火力发电厂基本知识培训教材

1、火力发电厂基本知识培训教材 火力发电厂概论 目录 部分火电厂照片 火力发电厂概述 检修规程 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 基本原理 电磁感应理论任何变化的电场都要在其周围空间产生磁场任何变化的磁场都要在其周围空间产生电场 热力学第一定律热可以变为功功也可以变为热消耗一定热量时必产生相当数量的功消耗一定量的功时必出现相应数量的热 热力学第二定律高温物体的热能可以自动传递给

2、低温物体而低温物体的热能却不能自动地传递给高温物体机械能可以自动转化为热能而热能却不能自动转化为机械能 主要生产过程简述 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机送到磨煤机中磨成煤粉煤粉送至分离器进行分离合格的煤粉送到煤粉仓储存 仓储式锅炉 煤粉仓的煤粉由给粉机送到锅炉本体的喷燃器由喷燃器喷到炉膛内燃烧 直吹式锅炉将煤粉分离后直接送入炉膛 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

3、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续进行热力循环再热式机组采用中间再热过程即把在汽轮机高压缸做功之后的蒸汽送到锅炉的再热器重新加热使汽温提高到一定 或初蒸汽 温度后送到汽轮机中压缸继续做功 锅炉本体 锅炉设备是火力发电厂中的主要热力设备之一它的任务是使燃料通过燃烧将化学能转变为热能并且以此热能加热水使其成为一定数量和质量压力和温度的蒸汽由炉膛烟道汽水系统其中包括受热面汽包联箱

4、和连接管道以及炉墙和构架等部分组成的整体称为锅炉本体 锅炉主要设备 按锅炉的蒸汽压力可将锅炉分为低压锅炉压力小于245MPa中压锅炉压力2944 90MPa高压锅炉压力78410 8MPa超高压锅炉压力11814 7MPa亚临界锅炉压力15719 6MPa超临界锅炉压力22 1MPa超超临界锅炉压力3031MPa 按锅炉蒸发受热面内工质的流动方式分类自然循环锅炉强制循环锅炉直流锅炉复合循环锅炉 按锅炉的整体布置分类型结构锅炉箱型结构锅炉塔型结构锅炉 火力发电厂中的锅炉按水循环方式可分为自然循环强制循环直流锅炉三种类型 依靠工质的重度差而产生的循环流动称为自然循环借助水泵压头使工质产生的循环流动

5、称为强制循环 自然循环形成汽包下降管下联箱和上升管 即水泠壁 组成一个循环回路由于上升管中的水在炉内受热铲生了蒸汽汽水混合物的重度小而下降管在炉外不受热管中是水其重度大两者重度差就产生推动力水沿下降管向下流动而汽水混合物则沿上升管向上流动这样就形成水的自然循环流动 强制循环锅炉的结构与自然循环基本相同它也有汽包所不同的在下降管中增加了循环泵作为增强汽水循环的动力 直流炉的结构与自然循环锅炉结构不同它没有汽包是依靠给水泵压力使工质锅炉受热面管子中依次经过省煤器蒸发受热面和过热器一次将水全部加热成为过热蒸汽现在一般只宜用于亚临界超临界压力锅炉 强制循环锅炉与自然循环锅炉比较 优点可适用于亚临界超临

6、界压力由于工质在受热面中是强制流动因而受热面的布置较灵活受热均匀水循环好起停炉快水冷壁可使小管径薄管壁 压力准许 相对汽包容积减小节省钢材 缺点加装循环泵系统复杂投资高检修困难 锅炉主要系统 汽水系统锅炉的汽水系统的主要功用是接受燃料的热能提升介质的热势能增压增温完成介质的状态转换 烟风系统提供锅炉燃烧的氧气带动干燥的燃料进入炉膛维持炉膛风压以稳定燃烧 制粉系统完成燃料的磨碎干燥使之形成具有一定细度和干燥度的燃料并送入炉膛 其它辅助系统包括燃油系统吹灰系统火检系统除灰除渣系统等具体功能不做介绍 一次风机干燥燃料将燃料送入炉膛一般采用离心式风机 送风机克服空气预热器风道燃烧器阻力输送燃烧风维持燃

7、料充分燃烧 引风机将烟气排除维持炉膛压力形成流动烟气完成烟气及空气的热交换 磨煤机将原煤磨成需要细度的煤粉完成粗细粉分离及干燥 空预器空气预热器是利用锅炉尾部烟气热量来加热燃烧所需空气的一种热交换装置提高锅炉效率提高燃烧空气温度减少燃料不完全燃烧热损失空预器分为导热式和回转式回转式是将烟气热量传导给蓄热元件蓄热元件将热量传导给一二次风回转式空气预热器的漏风系数在810 炉水循环泵建立和维持锅炉内部介质的循环完成介质循环加热的过程 燃烧器将携带煤粉的一次风和助燃的二次风送入炉膛并组织一定的气流结构使煤粉能迅速稳定的着火同时使煤粉和空气合理混合达到煤粉在炉内迅速完全燃烧煤粉燃烧器可分为直流燃烧器和

8、旋流燃烧器两大类 汽轮机本体 汽轮机本体steam turbine 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 汽机主要系统 主蒸汽系统吹动汽轮机旋转带动发电机做功是发电厂主要的做功介质通过的系统 再热蒸汽系统辅助主蒸汽系统做功提高机组热效率 回

9、热抽汽系统尽量减少进入凝汽器的无用能量提高机组热效率 轴封系统防止汽轮机内部高压蒸汽向外泄露保证汽轮机效率保持真空系统严密性 真空系统维持汽轮机的低背压和凝汽器真空 凝结水系统将凝结水输送到除氧器完成加热除氧化学处理和剔除杂质 给水系统提高给水压力加热后为锅炉提供给水 主机油系统包括润滑油系统顶轴油系统调节保安系统 汽轮机调节保安系统协调各系统同步地按照要求进行工作 润滑油系统为汽轮机提供润滑冷却用油 发电机冷却系统和密封系统冷却系统的功能是冷却发电机带走发电机工作时的热量密封系统的功能是密封冷却介质的外泄 工业水系统提供冷却介质冷却各种辅助设备 顶轴油系统由于不是所有机组都有所以不做介绍液压

10、油系统划归调节保安系统所以不做介绍 其它系统压缩空气系统旁路系统减温水系统精处理系统胶球系统等 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 给水泵将除氧水箱的凝结水通过给水泵提高压力经过高压加热器加热后输送到锅炉省煤器入口作为锅炉主给水 高低压加热器利用汽轮机抽汽对给水凝结水进行加热其目的是提高整个热力系统经济性 除氧器除去锅炉给水中的各种气体主要是水中的游离氧 凝汽器使汽轮机排汽口形成最佳真空使工质膨胀到最低压力尽可能多地将蒸汽热能转换为机械能将乏汽凝结成水 凝结泵将凝汽器的凝结水通过各级低压加热器补充到除氧器 油系统设备一是为汽轮机的调节和

11、保护系统提供工作用油二是向汽轮机和发电机的各轴承供应大量的润滑油和冷却油主要设备包括主油箱主油泵交直流油泵冷油器油净化装置等 发电机本体 在发电厂中同步发电机是将机械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 主变压器利用电磁感应原理可以把一种电压的交流电能转换成同频率的另一种电压等级的交流电的一种设备 6KV380V配电装置完成电能分配控制设备的装置 电机将电能转换成机械能或将机械能转换成电能的电能转换器 蓄电池指放电后经充电能复原继续使用的化学电池在供电系统中过去多用铅酸蓄