火力发电厂概论

1、热能与动力工程,火力发电厂概论,龚德鸿,热能与动力工程,认识现代火力发电厂,热能与动力工程,热能与动力工程,热能与动力工程,热能与动力工程,热能与动力工程,热能与动力工程,热能与动力工程,热能与动力工程,热能与动力工程,火力发电厂是利用化石燃料燃烧释放的热能发电的动力设施，包括燃料燃烧释热和热能电能转换以及电能输出的所有设备、装置、仪表器件，以及为此目的设置在特定场所的建筑物、构筑物和所有有关生产和生活的附属设施。主要有蒸汽动力发电厂、燃气轮机发电厂、内燃机发电厂几种类型.,热能与动力工程,火电厂基本生产流程,煤场,输煤系统,锅炉,汽轮机,发电机,制粉系统,变压器,至电力系统,水,热能与动力工

2、程,火电发电厂动画示意,热能与动力工程,火电发电厂的三大主机,锅炉、汽轮机和发电机为发电厂的三大核心设备。,热能与动力工程,现代汽轮机发电厂的生产过程 从能量的观点看，热力发电厂的基本过程是： 燃料的化学能 热能 机械能 电能 （锅炉） （汽轮机） （ 发电机）,火电生产的三次能量转换,热能与动力工程,凝汽式火电厂图原则性系统图 1锅炉；2蒸汽过热器；3汽轮机高压段；4中间蒸汽过热器；5汽轮机低压段；6凝汽器；7凝结水泵；8给水泵；9发电机；10主变压器；11断路器；12主母线；13站用变压器；14厂用电高压母线,热能与动力工程,锅炉,一、锅炉设备的工作过程 锅炉设备的任务是使燃料通过燃烧将化

3、学能转变为热能，并以此热能加热水，使其成为一定数量和质量的水蒸汽。 电厂锅炉的特点：容量大、参数高、结构复杂、机械化和自动化程度高。,热能与动力工程,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,热能与动力工程,热能与动力工程,电厂锅炉举例,热能与动力工程,电厂锅炉,热能与动力工程,锅炉的组成(炉内、锅内),锅炉虽是一个整体，但从功能上可分成“炉侧”、“锅侧”,炉,锅,煤、空气、烟,水、汽,制粉系统,燃烧系统,风烟系统,汽水系统,视频,热能与动力工程,本体与辅机,本体：炉膛、烟道、汽水系统（包括受热面、汽包、联箱和连接

4、管道）、炉墙和构架等； 辅助设备：送风机、引风机、制粉系统、给水设备和除灰除尘设备。,热能与动力工程,热能与动力工程,锅炉的工作过程,制粉系统,燃料输送碎煤机除铁器磨煤机 由一次风送入炉内,风烟系统,送风机 引风机 一、二次风,汽水系统,省煤器汽包水冷壁过热器,热能与动力工程,二、锅炉设备的工作特性 蒸发量（D） 蒸发量是表征锅炉容量大小的指标，它是指锅炉每小时所能生产的蒸汽量。单位是 t/h 。 蒸汽参数 是指锅炉在额定工况或最大连续工况下，过热器出口处蒸汽的压力（Mpa）和温度（）及再热蒸汽的温度（） 。 给水温度 是指锅炉在额定工况或最大连续工况下，省煤器入口处的水温。 锅炉效率（b）

5、指锅炉生产蒸汽的吸热量占锅炉输入燃料热量的百分比。锅炉效率的大小表明了燃烧热量的有效利用程度。,热能与动力工程,型号,HG 2008 / 18.2 - HM3,制造厂 蒸发量t/h 额定压力MPa 煤种 SG 220 50MW 高压 褐煤 DG 410 100MW 高压 烟煤 WG 670 200MW 超高压 无烟煤 国外 1000 300MW 亚临界,热能与动力工程,三、锅炉的分类 电厂锅炉的分类方法很多，常见的几种主要分类方法如下： 按其所用的燃料分类，可分为燃煤炉、燃油炉和燃气炉等。 按锅炉的蒸汽参数（主要是压力）分类，可分为高压、超高压、亚临界压力和超临界压力锅炉。（如下表所示）,热能

6、与动力工程,按水冷壁内工质的流动动力分类，可分为自然循环锅炉、强制循环锅炉和直流锅炉。 燃煤炉按其燃烧方式不同可分为室燃炉（即煤粉炉）、层燃炉、旋风炉和沸腾炉。 室燃炉按其排渣方式分，可分为固态排渣炉和液态排渣炉。 按通风方式分，可分为平衡通风锅炉和微正压锅炉。,热能与动力工程,自然循环锅炉,控制循环锅炉,热能与动力工程,直流锅炉,热能与动力工程,直流锅炉（竖管水冷壁）,KWU 99 0045e 2,热能与动力工程,热能与动力工程,热能与动力工程,锅炉主要受热面,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,热能与动力工程,锅炉炉膛,

7、炉膛中心的温度可达15001800 烟气被冷却至灰熔点以下离开炉膛 炉膛下部为冷灰斗 炉膛四周有水冷壁,热能与动力工程,燃烧器,热能与动力工程,直流燃烧器,热能与动力工程,热能与动力工程,热能与动力工程,热能与动力工程,热能与动力工程,四角切圆燃烧,热能与动力工程,旋流燃烧器,热能与动力工程,热能与动力工程,热能与动力工程,热能与动力工程,热能与动力工程,锅炉主要受热面水冷壁,热能与动力工程,热能与动力工程,热能与动力工程,热能与动力工程,折焰角,热能与动力工程,锅炉主要受热面屏过,热能与动力工程,屏式过热器和末级过热器在入口和出口段的不同高度上，由若干根管弯成环绕管。环绕管贴紧管屏表面的横向

8、管将管屏两侧压紧，保持管屏的平整。过热器采用防振结构，在运行中保证没有晃动。,热能与动力工程,锅炉主要受热面高过,热能与动力工程,热能与动力工程,低温过热器,热能与动力工程,锅炉主要受热面省煤器,热能与动力工程,热能与动力工程,热能与动力工程,锅炉主要受热面空预器,热能与动力工程,热能与动力工程,回转式空气预热器,热能与动力工程,回转式空气预热器蓄热板,热能与动力工程,传热元件盒,热能与动力工程,热能与动力工程,主要辅机,三大风机 送风机，引风机，一次风机（排粉风机） 三大泵 给水泵，凝结泵，循环水泵,热能与动力工程,热能与动力工程,锅炉给水泵,热能与动力工程,离心式锅炉给水泵（剖面）,热能与

9、动力工程,电厂常用风机,一次风机 送风机 引风机 密封风机,热能与动力工程,锅炉送引风机,热能与动力工程,锅炉引风机,热能与动力工程,离心引风机,热能与动力工程,离心风机,热能与动力工程,轴流风机,鉴于轴流风机的风量很大，且风机外形尺寸小、占地面积小，如能在运行中通过改变动叶装置角的办法来调节风量和风压，则其效率将较离心式风机高，因此少数大容量电厂锅炉已逐步开始采用轴流式风机。 轴流风机风压低、叶片易受磨损，致使其应用范围受到一定限制。,热能与动力工程,热能与动力工程,热能与动力工程,静电除尘器,除去烟气中的飞灰，减小对环境的污染。 目前常用种类：静电除尘器、布袋除尘器。水膜除尘器由于除尘效率

10、太低（8890）已被淘汰。,热能与动力工程,静电除尘原理图,热能与动力工程,静电除尘器结构,静电除尘器的特点是体积庞大、造价高昂。,热能与动力工程,静电除尘器结构,热能与动力工程,石灰石湿法脱硫系统,热能与动力工程,氨法脱硫系统,热能与动力工程,脱硝系统,热能与动力工程,脱硝原理,热能与动力工程,蒸汽轮机,汽轮机又称“蒸汽透平 Steam Turbine”, 是一种以水蒸气作为工质的叶轮式发动机。 优点： 转速高、运行平稳、工作可靠、单机功率大、热经济性高，便于与发电机直接连接等。 用途 现代火电厂、核电厂、大型船舶等。 作用 将蒸汽的热能转变为机轴上的机械能。,热能与动力工程,汽轮机内的能量转换,工作蒸汽先在喷管内进行膨胀，压力降低而速度增大，形成一股高速汽流，此高速汽流喷射到动叶上，推动转子转动，因而使蒸汽的热能转变为机械能。,蒸汽热能,汽流的动能,机轴上的机械能,喷管内,动叶内,热能与动力工程,汽轮机工作原理及结构,热能与动力工程,汽轮机的基本作功单元“级”,能量转换的主要部件是一组喷管和一圈动叶，由它们组合而成的工作单元，称为汽轮机的一个“级”。,热能与动力工程,多级汽轮机,热能与动力工程,热能与动力工程,汽轮机主要部件汽缸,热能与动力工程,热能与动力工程,汽轮机主