火力发电厂报告

1、火力发电厂报告一.导言火力发电厂，简称火力发电厂，是用煤、石油和天然气作为燃料生产电能的工厂。它的基本生产过程是：燃料在锅炉中燃烧，将水加热成蒸汽，燃料的化学能转化为热能。蒸汽压力驱动汽轮机旋转，热能转化为机械能。二.火力发电厂的组成现代火力发电厂是一个巨大而复杂的生产电能和热能的工厂。它由以下五个系统组成：燃料系统：输送、储存和准备燃料的系统。燃煤电厂有卸煤设施、煤场、装煤设施、煤仓、给煤机、磨煤机等设备；燃油发电厂配有油箱、加热器、油泵、输油管道等设备。燃烧系统：完成燃料燃烧过程并将燃料化学能转化为蒸汽热能的系统。主要有燃烧器、炉膛、送风机、引风机、除尘器、除灰设备等。汽水系统：将蒸汽热能

2、转化为机械能的系统。锅炉、汽轮机及其辅助设备主要有汽水部分，如凝汽器、除氧器、高低压加热器、给水泵、循环水泵、冷却设备等。电气系统：将机械能转化为电能并传输电能的系统。主要有发电机、主变压器、断路器、隔离开关、母线等。控制系统：完成生产过程中参数测量和自动监控操作的系统。三.火力发电厂的生产过程煤被燃烧并通过输煤皮带从煤场运输到煤斗。大型火力发电厂燃烧煤粉以提高燃煤效率。因此，煤斗中的原煤应送至磨煤机中磨成煤粉。煤粉由热空气携带，通过排粉风机送至锅炉炉膛燃烧。煤粉燃烧后形成的热烟气沿锅炉的水平烟道和尾部烟道流动，放出热量，最后进入除尘器分离燃烧后的煤灰。洁净的烟气在引风机的作用下通过烟囱排入大

3、气。助燃空气由鼓风机送至热电厂生产过程进入安装在尾部烟道上的空气预热器，用热烟气加热空气。这样，一方面提高了进入锅炉的空气温度，便于煤粉的点火和燃烧；另一方面，可以降低废气温度，并且可以提高热能的利用率。空气预热器排出的热空气分为两股气流：一股气流进入磨煤机干燥并输送煤粉，另一股气流直接送入炉膛助燃。煤燃烧后的灰落入炉膛下方的渣斗中，与除尘器分离出的细灰一起用水冲入灰浆泵房，然后用灰浆泵入灰场。除氧器水箱中的水由给水泵增压，然后通过高压加热器送至省煤器。在省煤器中，水被热烟气加热，然后进入锅炉顶部的汽包。水管，称为水冷壁，密集分布在锅炉炉膛周围。水冷壁水管的上下两端通过联箱与汽包相连，汽包中的

4、水通过水冷壁不断循环，吸收煤燃烧时释放的热量。一部分水在冷壁中被加热和沸腾，然后蒸发成蒸汽，蒸汽从汽包的上部流出并进入过热器。饱和蒸汽继续在过热器中吸收热量，成为过热蒸汽。过热蒸汽具有很高的压力和温度，因此它具有很大的热能潜力。通过管道将具有热势能的过热蒸汽引入汽轮机，然后将热势能转化为动能。高速流动的蒸汽推动涡轮转子旋转，形成机械能。汽轮机的转子和发电机的转子通过联轴器连接在一起。当汽轮机转子旋转时，它带动发电机转子旋转。在发电机转子的另一端有一个释放热势能的蒸汽从汽轮机下部的排气口排出，称为乏汽。废蒸汽被冷凝器中的循环水泵送至冷凝器的冷却水冷却，并再次冷凝成水，成为冷凝水。冷凝水由凝结水泵

5、送至低压加热器，最后返回除氧器完成一个循环。在循环过程中，不可避免地会有蒸汽和水的泄漏，即蒸汽和水的损失，因此有必要向循环系统提供适量的水，以保证正常的循环。高压加热器和底压加热器用于提高循环热效率，除氧器用于去除水中的氧气，以减少对设备和管道的腐蚀。虽然上述分析比较复杂，但从能量转换的角度来看却很简单，即燃料的化学能蒸汽的热势能机械能电能。在锅炉中，燃料的化学能转化为蒸汽的热能；在蒸汽轮机中，蒸汽的热能转化为车轮转动的机械能；机械能在发电机中转化为电能。锅炉、机械和电力是火力发电厂的主要设备，也被称为三大主机。与三个主机互补的设备成为辅助设备或辅助发动机。主机和辅机及其连接的管道和线路称为系

6、统。火力发电厂的主要系统包括燃烧系统、汽水系统和电气系统。除上述主要系统外，火力发电厂还有其他辅助生产系统，如输煤系统、水化学处理系统、灰浆排放系统等。这些系统与主系统协同工作，相互配合完成电能的生产任务。为了保证这些设备的正常运行，大型火电厂配备了大量的仪表来监测这些设备的运行状态，并提供了自动控制装置来及时调整主辅设备。现代火力发电厂采用了先进的计算机分布式控制系统。这些控制系统可以控制和自动调节整个生产过程，根据不同情况协调各种设备的工作条件，使整个电厂的自动化水平达到一个新的高度。自动控制装置和系统已经成为火力发电厂不可缺少的一部分。四.工作原理火力发电厂的工作原理是朗肯循环。工作介质

7、(水)在锅炉内等压加热，产生高温高压蒸汽；蒸汽在汽轮机中绝热膨胀做功；废气进入冷凝器进行均衡放热冷凝，形成水；水进入给水泵进行绝热压缩。以煤为主要能源-采用皮带传动技术-用锅炉输送处理过的煤粉-煤粉燃烧后在锅炉中加热水-蒸汽进入高压缸-再加热蒸汽以提高热效率-蒸汽进入中压缸-蒸汽驱动汽轮发电机发电。从中压缸引出进入对称低压缸。一部分已经产生的蒸汽从中段抽出，供给炼油、化肥等兄弟企业，其余部分流经冷凝器进行水冷，成为40度左右的饱和水，作为回用水。40左右的饱和水通过凝结水泵和低压加热器进入除氧器。此时，160左右的饱和水由除氧器除氧，由给水泵送至高压加热器。高压加热器使用再加热的蒸汽作为加热燃

8、料，最后流入锅炉再次使用。以上是一个生产过程。V.锅炉、汽轮机和发电机的基本结构和生产工艺(1)锅炉的基本结构：从锅炉设备的名称可以看出，它包括两部分：锅炉和炉膛。燃料在炉子里燃烧并放出热量。热量通过传热过程传递给锅炉中的工质水，使其蒸发并过热成为合格的蒸汽。这两个是锅炉的基本组成部分，通常被称为主体部分。此外，还有炉墙、框架、各种锅炉通过燃料燃烧释放的热量和高温烟气与受热面之间的传热来加热给水，最终将水转化为一定参数和质量合格的过热蒸汽。水在锅炉中经过预热、蒸发和过热三个阶段后才能变成过热蒸汽。事实上，为了提高蒸汽动力循环的效率，存在第四阶段，即再加热阶段，在该阶段中，具有降低的压力和温度的

9、蒸汽被送回锅炉进行加热，然后被送到汽轮机的低压缸继续做功。为了满足这四个阶段的需要，必须在锅炉中布置相应的受热面，即省煤器、水冷壁、过热器和再热器。过热器和再热器布置在水平烟道和尾部烟道的上部，省煤器布置在尾部烟道的下部。为了利用烟气余热加热燃烧所需的空气，通常在省煤器后设置空气预热器。一些大型锅炉在炉膛中增加了预热加热面或过热和再加热加热面。锅炉机组的基本工作过程是：燃料经制粉系统粉碎后送入炉膛燃烧，使燃料的化学能转化为烟气的热能。高温烟气从炉膛通过水平烟道进入尾部烟道，最终从锅炉排出。锅炉产生的烟气通过烟气净化系统转化为清洁的烟气，由风机送至烟囱，排入大气。当烟气在锅炉中流动时，它以不同的

10、方式将热量传递到不同的受热面。例如，在炉膛中，热量通过辐射传递到水冷壁，在炉膛烟气出口中，热量通过半辐射和半对流传递到屏式过热器烟道和尾部烟道对流至过热器、再热器、节气器和空气预热器。然后，锅炉给水经过省煤器、水冷壁和过热器成为过热蒸汽，由汽轮机高压缸抽回来的蒸汽变成再热蒸汽。汽轮机的基本结构：汽轮机本体是汽轮机机组的基础部分，即汽轮机本身。它与回热供热系统、调节和安全系统、油系统、冷凝系统和其他辅助设备一起构成一个汽轮机机组。涡轮机主体由固定部分(定子)和旋转部分(转子)组成。固定部件包括气缸、隔膜、喷嘴、蒸汽密封件、紧固件和轴承等。旋转部件包括主轴、叶轮或滚筒、叶片和联轴器等。固定部分中的

11、喷嘴和挡板、旋转部分中的叶轮和叶片构成了用于将蒸汽热能转换成机械能的流动通道。汽缸是一个外壳，可以防止高压蒸汽泄漏。汽轮机本体也装有蒸汽密封系统。汽轮机生产流程：当来自锅炉的蒸汽通过汽轮机时，能量分别在喷嘴(固定叶片)和动叶片中转换。根据蒸汽在动叶片和静叶片中的不同工作原理，汽轮机可分为冲击式和反作用式。在脉冲式汽轮机中，具有一定压力和温度的蒸汽首先在固定喷嘴中膨胀和加速，使蒸汽的压力和温度降低，部分热能变成动能。喷嘴喷出的高速蒸汽沿一定方向进入安装在叶轮上的动叶转轮，改变动叶转轮内的速度，产生作用力，推动叶轮和轴转动，将蒸汽的动能转化为轴的机械能。在反作用蒸汽轮机中，当蒸汽流过喷嘴和动叶片时

12、，蒸汽不仅在喷嘴中膨胀和加速，而且在动叶片中继续膨胀，使得蒸汽在动叶片通道中的流速增加。当蒸汽从动叶转轮的出口喷出时，蒸汽给动叶一个反作用力。同时，动叶片受到喷嘴出口处蒸汽流的冲击，并受到其出口处蒸汽流的反作用。在这两种力的作用下，动叶片带动叶轮和车轮高速旋转。发电机的基本结构：在发电厂中，同步发电机是唯一将机械能转化为电能的电气设备。因此，发电机转换一次能源(水力、煤、石油、风力、原子能等)。)转化为二次能源的现在几乎都是三相交流同步发电机。在发电厂的交流同步发电机中，电枢是静止的，磁极由原动机驱动和旋转。励磁模式是发电机的励磁线圈FLQ(即转子绕组)由同轴平行励磁DC励磁机通过电刷和滑环供电。同步发电机可分为两部分：定子和转子。定子部分主要由定子铁芯和绕组组成，分为三相：A相、B相和C相，均匀分布在固定槽中；转子部分由转子铁芯和绕组组成，绕组被提供直流电以建立发电机的磁场。当转子由原动机(如汽轮机)驱动旋转时，产生旋转磁场，定子绕组(导线)切断转子磁场的磁力线，从而在定子绕组上感应出电动势。当绕组连接到电气