火电厂实习报告

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指导老师：于艳芝、熊立红、喻红梅、刘先斐、张恒良、王建梅、毛慧和、洪冶、吴畏

姓名：刘学亮

学号：2011302650063

专业：能源动力系统及自动化

时间：2013.09.03---2013.09.08

一、实习的目的和性质 (2)

1、政治思想方面 (2)

2、业务方面 (2)

二、实习内容 (3)

1、实习时间 (3)

2、实习地点 (3)

3、实习安排 (3)

三、实习过程 (4)

1、参观汉川电厂 (4)

2、参观鄂州电厂 (6)

四、火力发电流程及火电厂设备 (8)

1、电厂构成及生产过程 (8)

2、锅炉部分 (9)

3.锅炉的辅助设备 (12)

4.工作系统 (12)

（1）煤、风、烟系统 (12)

（2）汽水系统 (13)

5、气轮机部分 (14)

6、辅机 (17)

（1）电厂主要水泵 (18)

（2）火电厂主要风机 (19)

5、电气部分 (20)

（1）发电机 (20)

（2）电气系统 (21)

6、其他 (22)

（1）汽包的概念 (22)

（2）汽包的工作原理 (23)

五、实习总结 (24)

一、实习的目的和性质

这次我们实习的地点为汉川电厂和鄂州电厂，实习的主要目的是通过现场实习了解火力发电厂的生产过程、主要设备，以及有关设备的构造、控制，为后续的专业课的学习，从感性认识和实际生产两方面奠定必要的基础。通过向电厂技术人员学习，扩大知识面，因此认识电厂基础设备及相关的配套设备和电厂各主要系统运行的基本知识。其具体任务主要有：

1、政治思想方面

以制造厂、电厂技术人员为榜样，学习他们的优良品质、作风。

具体要求：一切行动听指挥，遵纪守法，维护生产秩序，尊重师傅，热爱劳动，勤奋学习，虚心请教；团结友爱，互相帮助，树立大学生的良好风尚。

2、业务方面

1、熟悉火电厂的构成和生产过程；

2、锅炉部分：

锅炉的型号、参数、容量、本体结构及主要附属设备的结构及用途；了解锅炉燃烧设备、烟风系统、汽水系统、制粉系统及除尘系统的组成及用途。

3、汽机系统：

汽机的型号、参数、本体结构及主要附属设备的结构及用途；主蒸汽（再热蒸汽）系统、回热加热系统、除氧给水系统、凝结系统、真空系统和冷却水系统的连接、布置特点及用途；

4、电器主接线、主要装备及布置情况。

5、实习的具体进程为：

首先,是进行安全规则教育.其次,是了解电气主接线.第三,了解锅炉及辅助设备，第四，了解检修及运行.最后，了解集控部分。

二、实习内容

1、实习时间

9月3日-----9月8日

2、实习地点

汉川电厂和鄂州电厂

3、实习安排

(1)9月2日实习动员

（2）9月3日参观实验室，观看多媒体教学。（3）9月4日汉川电厂实习参观。

（4）9月5日鄂州电厂实习参观。

三、实习过程

1、参观汉川电厂

汉川电厂正门

9月4 号我们来到了汉川电厂当天下着小雨，刮着风，但我们依然继续参观。中国国电集团公司下属的湖北省汉川电厂地处武汉市西面，南依汉江，北临107国道和京珠高速公路，厂用铁路专线与汉丹铁路线相连，地理位置得天独厚，处于湖北电网鄂东负荷中心。目前，总装机容量320万千瓦，其1000MW机组是我国现在最大的火力发电机组，也是我国第二台1000MW机组。自加入中国国电集团公司以来，该厂积极应对电力市场改革，认真实施“精细化管理”，着力提升机组市场竞争力和企业盈利能力，深入开展创建中国国电集团“四星级火电企业”活动，积极推行“三型三化一先”发展规划，大踏步向国内先进发电企业迈进。

汉川电厂1000MW锅炉及主要辅助设备

该厂充分利用现有的优越厂址资源开展三期扩建工程前期工作，已成立拥有2台100万超超临界燃煤机组的国电汉川发电有限公司，得到了中国国电集团公

司和湖北省政府的高度重视和大力支持，目前一台100万千瓦机组已列投入运行。

2、参观鄂州电厂

9月5号一样下着雨，但没有挡住我们实习的热情。我们就驱车来到了位于葛店的鄂州电厂，接待我们的是电厂的一位经验丰富的老师傅。它在1988年最先建成我国300MW的机组，是当时我国最大的机组。经过在学校的理论学习我们对于火力发电厂有了初步的认识，在电厂师傅的带领下我们冒雨参观。

鄂州电厂变电站

一开始我们先是跟随师傅参观了厂房的外围，这里布置着主变压器，鄂州电厂一期两台主变都是ABB生产的，这在九十年代是很先进的设备。这里还有储存纯净水的水箱，电厂所使用的水要求不含杂质因此这里的水是经过严格的物理化学处理的非常纯净的水。

参观完外围设施我们就正式进入厂房了，厂房的底层是制煤系统和一些管路，底层非常昏暗，磨煤机不停地发出巨大的轰鸣以至于师傅的讲解都完全听不见了，火力发电厂所用的煤都是所谓的劣煤，即品质比较低得煤，电厂燃烧设备对于煤的适应性比较强，只要煤的发热量与锅炉设计要求大体相符即可，这样就节约了很多的成本。而原煤必须经过磨煤机磨成极细的煤粉，煤粉越细燃烧的越充分，能量损失也就越少，然而同时还应该考虑磨煤系统的电耗和磨损，综合考虑来获得最经济的煤粉细度。

沿着楼梯往上走我们就来到了汽轮发电机组所在的大厅，一期的两台机组都是300MW的，采用氢冷却，当天天气很凉快然而大厅中却比外面要闷热的多，可见发电机组产生的热也是很大的。在整个参观过程中现场并没有工作人员，只

有零星的几个工作人员，这就是现代化的电厂，现场无人值班，一切监控都在集控室中完成，人员机构都得到了很大的精简，相应的也节省了很多成本。

看过发电机组我们就来到了集控室，这里就是整个电厂的大脑和心脏，只需要几个人在集控室中通过仪表和显示器就可以掌握全厂的生产情况，出现了问题第一时间就能做出反应，大大提高了电厂的运行效率和可靠性。

四、火力发电流程及火电厂设备

1、电厂构成及生产过程

（1）能量转换过程

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。

（2）工作流程

力发电厂的原料一般是原煤。原煤用车或船运送到发电厂的储煤场，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“U”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。

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。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。

2、锅炉部分

电站锅炉主要有两类：煤粉炉和循环流化床锅炉。这两类锅炉是目前电站所用的主要类型。流化床炉和煤粉炉的最大区别是液体和煤块粉状。

循环流化床锅炉（简称CFB)，其燃烧机理是把固态的燃料流体化，使它具有液体的流动性质促成燃烧。可以加石灰或煤矸石除硫，比较环保。循环流化床锅炉燃烧的是煤颗粒对锅炉的磨损比较严重，维修费用一般都挺高.。

电站煤粉炉，只是把煤磨细成煤粉，然后用空气吹入炉膛燃烧。燃烧的是粉末对锅炉磨损较小，比循环流化床锅炉好控制，给锅炉加压或着降压的时候它的反应时间比循环流化床快。

锅炉是主要工作过程就燃料的燃烧、热量的传递、水的加热与汽化和蒸汽的过热等。整个锅炉由锅炉本体和辅助设备两部分组成。

锅炉本体：

锅炉本体是锅炉设备的主要部分，是由“锅”和“炉”两部分组成的。“锅”是汽水系统，它主要任务是吸引收燃料放出的热量，使水加热、蒸发并最后变成具有一定参数的过热蒸汽。它由省煤器、汽包、下降管、联箱、水冷壁、过热器和再热器等设备及其连接管道和阀门组成。

(1) 省煤器。位于锅炉尾部垂直烟道，利用烟气余热加热锅炉给水，降低排烟温度，提高锅炉效率，节约燃料。

(2) 汽包。位于锅炉顶部，是一个圆筒形的承压容器，其下是水，上部是汽，它接受省煤器的来水，同时又与下降管、联箱、水冷壁共同组成水循环回路。水在水冷壁中吸热而生成的汽水混合物汇集于汽包，

经汽水分离后向过热器输送饱和蒸汽。

(3) 下降管。是水冷壁的供水管道，其作用是把汽包中的水引入下联箱再分配到各个水冷壁管中。分小直径分散下降管和大直径集中下降管两种。小直径下降管管径小，对水循环不利。 (4) 水冷壁下联箱。联箱主要作用是将质汇集起来，或将工质通过联箱通过联箱重新分配到其它管道中。水冷壁下联箱是一根较粗两端封闭的管子，其作用是把下降管与水冷壁连接在一起，以便起到汇集、混合、再分配工质的作用。

(5) 水冷壁。位于炉膛四周，其主要任务是吸收炉内的辐射热，使水蒸发，它是现代锅炉的主要受热面，同时还可以保护炉墙。

(6) 过热器。其作用是将汽包来的饱和蒸汽加热上成具有一定温度的过热蒸汽。

(7) 再热器。其作用是将汽轮机中做过部分功的蒸汽再次进行加热升温，然后再送到汽轮机中继续做功。

“炉”是燃烧系统

它的任务是使燃料在炉内良好的燃烧，放出热量。它由炉膛、燃烧器、点火

装置、空气预热器、烟风道及炉墙、构架等组成。

（1）炉膛。是由炉墙和水冷壁转成的供燃料燃烧的，燃料在该空间内呈悬浮状燃烧，释放出大量的热量。

（2）燃烧器。位于炉膛四角或墙壁上，其作用是把燃料和空气以一定速度喷入炉内，使其在炉内能进行良好的混合以保证燃料及时着火和迅速完全地燃烧。分直流燃烧器和旋流燃烧器两种基本类型。

（3）空气预热器。位于锅炉尾部烟道，其作用是利用烟气余热加热燃料燃烧所需要的空气，不仅可以进一步降低排烟温度，而且对于强化炉内燃烧、提高燃烧的经济性、干燥和输送煤粉都是有利的。锅炉效率可提高2%左右。分管式和回转式两种。

（4）烟风道。是由炉墙、部分受热面管道及包墙管等组成的管道，用以引导烟气的流动，并经各个受热面进行热量交换，分为水平烟道和尾部烟道。

锅炉

锅炉设备是火力发电厂的主要热力设备，其作用是使燃料通过燃烧将其化学能转化为热能，并以热能加热给水以生产具有一定规范的过热蒸汽。

锅炉设备是锅炉本体及其辅助设备的总称。锅炉是由“锅”和“炉”两部分组成的，所谓的锅是指锅炉的汽水系统，由气泡、下降管、集箱、导管及各热交换受

热面等承压部件组成，用以完成水变为过热蒸汽的吸热过程。炉是指锅炉的燃烧系统，由炉膛、燃烧器、烟道、炉墙构架等非承压部件组成，用以完成煤的燃烧放热过程。将两者有机的结合起来的整体称锅炉。

3.锅炉的辅助设备

主要包括供给空气的送风机、排除烟气的引风机、煤粉制备系统以及除渣、除尘设备等。

4.工作系统

（1）煤、风、烟系统

为维持炉膛内燃烧，必须不间断的供给燃料和空气。热风将制粉系统磨制的煤粉经炉壁上的燃烧器输入炉膛着火燃烧。输送煤粉的这股热风称为一次风。燃料燃烧需要大量的空气，除输送煤粉的热空气之外，还必须再送入一股数量较大

的热空气，通过燃烧器使两者在炉内混合、燃烧。这股直接用于助燃的空气称为二次风。

热空气均来自于空气预热器的出口。环境冷空气由送风机吸入后，送到布置于锅炉尾部烟道的空气预热器内接受烟气的加热。从空气预热器出来的约300度或更高温度的热空气分成两路：一路直接引入燃烧室，作为二次风进入炉膛助燃；另一路则引入制粉系统的磨煤机，在炉内除了起干燥作用之外，还将磨制的细煤粉吹起输送出磨煤机，和作为一次风将煤粉送入炉膛燃烧。

一次风煤粉气流和二次风在燃烧器的作用下，进入炉膛混合着火燃烧。汽粉混合物是悬浮在炉膛内燃烧的，这种燃烧的方式称为悬浮燃烧，炉膛中心的温度可高达1600度左右。火焰、高温烟气与布置在炉膛四壁的水冷壁和炉膛上方的屏式过热器进行强烈的辐射换热。在此高温下，煤粉燃烧形成的灰分成融化状态，大块的灰渣在向下沉降的过程中，因不断受到水冷壁的冷却而逐渐凝固，到达炉膛底部时已形成固态灰渣，经冷灰斗落入灰渣井，被排渣设备连续或定期的排除；较小的灰渣则被烟气携带上升，在上升的过程中，也因不断受炉膛内受热面的冷却而凝固，到达炉膛出口处已形成固态灰粒。这些随烟气流动的灰粒称为飞灰。

（2）汽水系统

锅炉给水借助给水泵加压后送入尾部烟道的省煤器，给水在省煤器内被加热为饱和水后，经导管引入布置在炉顶的汽包。气包中的水沿着炉墙外的下降管行至水冷壁下联箱，通过下联箱分配给并列的水冷壁管子中。饱和水在水冷壁管子

中接受箱外的辐射换热而成为蒸汽，形成汽水混合物向上移动，并通过导管引入汽包，其流动动力源于水冷壁关内介质的密度小于下降管内的密度。引入汽包的汽水混合物被汽水分离器分离，分离出的水与省煤器来水在次通过下降管、下联箱进入水冷壁管受热，完成下一个循环。分离出的饱和蒸汽则引入过热器系统，在其内被过热到规定的温度后，经主蒸汽管道送入气轮机的高压缸膨胀做功，其排汽引回到锅炉的再热汽系统，被加热到一定的温度后又返回到气轮机的中、低压缸继续膨胀做功。

该锅炉为直流锅炉，其汽水流程上图所示

锅炉设备的特性指标：蒸发量、蒸汽参数、给水温度、锅炉效率。

5、气轮机部分

汽轮机主要由静叶片和紧连着轴转动的动叶片组成。具有一定温度和压力的蒸汽喷嘴，在喷嘴中膨胀，将其热能释放出来部动动叶片，动叶带动转轴变成机械能。汽轮机的转轴连接发电机转轴。使发电机的轴转动带动磁场转动，切割磁力线，从而产生工农业和其他各行业所需的电能。

气轮机分为高、中、低压三个缸，里面的空气为负压，高压缸内由于气压较高，一般采用双层缸，为的是减小壁厚，在两层中间通有蒸汽，使内外膨胀同步，提高了机器的安全性。气轮机的转轴和发电机的转子同为一体，在润滑油系统的由膜上运行。

电站汽轮机的功率一般较大，蒸汽压力较高，总焓降大效率要求也高。为了保证输出电流频率不变，电站汽轮机始终稳定在同一个转速下工作，通常为3000r/min.

高压旁路系统的主要功能:改善机组冷态、温态、热态的启动特性,缩短启动时间；能够适应机组定压和滑压运行的要求.启动期可控制新汽压力和中压缸进汽压力;正常运行时,监视锅炉出口的压力和高压旁路后温度,防止超高压.

凝汽设备的工作原理：

凝汽设备在汽轮机热力循环中起着冷源的作用，用来降低汽轮机排汽，气轮机常见故障与诊断要求自动化程度较高，有一套较为完善的自动参数越线报警、危险停车系统。故障诊断是利用已知的检测参数、故障现象，结合经验知识找到发生故障的原因。气轮机的故障诊断属于机械设备故障诊断所研究的范畴，由于其结构较复杂，各子系统间的联系较为密切，当子系统发生故障或某一零件失效后，将导致燃机停机。为保证机组安全、可靠运行，有必要对燃气轮机实施一套参数监测和故障诊断系统。常见故障为飞车、断油、水冲击、动静之间产生摩擦等。水冲击的故障现象为蒸汽温度连续下降50度左右，冒白气，噪声增大，振

动增大等。常用的监视仪表有：真空表、油压表、水位表、气温表、振动表等

汽轮机

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。通过锅炉与汽轮机之间的热力系统完成工质的汽水循环，热力系统包括凝汽冷却系统，回热加热系统、疏水系统以及补水系统等若干子系统，并利用各种热力设备来完成各自的功能。凝汽冷却系统主要使汽轮机的出口汽造成真空，让进入汽轮机的出口汽及工作蒸汽从高的压力和温度，膨胀到可能达到的最低压力，尽可能多的放出热量变为机械能。同时，使乏汽加以冷却凝结成水，该系统由凝汽器、抽汽器、冷水塔及管道等主要设备组成。回热加热系统的主要作用是减少进入凝汽器的蒸汽量，以减少热量损失，提高热效率，利用汽轮机的各级抽汽，在逐级加热器中给水加热，该系统的主要设备有回热加热器、除氧器等。随机组的型式和供热要求的不同，抽汽的级数和压力也不同。为保证热力系统的正常工作且适应电能负荷的变化要求，汽轮机设置有调速系统，用调速器来保证汽轮机的转速在允许的范围内变化。同时在汽轮机上还装设有保护装置，最常见的有危机保安器、盘车装置以及轴向装置等。

气轮机分为高、中、低压三个缸，里面的空气为负压，高压缸内由于气压较高，一般采用双层缸，为的是减小壁厚，在两层中间通有蒸汽，使内外膨胀同步，

提高了机器的安全性。气轮机的转轴和发电机的转子同为一体，在润滑油系统的由膜上运行。电站汽轮机的功率一般较大，蒸汽压力较高，总焓降大效率要求也高。为了保证输出电流频率不变，电站汽轮机始终稳定在同一个转速下工作，通常为3000r/min.。

汽轮机还设有高压旁路系统，不同机组具有的旁路系统可能不太一样，有的是三级，有的是一级。

旁路系统示意图

它的主要功能是改善机组冷态、温态、热态的启动特性,缩短启动时间；能够适应机组定压和滑压运行的要求.启动期可控制新汽压力和中压缸进汽压力;正常运行时,监视锅炉出口的压力和高压旁路后温度,防止超高压。

6、辅机

火电厂主要辅助设备有风机，泵以及回热加热器等。这里只介绍主要水泵、风机和回热加热器。

（1）电厂主要水泵

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，它是维持火电厂蒸汽动力循环不可缺少的设备，是火电厂的主要辅助设备之一。

水泵

在火电中应用泵的地方很多，例如，用给水泵给锅炉提供给水，用凝结水泵从整齐器热井中抽送凝结水，用循环水泵向蒸汽器供应冷却水。为了使凝汽器中的空气和其他不凝气体的排出，要用到真空泵或射水泵；为了排出加热器和管路等中的疏水，要用到疏水泵；火电厂蒸汽动力循环过程中，会存在着汽水损失，因此要用到补充水泵；为了冷却火电厂大型旋转机械的轴承或其润滑油等，要用到工业水泵以提供冷却水；汽轮发电机组的油系统中，要用到顶轴油泵、启动油泵和主油泵等，以提供润滑油和调节用油。

泵的主要性能参数有：流量、扬程、功率、效率、转速和必须气浊余量等。火电厂中的泵多数属于叶片式泵，并以离心泵为主。以离心泵为例，火电厂主要的泵的工作原理：泵轴通过传动机构与原动机轴联结，原动机带动泵轴及叶轮旋转，流过泵的液体在叶轮中叶片的作用下也产生旋转，并获得能量，液体获得的能量主要是来自旋转时产生的离心力的作用。液体是轴向流入叶轮，径向流出叶轮。火电厂的给水泵、凝结水泵、疏水泵、补充水泵、工业水泵、设、射水泵和部分油泵等都是离心泵，有些循环水泵也采用离心泵。

（2）火电厂主要风机

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，它是火电厂的主要辅助设备之一。在火电厂中的风机主要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、二次风机和排粉风机。

风机的主要性能参数有：流量、全压、功率、效率和转速等。火电厂的主要风机为通风机，气体在通风机内的升压较小，气体的密度变化不大，所以气体在通风机中的运动特性与液体在泵中的运动特性比较接近，因此风机与泵之间有许多共同的特性。火电厂的风机属于叶片式风机，并以离心风机为主，随着单元机组容量的增大，轴流风机得到了广泛的应用。离心风机、轴流风机的工作原理分别与离心泵、轴流泵的工作原理相同。与离心风机相比，轴流风机适用于流量很大、全压很低的场合。

火电厂主要回热加热器

火电厂的回热加热器是指利用汽轮机的中间抽汽来加热机组凝结水或给水的装置。回热加热器的类型按加热器中汽水介质的传热方式分，有混合式和表面式两种。在混合加热器中，汽、水两种介质直接混合并进行传热。而在表面式加热器中，汽、水两种介质通过金属表面来实现热量的传递。表面式加热器按布置形式分，有立式和卧式两种；按被加热的水侧压力来分，有低压加热器和高压加热