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1、热动系统的综合研究与分析毕业论文热动系统的综合研究与分析毕业论文目 录前言一、锅炉概述 1（一）锅炉的主要结构 1（二）锅炉基本技术规范： 2（三）燃用的燃料成分和特性指标 4二、 汽机概述 4（一） 汽轮机参数规范： 4（二） 汽轮机结构及特点： 6三、制粉系统 7(一)制粉系统 7（二）制粉系统的主要辅助设备 8（三）风和煤 9（四）防止煤粉自燃和爆炸的措施 9（五）影响制粉系统工作的因素 9四、风烟系统 10（一）锅炉的通风方式及其特点 10（二）风机简介 10（三）烟囱选择 11（四）送、引风量的确定方法 12五、灰渣系统 12（一）电除尘器 12（二）灰渣的处理方式及特点 13（三）

2、生产流程： 13六、锅炉汽水系统 13（一）省煤器 13（二）蒸发设备 14(三) 汽包水位 15(四) 过热器和再热器 15(五) 喷水减温 16(六) 锅炉旁路系统及过热器疏水 17七、主蒸汽系统与再热蒸汽系统 18（一）主蒸汽系统和再热蒸汽系统 18（二）旁路系统 19八、主凝结水系统 20九、除氧器系统 21十、主给水系统 22（一）给水泵及汽动给水泵组 22（二）高压加热器 23十一、回热抽汽系统和加热器疏水系统 23（一）给水回热加热的目的 23（二）混合式和表面式加热器的优缺点 23（三）表面式加热器上有关附件的用途 24（四）回热抽汽管路 24十二、凝汽器真空系统 24十三、循

3、环冷却水系统 25十四、排污利用系统 27十五、辅助蒸汽系统及补充水系统 27十六、汽轮机润滑油系统 28结论 29致谢 30参考文献 30一、锅炉概述本机组采用单元布置。锅炉为上海锅炉厂生产的SGl02517.5一M893型亚临界压力、一次中间再热循环控制汽包炉。锅炉采用摆动式燃烧器，四角布置、切向燃烧，中间储仓热风送粉制粉系统，单炉膛、型露天布置，水循环方式采用CC+循环系统即“低压头循环泵+内螺纹管”，称为改良型控制循环，全钢架悬吊结构、平衡通风，固态排渣。（一）锅炉的主要结构1.炉膛炉膛由炉墙和水冷壁围成的供燃料燃烧的空间。炉膛宽11970mm，深11760mm，宽深比1.02:1，炉

4、顶标高59600mm，汽包中心线标高60520mm，炉顶大板梁底标高68500mm。锅炉炉顶采用全密封结构。并设有大罩壳。炉膛上部布置了分隔屏、后屏及屏式再热器，前墙及两侧墙前部均设有墙式辐射再热器，炉室下水包标高为7340mm。炉膛及后烟井四周设有绕带式刚性梁，以承受正、负两个方向的压力，炉膛部分布置了20层刚性梁，后烟井尾部布置14层刚性梁。炉膛灰斗底部出渣采用水力排渣，锅炉排渣斗容积能满足不小于8小时的排渣量。炉膛部分布置有48只墙式吹灰器，炉膛上部及对流烟道区域内布置36只长行程伸缩式吹灰器，每台预热器烟气出口端布置有一只伸缩式吹灰器，运行时所有吹灰器均实现程序控制。在炉膛出口左右两侧

5、装有烟温探针，启动时用此控制炉膛出口烟温不超过540，以保护再热器。2水冷壁水冷壁由456膜式水冷壁管组成，水冷壁四周采用了内螺纹管，可以使水冷壁中的质量流速降低，流量减少，使循环倍率从过去的4降低到2。3过热器过热器的汽温调节主要采用喷水，各级过热器之间均采用大直径管道及三通阀连接，使介质能充分混合，减少热偏差，并简化布置。包覆过热器布置成几个回路，其目的是为了降低系统的阻力。4再热器再热器为墙式辐射再热器，其汽温调节主要采用燃烧器摆动及过量空气系数调节，在再热器进口管道上装有事故喷水装置。各级再热器间都采用大直径管道及三通连接，以便增加充分混合的条件。并在屏再和末再之间通过连接管道进行左右

6、交叉，以减少因炉膛左右侧烟温偏差而引起的再热蒸汽温度偏差。5汽包汽包是加热、蒸发、过热三个过程的连接枢纽和大致分界点。汽包中心线标高60520mm。由3根21925的汽包给水管道从省煤器出口集箱引入汽包，并与汽包内炉水混合，混合后的水沿汽包底部长度方向布置的4根大直径下降管流至汇合集箱。6下联箱下联箱外径为838毫米，水在下联箱内经过滤网及节流孔板进入炉膛四周的侧水冷壁，前水冷壁、后水冷壁及延伸水冷壁形成数十个平行回路。7燃烧器燃烧器其作用是把燃料和空气以一定速度喷入炉内，使其在炉内能够进行良好的混合以保证燃料及时着火和迅速完全燃烧。燃烧器布置在四角上，为四角切圆直流燃烧器。采用水平浓淡分离一

7、次风喷嘴设计。四个角的燃烧器喷嘴拥有各自的摆动连杆。通过摇臂装置和主连杆由摆动气缸装置驱动，A、C、D层一次风喷嘴和二次风喷嘴可上、下摆动各30，顶部手动二次风喷嘴可上摆动30。燃烧器布置方式：燃烧器箱壳由隔板分成16风室，各风室出口处布置喷嘴，风室的入口处布置二次风门挡板。燃烧器喷嘴从下往上布置顺序为：二、二、一（A煤）、二（AB油）、一（B煤）、二、二、二、一（C煤）、二（CD油）、一（D煤）、二、二（DD油）、三、三、二。最顶部为消旋二次风喷嘴，单独手动调节摆动。其它一、二次风喷嘴按协调控制系统给定的信号或通过手动操作同步、成组上下摆动。8空气预热器空气预热器位于锅炉尾部烟道，其作用是利

8、用烟气余热加热燃料燃烧所需要的空气，不仅可以进一步降低排烟温度，而且对于强化炉内燃烧，提高燃烧的经济学，干燥和输送煤粉都是有利的。（二）锅炉基本技术规范：表1锅炉主要参数锅炉型号SG-1025/17.5-M893型制造厂家上海锅炉厂有限公司过热蒸汽t/hB-MCRECR额定蒸发量t/h1025909出口压力MPa17.517.28出口温度541541再热蒸汽流量t/h815.17738.73进/出口压力MPa3.88/3.683.5/3.32进/出口温度330/541320/541排烟温度139135给水温度288281设计效率%91.3791.5表2锅炉热平衡表序号项 目符号单位设计数据备注

9、1排烟热损失q2%5.522气体不完全燃烧热损失q3%03固体不完全燃烧热损失q4%14散热损失q5%0.205灰渣物理热损失q6%0.096锅炉效率%91.377计算燃料消耗量BKg/S137.98理论空气量V0Nm3/kg1.25表3汽包水位设定值序号名称单位限定数值1正常水位mm汽包中心线以下-2202正常水位范围最高mm正常水位线+50最低mm正常水位线-503高水位报警mm正常水位线+1204低水位报警mm正常水位线-1705高水位跳闸mm正常水位线+2506低水位跳闸mm正常水位线-300表4炉膛压力设定值序号名称单位限定数值1炉膛设计压力Pa52482瞬间承受最大压力Pa1120

10、03炉膛报警压力Pa9964燃料自动跳闸压力Pa+3240Pa-2490（三）燃用的燃料成分和特性指标表5煤的主要成分序号项 目符 号设计煤校核煤 单 位1应用基碳Car54.951.31%2应用基氢Har2.281.81%3应用基氧Oar2.031.88%4应用基氮Nar0.890.86%5应用基硫Sar0.921.19%6应用基水份Mar11.0011.70%7应用基灰份Aar27.9831.25%2煤的主要特性指标包括煤的发热量、灰的熔融性、煤的可磨性。二、 汽机概述（一） 汽轮机参数规范：（1）型号：N30016.7538538；（2）型式；亚临界中间再热，双缸、双排汽凝汽式汽轮机(全

11、电调型)；（3）额定功率：300MW；（4）最大功率：325.9MW；（T-MCR工况）最大连续出力：312MW；（5）最小持续允许负荷: 45MW；（6）额定蒸汽参数：（7）新蒸汽压力(高压主汽门前)：16.67MPa538；（8）再热蒸汽压力(中压联合汽门前)：3.3MPa538；（9）额定新蒸汽流量：920.92th；（10）背压：6.4KPa(冷却水温度为21时)；夏季水温达30，背压不超过11.8KPa时，能发足额定功率。（11）最小持续允许排汽压力: 3.3Kpa；（12）给水温度：282.5；（13）汽封系统：自密封系统；（14）额定工况下计算热耗：7870KJ/kwh；（15）

12、最大新蒸汽流量：1025t/h；（16）转速：3000r/min ；（17）转子脆性转变温度: 高中压转子121； 低压转子-1.1； 发电机转子23(保证值17)；（18）全真空惰走时间: 60min；（19）无真空惰走时间: 30min；（20）超速脱扣转速: 3300/3330 r/min；（21）给水回热系统：3高加十1除氧十4低加；特性说明：（一）汽轮机型式和级数：（1）型式：亚临界、中间再热、双缸双排汽单轴冲动凝汽式汽轮机。（2）汽机级数：共27结构级。高压缸1+8级，第一级为调节级，中压缸：6级；低压缸：26级。（3）表6 300MW工况下汽机抽汽参数：抽汽数号一二三四五六七八加

13、热器1HR2HR3HRDEA5LR6LR7LRLR抽汽级( 后 )调节级69121516/2217/2318/249/25抽汽压力（Mpa）13.35.823.5571.6660.7920.4530.2520.1270.061抽汽温度（）382.5312.5439.7336.5271.5206.4138.686.2抽汽流量（T/H）63.1069.4236.4256.0725.6224.6323.0650.24最大抽汽压力（Mpa）5.873.741.740.910.520290150.07（4） 机组允许的最高背压为13.3kPa；机组允许的最低负荷为0。（5）汽轮机无蒸汽运行不允许超过1分

14、钟。（6） 汽轮机在额定进汽参数、额定背压、回热系统正常投运，没有补给水时能发出额定功率。此为本机组的额定工况，也是本机组的最大保证工况。（7）机组的考核工况是最大保证工况，考核点是阀门全开点，当运行条件与额定参数有偏差时，应予修正。（8）机组约有5%的新蒸汽流量余量，并允许蒸汽压力为105%额定压力时连续运行，此时流量即为锅炉最大计算流量MCR。当回热系统正常投运，背压为额定值时，机组功率达到325.9MW，此即为机组可望达到的最大功率但不保证。(9) 汽轮机运行采用定压运行或“定滑定”的变压运行模式，滑压运行范围在30%60负荷（90MW180MW）工况。（二） 汽轮机结构及特点：1、汽缸

15、本汽轮机高中压汽缸合缸，通流部分反向布置，高压缸高温部分采用双层缸结构，材料为ZG15Cr1MO1铸件，允许工作温度不大于566，主蒸汽及再热蒸汽进汽部分集中在高中压缸中部。是整个机组工作温度最高的部位。低压缸为双缸双排汽、对称分流，也采用双层缸结构，内缸为通流部分，外缸为排汽部分，材料为Q235-B。2、转子高中压转子为整锻结构，材料30 Cr1Mo1V，转子总长7391mm（含调整垫片），转子的脆性转变温度为121。高压转子由一个单列调节级和八个压力级组成。中压转子由6个压力级组成。低压转子由26个压力级组成（双流），也采用整锻结构，材料为30Cr2Ni4MoV，总长度8330mm（包括齿

16、环及电机连接的定位止口）。高中压转子与低压转子、低压转子与发电机转子均采用刚性连接。开机冲转中速暖机前，必须将高中压转子加热超过其脆性转变温度以上。3、轴承汽轮机轴承为四点支撑，高中压转子与低压转子分别由1、2号和3、4号轴承支撑，1、2、3、4号轴承均为椭圆轴承。整个汽轮发电机组轴系共有7个支持轴承支撑。16号轴承下瓦上设有顶轴油孔。推力轴承为活支撑可倾瓦块型（密切尔式），设在2号轴承箱内。4、滑销系统（1）高压内缸相对于高压外缸的死点在高压进汽中心线前475mm处，以定位环凸缘槽定位，低压内缸相对于低压外缸的死点设在低压进汽中心线处，高低压内缸分别由死点向前后两个方向膨胀。（2）汽轮机的静

17、子通过横键相对于台板保持两个固定点（绝对死点），一个在中低压轴承箱基架2号轴承中心线后205mm处，另一个在低压缸左右两侧基座上低压进汽中心线前360mm处，机组启动时，高中压缸、前轴承箱向机头方向膨胀，低压缸向死点两侧膨胀。3) 转子相对于静子的死点在中低压轴承箱内推力轴承处，转子由此处向前后膨胀。5、汽封本机组高中压轴封、隔板汽封采用高低齿“尖齿”汽封，低压轴封、隔板汽封采用斜平齿汽封。汽轮机的汽封系统采用自密封系统（SSR）。正常运行时，高中压缸的汽封漏汽作为低压轴封的供汽。多余部分溢流入8号低加或凝汽器A疏水扩容器，启动或低负荷时由辅汽或主蒸汽供汽。6、盘车装置盘车装置采用链轮减速机构

18、和摆动齿轮离合机构形式，具有电操纵气压投入机构，用压缩空气驱动，本装置设在低压后轴承箱盖上，转速分为高速和低速，高速为2.74r/min，低速为1.37r/min。当汽轮机转速大于盘车转速时，盘车就能自动脱扣。为减少盘车电动机启动力矩和保护轴瓦，设有顶轴装置。7、旁路系统采用简易高、低压串联电动旁路系统，容量为35%额定容量。能满足机组在各种工况（热态、冷态）下进行最佳启动所需要的冲转蒸汽参数。三、制粉系统（一）制粉系统制粉系统是指将原煤磨制成粉，然后送入锅炉炉膛进行悬浮燃烧所需的设备和连接管道的组成。其主要分为两大类型：1、直吹式制粉系统；2、中间储仓式制粉系统。本机组采用的是中间仓储式制粉

19、系统中间储仓式制粉系统是将磨制好的煤粉先储存在煤粉仓中，在根据锅炉燃烧的需要通过给粉机将煤粉送入炉膛燃烧。根据设计要求本机组采用中间储仓式热风送粉。原因是对于难着火和燃尽的无烟煤、贫煤以及劣质烟煤而言，着火是吸收大量热量，采用热风送粉可以稳定着火和燃烧，确保机组的经济性。中间储仓式热风送粉系统的主要工作特点是;(1)系统中有煤粉仓储备煤粉，并可通过螺旋输粉机在相邻制粉系统间调剂煤粉，供粉可靠性较高；（2）储仓式制粉系统的运行相对锅炉有一定的独立性，磨煤机可经常在经济负荷下运行，当储量足够时，甚至可停止磨煤机工作也不影响锅炉的正常运行；（3）锅炉负荷变化时，燃煤量通过给粉机调节，由于中间环节少，

20、既方便又灵敏。此外，储仓式系统中通过排粉机的煤粉量是经过细粉分离器分离后剩余的少量细粉，因此排粉器的磨损比直吹系统轻得多。主要缺点：系统复杂，钢材耗量多，初投资大，运行费用高，煤粉爆炸的可能性要比直吹式系统的要大，由于球磨机轴径密封性较差，不宜正压运行，均采用负压运行。中储式与直吹式系统的比较：（1）直吹式系统简单、设备少，中储式与其相反；（2）直吹式系统直接影响锅炉运行，可靠性低，而中储式具有相对独立性，可靠性高。（3）直吹调节灵敏度较差，而中储式灵敏度较高；(4)负压直吹式的排粉风机磨损严重，而中储式的排粉风机磨损不严重；（5）直吹式不易发生煤粉自然与爆炸，而中储式比较容易发生煤粉爆炸。（

21、二） 制粉系统的主要辅助设备制粉系统的主要辅助设备及作用：（1）球磨机：将具有一定尺寸的煤块破碎并磨制成煤粉；（2）给煤机:根据磨煤机或锅炉负荷的需要就、调节给煤量，并把原煤均匀地送入磨煤机中；（3）粗粉分离器：调节煤粉细度，并将不合格的粗粉分离出来，送回磨煤机重新磨制；（4）细粉分离器：将煤粉从粗粉分离器送来的气粉混合物中分离出来，以便储存；（5）给粉机：根据锅炉负荷需要的煤粉量，把煤粉仓中的煤粉均匀的送入一次风管中；（6）螺旋输粉机：将细粉分离器落下来的煤粉送往邻炉的煤粉仓；（7）锁气器：允许煤粉沿管道下落，而不允许气体流过，以保证分离器的正常工作；（8）四角切圆直流燃烧器：将燃料和燃烧所

22、需要空气送入炉膛并组织一定的气流结构，使燃料能迅速稳定地着火；及时供应空气，使燃料与空气充分混合在炉内达到完全燃烧。相关设备的类型及工作原理：（1）钢球磨煤机：原煤及空气从磨煤机一端送入，磨煤机由电动机减速机构带动低速旋转运动，在离心力和摩擦力的作用，将钢球带到一定高度然后落下，依靠钢球对煤的撞击，钢球间的挤压，钢球与护甲的研磨作用将原煤磨成煤粉，煤粉及空气从磨煤机的另一端送出；（2）埋刮板式给煤机：利用装在链条上的刮板移动将煤带到左边，经过落煤通道落到下台板上，在将煤刮到右侧落入出煤管送往磨煤机；（3）防爆型轴向式粗粉分离器：；利用气流通过折向挡板或分离器部件本身的旋转来形成气流的旋转运动，

23、在重力、惯性力、离心力的作用下进行分离，不合格的煤粉从风粉混合物中分离出来，经过回粉管返回磨煤机重磨；（4）防爆型轴向式细粉分离器：气粉混合物切向并且向下倾斜地进入细粉分离器上部的圆柱形筒体，一边旋转，一边向下流动，煤粉颗粒在离心力的作用下被甩向四周沿筒壁落下，当气流转折向上进入中心内套筒时，气粉混合物气流再次分离出煤粉，分离出来的煤粉经过细粉分离器下部圆锥体、煤粉斗和锁气器落入粉仓。（5）叶轮给粉机：从原煤仓落下的煤粉在给粉机上部不断收到刮板的拨动，从上落粉口落入给粉机的供给叶轮的叶片之间的空间，随着叶轮转动把煤粉带到与上落煤口相反的一侧，经过中落粉口落入下面的测量叶轮的叶片之间的空间，最后

24、由测量叶轮带到下落粉口落入一次风管。（三） 风和煤煤的流程：原煤仓给煤机磨煤机木块分离器粗粉分离器 细粉分离器木屑分离器绞龙输粉机粉仓排粉风机风粉混合器燃烧器炉膛风的流程：送风机空气预热器干燥下煤管给煤机磨煤机粗粉分离器木块分离器细粉分离器木屑分离器排粉风机乏气风箱乏气喷嘴炉膛（四） 防止煤粉自燃和爆炸的措施影响煤粉自燃和爆炸的主要因素：煤粉的挥发份、水份和灰分含量，煤粉细度，气粉混合温度、含粉浓度以及气流中的含氧量。预防煤粉自燃和爆炸的措施：（1）制粉系统中不应有死角，尽量不用水平管道，以防煤粉沉淀；（2）应选择较高的气氛混合物流速，以防煤粉沉淀；（3）当燃用高挥发份煤粉时，可在输送介质中混

25、入部分烟气以降低氧的浓度；（4）应保持合适的煤粉细度；（5）严格控制磨煤机出口的气粉混合物的温度；（6）加强原煤管理，防止易燃易爆物进入原煤中；（7）采取防爆措施，在易燃易爆处安装安全门。（五）影响制粉系统工作的因素影响制粉系统工作的因素主要有：(1)磨煤机的转速;(2)钢球的充满系数；（3）钢球直径；（4）护甲的完善程度（5）通风量；（6）载煤量；（7）燃料的性质。制粉系统运行的优化:(1)保持煤粉的经济细度；（2）保持磨煤机筒体的最佳工作转速；（3）保持磨煤机最佳钢球装载量；（4）保持磨煤机最佳的通风量；（5）保持磨煤机筒体最佳的载煤量；（7）及时更换磨煤机内的护甲。四、风烟系统风烟系统的

26、流程 磨煤机入口热风门 风的流程：空气送风机空气预热器二次风箱炉膛 一次风总管 烟气流程：炉膛过热器再热器省煤器空气预热器电除尘引风机脱硫岛烟囱（一） 锅炉的通风方式及其特点本机组采用平衡通风，即同时装有送、引风机，用送风机压头克服风道阻力，用引风机压头克服烟道阻力，使炉膛上部维持2040Pa有负压。这种通风方式对送、引风机都不需要太高的压头，正确操作和良好维护时，既不会往外冒烟，也不会引起太大的漏风。锅炉的通风任务是，连续不断地供应燃料燃烧所需的空气；及时排除燃烧所生成的烟气。一、二、三次风及冷风的来源和作用：一次风用作输送和干燥煤粉用，由一次风机从大气中抽吸而来，送入三分仓预热器的一次风分

27、隔仓，加热后通过热一次风道进入一次风母管；在进预热器前有一部分冷风旁通经冷一次风道，在一次风母管与热一次风相混合，作一次风调节温度用。二次风的作用是强化燃烧和控制NOx生成量，从大气吸入的空气通过送风机进入预热器的二次风分隔仓，加热后一路经二次风道进入大风箱作辅助风；另一路进入制粉系统的磨煤机作干燥风。三次风的作用对煤粉燃烧过程有强烈的混合作用，并补充燃尽阶段所需要的氧气，由于其风温低、含水蒸汽多，有降低炉膛温度的影响。由细粉分离器分离出来，由排风风机送至燃烧器专门喷口喷入炉内燃烧的乏气。冷却风来自大气，经过过滤器将空气净化后，再由增压风机将风送至四角燃烧器中火焰的检测装置进行冷却，以保证以上

28、设备的正常工作（二） 风机简介本机组采用轴流式液压动叶可调式送风机。其型号为：FAF19-9-1；作用输送锅炉燃料燃烧所需的空气。送风机的工作原理是基于机翼型理论：当气体以一个攻角进入叶轮，在翼背上产生一个升力，同时必定在翼腹上产生一个大小相等方向相反的作用力使气体排出叶轮呈螺旋形沿轴向向前运动。与此同时，风机进口处由于差压的作用，使气体不断地被吸入。 动叶可调轴流式风机，攻角越大，翼背的周界越大，则升力越大，风机的压差越大，风量则小。当攻角达到临界值时，气体将离开翼背的型线而发生涡流，此时风机压力大，幅度下降，产生失速现象引风机形式：静叶可调轴流式；型号：AN28e6(V19-1)。工作原理

29、：引风机工作时，烟气进入引风机进气室经过前导叶的导向，在集流器收敛加速，再经过叶轮的做功产生静压能和动压能；后导叶又将烟气的螺旋运动转化为轴向运动而进入扩压器，并在扩压器内将烟气的大部分动能转化为静压能，从而完成风机的工作过程。作用：把燃烧后生成的烟气从炉膛中抽出并经烟囱排向大气。一次风机形式：单吸离心式；型号：1788A/1350。工作原理：单吸离心式一次风机是根据：由电机带动叶轮旋转，叶轮中的叶片迫使气体旋转，对气体做功，使其能量增加，气体在离心力的作用下，向叶轮四周甩出，通过涡型机壳将速度能转换成压力能，当叶轮内的气体排出后，叶轮内的压力低于进风管内压力，新的气体在压力差的作用下吸入叶轮，气体就连续不断的从泵内排出。作用：供给制粉系统热空气（用于中速磨煤机正压直吹式制粉系统和中间储仓式热风送风系统）。排粉风机形式：单吸入离心式；型号：SFY19.3D-C6B。工作原理：叶片之间的气体在叶轮旋转时，受到离心力作用获得动能（动压头）从叶轮周边排出，经过蜗壳状机壳的导向，使之向通风机出口流动，从而在叶轮中心部位形成负压，使外部气流源源不断流入补充，从而使风机能排出气体。作用：输送温度较高且含煤粉的两相气流进入炉膛燃烧（用于中速磨煤机正压直