[工学]火电机组机务部分局部设计.doc

沈阳工程学院 毕业设计论文 毕业设计题目： 300MW 火电机组机务部分局部设计 单 位 班级 学生姓名 学号 指导教师 职称 毕业设计进行地点： 任 务 下 达 时 间： 起止日期:20 年 月 日起至 20 年 月 日止 教研室主任 年 月 日批准 300MW 火电机组机炉部分局部设计火电机组机炉部分局部设计 毕业设计论文毕业设计论文 第 I 页 毕业设计任务书 一、设计题目：300MW 火电机组机务部分局部初步设计 二、设计目的： 1在理论上熟练掌握电厂各主要设备和系统的工作原理。 2通过绘制局部全面性热力系统图，熟练掌握 300MW 机组全面性热力系统。 3掌握一般工程设计的设计步骤。 4进一步提高理论水平和提高运用所学理论知识的能力。 5培养查阅科技资料和独立设计的能力。 三、设计要求： 1熟练掌握 300MW 机组全面性热力系统，完成电厂的局部设计。 2发扬刻苦钻研的精神，认真对待此次毕业设计并完成设计任务。 四、设计任务： 1.锅炉燃烧系统及其设备的选择 （1）燃烧系统的计算 （2）制粉系统的确定 （3）磨煤机的选择 （4）给煤机的选择 2.原则性热力系统的拟定、计算 （1）给水回热和除氧器系统的拟定 （2）补充水系统的拟定 （3）锅炉连续排污利用系统的拟定 （4）绘制原则性热力系统图 （5）绘制汽轮机热力过程线及汽水综合参数表 （6）锅炉连续排污利用系统的计算 （7）回热系统计算 （8）汽轮机总汽耗量及各项汽水流量计算 （9）热经济指标计算 3.汽机车间主要设备的确定 （1）配备设备的选择（包括凝汽器、高压加热器、低压加热器、轴封冷却器、真 空泵等） （2）给水泵的选择 （3）凝结水泵的选择 （4）除氧器及给水箱的选择 （5）低压加热器疏水泵的选择 （6）连续排污扩容器和定期排污扩容器的选择 （7）疏水扩容器的选择 （8）疏水箱及疏水泵的选择 （9）工业水泵及生水泵的选择 4.供水方式的确定和循环水泵的选择 5.全面性热力系统的拟定 300MW 火电机组机炉部分局部设计火电机组机炉部分局部设计 毕业设计论文毕业设计论文 第 II 页 （1）主蒸汽管道系统 （2）再热机组旁路系统 （3）主给水管道系统 （4）主凝结水管路系统 （5）回热加热器管道系统 （6）除氧器及给水箱管道系统 （7）轴封管道系统 （8）补充水管道系统 （9）排污扩容器及排污冷却器管道系统 （10）真空及空气管道系统 （11）给水箱和低位水箱管道系统 6.绘制系统图（见具体绘图要求） 五、设计时间： 2012 年 9 月 12 日至 2012 年 12 月 10 日 六、成绩评定： 根据设计出勤情况、论文编写情况和答辩情况综合评定，成绩等级：优秀、良好、 中等、及格、不及格。 七、参考资料： 1.热力发电厂 2.汽轮机原理 3.锅炉原理 4.300MW 机组热力系统图 5.300MW 机组运行规程 6.火力发电厂设计技术规程 八、设计参数： 锅炉系统的设计参数按照锅炉原理教材 P26，表 2-8 进行，按学号分配；汽轮机部分 的设计按给定工况参数计算，即初压为（16.7+0.002自己的学号）MPa，初温为 537。 设计参数：每人使用自己的设计参数。根据要求选定下列参数作为计算参数。 锅炉系统的设计参数按照下表进行，热力系统部分的设计按给定工况参数计算。 设计参数分配： 300MW 机组机炉部分局部设计机组机炉部分局部设计 毕业设计论文毕业设计论文 III 摘 要 300MW 火电机组是我国电力的重要设备，为我国电力工业的发展作出过很大的贡献， 随着今年各大电网负荷增长及峰谷的增大，使得电网中原来 300MW 的机组已不能满足需 要，因此，各大电网开始投入运行 600MW 火电机组。但就现在来看 600MW 机组基本是在 300MW 机组的基础上改造而来的，他们之间有不可分割的关系。因而。对 300MW 机组动力 系统的研究，是非常必要的。 本次设计的目的是通过对 300MW 火力发电厂热力系统局部的初步设计，掌握火力发电 厂热力系统初步设计的步骤、计算方法及设计过程中设备的选择方法，熟悉热力系统的 组成、连接方式和运行特性。本次的设计中只对部分设备系统进行选型，其余设备进行 文字说明。本文分为四部分，对锅炉燃烧系统及其设备进行选择,进行原则性热力系统的 拟定计算、全面性热力系统的拟定和汽机主要辅助设备的确定。通过一些给定的基本数 据和类型进行科学的计算，来选配发电机组所需的各种设备，使其达到优化。 目前有关 300MW 机组所需的各种设备种类繁多、参数各异，本文在进行设计选型时仅 依照安全经济的标准进行优化没有考虑其他影响因素，充分借鉴铁岭发电厂设备选型及 其方案。 关 键 词：火力发电厂 热力系统 初步设计 设备选择 300MW 机组机炉部分局部设计机组机炉部分局部设计 毕业设计论文毕业设计论文 IV Abstract The machine set of 300MW fossil-fired power plant is important equipment for our country electric power system devotion circulating, do for the industrial development in electric power in our country over contribute biff. Carries along with recent years each big burden aggrandizement that increase and the value-acme , make power grid come to a machine for of 300MWset center plains to have cant meet the demands ,therefore ,each big power grid starts throwing in movement 600MWfossil-fired power plant machine set .But ascends to reform in regard to now the 600MWmachine set a foundation for basic is a 300MWmachine set since then ,they contain indivisible contact .As a result ,to the research of a 300MW machine set dynamic system ,is a very necessary uncommon . The condenser type power plant should choose condenser type machine set. Its unit capacity should program the capacity according to the system, carrying to increase the speed to proceed the choice with power grail consideration construction est. Assist the machine to supply with the steam turbine essence kit generally and all, only divided by desecrator, condensate pump group, radiator, feed-water and boiler blow dawn enlarger est. not with steam turbine essence set supply. Keyword：boiler, thermodynamic system, preliminary design，equipment selection 300MW 机组机炉部分局部设计机组机炉部分局部设计 毕业设计论文毕业设计论文 V 目 录 毕业设计任务书.I 摘 要.III ABSTRACTIV 前 言1 第 1 章 锅炉燃烧系统计算及辅助设备的选择.3 1.1 燃烧 计算3 1.2 制粉系统及磨煤机型式的确定.4 1.3 给煤机的选择.7 1.4 制粉系统汇总.9 1.5 制粉系统说明.10 1.6 输煤系统说明.13 1.7 烟风系统说明.15 1.8 汽水系统说明.19 1.9 脱硫系统说明22 1.10 脱硝系统说明.24 第 2 章 原则性热力系统的拟定和计算 26 2.1 原则 性热力 系统的拟定 .26 2.2 原则性热力系统计算28 第 3 章 汽机主要辅助设备选择41 3.1 凝汽器设备及说明41 3.2 加热器设备及说明 41 3.3 除氧设备及说明 42 3.4 泵的选择及说明 .43 3.5 扩容器设备及说明 46 第 4 章 全面性热力系统的拟定及绘制 48 4.1 全面性热力系统拟定的依据48 4.2 全面性热力系统拟定48 总 结54 致 谢55 参考文献56 附录57 300MW 机组机炉部分局部设计机组机炉部分局部设计 毕业设计论文毕业设计论文 1 设计者： 前前 言言 1.发电厂机炉的容积配置发电厂机炉的容积配置 同容量机炉应尽量采用同一型式，其配备设备的型式也应尽量一致，这样可以简化 设计，减少备件，便于运行。与汽轮机配备的锅炉容量应比原则性热力系统计算得到的 最大蒸汽消耗量大一些，这是因为凝汽式汽轮机除确保在正常参数下发出额定功率外， 还应保证机组在冷却水温度升高或主蒸汽参数下降至某一定值时，机组仍能发出额定功 率，故汽耗量要增大一些，此外，由于汽水损失、制造误差、长期运行后的设备老化， 及电厂的其它用汽也会使汽耗量有所增加。 2.电厂型式确定电厂型式确定 根据建厂地区的电负荷来决定厂型，只有电负荷时建凝汽式电厂；既有电负荷又有 热负荷建热电厂。本设计为凝汽式电厂。 3.电厂主要设备的选取电厂主要设备的选取 机型的选取 一个电厂尽可能选取同一型式与相同容量的汽轮发电机组，这样便于电厂的运行和 运行人员的培训，减少设备备件的种类，凝汽式电厂选取凝汽式机组。 1.机组容量的选取 发电厂机组容量，应根据负荷增长速度，电力系统的备用容量和电网结构等因素选 取，最大机组的容量一般为系统总容量的 810%，对形成中的电力系统，若负荷速度增 长较快，可根据具体情况适当选用大容量的机组。 为便于生产管理，发电厂一个厂房的机组台数以不超过 6 台为宜，同容量的机炉应 尽量采用同一制造厂的同一型式，其配套设备的型式也尽量一致，有条件时，可按规划 容量一次建成。 (1)选取机组容量时应考虑以下问题 发电厂主要设备的投资费用问题：为减少主要设备的投资费用，总希望用较大设备来 减少台数；容量大的机组热效率高，台数少，运行人员可减少。鉴于以上三点，我们希 望尽可能减少台数增大单机容量，但在一个发电厂内只装一台机组并不好，因为汽轮机 检修期间或因事故停机时电厂将完全停止工作，再要开机，必须从电网获得电量，否则 就要装备用汽动给水泵等辅助机械，同时，为保证电厂供电区一切用户所需的电能，系 300MW 机组机炉部分局部设计机组机炉部分局部设计 毕业设计论文毕业设计论文 2 设计者： 统与该厂间输电线路容量则必须加大。 电力系统的备用容量问题：系统的备用容量限制了所选机组容量的大小，原因是系统 中最大机组的容量多大，备用容量就应该大于或等于它。选取的最大机组单机容量大， 则备用设备对应的容量也要大，因此，从这方面考虑，又不希望单机容量过大，以使备 用设备费用太大，所以规程中规定了最大机组的容量为系统总容量的 810%。 电厂的负荷性质：电厂负荷的性质影响电厂在变动负荷下的经济性，如在尖峰负荷的 电厂中，只装置台数很少的大容量机组就会使这些汽轮机组在低负荷下运行。有时负荷 会低到使机组不能稳定运行，从而空载热耗将占很大比例，使热经济性大大下降，若在 该厂中装置台数较多而容量较小的机组就可避免上述现象发生，但是，采用小机组，其 单位容量的价格会增高，电厂设备投资增多，所以，过分的增加机组数量和过分频繁地 启停某一机组也是不当的。 总之，国内发电厂应根据系统规划与建设速度，在系统备用容量允许的情况下，尽 可能选择单机容量较大的机组。 2.锅炉型式的选取 (1)同一发电厂，必须选取同一型式和同一容量的锅炉。 (2)必须考虑蒸汽参数、负荷特性、生水品质、燃料特性与燃烧方式，如考虑到参数则是 9.819.6MPa，可选直流炉和汽炉；9.8MPa 以下选自然循环汽包炉；临界和超临界压力 只能用直流炉。 (3)锅炉单位容量的选取 选锅炉的单位容量，应在原则性热力系统计算结束了最大蒸汽消耗量的基础上进行，同 时考虑到电厂必须的后备容量。 (4)凝汽式电厂一般一机配一炉，不设备用炉。 (5)装有供热式机组的发电厂，当一台容量最大的锅炉停运时，其余锅炉应满足供用户连 续生产所需的生产用汽量，冬季取暖、通风和生活用热量的 70%，此时允许降低部分发电 出力。 由于该厂不设备用容量，据原则性热力系统计算和一机一炉的配置原则，选取锅炉 型式为：HG1025-17.4（176）型自然循环汽包炉。 3.汽轮机的选取 从原始数据得知，所设计的发电厂是东北电厂，又在系统内担负负荷为基本负荷， 所以负荷变动不大，单机容量尽可能大些，所以本次设计所选机型如下。 国产 N30016.904/537/537 型中间一次再热凝汽式汽轮机。 300MW 机组机炉部分局部设计机组机炉部分局部设计 毕业设计论文毕业设计论文 3 设计者： 第第 1 章章 锅炉燃烧系统计算及辅助设备的选择锅炉燃烧系统计算及辅助设备的选择 1.1 燃烧计算燃烧计算 1.1.1 燃燃料料性性质质 本次设计选用燃料如表 2-1。 表 2-1（燃料特性参数） 序 号 姓 名 Car（% ） Har（ %） Oar（% ） Nar（ %） Sar（% ） Mar（ %） Aar（% ） Vdaf（ %） KkmQar,net,p 59.264.094.241.260.839.5220.835.41.2 计算 1.1.2 原原始始数数据据 1.1.2.1 锅锅炉炉型型号号 HG-1025/17.4（176） 1.1.2.2 锅锅炉炉主主要要技技术术规规范范 额定蒸发量： 1025T/h 过热蒸汽压力： 17.4 MPa 过热蒸汽温度： 540 再热蒸汽流量： 766.5 T/h 再热进出口压力： 3.66 /3.29MPa 再热进出口温度： 324/540 汽包工作压力： 20.4MPa 给水温度： 272.4 给水压力： 21.58MPa 排污率： 1% 锅炉效率： 92.5% 1.1.2.3 锅锅炉炉各各处处过过量量空空气气系系数数及及漏漏风风系系数数 炉膛出口过量空气系数：=1.20；炉膛漏风系数： =0.1； “ L 屏式过热器漏风系数：p=0；对流过热器漏风系数： 300MW 机组机炉部分局部设计机组机炉部分局部设计 毕业设计论文毕业设计论文 4 设计者： dg=0.032； 省煤器漏风系数： sm=0.022；再热器漏风系数：zy=0.032； 空气预热器漏风系数：ky=0.2 1.1.3 燃燃烧烧系系统统计计算算 1.收到基的低位发热量，采用门捷列夫经验公式计算如下： kj/kg ar, 3391030109()25.12 netarararar QCHSO =33959.26+10304.09+109（0.83-4.24） -25.129.52 =23691.01 kj/kg 2.锅炉每小时实际燃料消耗量 gl y d gspwpwzrzrzrgsgrgr Q hhDhhDhhD B )()()( “ 式中：低位发热量（ 23691.01kj/kg） y d Q gl锅炉效率为 92.5% 由 Pgr17.4MPa 540 查性质表得 : 3412kJ/kg “ gr t “ gr h 由给水温度 272.4 给水压力 21.58MPa 查性质表得1071.7kJ/kg gs h 由3.66MPa 324 查性质表得3036kJ/kg zr p gr t zr h 由3.29MPa 540 查性质表得3553.4kJ/kg “ zr p “ gr t zr h =1858.9kJ/kg pw h 代入以上数据得： B=1025（3412-1071.7）+766.5(3553.4-3036)+0.011025(1858.9-1071.7) /(0.92523691.01)127.93t/h 1.2 制粉系统及磨煤机型式的确定制粉系统及磨煤机型式的确定 1.2.1 制制粉粉系系统统形形式式的的确确定定 1.2.1.1 制制粉粉系系统统的的作作用用、类类型型 制粉系统的作用是安全可靠和经济地制造和运送锅炉所需的合格的煤粉，从原煤 300MW 机组机炉部分局部设计机组机炉部分局部设计 毕业设计论文毕业设计论文 5 设计者： 仓出口开始，经给煤机、磨煤机、分离器等一系列煤粉的设备，分离和分配输送设备， 包括中间储存等相关设备和连接管道及其部件和附件，直到煤粉和空气混合物均匀分 配给锅炉各个燃烧器的整个系统。 根据燃料的性质，磨煤机形式，锅炉容量及负荷性质，我国现在火力发电厂当中 运行比较可靠的正压直吹式制粉系统采用冷一次风送粉。可满足 MPS（辊-环式）磨， 满负荷运行。 （见附录 1 制粉系统图） 对于储仓式制粉系统，磨煤机的煤粉量不需与锅炉燃煤量一致，其运行方式在锅 炉的调节有一定的独立性。并可经常在经济负荷下运行，但其设备结构复杂，钢材消 耗量多，运行费用高，低负荷运行不经济，煤粉自燃爆炸的可能性比直吹式制粉系统 的大。 对于直吹式制粉系统其系统简单、设备少、布置紧凑、投资省、电耗小，但其运 行可靠性较差，排粉风机磨损严重，容易出现风粉不均匀的现象。直吹式制粉系统有 正压和负压两种连接方式，对于负压直吹式制粉系统，排粉风机磨损严重，不仅风机 效率低，电耗多，且漏风量大，大量空气随着一次风进入锅炉会降低锅炉效率。而正 压直吹式制粉系统通过排粉风机的是洁净的空气，不存在风机磨损的问题，冷空气不 会漏入系统，但存在煤粉外漏将严重污染环境，同时，直吹式制粉系统又分为热一次 风和冷一次风系统，热一次风系统即一次风机输送高温空气，对结构有特殊要求，运 行可靠性差。冷一次风系统使得一次风机工作条件大为改善，且通常与三分仓的回转 式空气预热器配合使用。 1.2.1.2 制制粉粉系系统统的的选选择择依依据据 （1）选择磨煤机的型式和制粉系统时应根据煤的燃烧、磨损、可磨性系数与爆炸特性以 及磨煤机的制粉系统特性和煤粉细度要求。结合锅炉炉膛和燃烧器结构一并考虑投资， 电厂检修运行水平及设备的配置，备品备件以及煤的来源和煤中杂物情况等因素，以达 到磨煤机制粉系统和燃烧装置匹配合理。保证机组安全经济运行。 （2）当煤干燥无灰基挥发分大于 10%，制粉系统设计时应该考虑防爆要求。 （3）煤的可磨性能，可以用煤的磨损性指数来判断或通过试磨确定。 （4）根据燃料着火温度选择系统类型。 1.2.1.3 制制粉粉系系统统的的选选择择 因为该设计燃料成分，且根据着火温度及工作环境的需要，见火力发电厂设计 技术规程-制粉系统表 4.3.1 所以用正压直吹式冷一次风机制粉系统。这种制粉系统 运行灵活可靠、造价低、电耗小、制粉系统出现故障时不会立即影响锅炉正常运行， 而且磨煤机又可以经常在经济负荷下运行。 1.2.2 磨磨煤煤机机的的选选型型依依据据 磨煤机型式的选择考虑燃料的性质、研磨细度、运行的可靠性、运行费用（包括磨 煤电耗、全部损耗、检修维护费用）及锅炉容量等，由表 2-2 查： 300MW 机组机炉部分局部设计机组机炉部分局部设计 毕业设计论文毕业设计论文 6 设计者： 表 2-2 磨煤机和制粉系统的选择 ar M ar A daf V km K 90 R 制粉系统 钢球磨40不限制不限制不限制 550 储仓式、直吹式 中速磨1530 15251.21.31550 直吹式 风扇磨不限制 201.350 直吹式 对于本次设计中给定的燃料数值其Kkm1.26，因此采用中速磨煤机配套 的直吹式制粉系统。 1.2.3 中中速速 M MP PS S 磨磨煤煤机机 中速磨煤机运行空载功率小，运行控制灵敏，能适应锅炉负荷的变化，煤粉的均匀 性好。但是，它的结构复杂，运行和检修要求的技术水平高，对煤种有选择性，对原煤 中的杂物较为敏感，需严格的定期检修、维护。中速磨煤机不能空磨启动，需要先向磨 煤机中进煤后才能启动磨煤机,防止磨煤机发生脆裂。而且目前大容量机组多数采用中速 磨煤机正压直吹式制粉系统。故选用中速 MPS 磨煤机。 1.2.4 磨磨煤煤机机台台数数的的确确定定 1.2.4.1 依依据据 根据火力发电厂设计技术规程第 6.2.2 条规定：MPS 磨煤机正压直吹式制粉系统 的磨煤机台数和出力按下列要求选择： （1）每台锅炉装设的的磨煤机不应该少于 4 台； （2）每台锅炉装设的磨煤机计算出力按设计煤种不应小于锅炉最大连续蒸发量时所 需要的燃煤量； （3）当一台磨煤机停止运行时，磨煤机按设计煤种的计算出力应能满足锅炉不投油 情况下安全运行负荷要求。 取磨煤机单台出为 45t/h，则 84. 2 45 93.127 m Z 由前面的条件并结合此计算数据，可取5 台 MPS 磨，其中 4 台运行，一 台备用。 1.2.4.2 每台磨的磨煤量每台磨的磨煤量 m c m Z BK B 式中： Kc 储备系数，按 火力发电厂设计技术规程第 6.2.3 条取 300MW 机组机炉部分局部设计机组机炉部分局部设计 毕业设计论文毕业设计论文 7 设计者： Kc=110% 18.35 15 93.1271 . 1 m B 1.2.4.3 磨磨煤煤机机型型号号的的确确定定 按照计算的选用 MPS190 型磨煤机规范见表2-3 m B 表 2-3 （MPS190 型磨煤机型号） MPS190 型单位数据 出 力 T/h52.6 电机型号 YKK710 功 率 KW450 1.2.4.4 磨磨煤煤机机的的出出力力校校核核 由于磨煤机产品目录上的出力是可指 HGY 为 50，水分为 10%，煤粉细度 R9020%时的 磨煤机出力，实际煤种不同于设计煤种所以必须进行校核计算，轮式磨煤机的磨煤出力 按下列公式计算： gAMRHmM fffffBB 0 式中数量： BM0 基本出力， 52.6t/h； fH可磨性指数， fH可根据火力发电厂制粉系统设计计算技术规定表 5.3.1，计算其哈氏可磨指数得： 09.63 0149.0 32.026.1 0149.0 32.0 km k HGI 所以， fH = 1.11 FR 煤粉细度，根据R90 查表 5.3.1 对于固态排渣煤粉炉，燃用烟煤时，R90=2+0.5n Vdaf （本次设计的煤 种中 Vdaf=35.4%，因此其属于烟煤） 。 n 为均匀性系数，采用n=1，这个数 值基本接近于中速磨煤机实际煤粉均匀性，所以， R90=2+0.5135.4=19.7，查得， FR =0.94； Fm原煤水分，查表5.3.1 得 1； FA原煤灰分， FA =1.0+（20-Aar）0.005=0.996 Fg原煤粒度对磨煤出力的修正系数，轮式磨煤机取1。 33.54199 . 0 194 . 0 11 . 1 6 . 52 0 gAMRHmM fffffBB M B因为 m B 因此磨煤机出力满足工作要求 300MW 机组机炉部分局部设计机组机炉部分局部设计 毕业设计论文毕业设计论文 8 设计者： 1.3 给煤机的选择给煤机的选择 1.3.1 常常用用给给煤煤机机型型式式、作作用用及及特特点点 给煤机是制粉系统供给锅炉燃料的主要辅机之一。对于大型锅炉不仅要求其保证出 力而且要求有良好的调节性能，以及供煤的连续性、均匀性、以保证锅炉稳定燃烧。 给煤机的任务是根据磨煤机或锅炉负荷的需要调节给煤量，并把原煤均匀连续地送 入磨煤机中 1.3.1.1 常常用用的的给给煤煤机机有有圆圆盘盘式式、皮皮带带式式、刮刮板板式式、电电磁磁震震动动式式 (1)圆盘式给煤机 圆盘式给煤机的优点是结构简单、紧凑、严密；缺点是煤湿时易阻塞。 (2)皮带式给煤机 皮带式给煤机的优点是可用于各种煤，不易阻塞，缺点是不严密，漏风较大，占地 面积大。 (3)刮板式给煤机 刮板式给煤机的优点结构合理、不易堵煤，较严密，并有利电厂布置，缺点是当 煤块过大或煤中有杂物时易卡死、占地面积大。 (4)电磁振动式给煤机 电磁振动给煤机的优点是无转动部分，因而维修简便，给煤均匀，便于调节，耗电 量小，体积小，重量轻，造价低，缺点是煤过湿时给煤量调节较难，容易发生堵塞或原 煤自流现象。 1.3.2 给给煤煤机机选选型型原原则则 根据火力发电厂设计技术规程第 6.2.4 条规定，给煤机的台数，出力、型式按 下列要求选择： 根据系统特点、给煤量、调节性能和运行可靠性选择给煤机，本设计采用 MPS 磨煤 机的正压直吹式制粉系统，因此宜采用称重皮带式给煤机。该种类型的给煤机具有以下 特点： 电子称重皮带式给煤机：能自动计量和调节给煤量并且测量精度高达0.5%。并能 给出断煤、出煤口堵煤信号。外壳和煤闸门能耐压 0.345MPa 其密封性能好、漏风小、 对湿分大或易黏结的煤也可以使用。电子称重式给煤机装有电子称重元件，能根据锅炉 负荷的要求自动调节皮带的运行速度，以保证正确的给煤量。其计量准确，便于自动控 制，并能连续的稳定给煤，工作可靠。 1.3.3 给给煤煤机机出出力力的的计计算算 300MW 机组机炉部分局部设计机组机炉部分局部设计 毕业设计论文毕业设计论文 9 设计者： 给煤机的出力：Bgm=1.1Bm=1.135.18=38.70T/h 1.3.4 给给煤煤机机型型式式及及其其特特性性参参数数 查产品目录选型号为 NJG-80 型给煤机 5 台，其特性参数见表 2-4 表 2-4（给煤机型号） 名称单位数值名称单位数值 给煤机型号 NJG-80 电流 A8.8 最大出力 T/h96 转速 rpm1450 调速范围 rpm2.4-19.2 电压V 6000 功率 kw2.2 1.4 制粉系统汇总制粉系统汇总 对本次设计的制粉系统中的相关计算以及所选用的制粉系统、磨煤机类型、给煤机类 型进行如下汇总小结。 1.4.1 煤煤耗耗量量的的确确定定 (1)收到基的低位发热量，采用门捷列夫经验公式计算如下： kj/kg ar, 3391030109()25.12 netarararar QCHSO =33959.26+10304.09+109（0.83-4.24） -25.129.52 =23691.01 kj/kg (2)煤耗量的计算 300MW 机组机炉部分局部设计机组机炉部分局部设计 毕业设计论文毕业设计论文 10 设计者： gl y d gspwpwzrzrzrgsgrgr Q hhDhhDhhD B )()()( “ B=1025(3412-1071.7）+766.5(3553.4-3036)+0.011025(1858.9-1071.7) /(0.92523691.01)127.93t/h 1.4.2 制制粉粉系系统统的的确确定定 因为该设计燃料成分，且根据着火温度及工作环境的需要，见火力发电 厂设计技术规程 -制粉系统 表 4.3.1 所以用 正压直吹式冷一次风机制粉系统。 1.4.3 磨磨煤煤机机的的确确定定 对于本次设计中给定的燃料数值其Kkm1.26，因此采用中速磨煤机配套的 直吹式制粉系统。 而且目前大容量机组多数采用中速磨煤机正压直吹式制粉系统。 故选用中速 MPS 磨煤机，且选择数量为5 台， 4 台运行，一台备用。其型号如 下：按照计算的选用 MPS190 型磨煤机规范见表2-5 m B 表 2-5（MPS190 型磨煤机型号） MPS190 型单位数据 出 力 T/h52.6 电机型号 YKK710 功 率 KW450 电 压 V6000 1.4.4 给给煤煤机机的的确确定定 本设计采用 MPS 磨煤机的正压直吹式制粉系统，因此宜采用称重皮带式给煤机。 查产品目录选型号为NJG-80 型给煤机 5 台，其特性参数见表2-6 表 2-6（给煤机型号） 名称单位数值名称单位数值 给煤机型号 NJG-80 电流 A8.8 300MW 机组机炉部分局部设计机组机炉部分局部设计 毕业设计论文毕业设计论文 11 设计者： 最大出力 T/h96 转速 rpm1450 调速范围 rpm2.4-19.2 电压V 6000 功率 kw2.2 1.5 制粉系统说明制粉系统说明 1.5.1 系系统统概概述述： 煤粉制备系统是指将原煤磨制成粉然后送入锅炉炉膛进行悬浮燃烧所需设备 和相关连接管道的组合。 1.5.1.1 制制粉粉系系统统的的任任务务： 制造并连续供给燃烧所需的煤粉，在煤质发生变化等情况下，仍能保证供给质 量合格的煤粉，并且能降低制粉的电耗和钢耗，提高制粉系统的经济性，防止发 生煤粉自燃和爆炸等事故，保证制粉系统和锅炉机组的安全运行。 1.5.1.2 制制粉粉系系统统的的组组成成： 制粉系统由磨煤机、给煤机、给粉机、煤粉分离器、及其连接管道和阀门组 成。 1.5.2 制制粉粉系系统统的的类类型型 常见的制粉系统可以分为直吹式和中间储仓式两种 1.5.2.1 直直吹吹式式制制粉粉系系统统 1.直吹式制粉系统：所谓直吹式制粉系统，是将煤经磨煤机磨成煤粉后直接吹入 炉膛燃烧 ; 根据排粉机安装位置不同，直吹式制粉系统，分为正压系统与负压 系统两类。 （1）负压系统：排粉机（也是一次风机）装在磨煤机之后，整个系统处于负压下 作，称为负压直吹式制粉系统。负压系统由于煤粉全部通过排粉机，叶片磨损严重，维 护费用高；系统在负压下工作，漏风量增大， ，会使流经空气预热器的空气量减少，排烟 温度升高。这种系统的最大优点是磨煤机不会向外冒粉，工作环境比较干净。 （2）正压系统：排粉机装在磨煤机之前或空气预热器之前时，制粉系统处于正压下工作， 称为正压系统。由于系统处于正压，外界空气不会漏入，锅炉运行经济性高，同时不存 在排粉机磨损问题。这种系统对磨煤机及管道严密性要求高，否则向外冒粉，即污染环 境又不安全。 2.直吹式制粉系统的主要特点： 300MW 机组机炉部分局部设计机组机炉部分局部设计 毕业设计论文毕业设计论文 12 设计者： 其优点是： （1）系统简单，设备少，管道短，投资高； （2）煤粉没有中间停留，气粉温度也不太高，出现爆炸的危险性小; （3）制粉系统磨煤电耗较低。 其缺点是： （4）磨煤机运行出力需随锅炉负荷变化而变化，因此，不能经常处于经济出力下运行； （5）磨煤机故障将直接影响锅炉工作。但对于大容量锅炉来说，一台锅炉装有多台磨煤 机，有事故备用与检修备用，这一缺点已不是主要问题。 （6）直吹式制粉系统利用乏汽作为一次风，温度低又含有水分，对着火不利，故挥发分 低，水分高的煤种不适宜采用直吹式制粉系统； （7）锅炉负荷变化时，给煤机量的调节是通过给煤机来实现的，故时滞较大。 1.5.2.2 中中间间储储仓仓式式制制粉粉系系统统： 1.中间储仓式制粉系统：中间储仓式制粉系统是磨煤机将磨好的煤粉先储存在煤粉仓中， 然后再根据锅炉负荷的需要，从煤粉仓经由给粉机、一次风管送入锅炉炉膛进行悬浮燃 烧。中间储仓式制粉系统分为乏汽送粉系统和热风送粉系统两类。 （1）乏气送粉系统：由细粉分离器出来的乏气（干燥剂）经排粉机升压后，作为一次风 吹送煤粉进炉膛燃烧，这种系统称为乏气送风系统。乏气作为一次风，其温度较低， （60130 摄氏度） ，有含有水蒸气，对煤粉气流的着火、燃烧不利。因此它不适宜挥发分 低、水分高的煤种，如无烟煤、贫煤、劣质煤等。而适用烟煤等易于着火的煤种。 （2）热风送粉系统：利用热空气作为一次风吹送煤粉，这种系统称热风送分系统。热空 气作为一次风，温度较高，有利于煤粉气流的着火与稳定燃烧。适用于无烟煤、贫煤、 劣质煤等煤种。 2.中间储仓式制粉系统主要特点： 其优点是： （1）由于煤粉机运行出力不受锅炉负荷制约，因此，磨煤机可经常处于经济工况下运行。 （2）通过排粉机的乏气中，只含有少量（约 10）细煤粉，故它的磨损较负压直吹式系 统轻。 其缺点是： （1）系统复杂，设备多，管道长，初投资高; （2）磨煤电耗较高； （3）煤粉有中间储存，固有发生爆炸的危险性； （4）系统多数为负压，漏风大，影响锅炉运行经济性。 1.5.3 直直吹吹式式与与中中间间储储仓仓式式制制粉粉系系统统的的比比较较 直吹式制粉系统的优点是系统简单，设备少，布置紧凑，钢材耗量少，投资省，运 300MW 机组机炉部分局部设计机组机炉部分局部设计 毕业设计论文毕业设计论文 13 设计者： 行电耗也较低。缺点是：制粉系统设备的工作直接影响锅炉的运行工况，运行可靠性 1 相对较低，因而在系统中需设置备用磨煤机：直吹式负压系统的排粉风机磨损严重， 2 对制粉系统工作安全影响较大。锅炉负荷变化时，燃煤量通过给煤机调节，时滞较大， 3 灵活性较差由于燃煤与空气的调节均在磨煤机之前，运行中调节并列一次风管中煤粉 4 和空气的分配比较困难，容易出现风粉不均现象。 中间储仓式制粉系统的优点是：在煤粉仓中储存煤粉，并可通过螺旋输粉机在相 1 邻制粉系统间调剂煤粉。供粉的可靠性高；磨煤机可经常在经济负荷下运行，当储粉 2 量足够时，还可停止磨煤机工作并不影响锅炉正常运行锅炉负荷变化时，煤量通过给 3 粉机调节，由于中间环节少，使调节既方便又灵活；储仓式系统还可采用热风送粉， 4 从而大大改善燃用无烟煤，贫煤及劣质煤时的着火条件；虽然储仓式系统也在负压下 5 工作，但与直吹式负压系统相比，通过排粉机的煤粉量多用是细粉分离器分离后剩余的 少量细粉，因此，排粉机的磨损比直吹式负压系统轻的多。储仓式系统的主要缺点是系 统复杂，钢材耗量多，初投资大，运行费用高，煤粉自燃爆炸的可能性亦比直吹式系统 大。 1.5.3 制制粉粉系系统统中中常常见见的的问问题题 1.漏粉事件。由于煤质变化等原因造成磨煤机最大电流大幅降低的现象没有得到运行人 员及时认真的分析，使磨煤机差压变大后，发生漏粉现象，导致对 0m 处的设备造成污染。 2.中间储仓式制粉系统比较复杂，煤粉仓中易漏入水蒸气和空气，使煤粉受潮结块，发 生堵塞现象；煤粉仓不严密处可能向外喷粉；钢材耗量多，初投资大，运行费用高，煤 粉自燃爆炸的可能性亦比直吹式系统要大。 1.5.5 解解决决措措施施 1.加强自身的专业知识，不断的完善学习，争取事故发生前能够及时有效的分析，降低 事故的发生率；当制粉系统中出现异常现象时要引起足够的重视，及时认真的分析，及 时到就地检查，发现漏粉立即采取果断措施处理。 2.对于中间储仓式制粉系统的煤粉仓中易漏入水蒸气和空气，可在煤粉仓和螺旋输粉机 上装设吸潮管，是由煤粉仓、螺旋输粉机引至细粉分离器入口的管子。吸潮管的作用是 借细粉分离器的入口负压，抽吸螺旋输粉机、煤粉仓中的水蒸气和漏入的空气，防止煤 粉受潮结块，发生堵塞现象。 1.6 输煤系统说明输煤系统说明 300MW 机组机炉部分局部设计机组机炉部分局部设计 毕业设计论文毕业设计论文 14 设计者： 1.6.1 输输煤煤系系统统的的作作用用 燃煤发电厂必须具备有一套完整的燃料运输系统，以完成下述任务：卸煤并输煤至 锅炉房原煤仓，向煤场堆煤或从煤场取煤、碎煤、除铁、称量、取样等。对燃料运输系 统的要求是：必须安全贮存足够的燃料量并及时向锅炉房输送所需的燃煤，同时必须实 现机械化和自动化。 1.6.2 燃燃料料运运输输系系统统构构成成及及其其工工作作特特点点 燃料运输系统包括卸煤设备、受卸装置、贮煤场、煤场机械、煤场内运输系统和设 备，以及给煤设备、破碎和筛选设备、计量设备等。 1.6.2.1 铁铁路路来来煤煤的的卸卸煤煤设设备备和和受受卸卸设设备备. . 卸煤设备是将煤从车厢中清除下来的机械，对其要求是：卸煤速度快，彻底干净且 不损伤车厢；受卸装置是接受和转运设备的总称，对它的要求是：具备一定的货位，使 之不影响一次或多次卸车，并能将所接受的煤尽快的转运出去。 1.卸煤设备 （1）螺旋卸煤机 （2）翻车机 （3）底开车厢 2.受卸装置 （1）长缝煤槽受卸装置 （2）翻车机受卸装置 1.6.2.2 水水路路来来煤煤的的卸卸煤煤机机械械和和受受卸卸设设施施 大型码头的卸船机械宜采用桥式抓斗牵引式卸船机；接卸煤万吨级以上非自卸船的 煤码头应配备清仓机械。 1.码头：船舶停靠码头分浮码头和固定码头两类。 2.卸煤设备 （1）桥式抓煤机 （2）链斗式卸煤机 3、受卸装置 1.6.2.3 煤煤场场机机械械 堆料机是火力发电厂储煤场用以连续堆煤、取煤的专用机械设备，是近年来新兴的 一种存、取煤两用的新型煤场机械，分以下几种： 1.悬臂斗轮堆取料机 2.门型滚轮堆取料机 3.圆形煤场斗轮堆取料机 4.悬臂堆料机和悬臂取料机 300MW 机组机炉部分局部设计机组机炉部分局部设计 毕业设计论文毕业设计论文 15 设计者： 1.6.2.4 煤煤的的厂厂内内运运输输系系统统和和设设备备 煤的厂内运输就是将煤从受卸装置或煤场送往锅炉房原煤仓，目前电厂中普遍采用 固定式带式输送机进行煤的厂内运输。 1.6.3 带带式式输输送送机机的的类类型型： 目前，在火力发电厂中应用最广泛的输送机是普通带式输送机。普通带式输送机可 分为 TD62 型带式输送机、TD75 型带式输送机和 DTI 型带式输送机三类。带式输送机用 于水平输送，也可用于倾斜输送，但不同类型的带式输送机，倾斜向上运输的倾斜角有 一定的限度。 1.6.4 带带式式输输送送机机的的 理理工工作作原原 理理 带式输送机的工作原理：输送带绕经传动滚筒和尾部改向滚筒形成一个无极的环形 带，上下两段输送带分别支承在托辊 3 和 11 上，螺杆拉紧装置给输送带以正常运转所需 要的张紧力。工作时传动滚筒通过它与输送带之间的摩擦力带动输送带运行，煤及其他 的物料装在输送带上和输送带一起运动。带式输送机一般是利用上段带运送物料， 并且 在端部卸料：也可利用专门的卸料装置，在任意位置卸料。 1.6.5 带带式式输输送送机机的的布布置置种种类类及及组组成成 1.布置种类：水平布置，倾斜布置方式，带凸弧曲线段布置方式，带凹弧线布置方式。 2.带式输送机的组成： 带式输送机由驱动装置，制动装置，支承部分，张紧装置，转向装置，清扫装置， 装料装置，卸料装置和胶带等部分组成。 3.带式输送机的布置原则： 为了保证物料在输送带上不向下滑移，输送带的倾角应比物料与胶带间的静摩擦角 小 1015。当采用向上倾斜布置时，带式输送机的倾角一般不超过 18；对运送破 碎后的煤， 最大允许倾角可达 20；若必须采用大倾角向上输送物料，可采用花纹带式 输送机，最大 倾角可达 25或更大。当用倾斜带式输送机向下输送物料时，一般允许 倾角为向上输送时的 80。 1.6.6 煤煤况况变变化化对对燃燃料料运运输输的的影影响响 1.煤水分对燃料运输的影响 影响：煤水分过大，一方面降低了热能利用率，增大了燃料消耗量，从而增加运输的 负担，一方面易引起输煤设备的粘煤、堵煤。煤水分过小，在输煤过程中，会产生自流， 300MW 机组机炉部分局部设计机组机炉部分局部设计 毕业设计论文毕业设计论文 16 设计者： 给煤造成困难，煤尘很大，易造成环境污染。 2.煤的灰分对燃料运输的影响 影响：煤的灰分增加，由于灰分的比重大约是可燃物比重的两倍，输送同容积的煤量 高灰分煤重量大，可能会使煤设备超负荷，造成燃料运输系统磨损增加。 1.7 烟风系统说明烟风系统说明 1.7.1 概概述述： 运输到火力发电厂的原煤，经过初步破碎和除铁、除木屑后，送入原煤斗，煤经原 煤斗靠自重落下，经给煤机口进入磨煤机 3，磨制成合格的细粉，由预热的空气通过排粉 风机 5 将磨好的煤粉经过燃烧器 6 喷入炉膛 11 的空间燃烧，燃料的化学能便转变成燃烧 产物（烟气）的热能，高温烟气经炉膛进入水平烟道和尾部烟道，烟气在流动过程中， 以不同的换热方式将热量传递给布置在锅炉中的各种受热面。在炉膛内主要以辐射和对 流混合的半辐射方式传给屏式过热器 13，而在水平烟道和尾部烟道中主要以对流传热方 式依次流过高温过热器 14，再热器 19，低温过热器 20，省煤器 23 和空气预热器 27。此 时烟气因对流放热已降温至 110180C，烟气最后由引风机 30 送往烟囱引排入大气中。 由燃烧器送入炉膛的预热空气，是由送风机 26 将冷空气送入炉膛尾部的空气预热器 27 中，加热后才送进燃烧器中的。二次风机将冷空气输送到空气预热器加热后，通过燃烧 器直接送入炉膛内部，起到混合、扰动、强化燃烧的作用，称为二次风。一次风机分为 两路，一路经空气预热