火力发电厂基本知识

1、火力发电厂简介,前言,发电厂的种类多种多样，目前世界已有的发电厂一般分为：燃煤电厂、燃油电厂、燃气电厂、余热发电厂、核电厂、风力发电厂、水电站、垃圾废料电厂等等。 在这里我们介绍一下火力发电厂（燃煤电厂）的原理、组成、功能等。,目录,部分火电厂照片 火力发电厂概述 锅炉厂三大主机介绍 火力发电厂各个系统简介,火力发电厂概述,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。主要有蒸汽动力发电厂、燃气轮机发电厂、内燃机发电厂几种类型.,主要生产过程,

2、储存在储煤场(或储煤罐)中的原煤由输煤设备从储煤场送到锅炉的原煤斗中,再由给煤设备将煤送到炉膛内。燃烧的煤粉放出大量的热能将炉膛四周水冷壁管内的水加热成汽水混合物。混合物被锅炉汽包内的汽水分离器进行分离,分离出的水经下降管送到水冷壁管继续加热,分离出的蒸汽送到过热器,加热成符合规定温度和压力的过热蒸汽,经管道送到汽轮机作功。过热蒸汽在汽轮机内作功推动汽轮机旋转,汽轮机带动发电机发电,发电机发出的三相交流电通过发电机端部的引线经变压器什压后引出送到电网。在汽轮机内作完功的过热蒸汽被凝汽器冷却成凝结水,凝结水经凝结泵送到低压加热器加热,然后送到除氧器除氧,再经给水泵送到高压加热器加热后,送到锅炉继

3、续进行热力循环。,火力发电厂三大主机简述,锅炉、汽轮机、发电机,锅 炉,锅炉分类多种多样，我们这里仅介绍煤粉锅炉和循环流化床锅炉。 煤粉锅炉：是一种传统燃烧方式的锅炉，这种锅炉采用将煤连续给人磨煤机中研磨成粉状，然后用热空气通过安装在炉膛上的多只燃烧器吹入炉膛，在悬浮状态下燃烧。 循环流化床锅炉：该锅炉分为两部分，第一部分由炉膛、气固物料分离器、固体物料再循环设备和外置热交换器等设备组成，这些部件形成了一个固体物料循环回路（也叫旋风分离器）。第二部分为对流烟道，布置有过热器、再热器、省煤器和空气预热器等，与常规煤粉锅炉相近。,煤粉锅炉图片,循环流化床锅炉图片,汽轮机,汽轮机本体（steam t

4、urbine proper）是完成蒸汽热能转换为机械能的汽轮机组的基本部分，即汽轮机本身。它与回热加热系统、调节保安系统、油系统、凝汽系统以及其他辅助设备共同组成汽轮机组。汽轮机本体由固定部分（静子）和转动部分（转子）组成。固定部分包括汽缸、隔板、喷嘴、汽封、紧固件和轴承等。转动部分包括主轴、叶轮或轮鼓、叶片和联轴器等。固定部分的喷嘴、隔板与转动部分的叶轮、叶片组成蒸汽热能转换为机械能的通流部分。汽缸是约束高压蒸汽不得外泄的外壳。汽轮机本体还设有汽封系统。,汽机主要设备 汽轮机：汽轮机是一种将蒸汽的热势能转换成机械能的旋转原动机。分冲动式和反动式汽轮机。,发电机,在发电厂中，同步发电机是将机械

5、能转变成电能的唯一电气设备。因而将一次能源（水力、煤、 油、风力、原子能等）转换为二次能源的发电机，现在几乎都是采用三相交流同步发电机。在发电厂中的交流同步发电机，电枢是静止的，磁极由原动机拖动旋转。其励磁方式为发电机的励磁线圈FLQ（即转子绕组）由同轴的并激直流励磁机经电刷及滑环来供电。同步发电机由定子（固定部分）和转子（转动部分）两部分组成。定子由定子铁心、定子线圈、机座、端盖、风道等组成。定子铁心和线圈是磁和电通过的部分，其他部分起着固定、支持和冷却的作用。 转子由转子本体、护环、心环、转子线圈、滑环、同轴激磁机电枢组成。,发电厂各个系统简述,燃烧系统； 热力系统； 运煤系统 除灰渣系统

6、 化学水系统 循环水系统 燃油系统； 压缩空气系统； 工业水系统,冷却水系统 给排水系统 消防 电气系统 热工控制 总图运输 建筑结构 保温油漆,燃烧系统,煤粉锅炉的燃烧系统是由输煤、磨煤、粗细分离、排粉、给粉、锅炉、除尘、脱流等组成。是由皮带输送机从煤场,通过电磁铁、碎煤机然后送到煤仓间的煤斗内,再经过给煤机进入磨煤机进行磨粉，磨好的煤粉通过空气预热器来的热风，将煤粉打至粗细分离器，粗细分离器将合格的煤粉（不合格的煤粉送回磨煤机），经过排粉机送至粉仓，给粉机将煤粉打入喷燃器送到锅炉进行燃烧。而烟气经过电除尘脱出粉尘再将烟气送至脱硫装置，通过石浆喷淋脱出流的气体经过吸风机送到烟筒排人天空。,循

7、环流化床锅炉的燃烧系统是由输煤、给煤、锅炉、除尘、炉内脱硫等组成。是由皮带输送机从煤场,通过电磁铁、碎煤机然后送到煤仓间的煤斗内,再经过给煤机进入锅炉炉膛内进行燃烧。而烟气经过电除尘脱出粉尘再将烟气经过吸风机送到烟筒排人天空。 循环流化床与煤粉炉燃烧系统比较而言，相对简单，并能实现炉内脱硫。,热力系统,火力发电厂的热力系统是由锅炉、汽轮机、凝汽器、高低压加热器、凝结水泵和给水泵等组成，他包括主给水系统、主蒸汽系统、再热蒸汽系统、凝结水系统、疏水系统、给水除氧系统等等。水在锅炉中被加热成蒸汽，经过热器进一步加热后变成过热的蒸汽，再通过主蒸汽管道进入汽轮机。由于蒸汽不断膨胀，高速流动的蒸汽推动汽轮

8、机的叶片转动从而带动发电机。为了进一步提高其热效率，一般都从汽轮机的某些中间级后抽出作过功的部分蒸汽，用以加热给水。此外，在超高压机组中还采用再热循环，既把作过一段功的蒸汽从汽轮机的高压缸的出口将作过功的蒸汽全部抽出，送到锅炉的再热汽中加热后再引入气轮机的中压缸继续膨胀作功，从中压缸送出的蒸汽，再送入低压缸继续作功。在蒸汽不断作功的过程中，蒸汽压力和温度不断降低，最后排入凝汽器并被冷却水冷却，凝结成水。凝结水集中在凝汽器下部由凝结水泵打至低压加热再经过除氧气除氧，给水泵将预加热除氧后的水送至高压加热器，经过加热后的热水打入锅炉，再过热器中把水已经加热到过热的蒸汽，送至汽轮机作功，这样周而复始不

9、断的作功。在汽水系统中的蒸汽和凝结水，由于疏通管道很多并且还要经过许多的阀门设备，这样就难免产生跑、冒、滴、漏等现象，这些现象都会或多或少地造成水的损失，因此我们必须不断的向系统中补充经过化学处理过的软化水，这些补给水一般都补入除氧器中。,热力系统图,主给水系统,主蒸汽、再热蒸汽系统,凝结水系统,疏水系统,给水除氧系统,其它系统,输煤系统,输煤系统是将火车或轮船运输来的煤由卸煤机卸下，由煤斗进入皮带输送机，在转运站内进行筛选，除去铁等其它杂物后，再由碎煤机破碎成小煤块，然后由皮带输送机经输煤栈桥一直送往锅炉房内，最后用犁煤器将原煤分配给各个原煤仓。来煤卸下后也可以直接送往煤场，在需要时由皮带输

10、送机送往锅炉的原煤仓。,除灰渣系统,除灰渣系统清除燃料燃烧后从炉膛冷灰斗排除的炉渣，烟道灰斗落下的飞灰和除尘器分离收集的细灰，并将灰渣输送到灰场。 除灰渣系统分为锅炉底部除渣系统及锅炉尾部除灰系统。,除渣系统,作用：清除燃料燃烧后从炉膛底部冷灰斗排除的炉渣、尾部烟道灰斗落下的飞灰并将灰渣输送到渣仓或储灰场。 除渣系统可分为：水力除渣和干式除渣两种，气力除渣类同于气力除灰系统。 组成：水力除渣的设备包括捞渣机、碎渣机、冲灰器、冲灰水泵、灰浆泵等。干式除渣设备包括：冷渣机、输渣机、渣仓、驾驶搅拌机及汽车散装机等。,水力除渣系统,干式除渣系统图,除灰系统,作用：将锅炉尾部烟气经过除尘器被过滤出来的细

11、灰输送的除灰场或中转灰库。 除灰系统可分为：气力除灰、机械除灰及水力除灰三种方式。 组成：气力除灰设备包括：锁气阀（浓相仓泵）、输送风机、气化风机、灰库、汽车散装机、加湿搅拌机。机械除灰及水力除灰系统类同于机械除渣及水力除渣设备。,气力除灰系统,机械除灰系统,化学水系统,火力发电厂化学水处理系统主要包括如下分系统：锅炉补给水处理系统、凝结水精处理系统、废水处理系统、循环水处理系统、化学加药系统、汽水取样分析系统。 锅炉补给水处理系统主要包括预处理系统、除盐系统、反洗再生系统等组成。,预处理系统的基本原理：混凝澄清过滤 除盐系统的基本工艺： 传统离子交换处理：如：HOHHOH 膜法处理：如：UF

12、一级RO二级ROEDI 下面是几种简单的水处理设备照片：,预处理系统图,海水淡化系统流程图,水处理,汽水取样系统图,化学加药系统图,超滤,反渗透,过滤,酸碱储罐,水箱,循环水系统,循环水系统的功能是将冷却水(海水)送至凝气器去冷却汽轮机低压缸排汽，以维持凝气器的真空，使汽水循环得以继续。另外，它还可向开式水系统和冲灰系统提供用水。 从江、河、湖、海等天然水体中来的冷却水（循环水系统中的工质），经过凝汽器等设备吸热后，再排入江、河、湖、海，这种冷却方式称为直流冷却。当不具备直流冷却条件时，则需要用冷却塔来冷却。冷却塔的作用是将挟带废热的冷却水在塔内与空气进行热交换，使废热传输给空气并散人大气。,

13、开式循环水系统图,闭式循环水系统图,燃油系统,火力发电厂中的燃油一般指的是锅炉点火及助燃所用的油，大多数是柴油。 CFB锅炉在冷态启动时，首先用床下（床上）油枪将锅炉内部床料加温到煤的燃烧温度，然后投煤，并逐渐关闭点火油枪。 对于煤粉炉，油枪用来产生并加热炉内热烟气，当达到燃煤温度后，然后投煤，并逐渐关闭点火油枪。,点火油系统图,压缩空气系统,火力发电厂压缩空气系统是给电厂各个用气点供气的系统。用气点大致有：各种气动泵、气动阀、燃油管道吹扫用气、布袋除尘器反吹用气、吹灰系统用气、除灰系统用气、锅炉检修用气等等。 压缩空气系统含有：空压机、干燥机、过滤器、储气罐等设备。,压缩空气系统,工业水系统

14、,工业水也就是电厂内部，给各个设备，各个用水点提供的水源。该工业水也是相对洁净的用水，但不是除盐水。 工业水可以给一些水泵作冷却水用，也可作为冲洗地面用水，也可作为灰渣搅拌用水。,工业水系统图,冷却水系统,冷却水在电厂内，是作为电厂各个主要设备冷却用水。比如：一二次风机、引风机、给水泵、空冷器等。 冷却水一般是除盐水。,冷却水系统,给排水系统,是电厂生活生产给水系统、排水系统和建筑给排水的简称。 给水工程生活、生产用水的工程以及消防用水、道路绿化用水等。 由给水水源、取水构筑物、原水管道、给水处理厂和给水管网组成，具有取集和输送原水、改善水质的作用。 排水工程排除人类生活污水和生产中的各种废水

15、、多余的地面水的工程。由排水管系（或沟道）、废水处理厂和最终处理设施组成。,消防,电厂消防系统是给各处建筑物构筑物的提供预防及扑灭火灾的系统。 比如：主控室、油罐区、炉前油系统处、电气设备间、输煤走廊转运站等等所有建筑物构筑物内。 内容有消火栓系统、自动喷水灭火系统、水幕灭火系统等。,电气系统,电力系统：是由发电机、变压器、电力线路、用电设备等组成的用来生产、转换、输送、消费电能的统一整体。 电力网：由变压器、线路等组成的用来转换、输送、分配电能的整体。,火力发电厂电气系统由电气一次及电气二次组成。 电气一次是给电厂所有用电设备供电及将发电机输出的电送到网上。 电气二次是给电厂所有用电设备进行

16、测量及保护，防止电机过载等事故发生，并进行用电设备的就地控制。,电气主接线图,厂用电原理接线图,热控控制系统,热工控制系统是一个完整的系统，完成对生产过程的检测、报警、控制和保护。热工控制系统以DCS为核心，以显示器和键盘为机组的集中监视与控制手段，并配有少量的常规仪表和控制设备。热工控制系统应能满足各种运行工况的要求，包括机组的启动、停止、正常运行和事故处理。 机组设一个集中控制室，采用炉、机、电集中控制方式。在集中控制室对机组及辅助系统进行监控和管理，以确保机组安全、可靠和经济地运行。机组的运行管理由一名值班长和若干操作员在集中控制室内通过控制系统的操作员站来完成。在少量就地人员的协助下，操作员能在集中控制室实现机组的启动、停止以及事故处理。,DCS配置图,总图运输,总图运输就是根据发电厂的生产、施工和生活需要结合建厂地区的自然条件和建设计划，按批准的规划容量，对厂区、施工区、水源地和供排水设施、污水处理设施、贮灰场和灰管线、灰渣综合利用、供热管网、厂外交通、出线走廊、防洪排涝人 工构筑物等，从近期出发，考虑远