蒸汽輪機模型
本實用新型涉及一種蒸汽輪機模型，包括底座以及設置在底座上方的單級沖動式蒸汽輪機模型和多級沖動式蒸汽輪機模型，單級沖動式蒸汽輪機模型和多級沖動式蒸汽輪機模型噴嘴由一個三通管連接頭兩連接口分別連接，三通管連接頭另一接口為氣源連接口。機殼內動葉柵中心固定于由機殼兩端中心孔貫穿的轉軸上，轉輪固定于模型出氣端機殼外轉軸上；單級機殼內有一級動葉柵，多級在單級的基礎上機殼內增加了兩級動葉柵和兩級靜葉柵，靜葉柵分別設置于一級與*二級動葉柵之間和二級與三級動葉柵之間，動、靜葉柵為逐級變大，動葉柵中心固定于轉軸上，靜葉柵外圓固定于機殼上；其特征在于同時演示對比單級和多級沖動式蒸汽輪機的作用與區別和工作原理及工作過程，也可以單獨演示。
一、鍋爐設備
作用：將一定數量的燃料燃燒，并將燃燒產生的熱量傳遞給水，使水加熱汽花并過熱成一定壓力和溫度的主蒸汽。


鍋爐設備可分為：鍋爐本體，輸煤系統，制粉系統，煙風及燃燒系統，除塵排渣系統等五部分。


1、鍋爐本體
鍋爐本體包括爐膛，煙道，省煤器，汽包，下降管，水冷壁，過熱器，再熱器，燃燒器，空氣預熱器。其中：省煤器，水冷壁，過熱器，再熱器，空氣預熱器稱為鍋爐的受熱面，他們都是由很多金屬管子組成的管束，除空氣預熱器外，這些受熱面組成了鍋爐的鍋。


鍋爐的氣水流程：具有一定壓力的水進入鍋爐的省煤器，吸收來自煙道里煙氣放出的熱量，然后進入鍋爐的汽包，水再沿著下降管進入不知在鍋爐爐膛四周的水冷壁，水在這里吸熱后開始汽化并產生蒸汽，所形成的氣水混合物自然上什，又回到汽包，汽包將汽和水分離，分離出的水又沿著下降管回到水冷壁中，加熱汽化。汽包中分離出的蒸汽則進入過熱器，進一步加熱使其溫度升高，最后送至汽輪機做功。
從過熱器中出來進入汽輪機的蒸汽稱為主蒸汽，300MW機組的主蒸汽壓力高達16MPa，約160個大氣壓以上，溫度高達530度以上。在蒸汽機中做過一部分功的蒸汽壓力和溫度都有所下降，需要將這部分蒸汽又送入鍋爐的再熱器中再次加熱。在溫度達到530度以上后，再送到汽輪機中繼續做功。
蒸汽返回鍋爐進行再熱的目的主要是為了提高機組的效率，做完功的蒸汽被凝結成水后返回到鍋爐。這種形式的鍋爐叫做自然循環鍋爐。在主蒸汽壓力更高時，則需要使用“強制循環鍋爐”。當主蒸汽壓力再進一步提高時，例如600MW這樣的高參數機組，就必須采用所謂的“直流鍋爐”。


2、輸煤系統
一個有兩臺300MW機組的火電廠，每天要消耗近5000多噸煤，因此需要龐大的輸煤系統。


3、制粉系統
作為大型鍋爐燃料的原煤都必須研磨成很細的煤粉才能送入鍋爐燃燒，制粉系統則要完成這一任務。制粉系統位于汽輪機車間和鍋爐之間。


中間儲藏室干燥劑送粉制粉系統的工作流程：由輸煤系統將原煤送到鍋爐房的原煤倉中，再由給煤機送到磨煤機，在其中研磨成煤粉，同時經空氣預熱器加熱后的熱風也進入到磨煤機，進入磨煤機的熱風既可用來輸送煤粉，還可對要研磨的煤起到加熱干燥的作用，故稱為“干燥劑”。
研制好的煤首先由熱風送入到粗粉分離器，在那里將部分不合格的煤粉分離出來，送回磨煤機再研磨；合格的煤粉則送入旋風分離器（又稱為細粉分離器），將空氣和煤粉分離，分離出來的煤粉進入煤粉倉。分離出來的空氣中仍含有少量煤粉，這部分空氣稱為乏汽，再由排粉機抽出。煤粉倉中的煤粉由給粉機根據鍋爐負荷的需要控制輸出量，排粉機出來的乏汽將煤粉通過燃燒器噴入爐膛燃燒。這種將煤粉吹入爐膛燃燒的熱風稱為“一次風”。這種中間儲藏式制粉系統因為有煤粉倉的緩沖作用，系統工作不受鍋爐負荷的影響，調節也比較靈敏。


直吹式制粉系統，它與中間儲倉式制粉系統的區別是不設煤粉倉制出的煤粉直接送入鍋爐，具有系統簡單，投資小的特點。
每臺鍋爐煤粉倉儲藏的煤粉至少要**在磨煤機停運情況下，鍋爐能運行十小時以上。


4、煙風及燃燒系統
工作流程：送風機從環境中吸入空氣，然后將其送到空氣預熱器中加熱，加熱后的熱風一部分去磨煤機，另一部分則稱為二次風直接進入爐膛去幫助燃燒。煤粉懸浮在爐膛內燃燒，燃燒中心的溫度可達1500度以上，燃燒時大量的熱量傳給水冷壁里的水，燃燒形成的高溫煙氣沿著煙道依次沖刷過熱器、再熱器、省煤器、空氣預熱器等受熱面，不斷將熱量傳遞給蒸汽、水和空氣，而自身溫度逐漸降低。煙氣到達煙道尾部時，大約在130度左右，在引風機的作用下，煙氣流入除塵器進行除塵凈化，最后經煙囪排入大氣。300MVA機組鍋爐的每臺送風機的送風量達到每小時數十萬立方米。


5、除塵及排渣系統
火電廠對環境的污染，主要是隨爐煙排出的飛灰粉塵和有害氣體，一般采用除塵器和較高的煙囪來減輕污染。
靜電除塵器：利用高壓電場產生的靜電來除塵，它可除去煙氣中99%的粉塵。300MVA機組鍋爐的煙囪達到200多米，這樣可有效稀釋煙氣中的有害氣體。
爐內煤粉燃燒后的爐渣，由撈渣機從爐底撈出，并沖入地溝，再流至灰渣泵房。灰渣泵房將灰渣利用管道送至灰場。除塵器出來的灰可以送入灰渣房再送至灰場，也可送到灰渣利用單位。

火力發電一般是指利用石油、煤炭和天然氣等燃料燃燒時產生的熱能來加熱水，使水變成高溫、高壓水蒸氣，然后再由水蒸氣推動發電機來發電的方式的總稱。以煤、石油或天然氣作為燃料的發電廠統稱為火電廠。
火力發電站的主要設備系統包括：燃料供給系統、給水系統、蒸汽系統、冷卻系統、電氣系統及其他一些輔助處理設備。
熱電廠為火力發電廠，采用煤炭作為一次能源，利用皮帶傳送技術，向鍋爐輸送經處理過的煤粉，煤粉燃燒加熱鍋爐使鍋爐中的水變為水蒸汽，經一次加熱之后，水蒸汽進入高壓缸。為了提高熱效率，應對水蒸汽進行二次加熱，水蒸汽進入中壓缸。通過利用中壓缸的蒸汽去推動汽輪發電機發電。從中壓缸引出進入對稱的低壓缸。已經作過功的蒸汽一部分從中間段抽出供給煉油、化肥等兄弟企業，其余部分流經凝汽器水冷，成為40度左右的飽和水作為再利用水。40度左右的飽和水經過凝結水泵，經過低壓加熱器到除氧器中，此時為160度左右的飽和水，經過除氧器除氧，利用給水泵送入高壓加熱器中，其中高壓加熱器利用再加熱蒸汽作為加熱燃料，最后流入鍋爐進行再次利用。以上就是一次生產流程。

脫硝設備的降耗方法。如上文所述，脫硝設備的能量損耗主要表現在以下方面，一是蒸汽損耗，二是風壓損失。之所以會出現風壓損失，是由于催化劑積灰所導致的，故此，在改造過程中，需要對煙道的設計進行優化，以促使催化劑積灰的情況有所減少。至于蒸汽損耗，則是因為蒸汽吹灰以及液氨加熱蒸發所導致的。故此，在脫硝設備運轉過程中，需要對蒸汽吹灰的效率進行優化，可以將聲波吹灰法引入其中，用普通壓縮空氣取代高溫蒸汽進行吹灰進而減少蒸汽的消耗。另外，根據入口煙氣NOX濃度及時調整噴氨量，**脫硝效率的同時嚴格控制氨氣逃逸率。2.2電除塵器的降耗方法。要想使電除塵器的能量消耗有所減少，火電廠需要采取相應的措施，盡可能的減少反電暈現象的發生。現如今，在許多火電廠中，間歇脈沖供電法的應用較為常見，該方法能夠提高電除塵的效率，并且還能夠抑制反電暈情況的出現。為了實現節能降耗，火電廠工作人員還需要以實際情況為依據，來選擇一個較佳的供電方式[2]。如，以煙氣的溫度變化為依據，來選擇相應的供電方式。另外，火電廠要需要安排專門的人員對電除塵設備進行定期的維護，對設備上的積灰進行及時的清掃。如此，就能夠使該設備的性能得到有效的改善，能夠達到節能的效果。2.3脫系統的降耗方法。脫系統之所以會出現能量損耗，與許多的因素有著密切的關系，為此，火電廠工作人員需要以每個能耗點為依據，來切實做好脫系統的優化管理。1）入爐煤含量參配。在全年入爐煤含量可控的前提下，要通過精心制定摻配煤措施，保持入爐煤含量均勻，避免局部時段SO2排放**標；特別在高負荷時段，通過降低入爐煤含量，創造條件少運行漿液循環泵。2）原、凈煙氣CEMS測點優選比對。部分電廠使用便攜式煙氣分析儀對脫吸收塔進、出口SO2含量進行實測，判斷吸收塔的真實脫效率，分析CEMS測量準確性，及時做好CEMS測點的標定工作。同時，發現由于煙氣流場分布不均，CEMS探頭的安裝位置對脫效率指標有較大影響，通過試驗、比對，優選CEMS測點位置，使脫效率指示達到較優值，為實現達標排放和停運漿液循環泵創造了條件。3）使用脫添加劑。脫添加劑具有表面活性，催化氧化，促進SO2的直接反應，加速CaCO3的溶解，促進CaSO3迅速氧化成CaSO4，強化CaSO4的沉淀，降低液氣比，減少鈣比，減少水分的蒸發等作用。經許多電廠使用，證明在相同工況下，使用添加劑后能明顯提高脫效率。部分電廠將脫添加劑作為日常運行的常規控制手段，在入爐煤含量不**過0.8%的情況下，能做到大部分時段保持兩臺漿液循環泵運行，大大降低了脫廠用電率，增加上網電量所取得的效益遠**過添加劑的使用成本。4）防止GGH結垢、堵塞，降低GGH漏風。GGH積灰結垢問題目前仍沒有從根本上得到解決，是困擾脫系統長周期安全經濟運行的主要因素。
影響火電廠建設項目設備安裝及調試管理的因素
靜電除塵器：
靜電除塵器的工作原理是利用高壓電場使煙氣發生電離，氣流中的粉塵荷電在電場作用下與氣流分離。負極由不同斷面形狀的金屬導線制成，叫放電電極。正極由不同幾何形狀的 金屬板制成，叫集塵電極。
靜電除塵器的性能受粉塵性質、設備構造和煙氣流速等三個因素的影響。粉塵的比電阻是評價導電性的指標，它對除塵效率有直接的影響。比電阻過低，塵粒難 以保持在集塵電極上，致使其重返氣流。比電阻過高，到達集塵電極的塵粒電荷不易放出，在塵層之間形成電壓梯度會產生局部擊穿和放電現象。這些情況都會造成 除塵效率下降。
靜電除塵器的 電源由控制箱、升壓變壓器和整流器組成。電源輸出的電壓高低對除塵效率也有很大影響。因此，靜電除塵器運行電壓需保持40一75kV乃至100kV以上。
靜電除塵器與其他除塵設備相比，耗能少，除塵效率高，適用于除去煙氣中0．01—50μm的粉塵，而且可用于煙氣溫度高、壓力大 的場合。實踐標明，處理的煙氣量越大，使用靜電除塵器的投資和運行費用越經濟。
靜電除塵器的優點：
1）除塵效率能捕集1um以下的細微粉塵，可控制一個合理的除塵效率。
2）具有高效低阻的特點，電除塵器壓力損失僅100～200Pa。
3）處理煙氣量大，可用于高溫（可高達500℃）、高壓和高濕的場合，能連續運轉。
靜電除塵器缺點：
1）設備龐大，耗鋼多，需高壓變電和整流設備，通常高壓供電設備的輸出峰值電壓為70～100KV，故投資高。
2）制造、安裝和管理的技術水平要求較高。
3）此外對初始濃度大于30g/cm3的含塵氣體需設置預處理裝置.
4）除塵效率受粉塵比電阻影響大，一般對比電阻小于104～105Ω·cm或大于1012～1015Ω·cm的粉塵若不采取一定措施除塵效率將受 到影響.
布袋除塵器比靜電除塵器有更高的除塵效率，尤其對人體有嚴重影響的重金屬粒子及亞微米級塵粒的捕集更為有效。通常除塵效率可達99.99% 以上，排放煙塵濃度能穩定低于50mg/Nm3，甚至可達10 mg/Nm3以下，幾乎實現零排放。
從目前電力行業燃煤鍋爐應用的情況來看，布袋除塵器的排放能**在30 mg/Nm3以下。呼和浩特電廠兩臺200MW機組的鍋爐煙氣凈化采用了布袋除塵器，從CEMS系統長期自動監測的結果和*檢測單位的測試人員人工采樣 測試的結果來看，排放濃度均低于27 mg/Nm3。
隨著國家環保標準的進一步提高和越來越多的電廠燃用低煤（或者經過了高效脫），就電除塵器而言，即使達標也變得越來越困難。而布袋除塵器其高效 的過濾機理決定了它不受焚燒煤種物化性能變化的影響，具有穩定的除塵效率。針對目前國家環保的排放標準和排放費用的征收辦法，布袋除塵器所帶來的經濟效益 是不言而喻的。
選擇除塵設備，必須充分考慮除塵器的性能可靠、經濟實用，并受到當地現場條件、焚燒煤種、排放標準和除塵效率等多方面的影響。 通明除塵
靜電除塵器和布袋除塵器目前應用比較廣泛，根據兩種除塵器在性能上的差異以及實際應用情況，結合環保要求、污 染物排放費用的征收情況，針對靜電除塵器和布袋式除塵器兩種除塵器在實際應用中的基本性能做以下對比。

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