发电厂的故障等级

核心提示5.1 A类障碍汽轮发电机组、水轮机组、燃气轮机组设备损坏,修复时间超过40天。释义修复时间是指设备损坏停运开始至设备重新投入运行或转为备用为止。5.2 B类障碍 电力企业有下列情形之一,未达到A类设备障碍的,定为B类障碍:5.2.1

5.1 A类障碍

汽轮发电机组、水轮机组、燃气轮机组设备损坏,修复时间超过40天。

释义修复时间是指设备损坏停运开始至设备重新投入运行或转为备用为止。

5.2 B类障碍

电力企业有下列情形之一,未达到A类设备障碍的,定为B类障碍:

5.2.1 经电力企业申请并得到调度机构批准或集团公司同意的发电机组、主设备的非计划检修,其非计划检修停用时间超过168小时,其中循环硫化床锅炉非计划检修停用时间超过240小时者。

释义主设备包括:锅炉、汽轮机、燃气轮机、水轮机、发电机(包括励磁系统)、35kV及以上的主变压器、高压母线、配电变压器、220 kV 及以上高压厂用变压器、断路器、隔离开关、直配线、高压电缆等。

释义非计划检修是指除了经电力调度批准或集团公司同意的A、B、C、D级检修、节日检修、低谷消缺和公用系统设备的计划检修以外的一切检修(不包括由于断路器多次切断故障电流后,进行的内部检查)。

释义非计划检修停用时间是指设备停止运行起,至设备修复后重新投入运行或报备用的时间。发电机、主变压器、直配线路的断路器跳闸即认为设备停止运行。

释义节日检修(PO3)是指设备在国家法定节日(如元旦、春节、劳动节、国庆节等)期间按计划安排进行的检修。

释义低谷消缺(UO40)是指机组在日负荷低谷期间(每日晚峰之后到次日早峰之前,且时间不超过8小时)及双休日期间(星期五晚峰之后到星期一早峰之前,且时间不超过56小时),经事先申请,电力调度批准或集团公司同意的设备停运消缺或维修。

5.2.2 雷击发电厂母线、升压站接地网故障、电气设备发生污闪,造成机组强迫停运的。

5.2.3 计划检修延期或停止备用。

释义计划检修延期是指设备检修时间超出批准期限。若在设备A、B级检修中发现重大缺陷,需要延长工期时,应在计划检修未过半前得到集团公司的批准,延长的检修时间仍视为计划检修期。

5.2.4 3kV及以上发电厂设备因误操作或其他人员过失责任,造成发电机组、主设备即发性强迫停运。

5.2.5 3kV及以上发电厂设备发生下列五类恶性电气误操作事件之一者(不论有无直接后果):

(1)带负荷拉、合刀闸;

(2)带电挂接地线(带电合接地刀);

(3)带接地线送电(带接地刀送电);

(4)误切误合开关;

(5)误入带电间隔操作。

5.2.6 发电厂设备发生下列情况之一者:

(1) 炉膛爆炸;

(2) 锅炉受热面损坏,需要更换该部件(水冷壁、省煤器、过热器、再热器、预热器)管子或波纹板达该部件管子或波纹板总重量的10%以上;

(3)锅炉运行中的压力超过工作安全门动作压力的3%;汽轮机运行中超速达到额定转速的1.12倍以上;水轮机运行中超速达到紧急关导叶或下闸的转速;

(4) 汽包、联箱、除氧器、加热器、氢气罐、油罐、气罐以及有害气体罐等压力容器和压力管道爆破;

(5)汽轮机大轴弯曲,需要进行直轴处理;

(6)汽轮机叶片折断或通流部分损坏;

(7)汽轮机发生水冲击;

(8)汽轮发电机组,50MW及以上水轮机组、燃气轮机组烧损轴瓦;

(9) 发电机绝缘损坏;

(10)变压器绕组绝缘损坏;

(11)220kV及以上断路器、电压互感器、电流互感器、避雷器爆炸,并造成线路或母线停电。

5.2.7 主设备异常运行已达到规程规定的紧急停止运行条件而未停止运行。

5.3 C类障碍

符合下列条件之一,未达到B类设备障碍者,定为C类设备障碍:

5.3.1 经发电厂申请并得到调度机构批准或集团公司同意的发电机组、主设备的非计划检修,其非计划检修停用时间在168小时之内。

5.3.2 发电机组、主设备强迫停运在24小时之内重新并网。

5.3.3 110kV及以上断路器、电压互感器、电流互感器、避雷器爆炸,未造成发电机组停运。

火力发电站的主要设备系统包括:燃料供给系统、给水系统、蒸汽系统、冷却系统、电气系统及其他一些辅助处理设备。

火力发电系统主要由燃烧系统(以锅炉为核心)、汽水系统(主要由各类泵、给水加热器、凝汽器、管道、水冷壁等组成)、电气系统(以汽轮发电机、主变压器等为主)、控制系统等组成。前二者产生高温高压蒸汽;电气系统实现由热能、机械能到电能的转变;控制系统保证各系统安全、合理、经济运行。

火力发电一般是指利用石油、煤炭和天然气等燃料燃烧时产生的热能来加热水,使水变成高温、高压水蒸气,然后再由水蒸气推动发电机来发电的方式的总称。以煤、石油或天然气作为燃料的发电厂统称为火电厂。

火力发电的重要问题是提高热效率,办法是提高锅炉的参数(蒸汽的压强和温度)。90年代,世界最好的火电厂能把40%左右的热能转换为电能;大型供热电厂的热能利用率也只能达到60%~70%。此外,火力发电大量燃煤、燃油,造成环境污染,也成为日益引人关注的问题。

热电厂为火力发电厂,采用煤炭作为一次能源,利用皮带传送技术,向锅炉输送经处理过的煤粉,煤粉燃烧加热锅炉使锅炉中的水变为水蒸汽,经一次加热之后,水蒸汽进入高压缸。为了提高热效率,应对水蒸汽进行二次加热,水蒸汽进入中压缸。通过利用中压缸的蒸汽去推动汽轮发电机发电。从中压缸引出进入对称的低压缸。已经作过功的蒸汽一部分从中间段抽出供给炼油、化肥等兄弟企业,其余部分流经凝汽器水冷,成为40度左右的饱和水作为再利用水。40度左右的饱和水经过凝结水泵,经过低压加热器到除氧器中,此时为160度左右的饱和水,经过除氧器除氧,利用给水泵送入高压加热器中,其中高压加热器利用再加热蒸汽作为加热燃料,最后流入锅炉进行再次利用。以上就是一次生产流程。

火力发电厂的主要系统构成

火力发电厂的主要生产系统包括汽水系统、燃烧系统和电气系统,现分述如下:

(一)汽水系统:

火力发电厂的汽水系统是由锅炉、汽轮机、凝汽器、高低压加热器、凝结水泵和给水泵等组成,他包括汽水循环、化学水处理和冷却系统等。水在锅炉中被加热成蒸汽,经过热器进一步加热后变成过热的蒸汽,再通过主蒸汽管道进入汽轮机。由于蒸汽不断膨胀,高速流动的蒸汽推动汽轮机的叶片转动从而带动发电机。

为了进一步提高其热效率,一般都从汽轮机的某些中间级后抽出作过功的部分蒸汽,用以加热给水。在现代大型汽轮机组中都采用这种给水回热循环。此外,在超高压机组中还采用再热循环,既把作过一段功的蒸汽从汽轮机的高压缸的出口将作过功的蒸汽全部抽出,送到锅炉的再热汽中加热后再引入气轮机的中压缸继续膨胀作功,从中压缸送出的蒸汽,再送入低压缸继续作功。在蒸汽不断作功的过程中,蒸汽压力和温度不断降低,最后排入凝汽器并被冷却水冷却,凝结成水。凝结水集中在凝汽器下部由凝结水泵打至低压加热再经过除氧气除氧,给水泵将预加热除氧后的水送至高压加热器,经过加热后的热水打入锅炉,再过热器中把水已经加热到过热的蒸汽,送至汽轮机作功,这样周而复始不断的作功。

在汽水系统中的蒸汽和凝结水,由于疏通管道很多并且还要经过许多的阀门设备,这样就难免产生跑、冒、滴、漏等现象,这些现象都会或多或少地造成水的损失,因此我们必须不断的向系统中补充经过化学处理过的软化水,这些补给水一般都补入除氧器中。

(二)燃烧系统

燃烧系统是由输煤、磨煤、粗细分离、排粉、给粉、锅炉、除尘、脱流等组成。是由皮带输送机从煤场,通过电磁铁、碎煤机然后送到煤仓间的煤斗内,再经过给煤机进入磨煤机进行磨粉,磨好的煤粉通过空气预热器来的热风,将煤粉打至粗细分离器,粗细分离器将合格的煤粉(不合格的煤粉送回磨煤机),经过排粉机送至粉仓,给粉机将煤粉打入喷燃器送到锅炉进行燃烧。而烟气经过电除尘脱出粉尘再将烟气送至脱硫装置,通过石浆喷淋脱出流的气体经过吸风机送到烟筒排人天空。

(三)发电系统

发电系统是由副励磁机、励磁盘、主励磁机(备用励磁机)、发电机、变压器、高压断路器、升压站、配电装置等组成。发电是由副励磁机(永磁机)发出高频电流,副励磁机发出的电流经过励磁盘整流,再送到主励磁机,主励磁机发出电后经过调压器以及灭磁开关经过碳刷送到发电机转子,当发电机转子通过旋转其定子线圈便感应出电流,强大的电流通过发电机出线分两路,一路送至厂用电变压器,另一路则送到SF6高压断路器,由SF6高压断路器送至电网。

火力发电厂的基本生产过程:

这里介绍的是汽轮机发电的基本生产过程。

火力发电厂的燃料主要有煤、石油(主要是重油、天然气)。我国的火电厂以燃煤为主,过去曾建过一批燃油电厂,目前的政策是尽量压缩烧油电厂,新建电厂全部烧煤。

火力发电厂由三大主要设备——锅炉、汽轮机、发电机及相应辅助设备组成,它们通过管道或线路相连构成生产主系统,即燃烧系统、汽水系统和电气系统。其生产过程简介如下。

(一)燃烧系统

燃烧系统,包括锅炉的燃烧部分和输煤、除灰和烟气排放系统等。

煤由皮带输送到锅炉车间的煤斗,进入磨煤机磨成煤粉,然后与经过预热器预热的空气一起喷入炉内燃烧,将煤的化学能转换成热能,烟气经除尘器清除灰分后,由引风机抽出,经高大的烟囱排入大气。炉渣和除尘器下部的细灰由灰渣泵排至灰场。

(二)汽水系统

汽水系统,包括锅炉、汽轮机、凝汽器及给水泵等组成的汽水循环和水处理系统、冷却水系统等。水在锅炉中加热后蒸发成蒸汽,经过热器进一步加热,成为具有规定压力和温度的过热蒸汽,然后经过管道送入汽轮机。在汽轮机中,蒸汽不断膨胀,高速流动,冲击汽轮机的转子,以额定转速(3000r/min)旋转,将热能转换成机械能,带动与汽轮机同轴的发电机发电。在膨胀过程中,蒸汽的压力和温度不断降低。蒸汽做功后从汽轮机下部排出。排出的蒸汽称为乏汽,它排入凝汽器。在凝汽器中,汽轮机的乏汽被冷却水冷却,凝结成水。凝汽器下部所凝结的水由凝结水泵升压后进入低压加热器和除氧器,提高水温并除去水中的氧(以防止腐蚀炉管等),再由给水泵进一步升压,然后进入高压加热器,回到锅炉,完成水—蒸汽—水的循环。给水泵以后的凝结水称为给水。汽水系统中的蒸汽和凝结水在循环过程中总有一些损失,因此,必须不断向给水系统补充经过化学处理的水。补给水进入除氧器,同凝结水一块由给水泵打入锅炉。

(三)电气系统

电气系统,包括发电机、励磁系统、厂用电系统和升压变电站等。

发电机的机端电压和电流随其容量不同而变化,其电压一般在10~20kV之间,电流可达数千安至20kA。因此,发电机发出的电,一般由主变压器升高电压后,经变电站高压电气设备和输电线送往电网。极少部分电,通过厂用变压器降低电压后,经厂用电配电装置和电缆供厂内风机、水泵等各种辅机设备和照明等用电。

 
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