南工程热动认识实习报告分解.docx

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南工程热动认识实习报告分解

一、火电厂生产过程

随着生产的发展和人民生活水平的提高，迫切需要更多的能源，尤其是电力的供应。

而火力发电则是电力生产的主要组成部分。

根据动力设备的类型，火力发电厂分为蒸汽动力发电厂、燃气轮机发电厂和内燃机发电厂等。

目前，以原煤为燃料的蒸汽动力发电厂最为多见，其主要设备是锅炉、汽轮机和发电机，成为三大主机。

蒸汽动力发电厂的生产过程就是能量转化的过程，燃料的化学能在锅炉中转变为热能，再通过汽轮机将热能转变为机械能，最后在发电机中将机械能转变为电能。

火力发电厂生产过程

燃煤由输煤皮带输送到原煤斗中，再进入磨煤机磨制成煤粉，煤粉在热空气的输送下，经喷燃气喷入锅炉燃烧室燃烧。

送风机将空气送入空气预热器中加热成热空气，热空气起到助燃、干燥并输送煤粉的作用。

煤粉在锅炉燃烧室内燃烧，将一部分热量传给燃烧室四周的水冷壁，燃烧产生的高温烟气流经过热器、再热器、省煤器和空气预热器等受热面，将热量传递给蒸汽、水和空气，低温烟气经过除尘器除去飞灰，在引风机的作用下，从烟囱排向大气。

锅炉下部的灰渣和除尘器下部排出的细灰经灰渣沟由灰渣泵排送到灰场。

水在水冷壁中吸热变为汽水混合物，经汽包汽水分离后，饱和蒸汽进入过热器，在过热器中继续吸收热量变为过热蒸汽，然后送入汽轮机高压缸作功，高压缸出口的蒸汽回到锅炉再热器中吸收热量，再进入汽轮机的中、低压缸继续作功。

蒸汽在汽轮机中膨胀作功，推动汽轮机转子旋转并带动发电机产生电能。

汽轮机的排气进入凝汽器放热而凝结为水，凝结水由凝结水泵经低压加热器加热后送入除氧器，除氧后的书经给水泵送往高压加热器进一步加热后进入锅炉，如此周而复始，不断地产生电能。

二、锅炉设备

（一）锅炉本体设备

锅内设备

1、汽包

概念：

汽包是循环锅炉中用以进行汽水分离和蒸汽净化，组成水循环回路并蓄存一定水量的长筒形压力容器。

作用：

是加热、蒸发、过热过程的连接枢纽和分界；增加了锅炉的蓄热量，有利于运行调节；进行蒸汽的净化处理，保证蒸汽品质。

结构：

由筒身和封头组成，两端封头中部有人孔门。

内部装置有旋风分离器、清洗孔板、波形板、均汽孔板、加药管和排污管。

位置：

悬吊在炉膛前墙顶部的炉外大梁上，进口连接省煤器来水管和水冷壁汽水混合物引出管，出口连接下降管和顶棚过热器管。

2、下降管

概念：

下降管是水冷壁的供水管，它是蒸发设备的组成部件。

作用：

把汽包中的水连续不断地送往水冷壁，以维持正常的水循环。

结构：

分为小直径分散下降管和大直径集中下降管。

位置：

布置在炉膛前墙外，进口连接汽包，出口连接水冷壁下联箱。

3、水冷壁

概念：

是指敷设在炉膛四周（或炉膛中间）由多根并联管组成的蒸发受热面部件，它是锅炉蒸发设备中的唯一受热面。

作用：

吸收炉膛火焰辐射热，使工质由水变成汽水混合物；降低烟气温度，防止炉膛结渣；保护炉墙，简化炉墙结构，减轻炉墙重量。

结构：

由进出口联箱和并联管子组成。

主要型式有光管式、销钉式和膜式水冷壁。

位置：

垂直地布置在炉膛四周（或炉膛中间），进口连接下降管或省煤器，出口连接汽包或过热器。

4、过热器

概念：

过热器是将饱和蒸汽加热成为具有一定温度的过热蒸汽的受热面部件。

作用：

提高电厂循环热效率；降低汽轮机排汽湿度，减轻末级叶片的浸蚀。

位置：

布置在炉膛上部、炉膛出口处、炉顶、水平烟道内和竖井烟道内。

进口连接汽包或水冷壁，出口连接主蒸汽管。

结构：

由进出口联箱和并列管排组成，分为：

高、低温过热器（对流式）；前屏、壁式过热器（辐射式）；后屏过热器（半辐射式）；顶棚过热器、包覆管过热器。

5、再热器

概念：

再热器是将汽轮机高压缸（或中压缸）排汽重新加热到一定温度的再热蒸汽的受热面部件。

作用：

提高电厂的循环热效率；降低汽轮机末级叶片的蒸汽湿度。

结构：

由进出口联箱和并列管排组成，可分为高、低温再热器、后屏再热器、壁式再热器。

低温再热器的进口联箱上有事故喷水装置。

位置：

布置在水平烟道、竖井烟道内以及炉膛上部，进口连接汽轮机的高压缸（或中压缸）排气管，出口连接中压缸（或低压缸）进汽管。

6、省煤器

概念：

省煤器是利用锅炉尾部烟气的热量加热锅炉给水的热交换器。

作用：

降低锅炉排烟温度，提高锅炉效率，节省燃料量；省煤器管材代替部分水冷壁管材，降低了锅炉造价；对汽包锅炉而言，改善了汽包的工作条件。

结构：

由进出口联箱和并列蛇形管组成，蛇形管排分为单管圈和多管圈。

出口管常用来悬吊低温再热器或低温过热器管。

位置：

布置在尾部烟道内，多分为低温级与高温级省煤器，进口连接给水操作台，出口进入汽包或者水冷壁的下联箱。

炉内设备

1、炉膛

概念：

炉膛是由炉墙围成的供燃料燃烧的立体空间，它是锅炉的燃烧设备。

作用：

提供燃料燃烧的空间；组织炉内辐射换热。

结构：

固态排渣煤粉炉的炉膛包括炉墙、冷灰斗和炉顶、炉墙四周布置水冷壁，前后墙水冷壁弯曲形成冷灰斗，后墙水冷壁的上部弯曲形成折焰角，炉顶布置顶棚过热器。

位置：

进口连接燃烧器，出口连接水平烟道和除渣设备。

2、燃烧器

概念：

燃烧器是将煤粉和一定比例的空气送入炉膛并组织燃烧工况的装置，它是煤粉炉燃烧设备的主要部件。

作用：

将煤粉和燃烧所需空气送入炉膛；组织良好的燃烧工况，使煤粉在炉内迅速完全燃烧。

结构：

根据出口气流特征，燃烧器分为直流和旋流两种。

直流燃烧器由一次风、二次风及三次风喷口按一定次序相间布置所组成，旋流燃烧器由中心管、一次风及二次风喷口组成。

位置：

直流燃烧器在炉膛四角切圆布置，旋流燃烧器多布置在炉膛前墙、前后墙或两侧墙上。

进口连接一次风管、二次风箱和三次风管，出口进入炉膛。

3、点火装置

概念：

点火装置是点燃主燃烧器煤粉气流的装置，它是锅炉的燃烧设备。

作用：

锅炉启动时点燃主燃烧器的煤粉气流；低负荷运行或燃烧不稳定时用于稳定燃烧。

结构：

多采用燃料油的点火装置，由电点火器、点火油枪、火焰检测器、进退机构和升压电源组成。

位置：

布置在主燃烧器里面或侧面，进口连接电点火器和点火油枪，出口进入炉膛。

4、空气预热器

概念：

空气预热器是利用锅炉尾部烟气的热量加热燃料燃烧所需空气的热交换器。

作用：

降低排烟温度，提高锅炉效率；改善燃料的着火条件和燃烧过程；节约蒸发受热面金属，降低锅炉造价。

结构：

常用管式（传热式）和回转式（蓄热式）空气预热器。

受热面为钢管或波形板，此外有连接的风道和密封装置等。

位置：

布置在尾部烟道内，分单级与双级布置。

进口连接送风机，出口热风进入二次风箱、一次风箱和磨煤机。

（二）锅炉辅助设备

1、给水设备

作用：

给水设备的作用是不断地向锅炉供水，以保证锅炉在正常水位范围内安全运行。

组成：

给水设备主要包括给水泵、给水操作台（给水管道和阀门）等。

2、通风设备

作用：

通风设备的作用是提供燃料燃烧和制粉所需要的空气，并把燃烧所生成的烟气排出炉外，以保证锅炉燃烧的正常进行。

组成：

通风设备主要包括送风机、引风机、风道、烟道和烟囱等。

3、输煤设备

作用：

将来煤卸下并经过破碎和杂物清除后输送到锅炉的原煤仓，或直接送往储煤场备用。

组成：

主要包括卸煤机械和受卸装置、储煤场和煤场机械、给煤设备和皮带输送机、煤筛、电磁除铁器、碎煤机、木屑分离器、皮带称等。

4、制粉设备

作用：

制粉设备的作用是将原煤干燥并磨制成一定细度的煤粉，送入炉膛中燃烧。

组成：

一般包括原煤仓、给煤机、磨煤机、粗粉分离器、细粉分离器、排粉风机、给粉机、螺旋输粉机、煤粉仓、锁气器和防爆门等设备。

其中最重要的设备是磨煤机。

5、除尘设备

作用：

除尘设备的作用是清除锅炉排烟中的飞灰，以减轻飞灰对环境的污染和对引风机的磨损。

组成：

除尘设备常用的有电气除尘器和水膜式除尘器两种。

6、除灰设备

作用：

清除燃料燃烧后从炉膛冷灰斗排出的炉渣、烟道灰斗落下的飞灰和除尘器分离收集的细灰，并将灰渣输送到灰场。

组成：

水力除灰的设备包括捞渣机、碎渣机、冲灰器、冲灰水泵、灰浆泵等。

7、锅炉附件

作用：

锅炉附件是本体和辅助设备上的附属设备，用来确保锅炉机组安全经济地运行。

组成：

锅炉附件主要包括安全阀、水位计、吹灰器、热工仪表、自动控制装置及汽水管道上的阀门等。

三、汽轮机设备

（一）汽轮机本体部分

静止部分

1、气缸

概念：

气缸式将蒸汽与大气隔绝，使蒸汽在其间完成能量转换的重要部件，它还具有支承其它静止部件的功能。

结构：

大型汽轮机一般具有高、中压缸和对流的低压缸，每个缸均做成对分的上、下缸并用法兰螺栓相连接。

各气缸一般为多层缸，有些高中压缸具有夹层和法兰螺栓加热装置，低压缸上设有安全门，内有喷水减温装置。

高中压缸采用中分面支承方式，低压缸采用非中分面支承方式。

位置：

位于汽机房上平台上。

进汽部分通过高压主汽门和高压调门与新蒸汽管连接，高压缸排汽进入再热器，再热后的蒸汽通过中压主汽门和中压调门进入中压缸，中压缸通过中压主汽门与再热器出口管连接，中压缸平排汽通过联通管进入低压缸，低压缸排汽进入凝汽器。

2、隔板

概念：

隔板用来固定喷嘴并起到汽轮机各级分隔的作用。

隔板上的静叶栅与转子的动叶栅构成汽轮机的级。

结构：

隔板分焊接式和铸造式，进入湿汽区的隔板带有去湿装置，焊接隔板一般由外缘、外围带、喷嘴、隔板体、径向汽封、汽封槽组成。

窄喷嘴焊接隔板还有加强筋。

位置：

隔板分上下两半装于气缸内或隔板套内。

3、汽封

概念：

汽封是减小或防止蒸汽泄漏的装置。

在转轴两端穿过气缸部位设置汽封（轴封），可阻止汽缸高压部分的蒸汽泄出和汽缸低压部分吸入空气。

另外，还装有减少级间漏汽的隔板汽封和通流部分汽封。

结构：

现代汽轮机多采用迷宫式汽封，它一般由汽封套、汽封环及汽封套筒组成。

汽封套固定在汽缸上，汽封环用弹簧绷装于汽封套T型槽内（在圆周上分做成6-8块），装于主轴上的汽封套筒的高低凸扇与汽环的梳齿配合，形成蒸汽曲道及膨胀室。

位置：

轴封装于轴穿过汽缸的两端；隔板汽封装于隔板与转轴的对应处；通流部分汽封装于叶根和叶顶处。

4、轴承

概念：

支持轴承的作用是承受转子重量和旋转时的不平衡力，确保转子的径向位置；推力轴承的作用是：

承受转子轴向推力，并确定转子的轴向位置。

结构：

支持轴承分为圆柱形、椭圆形、三油契形等，圆柱形轴承主要由内圆镀有乌金的上、下轴瓦、垫块、垫片、连接螺栓等组成；推力轴承分独立式与联合式两种，推力轴承有活动的推力瓦，安装推力瓦的推力环在转子推力盘的两侧各一个，每个推力环分为两半，靠近推力盘侧的推力瓦上浇铸乌金。

位置：

支持轴承位于汽轮机发电机组各转子的端部，推力轴承位于汽轮机高、中压或中、低转子之间的轴承座内或前轴承座内。

转动部分

1、转子

概念：

转子是汽轮机旋转部件的组合体，其作用是汇集各级动叶栅所得到的机械能，并把它传递给发电机。

结构：

转子主要由主轴、叶轮（或转鼓）和动叶片组成。

大型机组的转子由高、中、低压转子组成。

分成数个叶轮汇套在主轴上的套装转子，叶轮与主轴为一整体的整锻转子和由数个实心轮盘拼焊而成的焊接转子及前部为整锻式后部为套装式的组合转子四种形式。

反动式汽轮机采用没有叶轮的鼓式转子。

位置：

高、中、低压转载死分别置于高、中、低汽缸内并且用联轴器连成一体。

2、动叶片

概念：

将蒸汽的热能和动能转换为转子旋转机械能的部件。

汽轮机的第一级动叶片最短，末级动叶片最长。

结构：

叶片一般由工作部分、叶根和连接部分组成，没有连接件的动叶片称为自由叶片。

较短的动叶片一般是等截面直叶片，较长的动叶片多采用扭曲叶片。

叶根类型有T型、外包T型、叉型、纵树型。

在叶片顶部的连接件是围带，动叶片工作部分的连接件是拉金。

位置：

动叶片通过叶根安装在叶轮或直接安装在转子转鼓、上。

3、叶轮

概念：

叶轮是安装动叶片的轮盘，是冲动式汽轮机转子的组成部分。

其作用是将动叶的转动力矩传递个主轴，带动发电机发电。

结构：

整锻转子和焊接转子的叶轮与主轴为一整体。

套装转子的叶轮汇套于主轴上。

套装叶轮由轮缘、轮面和轮毂三部分组成