火力发电基本原理PPT课件

1、1、火力发电，1、火力发电的基本原理，2、锅炉设备，3、汽轮机设备，目录结构，4、热力系统及辅助设备，5、投资评价和使用火力发电厂，2、火力发电，2.1、火力发电的基本原理，3、1、火力发电厂概述，包括所有用于燃料燃烧放热、热能和电能转换及电能输出的设备、装置和仪表，以及为此目的在特定场所设置的建筑物和结构，以及所有与生产和生活相关的附属设施。煤、石油和天然气，火力发电利用煤、石油或天然气的化学能产生电能。基本生产过程如下：燃料在锅炉中燃烧，将水加热成蒸汽，蒸汽压力带动汽轮机旋转，汽轮机带动发电机旋转，将机械能转化为电能。火力发电是目前电力发展的主要力量，“十五”期间，我国火电建设项目发展迅速

2、。2001年至2005年8月，国家环保总局共批准火电项目472个，装机容量344382兆瓦，其中2004年批准135个，装机容量107590兆瓦，比上年增长207%；2005年1月至8月，共批准213个项目，装机容量168546兆瓦，同比增长420%。如果这些火电项目全部投产，届时中国火电装机容量将达到5.82亿千瓦，比2000年增长145%。2006年12月，全国火力发电继续快速增长，但增速有所下降。随着冬季供暖用电量的增加，火力发电逐月快速增长。当月，中国总发电量为2266亿千瓦时，同比增长15.5%。12月份，与上月相比，火力发电增加了223亿千瓦时，同比增长10.9%。但增速同比下降1

3、个百分点，环比下降3.3个百分点；2006年1-12月，中国火电发电量为23108千瓦时，同比增长15.8%，增速比2005年同期高3.3个百分点。2007年1月至10月，中国火电发电量为2171.08万千瓦，同比增长16.04%。8月份，火电发电量最高，为23，910，700千瓦时，同比增长10.19%。2008年1月至12月，中国火电累计发电量为2791.08万千瓦小时，2009年1月至5月，中国火电累计发电量为1091.08万千瓦小时。虽然目前火电发展增速放缓，但从长远来看，在环保技术进步、发电成本降低、电力需求增加等积极因素的推动下，火电行业未来发展前景更加乐观。目前，我国已有一些核电

4、机组，但我国煤炭资源丰富、电力紧张的资源特点决定了火力发电在未来很长一段时间内仍将占据电力行业的重要地位。然而，为了适应和谐社会的要求，火电技术必须不断改进和发展。在和谐社会和循环经济的环境下，我们应该把重点放在电力对环境的影响和不可再生能源上，朝着提高火电技术的方向发展。2，中国电力发展现状，8，3，火力发电厂分类，1。根据蒸汽压力和温度，分为中低压发电厂(3.92兆帕，450度)、高压发电厂(9.9兆帕，540度)、超高压发电厂(13.83兆帕，540度)和亚临界压力发电厂(16.77兆帕，544度)550度。其次，根据发电厂、小容量发电厂(100兆瓦以下)、中等容量发电厂(100 250

5、兆瓦)、大容量发电厂的装机容量，9，3，火力发电厂的分类，和3，燃煤发电厂和燃油发电厂按燃料四，按原动机凝汽式汽轮机发电厂，燃气轮机发电厂，内部这种发电厂也被称为坑口发电厂，其电能通过长距离输电线路提供给用户。当地的火力发电厂大多建在负荷中心，燃料需要长距离运输。它产生的电能被提供给更集中的用户。火力发电厂和现代火力发电厂是生产电能和热能的大型复杂工厂。它由以下五个系统组成。燃料系统：输送、储存和准备燃料的系统。燃煤电厂有卸煤设施、煤场、装煤设施、煤仓、给煤机、磨煤机等设备；燃油发电厂配有油箱、加热器、油泵、输油管道等设备。燃烧系统：完成燃料燃烧过程并将燃料化学能转化为蒸汽热能的系统。主要有燃

6、烧器、炉膛、送风机、引风机、除尘器、除灰设备等。火力发电厂的组成蒸汽-水系统：将蒸汽热能转化为机械能的系统。主要有锅炉、汽轮机及其辅助设备的汽水部分，如凝汽器、除氧器、回水加热器、给水泵、循环水泵和冷却设备等。电气系统：将机械能转化为电能的系统。主要有发电机、主变压器、断路器、隔离开关、母线等。控制系统：在生产过程中测量参数和自动监控操作的系统。在上述系统的所有设备中，最重要的设备是锅炉、汽轮机和发电机(三个主发动机)，它们安装在发电厂的主厂房内。主变压器和配电设备一般安装在独立建筑和室外。其他辅助设备，如供水系统、供水设备、水处理设备、除尘设备、燃料储运设备等。安装在主厂房中，而其他安装在辅

7、助建筑或开放空间中。基本的生产过程是燃料在锅炉中燃烧，将水加热成蒸汽，蒸汽压力驱动汽轮机旋转，然后汽轮机驱动发电机旋转，将机械能转化为电能。5。火力发电厂基本流程。首先，燃料燃烧释放的化学能被锅炉通过受热面加热、蒸发和过热，然后转化为蒸汽热能；然后蒸汽轮机将蒸汽的热能转化为高速旋转的机械能，然后蒸汽轮机驱动发电机将机械能转化为电能，电能不断传递到外界。火力发电厂的基本流程火力发电厂产生的电能需要经过许多能量转换过程？15.锅炉：燃烧燃料产生热量，将水转化为蒸汽(吸热过程)。汽轮机3360冷凝蒸汽携带的低温低压蒸汽动能转子旋转机械能(外部工作过程)。热交换器3360在工作后将低温低压蒸汽冷凝成水

8、(外部放热过程)。水泵3360增加水压，并将水输送到锅炉(消耗外部功)。2-汽轮机；3-发电机；4-冷凝器；5-凝结水泵；6-低压加热器；7-除气器；8-给水泵；9-高压加热器；10-汽轮机排气管；11-循环水泵，5。火力发电厂基本流程，17。现代火力发电厂由大量各种机械设备和电气设备组成。为了生产电能和热能，这些装置和设备必须协调它们的行动，以实现安全和经济生产的目标。这项工作是火力发电厂的运营。为了保证各系统的主要设备如炉、机、电及辅助设备的安全、经济运行，必须严格执行一系列操作规程。火电厂的运行主要包括三个方面，即启停运行、经济运行、故障及对策。火电厂运行的基本要求是确保安全、经济和电能

9、质量。在安全经济运行的条件下，电厂还应保证电能质量指标，即在确保安全运行的基本要求是：设备制造、安装和维护的质量要优良；遵守调度指令的要求，严格按照操作规程操作设备的启停和负荷的调整；监控并记录各种运行参数，以便尽快发现运行偏差和异常现象，及时排除故障；巡视监控运行中的设备和系统是否完好，及时发现故障原因并采取预防措施；定期测试各种保护装置，确保其动作准确可靠。6.火力发电厂的运行。19.就经济而言，火力发电厂的运行成本主要是燃料成本。因此，采用高效的运行模式来降低油耗是非常重要的。滑动参数的开始和停止。滑参数启动可以缩短启动时间，具有传热效果好、加载早、汽水损失少的优点。滑动参数停机可以使机

10、组快速冷却，缩短维修停机时间，提高设备利用率和经济性。加强燃料管理和设备运行管理。定期检查设备状态和运行状况，计算各种热平衡和指标，以便及时采取措施减少热损失。根据各种设备的运行性能及其相互间的协调和制约关系，保持各机组在综合经济效益最佳的工况下运行；当电厂负荷发生变化时，机组出力的增减应根据机组间的最佳负荷分配方式进行调度。6.火力发电厂的运行。20.有三种基本的保护方法。联锁保护：当某一设备或工况出现异常现象时，相关设备跳闸，故障设备或系统被切除，备用设备或系统立即投入运行。由继电器组成的保护：以热参数和电气参数的限制以及设备部件的有条件连接为动作标准，用各种继电器组成保护回路来保护某一设

11、备或系统。固定保护装置：机械和电气保护装置，如锅炉安全门、汽轮机紧急保护器、电机过压保护器等。7.火力发电厂的保护和控制。21.现代所有机组都采用综合保护联锁系统，即机、炉、电分开保护与机组整体保护系统相协调，形成完善的保护系统。7。火力发电厂、机组的保护和控制：每台锅炉向指定的汽轮机提供蒸汽，汽轮机驱动发电机，发电机产生的电能通过升压变压器直接送至电力系统。该装置所需的辅助电源取自发电机电压总线。这种机-锅-电纵向连接的独立单元称为单元单元。优点：机组系统简单(管道短，管道附件少)，投资少，系统本身事故可能性小，操作方便，滑动参数启停方便，适用于发动机和锅炉动力的集中控制。缺点：当机组的任何

12、主要设备出现故障时，整个机组将被迫停机。当系统频率变化时，主管道内无蒸汽量，锅炉调节反应周期长，会引起汽轮机入口压力波动，影响机组对负荷的适应性，不利于电力系统的调频。因此，有必要在监管体系中采取措施。有三种基本控制模式。本地控制：锅炉、汽轮机、发电机和辅助设备是本地独立控制的。这种方法适用于小型发电厂。集中控制：锅炉、汽轮机、发电机连接集中控制。例如，大型发电厂使用的机器、熔炉和电气装置的集中控制。综合自动化控制：将电厂的整个生产过程作为一个有机整体进行控制，实现全面自动化。7。火电厂的保护和控制。机组自动调节系统的主要控制方式有：锅炉跟踪调节方式；汽轮机阀门运行机炉协调控制模式：机、炉、电

13、作为一个统一的整体进行控制，机组的负荷由机炉调节，以满足外部负荷变化的要求。7.火力发电厂的保护和控制。24.现代发电厂经常采用程序控制来提高自动化水平。程序控制是根据辅机和热力系统的工艺流程，将生产过程中大量分散的操作分成若干常规程序进行控制，并结合保护和联锁条件，使操作人员通过几个开关按钮，由程序控制系统自动完成控制系统的操作。随着计算机应用的日益广泛，特别是微型计算机和微处理器的发展，现代火电厂的自动化已经实现了以微型计算机、微型计算机和微处理器为基础的分级集成控制模式。7。火力发电厂的保护和控制。冷凝式热电厂的热经济指标，1。锅炉设备的热经济指标锅炉的热经济指标主要指锅炉热效率和锅炉热负荷。锅炉热效率是锅炉吸收的热量与燃料释放的热量之比。锅炉热负荷是锅炉主蒸汽热和再热蒸汽热的总和。对于工业锅炉，锅炉热效率是主要指标，锅炉热负荷主要是指工艺或供热面积。第二，汽轮发电机组的热经济性指标汽轮发电机组的热经济性指标(机组的蒸汽消耗、热消耗和热效率)是全厂热经济性的组成部分。蒸汽消耗率是蒸汽消耗与发电的比率。热量消耗包括主蒸汽消耗和再热消耗。机组的热耗率和相对电气效率相互对应。3.管道效率主蒸汽在管道中既有节流损失又有散热损失。节流损失以汽轮机的相对内部效率计算。因此，散热损失是管道