发电厂生产流程及原理ppt课件

1、发电第一部分电力工业在国民经济中的作用第二部分发电产分类第三部分 火电厂根本知识第四部分 发电产原那么性热力系统第五部分 发电厂的热经济性第六部分 提高发电厂热经济性的途径第七部分 发电厂的主要经济目的第八部分 纯凝汽式发电厂的主要经济目的第九部分 高效发电新技术第十部分 火电厂自动控制系统12第一部分 电力工业在国民经济中的作用能源：是泛指人类利用自然界能量资源的总称。一次能源：是指以原始形状存在于自然界中、不需求经过加工或转换过程就可直接供热、光或动力的能源。如石油、煤炭、天然气、水力、原子能、风能、地热能、海洋能等。二次能源：一次能源经过加过、转化生成的能源称为二次能源。电能是优质的二次

2、能源。3电力工业在国民经济中的作用 电力弹性系数：指电力工业的年增长速度与国民经济总产值年增长速度的比值。当经济开展过程中高电耗的重工业和根底工业的比重增大时，电力总消费量增长率会不断增大，电力弹性系数呈现大于1的趋向；当经济开展过程中根本上坚持原来构造和原有技术程度时，代能里弹性系数接近于1或等于1；当产业构造和产品构造向节能型方向开展，使得单位产值电耗降低时，电力弹性系数就会小于1。4电力系统的可靠性目的 机组可用系数AF 非方案停运系数UOF等效可用系数EAF非方案停用次数。 5第二部分 发电厂简介：电厂electric power plant 是将某种方式的原始能例如水力、蒸汽、柴油、

3、燃气转化为电能以供固定设备或运输用电的动力厂核能发电厂、风力电厂、太阳能电厂等。分类：1：火力发电火力发电是利用熄灭燃料(煤、石油及其制品、天然气等)所得到的热能发电。火力发电的发电机组有两种主要方式：利用锅炉产生高温高压蒸汽激动汽轮机旋转带动发电机发电，称为汽轮发电机组；燃料进入燃气轮机将热能直接转换为机械能驱动发电机发电，称为燃气轮机发电机组。火力发电厂通常是指以汽轮发电机组为主的发电厂。火力发电厂主要由四大关键部件组成，即锅炉、汽轮机、凝汽器、发电机。燃料熄灭将化学能转换为热能加热锅炉中的水成蒸汽，然后蒸汽热能推进汽轮机做功，将热能转化为机械能，然后机械能经过发电机转化为电能，从而完成整

4、个发电过程。2：水力发电水力发电是将高处的河水(或湖水、江水)经过导流引到下游构成落差推进水轮机旋转带动发电机发电。以水轮发电机组发电的发电厂称为水力发电厂。水力发电厂按水库调理性能又可分为：径流式水电厂：无水库，根本上来多少水发多少电的水电厂；日调理式水电厂：水库很小，水库的调理周期为一昼夜，将一昼夜天然径流经过水库调理发电的水电厂；年调理式水电厂：对一年内各月的天然径流进展优化分配、调理，将丰水期多余的水量存入水库，保证枯水期放水发电的水电厂。多年调理式水电厂：将不均匀的多年天然来水量进展优化分配、调理，多年调理的水库容量较大，将丰水年的多余水量存入水库，补充枯水年份的水量缺乏，以保证电厂

5、的可调出力。3:核能发电核能发电是利用原子反响堆中核燃料(例如铀)渐渐裂变所放出的热能产生蒸汽(替代了火力发电厂中的锅炉)驱动汽轮机再带动发电机旋转发电。以核能发电为主的发电厂称为核能发电厂，简称核电站。根据核反响堆的类型，核电站可分为压水堆式、沸水堆式、气冷堆式、重水堆式、快中子增殖堆式等。4:风力发电利用风力吹动建造在塔顶上的大型桨叶旋转带动发电机发电称为风力发电，由数座、十数座甚至数十座风力发电机组成的发电场地称为风力发电场。5：渣滓发电厂渣滓发电作为火力发电的一种，截至2007年底，中国渣滓熄灭发电厂总数已达75座，其中建成50座，在建25.渣滓熄灭发电厂的收益稳定、运营本钱低廉并享有

6、一定的税收优惠政策，能给投资者带来稳定的收益，但是渣滓发电带来的环境问题不容忽视。6：其他新能源发电例如地热发电厂、潮汐发电厂、太阳能发电厂等。6第三部分 火力发电厂消费根本常识song7主要内容一、火力发电厂消费概述二、锅炉设备及组成三、汽轮机设备及组成8火电厂火力发电厂简称火电厂，是利用煤、石油、天然气作为燃料消费电能的工厂，它的根本消费过程是：燃料在锅炉中熄灭加热水使成蒸汽，将燃料的化学能转变成热能，蒸汽压力推进汽轮机旋转，热能转换成机械能，然后汽轮机带动发电机旋转，将机械能转变成电能。 9火电厂建立开发流程工程建议书 可行性研讨报告 地方电力设计院设计电厂选址 地方建立厅审批 用地预审

7、 地方国土厅赞同并报国土资源部审查 水资源论证 地方水利厅审查并上报水利部水利委员会水土坚持方案 地方水土坚持局审核水利厅批复上报水利部水保中心 初设计电力规划设计总院审查 电网公司赞同购电 省发改委立项 上报国家发改委核准 工程环评报告 地方环保局审查上报环保总局批复 临建预备任务 设备招标10 火电厂的分类 按燃料分类：燃煤发电厂 (煤)燃油发电厂 (石油提取了汽油、煤油、柴油后的渣油)燃气发电厂 (天然气、煤气等)余热发电厂 (工业余热、渣滓或工业废料)生物发电厂 (桔杆、生物肥料)按原动机分类：凝汽式汽轮机发电厂燃汽轮机发电厂内燃机发电厂蒸汽-燃汽轮机发电厂按供出能源分类：凝汽式汽轮机

8、发电厂 (只供电)热电厂 (同时供电和供热)留意：火力是指烧煤发电，热电是指烧煤或油或天然气，来供工业用或取暖用气，为了提高效率节省能源，普通是发电与供热结合方式。也就是说火力发电厂主要是用来发电的。热电厂，主要是提供热能的， 也可是火力发电厂的副产品 。 火电厂简介一11 火电厂的分类按总装机容量分类：小容量发电厂 (总装机容量 1000 MW)按蒸汽压力和温度分类：中低压发电厂 (蒸汽压力3.92MPa, 温度450度, 单机功率 25 MW)高压发电厂 (蒸汽压力9.9MPa, 温度540度, 单机功率 100 MW) 超高压发电厂 (蒸汽压力13.83MPa, 温度540度, 单机功率

9、 22.11MPa, 温度550度, 单机功率 600 MW)超超临界压力发电厂 (蒸汽压力 335MPa、610630, 单机功率 600 MW)杂谈：坑口(路口、港口)发电厂、负荷中心发电厂。根本负荷发电厂、中间负荷(腰荷)发电厂、调峰发电厂。区域性发电厂、企业自备发电厂、挪动式(如列车)发电厂、未并入电网的孤立发电厂。火电厂简介二12 火电厂的系统构成1汽水系统，由锅炉、汽轮机、凝汽器、水泵、加热器及其管路组成； 2燃料、熄灭系统，包括：输煤系统、制粉系统、烟风系统和除灰除尘系统； 3其它辅助热力系统 4电气控制系统13火电厂公用辅助控制系统 煤系统输煤系统含煤废水处置系统含油污水处置系

10、统燃油泵房控制系统水系统化学补给水系统凝结水精处置系统循环水处置系统汽水取样及加药系统化学废水与净水处置系统生活污水和灰水回收处置系统反浸透预脱盐灰系统除灰/除渣系统电除尘系统脱硫系统石粉厂、脱硝脱氮锅炉吹灰系统锅炉定排系统氢系统氢冷机组ETSFSSS暖通空预器胶球清洗旋转滤网斗轮机卸船机船运煤翻车机火车运煤升压站电气石灰水处置中水启动锅炉热网1415火电厂消费过程表示图16燃料、熄灭系统输煤及燃运系统：运输卸煤安装煤场碎煤机皮带原煤仓；制粉系统：原煤仓给煤机磨煤机粗粉分别器细粉分别器煤粉仓给粉机熄灭器炉膛；17火电厂的三大系统 之一 熄灭系统包括输煤、磨煤、锅炉与熄灭、风烟系统、灰渣系统等环

11、节。火电工艺引见送风机磨煤机热空气空气预热器煤斗煤输煤皮带排粉风机煤粉锅炉炉渣冲灰水除尘器引风机灰渣泵细灰热空气冷空气烟气经烟囱排向大气至灰场自输煤系统风烟系统：风吸风口冷风道送风机暖风器空预器热风道磨煤机 粗分器细分器排粉机熄灭器炉膛； 烟炉膛屏过对流过热器省煤器空预器除尘器引风机烟囱大气。18制粉系统：原煤斗中的煤经过给煤机均匀地进入磨煤机中磨制，送风机把冷空气送进空气预热器加热成热空气后，一部分作为二次风经熄灭器喷入炉膛，另一部分作为枯燥剂送入磨煤机对煤进展枯燥，同时携带着磨成的煤粉分开磨煤机进入粗粉分别器。粗粉分别器把不合格的过粗煤粉分别出来，经回粉管又前往到磨煤机重新磨制合格的煤粉由

12、枯燥剂携带被排粉机送入一次风管，并经过熄灭器喷入炉膛熄灭制粉系统 - 主设备 - 磨煤机低速磨煤机及其制粉系统：低速磨煤机15 25 r/min: 多为球磨机单进单出筒式球磨机双进双出筒式球磨机中速磨煤机及其制粉系统：中速磨煤机60 300 r/min: 平盘磨、碗式磨、MPS 磨 / MPF 磨、E型磨高速磨煤机及其制粉系统：高速磨煤机400 r/min: 风扇式磨煤机竖井磨煤机上述普通可分成：直吹式制粉系统和储仓式制粉系统火电工艺引见 - 制粉系统(1)ATV58/6819制粉系统- 球磨机火电工艺引见 - 制粉系统(2)20制粉系统- 球磨机球磨机筒体热风进口煤粉出口进煤管双进双出筒式球

13、磨机火电工艺引见 - 制粉系统(2)21制粉系统 - 辅助设备给煤机：磨煤机前作用：调理送入磨煤机的煤量种类：刮板式给煤机电磁振动式给煤机皮带给煤机调速、称重粗粉分别器：磨煤机后作用：把磨煤机来的煤粉进展粗细分别，不合格的送回磨煤机重磨。种类：离心式粗粉分别器回转式粗粉分别器细粉分别器：旋风分别器作用：把粗粉分别器来的煤粉气流进展风粉分别，不合格的送回磨煤机重磨。给粉机：作用：按照锅炉负荷需求,把煤粉仓中的煤粉均匀地送入一次风管。种类：叶轮式给粉机最为常用经过调理电机转速，调理给粉量的大小火电工艺引见 - 制粉系统(3)22火电工艺引见 - 制粉系统(4)给煤机表示图经过改动给煤机转速和闸板位

14、置调理给煤量。缺陷是：占地大，煤压实后易被异物卡住断煤。可称重，经过改动皮带速度调理给煤量。大型锅炉机组中常用。ATV58/6823火电工艺引见 - 制粉系统(5)给煤机表示图经过改动圆盘电机转速和内套管位置调理圆盘上的给煤量。缺陷是：遇高水分的煤易堵煤和打滑。ATV58/6824火电工艺引见 - 制粉系统(6)给粉机表示图普通采用直流电机，经过改动电机转速调理给粉量。缺陷是：不均匀，易出现煤粉自流。普通采用电磁调速异步电机，经过改动电机转速调理给粉量。均匀，煤粉不自流。ATV58/6825火电工艺引见 - 制粉系统(7)给粉机表示图叶轮给煤机：沈阳电力机械总厂；沈阳电站辅机厂；沈阳华能电力燃

15、煤机械总厂 山西电力设备厂电磁振动给煤机：沈阳电力机械总厂；沈阳矿山机械集团有限责任公司刮板给煤机：沈阳电力机械总厂环式卸煤机：电力部机械设计研讨所犁煤、卸煤，变频器控制武汉电力设备厂沈阳电力机械总厂主要设备消费厂家：26电厂汽水系统电厂根本汽水系统流程朗肯循环：给水锅炉过热蒸汽汽轮机凝汽器给水泵给水送入锅炉。锅炉汽轮机给水泵发电机凝汽器汽水系统表示图27除氧器，提高水温并除去水中的氧以防止腐蚀炉管等汽水系统中的蒸汽和凝结水在循环过程中总有一些损失，因此，必需不断向给水系统补充经过化学处置的水。补给水进入除氧器，同凝结水一块由给水泵打入锅炉。汽水系统火力发电厂的汽水系统是由锅炉、汽轮机、凝汽器

16、、高低压加热器、凝结水泵和给水泵等组成，也包括汽水循环、化学水处置和冷却系统等。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，再经过主蒸汽管道进入汽轮机。由于蒸汽不断膨胀，高速流动的蒸汽推进汽轮机的叶片转动从而带动发电机。为了进一步提高其热效率，普通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。在现代大型汽轮机组中都采用这种给水回热循环。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

17、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，再过热器中把水曾经加热到过热的蒸汽，送至汽轮机作功，这样周而复始不断的作功。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、漏等景象，这些景象都会或多或少地呵斥水的损失，因此我们必需不断的向系统中补充经过化学处置过的软化水，这些补给水普通都补入除氧器中。2829火电厂的三大系统 之二 汽水系统由锅炉, 汽轮机, 凝汽器, 除氧器, 加热器等构成主要包括: 给水系

18、统冷却水系统补水系统 火电工艺引见过热蒸汽除氧器补给水生水低压加热器高压加热器排气凝结水凝结水泵汽轮机发电机过热器锅炉省煤器锅炉给水给水泵水处置设备循环水泵冷却水凝汽器(软化)主蒸汽系统及再热蒸汽系统 ：主蒸汽锅炉主汽门或集汽联箱主蒸汽管汽机自动主汽门之前 ；再热蒸汽汽机高压缸出口再热器冷段管再热器再热器热段管汽机中压缸进口 。30锅炉容量：锅炉每小时所产生的蒸汽量锅炉分类：几个术语按蒸汽参数分类：中压，高压，超高压，亚临界，超临界 蒸汽参数：锅炉出口过热蒸汽压力和温度 容量t/h 蒸汽参数 汽机功率(MW) 炉型 420 13.8Pa(540/540 ) 125 煤粉炉 670 13.8Pa

19、(540/540 ) 200 煤粉炉 1025 16.8Pa(540/540 ) 300 煤粉炉引 2021 16.8Pa(540/540 ) 600 煤粉炉按容量分类：(220 t/h 小型锅炉), (220-410t/h中型锅炉)，670t/h大型锅炉按熄灭方式分类：悬浮熄灭锅炉：燃料在炉膛内悬浮熄灭沸腾熄灭锅炉：固体燃料颗粒在炉排上呈沸腾形状熄灭流化床锅炉按循环方式分类：自然循环锅炉: (靠炉外冷水下降，炉内冷水壁管中热水自然上升的锅炉)强迫循环锅炉: (当压力在16.6617.64MPa时，水、汽重度差变小，需在循环回路中加装循环泵的锅炉)控制循环锅炉: 直流锅炉: (当压力18.62

20、MPa时，应采用直流锅炉)复合循环锅炉:主要消费厂家：哈尔滨锅炉厂、上海锅炉厂、东方锅炉厂、武汉锅炉厂、杭州锅炉厂火电工艺引见 - 锅炉(1)31锅炉设备：锅炉本体熄灭设备包括：炉膛、熄灭器、空气预热器、烟道等汽水系统包括：汽包、水冷壁、下降管、联箱、过热器、再热器、省煤器等锅炉附件炉墙及构架锅炉辅机火电工艺引见 - 锅炉 (4)锅炉汽水系统：主给水管给水操作台省煤器汽包下降管下联箱水冷壁汽包过热器锅炉主汽门或集汽联箱出口。322、锅炉热效率与锅炉型号锅炉热效率：蒸汽在炉内吸热量占燃料发热量的百 分比。电站锅炉普通在90%以上。锅炉型号：如HG670/13.7540/5407HG-哈尔滨锅炉厂

21、；DG-东锅；SG-上锅；WG-武锅；BG-北锅锅炉分类按水循环方式：自然循环炉，强迫循环炉，复合循环炉等。33给水泵蒸发受热面汽包过热器下降管联箱省煤器给水泵汽包过热器下降管联箱省煤器循环泵蒸发受热面给水泵汽包过热器下降管联箱省煤器循环泵蒸发受热面节流圈给水泵过热器联箱省煤器蒸发受热面联箱自然循环锅炉强迫循环锅炉控制循环锅炉直流锅炉火电工艺引见 - 锅炉(2)四种锅炉的表示图34锅炉机组根本任务过程 燃料经制粉系统送入炉膛中熄灭，使燃料的化学能变为热能。 高温烟气由炉膛经程度烟道进入尾部烟道，最后从锅炉中排出。锅炉排烟再经过烟气净化 系统处置，由引风机送入烟囱排入大气。 烟气在锅炉内流动的过

22、程中，热量传送方式为：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；在程度烟道和尾部 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。 水在锅炉中，经过预热、蒸发、过热三个阶段变成过热蒸汽。汽轮机高压缸中蒸汽送回锅炉 加热，再送回汽轮机低压缸中继续做功，这是第四个阶段 - 再过热阶段 锅炉中的受热面：省煤器、水冷壁、过热器、再热器、空气预热器。火电工艺引见 - 锅炉(3)35火电工艺引见 - 锅炉汽水系统设备 汽包： (锅筒)是工质加热

23、、蒸发、过热三个过程的衔接枢纽，接纳省煤器来水，进展汽水分别，向循环水路供水，向过热器保送饱和蒸汽。 水冷壁：敷设在锅炉炉膛周围内壁吸收热量，产生正气，维护炉墙。 过热器和再热器： 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。它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。假设采用二次再热，那么再将中压缸排汽再热后送回低压缸去做功。 省煤器：(economizer) 利用锅炉排烟加热给水的受热部件。 分为：铸铁式和钢管式；沸腾式和非沸腾式(大型锅炉常用)。36火电工艺引见 - 锅炉

24、(5)汽包水冷壁37火电工艺引见 - 锅炉 (5)锅炉汽包饱和蒸汽引出管给水管38火电工艺引见 - 锅炉(6)程度烟道尾部烟道炉膛39火电工艺引见 - 锅炉 (7)锅炉给水自动控制系统：是使给水量顺应锅炉的蒸发量，并维持锅筒水位在允许范围内的自动控制系统。锅筒水位过高和过低，对锅炉和汽机平安运转影响严重。给水调理对象的动态特性：锅筒水位是锅炉内储水量和水面下汽泡体积的反响。当给水量阶跃添加时，水位呼应有一定的延迟和惯性，然后不断上升；当蒸汽阶跃添加时，锅筒水位一开场快速上升，然后下降，在呼应初始阶段的这种水位变化称为“虚伪水位景象。锅炉控制的三种方式： 单冲量给水控制系统：只根据锅炉水位H变化

25、控制给水阀门开度。 双冲量给水控制系统：根据锅炉水位H变化，蒸汽流量信号D组成的控制系统。 三冲量给水控制系统：根据锅炉水位H，蒸汽流量信号D，给水流量W三个信号调理给水流量的控制系统。锅炉控制40火电工艺引见 - 锅炉 (8)单冲量给水控制系统主要问题：当蒸汽负荷添加时，由于锅炉水中汽泡量添加产生 “虚伪水位，而使给水调理阀动作减少给水量，加剧蒸汽流量和给水流量的不平衡，而后使水位快速下降，产生较大的水位偏向。适用于：根据水容量较大，蒸汽负荷较稳定的小容量锅炉。41火电工艺引见 - 锅炉 (9)双冲量给水控制系统主要问题： 当蒸汽负荷变化时，蒸汽流量信号D使给水调理阀动作添加给水量，抵消“虚

26、伪水位影响。 但不能及时反映和补偿给水扰动如给水压力变化引起的给水流量增减。适用于：蒸汽负荷经常变化的锅炉。42火电工艺引见 - 锅炉 (10)三冲量给水控制系统：1单级；2串级单级三冲量给水控制系统： 锅筒水位H是主要控制信号，给水流量W是水位控制的辅助反响信号，蒸汽流量D是水位控制的前馈信号。 当蒸汽流量D变化时，调理器立刻动作，适当改动给水流量W。 当给水流量W变化时，调理器也立刻动作，使给水流量W恢复到原来的数值。串级三冲量给水控制系统： 主调理器以锅筒水位H为主要控制信号，去控制副调理器，副调理器除接纳主调理器控制信号外，还接纳给水流量W和蒸汽流量D。 主调理器经过副调理器对水位进展

27、校正，使其坚持在给定值。 当蒸汽流量D扰动时，副调理器立刻动作，改动给水流量W，使给水量与蒸汽量成适当比例。 当给水流量W扰动时，副调理器立刻动作，使给水流量坚持不变。43火电工艺引见 - 锅炉吹灰控制 定义：锅炉均设有吹灰器大型锅炉配50100台，全部吹扫一遍要56小时，定期吹扫锅炉各部分受热面上的积灰。 吹扫介质：常运用低压蒸汽、水、紧缩空气。 工艺情况： 吹灰器常配电机，用于推进和退出操作，并驱动吹灰器作旋转运动，加强吹灰效果。 锅炉各部分积灰不同，吹灰时间间隔也不同。距炉膛近的受热面，每48小时吹灰一次；距炉膛远的受热面，每824小时吹灰一次。 控制过程： 吹灰时，先启动吹灰汽源和疏水

28、系统，要坚持汽源的压力和温度。 然后，根据不同吹灰器时间间隔依次成对启动吹灰器，使吹灰器伸入炉膛或烟道内吹灰，经过预定时间后退出炉外。 当吹灰系统或汽源系统出现异常时，要中断吹灰，使一切吹灰器退出炉外。灰渣系统：炉渣炉膛冷灰斗除渣安装冲灰沟灰渣泵输灰管灰场。飞灰除尘器集灰斗除灰安装运灰车灰加工厂。44火电工艺引见 - 锅炉定排控制 定义：按规定时间或根据锅水质量情况，周期性地排除锅炉下联箱内堆积的有杂质的锅水。 控制过程： 必需在汽包水位正常时，才允许定排。 要求在定排过程中，如遇汽包水位低或排污门缺点等异常情况时，立刻停顿排污，封锁全部排污门。 主要控制对象是大量的阀门。45火电工艺引见 -

29、 空气预热器 空气预热器分为：管式空气预热器、回转式空气预热器。 作用：安装在锅炉尾烟道中利用省煤器后烟气的热量加热熄灭所需的空气，以利于燃料的着火和熄灭，并可降低排烟温度，提高锅炉热效率。 普通将空气加热到300 400度。 常将熄灭用的空气分成一次风、二次风。 一次风：携带煤粉或液体、气体燃料经熄灭器进入炉膛，为提供着火所需的那部分风量。占总风量的2030% 二次风：熄灭所需的其他7580%风量是作为助燃的二次风。46火电工艺引见 - 熄灭器1直流煤粉熄灭器点火油枪一次风+煤粉+油嘴47火电工艺引见 - 熄灭器2E 煤粉层+一次风D煤粉层+一次风C煤粉层+一次风B煤粉层+一次风A煤粉层+一

30、次风熄灭器构造表示 熄灭器分为：直流式煤粉熄灭器、旋流式煤粉熄灭器。 熄灭器分层设置 煤粉气流在炉内切圆熄灭 FSSS主要控制： 总燃料跳闸MFT后切断部分或总燃料。 点火前的炉膛自动吹扫 监视熄灭器火焰AB二次风层BC二次风层CD二次风层DE二次风层FF过燃风层熄灭器直流煤粉熄灭器48大型锅炉给水泵 给水泵起停控制:控制对象包括：给水泵电机，辅助油泵，泵出口阀门，在循环阀门。控制方式：泵启动时：要空载启动，即需先封锁出口阀门再启动。泵启动后：要坚持一定流量的给水，以冷却泵体，在泵的出口阀门前设再循环阀门。在停泵时：先将水泵降低转速到最低，以便下次再启动水泵时电机可处于低负载下。在泵电机主轴上

31、衔接有主油泵：在泵电机运转时，为联轴器和轴承供油，在泵起停过程中必需启动辅助油泵。Boiler feed-water pump49火电厂的三大系统之三 电气系统火电工艺引见励磁安装发电机主变压器厂用变压器低压配电安装配电安装输电线路厂用电系统升压变电所50火电工艺引见 -发电机和电气控制系统 ( EMCS ) 包括：汽轮发电机控制系统、厂用电控制系统、直接送出线路或升压变电站控制系统。 汽轮发电机控制系统： 运转参数显示：功率、频率、电压、电流、功率因数等 励磁调理：用于控制发电机电压，并坚持电压根本稳定，并调无功。 运转操作：并网和解列，并设有自动准同步安装。 平安维护：接地维护、异常运转维

32、护、后备维护、辅助维护等。 厂用电控制系统： 设有备用电源和紧急直流电源：确保厂用电不中断。51汽轮机及辅助设备52汽轮机外观构造53汽轮机转子构造54汽轮机及辅助设备1汽轮机：将热能转换为机械能汽轮机设备包括：汽机本体，调速维护及油系统，辅助设备，热力系统等汽轮机分类：几个术语按任务原理分类：激动式, 反动式按热力过程特性分类：凝汽式汽轮机 N背压式汽轮机 B中间再热式汽轮机调整抽汽式汽轮机 cc按主蒸汽压力分类：低压汽轮机：主蒸汽压力 22.15 Mpa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55汽轮机及辅助设备2汽轮机：将热能转换为机械能汽轮机设备包括：汽

33、机本体，调速维护及油系统，辅助设备，热力系统等汽轮机主要消费厂家：哈尔滨汽轮机厂、四川东方汽轮机厂、上海汽轮机高压缸中压缸低压缸发电机励磁机56汽轮机及辅助设备357发电机组组成：由发电机、励磁机、副励磁机、辅助设备组成发电机：根本组成：定子、转子、油冷却系统测温元件：监视发电机定子绕组、铁芯、轴承、冷却器等重要部件的温度。定子：定子绕组转子：转子绕组、阻尼绕组冷却方式：空气冷却：多采用轴向分段多流式通风系统氢气冷却外冷：冷却效果好，风组和摩擦损耗小于空气。氢内冷：冷却介质氢直接接触绕组导体，大大提高冷却效果。水内冷：发电机的定子和转子均采用水内冷的发电机称为： “双水内冷；或定子绕组水内冷，

34、转子绕组氢内冷，通风系统采用氢气冷却的“水-氢-氢冷却方式。容量可达1200MW。发电机主体主励磁机副励磁机气体冷却器58汽轮发电机励磁系统组成：由励磁功率单元、励磁调理器AVR组成。励磁功率单元包括交流电源和整流安装，它向励磁绕组提供直流励磁电流，励磁调理器AVR根据发电机发出的电压和电流，自动调理励磁电流，满足系统运转需求。功能：根据发电机所带负荷变化，自动调整励磁电流，维持发电机端电压在给定额定电压值。当发电机并列运转时，使各发电机组所带无功功率稳定合理分配。在电力系统发生短路缺点，发电机端电压严重下降时，能对发电机强行励磁，提高电力系统暂态稳定性。当发电机忽然甩负载时，经过强行减磁，防

35、止发电机电压过分升高。当发电机内部短路跳闸时，能快速灭磁，减小缺点损坏程度。励磁方式：直流励磁机励磁系统：100MW以下机组交流励磁机静止整流器励磁系统交流励磁机旋转硅整流器励磁系统自并励励磁静止励磁系统59汽轮机的热力系统定义：汽轮机和锅炉之间的汽水循环系统组成：凝汽冷却系统：组成：凝汽器、抽气设备、冷却塔、循环水泵、凝结水泵等作用：使汽机排汽口构成最正确真空，提高热能转机械能的效率，同时将汽机抛出的乏汽冷却，凝结为水，重新送回锅炉。回热加热系统：组成：低压加热器，除氧器，高压加热器，给水泵作用：利用汽轮机的抽汽，在各级加热器中将水加热到一定温度，在除氧器中除去氧气。旁路系统：用于中间再热式

36、汽轮机疏水系统：在各级加热器中凝结成的疏水可采用逐级自流系统或采用疏水泵的疏水系统。补充水系统：在锅炉和汽轮机之间的热力系统中，工质损失的补充6061用于降低冷却水温度用循环运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。汽轮机的凝汽冷却系统 - 冷凝塔62汽轮机的凝汽冷却系统 - 凝汽器，抽气设备蒸汽进口冷却水出口冷却水入口热井凝结水出口凝汽器：真空度越高，产生的机械能越大，保证机组在最正确真空下运转非常重要。抽气设备：在汽轮机启动时建立真空，在运转时抽出漏入凝汽器的空气和未凝结的正气，维持凝汽器真空度。 离心式真空泵 水环式真空泵63汽轮机的回热加热系统 -

37、 回热加热器蒸汽进口回热加热器：分立式和卧式两种利用汽轮机的抽汽，加热各级给水。 高压加热器 低压加热器给水出口U型管束给水进口疏水进口 低压加热器蒸汽进口给水出口U型管给水进口疏水进口 高压加热器疏水出口疏水出口64汽轮机的回热加热系统 - 除氧器除氧器：分立式和卧式两种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。 水膜式 淋水盘式 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除氧器凝结水除氧水喷雾除氧空间深度除氧空间凝结水除氧水65回热加热系统简图高加低加除氧炉机电给泵凝汽器凝泵66汽轮机的调速系统和维护安装作用：发电厂发电的电压和频率均有要求，电压可经过变

38、压处理，供电频率那么由发电机转速调理。汽轮机调速系统液压调速系统功率 - 频率电液调速系统 ( 模拟电调系统 )数字电液调速系统DEH组成：凝汽器、抽汽设备、冷却塔、循环水泵、凝结水泵等汽轮机维护安装经过控制高压油系统迅速封锁自动主汽门，切断汽轮机进汽使之停机。超速维护安装在汽机转速超越额定转速10-20%时，使自动主汽门和调速汽门迅速封锁，使发电机与电网解列盘车安装低油压维护安装低真空维护安装振动维护安装紧急脱扣安装汽轮机的油系统向汽轮发电机组提供轴承光滑用油；向调速维护安装提供压力油等。6768一、发电厂原那么性热力系统的概念发电厂原那么性热力系统表示工质流过时形状参数发生变化的各种必需热

39、力设备及设备之间的主要联络。发电厂原那么性热力系统图是以规定的符号阐明工质在完成热力循环时必需流经的各种热力设备之间衔接的线路图，故同类型同参数的设备在图上只表示一个，备用设备和管路、附属机构都不画出，除额定工况时所必需的附件如定压运转除氧器进汽管上的调理阀外，普通附件均不表示。第四部分 发电厂原那么性热力系统69原那么性热力系统组成：主蒸汽及再热蒸汽系统、再热机组的旁路系统、主凝结水系统、除氧给水系统、回热抽汽系统、疏水系统、补充水系统、小汽轮机的热力系统、锅炉排污利用系统等。对于供热机组还包括对外供热系统。 70二、机、炉容量的配置发电厂的机组容量应根据系统规划容量、负荷增长速度和电网构造

40、等要素进展选择。根据电力负荷的需求，凝汽式发电厂宜采用一机一炉制，即单元制系统，不设备用锅炉，这就要求锅炉与汽轮机的容量和参数相匹配。汽轮机长时间几千小时延续运转的最大负荷称为额定负荷或最大延续负荷 (MCR)。把进汽阀门VWO全开或再加5超压时的负荷作为最大能够负荷，最大能够负荷普通高出额定负荷约10% 。锅炉的最大延续燕发量根本上是汽轮机最大能够负荷时的汽耗量。7172三、原那么性热力系统举例N300-16.67/537/537型机组原那么性热力系统737475第五部分 发电厂的热经济性一、发电厂热经济性的分析方法：1、热量法2、做功才干法76热量法热量法是以热力学第一定律为根底，以研讨燃

41、料熄灭热量的被利用程度对电厂热经济性影响的评价方法。可经过热效率目的来反映的。直观、易于了解、计算方便、运用广泛。77做功才干法分析供应的可用能=有效利用的可用能+用损78二、朗肯循环和循环热效率79 朗肯循环的组成：蒸汽锅炉、汽轮机、给水泵和冷凝器。 蒸汽动力安装的任务循环可以理想化为由两个可逆定压过程和两个可逆绝热过程组成的理想循环。80 0-1定压吸热过程， 1-2绝热膨胀过程， 2-3定压放热过程， 3-4绝热加压过程。81纯凝汽式发电厂：按朗肯循环任务，进入汽轮机的蒸汽膨胀做功后全部进入凝汽器的发电厂称为纯凝汽式发电厂。循环热效率：等于理想循环做功量与循环吸热量之比。82三、凝汽式发

42、电厂各种热损失和效率1、锅炉效率：锅炉设备的输出的被有效利用的热量锅炉热负荷与输入热量燃料在锅炉中完全熄灭时的放热量之比。 锅炉设备中的热损失主要有：排烟热损失、散热损失、化学未完全熄灭损失、机械未完全熄灭损失、排污热损失、灰渣物理热损失等。832、管道效率：为汽轮机组耗热量与锅炉热负荷之比。 工质在管道中流动时既有节流损失又有散热损失，其中节流损失放在汽轮机相对内效率中思索，而把散热损失放在管道效率中思索，因此管道效率反映的是管道保温的完善程度。现代发电厂的管道效率可达99左右。843、汽轮机内效率：汽轮机中蒸汽的实践焓降与理想焓降之比。 汽轮机相对内效率反映汽轮机内部构造的完善程度，现代大

43、型汽轮机相对内效率为87%90%。 85汽轮机绝对内效率又称为实践循环热效率为汽轮机组的实践内功率与汽轮机组的热耗量之比。 假设忽略水泵耗功，那么汽轮机组的绝对内效率： 式中 3600电热当量，1 KWh相当于3600 KJ的热量。 朗肯循环效率和汽轮机相对内效率分别反映的是理想冷源损失和附加冷源损失的大小，通常将这两项损失之和称为冷源损失。因此，汽轮机的绝对内效率反映了机组冷源损失的大小，其值为35%49%。864、汽轮机的机械效率：为汽轮机轴功率与其内功率之比。 现代大型汽轮机的机械效率大于99%。 875、发电机效率：为发电机输出的电功率与轴功率之比。 发电机损失包括机械方面的轴承摩擦损

44、失、通风耗功和电气方面的铜损由于线圈具有电阻而发热、铁损由于激磁铁芯产生涡流而发热。 现代大型发电机效率，氢冷时为98%99%，空冷时为97%98%，双水内冷时为96%98.7%。 88 发电厂的总效率：发电厂有效利用的能量即输出的电能与其耗费的能量即输入燃料完全熄灭时的放热量之比。四、发电厂的热平衡89整个发电厂消费过程中能量转换是由六个环节顺序组成的，因此全厂总效率应等于各环节效率的连乘积，即90凝汽式发电厂的热平衡方程91GQgbQpQmmg3600PeQcWi icppQbQoQbQcp92QbQp冷源损失QcQmQg燃料的热量Qcp3600Pe93结论 发电厂效率很低。其主要缘由是冷

45、源损失太大，而冷源损失的大小取决于热力循环方式和蒸汽的初、终参数。因此，欲提高电厂的热经济性就要尽能够地减少冷源损失，其根本途径是提高蒸汽初参数，降低终参数，采用给水回热加热、蒸汽中间再热和热电联产等 94第六部分 提高发电厂热经济性的途径1、提高蒸汽初参数、降低蒸汽终参数2、给水回热加热3、蒸汽中间再热4、热电联产951、提高蒸汽初参数、降低蒸汽终参数一提高蒸汽初参数温度和压力1、提高蒸汽初参数对循环热效率的影响2、提高蒸汽初参数对汽轮机相对内效率的影响3、提高蒸汽初参数的限制二降低蒸汽终参数排汽压力1、降低排汽压力对循环热效率的影响2、降低排汽压力对汽轮机相对内效率的影响3、降低排汽压力的

46、限制96我国发电厂的蒸汽初参数设备参数锅炉出口汽轮机进汽机组额定功率级别MPaMPaMW中参数3.924503.434356，12，25高参数9.95408.8353550，100超高参数13.83540/540540/54013.2412.75535/535535/535125200亚临界参数16.7718.27*540/540540/54016.1816.67535/535537/537300300，600超临界参数25.3541/56924.2538/566600*系锅炉带最大延续负荷MCR超压5%的压力值。972、给水回热加热一给水回热加热的意义和运用 从汽轮机的某些中间级抽出部分蒸汽

47、加热锅炉给水以提高给水温度，称给水回热加热，简称给水回热。具有给水回热加热的热力循环称为回热循环。 1、提高循环热效率：1提高给水温度，提高循环平均吸热温度；2排汽量减少，减小了冷源损失。 2、提高相对内效率： 增大进汽量，添加高压部分叶片高度，减少高压部分漏汽损失；减少排汽量，减少了湿汽损失及余速损失。98991003、蒸汽中间再热 蒸汽中间再热：将蒸汽从汽轮机高压缸排汽的一部分引出进人再热器中加热，当温度提高后再引回汽轮机中继续膨胀作功。101102热经济性综合比较103第七部分：发电厂的主要经济目的1、汽轮发电机组的汽耗率d0：机组每发1KW.h的电所耗费的蒸汽量；200MW机组在3kg

48、/kw.h左右。2、汽轮发电机组的热耗率q：机组每发1KW.h的电所耗费的蒸汽量； 200MW机组在8400kJ/kw.h左右。3、发电厂总效率PL：电厂发出的电能与所耗费的燃料总能量； 200MW机组在34%左右1044、发电煤耗率：发电厂每发1KW.h的电所需的煤耗量； 规范煤耗率：发电厂每发1KW.h的电所需的规范煤耗量；我国在300-420g标煤/(kw.h)；5、厂用电率：厂用电占总发电量的百分率，大约在5%-10 %之内；6、供电规范煤耗率：扣除厂用电的规范煤耗率7、提高电厂热效率的措施：105第八部分：纯凝汽式发电厂主要经济目的汽耗量：汽轮发电机组每小时所耗费的蒸汽量。汽耗率：每

49、消费1kWh电能所耗费的蒸汽量。热耗量：发电机组每小时耗费的热量。热耗率：每消费1kWh电能所耗费的热量。一汽轮发电机组的热经济目的106二全厂经济目的全厂热效率：厂用电率：全厂煤耗量：全厂煤耗率：107规范煤耗率和供电煤耗率规范煤耗率：供电煤耗率：108现代凝汽式发电厂发电规范煤耗率为300360 g规范煤/KWh，供电规范煤耗率为307410 g规范煤/KW h，发电厂的厂用电率平均在6%8% 。109第九部分 高效发电新技术继续提高超临界火电机组效率 干净煤技术 燃气蒸汽结合循环发电技术 燃煤磁流体发电技术 空冷发电技术 火电厂计算机控制技术1109.1 开展超临界参数的大容量火电机组

50、国外第一台超临界机组投运至今，已有近40年的历史，目前超临界机组最大单机容量为1300MW，在美国、日本及俄国，超临界机组占火电容量的50%以上。欧洲的超临界机组在技术上也有其独特性和先进性。目前，国际上曾经投运了单机在800MW以上火电机组的国家主要有美国、日本、原苏联和德国等。 我国超临界机组现已投运或正在安装的有6000MW有300MW、500MW及600MW机组共10台，都是进口设备，最大单机容量为800MW。正在设计的超临界机组电厂有5400MW，最大单机容量为900MW，也主要是进口设备，目前国内还不具备整套设计和制造超临界机组的才干。河南华能沁北电厂2600MW工程作为国产超临界

51、机组示范电站，主机招标锅炉由东方锅炉厂中标，汽轮发电机组由哈尔滨动力集团中标；该工程于2002年8月开工，目前正在进展施工设计。111超临界机组开展简史世界第一台，1956年德国，88MW，34MPa, 610/570/570。目前单机容量最大美国1300MW，26.5MPa, 538/538，共有六台，第一台1969投产。目前参数最高的是美国 325MW，34.6MPa, 649/566/566， 1960投产112国内部分投产及在建超临界机组情况表 113超临界、超超临界机组的特点 机组热效率高(与同容量亚临界火电机组比较，超临界机组可提高效率2-2.5%，超超临界机组可提高效率约5%)，

52、可靠性好，环保目的先进；可复合变压运转，调峰性能好；1在低负伤时效率高；2具有良好的启动性能；3具有良好的负荷顺应性。蒸汽压力高，蒸汽比容小，汽轮机叶片短，加之级问压差大，影响内效率，因此超临界及超超临界参数更适于大容量机组。 1149.2 建立有大容量火电机组群的大电厂 世界上2000 MW以上大型火电厂有82座，其中4000MW以上的5座，3001MW4000MW的24座25013000MW的24座，20002500删的有29座。世界最大的燃褐煤和燃烟煤的火电厂分别是波兰的贝尔哈托夫电厂和南非的肯达尔电厂，最大的燃气和燃油电厂分别是俄罗斯的苏尔古特第二火电厂和日本鹿岛火电厂，其装机容量分别

53、为4320 MW4 116 MW，4800MW和4400 MW 我国目前最大的火力发电厂浙江北仑发电厂终于全面建成；该厂总装机容量达300万千瓦 。 共6台600MW机组1159.3 燃气，蒸汽结合循环Combined Cvcle，简称CC或GTCC 结合循环就是把在中低温区任务的蒸汽轮机的朗肯Rankine循环和在高温区任务的燃气轮机的布雷登Brayton循环的叠置，组成一个总能系统循环，由于它有很高的燃气初温12001500和蒸汽作功后很低的终温3040，实现了热能的梯级利用，使总的循环效率很高 。116燃油或燃气的结合循环的主要优点 热效率高，目前为50%55%，2000年以后盼望到达6

54、0%61%；低污染，环保性能好；运转灵敏，可日启停、调峰性能好 ；单位容量投资较低，简单燃气轮机每千瓦投资为l00300美圆kW，汽轮发电机组为6001000美圆kW，而结合循环发电机组为280530美圆kW；规范的模块化设计，建立周期短，可分阶段建立，一年内即可发出6070额定负荷；占地少，仅为PCFGD发电厂占地的13； 节水，为同容量常规电站用水量的13；我国大陆以煤为主要发电一次能源，目前结合循环机组容量仅占全国发电容量的15 。1179.4 多联产发电技术 9.4.1 热电联产 指的是火电机组在发电的同时，用抽汽或背压机组的排汽进展供热，由于实现了热能的梯级利用，其总的能源利用率为8

55、090。假设结合循环机组用于热电联产，即高作功才干的燃气1000以上在燃气轮机中做功，其排气在余热锅炉中产生中等作功才干的蒸汽500以上，驱动汽轮机继续做功，其低作功才干的抽汽或排汽用于工业或生活用汽用热，构成结合循环热电联产图，其总的能源利用率可达8090实际极限为93。热电联产比热电分产可节约能源30左右。我国有50万台工业锅炉，年耗煤4亿吨，平均容量228吨时，假设其供热量的一半由热电联产供应，那么年可节煤12亿吨。 1189.4.2 热电冷三联产 热电冷三联产指锅炉产生的蒸汽在背压汽轮机或抽汽汽轮机发电，其排汽或抽汽，除满足各种热负荷外，还可做吸收式制冷机的任务蒸汽，消费68冷水用于空

56、调或工艺冷却 .热电冷三联产的优点：1蒸汽不在降压或经减温减压后供热，而是先发电，然后用抽汽或排汽满足供热、制冷的需求，可提高能源利用率；2增大背压机负荷率，添加机组发电，减少冷凝损失，降低煤耗；3保证消费工艺，改善生活质量，减少从业人员，提高劳动消费率；替代数量大、型式多的分散空调，改善环境景观，防止“热岛景象。 1199.4.3 热、电、煤气三联产煤中挥发份和部分固定碳受热后气化，产生城市煤气供万人城镇民用，焦碳送CFBC锅炉中熄灭产生蒸汽，用于热电联产 。 此外，在电厂中安装蓄热器回收排热或机组起停过程中排汽，可对热负荷移峰填谷；可添加尖峰发电力出力，提高能源利用率和机组稳定运转程度。

57、还有一种双背压凝汽式汽轮发电机，是经过凝结水串联经过凝汽器的两个部分，构成两个不同的背压。由于改善了蒸汽热负荷的不均匀性，使其平均背压低于传统的单背压汽轮机的背压，可提高循环热效率。 1209.5 燃气轮机高效热力循环 6.5.1 程式双流体热力循环回注蒸汽的燃气轮机热力循环 指余热锅炉产生的过热蒸汽，与压气机来的高温高压空气一同进入熄灭室，燃料熄灭产生的燃气和被加热到燃气初温的蒸汽，一同进入燃气轮机中作功，构成燃气、蒸汽在同一台燃机中膨胀作功的双流体热力循环。 该循环燃机功率增大，循环效率提高；对燃气叶片冷却效果好，没有蒸汽轮机系统，使系统简化；可降低NOx排放。 1219.5.2 湿空气透

58、平HAT循环蒸发-回热 式双流体循环 指软化水经燃机排气加热后喷人压气机出口蒸发器中被高温高压空气蒸发，空气与水蒸汽混合物在回热器中被燃气排气加热后，供应熄灭室，产生的燃气、蒸汽混合物进入燃气轮机作功。 由于燃机排气余热的充分利用，可大大提高循环效率；由于燃机工质流量添加，使机组功率也大大添加；由于没有了蒸汽轮机，使系统大为简化，造价仅为余热锅炉型结合循环的50。假设把整体煤气化产生的煤气经净化后供熄灭室熄灭，就构成IGHAT循环，也大大简化系统，节约投资。 1229-6 煤炭干净熄灭发电技术 我国预测煤炭资源总量为5.059万亿吨，1500米深度内的煤炭总资源量为4万亿吨，经济可采储量为11

59、45亿吨。在我国，己探明的一次能源储量折成规范煤中，煤炭占92。 干净煤技术CCT-Clean Coal Techno1ogy，指的是在利用煤炭发扬一次能源最大作用的同时，污染环境的气、固、液态排放量最少；也可定义为减少污染、提高效率的煤炭开采加工、运输、转化、熄灭、污染控制、综合利用等技术的总称。它是以三E为目的经济Economics，环境Enviroment，效率Efficieney，是先进、清洁的“绿色煤电。 1239.1 煤炭清洁、高效利用方法分类 熄灭前处置源处置指在开采到用户运用前这一阶段煤的处置方法 ；熄灭中清洁利用过程处置主要指流化床熄灭技术FBC：Fluidized-bed

60、Combustion；整体煤气化蒸汽燃气结合循环IGCC ： Integrated GasificationCombined Cycle；整体煤气化燃料电池IGFC：Integrated Gasification Fuel Cell、磁流体发电技术；炉内脱硫：炉内喷钙脱硫，喷钙加尾部增湿活化脱硫；炉内脱硝：低NOx熄灭器、低温熄灭、整体分级熄灭、回气再循环、再熄灭技术等 ；熄灭后清洁处置烟气净化 ；包括除尘、脱硫、脱硝、废水处置及零排放，废水资源化和干除渣、灰渣分除及综合利用。 1249.2 流化床熄灭技术FBC 9.2.1 定义及分类 把8mm以下的煤粒和脱硫剂石灰石，参与熄灭室床层上，在经