热电厂工艺流程课件.ppt

第三章热电厂工艺流程 第一节燃运车间第二节锅炉车间第三节水化车间第四节汽机车间 热电厂生产工艺流程可大致将全厂的生产环节分为五个部分 机 炉 电 化 热 热网 其中有煤 水 汽及化学药品等原料或工质参与生产流程 并通过工质的流动以做功或热传递的方式完成由燃料向热 采暖 蒸汽 井口用 电 电动 转化的生产任务 各系统相辅相成 缺一不可 现按照原料的流向车间 逐一对热电厂工艺进行介绍 第一节燃运车间 燃运车间流程图如图3 1 1所示 图3 1 1燃运车间流程图 汽车来煤 干煤棚 火车来煤 给煤机 筛分破碎 皮带输送 原煤仓 褐煤堆场 烟煤仓 在燃运车间里 原煤由皮带机通过运煤栈桥送入原煤除铁器 除去杂铁后进入碎煤机 再由皮带机组送入原煤斗 煤在斗内靠重力作用进入给煤机 供应至磨煤机磨粉处理 从而输送到下一车间 锅炉车间 干煤棚 干煤棚是热电厂中存储煤的一种大型库房 干煤棚结构要求跨度大 净空高 满足存储和作业空间 干煤棚结构发展至今已有二十年的历史 使用过的结构形式主要有平面刚架 平面桁架 平面拱以及柱面网壳结构 根据已经建成的干煤棚结构的技术经济指标的比较 柱面网壳具有明显的优势 目前已成为干煤棚结构的主要结构形式 结构如图3 1 2所示 图3 1 2干煤棚 给煤机 作用 调节送入磨煤机的煤量种类 1 刮板式给煤机 2 电磁振动式给煤机 3 皮带给煤机 调速 称重 称重给煤机结构如图3 1 3 图3 1 3称重给煤机 磨煤机 图3 1 4碗式中速磨煤机 作用 将原煤仓输送的煤炭研磨成煤粉 分类 1 低速磨煤机 15 25r min 单进单出筒式球磨机 双进双出筒式球磨机 2 中速磨煤机 60 300r min 平盘磨 碗式磨 如图3 1 4 MPS磨 MPF磨 E型磨 3 高速磨煤机 400r min 风扇式磨煤机 竖井磨煤机上述一般可分成 直吹式制粉系统和储仓式制粉系统 粗粉分离器 作用 把煤粉进行粗细分离 不合格的送回重新磨煤种类 1 离心式粗粉分离器 2 回转式粗粉分离器 第二节锅炉车间 燃料经燃运车间制粉送入炉膛中燃烧 使燃料的化学能变为热能 高温烟气由炉膛经水平烟道进入尾部烟道 最后从锅炉中排出 锅炉排烟再经过烟气净化系统处理 由引风机送入烟囱排入大气 烟气在锅炉内流动的过程中 热量传递方式为 在炉膛中以辐射方式将热量传给水冷壁 在炉膛烟气出口处 以半辐射 半对流方式将热量传给屏式过热器 在水平烟道和尾部烟道以对流方式传给过热器 再热器 省煤器和空气预热器 锅炉给水便经过省煤器 水冷壁 过热器变成过热蒸汽 并把汽轮机高压汽缸做功后抽回的蒸汽变成再热蒸汽 锅炉车间的流程图如图3 2 1 制粉 煤粉 粉仓 乏气 除尘 烟囱排空 烟气 送风机 冷空气 灰渣 灰渣坝 脱水仓 灰渣回水 第一循环水站 点火柴油 加热 新蒸汽 冲渣除尘水 干灰 灰库 给粉机 原煤仓 锅炉给水 图3 2 1锅炉车间流程图 锅炉 如图3 2 3 分类 如图3 2 2所示 1 按蒸汽参数分类 中压 高压 超高压 亚临界 超临界 2 按容量分类 220t h小型 220 410t h中型 670t h大型 3 按燃烧方式分类 悬浮燃烧锅炉 沸腾燃烧锅炉 4 按循环方式分类 自然循环锅炉 强制循环锅炉 控制循环锅炉 锅炉是火力发电厂中主要设备之一 它的作用是使燃料在炉膛中燃烧放热 并将热量传给工质 以产生一定压力和温度的蒸汽 供汽轮发电机组发电 自然循环锅炉 强制循环锅炉 控制循环锅炉 直流锅炉 图3 2 2四种锅炉的示意图 蒸发受热面 蒸发受热面 蒸发受热面 图3 2 3热电厂锅炉及燃烧器 能够承受汽包产生的空气压力和水位压力的一种工业设备 接收省煤器来水 进行汽水分离 向循环水路供水 向过热器输送饱和蒸汽 作用 1 是工质加热 蒸发 过热三过程的连接枢纽 保证锅炉正常的水循环 2 内有汽水分离装置和连续排污装置 保证锅炉蒸汽品质 3 有一定水量 具有一定蓄热能力 缓和汽压的变化速度 4 汽包上有压力表 水位计 事故放水 安全阀等设备 保证锅炉安全运行 汽包 如图3 2 4 图3 2 4汽包及水位控制原理图 是锅炉的主要受热部分 它由数排钢管组成 分布于锅炉炉膛的四周 它的内部为流动的水或蒸汽 外界接受锅炉炉膛的火焰的热量 作用 敷设在锅炉炉膛四周内壁 吸收热量 产生正气 保护炉墙 水冷壁 如图3 2 5 图3 2 5组装中的水冷壁 过热器和再热器 如图3 2 6过热器 将从汽包出来的饱和蒸汽加热成具有额定温度的过热蒸汽 利用高温烟气的热量加热饱和蒸汽 再热器 将从汽轮机高压缸中膨胀做功后的蒸汽再次引入布置在锅炉中的再热器中受热升温 再送回汽轮机中压缸中去做功 若采用二次再热 则再将中压缸排汽再热后送回低压缸去做功 作用 提高循环热效率 使汽轮机末级叶片的蒸汽湿度控制在允许范围内 图3 2 6过热器与再热器 图3 2 6过热器工作流程 省煤器 如图3 2 7作用 利用锅炉排烟加热给水的受热部件 种类 1 铸铁式和钢管式 2 沸腾式 3 非沸腾式 大型锅炉常用 图3 2 7省煤器及其结构图 第三节水化车间 水化车间的产物与化学实验需使用的去离子水基本属于同一原理 就是使用不同功效的吸附物质去掉一次水中需过滤掉的物质 将原水通过物理作用转化成供给锅炉及化工生产品质合格的除盐水 减轻机 炉热力设备的腐蚀结垢 确保长周期安全经济运行 热电化水车间利用阴阳床 采用股份碳化冷却水和部分地下水作为原水 经过高效纤维过滤器 阴阳床 混床 除去水中的悬浮物 钙 镁 钠等阳离子 氯根 硫酸根 碳酸根 硅酸根等阴离子 出水即为一级除盐水 工业水 水处理 除盐水泵 生产回水 除盐水 回水箱 回水泵 除氧 水化车间流程图如图3 2 1所示 图3 3 1燃运车间流程图 高效过滤器 作用 除去来水中的泥沙 结晶等固体杂质 防止吸附堵塞管道 锅炉壁 其结构如图3 3 2所示 图3 3 2过滤器组及滤芯 阳床 阳离子交换器 作用 除去水中的金属离子 并与阴离子结合成无机酸 也称为压力式过滤器 是纯水制备前期预处理 水净化系统的重要组成部分 材质有钢制衬胶或不锈钢 根据过滤介质的不同分为天然石英砂过滤器 多介质过滤器 活性炭过滤器 锰砂过滤器等 根据进水方式可分为单流式过滤器 双流式过滤器 根据实际情况可联合使用也可以单独使用 如图3 3 3所示 图3 3 3阳床 脱碳器 水自设备上部引入 经过进水布水装置喷淋后 流过由比表面积大的填料构成的填料层后 水被分散成许多小股和水滴 从底部排出进入中间水箱 同时空气自下部风口进入 逆向穿过填料层 水中的游离二氧化碳迅速地折出进入空气中 被空气很快地由顶部带走排出 作用 脱去水中的二氧化碳 脱碳器图示及结构如图3 3 4 图3 3 4脱碳器结构图 阴床 如图3 3 5 作用 阴床内用OH 和水中的阴离子进行交换 于水中的H 结合生成水 从而达到水的除盐目的后进入除盐水箱贮存 图3 3 5阴床 第四节汽机车间 汽机车间由汽水系统和电器系统两部分组成 由锅炉产生的过热蒸汽沿主蒸汽管道进入汽轮机 高速流动的蒸汽冲动汽轮机叶片转动 带动发电机旋转产生电能 在汽轮机内作功后的蒸汽 其温度和压力大大降低 最后排入凝汽器并被冷却水冷却凝结成水 称为凝结水 汇集在凝汽器的热水井中 凝结水由凝结水泵打至低压加热器中加热 再经除氧器除氧并继续加热 由除氧器出来的水 叫锅炉给水 经给水泵升压和高压加热器加热 最后送入锅炉汽包 汽机车间流程图如图3 2 1所示 2 凝汽机 凝结水泵 加热 除氧 给水泵 加热 2 汽轮机 低压减温减压 高压减温减压 高压供汽 低压供汽 1 汽轮机 抽汽 背压汽 减温 第二循环站 冷却水 热水 凝结水 新蒸汽 减温 3 汽轮机 背压汽 减温 锅炉给水 图3 4 1汽机车间流程图 除氧器 如图3 4 2作用 除去锅炉给水中的各种气体 主要是水中的游离氧 妨碍传热 严重腐蚀金属 分类 1 水膜式 2 淋水盘式 3 喷雾式 大型机组多用 分成喷雾淋水盘式和喷雾填料式两种 图3 4 2除氧器及内部结构图 回热加热器 如图3 4 3作用 利用汽轮机抽汽加热进入锅炉的给水 从而提高热力循环效率 分类 1 混合式加热器 汽水直接接触换热 2 表面式加热器 汽水不接触 通过金属面加热 图3 4 3回热加热器原理图 凝汽器 如图3 4 4作用 凝汽设备是汽轮机的重要组成部分 它的作用是将凝汽式汽轮机的排汽凝结成水 形成并保持所需要的真空 图3 4 4凝汽器实物及结构图 冷凝塔 如图3 4 5冷凝塔是利用水和空气的接触 通过蒸发作用散去工业上产生的废热的一种设备 作用 1 用于降低冷却水温度 2 用循环使用的冷却水作为中间介质 将汽机排汽冷凝所释放的热量 经由流动的空气传到大气中 图3 4 5冷凝塔结构图 汽轮机 如图3 4 6汽轮机是火力发电厂三大主要设备之一 它是以蒸汽为工质 将热能转变为机械能的高速旋转式原动机 它为发电机的能量转换提供机械能 汽轮机的工作原理 如图3 4 7 1 冲动式汽轮机 具有一定压力和温度的蒸汽首先在固定不动的喷嘴中膨胀加速 使蒸汽压力和温度降低 部分热能变为动能 从喷嘴喷出的高速汽流以一定的方向进入装在叶轮上的动叶片流道 在动叶片流道中改变速度 产生作用力 推动叶轮和轴转动 使蒸汽的动能转变为轴的机械能 2 反动式汽轮机 蒸汽流过喷嘴和动叶片时 蒸汽不仅在喷嘴中膨胀加速 而且在动叶片中也要继续膨胀 使蒸汽在动叶片流道中的流速提高 当由动叶片流道出口喷出时 蒸汽便给动叶片一个反动力 动叶片同时受到喷嘴出口汽流的冲动力和自身出口汽流的反动力 在这两个力的作用下 动叶片带动叶轮和轮高速旋转 这就是反动式汽轮机的工作原理 图3 4 6汽轮机 汽轮机分类 1 按工作原理分类 冲动式 反动式 2 按热力过程特性分类 凝汽式汽轮机 背压式汽轮机 中间再热式汽轮机 调整抽汽式汽轮机 3 按主蒸汽压力分类 低压汽轮机 主蒸汽压力22 15Mpa 4 按机组轴数可分单轴和双轴汽轮机 按汽缸数目分单缸 双缸和多缸汽轮机 等等 图3 4 7汽轮机结构原理图 发电机组 发电机是电厂的主要设备之一 它同锅炉和汽轮机会称为火力发电厂的三大主机 目前 在电力系统中 几乎所有的发电机 汽轮发电机 水轮发电机 核发电机 燃汽轮发电机及太阳能发电机等都属同步发电机 尽管其容量大小 原动机类型 构造形式 冷却方式等各有差异 但其工作原理是相同的 组成 发电机组由发电机 励磁机 副励磁机 辅助设备组成 如图3 4 8所示 发电机主体 主励磁机 副励磁机 气体冷却器 图3 4 8发电机组 1 基本组成 定子 转子 油冷却系统 2 测温元件 监视发电机