1、爱岗敬业 诚实友善,余热发电培训课件,余瑞晋,2012.07,目录,余热发电系统介绍 设备概况 机组起、停机 机组一般故障处理,团结进取,基本概念,干法水泥生产线纯低温余热发电技术是利用从篦冷机中部抽出的热空气和窑尾预热器排出的热烟气，通过余热锅炉产生过热蒸汽，过热蒸汽推动汽轮机做功，带动发电机发电。 余热发电技术是充分利用水泥窑生产线的废气热能，不能影响窑系统的稳定性和以增加热耗为代价进行发电。 余热电站发电系统并网不上网，所发的电用于水泥生产线厂内消耗。依据余热发电实际运行情况，以下参数可明确反映余热发电的运行和管理状况，对应的余热发电的KPI系列有：发电量、净发电量、电站耗电量或电站耗电
2、率、吨熟料发电量、单位发电成本、单位熟料净电耗、电站运转率和相对窑运转率。,干法水泥余热发电流程图(KSKN),干法水泥余热发电流程图(EAST),汽水循环及能量变化,水的汽化 水蒸汽的过热 水蒸汽的膨胀,为何选水为工质？ 量大，廉价 比热大,余热发电对水泥生产线的影响,对窑头袋除尘器的影响 对窑头排风机的影响 对窑尾高温风机的影响 对原料磨烘干能力的影响 对窑尾袋收尘的影响 对窑操的影响,业绩创新,影响发电量的因素,主蒸汽温度 主蒸汽压力 主蒸汽流量 排汽压力,由于余热热源温度的限制，进汽压力、温度不可能无限制提高，制约了循环热效率的提高；排汽压力受到冷却水的温度的限制，也不能过低。,诚信奉
3、献,窑头AQC锅炉,窑头AQC余热锅炉采用单锅筒自然循环方式，露天立式布置在窑头蓖冷机附近，结构紧凑、占地小。锅炉整体采用管箱式结构，自下而上布置有过热器管箱、蒸发器管箱、省煤器和省煤器管箱，每层管箱采用并排结构。这些管箱均通过底座型钢将自身的重量传到钢架的横梁上。AQC锅炉受热面全部使用异型换热元件螺旋鳍片管。AQC锅炉由烟气系统、锅炉本体、本体安全门、一次仪表、给水系统、主蒸汽系统等组成。,窑尾SP锅炉,窑尾SP余热锅炉采用单锅筒自然循环方式，露天立式布置在窑尾高温风机附近，结构紧凑、占地小。烟气从上向下分别横向冲刷过热器、多级蒸发器、省煤器，其流方向与粉尘沉降方向一致。每级受热面都设置了
4、2组振打装置，在受热面下面用连杆将所有的管子连到一起，每一组均有一只电动机带动，共16组，布置于锅炉的两侧，振打频率为每分钟三次，冲击力为1500牛。粉尘随气流均匀排出炉底，通过星型卸料器和索链输灰机将灰送回生料库皮带输灰机。,凝汽式汽轮机,华新红塔水泥（景洪）有限公司2000t/d水泥熟料生产线低温余热发电工程配置一台由青岛捷能汽轮机集团南京有限公司生产的4000KW纯凝汽轮机（型号：N4.0-0.75）。 本汽轮机为单缸、冲动冷凝式汽轮机，本体主要由转子部份和静子部份组成。转子部份包括主轴、叶轮叶片、主油泵、联轴器等；静子部份包括汽缸、隔板、转向导叶环、汽封、轴承、轴承座等。 转子：采用套
5、装式柔性转子。叶轮、汽封套筒及联轴器“红套”于主轴上，各级叶轮由汽封套筒隔开。通过钢性联轴器与发电机转子联接。转子前端装有主油泵，主油泵体上装有危急遮断器。转子在制造厂内进行严格的动平衡。 汽轮机采用节流调节，无调节级。转子由十一级压力级组成，叶片均为根据三元流原理设计的新型全三维叶片，通流部分也作了相应优化，减少了叶顶、叶根的汽流摩擦损失及隔板汽封漏汽损失，使得整机效率有了较大提高。,隔板、汽缸：高压级隔板为围带焊接式，低压级隔板为铸造隔板。汽轮机的汽缸是由前、（中）、后汽缸组成。具有垂直中分面和水平中分面，前、（中）、后汽缸的上、下半联接后不可拆开。新蒸汽由前汽缸下部进入汽缸，后汽缸排汽口
6、与凝汽器采用挠性或钢性联接。前汽缸与前轴承座采用 “猫爪”结构联接，在垂直方向设有定位左右膨胀的垂直键，以保证轴承座在膨胀时中心不致变动。在前座架上装有热胀传感器，以反映汽轮机静止部分的热膨胀情况。后汽缸由两侧的侧支撑脚支承在后座架上。 汽封：汽封分为：通流部分汽封、隔板汽封以及前、后汽封。通流部分汽封包括：动叶围带处的径向、轴向汽封和动叶根部处的轴向汽封。隔板汽封环装在每级隔板的内圆上。前、后汽封与隔板汽封结构相同。转子上装有带凹槽（或镶嵌有汽封齿）的汽封套筒，与汽封齿构成迷宫式汽封。前、后汽封分为多级段，各级段后的腔室接不同压力的蒸汽管，回收汽封漏汽，维持排汽室的真空。 汽轮机前轴承座：在
7、汽轮机前轴承内装有测速机构，主油泵，危急遮断装置，轴向位移传感器，径向及推力联合轴承。前轴承座安放在前座架上，其结合面上有纵向滑键，前轴承座可沿轴向滑动。 汽轮机后轴承座：后承座下半与后汽缸铸为一体。装有汽轮机后轴承、发电机前轴承、盘车装置、温度计等。后轴承座下部左、右两侧均设有润滑油进、回油口、便于机组左向或右向布置。 汽轮机前轴承：汽轮机前轴承和推力轴承组成球面联合轴承。推力轴承为摆动瓦块式。前、后径向轴承为椭圆轴承。主推力瓦块及径向轴承下半轴瓦上装有铂热电阻。导线由导线槽引出，装配时应注意引线不应妨碍瓦块摆动。 盘车装置：盘车装置装于后轴承座上，由电动机驱动，通过蜗轮蜗杆副及齿轮减速达到
8、所需要的盘车速度。当汽轮机启动后，主轴转速大于盘车速度时，盘车小齿轮从啮合位置自动脱开，盘车装置停用。在无电源的情况下，在盘车电动机的后轴伸装有手轮，可进行手动盘车。,节能减排,主汽门：主汽门为单座球形阀，阀碟的端部为半球形。阀碟也阀座必须仔细研磨，以保证密封的完全吻合。启动时，先打开预启阀，减小了阀碟前后的压差，从而减小了阀门提升力。阀座与阀壳采用热压装配保证过盈，阀座带有一段扩散段减少蒸汽流动损失。预启阀开足后阀杆继续移动带动阀碟开启，主汽阀总行程为110mm。阀碟上方由定位块固定，主汽阀开到位后定位块与阀盖配合紧密完全吻合，达到了密封的效果。阀盖向下延伸一部分作为阀碟套筒，在阀碟开启过程
9、中能起到导向作用。在阀碟与套筒间又装有两个180对置的平键以防止阀碟在汽流冲击下旋转。阀杆外装有阀杆套筒和隔离套，两个隔离套形成两个抽汽腔室，第一段隔离套形成的抽汽腔室引出的也就是阀杆的一次漏汽，与补汽管道相连。第二隔离套形成的抽汽腔室引出的也就是阀杆的二次漏汽，与汽封抽汽器相连。因而不会使漏汽漏入汽机房，同时又充分利用了漏汽的热量。阀杆和阀杆套筒的表面均经过氮化以提高耐磨性。在阀碟外装有一个蒸汽滤网，网板是用不锈钢板卷成的圆筒，上边钻有若干个小孔，能防止汽流中的机械杂质进入汽轮机的通流部分。,调速系统和保安系统,调速系统的作用：保持汽轮机在额定转速3000r/min下稳定运行，调整进汽量以适
10、应电力负荷变化的需要。本汽轮机调节系统采用美国WOODWARD公司505数字式调速器。 调速系统的原理：汽轮机正常运行时，主力矩和发电机反力矩失衡时的转速变化转换为脉冲信号，去控制汽轮机的进汽量，从而保证在新的工况下达到新的平衡，维持汽 轮机转速基本不变。 电液调速（DEH）系统的构成： 一般由电子调节装置、电液伺服装置、执行机构组成。 保安系统包括机械液压保安系统和电气保安系统两部分组成。 机械液压保安系统装置： 主要由危急遮断器、危急遮断器油门、轴向位移遮断器、 主汽门等组成。 电气保安系统：由汽轮机紧急跳闸保护系统ETS、汽轮机安全监测保护装置TSI等组成。 危急遮断器：为飞锤式结构，当
11、机组超速到33003330r/min时，飞锤击出，使危急遮断油门脱钩动作，其复位转速为3000r/min; 危急遮断油门：与危急遮断器一起组成对机组超速的保护，当其动作或手动脱扣时，通过安全油路将主汽门、调节汽门迅速关闭； 轴向位移遮断器：该装置在汽轮机转子轴向位移超过允许值时报警及停机，当转子轴向位移大于0.6mm时，所配的电接点压力表发出报警信号，大于1.0mm时，发出停机信号。 电磁阀：是总的电动停机保护装置，当任一保护发出停机信号，使电磁铁通电时，其油阀动作，通过安全油路使主汽门和调节汽门迅速关闭。,润滑油系统,作用：为汽轮机、发电机滑动、推力轴承提供连速、稳定的润滑油，并带走轴承摩擦
12、部位热量，保证汽轮机安全运行。 构成：油系统包括主油泵、辅助油泵、直流事故油泵、冷油器和油箱等。在正常运行时由主油泵供油，在启动和停机过程中转速较低，主油泵供油不足时必须启动辅助油泵。在运行中如因故障造成油压不足，由自动装置启动辅助油泵。直流油泵作为交流电动油泵事故时的备用油泵。,汽轮机附属设备及主要系统,汽轮机的附属设备包括凝汽设备（凝汽器、抽气器、凝结水泵等）、循环冷却设备（冷却塔、循环水泵等）、除氧给水设备和回热系统设备（轴封加热器等）。 主要系统：包括主蒸汽系统、凝汽系统、疏水系统、汽封系统、真空系统、循环冷却水系统、除氧给水系统等组成。,主蒸汽系统：来自余热锅炉的新蒸汽在主厂房经隔离
13、阀至主汽门，再经调节阀进入汽轮机作功，做完功后的乏汽进入凝汽器凝结为水，经凝结水泵、除氧器、给水泵送回锅炉。为满足机组的启停要求，设置锅炉主汽门、锅炉隔离汽门、汽机隔离汽门旁路装置。 轴封系统：为了减少汽轮机汽缸两端轴封处的漏气损失，在轴伸出气缸的部位均装有轴封，分别由前汽封、后汽封和隔板汽封组成，汽封均采用高低齿型迷宫式。供汽轮机前后轴封新蒸汽的管道接至汽机电动隔离门前。 疏水系统：在汽轮机启动、停机或低负荷运行时，要把主蒸汽管道及其分支管道、阀门等部件中集聚的凝结水迅速地排走，否则进入汽轮机通流部分，将会引起水击，另外会引起其它用汽设备和管道发生故障。汽轮机本体疏水设计有：1）自动主汽阀前
14、疏水接疏水扩容器；2）前后汽封疏水直接排地沟；3）自动主汽阀杆疏水、汽轮机上、下汽缸疏水直接排地沟； 4）自动主汽阀后疏水、轴封供汽管疏水，引至疏水膨胀箱；5）锅炉主蒸汽隔离汽门前疏水通过热疏水母管至疏水扩容器；6）锅炉本体疏水全部排地沟。 凝结水系统：凝汽器热井中的凝结水，由凝结水泵送入轴封加热器加热后再送至除氧器。汽轮机启动和低负荷运行时，为了保证有足够的凝结水量维持热井水位，在主凝结水管道上装设了一根再循环管，使一部分凝结水可以回至凝汽器以形成再循环，再循环水量的多少由再循环管道上的阀门来控制。汽轮机启动和空负荷运行时，为了保证排汽缸温度控制在正常范围内而不至于超温，在主凝结水管道上装设
15、了一根排汽缸喷水减温管，喷水量的多少由管道上的阀门来控制。汽轮机启动或低负荷时，由专设的除盐水管向凝汽器注水。 真空系统：汽轮机运行需要维持一定的真空，必须抽出凝汽器、凝结水泵等设备中的空气，它们之间均用管道相互联通，然后与射水抽气器连在一起，组成一个真空抽气系统。 除氧给水系统除氧器采用真空除氧。除氧器出水至低压给水母管，给水泵将除氧器水箱中的给水升压至高压给水母管，从母管接给水管道,给水由给水泵送至窑头省煤器加热后分为两路,分别进入窑尾省煤器和窑头汽包。 循环水系统：循环冷却水系统为凝汽器提供冷却水，采用机力通风冷却塔循环系统，其补充水来自厂区工业水。循环冷却水还为汽轮机冷油器、发电机空气
16、冷却器提供冷却水，供水管自凝汽器循环水进口蝶阀前的管道上接出，直接输送至各冷却设备，冷却水回水接至循环冷却水回水管。冷油器当机组停运时用工业水。其他设备冷却水用循环水或工业水，部分回收到冷却塔。循环水还提供给射水泵工业水箱，通过射水泵维持凝汽器真空。冷却水管道、循环水泵及冷却循环水的冷却设备总称为循环水系统。 工业水系统：工业水由总厂管道过来，做为冷却塔补充水、工业设备冷却水以及除盐水用水。,锅炉设备的启动和停炉步骤,启动前的检查工作 1)对炉内炉外和烟道等处进行全面检查，确保各部分设备完好无损，烟道畅通，各处无人停留，无工具遗漏。 2)对承压部件进行仔细检查，凡属有问题必须补焊之后，都要按1
17、倍的工作压力进行水压试验。 3)检查汽水管道正常、各阀门及人孔，检查孔等都处于启动前的正确开、闭位置。 蒸汽系统：电动主汽门经开关试验后关闭，向空排汽手动门开启，向空排气电动门开启。 给水系统：省煤器进口总门开启。 AQC锅炉给水调节阀组： 给水总门开启，给水中间门、省煤器入口门开启，调节门、给水旁 路门及放水门关闭。 SP锅炉给水调节阀组：给水总门开启，给水中间门、省煤器入口门开启，调节门、给水旁路门及放水门关闭。 放水系统：各联箱的排污门，连续排污门，事故放水门关闭，定期排污总门，连续排污一次门开启。 疏水系统：主汽门前所有的疏水门及主汽门后的疏水门开启。 蒸汽及炉水取样门，汽包加药一次门
18、开启。 水位计的汽门、水门开启、放水门关闭。 所有压力表一次门开启，所有流量表的一次门开启。 空气门开启（给水空气门可关闭）。,检查所有的风门开关，并置于下列位置。 AQC锅炉：沉降室锅炉进口挡板经开关试验后关闭，锅炉进口挡板试验后关闭。烟气主通道挡板经开关调试后开启。 SP 锅炉：锅炉进口挡板经开关试验后关闭，锅炉出口挡板经开关调试后关闭，烟气主通道挡板经开关调试后开启。 检查护板炉墙、顶部密封及人孔是否完好，其空密性是否良好。 对DCS上所有锅炉汽水仪表、热工及电气仪表，都要检查并确认其精度灵敏性符合要求。 对主要安全附件，如安全阀、水位表等都要进行检查，凡不合要求立即修复或更新。 锅炉上
19、水：启动电动给水泵，向AQC、SP锅炉上水，至最低水位。上水时水温不得超过60，夏季上水时间不宜少于12小时，冬季上水时间应不少于24小时。上水结束后，关闭给水调节阀，注意观察锅筒水位一段时间，静止观察水位是否维持不变。若有下降应查明原因。如锅筒、集箱及各部阀门有无泄漏并予以消除；如果水位增高，表示给水阀关闭不严，内漏量太大，应予以修复或更换。 辅机的启动：首先启动链式输送机（从最远端顺序开始启动），再启动星型御料机；启动机械振打除灰装置。 余热锅炉的升压、暖管、并炉：锅炉启动前准备工作结束后，就可以同水泥窑运行人员联系送烟气，余热锅炉可开始升温、升压。,汽轮机的起动,先暖管到电动隔离门前：开
20、排大气疏水门，逐渐提升管道内的压力到0.2-0.3MPa,暖管2030分钟后，以0.1-0.15MPa/min速度提升至正常压力，温度提升速度不超5/min。 然后暖管至自动主汽门前：开电动隔离门至自动主汽门之间管路上有关疏水阀，稍开电动隔离门之旁路阀，逐渐提升管道内的压力到0.2-0.3MPa,暖管1015分钟后，开大并调整旁路阀，以0.1-0.15MPa/min速度提升至正常压力，温度提升速度不超过5/min。管道内蒸汽压力升到正常压力后，应全开电动隔离门，关闭其旁路阀。在升压力过程中，应根据压力升高速度适当关小直接疏水门，以减少工质损失。并检查管路各支吊状况。从自动主汽门到蒸汽室之间的蒸
21、汽管路的暖管与汽轮机冲动后的暖机同时进行。 开机前的相关试验：在进行第一阶段暖管（即到电动隔离门前的暖管）的同时，应进行开机前的相关试验：（1）起动低压电动油泵，检查：润滑油及轴承油流量、油路严密性、油箱油位。新安装及大修后第一次起动时，应预先准备好充足的油质良好的汽轮机润滑油，以备油管充油后向油箱补充油。检查后停止低压电动油泵。（2）起动高压电动油泵，建立高压油并检查油系统正常后，可进行保安装置动作试验：润滑油压与盘车装置连锁试验（a)点动盘车、检查盘车电机旋转方向，确认正常后停下盘车电机。（b)旋转盘车电机上的手轮，同时逆时针转运盘车手柄至啮合位置，投入盘车装置。开启润滑油进油旋塞后，起动
22、盘车。（C）热工给出低润滑油压低信号，盘车应停止。 自动主汽门冷态动作试验：（a）分别操作各保安装置使其动作，检查主汽门是否迅速关闭。（b）检查合格后，将各保安装置重新挂闸，接通高压油路。（c）对电调系统进行静态编程及调试工作，（须由专业调试服务人员完成，并由用户对调试过程与结果进行记录）。检查主汽门是否关严。（d）电调复位。,投入循环冷却水系统：（1）检查确认循环水池水位正常，水质合格。（2）全开循环水泵进水门，全关出水门。（3）全开凝汽器循环水进水门，稍开出水门。（4）全开凝汽器水室排空气阀。（5）起动循环水泵，缓慢开启循环水泵出口阀直至全开（6）当凝汽器水室排空气阀有水急速喷出时关闭排空
23、气阀。（7）全开凝汽器循环水出水门。 抽真空：（1）开启凝结水再循环阀。（2）进行两台凝结水泵的联动试验。合格后停下备用。（3）向凝汽器热水井补除盐水至水位计3/4刻度处。（4）开启凝结水泵进口阀门。（5）开启凝结水泵空气阀。（6）检查水泵是否充满水，开启水泵盘根进水旋塞，起动凝结水泵，缓慢开启水泵出口阀门。（7）投入汽封加热器，在连续盘车状态下向汽轮机轴封送汽。（8）启动射水抽气器，按正常操作程序投入抽真空系统。 汽轮机的启动 ：主蒸汽温度280、压力0.5mpa、真空0.06mpa后，手按电调节器操作面板上的复位键清除报警，再按“运行”键，机组即可按编好的运行程序自动升速、暖机（汽轮机启动
24、和升速过程中，可全开主汽门，汽轮机的进汽可由调节门直接控制）。 转子冲动后： 机组自动升速至500转，这时检查汽机通流部分、轴封、主油泵等处是否有不正常响声。到1100转低速暖机时，注意各轴承的温升及各部位的膨胀、振动情况。暖机过程中，凝汽器真空维持在-0.075MPa（冷态起机时膨胀速度较快）当轴承进口油温高于4045时，将冷油器投入运行，冷油器出口油温保持在3545。 低速暖机后：确定汽轮机一切正常，可由电调继续自动升速过程，将转速升到高速暖机点，再次检查：a油温、油压、油箱油位。b各轴承温度及回油情况。c高压电动油泵的工作情况。d汽轮机各部位的膨胀情况。e汽缸上、下半的温差，不应超过50
25、。f机组振动情况。一切正常后，电调继续自动暖机过程，均匀升速至额定转速。 升速过程中应注意：a凝汽器真空逐渐提高，应防止升速过快。b当机组出现不正常的响声或振动时，应降低转速检查或停机。c当油系统出现不正常的现象时，（油温过高或油压过低等），应停止升速，查明原因。d当汽轮机膨胀出现显著变化时，应停止升速，进行检查。e过临界转速应迅速而平稳。f严格控制金属温升速度及汽缸金属温差。g当排汽缸温度超过120时，应投入喷水装置。,额定转速时的检查及调整：a检查主油泵进、出口油压是否正常。b检查脉冲油压是否正常。c检查轴承油温、瓦温及润滑油压是否正常。d电调装置工作是否正常。e分别动作各保安装置，检查主
26、汽门是否迅速关闭。 对机组进行全面检查，一切正常后将发电机并入电网。 带负荷：1除特殊需要外，汽轮机不应长时间空负荷运行。发电机并列后，立即带上0.5MW电负荷，停留10min，再以0.3MW/ min的速度增负荷至3MW，停留8min，仍以0.3MW/ min的速度增负荷至4MW（实际增负荷速度需根据窑头窑尾炉运行情况确定）。空负荷运行时，后汽缸温度不应超过100，带负荷后不应超过60。2减负荷的速度和加负荷的速度一样。3加负荷时，注意相关系统及设备的调整和切换。根据负荷增加程度， 关小或关闭凝结水再循环门，保持凝汽器热井的正常水位。4在加负荷过程中，应注意控制汽缸金属温升速度、相对膨胀、温差等。控制指标同升速要求5注意检查机组振动情况。当振动增大时，应停止增加负荷，在该负荷运行30分钟，若振动没有消除，应降低1015%的负荷继续运行30分钟，若振动仍不能消除，应查明原因。热态启动（停机时间在12小时以内） 热态启动应遵守以下几点： （a）进入汽轮机的主蒸汽温度应高于汽缸进汽室温度30以上，严禁出现冷却。 （b）在冲动转子前2小时应处于连续盘车。 （c）在连续盘车情况下，应先向轴封送汽，然后再抽真空。 （d）维持真空约-0.08MPa。 （e）轴封送汽温度约120。,冷态起机时，必须连续盘车24小时以上，方可冲转,再见,谢谢！,
