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自動(dòng)化電廠實(shí)習(xí)報(bào)告
目錄
一 緒論 .......................................................................................................................................... 1
1.1實(shí)習(xí)目的 ........................................................................................................................... 1
1.2 實(shí)習(xí)要求 .......................................................................................................................... 1
二 實(shí)習(xí)內(nèi)容 .................................................................................................................................. 2
2.1 實(shí)習(xí)單位簡(jiǎn)介................................................................................................................... 2
2.2電廠安全規(guī)程教育............................................................................................................ 2
2.3 火力發(fā)電工藝簡(jiǎn)介........................................................................................................... 3
1、發(fā)電流程 ..................................................................................................................... 3
2、在蒸汽動(dòng)力發(fā)電廠中,能量轉(zhuǎn)變的形式與步驟 ....................................................... 3
3、火力發(fā)電廠(以燃煤發(fā)電廠為例)的主要生產(chǎn)過(guò)程 ................................................. 3
三 電廠主要設(shè)備介紹................................................................................................................... 5
3.1 鍋爐 .................................................................................................................................. 5
1、電廠鍋爐的容量和參數(shù) ............................................................................................. 5
2、鍋爐機(jī)組基本工作過(guò)程 ............................................................................................. 5
3、鍋爐經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo) ..................................................................................................... 5
3.2汽輪機(jī) ............................................................................................................................... 6
1.汽輪機(jī)的工作原理 ....................................................................................................... 6
2.汽輪機(jī)設(shè)備的組成 ....................................................................................................... 6
1.同步發(fā)電機(jī)的基本構(gòu)造和工作原理 ........................................................................... 6
2.同步發(fā)電機(jī)的分類 ....................................................................................................... 7
3.同步發(fā)電機(jī)的主要技術(shù)數(shù)據(jù) ....................................................................................... 7
4.1、概述： ............................................................................................................................ 8
4.2、集散控制系統(tǒng)功能分層體系......................................................................................... 8
1、現(xiàn)場(chǎng)裝置管理層次的直接控制級(jí)（過(guò)程控制級(jí)） ................................................. 8
2、過(guò)程管理級(jí) ................................................................................................................. 9
3、生產(chǎn)管理級(jí) ................................................................................................................. 9
4、經(jīng)營(yíng)管理級(jí) ................................................................................................................. 9
4.3 集散控制系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)示例........................................................................................... 9
1、WDPF系統(tǒng)特點(diǎn)敘述： ................................................................................................ 9
2、分布式處理單元（DPU） ........................................................................................... 9
3、操作員/工程師站 ..................................................................................................... 10
4、數(shù)據(jù)高速公路 ........................................................................................................... 10
謝詞 ................................................................................................................................................ 12
一 緒論
1.1實(shí)習(xí)目的
畢業(yè)實(shí)習(xí)是自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)計(jì)劃中重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，是對(duì)學(xué)生進(jìn)行專業(yè)基本訓(xùn)練，培養(yǎng)實(shí)踐動(dòng)手能力和向?qū)嵺`學(xué)習(xí)、理論聯(lián)系實(shí)際的重要課程。 通過(guò)直接面向工廠、企業(yè)開(kāi)展的生產(chǎn)實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)的教學(xué)，鞏固已學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)課和部分專業(yè)課程的有關(guān)知識(shí)，加深對(duì)專業(yè)領(lǐng)域的認(rèn)識(shí)，將課堂所學(xué)的有關(guān)理論知識(shí)與工程實(shí)際結(jié)合，學(xué)習(xí)本專業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)操作技能，了解更多的專業(yè)技術(shù)知識(shí)及應(yīng)用狀況，拓寬專業(yè)知識(shí)面，加深對(duì)本專業(yè)的感性認(rèn)識(shí)，并為后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)作必要的知識(shí)準(zhǔn)備；通過(guò)實(shí)習(xí)，能使學(xué)生掌握與本專業(yè)有關(guān)的生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)設(shè)備、性能、配置及其工作原理，生產(chǎn)中各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)的分析與計(jì)算，生產(chǎn)的組織與管理，還能培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的工作作風(fēng)，樹(shù)立安全第一的生產(chǎn)觀念，提高分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的獨(dú)立工作能力；通過(guò)實(shí)習(xí)，加深學(xué)生對(duì)專業(yè)的理解和認(rèn)識(shí)，為進(jìn)一步開(kāi)展專業(yè)課程的學(xué)習(xí)創(chuàng)造條件。通過(guò)實(shí)習(xí)，我們還可以更廣泛的直接接觸社會(huì)，了解社會(huì)需要，加深對(duì)社會(huì)的認(rèn)識(shí)，增強(qiáng)對(duì)社會(huì)的適應(yīng)性，將自己融合到社會(huì)中去，培養(yǎng)自己的實(shí)踐能力，縮短我們從一名大學(xué)生到一名工作人員之間的思想與業(yè)務(wù)距離，為我們畢業(yè)后社會(huì)角色的轉(zhuǎn)變打下基礎(chǔ)。
1.2 實(shí)習(xí)要求
1.根據(jù)自動(dòng)化專業(yè)的特點(diǎn)要求學(xué)生通過(guò)實(shí)習(xí)了解并熟悉下述內(nèi)容的設(shè)施、具體設(shè)備種類及特點(diǎn)、相關(guān)理論根據(jù)、所采用的控制手段及有關(guān)控制原理；還應(yīng)了解一般工廠和企業(yè)的運(yùn)作管理、技術(shù)開(kāi)發(fā)創(chuàng)新、市場(chǎng)服務(wù)與開(kāi)拓的方式、特點(diǎn)、成功經(jīng)驗(yàn)等；
2.安排一定時(shí)間參觀儀表調(diào)校（重點(diǎn)：變送器、調(diào)節(jié)器及顯示方式）；
3.安排現(xiàn)場(chǎng)觀摩學(xué)習(xí)調(diào)節(jié)器的PID參數(shù)整定方法、自動(dòng)控制系統(tǒng)投運(yùn)技術(shù)、系統(tǒng)維護(hù)、企業(yè)或公司計(jì)算機(jī)網(wǎng)路維護(hù)管理等。
二 實(shí)習(xí)內(nèi)容
2.1 實(shí)習(xí)單位簡(jiǎn)介
昆明二電廠工程裝機(jī)容量為4×30萬(wàn)千瓦，是華電在云南啟動(dòng)的第一個(gè)火電項(xiàng)目，也是云南省重點(diǎn)電源建設(shè)項(xiàng)目。2015年云南省在沒(méi)有一臺(tái)統(tǒng)調(diào)火電機(jī)組投產(chǎn)的嚴(yán)峻形勢(shì)下，為緩解云南省電力供應(yīng)緊張局面，2004年12月13日，集團(tuán)公司黨組書記、總經(jīng)理賀恭在與云南省政府領(lǐng)導(dǎo)進(jìn)行的高級(jí)會(huì)晤中，明確了華電集團(tuán)將昆明二電廠首臺(tái)30萬(wàn)機(jī)組投產(chǎn)的時(shí)間提前5個(gè)月，確保2015年年底前發(fā)電。
2.2電廠安全規(guī)程教育
1、安全生產(chǎn)方針是安全第一、預(yù)防為主、綜合治理。
2、《安全法》第49條規(guī)定：從業(yè)人員在作業(yè)過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格遵守本單位的安全生產(chǎn)規(guī)章制度和操作規(guī)程，服從管理，正確佩戴和使用勞動(dòng)防護(hù)用品。
3、安全生產(chǎn)要樹(shù)立“ 以人為本”的理念，以“關(guān)愛(ài)生命，關(guān)注安全”為出發(fā)點(diǎn)，做到“三不傷害”（即：不傷害自己、不傷害他人、不被他人所傷害）。
4、在沒(méi)有腳手架或者在沒(méi)有欄桿的腳手架上工作，高度超過(guò)1.5米時(shí)，必須使用安全帶，或采取其他可靠的安全措施。
5、所有電氣的金屬外殼均應(yīng)有良好的接地裝置。使用中不準(zhǔn)將接地裝置拆除或?qū)ζ溥M(jìn)行任何工作。
6、電氣工具用具應(yīng)由專人保管，每6個(gè)月須由電氣試驗(yàn)單位進(jìn)行定期檢查。
7、發(fā)現(xiàn)有人觸電，應(yīng)立即切斷電源，使觸電人脫離電源 并進(jìn)行急救。如在高空工作，掄救時(shí)必須注意防止高空墜落。
8、在發(fā)電機(jī)、氫氣設(shè)備系統(tǒng)附近工作時(shí)，工作人員不準(zhǔn)穿有釘子的鞋。應(yīng)使用銅制工具，以防發(fā)生火花。
9、任何人進(jìn)入生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)（辦公室、控制室、值班室和檢修班組室除外），必須戴安全帽。高處作業(yè)必須使用安全帶。高處工作傳遞物件，不得拋擲。
10、禁止在欄桿上、管道上、靠背輪上、安全罩上或運(yùn)行中設(shè)備的軸承上行走和坐立。應(yīng)盡可能避免靠近和長(zhǎng)時(shí)間的停留在人孔門、檢查孔、防爆門、安全門、除氧器、熱交換器、汽鼓的水位計(jì)等處。
11、凡在離地面2米及以上 的地點(diǎn)進(jìn)行的工作，都應(yīng)視為高處作業(yè)。人在梯子上時(shí)，禁止移動(dòng)梯子。工作人員必須登在距梯頂1米的梯蹬上工作。
12、巡視高壓設(shè)備時(shí),不得進(jìn)行其他工作，不得移開(kāi)或越過(guò)遮欄。巡視配電裝置，進(jìn)出高壓室，必須隨手將門鎖好 。
13、事故發(fā)生后做到“四不放過(guò)”：事故原因不放過(guò)，事故責(zé)任人、受教育人未受教育不放過(guò)，無(wú)相應(yīng)事故防范措施不放過(guò)，事故責(zé)任人未收到處罰不放過(guò)。
14、生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)檢修前需確認(rèn)工具的完整性，不使用不完備的工具進(jìn)行檢修作業(yè)，對(duì)于帶電設(shè)備的檢修需使用絕緣手套。檢修過(guò)程中對(duì)于行燈的使用，要求在密閉容器內(nèi)使用電壓在24V以下，動(dòng)作電流15mA以下，間隔時(shí)間為0.1S。
15、進(jìn)入安全現(xiàn)場(chǎng)需注意的事項(xiàng)：A、必須按照要求佩帶安全帽；B、按照安全規(guī)程要求正規(guī)著裝，禁止穿著化纖衣服等不合要求的服裝及佩帶首飾；C、必須遵守現(xiàn)場(chǎng)的各項(xiàng)規(guī)章制度及勞動(dòng)紀(jì)律；D、巡視設(shè)備必須在師傅的帶領(lǐng)下進(jìn)行，
不許隨意的碰觸設(shè)備開(kāi)關(guān)、閥門等影響設(shè)備正常工作的元件。
2.3 火力發(fā)電工藝簡(jiǎn)介
1、發(fā)電流程
就發(fā)電工程的觀點(diǎn)而言,一切均求于經(jīng)濟(jì)有效,在大容量的電力廠,因?yàn)檩敵龅臄?shù)值很大,因此著重在效率的增進(jìn),而不重視設(shè)增加成本.也就是著重在用最少的燃料輸入去完成最大的輸出電力.在這個(gè)原則要求下,必須增設(shè)許許多多的附屬設(shè)備,而使這個(gè)蒸汽動(dòng)力廠成為一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜而龐大的組合.以汽輪機(jī)為原動(dòng)機(jī),驅(qū)動(dòng)一發(fā)電機(jī)發(fā)電而輸送至電力用戶.圖1為火電廠總體流程圖.
圖 1 火電廠總體流程圖
2、在蒸汽動(dòng)力發(fā)電廠中,能量轉(zhuǎn)變的形式與步驟
(1).燃料與空氣混合送至燃燒爐,開(kāi)始燃燒,放出燃料中的化學(xué)能.
(2).燃燒該混合物于燃爐中發(fā)生熱能.
(3).此熱能在燃?xì)庵幸愿邷爻霈F(xiàn) ,一部份輻射于爐管的表面,其于部份由對(duì)流作用通過(guò)鍋爐各受熱面,熱能被爐管吸收之后,即傳導(dǎo)至循環(huán)其中的爐水,使水受熱變成高壓高溫之蒸汽 .
(4).高溫高壓的蒸汽經(jīng)由噴嘴送出轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能,產(chǎn)生高速度而發(fā)生巨大的動(dòng)力噴汽.
(5).用此高速噴汽吹動(dòng)汽輪機(jī)葉片遂產(chǎn)生回轉(zhuǎn)力于輪翼,此其將動(dòng)能轉(zhuǎn)為機(jī)械能而轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)軸 .
(6).主軸轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電機(jī)而產(chǎn)電能. 故蒸汽動(dòng)力發(fā)電廠乃是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能,最終變?yōu)殡娔苤S。
3、火力發(fā)電廠(以燃煤發(fā)電廠為例)的主要生產(chǎn)過(guò)程
(1).儲(chǔ)存在儲(chǔ)煤場(chǎng)(或儲(chǔ)煤罐)中的原煤由輸煤設(shè)備從儲(chǔ)煤場(chǎng)送到鍋爐的原煤斗中,再由給煤機(jī)送到磨煤機(jī)中磨成煤粉。
(2).煤粉送至分離器進(jìn)行分離,合格的煤粉送到煤粉倉(cāng)儲(chǔ)存(倉(cāng)儲(chǔ)式鍋爐)。
(3).煤粉倉(cāng)的煤粉由給粉機(jī)送到鍋爐本體的噴燃器,由噴燃器噴到爐膛內(nèi)燃燒(直吹式鍋爐將煤粉分離后直接送入爐膛)。
(4).燃燒的煤粉放出大量的熱能將爐膛四周水冷壁管內(nèi)的水加熱成汽水混合物。
(5).混合物被鍋爐汽包內(nèi)的汽水分離器進(jìn)行分離： 分離出的水經(jīng)下降管送到水冷壁管繼續(xù)加熱； 分離出的蒸汽送到過(guò)熱器,加熱成符合規(guī)定溫度和壓力的過(guò)熱蒸汽,經(jīng)管道送到汽輪機(jī)作功。
(6).過(guò)熱蒸汽在汽輪機(jī)內(nèi)作功推動(dòng)汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn),汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。
(7).發(fā)電機(jī)發(fā)出的三相交流電通過(guò)發(fā)電機(jī)端部的引線經(jīng)變壓器升壓后引出送到電網(wǎng)。
(8).在汽輪機(jī)內(nèi)作完功的過(guò)熱蒸汽被凝汽器冷卻成凝結(jié)水,凝結(jié)水經(jīng)凝結(jié)泵送到低壓加熱器加熱,然后送到除氧器除氧,再經(jīng)給水泵送到高壓加熱器加熱后,送到鍋爐繼續(xù)進(jìn)行熱力循環(huán)。再熱式機(jī)組采用中間再熱過(guò)程,即把在汽輪機(jī)高壓缸做功之后的蒸汽,送到鍋爐的再熱器重新加熱,使汽溫提高到一定(或初蒸汽)溫度后,送到汽輪機(jī)中壓缸繼續(xù)做功。
三 電廠主要設(shè)備介紹
3.1 鍋爐
鍋爐是火力發(fā)電廠中主要設(shè)備之一。它的作用是使燃料在爐膛中燃燒放熱，并將熱量傳給工質(zhì)，以產(chǎn)生一定壓力和溫度的蒸汽，供汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電。電廠鍋爐與其他行業(yè)所用鍋爐相比，具有容量大、參數(shù)高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、自動(dòng)化程度高等特點(diǎn)。
1、電廠鍋爐的容量和參數(shù)
鍋爐容量即鍋爐的蒸發(fā)量，指鍋爐每小時(shí)所產(chǎn)生的蒸汽量。在保持額定蒸汽壓力、額定蒸汽溫度、使用設(shè)計(jì)燃料和規(guī)定的熱效率情況下，鍋爐所能達(dá)到的蒸發(fā)量稱作額定蒸發(fā)量。
電廠鍋爐的額定參數(shù)是指額定蒸汽壓力和額定蒸汽溫度。所謂蒸汽壓力和溫度是指過(guò)熱器主汽閥出口處的過(guò)熱蒸汽壓力和溫度。
2、鍋爐機(jī)組基本工作過(guò)程
各種鍋爐的工作都是為了通過(guò)燃料燃燒放熱和高溫?zé)煔馀c受熱面的傳熱來(lái)加熱給水，最終使水變?yōu)榫哂幸欢▍?shù)的品質(zhì)合格的過(guò)熱蒸汽。水在鍋爐中要經(jīng)過(guò)預(yù)熱、蒸發(fā)、過(guò)熱三個(gè)階段才能變?yōu)檫^(guò)熱蒸汽。實(shí)際上，為了提高蒸汽動(dòng)力循環(huán)的效率，還有第四個(gè)階段，即再過(guò)熱階段，即將在汽輪機(jī)高壓缸膨脹做功后壓力和溫度都降低了的蒸汽送回鍋爐中加熱，然后再送到汽輪機(jī)低壓缸繼續(xù)做功。為適應(yīng)這四個(gè)變化階段的需要，鍋爐中必須布置相應(yīng)的受熱面，即省煤器、水冷壁、過(guò)熱器和再熱器。過(guò)熱器和再熱器布置在水平煙道和尾部煙道上部，省煤器布置在尾部煙道下部。為了利用煙氣余熱加熱燃燒所需要的空氣，常在省煤器后再布置空氣預(yù)熱器。大型鍋爐有的在爐膛中增設(shè)預(yù)熱受熱面或過(guò)熱、再熱受熱面。
鍋爐機(jī)組的基本工作過(guò)程是：燃料經(jīng)制粉系統(tǒng)磨制成粉，送入爐膛中燃燒，使燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊煔獾臒崮�。高溫�(zé)煔庥蔂t膛經(jīng)水平煙道進(jìn)入尾部煙道，最后從鍋爐中排出。鍋爐排煙再經(jīng)過(guò)煙氣凈化系統(tǒng)變?yōu)楦蓛舻臒煔猓娠L(fēng)機(jī)送入煙囪排入大氣中。煙氣在鍋爐內(nèi)流動(dòng)的過(guò)程中，將熱量以不同的方式傳給各種受熱面。例如，在爐膛中以輻射方式將熱量傳給水冷壁，在爐膛煙氣出口處以半輻射、半對(duì)流方式將熱量傳給屏式過(guò)熱器，在水平煙道和尾部煙道以對(duì)流方式傳給過(guò)熱器、再熱器、省煤氣和空氣預(yù)熱器。于是，鍋爐給水便經(jīng)過(guò)省煤器、水冷壁、過(guò)熱器變成過(guò)熱蒸汽，并把汽輪機(jī)高壓缸做功后抽回的蒸汽變成再熱蒸汽。
3、鍋爐經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)
鍋爐的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)一般用鍋爐熱效率、鋼材消耗率和可靠性來(lái)表示。 鍋爐熱效率是指送人鍋爐的全部熱量被有效利用的百分?jǐn)?shù)。電廠鍋爐熱效率一般在90%以上。
鋼材消耗率是指鍋爐單位蒸發(fā)量所用的鋼材重量，單位為t•t／h，一般在2.5～5t•t／h范圍內(nèi)。
鍋爐可靠性用連續(xù)運(yùn)行時(shí)數(shù)、事故率和可用率來(lái)評(píng)價(jià)。
連續(xù)運(yùn)行時(shí)數(shù)是指兩次檢修之間的運(yùn)行時(shí)數(shù)。
目前，國(guó)內(nèi)電廠鍋爐連續(xù)運(yùn)行時(shí)數(shù)可達(dá)400Oh以上，事故率為1％左右，可用率可達(dá)90％。
3.2汽輪機(jī)
汽輪機(jī)是火力發(fā)電廠三大主要設(shè)備之一。它是以蒸汽為工質(zhì)，將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的高速旋轉(zhuǎn)式原動(dòng)機(jī)。它為發(fā)電機(jī)的能量轉(zhuǎn)換提供機(jī)械能。
1.汽輪機(jī)的工作原理
由鍋爐來(lái)的蒸汽通過(guò)汽輪機(jī)時(shí)，分別在噴嘴（靜葉片）和動(dòng)葉片中進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換。根據(jù)蒸汽在動(dòng)、靜葉片中做功原理不同，汽輪機(jī)可分為沖動(dòng)式和反動(dòng)式兩種。
具有一定壓力和溫度的蒸汽首先在固定不動(dòng)的噴嘴中膨脹加速，使蒸汽壓力和溫度降低，部分熱能變?yōu)閯?dòng)能。從噴嘴噴出的高速汽流以一定的方向進(jìn)入裝在葉輪上的動(dòng)葉片流道，在動(dòng)葉片流道中改變速度，產(chǎn)生作用力，推動(dòng)葉輪和軸轉(zhuǎn)動(dòng)，使蒸汽的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)檩S的機(jī)械能。
在反動(dòng)式汽輪機(jī)中，蒸汽流過(guò)噴嘴和動(dòng)葉片時(shí)，蒸汽不僅在噴嘴中膨脹加速，而且在動(dòng)葉片中也要繼續(xù)膨脹，使蒸汽在動(dòng)葉片流道中的流速提高。當(dāng)由動(dòng)葉片流道出口噴出時(shí)，蒸汽便給動(dòng)葉片一個(gè)反動(dòng)力。動(dòng)葉片同時(shí)受到噴嘴出口汽流的沖動(dòng)力和自身出口汽流的反動(dòng)力。在這兩個(gè)力的作用下，動(dòng)葉片帶動(dòng)葉輪和輪高速旋轉(zhuǎn)，這就是反動(dòng)式汽輪機(jī)的工作原理。
2.汽輪機(jī)設(shè)備的組成
汽輪機(jī)設(shè)備包括汽輪機(jī)本體、調(diào)速保護(hù)及油系統(tǒng)、輔助設(shè)備和熱力系統(tǒng)等。
（1）汽輪機(jī)本體
汽輪機(jī)本體由靜止和轉(zhuǎn)動(dòng)兩大部分構(gòu)成。前者又稱“靜子”，包括汽缸、隔板、噴嘴、汽封和軸承等部件；后者又稱“轉(zhuǎn)子”，包括軸、葉輪和動(dòng)葉片等部件。
（2）調(diào)速保護(hù)及油系統(tǒng)
汽輪機(jī)的調(diào)速保護(hù)及油系統(tǒng)包括調(diào)速器、油泵、調(diào)速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、調(diào)速汽門、安全保護(hù)裝置和冷油器等部件。
（3）輔助設(shè)備
汽輪機(jī)的輔助設(shè)備有凝汽器、抽汽器、除氧器、加熱器和凝結(jié)水泵等。
（4）熱力系統(tǒng)
汽輪機(jī)的熱力系統(tǒng)包括主蒸汽系統(tǒng)、給水除氧系統(tǒng)、抽汽回?zé)嵯到y(tǒng)和凝汽系統(tǒng)等.
3.3發(fā)電機(jī)
發(fā)電機(jī)是電廠的主要設(shè)備之一，它同鍋爐和汽輪機(jī)會(huì)稱為火力發(fā)電廠的三大主機(jī)。目前，在電力系統(tǒng)中，幾乎所有的發(fā)電機(jī)：汽輪發(fā)電機(jī)、水輪發(fā)電機(jī)、核發(fā)電機(jī)、燃汽輪發(fā)電機(jī)及太陽(yáng)能發(fā)電機(jī)等都屬同步發(fā)電機(jī)。盡管其容量大小、原動(dòng)機(jī)類型、構(gòu)造形式、冷卻方式等各有差異，但其工作原理是相同的。
1.同步發(fā)電機(jī)的基本構(gòu)造和工作原理
同步發(fā)電機(jī)是利用電磁感應(yīng)原理將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能的設(shè)備，同步發(fā)電機(jī)可分為定子和轉(zhuǎn)子兩大部分，定子部分主要由定子鐵芯和繞組組成，分為A、B、C三相，均勻的分布在定于槽中；轉(zhuǎn)子部分由轉(zhuǎn)子鐵芯和繞組組成，繞組通以直流電，建立發(fā)電機(jī)的磁場(chǎng)。當(dāng)轉(zhuǎn)子由原動(dòng)機(jī)（如汽輪機(jī)）帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)時(shí)，產(chǎn)生一旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，定子繞組（導(dǎo)線）切割了轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)的磁力線，就在定子繞組上感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)，當(dāng)定于繞組接通用電設(shè)備時(shí)，定于繞組中即產(chǎn)生三相電流，發(fā)出電能。
2.同步發(fā)電機(jī)的分類
同步發(fā)電機(jī)因用途不同，結(jié)構(gòu)也相差甚大，一般可按其原動(dòng)機(jī)的類別、本體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、安裝方式等進(jìn)行分類。
（1）按原動(dòng)機(jī)的類別不同，同步發(fā)電機(jī)可分為汽輪發(fā)電機(jī)、水輪發(fā)電機(jī)、燃汽輪發(fā)電機(jī)及柴油發(fā)電機(jī)等。
（2）按冷卻介質(zhì)的不同，可分為空氣冷卻、氫氣冷卻和水冷卻等。
（3）按主軸安裝方式不同，可分為臥式安裝和立式安裝等。
（4）按本體結(jié)構(gòu)不同，可分為隱極式和凸板式、旋轉(zhuǎn)電樞式和旋轉(zhuǎn)磁極式等。 同步發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)，主要是由原動(dòng)機(jī)的特性決定的。如汽輪發(fā)電機(jī)，由于轉(zhuǎn)速高達(dá)3000r／min，故極對(duì)數(shù)少，轉(zhuǎn)子采用隱極式，臥式安裝；水輪發(fā)電機(jī)由于轉(zhuǎn)速低（一般在500r／min以下）故其極對(duì)數(shù)多，轉(zhuǎn)子采用凸極式，立式安裝。
3.同步發(fā)電機(jī)的主要技術(shù)數(shù)據(jù)
為使發(fā)電機(jī)按設(shè)計(jì)技術(shù)條件運(yùn)行，一般在發(fā)電機(jī)出廠時(shí)都在銘牌上標(biāo)注出額定參數(shù)，并在說(shuō)明書中加以說(shuō)明。這些額定參數(shù)主要有：
（1）額定容量（或額定功率）。額定容量是指發(fā)電機(jī)在設(shè)計(jì)技術(shù)條件下運(yùn)行輸出的視在功率，用kVA或MVA表示；額定功率是指發(fā)電機(jī)輸出的有功功率，用kw或MW表示。
（2）額定定子電壓是指發(fā)電機(jī)在設(shè)計(jì)技術(shù)條件下運(yùn)行時(shí)，定子繞組出線端的線電壓，用kV表示。我國(guó)生產(chǎn)的300MW和600MW發(fā)電機(jī)組額定定子電壓均為20kV
（3）額定定子電流指發(fā)電機(jī)定子繞組出線的額定線電流，單位為A。
（4）額定功率因數(shù)（COSφ指發(fā)電機(jī)在額定功率下運(yùn)行時(shí)，定于電壓和定子電流之間允許的相角差的余弦值。300MW機(jī)組的額定功率因數(shù)為0.85，600MW機(jī)組的額定功率因數(shù)為0.9。
（5）額定轉(zhuǎn)速。指正常運(yùn)行時(shí)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，用 r／min（每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)）表示。我國(guó)生產(chǎn)的汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速均為3O00r／min。
（6）額定頻率。我國(guó)電網(wǎng)的額定頻率為50HZ（即每秒50周）。
（7）額定勵(lì)磁電流。指發(fā)電機(jī)在額定出力時(shí)，轉(zhuǎn)子繞組通過(guò)的勵(lì)磁電流，用A或kA表示。
（8）額定勵(lì)磁電壓。指發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流達(dá)到額定值時(shí)，額定出力運(yùn)行在穩(wěn)定溫度時(shí)的勵(lì)磁電壓。
（9）額定溫度。指發(fā)電機(jī)在額定功率運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的最高允許溫度（℃）。
（10）效率。指發(fā)電機(jī)輸出與輸入能量之百分比，一般額定效率在93％～98％之間，300MW和600MW大型機(jī)組在98％以上。
四 集散控制系統(tǒng)
4.1、概述：
集散控制系統(tǒng)（ Distributed Control System，簡(jiǎn)稱 DCS ）廣泛應(yīng)用于流程工業(yè)（如電力、化工等）過(guò)程控制。從90年代開(kāi)始，我國(guó)火力發(fā)電廠的控制系統(tǒng)更是以集散控制系統(tǒng)為主。
火電廠屬于流程工業(yè)，自動(dòng)控制的任務(wù)相當(dāng)復(fù)雜艱巨，除了對(duì)鍋爐、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)進(jìn)行控制外，還要對(duì)許多輔助設(shè)備，如除氧器、凝汽器、化學(xué)水處理設(shè)備等進(jìn)行控制。控制的任務(wù)就是要保證電廠生產(chǎn)的產(chǎn)品——電能滿足一定的數(shù)量和質(zhì)量要求，同時(shí)保證生產(chǎn)過(guò)程的安全性和經(jīng)濟(jì)性。為達(dá)到這一目的，要求完成自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)控制、順序控制、自動(dòng)保護(hù)等不同功能，即由這四部分構(gòu)成電廠生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化的全部?jī)?nèi)容。
DCS可以完成電廠生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化的全部功能。DCS的采用使發(fā)電廠的控制具有高度的可靠性和靈活性，可以為高水平的自動(dòng)化提供有力的技術(shù)手段，加快了我國(guó)電廠自動(dòng)化的步伐并縮小了與先進(jìn)工業(yè)國(guó)家的差距。
4.2、集散控制系統(tǒng)功能分層體系
層次化成為集散型控制系統(tǒng)的體系特點(diǎn)，使之體現(xiàn)集中操作管理、分散控制的思想，分散控制系統(tǒng)的層次分成以下四級(jí)：如圖2所示
圖 2 DCS的層次結(jié)構(gòu)
1、現(xiàn)場(chǎng)裝置管理層次的直接控制級(jí)（過(guò)程控制級(jí)）
在這一級(jí)上，過(guò)程控制計(jì)算機(jī)直接與現(xiàn)場(chǎng)各類裝置相連，對(duì)所連接的裝置進(jìn)行檢測(cè)、控制，同時(shí)它還向上與第二層的計(jì)算機(jī)相連，接受上層的管理信息，并向上傳遞裝置的特性數(shù)據(jù)和采集到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。
2、過(guò)程管理級(jí)
在這一級(jí)上的過(guò)程管理計(jì)算機(jī)主要有監(jiān)控計(jì)算機(jī)、操作站、工程師站。它綜合監(jiān)視過(guò)程各站的所有信息，集中顯示操作，控制回路組態(tài)和參數(shù)修改，優(yōu)化過(guò)程處理等。
3、生產(chǎn)管理級(jí)
在這一級(jí)上的管理計(jì)算機(jī)根據(jù)產(chǎn)品各部件的特點(diǎn)，協(xié)調(diào)各單元級(jí)的參數(shù)設(shè)定，是產(chǎn)品的總體協(xié)調(diào)員和控制器。
4、經(jīng)營(yíng)管理級(jí)
這一級(jí)居于中央計(jì)算機(jī)上，并于辦公室自動(dòng)化連接起來(lái)，擔(dān)負(fù)起全廠的總體協(xié)調(diào)管理，包括經(jīng)營(yíng)活動(dòng)、人事管理等等。
4.3 集散控制系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)示例
美國(guó)西屋電氣公司的WDPF集散控制系統(tǒng)是在我國(guó)應(yīng)用較為廣泛、技術(shù)比較先進(jìn)的一種控制系統(tǒng)，采用了分層體系結(jié)構(gòu)，各層發(fā)揮不同的功能。它提供了具有不同復(fù)雜程度、從小系統(tǒng)到全廠性大系統(tǒng)的各種功能，包括一體化的模擬量控制、順序控制和數(shù)據(jù)采集。
WDPF系統(tǒng)一系列具有不同功能的單元（稱為drop站）集合而成，借助于數(shù)據(jù)高速公路（Data Highway）快速通信。
1、WDPF系統(tǒng)特點(diǎn)敘述：
(1)積木式標(biāo)準(zhǔn)硬件結(jié)構(gòu)，面向問(wèn)題的語(yǔ)言.
(2)分布式處理單元（DPU）采用冗余配置，能獨(dú)立完成各種控制功能，控制功能分散，危險(xiǎn)分散，系統(tǒng)可靠性高。
(3)通過(guò)1：1冗余的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)（Data Highway)實(shí)現(xiàn)分布式實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，在提高可靠性的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)信息集中管理。
(4)各操作員站、工程師站等高層人機(jī)接口采用了SUN工作站，軟件功能豐富，操作界面友好。
(5)采用開(kāi)放型的Ethernet信息網(wǎng)絡(luò)，便于實(shí)現(xiàn)流程工業(yè)的綜合自動(dòng)化。
(6)故障診斷與控制系統(tǒng)集成，自診斷能力強(qiáng)，可以確定故障位
2、分布式處理單元（DPU）
分布式處理單元（Distributed Processing Unit）是控制系統(tǒng)的核心，完成數(shù)據(jù)采集、控制功能，直接通過(guò)I/O卡件與生產(chǎn)過(guò)程相連，其特性包括：
(1)模擬量控制、順序控制及數(shù)據(jù)采集
(2)具有浮點(diǎn)和邏輯運(yùn)算功能的32位處理器（Intel 486）
(3)每秒更新所有的過(guò)程變量
(4)工程單位處理
(5)冗余的處理器及電源
(6)本地/遠(yuǎn)程存儲(chǔ)器影象I/O
(7)36個(gè)I/O卡容量可擴(kuò)展到72個(gè)I/O（用第二個(gè)機(jī)柜實(shí)現(xiàn)）
(8)順序時(shí)間記錄
(9)多種速度
(10)不依賴于數(shù)據(jù)高速公路的獨(dú)立運(yùn)行能力
(11)分布式全局?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)
(12)擴(kuò)大的PROM計(jì)算庫(kù)
(13)控制組態(tài)保存在后備電池RAM中
(14)借助工程師站或個(gè)人計(jì)算機(jī)的編程
(15)在線診斷至插件級(jí)
3、操作員/工程師站
操作員/工程師站是控制系統(tǒng)與操作人員的人機(jī)聯(lián)系設(shè)備。其硬件采用了SUN圖形工作站，支持雙CRT顯示，具有操作員薄膜鍵盤，配備鼠標(biāo)或軌跡球，歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和檢索（HSR）、記錄站（LOG）；采用了UNIX下的OPENWIN操作系統(tǒng)，操作快捷方便。
歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和檢索站用于對(duì)WDPF數(shù)據(jù)高速公路來(lái)的實(shí)時(shí)過(guò)程數(shù)據(jù)以及手動(dòng)輸入的離線數(shù)據(jù)的采集和歸檔存儲(chǔ)，歸檔的數(shù)據(jù)可以用于產(chǎn)生歷史趨勢(shì)和自由形式的報(bào)告；還提供大容量的存儲(chǔ)器以存儲(chǔ)和檢索歷史數(shù)據(jù)用于以后的分析。一個(gè)溫徹斯特硬盤作中期存儲(chǔ)用（暫存），任選的光盤機(jī)則提供長(zhǎng)期存儲(chǔ)。記錄站采集記錄數(shù)據(jù)，打印標(biāo)準(zhǔn)格式的數(shù)據(jù)報(bào)表。記錄的內(nèi)容有可選時(shí)間間隔的周期性記錄。
4、數(shù)據(jù)高速公路
高速系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信用于數(shù)據(jù)采集、監(jiān)視、診斷、記錄、顯示、預(yù)置及建立數(shù)據(jù)，每秒可更新16000個(gè)點(diǎn)（模擬量點(diǎn)和/或數(shù)字量點(diǎn)），支持2到254個(gè)站，每個(gè)站每0.1秒有一次廣播機(jī)會(huì)。
五 總結(jié)體會(huì)
在本次實(shí)習(xí)中，我第一次接觸到了電廠鍋爐，以前只是聽(tīng)老師說(shuō)過(guò)，并沒(méi)見(jiàn)過(guò)，感覺(jué)它只是一個(gè)很簡(jiǎn)單的設(shè)備，我們?cè)趯W(xué)校里學(xué)的很多理論知識(shí)根本運(yùn)用不到，沒(méi)想到真正的一個(gè)完整的鍋爐系統(tǒng)是那么復(fù)雜，尤其是它運(yùn)行中的各種控制，要想讓它安全、高效的運(yùn)行要考慮那么多因素；也使我對(duì)系統(tǒng)的概念有了更深的了解，它并不是設(shè)備和環(huán)境的相加，還要考慮每一個(gè)設(shè)備工作的時(shí)序問(wèn)題，并且，每一個(gè)系統(tǒng)都能實(shí)現(xiàn)1+1>2的功能。通過(guò)帶隊(duì)老師的講解，我認(rèn)識(shí)了該公司的生產(chǎn)流程，還了解了許多相應(yīng)的設(shè)備，不僅復(fù)習(xí)了很多以前所學(xué)的知識(shí)，還學(xué)到了很多只有在其公司才能學(xué)到的新知識(shí)。
還認(rèn)識(shí)到了節(jié)約能源的重要性，它很大程度上影響了一個(gè)企業(yè)的利潤(rùn)效益，通過(guò)對(duì)該廠節(jié)約不可再生資源、充分利用能源方法的認(rèn)識(shí)了解，我深深地意識(shí)到了中國(guó)能源的嚴(yán)重短缺，我們必須學(xué)會(huì)節(jié)約資源。現(xiàn)在，國(guó)家在倡導(dǎo)節(jié)能減排，我們更應(yīng)該總結(jié)自己所學(xué)知識(shí)，用自己的實(shí)際行動(dòng)，為發(fā)電事業(yè)貢獻(xiàn)出自己的微薄之力。
此外，我也發(fā)現(xiàn)了該公司管理的嚴(yán)格，在工廠范圍內(nèi)，不論是生產(chǎn)區(qū)還是生活區(qū)，不管是旁邊有沒(méi)有人，我們都沒(méi)看見(jiàn)一個(gè)員工有違反公司規(guī)定的行為。此外我也發(fā)現(xiàn)的該公司員工的素質(zhì)很高，沒(méi)有一個(gè)人會(huì)亂人垃圾，相反他們會(huì)把看見(jiàn)的垃圾撿到相應(yīng)的地方，也正是所有這樣員工的努力，才有這樣一個(gè)環(huán)境優(yōu)美的工廠。
在進(jìn)入公司后，我感覺(jué)我們就象一個(gè)真正的員工，感覺(jué)自己已經(jīng)不是一個(gè)學(xué)生了，我們嚴(yán)格按照公司的規(guī)定行動(dòng)，我們戴上了安全帽，而且我們也不再像在學(xué)校那樣打鬧，感覺(jué)就像一個(gè)真正的員工，時(shí)刻用公司的規(guī)章制度約束著自己。這次實(shí)習(xí)不僅明白了每一個(gè)工人在公司里的責(zé)任，還鍛煉了自己的意志，培養(yǎng)了自己良好的習(xí)慣。我們?cè)趯?shí)踐中了解社會(huì)，學(xué)到了很多在課堂上根本就學(xué)不到的知識(shí)，也打開(kāi)了視野，長(zhǎng)了見(jiàn)識(shí)，為我們以后進(jìn)一步走向社會(huì)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，還使我們把學(xué)到的理論知識(shí)應(yīng)用在實(shí)踐中的一次嘗試。
謝詞
能夠到中國(guó)華電昆明二電廠參加本次實(shí)習(xí)，首先感謝學(xué)校對(duì)學(xué)生到工廠實(shí)習(xí)的大力支持，學(xué)校給每一個(gè)學(xué)生提供了一個(gè)平臺(tái)，讓很多企業(yè)了解了我們；另外還要感謝 中國(guó)華電集團(tuán)昆明發(fā)電廠，是它給了我們實(shí)習(xí)的機(jī)會(huì)，它讓我們看到了一些先進(jìn)的設(shè)備，鍛煉了我們；最后還要感謝我們的帶隊(duì)老師，是他們盡心盡力的講解讓我學(xué)到了很多知識(shí)。
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