本科毕业论文火力发电

#高等教育自学考试毕业设计（论文）题目 专业班级_\ 姓名 \ 指导教师姓名、职称 所属助学单位—\TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"第一章火力发电概况 4\o"CurrentDocument"1.1火力发电历程 ..4\o"CurrentDocument"1.2我国的电源结构 ..4\o"CurrentDocument"1.3煤电在电力发展中的地位 …….4\o"CurrentDocument"第二章电厂的基本生产过程及三大设备简介 5电厂的基本生产过程…… ..…..5\o"CurrentDocument"2.2锅炉 5锅炉设备的整体构造………………… 6锅炉设备的整体布局………………… 7\o"CurrentDocument"2.3汽轮机 … 7汽轮机的分类和型号……………… 7\o"CurrentDocument"2.4发电机 8发电机结构及工作原理……………… ...9第三章电力发电厂的系统分析………… 9电气系统…………………… 9电气运行的一般知识………………… ..10电气主接线………… 10布袋除尘技术………… 11水处理系统………… 11化学及水处理的重要环节……………… 11第四章案例分析\o"CurrentDocument"2005年华中电网“2.7”冰灾事故…………… 12实习成果………..……..……………14总结……………..……..…………….17致谢………………….18

参考文献 1.参考文献 1.9【摘要】发电厂是电力系统的重要组成部分，也直接影响整个电力系统的安全与运行火力发电是利用石油、煤炭和天然气等燃料燃烧时产生的热能来加热水，使水变成高温、高压水蒸气，然后再由水蒸气推动发电机转换为电能来发电的。【关键词】火力发电；锅炉；汽轮机；发电机;电网事故第一章火力发电概况火力发电历程1949年我国的装机容量和发电量分别为185万kV和43亿kW-h,居世界第25位和21位，到1978年增加至5712万kW和2566亿kW-h，装机容量和发电量分别跃居世界第8位和第7位。至1987年装机容量达1亿kW1988年以来连续12年每年新增大中型发电机组，装机容量在1000万kV以上。1995年全国发电装机容量突破2亿kW1999年底全国装机容量达2.99亿kW发电量达12331亿kW・h。自1996年以来，我国发电装机容量和发电量一直位居世界第2位。我国的电源结构虽然我国火电、水电装机容量每年都在增长，但是1985年以后火电增长的速度明显加快，多在8%以上，最快的1988年为13.9%。火电发电量增长与装机容量增长基本匹配。例如，某电厂规划装机容量为4X600MW分两期建设。一期建设规模为2X600MW工程动态投资约45亿元。电厂主机设备分别为东方电机厂、东方汽机厂、东方锅炉厂生产供应，燃用某六盘水地区的发耳矿区格木底片区的无烟煤和低挥发分贫煤，年需燃煤量约260万吨，来自某省内，全部采用火车运输。电厂以点对网形式接入华中电网，两回500kV线路朝东北出线约110km接入湖南湘西500kV开关站，一期电量主送湖南电网。2008年9月和2009年1月＃1、#2机组分别一次性通过168小时试运考核，机组投产后各项性能指标优良。该项目符合国家西电东送、促进中部崛起的发展战略，可实现湘黔两省优势互补，促进少数民族地区经济发展；煤电联营、“水火打捆”，符合国家优化发展火电的要求。煤电在电力发展中的地位长期以来，我国一次能源结构中煤炭占主要地位，煤炭消耗量占一次能源总消耗量的75%左右，预计今后相当长的时期内，以煤炭为主要能源的格局不会改变。在煤炭消费总量中，2000年50%以上煤炭用于发电，这一指标远远落后于世界上某些发达国家的水平（据统计，目前美国将90%的煤炭转换成电能，其它以煤炭为主要能源的发达国家煤转换成电能的比例一般在80%左右）。提高煤炭转换成电能的比例和电力在终端能源中的比例是一项长期而重要的任务。第二章电厂的基本生产过程及三大设备简介电厂的基本生产过程这里介绍的是汽轮机发电的基本生产过程。火力发电厂的燃料上要有煤、石油。我国的火电厂以燃煤为主，过去曾建过一批燃油电厂，日前的政策是尽量压缩烧油电厂，新建电厂全部烧煤。火力发电厂由三大主要设备——锅炉、汽轮机、发电机及相应辅助设备组成，它们通过管道或线路相连构成生产主系统，也就是燃烧系统、汽水系统和电气系统。用火车或轮船运入发电厂储煤场的煤，经过碎煤设备破碎后，由皮带运输机送入锅炉房内的原煤仓。煤从原煤仓落入给煤机，在其中研制成煤粉，同时送入热空气来干燥和输送煤粉。磨制好的煤粉，经粗粉分离器除去部分不合格的煤粉后进入旋风分离器，在其中空气和煤粉得以分离，分离出来的细粉进入煤粉仓。煤粉由给煤机送入输粉管，而旋风分离器中的空气则由排粉机抽出。煤粉和空气在输粉管内混合后，由喷燃器喷入炉膛内进行燃烧。由送风机送来的空气，在进入炉膛之前，先在空气预热器中接受排烟预热，以减少排烟热损失，并提高空气温度，改善燃烧过程。炉膛内的燃烧产物——高温烟气，在引风机的拔风作用下，沿着锅炉本体倒U形烟道依次流过炉膛、过热器、省煤器和空气预热器，将热量逐步传递给水、蒸汽和空气。降温后的烟气流入除尘器进行净化，净化除尘后的烟气则被引风机抽出，排入大气。将燃料的化学能装换为热能。锅炉产生的新蒸汽进入汽轮机后逐级进行膨胀，蒸汽部分热能就转变为汽流动能；高速汽流施加作用力于汽轮机的叶片上，推动了叶轮连同整个转子旋转，汽流的动能于是被转换成汽轮机轴上的机械能。汽轮机带动发电机，利用切割磁力线感应原理，将原动机的机械能成果的变为电能。锅炉锅炉的作用燃料或热源的热能加热工作介质，使一定数量的工作介质达到所要求的状态。蒸汽锅炉的工作介质是水，在锅炉里被加热变成一定压力和温度的蒸汽。蒸汽的压力和温度称为蒸汽参数，表示蒸汽的状态。在火力发电厂中，锅炉产生的蒸汽送进汽轮机膨胀做工，驱动汽轮机转子带动发电机转子旋转，利用导体切割磁力线产生感应电流的原理而发出电力。发电的生产过程是一个能量转换的过程，这个过程可表示为：燃料的化学能锅炉>蒸汽热能 汽轮机>机械能发电机，电能锅炉机组的工作过程示意图如图3—1所示)99101115—烟囱;17-9S筒；18—下降管；1A顶棚过热器；20—擀I室2.2.1锅炉设备的整体构造从锅炉设备的名称可以看出，它包括着锅和炉两部分，燃料在炉内燃烧，放出热量，通过传热过程将热量传给锅内的工作介质一一水，使其蒸发，过热成为合格的蒸汽。这两者是锅炉的基本组成部分，常成为本体部分。此外，还有炉墙,构架，辅助设备和一些附件，如表3—1所示。表3—1锅炉设备的构成序号部分名称组成内容1锅本体及汽水系统（1） 蒸发设备，包括水冷壁，汽鼓等；（2） 过热及再热设备；（3）省煤器2炉本体及燃烧系统（1） 燃烧室和喷燃器等燃烧设备；（2） 空气预热器3炉墙，构架4辅助设备（1）通风设备；（2）燃料输送设备；（3）制粉设备；（4）除尘和除灰设备；（5）给水设备；（6）吹灰器装置5附件（1）水位计，压力表，温度表，流量表等热工仪表与自动控制装置；（2）安全阀和外部汽水管道，阀门等附件222、锅炉设备的整体布置火力发电厂的蒸汽锅炉，一般都具有上述各项组成部分，它们的相对布置顺序大体上是一定的，但由于具体条件和设计方案的不同，锅炉的整体布置可以采取多种形式，使锅炉具有不同的外形，构架和厂房结构。如火炬燃烧室锅炉的整体形式有：倒U型布置，无中间走廊的U型布置，T型布置，U型布置，塔型布置，L型布置。2.3汽轮机汽轮机是火电厂的三大主要设备之一。它是以水蒸气为工质，将热能转变为机械能的外燃高速旋转式原动机。它具有单机容量大，效率高，运转平稳，单位功率制造成本低和使用寿命长等优点。在现代火电厂和核电站中，汽轮机是用来驱动发电厂产生电能的，故汽轮机与发电机的组合成为汽轮发电机组。汽轮机还可用来驱动泵，风机，压气机和船舶螺旋桨等。所以汽轮机是现代化国家中重要的动力机械设备。汽轮机设备及系统包括汽轮机本体，调节保安油系统，辅助设备及热力系统等。汽轮机的本体是由汽轮机的转动部分和固定部分组成，调节保安油系统主要调节汽阀、调速器、调速传动机构、主油泵、油箱、安全保护装置等；辅助设备主要包括凝汽器、抽气器、高低压加热器、除氧器、给水泵、凝结水泵、循环水泵等；热力系统主指主蒸汽系统、再热蒸汽系统、凝汽系统、给水回热系统、给水除氧系统等。2.3.1汽轮机的分类和型号近代火电厂采用的都是由不同级顺序串联构成的多级汽轮机。来自锅炉中的蒸汽逐次通过各级，将其热能转换成机械能。级是汽轮机中最基本的工作单元，

在结构上，它是由喷嘴叶栅和跟它配合的动叶栅组成的；在功能上，它完成将蒸汽的热能转变为机械能的能量转换过程。蒸汽在汽轮机中以不同的方式进行能量转换，便构成了不同工作原理的汽轮机一一冲动式汽轮机和反动式汽轮机。按热力特性分，汽轮机又可分为凝汽式，背压式，调整抽气式，中间再热式。背压式汽轮机和调整抽气式汽轮机统成为供热式汽轮机。目前凝汽式汽轮机均采用回热抽汽和中间再热1、产品型号组成1、产品型号组成.■:XX—XX 蒸汽参数额定功率型式2、汽轮机型号的汉语拼音代号如表3—2表3—2汽轮机型号的汉语拼音代号代号NBCCCCBHY形式凝汽式背压式一次调整抽气式二次调整抽气式抽气背压式船用移动式3、汽轮机型号中蒸汽参数表示方法表3—3汽轮机型号中蒸汽参数的表示方法形式参数表示方法示例凝汽式主蒸汽压力/主蒸汽温度N100-8.83/535中间再热式主蒸汽压力/主蒸汽温度/中间再热温度N300-16.7/538/538抽汽式主蒸汽压力/高压抽汽压力/低压抽汽压力C5-8.83/0.98/0.118背压式主蒸汽压力/背压B50-8.83/0.98抽气背压式主蒸汽压力/抽汽压力/背压CB-8.83/0.98/0.118发电机发电机是将其他形式的能源转换成电能的机械设备，它由水轮机、汽轮机、柴油机或其他动力机械驱动，将水流，气流，燃料燃烧或原子核裂变产生的能量转化为机械能传给发电机，再由发电机转换为电能。发电机在工农业生产，国防,科技及日常生活中有广泛的用途。发电机的形式很多，但其工作原理都基于电磁感应定律和电磁力定律。因此，其构造的一般原则是：用适当的导磁和导电材料构成互相进行电磁感应的磁路和电路，以产生电磁功率，达到能量转换的目的。发电机已实施出口产品质量许可制度，未取得出口质量许可证的产品不准出口。2.4.1发电机结构及工作原理发电机通常由定子、转子、端盖及轴承等部件构成。定子由定子铁芯、线包绕组、机座以及固定这些部分的其他结构件组成。转子由转子铁芯（或磁极、磁扼）绕组、护环、中心环、滑环、风扇及转轴等部件组成。由轴承及端盖将发电机的定子，转子连接组装起来，使转子能在定子中旋转，做切割磁力线的运动，从而产生感应电势，通过接线端子引出，接在回路中，便产生了电流。第三章电力发电厂的系统分析电气系统电气部分是发电机，变压器，高低压配电装置，输电线路及厂用电系统组成。1、发电机：将机械能转换为电能。2、变压器：将发电机输送出的电能的电压升高或降低。3、高低压配电装置：它是按主接线的要求，由开关设备，保护测量电器，母线和必要的辅助建筑构成的总体，其作用是在正常时用来接收和分配电能，在系统故障时切断故障部分，恢复正常运行。4、输电线路：向用户输送电能和与系统联络，以保证供电的可靠性。5、厂用电系统：供给发电厂生产用电、照明、机修等的自用电。发电厂与变电站的主要工作是生产和分配电能，这就需要有直接生产和输配电能的设备，包括发电机、变压器、调相机、断路器、隔离开关、自动开关、接触器、闸刀开关、熔断器、母线和电力电缆等。通常将承受动力电压和动力电流的设备，统称为一次设备。另外，一次设备还包括避雷器、电压互感器、电流互感器等。为了保证一次设备正常可靠的运行，就必须装设对一次设备进行控制、测量、检查以及在发生故障时能迅速切断故障的基点保护装置、自动控制和信号装置等设备，如继电器，测量仪表，控制、自动及信号装置，控制电缆等，这些电气设备成为二次设备。电气运行的一般知识1、电气运行组织电力系统是一个有机的整体，系统中任一个主要设备运行情况的改变，均将影响整个电力系统，因此设置调度机构和调度员来统一指挥电力系统的运行。值班调度员是系统运行中技术上的领导人，他可以直接对管辖系统内发电厂、变电所的运行领导人发布命令。在发电厂主，燃料、锅炉、汽机、化学和电气分场由值班人员，各班都设有班长，在同一值内负责领导各运行班的是值长。电气运行值班人员有：班长、副班长（技术员）、值班电工、厂用纸板垫高，值班员及副值班与副值班员。2、电气运行工作的主要任务电气运行的主要任务就是保证电力生产的安全运行和经济运行。电力生产的特点是连续生产，发电、供电、用电同时完成。所以电力系统的安全生产是十分重要的，发生重大事故，不仅使本企业的设备和人身受到伤害，而且直接影响到用户，甚至造成国民经济的严重损失。电气主接线发电厂电气主接线电气主接线是由高压电器通过连接线，按其功能要求组成接受和分配电能的电路，成为传输强电流、高电压的网络，故又称为一次接线或电气主系统。用规定的设备文字和图形符号并按工作顺序排列，详细地表示电气设备或成套装置的全部基本组成和连接关系的单线接线图，称为主接线电路图。主接线代表了发电厂或变电所电气部分主体结构，是电力系统网络结构的重要组成部分。它直接影响运行的可靠性、灵活性并对电器选择、配电装置布置、继电保护、自动装置和控制方式的拟定都有决定性关系。因此，主接线的正确合理设计，必须综合处理各个方面的因素，经过技术、经济论证比较后方可确定。常见的典型接线有：单母线，双母线，桥形，角形，单元接线以及一个半断路器接线等。布袋除尘技术袋式除尘是采用过滤技术将空气中的固体颗粒物进行分离的过程。袋式除尘为纤维过滤，或膜过滤与颗粒过滤的组合，而袋式除尘器是采用过滤技术进行气固分离的设备。空气过滤技术目前主要有纤维过滤、膜过滤和颗粒过滤。尽管这三种方式都能达到将气溶胶中固体颗粒分离出来的目的，但它们的分离机理是不一样的。空气过滤技术用在两个方面：一是纯化含有颗粒物的空气；二是把空气中的粒子作为样品收集下来。第一种情况下要用的是空气，第二种情况下要用的是粒子。纯化常用于处理大量空气，用于工业过程的防护、环境保护，也可处理小量空气，如用于防毒面具佩带者的个人防护。收集处理的空气量一般较纯化处理的空气量要小，多用于工业生产，特别是化工、医药生产。水处理系统在火力发电厂的生产工艺中，水既是热力系统的工作介质，也是某些热力设备的冷却介质。当火力发电厂运行时，几乎所有的热力设备中都有水或汽在流动，所以水质的优劣，即水中是否有某些有害杂质的问题，是影响发电厂安全经济运行的重要因素。水处理工作者的主要任务，便是改善水质或采取其他措施，以消除由于水质而引起的危害。火力发电厂水处理工作者的任务，不仅仅是为了治取水质合格的给水而从事水质净化工作，而且还应该在下列各方面采取有效的措施：1、防止或减缓热力设备和系统的腐蚀；2、防止或减缓受热表面上污垢或沉积物的形成；3、保证高纯度的蒸汽品质。化学及水处理的重要环节化学水处理工作比较细致、繁琐，每一项每一步都要认真操作，不能有一丝马虎、侥幸心理。水处理包括补给水处理和汽水监督工作，补给水处理也叫炉外水处理，是净化原水，制备热力系统所需合格质量的补给水，是锅炉合格水质的第一项保障。接着是汽水监督工作，它具有同等重要地位，是改善锅炉运行工况、防止汽水循环不良的安全保障。具体内容包括：1、对汽包锅炉进行炉水的加药处理和排污，也叫炉内水处理。2、对给水进行除氧、加药等处理。3、对组成热力系统其他部分如凝结水、发电机内冷水的质量监督及处理。4、热力系统的化学清洗及机炉停运期间的保养监督，与化学处理有直接的关系。第四章电网事故案例1、1996年北京电网京西“1.19”事故1996年1月19日，由于首钢民建司机违章作业误碰石景山电厂至八里庄变电站的220kV十发双回线，使北京西部大范围停电，社会影响较大。八里庄变电站是北京西部一个枢纽变电站，通过220KV同塔双回线与石景山热电厂相连接，110KV侧由北京第二热电厂高井热电厂接入，并与东部老君堂变电站110KV系统相联络。此次事故的直接原因是首钢民建司机违章作业误碰石景山电厂至八里庄变电站的220kV十发双回线造成跳闸，只是八里庄供电负荷转移至110KV高-君线，造成高君线严重过负荷B相短线跳闸，造成高井、二热等厂、站与主系统解列，小系统低电压、低频率无法维持运行。造成变电站全部或部分停电，全部停电负荷近400MW，停电使部分重要政治活动受到影响，许多商场、医院被迫关闭。2、2005年华中电网“2.7”冰灾事故2005年2月7日至2月19日，正值当年春节前后，受南北暖湿气流影响，华中地区遭遇大范围持续雨雪冰冻天气。大面积、长时间、高强度的冰冻灾害，使华中电网发生大范围故障跳闸和倒塔断线等设备损坏事故。此次冰冻灾害使华中电网500kV变电站发生设备故障5次，500kV交直流输电线路共跳闸18条69次。冰灾造成25基铁塔倒塔，多条架空地线断线，多处瓷瓶损坏。灾害造成电网解列4次。线路跳闸次数之多、倒塔数量之大，均创华中电网乃至全国电网历史之最。事故的主要原因是严重的冰冻灾害超出了线路和变电设备的承受能力。由于雨雪持续长达10多天，铁塔、绝缘子和导线地线表面覆冰厚度迅速增加。出现故障的线路导线均是按10〜15mm勺覆冰设计，然而，故障线路导线实际覆冰均在30mm以上，局部达到65mm覆冰严重超出了设计标准。导地线覆冰造成的不平衡张力还使架空地线滑移，导致地线支架折弯、线夹损坏。另外，绝缘子串覆冰形成桥接现象，造成冰闪跳闸；变电站设备覆冰导致表面闪络。此前，华中电网公司已经制定了《2005年春节期间华中主网事故预案》和《2005年春节期间华中500千伏主网调压方案》、编制了保电方案、落实了有关防范措施。冰冻灾害发生后，面对极其严峻的电网安全生产形势和恶劣的气候环境，华中电网公司立即启动事故预案，沉着、果断地处理事故，加上灾害发生后的奋力抢修，使这一严重自然灾害未造成电网大面积停电事件、未产生大的社会影响。同时，此次华中电网抗冰抢险工作还为电力系统预防自然灾害、防止电网大面积停电事件的发生积累了宝贵的经验。这些事故给我们的启示:要建立和完善事故应急体制和体系，提高应对突发事件的反应和处置能力。要加强电网统一规划和科学规划，使我们的电网成为网架结构坚强、电源分布合理、调度运行灵活的电网。要加强电网建设和设备维护，夯实电网安全的物质基础。要提高重点城市、重要用户的供电可靠性，确保直辖市、省会城市和计划单列市等重要城市的供电安全。要采用先进的继电保护设备来保证电力系统安全可靠运行。要及时检修电气设备，更新旧设备，使其运行在完全可靠地工作状态下。

实习成果工程量计算表卷册号：T0703 卷册名称：工业废水处理站结构图编制人：陈婉图号序号疋额编号项目名称单位数量1YT1-77机械大开挖m35278.901((26.55+2*0.1+2*0.3 )*(26+*5.45+0.33*5.45*5.45* (26.52YT1-32回填土（夯实）m31599.600挖方量5278.901扣C15垫层-113.61扣C30废水池板-439.44扣C30废水池壁-311.760.25*(25.1+24.55+32.1+12.5扣废水池空洞-2789.25-4.25* (12.05*2*23.8+7.1* (扣集水坑空洞-25.24-(23.8*0.5*0.5*2+7.1*0.7*03YT1-78回填土回运m31599.6004YT8-10C15垫层m3113.609工业废水池底板垫层113.609(14.2*7.55+26.2*26.35 )*0.((0.1+0.5)*0.4/2*2+2*0.15YT4-3C30废水池板-4.55mmm3439.440C15换成C30板底398.000(14*7.55+26.55*26 )*0.5集水坑-4.55mm2-2剖处3.5500.5*0.5*7.1*23-3剖处14.7900.6*0.5*24.65*26-6剖处23.1000.5*0.5*23.1*2*26YT4-54曝气简支墩-4.55mmm34.608(0.6*0.6*0.2 )*647YT4-32参C30废水池壁m3330.253(25.1+24.55+32.1+12.55+7.1(7.1*0.45* (-0.05+4.55-0.48YT4-15-0.05mC30梁m324.938

KL1(2)13.06812.1*0.45*1.2*2KL24.140(6.2-0.45)*0.3*0.6*4KL32.313(6.2-0.45+7.55-0.45)*0.3*0.KL42.070(6.2-0.45)*0.3*0.6*2KL51.035(6.2-0.45)*0.3*0.6KL61.269(2.7*2-0.225-0.1)*0.25*0.5*L10.920(1.65+2.375-0.45)*0.25*0.4*L20.123(2.4-0.225-0.125)*0.2*0.39YT4-27C30板及基础装置m338.806-0.05mC30板厚1003.350(5.4-0.45/2-0.1 )*(7.55-0-0.05mC30板厚15023.714((7.15-0.2-0.45-0.45/2 )*7.+(6.25-0.45)*(25.1-0.45*-0.05mC30板(1-1)5.1421.05*0.15*16.325*2-0.05mC30板(2-2)6.600(25.1-0.45)*1.575*0.1710YT4-39设备基础m33.195助凝剂/絮凝剂加药装置基础0.8856.1*2.9*0.05酸碱加药装置基础0.7285.6*2.6*0.05罗茨风机基础1.377(1.8*1*0.4-0.35*0.15*0.15*废水输送泵基础0.1273.14*0.45*0.45*0.05*4清水泵基础0.0793.14*0.5*0.5*0.05*211YT4-10C30柱5.7mm316.776KZ112.0640.4*0.4* (5.75+0.05)*1312YT4-11GZ1（含屋面）4.7120.24*0.24*0.6*30+0.24*0.24*13YT4-26有梁板m324.942屋面板21.017((25.1+0.4)*(6.2+0.4)L20.265(5.4-0.1 )*0.25* (0.45-0.3L13.660(6.2-0.1)*0.25* (0.5-0.1 )*14YT4-15C30屋面梁m311.788WKL60.500(2.7*2-0.4)*0.25* (0.5-0.1WKL5(4)2.938(25.1-0.4*4 )*0.25* (0.6-0WKL4(4)2.938(25.1-0.4*4 )*0.25* (0.6-0WKL1(2)1.619(6.2+7.55-0.4*2)*0.25* (0.6WKL2(2)1.619(6.2+7.55-0.4*2)*0.25* (0.6WKL32.175(6.2-0.4)*0.25* (0.6-0.1 )*15YT4-54挡水沿m30.252((0.9+0.2)*(0.9+0.2)-0.9*0.16YT4-54