火力发电厂生产过程培训教材

发电厂生产过程介绍安徽省电力公司培训中心安徽电气工程职业技术学院何鹏前言电力工业在国民经济中的作用能源：是泛指人类利用自然界能量资源的总称。一次能源：是指以原始状态存在于自然界中、不需要经过加工或转换过程就可直接供热、光或动力的能源。如石油、煤炭、天然气、水力、原子能、风能、地热能、海洋能等。二次能源：一次能源经过加过、转化生成的能源称为二次能源。

电能是优质的二次能源。电力工业在国民经济中的作用电力弹性系数：指电力工业的年增长速度与国民经济总产值年增长速度的比值。当经济发展过程中高电耗的重工业和基础工业的比重增大时，电力总消费量增长率会不断增大，电力弹性系数呈现大于1的趋向；当经济发展过程中基本上保持原来结构和原有技术水平时，代能里弹性系数接近于1或等于1；当产业结构和产品结构向节能型方向发展，使得单位产值电耗降低时，电力弹性系数就会小于1。电力系统的可靠性指标机组可用系数AF非计划停运系数UOF等效可用系数EAF非计划停用次数。第一部分发电厂生产过程发电厂生产过程热力发电厂的类型化石燃料发电厂、原子能发电厂、新能源(地热、太阳能等)发电厂等。凝汽式发电厂、热电厂。内燃机发电厂、汽轮机发电厂、燃气轮机发电厂、燃气—蒸汽联合装置发电厂。中低压(3.43MPa及以下)电厂，高压(8.83MPa)电厂，超高压(12.75MPa)电厂，亚临界压力(16.18MPa)电厂和超临界压力(23.54MPa)电厂。坑口(路口、港口)发电厂、负荷中心发电厂。基本负荷发电厂、中间负荷(腰荷)发电厂、调峰发电厂。非单元机组发电厂、单元机组发电厂。区域性发电厂、企业自备发电厂、移动式(如列车)发电厂、未并入电网的孤立发电厂。发电厂生产过程现场介绍火电厂运运行集控控室能量转变变化学能热能电能机机械械能锅炉设备备汽轮机设备发电机设备燃料介质的流流程与转转变水汽汽水水煤煤煤粉粉灰灰、、渣冷空气热热空空气烟烟气加热加热凝结磨煤燃烧加热燃烧发电厂生生产过程程原煤斗中中的煤经经过给煤煤机均匀匀地进入入磨煤机机中磨制制，送风风机把冷冷空气送送进空气气预热器器加热成成热空气气后，一部分作作为二次次风经燃燃烧器喷喷入炉膛膛，另一一部分作作为干燥燥剂送入入磨煤机机对煤进进行干燥燥，同时时携带着着磨成的的煤粉离离开磨煤煤机进入入粗粉分分离器。。发电厂生生产过程程粗粉分离离器把不不合格的的过粗煤煤粉分离离出来，，经回粉粉管又返返回到磨磨煤机重重新磨制制合格的的煤粉由由干燥剂剂携带被被排粉机机送入一一次风管管，并通通过燃烧烧器喷入入炉膛燃燃烧．汽轮机设设备结构构汽轮机设设备结构构转动部分分：主轴轴、叶轮轮、动叶叶片、联联轴器及装在轴轴上的其其他部件件；静止部分分：包括括汽缸、、隔板、、喷嘴、、进排汽管、抽抽汽管道道及装在在汽缸上上的其他部部件。汽轮机外外观结构构汽轮机转转子结构构第二部分分发发电厂的的热经济济性一、发电电厂热经经济性的的分析方方法：1、热量量法2、做功功能力法法热量法热量法是是以热力力学第一一定律为为基础，，以研究究燃料燃燃烧热量量的被利利用程度度对电厂厂热经济济性影响响的评价价方法。。可通过热热效率指指标来反反映的。。直观、易易于理解解、计算算方便、、应用广广泛。做功能力力法分析供给的可可用能=有效利利用的可可用能+用损二、朗肯肯循环和和循环热热效率朗肯循环环的组成成：蒸汽汽锅炉、、汽轮机机、给水水泵和冷冷凝器。。蒸汽动力力装置的的工作循循环可以以理想化化为由两两个可逆逆定压过过程和两两个可逆逆绝热过过程组成成的理想想循环。。0-1——定压吸吸热过程程，1-2——绝热膨膨胀过程程，2-3——定压放放热过程程，3-4——绝热加加压过程程。纯凝汽式式发电厂厂：按朗朗肯循环环工作，，进入汽汽轮机的的蒸汽膨膨胀做功功后全部部进入凝凝汽器的的发电厂厂称为纯纯凝汽式式发电厂厂。循环热效效率：等等于理想想循环做做功量与与循环吸吸热量之之比。三、凝汽汽式发电电厂各种种热损失失和效率率1、锅炉炉效率：：锅炉设设备的输输出的被被有效利利用的热热量（锅锅炉热负负荷）与与输入热热量（燃燃料在锅锅炉中完完全燃烧烧时的放放热量））之比。。锅炉设备备中的热热损失主主要有：：排烟热热损失、、散热损损失、化化学未完完全燃烧烧损失、、机械未未完全燃燃烧损失失、排污污热损失失、灰渣渣物理热热损失等等。2、管道道效率：：为汽轮轮机组耗耗热量与与锅炉热热负荷之之比。工质在管管道中流流动时既既有节流流损失又又有散热热损失，，其中节节流损失失放在汽汽轮机相相对内效效率中考考虑，而而把散热热损失放放在管道道效率中中考虑，，因此管管道效率率反映的的是管道道保温的的完善程程度。现现代发电电厂的管管道效率率可达99％左左右。3、汽轮轮机内效效率：汽汽轮机中中蒸汽的的实际焓焓降与理理想焓降降之比。。汽轮机相相对内效效率反映映汽轮机机内部结结构的完完善程度度，现代代大型汽汽轮机相相对内效效率为87%～～90%。汽轮机绝绝对内效效率（又又称为实实际循环环热效率率）为汽汽轮机组组的实际际内功率率与汽轮轮机组的的热耗量量之比。。若忽略水水泵耗功功，则汽汽轮机组组的绝对对内效率率：式中3600———电热当当量，1KWh相当于于3600KJ的热热量。朗肯循环环效率和和汽轮机机相对内内效率分分别反映映的是理理想冷源源损失和和附加冷冷源损失失的大小小，通常常将这两两项损失失之和称称为冷源源损失。。因此，，汽轮机机的绝对对内效率率反映了了机组冷冷源损失失的大小小，其值值为35%～49%。。4、汽轮轮机的机机械效率率：为汽汽轮机轴轴功率与与其内功功率之比比。现代大型型汽轮机机的机械械效率大大于99%。5、发电电机效率率：为发发电机输输出的电电功率与与轴功率率之比。。发电机损损失包括括机械方方面的轴轴承摩擦擦损失、、通风耗耗功和电电气方面面的铜损损（由于于线圈具具有电阻阻而发热热）、铁铁损（由由于激磁磁铁芯产产生涡流流而发热热）。现代大型型发电机机效率，，氢冷时时为98%～99%，，空冷时时为97%～98%，，双水内内冷时为为96%～98.7%。发电厂的的总效率率：发电电厂有效效利用的的能量（（即输出出的电能能）与其其消耗的的能量（（即输入入燃料完完全燃烧烧时的放放热量））之比。。四、发电电厂的热热平衡整个发电电厂生产产过程中中能量转转换是由由六个环环节顺序序组成的的，因而而全厂总总效率应应等于各各环节效效率的连连乘积，，即凝汽式发发电厂的的热平衡衡方程GΔQgηbΔQpΔQmηmηg3600PeΔQcWiηiηcpηpQbQoΔQbQcpΔQbΔQp冷源损失失ΔQcΔQmΔQg燃料的热热量Qcp3600Pe结论发电厂效效率很低低。其主主要原因因是冷源源损失太太大，而而冷源损损失的大大小取决决于热力力循环方方式和蒸蒸汽的初初、终参参数。因因此，欲欲提高电电厂的热热经济性性就要尽尽可能地地减少冷冷源损失失，其根根本途径径是提高高蒸汽初初参数，，降低终终参数，，采用给给水回热热加热、、蒸汽中中间再热热和热电电联产等等五、纯凝凝汽式发发电厂主主要经济济指标汽耗量：：汽轮发发电机组组每小时时所消耗耗的蒸汽汽量。汽耗率：：每生产产1kW·h电电能所消消耗的蒸蒸汽量。。热耗量：：发电机机组每小小时消耗耗的热量量。热耗率：：每生产产1kW·h电电能所消消耗的热热量。（一）汽汽轮发电电机组的的热经济济指标（二）全全厂经济济指标全厂热效效率：厂用电率率：全厂煤耗耗量：全厂煤耗耗率：标准煤耗耗率和供供电煤耗耗率标准煤耗耗率：供电煤耗耗率：现代凝汽汽式发电电厂发电电标准煤煤耗率为为300～360g标准煤煤/（KWh），供供电标准准煤耗率率为307～410g标准准煤/（（KWh），发发电厂的的厂用电电率平均均在6%～8%。六、提提高发发电厂热热经济性性的途径径1、提高蒸汽汽初参数数、降低低蒸汽终终参数2、给水回热加热热3、蒸汽中间再热热4、热电联产1、提高蒸汽汽初参数、降降低蒸汽终参参数（一）提高蒸蒸汽初参数（（温度和压力力）1、提高蒸汽汽初参数对循循环热效率的的影响2、提高蒸汽汽初参数对汽汽轮机相对内内效率的影响响3、提高蒸汽汽初参数的限限制（二）降低蒸蒸汽终参数（（排汽压力））1、降低排汽汽压力对循环环热效率的影影响2、降低排汽汽压力对汽轮轮机相对内效效率的影响3、降低排汽汽压力的限制制我国发电厂的的蒸汽初参数数设备参数锅炉出口汽轮机进汽机组额定功率

级别MPa℃MPa℃MW中参数3.924503.434356，12，25高参数9.95408.8353550，100超高参数13.83540/540540/54013.2412.75535/535535/535125200亚临界参数16.7718.27*540/540540/54016.1816.67535/535537/537300300，600超临界参数25.3541/56924.2538/566600*系锅炉带最最大连续负荷荷（MCR））超压5%的的压力值。2、给水回热热加热（一）给水回回热加热的意意义和应用从汽轮机的某某些中间级抽抽出部分蒸汽汽加热锅炉给给水以提高给给水温度，称称给水回热加加热，简称给给水回热。具具有给水回热热加热的热力力循环称为回回热循环。1、提高循环环热效率：（1）提高给给水温度，提提高循环平均均吸热温度；；（2）排汽量量减少，减小小了冷源损失失。2、提高相对对内效率：增大进汽量，，增加高压部部分叶片高度度，减少高压压部分漏汽损损失；减少排排汽量，减少少了湿汽损失失及余速损失失。3、蒸汽中间间再热蒸汽中间再热热：将蒸汽从汽轮轮机高压缸排排汽的一部分分引出进人再再热器中加热热，当温度提提高后再引回回汽轮机中继继续膨胀作功功。七、热经济性性综合比较第三部分发发电厂原则性性热力系统一、发电厂原原则性热力系系统的概念发电厂原则性性热力系统表表示工质流过过时状态参数数发生变化的的各种必须热热力设备及设设备之间的主主要联系。发电厂原则性性热力系统图图是以规定的的符号表明工工质在完成热热力循环时必必须流经的各各种热力设备备之间连接的的线路图，故故同类型同参参数的设备在在图上只表示示一个，备用用设备和管路路、附属机构构都不画出，，除额定工况况时所必须的的附件（如定定压运行除氧氧器进汽管上上的调节阀））外，一般附附件均不表示示。原则性热力系系统组成：主主蒸汽及再热热蒸汽系统、、再热机组的的旁路系统、、主凝结水系系统、除氧给给水系统、回回热抽汽系统统、疏水系统统、补充水系系统、小汽轮轮机的热力系系统、锅炉排排污利用系统统等。对于供供热机组还包包括对外供热热系统。二、机、炉容容量的配置发电厂的机组组容量应根据据系统规划容容量、负荷增增长速度和电电网结构等因因素进行选择择。根据电力负荷荷的需要，凝凝汽式发电厂厂宜采用一机机一炉制，即即单元制系统统，不设备用用锅炉，这就就要求锅炉与与汽轮机的容容量和参数相相匹配。汽轮机长时间间（几千小时时）连续运行行的最大负荷荷称为额定负荷或最大连续负负荷(MCR)。把进汽阀门（（VWO）全全开或再加5％超压时的的负荷作为最最大可能负荷荷，最大可能能负荷一般高高出额定负荷荷约10%。。锅炉的最大连连续燕发量基基本上是汽轮轮机最大可能能负荷时的汽汽耗量。三、原则性热热力系统举例例N300-16.67/537/537型机组组原则性热力力系统9、静夜四无无邻，荒居居旧业贫。。。12月-2212月-22Thursday,December29,202210、雨中黄叶叶树，灯下下白头人。。。15:31:0115:31:0115:3112/29/20223:31:01PM11、以我独沈久久，愧君相见见频。。12月-2215:31:0115:31Dec-2229-Dec-2212、故人人江海海别，，几度度隔山山川。。。15:31:0115:31:0115:31Thursday,December29,202213、乍见翻翻疑梦，，相悲各各问年。。。12月-2212月-2215:31:0115:31:01December29,202214、他乡乡生白白发，，旧国国见青青山。。。29十十二二月20223:31:01下下午15:31:0112月月-2215、比比不不了了得得就就不不比比，，得得不不到到的的就就不不要要。。。。。十二二月月223:31下下午午12月月-2215:31December29,202216、行动出成果果，工作出财财富。。2022/12/2915:31:0115:31:0129December202217、做前，能够够环视四周；；做时，你只只能或者最好好沿着以脚为为起点的射线线向前。。3:31:02下午3:31下下午15:31:0212月-229、没有失失败，只只有暂时时停止成成功！。。12月-2212月-22Thursday,December29,202210、很多事事情努力力了未必必有结果果，但是是不努力力却什么么改变也也没有。。。15:31:0215:31:0215:3112/29/20223:31:02PM11、成功就是是日复一日日那一点点点小小努力力的积累。。。12月-2215:31:0215:31Dec-2229-Dec-2212、世间成事事，不求其其绝对圆满满，留一份份不足，可可得无限完完美。。15:31:0215:31:0215:31Thursday,December29,202213、不知香积寺寺，数里入云云峰。。12月-2212月-2215:31:0215:31:02December29,202214、意志志坚强强的人人能把把世界界放在在手中中像泥泥块一一样任任意揉揉捏。。29十十二二月20223:31:02下下午15:31:0212月月-2215、楚塞三三湘接，，荆门九九派通。。。。十二月223:31下午午12月-2215:31December29,202216、少年十十五二十十时，步步行夺得得胡马骑骑。。2022/12/2915:31:0215:31:0229December202217、空山新雨后后，天气晚来来秋。。3:31:02下午3:31下下午15:31:0212月-229、杨杨柳柳散散和和风风，，青青山山澹澹吾吾虑虑。。。。12月月-2212月月-22Thursday,December29,202210、阅读一切好好书如同和过过去最杰出的的人谈话