正文 第一章 鍋爐、汽輪機本體及輔機(四)(1 / 3)

第三節 鍋爐輔助設備

一、煤粉製備係統

目前,我國電廠鍋爐所用燃料主要為煤,而送入爐膛參加燃燒的一般是煤粉。從原煤到煤粉需要一係列設備的加工,由這些設備所組成的係統稱為煤粉製備係統。從煤倉下落的原煤經給煤機送入磨煤機進行粉碎,同時還要幹燥,常用的幹燥介質是來自空氣預熱器的熱空氣。熱空氣既有幹燥作用,同時又有輸送煤粉的任務,將已磨碎並經分離後的煤粉帶出磨煤機。從磨煤機出來的氣粉混合物經煤粉管道直接引向燃燒器,由此進入爐膛燃燒。

製粉係統可分為直吹式和中間貯倉式兩大類。在直吹式製粉係統中,磨出的煤粉直接吹入爐膛燃燒,而中間貯倉式製粉係統中,磨出的煤粉先貯藏於煤粉倉裏,然後根據機組負荷的需要再從煤粉倉送入爐膛。

直吹式係統簡單,布置緊湊,鋼材消耗少,投資少,運行電耗較少,但這種製粉係統對鍋爐工作的可靠性有一定的影響,因為隻要係統發生故障,就會威脅到鍋爐的運行。此外,磨煤機負荷必須隨著鍋爐負荷而變化,難以保證製粉設備在最經濟條件下運行。這種係統中鍋爐燃煤量的調節隻能在給煤機上完成,因此遲延性較大。故直吹式係統要求有較高的運行水平。

中間貯倉式係統的特點是工作可靠性高,係統中發生故障不立即影響鍋爐的正常運行,磨煤機的工作與鍋爐的工作不互相牽製。故磨煤機可以經常保持滿負荷運行,以減小電能消耗,這對低負荷下運行經濟性很差的球磨機來說是很重要的。這種係統運行比較靈活,鍋爐負荷調節的滯延性小。另外對煤種適應性廣,並可采用熱風送粉。它的缺點是係統複雜,投資、鋼材消耗和運行費用均比直吹式製粉係統多。

1.磨煤機

磨煤機是靠擊碎、壓碎以及研碎三種方式把煤磨製成煤粉的設備,每一種磨煤機往往同財利用上述兩種或三種碎煤方式。

球磨機的顯著特點是適用於各種煤的磨製,出力大,可用於大型鍋爐機組;其次,使用安全可靠,長時間不用修理。其主要缺點是設備笨重,金屬消耗量大,占地麵積大,初投資較大,運行耗電多,特別是在低負荷時運行的經濟性很差。

中速磨煤機體積小,結構緊湊,噪音低,單位電耗較少,負荷變化時單位電耗變化較小,運行的經濟性高,調節也很靈敏。缺點是中速磨煤機主要靠擠壓方式磨煤,且煤在磨煤機中擾動不大,幹燥不夠強烈,不適宜磨製水分過多的煤。

風扇磨有兩個顯著特點:一是磨煤機如同一風機,既能磨煤,又能通風,亦即它可以代替排粉機,使係統簡化,二是通風作用強烈,在磨煤機中大部分煤處於懸浮狀態,幹燥十分強烈,很適用於水分較多的煤種。

2.製粉係統的主要部件

給煤機裝在原煤倉下部,用來調節從原煤鬥進入磨煤機的煤量;幹燥介質從磨煤機中帶出的煤粉,實際上是粗細不等的,包含一些不合格的粗粉,粗粉分離器的作用就是將這些粗粉從氣粉混合物中分離出來;進一步粉碎後的煤粉經旋風分離器(即細粉分離器),將空氣煤粉混合物中的煤粉分離出來,貯存於煤粉倉內。最後按鍋爐的需要由給粉機將煤粉均勻地送入一次風管,經燃燒器噴入爐膛。

二、給水泵,循環水泵,引、送風機

泵與風機是提升流體(液體或氣體)能量借以輸送流體的裝置,在電廠中應用極為廣泛。用給水泵向鍋爐進水;用循環水泵向凝汽器供應冷卻水;用凝結水泵從凝汽器抽送凝結水I用送、引風機供給鍋爐燃燒所需要的空氣和從爐膛中排出煙氣;在煤粉爐中用排粉機輸送煤粉和空氣的混合物。這些設備直接關係到電廠的生產過程,是不可缺少的輔助設備。泵與風機的故障,可以迫使整個電廠停產,電廠因泵與風機的振動、泄漏、磨損、機械損傷而造成的停機事故屢見不鮮。此外,泵與風機消耗的功率很大,例如,產300MW機組的給水泵、循環水泵、凝結水泵、引風機、送風機的總功率為28MW,占總容量約9,3%。因此,減少輔助機械動力消耗,增加機組的淨發電功率,是需要認真考慮的一個問題。由此可見,泵與風機與電廠的安全、經濟運行關係十分密切。

1.給水泵

給水泵是從除氧器的水箱,以很高的壓力向鍋爐輸送高溫給水的設備。鍋爐斷水會導致不堪設想的嚴重後果,所以對給水泵的可靠性要求很高。此外,在所有輔機中給水泵消耗的功率最大,如國產100MW機組采用DG—274—140型給水泵兩台,其功率消耗達1MW,約占機組輸出功率的4%。隨著現代鍋爐機組向大容量、高參數方向發展,對給水泵的構造、性能、運行調節方式以及它的可靠性和經濟性,均提出了更高更嚴格的要求。

對給水泵除了要求滿足給水係統的壓力、流量的需要外,還要求其運行性能穩定而且可靠。鍋爐給水需要給水泵具有平坦的性能曲線,這樣在給水壓力(全揚程)變化較小的情阮下,有較大的流量調節範圍。由於給水溫度相當高,為了確保給水泵入口壓力大於給水溫度所對應的汽化壓力,一般是提高除氧器水箱的位置,將其放置在一二十米標高的樓板上,使水箱至給水泵入口有一二十米的倒灌高度。大型機組采用高速給水泵時,還專門設置增壓:泵,使水在泵的入口處,離開飽和狀態從而避免汽蝕的發生。

給水泵的調節方式關係到機組運行的安全性和經濟性。中、小容量的給水泵多采用調節方式,這種方式是通過關小閥門改變管路性能曲線來移動工作點的。該調節方式裝置調節迅速,但是由於節流損失將消耗一部分功率,這是很不經濟的。大容量機組多采用變轉速的調節方法,即通過改變轉速來改變泵的性能曲線,使其工作點移動,從而達到調節給水泵流量的目的,此種調節方式是通過小汽輪機驅動或用帶有液力聯軸器的電動機驅動兩種方法來實現的。

2.循環水泵

循環水泵的作用是向汽輪機的凝汽器、冷油器和發電機的空氣(或氫氣、水)冷卻器等供應冷卻水。發電廠的冷卻水用量很大,壓力一般不高。因此,對循環水泵的要求是大流量、低揚程,故用高比轉速的離心泵和軸流泵為宜。

一般中等容量電廠多采用(單級雙吸型)離心泵作為循環水泵。這種型式的水泵采用雙麵進水,不僅可使供水量大,而且能自動平衡軸向推力。一般說來,循環水泵不是經常調節的,它的運行方式隻是投入和停止。通常根據凝汽量和季節對水溫的影響來決定投入運行的台數,以滿足冷卻水用量的要求。