接触火电认识电厂学习参观领会感悟主题报告DOC.docx
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接触火电认识电厂学习参观领会感悟主题报告DOC
自动实1301自主实习
报告
自动实1301
姜炜
一、实践地点：
山西省晋中市榆社县华能榆社发电有限责任公司
二、实践主题：
接触火电、认识电厂、学习参观、领会感悟
三、团队成员：
姜炜
四、实践目的：
为进一步了解火电厂的构成及生产过程，为更好地达到学以致用的目的，我积极响应学校号召，利用暑期时间进电厂参观学习相关知识技能。
希望通过此次实践活动，我能够为以后更好地学习专业课知识、热爱自己所从事的职业打下良好基础。
五、实践时间：
2014年8月9日——8月10日
六、具体内容：
2014年8月9日，天气晴好。
爸爸开车载我从家乡寿阳出发来到了相隔150多公里的榆社县华能榆社发电有限责任公司。
在公司值长付晋明叔叔的陪同讲解下，我愉快的开始了对电厂的参观了解。
一、榆社电厂概况
山西华能榆社电力有限责任公司（华能榆社电厂），坐落在太行山脚下、浊漳河畔，是由中国华能集团公司、山西国际电力集团有限公司和山西省电力公司按5：
4：
1的投资比例合资兴建的股份制发电企业，是山西省首次与华能集团合资兴建的、也是晋中唯一一座大型火力发电厂。
公司总规划装机容量为2000MW，一期工程安装两台100MW汽轮发电机组，于1992年10月31日开工建设，是国家“八五”重点工程，在省、地、县各级领导的大力支持下，两台机组分别于1994年8月和12月投产发电。
一期工程总投资79438万元，占地面积917亩，现有主业人员498人。
华能榆社电厂二期工程是山西省“十五”计划的重点项目，是实施“西电东送”战略的重要配套工程。
该工程建设规模为60万千瓦时，概算总投资259988万元，其机组将采用国际领先的直接空冷技术，这对今后山西省在日益缺水的情况下建设大型火力发电厂具有现实的指导意义。
工程于2004年10月底投产后，按设计设备年利用小时5500小时计，年发电量可达33亿千瓦时，地方财政收入将增加1亿多元。
山西华能榆社电厂作为区域性主力电厂，将缓解山西省中南部地区用电紧张局面，改善全省电网结构，满足我省“十五”期间电力增长的需要，促进“西电东送”战略的长期实施。
同时对地方相关产业的快速发展和实现老区经济跨越式发展都将产生极其重要的推动作用。
二、电厂生产原理
在与付叔叔的交谈中，我感觉到了火电厂的设计是多么的精妙，它几乎利用了所有的可利用的能量来做功，尽量减少了一切白费能量的损耗，也努力做到了废物的可再生利用。
根据叔叔的讲解，我大致了解榆社电厂的生产过程：
即原煤通过火车从煤矿运入发电厂储煤场，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。
为提高燃煤效率，煤斗中的原煤要先通过给煤机送至磨煤机内磨成煤粉，磨碎的煤粉由热空气携带送入锅炉炉膛内燃烧，燃煤燃尽的灰渣落入炉膛下面的捞渣机内，经过破碎之后送入渣仓，最后通过汽车运至灰场；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，放出热量，然后进入除尘器，将烟气中的煤灰分离出来。
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。
这样一方面使进入锅炉的空气温度提高，易于煤粉着火和燃烧，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。
在除氧器水箱内的水经过给水泵升压后通过高压加热器送入省煤器。
在省煤器内，水受到热烟气的加热，然后进入锅炉顶部的汽包内。
在锅炉炉膛四周密布着水管，称为水冷壁，汽包内的水经由水冷壁不断循环，吸收着煤燃烧过程中放出的热量，部分水在冷壁中被加热沸腾后汽化成水蒸汽，这些饱和蒸汽由汽包上部流出进入过热器中，在过热器中继续吸热，成为有很高的压力和温度的过热蒸汽，经管道引入汽轮机后，便将热力学能转变成机械能，推动汽轮机转子以3000rpm的转速转动，并带动发电机转子转动，利用切割磁力线感应原理，将汽轮机的机械能变为电能输出。
电能经变压器将电压升压后，由输电线送至电用户。
释放出热能的乏汽从汽轮机下部的排汽口排出，在空冷岛内被冷却，重新凝结成水，凝结水由凝结水泵送入低压加热器并最终回到除氧器内，完成一个循环。
在循环过程中难免有汽水的泄露，即汽水损失，因此要适量地通过除盐水泵向循环系统内补给一些水，以保证循环的正常进行。
电厂生产过程原理图
1—锅炉2—过热器3—汽轮机高压段4—再热器
5—汽轮机低压段6—凝汽器7—凝结水泵8—给水泵
9—发电机10—主变压器11—断路器12—主母线
13—厂用变压器14—厂用电高压母线
付叔叔讲解的这套生产过程虽然复杂，但从能量转换的角度看却很简单，即：
燃料的化学能→蒸汽的热能→机械能→电能。
在锅炉中，燃料的化学能转变为蒸汽的热能；在汽轮机中，蒸汽的热能转变为轮子旋转的机械能；在发电机中机械能转变为电能。
炉、机、电是火电厂中的主要设备，亦称三大主机。
与三大主机相辅工作的设备成为辅助设备或称辅机。
主机与辅机及其相连的管道、线路等称为系统。
火电厂的主要系统有燃烧系统、汽水系统、电气系统等。
除了上述的主要系统外，火电厂还有其它一些辅助生产系统，如燃煤的输送系统、水的化学处理系统、烟气处理的脱硫系统等。
这些系统与主系统协调工作，它们相互配合完成电能的生产任务。
电厂为保证这些设备的正常运转，装有大量的仪表，用来监视这些设备的运行状况，同时还设置有自动控制装置，以便及时地对主辅设备进行调节。
而榆社电厂已经采用了先进的计算机分散控制系统。
这些控制系统可以对整个生产过程进行控制和自动调节，根据不同情况协调各设备的工作状况，使整个电厂的自动化水平达到了新的高度。
三、榆社电厂锅炉简介
锅炉是电厂能量转化的第一步，华能榆社电厂原先一期的两台100MW汽轮发电机组现已拆除，目前仍在运行的是二期工程的两台三十万千瓦发电机组，虽然目前的装机容量并不算大，但对于榆社县来说，榆社电厂是县里面财政的巨大支柱。
榆社电厂两台300MW机组配置WGZ1053-17.5/2型亚临界自然循环锅炉，采用五台HP863型中速磨煤机，正压直吹式制粉系统、直流燃烧器、四角布置、切圆燃烧、一次再热、平衡通风、三分仓容克式空气预热器、刮板捞渣机连续固态排渣、全钢构架、悬吊结构、锅炉露天岛式布置。
燃用贫煤，锅炉炉架按8级抗震构造。
炉膛宽度：
13260mm；炉膛深度：
12956mm；汽包标高66100mm
炉膛由膜式水冷壁构成，直流燃烧器布置于炉膛四角，切圆燃烧方式，炉膛上方布置分隔屏过热器、后屏过热器。
炉膛折焰角上方布置高温过热器，水平烟道布置高温再热器。
尾部竖井烟道分隔为两个平行烟道。
前烟道布置低温再热器，后烟道布置低温过热器和省煤器。
平行烟道下方分别布置烟气调节挡板，其下布置二台容克式三分仓回转式空气预热器。
制粉用采用中速磨正压直吹式系统送粉，每炉配五台中速磨煤机，四台投运一台备用，型号为HP863。
煤粉细度R90＝12％。
每台磨煤机出口由4根煤粉管道接至同一层四角布置的燃烧器。
锅炉采用自然循环系统，省煤器来的给水在汽包内与炉水混合后，由汽包底部4根大直径下降管引至锅炉下部，经过水冷壁加热后，汽水混合物由水冷壁上集箱引出管进入汽包，进行汽水分离。
过热器为辐射--对流型布置，包括顶棚和包墙过热器、低温过热器、分隔屏过热器、后屏过热器和高温过热器，共5级。
设有三级六点喷水减温系统，调节蒸汽温度。
一级减温器布置在低过出口集箱至分隔屏进口的连接管上，左右两只；二级减温器布置在分隔屏出口集箱至后屏进口连接管上，左右两只；三级减温器布置在后屏出口集箱至高过进口集箱连接管上，左右两只。
在过热器环形集箱还设有一套5%B-MCR的旁路。
锅炉再热器系统分二级，低温再热器和高温再热器。
低温再热器布置在竖井前烟道，高温再热器位于水平烟道内，布置在水冷壁后墙悬吊管和水冷排管之间。
再热蒸汽调温以烟气挡板调节为主，喷水调温为辅助调节手段。
烟气挡板装置分别布置在低再和省煤器下方，型式为分隔仓式。
在再热蒸汽的进口管道上，装有事故喷水减温器；在低温再热器出口和高温再热器进口间还装有微量喷水减温水。
锅炉燃烧所需空气由送风机送至空气预热器。
空气预热器为三分仓式，一次风系统在空气预热器前分两路，其中一路作为干燥剂进空气预热器，加热后的一次风进磨煤机作为制粉干燥剂，另一路为冷风旁路，用于调节磨煤机的出口风温和密封风机用风。
辅助风送入空气预热器经加热后，进入炉膛两侧的大风箱，作为燃烧用辅助风。
燃烧生成的烟气离开炉膛后，经分隔屏过热器、后屏过热器、高温过热器、高温再热器进入后烟井，烟气分别经过低温再热器烟道和低温过热器、省煤器烟道后进入空气预热器，再经过预除尘、脱硫装置吸收塔、电除尘、引风机、烟囱排至大气。
四、榆社电厂汽轮机及系统简介
榆社电厂所用汽轮机组为上海汽轮机厂按照美国西屋公司技术制造，为亚临界一次中间再热、单轴双缸双排汽、高中压合缸、低压缸双流程的反动式汽轮机，型号：
N300-16.7-538/538，额定功率：
300MW。
热力系统采用三台高压加热器、一台除氧器和三台低压加热器组成的七级回热系统，各级疏水采用逐级自流。
#3高加疏水疏至除氧器，#7低加疏水疏至凝结水箱。
轮机组采用3台50%给水容量电动给水泵，配有30%额定容量的两级串联旁路。
汽轮机调节系统为DEH-Ⅲ型数字电液调节系统，对机组转速（包括机组启动、升速、甩负荷）和功率进行控制调节，并能满足机组协调控制的要求，具有对机组监视、记忆、运算及判断的功能。
机组排汽采用直接空冷，空冷岛布置在机房“A”列墙外，占地面积7500㎡,由六根直径为3m空心钢筋混凝土支柱支撑钢架结构平台，平台标高为34m。
空冷系统由六列总共240片换热管束和24台风机组成。
每台风机向10片管束提供冷却风；180片管束为顺流管束，60片为逆流管束，冷却元件为平行排列的三排错列翅片管，蒸汽在管内表面凝结，同时冷却空气横掠过管外表面。
汽轮机的排汽经直径为5.5m的管道和伸缩节引出，经过排汽装置汇入一根总排汽管，并由蒸汽分配管箱由6根直径2.5m的立式蒸汽管引入6列顺流和逆流散热片中。
其中第三、四列进汽管上没有蒸汽分配控制阀，其余4列设有蒸汽分配控制阀，相对应设有凝结水回水阀、抽真空阀。
在排汽装置的底部设置排汽疏水箱，用以收集机组各处的疏水。
排汽疏水箱位于整个系统的最低处，疏水箱内的疏水由两台排汽疏水泵打至凝结水箱。
值得一提的是榆社电厂二期工程是国内最早投产的30万千瓦直接空冷机组，采用德国巴克-杜尔设备技术设计建设。
电厂的成功扩建，验证了在国内尤其是北方缺水地区建设现代化的空冷发电机组的可行性，为山西建设大型的坑口电站铺就了一条切实可行的路径。
五、榆社电厂电气系统简介
榆社电厂两台300MW发电机组，采用发变组单元制接线，接入500KV，500KV系统采用双母线带母联的接线方式，通过榆电一线5051送出。
300MW发电机为东方电机厂生产的QFSN-300-2-20型三相两极同步汽轮发电机。
冷却方式采用“水-氢-氢”，即定子线圈（包括定子引线、定子过渡引线和出线）采用水内冷，转子线圈采用氢内冷，定子铁芯及端部结构件采用氢气表面冷却，集电环采用空气冷却。
励磁采用“机端自并励可控硅整流励磁系统”，为全套进口瑞士
ABB公司UNITROL5000型产品，由励磁变压器、功率放大单元、励磁调节器、起励单元和灭磁单元五部分组成。
主变为户外三相双绕组变压器，无载调压，接线组别为YN/D11，中性点采用直接接地，采用强迫油循环风冷方式。
厂用电系统主要有6KV、400V等系统，6KV厂用电系统正常由发电机出口三绕组高压厂用变压器分别供6KVA、B段，负荷低于100MW可由110KV系统经启备变，采用快切装置切换。
400V系统成对配置，正常运行一台变带一段母线，母线间设有联络开关，当一台变故障或检修时，手动合入联络开关。
其中空冷、脱硫系统设置专门的备用变压器，采用备用电源自投装置。
每台机组装设一台528KW的柴油发电机，每台机组的柴油发电机为独立供电系统。
柴油发电机只作为厂用0.4KV系统的备用保安电源，即在机组交流保安电源全部消失后自动启动并接带负荷投入。
六、石灰石-石膏湿法脱硫处理尾气
武汉凯迪电力环保有限公司采用的烟气脱硫技术是美国巴威公司的石灰石－石膏湿法脱硫技术。
石灰石－石膏法是目前世界上技术最成熟、运行状况最稳定的脱硫工艺，它属于烟气除尘后脱硫工艺。
该方法采用价格低廉的石灰石或石灰石粉作为脱硫吸收剂。
烟气经除尘后进入吸收塔下部，逆流向上，与从吸收塔上部喷淋下来的石灰石浆液进行充分的气－液接触，从而达到脱除烟气中的二氧化硫。
反应生成的脱硫产物亚硫酸钙流入吸收塔底的氧化池中，通过向氧化池鼓入空气，使亚硫酸钙强制氧化生成石膏，然后再对石膏作脱水处理，生成的石膏可作为建筑材料综合利用。
石灰石－石膏法脱硫工艺的优点是：
脱硫效率较高，可达到95%以上；脱硫剂的利用率也较高，Ca/S比为1.02～1.1；适用于任何煤种的烟气脱硫，而且对机组容量无限制，尤其是应用在大机组（200MW以上机组），其优势更加明显；技术成熟，运行可靠性好，国外投运率一般可达98%以上；占地面积大，一次性建设投资相对较大；吸收剂资源丰富，价格便宜；脱硫副产物便于综合利用。
石灰石－石膏法脱硫工艺的缺点：
对设备、烟道及烟囱的腐蚀较为严重；出口烟气温度较低，需要对烟气进行增温处理，或对烟道及烟囱进行防腐；运行费用较高。
世界上应用此脱硫工艺最多的国家是中国、日本、德国和美国，应用这种脱硫方法的单机容量已达1000MW以上，脱硫总容量已达124GW以上，占到全世界整个烟气脱硫容量的80%左右。
七、图文讲解
（图为我在公司大门前留念，从厂区的修建和绿化水平来看华能榆社发电有限责任公司是一家发展稳定、资金雄厚、规模较大的企业）
（图为我在公司外部拍到的蚂蚱，此图表明电厂的落户并未给当地的生态环境造成太大的影响，这点从我对当地村民的走访了解中也得到了验证，同时通过付叔叔的讲解，我了解了榆社电厂采取了多种措施来消除污染、变废为宝，例如上面提到的石灰石－石膏法脱硫工艺）
（此图为通往厂区的道路，绿化工作做的相当不错，我个人感觉在这样环境优美的工厂工作也是一个不错的选择，同时我还了解到每一位厂里面的员工进场后都会分到一处六十多平米的宿舍，同时家属区还设有幼儿园、小学等教育设施以及公园等休闲娱乐场所，非常方便，同时榆社政府还专门为电厂修建了一个榆社南告诉收费站，便利了电厂员工的出行，这也反映出榆社电厂在当地所发挥的重要作用）
（图为管理变压器的机房，据付叔叔介绍，我校电气工程毕业的同学在电厂将从事这样的工作，榆社电厂共有三套不同的变压装置，根据所变压强的不同，这些电将汇入不同的电网）
（上述三张图为三个不同的变压系统，他们的结构和原理大致相似，但所能转变的电压伏数却不同，伏数越高的，电线距离地面的高度越高，付叔叔告诉我，这也是为了安全着想）
（如图为风冷系统下部）
（如图为水冷系统，榆社电厂目前的水冷却为水冷与风冷相结合，二者各有优势与劣势，风冷系统的使用有效解决了榆社地区水资源缺乏的现状，为电厂的可持续发展注入了活力，但此举相比水冷成本定然有所增加）
（图为风冷系统上部，每台机组均有六根白色管道与风冷系统连接）
（此图为给水泵，安装在锅炉系统的最底层）
（上图为磨煤机，煤炭由顶层的犁煤气送入长达几十米的储煤槽后，经过送煤机进入磨煤机，废碎成比面粉还细的粉末）
（图为电梯内的楼层功能分布示意图，通过此电梯可以到达锅炉的每一层）
（图为我站在锅炉顶层向下拍照，如此高度，确实令我胆战心惊，付叔叔说，这个锅炉能抗八级地震，所以地震来了躲在锅炉上比在家里都安全）
（图为锅炉顶上的汽包）
（图为运送煤炭的履带）
（上图为犁煤器，需要向那个储煤槽里送煤时就将犁放下，贴近履带）
（图为储煤槽，深不可测，据付叔叔讲，一天只要上一次煤，放在储煤槽中的煤炭就够用了，所以我们来犁煤器这里参观时，机器是停机的）
（图为储煤槽外部，由上到下，由粗变细）
（上述三张图为主控机房，工作环境很不错，就是噪声有些大）
（图为汽轮机外部）
（图为汽轮机内部）
（图为发电机外部）
七、活动总结与收获：
现代火力发电厂，自动化的程度越来越高，对于我们自动化人才的需求也越来越多，未来的电厂发展必将朝着人员精简，智能化程度提高的方向发展。
火力发电厂是由许多热力设备和电气设备所组成的一个非常复杂的的整体，从某种意义上讲，热力部分的设备更多、更为复杂、也更容易发生故障和事故，热力部分和电气部分彼此间的关系是十分密切的。
因此，凡是从事热工方面工作的技术人员，都必须对有关的热力部分的某些基本知识有所了解，有所掌握。
通过实习进一步提高对电厂安全经济运行的认识，树立严肃认真的工作作风。
无规矩不成方圆，在今后的工作中应该具有组织性、纪律性。
通过此次暑期实践，我也进一步加深了自己对自动化这一专业的了解和喜爱，我一定要努力学习，争取早日成长为祖国能源电力行业的合格建设者和接班人。
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