火力發(fā)電廠基本知識(shí)

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1、*,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),火力發(fā)電廠概論,目錄,部分火電廠照片,火力發(fā)電廠概述,檢修規(guī)程,火力發(fā)電廠概述,火力發(fā)電廠是利用化石燃料燃燒釋放的熱能發(fā)電的動(dòng)力設(shè)施，包括燃料燃燒釋熱和熱能電能轉(zhuǎn)換以及電能輸出的所有設(shè)備、裝置、儀表器件，以及為此目的設(shè)置在特定場(chǎng)所的建筑物、構(gòu)筑物和所有有關(guān)生產(chǎn)和生活的附屬設(shè)施。主要有蒸汽動(dòng)力發(fā)電廠、燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電廠、內(nèi)燃機(jī)發(fā)電廠幾種類(lèi)型,.,基本原理,電磁感應(yīng)理論：任何變化的電場(chǎng)都要在其周?chē)臻g產(chǎn)生磁場(chǎng)，任何變化的磁場(chǎng)都要在其周?chē)臻g產(chǎn)生電場(chǎng)。,熱力學(xué)第一定律：熱可以變?yōu)楣?，功也可以變?yōu)闊幔囊欢崃繒r(shí)，必

2、產(chǎn)生相當(dāng)數(shù)量的功，消耗一定量的功時(shí)，必出現(xiàn)相應(yīng)數(shù)量的熱。,熱力學(xué)第二定律：高溫物體的熱能可以自動(dòng)傳遞給低溫物體，而低溫物體的熱能卻不能自動(dòng)地傳遞給高溫物體。機(jī)械能可以自動(dòng)轉(zhuǎn)化為熱能，而熱能卻不能自動(dòng)轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。,主要生產(chǎn)過(guò)程簡(jiǎn)述,儲(chǔ)存在儲(chǔ)煤場(chǎng),(,或儲(chǔ)煤罐,),中的原煤由輸煤設(shè)備從儲(chǔ)煤場(chǎng)送到鍋爐的原煤斗中,再由給煤機(jī)送到磨煤機(jī)中磨成煤粉。煤粉送至分離器進(jìn)行分離,合格的煤粉送到煤粉倉(cāng)儲(chǔ)存,(,倉(cāng)儲(chǔ)式鍋爐,),。煤粉倉(cāng)的煤粉由給粉機(jī)送到鍋爐本體的噴燃器,由噴燃器噴到爐膛內(nèi)燃燒,(,直吹式鍋爐將煤粉分離后直接送入爐膛,),。燃燒的煤粉放出大量的熱能將爐膛四周水冷壁管內(nèi)的水加熱成汽水混合物?；旌衔锉?/p>

3、鍋爐汽包內(nèi)的汽水分離器進(jìn)行分離,分離出的水經(jīng)下降管送到水冷壁管繼續(xù)加熱,分離出的蒸汽送到過(guò)熱器,加熱成符合規(guī)定溫度和壓力的過(guò)熱蒸汽,經(jīng)管道送到汽輪機(jī)作功。過(guò)熱蒸汽在汽輪機(jī)內(nèi)作功推動(dòng)汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn),汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電,發(fā)電機(jī)發(fā)出的三相交流電通過(guò)發(fā)電機(jī)端部的引線經(jīng)變壓器什壓后引出送到電網(wǎng)。在汽輪機(jī)內(nèi)作完功的過(guò)熱蒸汽被凝汽器冷卻成凝結(jié)水,凝結(jié)水經(jīng)凝結(jié)泵送到低壓加熱器加熱,然后送到除氧器除氧,再經(jīng)給水泵送到高壓加熱器加熱后,送到鍋爐繼續(xù)進(jìn)行熱力循環(huán)。再熱式機(jī)組采用中間再熱過(guò)程,即把在汽輪機(jī)高壓缸做功之后的蒸汽,送到鍋爐的再熱器重新加熱,使汽溫提高到一定,(,或初蒸汽,),溫度后,送到汽輪機(jī)中壓缸繼續(xù)做功

4、。,鍋爐本體,鍋爐設(shè)備是火力發(fā)電廠中的主要熱力設(shè)備之一。它的任務(wù)是使燃料通過(guò)燃燒將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽⑶乙源藷崮芗訜崴?，使其成為一定?shù)量和質(zhì)量（壓力和溫度）的蒸汽。由爐膛、煙道、汽水系統(tǒng)（其中包括受熱面、汽包、聯(lián)箱和連接管道）以及爐墻和構(gòu)架等部分組成的整體，稱(chēng)為“鍋爐本體”。,鍋爐主要設(shè)備,按鍋爐的蒸汽壓力：可將鍋爐分為低壓鍋爐（壓力小于,2.45MPa,），中壓鍋爐（壓力,2.94,4.90MPa,），高壓鍋爐（壓力,7.84,10.8MPa,），超高壓鍋爐（壓力,11.8,14.7MPa,），亞臨界鍋爐（壓力,15.7,19.6MPa,），超臨界鍋爐（壓力,22.1MPa,），超超臨界鍋爐

5、（壓力,30,31MPa,）。,按鍋爐蒸發(fā)受熱面內(nèi)工質(zhì)的流動(dòng)方式分類(lèi)：自然循環(huán)鍋爐、強(qiáng)制循環(huán)鍋爐、直流鍋爐、復(fù)合循環(huán)鍋爐。,按鍋爐的整體布置分類(lèi)：型結(jié)構(gòu)鍋爐、箱型結(jié)構(gòu)鍋爐、塔型結(jié)構(gòu)鍋爐。,火力發(fā)電廠中的鍋爐按水循環(huán)方式可分為自然循環(huán),強(qiáng)制循環(huán),直流鍋爐三種類(lèi)型。依靠工質(zhì)的重度差而產(chǎn)生的循環(huán)流動(dòng)稱(chēng)為自然循環(huán)。借助水泵壓頭使工質(zhì)產(chǎn)生的循環(huán)流動(dòng)稱(chēng)為強(qiáng)制循環(huán)。自然循環(huán)形成,:,汽包、下降管、下聯(lián)箱和上升管,(,即水泠壁,),組成一個(gè)循環(huán)回路。由于上升管中的水在爐內(nèi)受熱鏟生了蒸汽,汽水混合物的重度小,而下降管在爐外不受熱,管中是水,其重度大,兩者重度差就產(chǎn)生推動(dòng)力,水沿下降管向下流動(dòng),而汽水混合物則沿上

6、升管向上流動(dòng),這樣就形成水的自然循環(huán)流動(dòng)。強(qiáng)制循環(huán)鍋爐的結(jié)構(gòu)與自然循環(huán)基本相同,它也有汽包,所不同的在下降管中增加了循環(huán)泵,作為增強(qiáng)汽水循環(huán)的動(dòng)力。直流爐的結(jié)構(gòu)與自然循環(huán)鍋爐結(jié)構(gòu)不同,它沒(méi)有汽包,是依靠給水泵壓力使工質(zhì)鍋爐受熱面管子中依次經(jīng)過(guò)省煤器,蒸發(fā)受熱面和過(guò)熱器一次將水全部加熱成為過(guò)熱蒸汽?，F(xiàn)在一般只宜用于亞臨界,超臨界壓力鍋爐。強(qiáng)制循環(huán)鍋爐與自然循環(huán)鍋爐比較,:,優(yōu)點(diǎn),:,可適用于亞臨界、超臨界壓力,;,由于工質(zhì)在受熱面中是強(qiáng)制流動(dòng),因而受熱面的布置較靈活,受熱均勻水循環(huán)好,;,起停爐快,;,水冷壁可使小管徑、薄管壁,(,壓力準(zhǔn)許,),相對(duì)汽包容積減小,節(jié)省鋼材。缺點(diǎn),:,加裝循環(huán)泵,

7、系統(tǒng)復(fù)雜,投資高,檢修困難。,鍋爐主要系統(tǒng),汽水系統(tǒng)：鍋爐的汽水系統(tǒng)的主要功用是接受燃料的熱能，提升介質(zhì)的熱勢(shì)能，增壓增溫，完成介質(zhì)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換。,煙風(fēng)系統(tǒng)：提供鍋爐燃燒的氧氣，帶動(dòng)干燥的燃料進(jìn)入爐膛，維持爐膛風(fēng)壓以穩(wěn)定燃燒。,制粉系統(tǒng)：完成燃料的磨碎、干燥。使之形成具有一定細(xì)度和干燥度的燃料，并送入爐膛。,其它輔助系統(tǒng)：包括燃油系統(tǒng)、吹灰系統(tǒng)、火檢系統(tǒng)、除灰除渣系統(tǒng)等，具體功能不做介紹。,一次風(fēng)機(jī)：干燥燃料，將燃料送入爐膛，一般采用離心式風(fēng)機(jī)。,送風(fēng)機(jī)：克服空氣預(yù)熱器、風(fēng)道、燃燒器阻力，輸送燃燒風(fēng)，維持燃料充分燃燒。,引風(fēng)機(jī)：將煙氣排除，維持爐膛壓力，形成流動(dòng)煙氣，完成煙氣及空氣的熱交換。,磨

8、煤機(jī)：將原煤磨成需要細(xì)度的煤粉，完成粗細(xì)粉分離及干燥。,空預(yù)器：空氣預(yù)熱器是利用鍋爐尾部煙氣熱量來(lái)加熱燃燒所需空氣的一種熱交換裝置。提高鍋爐效率，提高燃燒空氣溫度，減少燃料不完全燃燒熱損失?？疹A(yù)器分為導(dǎo)熱式和回轉(zhuǎn)式。回轉(zhuǎn)式是將煙氣熱量傳導(dǎo)給蓄熱元件，蓄熱元件將熱量傳導(dǎo)給一、二次風(fēng)，回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器的漏風(fēng)系數(shù)在,8,10,。,爐水循環(huán)泵：建立和維持鍋爐內(nèi)部介質(zhì)的循環(huán)，完成介質(zhì)循環(huán)加熱的過(guò)程。,燃燒器：將攜帶煤粉的一次風(fēng)和助燃的二次風(fēng)送入爐膛，并組織一定的氣流結(jié)構(gòu)，使煤粉能迅速穩(wěn)定的著火，同時(shí)使煤粉和空氣合理混合，達(dá)到煤粉在爐內(nèi)迅速完全燃燒。煤粉燃燒器可分為直流燃燒器和旋流燃燒器兩大類(lèi)。,汽輪機(jī)本

9、體,汽輪機(jī)本體（,steam turbine proper,）是完成蒸汽熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的汽輪機(jī)組的基本部分，即汽輪機(jī)本身。它與回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)、調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)、油系統(tǒng)、凝汽系統(tǒng)以及其他輔助設(shè)備共同組成汽輪機(jī)組。汽輪機(jī)本體由固定部分（靜子）和轉(zhuǎn)動(dòng)部分（轉(zhuǎn)子）組成。固定部分包括汽缸、隔板、噴嘴、汽封、緊固件和軸承等。轉(zhuǎn)動(dòng)部分包括主軸、葉輪或輪鼓、葉片和聯(lián)軸器等。固定部分的噴嘴、隔板與轉(zhuǎn)動(dòng)部分的葉輪、葉片組成蒸汽熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的通流部分。汽缸是約束高壓蒸汽不得外泄的外殼。汽輪機(jī)本體還設(shè)有汽封系統(tǒng)。,汽機(jī)主要系統(tǒng),主蒸汽系統(tǒng)：吹動(dòng)汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)做功，是發(fā)電廠主要的做功介質(zhì)通過(guò)的系統(tǒng)。,再熱蒸汽系

10、統(tǒng)：輔助主蒸汽系統(tǒng)做功，提高機(jī)組熱效率。,回?zé)岢槠到y(tǒng)：盡量減少進(jìn)入凝汽器的無(wú)用能量，提高機(jī)組熱效率。,軸封系統(tǒng)：防止汽輪機(jī)內(nèi)部高壓蒸汽向外泄露，保證汽輪機(jī)效率，保持真空系統(tǒng)嚴(yán)密性。,真空系統(tǒng)：維持汽輪機(jī)的低背壓和凝汽器真空。,凝結(jié)水系統(tǒng)：將凝結(jié)水輸送到除氧器，完成加熱、除氧、化學(xué)處理和剔除雜質(zhì)。,給水系統(tǒng)：提高給水壓力，加熱后為鍋爐提供給水。,主機(jī)油系統(tǒng)：包括潤(rùn)滑油系統(tǒng)、頂軸油系統(tǒng)、調(diào)節(jié)、保安系統(tǒng)。,汽輪機(jī)調(diào)節(jié)、保安系統(tǒng)：協(xié)調(diào)各系統(tǒng)同步地按照要求進(jìn)行工作。,潤(rùn)滑油系統(tǒng)：為汽輪機(jī)提供潤(rùn)滑、冷卻用油。,發(fā)電機(jī)冷卻系統(tǒng)和密封系統(tǒng)：冷卻系統(tǒng)的功能是冷卻發(fā)電機(jī)，帶走發(fā)電機(jī)工作時(shí)的熱量。密封系統(tǒng)的功能是

11、密封冷卻介質(zhì)的外泄。,工業(yè)水系統(tǒng)：提供冷卻介質(zhì)。冷卻各種輔助設(shè)備。,頂軸油系統(tǒng)由于不是所有機(jī)組都有，所以不做介紹。液壓油系統(tǒng)劃歸調(diào)節(jié)、保安系統(tǒng)，所以不做介紹。,其它系統(tǒng)：壓縮空氣系統(tǒng)、旁路系統(tǒng)、減溫水系統(tǒng)、精處理系統(tǒng)、膠球系統(tǒng)等。,汽機(jī)主要設(shè)備,汽輪機(jī)：汽輪機(jī)是一種將蒸汽的熱勢(shì)能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的旋轉(zhuǎn)原動(dòng)機(jī)。分沖動(dòng)式和反動(dòng)式汽輪機(jī)。,給水泵：將除氧水箱的凝結(jié)水通過(guò)給水泵提高壓力，經(jīng)過(guò)高壓加熱器加熱后，輸送到鍋爐省煤器入口，作為鍋爐主給水。,高低壓加熱器：利用汽輪機(jī)抽汽，對(duì)給水、凝結(jié)水進(jìn)行加熱，其目的是提高整個(gè)熱力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性。,除氧器：除去鍋爐給水中的各種氣體，主要是水中的游離氧。,凝汽器：使汽輪機(jī)

12、排汽口形成最佳真空，使工質(zhì)膨脹到最低壓力，盡可能多地將蒸汽熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，將乏汽凝結(jié)成水。,凝結(jié)泵：將凝汽器的凝結(jié)水通過(guò)各級(jí)低壓加熱器補(bǔ)充到除氧器。,油系統(tǒng)設(shè)備：一是為汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)和保護(hù)系統(tǒng)提供工作用油，二是向汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)的各軸承供應(yīng)大量的潤(rùn)滑油和冷卻油。主要設(shè)備包括主油箱、主油泵、交直流油泵、冷油器、油凈化裝置等。,發(fā)電機(jī)本體,在發(fā)電廠中，同步發(fā)電機(jī)是將機(jī)械能轉(zhuǎn)變成電能的唯一電氣設(shè)備。因而將一次能源（水力、煤、油、風(fēng)力、原子能等）轉(zhuǎn)換為二次能源的發(fā)電機(jī)，現(xiàn)在幾乎都是采用三相交流同步發(fā)電機(jī)。在發(fā)電廠中的交流同步發(fā)電機(jī)，電樞是靜止的，磁極由原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)旋轉(zhuǎn)。其勵(lì)磁方式為發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁線圈,FLQ

13、,（即轉(zhuǎn)子繞組）由同軸的并激直流勵(lì)磁機(jī)經(jīng)電刷及滑環(huán)來(lái)供電。同步發(fā)電機(jī)由定子（固定部分）和轉(zhuǎn)子（轉(zhuǎn)動(dòng)部分）兩部分組成。定子由定子鐵心、定子線圈、機(jī)座、端蓋、風(fēng)道等組成。定子鐵心和線圈是磁和電通過(guò)的部分，其他部分起著固定、支持和冷卻的作用。,轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子本體、護(hù)環(huán)、心環(huán)、轉(zhuǎn)子線圈、滑環(huán)、同軸激磁機(jī)電樞組成。,主變壓器：利用電磁感應(yīng)原理，可以把一種電壓的交流電能轉(zhuǎn)換成同頻率的另一種電壓等級(jí)的交流電的一種設(shè)備。,6KV,、,380V,配電裝置：完成電能分配，控制設(shè)備的裝置。,電機(jī)：將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能或?qū)C(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能的電能轉(zhuǎn)換器。,蓄電池：指放電后經(jīng)充電能復(fù)原繼續(xù)使用的化學(xué)電池。在供電系統(tǒng)中，過(guò)去多用

14、鉛酸蓄電池，現(xiàn)多采用鎘鎳蓄電池,控制盤(pán)：有獨(dú)立的支架，支架上有金屬或絕緣底板或橫梁，各種電子器件和電器元件安裝在底板或橫梁上的一種屏式的電控設(shè)備。,火力發(fā)電廠其它系統(tǒng)介紹,輸煤系統(tǒng)：運(yùn)輸燃料進(jìn)入廠房，進(jìn)行初步加工和燃料篩選工作，同時(shí)完成外加物質(zhì)的混合工作。所包涵的主要設(shè)備有斗輪機(jī)、碎煤機(jī)、翻車(chē)機(jī)、輸煤皮帶等。,化學(xué)水系統(tǒng)：將天然水在進(jìn)入汽水系統(tǒng)前先除去雜質(zhì)。其流程一般為：天然水,混凝沉淀,過(guò)濾,離子交換,補(bǔ)給水?；炷恋硎羌尤牖炷齽?，產(chǎn)生絮凝體。過(guò)濾處理是使用石英砂等濾料除去細(xì)小懸浮物?；瘜W(xué)除鹽是使用混床除去金屬離子和酸根，常使用樹(shù)脂除鹽。,循環(huán)水系統(tǒng)：為機(jī)組提供冷卻水源。工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的

15、廢熱，一般要用冷卻水來(lái)導(dǎo)走。從江、河、湖、海等天然水體中吸取一定量的水作為冷卻水，冷卻工藝設(shè)備吸取廢熱使水溫升高，再排入江、河、湖、海，這種冷卻方式稱(chēng)為直流冷卻。當(dāng)不具備直流冷卻條件時(shí)，則需要用冷卻塔來(lái)冷卻。冷卻塔的作用是將挾帶廢熱的冷卻水在塔內(nèi)與空氣進(jìn)行熱交換，使廢熱傳輸給空氣并散人大氣。,單元機(jī)組集控運(yùn)行,機(jī)組按照啟動(dòng)前所處溫度狀態(tài)可分為冷態(tài)啟動(dòng)和熱態(tài)啟動(dòng)。按照沖轉(zhuǎn)汽輪機(jī)的主蒸汽參數(shù)可分為額定參數(shù)啟動(dòng)和滑參數(shù)啟動(dòng)。,滑參數(shù)啟動(dòng)程序：?jiǎn)?dòng)前準(zhǔn)備,鍋爐上水,點(diǎn)火,升壓升溫,暖管,沖轉(zhuǎn),暖機(jī),升速,并網(wǎng)、帶負(fù)荷,升負(fù)荷。,鍋爐運(yùn)行及監(jiān)視因素：維持適應(yīng)的蒸發(fā)量。均衡給水，維持汽包水位。保證汽水品質(zhì)

16、?？刂普羝麎毫皽囟取Ｈ紵{(diào)整。減少熱損失，提高鍋爐熱效率。,汽機(jī)運(yùn)行及監(jiān)視因素：主蒸汽壓力及溫度。再熱蒸汽壓力及溫度。凝汽器真空。軸向位移。機(jī)組振動(dòng)。軸瓦溫監(jiān)測(cè)。汽輪機(jī)壽命管理。,單元機(jī)組的負(fù)荷調(diào)節(jié)：鍋爐跟隨的負(fù)荷調(diào)節(jié)方式，汽機(jī)跟隨的負(fù)荷調(diào)節(jié)方式，機(jī)爐協(xié)調(diào)控制的負(fù)荷調(diào)節(jié)方式。,電廠經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo),每千瓦投資造價(jià),：,每千瓦所需要的資金投入量。用總投資額除以裝機(jī)容量的總和。水電大約為,7000,10000,元，火電,30-60,萬(wàn)千瓦國(guó)產(chǎn)機(jī)組,5400,6300,元，風(fēng)電場(chǎng)每千瓦造價(jià)約,8000,9000,元。,八大系統(tǒng),熱力系統(tǒng),燃料供應(yīng)系統(tǒng),除灰系統(tǒng),水處理系統(tǒng),供水系統(tǒng),電氣系統(tǒng),熱工控制系統(tǒng),附屬生產(chǎn)工程,循環(huán)流化床鍋爐,循環(huán)流化床鍋爐：循環(huán)流化床燃燒是一種新型的高效、低污染的清潔燃煤技術(shù)，其主要特點(diǎn)是鍋爐爐膛內(nèi)含有大量的物料，在燃燒過(guò)程中大量的物料被煙氣攜帶到爐膛上部，經(jīng)過(guò)布置在爐膛出口的分離器，將物料與煙氣分開(kāi)，并經(jīng)過(guò)非機(jī)械式回送閥將物料會(huì)送至床內(nèi)，多次循環(huán)燃燒。由于物料濃度高，具有很大的熱容量和良好的物料混合，一般每公斤煙氣可攜帶若干公斤的物料，這些循環(huán)物料帶來(lái)了高傳熱系數(shù)