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星期五,我们来到了华能秦岭发电厂进行了认识实习。这次我们参观的是华
能秦岭发电厂二期投产的1000MW超超临界燃煤发电机组。
一、发电厂的热力系统与水汽系统
火力发电就是将燃料的化学能转化为蒸汽的内能,蒸汽的内能转化为汽轮机
的机械能,最后由汽轮机带动转子转动,从而转化为电能的过程。按照生产流程,
发电厂的热力系统包括燃煤的输送制粉、锅炉燃烧和汽轮机带动转子转动,进行
发电三大部分。水汽系统则是与热力系统相辅相成,为汽轮机提供大量饱和蒸汽
的循环系统。
我国的火电厂主要燃料是煤炭。原煤通过输煤皮带从煤场运至煤斗中。大型
火电厂为提高燃煤效率都是燃烧煤粉。因此,煤斗中的原煤首先送至磨煤机内磨
成煤粉。磨碎的煤粉由热空气携带经排粉风机送入锅炉的炉膛内燃烧。锅炉采用
π型布置,是由燃烧室和烟道组成,其主要任务是使燃料通过燃烧将化学能转化
为热能,从而获得一定数量和质量的蒸汽,其燃烧室是由内螺纹管垂直上升膜式
水冷壁、下降管、联箱和汽包组成。燃烧室内的点火采用最先进的等离子点火技
术,通过电离空气获得温度极高的等离子体,利用高能等离子体射流加热风粉混
合物直接点燃煤粉。煤粉燃烧后形成的热烟气沿锅炉的水平烟道和尾部烟道流
动,在烟道中布置着过热器、省煤器和空气预热器等设备吸收烟道中的余热,最
后烟气进入除尘器,将燃烧后的煤灰分离出来。洁净的烟气在引风机的作用下通
过烟囱排入大气。助燃用的空气由送风机送入装设在尾部烟道上的空气预热器
内,利用热烟气加热空气。这样,一方面除使进入锅炉的空气温度提高,易于煤
粉的着火和燃烧外,另一方面也可以降低排烟温度,提高热能的利用率。
从空气预热器排出的热空气分为两股:一股去磨煤机干燥和输送煤粉,另一
股直接送入炉膛助燃。燃煤燃尽的灰渣落入炉膛下面的渣斗内,与从除尘器分离
出的细灰一起用水冲至灰浆泵房内,再由灰浆泵送至灰场。
为保证锅炉的正常运行,有一些必不可少的辅助设备和系统,诸如上述过程
中提到的给水设备,通风系统,以及排灰渣系统等,它们由众多的辅助设备和管
道组成。汽轮机是发电厂的的原动机,它把大量饱和蒸汽的热能转化为转子轴的
机械能。水在锅炉炉膛内生成饱和蒸汽,通过过热器时,继续被烟气加热而变为
过热蒸汽,经主蒸汽管送入汽轮机,并在汽轮机高压转子内膨胀作功后,经过再
热系统,分别在中压、低压转子上作功,最后进入凝汽器凝结成水。该凝结水经
低压回热加热器进入除氧器,再经给水泵、高压加热器送入锅炉。从汽轮机某个
中间级抽出一部分蒸汽,分别送入回热加热器和除氧器,供回热给水和加热除氧。
为了补偿蒸汽和水的损失,还须将经过化学处理的补充水加入除氧器(或凝汽
器),除氧器出来的水才能供给锅炉使用。为使蒸汽在凝汽器内凝结成水,还必
须不断用循环水泵将冷却水送入凝汽器中的冷凝管内进行热交换,这就又形成一
个冷却水系统。冷却水直接来自江、河、湖泊并排放入江、河、湖泊。
简单的讲,火电厂的水汽流程如下:汽包(汽、水分离后的汽)→过热器→
汽轮机高压缸→再热器→汽轮机中压缸→汽轮机低压缸→凝汽器(汽侧)→凝结
水泵→凝结水精处理→轴封加热器(也称轴封冷却器)→低压加热器→除氧器→
给水前置泵→给水泵→高压加热器→省煤器→汽包中的水→汽包下降管→水冷
壁→汽包。汽轮机的转子与发电机的转子通过连轴器联在一起。当汽轮机转子转
动时便带动发电机转子转动。在发电机转子的另一端带着一台小直流发电机,叫
励磁机。励磁机发出的直流电送至发电机的转子线圈中,使转子成为电磁铁,周
围产生磁场。当发电机转子旋转时,磁场也是旋转的,发电机定子内的导线就会
切割磁力线感应产生电流。这样,发电机便把汽轮机的机械能转变为电能。
二、500kV变电所及其主要设备
发电机将汽轮机的机械能转变为电能后,必须通过变压器升压后由输电线传
输到用户端。所以在发电厂内还有500kV的变电所。变电所的主要电气设备包括:
(1)500kV变压器:把某一级电能转化为另一级电能的电器设备,通过变
压器可以方便的实现把电能输送到遥远的地方,再用合适的电压再分配到各个用
户。
(2)高压断路器:发电厂中一种重要的控制、保护设备,正常运行时可以
用它来倒换运行方式:把设备或线路接入电路或退出运行,起着控制作用。当设
备或线路发生故障时能快速切除,保证无故障正常运行。
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