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1、课程设计课程设计(综合实验综合实验)报告报告（2014-2015 年度第 2 学期)名称:电厂实习题目:电厂实习报告院系：控制与计算机工程学院班级：自动 110*班学号：11111*学生姓名：李*设计周数：一周成绩：实习内容实习内容1.火电厂电力生产过程及控制2.自动控制系统案例及设计规范3.火电站设备安装三维仿真4.核电站生产过程5.数字控制仪表及系统6.火电机组运行优化7.火电厂监控画面组态8.数字控制仪表及系统9.火电厂控制策略组态10.炉膛安全监控系统实习记录实习记录由于联系电厂困难，安排不足，所以我们这一届自动化呆在学校实习而没像以往学长学姐们去电厂实习.尽管大家很沮丧，但老师安慰大
2、家去电厂怎么怎么样,还不如在学校看视频，老师给大家详细讲解。所以我们成功地在主 E 完成了为期七天的电厂实习。火电厂电力生产过程及控制由刘禾老师带领,详细观看了火电厂生产过程,又一次回顾了所学知识，也接触了好多未知的东西，比如说出粉分离器现在直接在磨煤机里面，北方一般用空冷发电机组，房顶走水，用风扇吹，不过夏天由于空气太热，机组带负荷带不上去。知道了还有励磁机,用来进行励磁调节,接在发电机后面,调节无功功率。凝汽器装在锅炉下方，将汽轮机排气冷凝成水。水冷壁装在锅炉外侧，通过联箱与汽泡相联。省煤器安在烟道尾部，会由于粉尘多磨损，从而出现漏水现象。过热器装在炉膛出口处,配有喷水减温器.锅炉是火力发
3、电厂中主要设备之一。它的作用是使燃料在炉膛中燃烧放热，并将热量传给工质,以产生一定压力和温度的蒸汽,供汽轮发电机组发电。电厂锅炉与其他行业所用锅炉相比，具有容量大、参数高、结构复杂、自动化程度高等特点.锅炉容量即锅炉的蒸发量，指锅炉每小时所产生的蒸汽量。在保持额定蒸汽压力、额定蒸汽温度、使用设计燃料和规定的热效率情况下，锅炉所能达到的蒸发量称作额定蒸发量.电厂锅炉的额定参数是指额定蒸汽压力和额定蒸汽温度。所谓蒸汽压力和温度是指过热器主汽阀出口处的过热蒸汽压力和温度.各种锅炉的工作都是为了通过燃料燃烧放热和高温烟气与受热面的传热来加热给水，最终使水变为具有一定参数的品质合格的过热蒸汽。水在锅炉中
4、要经过预热、蒸发、过热三个阶段才能变为过热蒸汽。实际上，为了提高蒸汽动力循环的效率,还有第四个阶段，即再过热阶段，即将在汽轮机高压缸膨胀做功后压力和温度都降低了的蒸汽送回锅炉中加热，然后再送到汽轮机低压缸继续做功。为适应这四个变化阶段的需要,锅炉中必须布置相应的受热面，即省煤器、水冷壁、过热器和再热器。过热器和再热器布置在水平烟道和尾部烟道上部，省煤器布置在尾部烟道下部.为了利用烟气余热加热燃烧所需要的空气，常在省煤器后再布置空气预热器.大型锅炉有的在炉膛中增设预热受热面或过热、再热受热面。锅炉机组的基本工作过程是:燃料经制粉系统磨制成粉，送入炉膛中燃烧，使燃料的化学能转变为烟气的热能。高温烟
5、气由炉膛经水平烟道进入尾部烟道，最后从锅炉中排出。锅炉排烟再经过烟气净化系统变为干净的烟气,由风机送入烟囱排入大气中。烟气在锅炉内流动的过程中，将热量以不同的方式传给各种受热面。例如，在炉膛中以辐射方式将热量传给水冷壁，在炉膛烟气出口处以半辐射、半对流方式将热量传给屏式过热器,在水平烟道和尾部烟道以对流方式传给过热器、再热器、省煤气和空气预热器。于是，锅炉给水便经过省煤器、水冷壁、过热器变成过热蒸汽，并把汽轮机高压缸做功后抽回的蒸汽变成再热蒸汽。锅炉的经济技术指标一般用锅炉热效率、钢材消耗率和可靠性来表示.锅炉热效率是指送人锅炉的全部热量被有效利用的百分数。电厂锅炉热效率一般在 90以上。钢材
6、消耗率是指锅炉单位蒸发量所用的钢材重量，单位为 tth,一般在 2。55tth 范围内。锅炉可靠性用连续运行时数、事故率和可用率来评价.连续运行时数是指两次检修之间的运行时数。目前，国内电厂锅炉连续运行时数可达 4000h 以上,事故率为 1左右，可用率可达 90%.汽轮机是火力发电厂三大主要设备之一。它是以蒸汽为工质，将热能转变为机械能的高速旋转式原动机。它为发电机的能量转换提供机械能。由锅炉来的蒸汽通过汽轮机时，分别在喷嘴（静叶片)和动叶片中进行能量转换。根据蒸汽在动、静叶片中做功原理不同,汽轮机可分为冲动式和反动式两种。具有一定压力和温度的蒸汽首先在固定不动的喷嘴中膨胀加速，使蒸汽压力和
7、温度降低，部分热能变为动能.从喷嘴喷出的高速汽流以一定的方向进入装在叶轮上的动叶片流道，在动叶片流道中改变速度，产生作用力，推动叶轮和轴转动,使蒸汽的动能转变为轴的机械能.在反动式汽轮机中，蒸汽流过喷嘴和动叶片时，蒸汽不仅在喷嘴中膨胀加速,而且在动叶片中也要继续膨胀，使蒸汽在动叶片流道中的流速提高.当由动叶片流道出口喷出时，蒸汽便给动叶片一个反动力。动叶片同时受到喷嘴出口汽流的冲动力和自身出口汽流的反动力.在这两个力的作用下，动叶片带动叶轮和轮高速旋转,这就是反动式汽轮机的工作原理。汽轮机设备包括汽轮机本体、调速保护及油系统、辅助设备和热力系统等.汽轮机本体由静止和转动两大部分构成.前者又称“
8、静子”，包括汽缸、隔板、喷嘴、汽封和轴承等部件后者又称“转子”，包括轴、叶轮和动叶片等部件。汽轮机的调速保护及油系统包括调速器、油泵、调速传动机构、调速汽门、安全保护装置和冷油器等部件。汽轮机的辅助设备有凝汽器、抽汽器、除氧器、加热器和凝结水泵等。汽轮机的热力系统包括主蒸汽系统、给水除氧系统、抽汽回热系统和凝汽系统等.发电机是电厂的主要设备之一，它同锅炉和汽轮机会称为火力发电厂的三大主机。目前,在电力系统中，几乎所有的发电机：汽轮发电机、水轮发电机、核发电机、燃汽轮发电机及太阳能发电机等都属同步发电机。尽管其容量大小、原动机类型、构造形式、冷却方式等各有差异，但其工作原理是相同的.同步发电机是
9、利用电磁感应原理将机械能转换成电能的设备,同步发电机可分为定子和转子两大部分，定子部分主要由定子铁芯和绕组组成,分为 A、B、C 三相,均匀的分布在定于槽中；转子部分由转子铁芯和绕组组成，绕组通以直流电,建立发电机的磁场。当转子由原动机（如汽轮机）带动旋转时，产生一旋转磁场，定子绕组（导线)切割了转子磁场的磁力线，就在定子绕组上感应出电动势，当定于绕组接通用电设备时，定于绕组中即产生三相电流，发出电能。同步发电机因用途不同，结构也相差甚大，一般可按其原动机的类别、本体结构特点、安装方式等进行分类.按原动机的类别不同，同步发电机可分为汽轮发电机、水轮发电机、燃汽轮发电机及柴油发电机等。按冷却介质
10、的不同，可分为空气冷却、氢气冷却和水冷却等。按主轴安装方式不同，可分为卧式安装和立式安装等。按本体结构不同，可分为隐极式和凸板式、旋转电枢式和旋转磁极式等。同步发电机的结构，主要是由原动机的特性决定的.如汽轮发电机，由于转速高达 3000rmin，故极对数少，转子采用隐极式，卧式安装；水轮发电机由于转速低(一般在 500rmin 以下)故其极对数多，转子采用凸极式，立式安装。为使发电机按设计技术条件运行，一般在发电机出厂时都在铭牌上标注出额定参数，并在说明书中加以说明.这些额定参数主要有：额定容量（或额定功率）。额定容量是指发电机在设计技术条件下运行输出的视在功率,用 kVA 或 MVA 表示
11、；额定功率是指发电机输出的有功功率，用 kw 或 MW 表示.额定定子电压是指发电机在设计技术条件下运行时，定子绕组出线端的线电压,用kV 表示。我国生产的 300MW 和 600MW 发电机组额定定子电压均为 20kV 额定定子电流指发电机定子绕组出线的额定线电流,单位为A。额定功率因数（COS指发电机在额定功率下运行时，定于电压和定子电流之间允许的相角差的余弦值。300MW 机组的额定功率因数为 0.85，600MW 机组的额定功率因数为 0.9。额定转速。指正常运行时发电机的转速,用 rmin（每分钟转数）表示。我国生产的汽轮发电机转速均为 3O00rmin。额定频率。我国电网的额定频率
12、为50HZ（即每秒 50 周)。额定励磁电流.指发电机在额定出力时，转子绕组通过的励磁电流，用A 或 kA 表示。额定励磁电压。指发电机励磁电流达到额定值时，额定出力运行在稳定温度时的励磁电压。额定温度.指发电机在额定功率运转时的最高允许温度()。效率。指发电机输出与输入能量之百分比，一般额定效率在 9398之间，300MW 和 600MW 大型机组在 98以上。集散控制系统（Distributed Control System，简称 DCS）广泛应用于流程工业(如电力、化工等)过程控制.从 90 年代开始，我国火力发电厂的控制系统更是以集散控制系统为主.火电厂属于流程工业，自动控制的任务相当
13、复杂艰巨，除了对锅炉、汽轮机、发电机进行控制外，还要对许多辅助设备，如除氧器、凝汽器、化学水处理设备等进行控制.控制的任务就是要保证电厂生产的产品-电能满足一定的数量和质量要求,同时保证生产过程的安全性和经济性。为达到这一目的，要求完成自动检测、自动控制、顺序控制、自动保护等不同功能，即由这四部分构成电厂生产过程自动化的全部内容。DCS 可以完成电厂生产过程自动化的全部功能.DCS 的采用使发电厂的控制具有高度的可靠性和灵活性，可以为高水平的自动化提供有力的技术手段，加快了我国电厂自动化的步伐并缩小了与先进工业国家的差距。层次化成为集散型控制系统的体系特点，使之体现集中操作管理、分散控制的思想
14、。现场装置管理层次的直接控制级（过程控制级），在这一级上，过程控制计算机直接与现场各类装置相连,对所连接的装置进行检测、控制,同时它还向上与第二层的计算机相连，接受上层的管理信息，并向上传递装置的特性数据和采集到的实时数据。过程管理级，在这一级上的过程管理计算机主要有监控计算机、操作站、工程师站。它综合监视过程各站的所有信息，集中显示操作,控制回路组态和参数修改，优化过程处理等.生产管理级,在这一级上的管理计算机根据产品各部件的特点，协调各单元级的参数设定，是产品的总体协调员和控制器。经营管理级,这一级居于中央计算机上,并于办公室自动化连接起来，担负起全厂的总体协调管理,包括经营活动、人事管理
15、等等。分布式处理单元（Distributed Processing Unit）是控制系统的核心，完成数据采集、控制功能，直接通过 I/O 卡件与生产过程相连。操作员/工程师站是控制系统与操作人员的人机联系设备。其硬件采用了 SUN 图形工作站,支持双 CRT显示，具有操作员薄膜键盘，配备鼠标或轨迹球，历史数据存储和检索（HSR）、记录站（LOG）；采用了 UNIX 下的 OPENWIN 操作系统,操作快捷方便。历史数据存储和检索站用于对 WDPF 数据高速公路来的实时过程数据以及手动输入的离线数据的采集和归档存储,归档的数据可以用于产生历史趋势和自由形式的报告;还提供大容量的存储器以存储和检索
16、历史数据用于以后的分析。一个温彻斯特硬盘作中期存储用（暂存)，任选的光盘机则提供长期存储.记录站采集记录数据,打印标准格式的数据报表.记录的内容有可选时间间隔的周期性记录。高速系统数据通信用于数据采集、监视、诊断、记录、显示、预置及建立数据，每秒可更新 16000 个点（模拟量点和/或数字量点）,支持 2 到 254 个站,每个站每 0。1 秒有一次广播机会。总结体会总结体会在本次实习中，发现我们在学校里学的很多理论知识根本运用不到，没想到真正的一个完整的锅炉系统是那么复杂，尤其是它运行中的各种控制，要想让它安全、高效的运行要考虑那么多因素；也使我对系统的概念有了更深的了解,它并不是设备和环境的相加，还要考虑每一个设备工作的时序问题，并且，每一个系统都能实现1+12的功能.通过老师的讲解，我认识了电厂的生产流程，还了解了许多相应的设备，不仅复习了很多以前所学的知识,还学到了很多只有在其公司才能学到的新知识。还认识到了节约能源的重要性，它很大程度上影响了一个企业的利润效益,通过对电厂节约不可再生资源、充分利用能源方法的认识了解,我深深地意识到了中国能源的严重短缺，我们必须学会节约资源。现在，国家在倡导节能减排，我们更应该总结自己所学知识，用自己的实际行动，为发电事业贡献出自己的微薄之力.