毕业实习论文 电厂仿真实验.doc

毕业实习报告 2012 年新学期开始我们已经进如大学的最后一个学期的学习，我们进行了为期四周的毕业生产实习，前两周进行仿真实习，后两周进行毕业实习，仿真实习在内蒙古工业大学能源与动力工程学院电厂仿真实验的计算机机房，毕业实习我们全班参观了呼和浩特城发供热分公司东北热源厂、呼和浩特金山热电厂和内蒙古工业大学能源基地。通过这次实习让我们对电厂的基本操作和工种进行了简单的认识，对我们大学的学习基础课程和专业课程进行很好的实践。 第一章 仿真实习 在电厂仿真实验中进行的对机组启停的操作，通过操作 DCH 画面和 jiudi 画面对机组进行前期准备，电厂的启动使汽轮机从静止或盘车状态加速到额定转速，开始带负荷并逐渐增加到额定负荷或一定负荷的过程，称为汽轮机的启动过程。 按启动过程中新蒸汽的参数是否变化，可分为额定参数启动和滑参数启动两种。在整个启动过程中，若自动主汽阀前的新蒸汽参数始终保持为额定参数不变，这种启动方式称为额定参数启动。启动时，若自动主汽阀前的新蒸汽参数随转速、负荷的增加而升高，这种启动方式称为滑参数启动。按启动前汽轮机汽缸金属温度的高低，可分为冷态启动和热态启动两种。 电厂的机组启动需要通过 jiudi 画面和 DCH 画面的相互配合的为了保证电厂的启动安全，必须严格按照操作规程进行操作。在仿真实习的时候，指导老师让我们对电厂的总体设备布局进行了全面的了 毕业实习报告书解，认识到各个设备的相互配合相互衔接和开关的相互联系，每一步的操作都会对全局有一定的影响，需要每组的成员相互配合共同完成，通过实践的操作了解到机组启停的操作流程，下面是几幅 DCH画面 300MW 机组电气系统总图 这是电厂启动的前期准备，把电从电线上引入电厂设备控制电厂各个设备的运行。电厂引入的电分成两路，其中这两路都是相互控制的，如果一路投入另一路就会断开，始终是一路投入。这个阶段是电厂启动的开始阶段需要 DCS 界面和 jiudi 界面配个进行调整，每一个开关的投入都需要细心，一旦出错后果不堪设想，这也是一名电厂人的职责所在，每个人都要承担着风险，所以每一步都要按照电厂的操作规程认真操作。按照操作规程进行操作，投入和断开相应的开关， 1 毕业实习报告书保证厂供电，提供各个泵于风机的工作用电和照明用电，这是电厂机组启动的前期准备。 凝结水系统 调整阀门的投入与断开对锅炉进行上水操作，指导老师要求我们对画面上的各个设备的名称进行识别和记忆，了解每个设备的名称和工作原理，包括整个流体的流动环境和流动方向，供水的来源和去想都要弄清楚，这张画面是除盐水进入，通过阀门投自动来控制凝汽器的水位保证凝汽器的水位在设定的范围内恒定，主要控制装置是阀门E和 F 的作用，水进入凝汽器后通过两路下降但是这两路始终是一路在运行，这两路的开关是投连锁的，目的是保证在一个阀门或者泵，不能工作时候另一个能够马上投入保证整体能够继续运行，出来的水进入换热器，然后通过三路进入除氧器。凝结水系统作用是收集汽轮 2 毕业实习报告书机排汽凝结成的水和低压加热器疏水，经凝结水泵升压后经各低压加热器加热送至除氧器除氧，与3 高加正常疏水和四段抽汽汇集到除氧器后供给给水泵。凝结水系统组成为除盐水箱、两台凝结水补水泵，高、低背压凝汽器，两台凝结水泵，凝结水精处理装置，轴封加热器，凝结水系统再循环装置，5678 低加，除氧器，以及系统的管道和阀门组成。 300MW 锅炉系统总图 锅炉的一次风和二次风还有引风机，将风分为一次风，二次风，鼓风，送入煤粉仓，然后进入锅炉，在图上可以看见煤粉在锅炉各个层面的量，可以控制燃烧，燃烧系统是由输煤、磨煤、粗细分离、排粉、给粉、锅炉、除尘、脱流等组成。是由皮带输送机从煤场通过电磁铁、碎煤机然后送到煤仓间的煤斗内再经过给煤机进入磨煤机 3 毕业实习报告书进行磨粉，磨好的煤粉通过空气预热器来的热风，将煤粉打至粗细分离器，粗细分离器将合格的煤粉（不合格的煤粉送回磨煤机），经过排粉机送至粉仓，给粉机将煤粉打入喷燃器送到锅炉进行燃烧。而烟气经过电除尘脱出粉尘再将烟气送至脱硫装置，通过石浆喷淋脱出流的气体经过吸风机送到烟筒排人天空。 300MW 汽轮机系统总图 指导老师要求我们知道，红色的是水蒸气，绿色的是液态水，锅炉的水蒸气依次进入汽轮机的高压缸，中压缸和低压缸，在汽轮机中进行做功带动汽轮机转动，然后将每级的抽气拿出，进入高温加热器，低温加热器和凝汽器等进行物质的热量交换，加热锅炉给水和供热热源。 4 毕业实习报告书 仿真实习进行了 2 周，在最后一次课上我们进行了考试，在考试中我对老师提出的问题是关于锅炉上水的，我用我所学到的知识对老师提出的问题进行一一的解答，同时也学到了很多知识如“锅炉上水前为什么要将除氧器水箱内的水加热到一定温度？”是因为锅炉在冷状态下上水时，上水温要高于汽包材料所规定的无塑性转变温度33以上，若上水温度低于此温度，则可能发生设备的脆性破裂；但上水温度太高了又将增大设备的热应力，因此，在冷状态下上水时，水温应控制在 5080的范围内。 锅炉在热状态下上水时，因为汽包壁很厚，内外壁温差也大，故热应力也很大。若此时向汽包上冷水，必然给汽包壁增加了一个附加热应力，使汽包损坏或缩短使用寿命。因此，一般要求上水的温度应与汽包壁金属温差不大于 40为好。 鉴于上述原因，锅炉上水前应根据锅炉所处的状态将除氧器水箱内的水加热到所要求的温度。老师提出的问题都要仔仔细细的详细阐述，这对我们即将毕业的大学生来说是一个锻炼，这些都是对我们学到知识的一种检验，督促我们要掌握相关知识，为了在以后工作中能够灵活运用，在生产中不会出现差错，保证运行的安全。 一开始我就认真的学习整个电厂的各个系统，努力掌握各个设备的工作原理，为日后的检修工作打下坚实的理论基础。在实践方面，在指导老师的精心教导下，我很快的学会了一些常见的事故处理，学会了处理一些常见的设备调试。只有自己亲自接触，亲自的去实践，才能从书本中跳跃出来，快速的处理每一件事情，这就是电厂工作的一个重要学习的地方，才能真真正正的学到和牢记知识。 5 毕业实习报告书 第二章 毕业实习 我们分别参观了呼和浩特城发供热分公司东北热源厂、呼和浩特金山热电厂和内蒙古工业大学能源基地，了解电厂发电的流程步骤，体会实际工作中是如何的运用自己学到的知识解决实际问题。 火电厂生产流程设备简图在我们的学习中把火电厂大概分为如下几类 按燃料分类有燃煤发电厂、燃油发电厂、余热发电厂、还有利用垃圾及工业废料作为燃料的发电厂。按原动机分类有凝汽式气轮机发电厂、燃汽轮机发电厂、内燃机发电厂、蒸汽燃汽轮机发电厂。 6 毕业实习报告书按供出能源分类有凝汽式发电厂、热电厂、同时向外供应电能和热能的电厂。按发电装机容量的多少分类有小容量发电厂：装机总容量在100MW 以下的发电厂、中容量发电厂：装机总容量在 100250MW范围内的发电厂、大中容量发电厂：装机总容量在 250600MW 范围内的发电厂、大容量发电厂：装机总容量在 6001000MW 范围内的发电厂、特大容量发电厂：装机总容量在 1000MW 以上的发电厂。按蒸汽压力和温度分类有中低压发电厂：蒸汽压力一般为3.92MPa、温度为 450的发电厂，单机功率小于 25MW、高压发电厂：蒸汽压力一般为 9.9MPa、温度为 540的发电厂，单机功率小于 100MW、超高压发电厂：蒸汽压力一般为 13.83MPa、温度为540/540的电厂，单机功率小于 20MW、亚临界压力发电厂：蒸汽压力一般为 16.77MPa、温度为 540/540的发电厂，单机功率为300MW 直至 1000MW 不等、超临界压力发电厂：蒸汽压力大于22.11MPa、温度为 550/550的发电厂，机组功率为 600MW 及以上。按供电范围分类有区域性发电厂：在电网内运行，承担一定区域性供电的大中型发电厂、孤立发电厂：不并入电网内，单独运行的发电厂、自备发电厂：由大型企业自己建造，主要供本单位用电的发电厂（一般也与电网连）。 火电厂种类虽然很多，但从能量转换的观点分析，其生产过程是基本相同的，都是将燃料燃烧的热能通过锅炉产生高温高压水蒸气，推动汽轮机做功产生机械能，经发电机转变为电能，最后通过变压器将电能送入电力系统。此次实习参观的电厂都为火力发电的电厂，原 7 毕业实习报告书料都来自煤，呼和浩特城发热源厂采用的是链条炉，对煤的品质要求比较高，需要较高发热量的煤。金山热电厂的冷却方式是采用了空冷岛的不知，利用空气和工质的能量交换进行冷却，节约厂用水消耗。 火电厂特点布局灵活，装机容量的大小可按需要决定。建造工期短，一般为水电厂的一半甚至更短。一次性建造投资少，仅为水电厂的一半左右。煤耗量大，目前发电用煤约占全国煤炭总产量的 25左右，加上运煤费用和大量用水，其生产成本比水力发电要高出 34倍。动力设备繁多，发电机组控制操作复杂，厂用电量和运行人员都多于水电厂，运行费用高。汽轮机开、停机过程时间长，耗资大，不宜作为调峰电源用。对空气和环境的污染大。 火力发电厂的燃料主要有煤、石油（主要是重油、天然气）。我国的火电厂以燃煤为主，过去曾建过一批燃油电厂，目前的政策是尽量压缩烧油电厂，新建电厂全部烧煤。火力发电厂由三大主要设备锅炉、汽轮机、发电机及相应辅助设备组成，它们通过管道或线路相连构成生产主系统，即燃烧系统、汽水系统和电气系统。其生产过程简介如下。1燃烧系统 燃烧系统如图 2l 所示，包括锅炉的燃烧部分和输煤、除灰和烟气排放系统等。 8 毕业实习报告书 煤由皮带输送到锅炉车间的煤斗，进入磨煤机磨成煤粉，然后与经过预热器预热的空气一起喷入炉内燃烧，将煤的化学能转换成热能，烟气经除尘器清除灰分后，由引风机抽出，经高大的烟囱排入大气。炉渣和除尘器下部的细灰由灰渣泵排至灰场。锅炉设备的作用及组成：锅炉、汽轮机、发电机是火力发电厂的三大主机锅炉的作用：用燃料燃烧放出的热能将水加热成具有一定压力和温度的蒸汽，然后蒸汽沿管道进入汽轮机做功，带动发电机一起高速旋转，从而发电。锅炉是重要的能量交换设备之一。组成：“锅”是指汽水系统（省煤器、汽包、下降管、水冷壁、过热器、再热器等）、“炉”是指燃烧系统（炉膛、烟道、喷燃器、空气预热器等）锅炉的炉膛具有较大的空间，煤纷为悬浮燃烧，固态排渣。燃烧火焰中心温度 800左右，排烟温度 130 左右。燃烧方式：四角切圆燃烧方式循环方式：自然循环方式锅炉的水循环汽：水混合物在锅炉蒸发受热面回路中不断流动锅炉的自然循环：在锅炉的水循环回路中，汽水混合物的密度比水 9 毕业实习报告书的密度小，利用这种密度差而造成的水和汽水混合物的循环流动。控制循环锅炉是在自然循环锅炉的基础上发展起来的，结构相同，依靠循环泵作强制流动，增大压头，控制工质流量压力低于 16.0MPa 时用自然循环锅炉；压力在 16.0MPa19MPa 时用强制循环锅炉有利自然循环锅炉时借助汽水密度差进行工作的，随着参数的提高，汽水密度差越来越小，工质流动困难。2汽水系统 汽水系统流程如图 22 所示，包括锅炉、汽轮机、凝汽器及给水泵等组成的汽水循环和水处理系统、冷却水系统等。 水在锅炉中加热后蒸发成蒸汽，经过热器进一步加热，成为具有规定压力和温度的过热蒸汽，然后经过管道送入汽轮机。 在汽轮机中，蒸汽不断膨胀，高速流动，冲击汽轮机的转子，以额定转速（3000rmin）旋转，将热能转换成机械能，带动与汽轮机同轴的发电机发电。 在膨胀过程中，蒸汽的压力和温度不断降低。蒸汽做功后从汽轮机下部排出。排出的蒸汽称为乏汽，它排入凝汽器。在凝汽器中， 10 毕业实习报告书汽轮机的乏汽被冷却水冷却，凝结成水。 凝汽器下部所凝结的水由凝结水泵升压后进入低压加热器和除氧器，提高水温并除去水中的氧（以防止腐蚀炉管等），再由给水泵进一步升压，然后进入高压加热器，回到锅炉，完成水蒸汽水的循环。给水泵以后的凝结水称为给水。 汽水系统中的蒸汽和凝结水在循环过程中总有一些损失，因此，必须不断向给水系统补充经过化学处理的水。补给水进入除氧器，同凝结水一块由给水泵打入锅炉。 火力发电厂的汽水系统是由锅炉、汽轮机、凝汽器、高低压加热器、凝结水泵和给水泵等组成，也包括汽水循环、化学水处理和冷却系统等。 水在锅炉中被加热成蒸汽，经过热器进一步加热后变成过热的蒸汽，再通过主蒸汽管道进入汽轮机。由于蒸汽不断膨胀，高速流动的蒸汽推动汽轮机的叶片转动从而带动发电机。 为了进一步提高其热效率，一般都从汽轮机的某些中间级后抽出作过功的部分蒸汽，用以加热给水。在现代大型汽轮机组中都采用这种给水回热循环。此外，在超高压机组中还采用再热循环，既把作过一段功的蒸汽从汽轮机的高压缸的出口将作过功的蒸汽全部抽出，送到锅炉的再热汽中加热后再引入气轮机的中压缸继续膨胀作功，从中压缸送出的蒸汽，再送入低压缸继续作功。在蒸汽不断作功的过程中，蒸汽压力和温度不断降低，最后排入凝汽器并被冷却水冷却，凝结成水。凝结水集中在凝汽器下部由凝结水泵打至低压加热再经过除氧气除氧，给水泵将预加热除氧后的水送至高压加 11 毕业实习报告书热器，经过加热后的热水打入锅炉，再过热器中把水已经加热到过热的蒸汽，送至汽轮机作功，这样周而复始不断的作功。 在汽水系统中的蒸汽和凝结水，由于疏通管道很多并且还要经过许多的阀门设备，这样就难免产生跑、冒、滴、漏等现象，这些现象都会或多或少地造成水的损失，因此我们必须不断的向系统中补充经过化学处理过的软化水，这些补给水一般都补入除氧器中。3电气系统 电气系统如图 23 所示，包括发电机、励磁系统、厂用电系统和升压变电站等。 发电机的机端电压和电流随其容量不同而变化，其电压一般在1020kV 之间，电流可达数千安至 20kA。因此，发电机发出的电，一般由主变压器升高电压后，经变电站高压电气设备和输电线送往电网。极少部分电，通过厂用变压器降低电压后，经厂用电配电装置和电缆供厂内风机、水泵等各种辅机设备和照明等用电。 发电系统是由副励磁机、励磁盘、主励磁机（备用励磁机）、发电机、变压器、高压断路器、升压站、配电装置等组成。发电是由副励磁机（永磁机）发出高频电流，副呕龅牡缌骶排陶?12 毕业实习报告书流，再送到主励磁机，主励磁机发出电后经过调压器以及灭磁开关经过碳刷送到发电机转子，当发电机转子通过旋转其定子线圈便感应出电流，强大的电流通过发电机出线分两路，一路送至厂用电变压器，另一路则送到高压断路器，由高压断路器送至电网。 归纳一下是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。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。 13 毕业实习报告书 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，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，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。 参观了电厂动力部分主要设备，电厂主要由三大设备组成：锅炉、汽轮机和电机。锅炉是由燃烧室和烟道组成，主要任务是使燃料通过燃烧将化学能转化为热能，从而获得一定数量和质量的蒸汽，其燃烧室是由水冷壁， 14 毕业实习报告书下降管、联箱和气包组成。受热面，形成循环系统。在烟道中布置着过热器、省煤器和空气预热器等设备吸收烟道中的余热，降低排烟温度，节省燃料，减少煤耗，提高锅炉利用效率。 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，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，这个过程就是燃烧过程。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是水。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。 汽轮机是发电厂的的原动机，它是把蒸汽的热能转化为大轴的机械能。通过锅炉与.