【文章內(nèi)容簡介】 凈化 Ⅳ 30 尿素 Ⅱ 40 尿素 Ⅲ 66 甲醇精餾 18 2023/1/30 鍋爐水平衡 類別 界區(qū) 產(chǎn)蒸汽量（ m3/h） 鍋爐水用量（ m3/h） 合計（ m3/h） 中低壓廢鍋 凈化 Ⅰ 廢鍋 3～ 6 ～ 150 造氣廢鍋 5～ 15 凈化 Ⅱ 中變廢鍋 7 凈化 Ⅱ 低變廢鍋 4 凈化 Ⅲ 水煤氣廢鍋 30～ 36 凈化 Ⅲ 變化廢鍋 5 凈化 Ⅳ 第二中變廢鍋 ～ 凈化 Ⅳ 低變廢鍋 35 凈化 Ⅳ 低壓廢鍋 ～ 克勞斯硫回收低壓廢鍋 6 高壓廢鍋 鍋爐系統(tǒng)（ ） 400 440 516 568 合成 Ⅰ 廢鍋 17 19 合成 Ⅱ 廢鍋 15 合成 Ⅲ 汽包（ ） 27 合成 Ⅵ 廢鍋（ ） 33 凈化 Ⅵ 第一中變廢鍋 11 克勞斯硫回收高壓廢鍋 13 2023/1/30 四、熱力系統(tǒng) ?熱力供應(yīng)是化工生產(chǎn)中的一個重要組成部分?；どa(chǎn)過程時刻伴隨著熱量的需求和外供，因此熱力網(wǎng)絡(luò)布局設(shè)計的合理與否對穩(wěn)定化工生產(chǎn)極其重要，化肥企業(yè)更是如此。吸熱、放熱、熱交換等能量的轉(zhuǎn)換貫穿于化肥生產(chǎn)的全過程。因此，每一位化工人員都必須很好地掌握本廠的熱力供應(yīng)情況，以便更好地為企業(yè)的生產(chǎn)和發(fā)展作出貢獻。 ?縱觀我廠的熱力供應(yīng)，主要由三部分構(gòu)成：一是產(chǎn)汽部分即鍋爐 (廢熱鍋爐 )部分；二是能量轉(zhuǎn)化部分，即汽輪發(fā)電機和減溫減壓站；三是熱力管網(wǎng)部分即蒸汽及蒸汽管道的輸送部分等。鍋爐所產(chǎn)的蒸汽部分經(jīng)過汽輪機的轉(zhuǎn)換或減溫減壓站，通過熱力管網(wǎng)的輸送來滿足各用戶的需要。 概述 2023/1/30 四、熱力系統(tǒng) ?鍋爐是利用燃料燃燒放出的熱量或工業(yè)生產(chǎn)中的余熱生產(chǎn)熱水或蒸汽的熱力設(shè)備。顧名思義，它是由“鍋”和“爐”兩部分組成?！板仭本褪鞘⑺推牟糠?，我們通稱汽水系統(tǒng)，它的作用是吸收燃料放出的熱量，并傳給水產(chǎn)生水蒸汽；“爐”是指燃料和煙氣流通的通道，我們通稱為風(fēng)煤煙系統(tǒng)，它的作用是使燃料與空氣混合、燃燒并釋放出熱量。 ?鍋爐按用途、壓力等級等不同有多種形式的分類。我廠鍋爐有吹風(fēng)氣余熱鍋爐、鏈條鍋爐及流化床鍋爐三種型號，具體情況如下： 鍋爐部分 2023/1/30 四、熱力系統(tǒng) 鍋爐部分 鍋爐編號 鍋爐型號 數(shù)量 (臺 ) 容量 t/h 安裝時間 煙囪 (座 ) 1 余熱鍋爐 Q75/2 循環(huán)流化床 YG35/ 1 35 1999年 1/120m 4 循環(huán)流化床 2 1502 2023年 1/130m 7 鏈條鍋爐 UG3539M 2 352 1995年 1/80m 9 循環(huán)流化床 YG75/ 2 752 2023年 1/120m 合 計 9 580 3 注：原 5鍋爐已拆除，雙結(jié)構(gòu)新建鍋爐編號為 4。 2023/1/30 四、熱力系統(tǒng) 鍋爐的工作原理主要包括兩個同時進行的過程：一是燃料在爐膛內(nèi)燃燒，放出熱量，燃燒生成的高溫?zé)煔獍褵崃總鬟f給鍋爐冷卻后由煙囪排出。二是鍋爐受熱面吸收的熱量傳遞給受熱介質(zhì)爐水，使水受熱產(chǎn)生自然循環(huán)，生成水蒸汽。 ? 煤的燃燒過程，大體可分為以下四個階段： ? ⑴ 預(yù)熱干燥 (105℃ )； ? ⑵ 揮發(fā)份析出并開始著火燃燒 (300℃ )； ? ⑶ 固定碳的著火燃燒； ? ⑷ 固定碳的燃盡及灰渣形成。 ? 其燃燒產(chǎn)物為灰渣和煙氣。 其中煙氣的主要成份是由 COCO、 SO NOx、 H2O等組成。 鍋爐原理 2023/1/30 四、熱力系統(tǒng) ? 水汽化成為過熱蒸汽的過程，它主要包括以下幾個階段： ? 預(yù)熱階段 水被加熱，溫度不斷上升，達到飽和溫度。這一階段水吸收的熱我們稱之為液體熱。 ? 氣化階段 飽和水繼續(xù)加熱開始形成水蒸汽，但溫度不再升高。這階段水吸收的熱我們稱之為氣化熱。 ? 過熱階段 飽和蒸汽再被加熱，溫度上升到規(guī)定的溫度，飽和蒸汽變成過熱蒸汽所吸收的熱稱為過熱熱。 ? 送進鍋爐的水，被加熱生成過熱蒸汽就要經(jīng)過上述三階段，它吸收的熱量等于三階段吸收熱量的總和。 鍋爐原理 2023/1/30 四、熱力系統(tǒng) ? 爐水的循環(huán)流動有兩種方式，一種是強制循環(huán)，一種是自然循環(huán)。工業(yè)鍋爐大多 (包括我廠 )都是采用自然循環(huán)的方式。自然循環(huán)方式是由上、下鍋筒及其對流管束，上升管和下降管組成的循環(huán)回路。當位于爐膛內(nèi)上升管將吸收的熱量傳遞給管中的水時，水受熱并部分氣化成汽泡，形成汽水混合物，密度較前減小，而位于爐膛外的下降管內(nèi)的水不受熱，密度較大，這樣水循環(huán)回路中的二根管子的水一輕一重產(chǎn)生壓差，于是水和汽水混合物便在鍋爐中連續(xù)不斷流動，形成了自然循環(huán)。上升管吸收熱越多，循環(huán)回路的高度越高，形成水循環(huán)的動力也就越大，汽水循環(huán)的速度也就越快。 鍋爐原理 2023/1/30 四、熱力系統(tǒng) ?鍋爐即有鍋又有爐，即是由汽水系統(tǒng)和風(fēng)煤煙系統(tǒng)組成的統(tǒng)一體。汽水系統(tǒng)通常由給水設(shè)備、 省煤器、汽包、對流管束、水冷壁、聯(lián)箱及過熱器等組成。風(fēng)煤煙系統(tǒng)通常由鼓風(fēng)機、 引風(fēng)機、二次風(fēng)機，煙風(fēng)管道、給煤裝置、空氣預(yù)熱器、燃燒裝置、除塵器及煙囪等組成。 ?此外， 為保證鍋爐安全經(jīng)濟穩(wěn)定運行還設(shè)有各種安全附件和測量儀表， 如：水位表、安全閥、壓力表以及液位自調(diào)、超壓報警等控制儀表。 鍋爐的結(jié)構(gòu) 2023/1/30 四、熱力系統(tǒng) 鍋爐的結(jié)構(gòu) 2023/1/30 四、熱力系統(tǒng) 鍋爐的流程 2023/1/30 四、熱力系統(tǒng) 汽水流程 給水泵 給水管道 給水控制閥 省煤器 減溫控制閥 減溫器 上升管 下聯(lián)箱 下降管 汽鼓 過熱器 主汽閥 并汽閥 用戶 2023/1/30 四、熱力系統(tǒng) ? 概述 汽輪機是具有一定溫度和壓力的蒸汽來做功的回轉(zhuǎn)式原動機。它工作時有兩次能量轉(zhuǎn)換，即先將蒸汽的熱能轉(zhuǎn)換成動能，使蒸汽的流速提高，然后再將動能轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的機械能。 為了充分利用高品位能量，我廠共設(shè)有 4臺汽輪發(fā)電機：即 3抽背式汽輪發(fā)電機、 4雙抽汽凝汽式氣輪發(fā)電機； 2汽輪機已報廢拆除。 汽輪機部分 編號 型號 額定功率（ MW） 額定供汽量（ t/h） 投產(chǎn)日期 3 CB3－43/： 20/25 1992年 低壓： 23/30 4 CC25－43/： 70/100 2023年 低壓： 60/120 2023/1/30 四、熱力系統(tǒng) ? 概述 ? 背壓式汽輪機是排出壓力大于 網(wǎng)用戶的汽輪機。其特點為：熱能利用率較高，投資費用低；缺點是不能單獨按用戶需要來調(diào)整電負荷，因為供電和供熱互相牽制，當熱負荷增加時，發(fā)電量也隨之增加，當熱負荷減小時，發(fā)電量也隨之減小。 ? 3抽背壓式汽輪機就是將做過部分功的蒸汽從中間某一級抽出供給用戶的汽輪機 (一級后抽出 )。它的主要特點是能夠提供兩種不同壓力的蒸汽，它可純按背壓方式運行，也可背壓及抽汽兩種都運行，但不能僅抽汽運行。 ? 4雙抽凝汽式汽輪機可以純凝方式發(fā)電，也可提供兩種品質(zhì)的抽汽，額定絕對壓力為 177。 、 177。 ，其抽氣壓力可以在一定范圍內(nèi)加以調(diào)整。 ? 為在汽輪機檢修時保證中、低壓蒸汽供應(yīng)，我廠還分別設(shè)有流量為 35噸的 7座減溫減壓站。正是這二臺汽輪機和 7臺減溫減壓站不同組合的運行，保證了我廠 、 。 汽輪機部分 2023/1/30 四、熱力系統(tǒng) ? 工作原理 ? 在汽輪機中，蒸汽由進汽口進入噴嘴，在噴嘴內(nèi)首先膨脹，壓力下降，速度增加，熱能轉(zhuǎn)化為動能，然后又以一定的速度進入動葉片，蒸汽流入動葉片后，由于流動方向的改變產(chǎn)生了沖動力，使動葉片反向運動，實現(xiàn)了動能到機械能的轉(zhuǎn)換，沖動式汽輪機在動葉片中蒸汽不再膨脹，所以其壓力保持不變，而反動式汽輪機不僅在噴嘴中發(fā)生熱能與機械能的轉(zhuǎn)換，在葉片中也同樣發(fā)生，蒸汽由第一級動葉片流出后依次經(jīng)過第二、第三級重復(fù)以上過程繼續(xù)作功。動葉片安裝在汽輪機主軸上，動葉片運動帶動汽輪機主軸轉(zhuǎn)動，而汽輪機的軸經(jīng)過聯(lián)軸器、齒輪減速裝置等和發(fā)電機的軸聯(lián)在一起，而發(fā)電機軸的另一端帶著一臺直流發(fā)電機和勵磁機，汽輪機旋轉(zhuǎn)時，帶動勵磁機一起旋轉(zhuǎn)，勵磁機內(nèi)部發(fā)出的交流電經(jīng)過端部的整流器變成直流電（現(xiàn) 4汽輪發(fā)電機采用硅勵磁），通過滑環(huán)碳刷把直流電送至發(fā)電機的轉(zhuǎn)子線圈中，轉(zhuǎn)子帶上直流電后，變成電磁鐵，這時轉(zhuǎn)子周圍就有了磁場，當汽輪機帶動發(fā)電機轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，磁場也就跟著旋轉(zhuǎn)，定子槽內(nèi)的導(dǎo)線就會作切割磁力線運動，產(chǎn)生感應(yīng)電流就完成了發(fā)電機由機械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿倪^程。 汽輪機部分 2023/1/30 四、熱力系統(tǒng) ? 汽輪機的結(jié)構(gòu) ? 汽輪機由三部分構(gòu)成：本體、調(diào)節(jié)系統(tǒng)、輔助及熱力設(shè)備。 ? 本體部分主要有：機座、汽缸、噴嘴、隔板、動葉片、軸封、轉(zhuǎn)子、主軸承和推動軸承、聯(lián)軸器、盤車裝置和盤車器等。 ? 調(diào)節(jié)系統(tǒng)主要有：自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)、保護裝置和供油系統(tǒng)組成。輔助及熱力設(shè)備主要是指循環(huán)水系統(tǒng)、新蒸汽及疏水系統(tǒng)，汽輪機本體疏水系統(tǒng)、汽封系統(tǒng)等組成。 ? 其中保護裝置有超速保護、軸向位移 (串軸保護 )即低油壓保護系統(tǒng)，它們在汽輪機轉(zhuǎn)速、軸向位移及供油壓力等超出工藝指標后，能夠使汽輪機安全停車。這些裝置是汽輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)的重要部分。 汽輪機部分 2023/1/30 四、熱力系統(tǒng) ? 汽輪機的運行 ? 汽輪機的啟動：使靜止的汽輪機逐漸過渡到運行狀態(tài)的過程稱汽輪機的啟動。 ? 汽輪機的啟動過程就是對機組的加熱過程。在加熱過程中，蒸汽的壓力、 溫度和流量發(fā)生變化，汽輪機各零件、部件的溫度和受力情況以及轉(zhuǎn)速等也發(fā)生變化，尤其是后者的變化，它們的熱膨脹、熱應(yīng)力和熱變形等都很容易超出這些零件和部件原設(shè)計的允許范圍，致使有些零件和部件發(fā)生永久性變形和損壞。因此汽輪機的啟動非常重要。 ? 汽輪機的啟動分以下步驟：暖管、 輔機啟動、沖動轉(zhuǎn)子、升速暖機、做實驗、并列和帶負荷等。 汽輪機部分 2023/1/30 四、熱力系統(tǒng) ? 汽輪機的運行 ? 暖管 目的是防止蒸汽冷凝形成水擊。再則是防止材料內(nèi)部加熱過快，形成較大熱應(yīng)力，導(dǎo)致管道的永久變形、破裂，威協(xié)機組的安全。它包括低壓暖管和升壓暖管兩個階段。 ? 輔機啟動 當管道中的汽壓升到能夠沖動汽輪機時投入。包括啟動油系統(tǒng)、盤車、循環(huán)水系統(tǒng)、均壓箱等。 ? 沖動轉(zhuǎn)子 是為防止轉(zhuǎn)子彎曲及動靜部分發(fā)生磨擦。一般有三種方式：①調(diào)速汽門沖動； ②自動主汽門沖動；③總汽門的旁路沖動。 ? 升速暖機 沖轉(zhuǎn)后，維持在 500rpm的狀態(tài)下，檢查一切正常后，開始進行升速暖機。暖機的目的就是使汽輪機均勻受熱， 保證通汽部分熱膨脹、熱應(yīng)力、 熱變形都能夠在較輕范圍內(nèi)。機組達到額定轉(zhuǎn)速前，一般分別在 1200rpm（中速暖機）和2500rpm（高速暖機）停留一定時間暖機。高速暖機之后，再繼續(xù)提升轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)系統(tǒng)將開始動作，此時用同步器保持機組全周進汽，升速到 3000rpm。 ? 定速后的試驗 ①手動危急保安器按鈕試驗；②自動主汽門、調(diào)速汽門嚴密性試驗；③旋轉(zhuǎn)隔板嚴密性試驗；④注油試驗；⑤危急保安器超速試驗；⑥真空嚴密性試驗。 ? 并列和帶負荷 并列是指電氣運行人員將汽輪機發(fā)電機組并入電網(wǎng)的過程。并列后機組即可帶負荷。在加負荷初期速度慢一些，一般為 5～ 10％ /min，后期可在 10～15％ /min。 汽輪機部分 2023/1/30 四、熱力系統(tǒng) ? 概述 蒸汽在化工生產(chǎn)中非常重要，它不僅作為一種原料直接參與生產(chǎn)，同時是一種加熱介質(zhì)應(yīng)用于化工生產(chǎn)的全過程，除此之外還具有發(fā)電、除垢、供暖、生活等功能，因此掌握蒸汽特性，學(xué)會科學(xué)使用、平衡蒸汽，從而滿足生產(chǎn)、生活需要極為必要。 蒸汽部分 2023/1/30 四、熱力系統(tǒng) ? 蒸汽的平衡 ? 鍋爐是我廠生產(chǎn)蒸汽的主要設(shè)備，它又分為工業(yè)鍋爐和廢熱鍋爐兩種。我廠共有工業(yè)鍋爐 9臺，其最大供汽負荷為 580t/h。 ? 全廠工藝廢熱回收設(shè)備共 32臺，其中合成氨分廠 16臺（造氣加套及廢熱鍋爐各 7臺、凈化 I1臺、合成 Ⅰ 1臺）；甲醇分廠 16臺（凈化 Ⅱ 2臺、合成 Ⅱ 1臺，凈化 Ⅲ 2臺、合成 Ⅲ 3臺及硫回收 3臺，凈化 Ⅳ 4臺、合成 Ⅳ 1臺）。 ? 民營企業(yè)有 1臺廢熱鍋爐，即烷基酚一臺，在正常生產(chǎn)期間自產(chǎn)自用。 蒸汽部分 2023/1/30 界區(qū) 設(shè)備名稱 正常供