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电网调度实用技术问答1要点.pdf
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电网调度实用技术问答1要点.pdf电网调度实用技术问答1要点.pdf电网调度实用技术问答1要点.pdf电网调度实用技术问答1要点.pdf电网调度实用技术问答1要点.pdf电网调度实用技术问答1要点.pdf
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第一部分 发电厂基础知识
1)、发电厂基本类型及生产过程
1
、发电厂有几种基本类型,各使用的一次能源是什么? 答:达到实用化的发电厂有下述
基本类型。
火力发电厂: 火力发电是利用燃烧燃料 (煤、 石油及其制品、 天然气等) 所得到
的热能发电。 火力发电的发电机组有两种主要形式: 利用锅炉产生高 温高压蒸汽冲动汽
轮机再带动发电机旋转发电, 称为汽轮发电机组; 燃料进 入燃气轮机将热能直接转换为
机械能驱动发电机发电, 称为燃气轮机发电机 组。火力发电厂通常是指以汽轮发电机组为
主的发电厂。
水力发电厂:水力发电是将高处的河水(或湖水)通过导流引到下游形 成落差推动
水轮机旋转带动发电机发电。 以水轮发电机组为主的发电厂称为 水力发电厂。
水力发电厂按获得落差的方法可分为:
(
1
)引水式水电厂,利用河流的坡降通过引水道获得落差发电;
(
2
)大坝式水电厂,拦河建造高坝获得落差发电; (
3
)混合式水电厂,引水与大坝混
合使用获得落差发电;
(
4
)抽水蓄能式水电厂,具有上池(上部蓄水库)和下池(下部蓄水库)
荷时水轮发电机组可变为发电工况运行, 利用上池的蓄水发电。
水力发电厂按用水方式又可分为:
(
1
)径流式水电厂,不调节河水流量,利用河流自然来水发电;
(
2
)调节池式水电厂, 可根据一日或数日的发电负荷变化调节河水流量;
(
3
)水库式水电厂,根据季节变化调节河水流量的发电方式。 核能发电厂:核能发
电是利用原子反应堆中核燃料(例如铀)慢慢裂变 所放出的热能产生蒸汽 (代替了火力发
电厂中的锅炉) 驱动汽轮机再带动发 电机旋转发电。以核能发电为主的发电厂称为核能发
电厂,简称核电站。根 据核反应堆的类型,核电站可分为压水堆式、沸水堆式、气冷堆
式、重水堆 式、快中子增殖堆式等。
风力发电场: 利用风力吹动建造在塔顶上的大型桨叶旋转带动发电机发 电称为风力
发电, 由数座、 十数座甚至数十座风力发电机组成的场地称为风
力发电场
,
在低谷负荷时水轮发电机组可变为水泵工况运行, 将下池水抽到上池储蓄起 来,在高峰负
1
2
、简述火力发电厂生产电能的主要设备和主要生产过程
答:火力发电厂生产电能的主要设备有锅炉、 汽轮机和发电机。 锅炉是将燃 料(煤、石
油或其制品、天然气等)进行燃烧并利用燃烧放出的热能将经过 软化处理的水变为高温高
压蒸汽送到汽轮机。 高温高压蒸汽在汽轮机内膨胀 作功,将携带的热能转变为推动汽轮机
高速旋转的机械能, 高温高压蒸汽在 作功之后被冷却成凝结水又送回锅炉, 完成热力循
环的全过程。 发电机被汽 轮机带动旋转,将汽轮机的机械能转变为电能。
火力发电厂主要生产过程是(燃料以煤为例) :原煤由火车、汽车或轮 船运到发电
厂后由卸煤设备卸下并转送到储煤场 (或储煤罐) 储存。原煤由 输煤设备从储煤场送到
锅炉的原煤斗中,再由给煤机送到磨煤机中磨成煤 粉。煤粉送至分离器进行分离,合格的
煤粉送到煤粉仓储存(仓储式锅炉) 。 煤粉仓的煤粉由给粉机送到排粉机, 再由排粉机
送到锅炉本体的喷燃器, 由 喷燃器喷到炉膛内燃烧(直吹式锅炉将煤粉分离后直接送入炉
膛) 。燃烧的 煤粉放出大量的热能将炉膛四周水冷壁管内的水加热成汽水混合物。 混合
物 被锅炉汽包内的汽水分离器进行分离, 分离出的水经下降管送到水冷壁管继 续加热,
分离出的蒸汽送到过热器加热成符合规定温度和压力的过热蒸汽经 管道送到汽轮机。 过热
蒸汽在汽轮机内作功推动汽轮机旋转, 汽轮机带动发 电机发电,发电机发出的三相交流电
通过发电机端部的引线引出送到电网。 在汽轮机内作完功的过热蒸汽被凝汽器冷却成凝结
水, 凝结水经凝结泵送到 低压加热器加热并送到除氧器除氧, 再经给水泵送到高压加热
器加热并送到 锅炉继续进行热力循环。 再热式机组采用中间再热过程, 即把在汽轮机高
压 缸做功之后的蒸汽送到锅炉的再热器重新加热, 使汽温提高到一定 (或初蒸 汽)温
度,再把再热后的蒸汽送到汽轮机中压缸继续做功。
3
、简述水力发电厂生产电能的主要设备和主要生产过程。 答:水力发电厂动力设备主要
由水轮机、水轮发电机及其附属的电气、机械 设备所组成。
主要生产过程:利用一系列水工建筑集中天然水能的落差形成水头, 并用水库汇
集,通过引水建筑物将水流引入水轮机, 推动水轮机转动,将水 能变成机械能,再带动发
电机转动, 将机械能转换成电能。水能为自然界的 再生性能源,随着水的循环周而复始重
复再生。
4
、火力发电厂有哪些卸煤方法?使用的主要设备是什么?
答:火力发电厂的运煤有陆路和水路两种。使用的主要设备主要有翻车机、 螺旋卸煤机、
门型抓煤机、臂式抓煤机等。陆路运煤主要用火车,离煤矿近 的可用汽车进行辅助运输。
水路运煤用轮船。 运煤火车进入发电厂的卸煤场 后,用翻车机将车厢翻转, 煤自然落入
煤沟中,再用皮带运输机送到煤场储 存;也有用螺旋卸煤机或门型抓煤机将煤从车厢上刮
下, 再用皮带运输机送 到煤场储存。轮船到达发电厂码头后,用臂式抓煤机将煤卸到陆地
2
上,再用 皮带运输机送到煤场储存。
5
、水力发电厂有几种类型?各有什么特点?主要水工建筑物是什么?
答:水力发电厂是把水的位能和动能转变成电能。根据水力枢纽布置不同, 又可分为堤坝
式、引水式等。
1
)堤坝式水电厂:在河床上游修建拦河坝,将水积蓄起来,抬高上游水 位,形成发电
水头。 这种开发方式称为堤坝式, 堤坝式水电厂又可分为坝后 式和河床式两种。
① 坝后式水电厂,这种水电厂的厂房建筑在坝的后面,全部水头由坝 体承受,水库
的水由压力水管引入厂房,转动水轮发电机组发电。坝后式水 电厂适合于高、中水头的情
况。
② 河床式水电厂,这种水电厂的厂房和挡水坝联成一体,厂房也起挡
水作用,因修建在河床中, 故名河床式。河床式水电厂水头一般在
以下。
2
)引水式水电厂:水电厂建筑在山区水流湍急的河道上或河床坡度较陡 的地方,由引
20
〜
30 M
水渠道造成水头,一般不需修坝或只修低堰。
水力发电厂的主要水工建筑物包括:①挡水建筑物,如拦河坝(混凝土 非溢流坝和溢
流坝、土坝);②泄水建筑物,如混凝土溢流坝(另有深式泄 水孔);③取水建筑物,如
进水闸、水电站取水系统;④专门建筑物,如水 电站厂房、升船机。
6
、抽水蓄能电厂的特点是什么?
答:抽水蓄能电厂中,有一种是单纯起蓄水作用的,然而更多的是既可蓄水又可发电。后
者即是当电力系统处于低负荷时,系统尚有多余出力,此时机组以电动机—水泵方式工
作, 将下游水库的水抽至上游水库储存起来;在系统高峰负荷时,机组则以水轮机—发电
机方 式运行,使所蓄的水用于发电,以满足调峰的需要。此外,抽水蓄能电厂还可有调
频、调 相、做系统备用容量和生产季节性电能等多种用途。
2
)、锅炉
7
、锅炉本体有哪些主要部件?各有什么主要功能?
答:在火力发电厂中, 锅炉的功能是利用燃料燃烧放出的热能生产高温高压 蒸汽。锅炉本
体的结构和主要部件都是为了实现它的功能而设置的。 锅炉本 体的结构有炉膛、水平烟道
和垂直烟道(尾部烟道) ,主要部件按燃烧系统 和汽水系统来设置,有空气预热器、喷燃
器、省煤器、汽包、汽水分离器、 下降管、水冷壁、过热器等。空气预热器分层布置在垂
直烟道中(旋转式的 不分层,布置在垂直烟道底部) ,它把送风机送来的空气利用流经垂
直烟道 的烟气进行加热, 加热后的空气分别送到磨煤机 (做为热风源) 、排粉机(一 次
风)、和二次风箱。喷燃器布置在炉膛四周(或四角) ,数目多时可上下分 层,它把排粉
3
机送来的煤粉喷入炉膛。 二次风口布置在喷燃器近旁,喷入助 燃空气。煤粉燃烧后形成细
灰和粗灰。细灰随烟气经水平烟道、 垂直烟道到 除尘器,除尘器把烟气中
98%
以上的细
灰除下落入除尘器下部的灰斗中,极 少的细灰随烟气经吸风机、烟囱排入大气;粗灰则落
入炉膛底部形成灰渣, 由除灰设备定时除出炉外。 省煤器分层布置在垂直烟道中, 它把
给水母管送 来的水利用烟气进行加热再送到汽包中。 汽包布置在锅炉顶部, 它在锅炉的
汽水循环中起着接收来水、 储水和进行汽水分离的作用。 汽包中的水经下降 管、水冷壁
下联箱(它们都布置在炉膛外壁)送到水冷壁。在强制循环式锅 炉的下降管中安装有强制
循环泵, 加强水循环。 水冷壁是布置在炉膛四周的 排管,在炉膛内燃烧的燃料所放出的
热把水冷壁管内的水加热成汽水混合 物。汽水混合物经水冷壁上联箱和上升管进入汽包。
汽包中的汽水分离器把 汽水混合物进行分离, 分离出的蒸汽送到过热器, 余下的水留在
汽包中继续 参加水循环。 过热器布置在炉膛出口和水平烟道中, 它把蒸汽加热并调节成
符合规定温度的过热蒸汽, 过热蒸汽经集汽联箱、主汽门到汽轮机。 过热器 又可分为低
温过热器和高温过热器。 有的锅炉在水平烟道入口处装有屏式过 热器,在炉膛顶部装有顶
棚过热器等。 再热式机组的再热器也布置在水平烟 道中,再热器的功能是将在汽轮机内部
做过部分功的蒸汽再次加热到一定温 度。
8
、强制循环炉与自然循环炉相比有何优缺点?
答:强制循环炉的锅内工质(水)流动(汽水循环)过程依靠装设在下降管 中的强制循环
泵完成, 不再象自然循环炉那样依靠工质本身的汽水密度差来 完成。强制循环炉在结构和
运行上的优缺点如下所述。 优点:金属耗量少;水冷壁等的蒸发设备布置灵活;不受工质
压力限 制,更适合于超高压、亚临界参数的炉型;便于制造、安装、运输;启停速 度快,
接带负荷快,更适应电网要求;深度调峰能力强。
缺点:锅炉要求给水品质高;要求较高的给水压力;要求高水平的控 制调节系统;
启停过程中热损失大;对循环泵的性能要求特别高。
9
、目前我国对于单元制机组一般多采用什么方法启动?简述其启动的含义。 答:一般采
用滑参数启动。 滑参数启动按操作方法分为压力法和真空法两种。 压力法滑参数启动就是
锅炉先要产生一定温度和压力的蒸汽之后才开启电
动主闸门及主汽门冲动汽轮机。启动参数一般为
0.8
〜
1.5 Mpa
、
220
〜
250
°
G
这种启动方法由于操作简单、控制方便而被广泛采用。真空法启动就 是启动前全开电
动主闸门、 主汽门和调速汽门, 真空区一直扩展到锅炉汽包, 点火后炉水在真空状态下
汽化, 在不到
0.1 Mpa
的压力下就可以冲动汽轮机,
随着锅炉燃烧的增强,一方面提高汽温、汽压,一方面汽轮机生速、定速、 并网、带负
荷。由于真空法滑参数启动具有疏水困难、蒸汽过热度低、汽机 转速不易控制、 易引起水
4
冲击等安全性较差及再热器出口温度很难提高、
真空困难等缺点,目前真空法滑参数启动已很少采用。
抽
滑参数启动按启动前汽缸金属温度的高低可分为冷态滑参数启动和热 态滑参数启
动。 启动时高压缸调节级汽室下内壁温度低于它在额定参数下维 持空转的金属温度时称为
冷态滑参数启动; 如果高压缸调节级汽室下内壁温 度高于此温度则称为热态滑参数启动。
10
、大型火力发电机组采用压力法冷态滑参数启动时,启动前应做哪些工作?
答:大型火力发电机组采用压力法冷态滑参数启动前应做到以下几点:① 大容量单元机组
锅炉出口不设主汽门, 锅炉打水压时汽机的电动主闸门必须 关严,水压一直打到汽机电动
主闸门前, 打完水压后, 锅炉应放水至低水位, 主蒸汽管道和再热蒸汽管道内的水要放
净, 否则点火可能引起主蒸汽管道或 再热蒸汽管道的水冲击。② 对中间再热机组,汽
机静止时的调速系统动作
试验一定要在点火前进行,否则点火后,旁路投入、再热系统已充汽,由于 中压缸进汽管
没有截止门, 中压调速汽门一旦开启, 就可能由于中压缸进汽 而冲动汽轮机。③在滑参
数启动过程中,除了低真空保护因真空不稳不能 投入和低汽温保护不能投入外,汽机的其
他保护(如超速保护、串轴保护、 低油压保护等)必须全部完好投入。④ 为防止油膜共
振的发生,启动前应
使润滑油温不低于
40
°
C,
为增加稳定性,可将油温保持在
40
〜
45
°
C
。⑤ 锅 炉上水所需
时间应视水温、锅炉类型、气候条件而定。⑥ 发变组、励磁系
统一定要在汽轮机冲转前备用,汽轮机一经冲转整个发变组即认为已带电, 此时切不可再
在这些回路上作业。⑦
好启动过程中各种异常的准备。
11
、为什么过热器爆管要紧急停炉?
应提前组织好外围专业准备工作,做
答:锅炉过热器的工作条件非常恶劣, 管壁外是近
1000
°
C
高温烟气的冲刷, 管内是超
过
1 40
个大气压的高压蒸汽。 过热器管一旦爆破, 高压蒸汽流冲刷 在其它管壁上,很快
就会将其它管壁滋坏,引起新的爆管,产生恶性循环。 所以,过热器爆管后要紧急停炉,
否则大批过热器管损坏,不但危及锅炉运 行安全,也会增加停炉检修的工作量、延长检修
工期。
12
、发电机组低负荷运行对锅炉设备有什么影响?
答:发电机组低负荷运行时锅炉产生的蒸汽量只为额定量的
40%
以下(燃油
炉在
30%
以下)。从燃烧系统来看,这时投入炉膛的煤粉量较少,炉膛温度 较低,燃烧不
稳定,容易灭火,如处理不当,会发生“放炮”事故,有时被 迫投油助燃;由于烟气量减
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