火力發電廠三大系統中在線油液監測的使用

 

一、燃燒系統

 

燃燒系統由輸煤、磨煤、燃燒、風煙、灰渣等環節組成，其流程如圖1所示。

 

 

 

(l)運煤。電廠的用煤量是很大的，一座裝機容量4×30萬kW的現代火力發電廠，煤耗率按360g/kw.h計，每天需用標準煤(每千克煤產生7000卡熱量)360(g)×120萬(kw)×24(h)=10368t。因為電廠燃煤多用劣質煤，且中、小汽輪發電機組的煤耗率在400~500g/kw·h左右，所以用煤量會更大。據統計，我國用于發電的煤約占總產量的1/4，主要靠鐵路運輸，約占鐵路全部運輸量的40%。為保證電廠安全生產，一般要求電廠貯備十天以上的用煤量。

 

 

 

(2)磨煤。用火車或汽車、輪船等將煤運至電廠的儲煤場后，經初步篩選處理，用輸煤皮帶送到鍋爐間的原煤倉。煤從原煤倉落入煤斗，由給煤機送入磨煤機磨成煤粉，并經空氣預熱器來的一次風烘干并帶至粗粉分離器。在粉粉分離器中將不合格的粗粉分離返回磨煤機再行磨制，合格的細煤粉被一次風帶入旋風分離器，使煤粉與空氣分離后進入煤粉倉。

 

 

 

(3)鍋爐與燃燒。煤粉由可調節的給粉機按鍋爐需要送入一次風管，同時由旋風分離器送來的氣體(含有約10%左右未能分離出的細煤粉)，由排粉風機提高壓頭后作為一次風將進入一次風管的煤粉經噴燃器噴入爐膛內燃燒。

 

 

 

電廠煤粉爐燃燒系統流程圖

 

 

目前我國新建電廠以300MW及以上機組為主。300MW機組的鍋爐蒸發量為1000t/h(亞臨界壓力)，采用強制循環(或自然循環)的汽包爐;600MW機組的鍋爐為2000t/h的(汽包)直流鍋爐。在鍋爐的四壁上，均勻分布著4支或8支噴燃器，將煤粉(或燃油、天然氣)噴入爐膛，火焰呈旋轉狀燃燒上升，又稱為懸浮燃燒爐。在爐的頂端，有貯水、貯汽的汽包，內有汽水分離裝置，爐膛內壁有彼此緊密排列的水冷壁管，爐膛內的高溫火焰將水冷壁管內的水加熱成汽水混合物上升進入汽包，而爐外下降管則將汽包中的低溫水靠自重下降至下連箱與爐內水冷壁管接通，靠爐外冷水下降而爐內水冷壁管中熱水自然上升的鍋爐叫自然循環汽包爐，而當壓力高到16.66~17.64MPa時，水、汽重度差變小，必須在循環回路中加裝循環泵，即稱為強制循環鍋爐。當壓力超過18.62MPa時，應采用直流鍋爐。

 

 

 

(4)風煙系統。送風機將冷風送到空氣預熱器加熱，加熱后的氣體一部分經磨煤機、排粉風機進人爐膛，另一部分經噴燃器外側套筒直接進入爐膛。爐膛內燃燒形成的高溫煙氣，沿煙道經過熱器、省煤器、空氣預熱器逐漸降溫，再經除塵器除去90%～99%(電除塵器可除去99%)的灰塵，經引風機送入煙囪，排向天空。

 

 

 

(5)灰渣系統。爐膛內煤粉燃燒后生成的小灰粒，被除塵器收集成細灰排入沖灰溝，燃燒中因結焦形成的大塊爐渣，下落到鍋爐底部的渣斗內，經過碎渣機破碎后也排入沖灰溝，再經灰渣水泵將細灰和碎爐渣經沖灰管道排往灰場(或用汽車將爐渣運走)。

 

 

 

二、汽水系統

 

 

 

火電廠的汽水系統由鍋爐、汽輪機、凝汽器、除氧器、加熱器等設備及管道構成，包括凝給水系統、再熱系統、回熱系統、冷卻水(循環水)系統和補水系統，如圖2所示。

 

 

 

(1)給水系統。由鍋爐產生的過熱蒸汽沿主蒸汽管道進入汽輪機，高速流動的蒸汽沖動汽輪機葉片轉動，帶動發電機旋轉產生電能。在汽輪機內作功后的蒸汽，其溫度和壓力大大降低，最后排入凝汽器并被冷卻水冷卻凝結成水(稱為凝結水)，匯集在凝汽器的熱水井中。凝結水由凝結水泵打至低壓加熱器中加熱，再經除氧器除氧并繼續加熱。由除氧器出來的水(叫鍋爐給水)，經給水泵升壓和高壓加熱器加熱，最后送人鍋爐汽包。在現代大型機組中，一般都從汽輪機的某些中間級抽出作過功的部分蒸汽(稱為抽汽)，用以加熱給水(叫做給水回熱循環)，或把作過一段功的蒸汽從汽輪機某一中間級全部抽出，送到鍋爐的再熱器中加熱后再引入汽輪機的以后幾級中繼續做功(叫做再熱循環)。

 

 

 

(2)補水系統。在汽水循環過程中總難免有汽、水泄漏等損失，為維持汽水循環的正常進行，必須不斷地向系統補充經過化學處理的軟化水，這些補給水一般補入除氧器或凝汽器中，即是補水系統。

 

 

 

(3)冷卻水(循環水)系統。為了將汽輪機中作功后排入凝汽器中的乏汽冷凝成水，需由循環水泵從涼水塔抽取大量的冷卻水送入凝汽器，冷卻水吸收乏汽的熱量后再回到涼水塔冷卻，冷卻水是循環使用的。這就是冷卻水或循環水系統。

 

 

電廠汽水系統流程示意圖

 

 

三、電氣系統

 

發電廠的電氣系統，包括發電機、勵磁裝置、廠用電系統和升壓變電所等，如圖3所示。

 

 

 

發電機的機端電壓和電流隨著容量的不同而各不相同，一般額定電壓在10~20kV之間，而額定電流可達2OkA。發電機發出的電能，其中一小部分(約占發電機容量的4%～8%)，由廠用變壓器降低電壓(一般為63kV和400V兩個電壓等級)后，經廠用配電裝置由電纜供給水泵、送風機、磨煤機等各種輔機和電廠照明等設備用電，稱為廠用電(或自用電)。其余大部分電能，由主變壓器升壓后，經高壓配電裝置、輸電線路送入電網。