火力发电厂概论

1、热能与动力工程热能与动力工程火力发电厂概论火力发电厂概论龚德鸿龚德鸿热能与动力工程热能与动力工程认识现代火力发电厂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，以以及

2、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。主要有所有有关生产和生活的附属设施。主要有蒸汽动蒸汽动力发电厂、燃气轮机发电厂、内燃机发电厂力发电厂、燃气轮机发电厂、内燃机发电厂几种几种类型类型. .热能与动力工程热能与动力工程火电厂基本生产流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程热能与动力工程火电发电厂动画示意火电发电厂动画示意热能与动力工程热能与动力工程火电发电厂的三大主机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。

3、锅炉、汽轮机和发电机为发电厂的三大核心设备。热能与动力工程热能与动力工程 现代汽轮机发电厂的生产过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：从能量的观点看，热力发电厂的基本过程是： 燃料的化学能燃料的化学能 热能热能 机械能机械能 电能电能 （锅炉）（锅炉） （汽轮机）（汽轮机） （ 发电机）发电机）火电生产的三次能量转换火电生产的三次能量转换热能与动力工程热能与动力工程 凝汽式火电厂图原则性系统图凝汽式火电厂图原则性系统图1 1锅炉；锅炉；2 2蒸汽过热器；蒸汽过热器；3 3汽轮机高压段；汽轮机高压段；4 4中间蒸汽过热器；中间蒸汽过热器；5 5汽汽轮机低压段；轮

4、机低压段；6 6凝汽器；凝汽器；7 7凝结水泵；凝结水泵；8 8给水泵；给水泵；9 9发电机；发电机；1010主主变压器；变压器；1111断路器；断路器；1212主母线；主母线；1313站用变压器；站用变压器；1414厂用电高压母厂用电高压母线线热能与动力工程热能与动力工程锅炉锅炉热能与动力工程热能与动力工程锅炉整体布置图冷灰斗冷灰斗燃烧器燃烧器省煤器省煤器屏式过热器屏式过热器一级过热器一级过热器末级过热器末级过热器低温再热器低温再热器高温再热器高温再热器空预器空预器炉膛及水冷壁炉膛及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电厂锅炉举例电厂锅炉举例热能与动力工程热能与动力

5、工程电厂电厂锅炉锅炉热能与动力工程热能与动力工程锅炉的组成锅炉的组成(炉内、锅内炉内、锅内)锅炉虽是一个整体，但从功能上可分成锅炉虽是一个整体，但从功能上可分成“炉侧炉侧”、“锅侧锅侧”炉炉锅锅煤、空气、烟煤、空气、烟水、汽水、汽制粉系统制粉系统燃烧系统燃烧系统风烟系统风烟系统汽水系统汽水系统视频视频热能与动力工程热能与动力工程本体与辅机本体与辅机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的工作过程锅炉的工作过程制粉系统制粉系统燃料输送燃料输送碎煤机碎煤机除铁器除铁器磨煤机磨煤机由由一次风一次风送入炉内送入炉内风烟系统风烟系统送风机送风机 引风机引风机 一、二次风一、二次风汽

6、水系统汽水系统省煤器省煤器汽包汽包水冷壁水冷壁过热器过热器热能与动力工程热能与动力工程二、锅炉设备的工作特性二、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） 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。热能与动力工程热能与动力工程型号型号HG 2008 / 18.2 - HM3

7、制造厂制造厂 蒸发量蒸发量t/h 额定压力额定压力MPa 煤种煤种 SG 220 50MW 高压高压 褐煤褐煤DG 410 100MW 高压高压 烟煤烟煤WG 670 200MW 超高压超高压 无烟煤无烟煤国外国外 1000 300MW 亚临界亚临界 热能与动力工程热能与动力工程三、锅炉的分类三、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：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）热能与动力工程热能与动力工程 按

8、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。热能与动力工程热能与动力工程自然循环锅炉自然循环锅炉控制循环锅炉控制循环锅炉热能与动力工程热能与动力工程直流锅炉直流锅炉热能与动力工程热能与动力工程直流锅炉（竖管水冷壁）直流锅炉（竖管水冷壁）KWU 99 0045e2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锅炉主要受热面锅炉主要受热面冷灰斗冷灰斗燃烧器燃烧

9、器省煤器省煤器屏式过热器屏式过热器一级过热器一级过热器末级过热器末级过热器低温再热器低温再热器高温再热器高温再热器空预器空预器炉膛及水冷壁炉膛及水冷壁热能与动力工程热能与动力工程锅炉炉膛锅炉炉膛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热能与动力工程炉膛形状炉膛形状前后墙布置：旋流燃烧器前后墙布置：旋流燃烧器 (B&W)(B&W)四角布置切圆燃烧方式：直流燃烧器四角布置切圆燃烧方式：直流燃烧器 (ABB-CE)(ABB-CE)W W形火焰锅炉：无烟煤形火焰锅炉：无烟煤 (FW)(FW)燃烧器种类燃烧器种类旋流燃

10、烧器：旋流燃烧器：适用于高发分煤种：烟煤、褐煤适用于高发分煤种：烟煤、褐煤直流燃烧器：直流燃烧器：煤种适应性较广煤种适应性较广燃烧器燃烧器热能与动力工程热能与动力工程直流燃烧器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热能与动力工程 周围的烟气卷吸到燃烧器主气流中 含有熔化灰粒的热烟气冲刷水冷壁 灰粒在水冷壁上堆积形成结渣 燃烧器炉膛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四角切圆燃烧四角切圆燃烧热能与动力工程热能与动力工程旋流燃烧器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热能与动力工程热能与动

11、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锅炉主要受热面水冷壁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折焰角热能与动力工程热能与动力工程锅炉主要受热面锅炉主要受热面屏过屏过热能与动力工程热能与动力工程 屏式过热器和末级过热器在入口和出口段的不同高度上，屏式过热器和末级过热器在入口和出口段的不同高度上，由若干根管弯成由若干根管弯成环绕管环绕管。环绕管贴紧管屏表面的横向管将。环绕管贴紧管屏表面的横向管将管屏两侧压紧，保持管屏的平整。过热器采用防振结构，管屏两侧压紧，保持管屏的平整。过热器采用防振

12、结构，在运行中保证没有晃动。在运行中保证没有晃动。热能与动力工程热能与动力工程锅炉主要受热面锅炉主要受热面高过高过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低温过热器低温过热器热能与动力工程热能与动力工程锅炉主要受热面锅炉主要受热面省煤器省煤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热能与动力工程锅炉主要受热面锅炉主要受热面空预器空预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回转式空气预热器回转式空气预热器热能与动力工程热能与动力工程回转式空气预热器蓄热板回转式空气预热器蓄热板热能与动力工程热能与动力工程传热元件盒传热元件盒热能与动力

13、工程热能与动力工程热能与动力工程热能与动力工程主要辅机主要辅机 三大风机三大风机送风机，引风机，一次风机（排粉风机）送风机，引风机，一次风机（排粉风机） 三大泵三大泵给水泵，凝结泵，循环水泵给水泵，凝结泵，循环水泵热能与动力工程热能与动力工程热能与动力工程热能与动力工程锅炉给水泵锅炉给水泵热能与动力工程热能与动力工程离心式锅炉给水泵（剖面）离心式锅炉给水泵（剖面）热能与动力工程热能与动力工程电厂常用风机电厂常用风机一次风机一次风机送风机送风机引风机引风机密封风机密封风机热能与动力工程热能与动力工程锅炉送引风机锅炉送引风机热能与动力工程热能与动力工程锅炉引风机锅炉引风机热能与动力工程热能与动力工

14、程离心引风机离心引风机热能与动力工程热能与动力工程离心风机离心风机热能与动力工程热能与动力工程轴流风机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静电除尘器 除去烟气中的飞灰，除去烟气中的飞灰，减小对环境的污染。减小对环境的污染。 目前常用种类：静电目前常用种类：静电除尘器、布袋除尘器。除尘器、布袋除

15、尘器。水膜除尘器由于除尘水膜除尘器由于除尘效率太低（效率太低（8890）已被淘汰。已被淘汰。热能与动力工程热能与动力工程静电除尘原理图静电除尘原理图热能与动力工程热能与动力工程静电除尘器结构静电除尘器结构 静电除尘器的静电除尘器的特点是体积庞特点是体积庞大、造价高昂。大、造价高昂。热能与动力工程热能与动力工程静电除尘器结构静电除尘器结构热能与动力工程热能与动力工程石灰石湿法脱硫系统石灰石湿法脱硫系统热能与动力工程热能与动力工程氨法脱硫系统氨法脱硫系统热能与动力工程热能与动力工程脱硝系统脱硝系统热能与动力工程热能与动力工程脱硝原理脱硝原理热能与动力工程热能与动力工程蒸汽轮机蒸汽轮机热能与动力工程

16、热能与动力工程汽轮机内的能量转换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叶上，推动转子转动，因而使蒸汽的热能转变为机械能机械能。热能与动力工程热能与动力工程汽轮机工作原理及结构汽轮机工作原理及结构热能与动力工程热能与动力工程汽轮机的基本作功单元汽轮机的基本作功单元“级级” 能量转换的主要部件是一组喷管和一圈动叶，由它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，称为汽轮机的一个们组合而成的工作单元，称为汽轮机的一个“级级”。热能与动力工程热能与动力工程多级汽轮机多级汽轮机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汽轮机主要部件汽缸汽轮机主要部件汽缸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汽轮机主要部件汽封汽轮机主要部件汽封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汽