《電廠熱工專業(yè)講》課件

電廠熱工專業(yè)講熱工自動化是發(fā)電廠的關(guān)鍵系統(tǒng)，負責(zé)監(jiān)測和控制發(fā)電機組運行狀態(tài)，確保安全穩(wěn)定運行。本課程將深入講解熱工自動化原理、設(shè)備應(yīng)用和維護保養(yǎng)知識，為學(xué)員提供全面的專業(yè)知識和實踐技能。課程大綱電廠概述電廠的組成電廠的分類熱工設(shè)備鍋爐汽輪機發(fā)電機熱工系統(tǒng)鍋爐給水系統(tǒng)汽水循環(huán)系統(tǒng)燃料供應(yīng)系統(tǒng)熱工控制儀表及控制安全運行故障診斷電廠的組成及分類燃煤電廠以煤炭為主要燃料，占中國電力行業(yè)大部分。水力發(fā)電廠利用水流的動能發(fā)電，清潔環(huán)保，但受地理條件限制。核電廠利用核裂變產(chǎn)生的熱能發(fā)電，具有高效率，但安全問題備受關(guān)注。風(fēng)力發(fā)電廠利用風(fēng)能發(fā)電，清潔可再生能源，但受風(fēng)力條件影響。電廠常見熱工設(shè)備鍋爐鍋爐是電廠的核心設(shè)備，負責(zé)將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，產(chǎn)生蒸汽。鍋爐種類繁多，根據(jù)燃料、壓力、容量等因素分類，常見的有燃煤鍋爐、燃氣鍋爐、燃油鍋爐等。汽輪機汽輪機利用蒸汽的能量驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電，是電廠發(fā)電的核心設(shè)備之一。汽輪機根據(jù)蒸汽壓力、轉(zhuǎn)速等因素分類，常見的有高壓汽輪機、中壓汽輪機、低壓汽輪機等。發(fā)電機發(fā)電機將機械能轉(zhuǎn)化為電能，是電廠發(fā)電的最終環(huán)節(jié)。發(fā)電機根據(jù)工作原理和應(yīng)用場景分類，常見的有同步發(fā)電機、異步發(fā)電機等。冷卻塔冷卻塔用于冷卻汽輪機排出的乏汽，將熱量排放到大氣中。冷卻塔根據(jù)冷卻方式分類，常見的有濕式冷卻塔、干式冷卻塔等。鍋爐基本原理熱能轉(zhuǎn)換鍋爐是將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)換為熱能的設(shè)備，利用熱能將水加熱并轉(zhuǎn)化為蒸汽，用于驅(qū)動汽輪機發(fā)電。燃燒過程鍋爐的核心是燃燒室，燃料在燃燒室中燃燒，釋放熱量，并通過傳熱面將熱量傳遞給水。傳熱過程鍋爐的傳熱面通常由金屬管組成，熱量通過傳熱面從高溫?zé)煔鈧鬟f給水，最終將水加熱為蒸汽。蒸汽產(chǎn)生當水在鍋爐內(nèi)被加熱到沸點時，會轉(zhuǎn)化為蒸汽，蒸汽壓力升高，推動汽輪機旋轉(zhuǎn)，帶動發(fā)電機發(fā)電。鍋爐主要參數(shù)鍋爐主要參數(shù)是指反映鍋爐運行狀態(tài)的重要指標。這些參數(shù)包括蒸汽壓力、溫度、流量、水位等。通過監(jiān)測這些參數(shù)，可以了解鍋爐的運行情況，并及時采取措施，確保鍋爐的安全運行。鍋爐的安全運行安全操作熟練掌握鍋爐操作規(guī)程，嚴格執(zhí)行操作規(guī)程，確保鍋爐安全運行。定期維護定期進行鍋爐維護保養(yǎng)，檢查鍋爐各部件的運行狀況，及時發(fā)現(xiàn)和消除隱患。應(yīng)急預(yù)案制定鍋爐安全事故應(yīng)急預(yù)案，并定期進行演練，提高應(yīng)對突發(fā)事件的能力。鍋爐配套輔助系統(tǒng)11.給水系統(tǒng)給水系統(tǒng)負責(zé)向鍋爐提供清潔、高質(zhì)量的給水，確保鍋爐安全高效運行。22.燃料系統(tǒng)燃料系統(tǒng)負責(zé)將燃料輸送到鍋爐燃燒器，并根據(jù)負荷變化調(diào)節(jié)燃料供應(yīng)量。33.灰渣處理系統(tǒng)灰渣處理系統(tǒng)負責(zé)收集和處理鍋爐燃燒過程中產(chǎn)生的灰渣，防止污染環(huán)境。44.空氣預(yù)熱器空氣預(yù)熱器利用廢氣熱量預(yù)熱燃燒空氣，提高燃燒效率，降低排放。鍋爐燃料及燃燒燃料種類燃煤、燃油、燃氣等。燃煤是傳統(tǒng)鍋爐的主要燃料，燃油和燃氣應(yīng)用于高效率鍋爐。燃燒過程燃料在鍋爐燃燒室中燃燒，釋放熱量，轉(zhuǎn)化為蒸汽。燃燒效率取決于燃料種類、空氣量、燃燒溫度等因素。燃燒控制通過調(diào)節(jié)燃料供應(yīng)量、空氣量和燃燒溫度來控制燃燒過程，確保鍋爐高效安全運行。鍋爐的燃料供應(yīng)系統(tǒng)燃料供應(yīng)系統(tǒng)是電廠的重要組成部分，保證鍋爐持續(xù)穩(wěn)定運行的關(guān)鍵。系統(tǒng)由多個環(huán)節(jié)組成，包括燃料儲存、輸送、制粉、燃燒等步驟。1燃料儲存煤炭、天然氣等燃料2燃料輸送皮帶輸送機、管道輸送3制粉系統(tǒng)將燃料粉碎，提高燃燒效率4燃燒系統(tǒng)控制燃料與空氣的混合比例，確保安全高效燃燒燃料供應(yīng)系統(tǒng)需要嚴格控制流程，確保燃料品質(zhì)和供應(yīng)穩(wěn)定性，為鍋爐提供充足的能量。鍋爐廢氣排放處理1脫硫脫硫技術(shù)可有效減少二氧化硫排放，保護環(huán)境。2脫硝脫硝技術(shù)可以降低氮氧化物的排放，改善空氣質(zhì)量。3除塵除塵裝置能有效去除煙塵，防止污染大氣環(huán)境。4排放標準廢氣排放必須符合國家相關(guān)的環(huán)保標準。鍋爐給水及水質(zhì)處理給水處理給水處理是保證鍋爐安全運行的重要環(huán)節(jié)，主要目的是去除水中的雜質(zhì)，防止鍋爐結(jié)垢和腐蝕。水質(zhì)指標給水的水質(zhì)指標主要包括硬度、堿度、溶解氧、硅含量等，需要嚴格控制。處理方法除鹽除氧軟化汽輪機基本結(jié)構(gòu)及工作原理汽輪機是一種熱能轉(zhuǎn)換設(shè)備，將蒸汽的熱能轉(zhuǎn)化為機械能，驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電。汽輪機主要由轉(zhuǎn)子、葉輪、軸承、汽封等部件組成，通過蒸汽推動葉輪旋轉(zhuǎn)，帶動發(fā)電機發(fā)電。汽輪機的效率與損失效率損失汽輪機的熱效率是指汽輪機輸出功率與蒸汽消耗量之比。主要包括：蒸汽的熱損失，機械損失，排汽損失等。汽輪機的安全運行定期檢查定期檢查汽輪機運行狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)并排除故障，確保安全運行。控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)應(yīng)能準確控制汽輪機參數(shù)，防止超速、超壓等事故發(fā)生。冷卻系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)應(yīng)能有效散熱，防止汽輪機過熱，延長使用壽命。發(fā)電機及其工作原理1磁場電樞繞組轉(zhuǎn)動2電磁感應(yīng)產(chǎn)生感應(yīng)電動勢3電流閉合電路中產(chǎn)生電流4電力機械能轉(zhuǎn)化為電能發(fā)電機是將機械能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。發(fā)電機主要由定子和轉(zhuǎn)子兩部分組成，定子是靜止部分，轉(zhuǎn)子是旋轉(zhuǎn)部分。發(fā)電機的工作原理是利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象。當轉(zhuǎn)子繞組在磁場中旋轉(zhuǎn)時，轉(zhuǎn)子繞組中就會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，進而產(chǎn)生電流。電力輸送主要依靠發(fā)電機產(chǎn)生的電力，電力系統(tǒng)是將電力從發(fā)電廠輸送到用戶的復(fù)雜系統(tǒng)。電網(wǎng)及電力輸送電網(wǎng)結(jié)構(gòu)電網(wǎng)由發(fā)電廠、變電站、輸電線路和配電網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成。不同電壓等級的線路互相連接，形成復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。電力輸送電力通過高壓輸電線路從發(fā)電廠輸送到變電站，再經(jīng)過變壓器降低電壓后輸送到用戶。輸電過程要考慮線路損耗和穩(wěn)定性。電廠的電氣控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)概述電廠電氣控制系統(tǒng)負責(zé)對發(fā)電流程進行自動化控制和監(jiān)視，確保安全運行，并優(yōu)化發(fā)電效率。主要組成部分包括控制中心、繼電保護裝置、自動化系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)以及各種傳感器和執(zhí)行機構(gòu)等。控制功能主要包括鍋爐燃燒控制、汽輪機調(diào)速控制、發(fā)電機勵磁控制以及電力系統(tǒng)運行控制等。安全保障通過控制系統(tǒng)，可以實現(xiàn)安全運行監(jiān)控、故障診斷和報警，并及時采取措施，防止事故發(fā)生。電廠熱工儀表及控制1溫度控制精確控制鍋爐、汽輪機等設(shè)備的溫度，確保安全運行。2壓力控制對鍋爐汽包壓力、汽輪機汽缸壓力進行監(jiān)控和調(diào)節(jié)。3流量控制精確控制水、汽、風(fēng)等介質(zhì)的流量，保證設(shè)備高效運行。4液位控制監(jiān)測汽包水位、凝汽器水位，避免發(fā)生干涸或水位過高。電廠供熱系統(tǒng)熱力系統(tǒng)分類電廠供熱系統(tǒng)主要包括兩種類型：凝汽式和背壓式。凝汽式供熱系統(tǒng)通常用于大型發(fā)電廠，而背壓式供熱系統(tǒng)則更適用于小型熱電聯(lián)產(chǎn)機組。供熱工藝供熱系統(tǒng)利用發(fā)電過程中產(chǎn)生的蒸汽或熱水來為周邊區(qū)域提供熱能，例如居民區(qū)、工業(yè)企業(yè)等。電廠熱工管線及閥門電廠管線電廠熱工管線主要用于輸送高溫高壓蒸汽、水、油、氣等介質(zhì)。電廠閥門閥門控制介質(zhì)的流動，調(diào)節(jié)壓力，保證安全運行。管線和閥門連接管線和閥門通過法蘭連接，確保密封性，防止泄漏。維護保養(yǎng)定期檢查管線和閥門的運行狀態(tài)，及時維修保養(yǎng)，延長使用壽命。電廠熱工常見故障診斷壓力異常鍋爐、汽輪機、給水泵等設(shè)備壓力異常，可能是傳感器故障，也可能是系統(tǒng)泄漏或堵塞導(dǎo)致。溫度異常過熱器、再熱器、汽包等部位溫度異常，可能是傳感器故障，也可能是控制系統(tǒng)失靈或運行參數(shù)設(shè)定不當導(dǎo)致。水位異常鍋爐水位過高或過低，可能是水位計故障，也可能是給水系統(tǒng)故障或蒸汽系統(tǒng)泄漏導(dǎo)致。振動異常汽輪機、風(fēng)機等設(shè)備振動異常，可能是軸承磨損、葉片松動或基礎(chǔ)不牢固導(dǎo)致。電廠事故預(yù)防及處理1安全生產(chǎn)責(zé)任制建立完善的安全生產(chǎn)責(zé)任制，明確各級人員的安全職責(zé)，落實安全生產(chǎn)目標責(zé)任制。2安全教育培訓(xùn)定期開展安全教育培訓(xùn)，提高員工的安全意識和操作技能，熟練掌握事故預(yù)防和處理措施。3隱患排查治理定期開展安全隱患排查，及時發(fā)現(xiàn)并消除安全隱患，杜絕事故發(fā)生。4應(yīng)急預(yù)案演練制定完善的應(yīng)急預(yù)案，并定期進行演練，確保事故發(fā)生時能夠及時有效地進行處置。5事故調(diào)查處理對發(fā)生的生產(chǎn)事故進行認真調(diào)查，查明事故原因，制定防范措施，避免同類事故再次發(fā)生。電廠熱工操作與維護日常巡視檢查定期巡視檢查熱工設(shè)備運行狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)和處理異常情況，確保設(shè)備安全穩(wěn)定運行。操作規(guī)范嚴格執(zhí)行熱工操作規(guī)程，熟練掌握各項操作技能，保證操作安全可靠。設(shè)備保養(yǎng)根據(jù)設(shè)備類型和運行環(huán)境，制定合理的保養(yǎng)計劃，定期進行清潔、潤滑、檢修等工作，延長設(shè)備使用壽命。故障處理針對熱工設(shè)備出現(xiàn)的故障，及時采取有效措施進行處理，并做好記錄，為下次故障排查提供參考。電廠環(huán)保與節(jié)能1減排目標電廠需減少煙氣排放，降低廢水排放。2清潔能源采用清潔能源，如太陽能和風(fēng)能。3節(jié)能措施改進設(shè)備，優(yōu)化運行，提高效率。4環(huán)保設(shè)備安裝脫硫、脫硝設(shè)備，降低污染排放。電廠熱工質(zhì)量保證體系標準化建立完善的熱工設(shè)備標準體系，涵蓋設(shè)計、制造、安裝、調(diào)試、運行、檢修等全生命周期。過程控制嚴格控制各個環(huán)節(jié)的質(zhì)量，從原材料采購到設(shè)備運行，確保每一個環(huán)節(jié)都符合標準要求。定期評估定期進行內(nèi)部審計和外部評估，及時發(fā)現(xiàn)問題，改進工作，提高體系的有效性。持續(xù)改進根據(jù)評估結(jié)果不斷改進工作，提升熱工管理水平，確保電廠安全、高效運行。電廠熱工工藝優(yōu)化1效率提升降低能耗，提高發(fā)電效率。2穩(wěn)定運行優(yōu)化控制系統(tǒng)，提高運行穩(wěn)定性。3環(huán)保改進減少污染物排放，符合環(huán)保標準。4成本降低優(yōu)化設(shè)備參數(shù)，減少運行成本。電廠熱工工藝優(yōu)化是一個持續(xù)改進的過程。通過對設(shè)備參數(shù)、控制系統(tǒng)和運行模式的優(yōu)化，可以提高發(fā)電效率、降低能耗、減少污染物排放，并最終降低生產(chǎn)成本，實現(xiàn)經(jīng)濟效益和社會效益的雙贏。電廠熱工專業(yè)發(fā)展趨勢數(shù)字化轉(zhuǎn)型智能控制系統(tǒng)將進一步提升電廠效率。物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算技術(shù)將被廣泛應(yīng)用。遠程監(jiān)控和智能運維將成為主流。綠色環(huán)保低碳排放和節(jié)能減排成為重點。清潔能源利用將持續(xù)發(fā)展。高效燃煤技術(shù)、可再生能源發(fā)電將得到推廣。人才需求復(fù)合型人才將更受歡迎。掌握數(shù)字化技術(shù)和環(huán)保理念將成為優(yōu)勢。專業(yè)知識和實踐經(jīng)驗是關(guān)鍵。總結(jié)與展望技術(shù)創(chuàng)新電