余熱發(fā)電基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)教材(王濤)課件

陜甘區(qū)域工藝專業(yè)組余熱發(fā)電知識(shí)培訓(xùn)2014.3.19余熱發(fā)電常見(jiàn)故障介紹123【培訓(xùn)內(nèi)容】

4余熱發(fā)電基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)余熱發(fā)電主機(jī)設(shè)備、工藝流程介紹余熱發(fā)電概況余熱發(fā)電系統(tǒng)典型故障分析處理

5汽輪機(jī)保護(hù)系統(tǒng)2一、余熱發(fā)電概況3余熱發(fā)電效益：一、余熱發(fā)電概況A.利用水泥窯生產(chǎn)線過(guò)程中的余熱發(fā)電建設(shè)并網(wǎng)后，所并網(wǎng)的電量全部用于水泥熟料生產(chǎn)線，約建設(shè)熟料生產(chǎn)過(guò)程50%的購(gòu)買電量。B.余熱發(fā)電系統(tǒng)在回收水泥生產(chǎn)線過(guò)程中產(chǎn)生的大量余熱同時(shí)，又減少了公司對(duì)環(huán)境的污染以及粉塵污染，窯頭鍋爐沉降室的粉塵回收到熟料系統(tǒng)，窯尾余熱鍋爐沉降的粉塵通過(guò)輸送設(shè)備回到生料系統(tǒng)。5余熱發(fā)電效益：C.余熱發(fā)電建設(shè)不僅滿足國(guó)家的節(jié)能減排要求，也是水泥企業(yè)降低成本的有效途徑。D.以2x4500t/d水泥生產(chǎn)線外加兩套水泥粉磨，總用電負(fù)荷大約在4.4萬(wàn)KW左右，而余熱發(fā)電量能達(dá)到1.8萬(wàn)KW，實(shí)際網(wǎng)購(gòu)電量約2.6萬(wàn)KW左右。一、余熱發(fā)電概況6一、余熱發(fā)電概況C.余熱發(fā)電主機(jī)設(shè)備包括窯頭AQC鍋爐和窯尾SP（PH）的余熱鍋爐各一套，汽輪機(jī)，發(fā)電機(jī)，水處理設(shè)備，循環(huán)冷卻設(shè)備，DCS控制設(shè)備各一套。D.利用窯頭窯尾的廢棄溫度，進(jìn)行純低溫余熱發(fā)電，AQC、SP鍋爐煙氣自上而下通過(guò)鍋爐換熱管道進(jìn)行換熱，PH鍋爐從左到右通過(guò)鍋爐換熱管道進(jìn)行換熱。7余熱發(fā)電技術(shù)發(fā)展：海螺集團(tuán)是國(guó)內(nèi)水泥純低溫余熱發(fā)電最早應(yīng)用者，在1998年3月，寧國(guó)水泥廠4000t/d純低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)正式并網(wǎng)發(fā)電，那時(shí)余熱發(fā)電在水泥行業(yè)中占席不多。在2005年以后，余熱發(fā)電在水泥行業(yè)中遍地開花。到目前為止，有水泥生產(chǎn)線的，基本都配套余熱發(fā)電，截止2012年初，安徽海螺集團(tuán)川崎工程公司水泥余熱發(fā)電已推廣160多套機(jī)組，規(guī)模達(dá)到1930兆瓦，涉及國(guó)內(nèi)外水泥企業(yè)集團(tuán)，235條水泥熟料生產(chǎn)線，年發(fā)電量約146億千瓦時(shí)，按照火力發(fā)電同口徑計(jì)算，年節(jié)約518萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤，減排1347萬(wàn)噸二氧化碳。一、余熱發(fā)電概況8

二、余熱發(fā)電主機(jī)設(shè)備工藝流程介紹10二、余熱發(fā)電主機(jī)設(shè)備介紹余熱鍋爐工作原理：

給水進(jìn)入余熱鍋爐的省煤器加熱后被送入汽包，汽包內(nèi)的水通過(guò)下降管在分配到蒸發(fā)器，再次加熱產(chǎn)生飽和蒸汽、飽和水混合物回到汽包，產(chǎn)生的蒸汽通過(guò)汽包上部汽水分離器送到過(guò)熱蒸汽，使飽和的水蒸氣變成過(guò)熱蒸汽。余熱煙氣經(jīng)過(guò)過(guò)熱器-蒸發(fā)器-省煤器。12二、余熱發(fā)電主機(jī)設(shè)備介紹（二）汽輪機(jī)部分汽輪機(jī)是由汽輪機(jī)本體、調(diào)速系統(tǒng)、危機(jī)保安器及油系統(tǒng)組成，它們的作用如下：汽輪機(jī)本體：由鍋爐輸出的高溫高壓蒸汽吹動(dòng)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)，將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能；調(diào)速系統(tǒng)：使汽輪機(jī)在負(fù)荷變化時(shí)，自動(dòng)增大或減少蒸汽的進(jìn)氣量，保持汽輪機(jī)在額定轉(zhuǎn)（3000r/min)下穩(wěn)定運(yùn)行。危機(jī)保安器：當(dāng)汽輪機(jī)調(diào)速器系統(tǒng)失靈，轉(zhuǎn)速超過(guò)3300r/min，危機(jī)保安器不動(dòng)作，將自動(dòng)關(guān)閉主汽門，防止汽輪機(jī)損壞。油系統(tǒng)：它是供給汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)各軸承潤(rùn)滑和各調(diào)試系統(tǒng)用油。14二、余熱發(fā)電工藝流程介紹余熱發(fā)電工藝流程簡(jiǎn)介余熱發(fā)電的熱力循環(huán)是基本的蒸汽動(dòng)力循環(huán)，即汽、水之間的往復(fù)循環(huán)過(guò)程。汽水系統(tǒng)是由鍋爐、汽輪機(jī)、凝汽器、凝結(jié)水泵、除氧器、鍋爐給水泵等組成。爐水在鍋爐內(nèi)加熱成蒸汽，經(jīng)過(guò)過(guò)熱器進(jìn)一步將蒸汽加熱成過(guò)熱蒸汽，過(guò)熱蒸汽經(jīng)過(guò)主蒸汽母管進(jìn)入汽輪機(jī)，過(guò)熱蒸汽在汽輪機(jī)中不斷膨脹加速，高速流動(dòng)的蒸汽沖動(dòng)汽輪機(jī)葉片做功，做過(guò)功后的乏汽經(jīng)過(guò)凝汽器冷凝后形成凝結(jié)水重新參與熱力循環(huán)。生產(chǎn)過(guò)程中消耗掉的水由純水裝置制取出的純水經(jīng)補(bǔ)給水泵打入凝汽器熱水井。這樣，鍋爐水經(jīng)歷了一個(gè)水→蒸氣→水的工藝過(guò)程。15余熱發(fā)電工藝流程圖16

三、余熱發(fā)電系統(tǒng)典型故障分析處理17三、余熱發(fā)電系統(tǒng)典型故障分析處理㈠、凝汽器真空下降的現(xiàn)象①、凝汽器傳熱端差不斷增大且持續(xù)升高，（設(shè)計(jì)值為3-10℃）；②、凝結(jié)水溫度升高；③、凝汽器排汽室溫度升高；④、真空泵吸入口壓力表顯示真空度值比DCS畫面顯示值高將-8KPa；18三、余熱發(fā)電系統(tǒng)典型故障分析處理㈡、凝汽器真空偏低原因根據(jù)相關(guān)運(yùn)行數(shù)據(jù)分析和停機(jī)檢查主要有以下七點(diǎn)是造成真空度偏低的主要原因：①、因凝汽器內(nèi)部管道雜物較多，導(dǎo)致銅管堵塞，凝汽器冷卻水流量下降；②、由于冷卻水水質(zhì)管理不到位，導(dǎo)致凝汽器銅管內(nèi)壁結(jié)垢，凝汽器換熱效果降低；③、由于水環(huán)式真空泵換熱器堵塞、結(jié)垢，導(dǎo)致分離箱水溫較高，影響真空泵噴射器內(nèi)部介質(zhì)速度，真空泵工作效率下降；20三、余熱發(fā)電系統(tǒng)典型故障分析處理④、冷卻塔散水嘴堵塞較多，導(dǎo)致冷卻塔冷卻效果下降，冷卻水溫度升高；⑤、凝汽器冷卻水進(jìn)水室與回水室隔板出現(xiàn)滲漏，造成部分冷卻水未進(jìn)入凝汽器受熱面進(jìn)行換熱，而直接回到凝汽器冷卻水回水管；⑥、真空泵噴射器內(nèi)部結(jié)垢，造成內(nèi)部通流面積下降，影響真泵的效率；⑦、冷卻塔填料和分離器上部存在輕微結(jié)垢，影響冷卻塔的冷卻效果。21三、余熱發(fā)電系統(tǒng)典型故障分析處理㈣、防范措施①、加強(qiáng)冷卻水水質(zhì)管理，針對(duì)凝汽器銅管結(jié)垢現(xiàn)象制定相應(yīng)的換藥及酸洗計(jì)劃；②、加強(qiáng)真空泵密封水溫度的監(jiān)控力度，并定期對(duì)真空泵換熱器進(jìn)行在線清洗；③、隨著環(huán)境溫度的升高，使用射水抽汽器的機(jī)組應(yīng)加強(qiáng)對(duì)射水箱溫度的監(jiān)控（射水箱溫度一般在35℃左右），必要時(shí)加大射水箱的外排水流量；④、根據(jù)工廠水質(zhì)情況，有針對(duì)性對(duì)冷卻水進(jìn)行外排或置換，確保循環(huán)水濃縮倍數(shù)不超過(guò)3.5；⑤、利用停機(jī)為機(jī)會(huì)，對(duì)冷卻塔噴嘴、分離器、填料及凝汽器內(nèi)部進(jìn)行清理；23三、余熱發(fā)電系統(tǒng)典型故障分析處理二、汽輪機(jī)油系統(tǒng)故障分析機(jī)組在調(diào)試和運(yùn)行過(guò)程中，部分子公司油系統(tǒng)安全油壓、OPC、AST、控制油壓、潤(rùn)滑油壓都出現(xiàn)過(guò)偏低或無(wú)法建立等情況，導(dǎo)致機(jī)組無(wú)法掛閘或主汽門不能完全打開、高調(diào)門動(dòng)作緩慢等現(xiàn)象。現(xiàn)對(duì)油系統(tǒng)故障進(jìn)行綜合分析如下：24三、余熱發(fā)電系統(tǒng)典型故障分析處理

㈡油系統(tǒng)故障原因分析①、油質(zhì)較差，導(dǎo)致油系統(tǒng)管路堵塞或油路不暢，如潤(rùn)滑油或控制油過(guò)濾出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，油壓無(wú)法建立；②、油箱油位偏低，導(dǎo)致高、低壓注油器不能正常工作，壓力油和潤(rùn)滑油壓無(wú)法建立；③、油溫過(guò)低時(shí)運(yùn)行粘度系數(shù)增大，安全油建立速度較慢，造成主汽門打不開，正常應(yīng)控制在35～45℃之間；

26三、余熱發(fā)電系統(tǒng)典型故障分析處理④、OPC、AST電磁閥底座內(nèi)部有雜物或密封圈損壞，出現(xiàn)現(xiàn)象泄漏現(xiàn)象，導(dǎo)致OPC、AST油壓波動(dòng)，油壓達(dá)不到設(shè)計(jì)值0.8MPa以上；⑤、DDV閥以及底座內(nèi)部有雜物，導(dǎo)致調(diào)節(jié)系統(tǒng)動(dòng)作緩慢或不能動(dòng)作，主調(diào)門不斷漂移，給中控操作帶來(lái)一定困難；27三、余熱發(fā)電系統(tǒng)典型故障分析處理㈢處理措施①、安全油壓、OPC、AST油壓偏低或異常波動(dòng)時(shí)，應(yīng)對(duì)電磁閥底座進(jìn)行檢查清洗，檢查底座內(nèi)部是否有雜物，電磁閥芯上的密封圈是否完好無(wú)損，若密封圈損壞應(yīng)及時(shí)更換；②、調(diào)節(jié)油壓偏低或異常波動(dòng)時(shí)，應(yīng)對(duì)DDV閥及底座進(jìn)行檢查，檢查DDV閥及底座內(nèi)是否有雜物，接觸面是否吻合完好，并對(duì)底座用汽油清洗，以及通過(guò)DDV閥旋轉(zhuǎn)手柄對(duì)油壓進(jìn)行重新調(diào)節(jié)；③、當(dāng)油系統(tǒng)故障處理后，應(yīng)掛閘看主汽門動(dòng)作情況是否正常，并檢查調(diào)節(jié)汽門是否有零點(diǎn)和量程漂移，如存在上述情況，應(yīng)對(duì)調(diào)節(jié)氣門重新做“閥門標(biāo)定”實(shí)驗(yàn)；④、安全油壓偏低時(shí)，通過(guò)遠(yuǎn)方掛閘，看掛閘電磁鐵和危機(jī)遮斷指示器動(dòng)作是否存在卡澀情況，如卡澀，可能導(dǎo)致油路不暢，安全油壓偏低。應(yīng)及時(shí)做相應(yīng)處理或更換。28汽輪機(jī)油系統(tǒng)事故：1、主油泵工作失常；2、油系統(tǒng)漏油；3、軸承油溫升高和軸承斷油；4、油系統(tǒng)進(jìn)水；5、油系統(tǒng)出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，如過(guò)濾器、電磁閥內(nèi)部堵塞等現(xiàn)象；6、油系統(tǒng)著火；7、油箱油位低，注油器注不上油。30汽輪機(jī)內(nèi)部部件損壞葉片斷裂軸封脫落隔板損壞拉金斷裂31汽輪機(jī)拉瓦事故：322011年4月26，英德海螺飛車事故332011年4月26，英德海螺飛車事故342011年4月26，英德海螺飛車事故352011年4月26，英德海螺飛車事故36三、余熱發(fā)電系統(tǒng)典型故障分析處理四、主蒸汽帶水故障分析主蒸汽帶水是一種惡性事故，如處理不及時(shí)，會(huì)導(dǎo)致管道振動(dòng)加劇，汽輪機(jī)入口主蒸汽溫度下降，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致汽輪機(jī)發(fā)生水擊現(xiàn)象，使高溫下工作的蒸汽室、汽缸、轉(zhuǎn)子等金屬件驟然冷卻，而產(chǎn)生很大的熱應(yīng)力和熱變形，導(dǎo)致汽缸發(fā)生拱背變形，產(chǎn)生裂紋，并能使汽缸法欄結(jié)合面漏汽，脹差負(fù)值增大，汽輪機(jī)動(dòng)靜部分發(fā)生碰摩損傷；轉(zhuǎn)子發(fā)生大軸彎曲，同樣也使動(dòng)靜部分發(fā)生碰摩，這些都將引起機(jī)組發(fā)生強(qiáng)烈振動(dòng)。37三、余熱發(fā)電系統(tǒng)典型故障分析處理㈠、主蒸汽帶水的現(xiàn)象①、汽輪機(jī)熱效率下降；②、汽包水位發(fā)生劇烈波動(dòng)，汽包水位計(jì)模糊不清；③、過(guò)熱蒸汽溫度迅速下降；④、嚴(yán)重時(shí)，蒸汽管道內(nèi)發(fā)生水沖擊。38三、余熱發(fā)電系統(tǒng)典型故障分析處理㈡、主蒸汽帶水的原因①、爐水水質(zhì)不合格，蒸汽和爐水的含鹽量增大；②、鍋爐入口風(fēng)溫和風(fēng)量波動(dòng)較大，造成負(fù)荷波動(dòng)劇烈；③、鍋爐汽包內(nèi)的汽水分離裝置有缺陷或水位過(guò)高；④、鍋爐帶負(fù)荷時(shí)過(guò)快，造成水位上升過(guò)快；39三、余熱發(fā)電系統(tǒng)典型故障分析處理㈢、處理措施①、如主蒸汽溫度下降過(guò)快，在1分鐘之內(nèi)下降超過(guò)50℃，應(yīng)立即打閘停機(jī)；②、開啟汽缸缸體和主蒸汽管道上的所有疏水閥門，進(jìn)行充分排水；③、蒸汽帶水原因查明后，重新啟動(dòng)鍋爐，進(jìn)行暖管；④、在打閘停機(jī)期間，應(yīng)密切注意汽輪機(jī)惰走過(guò)程中機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)聲音和推力軸承工作情況，如惰走時(shí)間正常，經(jīng)過(guò)充分排出疏水，主蒸汽溫度恢復(fù)后，可以重新啟動(dòng)機(jī)組。40三、余熱發(fā)電系統(tǒng)典型故障分析處理㈣、防范措施①、加強(qiáng)爐水監(jiān)控，保證爐水水質(zhì)合格，必要時(shí)加大連續(xù)排污量或定期排污次數(shù)；②、發(fā)現(xiàn)水位異常時(shí)，中控和現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)及時(shí)核對(duì)水位，必要時(shí)沖洗水位計(jì)，保證汽包水位在正常范圍內(nèi)；③、發(fā)生蒸汽帶水時(shí)，適當(dāng)降低鍋爐蒸發(fā)量，并保持鍋爐穩(wěn)定運(yùn)行；④、若因給水自動(dòng)調(diào)整失靈而影響水位升高時(shí)，應(yīng)手動(dòng)關(guān)小給水閥，減小給水量，如果水位繼續(xù)升高，應(yīng)開啟事故放水閥或排污閥。41四、余熱發(fā)電常見(jiàn)故障介紹42四、余熱發(fā)電運(yùn)行常見(jiàn)故障分析處理一、汽輪機(jī)1、在掛閘后汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速上升。

原因分析：由于加工、安裝精度不高，調(diào)門標(biāo)定不準(zhǔn)確，導(dǎo)致調(diào)節(jié)汽門關(guān)不嚴(yán)，出現(xiàn)蒸汽泄漏。

處理措施：對(duì)調(diào)門重新標(biāo)定，對(duì)調(diào)門的機(jī)械行程進(jìn)行重新的調(diào)整。要了解閥碟與閥座的密合線。43四、余熱發(fā)電運(yùn)行常見(jiàn)故障分析處理2、在做汽輪機(jī)機(jī)械超速實(shí)驗(yàn)時(shí)，在轉(zhuǎn)速達(dá)到3360rpm時(shí)機(jī)械超速不動(dòng)作。

原因分析：飛環(huán)出現(xiàn)卡澀現(xiàn)象，導(dǎo)致在動(dòng)作轉(zhuǎn)速時(shí)拒絕動(dòng)作；保安器油門掛鉤與飛環(huán)的加工精度不夠，兩者間間隙偏大，新機(jī)組安裝時(shí)未作清理檢查。

處理措施：停機(jī)后對(duì)裝置進(jìn)行清洗，重新核對(duì)兩者的間隙，應(yīng)符合廠家規(guī)定值0.8--1.2mm間隙，調(diào)整動(dòng)作轉(zhuǎn)速。44四、余熱發(fā)電運(yùn)行常見(jiàn)故障分析處理3、AST電磁閥帶電或手按后，高調(diào)門和主汽門不關(guān)閉。原因分析：AST電磁閥內(nèi)部活塞與底座內(nèi)部銅套筒卡澀。

處理措施：檢查電磁閥及小閥芯動(dòng)作是否靈活正常。45四、余熱發(fā)電運(yùn)行常見(jiàn)故障分析處理4、在機(jī)組沖轉(zhuǎn)的過(guò)程中，主油泵工作后，潤(rùn)滑油壓偏高。原因分析：過(guò)壓閥彈簧卡澀或變形無(wú)法恢復(fù)，閥位是否正常，油路是否堵塞。處理措施：聯(lián)系廠家更換彈簧，停機(jī)檢查油路是否暢通處理。46四、余熱發(fā)電運(yùn)行常見(jiàn)故障分析處理5、汽輪機(jī)掛閘后安全油壓低（0.4MPa），主汽門打不開，檢查拆洗電磁復(fù)位閥組及跳閘電磁閥組后仍不見(jiàn)效。原因分析：拉桿活閥活動(dòng)靈活，加工尺寸有誤，油孔正確無(wú)雜物，安全油泄漏，油壓偏低。處理措施：更換復(fù)位裝置滑閥。油路暢通，油孔正確無(wú)穿透，檢查前軸承座內(nèi)油管連接點(diǎn)牢固，查危急遮斷停機(jī)裝置泄油點(diǎn)。47四、余熱發(fā)電運(yùn)行常見(jiàn)故障分析處理6、運(yùn)行過(guò)程中，高調(diào)門閥碟特制螺母松脫。原因分析:兩個(gè)M10×12定位螺絲脫落。

處理措施：停機(jī)冷卻待處理48四、余熱發(fā)電運(yùn)行常見(jiàn)故障分析處理7、機(jī)組運(yùn)行調(diào)試期間負(fù)荷突然至零，單機(jī)運(yùn)行轉(zhuǎn)速下降至停機(jī)。原因分析：高調(diào)門閥碟脫落。處理措施：停機(jī)冷卻待處理。49五、汽輪機(jī)保護(hù)系統(tǒng)50五、汽機(jī)保護(hù)系統(tǒng)1:AST功能:AST是自動(dòng)停機(jī)遮斷，是汽輪機(jī)在異常工況和事故下，快速切斷進(jìn)汽的緊急保護(hù)裝置。

AST動(dòng)作高壓油管（EH)泄油迅速關(guān)閉主汽閥，調(diào)節(jié)汽閥和補(bǔ)汽閥使汽輪機(jī)停機(jī)。2：TSI功能:TSI是汽輪機(jī)和監(jiān)視儀表系統(tǒng)用來(lái)監(jiān)測(cè)對(duì)機(jī)組安全有重大影響的參數(shù)，以便在這些參數(shù)超過(guò)安全值時(shí)，通過(guò)DEH和ETS控制汽輪機(jī)實(shí)行安全停機(jī)。

TSI系統(tǒng)主要監(jiān)視汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速，震動(dòng)，軸向位移參數(shù)。51五、汽機(jī)保護(hù)系統(tǒng)3：ETS功能;

是采取緊急停機(jī)功能。

是危急遮斷控制系統(tǒng)。它的作用是防止汽輪機(jī)在運(yùn)行中因部分設(shè)備工作失常而導(dǎo)致汽輪機(jī)發(fā)生重大損傷事故使汽輪機(jī)緊急快速急停機(jī)。

ETS也是汽輪機(jī)緊急跳閘保護(hù)系統(tǒng)，是用來(lái)監(jiān)視對(duì)機(jī)組有重大影響的某些參數(shù)以便在參數(shù)超過(guò)安全限值時(shí)，通過(guò)該系統(tǒng)去關(guān)閉汽輪機(jī)全部進(jìn)汽閥門，實(shí)現(xiàn)緊急停機(jī)。52五、汽機(jī)保護(hù)系統(tǒng)