二 火力發(fā)電廠的生產(chǎn)過程

　　我們認(rèn)識實習(xí)所去的發(fā)電廠使用的燃料是煤炭，是凝汽式發(fā)電廠。其生產(chǎn)過程概括的說就是把燃料(煤炭)中含有的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿倪^程。整個生產(chǎn)過程可分為以下三個階段:

　　(1)燃料的化學(xué)能在鍋爐中轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮�，加熱鍋爐中的水使之變?yōu)檎羝�，稱為燃燒系統(tǒng);

　　(2)鍋爐產(chǎn)生的蒸汽進入汽輪機，推動汽輪機旋轉(zhuǎn)，將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能，稱為汽水系統(tǒng);

　　(3)由汽輪機旋轉(zhuǎn)的機械能帶動發(fā)電機發(fā)電，把機械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔�，稱為電氣系統(tǒng)。

(一) 燃燒系統(tǒng)

　　燃燒系統(tǒng)由輸煤、磨煤、燃燒、烽煙、灰渣等環(huán)節(jié)組成。

　　(1)輸煤。電廠的用煤量是非常大的，我們所實習(xí)的發(fā)電廠地處長江岸邊，故其所用煤均靠船運。

　　(2)磨煤。用輪船將煤運至電廠的儲煤場后，經(jīng)初步篩選處理，用輸煤皮帶送到鍋爐間的原煤倉。煤從原煤倉落入煤斗，由給煤機送入磨煤機磨成煤粉，并經(jīng)空氣預(yù)熱器送來的一次風(fēng)烘干并帶至粗粉分離器。該廠磨煤機選用HP1003磨煤機，一次風(fēng)正壓直吹式制粉系統(tǒng)，將碾磨好的煤粉經(jīng)分配器均勻送到燃燒器;每臺磨另有一個潤滑油站，一個液壓油站與之相配套使用。在粗粉分離器中將不合格的粗粉分離返回磨煤機再行磨制，合格的細(xì)粉被一次風(fēng)帶出分離器，送到鍋爐中燃燒。

　　(3)鍋爐與燃燒。一次風(fēng)攜帶煤粉與二次風(fēng)按一定比例混合后經(jīng)燃燒器噴入爐膛內(nèi)燃燒。該廠的燃燒器采用LNASB燃燒器。

　　(4)風(fēng)煙系統(tǒng)。送風(fēng)機將冷風(fēng)送到空氣預(yù)熱器加熱，加熱后的氣體一部分經(jīng)磨煤機、排粉風(fēng)機進入爐膛，另一部分經(jīng)燃燒器外側(cè)套筒直接進入爐膛。爐膛內(nèi)燃燒形成高溫?zé)煔�，沿�(zé)煹澜?jīng)過熱器、省煤器、空氣預(yù)熱器逐漸降溫，再經(jīng)除塵器出去90%～99%的灰塵，經(jīng)引風(fēng)機送入煙囪，排向天空。

　　(5)灰渣系統(tǒng)。爐膛內(nèi)煤粉燃燒后生成的小灰粒，被除塵器收集成細(xì)灰排入沖灰溝，燃燒中因結(jié)焦形成的大塊爐渣，下落到鍋爐底部的渣斗內(nèi)，經(jīng)過碎渣機破碎后也排入沖灰溝，再經(jīng)灰渣水泵將細(xì)灰和碎爐渣經(jīng)沖灰管道排往儲灰場。

(二)汽水系統(tǒng)

　　火電廠汽水系統(tǒng)由鍋爐、汽輪機、凝汽器、除氧器、加熱器等設(shè)備及管道等組成，包括給水系統(tǒng)、循環(huán)水系統(tǒng)和補水系統(tǒng)，如圖所示：

　　1.給水系統(tǒng)。由鍋爐產(chǎn)生的過熱蒸汽沿主蒸汽管道進入汽輪機，高速流動的蒸汽沖動汽輪機葉片轉(zhuǎn)動，帶動發(fā)電機旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生電能。在汽輪機內(nèi)作功后的蒸汽，其溫度和壓力大大降低，最后排入凝汽器并被冷卻水冷卻凝結(jié)成水(稱為凝結(jié)水)，匯集在凝汽器的熱水井中。凝結(jié)水由凝結(jié)水泵打至低壓加熱器中加熱，再經(jīng)除氧器除氧并繼續(xù)加熱。由除氧器出來的水(叫鍋爐給水)，經(jīng)給水泵升壓和高壓加熱器加熱。

　　2.補水系統(tǒng)。在汽水循環(huán)過程中總難免有汽、水泄漏等損失，為維持汽水循環(huán)的正常進行，必須不斷地向系統(tǒng)補充經(jīng)過化學(xué)處理的軟化水，這些補給水一般補入除氧器或凝汽器中，即是補水系統(tǒng)。

　　3.循環(huán)水系統(tǒng)。為了將汽輪機中作功后排入凝汽器中的乏汽冷凝成水，需由循環(huán)水泵從長江之中抽取大量的江水送入凝汽器，冷卻水吸收乏汽的熱量后再排入長江之中。

(三)電氣系統(tǒng)。 發(fā)電廠的電氣系統(tǒng)，包括發(fā)動機、勵磁裝置、廠用電系統(tǒng)和升壓變電所等，如圖：

三 實習(xí)電廠鍋爐設(shè)備及系統(tǒng)

　　鍋爐是火力發(fā)電廠的三大主要設(shè)備之一，它的作用是將水變成高溫高壓的蒸汽。水要變成高溫高壓的蒸汽，必須吸熱，它的熱源來自燃料。燃料在空氣的幫助下燃燒、發(fā)熱、生成高溫的燃燒產(chǎn)物(煙氣)，這個過程就是把燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為煙氣的熱能。然后煙氣通過鍋爐的各種受熱面，將這些熱能傳給水，水吸熱后便變成蒸汽。由此可見，鍋爐是進行燃料燃燒、傳熱和使水汽化三種過程的綜合裝置。

(二)鍋爐的汽水系統(tǒng)、風(fēng)煙系統(tǒng)、及制粉系統(tǒng)

　　1.汽水系統(tǒng)。 該鍋爐為直流鍋爐，其汽水流程下圖所示。

　　2.風(fēng)煙系統(tǒng)。 本鍋爐風(fēng)煙系統(tǒng)為平衡通風(fēng)系統(tǒng)，即利用一次風(fēng)機、送風(fēng)機和引風(fēng)來克服氣流流通過程中的各項阻力。平衡通風(fēng)系統(tǒng)不僅使?fàn)t膛及尾部煙道的漏風(fēng)不會太大，保證較高的經(jīng)濟性，而且還能防止?fàn)t內(nèi)高溫?zé)煔馔饷�，對于運行人員的安全和鍋爐房島的衛(wèi)生條件均有好處。風(fēng)煙系統(tǒng)分為二次風(fēng)系統(tǒng)、一次風(fēng)系統(tǒng)和煙氣系統(tǒng)。

　　(1)二次風(fēng)系統(tǒng)。二次風(fēng)系統(tǒng)的作用是供給燃料燃燒所需的大量熱空氣。送風(fēng)機出口的二次風(fēng)流經(jīng)空氣預(yù)熱器的二次風(fēng)風(fēng)倉。在空氣預(yù)熱器出口熱二次風(fēng)道設(shè)置熱風(fēng)再循環(huán)管道;即在環(huán)境溫度比較低的時候，將空氣預(yù)熱器出口的二次熱風(fēng)引一部分到送風(fēng)機的入口，以提高進入空氣預(yù)熱器的冷二次風(fēng)溫度，防止空氣預(yù)熱器的低溫腐蝕。每臺空氣預(yù)熱器對應(yīng)一組送風(fēng)機和引風(fēng)機。兩個空氣預(yù)熱器的進、出口風(fēng)道都橫向交叉聯(lián)接在總風(fēng)道上，用來向爐膛提供平衡的空氣流。

　　(2)一次風(fēng)系統(tǒng)。一次風(fēng)系統(tǒng)的作用是用來干燥和輸送煤粉，并供給燃料揮發(fā)份燃燒所需要的空氣。大氣經(jīng)濾網(wǎng)和消音器進入一次風(fēng)機，壓頭提升后，經(jīng)冷一次風(fēng)總管分為兩路：一路進入磨煤機前的冷一次風(fēng)管;另一路流經(jīng)空氣預(yù)熱器，加熱成熱一次風(fēng)后進入磨煤機前的熱一次風(fēng)管，熱一次風(fēng)和冷一次風(fēng)混合后進入磨煤機。在合適的溫度和流量下，煤粉被一次風(fēng)干燥并經(jīng)煤粉管道輸送到燃燒器噴嘴噴入爐膛燃燒一次風(fēng)的流量取決與燃燒系統(tǒng)所需的一次風(fēng)量和流經(jīng)空氣預(yù)熱器的漏風(fēng)量。密封風(fēng)機風(fēng)源來自冷一次風(fēng)，并最終通過磨煤機而構(gòu)成一次風(fēng)的一部分。一次風(fēng)機出口到空氣預(yù)熱器進口不設(shè)置預(yù)熱裝置。

　　(3)煙氣系統(tǒng)。煙氣系統(tǒng)的作用是將燃料燃燒生成的煙氣流經(jīng)各受熱面?zhèn)鳠岷筮B續(xù)并及時地排之大氣，以維持鍋爐正常運行。引風(fēng)機進口壓力與鍋爐負(fù)荷、煙道流通阻力相關(guān)。引風(fēng)機流量決定于爐內(nèi)燃燒產(chǎn)物的容積和爐膛出口后面的所有漏入煙道中的空氣量，其中最大的漏風(fēng)量是空氣預(yù)熱器從空氣側(cè)漏入煙氣側(cè)的空氣量。

整個風(fēng)煙系統(tǒng)的流程圖如圖所示：

　　3.制粉系統(tǒng)。 該廠鍋爐采用HP磨煤機正壓直吹式制粉系統(tǒng)，每臺鍋爐配6臺磨煤機。制粉系統(tǒng)的主要作用有：將燃煤從原煤倉按與磨煤機出力相匹配的速度輸入磨煤機;向磨煤機提供一定溫度和數(shù)量的干燥劑——冷熱一次風(fēng)，使原煤在經(jīng)歷磨制過程的同時完成干燥過程;使煤粉通過分離器進行粒度分級，保證輸入燃燒器的煤粉細(xì)度合格;通過分離器的合格煤粉被一次風(fēng)輸送，以一定的溫度和風(fēng)煤比，均勻地分配到投運的燃燒器。

(三)鍋爐本體設(shè)備結(jié)構(gòu)

　　鍋爐的主要性能要求如下：鍋爐帶基本負(fù)荷并參與調(diào)峰;鍋爐變壓運行，采用定-滑-定的方式，壓力-負(fù)荷曲線與汽輪機相匹配;過熱汽溫在35%～100%BMCR、再熱汽溫在50%～100%BMCR負(fù)荷范圍內(nèi)，保持在額定值，溫度偏差不超過5℃;鍋爐在燃用設(shè)計煤種時，能滿足負(fù)荷在不大于鍋爐的30%BMCR時不投油長期安全穩(wěn)定運行，并在最低穩(wěn)燃負(fù)荷及以上范圍內(nèi)滿足自動化投入率100%的要求。