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電廠運行基礎知識(一)

2023-02-28 12:42 瀏覽:5 來源:鍋爐之家   
核心摘要:一次風機:干燥燃料,將燃料送入爐膛,一般采用離心式風機。 送風機:克服空氣預熱器、風道、燃燒器阻力,輸送燃燒風,維持燃料充分燃燒。 引風機:將煙氣排除,維持爐膛壓力,形成流動煙氣,完成煙氣及空氣的熱交換。 磨煤機:將原煤磨成需要細度的煤粉,完成粗細粉分離及干燥。 空預器:空氣預熱器是利用鍋爐尾部煙氣熱量

一次風機:干燥燃料,將燃料送入爐膛,一般采用離心式風機。

送風機:克服空氣預熱器、風道、燃燒器阻力,輸送燃燒風,維持燃料充分燃燒。

引風機:將煙氣排除,維持爐膛壓力,形成流動煙氣,完成煙氣及空氣的熱交換。

磨煤機:將原煤磨成需要細度的煤粉,完成粗細粉分離及干燥。

空預器:空氣預熱器是利用鍋爐尾部煙氣熱量來加熱燃燒所需空氣的一種熱交換裝置。提高鍋爐效率,提高燃燒空氣溫度,減少燃料不完全燃燒熱損失??疹A器分為導熱式和回轉式?;剞D式是將煙氣熱量傳導給蓄熱元件,蓄熱元件將熱量傳導給一、二次風,回轉式空氣預熱器的漏風系數(shù)在8~10%。

爐水循環(huán)泵:建立和維持鍋爐內(nèi)部介質的循環(huán),完成介質循環(huán)加熱的過程。

燃燒器:將攜帶煤粉的一次風和助燃的二次風送入爐膛,并組織一定的氣流結構,使煤粉能迅速穩(wěn)定的著火,同時使煤粉和空氣合理混合,達到煤粉在爐內(nèi)迅速完全燃燒。煤粉燃燒器可分為直流燃燒器和旋流燃燒器兩大類。

汽輪機本體

汽輪機本體是完成蒸汽熱能轉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)和轉動部分(轉子)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、隔板與轉動部分的葉輪、葉片組成蒸汽熱能轉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)。

汽輪機:汽輪機是一種將蒸汽的熱勢能轉換成機械能的旋轉原動機。分沖動式和反動式汽輪機。

給水泵:將除氧水箱的凝結水通過給水泵提高壓力,經(jīng)過高壓加熱器加熱后,輸送到鍋爐省煤器入口,作為鍋爐主給水。

高低壓加熱器:利用汽輪機抽汽,對給水、凝結水進行加熱,其目的是提高整個熱力系統(tǒng)經(jīng)濟性。

除氧器:除去鍋爐給水中的各種氣體,主要是水中的游離氧。

凝汽器:使汽輪機排汽口形成最佳真空,使工質膨脹到最低壓力,盡可能多地將蒸汽熱能轉換為機械能,將乏汽凝結成水。

凝結泵:將凝汽器的凝結水通過各級低壓加熱器補充到除氧器。

油系統(tǒng)設備:一是為汽輪機的調節(jié)和保護系統(tǒng)提供工作用油,二是向汽輪機和發(fā)電機的各軸承供應大量的潤滑油和冷卻油。主要設備包括主油箱、主油泵、交直流油泵、冷油器、油凈化裝置等。

在發(fā)電廠中,同步發(fā)電機是將機械能轉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。其勵磁方式為發(fā)電機的勵磁線圈FLQ(即轉子繞組)由同軸的并激直流勵磁機經(jīng)電刷及滑環(huán)來供電。同步發(fā)電機由定子(固定部分)和轉子(轉動部分)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。

轉子由轉子本體、護環(huán)、心環(huán)、轉子線圈、滑環(huán)、同軸激磁機電樞組成。

主變壓器:利用電磁感應原理,可以把一種電壓的交流電能轉換成同頻率的另一種電壓等級的交流電的一種設備。

6KV、380V配電裝置:完成電能分配,控制設備的裝置。

電機:將電能轉換成機械能或將機械能轉換成電能的電能轉換器。

蓄電池:指放電后經(jīng)充電能復原繼續(xù)使用的化學電池。在供電系統(tǒng)中,過去多用鉛酸蓄電池,現(xiàn)多采用鎘鎳蓄電池

控制盤:有獨立的支架,支架上有金屬或絕緣底板或橫梁,各種電子器件和電器元件安裝在底板或橫梁上的一種屏式的電控設備。

1、汽輪機沖轉前應具備那些條件?

主汽壓、主汽溫、再熱汽溫應符合規(guī)程要求;主油壓與潤滑油壓正常;潤滑油溫正常;大軸彎曲度正常;發(fā)電機密封油壓、內(nèi)冷水壓正常,且有關差壓正常;汽輪機金屬溫差、差脹、軸向位移正常;軸承溫度正常。

2、啟動前應先對主、輔設備檢查那些項目?

檢查并確認所有的檢修工作結束;工具、圍欄、備用零部件均已收拾干干凈;所有的安全設施均已到位(接地裝置、保護罩、保護蓋);拆卸下來的保溫層均已裝復,工作場所整齊整潔;檢查操作日志,從事主輔設備檢修的檢修工作目標已經(jīng)注銷。

3、汽輪機有那些不同的啟動方式?

按啟動過程中主蒸汽參數(shù)分:額定參數(shù)啟動和滑參數(shù)啟動。

按啟動前汽輪機金屬溫度(內(nèi)缸或轉子表面)水平分:冷態(tài)啟動;溫態(tài)啟動;熱態(tài)啟動。按沖轉時汽輪機的進汽方式分:高中壓缸啟動;中壓缸啟動。

按控制汽輪機進汽流量的閥門分:調節(jié)閥啟動;自動主汽閥或電動主汽閥啟動。

4、汽輪機熱態(tài)啟動的金屬溫度水平是如何劃分的?

金屬溫度低于150℃~180℃者稱為冷態(tài)啟動;金屬溫度在180℃~350℃之間者稱為溫態(tài)啟動;金屬溫度在350℃以上者稱為熱態(tài)啟動。有時熱態(tài)又分為熱態(tài)(350~450℃)和極熱態(tài)(450℃以上)。

5、熱態(tài)啟動應具備的條件是什么?

上、下缸溫差在允許范圍內(nèi);大軸晃度不允許超過規(guī)定值;啟動參數(shù)的匹配要符合規(guī)程要求;潤滑油溫不低于35~40℃;脹差應在允許范圍內(nèi)。

6、汽輪機支持軸承的工作原理是什么?

根據(jù)建立液體摩擦的理論,兩平面之間必須形成楔形間隙;兩平面之間有一定速度的相對運動,并承受載荷,平板移動方向必須由楔形間隙的寬口移向窄口;潤滑油必須具有一定的粘性和充足的油量,才能保證兩平面間有油膜存在。

軸頸放入軸瓦中便形成油楔間隙。當連續(xù)地向軸承供給具有一定壓力和粘度的潤滑油之后,軸頸旋轉時與軸瓦形成相對運動,粘附在軸頸上的油層隨軸頸一起轉動,并帶動相鄰各層油轉動,進入油楔向旋轉方向和軸承端部流動。由于楔形面積逐漸減小,帶人其中的潤滑油由于具有不可壓縮性,潤滑油被聚集到狹小的間隙中而產(chǎn)生油壓。隨著轉速的升高,油壓不斷升高。當這個油壓超過軸頸上的載荷時,便把軸頸抬起,使間隙增大,則所產(chǎn)生的油壓有所降低。當油壓作用在軸頸上的力與軸頸上載荷平衡時,軸頸便穩(wěn)定在一定的位置上旋轉,軸頸與軸瓦間形成油膜隔開,建立了液體摩擦。

7、中壓缸啟動有何意義?

中壓缸啟動是汽輪機啟動時,關閉高壓調節(jié)閥、開啟中壓調節(jié)閥,利用高、低壓旁路系統(tǒng),先從中壓缸進汽啟動后切換為高、中壓缸聯(lián)合允許的啟動方式。

中壓缸啟動可以充分加熱汽缸,加速熱膨脹;中壓缸啟動在熱態(tài)啟動時,可以縮短鍋爐點火至沖轉時間;中壓缸啟動可以解決熱態(tài)啟動參數(shù)高,造成機組轉速擺動,不易并網(wǎng)的問題;啟動初期,低壓缸流量增加,減少末級鼓風摩擦,提高了末級葉片的安全性;對特殊工況有良好的適應性,主要體現(xiàn)在空負荷和極低負荷運行方面。

8、汽輪機盤車裝置有何作用?

在汽輪機啟動沖轉前和停機后,使轉子以一定的轉速連續(xù)地轉動,以保證轉子均勻受熱和冷卻的裝置稱為盤車裝置。

在汽輪機沖轉前要用盤車裝置帶動轉子作低速轉動,使轉子受熱均勻,以利機組順利啟動;啟動前盤動轉子,可以用來檢查汽輪機是否具備運行條件,如動靜部分是否存在摩擦,主軸彎曲度是否正常等;停機后,投入盤車裝置,可攪合汽缸內(nèi)的汽流,以利于消除汽缸上、下溫差,防止轉子變形,有助于消除溫度較高的軸頸對軸瓦的損傷。

9、汽輪機熱態(tài)啟動應注意那些問題?

汽輪機的熱態(tài)啟動是在盤車連續(xù)運行前提下先送軸封汽,后抽真空,且軸封供汽溫度應根據(jù)轉子表面和汽缸溫度水平及脹差確定;熱態(tài)啟動時應加強疏水,防止冷水冷汽進入汽缸,真空應適當保持高一些;熱態(tài)啟動時,法蘭螺栓加熱裝置的投入,要根據(jù)汽缸的溫度水平而定;根據(jù)高壓缸調節(jié)級金屬溫度在熱態(tài)啟動曲線上確定汽輪機沖轉參數(shù)、初負荷(系指高壓缸調節(jié)級汽溫與金屬溫度不匹配度低于精確匹配線以下所確定的最低負荷)、5%額定負荷保持時間及其升速率,注意汽輪機高壓缸調節(jié)級蒸汽溫度與其金屬不匹配度須在-56~111℃之間;主蒸汽溫度要在最低過熱度為50℃的情況下向汽輪機送汽,主汽閥前蒸汽參數(shù)應處于主汽閥啟動蒸汽參數(shù)曲線所示的標有在切換轉速下、主汽閥進口的最低汽溫的曲線上;熱態(tài)啟動的沖轉及帶負荷方式與冷態(tài)啟動相同,但要求順利迅速地進行;機組升負荷過程中,要密切注意主蒸汽溫度、脹差、缸脹和機組的振動情況,主蒸汽溫度的劇烈變化對汽輪機的一切運行狀態(tài)都可能造成嚴重后果。

10、多級沖動式汽輪機的軸向推力有那幾部分構成?其平衡措施有那些?

多級沖動式汽輪機軸向推力的構成:動葉上的軸向推力;葉輪輪面上的軸向推力;汽封凸肩上的軸向推力;轉子凸肩上的軸向推力。

多級沖動式汽輪機軸向推力的平衡措施:葉輪上開設平衡孔;設置平衡活塞;采用汽缸反向對置,使汽流反向流動;采用推力軸承。

11、汽輪機啟動前的主要準備工作有那些?

確認按電廠規(guī)程對所有系統(tǒng)進行檢查正常;輔助設備各項試驗正常;主要儀表完備準確;各項保護裝置校驗正確投入運行;有關輔機、輔助設備按規(guī)程投入運行正常;發(fā)電機水冷、氫冷、密封油、氫氣系統(tǒng)投入運行正常;盤車投入,大軸彎曲正常,檢查轉動部分聲音正常;當鍋爐具備點火條件時,開始抽真空。

12、汽輪機禁止啟動的規(guī)定有那些?

調節(jié)系統(tǒng)卡澀,擺動不能消除;危急保安器動作不靈;自動主汽門或調節(jié)汽門卡澀或動作不靈;輔助油泵、盤車裝置工作失常;上、下缸溫差超過規(guī)定值;轉速表、軸向位移表等主要儀表失常;油質不合格;大軸撓度超過規(guī)定值等。

13、汽輪機滑銷系統(tǒng)有何作用?

保證汽缸定向自由膨脹,并能保持汽缸與轉子中心一致,避免因膨脹不均勻造成不應有的應力及伴同而生的振動。

14、啟動前向軸封供汽應注意什么問題?

軸封供汽前先對送汽管道進行暖管,使疏水排盡;必須在連續(xù)盤車狀態(tài)下向軸封供汽;向軸封供汽時間必須恰當;要注意軸封供汽溫度與金屬溫度的匹配;在高、低溫軸封汽源切換時不能太快,否則容易引起脹差的顯著變化,導致軸封處不均勻的熱變形。

15、高壓油采用汽輪機油的供油系統(tǒng)有那些主要設備構成?

一臺由汽輪機主軸直接帶動的離心式主油泵;一臺交流高壓輔助油泵;一臺交直流低壓潤滑油泵;二臺注油器;兩臺冷油器;還有濾油器、過壓度降低對機組運行有以下幾點影響:閥及潤滑油低油壓發(fā)訊器等。

16、汽輪機供油系統(tǒng)有那些作用?

供給調節(jié)系統(tǒng)和保護系統(tǒng)的用油;供給軸承潤滑用油;供給各運動付機構的潤滑用油;向發(fā)電機氫密封油系統(tǒng)提供密封油;供給盤車裝置和頂軸裝置用油。

17、影響脹差的因素有哪些?

答案要點:影響脹差的因素主要有:

(1)主、再蒸汽的溫度變化率;

(2)負荷的變化速度;

(3)軸封供汽溫度的高低及供汽時間的長短;

(4)蒸汽加熱裝置的投入時間和所用汽源;

(5)暖機時間的長短;

(6)凝汽器真空的變化;

(7)摩擦鼓風損失;

(8)轉子回轉效應;

(9)汽輪機滑銷系統(tǒng)暢通與否;

(10)汽缸保溫和疏水的影響。

18、啟動過程中可以通過哪些手段控制脹差?

答案要點:啟動過程中可以通過以下手段來控制脹差:

(1)控制主、再蒸汽的溫度變化率;

(2)控制負荷的變化速度

(3)調整軸封供汽溫度的高低及供汽時間的長短;

(4)調整蒸汽加熱裝置的投入時間和所用汽源的溫度;

(5)暖機時間的長短;

(6)在升速過程中也可適當調整凝汽器真空。

19、在主蒸汽壓力不變時,主蒸汽溫度升高對汽輪機運行有何影響?運行中應如何處理?

答案要點:主蒸汽溫度升高對機組運行影響:

制造廠設計汽輪機時,汽缸、隔板、轉子等部件根據(jù)蒸汽參數(shù)的高低選用鋼材,對于某一種鋼材有它一定的最高允許工作溫度,在這個溫度以下,它有一定的機械性能,如果運行中溫度高于設計值很多時,勢必造成金屬機械性能的惡化,強度降低,脆性增加,導致汽缸蠕變變形,壽命縮短,葉輪在軸上的套裝松弛,汽輪機運行中發(fā)生振動或動靜摩擦,嚴重時使設備損壞,故汽輪機在運行中不允許超溫運行。

主蒸汽溫度升高的處理:

(1)主蒸汽溫度升高到540℃時,聯(lián)系鍋爐恢復正常,并報告值長;

(2)主蒸汽溫度升高到545℃,再次聯(lián)系鍋爐恢復正常,并報告值長減去部分負荷,直至汽溫恢復正常。在此汽溫下運行不得超過10分鐘,否則打閘停機,并做好超溫延遲時間記錄。

20、在主蒸汽壓力不變時,主蒸汽溫度降低對汽輪機運行有何影響?運行中應如何處理?

答案要點:主蒸汽溫(1)主蒸汽溫度下降,使汽輪機做功的焓降減少,故要保持原有出力,則蒸汽流量必須增加,因此汽輪機的汽耗增加,經(jīng)濟性下降。另外,由于蒸汽流量增加,還可能造成通流部分過負荷。

(2)主蒸汽溫度急劇下降,使汽輪機末幾級的蒸汽濕度增加,加劇了末幾級葉片的汽蝕,縮短了葉片使用壽命。

(3)主蒸汽溫度急劇下降,會引起汽輪機各金屬部件溫差增大,熱應力和熱變形也隨著增加,且脹差會向負值變化,因此機組振動加劇,嚴重時會發(fā)生動靜摩擦。

(4)主蒸汽溫度急劇下降,往往是發(fā)生水沖擊的預兆,會引起轉子軸向推力增加。一旦發(fā)生水沖擊,則機組就要受到嚴重損害。若汽溫驟降,使主蒸汽帶水,引起水沖擊,后果極其嚴重。

主蒸汽溫度降低的處理:

(1)應加強監(jiān)視機組的振動、聲音、軸向位移、推力瓦溫度、差脹、汽缸金屬溫度、高中壓轉子應力趨勢等變化;

(2)主蒸汽單管溫度降至525℃時,聯(lián)系鍋爐恢復正常;

(3)兩平行主蒸汽管溫度偏差不大于14℃,否則應與鍋爐核準表計,并要求鍋爐恢復正常,兩管最大溫差不準超過42℃;

(4)主蒸汽溫度降至500℃時,開電動主閘門前及高導疏水門,當主蒸汽溫度降至490℃時,開各缸疏水門;

(5)汽溫繼續(xù)下降,應按規(guī)定減負荷,直至停機;(450℃減負荷到零,430℃故障停機)。

21、汽輪機真空下降對汽輪機的運行有何影響?真空下降應如何處理?

答案要點:汽輪機真空下降對汽輪機運行的影響主要有:

(1)汽輪機的理想焓降減小,出力降低,經(jīng)濟性下降;

(2)汽輪機真空下降,排汽壓力升高,相應的排汽溫度也升高,可能造成排汽缸及軸承等部件膨脹過度,引起汽輪機組中心改變,產(chǎn)生振動;

(3)由于排汽溫度升高,引起凝汽器冷卻水管的脹口松弛,影響了凝汽器的嚴密性,造成凝結水硬度增大;

(4)排汽的比體積減小,流速降低,末級就產(chǎn)生脫流及漩渦。同時還會在葉片的某一部位產(chǎn)生較大的激振力,頻率降低,振幅增大,極易損壞葉片,造成事故;

(5)可能使汽輪機的軸向推力增大。

凝汽器真空下降的處理:

(1)檢查排汽溫度與真空對照表,確定排汽壓力是否升高;

(2)查找原因并迅速消除,及時投入備用抽汽設備;

(3)根據(jù)要求降低負荷,直至停機。

(4)汽輪機的排汽溫度不準超過70℃;空負荷不準超過100℃。

22、什么是監(jiān)視段壓力?運行中如何對監(jiān)視段壓力進行分析?

答案要點:調節(jié)級汽室壓力和各段抽汽壓力稱為監(jiān)視段壓力。

除了汽輪機最后一、二級外,調節(jié)級壓力和各段抽汽壓力均與主蒸汽流量成正比變化。根據(jù)這個關系,在運行中通過監(jiān)視調節(jié)級壓力和各段抽汽壓力,可有效地監(jiān)督通流部分是否工作正常。

在安裝或大修后,應在正常運行工況下對汽輪機通流部分進行實測,求得機組負荷、主蒸汽流量與監(jiān)視段壓力之間的關系,以作為平時運行監(jiān)督的標準。

在同一負荷(主蒸汽流量)下,監(jiān)視段壓力升高,則說明該監(jiān)視段后通流面積減少,或者高壓加熱器停運、抽汽減少。多數(shù)情況下是因葉片結垢而引起通流面積減少,有時也可能因葉片斷裂、機械雜物堵塞造成減少段壓力升高。

如調節(jié)級和高壓I段、II段壓力同時升高,在可能是中壓調門開度受阻或者中壓缸某級抽汽停運。

監(jiān)視段壓力不但要看其絕對值升高是否超過規(guī)定值,還要監(jiān)視各段之間壓差是否超過規(guī)定值。若某個級段的壓差過大,則可能導致葉片等設備損壞事故。

(責任編輯:小編)
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