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1、 绪 论在高速发展的现代社会中，电力工业在国民经济中的作用已为人所共知，不仅全面的影响国民经济及其它部门的发展，同时也极大地影响人民的物质和文化生活水平的提高，影响整个社会的进步。火电厂是电力系统的重要组成部分，担负着电能生产和电能转换、重新分配的重要任务，对电网的安全和经济运行起着举足轻重的作用。火电厂是接受电能、变换电压和分配电能的，实现电能的远距离输送，将电能分配到用户，将发电机电压进行多次变换，由电力变压器、配电装置和二次装置构成。按火电厂的性质和任务不同，分为去区域火电厂和地方火电厂。按地位和作用不同分为枢纽火电厂、地区火电厂和用户火电厂。随着国民经济的持续发展，人民的生活质量和生活
2、水平不断提高家用电器越来越多的进入千家万户，人们对用电质量的要求越来越高。并且电力系统的发展电网结构越来越复杂。需准确掌握电网和火电厂的运行情况。并逐步采用无人值班管理模式。传统火电厂一般都采用常规设备。各个断路器的控制与信号回路、各事故信号和预告信号均采用独自的信息传送通道，主要是从被监控的一次设备到主控室。信号传送距离长，使电压互感器和电流互感器的测量精度降低，并且电缆用量巨大。无自动电压调节功能。所以，常规装置结构复杂，可靠性低，维护工作量大。因此，实现火电厂综合自动化是全面提高火电厂的技术水平和管理水平的重要目标。本次设计的为110kV火电厂，主要是一次部分有火电厂总体分析和负荷分析、
3、火电厂主变压器的选择、电气主接线设计、短路电流计算、电气设备选择、配电装置及电气总平面布置设计，在设计中发现所用数据不够准确，特别是在电气设备选择计算中，存在很大缺陷，力求在以后的设计中能够逐步趋于完善，相信不久能实现无人值班高度自动化以弥补传统火电厂的缺陷。 第1章 概 述1.1 概述此为河南某地区火电厂的设计，担负着向河南某地区及市郊工农业生产和居民生活用电的任务，承担着河南某地区的输变电任务。根据电力系统技术规程中的有关部分，火电厂的设计应在国家计划经济的指导下，在审议后的中期、长期电力规划的基础上，从电力系统整体出发，进一步研究提出系统设计的具体方案；应合理利用能源，合理布局电源和网络
4、，使发、输、变电及无功建设配套协调，并为系统的继电保护设计，系统自动装置设计及下一级电压的系统等创造条件。设计方案应技术先进、过度方便、运行灵活、切实可行，以经济、可靠、质量合格和充足的电能来满足国民经济各部门与人民生活的需要。设计水平可为今后第五年至第十年的某一年，并应对过度年进行研究（五年内逐年研究），远景水平可为第十年至第十五年的某一年，且宜与国民经济计划的年份相一致。系统设计经审查后，二至三年进行编制，但有重大变化时，应及时修改。此设计110KV火电厂是地区性城市火电厂，它与系统1和系统2相连，同时向该地区供电，系统总容量为： 与系统联系较为紧密，在整个系统中占有重要地位。1.2 本次
5、设计的内容火电厂是联系发电厂和用户的初始环节，起着生产和输送电能的作用。这就要求火电厂的一次部分设计必须经济合理，再加上安全可靠的二次部分设计，这样火电厂才能正常的运行工作，满足该河南某地区的人民生活的需要。设计内容主要包括火电厂总体分析、电力系统分析、锅炉、汽轮机的选择、电气主接线的选择、主变压器的选择、所用变的选择、短路电流的计算、电气设备的选择、配电装置和防雷保护等内容。本部分设计主要参考了电气一次部分设计手册、电气一次部分设备手册等，按照有关的技术规程和工程实例进行的。1.3 本次设计的任务本次设计的主要任务是河南某地区110KV的火电厂的设计，设计的任务是电气的一次部分的设计和计算。
6、在一次部分中，首先要对电力系统和火电厂进行总体分析；再进行负荷分析和短路电流的计算，然后选择主变压器；下一步是电气主接线的型式的设计，选择合理的电气设备的选择。在具体计算后，进行配电装置及电气总平面的布置设计，使建站合理化，并进行防雷设计，保证安全。第2章 火电厂设计分析 2.1 电力系统分析根据火电厂设计规范规定：火电厂的设计应根据工程的510年发展规划进行做到远，近期结合。以近期为主，正确处理近期建设与远期发展的关系，适当考虑扩建的可能。必须以全出发，统筹兼顾。按照负荷性质，用电容量，工程特点和地区供电条件，综合国情合理地确定设计方案。必须坚持节约用地的原则。符合现行的国家有关标准和规范的
7、规定。本次设计110KV火电厂是地区性城市火电厂，向河南某地区及附近工厂企业以及生活用电供电，它由系统1（容量为2500MVA）和系统2（容量为MVA）供电，同时向火电厂甲和火电厂乙供电，与系统联系紧密。2.2 火电厂分析设计步骤2.2.1 编制依据及说明一、编写依据1.己批准的计划任务书、初步设计及有关图纸资料；2.国家己下达的计划文件，工程的规划容量和规划建设年限，以及国家计划对本工程的投产要求；3. 主要工程量及概算投资；4. 设备清册和主要材料清册；5. 上级主管部门的有关本项目建设的指示文件；6. 现场情况调查资料。二、资料收集1. 选厂报告及厂区测量报告(可行性研究报告)； 2.
8、厂区的水文、地质、地震、气象资料； 3. 施工地区情况及现场情况；4. 主要材料、设备、施工机具的技术资料和供应状况；5. 类似工程的施工方案及工程总结资料；6. 其它必须收集的资料。三、参考文献 1.电力建设工程施工技术管理制度2.建筑工程施工组织设计编写手册3.建筑工程项目建设工期定额4.火电施工质量检验及评定标准5.电力建设安全施工规定6.电力建设施工机械设备管理规定2.3 火电厂总体分析2.3.1工程概述 该火电厂规划容量为2125MW凝汽式机组，工程建设规模2125MW，与主电网联络，对电网的安全、经济稳定运行具有举足轻重的作用。一、地形地貌 火电厂厂址位于河南某地区，属于平原地形。
9、二、地下水 该地区的地下水在40m以下，地下水资源丰富。火电厂各建、构筑物基础设计人饮用可不考虑地下水影响。三、不良地质现象 厂区地表自然地面1.0m深度范围内，主要为中硫酸盐渍土，1.0m以下为弱硫酸盐渍土。四、场地类别 本火电厂厂址场地构造性好，属中硬场土地，建筑场地类别为II类，为建筑抗震有利地段，适宜建厂。五、厂址地震基本烈度为6度。六、气象条件 厂址离城市较远，且靠近山谷较近。厂址气象资料有关数为：年平均气温 14.8年极端最高气温 37年极端最低气温 10.0年平均极端最高气温 37.0年平均降水量 65 8.0mm年平均蒸发量 319.7mm年最大积雪厚度 48.0mm年平均相对
10、湿度 60%最大冻土深度 150cm年平均日照时数 6d年平均沙尘暴日数 5d年平均风速 5.0m/s主导风向 东南风七、水文情况 境内有大河，该河由于没有详细的实测洪水资料，只能根据调查的洪水资料分析。该河水文站从1957年至今己有40年实测洪峰流量资料。最大洪峰流量只有234m3/s。该河后沟道班河段洪峰流量为80O m3/s。本工程位于本地较高处上，百年一遇河道洪水并没有威胁厂址。2.3.2建站必要性及选址概况 为了满足河南某地区生产和生活的供电要求，决定要新建一所2*125MW火电厂。火电厂的站址选择在河南某地区内部，靠近负荷中心，有利于系统运行性能的提高，降低损耗，提高经济效益；该厂
11、设在煤矿附近解决了能源问题。站址选择北部附近有公路，铁路穿越，交通运输便利，同时也为火电厂职工的生活提供了方便：该厂3公里初有许多废矿井和山沟，可做储灰场使用。该地地下水资源丰富，有充足的水源条件，满足生产和生活用水的需要；火电厂所处区域地势平坦、土质为黏土，有利于线路架设和电气设备的安装；海拔200米，有利于火电厂的经济运行，地震烈度为6度降低对防雷保护装置的要求；火电厂选址避开了工业电力负荷：如冶炼厂、纺织厂、农机厂、制药厂等污染企业的影响，此外，火电厂位于南部，主导风向为东南风，避免了将火电厂设在污染源的下风口（冬季主导风向为东南风），否则将会发生污闪事故和沿面放电，影响电力系统的运行性
12、能；火电厂东部没有重要的电力负荷，这为进出线提供了广阔的线路走廊，还有利于火电厂的扩建 ；另外，火电厂选址还考虑了火电厂与附近设施的影响。因此，火电厂选址不当，必将影响企业供电系统的主接线方式，送电线路的规格和布局，电网损失及投资的大小，还可能引起电力倒流，产生严重后果。所以站址的选择要从多方面考虑。2.3.3建站的规模新建火电厂是110KV的降压火电厂，出线4回及备用2回，火电厂的规模比较大。110KV的配电室建设分为屋内式和屋外式。屋内式运行维护方便，占地面积少，在选择型式时应考虑环境条件因地制宜技术经济合理时优先选用户内式总体布置的结构合理，便于设备操作、搬运、检修、试验、巡视和发展。适
13、当安排建筑物内各房间的相对位置。由电力系统的 结构简图可知，火电厂在电力系统中的位置十分重要，属于地区火电厂。如果该火电厂出现问题，将会引起所处地区全部停电，影响工农业经济的发展，给人民群众的生活带来极大的干扰和影响。2.4负荷分析表2-1 电厂负荷资料电压等级线路名称最大负荷（MW）负荷组成 ()负荷性质自然力率线路长度（km）一期终期一级二级110kV新热线25306025城市用电0.7520新甲线40451565城市工业0.7530新线35402545煤矿0.7820新丙线35402545县城0.830发展1352545矿区0.8.45发展2304020110KV侧负荷分析：负荷有市甲线
14、、市系线市系线通过电源S、S和甲火电厂连接环网，而且各条线路的最大穿越功率不同，对电力系统造成的破坏程度也有所不同。如果发生故障将严重影响系统运行的稳定性，降低供电可靠性，所以有双电源供电，保证不间断供电。通常根据负荷的用电程度不同将电力负荷分为三级：一级负荷，二级负荷，三级负荷。在110KV侧：负荷分为工业电力负荷和非工业电力负荷两种。其中工业电力负荷有水厂、冶炼厂、仪表厂、制药厂、农机厂、纺织厂等城市工业；非工业电力负荷有市政、医院等城市用电及煤矿、县城、矿区等非工业电力负荷。一级负荷中断供电将造成人身伤亡,在政治经济上造成重大损失如重要交通枢纽通信枢纽经常用于国际活动的大量人员集中的公共
15、场所,还使设备损坏,产品报废重要负荷中断供电将发生爆炸,火灾或中毒等给人民的生活带来影响;二级负荷中断供电在政治经济上造成较大损失使连续的生产过程被打乱,需长时间才能恢复,使企业减产影响重要单位的正常工作使公共场所秩序混乱;三级负荷:中断供电后无重大影响。所以,要求一级负荷应有两个电源供电,当一个电源发生故障时另一个不会受到损坏,有时对特别重要的负荷设有应急电源,保证对它的供电。应急电源有独立于正常电源的发电机组,干电池,蓄电池,专门的反馈线路。二级负荷的供电系统应能做到当电力变压器故障或电力线路常见故障时不致中断供电或中断后能迅速恢复,在负荷小或地区供电条件困难时可用专用的架空线路供电当采用
16、电缆字配电所配电时需采用两根电缆,每一根能承受100%的二级负荷且互为热备用。而三级负荷对电源无特殊要求。 第3章短路电流的计算3.1短路电流的计算在电力系统中,短路故障造成发电机功率不平衡而失去同步,给系统带来很大危害.其中短路的形式分为三相短路,两相短路,单相短路接地,两相短路接地,在四种短路形式中,三相短路时短路电流最大.短路故障使电源供电回路的总阻抗减小,产生暂态过程,电流增加超过额定电流值很大,短路点产生电弧烧坏电气设备,并引起电力网络中电压降低，在靠近短路点部分用户的用电设备破坏.功率发生变化,当机械功率大于输出的电磁功率时,发电机的转速增加,破坏电力系统的稳定性,引起大片地区的停
17、电.3.2计算目的及基本情况计算短路电流的目的是选择电气设备的依据,是比较选择电力系统接线图的依据,所以可确定加装电抗器来限制短路电流.3.2.1短路电流计算的基本情况一、电力系统中所有电源均在额定负荷下运行，相位角相等，频率相同在短路前电力系统的电势和电流是对称的；二、以变压器为理想变压器，铁心处于饱和状态，电抗值不随电流的变化而变化；三、输电线路的分布电容可省略不计；四、应考虑对短路电流值有影响的所有元件，不考虑短路点的电弧电阻；五、采用平均电压，这样在计算短路电流时，可减小误差，计算发电机，变压器，线路等元件的电抗；六、简化时在电源短路点很近的情况下，发电机由于特性不同将对短路电流的变化
18、规律有决定的影响，不能将不同类型的发电机合并，如果发电机与短路点之间的电气距离较大时，不同类型的发电机引起的短路电流变化规律的差异受到极大的削弱，这时可将不同类型的发电机合并。3.3 计算过程在母线上确定两个短路电流点f1、f2。其中f1位于110KV母线上,f2位于10KV母线上，两台主变压器并列运行的短路点。图3-1(1)画出等值电路图简网络：图3-2(2)选择基准容量，算出电抗： 在计算的时忽略甲变与已变对短路计算的影响，查供用电实用手册910架空线路钢芯铝绞线的电抗值：各线型的单位电抗分别是：LGJ-150 X1=0.422/KMLGJ-185 X2=0.409/KMLGJ-240 X
19、3=0.407/KM所以可把电抗值 X=0.4/KM计算各线路的阻抗值(3) 化简网络 化简结果如图5-3图3-3即为G12的转移阻抗，即为系统S1的转移阻抗，即为系统S2的转移阻抗。(4) ：如图5-4：图3-4：所以： ：所以：则： =0.019+16.6+0.189=16.808KA 短路电流计算如表3-1：表3-1短路电流计算列表短路点（KA）（KA）（KA）（KA）（KA）（KA）（KA）16.80816.80916.80916.816.025.3842.786第4章 锅炉汽轮机系统概述及选择火力发电厂简称火电厂，火力发电厂是利用化石燃料燃烧释放的热能发电的动力设施，包括燃料燃烧释热
20、和热能电能转换以及电能输出的所有设备、装置、仪表器件，以及为此目的设置在特定场所的建筑物、构筑物和所有有关生产和生活的附属设施。锅炉是利用燃料或其他能源的热能，把水加热成为热水或蒸汽的机械设备。其能量转换过程是：燃料的化学能-热能-机械能-电能。火电厂的生产过程就是化学能转化为电能的过程，其可分为四个系统：燃烧系统、汽水系统、电气系统、控制系统。燃烧系统是由运煤系统、磨煤系统、燃烧系统、风烟系统、灰渣系统等组成。4.1锅炉系统概述及选择锅炉设备是火力发电厂的主要热力设备，其作用是使燃料通过燃烧将其化学能转化为热能，并以热能加热给水以生产具有一定规范的过热蒸汽。锅炉设备是锅炉本体及其辅助设备的总
21、称。锅炉是由“锅”和“炉”两部分组成的，所谓的锅是指锅炉的汽水系统，由气泡、下降管、集箱、导管及各热交换受热面等承压部件组成，用以完成水变为过热蒸汽的吸热过程。炉是指锅炉的燃烧系统，由炉膛、燃烧器、烟道、炉墙构架等非承压部件组成，用以完成煤的燃烧放热过程。将两者有机的结合起来的整体称锅炉。锅炉的辅助设备主要包括供给空气的送风机、排除烟气的引风机、煤粉制备系统以及除渣、除尘设备等。锅炉承受高温高压，安全问题十分重要。因此，对锅炉的材料选用、设计计算、制造和检验等都制订有严格的规定。 4.1.1锅炉规格与种类 一、锅炉的规格 锅炉规格表示锅炉生产蒸汽或加热水的能力及水平。蒸汽锅炉的规格以单位时间内
22、产生蒸汽的数量及蒸汽参数表示，热水锅炉的规格以单位时间内水的吸热量及热水参数表示。 蒸汽锅炉每小时所产生蒸汽的数量称为锅炉的蒸发量，也称锅炉的容量或出力，通常以符号“D”表示，单位为th（吨时）。锅炉铭牌上的蒸发量通常为额定蒸发量，即锅炉在规定的蒸汽参数和给水温度下，连续运行时所必须保证的最大蒸发量。 热水锅炉的容量是单位时间内水在锅炉里的吸热量，单位为MW（兆瓦），其额定值称额定热功率或额定供热量。 锅炉产汽及介质吸热的多少与锅炉受热面的多少直接相关。受热面是锅炉中隔开烟气与水汽、并把热量由前者传给后者的金属壁面，通常为管子或圆筒壁面。 蒸汽锅炉的蒸汽参数以锅炉主汽阀出口处蒸汽的压力（表压）
23、和温度表示。热水锅炉的介质参数以额定出水压力（表压）及额定出水进水温度表示。压力和温度分别以符号“p”、“t”表示。 二、锅炉分类可以从不同角度出发对锅炉进行分类： 1.按结构形式可分为锅壳锅炉（火管锅炉）、水管锅炉和水火管锅炉； 2.按用途不同可分为电站锅炉、工业锅炉、生活锅炉等； 3.按容量大小可分为大型锅炉、中型锅炉和小型锅炉；习惯上，蒸发量大于4.按蒸汽压力大小可分为低压锅炉（p2.5MPa）、中压锅炉（2.5MPp5.9MPa）、高压锅炉（p9.8MPa）、超高压锅炉（p13.7MPa）等； 5.按燃料和能源种类不同可分为燃煤锅炉、燃油锅炉、燃气锅炉、废热（余热）锅炉等； 6.按燃料
24、在锅炉中的燃烧方式可分为层燃炉、沸腾炉、室燃炉； 7.按工质在蒸发系统的流动方式可分为自然循环锅炉、强制循环锅炉、直流锅炉等。 三、锅炉自动控制系统 给水液位控制回路、主蒸汽的温度控制回路、主蒸汽的压力燃烧控制回路、炉膛负压引风控制回路、氧量送风控制回路、除氧器的液位和压力控制回路、减温减压器的温度和压力控制回路、锅炉房自用汽的压力控制回路。4.1.2系统简介一、热力系统 火电厂本工程安装两台125MW超高压、一次中间再热、凝汽式汽轮发电机组。机组采用双缸两排汽，高、中压合缸且采用双层缸结构，该机型在设计技术及加工制造水平、运行经验上都很成熟，汽轮机回热系统采用两高、四低、一除氧共7级不调整抽
25、汽加热系统，该系统具有成熟可靠，热效率高的特点。锅炉为超高压、一次中间再热、双钢架悬吊式、型布置、管式空气预热器、固态排渣、四角切圆燃烧、自然循环、汽包煤粉炉。本工程机组采用复合变压运行方式，主蒸汽与给水系统采用单元制系统，除必须的公用母管外，其余均按单元制系统设计。在燃烧器等设计上，制造厂充分考虑了锅炉的低负荷稳燃、防止炉膛结渣、降低NOx燃烧产物排放量等措施。二、制粉系统本工程制粉系统采用正压直吹式系统。每台炉配备4台MP1410型中速磨煤机，4台密封风机，2台一次风机。锅炉燃烧方式为四角喷燃切圆燃烧，每角燃烧器设置四层一次风喷嘴。中速磨煤机采用静态分离器，加载系统采用先进的液压变加载系统
26、，可调节磨煤机出力及煤粉细度，更加有利于机组调峰运行。每台锅炉设置4座钢制圆筒仓型原煤仓(内径5.2m)，下接双曲线金属小煤斗，每座原煤仓的几何容积为23Om3。本工程每台中速磨煤机配置1台耐压称重式皮带给煤机，其计算出力均不小于磨煤机计算出力的110%。锅炉的预热器采用管箱式预热器，一、二次风机分别设置受热面管箱，采用管箱式空预器，一、二次风分置可大大降低其漏风率。缺点是空气流动阻力较三分仓回转式空气预热器稍大一些。每台中速磨煤机设置一台专用密封风机。磨煤机干燥剂为一次风机出口经空气预热器加热的热风，并采用一次风机出口的压力冷风作为介质温度调整。 三、燃料供应 该火电厂位于重要产煤区，可作为
27、火电厂的煤源。本工程采用该区燃煤，火电厂锅炉燃煤厂外运输为铁路运输。火电厂本期工程建设两座200m3的点火油罐及相应的油泵房，油品的运输采用铁路运油方式。四、输煤系统本工程输煤系统按最终容量设计，分期建设，满足2 125MW机组设施。厂外来煤方式均为铁路来煤运输进厂，燃煤考虑组织社会运力承运。本工程厂内输煤系统设计为带宽100O mm，带速1.6m/s的双路胶带机系统，其出力为40Ot/h，胶带机选用DTII型固定式带式输送机。五、除渣系统本工程除灰渣系统按照力求系统简单、技术成熟、安全可靠、节约用水、为灰渣综合利用创造条件的原则，系统拟定为灰渣分除、即脱水排渣，正压气力除灰系统。锅炉排渣为每
28、台炉底单侧布置一台刮板捞渣机，连续排渣，炉渣自渣井落入刮板捞渣机上槽体内，槽内充满冷却水，红渣冷却裂化，经刮板提升脱水后排出，落入碎渣机破碎后，排入低压冲渣沟，自流冲至渣浆泵前池，经渣浆泵升压，通过输渣管送入脱水仓。六、除灰系统正压气力除灰系统主要分为气力输送、灰库储存两部分，通过输灰管道连成一体。即在除尘器每个灰斗下安装一台小型输灰发送罐，以压缩空气为动力，周期性地输送除尘器灰斗内的干灰。本工程除尘器为双室三电场静电除尘器，每台炉静电除尘器设有12个灰斗，每台炉省煤器灰斗2个，每个灰斗排灰口下部配一个发送罐(仓泵)，一静电场灰斗下设4台，规格为1.5m3，二静电场灰斗下设4台，规格为1.Om
29、3，三静电场灰斗下设6台，规格为0.6m3。每台炉设置2条输灰管道，为普通无缝钢管，并采用逐级放大管径以降低流速，一静电场及省煤器输灰设一条管道进粗灰库，二、三电场设一条管道进细灰库。2 42O/锅炉共用2座平底灰库，一个粗灰库，一个细灰库。每座灰库为：直径12米，容积约为150Om3，可满足2125MW机组72小时贮灰量。输灰管道在灰库顶上设有气动分路阀，可进入任意一座灰库，2座灰库可以互相切换使用。每座贮灰库下设两个卸料口，一路安装一台湿式搅拌机将干灰加适量水后拌湿，用自卸汽车运送到灰场进行碾压堆放，另一路安装一台干灰散装机装车供外部综合利用。为了改善灰的流动性和排灰条件及锅炉启动阶段或低
30、负荷投油时除灰器灰斗物料不易流动，灰库底部还设有加热气化系统，相应设置了专用灰斗气化风机罗茨风机、空气加热器，在电除尘器与烟气流垂直的两侧灰斗壁上装设气化极，供灰斗内的灰充分流态化，达到安全卸灰目的。两座灰库共设2台气化风机，2台空气电加热器。本工程设有干灰运灰罐车两台，湿灰运灰罐车两台。并建一座输灰用空压机房进行集中供气，内设3台排气量20m3/min、排气压力0.7MPa的螺杆式空气压缩机，其中2台运行，一台备用。对应配置了3台冷冻式干燥机及2台8m3的储气罐，使输送空气品质达到：压力露点温度为+2、含油量5ppm。电除尘器下的仪用控制气源由全厂仪用空压机供给。七、热工控制系统本工程主厂房
31、内锅炉、汽机、除氧给水、电气设备在运转层的控制室单元控制，单元控制室设在主厂房内9m运转层B列柱-K3框架间、C列柱-Kl柱及号柱之间，主要控制设备位于控制室内。通过控制室内的控制设备实现对锅炉、汽机、除氧给水等设备进行监测控制，对化学水处理车间在就地或就地值班室内设监测控制盘，除灰系统在就地设值班室，采用程序控制方式。其他的辅助系统采用就地控制。本工程以DCS为主要监视和控制手段，主次分明。即集控、就地盘及就地控制三层和按不同的功能及相对独立的系统分组。各控制系统间的通讯与接口。DAS、MCS、SCS为DCS的功能站，采用数据通讯，共享信息。DCS与其他独立的控制系统的接口采用硬接线方式。D
32、CS选用在大型火电机组上有成功运行经验，适合国内电站特点且性能价格较好的产品，分散控制系统（DCS），DEH控制系统，重要机柜和继电器柜等采用两。路电源并为备用，一路来自交流220V电气中央屏，一路来自单相交流220V UPS。4.1.3锅炉选择该火电厂设计选用锅炉为：DG-420/13.7-II型、7320吨、一次中间再热、四角喷燃、自然循环汽包式锅炉。4.2汽轮机系统概述及选择汽轮机主要由静叶片和紧连着轴转动的动叶片组成。具有一定温度和压力的蒸汽喷嘴，在喷嘴中膨胀，将其热能释放出来，动叶片带动转轴变成机械能。汽轮机的转轴连接发电机转轴。使发电机的轴转动带动磁场转动，切割磁力线，从而产生工农
33、业和其他各行业所需的电能。汽轮机分为高、中、低压三个缸，里面的空气为负压，高压缸内由于气压较高，一般采用双层缸，为的是减小壁厚，在两层中间通有蒸汽，使内外膨胀同步，提高了机器的安全性。气轮机的转轴和发电机的转子同为一体，在润滑油系统的由膜上运行。电站汽轮机的功率一般较大，蒸汽压力较高，总焓降大效率要求也高。为了保证输出电流频率不变，电站汽轮机始终稳定在同一个转速下工作，通常为3000r/min.高压旁路系统的主要功能:改善机组冷态、温态、热态的启动特性,缩短启动时间；能够适应机组定压和滑压运行的要求.启动期可控制新汽压力和中压缸进汽压力;正常运行时,监视锅炉出口的压力和高压旁路后温度,防止超高
34、压。4.2.1汽轮机工作原理及其分类和型号一、凝汽设备的工作原理凝汽设备在汽轮机热力循环中起着冷源的作用，用来降低汽轮机排汽，气轮机常见故障与诊断要求自动化程度较高，有一套较为完善的自动参数越线报警、危险停车系统。故障诊断是利用已知的检测参数、故障现象，结合经验知识找到发生故障的原因。气轮机的故障诊断属于机械设备故障诊断所研究的范畴，由于其结构较复杂，各子系统间的联系较为密切，当子系统发生故障或某一零件失效后，将导致燃机停机。为保证机组安全、可靠运行，有必要对燃气轮机实施一套参数监测和故障诊断系统。常见故障为飞车、断油、水冲击、动静之间产生摩擦等。水冲击的故障现象为蒸汽温度连续下降50度左右，
35、冒白气，噪声增大，振动增大等。常用的监视仪表有：真空表、油压表、水位表、气温表、振动表等图4-1二、汽轮机的分类和型号汽轮机历史较久，用途广泛，类型繁多，可以从不同的角度将汽轮机进行分类：1.按工作原理可分为（1)冲动式汽轮机由冲动级组成，蒸汽主要在喷嘴中膨胀，在动叶栅中只有少量膨胀。（2)反动式汽轮机由反动级组成，蒸汽在喷嘴和动叶中膨胀程度相同，由于反动级不能做成部分进汽，故调节级采用单列冲动级或复速级。 2.按热力特性可分为（1)凝汽式汽轮机排汽在高度真空状态下进入凝汽器凝结成水。有些小汽轮机没有回热系统，称为纯凝汽式汽轮机。（2)背压式汽轮机排汽直接用于供热，没有凝汽器。当排汽作为其它中
36、低压汽轮机的工作蒸汽时，称为前置式汽轮机。（3)调节抽汽式汽轮机从汽轮机某级后抽出一定压力的蒸汽对外供热，其余排汽仍进入凝汽器。由于热用户对供热蒸汽压力有一定要求，需要对抽汽供热压力进行自动调节，这称为调节抽汽。根据供热需要，有一次调节抽汽和两次调节抽汽。（4)抽汽背压式汽轮机具有调节抽汽的背压式汽轮机（5)中间再热式汽轮机进入汽轮机的蒸汽膨胀到某一压力后，被全部抽出送往锅炉的再热器进行再热，再返回汽轮机继续膨胀做功。（6)混压式汽轮机利用其它来源的蒸汽引入汽轮机相应的中间级，与原来的蒸汽一起工作。通常用于工业生产的流程中，作为蒸汽热能的综合利用。 3.按汽流方向可分为（1)轴流式汽轮机（2)
37、辐流式汽轮机 4.按用途可分为（1)电站汽轮机用于拖动发电机，汽轮发电机组需按供电频率定转速运行，故也称为定转速汽轮机，主要采用凝汽式汽轮机。也采用同时供热供电的(抽汽式、背压式)汽轮机，通常称它们为热电汽轮机或供热式汽轮机。（2)工业汽轮机（3)船用汽轮机（4)凝汽式供暖汽轮机 5.按进汽参数可分为（1)低压汽轮机新蒸汽压力小于1.5Mpa（2)中压汽轮机新蒸汽压力为24Mpa4.2.2 汽轮机选择该火电厂选用：汽轮机为上海汽轮机厂生产的超高压、中间再热、高中压合缸、双缸双排汽、凝汽式汽轮机，型号： N125-135535535QFC-125-2型 2台。4.3主要建构筑物及安装系统设计简介
38、工程主厂房按125超高压中间再热机组布置。4.3.1主要建构筑物设计简介一、按汽机房、除氧煤仓间、锅炉房顺序排列。除氧煤仓间为单框架结构。主房布置主要尺寸如下： 主厂房柱距 8m汽机房跨距 33m汽机房前披屋跨距 3.9m除氧煤仓间跨距 13.5m主厂房运转层标高 9.Om给煤机层标高 11.5m煤仓间及除氧器层标高 19.5m输煤胶带层标高 1.5m汽机房屋架下弦标高 24.5mA排柱距烟囱中心线距离 179.5m汽轮发电机组横向布置，机头朝向B排柱，发电机尾部靠A柱，侧墙开门，以便于发电机抽转子。锅炉采用紧身封闭布置方式，炉前封闭高度为25.5m。化学水综合楼布置在锅炉房固定端，宽度为6.
39、8m，长度为41.70m。电气综合楼布置在两炉之间，两机组共用一个，共三层。零米层布置有蓄电池室、高低压厂用配电室。5.20m层布置了电缆夹层和通风机室。9.00m层布置了电子设备间、锅炉配电室。二、汽机房汽机房跨度为33m，轴距8m，建12档，两台机中部设连接档，间距1.2m，汽机房总长97.2m，汽轮发电机组横向布置。两台机组设一部75/2Ot电动双梁桥式起重机，其轨面标高为20.0m，汽机房A排柱披屋外墙靠近检修场地处设大门，供检修时运输设备之用，另外在汽机房固/扩端靠B排柱侧还开有大门，也可用于运行维护及检修运输之用，面积约为42Om2，完全可以满足机组检修之用。两台机组共设4台电动调
40、速给水泵，4台给水泵组均横向布置于两机之间靠B列柱处。两台机组对称布置，其加热器平台位于两机之间，高压加热器为落地式布置，低压加热器为腰部支撑方式，置于加热器平台5.0m层。每台机组装两台射水泵，一座钢筋混凝土射水箱，布置于汽机房机尾A排柱侧。每台机组的凝结水泵布置于位于加热器平台外侧的凝结水泵坑内，以便于凝结水泵的检修起吊。汽轮发电机组油系统设备布置于机尾靠近A排柱侧，主油箱容积为23m3，支撑于5.0m层砼楼板上。油净化装置、高压调速油泵和交、直流润滑油泵均布置于附近的0.00m地平上。供油系统设备及管道远离高温区域，以利于运行人员维护巡视通行。三、煤仓框架本工程除氧间与煤仓间合并成为单框
41、架结构，其跨度13.5m，共12档，总长97.2m。在固定端柱外设置门厅及楼梯间专用披屋，扩建端外设室外钢制消防梯。除氧煤仓间零米布置两台锅炉所需的8台MPS140型中速磨煤机，每台中速磨煤机布置在1档内，8台共布置8档。为实现磨煤机的正常检修，确定给煤机层标高为11.5m。两台炉的中速磨煤机在地面一轴之间共两档，布置电气高压厂用配电装置。厂低变及低压配电装置布置在两炉之间，两台机设一个机炉单元控制室，布置于煤仓间中部9m运转层。单控室下的6m层为电缆夹层，8台耐压计量胶皮带式给煤机布置在高度11.5m的给煤机层上。同时厂用蒸汽联箱也布置在此层。每台炉设置4座钢制圆筒仓型原煤仓，原煤仓内径5.
42、2m，支撑于19.5m层钢筋混凝土楼板上。同时该层还布置有两台高压除氧器及水箱，两台除氧器横向布置于煤仓框架中部，两台连排扩容器也布置在此层。输煤皮带层标高为31.5m，其上布置有宽1000mm的输煤皮带两条。四、锅炉房锅炉采用紧身封闭，一、二期两台锅炉中心线相距49.2m。锅炉钢架为全钢结构，Zl柱距框架C排柱距离9.5m。每台锅炉房零米两侧各布置一台送风机及一次风机。锅炉房底层靠固定端侧布置两台疏水箱，两台疏水泵及疏水扩容器。在锅炉房E排柱外固定端及扩建端各布置一台定期排污扩容器。在锅炉房零米层两台炉的排渣口下布置一台可变速的水浸式刮板捞渣机。其上部设有渣井及关断门，下部设有碎渣机与冲渣沟
43、。零米地面均设推出轨道，以便捞渣机推出检修，两台炉冲渣沟出锅炉房汇合后自流至渣浆泵房前池。两台炉之间零米层布置电气变压器室及蓄电池室，9.0m层布置热控电子设备间。两台炉合用一部载重为lt的客货两用电梯与锅炉各层平台相连。五、炉后布置本工程选用两台双室三电场(214O m2)电除尘器，炉后预留扩建电除尘第四电场的位置，引风机房布置于电除尘后面，其内布置有4台离心式引风机，每炉两台。本工程合用一座高150m，出口直径4.5m的烟囱。第5章主变选择及电气主接线设计5.1主变压器的选择一期工程电气接线采用发电机一变压器组单元接线。在正常工作时除去向本机组的厂用负荷供电外，将剩余功率送入110kV系统，在起/停机或事故情况下均可从110kV系统引接可靠的电源。一期工程2l25MW机组以11OkV电压等级接入系统。主变压器采用两相无载调压变压器，一、发电机采用交流励磁一静子整流励磁方式。变压器是火电厂中重要一次设备，可以用来向电力系统和用户输送功率，还用于两种电压等级之间的功率交换，所以变压器的选择在火电厂中是比较重要的。5.1.1变压器台数和容量选择变压器的容量、台数直接影响到火电厂的电气主接线形式和配电装置的结构。如果变压器的容量选择过大，台数过多，不仅
