天业热电厂位于石河子市郊区,是一家具有刚起步的电力企业,在离天业热电厂很远的时候我们就看到了高高耸立的三根烟囱,由右至左逐渐更新,在学校老师的精心安排下,我们2班来到了电厂的发电二部。其实,就像电厂的师傅们所讲,这短短的参观也就仅仅是参观而已,谈不上实习,但是就当作参观,也未必不可,而且对我们也会有很大的帮助。从小到大一直是与课本打交道,这次能直接学习课本 以外的知识,当然是不能错过,而且要好好的把握。
虽然只经过短短的参观认识,但是经过各电厂的介绍得知,在新中国成立之后的半个世纪中,中国的电力工业取得了迅速的发展,平均每年以10%以上的速度在增长,到20xx年12月底,全国装机容量以突破5亿千瓦,无论在装机容量还是在发电量上都跃居世界第二位,仅次于美国。特别是进入上个世纪90年代以来,我国的电力平均每年新增装机容量超过17GW,使长期严重缺电的局面得到了基本缓解,国民经济和社会发展对电力的需求得到了基本满足。
但是,我们目前还存在一些问题,首先是全国发电设备平均年利用小时逐年下降。其次是我国的人均用电水平底,远远落后于发达国家,大约是加拿大的1/20,美国的1/4,法国的1/8,全国至今还有上千万人没有用上电,而且近几年中国电力供需十分紧张,不少地区拉闸限电,可见,电力的发展还远远不够。
在刚进电厂的时候,厂内师傅向我们简单介绍了一下电厂的基本历史和入厂安全教育。之后我们分成两组在各自师傅的带领之下去参观了电厂的各个部分。厂内给人的第一感觉就是嘈杂,再就是高大的建筑物,师傅们强调最多的就是安全。对于师傅的介绍,讲解一米外几乎就听不到说什么,很不幸,在厂房内,我没有能靠近,当然也就不知所云,不过还好,经过了嘈杂的厂房后,我们来到了输煤集控室,这里可以说是电厂里面环境最好的工作场地,没有房外的灰飞烟饶,没有机器的轰轰隆隆,而且没有外面的酷热。
在集控室,最引人注意的就是正门对面的一排三台机器,上面布满了红线,红点,还有一些绿色的,据介绍就是控制电厂输煤系统的机器装备等等的流程图。现在基本上都是自动化了,室中心的几台计算机就是对他进行控制的,而工作人员的人数只需要几个了,只要控制计算机就可以确保机器的正常安全运行,比起原来的旧电厂,现在的自动化程度大大提高,所以电厂的技术人员越来越少了,当然对他们的要求也是越来越高,直接带来的就是效益的越来越好了。
我们在工人师傅的导引之下,穿过了电厂的厂房,其中除了只看到机器设备之外就没有什么其他的,很难看到一个工人,偶尔看到的是几台可控机器,据工人师傅介绍,只需要工人在上面设置好程序就可以不管了,机器的控制全部在集控室可以观测,所以只要电厂运行出了问题,就可以马上得知,一个电话过去,维修的就马上过去,使之尽快得到解决。
现在火电厂的自动化程度都很高,人员数量必然就会减少,使得对工作的质量就会提高。据了解,火电厂的职工一般是五班三倒或者是四班二倒或者还有其他的,反正就是采用的轮流制度吧,每次只要是上班就是连续8个小时,在集控室工作的就必须严密注视着计算机,确保异常情况的出现能够被立即发觉;对于维修方面的,工作时间有些不同,有一种开玩笑的说法,说维修工个个都患有“电话恐惧症”,只要电话一响,多半认为就是要工作了电厂某些设备需要维修了,不管是寒冬还是酷暑,不管是白天还是黑夜,都必赶赴现场。
当时我们听起来都很惊讶,心底里自然就想以后自己不要从事这种工作了,但是,中国有一句谚语“我不入地狱,谁入地狱?”,如果以后真的是从事这种工作,当然是不会抱怨,更不会推却的了。但是话说回来,现在的科技如此发达,机器设备哪有那么容易坏掉呢,所以维修工人的情况也不像想象中的那么艰难。总之,在电厂工作的时间概念与一般的有些不同,典型的就是不会按照正常的星期计算,也不会有正常的“黄金周”,人家最闲的时候就是电厂最忙的时候,尽管如此,但是我认为这也没什么的,还不是都在地球上工作。
这次认识实习涉及到电厂的方方面面,当代的中国正在崛起,经济正在以爆炸式的方式增长,电力就是其中的最根本的基础保障,作为电力的源泉,电厂肯定是扮演着大佬的角色。总之,火电厂给人的总体印象是工作环境不怎么样,工作时间不合大流,工作地点不靠近城市,工作待遇还算不差,对国家的贡献无人能替,还有着巨大的发展!
在整个实习阶段,虽然只有三周的时间,有些东西还是有点不太明白,但从基本上已经明白了火力发电厂的生产过程。
实际上,火力发电厂的生产过程是四个能量形态的转换过程,首先化石燃料的化学能经过燃烧转变为热能,这个过程在蒸汽锅炉或燃汽机的燃烧室内完成;再是热能转变为机械能,这个过程在蒸汽机或燃汽轮机完成;最后通过发电机将机械能转变成电能。
火力发电厂的原料就是原煤。原煤一般用火车运送到发电厂的储煤场,再用输煤皮带输送到煤斗或筒仓。原煤从煤斗落下由给煤机送入磨煤机磨成煤粉,并同时送入热空气来干燥和输送煤粉。形成的煤粉空气混合物经分离器分离后,合格的煤粉经过排粉机送入输粉管,通过燃烧器喷入锅炉的炉膛中燃烧。 燃料燃烧所需要的热空气由送风机送入锅炉的空气预热器中加热,预热后的热空气,经过风道一部分送入磨煤机作干燥以及送粉之外,另一部分直接引至燃烧器进入炉膛。
燃烧生成的高温烟气,在引风机的作用下先沿着锅炉的倒“U”形烟道依次流过炉膛,水冷壁管,过热器,省煤器,空气预热器,同时逐步将烟气的热能传给工质以及空气,自身变成低温烟气,经除尘器净化后的烟气由引风机抽出,经烟囱排入大气。如电厂燃用高硫煤,则烟气经脱硫装置的净化后在排入大气。 煤燃烧后生成的灰渣,其中大的灰子会因自重从气流中分离出来,沉降到炉膛底部的冷灰斗中形成固态渣,最后由排渣装置排入灰渣沟,再由灰渣泵送到灰渣场。大量的细小的灰粒则随烟气带走,经除尘器分离后也送到灰渣沟。
锅炉给水先进入省煤器预热到接近饱和温度,后经蒸发器受热面加热为饱和蒸汽,再经过热器被加热为过热蒸汽,此蒸汽又称为主蒸汽。 经过以上流程,就完了燃料的输送和燃烧、蒸汽的生成燃物的处理及排出。 由锅炉过热气出来的主蒸汽经过主蒸汽管道进入汽轮机膨胀作功,冲转汽轮机,从而带动发电机发电。
从汽轮机排出的乏汽排入凝汽器,在此被凝结冷却成水,此凝结水称为主凝结水。主凝结水通过凝结水泵送入低压加热器,有汽轮机抽出部分蒸汽后再进入除氧器,在其中通过继续加热除去溶于水中的各种气体。经化学车间处理后的补给水与主凝结水汇于除氧器的水箱,成为锅炉的给水,再经过给水泵升压后送往高压加热器,偶汽轮机高压部分抽出一定的蒸汽加热,然后送入锅炉,从而使工质完成一个热力循环。
循环水泵将冷却水送往凝结器,吸收乏气热量后返回江河,这就形成开式循环冷却水系统。在缺水的地区或离河道较远的电厂。则需要高性能冷却水塔或喷水池等循环水冷设备,从而实现闭式循环冷却水系统。 经过以上流程,就完成了蒸汽的热能转换为机械能,电能,以及锅炉给水供应的过程。因此火力发电厂是由炉,机,电三大部分和各自相应的辅助设备及系统组成的复杂的能源转换的动力厂。
火电厂主要由三大设备组成:锅炉,汽轮机和电机。这次的认识实习主要认识的是锅炉与汽轮机。
火电厂中锅炉完成就是通过燃烧,把燃料的化学能转换成热能的能量转换过程,锅炉机组的产品就是高温高压的蒸汽。在锅炉机组中的能量转换包括三个过程:燃料的燃烧过程、传热过程和水的汽化过程。燃料和空气中的氧,在锅炉燃烧室中混合,氧化燃烧,生成高温烟气,这个过程就燃烧过程。高温烟气通过锅炉的各个受热面传热,将热能传给锅炉的工质水。水吸热后汽化变成饱和蒸汽,饱和蒸汽进一步吸热变成高温的过热蒸汽,这就是传热与水的汽化过程。
关于锅炉中使用的水,据老师介绍,电厂中使用的一般是除盐水,实习中认识到,锅炉的给水先进入后自下而上流动,经加热后进入汽包然后就降到水冷壁的下联箱,在进入水冷壁。在水冷壁中部分水变成蒸汽形成汽水混合物,
汽水混合物在汽包内分离,其中水继续留在汽包内进行下一轮循环。
锅炉使用的均为煤。是热电厂的原料。在大唐电厂,工人师傅带我们参观了煤沟,我没法形容,远远看过去,根本不能猜出来那就是煤,因为看起来它就是一座墨色的山。电厂对煤也有很高的要求。目前电厂一般采用的是煤粉炉,其原因是煤粉流动性好,可充分燃烧,使用之前,利用热空气喷入炉膛与空气充分混合,在炉内作悬浮燃烧。高新电厂的师兄介绍说煤粉的细度不到头发丝大,主要是为了提高燃烧效率。如今的环境问题突出,严重阻碍了人类的发展,所以在热电厂中,废气物都要经历严格的脱硫后才能排放。
实习中在电厂看到汽轮机,就是个庞然大物,在那卧着,里面是什么样子也没看过。只是在上课的时候老师讲过。首先老师讲到的是叶片,只有三十厘米左右长,宽度也只有十多厘米,当时感觉很小,很不可思议,这么大的电厂怎么会是如此小的叶片,与我想象中的比起来小得多(我想象中的至少有一米多长),中间缠着钢铁的东西,中间的钢铁还有六个对称的槽,很自然,这就是转子了,听另外一个解释,六个槽就是为了绕线圈用的,共三组,在定子中间飞速旋转,作为导线切割磁感线而发电,这个原理很简单,从初中学到高中再学到了大学,现在总算学到了实际。下一个就是定子了,定子很大,直径差不多三米,外面很光滑,里面是密密麻麻的小小的片状东西,听说就是磁铁,外面还有些玻璃窗,就是供观察或维修的吧。
这次实习认识到了许许多多的实践知识,虽然给我们的动手机会不多,但是仍比整日坐在教室内纸上谈兵要强许多,尤其是对有些男生有很好的影响,比如我就对机械装置感兴趣,动手能力比较强,当我看到真实的汽轮机,发电机,阀门,压力表等实物时,我对这些装置的参数,性能,运行原理等的实际问题的兴趣极大的提高,不时地向老师提问,我觉得在这种环境下学习对我来说效果是最棒的,同时印象也是最深的,可以说我几乎不用事后再复习,都可以当场记住主要内容,而且会保持多年,如果我毕业后进入电力系统的话,这会为我今后的工作奠定一定基础的。
一、实习的目的和意义
本次实习的任务是熟悉热能与动力工程专业相关企业,主要是火力发电厂的主要热力系统及其布置。本次参观的地点是电厂模型室,南京协鑫污泥发电厂,南京汽轮机制造厂。目的旨在让学生在短暂的认识实习期间,切实对火力发电厂主要生产设备的基本结构、工作原理及性能等有一个系统、全面的了解,并未后续专业课程的学习提供必要的感性认识和基础知识。
火力发电厂是利用煤、石油、天然气等燃料的化学能产出电能的工厂,即为燃料的化学能→蒸汽的热势能→机械能→电能。在锅炉中,燃料的化学能转变为蒸汽的热能,在汽轮机中,蒸汽的热能转变为轮子旋转的机械能,在发电机中机械能转变为电能。炉、机、电是火电厂中的主要设备,亦称三大主机。辅助三大主机的设备称为辅助设备简称辅机。主机与辅机及其相连的管道、线路等称为系统。徐塘火力发电厂的.原料就是原煤。原煤用车或船运送到发电厂的储煤场(南京协鑫污泥发电厂是用运煤船到电厂码头),再用输煤皮带输送到煤斗。再从煤斗落下由给煤机送入磨煤机磨成煤粉,并同時输送热空气来干燥和输送煤粉。最后送入锅炉的炉膛中燃烧。燃料燃烧所需要的热空气由送风机送入锅炉的空气预热器中加热,预热后的热空气,经过风道一部分送入磨煤机作干燥以及送煤粉,另一部分直接引至燃烧器进入炉膛。
燃烧生成的高温烟气,在引风机的作用下先沿着锅炉的倒“u”形烟道依次流过炉膛,水冷壁管,过热器,省煤器,空气预热器,同時逐步将烟气的热能传给工质以及空气,自身变成低温烟气,经除尘器和脱硫装置的净化后在排入大气。煤燃烧后生成的灰渣,其中大的灰子会因自重从气流中分离出来,沉降到炉膛底部的冷灰斗中形成固态渣,最后由排渣装置排入灰渣沟,再由灰渣泵送到灰渣场。大量的细小的灰粒(飞灰)则随烟气带走,经除尘器分离后也送到灰渣沟。炉给水先进入省煤器预热到接近饱和温度,后经蒸发器受热面加热为饱和蒸汽,再经过热器被加热为过热蒸汽,此蒸汽又称为主蒸汽。经过以上流程,就完了燃料的输送和燃烧、蒸汽的生成燃物(灰、渣、烟气)的处理及排出。
由锅炉过热气出来的主蒸汽经过主蒸汽管道进入汽轮机膨胀做功,冲转汽轮机,从而带动发电机发电。从汽轮机排出的乏汽排入凝汽器,在此被凝结冷却成水,此凝结水称为主凝结水。主凝结水通过凝结水泵送入低压加热器,有汽轮机抽出部分蒸汽后再进入除氧器,在其中通过继续加热除去溶于水中的各种气体(主要是氧气)。经化学车间处理后的补给水与主凝结水汇于除氧器的水箱,成为锅炉的给水,再经过给水泵升压后送往高压加热器,汽轮机高压部分抽出一定的蒸汽加热,然后送入锅炉,从而使工质完成一个热力循环。循环水泵将冷却水(又称循环水)送往凝结器,这就形成循环冷却水系统。经过以上流程,就完成了蒸汽的热能转换为机械能,电能,以及锅炉给水供应的过程。因此火力发电厂是由炉,机,电三大部分和各自相应的辅助设备及系统组成的复杂的能源转换的动力厂。
二、锅炉部分
1、整体概况
锅炉是火力发电厂的三大主要设备之一,他的作用是将水变成高温高压的蒸汽。锅炉是进行燃料燃烧、传热和使水汽化三种过程的总和装置。
(1)南京协鑫污泥发电厂锅炉工作示意图
(2)锅炉的技术参数
名称单位锅炉最大连续出力锅炉额定出力
过热蒸汽蒸汽流量t/h
出口蒸汽压力mpa
出口蒸汽温度
在热蒸汽蒸汽流量t/h
蒸汽压力,出口/进口mpa
蒸汽温度,出口/进口
给水温度
2、锅炉系统
(1)汽水系统:给水加热、蒸发、过热的整个过程中的设备。由省煤器、汽包、下降管、水冷壁、过热器、再热器等设备组成。
(2)风烟系统:风经过加热,与燃料燃烧生成烟气,烟气放热,排入大气整个过程经过的设备。
(3)制粉系统:原煤磨制成煤粉,再送入粉仓,炉膛整个过程中经过的设备。主要部件有磨煤机、给煤机、煤粉分离器等。
3、锅炉本体设备结构
(1)汽包的结构和布置方式
汽包(亦称锅通)是自然循环及强制循环锅炉最终要的受压组件,无汽包则不存在循环回路。汽包的主要作用有:是工质加热、蒸发、过热三个过程的连接枢纽,用它来保证过路正常的水循环。汽包内部装有汽水分离器及连续排污装置,用以保证锅炉正常的水循环。存有一定的水量,因而具有蓄热能力,可缓和气压的变化速度,有利于锅炉运行调节。
(2)下降管,炉水泵,定期排污
汽包底部焊有5根下降管管接头,下降管安装在汽包最底部,其目的是使下降管入口的上部有最大的水层高度,有利于下降管进口处工质汽化而导致下降管带汽。
(3)水冷壁的结构,管径,布置方式
炉膛四周炉墙上敷设的受热面通常称为水冷壁。中压自然循环锅炉的水冷壁全部都是蒸发受热面。高压、超高压和亚临界压力锅炉的水冷壁主要是蒸发受热面,在炉膛的上部常布置有辐射式过热器,或辐射式再热器。在直流锅炉中,水冷壁既是水加热和蒸发的受热面,又是过热器受热面,但水冷壁仍然主要是蒸发受热面。
(4)省煤器和空气预热器的结构和布置方式
省煤器和空气预热器通常布置在锅炉对流烟道的最后或对流烟道的下方。进入这些受热面的烟气温度较低,故通常把这两个受热面称为尾部受热面或低温受热面。
省煤器使利用锅炉尾部烟气的热量来加热给水的一种热交换装置。他可以降低排烟温度,提高锅炉效率,节省燃料。由于给水进入锅炉蒸发受热面之前,先在省煤器中加热,这样可以减少了水在蒸发受热面内的吸热量,采用省煤器可以取代部分蒸发受热面。而且,省煤器中的工质是水,其温度要比给水压力下的饱和温度要低得多,加上在省煤器中工质是强制流动,逆流传热,传热系数较高。此外,给水通过省煤器后,可使进入汽包的给水温度提高,减少了给水与汽包壁之间的温差,从而降低了汽包的热应力。因此,省煤器的作用不仅是省煤,实际上已成为现代锅炉中不可缺少的一个组成部件。
空气预热器不仅能吸收排烟中的热量,降低排烟温度,从而提高锅炉效率;而且由于空气的余热,改善了燃料的着火条件,强化了燃烧过程,减少了不完全燃烧热损失,这对于燃用难着火的无烟煤来说尤为重要。使用预热空气,可使炉膛温度提高,强化炉膛辐射热交换,使吸收同样辐射热的水冷壁受热面可以减少。较高温度的预热空气送到治煤粉系统作为干燥剂。因此,空气预热器也成为现代大型锅炉机组中不可缺少的重要组成部件。
三、汽轮机
1、整机概况
汽轮机是以蒸汽为工质的旋转式热能动力机械,与其他原动机相比,它具有单机功率大、效率高、运转平稳和使用寿命长的优点。
汽轮机的主要用途是作为发电用的原动机。汽轮机必须与锅炉、发电机、以及凝汽器、加热器、泵等机械设备组成成套装置,共同工作。具有一定压力和温度的蒸汽来自锅炉,经主气阀和调节气阀进入汽轮机内,一次流过一系列环形安装的喷嘴栅和动叶栅而膨胀做功,将其热能转换成推动汽轮机转子旋转的机械功,通过联轴器驱动其他机械,这里指发电机做功。在火电厂中,膨胀做工后的蒸汽有汽轮机排气部分被引入冷凝器,想冷却水放热而凝结。凝结水再经泵输送至加热器中加热后作为锅炉给水,循环工作。
汽轮机按工作原理分为两类:冲动式汽轮机和反动式汽轮机。
喷嘴栅和与其相配的动叶栅组成汽轮机中最基本的工作单元“级”,不同的级顺序串联构成多级汽轮机。蒸汽在级中以不同方式进行能量转换,便形成不同工作原理的汽轮机,即冲动式汽轮机和反动式汽轮机。
(1)冲动式汽轮机。主要有冲动级组成,在级中蒸汽基本上再喷嘴栅中膨胀,在动叶栅中只有少量膨胀。
(2)反动式汽轮机。主要有反动级组成,蒸汽在汽轮机的静叶栅和动叶栅中都有相当适度的膨胀。
2、转子静子等部分组成及功能
汽轮机的转动部分称为转子,他是汽轮机最重要的部件之一,担负着工质能量转换和传递扭矩的任务。转子的工作条件相当复杂,他处于高温工质中,并以高速旋转,因此他承受着叶片、叶轮、主轴本身质量离心力所引起的巨大盈利以及由于温度分布不均匀引起的热应力。另一方面,蒸汽作用在动叶栅上的力矩,通过转子的叶轮、主轴和联轴器传递给电机。
汽缸即汽轮机的外壳。其作用是将汽轮机的通流部分与大气隔开。以形成蒸汽热能转换为机械能的而封闭气室。气缸内装有喷嘴(静叶)、隔板、隔板套(静叶持环)、气封等部件。他们统称为静子。
汽轮机运转時,高速旋转,汽缸、隔板等静体固定不动,因此转子与静子之间需要留有适当的空隙,从而不相互碰撞。然而间隙的存在就要导致露气,这样不仅会降低机组效率,还会影响机组的安全运行。为了减少蒸汽泄露和防止空气漏人,需要有密封装置,通常称为气封。气封按其安装位置的不同,可分为流通部分气封、隔板气封、轴端气封。反动式汽轮机还装有高中亚平衡活塞气封和低压平衡活塞气封。
3、凝汽器及加热器
凝汽器是用循环冷却水使汽轮机排出的蒸汽凝结,在汽机排汽空间建立并维持所需的真空,并回收纯净的凝结水供给锅炉给水,提高了机组的热效率。
高压加热器是用汽轮机抽汽加热锅炉给水来提高给水温度,以提高机组的热经济性。高压加热器由壳体、管板、管束、隔板等部件组成。高压给水加热器为单列卧式表面凝结型换热器,水室采用自密封结构。
高加壳体为全焊接结构,由钢板焊接组成。为了便于壳体的拆移,安装了吊耳和壳体滚轮,并使其运行時自由膨胀。为防止壳体变形,每台有过热蒸汽冷却段加热器均设置护罩和档板。所有加热器的蒸汽入口和疏水入口处(在壳体内)均装有不锈钢防冲板,以防管子受汽水直接冲击和引起振动和腐蚀。
高压加热器由过热蒸汽冷却段、凝结段和疏水冷却段组成。过热蒸汽冷却段是利用从汽轮机抽出的过热蒸汽的一部分显热来提高给水温度,位于给水出口流程侧,并有包壳板密闭。过热蒸汽在一组隔板的导向下以适当的线速度和质量速度均匀的流过管子,并使蒸汽留有足够的过热度以保证蒸汽离开该段時呈干燥状态,这样,当蒸汽离开该段进入凝结段時,可防止湿蒸汽冲蚀和水蚀的损害。凝结段是利用蒸汽冷凝時的潜热加热给水,一组隔板使蒸汽沿着加热器长度方向均匀的分布,起支撑传热管作用。进入该段的蒸汽,根据气体冷却原理,自动平衡,直至由饱和蒸汽冷凝成饱和的凝结水,并汇集在加热器的尾部或底部,收聚非凝结气体的排气管必须置于管束最低压力处以及壳体内容易聚非冷凝气体处。非冷凝气体的集聚影响了有效传热,因而降低了效率并造成腐蚀。疏水冷却段是把离开凝结段的疏水的热量传给进入加热器的给水,而使疏水温度降至饱和温度以下。疏水冷却段位于给水进口流程侧,并有包壳板密闭。疏水温度降低后,当流向下一个压力较低的加热器時,减弱了在管道内发生汽化的趋势。包壳板在内部与加热器壳侧的总体部分隔开,从端板和吸入口或进口端保持一定的疏水水位,使该段密闭。疏水进入该段,由一组隔板引导流动,从疏水出口管输出。
四、系统和辅机
1、泵
泵是把机械能转变成液体压力势能和动能的一种动力设备,他是维持火电厂蒸汽动力循环的不可缺少的设备,是火电厂的主要辅助设备之一。在火力发电厂中应用泵的地方非常多,例如,用给水泵向锅炉提供给水,用凝结水泵从凝汽器热井中抽送凝结水,用循环水泵向凝汽器供应冷却水。火电厂中的泵都直接或间接的参与生产过程,他们的安全直接影响到火电厂的生产安全。
2、风机
风机是把机械能转变成气体压力势能和动能的一种动力设备,是火电厂的主要辅助设备之一。在火电场中的风机主要使用在锅炉的烟风系统和制粉系统中,用于输送空气、烟气和空气煤粉混合物等,主要有送风机、引风机、一次风机和排粉风机。
火电厂中的这些风机都直接参与生产过程,他们的安全可靠直接影响道火电厂的安全生产。这些风机消耗的电能也很大,他们的轴功率下则几百千瓦,大则上千千瓦,其用电量与火电厂的泵大体相当。所以,对风机的安全、经济运行必须引起足够的认识,对风机的维修保养也应予以高度的重视,才能确保电厂的总体安全与经济。
五、心得体会
短学期的认识实习,学校院系对我们进行理论知识的讲授。经过老师的讲解和观看相关的视频图片,我们对热电厂的锅炉、汽轮机、辅机等以及电厂的生产过程有了一个较为全面的认识。9月6日上午,我们首先在学校实验室参观了电厂模型及各种设备模型。然后分组到达装机容量较小的南京协鑫污泥发电厂,在进行了安全教育之后,接着分组,最后便跟着值班师傅认真的开始了参观实习。大家都遵守电厂的各种规章制度以及老师提出的各项要求,遇到不懂的地方就虚心向带我们的师傅们请教,师傅们也都很热心的为我们解答。通过这次实习,我们不仅将在学校的理论知识与具体的生产实践结合了起来,而且通过师傅们的讲解,对电厂的生产流程,化水,治煤,脱硫与除尘的流程有了更深刻的理解。通过对南京协鑫污泥发电厂的参观和师傅老师们的详细地讲解,我们对火力发电厂的发电流程有了进一步认识。
这次实习我学到了许许多多的只能在实践中才能获得的知识,了解了火电厂的大致情况及其运作流程。在当今的这个经济迅猛发展中的中国,电力有着起不可动摇的地位。生产实习是大学阶段的一个重要实践环节,是每一个大学生都应该参与的。这次实习为今后更好的理论学习打下基础,进一步认识到电力生产的重要性,并充分体现了我们热能专业注重实践的特色。
透过在学校的学习对电厂的基本知识有一个基本的认识,透过结合电厂实际状况对风力发电厂有一个更加清晰的认识。
一、风电厂的主要设备及其简介
大风坝风电厂的风力发电机属于大型水平轴风力涡轮机,其组件简介如下:
1、大型水平轴风力涡轮机组件
2、转子叶片——捕获风能并将其转换为转轴的转动能
3、转轴——将转动能转移到发电机内
4、发动机箱——一个箱子,其中包含:
5、变速箱——用于增加转子中心和发电机之间的转轴速度
6、发电机——利用转轴的转动能,透过电磁性发电
7、电子控制装置——监视系统,用于在出现故障时关掉涡轮和控制偏航装置。
8、偏航控制器——移动转子使其与风向持续一致
9、制动装置——在出现电力超载或系统故障时停止转轴旋转。
10、塔架——支撑转子和发动机箱,并将整个装置上升到更高位置,使叶片不会碰到地面。
11、电力设备——从发电机向下透过塔架输送电流,还可控制涡轮机的多个安全部件
风力发电机是将风能转换为机械功的动力机械,又称风车。广义地说,它是一种以太阳为热源,以大气为工作介质的热能利用发动机。许多世纪以来,风力发电机同水力机械一样,作为动力源替代人力、畜力,对生产力的发展发挥过重要作用。近代机电动力的广泛应用以及二十世纪50年代中东油田的发现,使风力机的发展缓慢下来。
70年代初期,由于“石油危机”,出现了能源紧张的问题,人们认识到常规矿物能源供应的不稳定性和有限性,于是寻求清洁的可再生能源遂成为现代世界的一个重要课题。风能作为可再生的、无污染的自然能源又重新引起了人们重视。
根据风力发电机旋转轴的区别,风力发电机能够分为水平轴风力发电机和垂直轴风力发电机。
水平轴风力发电机:旋转轴与叶片垂直,一般与地面平行,旋转轴处于水平的风力发电机。
垂直轴风力发电机:旋转轴与叶片平行,一般与地面吹垂直,旋转轴处于垂直的风力发电机。
目前占市场主流的是水平轴风力发电机,平时说的风力发电机通常也是指水平轴风力发电机。目前水平轴风力发电机的功率最大已经做到了5wm左右。垂直轴风力发电机虽然最早被人类利用,但是用来发电还是近10多年的事。与传统的水平轴风力发电机相比,垂直轴风力发电机具有不用对风向,转速低,无噪音等优点,但同时也存在起动风速高,结构复杂等缺点,这都制约了垂直轴风力发电机的应用。
根据定桨矩失速型风机和变速恒频变桨矩风机的特点,国内目前装机的电机一般分为二类:
异步型
(1)笼型异步发电机;功率为600/125kw750kw800kw1250180kw定子向电网输送不同功率的50hz交流电
(2)绕线式双馈异步发电机;功率为1500kw定子向电网输送50hz交流电,转子由变频器控制,向电网间接输送有功或无功功率。
同步型
(1)永磁同步发电机;功率为750kw1200kw1500kw由永磁体产生磁场,定子输出经全功率整流逆变后向电网输送50hz交流电
(2)电励磁同步发电机;由外接到转子上的直流电流产生磁场,定子输出经全功率整流逆变后向电网输送50hz交流电
二、风机发电原理
风力发电涡轮机中,涡轮叶片旨在捕获风中的动能。其余结构几乎与水力发电装置完全一样:当涡轮叶片捕获风能并开始转动时,它们会转动转子中心与发电机之间的转轴。发电机将转动能转换为电力。就其本质而言,透过风来发电就是将能量从一种介质中转移到另一种介质。风能完全来自于太阳。当太阳加热某块陆地时,这块陆地周围的空气会吸收掉部分热量。到达必须温度后,较热的空气开始十分快地上升,因为在体积相同的状况下,热空气比冷空气要轻。移动较快(较热)的空气粒子比移动较慢的粒子产生的压力大,因此在给定高度下维持正常气压所需的粒子较少(要了解有关空气温度和压力的更多信息,请参见热气球工作原理)。当较轻的热空气突然上升时,较冷的空气会快速流入以填补热空气留下的空隙。这股流入以填补空隙的空气就是风。在朝着风所经过的通道上放置类似转子叶片的物体,风将推动它,从而将部分动能转移到叶片上。这就是风力涡轮机从风中捕获能量的方式。
三、风力发电厂的生产过程
无论是风力发电、火力发电、水力发电。其发电原理都是一样的,唯一的不同只是作用在发电机上的动力源不同。火力发电厂是依靠化石燃料软换成热能,这个过程在蒸汽锅炉或燃气机的燃烧室内完成;而后热能转换成机械能。而水力发电即是利用水的势能推动水轮机,再由水轮机带动发电机转动,发电。风力发电机则是利用风能作用在浆叶上,浆叶转动带动发电机转动,从而完成风能和电能的转换。这样的发电方式无任何副产物残留,环保低碳,但却对自然条件的要求较为严格。
风电厂共有64台750kw的风力发电机组,属于水平轴风力发电机。在机组成功克服了高海拔风电场空气密度低、高潮湿、多雷暴、易凝露、强紫外线等一系列不利因素,持续了长时间无故障地稳定运行,机组可利用率在99、5%以上。风机浆叶在受到风力推动后,带动发电机转动,然后发电机发出690v电压,经过风机下的变压装置进行一次升压到35kv,然后进过场内变电站进行二次升压到110kv,然后对时切入电网。
三、风力发电机主要控制系统
涡轮机中最常用的敏感性安全系统可能是受超过阈值的风速触发的“制动”系统。这些装置使用电源控制系统,当风速过高时启动制动装置,当风速下降低于45mph(20米/秒)时“松开制动装置”。现代大型涡轮机设计使用多种不同类型的制动系统:
角度控制——涡轮机的电子控制器监视涡轮的功率输出。当风速高于45mph(20米/秒)时,输出功率将过高,此时控制器通知叶片改变角度,使叶片与风向不一致。这样做能够减慢叶片的转动。角度控制系统要求(转子上的)叶片安装角度是可调整的。
被动停止控制——叶片以固定角度安装在转子上,但设计使得叶片中的扭曲角度可在风速过高时对叶片进行制动。叶片具有一个特殊的角度,可在风速超过某一值时导致叶片的逆风面产生湍流,从而使叶片停止转动。简单来说,当应对风向的叶片角度过陡,以至于开始消除上升力,从而降低叶片速度时,空气动力学作用将停止。
主动停止控制——这种功率控制系统的叶片能够调整角度,类似角度控制系统中的叶片。主动停止系统按照角度控制系统的方式读取功率输出,但不是调整叶片角度使其与风向不一致,而是调整角度使它们停止转动。
四、对风力发电的认识
风能是一种清洁能源,是能够再生的,在自然界中的永恒产物,在以后的世界能源中很定占据必须的席位。
世界不可再生资源已随着我们的战争,我们的工业化的发展,被洗的很干净,我们的原油价格涨得吓人,还一向见不到顶,我国的稀土,随着出口的剧增,为自己后代保留不多。
我们的煤炭,全送到火力发电站燃烧殆尽。然后给整个空气污染贡献力量。现有可再生资源不能再利用了!
我们渴求新能源的崛起!将资源的开发转移到新能源的开发中来吧!给未来留下期望!还世界一个干净的明天!为新能源奋斗!
为风能的发展而奋斗!看好达坂城风力发电站!看好风能产业。
五、主要收获体会:
1、透过此次参观实习使我初步了解了新疆的风能资源的分布状况,风力发电的发展潜力与趋势,理解了风力发电的基本状况和风力发电所需的基本条件。对电气自动化专业加深了认识。
2、体会到了电气自动化专业对风力发电的重大作用,更加提高了我对电气自动化专业的兴趣,以及作为一个当代大学生的伟大使命。在这次实习中,我受益颇多,使我们所学的理论知识得以巩固和扩大,增加我们的专业实际知识;为将来从事专业技术工作打下必须的基础;进一步培养了我们运用所学理论知识分析生产实际问题的潜力。
3、了解了达坂城谷地风能的风速、风能密度及谷地风的产生以及测量风能密度及风速的方法。认识和了解了各种配电室和高压电发电技术。改变了自己原本对风力发电有关知识的错误认识,例如:风速越大对发电越有利。此刻明白了风力发电的速度范围,及风速过大对发电的影响和对风机的寿命的影响。
4、透过本次认识电气自动化实验室的实习我们了解了变电所电气设备的构成,了解配电装置的布置形式及特点,了解控制屏,保护屏的布置状况及主控室的总体布置
5、了解了自动控制理论在风力发电及电网方面的应用,并对自动控制应用于实际有了更新认识。看到了可再生资源及洁净能源应用电力事业的前景,体会到了当代大学生不仅仅要学习课本上的知识更重要的是如何将它应用到实践的重要性。
六、存在的问题:
1、对风力发电的相关理论知识很缺乏。
2、对风力发电的原理了解得还不是很透彻,对有些概念还有点模糊,对风力发电中的自动控制理论了解得不是很深。由于时间比较仓促,对风机的各种详细状况没有系统的了解,还存在必须的疑惑有待解决。
3、对各种实验设备缺乏认识和所学的理论知识与实际结合的不够透彻。
对于毕业生来说,实习是大家进入社会体验社会的一个必经的一段经历,它使我们在实践中了解社会,巩固知识,实习又是对每一位毕业生专业知识的一种检验,它让我们学到了很多在课堂上根本学不到的知识,既开阔了视野,又增长了见识,运用所学习的专业知识来了解会计的工作流程和工作内容,加深对会计工作的认识,将理论联系于实践,培养实际工作能力和分析解决问题的能力,达到学以致用的目的,为成功走向社会做准备。
大二下半学期,按照学校教学要求,我们动本3(1)班全体在老师的带领下于1月24日对太原第一发电厂和太原第二发电厂进行了参观实习。通过这次实习我们初步了解了太原市电力行业的历史以及现状,接触了电厂生产的整个流程,认识到了当今电力行业所面临的机遇与挑战。整个实习收获颇丰,现总结如下:
一、对电厂的大体认识。
我们此次参观实习的电厂均为热电厂,且两个电厂都是利用煤作为燃料生产电能,它的基本生产过程可概括为:燃料在锅炉中燃烧加热水使之成为蒸汽,将燃料的化学能转变成热能,蒸汽压力推动汽轮机旋转,热能转换成机械能,然后汽轮机带动发电机旋转,将机械能转变成电能。概括的讲,电厂就是能量转化的工厂,而具体到我们太原的一电厂与二电厂,就是将储存在煤矿中的化学能转换为电能与热能的工厂。
二、国电太原第一热电厂。
在上午的行程中,我们坐车去了位于晋祠路上的太原第一热电厂。到达电厂之后我们并没有被安排立刻开始参观整个厂房,而是由老师带队到电厂的办公楼去听电厂的师傅给我们先进行理论上的讲解。
这期间我们了解到了许多关于一电厂的历史与发展轨迹,得知太原第一热电厂创建于1953年,属"一.五"期间国家156项重点工程之一。五十年来,经过六期扩建,逐步发展成为拥有装机容量127.5万千瓦的现代化大型热电联产企业。至20xx年底,为国家发电1020.53亿千瓦时,供热2.63亿百万千焦,负担着太原市1000万平方米,80万居民的集中采暖供热和部分工业热负荷,为省城清洁生产和全省的经济发展做出了突出贡献。20xx年全厂发电量突破80亿千瓦时大关,20xx年全厂实现安全生产600天。
之后师傅又给我们讲解了太原一电厂现今正在运行的机组以及工作原理,这在后面的段落我会做具体报告。最后是强调安全,虽然是老生常谈,但是依然需要我们万分注意。师傅给我们提出了要检查自己的鞋带是否系好,安全帽是否戴规范,以及行进中的种种要求。总结为“四不伤害”,即“不伤害自己,不伤害别人,不让别人伤害自己,保护别人不被伤害。”
讲解完之后就是由师傅及老师带领我们参观整个电厂的生产流程了,我们由厂门进入依次参观了原煤仓,运输皮带,磨煤机,送煤器,锅炉,汽轮机与发电机,水冷塔等机组。对这些之前只是在书本上有所学习,却从未谋面的机器见了第一次面,现场切身感受到了电厂的工作环境。真正的感觉到了现实与书本的差别是多么巨大,上午的实习可以说主要是开阔了视野,在琳琅满目的机器面前,我还是有些晕,不能完全跟上思路。
在参观完整个电厂之后,我们就乘车回到了学校,准备下午再参观太原第二热电厂。
三、大唐太原第二热电厂。
午休之后的我们带着略微的倦意登上了参观太原第二电厂的旅程,到电厂之后依然是由一位电厂的工程师为大家讲解第二电厂的历史:太原第二电厂始建于 1956年,地处山西省太原市西北方向尖草坪区,是中国大唐集团公司全资直属企业,注册资本金5340万元,先后经过几代人五十余年的艰苦奋斗,历经六期建设,截至20xx年底,在役总装机容量110万千瓦。一期、二期机组现已退役;三期三台5万千瓦机组于1967~1971年投产;四期两台20万千瓦机组于1994年投产;五期一台20万千瓦机组于20xx年6月投产;六期两台30万千瓦空冷供热脱硫机组,第一台于20xx年12月22日顺利投产,标志着我国首台30万千瓦直接空冷供热机组投产发电,第二台计划20xx年3月投产。全厂现有员工2900余人。
了解了太原第二电厂的历史之后,我们由师傅带领着参观二电厂的生产线,与上午的感觉不同的是,这次我们与这些机组不再是初次见面,同学们的眼光中更多的不再是惊讶,而是回忆与思考我们所学的知识,在脑海中过整个理论的流程与实际的区别与联系。参观了磨灭机、锅炉、汽
轮机等机组之后,我们主要又参观了二电厂的水冷设备。这里冷却的方法有直接水冷,间接水冷以及直接空冷三种。三种方法效果不一,但耗费的成本也高低不同。这三种方式同时存在于二电也有其历史原因,这让我们更加了解到一个电厂不是理论上建立起来就一成不变的,而是也在随着时代的发展再进步,他有稍显落后的机组在运行,也有极为先进的机组在工作,他是一个有机的,时间与空间上结合的整体。
整个参观过程中,不同于电厂嘈杂的环境,电厂工作人员的工作环境还是很舒适的,在控制室中用计算机远程控制检测着电厂各个环节的运行,而不是我们原先想象的那样要在炙热的锅炉旁盯着仪表。这让我们了解到现代电厂的工作也是人性化的,也让我们对自己将来的工作有了更多的期待。
进入大学三年级,我们开始学习专业课,在即将进入大四的时候,我们开始进行电厂的认识实习。认识实习其实也不能完整的学到一些专业知识,但是作为一次大学生与实际环境的直接接触,而且是
在这次实习中,我收益颇多,这些都是无形资产,将伴随我一生。这次参观可以看到变电站的管理可以说是军事化的管理模式。临走前,我看着一根根的输电线把电能输送到千家万户,给我们带来了光明,给我们带来了征服大自然的力量。此外,我们和站长的谈话中也学到了一些在社会上为人处世和工作的经验,让我知道怎样在平凡之中创造出不平凡。
同时,我也感受到了现代化生产带来的便利。虽然生产现场机器轰鸣,但是工人们只要坐在控制室里面操作电脑控制,设备就可以自动运行,节省了大量的人力资源。对那些设备的认识,也极大的引发了我对大四将要学习的专业课水处理课程的学习兴趣。
感受颇深的一点是,理论学习是业务实战的基础,但实际工作与理论的阐述又是多么的不同,在工作的闲暇之间,在同一些工作多年的会计人员的交谈中,深知,在工作岗位上,有着良好的业务能力是基础能力,但怎样处理好与同事的关系,为自己和他人的工作创建一个和谐的氛围,又是那么的重要,于是也就更能体会在企业中 “人和万事兴”的要义。同时让我认识到社会是残酷的,没有文化、没有本领、懒惰,就注定你永远是社会的最底层!但同时社会又是美好的,只要你肯干、有进取心,它就会给你回报、让你得到自己想要的!
总之,这次实习是有收获的,自己也有许多心得体会。就业单位不会像老师那样点点滴滴细致入微地把要做的工作告诉我们,更多的是需要我们自己去观察、学习。不具备这项能力就难以胜任未来的挑战。随着科学的迅猛发展,新技术的广泛应用,会有很多领域是我们未曾接触过的,只有敢于去尝试才能有所突破,有所创新。两周的实习带给我们的,不全是我所接触到的那些操作技能,也不仅仅是通过几项工种所要求我们锻炼的几种能力,更多的则需要我们每个人在实习结束后根据自己的情况去感悟,去反思,勤时自勉,有所收获,使这次实习达到了他的真正目的。
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