火力发电生产过程

1、火力发电生产过程简介,陈鹏 2015年9月,火力发电厂生产过程,火力发电厂的生产过程是一个能量转换的过程。 通常将燃料运至电厂，经输送加工后，送入锅炉进行燃烧，使燃料中的化学能转变为热能并传递给锅炉中的水，使水变成高温高压的蒸汽，通过管道将压力和温度都较高的过热蒸汽送入汽轮机，推动汽轮机旋转作功，蒸汽参数（压力、温度）则迅速降低，最后排入凝汽器。在这一过程中，蒸汽的热能转变为汽轮机转子旋转的机械能。发电机与汽轮机通过联轴器连成一个整体，以3000r/min的转速旋转，发电机转子中的磁场在转动的过程中将汽轮机的机械能转变成电能。发电机产生的电能，经变压器升压后送人输电线路送入电网提供给用户。,火

2、力发电厂的生产过程,在,火力发电厂生产过程,电磁感应理论：任何变化的电场都要在其周围空间产生磁场，任何变化的磁场都要在其周围空间产生电场。 热力学第一定律：热可以变为功，功也可以变为热，消耗一定的热量时，必产和相当数量的功，消耗一定量的功时，必出现相当数量的功。 热力学第二定律：高温物体的热能可以自动传递给低温物体，而低温物体却不能自动地传递给高温物体。机械能可以自动转化为热能，而热能却不能自动转化为机械能。,基本原理,火力发电厂生产过程,化学能转变为动能： 通过锅炉完成。 动能转变为机械能：通过汽轮机完成。 机械能转变为电能：通过发电机完成。 锅炉、汽轮机、发电机这三大部分就是发电厂的核心。

3、,能量转换过程,锅炉设备及系统,锅炉设备是火力发电厂中的主要热力设备之一。它的任务是使燃料通过燃烧将化学能转变为热能，并且以此热能加热水，使其成为一定数量和质量的蒸汽。 由炉膛、烟道、汽水系统（其中包括受热面、汽包、联箱和连接管道）以及炉墙和构架等部分组成的整体，称为“锅炉本体”。,锅炉整体布置图,冷灰斗,燃烧器,省煤器,屏式过热器,一级过热器,末级过热器,低温再热器,高温再热器,空预器,炉膛及水冷壁,锅炉设备及系统,汽水系统：给水、受热产汽、集汽、排放。 风烟系统：送风机、引风机、一次风机、空气预热器。 制粉系统：磨煤机、排粉机（一次风机）、粗细粉分离器、粉仓、给粉机。 其它辅助系统：包括燃

4、油系统、吹灰系统、除尘除渣系统等。,锅炉主要系统及设备,锅炉汽水系统,电厂基本汽水系统流程（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,给水泵,汽轮机,发电机,凝汽器,过热蒸汽,锅炉风烟系统,省 煤 器,磨煤机,B一次风机,A一次风机,B送风机,A送风机,烟囱,锅炉风烟系统（一次风系统）,锅炉风烟系统（送风系统）,锅炉风烟系统（引风系统）,除灰系统,烟气除尘方法：静电除尘 工作原理：灰尘尘粒通过高压静电场时，与电极间的正负离子和电子发生碰撞而荷电（或在离子扩散运动中荷电），带上电子和离子的尘粒在电场力的作用下向异性电极运动并积附在异性电极上，通过振打等方式使电极上的灰尘

5、落入灰斗中。,除灰系统,除渣系统,本厂锅炉除渣设备采用水浸式刮板捞渣机，炉底渣直接落入捞渣机的上槽体，由刮板刮入渣仓，每炉配一台捞渣机和一个渣仓，渣在渣仓中经过析水元件的析水后由汽车运往渣场堆放。,除渣系统,捞渣机,汽轮机设备及系统,汽轮机本体是完成蒸汽热能转换为机械能的汽轮机组的基本部分，即汽轮机本身。它与回热加热系统、调节保安系统、油系统、凝汽系统以及其他辅助设备共同组成汽轮机组。汽轮机本体由固定部分（静子）和转动部分（转子）组成。固定部分包括汽缸、隔板、喷嘴、汽封、紧固件和轴承等。转动部分包括主轴、叶轮或轮鼓、叶片和联轴器等。固定部分的喷嘴、隔板与转动部分的叶轮、叶片组成蒸汽热能转换为机

6、械能的通流部分。汽缸是约束高压蒸汽不得外泄的外壳。汽轮机本体还设有汽封系统。如右图所示。,600MW汽轮机全貌,中压导管,高压导管,调节级,主油泵,低压缸,高压缸,中压缸,汽轮机设备及系统,主蒸汽系统：来自锅炉的过热蒸汽进入汽轮机的高压缸，做功后的蒸汽从高压缸排出进入锅炉再热器进行加热，二次加热后的蒸汽再次进入汽轮机的中压缸和低压缸做功后排入凝汽器凝结成水。 回热抽汽系统：利用部分做过功的抽汽加热给水，提高机组热效率。,汽机主要系统及设备,汽轮机设备及系统,凝结水系统：凝汽器、凝泵、凝升泵、低加、除氧器。 给水系统：除氧器、给水泵（前置泵、电泵/汽泵）、高加。 循环水系统：水库、循环水泵、排水

7、明渠（开式、闭式、冷却水塔） 润滑油系统：润滑油箱、主润滑油泵、交、直流油泵、顶轴油泵、盘车,汽机主要系统及设备,汽机回热抽汽系统,电气设备及系统,发电机本体： 在发电厂中，同步发电机是将机械能转变成电能的唯一电气设备。因而将一次能源转换为二次能源的发电机，采用三相交流同步发电机。在发电厂中的交流同步发电机，电枢是静止的，磁极由汽轮机拖动。同步发电机由定子和转子两部分组成。定子铁芯和线圈是磁和电通过的部分，其他部分起着固定、支持和冷却作用。转子由转子本体、护环、心环、转子线圈、滑环、同轴励磁机电枢组成。,电气设备及系统,发电机转子绕组,电气设备及系统,发电机定子绕组,电气设备及系统,厂用电系统

8、：发电机发出的电，经变压器升高电压后通过高压配电装置和输电线路向外输送。有一部分经高厂变带自用电。电气设备有：发电机、主变压器、厂用变压器、高压配电装置和厂用配电装置等。 励磁系统：#1、2、3、4发电机的励磁机采用同轴交流励磁机静止半导体励磁方式。#5、6发电机励磁系统采用机端自并励静止励磁，其主要分为四个部分：励磁变压器、励磁调节器、可控硅整流器、起励和灭磁单元。,电气主要系统及设备,发电机励磁系统,发电机厂用电系统,变电站部分,优点：供电可靠、运行灵活方便。励磁系统： 缺点：投资较大，经济性差；用旁路开关带线路时操作复杂，增加了误操作的机会；同时由于加装了旁路开关，使相应的保护及自动化系

9、统复杂。,220KV变电站接线特点:,220KV变电站,化学水处理系统,水质不良的危害：热力设备结垢；热力设备腐蚀；过热器和通流部分积盐。 电厂化学工作的主要内容： 补给水的处理：对原水进行混凝、澄清、过滤处理，目的是除去水中悬浮物、胶体等杂质，并降低水中有机物，以满足锅炉补给水除盐系统进水水质的要求。除盐处理是除去水中溶解的盐类。 凝结水的精处理,化学水处理系统,化学水处理车间,输煤系统,输煤系统任务是将火车或汽车运来的煤卸到煤沟或煤场并将煤输送至原煤仓。 输煤系统组成：卸煤设备和受卸设备、贮煤场和煤场机械、煤场内运输系统和设备，以及给煤、破碎、筛选设备等。 输煤系统的要求：安全存贮足够的煤

10、，机械化和自动化的上煤。,输煤系统,斗轮机,输煤系统,输煤栈桥,脱硫系统,我国是一个以煤炭为主要能源的国家，煤在一次能源中占75，其中84以上是通过燃烧方法利用的。煤燃烧释放出来的含二氧化硫（SO2）废气会形成酸雨危害环境。早期电厂锅炉排烟不受限制，随着国家对环保越来越重视，要求电厂必须同步安装脱硫装置。 烟气脱硫技术用简单、通俗的说法，就是：一种将烟气中SOx进行分离，转化为一种长期稳定、不对周边环境造成二次污染的物质的方法。,脱硫系统,脱硫原理 石灰石石膏湿法烟气脱硫采用石灰石浆液做为反应剂，与烟气中的SO2发生反应生成亚硫酸钙（CaSO3），亚硫酸钙CaSO3与氧气进一步反应生成硫酸钙（

11、CaSO4）。其脱硫效率和运行可靠性高，是应用最广的脱硫技术。,锅炉来的110150原烟气首先经过脱硫装置的入口门：原烟气挡板门，在增压风机提供足够动力之后，进入烟气换热器的高温烟气侧,烟气在吸收塔内与脱硫剂液滴充分接触，SO2被脱出，形成净烟气。脱硫后的净烟气温度在4555，含有大量的水雾、脱硫浆液滴。特别脱硫浆液滴，将对后续烟道和设备造成大量的影响运行的危害,因此，我们通常在吸收塔的上部或吸收塔出口烟道上设有除雾器。将净烟气中大部分水雾、脱硫浆液滴去除,高温烟气经烟气换热器降温到90130后，进入吸收塔。烟气换热器将高温烟气的热量转移到低温侧的净烟气,再通过脱硫装置的出口门：净烟气挡板门，经烟囱排入大气,经除雾的净烟气经过烟气换热器，得到高温侧烟气的热量，将烟气温度升高到7585。,39,40,脱硝