發(fā)電廠三大設備工藝及控制系統(tǒng)

1、 班級：電力3班 姓名：饒振山 序號：5號 發(fā)電廠三大設備工藝及控制系統(tǒng)一、三大設備 鍋爐、汽輪機、發(fā)電機是作為火力發(fā)電廠的三大主要設備火力發(fā)電廠簡稱火電廠，是利用煤、石油、天然氣作為燃料生產(chǎn)電能的工廠，是當今世界電力生產(chǎn)的主要方式之一，它具有投資較少，建設周期短，運行靈活的特點。我國火力發(fā)電占總發(fā)電量的左右，為國民經(jīng)濟的發(fā)展做出了重大的貢獻。近十多年來，我國火力發(fā)電事業(yè)又有了迅速的發(fā)展，目前，我國單機容量為以上的機組已占全國火電機組的近一半，的火力機組如今已逐漸成為主力機組，同時已有一批的機組投入運行?；鹆Πl(fā)電廠的基本工作原理如下：由煤經(jīng)過燃燒，將液態(tài)水變成水蒸氣，從而將化學能轉(zhuǎn)化成熱能，再

2、將高溫高壓的蒸汽作為動力，將熱能轉(zhuǎn)化成機械能，最終轉(zhuǎn)化成電能。在運行時，火力發(fā)電廠的基本生產(chǎn)過程大致如下：作為燃料的原煤，由制粉系統(tǒng)磨成很細的煤粉，煤粉和加熱后的空氣一起被送入鍋爐爐膛，煤粉在爐膛中劇烈燃燒并釋放出大量的熱量，其熱量將溫度很高的水反復加熱變成高溫蒸汽，蒸汽通過管道進入汽輪機，推動汽輪機的轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)，發(fā)電機的轉(zhuǎn)子和汽輪機的轉(zhuǎn)子同軸連接，在汽輪機的作用下，隨汽輪機同步旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子磁場切割定子繞組，從而使定子繞組中產(chǎn)生感應電動勢，發(fā)電機產(chǎn)生的電能通過升壓變壓器輸電線路向電網(wǎng)輸送，在汽輪機中，做完功的蒸汽溫度和壓力降至很低，它們被排入凝汽器內(nèi)放出余熱并排出水，經(jīng)加熱器加熱和水泵升

3、壓后，再送到鍋爐，汽水如此往復不斷循環(huán)，這就是火力發(fā)電廠的基本生產(chǎn)過程.。1.鍋 爐 本 體鍋爐設備是火力發(fā)電廠中的主要熱力設備之一。它的任務是使燃料通過燃燒將化學能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，并且以此熱能加熱水，使其成為一定?shù)量和質(zhì)量（壓力和溫度）的蒸汽。由爐膛、煙道、汽水系統(tǒng)（其中包括受熱面、汽包、聯(lián)箱和連接管道）以及爐墻和構架等部分組成的整體，稱為“鍋爐本體”。2.汽 輪 機 本 體汽輪機本體（steam turbine proper）是完成蒸汽熱能轉(zhuǎn)換為機械能的汽輪機組的基本部分，即汽輪機本身。它與回熱加熱系統(tǒng)、調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)、油系統(tǒng)、凝汽系統(tǒng)以及其他輔助設備共同組成汽輪機組。汽輪機本體由固定部分（靜子

4、）和轉(zhuǎn)動部分（轉(zhuǎn)子）組成。固定部分包括汽缸、隔板、噴嘴、汽封、緊固件和軸承等。轉(zhuǎn)動部分包括主軸、葉輪或輪鼓、葉片和聯(lián)軸器等。固定部分的噴嘴、隔板與轉(zhuǎn)動部分的葉輪、葉片組成蒸汽熱能轉(zhuǎn)換為機械能的通流部分。汽缸是約束高壓蒸汽不得外泄的外殼。汽輪機本體還設有汽封系統(tǒng)。3.發(fā) 電 機 本 體在發(fā)電廠中，同步發(fā)電機是將機械能轉(zhuǎn)變成電能的唯一電氣設備。因而將一次能源（水力、煤、 油、風力、原子能等）轉(zhuǎn)換為二次能源的發(fā)電機，現(xiàn)在幾乎都是采用三相交流同步發(fā)電機。 在發(fā)電廠中的交流同步發(fā)電機，電樞是靜止的，磁極由原動機拖動旋轉(zhuǎn)。其勵磁方式為發(fā)電機的勵磁線圈FLQ（即轉(zhuǎn)子繞組）由同軸的并激直流勵磁機經(jīng)電刷及滑環(huán)來

5、供電。 同步發(fā)電機由定子（固定部分）和轉(zhuǎn)子（轉(zhuǎn)動部分）兩部分組成。 定子由定子鐵心、定子線圈、機座、端蓋、風道等組成。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。轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子本體、護環(huán)、心環(huán)、轉(zhuǎn)子線圈、滑環(huán)、同軸激磁機電樞組成。  二、控制系統(tǒng)目前火力發(fā)電廠多采用單機容量為300600MW的亞臨界壓力的單元機組。隨著電網(wǎng)自動化程度和單元制運行水平的不斷提高，對汽輪機控制系統(tǒng)提出了更高的要求。一個完善的汽輪機控制系統(tǒng)包括以下功能系統(tǒng)。1、監(jiān)視系統(tǒng)    監(jiān)視系統(tǒng)是保證汽輪機安全運行的必不可少的設備，它能夠連續(xù)監(jiān)測汽輪機運

6、行中各參數(shù)的變化。屬于機械量的有：汽輪機轉(zhuǎn)速、軸振動、軸承振動、轉(zhuǎn)子軸位移、轉(zhuǎn)子與汽缸的相對脹差、汽缸熱膨脹、主軸晃度、油動機行程等。屬于熱工量的有：主蒸汽壓力、主蒸汽溫度，凝汽器真空，高壓缸速度級后壓力，再熱蒸汽壓力和溫度，汽缸溫度，潤滑油壓，調(diào)節(jié)油壓，軸承溫度等。汽輪機的參數(shù)監(jiān)視通常由DAS系統(tǒng)實現(xiàn)，測量結果同時送往調(diào)節(jié)系統(tǒng)作限制條件，送往保護系統(tǒng)作保護條件，送往順序控制系統(tǒng)作控制條件。2、保護系統(tǒng)    保護系統(tǒng)的作用是，當電網(wǎng)或汽輪機本身出現(xiàn)故障時，保護裝置根據(jù)實際情況迅速動作，使汽輪機退出工作，或者采取一定措施進行保護，以防止事故擴大或造成設備損壞。大容

7、量汽輪機的保護內(nèi)容有：超速保護、低油壓保護、位移保護、脹差保護、低真空保護、振動保護等。3、調(diào)節(jié)系統(tǒng)    汽輪機的閉環(huán)自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系統(tǒng)、功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)、壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)+如機前壓力調(diào)節(jié)和再熱汽壓力調(diào)節(jié),，等等。閉環(huán)調(diào)節(jié)是汽輪機EHC系統(tǒng)的主要功能，調(diào)節(jié)品質(zhì)的優(yōu)劣將直接影響機組的供電參數(shù)和質(zhì)量，并且對單元機組的安全運行也有直接影響。4、熱應力在線監(jiān)視系統(tǒng)    汽輪機是在高溫高壓蒸汽作用下的旋轉(zhuǎn)機械，汽輪機運行工況的改變必然引起轉(zhuǎn)子和汽缸熱應力的變化。由于轉(zhuǎn)子在高速旋轉(zhuǎn)下已經(jīng)承受了比較大的機械應力，因此熱應力的變化對轉(zhuǎn)子的影響更

8、大，運行中監(jiān)視轉(zhuǎn)子熱應力不超過允許應力顯得尤為重要。熱應力無法直接測量，通常是用建立模型的方法通過測取汽輪機某些特定點的溫度值來間接計算熱應力的。熱應力計算結果除用于監(jiān)視外，還可以對汽輪機升速率和變負荷率進行校正。5、汽輪機自啟?？刂葡到y(tǒng)    汽輪機自啟停控制（Turbine Automatic Control，簡稱TAC）系統(tǒng)是牽涉面很大的一個系統(tǒng)，其功能隨設計的不同而有很大差別。原則上講，汽輪機自啟?？刂葡到y(tǒng)應能完成從啟動準備直至帶滿負荷或者從正常運行到停機的全部過程，即完成盤車、抽真空、升速并網(wǎng)、帶負荷、帶滿負荷以及甩負荷和停機的全部過程?？梢妼崿F(xiàn)汽輪機自啟停的前提條件是各個必要的控制系統(tǒng)應配備齊全，并且可以正常投運。這些系統(tǒng)為自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)、監(jiān)視系統(tǒng)、熱應力計算系統(tǒng)以及旁路控制系統(tǒng)等。6、液壓伺服系統(tǒng)    液壓伺服系統(tǒng)包括汽輪機供油系統(tǒng)和液壓執(zhí)行機構兩部分。供油系統(tǒng)向液壓執(zhí)行機構提供壓力油。液壓執(zhí)行機構由電液轉(zhuǎn)換器、油動機、位置傳感器等部件組成，其功能是根據(jù)電調(diào)系統(tǒng)的指令去操作相