《火力发电厂概论》PPT课件

汽机主要系统
• 主蒸汽系统：吹动汽轮机旋转，带动发电机做功，是发电 厂主要的做功介质通过的系统。
• 再热蒸汽系统：辅助主蒸汽系统做功，提高机组热效率。 • 回热抽汽系统：尽量减少进入凝汽器的无用能量，提高机
组热效率。
• 轴封系统：防止汽轮机内部高压蒸汽向外泄露，保证汽轮机效率，保 持真空系统严密性。
锅炉主要系统
• 汽水系统：锅炉的汽水系统的主要功用是接受燃 料的热能，提升介质的热势能，增压增温，完成 介质的状态转换。
• 烟风系统：提供锅炉燃烧的氧气，带动干燥的燃 料进入炉膛，维持炉膛风压以稳定燃烧。
• 制粉系统：完成燃料的磨碎、干燥。使之形成具 有一定细度和干燥度的燃料，并送入炉膛。
• 其它辅助系统：包括燃油系统、吹灰系统、火检 系统、除灰除渣系统等，具体功能不做介绍。
• 炉水循环泵：建立和维持锅炉内部介质的循环，完成介质 循环加热的过程。
• 燃烧器：将携带煤粉的一次风和助燃的二次风送入炉膛， 并组织一定的气流结构，使煤粉能迅速稳定的着火，同时 使煤粉和空气合理混合，达到煤粉在炉内迅速完全燃烧。 煤粉燃烧器可分为直流燃烧器和旋流燃烧器两大类。
汽轮机本体
汽轮机本体（steam turbine proper）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。
• 真空系统：维持汽轮机的低背压和凝汽器真空。 • 凝结水系统：将凝结水输送到除氧器，完成加热、除氧、化学处理和
剔除杂质。 • 给水系统：提高给水压力，加热后为锅炉提供给水。 • 主机油系统：包括润滑油系统、顶轴油系统、调节、保安系统。 • 汽轮机调节、保安系统：协调各系统同步地按照要求进行工作。 • 润滑油系统：为汽轮机提供润滑、冷却用油。 • 发电机冷却系统和密封系统：冷却系统的功能是冷却发电机，带走发
• 按锅炉蒸发受热面内工质的流动方式分类：自然 循环锅炉、强制循环锅炉、直流锅炉、复合循环 锅炉。
• 按锅炉的整体布置分类：∏型结构锅炉、箱型结 构锅炉、塔型结构锅炉。
火力发电厂中的锅炉按水循环方式可分为自然循环,强 制循环,直流锅炉三种类型。 依靠工质的重度差而产生的 循环流动称为自然循环。借助水泵压头使工质产生的循环 流动称为强制循环。 自然循环形成:汽包、下降管、下联 箱和上升管(即水泠壁)组成一个循环回路。由于上升管中 的水在炉内受热铲生了蒸汽,汽水混合物的重度小,而下降 管在炉外不受热,管中是水,其重度大,两者重度差就产生推 动力,水沿下降管向下流动,而汽水混合物则沿上升管向上 流动,这样就形成水的自然循环流动。 强制循环锅炉的结 构与自然循环基本相同,它也有汽包,所不同的在下降管中 增加了循环泵,作为增强汽水循环的动力。 直流炉的结构 与自然循环锅炉结构不同,它没有汽包,是依靠给水泵压力 使工质锅炉受热面管子中依次经过省煤器,蒸发受热面和过 热器一次将水全部加热成为过热蒸汽。现在一般只宜用于 亚临界,超临界压力锅炉。 强制循环锅炉与自然循环锅炉 比较: 优点:可适用于亚临界、超临界压力;由于工质在受热 面中是强制流动,因而受热面的布置较灵活,受热均匀水循 环好;起停炉快;水冷壁可使小管径、薄管壁(压力准许),相 对汽包容积减小,节省钢材。 缺点:加装循环泵,系统复杂,投 资高,检修困难。
单元机组集控运行
• 机组按照启动前所处温度状态可分为冷态启动和热态启动 。按照冲转汽轮机的主蒸汽参数可分为额定参数启动和滑 参数启动。
• 滑参数启动程序：启动前准备――锅炉上水――点火―― 升压升温――暖管――冲转――暖机――升速――并网、带 负荷――升负荷。
• 锅炉运行及监视因素：维持适应的蒸发量。均衡给水，维 持汽包水位。保证汽水品质。控制蒸汽压力及温度。燃烧 调整。减少热损失，提高锅炉热效率。
火力发电厂概论
• 部分火电厂照片 • 火力发电厂概述 • 检修规程
目录
火力发电厂概述
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.
锅炉本体
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（压力和温度）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”。
锅炉主要设备
• 按锅炉的蒸汽压力：可将锅炉分为低压锅炉（压 力小于2.45MPa），中压锅炉（压力2.94～4. 90M Pa），高压锅炉（压力7.84～10. 8MPa），超高压 锅炉（压力11.8～14. 7MPa），亚临界锅炉（压力 15.7～19. 6MPa），超临界锅炉（压力22. 1MPa） ，超超临界锅炉（压力30～31MPa）。
• 主变压器：利用电磁感应原理，可以把一种电压 的交流电能转换成同频率的另一种电压等级的交 流电的一种设备。
• 6KV、380V配电装置：完成电能分配，控制设备 的装置。
• 电机：将电能转换成机械能或将机械能转换成电 能的电能转换器。
• 蓄电池：指放电后经充电能复原继续使用的化学 电池。在供电系统中，过去多用铅酸蓄电池，现 多采用镉镍蓄电池
• 热力系统 • 燃料供应系统 • 除灰系统 • 水处理系统 • 供水系统 • 电气系统 • 热工控制系统 • 附属生产工程
八大系统
循环流化床锅炉
循环流化床锅炉：循环流化床燃烧是一种新型的高效、低污染的 清洁燃煤技术，其主要特点是锅炉炉膛内含有大量的物料，在燃烧过 程中大量的物料被烟气携带到炉膛上部，经过布置在炉膛出口的分离 器，将物料与烟气分开，并经过非机械式回送阀将物料会送至床内， 多次循环燃烧。由于物料浓度高，具有很大的热容量和良好的物料混 合，一般每公斤烟气可携带若干公斤的物料，这些循环物料带来了高 传热系数，使锅炉热负荷调节范围广，对燃料的适应性强。循环流化 床锅炉采用比鼓泡床更高的流化速度，而不像鼓泡床一样有一个明显 的界面，由于床内强烈的湍流和物料循环，增加了燃料在炉膛内的停 留时间，因此比鼓泡床具有更高的燃烧效率，在低负荷下能稳定运行 ，而无需增加辅助燃料。
• 控制盘：有独立的支架，支架上有金属或绝缘底 板或横梁，各种电子器件和电器元件安装在底板 或横梁上的一种屏式的电控设备。
火力发电厂其它系统介绍
• 输煤系统：运输燃料进入厂房，进行初步加工和燃料筛选 工作，同时完成外加物质的混合工作。所包涵的主要设备 有斗轮机、碎煤机、翻车机、输煤皮带等。
• 化学水系统：将天然水在进入汽水系统前先除去杂质。其 流程一般为：天然水――混凝沉淀――过滤――离子交换 ――补给水。混凝沉淀是加入混凝剂，产生絮凝体。过滤 处理是使用石英砂等滤料除去细小悬浮物。化学除盐是使 用混床除去金属水通过给水泵提高压力，经过 高压加热器加热后，输送到锅炉省煤器入口，作为锅炉主 给水。
• 高低压加热器：利用汽轮机抽汽，对给水、凝结水进行加 热，其目的是提高整个热力系统经济性。
• 除氧器：除去锅炉给水中的各种气体，主要是水中的游离 氧。
• 凝汽器：使汽轮机排汽口形成最佳真空，使工质膨胀到最 低压力，尽可能多地将蒸汽热能转换为机械能，将乏汽凝 结成水。
基本原理
• 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，消耗一定热量时，必产生相当数量的功，消 耗一定量的功时，必出现相应数量的热。
• 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，而低温物体的热能却不能自动地传 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。
• 凝结泵：将凝汽器的凝结水通过各级低压加热器补充到除 氧器。
• 油系统设备：一是为汽轮机的调节和保护系统提供工作用 油，二是向汽轮机和发电机的各轴承供应大量的润滑油和 冷却油。主要设备包括主油箱、主油泵、交直流油泵、冷 油器、油净化装置等。
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（水力、煤、 油、风力、 原子能等）转换为二次能源的发电机，现在几乎都是采用 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，磁极由原动机拖动旋转。其励磁方式为发电 机的励磁线圈FLQ（即转子绕组）由同轴的并激直流励磁 机经电刷及滑环来供电。同步发电机由定子（固定部分） 和转子（转动部分）两部分组成。定子由定子铁心、定子 线圈、机座、端盖、风道等组成。定子铁心和线圈是磁和 电通过的部分，其他部分起着固定、支持和冷却的作用。 转子由转子本体、护环、心环、转子线圈、滑环、同轴激 磁机电枢组成。
• 汽机运行及监视因素：主蒸汽压力及温度。再热蒸汽压力 及温度。凝汽器真空。轴向位移。机组振动。轴瓦温监测 。汽轮机寿命管理。
• 单元机组的负荷调节：锅炉跟随的负荷调节方式，汽机跟 随的负荷调节方式，机炉协调控制的负荷调节方式。
电厂经济技术指标
• 每千瓦投资造价：每千瓦所需要的资金投入量。用总投资额除 以装机容量的总和。水电大约为7000～10000元，火电3060万千瓦国产机组5400～6300元，风电场每千瓦造价约80 00～9000元。
• 一次风机：干燥燃料，将燃料送入炉膛，一般采 用离心式风机。
• 送风机：克服空气预热器、风道、燃烧器阻力， 输送燃烧风，维持燃料充分燃烧。