火電汽機(jī)專業(yè)培訓(xùn)課件第一章:火力發(fā)電廠概述01火電能源地位火電在我國能源結(jié)構(gòu)中占據(jù)基礎(chǔ)性地位,是保障電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行的主力電源。隨著能源轉(zhuǎn)型深入推進(jìn),火電正從主體電源向調(diào)節(jié)型電源轉(zhuǎn)變。02機(jī)組基本組成燃煤火電機(jī)組由鍋爐、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)三大主機(jī)及其配套輔助系統(tǒng)構(gòu)成,通過燃料燃燒-蒸汽做功-電能輸出的能量轉(zhuǎn)換鏈實現(xiàn)發(fā)電。運(yùn)行管理目標(biāo)火電裝機(jī)容量與行業(yè)現(xiàn)狀裝機(jī)規(guī)模持續(xù)增長截至2024年,我國火電裝機(jī)容量約1434GW,占全國總裝機(jī)比重超過40%。雖然占比逐年下降,但絕對規(guī)模仍在穩(wěn)步增長,體現(xiàn)了電力需求持續(xù)旺盛的現(xiàn)實。煤電轉(zhuǎn)型升級煤電正從傳統(tǒng)基荷電源轉(zhuǎn)向靈活調(diào)節(jié)電源,承擔(dān)調(diào)峰、調(diào)頻、備用等任務(wù)。隨著新能源大規(guī)模并網(wǎng),煤電的電力支撐和容量保障作用愈發(fā)凸顯,成為保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定的"壓艙石"。1434GW火電裝機(jī)容量40%占總裝機(jī)比重未來火電行業(yè)面臨碳減排、靈活性改造、數(shù)字化轉(zhuǎn)型等多重挑戰(zhàn),需要通過技術(shù)創(chuàng)新和管理優(yōu)化實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展。第二章:汽輪機(jī)設(shè)備基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)組成汽輪機(jī)由靜止部分(汽缸、噴嘴、隔板)和轉(zhuǎn)動部分(轉(zhuǎn)子、葉片)構(gòu)成,通過精密的機(jī)械設(shè)計實現(xiàn)高速穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。工作原理高溫高壓蒸汽在噴嘴中膨脹加速,沖擊動葉片使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),蒸汽熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,驅(qū)動發(fā)電機(jī)發(fā)電。關(guān)鍵部件轉(zhuǎn)子、葉片、軸承、密封系統(tǒng)是汽輪機(jī)的核心部件,其設(shè)計精度和制造質(zhì)量直接影響機(jī)組性能與可靠性。能量轉(zhuǎn)換過程詳解蒸汽在汽輪機(jī)內(nèi)經(jīng)歷多級膨脹做功過程,壓力和溫度逐級降低,流量逐級增大。通過調(diào)節(jié)級、高壓缸、中壓缸、低壓缸的級聯(lián)配置,實現(xiàn)蒸汽能量的最大化利用,循環(huán)熱效率可達(dá)40%以上。汽輪機(jī)輔助設(shè)備系統(tǒng)給水泵系統(tǒng)給水泵是將凝結(jié)水加壓送入鍋爐的關(guān)鍵設(shè)備,工作壓力高、流量大,運(yùn)行穩(wěn)定性直接影響鍋爐水位控制與機(jī)組安全。循環(huán)水泵系統(tǒng)循環(huán)水泵為凝汽器提供冷卻水,帶走汽輪機(jī)排汽的凝結(jié)熱量,維持凝汽器真空度,影響機(jī)組經(jīng)濟(jì)性與出力。凝結(jié)水泵系統(tǒng)凝結(jié)水泵將凝汽器底部凝結(jié)水抽出并送至除氧器,是汽水循環(huán)系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié),需保證流量穩(wěn)定、運(yùn)行可靠。熱力網(wǎng)系統(tǒng)及關(guān)鍵設(shè)備熱力網(wǎng)系統(tǒng)負(fù)責(zé)將蒸汽或熱水輸送至用戶,主要設(shè)備包括減溫減壓器、換熱器、疏水器、熱網(wǎng)循環(huán)泵等。系統(tǒng)設(shè)計需考慮供熱負(fù)荷變化、管網(wǎng)壓降、熱損失控制等因素。重點(diǎn)提示:輔助設(shè)備對汽輪機(jī)安全穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要,任何一臺輔機(jī)故障都可能導(dǎo)致機(jī)組降負(fù)荷甚至跳閘,必須加強(qiáng)日常維護(hù)與狀態(tài)監(jiān)測。汽輪機(jī)結(jié)構(gòu)剖面圖上圖展示了汽輪機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu),清晰標(biāo)注了主要部件的位置與功能關(guān)系。從左至右依次為高壓缸、中壓缸、低壓缸,蒸汽流動方向與壓力變化一目了然。轉(zhuǎn)子系統(tǒng)承載葉片高速旋轉(zhuǎn),傳遞扭矩至發(fā)電機(jī),要求材質(zhì)強(qiáng)度高、動平衡精度好。葉片系統(tǒng)直接承受蒸汽沖擊,將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,分為動葉片與靜葉片兩類。軸承系統(tǒng)支撐轉(zhuǎn)子重量,保證轉(zhuǎn)子在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時的穩(wěn)定性,包括推力軸承和徑向軸承。密封系統(tǒng)防止蒸汽泄漏與外部空氣漏入,維持各級壓力,提高熱效率,常用汽封與軸封。第三章:汽輪機(jī)運(yùn)行值班員職責(zé)崗位核心職責(zé)汽輪機(jī)運(yùn)行值班員是機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行的直接責(zé)任人,需全面掌握設(shè)備原理、操作規(guī)程與應(yīng)急處理技能。主要職責(zé)包括啟停操作、參數(shù)監(jiān)控、設(shè)備巡檢、故障處理、記錄填寫等。啟停操作嚴(yán)格執(zhí)行啟停操作規(guī)程,控制升溫升壓速率,監(jiān)視各項參數(shù)變化,確保啟停過程安全平穩(wěn)。參數(shù)監(jiān)控實時監(jiān)視汽輪機(jī)主蒸汽壓力、溫度、轉(zhuǎn)速、振動、軸承溫度等關(guān)鍵參數(shù),及時發(fā)現(xiàn)異常并調(diào)整。應(yīng)急處理熟練掌握常見故障判斷方法與應(yīng)急處理流程,在異常情況下快速響應(yīng),防止事故擴(kuò)大。安全注意事項:操作前必須確認(rèn)系統(tǒng)狀態(tài),嚴(yán)禁違章操作;運(yùn)行中加強(qiáng)巡檢,發(fā)現(xiàn)隱患立即匯報;交接班時必須交代清楚設(shè)備狀況與注意事項。汽輪機(jī)啟停及運(yùn)行調(diào)整啟動順序與控制點(diǎn)冷態(tài)啟動:從靜止?fàn)顟B(tài)啟動,需嚴(yán)格控制升溫升壓速率,防止熱應(yīng)力過大導(dǎo)致部件變形暖態(tài)啟動:停機(jī)時間較短,金屬溫度較高,可適當(dāng)加快啟動速度熱態(tài)啟動:短時間內(nèi)再次啟動,升溫升壓速度最快,但需注意溫差控制關(guān)鍵控制點(diǎn)包括:沖轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速控制、帶初負(fù)荷時間、主汽溫度與金屬溫度匹配、真空建立速度等。負(fù)荷調(diào)節(jié)與汽溫控制負(fù)荷調(diào)節(jié)通過調(diào)節(jié)汽門開度實現(xiàn),需與鍋爐燃燒調(diào)整協(xié)調(diào)配合。汽溫控制采用減溫水噴射調(diào)節(jié),保持主蒸汽溫度在額定范圍內(nèi)。運(yùn)行中應(yīng)避免頻繁大幅度調(diào)整,防止熱應(yīng)力波動。異常診斷技術(shù)振動異?？赡茉从谵D(zhuǎn)子不平衡、軸承磨損、基礎(chǔ)松動等;溫度異?？赡芘c冷卻系統(tǒng)故障、軸承潤滑不良、密封泄漏有關(guān)。診斷時需結(jié)合多個參數(shù)綜合判斷,必要時停機(jī)檢查。第四章:水泵系統(tǒng)運(yùn)行管理水泵工作原理與分類水泵是通過葉輪旋轉(zhuǎn)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液體壓力能的機(jī)械設(shè)備?；痣姀S常用的水泵包括離心泵、軸流泵等類型,根據(jù)用途分為給水泵、循環(huán)水泵、凝結(jié)水泵、熱網(wǎng)循環(huán)泵等。1給水泵性能指標(biāo):流量300-2000t/h,揚(yáng)程1000-3000m,效率85%以上維護(hù)要點(diǎn):監(jiān)視軸承溫度、振動、密封泄漏,定期檢查葉輪磨損情況2循環(huán)水泵性能指標(biāo):流量20000-80000m3/h,揚(yáng)程20-40m,效率88%以上維護(hù)要點(diǎn):防止空氣進(jìn)入系統(tǒng),清理進(jìn)水濾網(wǎng),檢查葉輪與泵殼間隙3凝結(jié)水泵性能指標(biāo):流量500-1500t/h,揚(yáng)程200-500m,效率80%以上維護(hù)要點(diǎn):保證入口壓力,防止汽蝕,監(jiān)控電機(jī)電流與功率變化水泵運(yùn)行中的典型問題空轉(zhuǎn)危害水泵在無水或低水位情況下運(yùn)轉(zhuǎn)會導(dǎo)致機(jī)械密封干磨、軸承過熱、葉輪損壞,甚至電機(jī)燒毀。必須確保啟動前灌泵充水,運(yùn)行中維持足夠入口壓力。汽蝕現(xiàn)象當(dāng)泵入口壓力降至飽和蒸汽壓以下時,液體汽化形成氣泡,氣泡在高壓區(qū)破裂產(chǎn)生沖擊,造成葉輪剝蝕、振動增大、性能下降。預(yù)防措施包括提高入口壓力、降低水溫、合理設(shè)計吸入管路。軸承損壞軸承損壞原因包括潤滑不良、異物進(jìn)入、安裝不當(dāng)、超負(fù)荷運(yùn)行等。征兆為軸承溫度升高、振動異常、出現(xiàn)異響。應(yīng)定期檢查潤滑油質(zhì)量,及時更換軸承。效率下降的影響水泵效率下降會導(dǎo)致電耗增加、出力不足、系統(tǒng)壓力波動等問題,影響機(jī)組經(jīng)濟(jì)性與安全性。主要原因有葉輪磨損、間隙增大、管路阻力增加等。改善方法定期清理水泵內(nèi)部沉積物調(diào)整葉輪與泵殼間隙優(yōu)化管路布置,減少阻力采用變頻調(diào)速技術(shù)節(jié)能第五章:熱力網(wǎng)系統(tǒng)基礎(chǔ)熱力網(wǎng)系統(tǒng)組成熱力網(wǎng)系統(tǒng)是將電廠余熱或?qū)Ｓ脽嵩串a(chǎn)生的蒸汽、熱水輸送至工業(yè)及民用用戶的管網(wǎng)系統(tǒng)。主要由熱源、熱力站、輸配管網(wǎng)、用戶系統(tǒng)四部分組成,實現(xiàn)熱能的遠(yuǎn)距離傳輸與分配。減溫減壓器將高參數(shù)蒸汽降壓降溫至用戶所需參數(shù)。通過節(jié)流孔板降壓,噴水霧化減溫,確保出口蒸汽參數(shù)穩(wěn)定。運(yùn)行中需監(jiān)控出口溫度、壓力及減溫水流量。加熱器設(shè)備通過蒸汽與水的熱交換實現(xiàn)供熱,分為表面式和混合式兩類。需定期清理水垢,檢查管束泄漏,保證換熱效率。常見類型有高壓加熱器、低壓加熱器及除氧器。除氧器作用通過熱力除氧法去除給水中的溶解氧及其他氣體,防止管道與設(shè)備腐蝕。工作原理是將水加熱至沸點(diǎn),溶解氣體逸出,通過排汽門排除。需維持一定工作壓力與水位。供熱蒸汽管道管理供熱管道需做好保溫隔熱,減少熱損失;定期檢查支吊架,防止管道下沉;監(jiān)測管道膨脹補(bǔ)償器工作狀態(tài);巡檢閥門、疏水器,確保系統(tǒng)密封性。冬季運(yùn)行需特別注意防凍保暖。熱力網(wǎng)運(yùn)行中的關(guān)鍵控制點(diǎn)蒸汽參數(shù)調(diào)節(jié)技術(shù)蒸汽壓力調(diào)節(jié)通過調(diào)節(jié)閥門開度或改變熱源出力實現(xiàn),需根據(jù)負(fù)荷變化及時調(diào)整,保證供熱質(zhì)量。壓力過高增加管網(wǎng)應(yīng)力與熱損失,過低影響用戶用汽。溫度調(diào)節(jié)主要依靠減溫器,通過噴水調(diào)節(jié)出口溫度。溫度控制需考慮管道熱慣性,提前調(diào)整,避免溫度波動過大。運(yùn)行中應(yīng)監(jiān)測減溫水質(zhì)量,防止結(jié)垢堵塞。熱網(wǎng)循環(huán)泵管理熱網(wǎng)循環(huán)泵為熱水供熱系統(tǒng)提供動力,保證熱媒循環(huán)流動。運(yùn)行要點(diǎn)包括:啟動前排凈空氣、監(jiān)視電流與流量、定期檢查軸封與軸承、合理安排備用泵切換、根據(jù)負(fù)荷調(diào)整運(yùn)行臺數(shù)。安全保護(hù)措施超壓保護(hù):安裝安全閥,防止壓力超標(biāo)超溫保護(hù):設(shè)置溫度報警與聯(lián)鎖低水位保護(hù):防止設(shè)備干燒損壞聯(lián)鎖保護(hù):關(guān)鍵設(shè)備故障自動停機(jī)熱力網(wǎng)系統(tǒng)流程圖本圖展示了典型熱力網(wǎng)系統(tǒng)的完整流程,清晰呈現(xiàn)蒸汽從熱源出發(fā),經(jīng)過減溫減壓、換熱、疏水回收等環(huán)節(jié),最終到達(dá)用戶的全過程。01熱源供汽來自汽輪機(jī)抽汽或背壓排汽的高溫高壓蒸汽02參數(shù)調(diào)節(jié)通過減溫減壓器調(diào)整至用戶所需壓力和溫度03管網(wǎng)輸送經(jīng)保溫管道輸送至各熱力站或用戶04換熱供熱在換熱站通過換熱器將熱量傳遞給二次網(wǎng)或用戶05凝結(jié)水回收蒸汽凝結(jié)水經(jīng)疏水器收集后返回電廠循環(huán)利用第六章:汽輪機(jī)及輔機(jī)事故處理常見事故類型分析汽輪機(jī)及輔助設(shè)備運(yùn)行中可能發(fā)生多種故障,及時準(zhǔn)確判斷事故性質(zhì)并采取正確處理措施,是防止事故擴(kuò)大、保障人身與設(shè)備安全的關(guān)鍵。汽輪機(jī)振動過大原因:轉(zhuǎn)子不平衡、軸承磨損、基礎(chǔ)松動、汽流激振、軸系對中不良征兆:振動監(jiān)測值超標(biāo)、軸承溫度上升、出現(xiàn)異常聲響處理:降低負(fù)荷觀察,若振動持續(xù)增大應(yīng)立即停機(jī)檢查汽溫異常原因:減溫水調(diào)節(jié)失靈、過熱器爆管、汽溫測點(diǎn)故障、燃燒工況變化征兆:主汽溫度或再熱汽溫偏離正常值,溫差增大處理:調(diào)整減溫水量,聯(lián)系鍋爐調(diào)整燃燒,必要時降負(fù)荷運(yùn)行潤滑油系統(tǒng)故障原因:油泵故障、油冷卻器失效、濾網(wǎng)堵塞、油質(zhì)劣化、管路泄漏征兆:油壓下降、軸承溫度升高、油位異常、油質(zhì)變化處理:立即啟動備用油泵,檢查冷卻水,嚴(yán)重時緊急停機(jī)事故預(yù)防與安全管理定期檢修制度建立科學(xué)的檢修計劃,包括日常維護(hù)、小修、中修、大修等不同層級。檢修內(nèi)容涵蓋設(shè)備清洗、部件更換、精度測量、性能試驗等,確保設(shè)備始終處于良好技術(shù)狀態(tài)。狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)采用在線監(jiān)測系統(tǒng)實時采集設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù),通過振動監(jiān)測、溫度監(jiān)測、油液監(jiān)測、紅外測溫等手段,及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常,實現(xiàn)從計劃檢修向狀態(tài)檢修的轉(zhuǎn)變。1數(shù)據(jù)采集傳感器實時監(jiān)測設(shè)備關(guān)鍵參數(shù)2趨勢分析分析數(shù)據(jù)變化趨勢,識別異常征兆3故障預(yù)警超過閾值時發(fā)出預(yù)警信號4維護(hù)決策根據(jù)診斷結(jié)果制定維護(hù)計劃安全操作與應(yīng)急演練嚴(yán)格執(zhí)行安全操作規(guī)程,落實"兩票三制",加強(qiáng)人員培訓(xùn)與技能考核。定期組織應(yīng)急演練,提高員工應(yīng)急處置能力,確保在突發(fā)情況下能夠迅速響應(yīng)、正確處理,最大限度減少損失。第七章:汽輪機(jī)大修后的驗收與試運(yùn)行大修驗收標(biāo)準(zhǔn)汽輪機(jī)大修完成后必須進(jìn)行嚴(yán)格的驗收,確保修理質(zhì)量達(dá)到技術(shù)要求,設(shè)備性能恢復(fù)或達(dá)到設(shè)計水平。驗收內(nèi)容包括外觀檢查、尺寸測量、材料檢驗、組裝質(zhì)量、保護(hù)裝置校驗等。質(zhì)量驗收檢查修理項目完成情況、焊接質(zhì)量、部件更換記錄、材質(zhì)證明文件等,確保符合規(guī)范要求。精度驗收測量轉(zhuǎn)子跳動、軸承間隙、汽缸變形、對輪中心等關(guān)鍵尺寸,確保在允許偏差范圍內(nèi)。性能驗收進(jìn)行靜態(tài)試驗與動態(tài)試驗,檢驗密封效果、振動水平、溫升情況、保護(hù)動作等性能指標(biāo)。試運(yùn)行參數(shù)監(jiān)測試運(yùn)行階段需重點(diǎn)監(jiān)測振動、軸承溫度、推力瓦溫度、脹差、偏心度等參數(shù),確保各項指標(biāo)在正常范圍內(nèi)。首次沖轉(zhuǎn)時應(yīng)緩慢升速,在臨界轉(zhuǎn)速區(qū)快速通過,避免共振損壞設(shè)備。常見問題及解決振動超標(biāo):檢查轉(zhuǎn)子動平衡、軸承間隙、基礎(chǔ)固定,必要時重新找正或做動平衡推力瓦溫度高:檢查推力間隙、潤滑油供應(yīng)、冷卻水量,調(diào)整至正常值汽缸漏汽:檢查汽缸結(jié)合面、螺栓緊固力矩,更換密封墊或重新研磨第八章:發(fā)電廠經(jīng)濟(jì)指標(biāo)與可靠性管理關(guān)鍵經(jīng)濟(jì)指標(biāo)發(fā)電廠經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平通過一系列指標(biāo)來衡量,這些指標(biāo)反映了設(shè)備利用效率、能源消耗水平和經(jīng)濟(jì)效益。40%機(jī)組熱效率發(fā)電量與燃料熱值之比310g供電煤耗每度電耗煤量5500h年利用小時數(shù)機(jī)組年運(yùn)行時間可靠性管理體系建立完善的可靠性管理體系,提高設(shè)備可用率和可靠性。體系包括可靠性指標(biāo)管理、故障統(tǒng)計分析、薄弱環(huán)節(jié)治理、備品備件管理、技術(shù)改造計劃等內(nèi)容。經(jīng)濟(jì)運(yùn)行優(yōu)化策略1燃料優(yōu)化合理配煤,優(yōu)化煤質(zhì),降低燃料成本,提高鍋爐效率2運(yùn)行優(yōu)化優(yōu)化機(jī)組運(yùn)行參數(shù),減少各類損失,提高循環(huán)效率3負(fù)荷分配多機(jī)組合理分配負(fù)荷,使電廠整體煤耗最低第九章:熱工儀表與自動控制裝置主要熱工儀表類型熱工儀表是測量和顯示溫度、壓力、流量、液位等熱工參數(shù)的檢測裝置,為運(yùn)行人員提供準(zhǔn)確的設(shè)備運(yùn)行信息,是實現(xiàn)自動控制的基礎(chǔ)。溫度測量常用熱電偶、熱電阻、雙金屬溫度計等。熱電偶適用于高溫測量,熱電阻精度高適合中低溫,需注意安裝位置與插入深度。壓力測量采用彈簧管壓力表、壓力變送器等。測量蒸汽壓力需選擇耐高溫型,安裝時應(yīng)加裝冷凝管或隔離罐保護(hù)。流量測量包括孔板流量計、渦街流量計、電磁流量計等。選擇時應(yīng)考慮介質(zhì)特性、精度要求、壓損影響等因素。自動控制系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)代汽輪機(jī)廣泛采用分散控制系統(tǒng)(DCS)實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)與保護(hù)。主要控制回路包括:汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速控制、汽溫控制、給水控制、除氧器水位控制等。自動控制提高了調(diào)節(jié)精度和響應(yīng)速度,減輕了運(yùn)行人員勞動強(qiáng)度。熱控系統(tǒng)案例分析再熱蒸汽溫度控制系統(tǒng)再熱蒸汽溫度控制是保證機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)。再熱汽溫過高會導(dǎo)致管道超溫?fù)p壞,過低則影響機(jī)組效率?？刂葡到y(tǒng)通過調(diào)節(jié)煙氣擋板和噴水減溫器,維持再熱汽溫在設(shè)定值。溫度檢測再熱器出口安裝多支熱電偶測量蒸汽溫度,取平均值作為控制信號輸入DCS系統(tǒng)。偏差計算控制器將實際溫度與設(shè)定值比較,計算偏差及偏差變化率,輸出調(diào)節(jié)信號。執(zhí)行調(diào)節(jié)粗調(diào)通過煙氣擋板改變煙氣流量,細(xì)調(diào)通過減溫水調(diào)節(jié)。兩者配合實現(xiàn)精確控制。協(xié)同調(diào)節(jié)機(jī)制煙氣擋板調(diào)節(jié)響應(yīng)快但調(diào)節(jié)范圍有限,適合負(fù)荷變化時快速調(diào)整;噴水減溫調(diào)節(jié)精度高但有滯后,適合精細(xì)控制。兩者協(xié)同工作,實現(xiàn)溫度穩(wěn)定控制。系統(tǒng)改進(jìn)實例某電廠通過優(yōu)化控制策略,將再熱汽溫波動從±15℃降低至±8℃,提高了機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定性,延長了設(shè)備壽命,年節(jié)約維修費(fèi)用約50萬元。再熱蒸汽熱控系統(tǒng)示意圖上圖詳細(xì)展示了再熱蒸汽溫度控制系統(tǒng)的構(gòu)成,清晰標(biāo)注了溫度傳感器位置、煙氣擋板、噴水減溫器、控制信號流向等關(guān)鍵要素,幫助理解整個控制回路的工作機(jī)制。1一級控制煙氣擋板粗調(diào),改變煙氣流量,調(diào)節(jié)再熱器吸熱量2二級控制噴水減溫器細(xì)調(diào),直接降低蒸汽溫度至目標(biāo)值3保護(hù)聯(lián)鎖溫度超限時自動增加減溫水或降低負(fù)荷保護(hù)設(shè)備第十章:鍋爐及電氣設(shè)備系統(tǒng)簡介鍋爐燃燒原理鍋爐是將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為蒸汽熱能的設(shè)備。煤粉在爐膛內(nèi)與空氣混合燃燒,釋放熱量加熱水冷壁管內(nèi)的水,產(chǎn)生蒸汽。燃燒需要滿足三個條件:足夠的氧氣、適當(dāng)?shù)臏囟?、良好的混合。鍋爐主要結(jié)構(gòu)燃燒系統(tǒng):制粉系統(tǒng)、送風(fēng)系統(tǒng)、燃燒器汽水系統(tǒng):水冷壁、過熱器、再熱器、省煤器煙風(fēng)系統(tǒng):引風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)、空氣預(yù)熱器輔助系統(tǒng):除渣系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)、脫硫脫硝電氣設(shè)備構(gòu)成電氣系統(tǒng)將發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能升壓后送入電網(wǎng)。主要設(shè)備包括發(fā)電機(jī)、主變壓器、高壓開關(guān)柜、保護(hù)裝置、勵磁系統(tǒng)、廠用電系統(tǒng)等。運(yùn)行維護(hù)要點(diǎn)電氣設(shè)備需保持清潔干燥,定期檢查絕緣電阻,監(jiān)視運(yùn)行溫度,防止過負(fù)荷運(yùn)行。開關(guān)操作必須嚴(yán)格執(zhí)行操作票制度,確保人身和設(shè)備安全。鍋爐與汽輪機(jī)協(xié)同運(yùn)行鍋爐與汽輪機(jī)是火電機(jī)組的兩大主機(jī),二者必須協(xié)調(diào)配合才能保證機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。負(fù)荷變化時,需同步調(diào)整鍋爐燃燒和汽輪機(jī)進(jìn)汽;汽溫汽壓波動時,需鍋爐側(cè)快速響應(yīng)調(diào)整;機(jī)組啟停過程中,需嚴(yán)格按照規(guī)定順序協(xié)同操作。第十一章:發(fā)電新技術(shù)應(yīng)用超超臨界機(jī)組技術(shù)超超臨界機(jī)組采用更高的蒸汽參數(shù)(主蒸汽壓力≥25MPa,溫度≥580℃),顯著提高了熱效率。相比亞臨界機(jī)組,供電煤耗可降低20-30g/kWh,發(fā)電效率可達(dá)45%以上,是當(dāng)前最先進(jìn)的煤電技術(shù)。45%發(fā)電效率超超臨界機(jī)組熱效率水平25MPa主蒸汽壓力超超臨界參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)600°C蒸汽溫度先進(jìn)機(jī)組設(shè)計溫度燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)技術(shù)聯(lián)合循環(huán)機(jī)組由燃?xì)廨啓C(jī)和蒸汽輪機(jī)組成,燃?xì)廨啓C(jī)排氣余熱用于產(chǎn)生蒸汽驅(qū)動汽輪機(jī)發(fā)電,實現(xiàn)能量梯級利用。聯(lián)合循環(huán)效率可達(dá)60%以上,啟停靈活,適合調(diào)峰運(yùn)行,是清潔高效的發(fā)電方式。智能化與數(shù)字化轉(zhuǎn)型智能電廠建設(shè)成為發(fā)電行業(yè)發(fā)展趨勢。通過大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù),實現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)智能診斷、運(yùn)行參數(shù)智能優(yōu)化、故障智能預(yù)警、檢修智能決策,全面提升電廠運(yùn)營管理水平。新能源與火電的融合發(fā)展互補(bǔ)運(yùn)行模式隨著風(fēng)電、光伏等新能源大規(guī)模并網(wǎng),其波動性和間歇性特點(diǎn)對電網(wǎng)穩(wěn)定性提出挑戰(zhàn)?；痣姍C(jī)組通過靈活性改造,提升調(diào)峰能力,與新能源形成互補(bǔ),保障電力供應(yīng)安全?；痣娬{(diào)峰深度可達(dá)40-50%額定負(fù)荷,調(diào)節(jié)速度達(dá)到1-2%額定負(fù)荷/分鐘,能夠快速響應(yīng)新能源出力變化,平抑電網(wǎng)波動,為新能源消納提供支撐。碳捕集與減排技術(shù)碳捕集利用與封存(CCUS)技術(shù)是實現(xiàn)火電低碳化的重要途徑。通過捕集煙氣中的CO?,進(jìn)行壓縮液化后封存或利用,可減少90%以上的碳排放。碳捕集采用化學(xué)吸收法、物理吸附法等從煙氣中分離CO?碳運(yùn)輸將捕集的CO?壓縮成液態(tài),通過管道或罐車運(yùn)輸碳封存利用注入地下咸水層封存,或用于油田驅(qū)油、制化工產(chǎn)品等雖然CCUS技術(shù)目前成本較高,但隨著技術(shù)進(jìn)步和碳交易市場發(fā)展,應(yīng)用前景廣闊,將成為火電清潔化發(fā)展的重要方向。第十二章:計算機(jī)在火電廠的應(yīng)用數(shù)據(jù)采集與分析DCS系統(tǒng)實時采集數(shù)千個測點(diǎn)數(shù)據(jù),包括溫度、壓力、流量、功率等參數(shù)。通過歷史數(shù)據(jù)庫存儲運(yùn)行數(shù)據(jù),利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)挖掘運(yùn)行規(guī)律,優(yōu)化運(yùn)行參數(shù),提高經(jīng)濟(jì)性。狀態(tài)監(jiān)測與診斷安裝振動監(jiān)測、紅外測溫、油液分析等在線監(jiān)測系統(tǒng),實時評估設(shè)備健康狀態(tài)。通過機(jī)器學(xué)習(xí)算法建立故障診斷模型,提前識別潛在故障,實現(xiàn)預(yù)知性維護(hù),降低非計劃停運(yùn)風(fēng)險。智能調(diào)度優(yōu)化開發(fā)智能調(diào)度系統(tǒng),綜合考慮負(fù)荷預(yù)測、電價、煤價、設(shè)備狀態(tài)等因素,自動生成最優(yōu)開機(jī)組合和負(fù)荷分配方案。實現(xiàn)機(jī)組經(jīng)濟(jì)調(diào)度,降低發(fā)電成本,提升電廠市場競爭力。數(shù)字孿生技術(shù)應(yīng)用數(shù)字孿生技術(shù)在虛擬空間建立電廠設(shè)備的數(shù)字模型,與實體設(shè)備實時同步運(yùn)行?？捎糜谶\(yùn)行仿真、故障模擬、培訓(xùn)演練、方案驗證等,提升管理決策科學(xué)性,加速技術(shù)人員培養(yǎng)。培訓(xùn)總結(jié)與知識回顧重點(diǎn)知識點(diǎn)梳理汽輪機(jī)系統(tǒng)汽輪機(jī)工作原理與結(jié)構(gòu)啟停操作與運(yùn)行調(diào)整振動、溫度等參數(shù)監(jiān)控常見故障診斷與處理輔助設(shè)備水泵系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)熱力網(wǎng)系統(tǒng)管理熱工儀表與自動控制設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)運(yùn)行管理經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析優(yōu)化可靠性管理體系安全操作規(guī)程執(zhí)行應(yīng)急事故處理流程常見問題答疑問:汽輪機(jī)啟動時為什么要嚴(yán)格控制升溫速率?答:因為汽輪機(jī)部件厚度不同,升溫速度不一致,如果升溫過快會產(chǎn)生較大熱應(yīng)力,導(dǎo)致部件變形甚至裂紋,影響設(shè)備安全。必須按照啟動曲線緩慢升溫,確保內(nèi)外溫差在允許范圍內(nèi)。未來學(xué)習(xí)與提升建議汽機(jī)專業(yè)技術(shù)不斷發(fā)展,建議學(xué)員持續(xù)關(guān)注行業(yè)動態(tài),學(xué)習(xí)新技術(shù)新標(biāo)準(zhǔn);加強(qiáng)實踐操作訓(xùn)練,提升故障處理能力;考取相關(guān)職業(yè)資格證書,提升專業(yè)水平;積極參與技術(shù)改造項目,積累工程經(jīng)驗。典型案例分享案例一:某大型火電廠汽輪機(jī)振動故障診斷故障現(xiàn)象:某600MW機(jī)組運(yùn)行中3號軸承振動突然增大,由正常的30μm上升至85μm,超過報警值,且振動呈持續(xù)上升趨勢。1發(fā)現(xiàn)異常運(yùn)行人員監(jiān)控到振動數(shù)據(jù)異常,立即匯報值長2初步判斷檢查軸承溫度、油壓、油質(zhì),排除潤滑系統(tǒng)問題3降負(fù)荷觀察將機(jī)組負(fù)荷從600MW降至450MW,振動略有下降4停機(jī)檢查振動繼續(xù)上升至120μm,決定緊急停機(jī)檢查故障原因分析拆機(jī)檢查發(fā)現(xiàn)3號軸承推力瓦塊松動,固定螺栓出現(xiàn)疲勞裂紋。進(jìn)一步分析認(rèn)為是螺栓預(yù)緊力不足加上長期交變應(yīng)力導(dǎo)致失效。處理措施與啟示更換全部推力瓦塊固定螺栓,調(diào)整預(yù)緊力矩,增加防松措施。案例提醒我們必須重視螺栓緊固質(zhì)量,定期檢查關(guān)鍵部位,及時消除隱患。案例二:熱力網(wǎng)系統(tǒng)節(jié)能改造某電廠對熱力網(wǎng)系統(tǒng)實施綜合改造,包括管道保溫升級、循環(huán)泵變頻改造、疏水回收優(yōu)化等。改造后年節(jié)約蒸汽量5萬噸,節(jié)約電量180萬kWh,投資回收期不到2年,經(jīng)濟(jì)效益顯著。安全生產(chǎn)與環(huán)保要求安全管理制度火電廠必須建立健全安全管理體系,嚴(yán)格執(zhí)行國家安全生產(chǎn)法律法規(guī)。落實安全生產(chǎn)責(zé)任制,做到"全員、全過程、全方位"安全管理。核心制度安全生產(chǎn)責(zé)任制兩票三制(工作票、操作票;交接班制、巡回檢查制、設(shè)備定期試驗切換制)安全教育培訓(xùn)制度事故調(diào)查分析制度應(yīng)急預(yù)案管理制度環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)火電廠必須嚴(yán)格執(zhí)行國家污染物排放標(biāo)準(zhǔn),加強(qiáng)煙塵、SO?、NO?等污染物控制,確保達(dá)標(biāo)排放。安裝在線監(jiān)測系統(tǒng),實時監(jiān)控排放數(shù)據(jù),接受環(huán)保部門監(jiān)督。10mg/m3煙塵排放限值35mg/m3SO?排放限值50mg/m3NO?排放限值綠色運(yùn)行理念推廣推行綠色低碳運(yùn)行理念,優(yōu)化運(yùn)行參數(shù)降低能耗,加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)減少泄漏,實施精細(xì)化管理提升效率。開展節(jié)能降耗技術(shù)改造,推廣余熱利用、變頻調(diào)速等節(jié)能技術(shù),建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型電廠。培訓(xùn)互動環(huán)節(jié)現(xiàn)場問題討論學(xué)員提出工作中遇到的實際問題,講師與全體學(xué)員共同分析討論,分享經(jīng)驗教訓(xùn),尋找最佳解決方案,促進(jìn)相互學(xué)習(xí)交流。操作技能演練組織學(xué)員到現(xiàn)場或使用仿真系統(tǒng)進(jìn)行實操演練,包括啟停操作、參數(shù)調(diào)整、故障處理等科目,提升實