发电厂主要设备及其功能

发电厂主要设备及其功能之青柳念文创作动力是人类社会赖以存在和发展的重要物质条件，从其形成条件上可分为一次动力和二次动力.煤、石油、天然气等可以直接从自然界获得，它们是一次动力.但一次动力有其自身的缺乏和局限性，如方便于直接操纵、热效率低、晦气于运输和储藏等.于是，人们将一次动力转换为二次动力，如电能，蒸汽，汽油等，以使动力得以充分操纵，而且能方便地转换为社会所需要的各种形式的能.然而一次动力向二次动力转换需要一定的条件，而且要在一定的设备或系统中实现.因此，将天然动力转化为电能的发电厂也就应运而生了.按输入动力形式及转换过程的分歧可将发电厂分为火电厂、水电厂、核电厂及其他形式电厂.下面我们将连系图1给出的典型火力发电厂的设备构成停止简要说明.图１火力发电厂的主要设备一、在发电厂中，实现“燃料”能量释放、传递和向机械能形成转换的系统和设备称作发电厂的动力部分，主要有锅炉设备、汽轮机设备、水轮机设备和核反应堆.1．锅炉设备是火力发电的三大主机设备中最基本的能量转换装置.它的主要作用是使颠末预处理燃料（煤、油、气等）的化学能通过燃烧释放出高温热能，并最终把给水加热成高温、高压过热蒸汽供给汽轮机.锅炉设备由锅炉本体和辅助设备构成.本体包含汽水系统和燃气系统.辅助设备包含通风设备、燃料运输设备、给水设备、除灰设备及除尘设备等.在此，通过对汽水系统和燃气系统关键部分的简要说明，而且连系燃煤火力发电厂中能量流程图我们可对锅炉设备有更深刻的懂得.⑴炉膛即燃烧室是燃料与空气充分混合后，停止完全燃烧的地方.⑵在汽包中通过外部汽水分离器将来自蒸汽管的汽水停止分离.⑶过热器是对来自汽包的饱和蒸汽停止加热的装置，一般放在燃烧气体的通路中.⑷再热气是为了提高效率和防止汽轮机叶片腐蚀，把在汽轮机高压缸做过功的低温低压蒸汽再送到锅炉中加热，后送到汽轮机的中压缸及低压缸去做功的装置.⑸省煤器是操纵烟道气体（废气）将锅炉给水停止预热的装置，它能提高整个发电厂的热效率.⑹空气预热器是操纵通过省煤器废气中的热量，在空气送到锅炉之前再加热，以回收余热，提高锅炉效率的热交换器.⑺通风装置是燃烧时向锅炉提供需要的空气，并将燃烧后发生的气体从锅炉中排出的装置.图２燃煤火力发电厂中能量流程在辅助设备中燃料运输设备（包含煤的卸载运输和存储设备）发挥着重要作用.它们将煤卸下并运送至锅炉或煤场.煤场作为储煤设备能包管厂外无来煤或来煤数量少时锅炉有足够的燃料，同时它还起到煤的干燥及分歧煤种的混合作用.2．汽轮机设备由汽轮机本体和附属设备（调节保安油系统、凝汽及抽气系统、回热加热系统）及毗连这些设备的管道组成.其中本体汽轮机是以水蒸汽为工质的叶轮式发动机，是热力发电厂普遍采取的动力机械.汽轮机的主要功能是将高压、高温、蒸汽携带的热能，在汽轮机外部部分地转换成电能.汽轮机具有转速高、运转平稳、单机功率大、工作靠得住、有较高经济性和便于与发电机直接组合等特点.汽轮机的分类方式很多，就其工作的原理可分为冲动式汽轮机和反动式汽轮机，依照热力特性可分为凝汽式汽轮机、背压式汽轮机等.３．水轮机是水电站的主要动力设备，是将水能转换为旋转机械功的原动机，它与水轮发电机直接相毗连，构成水轮发电机组.依照水流作用于转轮时的能量转换特点可分为冲击型和反击式两类.４．从防辐射角度出发，核电厂的系统分为核岛部分和惯例岛部分.惯例岛部分的动力设备及系统（如汽轮机和发电机等的安插）与火电厂没有区别.反应堆是核电厂的动力设备，它位于核岛部分，以铀（钚或铀钚混合物）作核燃料，是实现受控核裂变链式反应的装置.其主要作用是节制核裂变、发生热能并由传热工质（通常为水）吸收.反应堆由压力外壳和堆芯组成.二、发电厂的电气设备根据其用途可分为一次设备和二次设备.其中直接生产、输送和分配电能的设备是一次设备，由发电机、变压器以及配电设备（开关电器、限流器、互感器、导体绝缘子等）构成.二次设备是包管一次设备平安、靠得住运行的重要组成部分，其任务是监视一次设备和电力系统的工作状况，对一次设备停止节制，并在电气一次设备及电力系统发生故障时，能使故障部分迅速退出运行或给值班人员信号，以便采纳措施及时处理，它由节制电源、继电呵护、节制系统、信号系统、同步系统、节制电缆构成.一次设备：１．发电机将机械能和水的热能转换为电能.罕见类型有同步发电机和异步发电机.同步发电机一般应用于热力电厂，异步发电机在风力发电中得到广泛应用.2．变压器是一种运动的电力机械，它的主要作用是通过电磁感应把一种电压的交流电能转变成同频率的另外一种电压的交流电能.发电厂用升压器将发电机端电压升高至较高电压等级后，将电能送入枢纽变电站.３．开关电器主要功能有三点：正常运行时分合电路，如负荷开关；故障时在继电呵护装置节制下自动切断故障电路，如高压断路器；设备检修时使被检修设备靠得住的与电源隔离，如高压隔分开关.４．限流电器：在输配电设备中用以增加电路的短路阻抗以限制短路电流的装置.５．互感器：将一次接线系统的高电压、大电流变换成尺度等级的电压和电流，向二次丈量、节制与调节装置及仪表提供电流电压信号.主要有电压互感器和电流互感器.６．导体：毗连各种电气设备，使发电、输电、配电、用电组成一个可以调度的系统.通常有裸导线、硬铝母线及电力电缆等.７．绝缘子：支持无绝缘的导体，包管对地绝缘及其机械强度.８．接地装置：发电厂和变电站的接地装置按其作用可分为工作接地、呵护接地和防雷接地.工作接地是为了包管电力系统正常情况下和事故情况下能靠得住工作，而将电力系统中的某一点接地，如变压器中性点直接接地；呵护接地是为了呵护人身平安，防止人身触电，而将电器设备外壳或金属布局接地；防雷接地是针对防雷呵护而设置的接地，如避雷针接地.９．抵偿装置：抵偿电网中的电容电感参数，或向电网提供无功功率（容性或感性），以提高电能质量，包管电网平安、经济运行.二次设备：１.节制电源：为电厂的节制、呵护、信号、丈量系统及装置供电.２．继电呵护：监测电气设备或线路不正常运行情况或故障，并发出正告信号或有选择地发出跳闸或停机指令的自动化技术及装置.其作用一是发出正告信号后，通过运行调整终止不正常运行情况的发展；二是自动、迅速有选择性地将发生故障的电气设备或线路，从电力系统中切除，终止故障的发展，包管电力系统中无障碍部分恢复正常运行.３．节制系统：对电站内主要机电设备停止节制及功率调节和断路器节制等.４．信号系统：机电设备运行状态和事故不正常运行工况的显示和报警装置.它以声光、文字等形式提醒运行人员注意设备的运行工况，以便及时采纳处理措施.５．节制系统：对电站内主要机电设备停止节制,施行功率调节和断路器节制等.６．同步系统：将交流同步发电机投入电力系统或使电力系统之间联网并列运行的装置.７．节制电缆：传递节制、丈量呵护和信号等载流信息.三、火力发电厂的节制：火力发电厂的生产过程变更复杂、迅速且持续不竭.因此,实现生产过程的自动化是非常需要的.如图３所示,发电厂承受来自中央调度所的指令，对锅炉的燃料、空气、给水等停止节制，对汽轮机进气量停止节制，通过自动负荷节制装置对发电机停止自动节制.图３汽轮发电机的节制参考文献：「1」《发电厂动力》关金峰编中国电力出版社「2」《发电厂动力设备》易大贤史振声合编水利电力出版社「3」《中国电力百科全书》水力发电卷「4」《发电厂电气主系统》宗士杰编中国电力