電廠的脫硫工藝種類繁多，但歸納起來，可分為三大類：o 爐前脫硫o 爐中脫硫o 爐后脫硫2.1 2.1 爐前脫硫爐前脫硫o 就是在燃料未進(jìn)入鍋爐前除去燃料中的硫份，也就不會(huì)生成SO2氣體，這是一種最徹底的脫硫方法。最常見的礦口洗煤就是方法之一，煤中的黃鐵礦流可以用重介質(zhì)浮洗法除去。o 爐前脫硫工藝是一種最徹底的脫硫方法，但目前要徹底脫硫的費(fèi)用還較高。 2.2 2.2 爐中脫硫爐中脫硫o 這是一種直接脫硫工藝，將堿性吸收劑（常用的有石灰石和消石灰）直接噴入爐膛，與燃料混合送入爐膛，使其與爐內(nèi)的SO2反應(yīng)成CaSO4固體物，隨灰渣排出爐外。爐內(nèi)脫硫工藝在我國已

10、有一定的歷史，武漢鍋爐廠制造的向爐內(nèi)噴石灰的鍋爐就是一例。在國外如加拿大、奧地利、法國等均有大機(jī)組爐內(nèi)脫硫的實(shí)例。o 優(yōu)點(diǎn):系統(tǒng)簡(jiǎn)單、附加設(shè)備少;o 缺點(diǎn):爐內(nèi)灰量增加，爐內(nèi)受熱面的積灰增加。2.3 2.3 爐后脫硫爐后脫硫o 爐后脫硫即煙氣脫硫。燃料中的硫份燃燒生成SO2氣體，與煙氣共同排除鍋爐，爐后脫硫的任務(wù)就是在煙氣排除鍋爐后，未排放大氣前進(jìn)行脫硫處理，減少大氣污染。80年代以來這種脫硫方法有了迅速發(fā)展，已有成熟的技術(shù)，是目前火電廠用的最廣泛的脫硫工藝。3 3、煙氣脫硫工藝、煙氣脫硫工藝o 從80年代開始，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的國家對(duì)環(huán)保提出了更高的要求，不僅新建電廠要控制SO2的排放量，對(duì)老廠也要

11、求改裝或加裝煙氣脫硫設(shè)備。于是各國因地制宜地開發(fā)了各種煙氣脫硫設(shè)備，種類繁多，但按其基本原理歸納起來可分為四大類。3.1 3.1 濕式煙氣脫硫工藝（濕式煙氣脫硫工藝（WFGDWFGD） o 濕式煙氣脫硫工藝一直在各國火電廠用得最廣泛的方法，處于明顯的領(lǐng)先地位。90年代以來該工藝的脫硫率已達(dá)到90%95%，設(shè)備可靠性達(dá)到99%，吸收劑的利用率在95%以上，廠用電耗小于2%。目前該工藝所用的吸收劑主要是石灰石（CaCO3）。工藝過程中除了煙氣脫硫外，同時(shí)還可提供副產(chǎn)品石膏（CaSO4）。o 濕式煙氣脫硫工藝流程濕式煙氣脫硫工藝流程 ：石灰漿制備系統(tǒng) 煙氣系統(tǒng) SO2吸收系統(tǒng) 石膏制備系統(tǒng) 其他輔助

12、系統(tǒng) o 濕式煙氣脫硫基本原理濕式煙氣脫硫基本原理 ：o 利用SO2氣體在水中有良好的溶解性能，并可以引起迅速連鎖反應(yīng)，使其與CaCO3中和成CaSO4而排出，達(dá)到脫硫目的。 o 吸收過程o 氧化過程o 中和過程 3.2 3.2 噴霧干燥煙氣脫硫工藝噴霧干燥煙氣脫硫工藝 o 吸收劑制備系統(tǒng) o 吸收塔系統(tǒng) o 除塵系統(tǒng) o 脫硫產(chǎn)物的處理系統(tǒng) 3.3 3.3 循環(huán)流化床干法（半干法）煙氣脫硫工藝循環(huán)流化床干法（半干法）煙氣脫硫工藝 o 它以循環(huán)流化床代替前述的噴霧干燥吸收塔，固體吸收劑作為流化床的物料，通過多次再循環(huán)，使固體物料在床內(nèi)的滯留時(shí)問可長達(dá)半小時(shí)之久；使吸收劑的利用率和脫硫率均較高。

13、3.4 3.4 海水煙氣脫硫工藝海水煙氣脫硫工藝 o a、純海水煙氣脫硫工藝 o b、海水添加石灰漿液煙氣脫硫工藝三、火電廠用泵介紹1鍋爐；2汽輪機(jī)；3發(fā)電機(jī)；4凝汽器；5熱井；6凝結(jié)水泵；7冷卻水泵；8低壓加熱器；9除氧器；10給水泵；11高壓加熱器o 電廠以火力發(fā)電廠為例，火電廠主要用泵有三種，鍋爐給水泵(一般為DC、HSB、HDB類型的泵)；凝結(jié)水泵(一般為帶外筒體的VY類型的泵)；循環(huán)水泵(一般為大流量VZ類型的泵)三種。通常還有許多輔助設(shè)備，諸如輸水用泵、灰渣泵、脫硫泵等。 1 1、火電廠的用水分類、火電廠的用水分類o 原水o 清水o 補(bǔ)給水o 汽輪機(jī)凝結(jié)水o 疏水o 循環(huán)冷卻水2

14、2、鍋爐給水泵應(yīng)用選型、鍋爐給水泵應(yīng)用選型o 鍋爐給水泵主要用在主汽水系統(tǒng)。汽水系統(tǒng)是火電廠的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，又包括汽水循環(huán)回路、補(bǔ)給水系統(tǒng)和冷卻水系統(tǒng)。鍋爐按蒸汽的飽和溫度可劃分為低壓、中壓、次高壓、高壓、超高壓、亞臨界和超臨界7種規(guī)格。通常壓力在6Mpa以下為中低壓鍋爐，壓力在10Mpa以下為次高壓鍋爐，壓力在15Mpa以下為超高壓、高壓鍋爐。我們目前工廠生產(chǎn)的鍋爐給水泵在高壓鍋爐壓力范圍之內(nèi)。各類機(jī)組的參數(shù)及達(dá)到的煤耗指標(biāo)各類機(jī)組的參數(shù)及達(dá)到的煤耗指標(biāo)機(jī)組類別容量/MW汽壓Mpa汽溫/熱效率/%供電煤耗g/kWh中壓6503.8245028450高壓501009.853532385超高壓125

15、 2001353535360亞臨界300 6001754038324超臨界300 90025.556741300高溫超臨界600 9002560044278超超臨界60010003060048256高溫超超臨界600 10003070057214鍋爐給水泵在電廠中的工作位置鍋爐給水泵在電廠中的工作位置 鍋爐給水泵的水處理鍋爐給水泵的水處理o 電廠鍋爐使用的水必須是經(jīng)過處理的軟化水，江、河、湖水通常含有大量的懸浮物，有機(jī)質(zhì)和微生物，還有很多陽離子，必須經(jīng)過處理，最大限度地清除水中的雜質(zhì)和鈣、鎂離子，防止鍋爐管路結(jié)垢，保證不間斷地供給足夠的水量。o 在鍋爐給水處理工藝過程中，除氧是一個(gè)非常關(guān)鍵的一

16、個(gè)環(huán)節(jié)。氧是給水系統(tǒng)和鍋爐的主要腐蝕性物質(zhì)，給水中的氧應(yīng)當(dāng)迅速得到清除，否則它會(huì)腐蝕鍋爐的給水系統(tǒng)和部件，腐蝕產(chǎn)物氧化鐵會(huì)進(jìn)入鍋內(nèi)，沉積或附著在鍋爐管壁和受熱面上，形成難容而傳熱不良的鐵垢。 鍋爐給水泵在火電廠中地位鍋爐給水泵在火電廠中地位o 鍋爐給水泵在發(fā)電廠中的主要任務(wù)是把除氧器儲(chǔ)水箱內(nèi)具有一定溫度的水，通過給水泵產(chǎn)生足夠的壓力，輸送給鍋爐。給水泵必須連續(xù)不斷地運(yùn)行，關(guān)系到鍋爐的安全，是發(fā)電廠中最重要的泵設(shè)備。 電廠用鍋爐給水泵使用選型舉例電廠用鍋爐給水泵使用選型舉例0.6萬千瓦火力發(fā)電機(jī)組DG46-501萬千瓦火力發(fā)電機(jī)組DG85-67、DG85-801.5萬千瓦火力發(fā)電機(jī)組DG155-

17、67、DG150-1005萬千瓦火力發(fā)電機(jī)組1DG10萬千瓦火力發(fā)電機(jī)組2DG、DG270-14015萬千瓦火力發(fā)電機(jī)組3DG、DG400-180C鍋爐給水泵型號(hào)分類鍋爐給水泵型號(hào)分類 DG中低壓鍋爐給水泵DG次高壓鍋爐給水泵DG高壓鍋爐給水泵DG6-25DG45-801DGDG12-25、DG12-50DG85-802DGDG25-30、DG25-50DG150-1003DGDG46-30、DG46-50DG270-140BDG85-45、DG85-67DG270-140CDG155-67DG400-180CDGDG型鍋爐給水泵使用工況比較型鍋爐給水泵使用工況比較 DG中低壓鍋爐給水泵DG次

18、高壓鍋爐給水泵DG高壓鍋爐給水泵最大流量155m3/h150m3/h500m3/h最高揚(yáng)程600m1000m2000m最大工作壓力6MPa10MPa20MPa最高液體溫度105160160工作轉(zhuǎn)速2950rpm2950rpm2950rpmDGDG中低壓鍋爐給水泵結(jié)構(gòu)圖中低壓鍋爐給水泵結(jié)構(gòu)圖 DGDG中低壓鍋爐給水泵材料選用表中低壓鍋爐給水泵材料選用表 名 稱材料 （標(biāo)準(zhǔn)配置）材料 （可選配置）吸入段鑄鐵 HT200 球鐵 QT500-7 鑄鋼 ZG230-450 吐出段鑄鐵 HT250 球鐵 QT500-7 鑄鋼 ZG230-450 中段鑄鐵 HT250 球鐵 QT500-7 鑄鋼 ZG230

19、-450 導(dǎo)葉鑄鐵 HT200 球鐵 QT500-7 鑄鋼 ZG230-450 葉輪鑄鐵 HT200球鐵 QT500-7鑄鋼 ZG230-450軸套 鑄鋼 ZG310-570 不銹鋼 ZG2Cr13 密封環(huán)不銹鋼 ZG2Cr13 錫青銅 ZCuSn10Pb1 平衡盤不銹鋼 ZG2Cr13 球鐵 QT500-7 平衡環(huán)、套不銹鋼 ZG3Cr13 軸碳鋼 45 不銹鋼 2Cr13 軸封填料密封 苧麻 機(jī)械密封 H75 軸承體鑄鐵 HT200 中低壓鍋爐給水泵基礎(chǔ)安裝圖中低壓鍋爐給水泵基礎(chǔ)安裝圖 次高壓鍋爐給水泵、高壓鍋爐給水泵次高壓鍋爐給水泵、高壓鍋爐給水泵 o 次高壓鍋爐給水泵、高壓鍋爐給水泵轉(zhuǎn)

20、速2950rpm，主要用于火電廠項(xiàng)目中的次高壓、高壓鍋爐給水。采用中心支撐，滑動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)。 DGDG次高壓鍋爐給水泵結(jié)構(gòu)圖次高壓鍋爐給水泵結(jié)構(gòu)圖 DGDG高壓鍋爐給水泵結(jié)構(gòu)圖高壓鍋爐給水泵結(jié)構(gòu)圖 DGDG次高壓、高壓鍋爐給水泵材料選用表次高壓、高壓鍋爐給水泵材料選用表 名稱材料名稱材料 進(jìn)水段鑄鋼ZG230-450軸套碳鋼 45、2Cr13中段鑄鋼ZG230-450葉輪擋套不銹鋼 3Cr13 出水段鑄鋼ZG230-450密封環(huán)合金鋼 38CrMoAl導(dǎo)葉鑄鋼ZG230-450導(dǎo)葉套合金鋼 38CrMoAl葉輪鑄鋼ZG230-450平衡環(huán)不銹鋼 3Cr13不銹鋼1Cr13平衡套不銹鋼 3Cr13

21、軸合金鋼40Cr40CrV平衡盤不銹鋼 2Cr13次高壓、高壓鍋爐給水泵基礎(chǔ)安裝圖次高壓、高壓鍋爐給水泵基礎(chǔ)安裝圖 鍋爐給水泵的選型鍋爐給水泵的選型 o 流量：應(yīng)保證鍋爐在最大連續(xù)蒸發(fā)量時(shí)所需的給水量。同時(shí)，要留有一定的裕度。對(duì)汽包式鍋爐，給水量應(yīng)按鍋爐最大連續(xù)蒸發(fā)量的110%考慮，有中間級(jí)抽頭的還要加上中間級(jí)抽頭的用水量 ；o 揚(yáng)程：從除氧器水箱出口到省煤器進(jìn)口介質(zhì)流動(dòng)的總阻力，包括管道附件、閥門、加熱設(shè)備等阻力的總和，再加10%20%的裕量。滿足以下三方面的需求： 在最大連續(xù)蒸發(fā)量時(shí)鍋爐制造廠要求的省煤器入口的進(jìn)水壓力。 汽包的正常水位與省煤器入口接入點(diǎn)標(biāo)高的水柱靜壓差。 除氧器的額定工作壓力。 鍋爐給水泵的選型鍋爐給水泵的選型o 功率：電動(dòng)機(jī)的額定功率大于泵在最大流量下的軸功率即可；o 汽蝕余量：鍋爐給水泵的進(jìn)口一般都有進(jìn)口除氧器給水箱倒灌壓力和除氧器工作壓力。水泵要滿足鍋爐在滿負(fù)荷工作下及除氧器額定工作溫度下不能汽蝕 ；o 效率：大型鍋爐給水泵的配帶電機(jī)功率一般都比較大，泵的效率高則節(jié)電效益大。小型鍋爐給水泵效率要求就低一點(diǎn) 。鍋爐給水泵的選型鍋爐給水泵的選型o 給水泵臺(tái)數(shù)的選擇：從經(jīng)濟(jì)效益和電廠設(shè)備的復(fù)雜程度考慮，一般是選擇兩用一備或一用一備。o 水泵參數(shù)（特殊