2×300MW火力发电厂设计-电气工程及其自动化毕业论文外文文献.pdf

广东工业大学 华立学院 本科毕业设计 论文 外文参考文献译文及原文 系部机电与信息工程学部 专业电气工程及其自动化 年级2009 级 班级名称 学号 学生姓名 指导教师 2013 年 5 月 目目 录录 1 外文文献译文 1 1 2 外文文献原文 1 4 3 外文文献译文 2 8 4 外文文献原文 2 13 1 外文文献译文外文文献译文 1 火力发电厂设计规程 火力发电厂设计规程 DL5000 2000DL5000 2000 1 1 前言前言 本规程为条文强制性行业标准 其中划下线的条文为强制性条文 表格中有强制性 内容时 在表注中提示 DL5000 1994 火力发电厂设计技术规程 自颁布实施以来 对电力建设中贯 彻国家的基本建设方针 体现经济政策和技术政策 统一明确建设标准 保证扩建的火 力发电厂技术先进 实现安全 经济 满发 稳发和满足环保要求起到了积极作用 收 到了良好效果 随着改革的深入和技术的进步 DL5000 1994 在有些方面已经不能适应电力建 设发展的要求 根据国家经济贸易委员会电力司电力 1999 40 号文 关于确认 1998 年 度电力行业标准制 修订计划项目的通知 中第 42 项的安排 电力规划设计总院组织 力量对 DL5000 1994 进行了修编 本次修编工作 贯彻了电力建设的基本方针 认真落实 安全可靠 经济适用 符合国情 的政策和控制工程造价的一系列措施 积极推广技术先进 成熟可靠的设计 技术 注重节煤 节水 节电 节地和控制非生产性设施的规模和标准 注意与社会主 义市场经济体制相适应 为电力建设进入 21 世纪作好设计技术准备 本次修编 未对 DL5000 1994 的框架进行大的修改 仅对有关章节的内容进 行了修改 删除和补充 并对部分章节进行适当调整 推广应用燃气 蒸汽联合循环发电技术 烟气脱硫技术和洁净煤发电技术是 21 世纪 电力的发展方向 但与常规燃煤发电技术相比 国内实践经验较少 尚欠成熟 对次 本次修编从前瞻性出发 仅编写了部分比较成熟的条文 本规程由国家电力公司提出 本规程负责起草单位 中国电力建设工程咨询公司 本规程委托中国电力建设咨询公司负责解释 1 2 范围范围 本规程规定了大型火力发电厂设计应遵循的原则与建设标准 本规程适用于汽轮发 电机组容量为 125MW 600MW 级机组的凝汽式火力发电厂 也适用于 50MW 级及以 2 上供热式机组的热电厂设计 600MW 级及以上的机组可参照使用 本规程适用于新建 或扩建电厂的设计 改建工程的设计可参照使用 1 3 总则总则 发电厂的机组容量应根据系统规划容量 负荷增长速度和电网结构等因素进行选 择 应选用高效率的大容量机组 但最大机组容量不宜超过系统总容量的 10 发电厂的机组台数不宜超过六台 机组容量等级不宜超过两种 同容量机 炉宜采 用同一型式或改进型式 其配套设备的型式也宜一致 新建发电厂宜根据负荷需要和资 金落实情况按规划容量一次建成或分两期建成 大型发电厂宜多台大容量 高效率的同 型机组一次设计 连续建成 在发电厂设计中 应对所需要的主设备 主要辅助设备和系统进行整体协调 提出 技术要求 并根据同类设备的技术性能 可靠性 供货条件 价格以及制造厂的业绩和 技术服务质量择优选用 在条件合适时 应优先选用标准系列产品和节能产品 1 4 厂址选择厂址选择 选择发电厂厂址时 应研究电网结构 电力和热力负荷 燃料供应 水源 交通 燃料及大件设备的运输 环境保护要求 灰渣处理 出线走廊 地质 地震 地形 水 文 气象 占地拆迁 施工以及周围工矿企业对电厂的影响等条件 拟订初步方案 通 过全面的技术经济比较和经济效益分析 提出论证和评价 在规划选厂阶段 当有多个推荐的厂址时 应对各厂址的建设顺序和规模提出意见 在选定厂址时 应对建设规模和建成期限提出意见 并对装机容量提出建议 选择电厂厂址时 应充分考虑发电厂达到规划容量时接入系统的出线条件 1 5 主厂房布置主厂房布置 常规的主厂房宜按锅炉房 煤仓间 除氧间 或合并的除氧煤仓间 汽机房的顺 序布置 其主要尺寸不宜超过同类机组主厂房参考设计的尺寸 根据工程具体条件 在 经技术经济论证合理时 也可采用其它既能控制工程造价又有利运行检修和施工新的布 置形式 在非严寒地区 锅炉宜采用露天或半露天布置 对严寒或风沙大的地区 当采用塔 式锅炉时 宜采用紧身罩封闭 对非塔式锅炉应根据设备特点及工程具体情况采用紧身 罩或屋内式布置 在气候条件适宜地区 对密封良好的锅炉也可采用炉顶不设小室和防 雨罩的布置方式 3 1 6 锅炉设备及系统锅炉设备及系统 锅炉设备的选型和技术要求应符合 SD268 1988 燃煤电站锅炉技术条件 的规定 锅炉设备的型式必须适应燃用煤种的煤质特性及现行规定中的煤质允许变化范围 对燃 煤及其灰分应进行物理 化学试验与分析 取得煤质的常规特性数据和非常规特性数据 大容量机组锅炉过热器出口至汽轮机进口的压降宜为汽轮机额定进汽压力的 5 过热器出口额定蒸汽温度对于亚临界及以下参数机组宜比汽轮机额定进汽温度高 3 对于超临界参数机组宜比汽轮机额定进汽温度高 5 冷段再热蒸汽管道 再热器 热 段再热蒸汽管道额定工况下的压力降宜分别为汽轮机额定工况高压缸排汽压力的 1 5 2 0 5 3 5 3 0 再热器出口额定蒸汽温度比汽轮机中压缸额定进汽 温度宜高 2 锅炉燃烧制粉系统与设备的设计 应与锅炉本体设计及锅炉安全保护监控系统相适 应 并必须符合 DL435 火电厂煤粉锅炉燃烧室防爆规程 的规定 4 外文文献原文外文文献原文 1 Technical Code Designing Fossil Fuel Power Plants 1 1 Foreword This code is a professional standard containing compulsory articles and those articles are compulsory Compulsory content in tables is indicated by notes for the table Since the issuance and implementation DL5000 1994 Technical code for designing fossil fuel power plants has played a positive role and achieved good effects in carrying out the capital construction policies of the state reflecting the economic and technical policies unifying and defining construction standards ensuring adoption of advanced technology in the newly built and expanded fossil fuel power plants realizing safe economic full load and steady operation and satisfying the environmental protection requirements in the construction of electric power facilities With the deepening of reform and advance of technology some aspects of DL5000 1994 can no longer meet the requirements in the development of construction of electric power facilities According to the arrangement in Item 42 of the document NO 1999 40 Notice on confirming standard system and revision plan item in electric power industry in 1998 of the Department of Electric Power of the State Economic and Trade Commission the Electric Power Planning and Design General Institute organized people to conduct the revision and compilation of DL5000 1994 In this revision and compilation the basic policies on electric power construction have been carried out the policy on safe and reliable economic and complying with national conditions and a series of measure to control project cost conscientiously implemented and mature and reliable design technology adopting advanced techniques actively popularized with due consideration given to saving coal water power and land and controlling the size and standard of non production facilities Attention has been paid to adapting to the socialist market economic system to get well prepared in design and technology for the electric power construction in the 21stcentury In this revision and compilation no major revision has been made to the framework of 5 DL5000 1994 only some revision deletion and supplement have been made to the contents of relevant section and some sections have been adjusted as appropriate To spreading and application of gas steam combined recycling power generation technology flue gas desulfurization technology and clean coal power generation technology are the development orientation of the power industry in the 21stcentury however compared with the conventional coal firing power generation technology they are not so mature as there is not much practical experience in the country Therefore in this revision and compilation only some fairly mature articles were prepared for perspective This code was proposed by the State Electric Power Corporation This code shall be under the charge by China Electric Power Planning and Design Association This code shall be interpreted by China Electric Power Planning and Design Association 1 2 Scope This code has specified the principles that should be followed and the construction standards in the design of large sized fossil fuel power plants This code is applicable to the design of condensing type fossil fuel power plants with units of turbo generator sets at capacity of 125MW 600MW as well as fossil fuel power plants with heat supplying units at or above 50MW It can be used as reference for units of and above 600MW This code is applicable to the design of newly built or extension of power plants and can be used as reference for the design of modification projects 1 3 General Provisions The unit capacity of power plants shall be selected in accordance with such factors as the system planning capacity load increase rate and grid configuration Large capacity unit with high efficiency shall be selected provided that maximum unit capacity should not exceed 10 of the total system capacity There should be no more than six units in a power plant with no more than capacity grades for the units Turbo generators and boilers of the same capacity should be of same type or modified type and with the same types of associated equipment A newly built power 6 plant should be built in one or two phases to the planned capacity on the basis of load demand and available capital high efficiency unit of the same type and be constructed successively In power plant design overall coordination shall be made and technical requirements shall be raised on the main auxiliary equipment and systems required and selection shall be made among the same type of equipment on the basis of technical performance reliability supply conditions prices and performance and technical service quality of manufactures When conditions are standard series products and energy saving products shall be selected in priority 1 4 Site Selection In site selection for power plants the following condition shall be studied grid configuration power and heat load fuel supply water source traffic transport of fuel and large equipment environmental protection requirements disposal of fly ash and slag outgoing line corridor geology seismology topography hydrology meteorology land requisition and relocation construction and influence of surrounding industrial and mining enterprise on the power plants so that preliminary schemes can be drawn up and justification and evaluation can be made through overall technical and economic comparison and economic efficiency analysis In the site selection for planning comments shall be made on the construction scale and completion time with proposal on the number and capacity of units to be installed In the site selection for engineering comments shall be made on the construction scale and completion time with proposal on the number and capacity of units to be installed In selecting power plant sites full consideration shall be given to the outgoing conditions for connection with the grid when the power plants reach the planned capacity 1 5Arrangement of Main Building The main buildings should be arranged in the order of boiler house coal bunker bay deaerator bay or combined coal bunker and deaerator bay and turbine and their size should not exceed those of the reference design for main buildings for units of the same category When it is deemed reasonable after technical and economic justification and according to the actual project conditions other new forms of arrangement that can control project cost and 7 favorable to operation maintenance and construction can also be adopted The comparable building volume of main building shall not exceed data of reference design of main buildings for units of the same category In non severely cold regions boilers should be in open or semi open arrangement In areas with severe cold or strong sandstorm tower type boilers should be tightly enclosed with outer wall boards and non tower type boilers shall either be tightly enclose with outer wall boards or be arranged indoor according to the equipment features and actual condition of the project In regions with proper climate conditions boilers with good sealing can be arranged without top compartment and rain shield 1 6 Boiler Equipment and Systems The type selection of boiler equipment and technical requirements shall be as specified in Technical Specification for Coal Fired Power Plant Boiler SD268 1988 The type of the boiler equipment must be suited to the quality characteristics of the coal used and the allowable variation of the coal quality in the current specifications The physical and chemical tests and analyses of the coal and its ash shall be performed to obtain the normal and abnormal characteristic data of the coal quality The pressure drop from the superheater outlet of the large capacity boiler to the turbine inlet shall be 5 of the rated inlet steam pressure of the turbine For the unit with subcritical and below parameters the rated steam temperature at the superheater outlet shall be 3 higher than the rated inlet steam temperature of the turbine At rated conditions the pressure drops of the cold reheat steam piping reheater and hot reheat steam piping shall be 1 5 2 0 5 3 5 3 0 respectively of the HP turbine exhaust steam pressure at the operation conditions The rated steam temperature at the reheater outlet shall be 2 higher than the rated inlet steam temperature of the IP turbine The design of the pulverizing system for boiler combustion and equipment shall be in accordance with the design of the boiler proper and its safety protection monitoring system and shall conform with the specifications is Anti explosive Directories of Pulverized Coal Boiler Combustion Chamber of Fossil fuel power plant DL345 8 外文文献译文外文文献译文 2 在电力系统保护中自适应继电保护的进步在电力系统保护中自适应继电保护的进步 2 1 摘要摘要 在美国配电系统被认为是存在的最复杂的机器之一 电气现象 在这样一个复杂的 系统 可以造成严重的自我伤害 这就需要防止损坏保护方案 直到最近 有一个安全 的能力提供动力和需求之间的差距 因此 这些保护方案集中在可靠性上允许的断开线 变压器或其它设备隔离发生故障的元件的目的 而在某些情况下 断开是没有必要的 另一个极端的可靠性要求安全性 这方面的可靠性要求仅用于保护预定区域内的故障保 护装置的操作 这里有一个权衡 可靠的保护方案无疑将会防止损坏 很容易出现不必 要的操作 这可能会导致级联中断 安全计划不会不必要的操作 继电器无法正常运行时 该系统零件容易出现损坏 基于微处理器的继电计划 重点是可以实现的混合动力可靠性通过自适应中继 自适应 继电保护介绍保障计划调整设置和 或系统当时的条件基础上的操作逻辑 这些调整可 以帮助避免继电器的误动作 调整可包括 但不限于 事后分析的数据记录了在整个系统中的通信以及改变继电 器的参数 几个概念将被要讨论 其中之一将被实施 以证明新的工具可用的价值 2 2 电力系统电力系统历史历史 配电在美国可以追溯到 1882 年 9 月 4 日 托马斯 爱迪生在曼哈顿下城开珍珠街 站 供电范围约四分之一平方英里 这直流电 DC 系统 主要用于在纽约的金融区 的照明 爱迪生表明 来自中央发电站 这是能够高效地提供电力的 直流系统的问题 是 最终消费者必须位于几英里范围内的发电站 问题是 使用这种类型的分布的低电 压导致更高的电流和用于分发的电力线的较严重的损失 这迫使发电厂小 效率降低 这意味着 只有在人口稠密地区的小型配电系统将是有效的 在分配系统中的电压保持恒定 线中流过的电流 取决于在用的负载 与用于分发 的电力线相关的损失随着通过线路电流的平方 因此 如果电流通过两倍线路 实际上 线路损失四倍 当时 爱迪生开始实施他的系统 是没有办法轻易改变的电压直流系统 能够改变分布线的电压将允许在传输过程中减少电流 这就是被开发中的交流电系 9 统 交流允许变压器增加电压所需的传输 降低电压水平 安全的为最终消费者使用 这大大减少了损失的远距离输送电力 尼古拉 特斯拉是交流电技术及多相分布概念的 先驱 配电 交流和直流系统的竞争策略 导致普遍周知的电流的战役 托马斯 爱迪生 拥有直流系统专利 认为交流和与之关联的高电压是不安全的 然而 与此同时 乔治西 屋是建设交流输电线路绵延数英里 这一点 连同尼古拉 特斯拉在其他方面的发展项 目的一个电动机的开发 导致了交流系统的最终胜利 交流电的这一胜利导致了在配电 系统我们今天有大型发电站在高电压下长距离传递能量 与原来的直流系统相比 这是 既经济又有效的 然而 这的确导致至今几个工程问题的解决方案仍存在改进 交流系统被西屋公司和特斯拉开创已经发展成为在世界上最复杂的机器之一 它的 发展始于许多小型独立的系统 就可靠性而言 这些系统都是相互联系的 许多小系统 的这种互联意味着数量的机器操作所需的储备在峰值负载下被降低 互联也使公用事业 公司从他们的邻居中已获取最有可能便宜的电源 现在 这些互联发展成了大规模的系 统 有问题的出现创造这个庞大的系统 这些问题包括更高的故障电流 在级联故障中当 问题只发生在其中的一个多个小系统受影响 和一个非常微妙的平衡系统之间发生 进 入这个系统的规划 特别是系统本身的保护 是非常复杂的 这个系统通常分为发电 输 电 和负载 这个系统通常分为发电 输电 和负载 传动部分分为传输 二次输电及 分布 各有不同的电压水平控制使用变压器 2 3 发电机发电机 发电机用于不同形式的能量转换为电能 目前使用的大多数发电机利用磁场相互作 用将机械能转化为电能 这机械能通常是提供一个旋转的原动力的形式 原动机的通常 有一个磁场 其旋转的定子线圈内 定子是固定部分的发电机 转子磁场诱导电流在定子 线圈 旋转的动作可以使用蒸汽涡轮机提供一些热源疮水去推动涡轮 或者对于一个水 电大坝 水可以旋转涡轮机直接 有时内燃机也可以直接耦合到一个原动力 蒸汽发电 厂产生他们的热量通过燃烧煤 天然气 或油以及使用核反应产生热量 如果使用一个 原动机类型发电机 发电机旋转的速度是非常重要的 因为它决定了电输出频率 伟大的 事情的所有类型的代为止讨论的是 他们的产出水平可以控制通过改变数量的能源投入 的原动力 其他不可控 生产的形式包括可再生能源如太阳能和风能 太阳能可以在光伏能源 10 需要被转换从直流到交流有助于系统 或太阳能热可以像任何其他基于结合热代 风力 发电与原动力 但因为风速不恒定的电力必须适应使用电力电子 确保有正确的输出电 压和频率 主要问题与这些类型的一代是没有办法来控制他们的输出 所以没有任何方 法准确地预测出这些资源将贡献 另一个问题是 当小规模项目实施和饲料能量回电网 电流可以改变方向可能影响操作的某些类型的保护继电器 所以虽然也算是个不错的贡 献来自可再生资源 有一种折衷的操作的可预测性 2 4 变压器变压器 变压器是配电系统的一个重要组成部分 如前面所讨论 发电一般电压等级是在 13 8KV 和 24KV 之间 电力消费一般在 110 V 在家庭和大型工业厂房高达 4160 V 的电 压等级之间进行 电力传输可以发生在美国的 115 千伏到 765 千伏的水平 在世界的其 他地区高达 1 兆 变压器就是使这种大范围的电压水平的能力成为可能 没有变形金刚 和能够改变电压的水平 这将是更高效的远距离传输能量 变压器的运行基于法拉第感应定律 法拉第定律指出 如果磁通通过线圈状导体 它就会感应出电压在该导体 磁通和导体线圈匝数的导数成正比 在变压器中 磁通缠 绕在铁磁芯的初级线圈引起 使用铁磁芯 得到具有高导磁率的磁通路径 然后有一个 辅助线圈 该线圈缠绕在其中有一个感应电压上通过的磁通穿过核心的相同的铁磁芯 的磁通量取决于在初级线圈上的电压和匝数 二次线圈上的电压是由线圈中的磁通和线 圈匝数 由于线圈匝数直接决定的初级电压 次级电压的比例 这个比例就是通常所说 的匝数比 在理想情况下 一个变压器将电压从一个层次到另一个没有任何类型的损失 但情 况并非如此 变压器的损耗包括铜损 涡流损耗 磁滞损耗 漏磁通 铜损是由于与线 圈导线本身的电阻 在变压器的线圈中流过的电流的平方成比例 涡电流损失的诱发不 必要的电流的变压器的核心上的变压器的端子间的电压的平方成比例 磁滞损耗是由于 在核心的磁畴的重排和施加到变压器的电压的函数 铜 涡流和磁滞损耗都是消费者真 正的力量和被建模为阻力 漏磁通仅仅是不能被捕获由核心和被传递到在变压器的另一 线圈的磁通 它是一个函数的电流流过线圈 漏磁通是消费者的无功功率和建模为感性 阻抗 然而 这些损失 即会发生的传输 如果变压器是不可用的损失比较小 2 4 自适应保护方案自适应保护方案 自适应保护方案是在保护继电器领域微处理器的应用程序和美国及世界各地的电 11 力系统重要性的结果 这些计划就编程而言可能具有复杂的实现方式 但他们的概念可 以很容易地解释 许多这些概念只是扩张在以前的保护应用 其中几个概念将被讨论 包括以前的系统事件 本来是可以用介导帮助这些新的概念 2 5 差动保护差动保护 差动保护方案是简单地建立来检查在一个给定的实例中两个数量之间的任何差异 时间同步的限制让实施合理的保护设备和其他应用程序 直到最近出现的 GPS 信号很 难 另一方面 从遥远的点收集到的信号系统 通信负担差动保护的实施困难或高不可 攀 虽然这种类型的保护电流从一个变电站的差异 在检测到下一个可能是有用的 历 史的应用程序需要两个测量值非常接近 因为通信的制约应采取的 因此 该计划是有 限的一般变压器和发电机保护 基于微处理器的系统和 IED 之前 这两种类型的保护性 质的一些问题 特别是不匹配的限制电流传感器 比率差动保护变压器发现两个电流水平之间的差异 应接近相等 这是通过把两个 电流传感器的输出并联的继电器 检测电流的流动 的电流互感器的极性的正确连接 如果两个次级电流是相等的 没有电流流经继电器 问题 这包括前面提到的不匹配 由于电流互感器的局限性 以及电流互感器错误不匹配 变压器的磁化电流 并点选变 化的元素 这将改变变压器本身的有效比 这些问题得到缓解通过建立限制电流 制动 电流仅仅是次级电流的平均值 该继电器动作 它认为 当电流超过一定比例的制动电 流 百分比越小必需的 该继电器的灵敏度越高 此外 磁化电流可导致通电过程中的错误和故障排除 其谐波含量以及可能会导致 问题 当空载变压器的励磁涌流是造成联机时 需要获得所需的稳定状态操作发生的磁 通 当故障被清除 目前的显着变化 这也有可能发生 除磁化电流 变压器过励磁也 可以成为一个问题 差动继电器饱和度 在这些时候 可能会导致不必要的反应 最后 如果有故障变压器外部 它可以在不同电流水平的电流互感器饱和 如果这些饱和度之 间的差异大 差动继电器的故障 是不是变压器内的不必要的操作 基于计算机的继电器可以提供所有这些问题的解决方案的百分比差动保护方案 大 大提高操作的准确性 迅速介导的事实 一台计算机可以采取任何电流互感器的输出的 次级电流 以匹配所需的匝数比 并进行缩放比率不匹配所造成的主要误差 实际上 电流互感器甚至不需要有次级电流是彼此接近 但简单地采取电流足够低到计算机 一 个模拟到数字的转换 然后可以选择电流互感器其准确性以及它们的饱和极限的基础 12 上 以防止一些讨论的其他问题 计算机本身可以给出不同的现象 以防止不必要的操作的输入 例如 如果变压器 的联机计算机可以被设置为识别和忽略的浪涌电流所带来的问题 用自来水发生变化的 情况下 一台变压器 继电器可以设置为允许任何浪涌电流预期以及更改必要的比对电 流互感器 某些通信参数 它甚至可以为基于计算机的差动继电器认识到变压器外部故 障时会影响继电器的操作 在通信领域 也有很多机会 以提高保护方案 13 外文文献原文外文文献原文 2 TheAdvancement ofAdaptive Relaying in Power Systems Protection 2 1Abstract The electrical distribution system in the United States is considered one of the most complicated machines in existence Electrical phenomena in such a complex system can inflict serious self harm This requires damage prevention from protection schemes Until recently there was a safe gap between capacity to deliver power and the demand Therefore these protection schemes focused on dependability allowing the disconnection of lines transformers or other devices with the purpose of isolating the faulted element On some occasions the disconnections made were not necessary The other extreme of reliability calls for security This aspect of reliability calls for the operation of the protective devices only for faults within the intended area of protection There is a tradeoff here where a dependable protection scheme will assuredly prevent damage it is prone to unnecessary operation which can lead to cascading outages Where a secure scheme will not operate unnecessarily it is prone to pieces of the system becoming damaged when relays fail to operate properly With microprocessor based relaying schemes a hybrid reliability focus is attainable through adaptive relaying Adaptive relaying describes protection schemes that adjust settings and or logic of operations based on the prevailingconditionsofthesystem Theseadjustmentscanhelptoavoidrelay miss operation Adjustments could include but are not limited to the logging of data for post mortem analysis communication throughout the system as well changing relay parameters Several concepts will be discussed one of which will be implemented to prove the value of the new tools available 2 2 Power Systems History The distribution of electricity in the United States of America can be traced back to September 4th 1882 when Thomas Edison opened the Pearl Street Station in lower 14 Manhattan Serving about a quarter of a square mile this direct current DC system was primarily used for lighting in the financial district of New York Edison showed that it was possible to efficiently provide electricity from a central generating station The issue with DC systems was that the end consumer had to be located within a few miles of the generating station The problem was that the low voltage used with this type of distribution led to higher currents and higher losses on the lines used to distribute the electricity This forced the generating plants to be small which reduced efficiency and it meant that only small distribution systems in densely populated areas would be effective 1 In distribution systems the voltage is held constant and the current flowing through the lines depends on the load being served The lo