660mw火电厂主要设备及流程介绍
超(超)临界参数概念
临界点的主要影响参数是压力,水的临界点压力为22.115MPa 。
达到临界压力时,水和水蒸汽没有差别,在同一温度下,要么全部是水,要么全部为气(其实是很“稠密”的蒸汽)。
和气态的中间态,称为超临界态。
对锅炉来说, 主蒸汽压力超过(大于)临界点压力(22.115MPa) 的工况。
主蒸汽压力大于等于27MPa ;主蒸汽压力大于等于24MPa ,且主蒸汽温度大于等于580℃(主蒸汽温度大于等于580℃,或/和蒸汽温度大于等于580℃)
按循环方式分,锅炉分为自然循环锅炉,控制循环锅炉和直流锅炉。
1。 一般应用在P ≥16MPa 的锅炉上。
超(超)临界参数锅炉必须采用直流型式 。超(超)临界锅炉一定是直流锅炉,直流锅炉不一定是超(超)临界锅炉。
超(超)临界压力锅炉水冷壁锅炉水冷壁出口蒸汽干度为1;蒸汽干度和循环倍率
互为倒数。
锅炉的安全指标 :锅炉连续运行小时数、事故率、可用率
锅炉的经济指标 :锅炉效率、锅炉净效率
哈锅660MW 超超临界锅炉技术参数
炉型:MHI 垂直水冷壁变压运行辐射式超超临界直流炉
主蒸汽流量:
蒸汽压力
过热器出口:
再热器入口:
再热器出口:
蒸汽温度
过热器出口:
再热器入口:
再热器出口:
给水温度
605 ℃(BMCR ) 383 ℃(BMCR ) 603 ℃(BMCR ) 298 ℃(BMCR ) 26.15 MPa.g(BMCR ) 6.23 MPa.g (BMCR ) 5.98 MPa.g (BMCR ) 再热汽流量: 2030 t/h(BMCR ) 1933 t/h(BRL ) 1712 t/h(BMCR ) 1625 t/h(BRL )
热器和尾部转向室,再进入用分隔墙分成的前、后二个尾部烟道竖井,在前竖井中烟气流经低温再热器和前级省煤器,另一部分烟气则流经低温过热器和后级省煤器,在前、后二个分竖井出口布置了烟气分配挡板以调节流经前、后分竖井的烟气量,从而达到调节再热器汽温的目的。烟气流经分配挡板后通过脱硝装置和回转式空气预热器排往电气除尘器和引风机。
主要设备及系统。:
高锅炉效率,提高燃烧空气温度,减少燃料不完全燃烧热损失。空预器分为导热式和回转式。回转式是将烟气热量传导给蓄热元件,蓄热元件将热量传导给一、二次风,回转式空气预热器的漏风系数在8~10%。
我厂每台锅炉配有两台双密封、三分仓容克式空气预热器,立式布置,烟气与空气以逆流方式换热。预热器型号为31.5-VNT-1950,转子直径为φ13950 mm,传热元件总高度为1950mm ,旋转方向为烟气/一次风/二次风。
系统中承受高温高压使工质作强制流动的一种大流量、低扬程单级离心泵。
我厂锅炉采用德国KSB 公司制造的湿式马达炉水循环泵,型号为LUVAc2x 350-500/1,电机型号为LUV 5/4 FV 40-605。电机为潜水电机,额定功率为400KW ,额定电流为60A 。泵壳体的设计压力和设计温度分别为21.5MPa 和371℃。
带循环泵的启动系统
安全阀是当其进口侧工质静压超过其起座压力整定值时能突然起跳至全开的自动泄压阀门,是锅炉等压力容器防止超压的重要安全附件。为限制工质排放损失,当压力恢复正常或稍低的压力后,应能自行关闭。
轮机。
我厂汽轮机选用上海电气集团股份有限公司的660MW 超超临界汽轮机,该机型采用德国西门子技术,采用“HMN ”模块,高、中压分缸,为四缸四排汽型式。
主要技术规范:
额定功率: 660MW
主要参数:
高压主汽阀前主蒸汽额定压力
高压主汽阀前主蒸汽额定温度
压力考虑)
中压主汽阀前再热蒸汽额定温度 600℃
设计背压 4.9kPa.a(平均) 25MPa.a 600℃ 中压主汽阀前再热蒸汽压力 92%汽机高压缸排汽压力(再热系统压降暂按8%高压缸排汽
最终给水温度(TRL)
旋转方向(从汽轮机向发电机方向看)
回热加热级数:
本体:
转子及叶片
汽缸
轴承及轴承座
主要系统 最大允许系统周波摆动 295.1℃ 顺时针 8级(3高+4低+1除氧) 47.5~51.5 Hz 转速 3000r/min
本工程热力系统除辅助蒸汽系统采用母管制外,其余系统均采用单元制。
1. 主蒸汽、再热蒸汽及旁路系统
两路,分别接至汽轮机左右侧主汽门。
2-1-2连接方式,锅炉和汽机接口均为2个。
40%BMCR高、低压两级串联启动旁路系统考虑。旁路容量不考虑极热态启动工况。
2回热抽汽系统
汽轮机具有八级非调整抽汽,一、二、三级抽汽供三台高压加热器;四级抽汽供除氧器、给水泵驱动汽轮机和辅助蒸汽系统。五、六、七、八级抽汽分别向5号、6号、7号、8号低压加热器供汽。
3辅助蒸汽系统
辅助蒸汽系统为全厂提供公用汽源。本工程每台机设一根压力为0.8~1.3MPa(a),温度为300~370℃的辅助蒸汽联箱。辅助蒸汽系统供除氧器启动用汽、小汽机调试及启动用汽、汽机轴封、暖通等用汽。
4 高、低压给水系统
50%BMCR容量的汽动给水泵和一台30%BMCR容量的电动调速给水泵,每台汽泵均配有同容量的前置泵。
设置两台100%容量的立式凝结水泵。四台低压加热器(5号、6号、7号、8号),一台轴封冷却器,凝结水采用中压精处理装置。5、6号低压加热器、凝结水除盐装置均设有各自的凝结水旁路。7、8号低压加热器设有公用凝结水旁路。
5 加热器疏水系统
高压加热器疏水在正常运行时采用逐级串联疏水方式,最后一级(3号)疏至除氧器。 低压加热器疏水按上汽西门子推荐采用配置疏水泵和外置式冷却器。
6循环水系统
循环水系统采用直流循环冷却系统。冷却水通过两根DN2400
的循环水管先进入低背压凝汽器,然后流经高背压凝汽器后排至虹吸井。
冷却水取自循环水在进入主厂房之前的管道。设置了2台100%容量的冷却水升压泵并设有旁路管道。
该系统采用除盐水和凝结水作为冷却水,向对冷却水质要求高的设备提供冷却水,系统设两台100%容量的闭式循环冷却水泵,一台膨胀水箱和两台65%容量的板式闭式循环冷却水热交换器,以开式循环水来冷却闭式循环水。
7 凝汽器有关管道及抽真空系统
凝汽器抽真空系统设有三台50%容量的机械真空泵。
8 机组抗燃油及润滑油系统
9 轴封供汽系统
10 汽轮机本体疏水及排汽系统
疏水系统的设计应能排出所有设备包括管道和阀门内的凝结水。系统还应使备用设备、管道、阀门保持在运行温度状态。
排汽系统应能在机组跳闸时立即排放蒸汽,防止汽轮机超速和过热。机组解列后,该系统还具有排除联合汽门中的蒸汽的功能。
省煤器入口,作为锅炉主给水。
经济性。
转换为机械能,将乏汽凝结成水。
轴承供应大量的润滑油和冷却油。主要设备包括主油箱、主油泵、交直流油泵、冷油器、油净化装置等。
在发电厂中,同步发电机是将机械能转变成电能的唯一电气设备。因而将一次能源(水力、煤、 油、风力、原子能等)转换为二次能源的发电机,现在几乎都是采用三相交流同步发电机。在发电厂中的交流同步发电机,电枢是静止的,磁极由原动机拖动旋转。其励磁方式为发电机的励磁线圈FLQ (即转子绕组)由同轴的并激直流励磁机经电刷及滑环来供电。同步发电机由定子(固定部分)和转子(转动部分)两部分组成。定子由定子铁心、定子线圈、机座、端盖、风道等组成。定子铁心和线圈是磁和电通过的部分,其他部分起着固定、支持和冷却的作用。
转子由转子本体、护环、心环、转子线圈、滑环、同轴激磁机电枢组成。
级的交流电的一种设备。
池,现多采用镉镍蓄电池
在底板或横梁上的一种屏式的电控设备。
电气系统及设备介绍
本期工程2×660MW 发电机采用上海汽轮发电机有限公司生产的汽轮机驱动三相交流隐极式同步发电机,型号为QFSN-660-2。发电机额定功率660MW ,额定容量733.3MVA ,额定功率因数0.9,最大连续输出功率694.5MW ,最大连续输出容量771.7MVA 。
发电机型号所表示的意义为:QF 指汽轮机拖动的发电机,S 表示定子线圈水冷,N 表示转子绕组氢内冷,660表示额定容量660MW,2表示即级数为两极(一对极)。
发电机采用水氢氢冷却方式:
发电机采用机端自并励静态励磁系统,型号为UNITROL 5000,由上海成套发电设备研究所引进ABB 公司技术组装。
发电机密封瓦结构采用单流环式轴密封装置;同时,把机座设计成“耐爆型”
发电机采用封闭密封式焊接机座结构
发电机结构
发电机基本构成:汽轮发电机主要由定子、转子、端盖和轴承等部件组成。
发电机定子:主要由机座、定子铁芯、定子绕组、端盖等部分组成。
发电机转子:主要由转子锻件、励磁绕组、护环、中心环和风扇等组成。
供给同步发电机励磁电流的电源及其附属设备统称为励磁系统。它一般由励磁功率单元和励磁调节器两个主要部分组成。
我厂发电机励磁系统采用的是机端自并励静止励磁系统,励磁系统采用上海成套所国内组装产品(型号UN5000) 。
变压器就是利用电磁感应原理来升高或降低电压的一种静止的电能转换器。
变压器主要结构为:较大容量的油浸式变压器一般是由铁芯、绕组、绝缘套管、分接开关、冷却装置、油箱以及其它附件构成。
继电保护的任务
1) 当发生故障时,应自动地、迅速地、有选择性地将故障设备从电力系统中切除,使故障设备免遭更严重损坏,保证无故障部分继续运行。
2) 当电气设备发生不正常工作状态时,根据运行维护条件(有、无经常值班人员)确定保护动作于信号,还是动作可减负荷或跳闸。反应不正常工作状态的保护,经一定延时发出信号,以便值班人员采取措施恢复正常运行。
一般情况下,都是由三个部分组成的,即测量部分、逻辑部分和执行部分。
断路器:作用是切断和接通负荷电路,以及切断故障电路,防止事故扩大,保证安全运行;断路器按其使用范围分为高压断路器和低压断路器。
隔离开关:刀闸主要用于在有电压、无负荷电流的情况下,分、合电路。刀闸与开关配合使用,有机械的或电气的连锁,以保证动作的次序:
封闭母线:封闭母线是将母线装在密闭的金属外壳中。按母线与外壳的结构可分为如下三种: 三相封闭母线:
隔相封闭母线:
离相封闭母线:
直流系统是发电厂厂用电中最重要的一个部分。它应能保证在任何事故情况下,都能可靠和不间断的向其用电设备供电。
直流系统的供电对象主要有:继电保护、自动装置、信号设备、通信系统、开关电器操作、直流动力负荷、事故照明等。
直流系统一般采用单母线,双线制,不接地的接线方式。
蓄电池是一种独立可靠的直流电源。
每台机组设2套南京标辰科技有限公司生产的不停电电源装置,向热工控制仪表、调节装置、单元机组分散控制系统、热控自动调节和监视设备、电气测量变送器、通信远动设备、火灾报警、消防控制系统及其它自动装置供电;每套UPS 额定容量为50kV A ,输出电压交流220V ,单相50Hz 。两套UPS
采用独立运行方式。
在机组厂用电失去时,柴油发电机组能向机组提供安全停机所必须的交流用电电源,作为应急保安电源保证设备及系统的安全。
每台机组设置一套天津联迅机电设备有限公司生产的1200kW 快速起动的柴油发电 机组作为事故保安电源,
• 化水系统
水的临界点为22.1MPa 、374.15℃,本厂过热蒸汽参数为:26.15MPa 、605℃,为超超临界工质。
尽量纯化水质,减少水中盐类杂质,降低给水中的含铁量,控制腐蚀产物的沉积量,是超超临界机组水处理和水质控制的主要目标。
工艺主系统:长江水→反应沉淀池→2×95t/h超滤(UF )(含生活用水)→2×100m3超滤水箱→升压泵→2×60t/h 反渗透(RO )→2×50m3淡水箱→淡水泵→2×60t/h 一级除盐+混床→2×3000m3除盐水箱。
净水站
电厂工业用水仅需经过混凝沉淀处理,出水浊度≤5mg/L。
净水站采用的工艺流程如下:
• 工业用水的处理工艺流程
原水(长江水)→原水泵→混凝沉淀→工业、消防水池→工业水泵→工业给水管网→至各用水点(包括化学水处理区)。
为有效去除水中的悬浮物,需进行加药混凝沉淀,本厂采用聚合氯化铝作混凝剂。 • 生活用水的处理工艺流程
原水(长江水)→原水泵→混凝、沉淀→工业、消防水池→工业水泵→超滤→消毒→生活蓄水池→生活水泵→生活给水管网。
生活水采用二氧化氯消毒。
• 污泥脱水工艺流程
反应沉淀池排泥水→排泥管或排泥沟道→污泥池及排泥泵→浓缩池及污泥泵→加药→离心脱水机→泥饼。
浓缩池上清液→回水池及回水泵→反应沉淀池进水。
净水站设有综合泵房及配电间,污泥脱水及反应沉淀池加药间、污泥脱水车间,生活水池,工业、消防水池,反应沉淀池、污泥池及回收水池、污泥浓缩池及平衡池等。
化学水处理站
• 本厂水处理系统采用 “超滤+反渗透+一级除盐+混床”方案,设反渗透预脱盐处理,
预先脱除95%以上的盐份,
• 本系统出水水质达到《超临界火力发电机组水汽质量标准》(DL /T912-2005)要
求:
二氧化硅 <10μg/L
电导率(25℃) ≤0.1μs/cm
• 本工程水处理系统按2×60t/h反渗透+2×60t/h一级除盐+混床系统设计。
凝结水精处理系统
本厂采用中压凝结水混床精处理系统,凝结水精处理装置与热力系统的连接采用单元制,本工程每台机设置2×50%前置过滤+3×50%高速混床凝结水精处理系统,两台机组合用一套混床树脂再生装置。
工艺流程:凝汽器热井 → 凝结水泵 → 凝结水精处理装置 → 轴封加热器→ 低压加热器 → 除氧器
• 系统运行控制参数
• 1)单机处理凝结水量:
• VWO 调节阀全开(最大运行点)工况: 1364t/h(含补水量38t/h)
• 凝结水精处理系统处理水量为1400t/h。
• 2)系统运行压力:正常3.26MPa ,最大4.0MPa
• 3)系统运行最高温度:<55℃
• 4)前置过滤器性能: 折叠式滤元
• 运行压差:≤0.15 MPa
• 设备直径:DN1500
• 5)混床性能:
• 型式:球形
• 设备直径:DN3000
• 阳阴树脂比:1:1
• 树脂总层高:1.10m
• 运行流速:100~120m/h
• 运行压差:≤0.25 MPa
• 6)系统出水水质:
• 钠≤1μg/L
• 电导率(25℃)≤0.08μs/cm
• 二氧化硅≤2μg/L
• 铁≤1μg/L
• 铜≤0.5μg/L