电厂生产常识.ppt

1、电力生产基本知识,电力系统的基本概念,电力系统:是指完成电能生产、输送、分配和消费的统一整体。,图1-1 从发电厂到用户的送电过程,图1-2 电力系统示意图,工业企业 供电系统,电力生产基本知识,发电厂主要作用是进行能量交换，也就是将一次能源转换为二次能源。 一次能源：不经过加工或转换就可以利用的能源。（煤、石油、天然气、水等） 二次能源：必须经过加工或转换才能利用的能源。（电能） 根据一次能源的不同我们把发电厂分为： 1）火力发电厂 2）水力发电厂 3）核能发电厂 4）新型能源（太阳能、风能、地热能等）,电力系统的特点,1电能不能大量储存。 2电力系统的过渡过程十分短暂。 3与国民经济各部门

2、的关系密切。,1保证供电的可靠性。 2保证良好的电能质量。 3为用户提供充足的电能。 4提高电力系统运行的经济性。,对电力系统的基本要求,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),火力发电厂介绍,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 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),火力发电厂介绍,锅炉设备介绍,火力发电厂是将燃料的化学能转换为电能。有三大主要设备：锅炉设备、汽轮机设备、发电机设备。 锅炉

3、设备 1、作用是将燃料的化学能转换为蒸汽的热能 2、工作原理 燃料在锅炉炉膛内进行合理、高效地燃烧，把流动的水加热，转变为高温高压的过热蒸汽。,3、锅炉的构成：锅炉本体和辅助设备 1）锅炉本体又是有“锅”和“炉”组成 “炉”的作用是在炉膛内将燃料燃烧，也叫燃料系统或燃烧系统（燃料燃烧完后除了排放出大量热量外，还生成烟气和煤渣） “锅”的作用是将水吸热后转变为过热蒸汽，也叫汽水系统。 2）辅助设备 主要的辅助设备有送风机、引风机、制粉设备等。,锅炉设备介绍,燃烧系统,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）: 单进单出筒式球磨机、双进双出筒

4、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 上述一般可分成：直吹式制粉系统和储仓式制粉系统,制粉系统,给煤机：（磨煤机前） 作用：调节送入磨煤机的煤量 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） 粗粉分离器：（磨煤机后） 作用：把磨煤机来的煤粉进行粗细分离，不合格的送回磨煤机重磨。 种类： 离心式粗粉分离器 回转式粗粉分离器,制粉系统,细粉分离器：（旋风分离器） 作用：把粗粉分离器来的煤粉气流进行风粉

5、分离，不合格的送回磨煤机重磨。 给粉机： 作用：按照锅炉负荷需要,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 通过调节电机转速，调节给粉量的大小,制粉系统,锅炉设备介绍,汽包,水冷壁,锅炉设备介绍,锅炉给水自动控制系统：是使给水量适应锅炉的蒸发量，并维持汽包水位在允许范围内的自动控制系统。汽包水位过高和过低，对锅炉和汽机安全运行影响严重。 给水调节对象的动态特性：汽包水位是锅炉内储水量和水面下汽泡体积的反应。当给水量阶跃增加时，水位响应有一定的延迟和惯性，然后不断上升；当蒸汽阶跃增加时，汽包水位一开始快速上升，然后下降，在响应初始阶段的这种水位变化称为“虚假水位”现象。

6、,锅炉设备介绍,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三个信号调节给水流量的控制系统。,单冲量给水控制系统,主要问题：当蒸汽负荷增加时，由于锅炉水中汽泡量增加产生 “虚假水位”，而使给水调节阀动作减少给水量，加剧蒸汽流量和给水流量的不平衡，而后使水位快速下降，产生较大的水位偏差。 适用于：根据水容量较大，蒸汽负荷较稳定的小容量锅炉。,锅炉设备介绍,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

7、节阀动作增加给水量，抵消“虚假水位”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。,锅炉设备介绍,单级三冲量给水控制系统： 汽包水位H是主要控制信号，给水流量W是水位控制的辅助反馈信号，蒸汽流量D是水位控制的前馈信号。 当蒸汽流量D变化时，调节器立即动作，适当改变给水流量W。 当给水流量W变化时，调节器也立即动作，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： 主调节器以汽包水位H为主要控制信号，去控制副调节器，副调节器除接收主调节器控制信号外，还接收给水流量W和蒸汽流量D。 主调节器通过副调节器对水位进行校正，使其保持在

8、给定值。 当蒸汽流量D扰动时，副调节器立即动作，改变给水流量W，使给水量与蒸汽量成适当比例。 当给水流量W扰动时，副调节器立即动作，使给水流量保持不变。,锅炉设备介绍,锅炉吹灰控制,定义：锅炉均设有吹灰器，定期吹扫锅炉各部分受热面上的积灰。 吹扫介质：常使用低压蒸汽、水、压缩空气。 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。,锅炉设备介绍,锅炉吹灰控制,控制过程： 吹灰时，先启动吹灰汽源和疏水系统，要保持汽源的压力和温度。 然后，依

9、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，使所有吹灰器退出炉外。,锅炉设备介绍,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燃烧所需的空气，以利于燃料的着火和燃烧，并可降低排烟温度，提高锅炉热效率。 一般将空气加热到300 400度。 常将燃烧用的空气分成一次风、二次风。 一次风：携带煤粉或液体、气体燃料经燃烧器进入炉膛，为提供着火所需的那部分风量。（占总风量的2030%） 二次风：燃烧所需的其余7580%风量是作为助燃的二

10、次风。,锅炉设备介绍,燃烧器,直流煤粉燃烧器,点火油枪,一次风+煤粉+油嘴,锅炉设备介绍,1、作用：将蒸汽的热能转换为机械能 2、工作原理 具有一定压力和温度的过去蒸汽，通过固定不动的喷嘴并在其中膨胀加速。膨胀过程中蒸汽的压力和温度不断降低，从而将蒸汽的热能转变为气流的动能。 3、构成：汽轮机本体和辅助部分 1）本体：由转动部分和静止部分 静止部分包括汽缸、喷嘴、隔板、轴承和汽封等部件 转动部分包括叶轮、轴、叶片和联轴器等部件 2）辅助设备：凝汽器、回热加热器、除氧器、给水泵和凝结水泵等,汽轮机设备介绍,4、汽轮机类型 1）按工作原理分为：冲动式和反动式 2）按进汽压力分为：低压（小于1.5M

11、Pa）、中压（24MPa）、高压（610MPa）、超高压（1214MPa）、亚临界（1618MPa）及超临界（大于22.2MPa） 3）按热力过程的特点分为：凝汽式、背压式、调整抽汽式和中间再热式,汽轮机设备介绍,汽轮机设备实物图,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: 给水系统、冷却水系统、补水系统,汽轮机设备介绍,用于降低冷却水温度 用循环使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。,冷凝塔,汽轮机设备介绍,凝汽器,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，保证机组在最佳

12、真空下运行十分重要。,抽气设备：在汽轮机启动时建立真空，在运行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,汽轮机设备介绍,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,汽轮机设备介绍,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

13、式两种）,凝结水,除氧水,喷雾除氧空间,深度除氧空间,汽轮机设备介绍,汽轮机的调速系统和保护装置 作用：发电厂发电的电压和频率均有要求，电压可通过变压解决，供电频率则由发电机转速调节。 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,汽轮机设备介绍,汽轮机的调速系统和保护装置 汽轮机保护装置 通过控制高压油系统迅速关闭自动主汽门，切断汽轮机进汽使之停机。 超速保护装置（在汽机转速超过额定转速10-20%时，使自动主汽门和调速汽门迅速关闭，使发电机与电网解列） 盘车装置 低油压保护装

14、置、低真空保护装置、振动保护装置 紧急脱扣装置 汽轮机的油系统 向汽轮发电机组提供轴承润滑用油；向调速保护装置提供压力油等。,汽轮机设备介绍,电气设备介绍,励磁装置,发电机,主变压器,厂用变压器,低压配电装置,配电装置,输电线路,厂用电系统,升压变电所,汽轮发电机 1、作用：由汽轮机拖动转子旋转，利用电磁感应原理， 把机械能转变为电能。 2、工作原理： 按照电磁感应原理，导体切割磁力线感应电动势 3、构成：定子和转子 1）定子由定子铁芯、定子绕组、机座，端盖及轴承等部件组成 2）转子由转子铁芯、转子绕组（励磁绕组）护环和风扇等组成,电气设备介绍,全封闭升压站与常规升压站相比，具有的优点： （1

15、）最大的优点是运行安全，全封闭电器带电部分封闭在金属外壳内，不受污秽、潮湿和恶劣气候的影响，也防止运行人员触电的危险； （2）节省土地，一个500kvGIS间隔占地仅为常规500kv间隔的3%5%； （3）由于金属外壳接地的屏蔽作用，能消除无线电干扰、静电感应和噪声； （4）安装方便，建设速度快； （5）维护工作量少，检修周期也较长。,电气设备介绍,2.分接开关,1.高压套管,4.瓦斯继电器,3.低压套管,6.油枕,5.防爆管,8.吸湿器,7.油位表,10.铭牌,9.散热器,12.油样活门,11.接地螺栓,14.活门,13.放油阀门,16.温度计,15.绕组,18.净油器,17.铁芯,20.变

16、压器油,19.油箱,电气设备介绍,水力发电厂,利用水能的方式表现在集中水流落差和利用流量的方式。 按集中落差的方式不同又有不同的水力发电站：坝式、引水式、混合式、梯级是、抽水式等,核能发电厂,核能是指原子核能，是原子结构发生变化时放出的能量。目前，从实用来讲是用金属釉、钚的原子核发生分裂反应（裂变）或轻元素氘、氚的原子核发生聚合反应（聚变）时，所放出的巨大能量。但是目前使用的是核能主要是裂变能。通常所说的核能是指可控核裂变链式反应产生的能量。 核能的特点是能量高度集中。1t釉-235在裂变反应所放出的能量约为1t标准煤在燃烧中所放出能量的240万倍. 据估计，地球上已探明的易开采的釉能量，如果

17、以快中子堆加以利用的话，所提供的能量将带电超过全球可用的煤、石油和天然气储量的总和。,现在核能已成为一种大规模和集中利用的能源，可以替代煤、石油和天然气。但是，核能在发生裂变时会释放出一些 带有放射性元素的三 废（废水、废气、固 体废料），所以在使 用时要注意其安全防 护措施。,张家口发电总厂成立于 1988年8月，由下花园发电 厂和沙岭子发电厂合并而 成，位于张家口市东南14km， 距首都北京170km，距煤都大同 180km。发电厂总装机容量240万 千瓦（8300MW），通过500kV 双回线向北京供电，同时兼顾地方用电，担负着北京地区1/4电力负荷的供电任务。,张家口发电总厂夜景,厂区

18、景色,汽轮机房,三峡水电站效果图,长江三峡水电站坝长2309m，坝高185m，水头175m，总库容393亿立方米，总装机容量18.2 GW（26700MW），年发电量86.5TWh；库区将淹没耕地36万亩，淹没城镇129座，需安置迁移人口113万；电站于93年起步，首批机组于2003年10月发电，以后每年投产4台机组（280MW），2009年全部机组建成投产。三峡电站发出的强大电力将送往华中、华东地区和广东省。电站将引出15条超高压交流输电线路，其中3条线路通过换流站将交流电转换成直流电后，再通过500k直流输电线路，2条送往华东、1条送往广东。,广州抽水蓄能电站为目前世界上最大的抽水蓄能电站 ，是为大亚湾核电站安全经济运行而建设的配套工程，同时还承担着广东、香港电网的调峰填谷和事故备用的任务。电站总装机总装机容量2.4 GW（8300MW），分两期建设，每期4台，设计水头535m，电站一期工程于1989年5月25日开工且1993年6月29日1号机投产，二期工程于1994年9月12日开工，至2000年3月14日8号机投产