火电厂生产过程PPT课件

1、火力发电行业概述火力发电行业概述火力发电厂的分类火力发电厂的分类华能阳逻电厂简介华能阳逻电厂简介火力发电厂生产过程火力发电厂生产过程火力发电厂经济指标火力发电厂经济指标第1页/共59页火力发电行业概述 定义 火力发电一般是指利用煤炭、石油和天然气等燃料燃烧时产生的热能来加热水，使水变成高温、高压水蒸气，然后再由水蒸气推动发电机来发电的方式的总称。我国的火电厂以燃煤为主。火力发电按其作用分单纯供电的和既发电又供热的。按原动机分汽轮机发电、燃气轮机发电、柴油机发电。按所用燃料分，主要有燃煤发电、燃油发电、燃气发电。为提高综合经济效益，火力发电应尽量靠近燃料基地进行。在大城市和工业区则应实施热电联供

2、。第2页/共59页火力发电行业概述 行业地位 火电一直占据我国能源结构举足轻重的地位,2007年-2012年，火电装机容量比重和发电量比重基本处于0.7和0.8左右，在我国能源结构中处于主导地位。 从增速来看，随着不可再生资源的不断减少，原材料价格的不断上涨，另外国家执行关于节能减排政策的执行力度的不断加大，使得火电的装机容量增速和发电量增速略低于电力行业的装机容量增速和发电量增速。 火电行业在电力行业中的装机容量比重和发电量比重呈小幅下降趋势。第3页/共59页火力发电行业概述 行业地位 由于电力行业的特性，火电在电压稳定、频率稳定、持续供应等自然特性相对其他能源具有较好的特性，而水电受自然地

3、理原因限制，在大部分地区仅仅作为调峰作用，核电由于2012年3月的日本核危机事件导致的国际影响，使得我国核电项目审批暂缓，其他新能源由于比重太低，发展还需要其他相关方面的支持，也无法短时间取代火电。因此预计未来1-3年内，火电仍将处于我国能源结构中的主导地位，装机容量比重和发电量比重会有小幅下降但依然会保持在0.7和0.8左右。第4页/共59页火力发电行业概述 行业地位第5页/共59页火力发电行业概述行业地位第6页/共59页火力发电行业概述发展趋势（十二五规划） 发电装机容量达到14.63亿千瓦左右，煤电9.28亿千瓦。 火电厂大气污染物排放标准的颁布，并且在2013年1月1日起执行，此次节能

4、减排的标准较为严厉，这意味着火电厂每年都要增加超过1000亿元的运行费用，这对于业已亏损严重的发电企业来说压力巨大。 第7页/共59页火力发电厂的分类 按主要设备划分 常规火力发电厂 :由常规煤粉炉、凝汽式汽轮发电机组为主要设备组建的发电厂 燃气-蒸汽联合循环（GAS）发电厂 整体煤气化燃气-蒸汽联合循环（IGCC）发电厂 循环流化床（CFB）发电厂 增压流化床燃烧联合循环（PFBC）发电厂 原子能发电厂 地热电站 垃圾电站其他热力发电厂与常规电厂的区别主要在于热力系统不一样，当然也涉及到相关的燃料、除尘、化学、供水及热工控制系统。由于地球上现已探明储量的煤尚可用数百年，因此，常规燃煤电厂仍是

5、今后建设电厂的主要形式之一。第8页/共59页火力发电厂的分类 按蒸汽参数 亚临界：16.2MPa，540/540，300600MW； 超临界：24MPa，538/566， 600800MW； 超超临界电厂： 28MPa以上， 1000MW及以上。国家政策要求逐步关停 中低压: : 3.4MPa，435, 6122550MW； 高 压： 9.8MPa， 540， 50100MW； 超高压: :13.7MPa，535/535， 125200MW；第9页/共59页阳逻电厂简介华能武汉发电有限责任公司始建于1988年，一期工程2300MW机组于1993年 6月和1994年8月投产，二期工程2300MW

6、机组于1997年 5月和1997年12月投产， 三期工程2600MW机组于2006年10 月和12月投产。2011年,完成了一期两台机组的增容改造,至此，华能武汉发电有限责任公司现总装机容量为2460MW，从建厂至今，累计发电量达1340亿kWh, 所发电量大部分供给武汉地区，对改善华中电网电源布局、促进武汉地区经济发展起到了重要保障作用。第10页/共59页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

7、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。第11页/共59页火力发电厂的生产过程 在第12页/共59页火力发电厂生产过程u电磁感应理论：任何变化的电场都要在其周电磁感应理论：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磁场，任何变化的磁场都要在其周围空间产生电场。围空间产生电场。 u热力学第一定律：热

8、可以变为功，功也可以热力学第一定律：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，必出现相当数量的的功，消耗一定量的功时，必出现相当数量的功。功。u热力学第二定律：高温物体的热能可以自动热力学第二定律：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，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。而热能却不能自动转化为机械能。基基本本原原理理第13页/共59页火力发电厂生产过程u化学能转变为动能：化学

9、能转变为动能： 通过锅炉完成。通过锅炉完成。u动能转变为机械能：通过汽轮机完成。动能转变为机械能：通过汽轮机完成。u机械能转变为电能：通过发电机完成。机械能转变为电能：通过发电机完成。能能量量转转换换过过程程第14页/共59页火力发电厂生产过程u锅锅 炉：炉： u汽轮机：汽轮机：u发电机：发电机：三三大大核核心心设设备备第15页/共59页锅炉设备及系统 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（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

10、，称为“锅炉本体”。 第16页/共59页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第17页/共59页锅炉设备及系统u汽水系统：汽水系统： u风烟系统：送风机、引风机、一次风风烟系统：送风机、引风机、一次风机、空气预热器。机、空气预热器。u制粉系统：磨煤机、排粉机（一次风制粉系统：磨煤机、排粉机（一次风机）、粗细粉分离器、粉仓、给粉机。机）、粗细粉分离器、粉仓、给粉机。u其它辅助系统：包括燃油系统、吹灰其它辅助系统：包括燃油系统、吹灰系统、除尘除渣系统等。系统、除尘除渣系统等。锅锅炉炉主主要要系系统统及及设设备备第18页/共59页锅炉汽水

11、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第19页/共59页锅炉风烟系统 省煤器电除尘A空预器B空预器引风机磨煤机B一次风机A一次风机B送风机A送风机烟囱第20页/共59页锅炉风烟系统（一次风系统）第21页/共59页锅炉风烟系统（送风系统）第22页/共59页锅炉风烟系统（引风系统）第23页/共59页除灰系统烟气除尘方法：静电除尘烟气除尘方法：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

12、极上，通过振打等方式使电极上的灰尘落入灰斗中。第24页/共59页除灰系统第25页/共59页除渣系统 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。第26页/共59页除渣系统捞渣机第27页/共59页汽机设备及系统 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

13、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。如右图所示。 第28页/共59页 600MW汽轮机全貌汽轮机全貌中压导管中压导管高压导管高压导管调节级调节级主油泵主油泵低压缸低压缸高压缸高压缸中压缸中压缸第29页/共59页汽轮机设备及系统u主蒸汽系统：来自锅炉的过热蒸汽进主蒸汽系统：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次加

14、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。缸和低压缸做功后排入凝汽器凝结成水。u回热抽汽系统：利用部分做过功的抽回热抽汽系统：利用部分做过功的抽汽加热给水，提高机组热效率。汽加热给水，提高机组热效率。汽汽机机主主要要系系统统及及设设备备第30页/共59页汽轮机设备及系统u凝结水系统：凝汽器、凝泵、凝升泵、凝结水系统：凝汽器、凝泵、凝升泵、低加、除氧器。低加、除氧器。 u给水系统：除氧器、给水泵（前置泵、给水系统：除氧器、给水泵（前置泵、电泵电泵/汽泵）、高加。汽泵）、高加。u循环水系统：水库、循环水泵、排水循环水系统：水库、循环水泵、排水明渠（开式、闭式、冷却水塔）明渠

15、（开式、闭式、冷却水塔）u润滑油系统：润滑油箱、主润滑油泵、润滑油系统：润滑油箱、主润滑油泵、交、直流油泵、顶轴油泵、盘车交、直流油泵、顶轴油泵、盘车汽汽机机主主要要系系统统及及设设备备第31页/共59页汽机主蒸汽系统 第32页/共59页汽机回热抽汽系统 第33页/共59页汽机润滑油系统 第34页/共59页电气设备及系统 发电机本体：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

16、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。第35页/共59页电气设备及系统发电机转子绕组第36页/共59页电气设备及系统发电机定子绕组第37页/共59页电气设备及系统u厂用电系统：发电机发出的电，经变压器升厂用电系统：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。送。有一部分经高厂变带自用电。 电气设备有：电气设备有：发电机、主变压器、厂用变压器、高压配电装发电机、主变压器、厂用变压器、高压配电装置和厂用配电装置等。置和厂用配电装置等。u励磁系统：励磁系

17、统：#1、2、3、4发电机的励磁机采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。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、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。可控硅整流器、起励和灭磁单元。 电电气气主主要要系系统统及及设设备备第38页/共59页发电机励磁系统 第39页/共59页发电机厂用电系统 第40页/共59页变电站部分u优点：供电可靠、运行灵活方便。励优点：供电可靠、运行灵活方便。励磁系统：磁系统：u缺点：投资较大，经济性差

18、；用旁路缺点：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统复杂。相应的保护及自动化系统复杂。220KV变电站接线特点变电站接线特点 第41页/共59页220KV变电站 第42页/共59页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

19、结水的精处理第43页/共59页化学水处理系统化学水处理车间第44页/共59页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，机械化和自动化的上煤。第45页/共59页输煤系统斗轮机斗轮机第46页/共59页输煤系统输煤栈桥输煤栈桥第47页/共59页脱硫系统 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

20、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。第48页/共59页脱硫系统脱硫原理 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（CaSO4）。其脱硫效率和运行可靠性高，是应用最广的脱硫技术。第49页/共59页石灰石石膏湿法脱硫技术锅炉来的锅炉来的110110150150原烟气首先经过原烟气首先经过脱硫装置的入口门：原烟气挡脱硫装置的入口门：原烟气挡板门，在增压风机提供

21、足够动板门，在增压风机提供足够动力之后，进入烟气换热器的高力之后，进入烟气换热器的高温烟气侧温烟气侧烟气在吸收塔内与脱硫剂烟气在吸收塔内与脱硫剂液滴充分接触，液滴充分接触，SO2SO2被脱出，形成净烟气。被脱出，形成净烟气。脱硫后的净烟气温度脱硫后的净烟气温度在在45455555，含有大，含有大量的水雾、脱硫浆液量的水雾、脱硫浆液滴。特别脱硫浆液滴，滴。特别脱硫浆液滴，将对后续烟道和设备将对后续烟道和设备造成大量的影响运行造成大量的影响运行的危害的危害因此，我们通常在吸收塔因此，我们通常在吸收塔的上部或吸收塔出的上部或吸收塔出口烟道上设有除雾口烟道上设有除雾器。将净烟气中大器。将净烟气中大部分水雾