单元机组运行原理课设设计 华电.docx

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单元机组运行原理课设设计华电

单元机组运行原理课程设计

————云南滇东能源有限责任公司火电机组锅炉部分热力系统及高加顺控（SCS-HH）系统设计

专业班级：

热能09k5班

姓名：

XX

学号：

XXXXXXXXXXXXX

指导教师：

鲁许鳌

时间：

2013.01.04—2013.01.11

华北电力大学

2012.1.4

1云南滇东能源有限责任公司火电机组热力系统设计-------------------------2

1.1云南滇东能源有限责任公司机组设备概述-------------------------2

（1）锅炉设备概述-------------------------------------------2

（2）汽机设备概述------------------------------------------2

（3）电气设备概述------------------------------------------2

1.2锅炉主要子系统设计-------------------------------------3

（1）锅炉制粉系统----------------------------------------3

（2）锅炉火检冷却风系统------------------------------------5

（3）锅炉总体布置------------------------------------------7

2高加顺控（SCS-HH）设计-----------------------------------10

2.1高加ISO延迟-------------------------------------------10

2.2高价开启程序-------------------------------------------11

2.3高加关闭程序-------------------------------------------12

3课程设计总结-------------------------------------------13

云南滇东能源有限责任公司一期工程4×600MW机组设备情况

一、锅炉设备及系统

（一）锅炉概述

本机组锅炉采用北京巴布科克·威尔科克斯有限公司生产的600MW锅炉，型号为B&WB—2028/17.4—M，型式为亚临界参数、W型火焰燃烧自然循环汽包炉。

单炉膛∏型露天岛式布置，燃用无烟煤，一次再热，平衡通风，固态排渣，全钢架结构。

1.锅炉主要参数如下：

过热蒸汽：

最大连续蒸发量：

2028t/h出口蒸汽压力：

17.5MPa出口蒸汽温度：

541℃

再热蒸汽：

蒸汽流量：

1717.3t/h进/出口蒸汽压力：

3.95/3.76MPa（a）

进/出口蒸汽温度：

331/541℃给水温度：

282.1℃

1.锅炉额定蒸发量工况参数（相当于汽轮机额定功率TRL工况进气量）

过热蒸汽：

额定蒸发量：

1930.4t/h出口蒸汽压力：

17.28MPa出口蒸汽温度：

541℃

再热蒸汽：

进/出口蒸汽温度：

324/541℃给水温度：

278.6℃

2.锅炉保证热效率：

不小于91.08%（按低位发热量）

空气预热器出口烟温修正前温度：

130℃（B—MCR工况）

空气预热器出口烟温修正后温度：

125℃（B—MCR工况）

（二）锅炉各主要系统

（1）燃烧及制粉系统

燃烧系统生产流程

来自煤场的原煤经皮带机输送到位置较高的原煤仓中，原煤从原煤仓底部流出经给煤机均匀地送入磨煤机研磨成煤粉。

自然界的大气经吸风口由送风机到布置于锅炉垂直烟道中的空气预热器内，接受烟气的加热，回收烟气余热。

从空气预热器出来约250左右的热风分成两路：

一路直接引入过路的燃烧器，作为二次风进入炉膛助燃；另一路则引入磨煤机入口，用来干燥、输送煤粉，这部分热风称一次风。

流动性极好的干燥煤粉与一次风组成的气粉混合物，经管路输送到粗粉分离器进行粗粉分离，分离出的粗粉再送回到磨煤机入口重新研磨，而合格的细粉和一次风混合物送入细粉分离器进行粉、气分离，分离出来的细粉送入煤粉仓储存起来，由给粉机根据锅炉热负荷的大小，控制煤粉仓底部放出的煤粉流量，同时从细粉分离器分离出来的一次风作为输送煤粉的动力，经过排粉机加压后与给粉机送出的细粉再次混合成气粉混合物，由燃烧器喷入炉膛燃烧。

锅炉燃烧系统作用：

使燃烧在炉内充分燃烧放热，并将热量尽可能多的传递给工质，并完成对省煤器和水冷壁水管内的水加热，对过热器和再热器管内的水加热，对过热器和再热器管内的干蒸汽加热，对空气预热器管内的空气加热。

系统组成：

燃烧器，炉膛，空气预热器组成。

燃烧输送系统作用：

完成对原煤的输送、储存、供给。

系统组成：

皮带机、原煤仓和给煤机。

制粉系统作用：

生产流量足够、颗粒大小符合要求的煤粉，满足锅炉燃烧需求。

组成：

磨煤机、粗粉分离器、煤粉仓、给粉机和排粉机。

本工程设计煤种选用白龙山煤矿无烟煤，干燥无灰基挥发分较低，煤种的着火、燃烧稳定性及燃尽特性较差，因此，要求较低的一次风率，较高的风粉混合物浓度以及很小的锅炉煤粉细度，按可研审查意见，本工程采用双进双出钢球磨正压冷一次风直吹系统。

本工程锅炉为“W”火焰炉，汽前后墙个12个燃烧器，每台炉配6台BBD4060型磨煤机，不设备用，其中一台运行，一台备用。

每台炉配有12台电子称重式皮带给煤机。

（2）点火及助燃油系统

本工程点火住燃油按0号轻柴油考虑。

储油罐按2*2000立方米设置，并还相应设置卸油泵、供油泵、粗、细滤油器。

采用汽车卸油方式。

设三台50%供油泵，每台泵参数为45立方米/小时、4.6MPa。

（23）磨煤机是将煤块破碎磨成煤粉的机械，它是煤粉炉的重要辅助设备。

磨煤过程是煤被破碎及其表面积不断增加的过程。

要增加新的表面积，必须克服固体分子间的结合力，因而需要消耗能量。

煤在磨煤机中被磨制成煤粉，主要是通过压碎、击碎和研碎三种方式进行。

其中压碎过程消耗的能量最省。

研碎过程最费能量。

各种磨煤机在制粉过程中都兼有上述的两种或三种方式，但已何种为主则视磨煤机的类型而定。

料位：

简体内部物料的堆积体积相对与简体总容积的填充率（%）。

磨煤机料位控制系统如磨煤机料位控制系统图示。

（4）送风机：

克服空气预热器、风道、燃烧器阻力，输送燃烧风，维持燃料充分燃烧。

（1）汽机设备概述

略

（2）电气设备概述

略

1.2.锅炉主要子系统设计

（1）制粉系统

工作原理及系统组成：

制粉系统的每套制粉系统包括给煤机、粗粉分离器、密封风机，共用的一次风系统，煤粉燃烧器以及相配套的风门档板、煤粉管道等。

其外取自冷、热一次风母管经调整后，使风温一定（有最小流量限制）作为磨煤机的旁路风，在低负荷情况下保证一定量的一次风通过粗粉分离器和煤粉管道，在启动和停运过程中通过DCS程序控制在燃烧器休止工作时对分离器、煤粉管道进行吹扫。

每根煤粉管道（在分离器出口挡板后）通过电动闸板门取自冷一次风母管作为吹扫风，在磨煤机停运后或启动前对煤粉管道进行吹扫。

该机组制粉系统如图1-1所示。

图1-1锅炉制粉系统

（2）火检冷却风系统

工作原理及系统组成：

火焰检测装置是电站锅炉等大型燃烧设备炉膛安全监控系统的关键设备。

该装置根据火焰的物理特性对燃烧工况进行检测，当火焰燃烧状态不满足正常条件或熄火时，可按一定方式给出信号，以作为故障报警或炉膛安全监控系统（FSSS）的逻辑判断条件。

火检冷却风系统是保证火焰检测探头长期安全工作的重要组成部分，它由互为备用的两台冷却风机、压力表，压力开关、风道转换挡板、冷却风机控制柜等组成，两台风机共用一个控制柜，控制柜根据冷却风系统的运行工况自动控制两台风机的启停。

图1-2锅炉火检冷却风系统

（3）锅炉总体布置图

锅炉工作原理及系统组成：

由汽包、下降管、联箱、水冷壁、过热器和省煤器等设备组成。

）锅的任务是使水吸热，最后变化成一定参数的过热蒸汽。

其过程是：

给水由给水泵打入省煤器以后逐渐吸热，温度升高到汽包工作压力的沸点，成为饱和水；饱和水在蒸发设备（炉）中继续吸热，在温度不变的情况下蒸发成饱和蒸汽；饱和蒸汽从汽包引入过热器以后逐渐过热到规定温度，成为合格的过热蒸汽，然后到汽轮机做功。

汽包：

汽包俗称锅筒。

蒸汽锅炉的汽包内装的是热水和蒸汽。

汽包具有一定的水容积，与下降管，水冷壁相连接，组成自然水循环系统，同时，汽包又接受省煤器的给水，向过热器输送饱和蒸汽；汽包是加热，蒸发、过热三个过程的分解点。

下降管：

作用是把汽包中的水连续不断地送入下联箱，供给水冷壁，使受热面有足够的循环水量，以保证可靠的运行。

为了保证水循环的可靠性，下降管自汽包引出后都布置在炉外。

联箱：

又称集箱。

一般是直径较大，两端封闭的圆管，用来连接管子。

起汇集、混合和分配汽水保证各受热面可靠地供水或汇集各受热面的水或汽水混合物的作用。

（位于炉排两侧的下联箱，又称防焦联箱）水冷壁下联箱通常都装有定期排污装置。

水冷壁：

水冷壁布置在燃烧室内四周或部分布置在燃烧室中间。

它由许多上升管组成，以接受辐射传热为主受热面。

作用：

依靠炉膛的高温火焰和烟气对水冷壁的辐射传热，使水（未饱和水或饱和水）加热蒸发成饱和蒸汽，由于炉墙内表面被水冷壁管遮盖，所以炉墙温度大为降低，使炉墙不致被烧坏。

而且又能防止结渣和熔渣对炉墙的侵蚀；筒化了炉墙的结构，减轻炉墙重量。

水冷壁的形式：

1.光管式2.膜式过热器：

是蒸汽锅炉的辅助受热面，它的作用是在压力不变的情况下，从汽包中引出饱和蒸汽，再经过加热，使饱和蒸汽成为一定温度的过热蒸汽。

省煤器：

布置在锅炉尾部烟道内，利用烟气的余热加热锅炉给水的设备，其作用就是提高给水温度，降低排烟温度，减少排烟热损失，提高锅炉的热效率。

减温装置：

保证汽温在规定的范围内。

汽温调节：

1、蒸汽侧调节（采用减温器）2、烟气侧调节（采用摆动式喷燃器）炉炉就是锅炉的燃烧系统，由炉膛、烟道、喷燃器及空气预热器等组成。

工作原理：

送风机将空气送入空气预热器中吸收烟气的热量并送进热风道，然后分成两股：

一股送给制粉系统作为一次风携带煤粉送入喷煤器，另一股作为二次风直接送往喷煤器。

煤粉与一、二次风经喷燃器喷入炉膛集箱燃烧放热，并将热量以辐射方式传给炉膛四周的水冷壁等辐射受热面，燃烧产生的高温烟气则沿烟道流经过热器，省煤器和空气预热器等设备，将热量主要以对流方式传给它们，在传热过程中，烟气温度不断降低，最后由吸风机送入烟囱排入大气。

炉膛：

炉膛是由一个炉墙包围起来的，供燃料燃烧好传热的主体空间，其四周布满水冷壁。

炉膛底部是排灰渣口，固态排渣炉的炉底是由前后水冷壁管弯曲而形成的倾斜的冷灰斗，液态排渣炉的炉底是水平的熔渣池。

炉膛上部是悬挂有屏式过热器，炉膛后上方烟气流出炉膛的通道叫炉膛出口。

空气预热器：

是利用锅炉排烟的热量来加热空气的热交换设备。

它是装在锅炉尾部的垂直烟道中。

煤粉在炉膛燃烧产生的热量，先通过辐射传热被水冷壁吸收，水冷壁的水沸腾汽化，产生大量蒸汽进入汽包进行汽水分离（直流炉除外），分离出的饱和蒸汽进入过热器，通过辐射、对流方式继续吸收炉膛顶部和水平烟道、尾部烟道的烟气热量，并使过热蒸汽达到所要求的工作温度。

发电用锅炉通常还设置有再热器，是用来加热经过高压缸做功后的蒸汽的，再热器出来的再热蒸汽再去中、低压缸继续做功发电。

2高加顺控（SCS-HH）设计

2.1高加ISO延迟

控制三段高加的蒸汽流量，以保证适宜的锅炉给水温度。

2.2高加开启程序

以图示程序开启高加，以保证安全稳定的运行。

图如下：

2.3高加关闭程序

以图示程序关闭高加，以保证安全稳定的运行。

图如下：

3课程设计总结

两周的课程设计很快结束了。

通过本次单元机组课程设计，我有了一次全面综合应用以前所学的《锅炉原理》、《汽轮机原理》、《热工控制系统》、《热力发电厂》、《单元机组运行原理》等课程的过程。

通过设计，了解了北京巴布科克·威尔科克斯有限公司生产的600MW锅炉部分热力系统的运行特点，加深了对火电机组的全面认识，掌握了高加顺控系统的功能和部分控制逻辑。

课程设计过程中，提高了我查找资料、综合分析问题、阅图和画图的能力，也掌握了VISIO画图工具的使用方法。

同时，通过本课程设计也深刻地认识到，自己还欠缺许多。

谢谢老师的认真指导！

参考文献：

1.樊泉桂，阎维平．锅炉原理[M]．北京：

中国电力出版社2004．10．

2.郑体宽《热力发电厂》编中国电力出版社

3.《汽轮机原理》沈士一庄贺庆康松庞立云编中国电力出版社

4.杨建蒙等，《单元机组运行原理》中国电力出版社2009