《火力发电厂概论》课件

火力发电厂概论火力发电厂是将燃料燃烧产生的热能转化为机械能，再转化为电能的设施。它是现代社会重要的电力来源，为工业生产、生活用电提供保障。课程导言课程目标本课程旨在帮助学生了解火力发电厂的基本原理、主要设备和运行机制，并掌握相关安全、环保和节能知识。课程内容涵盖火力发电厂的设计、建设、运行、维护、安全、环保和节能等方面，并介绍智能电厂发展趋势。学习方法通过课堂讲授、案例分析、实地参观等方式，培养学生对火力发电的理论知识和实践操作能力。考核方式课程成绩将通过平时作业、期末考试以及实训考核进行综合评价。火力发电在电力体系中的地位火力发电是现代社会的主要电力来源。它占据全球电力生产的绝大部分。火力发电厂作为重要的基础设施，在电力体系中发挥着不可替代的作用。火力发电基本原理燃料燃烧燃烧燃料释放热能，将水加热至沸腾，产生蒸汽。蒸汽膨胀高温高压蒸汽推动汽轮机叶片旋转，将热能转化为机械能。发电机发电汽轮机带动发电机旋转，利用电磁感应原理产生电力。电力输出电力经变压器升压后，输送到电网，供用户使用。燃料供给系统煤炭运输煤炭运输是燃料供给系统的重要环节，确保煤炭从矿区到电厂的及时、安全、经济运输。运输方式包括铁路运输、公路运输、水路运输和管道运输，选择合适的运输方式取决于地理位置、运输距离、煤炭种类和运输成本等因素。煤炭储存煤炭储存是燃料供给系统的另一个关键环节，确保电厂有充足的煤炭储备，满足发电需求。煤炭储存方式主要有露天堆场、封闭式库房和地下储煤库，根据电厂规模、煤炭种类和环境因素等选择合适的储存方式。锅炉系统锅炉结构锅炉是火力发电厂的核心设备，负责将燃料的化学能转化为热能。燃料燃烧燃料在锅炉燃烧室中燃烧，产生高温烟气。水汽转换高温烟气加热锅炉中的水，使水沸腾并转化为高温高压蒸汽。蒸汽输送生成的蒸汽通过管道输送到汽轮机，推动汽轮机旋转。汽轮机系统11.汽轮机概述汽轮机利用高温高压蒸汽膨胀做功，驱动发电机发电。汽轮机是火力发电厂的关键设备。22.汽轮机类型常见的汽轮机类型包括凝汽式汽轮机、背压式汽轮机和抽汽式汽轮机，根据发电厂的具体需求选择。33.汽轮机结构汽轮机主要由汽缸、转子、叶轮、轴承、调速系统等组成。44.汽轮机工作原理蒸汽进入汽轮机汽缸，推动叶轮旋转，将蒸汽的能量转化为机械能，带动发电机发电。发电机系统发电机的核心将机械能转换为电能，是电力生产的核心设备。转子结构由励磁绕组、转轴和极靴组成，通过旋转产生磁场。定子结构固定在机座上，包含定子绕组，感应电流产生电力。调节控制系统自动控制自动控制系统负责对发电厂的关键参数进行实时监测和调节，例如蒸汽压力、温度和流量。安全保护安全保护系统旨在防止设备故障和事故，并采取紧急措施以保障安全运行。数据采集数据采集系统收集发电厂运行数据，用于监测和分析，以及优化运营效率。冷却系统冷却塔冷却塔利用空气与水接触进行热交换，降低循环水温度，提高发电效率。冷却水系统冷却水系统负责将循环水送至冷却塔，并将其返回至发电厂循环使用。冷却池冷却池利用水体与空气接触进行热交换，降低循环水温度。脱硫系统11.简介脱硫系统去除燃煤排放中的二氧化硫，减少酸雨等环境污染。22.工作原理通过吸收剂与烟气中的二氧化硫发生反应，将其转化为硫酸盐或亚硫酸盐，从而去除二氧化硫。33.主要设备脱硫塔、吸收剂制备系统、脱硫剂再生系统等。44.类型湿法脱硫、干法脱硫和半干法脱硫。脱硝系统选择性催化还原(SCR)SCR技术是应用最广泛的烟气脱硝技术，它利用催化剂将NOx与氨气反应生成氮气和水。SCR系统通常安装在锅炉的烟气出口处，并使用氨气作为还原剂。选择性非催化还原(SNCR)SNCR技术使用氨气或尿素作为还原剂，在高温下与NOx反应生成氮气和水。SNCR系统通常安装在锅炉的燃烧室或省煤器处，不需要催化剂。其他脱硝技术除了SCR和SNCR技术外，还有其他一些脱硝技术，例如低NOx燃烧器技术和电子束辐照脱硝技术。这些技术通常用于特殊情况或与其他脱硝技术结合使用。除尘系统除尘器除尘器是火力发电厂的关键设备之一，用于去除烟气中的粉尘，以减少大气污染。常见的除尘器类型包括袋式除尘器、电除尘器和湿式除尘器，它们的工作原理各不相同。除尘效率除尘效率是衡量除尘系统性能的重要指标，它表示除尘器去除烟气中粉尘的比例。除尘效率越高，意味着排放的粉尘越少，对环境的污染也越低。烟囱系统排放废气烟囱是发电厂排放废气和烟尘的重要通道，确保废气排放符合环保要求。安全设计烟囱设计需要考虑抗风能力、防腐蚀、耐高温等因素，确保安全运行。高度优化烟囱高度影响废气扩散和环境污染程度，需要根据周围环境进行合理设计。水处理系统循环水处理循环水系统负责冷却汽轮机，需要进行水质处理，降低水垢和腐蚀，提高循环效率。锅炉给水处理锅炉给水需要经过除盐、软化等处理，去除水中的杂质，防止锅炉结垢和腐蚀。化水处理化水系统将循环水进行处理，去除溶解性盐类和气体，保证水质符合要求。辅助系统水泵系统为锅炉、汽轮机、冷却塔等提供水源。压缩空气系统为控制系统、仪表、设备提供压缩空气。润滑油系统为汽轮机、发电机等设备提供润滑油。厂用电系统为发电厂内各种设备提供电力。电气系统电力供应电力系统负责为发电厂提供可靠的电力供应，保证设备的正常运行。电压转换变压器用于将发电机产生的电压升高或降低，以满足不同设备的需要。控制与监控控制室负责对电气系统进行监控和调节，确保安全稳定运行。仪表自动化系统实时监控实时监控系统监测发电厂运行参数，如温度、压力和流量，以确保安全和效率。系统通常包括图形用户界面(GUI)，显示关键参数并提供警报。数据采集数据采集系统从现场仪表和传感器收集数据，并将这些数据传输到中央控制系统。该系统通常使用通信协议，如Modbus或Profibus。供热系统热能利用火力发电厂产生的热量可以用于供暖，提高能源利用效率。热网建设建设热网将热能输送到周边区域，满足居民和工业用热需求。热力机组热力机组可以根据需求调节热能输出，保证供暖稳定性。节能环保合理利用余热可以减少废气排放，降低环境污染。环境保护措施火力发电厂是重要的能源生产基地，但同时也是环境污染的重要来源。为了保护环境，火力发电厂需要采取一系列环境保护措施，减少污染排放。环境保护措施包括：燃煤脱硫脱硝除尘系统、废水处理系统、噪声控制措施、绿化美化等。这些措施可以有效减少污染物排放，保护环境。储煤场设计1场址选择考虑地形、地质、水文、气象等因素2场区布局合理规划堆场、卸煤、输煤等区域3防尘降尘采用喷雾降尘、绿化等措施4安全管理建立完善的安全管理制度储煤场设计需综合考虑安全、环保、经济等因素，确保煤炭的储存安全和环境友好。发电厂布局发电厂布局影响着生产效率、环境保护和安全运行。合理规划，可以减少占地面积、优化物流，提高燃煤发电厂的整体效益。布局设计需要充分考虑燃煤发电厂的生产工艺流程、安全消防要求、环境保护措施和未来发展需求。同时，也要重视发电厂的景观规划，打造与周围环境和谐共处的生态型电厂。安全管理安全生产制度建立健全安全生产责任制。加强安全培训，提高员工安全意识。定期进行安全检查，消除安全隐患。制定应急预案，应对突发事件。安全管理体系建立完善的安全管理体系，涵盖安全生产、风险管控、应急救援等方面。加强安全技术管理，定期更新安全技术标准。检修维护1定期检修确保设备安全可靠运行，预防故障，延长使用寿命。2巡视检查及时发现隐患，排除故障，保障发电厂正常运行。3预防性维护定期对设备进行保养，更换易损件，减少故障发生。4故障处理快速排除故障，恢复设备运行，降低损失。分析常见故障锅炉故障锅炉故障可能导致热效率降低，甚至发生爆炸。常见故障包括锅炉结垢、腐蚀、泄漏等。汽轮机故障汽轮机故障会导致发电机效率降低，甚至停机。常见故障包括叶片损坏、轴承磨损、密封失效等。发电机故障发电机故障会导致发电量减少，甚至停电。常见故障包括定子绕组短路、转子故障、励磁系统故障等。电气系统故障电气系统故障会导致电力供应中断，甚至引发火灾。常见故障包括线路短路、设备过载、绝缘老化等。节能减排技术提高燃煤效率采用先进的燃烧技术和设备，提高燃煤效率，减少煤炭消耗。污染物排放控制采用脱硫、脱硝、除尘等技术，减少二氧化硫、氮氧化物和烟尘等污染物排放。可再生能源利用利用太阳能、风能等可再生能源，降低对化石能源的依赖。二氧化碳捕集与封存采用碳捕集技术，将燃煤过程产生的二氧化碳捕集并封存，减少温室气体排放。智能电厂发展趋势1数字化转型数据驱动的运营管理，提升效率和可靠性。实时监测和控制，优化能源使用和排放。2智能化控制人工智能和机器学习应用于发电过程控制。预测性维护，减少停机时间和故障风险。3能源互联网与其他能源系统和用户互动，实现能源优化分配。推动能源结构调整，促进清洁能源发展。火电厂冷却技术1循环冷却水冷却水在冷却塔中循环流动，吸收热量，降低水温。2蒸发冷却冷却塔利用水蒸发吸收热量，使冷却水温度降低。3湿式冷却塔湿式冷却塔通过喷淋水，利用空气流动和蒸发来冷却水。4干式冷却塔干式冷却塔使用空气冷却器，通过空气流通来降低冷却水温度。火电厂并网技术并网安全稳定性确保火电厂安全可靠地接入电网，稳定电力系统运行。电网协调控制协调火电厂发电与电网负荷需求，优化电力调度。智能并网技术应用先进技术，提高并网效率和安全性。发电厂生产管理生产计划合理安排发电计划，以满足电力需求，同时兼顾燃煤消耗和排放控制。设备管理定