电厂系统介绍
电厂热工保护系统介绍
燃料与空气按一定比例混合时才能形成可燃
混合物, 混合物中所含燃料浓度过大或过小均不能
点燃, 至于具体可燃混合物的浓度范围随不同燃料
而不同, 且与温度有关。
当炉膛温度低时(如升炉点火时期)一定要有更适当的 浓度比才能点燃, 或者要有更大的点火能源(即更高的温 度)才能点燃。如果由于没有足够的点火能源或浓度比 不当, 送入炉膛的燃料不能着火。或者使正在燃烧的火 焰中断, 这时就有燃料和空气混合物进入炉膛, 这种情 况延续的时间越长, 炉膛内积存的燃料和空气混合物越 多, 如送入的可燃混合物或经扩散而达到可燃范围, 则 突然点燃可能发生爆燃。
4)连续监视运行工况．在机组运行过程中，FSSS逻辑系 统通过装在锅炉各个部位的敏感元件如压力开关、限位 开关和火焰检测器等提供的信号对炉膛燃烧工况及其它 关键的运行参数进行连续的监测，无论什么时候，只要 有异常情况出现，FSSS系统将发出声光报警，提醒运 行人员立即进行正确的操作和处理，以避免可能引起的 跳闸事故。在某了些情况下运行人员，来不及反应， FSSS系统将自动启动跳闸。
(1)在主燃料与空气混合物进口处有的足够的点火能源, 点火器的火焰要稳定, 具有一定的能量而且位置恰当能 把主燃料点燃。
(2)当有未点燃的燃料进入炉膛时, 这段时间应尽可能缩 短, 使积存的可燃物容积占炉膛容积的极小部分。
(3)对于已进入炉膛未点燃的可燃混合物, 尽快地冲淡, 使 之超出可燃范围, 并不断地把它吹扫出去。
当可然混合物点燃时即发生爆燃, 爆燃时火焰的传播 速度很快, 积存的可燃混合物等于同时点燃, 生成气容 积突然增大, 一时来不及由炉膛出口排出, 因而使炉膛 压力骤增。当爆燃后的炉膛压力P大于炉墙结构所能承 受的压力, 即发生爆炸性的破坏事故。
火电厂几种主流DCS系统的介绍
火电厂几种主流DCS系统的介绍火电厂是指以燃煤、燃气、油等为燃料，通过燃烧产生热能，进而通过蒸汽驱动汽轮机发电的电厂。
在火电厂的运行过程中，需要对各个系统进行监控和控制，以保证设备的安全、稳定和高效运行。
为了实现对火电厂各个系统的集中控制与监控，通常采用分布式控制系统（DCS）来进行综合管理。
下面将介绍几种主流的火电厂DCS系统。
1. Honeywell TDC 3000（蜜蜂天网3000）Honeywell TDC 3000是Honeywell公司开发的一款火电厂DCS系统，具有广泛的应用领域和可靠的运行记录。
该系统采用模块化设计，可以方便地根据用户的需求进行扩展和升级。
它具有高可靠性、高性能的特点，并且它的界面友好、易于操作。
TDC 3000可以实现对火电厂的发电、供热、供水等系统进行监控和控制，实时获取设备的工作状态和参数，并能够自动控制系统的运行，提高设备的效率和稳定性。
2. Yokogawa Centum CS（横河Centum CS）Yokogawa Centum CS是日本横河电机公司开发的一款火电厂DCS系统。
Centum CS以其稳定可靠的性能和灵活的扩展性而受到广泛关注。
该系统具有可视化的操作界面，可以实时监控设备的状态和参数，并根据需要调整和控制设备的运行。
它还具有自动报警和故障诊断功能，能够及时发现和解决问题，保障设备的正常运行。
3. Emerson Ovation（艾默生奥维新）Emerson Ovation是Emerson公司开发的一款先进的火电厂DCS系统。
Ovation系统具有强大的功能和灵活的配置选项，可以满足不同的用户需求。
它提供了全面的监控和控制功能，可以实时获取设备的运行状态和参数，并根据需要调整和控制设备的运行。
此外，Ovation还具有先进的故障诊断和预测功能，可以提前识别潜在故障并采取相应措施，保障设备的安全和稳定运行。
4.ABB800xA（ABB800xA）ABB800xA是瑞士ABB公司开发的一种先进的DCS系统，广泛应用于火电厂等工业领域。
电厂生产管理系统
电厂生产管理系统电厂生产管理系统是集成运行的大型软件系统，通过数字化、网络化、信息化等新技术手段，实现能源生产、供应、管理和监控的集成化、自动化、智能化，对电厂生产全过程实现细致、精细、优化调度处理。
电厂生产管理系统的主要组成部分包括生产过程监控系统、设备管理系统、质量管理系统、生产计划管理系统、能源管理系统等。
生产过程监控系统是电厂生产管理系统的核心组成部分，它通常包含了自动化控制系统以及SCADA系统。
自动化控制系统主要负责现场控制和信号采集；SCADA系统则主要负责数据采集、处理和展示，通过可视化的监控界面，为运营人员提供实时的监控数据和操作控制界面。
设备管理系统则主要用于处理设备维护和保养，设备的维护管理极大地影响了设备寿命和稳定性，对电厂的生产效益也有着直接的影响，设备管理系统能够帮助运营人员进行设备维护计划的制定和实施，在设备故障发生时，及时进行故障排查和处理。
质量管理系统则主要用于管理电厂生产质量，包括产品合格率、供应商质量管理、工艺控制等，它将不良品率、事故率等生产质量指标量化统计，以便于制定生产质量控制方案，防范生产质量事故的发生，提高产品质量和节约后续的加工成本。
生产计划管理系统则主要用于电厂的生产计划编制、调度和执行，它基于电厂生产能力和市场需求，进行生产能力规划和生产计划制定，根据实际生产情况，及时调整计划进度和配额，确保生产计划按时完成，并协调各生产线的跨部门生产。
能源管理系统则主要用于电厂生产的能源管理和节能降耗，判断和分析电厂运行中的能源消耗情况，设定优化目标和措施，制定能源消耗计划和消耗度量标准，及时发现和排除能源问题，降低生产成本并提高生产效益。
总之，电厂生产管理系统的实施，有利于电厂提高生产效益，提高企业竞争力，实现可持续发展目标。
电厂生产管理系统
电厂生产管理系统引言电厂生产管理系统是一种用于管理和监控电厂生产活动的信息系统。
它集成了各种功能模块，包括生产计划、设备管理、数据采集、报警监测等，旨在提高电厂的生产效率和管理水平。
本文档将介绍电厂生产管理系统的主要功能模块和操作流程。
功能模块生产计划管理生产计划管理模块用于编制、调整和执行电厂的生产计划。
它包括以下功能：1.生产计划编制：根据电厂的生产能力和需求，制定合理的生产计划，并按照时间和优先级排序。
2.计划调整：根据实际情况，对生产计划进行调整，如新增、删除或延迟任务。
3.任务分配：将生产计划分配给相关人员，确保任务能够按时完成。
4.进度跟踪：实时监控生产任务的进度，并提供预警和报警功能。
设备管理设备管理模块用于管理电厂的设备信息和维护计划。
它包括以下功能：1.设备台账：记录电厂所有设备的基本信息，包括型号、规格、安装日期等。
2.设备状态监测：实时监测设备的运行状态，如温度、压力、振动等。
3.维护计划：制定设备的定期检修和维护计划，并生成工单。
4.维修记录：记录设备的维修记录和故障处理过程。
数据采集与分析数据采集与分析模块用于采集和分析电厂生产数据，以提供决策支持。
它包括以下功能：1.数据采集：从各个数据源采集电厂生产数据，包括温度、压力、流量等。
2.数据存储：将采集到的数据存储到数据库中，以便后续分析。
3.数据分析：对存储的数据进行统计分析和趋势预测，以识别潜在问题和改进机会。
4.报表生成：根据分析结果生成报表，并支持导出和打印功能。
报警监测报警监测模块用于实时监测电厂的运行状态，并发出报警通知。
它包括以下功能：1.报警设置：设置各种报警规则和阈值，以识别异常情况。
2.报警接收：接收并记录报警信息，包括时间、地点和报警级别。
3.报警通知：通过短信、邮件或声音等方式通知相关人员，并提供处理建议。
操作流程以下是电厂生产管理系统的典型操作流程：1.用户登录系统，进入主界面。
2.在生产计划管理模块，编制生产计划并进行调整。
火电厂各系统流程图(主系统)
根据空气流动方式的不同，冷却塔可分为自然通风（自然通风冷却塔）和机械通风（机械通风冷却塔）两类。自然通 风冷却塔依靠自然风力驱动空气流动，而机械通风冷却塔则通过风机强制空气流动。
冷却塔的维护与管理
为了确保冷却塔的稳定运行和延长使用寿命，需要定期进行维护保养，包括清洗、检查和更换磨损部件。 同时，应关注冷却塔的运行工况，合理调整运行参数，提高冷却效率。
定期检查高压设备运行状 况，确保安全可靠供电， 及时处理故障和隐患。
06
控制系统
控制室
中央控制室
负责监控火电厂整体运行 情况，是火电厂运行管理 的核心场所。
单元控制室负责监控某一来自元设备的 运行情况，如锅炉、汽轮 机等。
远程控制室
用于远程监控和操作火电 厂设备，通常设置在厂外 或远离主厂房的区域。
自动控制
通过自动控制系统，调节火电厂设备 的运行参数，使其保持在设定的范围 内。
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火电厂各系统流程图(主系统)
目录
• 燃料系统 • 燃烧系统 • 汽水系统 • 冷却系统 • 电气系统 • 控制系统
01
燃料系统
燃料储存
燃料储存设施
包括储煤场、油库等，用于储存 各种燃料，如煤、油等。
燃料储存安全
为确保燃料储存安全，需采取措 施防止燃料自燃、爆炸等事故发 生。
燃料运
燃料运输方式
冷却系统
冷却水处理
冷却水处理的重要性
冷却水在火电厂中起着至关重要的作用，它负责吸收热量并传递给冷却塔，以保持设备的 正常运行。为了防止水垢、腐蚀和微生物生长，必须对冷却水进行处理。
化学处理
通过添加化学药剂，如阻垢剂、缓蚀剂和杀生剂，来控制水中矿物质结垢、腐蚀和微生物 生长。这些药剂能够稳定水中离子，抑制垢物形成，保护设备和管道不受腐蚀，并杀死或 抑制微生物生长。
火力发电厂系统简介
6
（4）风烟系统。送风机将冷风送到空气预热器加热，加热 后的气体一部分经磨煤机、排粉风机进人炉膛，另一部 分经喷燃器外侧套筒直接进入炉膛。炉膛内燃烧形成的 高温烟气，沿烟道经过热器、省煤器、空气预热器逐渐 降温，再经除尘器除去90％～99％（电除尘器可除去99 ％）的灰尘，经引风机送入烟囱，排向天空。 （5）灰渣系统。炉膛内煤粉燃烧后生成的小灰粒，被除尘 器收集成细灰排入冲灰沟，燃烧中因结焦形成的大块炉 渣，下落到锅炉底部的渣斗内，经过碎渣机破碎后也排 入冲灰沟，再经灰渣水泵将细灰和碎炉渣经冲灰管道排 往灰场（或用汽车将炉渣运走）。
5
第二部分
三大系统简介
一、燃烧系统 燃烧系统由输煤、磨煤、燃烧、风烟、灰渣等环节组成，其流程如下图所示。 （l）运煤。电厂的用煤量是很大的，一座装机容量4×30万kW的现代火力发电厂，煤耗率按360g ／kw.h计，每天需用标准煤（每千克煤产生7000卡热量）360（g）×120万（kw）×24（h） =10368t。因为电厂燃煤多用劣质煤，且中、小汽轮发电机组的煤耗率在400~500g／kw· h左右， 所以用煤量会更大。据统计，我国用于发电的煤约占总产量的1／4，主要靠铁路运输，约占铁 路全部运输量的40％。为保证电厂安全生产，一般要求电厂贮备十天以上的用煤量。 （2）磨煤。用火车或汽车、轮船等将煤运至电厂的储煤场后，经初步筛选处理，用输煤皮带送到 锅炉间的原煤仓。煤从原煤仓落入煤斗，由给煤机送入磨煤机磨成煤粉，并经空气预热器来的 一次风烘干并带至粗粉分离器。在粉粉分离器中将不合格的粗粉分离返回磨煤机再行磨制，合 格的细煤粉被一次风带入旋风分离器，使煤粉与空气分离后进入煤粉仓。 （3）锅炉与燃烧。煤粉由可调节的给粉机按锅炉需要送入一次风管，同时由旋风分离器送来的气 体（含有约10％左右未能分离出的细煤粉），由排粉风机提高压力后作为一次风将进入一次风 管的煤粉经喷燃器喷入炉膛内燃烧。 目前我国新建电厂以300MW及以上机组为主。300MW机组的锅炉蒸发量为1000t／h（亚 临界压力），采用强制循环（或自然循环）的汽包炉；600MW机组的锅炉为2000t／h的（汽包） 直流锅炉。在锅炉的四壁上，均匀分布着4支或8支喷燃器，将煤粉（或燃油、天然气）喷入炉 膛，火焰呈旋转状燃烧上升，又称为悬浮燃烧炉。在炉的顶端，有贮水、贮汽的汽包，内有汽 水分离装置，炉膛内壁有彼此紧密排列的水冷壁管，炉膛内的高温火焰将水冷壁管内的水加热 成汽水混合物上升进入汽包，而炉外下降管则将汽包中的低温水靠自重下降至下连箱与炉内水 冷壁管接通，靠炉外冷水下降而炉内水冷壁管中热水自然上升的锅炉叫自然循环汽包炉，而当 压力高到16.66~17.64MPa时，水、汽重度差变小，必须在循环回路中加装循环泵，即称为强制 循环锅炉。当压力超过18．62MPa时，应采用直流锅炉。
火电厂DCS系统介绍
DCS系统通过计算机网络技术将各个控制 器连接起来，实现集中管理和监控，方便 了操作和管理。
开放性
DCS系统采用开放式设计和标准化的通信 协议，方便与其他系统和设备的连接和集 成。
实时性
DCS系统具有快速的数据处理能力和实时 响应能力，能够及时处理生产过程中的各 种信号和数据。
DCS系统的应用范围
工程师可以使用工程师站进行系统配置、控制逻辑设 计、图形界面制作等任务，以满足生产工艺的需求。
操作站是DCS系统中用于监控现场设备运行状 况的人机界面。
工程师站是用于组态和维护DCS系统的计算机。
通讯设备
01
通讯设备是DCS系统中用于实现各硬件设备之间信 息传输的设备。
02
它包括通讯卡、交换机、中继器等设备，以确保系 统各部分之间的可靠通讯。
蒸汽。
蒸汽驱动涡轮机
蒸汽进入涡轮机，驱动 涡轮机旋转，从而产生
电力。
蒸汽冷凝和回收
蒸汽在涡轮机中释放完 能量后，被冷凝成水， 经过处理后再次循环利
用。
DCS系统在火电厂的配置方案
控制单元
DCS系统通过控制单元实现对火电厂设备的 远程控制和监测。
数据采集
DCS系统实时采集火电厂设备的运行数据， 如温度、压力、流量等。
智能运维
DCS系统将实现智能运维管理，通过实时监测和数据分析， 自动预测设备维护需求和故障风险，提高运维效率和安全 性。
DCS系统的安全性提升
安全防护
DCS系统将加强安全防护措施，采用更加先进的安全技术和加密算 法，保护系统免受网络攻击和恶意软件的侵害。
容错与冗余设计
DCS系统将采用容错与冗余设计，确保系统在发生故障时能够快速 恢复运行，降低对火电厂生产的影响。
火电厂三大系统简介
三大系统简介一、燃烧系统燃烧系统由输煤、磨煤、燃烧、风烟、灰渣等环节组成，其流程如图2所示。
（l）运煤。
电厂的用煤量是很大的，一座装机容量4×3O万kW的现代火力发电厂，煤耗率按36Og／kw.h计，每天需用标准煤（每千克煤产生70O0卡热量）360（g）×120万（kw）×24（h）=10368t。
因为电厂燃煤多用劣质煤，且中、小汽轮发电机组的煤耗率在40O~5O0g ／kw·h左右，所以用煤量会更大。
据统计，我国用于发电的煤约占总产量的1／4，主要靠铁路运输，约占铁路全部运输量的4O％。
为保证电厂安全生产，一般要求电厂贮备十天以上的用煤量。
（2）磨煤。
用火车或汽车、轮船等将煤运至电厂的储煤场后，经初步筛选处理，用输煤皮带送到锅炉间的原煤仓。
煤从原煤仓落入煤斗，由给煤机送入磨煤机磨成煤粉，并经空气预热器来的一次风烘干并带至粗粉分离器。
在粉粉分离器中将不合格的粗粉分离返回磨煤机再行磨制，合格的细煤粉被一次风带入旋风分离器，使煤粉与空气分离后进入煤粉仓。
（3）锅炉与燃烧。
煤粉由可调节的给粉机按锅炉需要送入一次风管，同时由旋风分离器送来的气体（含有约10％左右未能分离出的细煤粉），由排粉风机提高压头后作为一次风将进入一次风管的煤粉经喷燃器喷入炉膛内燃烧。
电厂煤粉炉燃烧系统流程图目前我国新建电厂以300MW及以上机组为主。
300MW机组的锅炉蒸发量为10O0t／h（亚临界压力），采用强制循环（或自然循环）的汽包炉；600MW机组的锅炉为200Ot／h的（汽包）直流锅炉。
在锅炉的四壁上，均匀分布着4支或8支喷燃器，将煤粉（或燃油、天然气）喷入炉膛，火焰呈旋转状燃烧上升，又称为悬浮燃烧炉。
在炉的顶端，有贮水、贮汽的汽包，内有汽水分离装置，炉膛内壁有彼此紧密排列的水冷壁管，炉膛内的高温火焰将水冷壁管内的水加热成汽水混合物上升进入汽包，而炉外下降管则将汽包中的低温水靠自重下降至下连箱与炉内水冷壁管接通，靠炉外冷水下降而炉内水冷壁管中热水自然上升的锅炉叫自然循环汽包炉，而当压力高到16.66~17.64MPa时，水、汽重度差变小，必须在循环回路中加装循环泵，即称为强制循环锅炉。
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燃烧器结构及工作原理(二)
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耐热材料+冷却技术+涂层
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余热锅炉技术规范
• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • 制造厂家： 杭州锅炉集团有限公司 余热锅炉型式： 卧式、自然循环、三压、再热、无补燃、露天布置 在性能保证工况下，余热锅炉的性能数据： 余热锅炉效率： 不小于86.43% 余热锅炉高压部分： 过热蒸汽量： 276.7t/h 过热器出口蒸汽压力： 10.212MPa(g) 过热器出口蒸汽温度： 540℃ 余热锅炉再热部分（含中压主汽和再热蒸汽）： 再热蒸汽量： 307.4t/h 再热器出口蒸汽压力： 3.341MPa(g) 再热器出口蒸汽温度： 568℃ 再热器进口蒸汽压力： 3.52MPa(g) 再热器进口蒸汽温度： 395.9℃ 余热锅炉中压部分： 蒸汽量： 41.7t/h 过热器出口蒸汽压力： 3.48MPa(g) 过热器出口蒸汽温度： 276.2℃ 余热锅炉低压部分： 蒸汽量： 48.9t/h 过热器出口蒸汽压力： 0.37MPa(g) 过热器出口蒸汽温度： 248℃ 排烟温度 <90℃
发电机技术规范
• • • • • • • • • •
制造厂家： 额定功率： 额定容量： 额定电压： 额定电流： 功率因数： 额定转速： 额定频率： 励磁方式： 冷却方式：
三菱电机株式会社/东方电机厂 409.7MW 482MVA 20Kv 13914A 0.85 3000r/min 50Hz 自并励静态励磁 全氢冷
单轴M701F机组功率分配示意图
390MW = 125MW + 260MW
M701F燃气轮机简介
压气机
转速 3000
压比为 17 排气温度
+
燃烧室
+
1400
透平
kg/s,
℃，
日本三菱重工/东方汽轮机厂
rpm,
586
流量为 651
℃
透平进口温度
燃气轮机总重量： 370t 燃气轮机尺寸 : 17.3mX5.8mX5.8m
蒸汽轮机技术规范
• • • • • • • • • •
制造厂家： 型号： 型式： 额定转速： 旋转方向： 频率： 汽缸的数量： 排汽口的数量： 排汽的方向： 末级叶片长度：
东方汽轮机厂 TC2F-30 三压、再热、双缸下排汽 3000 r/min 逆时针（从燃机向发电机方向看） 50Hz 2个（高中压合缸1个、低压缸1个） 双排汽 向下 762mm
燃气流程
• 供气末站—天然气调压站— TCA—天然气 调节单元——进入燃烧室 • 大气(空气)-空气过滤器—TCA—压气机— 进入燃烧室 • 烟气(从燃烧室出来) —燃气轮机(膨胀做 功) —排入余热锅炉—烟囱
联合循环电站主要性能参数
• • • • • 功率：390MW 联合循环电厂效率 57% 厂用电率： 4% 发电气耗率：138 g/KWH 供电气耗率：144 g/KWH
HRSG 余热锅炉
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化学能 常规电厂 炉膛
热能 汽轮机 GT+ST
动能 发电机 发电机
电能
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常规热力发电厂原理
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联合循环电站工作原理图
ηcc=57%
联合循环系统温熵图
系统介绍
系统介绍\惠州100设计工况热平衡图.jpg 系统介绍\天然气调压站系统图.pdf
惠州LNG电厂 系统介绍
赵艳
2009年3月12日
联合循环电站原理 主要系统流程 重要设备
常用词汇中英文对照
英语 Combined cycle 缩写 CC 中文 联合循环
Gas turbine compressor
Steam turbine
GT
ST
燃汽轮机 压气机
汽轮机
heat recovery steam generator
燃气轮机结构(一)
M701F燃气轮机简介
燃气压气机 级数：17级 型式： 轴流式 压比：17 燃机燃烧室 布置方式：环形布置 燃烧器型式： 干式、低NOx 燃烧器数量：20个 燃机透平： 级数：4级 型式： 轴流式 第一级喷嘴入口温度： 1400℃
叶片可调级数：1
点火器数量：2个
火焰监测器数量：4 个