培训课件-发电厂基础知识

1、发电厂基础知识 发电厂基础知识发电厂基础知识 第一节第一节 火力发电厂概述火力发电厂概述 第二节第二节 电厂锅炉电厂锅炉 第三节第三节 电厂汽轮机电厂汽轮机 第四节第四节 发电机发电机 第五节第五节 发电厂主要经济指标发电厂主要经济指标第一节第一节 火力发电厂概述火力发电厂概述1、 发电厂的分类发电厂的分类2、电力生产的特点及基本要求电力生产的特点及基本要求3、火力发电厂的组成及能量转换过程火力发电厂的组成及能量转换过程火力发电厂火力发电厂发电厂发电厂类型类型其他类型其他类型的发电厂的发电厂我国火力发电量大约占总发电量的80%左右。电能的特点是便于输送、使用方便。1、发电厂分类火力发电厂的分类

2、火力发电厂的分类按火电厂供电、供热的产品分1按使用的一次能源分2按火电厂的服务规模分3按锅炉、汽轮机的蒸汽初参数分4发电厂和热电厂发电厂和热电厂燃煤电厂、燃油电厂、余热电厂燃煤电厂、燃油电厂、余热电厂电力系统中发电厂电力系统中发电厂 、孤立电厂、孤立电厂、自备电厂自备电厂亚临界、超临界、超超临界亚临界、超临界、超超临界火力（热力）发电厂：通过燃料燃烧将化学能变为电能。火力（热力）发电厂：通过燃料燃烧将化学能变为电能。其他类型的发电厂其他类型的发电厂原子能发电厂(核电站) 水力发电厂风力、地热及潮汐发电站等保护环境保护环境控制污染控制污染节约能源节约能源安全可靠安全可靠力求经济力求经济保证电能质

3、量保证电能质量电力生产电力生产基本要求基本要求2、电力生产的特点及基本要求3、火力发电厂的组成及能量转换过程三大主机三大主机汽轮机汽轮机发电机发电机锅炉锅炉火力发电厂的组成及能量转换过程火力发电厂的组成及能量转换过程 锅锅 炉炉发发 电电 机机 化学能化学能(燃料燃料)热能热能机械能机械能电能电能火力发电厂的组成及能量转换过程火力发电厂的组成及能量转换过程 现代火力发电厂由锅炉、汽轮机和发电机三大核心设备组现代火力发电厂由锅炉、汽轮机和发电机三大核心设备组成。成。 其他辅助系统：脱硫脱硝系统、供水、除尘、燃料等。其他辅助系统：脱硫脱硝系统、供水、除尘、燃料等。l燃料在炉膛内燃烧形成高温烟气，高

4、温烟气加热水冷壁管燃料在炉膛内燃烧形成高温烟气，高温烟气加热水冷壁管和过热器管中的水和蒸汽形成高温高压蒸汽。和过热器管中的水和蒸汽形成高温高压蒸汽。l蒸汽在汽轮机中膨胀推动汽轮机转子旋转。蒸汽在汽轮机中膨胀推动汽轮机转子旋转。l汽轮机带动发电机旋转产生电能。汽轮机带动发电机旋转产生电能。第二节第二节 电厂锅炉电厂锅炉1、电厂锅炉的作用电厂锅炉的作用2 2、锅炉的主要参数、锅炉的主要参数3 3、锅炉的类型、锅炉的类型4 4、锅炉的设备组成、锅炉的设备组成5 5、锅炉的工作过程、锅炉的工作过程2.12.1、电厂锅炉的作用、电厂锅炉的作用 将燃料的化学能变为热能，并以此热能加热水，使其将燃料的化学能

5、变为热能，并以此热能加热水，使其成为具有一定压力和温度的蒸汽。成为具有一定压力和温度的蒸汽。2.2、锅炉的主要参数、锅炉的主要参数1.锅炉容量锅炉容量D(t/h) 锅炉每小时的最大连续蒸发量。锅炉每小时的最大连续蒸发量。 2.锅炉蒸汽参数锅炉蒸汽参数 电厂锅炉的蒸汽参数一般是指过热器出口处蒸汽电厂锅炉的蒸汽参数一般是指过热器出口处蒸汽的额定表压力和额定温度。的额定表压力和额定温度。3.给水温度给水温度 锅炉给水温度是指给水在省煤器入口处的温度。锅炉给水温度是指给水在省煤器入口处的温度。4.锅炉效率锅炉效率 锅炉生产蒸汽时有效利用的热量与同时间内进入锅炉生产蒸汽时有效利用的热量与同时间内进入炉内

6、燃烧的燃料在完全燃烧情况下所放出热量之炉内燃烧的燃料在完全燃烧情况下所放出热量之比值。比值。锅炉效率的计算锅炉效率的计算kgkJhkgkJhhkgBhkgDkgkJQkgkJQBQhhDQQfwsuydwydwfwsuydwb/，省煤器入口处给水的焓/焓，过热器出口过热蒸汽的；/燃料的消耗量，；/锅炉的蒸发量，；/燃料的低位发热量，；/被有效利用部分，每千克燃料发出的热量)(11l状态参数状态参数凡能够表示工质状态特性的物理量，就叫做凡能够表示工质状态特性的物理量，就叫做状态参数。例如：温度状态参数。例如：温度T、压力、压力p、比容、比容、内能、内能u、焓、焓h、熵熵s等，我们常用的就是这六个

7、等，我们常用的就是这六个 。（最常用温度（最常用温度T、压、压力力p ）l临界点临界点随着压力的升高，饱和水和干饱和蒸汽差别越随着压力的升高，饱和水和干饱和蒸汽差别越来越小，当压力升到某一数值时，饱和水和干饱和蒸汽来越小，当压力升到某一数值时，饱和水和干饱和蒸汽没有差别，具有相同的状态参数，该点称为临界点。没有差别，具有相同的状态参数，该点称为临界点。l临界参数临界参数 临界点的各状态参数称为临界参数，对水蒸临界点的各状态参数称为临界参数，对水蒸气来说气来说:其其临界压力临界压力p=22.129MPa，临界温度临界温度t=374.15。 l水循环水循环 水及汽水混合物在炉膛水冷壁内的循环流动。

8、水及汽水混合物在炉膛水冷壁内的循环流动。给水经省煤器进入汽包后，经由下降管和联箱分配给水给水经省煤器进入汽包后，经由下降管和联箱分配给水冷壁，水在水冷壁内受热产生蒸汽，形成汽水混合物又冷壁，水在水冷壁内受热产生蒸汽，形成汽水混合物又回到汽包；分离蒸汽后的锅水又经下降管和联箱进入水回到汽包；分离蒸汽后的锅水又经下降管和联箱进入水冷壁继续循环流动。水循环不畅会导致水冷壁超温爆管，冷壁继续循环流动。水循环不畅会导致水冷壁超温爆管，所以所以正常的水循环是锅护可靠运行的重要条件之一正常的水循环是锅护可靠运行的重要条件之一。2.3、锅炉的分类、锅炉的分类 l可以按循环方式、燃烧方式、排渣方式、运行方式以及

9、燃可以按循环方式、燃烧方式、排渣方式、运行方式以及燃料、蒸汽参数、炉型、通风方式等进行分类，其中按料、蒸汽参数、炉型、通风方式等进行分类，其中按循环循环方式和蒸汽参数方式和蒸汽参数的分类最为常见。的分类最为常见。 l循环方式分类循环方式分类l锅炉按照循环方式可分为自然循环锅炉、控制循环锅炉锅炉按照循环方式可分为自然循环锅炉、控制循环锅炉和直流锅炉。和直流锅炉。l蒸汽参数分类蒸汽参数分类l锅炉按照蒸汽参数分为低压锅炉（出口蒸汽压力，下同，锅炉按照蒸汽参数分为低压锅炉（出口蒸汽压力，下同，2.45MPa）、中压锅炉（）、中压锅炉（2.944.90 MPa）、高压锅炉）、高压锅炉（7.810.8 M

10、Pa）、超高压锅炉（）、超高压锅炉（11.814.7 MPa）、）、亚临界压力锅炉（亚临界压力锅炉（15.719.6 MPa）、超临界压力锅炉）、超临界压力锅炉（22.1 MPa）和超超临界压力锅炉（）和超超临界压力锅炉（27 MPa）。）。l燃烧方式燃烧方式l锅炉按燃烧方式可分为层式燃烧锅炉、悬浮燃烧锅炉、锅炉按燃烧方式可分为层式燃烧锅炉、悬浮燃烧锅炉、旋风燃烧锅炉和循环流化床锅炉。其中悬浮燃烧锅炉常旋风燃烧锅炉和循环流化床锅炉。其中悬浮燃烧锅炉常见的火焰型式有切向、墙式及对冲、见的火焰型式有切向、墙式及对冲、U型、型、W型等数种。型等数种。l按锅炉型式分类按锅炉型式分类l锅炉按其燃烧室、对

11、流烟道间的相互布置方式又可分为锅炉按其燃烧室、对流烟道间的相互布置方式又可分为型型(倒倒 U 型型)、塔型、半塔型、塔型、半塔型(改良型改良型)、T 型、箱型、型、箱型、型型(倒倒 L 型型)、U 型等多种型式型等多种型式。l按使用燃料可分为燃煤锅炉、燃油锅炉、燃气锅炉及燃用其按使用燃料可分为燃煤锅炉、燃油锅炉、燃气锅炉及燃用其他燃料（如油页岩、垃圾、沼气等）锅炉。他燃料（如油页岩、垃圾、沼气等）锅炉。 l按照排渣方式可分为固态排渣和液态排渣两种。按照排渣方式可分为固态排渣和液态排渣两种。 l按通风方式可分为平衡通风锅炉、微正压锅炉（按通风方式可分为平衡通风锅炉、微正压锅炉（24KPa）和增压

12、锅炉。和增压锅炉。 l锅炉蒸发受热面内工质的流动锅炉蒸发受热面内工质的流动方式方式 1 自然循环锅炉自然循环锅炉a 2 强制循环锅炉强制循环锅炉b 3 直流锅炉直流锅炉dl1 自然循环锅炉自然循环锅炉 定义：依靠下降管与上升管介定义：依靠下降管与上升管介质密度差循环质密度差循环 自然循环锅炉：给水经给水泵升压后进入省煤器，受热后进入蒸发系统。蒸发系统包括汽包、不受热的下降管、受热的水冷壁以及相应的联箱等。当给水在水冷壁中受热时，部分水会变为蒸汽，所以水冷壁中的工质为汽水混合物，而在不受热的下降管中工质则全部为水。由于水的密度要大于汽水混合物的密度，所以在下降管和水冷壁之间就会产生压力差，在这种

13、压力差的推动下，给水和汽水混合物在蒸发系统中循环流动。这种循环流动是由于水冷壁的受热而形成，没有借助其他的能量消耗，所以称为自然循环。在自然循环中，每千克水每循环一次只有一部分转变为蒸汽，或者说每千克水要循环几次才能完全汽化，循环水量大于生成的蒸汽量。单位时间内的循环水量同生成蒸汽量之比称为循环倍率。自然循环锅炉的循环倍率约为 430。循环倍率循环倍率进入上升管的循环水量与其出口处蒸汽量之比。l影响因素：汽水密度差（饱和水密度、饱和蒸汽密度、影响因素：汽水密度差（饱和水密度、饱和蒸汽密度、上升管含汽率、压力），回路高度，循环回路阻力。上升管含汽率、压力），回路高度，循环回路阻力。l随着压力的提

14、高，饱和水和饱和汽的密度差逐渐减少，随着压力的提高，饱和水和饱和汽的密度差逐渐减少，到临界压力，其密度差将为零，所以自然循环的推动力，到临界压力，其密度差将为零，所以自然循环的推动力，即运动压头也随压力提高而逐渐减弱。到达一定压力后，即运动压头也随压力提高而逐渐减弱。到达一定压力后，所产生的运动压头就不足以维持水的自然循环，即不能所产生的运动压头就不足以维持水的自然循环，即不能采用自然循环了。采用自然循环了。 自然循环锅炉的特点自然循环锅炉的特点u最大的特点是有一个汽包，锅炉蒸发受热面通常就是由许多管子组成的水冷壁。u汽包是省煤器、过热器和蒸发受热面的分隔容器，所以给水的预热、蒸发和蒸汽过热等

15、各个受热面有明显的分界。汽水流动特性相应比较简单，容易掌握。u汽包中装有汽水分离装置，从水冷壁进入汽包的汽水混合物既在汽包中的汽空间，也在汽水分离装置中进行汽水分离，以减少饱和蒸汽带水。u锅炉的水容量及其相应的蓄热能力较大，因此，当负荷变化时，汽包水位及蒸汽压力的变化速度较慢，对机组调节的要求可以低一些。但由于水容量大，加上汽包壁较厚，因此在锅炉受热或冷却时都不易均匀 使锅炉的启、停速度受到限制。u水冷壁管子出口的含汽率相对较低，可以允许稍大的锅水含盐量，而且可以排污，因而对给水品质的要求可以低些。u汽包锅炉的金属消耗量较大，成本较高。 l2 强制循环锅炉（控制循环锅炉）强制循环锅炉（控制循环

16、锅炉） 定义：强制循环锅炉中水或水蒸定义：强制循环锅炉中水或水蒸气不仅以水与水蒸气的密度差为气不仅以水与水蒸气的密度差为动力，而且需要一定的泵功来在动力，而且需要一定的泵功来在加热管道中循环，所以称之为强加热管道中循环，所以称之为强制循环锅炉制循环锅炉 流程：与自然循环类似流程：与自然循环类似 差别：差别： 循环推动力循环推动力 锅水循环泵锅水循环泵 蒸发面布置蒸发面布置 启动，升、降负荷速度启动，升、降负荷速度 节流圈（控制循环锅炉）节流圈（控制循环锅炉）l在循环回路中加装循环水泵，就可以增加工质的在循环回路中加装循环水泵，就可以增加工质的流动推动力，形成控制循环锅炉。在控制循环锅流动推动力

17、，形成控制循环锅炉。在控制循环锅炉中，循环流动压头要比自然循环时增强很多，炉中，循环流动压头要比自然循环时增强很多，可以比较自由地布置水冷壁蒸发面，蒸发面可以可以比较自由地布置水冷壁蒸发面，蒸发面可以垂直布置也可以水平布置，其中的汽水混合物即垂直布置也可以水平布置，其中的汽水混合物即可以向上也可以向下流动，所以可以更好地适应可以向上也可以向下流动，所以可以更好地适应锅炉结构的要求。控制循环锅炉的循环倍率约为锅炉结构的要求。控制循环锅炉的循环倍率约为 310。l自然循环锅炉和控制循环锅炉的共同特点是都有自然循环锅炉和控制循环锅炉的共同特点是都有汽包。汽包将省煤器、蒸发部分和过热器分隔开，汽包。汽

18、包将省煤器、蒸发部分和过热器分隔开，并使蒸发部分形成密闭的循环回路。汽包内的大并使蒸发部分形成密闭的循环回路。汽包内的大容积能保证汽和水的良好分离。但是汽包锅炉只容积能保证汽和水的良好分离。但是汽包锅炉只适用于临界压力以下的锅炉适用于临界压力以下的锅炉。l特点：特点：与自然循环锅炉相比较与自然循环锅炉相比较l循环推动力循环推动力：自然循环：自然循环：0.050.1MPa；强制循环：；强制循环：0.250.5MPa。因此可用小直径管作为水冷壁管。小直径。因此可用小直径管作为水冷壁管。小直径管在同样压力下所需的管壁较薄，金属消耗量较少。管在同样压力下所需的管壁较薄，金属消耗量较少。l可任意可任意布

19、置蒸发受热面布置蒸发受热面，管子直立、平放都可以，因此锅，管子直立、平放都可以，因此锅炉的形状和受热面都能采用比较好的布置方案。炉的形状和受热面都能采用比较好的布置方案。l循环倍率较低。循环倍率较低。因为循环倍率的大小与水冷壁的冷却有直因为循环倍率的大小与水冷壁的冷却有直接关系，循环倍率大则安全，但不经济（因会使循环泵流接关系，循环倍率大则安全，但不经济（因会使循环泵流量大、消耗功率大），由于强制循环锅炉可以使用小直径量大、消耗功率大），由于强制循环锅炉可以使用小直径管子，管壁薄，壁温较低，如果采用较高流速，则循环倍管子，管壁薄，壁温较低，如果采用较高流速，则循环倍率取得小一些（一般取循环倍率

20、率取得小一些（一般取循环倍率K35）。）。l由于循环倍率低，循环水流量较小，可以采用蒸汽负荷较由于循环倍率低，循环水流量较小，可以采用蒸汽负荷较高、阻力较大的旋风分离装置，以减少分离装置的数量和高、阻力较大的旋风分离装置，以减少分离装置的数量和尺寸，可采用尺寸，可采用较小直径的汽包较小直径的汽包。l蒸发发受热面中可以保持足够高的质量流速而使蒸发发受热面中可以保持足够高的质量流速而使循环稳定循环稳定，不会使受热弱的管子发生循环停滞或倒流等循环故障。而不会使受热弱的管子发生循环停滞或倒流等循环故障。而且大容量强制循环锅炉的水冷壁管子进口处一般都装有节且大容量强制循环锅炉的水冷壁管子进口处一般都装有

21、节流圈（即为控制循环锅炉），这又是避免出现水动力的多流圈（即为控制循环锅炉），这又是避免出现水动力的多值性、脉动现象、停滞、倒流或过大的受热偏差的有效措值性、脉动现象、停滞、倒流或过大的受热偏差的有效措施。施。l锅炉能快速启停锅炉能快速启停。由于循环系统的管子金属壁较薄，热容。由于循环系统的管子金属壁较薄，热容量小，在加热或冷却过程中温度易于趋向均匀，启动时汽量小，在加热或冷却过程中温度易于趋向均匀，启动时汽包壁温升允许值一般可达包壁温升允许值一般可达100/h（自然循环锅炉：（自然循环锅炉：50 /h）。而目强制循环锅炉在点火前已开始启动循环系，建）。而目强制循环锅炉在点火前已开始启动循环系

22、，建立正常循环系统，所以可以缩短启动时间。立正常循环系统，所以可以缩短启动时间。 冷态启动，从点火到带满负荷：自然循环冷态启动，从点火到带满负荷：自然循环68h ，强制循，强制循环环4.5h。 缺点：缺点：l一台强制循环锅炉一般装设循环泵一台强制循环锅炉一般装设循环泵34台，其中一自备用，台，其中一自备用，运行时循环泵所消耗的功率一般为机组功率的运行时循环泵所消耗的功率一般为机组功率的0.20.25。l循环泵增加了设备制造费用，高压、高温（循环泵增加了设备制造费用，高压、高温（250300 ），特殊材料保证泵的安全（防止汽蚀），特殊材料保证泵的安全（防止汽蚀）l3 直流锅炉直流锅炉定义：直流锅

23、炉是指靠给定义：直流锅炉是指靠给水泵压力，使给水顺序水泵压力，使给水顺序通过省煤器、蒸发受热通过省煤器、蒸发受热面（水冷壁）、过热器面（水冷壁）、过热器并全部变为过热水蒸气并全部变为过热水蒸气的锅炉的锅炉。 （d）1给水泵；2省煤器；5联箱；6蒸发受热面；7过热器；l直流锅炉没有汽包，工质一次通过蒸发部分，即循环倍直流锅炉没有汽包，工质一次通过蒸发部分，即循环倍率为率为 1。直流锅炉的另一特点是在省煤器、蒸发部分和。直流锅炉的另一特点是在省煤器、蒸发部分和过热器之间没有固定不变的分界点，水在受热蒸发面中过热器之间没有固定不变的分界点，水在受热蒸发面中全部转变为蒸汽，沿工质整个行程的流动阻力均由

24、给水全部转变为蒸汽，沿工质整个行程的流动阻力均由给水泵来克服。如果在直流锅炉的启动回路中加入循环泵，泵来克服。如果在直流锅炉的启动回路中加入循环泵，则可以形成复合循环锅炉。即在启停过程及低负荷时，则可以形成复合循环锅炉。即在启停过程及低负荷时，由于经过蒸发面的工质不能全部转变为蒸汽，所以在锅由于经过蒸发面的工质不能全部转变为蒸汽，所以在锅炉的汽水分离器中会有饱和水分离出来，分离出来的水炉的汽水分离器中会有饱和水分离出来，分离出来的水经过循环泵再输送至省煤器的入口，这时流经蒸发部分经过循环泵再输送至省煤器的入口，这时流经蒸发部分的工质流量超过流出的蒸汽量，即循环倍率大于的工质流量超过流出的蒸汽量

25、，即循环倍率大于 1。当。当锅炉负荷超过本生点以上或在高负荷运行时，由蒸发部锅炉负荷超过本生点以上或在高负荷运行时，由蒸发部分出来的是微过热蒸汽，这时循环泵停运，锅炉按照纯分出来的是微过热蒸汽，这时循环泵停运，锅炉按照纯直流方式工作。直流方式工作。l在直流锅炉中，蒸发受热面不构成循环，无汽水在直流锅炉中，蒸发受热面不构成循环，无汽水分离问题，因此，当工作压力增高，汽水密度差分离问题，因此，当工作压力增高，汽水密度差减小时，对蒸发系统工质的运动并无影响，所以减小时，对蒸发系统工质的运动并无影响，所以在超临界压力以上时，直流锅炉仍能可靠地工作。在超临界压力以上时，直流锅炉仍能可靠地工作。l由于没有

26、汽包，又不用下降管，可节省钢材由于没有汽包，又不用下降管，可节省钢材2030（与汽包锅炉相比），同时，直流锅炉的制（与汽包锅炉相比），同时，直流锅炉的制造工艺比较简单，运输安装也比较方便。造工艺比较简单，运输安装也比较方便。l由于没有厚壁的汽包，在启、停过程中，锅炉各由于没有厚壁的汽包，在启、停过程中，锅炉各部分的加热和冷却都容易达到均匀，所以启动和部分的加热和冷却都容易达到均匀，所以启动和停炉的速度都比较快。冷炉点火后约停炉的速度都比较快。冷炉点火后约4045min就可供给额定压力和温度的蒸汽。就可供给额定压力和温度的蒸汽。l蒸发受热面可以任意布置。蒸发受热面可以任意布置。l由于没有汽包进行

27、汽水分离，也就是蒸发受热面和过热器由于没有汽包进行汽水分离，也就是蒸发受热面和过热器没有中间分隔容器隔开，因此水的加热、蒸发和过热的受没有中间分隔容器隔开，因此水的加热、蒸发和过热的受热面没有固定的分界；过热汽温往往也随着负荷的变动而热面没有固定的分界；过热汽温往往也随着负荷的变动而波动较大。波动较大。l由于没有汽包，直流锅炉的水容积及其相应的蓄热能力大由于没有汽包，直流锅炉的水容积及其相应的蓄热能力大为降低，一般的为同参数汽包锅炉的为降低，一般的为同参数汽包锅炉的50以下。因此，直以下。因此，直流锅炉负荷变化比较敏感，锅炉工作压力变化速度也比较流锅炉负荷变化比较敏感，锅炉工作压力变化速度也比

28、较快。若燃料、给水等供应比例失调，就不能保证产生合乎快。若燃料、给水等供应比例失调，就不能保证产生合乎要求的蒸汽。这就要求直流锅炉有更灵敏的调节控制手段。要求的蒸汽。这就要求直流锅炉有更灵敏的调节控制手段。l由于没有汽包，直流锅炉一般不能连续排污，给水带入锅由于没有汽包，直流锅炉一般不能连续排污，给水带入锅炉的盐类，除了蒸汽带去的一部分外，其余都将沉积在受炉的盐类，除了蒸汽带去的一部分外，其余都将沉积在受热而管子中，因此，直流锅炉对给水品质的要求很高。热而管子中，因此，直流锅炉对给水品质的要求很高。l由于没有汽包，热水段、蒸发段和过热段没有面定的分界，由于没有汽包，热水段、蒸发段和过热段没有面

29、定的分界，同时因为汽、水比容不同，在直流锅炉蒸发受热面中会出同时因为汽、水比容不同，在直流锅炉蒸发受热面中会出现一些流动不稳定、脉动等问题，会直接影响锅炉的安全现一些流动不稳定、脉动等问题，会直接影响锅炉的安全运行。运行。l在直流锅炉的蒸发受热面中，水从开始沸腾一直到完全蒸在直流锅炉的蒸发受热面中，水从开始沸腾一直到完全蒸发，都是在高压、高含汽率的条件下进行的，锅炉蒸发受发，都是在高压、高含汽率的条件下进行的，锅炉蒸发受热面管内的换热就可能处于膜态沸腾状态下，这时受热面热面管内的换热就可能处于膜态沸腾状态下，这时受热面的金属壁温就会急剧升高，工作不安全。的金属壁温就会急剧升高，工作不安全。l在

30、直流锅炉中，蒸发受热面中的汽水流动不像自然循环锅在直流锅炉中，蒸发受热面中的汽水流动不像自然循环锅炉那样靠工质压差自然循环不消耗水泵压头，面是完全靠炉那样靠工质压差自然循环不消耗水泵压头，面是完全靠给水泵压头推动汽水流动，故要消耗较多的水泵功，汽包给水泵压头推动汽水流动，故要消耗较多的水泵功，汽包锅炉的汽水阻力为锅炉的汽水阻力为12MPa，而直流锅炉则为，而直流锅炉则为35MPa。l启动时，自然循环锅炉中的蒸发受热面靠锅水的自然循环启动时，自然循环锅炉中的蒸发受热面靠锅水的自然循环而得到冷却，在直流锅炉中，则要有专门的启动系统和启而得到冷却，在直流锅炉中，则要有专门的启动系统和启动分离器以便在

31、启动时有足够的水量通过蒸发受热面，以动分离器以便在启动时有足够的水量通过蒸发受热面，以保护受热面管子不致被烧坏。保护受热面管子不致被烧坏。2.42.4、电厂锅炉设备的组成、电厂锅炉设备的组成由锅炉本体、辅助设备及附件构成。由锅炉本体、辅助设备及附件构成。1 1、锅炉本体由、锅炉本体由“锅锅”和和“炉炉”两大部分组成。两大部分组成。 “锅锅”即汽水系统即汽水系统, , 由省煤器、汽包、下降管、由省煤器、汽包、下降管、联箱、水冷壁、过热器、再热器等组成。联箱、水冷壁、过热器、再热器等组成。 “炉炉”即燃烧系统即燃烧系统, , 由炉膛、烟道、燃烧器及由炉膛、烟道、燃烧器及空气预热器等组成。空气预热器

32、等组成。2 2、燃烧煤粉的锅炉、燃烧煤粉的锅炉, ,其主要辅助设备包括通风设其主要辅助设备包括通风设备、输煤设备、制粉设备、给水设备、除尘除备、输煤设备、制粉设备、给水设备、除尘除灰设备以及一些锅炉附件。灰设备以及一些锅炉附件。 锅炉及炉后剖面图锅炉及炉后剖面图锅炉本体脱硫塔电除尘输煤皮带制粉系统脱硫塔吸风机形形原煤仓给煤机磨煤机燃烧器脱销设备空预器送风机、一次风机二次风箱省煤器水冷壁屏式过热器对流过热器低温再热器高温再热器启动分离器锅锅炉炉总总体体布布置置图图 低温过热器低温再热器 省煤器空气预热器分离器分隔屏 末级过热器 末级再热器 过渡集箱燃烧器3、燃烧系统（风烟系统）流程、燃烧系统（风

33、烟系统）流程煤粉及空气混合物（一次风）喷燃器炉膛防渣管过热器省煤器空气预热器除尘器引风机烟囱大气热空气（二次风）空气预热器送风机大气4、汽水系统流程、汽水系统流程 给水给水泵省煤器汽包过热器水冷壁管下联箱下降管过热蒸汽No. 1 HP HeaterBFBPMD-BFPCEPGSCNo.7AB&8ABLP HeaterNo.5 LP HeaterDEAERATORCONDENSERLPTLPTIPTHPTNo. 2 HP HeaterNo. 3 HP HeaterBRCPLTRH I/L HeaderLTRHECO I/L HeaderLTSHECONo.6 LP HeaterHP BFWPCR

34、PSEPARATORSEPARATORDRAIN TANKROOF TUBE I/L HeaderSH DIV PanelFSHFRHVERTICAL WATER WALLSPIRAL WATER WALLMSPHRPHP-BPLP-BPWW LOWER HeaderG GTD-BFPABBAABC第三节第三节 汽轮机汽轮机1 1、汽轮机的基本概念、汽轮机的基本概念2 2、工作过程、工作过程3 3、汽轮机的组成、汽轮机的组成4 4、汽轮机的计算、汽轮机的计算一、汽轮机的基本概念一、汽轮机的基本概念1、汽轮机：以水蒸汽为工质的叶轮式发动机。、汽轮机：以水蒸汽为工质的叶轮式发动机。2、特点：转速高

35、，运行平稳，工作可靠，经济性较高等。、特点：转速高，运行平稳，工作可靠，经济性较高等。3、作用：将蒸汽热能转变为转轴上的机械能。、作用：将蒸汽热能转变为转轴上的机械能。4、级：一组喷嘴和一组动叶构成的工作单元。、级：一组喷嘴和一组动叶构成的工作单元。第三节、汽轮机分类第三节、汽轮机分类一、汽轮机的分类一、汽轮机的分类1 1、按照、按照工作原理工作原理分分（1 1）冲动式）冲动式汽轮机：蒸汽主要在喷嘴中膨胀；汽轮机：蒸汽主要在喷嘴中膨胀；（2 2）反动式）反动式汽轮机：在喷嘴中膨胀程度与在动叶汽轮机：在喷嘴中膨胀程度与在动叶 中膨胀的程度相同；中膨胀的程度相同； 调节级采用冲动级，其它级均为反动

36、级。调节级采用冲动级，其它级均为反动级。2 2、按照、按照热力特性热力特性分分 （1 1）凝汽式凝汽式 汽轮机排汽排入凝汽器；汽轮机排汽排入凝汽器；（2 2）背压式背压式 排汽在高于大气压力下排出，排汽排汽在高于大气压力下排出，排汽可供给工业或采暖等热负荷；可供给工业或采暖等热负荷；（3 3）调整抽汽式调整抽汽式 除作为驱动原动力外，还利用除作为驱动原动力外，还利用抽汽供给工业或采暖，抽汽压力一定范围内可抽汽供给工业或采暖，抽汽压力一定范围内可以进行调节；以进行调节；（4 4）简单循环汽轮机简单循环汽轮机； （5 5）回热循环汽轮机回热循环汽轮机 利用汽轮机抽汽加热锅炉的利用汽轮机抽汽加热锅炉

37、的给水，从而降低冷源损失，提高循环效率；给水，从而降低冷源损失，提高循环效率；（6 6）中间再热汽轮机中间再热汽轮机 为了提高汽轮机效率，降低为了提高汽轮机效率，降低汽轮机最后几级的蒸汽湿度，将汽轮机高压缸排汽汽轮机最后几级的蒸汽湿度，将汽轮机高压缸排汽再送回锅炉再热器加热，然后送回中低压缸做功。再送回锅炉再热器加热，然后送回中低压缸做功。3 3、按照、按照新蒸汽参数新蒸汽参数分分汽轮机类别汽轮机类别主蒸汽压力（主蒸汽压力（MPa)低压汽轮机0.121.5中压汽轮机24高压汽轮机610超高压汽轮机1214亚临界压力汽轮机1618超临界压力汽轮机22.7超超临界压力汽轮机324 4、按照、按照结

38、构结构分分（1 1）单级和多级单级和多级汽轮机；汽轮机；（2 2）单缸、双缸和多缸单缸、双缸和多缸汽轮机；汽轮机；（3 3）单轴、双轴单轴、双轴汽轮机；汽轮机；5 5、按、按汽流方向汽流方向分分（1 1）轴流式：轴流式：蒸汽沿着转子轴向流动；蒸汽沿着转子轴向流动；（2 2）辐（周）流式：辐（周）流式：蒸汽沿着转子轮周方向流动；蒸汽沿着转子轮周方向流动；6 6、按、按能源能源分分（1 1）火力火力发电厂汽轮机；发电厂汽轮机；（2 2）核电核电站汽轮机；站汽轮机；（3 3）乏汽乏汽汽轮机；（其他设备的低压排气或工艺汽轮机；（其他设备的低压排气或工艺副产蒸汽工作）副产蒸汽工作）7 7、按、按用途用途

39、分分 电站、工业、船用、移动电站用汽轮机；电站、工业、船用、移动电站用汽轮机；二、汽轮机型号二、汽轮机型号/ / /例如：例如：N300-16.7/538/538N300-16.7/538/538 额定功率为额定功率为300MW300MW的凝汽式汽轮机，主蒸汽压力的凝汽式汽轮机，主蒸汽压力为为16.7MPa16.7MPa，温度为，温度为538C538C，再热蒸汽温度，再热蒸汽温度538C538C。代号代号型式型式代号代号型式型式N凝汽式凝汽式CB抽汽背压式抽汽背压式B背压式背压式CY船用船用C一次调整抽汽式一次调整抽汽式Y移动式移动式CC两次调整抽汽式两次调整抽汽式HN核电汽轮机核电汽轮机CC

40、25-8.38/0.98/0.12 额定功率为25MW的二次调节抽汽式汽轮机、新汽压力为8.38MPa、高低压调节抽汽压力分别为0.98 MPa和0.12MPa 。8、汽轮机的型号表示如下、汽轮机的型号表示如下：汽轮机类型额定功率（MW)蒸汽参数变型设计次序注意：蒸汽参数表示法和汽轮机类型有关国产汽轮机型式的代号表国产汽轮机型式的代号表代号型号代号型号N凝汽式G工业用B背压式CY船用C一次抽汽式Y移动式CC二次调节抽汽式 HN核电例如：N50-90-3 N300-16.7/535/535 N600-16.67/537/537二、工作过程二、工作过程 工作过程分两步工作过程分两步完成：完成： 在

41、喷嘴中将蒸汽在喷嘴中将蒸汽的热能转变为动的热能转变为动能；然后在动叶能；然后在动叶中将蒸汽的动能中将蒸汽的动能转变为轴上的机转变为轴上的机械能。械能。 三、汽轮机的组成三、汽轮机的组成汽轮机由汽轮机本体、调节系统、保护系统、油系统及辅汽轮机由汽轮机本体、调节系统、保护系统、油系统及辅助设备组成。助设备组成。 1 1、汽轮机本体、汽轮机本体 由静止和转动两大部分构成。静止部分称作由静止和转动两大部分构成。静止部分称作“静子静子”包括喷管、隔板、汽缸和轴承等主要部件；转动部分就包括喷管、隔板、汽缸和轴承等主要部件；转动部分就是指转子，它由动叶、叶轮、主轴及联轴器等组成。是指转子，它由动叶、叶轮、主

42、轴及联轴器等组成。 2 2、汽轮机的调节系统、汽轮机的调节系统 当外界负荷变化时，及时调节汽轮机的进汽量，使当外界负荷变化时，及时调节汽轮机的进汽量，使其输出的功率与外界负荷相适应，维持转速不变。其输出的功率与外界负荷相适应，维持转速不变。3 3、汽轮机的保护系统、汽轮机的保护系统 防止汽轮机转速过高，造成损坏。防止汽轮机转速过高，造成损坏。4 4、汽轮机的主要辅助设备、汽轮机的主要辅助设备l润滑油系统：油泵、油冷却器润滑油系统：油泵、油冷却器l凝结水系统：凝汽器、凝结水泵、低压加热器凝结水系统：凝汽器、凝结水泵、低压加热器l除氧器系统：除氧器除氧器系统：除氧器l给水系统：给水泵、高压加热器给水系统：给水泵、高压加热器 凝汽器：一是建立并维持高度真空，使汽轮凝汽器：一是建立并维持高度真空，使汽轮机内蒸汽充分膨胀；二是将汽轮机排汽凝结成水，机内蒸汽充分膨胀；二是将汽轮机排汽凝结成水，回收工质。回收工质。 除氧器：将给水中所含的氧等气体除掉，防除氧器：将给水中所含的氧等气体除掉，防止腐蚀金属表面。止腐蚀金属表面。 回热加热器：利用从汽轮机中间级引来的作回热加热器：利用从汽轮机中间级引来的作过部分功的蒸汽加热给水，提高效率。过部分功的蒸汽加热给水，提高效率。第四节第四节 发电机发电机1 1、概述概述2 2、基础