热能与动力工程专业认识实习报告.docx

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热能与动力工程专业认识实习报告

10级河北工业大学热能与动力工程专业认识实习报告

1.实习目的

初步认识热能与动力工程专业所从事的工作和本专业的现状及毕业后的发展方向

2.实习内容

1从六月十一日开始，我们开始了为期两周的认识实习:

学院老师就专业相关知识进行讲座（6月11·6月`19日）

2在老师的带领下到节能楼参观，了解了节能楼的空调系统工作与地源热泵的工作原理。

（6月20日）

参观天津宝成机械锅炉加工生产过程（6月21日）

通过对以上地方的参观了解以及讲座期间老师们的精彩演讲，让我们在对本专业相关的知识有了感性认识的同时，也让我学到了许多专业知识，现介绍如下：

3.专业认知

一锅炉

1）锅炉分类

按锅炉的容量分为：

大型、中型、小型锅炉；按锅炉出口的蒸汽压力分为：

低压、中压、高压锅炉；按锅炉内燃料的燃烧方式分为：

火床炉、室燃炉、硫化床锅炉；按锅炉蒸发受热面内工质的流动方式分为：

自然循环锅炉、强制循环锅炉、直流循环锅炉、复合循环锅炉。

2）锅炉设备

由锅炉本体和辅助设备两大部分组成。

锅炉中的炉膛、锅筒、燃烧器、水冷壁过热器、省煤器、空气预热器、构架和炉墙等主要部件构成生产蒸汽的核心部分，称为锅炉本体。

锅炉的辅助系统和设备包括燃料供应系统、煤粉制备系统、给水系统、通风系统、除灰除尘系统、水处理系统、测量及控制系统等。

3）锅炉各个受热面的布置

锅炉的受热面有：

水冷壁、锅炉管束与凝结渣管束、过热器、省煤器、空气预热器。

1、水冷壁：

主要是蒸发受热面，作用是保护炉墙，是垂直布置在炉膛内壁的两侧或四周的，由无缝钢管组成，通常为光滑水冷壁。

水冷壁管布置的疏密是用相对节距来表示的，水冷壁相对节距越大，则炉内布置的辐射受热面减少，而每根管子作为有效辐射受热面的利用率则增高。

反之亦然。

水冷壁管的上端和下端分别与锅筒和下部集箱相连接，组成不同的水循环系统。

2、锅炉管束和凝渣管束

在炉膛出口后面还要装设很多的对流蒸发受热面，这种对流蒸发受热面即为锅炉管束。

一般采用上下双筒锅炉的结构，锅炉管束就胀接于上下锅筒之间。

凝渣管束是布置在炉膛出口的对流管束。

这个管束在结构上横向和纵向节距都设计的很大，因此它本身不容易凝渣。

凝渣管束可以保护后面密集的过热受热面不结渣堵塞。

3、蒸汽过热器：

由一组完成蛇形的优质无缝钢管和与之相连的进出口集箱组成由于流经过热器的是过热蒸汽，及热能力较差，为防止管壁过热而损坏，又保持有一定传热温差，一般布置在烟温为800-900度左右的烟道中。

4、省煤器：

是锅炉的给水预热器，因能有效利用排烟余热而得名。

现在，锅炉几乎不分大小，都装置省煤器或余热水箱。

5、空气预热器：

是一种有效利用排烟余热的换热器装置。

它的任务是把燃料燃烧所需要的空气预热成一定温度的热空气，从而提高炉温，改善燃料的着火条件和燃烧过程，使燃烧效率和传热效果进一步得以提高。

4）尾部受热面

尾部受热面包括布置在锅炉对流烟道尾部的省煤器和空气预热器。

锅炉系统

锅炉的工作原理

汽轮机是能将蒸汽热能转化为机械功的外燃回转式机械，来自锅炉的蒸汽进入汽轮机后，依次经过一系列环形配置的喷嘴和动叶，将蒸汽的热能转化为汽轮机转子旋转的机械能。

汽轮机结构主要有汽缸、转子、联轴器、静叶片、动叶片、汽封、轴承等。

汽缸是汽轮机的外壳，其作用是将汽轮机的通流部分与大气隔开，形成封闭的汽室，保证蒸汽在汽轮机内部完成能量的转换过程，汽缸内安装着喷嘴室、隔板、隔板套等零部件；汽缸外连接着进汽、排汽、抽汽等管道。

转子是由合金钢锻件整体加工出来的。

在高压转子调速器端用刚性联轴器与一根长轴连接，此节上轴上装有主油泵和超速跳闸机构。

所有转子都被精加工，并且在装配上所有的叶片后，进行全速转动试验和精确动平衡。

联轴器用来连接汽轮机各个转子以及发电机转子，并将汽轮机的扭矩传给发电机。

现代汽轮机常用的联轴器常用三种形式：

刚性联轴器，半挠性联轴器和挠性联轴器。

动叶处安装在转子叶轮或转鼓上，接受喷嘴叶栅射出的高速气流，把蒸汽的动能转换成机械能，使转子旋转。

转子和静体的间的间隙会导致漏汽，这不仅会降低机组效率，还会影响机组安全运行。

为了防止蒸汽泄漏和空气漏入，需要有密封装置，通常称为汽封。

轴承是汽轮机一个重要的组成部分，分为径向支持轴承和推力轴承两种类型，它们用来承受转子的全部重力并且确定转子在汽缸中的正确位置。

1）锅炉汽水系统

汽水系统流程：

除氧器---给水泵---高压加热器--

-锅炉给水晶给水电动门或低负荷给水调节们

省煤器---汽包下降管---强制循环泵---水冷壁下联箱---水冷壁上升管---汽包汽

分离器---蒸汽进入过热器。

锅炉汽包内排污水---连续排污扩容器---蒸汽去除氧器。

汽包---低温过热器---过热器---一级减温器---分屏过热器---屏式过热器---过热耳机减温器---高温过热器---蒸汽流量孔板---过热器出口电动门---汽轮机。

汽轮机高压缸排气---再热器减温器---炉膛辐射再热器---中间再热器---高温再热器---汽轮机中压缸---汽轮机中压缸---凝汽器。

2）制粉系统：

是指将原煤磨制成粉，然后送入锅炉膛进行悬浮燃烧所需的设备和连接管道的组合。

为适应不同煤种、不同类型磨煤机、不同负荷特性的锅炉，制粉系统的繁简程度和连接方式不同，常用的制粉系统有直吹式和中间储仓式两大类。

在直吹式系统中，磨煤机磨制的煤粉全部直接送入炉膛内燃烧；储仓式系统中，磨好的煤粉先储存在煤粉仓库中，再根据锅炉负荷的需要，从煤粉仓经给粉机送入炉内燃烧。

制粉系统的主要任务是对原煤进行磨制，干燥与输送。

流程：

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-燃烧器-炉膛

3）锅炉燃烧系统

与燃料有关的煤，风，烟气系统称为锅炉的燃烧系统。

它的主要任务是使燃料在炉内充分燃烧，放出热量。

大大致流程：

干燥风煤粉烟

原煤斗——给煤机——磨煤机——炉膛——屏式过热器——对流过热器——再

一次风

热器——省煤器——空气预热器——除尘器——引风机——烟囱排气

其中炉膛中的灰渣经过除渣装置和除尘器中的细灰一起经灰渣泵运至灰渣场进行处理。

4）锅炉通风系统

要使锅炉内燃料正常燃烧，运行情况稳定，必需要提供足够的空气，并及时排除烟气，通常将输送空气和排除烟气的系统叫做锅炉的通风系统。

通风有自然通风和机械通风两种方式，自然通风是通过烟囱内的高温气体与烟囱为外的高温气体的比重差形成的抽力来克服烟道阻力，将烟气排出炉外并将空气引入炉内。

机械通风是采用风机来完成向锅炉内供应空气和排出烟气的任务。

烟风系统流程：

1.送风机入口空气加热器—送风机-送风机出口空气加热器-三分仓空气预热器-炉膛

2.一次风机入口空气加热器-一次风机-三分仓空气预热器-制粉系统

3.原煤斗中的煤-给煤机-磨煤机动-粗粉分离器-细粉分离器-三次风进入炉膛

4.炉膛-过热器-再热器-省煤器-三分仓空气预热器-静电除尘器-引风机-烟囱

锅炉风机可分为鼓风机和引风机，二次风机和排风机几种。

5）运灰出渣系统

灰渣系统是指将锅炉灰渣斗中排出的炉渣，吹灰器吹下的灰和除尘器捕集下的飞灰等废料经收集设备，输送设备排放至灰场或送往厂外的全部过程。

1.除渣系统：

炉底渣系统，渣斗内衬及水密封槽冷却水系统，省煤器灰斗排灰，渣的脱水。

2.除尘器细灰的排除及运行方式流程：

除尘器灰斗-电动锁气器-电动三通挡板-空气斜槽-水力喷射泵-灰沟

3.灰渣向外排放系统

目前电厂的除灰方式有水力，气力和机械三种基本除灰方式，多采用水力除灰方式。

6）锅炉水处理

给水品质的好坏直接影响到锅水的含盐量，因而影响蒸汽品质。

给水中或多或少总含有部分杂质，这是锅水含盐和蒸汽污染的根本原因。

为防止锅炉给水系统腐蚀，结垢并且在锅炉排污不超过规定数值的前提保证锅水品质合格，必须对锅水进行处理。

水处理的方法有：

软化，化学除盐，蒸发除盐三种。

中压汽包锅炉一般可采用化学软化水；高压和超高压以上的汽包锅炉除对补水进行软化处理，还要进行除盐处理。

补给水处理系统流程：

生水泵-阳离子交换器-排气器-水箱-软化水泵-阴离子交换器-混合交换器-贮水箱-补给水泵

二汽轮机

1）汽轮机的结构

汽轮机是将蒸汽的热能转变成为旋转机械能的设备。

汽轮机整体的结构包括汽轮机本体及其附属设备。

汽轮机本体由固定部分和转动部分组成，固定部分主要包括喷嘴、隔板、汽封、汽缸和轴承等部件；转动部分包括叶、叶轮、主轴和联轴器等。

汽轮机的主要附属设备有凝汽设备及冷却系统、回热加热器、除氧器、给水泵、凝结水泵和循环水泵等。

2）凝汽器系统

凝汽式汽轮机的凝汽设备通常由表面式凝汽器,抽气设备,凝结水泵,循环水泵以及这些部件之间的连接管道组成。

乏气离开汽轮机后进入凝汽器,凝汽器内流入由循环水泵提供的冷却工质,将汽轮机乏汽凝结为水.由于蒸汽凝结为水时,体积骤然缩小,从而在原来被蒸汽充满的凝汽器封闭空间中形成真空.为保持所形成的真空,抽气器则不断的将漏入凝汽器内的空气抽出,以防不凝结气体在凝汽器内积聚,使凝汽器内压力升高.集中与凝汽器底部的凝结水,则通过凝结水泵送往除氧器方向作为锅炉给水。

3）除氧系统

除氧设备主要由除氧塔头、除氧水箱两大件以及接管和外接件组成,其主要部件除氧器（除氧塔头）是由外壳、新型旋膜器（起膜管）、淋水篦子、蓄热填料液汽网等部件组成除氧器是锅炉及供热系统关键设备之一。

除氧器除氧的原理简单来说就是根据亨利定律和道尔顿定律,将水加热至除氧器工作压力下的饱和温度.从而出去凝结水中的氧,二氧化碳等非凝结气体.循环水泵的作用是向汽轮机凝汽器供给冷却水,用以冷却凝气轮机排汽,此外,循环水泵还要向冷油器,冷风器,锅炉冲灰水等提供水源。

4）疏水系统

给水系统和凝结水系统就相当于人的动脉系统和静脉系统，凝结水系统由凝结水泵泵出，依次经过低加，高除，然后由给水泵加压泵向锅炉成为给水系统，给水泵就象人的心脏一样，维持着整个生产过程中工质水的循环过程。

简单来说给水系统如下流程：

给水——下降管——饱和——过热蒸汽——给水管道——省煤器——汽包——过热器——汽机——水冷壁——蒸汽

经过高加加热过的水通过省煤器后进入到汽包当中去，再通过水冷壁吸收锅炉炉膛中燃烧煤粉所产生的热量成为汽水混合物，再进入到汽包内进行汽水分离，分离出的水和进入锅炉的给数一起再次经历以上过程，而分离出的蒸汽则从汽包顶部出来经过各式过热器等换热设备，最终变成符合参数要求的过热蒸汽进入到汽轮机内。

三换热器

换热器的分类及原理

按用途分类分为：

加热器、冷却器、再沸器、冷凝器、分凝器等；按传热原理和实现热交换的方法分类：

间壁式换热器、混合式换热器

间壁式换热器主要有：

管式、板式、翅片式三种类型

1、管式换热器：

蛇管式换热器（沉浸式蛇管换热器、喷淋式换热器）、

套管换热器、列管式（管壳式）换热器

根据热补偿方法的不同，列管式换热器的主要形式有以下几种：

1）固定管板式（带热补偿圈的固定管板式换热器）：

换热器的两端管板和壳体制成一体，使壳程清洗困难，所以要求壳程流体清洁且不结垢，两流体温差小于70℃。

2）U型管式换热器：

U型管式换热器每根管子弯成U型，流体进出口分别安装在同一端的两侧，封头内用隔板分成两室。

每根管子可自由伸缩。

适用于高温、高压的场合，管内清洗困难，所以要求管内流体清洁且不结垢。

3）浮头式换热器：

其一端管板不与外壳连为一体，该端称为浮头。

便于清洗和检修，应用较为普遍，但结构比较复杂，造价较高。

2、板式换热器:

板式换热器工作原理及特点

板式换热器是由许多波纹形的传热板片，按一定的间隔，通过橡胶垫片压紧组成的可拆卸的换热设备。

板片组装时，两组交替排列，板与板之间用粘结剂把橡胶密封板条固定好，其作用是防止流体泄漏并使两板之间形成狭窄的网形流道，换热板片压成各种波纹形，以增加换热板片面积和刚性，并能使流体在低流速成下形成湍流，以达到强化传热的效果。

板上的四个角孔，形成了流体的分配管和泄集管，两种换热介质分别流入各自流道，形成逆流或并流通过每个板片进行热量的交换。

分类

（1）夹套式换热器

（2）螺旋板式换热器（3）平板式换热器

3、翅片式换热器

（1）翅片管换热器

（2）板翅式换热器

四热电厂系统

热电厂是利用煤，石油，天然气等燃料的化学能产出电能及供热等的工厂，即：

燃料的化学能-蒸汽的热势能-机械能-电能等。

原煤用车送到储煤厂，再用输煤皮带输送到煤斗，再从煤斗落下由给煤机送入磨煤机磨成煤粉，并同时输送热空气来干燥和输送煤粉。

最后送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送入磨煤机做干燥以及送煤粉，另一部分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，经除尘器和脱硫装置的净化后再排入大气。

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

大量的细小的灰粒则随烟气带走，经除尘器分离后也送到灰沟。

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。

经过以上流程就完成了燃料的输送和燃烧，蒸汽的生成燃物（灰，渣，烟气）的处理及排出。

由锅炉过热器出来的主蒸汽经主蒸汽管道一部分进入汽轮机膨胀做功，冲转汽轮机，从而带动发电机发电。

从汽轮机排出的乏气排入凝汽器，在此被凝结冷却成水，此凝结水称为主凝结水。

主凝结水通过凝结水泵送入低压加热器，有汽轮机抽出部分蒸汽后再进入除氧器，在其中通过继续加热除去溶于水中的气体（主要是氧气）。

经化学车间处理后的补给水（软水）与主凝结水汇于除氧器的水箱，成为锅炉的给水，再经过给水泵升压后送往高压加热器，汽轮机高压部分抽出一定的蒸汽加热，然后送入锅炉，从而使工质完成一个热力循环。

循环水泵将冷却水送往凝结器，这就形成循环冷却水系统。

另一部分主蒸汽进入集中热水供应系统：

热煤系统，热水供应系统。

热媒系统由热源，换热器和热媒管网组成。

由锅炉生产的蒸汽通过热媒管网送到换热器加热冷水，变成高温水通过热媒管网供暖。

经过热交换蒸汽变成冷凝水，大部分和新补充的软化水经冷凝循环泵再送回锅炉加热为蒸汽，如此循环完成热的传递过程

热水供水系统由热水配水管网和回水管网组成。

被加热到一定温度的冷水，从换热器出来，经配水管网送至各个热水配水点，而换热器的冷水由高位水箱或给水管网补给。

供热后的热水经回水管使一定量的热水经过循环水泵流回换热器。

五空调系统

空调即房间空气调节器，是一种用于给房间（或封闭空间、区域）提供处理空气的机组。

它的功能是对该房间（或封闭空间、区域）内空气的温度、湿度、洁净度和空气流速等参数进行调节，以满足人体舒适或工艺过程的要求。

1）新风系统

新风系统由主机、风道、排风口、窗进器及其它附件组成。

主机运转时，污浊空气通过排风口、排风道至室外，室外新鲜空气从窗进器引入，在主机形成的压力场作用下，至室内活动区域，满足人员活动的需要；气流组织方式科学合理，持续低风量设计，运行时低噪音低能耗，并保证最佳的空气品质。

双向流热回收新风系统由热回收主机、送风管道、排风管道、送风口、排风口及其它附件组成。

主机运转时，新鲜空气从室外引入，通过送风风道送至各房间；污浊空气通过排风风道从排风主机排出室外。

排风经过主机时与新风进行热回收交换，回收大部分能量通过新风送回室内。

2）制冷系统

空调器的制冷系统由蒸发器、压缩机、冷凝器和毛细管四个主要部件组成。

按照制冷循环工作的顺序，依次用管道连接成一个整体。

系统工作时、蒸发器内的制冷剂吸收室内空气的热量而蒸发成为压力和温度均较低的蒸气，被压缩机吸入并压缩后，制冷剂的压力和温度均升高，然后排入冷凝器。

制冷剂蒸气在冷凝器内通过放热给室外空气而冷凝成为压力较高的液体。

制冷剂液体通过毛细管的节流，压力和温度均降低，再进入蒸发器蒸发，如此周而复始地循环工作，从而达到降低室内温度的目的。

3）水系统

一般有四大部件，压缩机，冷凝器，节流装置，蒸发器。

制冷剂依次在上述四大部件循环，压缩机出来的冷媒（制冷剂）高温高压的气体，流经冷凝器，降温降压，冷凝器通过冷却水系统将热量带到冷却塔排出，冷媒继续流动经过节流装置，成低温低压液体，流经蒸发器，吸热，再经压缩。

在蒸发器的两端接有冷冻水循环系统，制冷剂在此次吸的热量将冷冻水温度降低，使低温的水流到用户端，再经过见机盘管进行热交换，将冷风吹出。

这里有三个系统，一个是制冷剂的循环系统，一个是冷却水系统的，一个是冷冻水系统的。

冷却水系统就是接冷却塔的，将热量带到外界的，冷冻水系统就是连接用户与蒸发器的，将末端的热量带到蒸发器。

冷水机，的水在这里相当于一种载冷剂，担当中间角色运送热量，本身的制冷在于制冷剂循环系统。

4.感想，结语

通过两周的实习，课堂上的专业介绍与节能楼和宝成机械的实地参观，知道了地源热泵的工作原理和企业生产加工制造锅炉的全过程，清楚了锅炉的加工工艺。

使我深刻的认识到现阶段所学专业知识的重要性，感受了一线工人的辛勤工作。

提供我们一个机会，为将来的工作做好准备。

热能与动力工程专业认知实习报告

学院：

能源与环境工程学院

专业:

热能与动力工程

班级：

热能C103班

姓名：

苏光宇

实习时间：

2012/6/11——2010/6/22