火电厂系统原理简述

1、火电厂系统原理简述久泰能源科技有限公司-动力部：路绪伟主要内容 1、火电厂的概念及分类 2、火电厂的流程 3、火电厂的系统简介。 输煤系统 风烟煤燃烧系统 补水、给水系统 蒸汽系统 除尘及脱硫系统 电气系统 仪表监控系统 一、火电厂的概念 火电厂的定义：以煤、石油或天然气作为燃料的发电厂统称为火电厂，它是把各种动力能源转变成电能的工厂。山东省的电厂95%以上是火力发电厂 。二、火电厂的分类（1）按燃料分类：燃煤发电厂燃煤发电厂燃油发电厂燃气发电厂余热发余热发电厂电厂（2）按发电厂总装机容量的多少分类：小容量发电厂，其装机总容量在100MW以下的发电厂；中容量发电厂，其装机总容量在100250M

2、W范围内的发电厂大中容量发电厂，其装机总容量在250600MW范围内的发电厂大容量发电厂，其装机总容量在6001000MW范围内的发电厂特大容量发电厂，其装机容量在1000MW及以上的发电厂 （3）按蒸汽压力和温度分类：中低压发电厂中低压发电厂，其蒸汽压力在3.92MPa；温度为450的发电厂，单机功率小于25MW。高压发电厂，其蒸汽压力一般为9.9MPa、温度为540的发电厂，单机功率小于100MW；超高压发电厂亚临界压力发电厂超临界压力发电厂 （4）按供电范围分类：区域性发电厂，在电网内运行，承担一定区域性供电的大中型发电厂；孤立发电厂，是不并入电网内，单独运行的发电厂； 自备发电厂自备发

3、电厂，由大型企业自己建造，主要供本单位用电的发电厂（一般也与电网相连）。思考 我们公司的电厂属于以上的哪种类型？ 提供以下信息： 1、我们电厂的主要燃料:为电煤、煤沫造气工段剩余炉渣； 2、单机容量为15mw； 3、主蒸汽压力：3.82mpa，温度450度； 4、由我们公司自己建造，且所发电力一般只供给本单位使用。三、火电厂的生产流程 火电厂的种类虽很多，但从能量转换的观点分析，其生产过程却是基本相同的，概括地说是把燃料（煤）中含有的化学能转变为电能的过程。四、火电厂的生产流程 其基本生产流程为：原煤原煤制粉系统制粉系统煤粉（加热的空气）煤粉（加热的空气）炉膛炉膛煤粉煤粉炉膛内燃烧炉膛内燃烧放

4、出热量放出热量受热面内水加热受热面内水加热煤粉煤粉炉膛内燃烧炉膛内燃烧放出热量放出热量受热面内水加热受热面内水加热煤粉煤粉炉膛内燃烧炉膛内燃烧放出热量放出热量受热面内水加热受热面内水加热过热蒸汽过热蒸汽过热蒸汽过热蒸汽主蒸汽管道主蒸汽管道高压汽缸高压汽缸再热管道再热管道再热器再热器中低压缸中低压缸高温高压蒸汽高温高压蒸汽汽轮机汽缸汽轮机汽缸转子高速旋转转子高速旋转发电机转子旋转发电机转子旋转磁场切割定子绕组磁场切割定子绕组感应电动势感应电动势电能电能变压器和输电线变压器和输电线电网电网低温低压蒸汽低温低压蒸汽凝结器凝结器凝结水凝结水加热器加热器水泵水泵锅炉锅炉四、火力发电厂系统简介 根据火电厂

5、的生产流程，我们还可以将其生产过程进行细分以下七个系统：火电厂生产过程电气系统除尘脱硫系统蒸汽系统补给水系统风煤燃烧系统输煤系统仪表监控系统1、输煤系统 输煤系统是将原煤从煤场运至锅炉原煤斗的系统。它的流程图如下：原煤破碎机机或磨煤机煤斗或粉仓锅炉 皮带机滚筒给煤机或排粉机电磁铁除铁器永久磁铁滚筒2、风烟煤燃烧系统脱硫系统3、补水系统在汽水循环过程中难免有汽水泄漏等损失，为维持汽水循环的正常运行，必须不断的向系统补充经过化学处理的软水，也就是我们所说的脱盐水，这些补给水一般补给除氧器中，即是补水系统补水系统。 补水系统三期回水一、二期脱盐水除氧器变换冷凝水汽轮机凝结水冷渣机回水其它冷凝水动力部

6、锅炉补水来源3、给水系统 给水系统是电厂生产所必需的汽水循环中的一个重要介质和环节。给水系统包括：1、凝气系统、2、低压加热器系统及除氧器3、高压加热器系统凝结水凝结水泵低压加热器除氧器给水泵高压加热器省煤器锅炉汽包4、蒸汽系统、蒸汽系统省煤器烟气热量汽包联箱水汽吸热过热器汽轮机再热器加热后继 续做功凝结水凝结水凝结水泵低压加热器除氧器给水泵高压加热器省煤器省煤器烟气热量汽包联箱水汽吸热过热器汽轮机再热器加热后继续做功 汽水循环方块图5、除尘及脱硫系统阳极板阴极板粉尘粉尘电场一般几台锅炉合用一台烟囱，烟囱的高度达一两百米，这样可稀释烟气中的有害气体。5、除尘及脱硫系统 由于烟气中含有有害大气的

7、SO2， SO2容易雨水结合形成酸雨给环境带来污染，因此投资与运行成本较大的脱硫系统是近年来环保对电厂烟气排放处理的要求。其主要原理是以碱性脱硫剂与烟气中的二氧化硫进行酸碱中和反应生产盐类物质，从而脱除烟气中的硫分。5、除尘及脱硫系统6、电气系统 电气系统主要包括发电机、主变压器、联络线、供配电装置和厂用电系统等。发电机发出的电能一部分直接由配电装置供给本地区的用户和自身的厂用电，另一部分经主变压器升压后与电力系统联网实现电能转换。主要对发电机及变压器原理进行讲解。发电机是火力发电厂的三大主机之一。这是一台大型汽轮发电机，它的一端连着汽轮机，另一端连着交流励磁机，交流励磁机与永磁式副励磁机相连

8、接，发电机主副励磁机与汽轮机同轴旋转，发电机由静止部分的定子和旋转部分的转子。这是发电机的定子，它包括定子铁芯、定子绕组、端盖、轴承等。发电机定子铁芯程圆筒形，由互相绝缘的硅钢片叠压而成。在铁芯内部有放置线圈的槽，定子三项绕组按空间位置相差120度嵌置在定子的铁芯槽内，槽口处用槽楔压紧，槽楔下设有波纹板，可避免震动还和磨损。发电机转子，它包括转子铁芯、转子绕组、滑环、护环、中心环等，为适应汽轮机的高速旋转，发电机的转子与轴锻成一体。转子铁芯中开有两组对称的辐射槽，槽内安放转子绕组，槽内的绕组串联形成一对磁极。绕组两端的引出线引到滑环上，转子的表面还有不同形式的通风孔，用于转子的冷却，转子上的护

9、环和中心环用于保护绕组端部，防止其高速旋转移动。这是发电机转子安装时的情形。 发电机原理6、电气系统 发电机发出的电能通过主变压器升高电压后输送到电网。发电厂的厂用电是将发电机输出电压经厂用变压器降低变压后供给。 变压器的主要原理是利用电磁感应原理，主要作用是变换电压和传递功率的作用。6、电气系统7、仪表监控系统引言 说到电，我想大家并不陌生，他在我们的生活中几乎无处不在，远的不说，就说说我们身边。大家抬头看看我们的头顶上的灯，是电不？是！有了电才有了我们宽敞明亮的环境，大家再想想我们的生产，没电行不！不行。只有了电才让我们生产出合格的清洁燃料二甲醚。可见电在我们生活中必不可少，既然我们都离不

10、开电，我们就要好好了解他的规律，掌握它的原理，充分利用它，让他更好的为我们的生活、生产服务。 这是火电厂的示意图是这样的，这是锅炉及其辅助设备，这是汽轮机及其辅助设备，这是发电机及其辅助设备。火力发电厂的生产过程是这样的：作为燃料的原煤由制粉系统研磨成很细的煤粉，（我们公司的不用）煤粉和加热后的空气一起送入锅炉炉膛，煤粉在炉膛中剧烈燃烧并释放出大量的热量，这些热量将锅炉受热面内压力很高的水反复加热，直至达到四五百度的高温蒸汽，高温高压蒸汽通过管道送入汽轮机的汽缸，来推动汽轮机的转子高速旋转，发电机的转子与汽轮机的转子同轴连接，在汽轮机的驱动下，发电机的转子告诉旋转，高速旋转的转子磁场切割发电机

11、的定子绕组，从而使发电机的定子绕组内产生感应电动势，发电机产生的电能由升压变压器输电线路被送往外界用户。在汽轮机内做完工的蒸汽温度和压力降得很低，他们被排入凝结器放出余热并凝结成水，经加热器加热后经升压泵升压后再送入锅炉，如此循环反复。 二、火电厂的生产流程2、风煤燃烧系统 送风机从环境中吸入空气，然后将其送入空气预热器中加热，加热后的热风一部分去磨煤机，另一部分则成为二次风直接进入炉膛去帮助燃烧。煤粉悬浮在炉膛内燃烧，燃烧中心的温度可达1500度以上，燃烧时大量的热量传给水冷壁里的水，燃烧形成的高温烟道依次冲刷过热器，再热器，省煤器，空气预热器等受热面，不断将热量传递给蒸汽、水，和空气，而自

12、身温度则逐渐降低，烟气到达烟道尾部时，大约在100度左右，在引风机的作用下，烟气经过除尘器，脱硫设备，进行除尘、脱硫，最后通过烟囱排入大气。 炉膛内煤粉燃烧后生成的小灰粒，被除尘器收集成细灰排入灰库，燃烧中因结焦形成的大块炉渣，下落到锅炉底部的冷渣机内，经过冷渣机破碎冷却后由冷渣机皮带送到灰渣坑。这就是锅炉的燃烧过程。3、给水系统 这热力系统的示意图：来自锅炉的主蒸汽首先在汽轮机的高压缸里做功，从高压缸排出后又送入锅炉再热器再加热，加热后的蒸汽又进到中压缸和低压缸继续做功。最后汽轮机做完功的汽称为乏汽进入凝结器，凝汽器管里侧通有来自环境的水，蒸汽在管束外侧流过时不断放出余热并凝结成水，冷却水将

13、吸收的热量排入环境。从凝汽器排出的水称为主凝结水，为了提高机组的效率，主凝结水并不直接送到锅炉，而是经过一系列加热器加热后再送到锅炉。加热器的热源来自从汽轮机的汽缸不同部位抽出的蒸汽，用他们对加热器中的水进行加热。主凝结水通过凝结水泵生压后，然后依次流过轴封加热器，和四个低压加热器，在那里吸收来自汽轮机抽气的热量，主凝结水温度从30度左右不断升高，达到140度左右后，进入除氧器。除氧器将主凝结水内凝结的氧气除去，以免氧气对设备和管道造成腐蚀，同时除氧器本身也是一个混合式加热器，也可对住凝结水进行加热。从除氧器下部水箱出来的水被给水泵升到很高的压力，从给水泵出来的水称为主给水，主给水依次流过四个

14、高压加热器，温度达到260度左右时又进入锅炉的省煤器继续进行下一轮的汽水循环。4、蒸汽系统这里用红线表示蒸汽，绿线表示水，具有一定压力的水，首先进入锅炉的省煤器，吸收来自烟道里烟气放出的热量，然后进入锅炉的气包，水再沿着下降管进入布置在锅炉炉膛四周内的水冷壁，水在这里吸收热量后开始气化，所形成的汽水混合物自然上升又回到汽包，汽包将水和气分离，分离出的水又从下降管返回到水冷壁中吸热气化，汽包中分离出的蒸汽再进入过热器进一步加热使温度升高，最后送至汽轮机做功。在汽轮机做功的蒸汽其温度和压力都有所下降，需要将这些蒸汽又送回到锅炉的再热器中再次加热，在温度达到530度时再送入汽轮机中做功。蒸汽返回锅炉

15、再热的过程主要是为了提高机组的效率，做完工的蒸汽凝结成水再返回到除氧器或省煤器中继续加热。和所有火电厂一样，我们电厂的蒸汽系统并无什么特殊，区别主要是其供热系统的存在，自备电厂需要面对大量不同需求的热用户，既有使用汽轮机抽汽的中低压汽用户，也有直接使用锅炉新蒸汽的高压汽用户，因此其供热系统就显得相对重要。对我们公司而言，化工就是我们最大的用户，在化工中又分很多好小用户，我们的80t、5t、50t减温减压器就是为他们这些用户服务的，通过减温减压器的调节，来满足这些用户的需要，从而达到化工生产的连贯性。5、除尘及脱硫系统 随着环保要求的日趋严格和发电厂综合利用技术的不断进步，烟气处理系统在电厂生产

16、过程中的地位愈显得更加重要，电除尘作为目前比较理想的除尘设施，已经被许多电厂采用。这是静电除尘器，我们公司用的也是静电除尘器，它可以除去烟尘中95%以上的粉尘。 电除尘器原理是：在两个金属阳极和金属阴极上，通上高压直流电，在两个极板间形成静电场，气体电离后所形成的电子、阴阳离子、吸附在通过电场的粉尘上，而使粉尘上带电荷，荷电粉尘在电场的作用下，向电极性相反的极板运行，吸附在极板上，完成粉尘分离。5、除尘及脱硫系统 我们公司为了相应国家环保局的要求，2008年就投资1600多万上了一套脱硫系统，该系统采用的是湿式石灰石石膏法烟气脱硫工艺，整套装置由江苏省张家港市新中环保工程有限公司总承包，采用石

17、灰石石膏湿法脱硫工艺对三台炉烟气进行脱硫处理。脱硫副产品石膏堆放在石膏堆料间，外运综合利用，脱硫效率不低于95%。1、2、#3烟气分别从引风机出口引出，经烟道至吸收塔脱硫；吸收塔为空塔结构，防磨材料内衬，内设三层喷淋层，烟气自风机进入吸收塔，向上流动，与自三层喷淋而下的浆液进行接触，完成脱硫任务。每层喷淋层对应一台循环浆泵，喷淋层上部布置二级内置式除雾器。脱硫除雾后的烟气通过烟囱排出。发电机原理 发电机是根据电磁感应原理运行的，当励磁系统通入的直流电流通入转子线圈后，转子就会形成磁场，由于转子不停的旋转，因此这个磁场就形成了旋转磁场，他和定子的就形成了相对运动，相当于定子线圈做切割磁力线运动，

18、由于磁极方向不断变化，和发电机三相绕组在空间位置上相差120度，所以当转子旋转时，三相转子绕组就会感应出三相交流电势，如果在外边接上负载，定子的绕组就会有交流电流通过，发电机发出的三相交流电，由其定子引线段经三根封闭母线送到厂房外的主变压器。6、电气系统 在火力发电厂中，当汽轮机带动发电机的转子转动时，发电机就能发出电来，为了将电能安全可靠的送到电网，发电厂通常是采用主变压器升压后，再通过主母线，隔离开关，断路器，电流互感器，再通过隔离开关送到网上。这里黄绿红三红颜色，表示ABC三相交流电。变压器的原理变压器的原理变压器的基本原理变压器的基本原理 变压器的工作是建立在电磁感应原理基础上。变压器的最主要部分是一个闭合铁芯和套在它上面的两个线圈（常称为绕组），通过电磁感应，在一二次绕组之间实现能量的传递。铁芯是共同的磁路部分，一般用硅钢片做成。通常，把接到交流电源上的绕组称为一次绕组，把接到负荷上的绕组称为二次绕组。 当一次绕组接到交流电源上时，由