哈尔滨工程大学电气专题报告.docx

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哈尔滨工程大学电气专题报告

目录

一、实习目的2

二、实习收获2

1.热电厂概况2

2.热电厂组成部分3

2.1锅炉部分4

2.2汽轮机部分5

2.3发电机部分5

3.哈热电厂各系统5

3.1汽水循环系统5

3.1.1省煤器6

3.1.2过热器7

3.1.3再热器8

3.2烟风系统10

3.2.1一次风系统11

3.2.2二次风系统11

三、实习心得体会12

电气工程及其自动化专题报告

---哈尔滨热电厂

一、实习目的

随着大三暑假的到来，我们也迎来了大学里的第一次接触社会，锻炼自己的机会。

为了能让我们真正学到知识，能够使自己在实习过程中真正有所收获，学院为我们联系了哈电集团，让我们真正使自己把知识与实际相结合。

在这次的认识实习中，我们的主要参观了哈尔滨电机厂和热电厂，此外还有一些其他知名企业。

在这里我觉得收获最大的就是在哈电集团和热电厂的实习。

通过参观三大动力工厂的生产过程，将理论知识与生产实践相结合，优化知识结构，提高思考分析能力。

在参观过程中，通过向技术人员提问学习，了解与初步掌握本专业相关产品技术参数等方面的实际知识和相关标准，增强了对大型水轮机组的生产组装流程的认识，还对汽轮机系统的组成及结构有了初步的了解，为今后专业课程的学习、专业课程设计及毕业设计打下良好的基础。

此外，经过对哈电集团和哈尔滨热电厂的实地了解，也使自己开阔眼界，为自己未来的发展确定了明确方向。

二、实习收获

1.热电厂概况

哈尔滨热电有限责任公司前身为哈尔滨热电厂，始建于1958年，是我国第一座自己设计、自己制造、自己安装的高温高压热电厂。

2001年11月份，哈尔滨热电厂改制为哈尔滨热电有限责任公司，实行股份制。

2003，华电能源股份有限责任公司控股经营。

2006年进行了五期扩建，2001年为了响应国家节能减排号召拆除4台25KW机组。

哈热装机容量30KW，是哈尔滨市最大的热源生产单位。

目前，供热范围已延伸至哈尔滨市的动力、香坊和开发区。

集中供热的面积达637.5万平方米，享受集中供热的居民达5万户。

主要经营电力、热力产品；兼营电力设备安装、调试和检修，电力技术咨询、服务和开发，管道设备安装、检修，煤炭、燃油储运，科技产品推广业务。

目前，公司已启动“六期”扩建工程，此项工程已被中国华电集团公司批复并列入黑龙江省“十一五”规划。

2.热电厂组成部分

我们认识实习所去的哈尔滨热电厂使用的燃料是煤，是凝汽式发电厂。

其生产过程中的能量转化是把燃料的化学能转变为电能的过程。

整个生产过程可分为以下三个阶段:

（1）燃料的化学能在锅炉中转变为热能，加热锅炉中的水使之变为蒸汽，称为燃烧系统；

（2）锅炉产生的蒸汽进入汽轮机，推动汽轮机旋转，将热能转变为机械能，称为汽水系统；

（3）由汽轮机旋转的机械能带动发电机发电，把机械能转变为电能，称为电气系统。

火电厂燃烧系统流程示意图

2.1锅炉部分

形成的煤粉空气混合物经分离器分离后，合格的煤粉经过排粉机送入输粉管，通过燃烧器喷入锅炉的炉膛中燃烧。

燃料燃烧所需要的热空气由送风机送入锅炉的空气预热器中加热，预热后的热空气，经过风道一部分为一次风送入磨煤机作干燥以及送粉之外，另一部分二次直接引至燃烧器进入炉膛。

燃烧生成的高温烟气，在引风机的作用下先沿着锅炉的倒“U”形烟道依次流过炉膛，水冷壁管，过热器，省煤器，空气预热器，同时逐步将烟气的热能传给工质以及空气，自身变成低温烟气，经除尘器净化后的烟气由引风机抽出，经烟囱排入大气。

如电厂燃用高硫煤，则烟气经脱硫装置的净化后在排入大气。

煤燃烧后生成的灰渣，其中大的灰子会因自重从气流中分离出来，沉降到炉膛底部的冷灰斗中形成固态渣，最后由排渣装置排入灰渣沟，再由灰渣泵送到灰渣场。

大量的细小的灰粒（飞灰）则随烟气带走，经除尘器分离后也送到灰渣沟。

锅炉给水先进入省煤器预热到接近饱和温度，后经蒸发器受热面加热为饱和蒸汽，再经过热器被加热为过热蒸汽，此蒸汽又称为主蒸汽。

2.2汽轮机部分

锅炉产生的蒸汽（16.67MP0、537℃）通过自动主汽门、调速门，进入汽轮机高压缸（蒸汽3.5MP0、350℃），然后再回到锅炉过热器（蒸汽3.5MP0、537℃），经过联动门进入中压缸（蒸汽0.5MP0、277℃），送入低压缸（蒸汽0.0057MP0、30℃），然后进入凝结器凝结成水，通过凝结泵送入低压加热器（水120℃），再通过除氧器出去水中氧气，然后送入前景泵，经过给水泵把压强提高到21~22MP0，然后通过三台高压加热器把水的温度提高到280℃，再通过省煤器把水的温度提高到320℃，这样就可以再次送入汽包内，经过下降管到炉底，然后经过内部的上升管吸收热量形成水蒸气，水蒸气再通过过热器、减温器又一次通过汽轮机，这样就形成了一个完整的循环。

2.3发电机部分

汽轮机的转动带动了发电机转动，带有磁场的转子在发电机里转动便生产出了电。

发电机的磁场是通过给发电机转子上缠绕的通上直流电而产生的，而在开始发电前，此直流电是通过外部给供电的，而当发电机开始正常工作时，此电流是将发电机发出来的电经过励磁变压后整流滤波送入发电机的。

发电机发出来的电经过升压后接入电厂母线上，最后将母线上的电再接入电网

3.哈热电厂各系统

3.1汽水循环系统

汽水循环系统是锅炉的一个主要系统，可以进一步划分为：

给水系统，主蒸汽系统，炉内外水循环系统和主蒸汽管道系统，疏放水系统，排污系统。

汽水系统由给水管路，省煤器，气泡，下降管，水冷壁，过热器，再热蒸汽及主再热蒸汽组成。

其主要任务是使水吸热蒸发，最后变成一定数的再热蒸。

从给水管路来的水经过给水阀进入省煤器，加热到接近饱和温度，进入气泡，经过下降管进入水冷壁，吸收蒸发热量再回到气泡。

经过汽水分离以后，蒸汽进入过热器，水再进入水冷壁加热。

进入过热器的蒸汽吸收热量，成为具有一定温度和压力的过热蒸汽，经过主蒸汽管，进入汽轮机高压做工。

蒸汽机从高压缸做工完成后，经再热冷气管冷锻，进入锅炉再热器加热至额定温度后，经再热蒸汽段，进入汽轮机中缸，低压缸继续做工。

蒸汽从高过入口集箱经蛇形管加热后进入高过出口集箱，品质合格的蒸汽由连接管从出口集箱两端引出，上行后合并成单根蒸汽导管送入汽轮机高压缸。

火电厂汽水系统流程示意图

3.1.1省煤器

省煤器是利用锅炉尾部烟气热量加热锅炉给水的热交换设备。

省煤器是汽水系统中的承压部件，其主要作用是：

（1）节省燃料。

（2）降低了锅炉造价。

（3）改善了汽包的工作条件，延长其使用寿命。

工作原理是：

烟气自管外自上而下横向冲刷管束，将热量传递给管壁；水在管内自上而下流动，吸收管壁放出的热量；也便于疏水和排气，以减轻腐蚀；另外，烟气自上而下流动，还有利于吹灰。

（1）自给水管路出来的水进入位于尾部后竖井烟道下部的省煤器进口集箱，受热面由省煤器的蛇形管组成。

给水自下而上流经省煤器进口集箱，进入省煤器蛇形管主受热面，再从省煤器出口集箱一端引出下水连接管进入水冷壁系统。

（2）省煤器位于后竖井后烟道低温过热器的下方，沿烟道深度方向顺利布置，省煤器蛇形管168排。

省煤器分上下两组逆流布置，上组布置在后竖井下部环形集箱以上包墙区域，下组布置在后竖井下部环形集箱以下护板区域。

（3）省煤器及低温过热器自重均通过包墙系统引出的吊挂管悬挂在锅炉顶部的钢梁上。

3.1.2过热器

（1）组成：

顶棚过热器、包覆过热器、低温过热器、屏式过热器、高温过热器

（2）结构如下：

{1}顶棚过热器：

来自启动分离器的蒸汽由连接导管进入顶棚；

{2}包覆过热器：

蒸汽从顶棚出口集箱经连接管进入包墙过热器，包墙过热器包括侧包墙、中包墙、前后包墙；包墙为全焊接模式结构；

{3}低温过热器：

经过包墙系统加热后的蒸汽进入低温过热器，低过的蛇形管布置在后竖井后烟道内，分为水平段和垂直出口段（低过水平段管组通过包墙过热器吊挂管悬在大板梁上，垂直出口段通过低过出口集箱悬吊在大板梁上）。

{4}屏式过热器：

屏式过热器布置在炉膛上部区域，为全辐射受热面，在炉身方向布置了两排，两排屏之间紧挨着布置，每一排管屏沿炉宽方向布置了十三片屏，供26片。

每片屏由24根管组成，管屏入口段与出口段采用不同的壁厚，内外管全采用了不同的规格；沿炉膛深度方向，两排屏之间紧挨着布置，为保证管屏的平稳运行，防止管子出列和错位及焦砟的生成，屏式过热器布置有定位滑动、管屏加持管等结构；每片屏式过热器出口集箱与会集集箱相连，蒸汽在出口集箱与混合集箱中混合，并经二级减温器后，进入高温过热器。

{5}高温过热器：

高温过热器的蛇形管位于折线角上部，炉膛后墙水冷壁吊挂管之前，每片管屏由20根管子并联绕制而成。

屏管内外圈采用不同的管子规格，蒸汽从高过入口集箱经蛇形管加热后进入高过出口集箱，品质合格的蒸汽由连接管从出口集箱两端引出，上行后合并成单根蒸汽导管送入汽轮机高压缸。

再热器：

高温再热器为顺列逆流布置，低温再热器也是顺列逆流布置，均为纯对流受热面。

（1）低温再热器：

低温再热器蛇形管有水平管段和垂直段两部分组成。

水平段分三组水平布置于后竖井烟道内，由6根管子绕制而成，沿炉宽方向共布置了168排。

低再出口垂直管段油两片相邻的水平蛇形管合并而成。

（2）高温再热器：

布置于高温过热器后的水平烟道内，蒸汽从高再进口联箱经蛇形管加热后进入高再出口集箱，蛇形管共有84片，每片管屏由10根管子并联绕制成U形。

3.1.3再热器

再热器的进汽是汽轮机高压缸的排汽，其压力约为主蒸汽压力的20%，温度稍高于相应的饱和温度，流量为主蒸汽流量的80%，离开再热器后的蒸汽温度约等于主蒸汽温度。

因此，再热器与过热器相比具有以下几个特点：

（1） 由于再热器串接在汽轮机高、中压缸之间，故再热器系统阻力会使蒸汽在汽轮机 内作功的有效压降减小，从而使汽耗和热耗都增加。

例如再热系统的阻力增加1kg/cm2，汽轮机的汽耗将增加0.3％左右。

为了减少再热器中蒸汽的流动阻力，提高热力系统效率，再热器常采用较小的质量流速，但同时却使再热器管壁的冷却条件变差。

 因此，再热器系统设计应力求简单，以减少流动阻力。

（2） 再热蒸汽压力低、温度高、比容大。

其质量流速虽较过热蒸汽小，然而它的容积 流量却远比过热蒸汽大（约4～5倍）。

因此，为了不使蒸汽流速过高，流量阻力过大，需相应增加蒸汽的通流截面积。

所以，在中间再热锅炉中，再热器的通流面积总是大于过热器的。

对于对流式再热器，在结构上通常采用管径较大，并列管数较多的蛇行管束。

（3） 再热蒸汽压力低、比热小，故对热偏差比较敏感。

也就是说，在同样的热偏差条 件下，其出口气温偏差比过热蒸汽大。

（4） 再热器出口汽温受到进口汽温变化的影响。

对于单元机组，在定压运行情况下， 汽轮机高压缸排汽温度是随着负荷降低而降低的。

此时由于再热器进口汽温降低，从而使出口汽温也相应降低。

对于对流式再热器，其对流汽温特性也就更显著，汽温调节特性因而比过热器大。

（5） 在锅炉启动、停炉或安全门开启时，再热器中无蒸汽流量或流量很小，很可能会 烧坏再热器。

为此，过热器和再热器之间装设高低压旁路系统，在锅炉启、停或汽轮机甩负荷时，通过旁路装置向再热器提供足够的冷却蒸汽。

（6） 再热汽温调节不宜用喷水减温的方法，否则机组的运行经济性将下降。

再热器置 于汽轮机的高压缸和中压缸之间，因此，在再热器喷水减温，使喷入的水蒸发加热成中压蒸汽，会使汽轮机的中、低压缸的蒸汽流量增加，即增加了中、低压缸的输出功率。

如果机组总功率不变，则势必要减小高压缸的功率。

由于中压蒸汽做功的效率低，使整个机组的循环热效率降低，因此，再热汽温调节采用烟气侧调节，及摆动燃烧器或分隔烟道等方法。

为确保再热器进口汽温采用烟气侧调节无法使汽温降低时，可用事故喷水来保护再热器管壁不超温，以保证再热器的安全。

（7） 采用再热器的目的是降低汽轮机末几级叶片的湿度和提高机组的热经济性。

在亚 临界压力机组中，再热蒸汽温度与过热蒸汽温度采用相同的温度。

而在超超临界压力机组中，如果再热蒸汽温度与过热蒸汽温度相同，则汽轮机末几级叶片的湿度仍比较大，仍需采用较高的再热蒸汽温度，以减小其末几级叶片的湿度。

（8） 再热蒸汽压力低，其放热系数低于过热蒸汽。

在相同的蒸汽流量和吸热条件下， 再热器壁温高于过热器壁温。

3.2烟风系统

锅炉风烟系统是锅炉重要的辅助系统。

它的作用是连续不断的给锅炉燃烧提供空气，并按燃烧的要求提供风量，同时使燃烧生成的含尘烟气流经各受热面和烟气净化装置后，最终由烟囱及时的排至大气。

器的进出口风道横向交叉连接在总风道上，用来平衡两侧二次风压，在锅炉低负荷期间，可以只投入一组风机（送、引风机各一台）运行。

机构成的风烟系统。

送至炉膛的空气，其作用是：

1）提供燃料燃烧所需要的二次风、中心风和燃尽风，由送风机提供。

2）提供输送和干燥煤粉的一次风，由一次风机提供。

3）提供火检探测器的冷却风，有火检冷却风机提供，直接取自大气。

给煤机、磨煤机和煤粉管吹扫风，由一次风机出口经密封风机升压后提供。

3.2.1一次风系统

一次风的作用是用来输送和干燥煤粉，并供给燃料燃烧初期所需的空气。

气经过滤网、消声器垂直进入两台轴流式一次风机，经一次风机提压后分成两路；一路进入磨煤机前的冷一次风管；另一路经空气预热器的一次风分仓，加热后进入磨煤机前的热一次风管，热风和冷风在磨煤机前混合。

在冷一次风和热一次风管出口处都设有调节挡板和电动挡板来控制冷热风的风量，保证磨煤机总的风量要求和合适的出口温度。

合格的煤粉经煤粉管道由一次风送至炉膛燃烧。

一次风机的流量主要取决于燃烧系统所需的一次风量和空气预热器的漏风量。

密封风机风源来自一次风，最终进入磨煤机。

一次风的压头主要取决于煤粉流的阻力及风道、空气预热器、挡板、磨煤机的流动阻力。

其压头是随锅炉需粉量的变化而变化，可以通过调节动叶的倾角来改变风量，维持风道一次风的压力，适应不同负荷的变化。

3.2.2二次风系统

为了使燃料在炉内的燃烧正常进行，必须向炉膛内送入燃料燃烧所需要的空气，用送风机克服烟气侧的空气预热器、风道和燃烧器的流动阻力，并提供燃料燃烧所需要的氧气。

二次风的流程：

电厂环境空气经过滤网、消声器与热风再循环汇合后垂直进入两台轴流式送风机，由送风机提压后，经冷二次风道进入两台容克式三分仓空气预热器的二次风分仓中预热，热二次风经热二次风道送至二次封箱和燃烧器进入炉膛。

每台空气预热器对应一组送风机和引风机。

两台空气预热加热后的二次风，经热二次风总管分配到炉膛的前后墙的4个燃烧器风箱后，被分成多股三中空气流，一是通过各二次风喷咀的二次风（中心风）；二是通过一次风喷咀周边进入炉的周界风；三是通过燃烧器顶部燃尽喷咀的燃尽风。

用于锅炉点火和低负荷稳燃的油燃烧器布置在二次风喷咀内，故没有设计独立的供风通路。

在燃烧器风箱内流向各个喷咀的通道上设有调节挡板，用已完成各股风量的分配。

三、实习心得体会

本次认识实习主要目的是认识和了解大型电机的制造工艺流程和认识了解热电厂的电气设备，对热电厂主要发电设备有一个初步直观的认识，为后续专业课的学习奠定基础。

通过这几周的实习，我对自己的专业有了更为详尽而深刻的了解，对实际生产有了更多的了解，增强了专业知识的感性面及认识面对所学的专业有了新的认识。

从这次实习中，我体会到了实际的工作与书本上的知识是有一定距离的，有些甚至在书本中无法学到。

有些最基本的技能是不能在书本上彻底理解的。

随着实习的结束，我觉得自己过得很充实，也学到了很多东西，扩展了自己的知识面和眼界。

我相信这是我走入电力系统行业领域的第一站，能够在热电厂实习，我深感自豪。

这次实习中，我体会到，如果将我们在大学里所学的知识与更多的实践结合在一起，使一个本科生具备较强的处理基本实务的能力与比较系统的专业知识，这才是我们学习与实习的真正目的。