火力发电厂基础知识

1、火力发电厂简介氮火电厂生产工艺照片及介绍火电厂概述维护程序火力发电厂生产流程发电厂是将各种能源转换成电能的工厂。根据所用能源的类型，可分为火力发电厂、水力发电厂、原子能发电厂、地热发电厂和风力发电厂。火力发电厂，简称火力发电厂，是利用煤、石油、天然气和其他燃料的化学能生产电能的工厂。根据它们的功能，它们可以分为两类，即冷凝发电厂和火力发电厂。前者只向用户提供电能，而热电厂除了向热用户提供电力外，还向热用户提供蒸汽和热水，这被称为“热电联产”。火力发电厂的容量和具体形式不同，但它们的生产过程是相似的。上图为冷凝式燃煤电厂生产流程示意图。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

2、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气。助燃空气由鼓风机送入安装在尾部烟道上的空气预热器，热烟气用于加热空气。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

3、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

4、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，有一个叫做励磁机的小型DC发电机。来自励磁机的直流电被送到发电机的转子线圈，使转子成为电磁铁，并在它周围产生磁场。当发电机的转子旋转时，磁场也旋转，发电机定子中的导线将切断磁力线以感应电流。这样，发电机将汽轮机的机械能转化为电能。变压器升压后，电能通过输电线路输送给电力用户。释放热势能的蒸汽从汽轮机下部的排气口排出，称为乏汽。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

5、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

6、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。基本的电磁感应理论：任何变化的电场都会在其周围空间产生磁场，任何变化的磁场都会在其周围空间产生电场。热力学第一定律：热可以转化为功，功也可以转化为热。当消耗一定量的热量时，将产生相当大的功，当消耗一定量的功时，将出现相应量的热量。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，而低温物体的热能不能自动传递给高温物体。机械能可以自动转换成热能，而热能不能自动转换成机械能。主要生产工艺简介储煤场(或储煤罐)储存的原煤由输煤设备从储煤场送到锅炉的原煤斗，然后由给煤机送到磨煤机磨成煤粉。煤粉送至

7、分离器进行分离，合格的煤粉送至煤粉仓(仓式锅炉)。煤粉仓中的煤粉由给粉器送至锅炉本体的燃烧器，然后喷入炉膛燃烧(煤粉经直燃锅炉分离后直接送至炉膛)。燃烧煤粉释放出大量热能，将炉膛周围水冷壁管中的水加热成汽水混合物。混合物由锅筒内的汽水分离器分离，分离出的水通过下导管送入水冷壁管继续加热，分离出的蒸汽送入过热器加热成符合规定温度和压力的过热蒸汽，通过管道送入汽轮机做功。过热蒸汽在汽轮机中工作，驱动汽轮机旋转，汽轮机驱动发电机发电。发电机产生的三相交流电经变压器加压后，通过发电机末端的导线引出电网。在汽轮机中已经完成工作的过热蒸汽被冷凝器冷却成冷凝水，冷凝水由冷凝泵送至低压加热器加热，然后送至除氧

8、器除氧，再由给水泵送至高压加热器加热，然后送至锅炉继续热力循环。再热机组采用中间再热过程，即蒸汽在汽轮机的高压缸内做功后n根据锅炉的蒸汽压力，锅炉可分为低压锅炉(压力小于2.45兆帕)、中压锅炉(压力2.944。90兆帕)、高压锅炉(压力7.84 10.8兆帕)、超高压锅炉(压力11.8 14.7兆帕)和亚临界锅炉(压力15.7 19.6n根据工质在锅炉蒸发受热面的流动方式，分为自然循环锅炉、强制循环锅炉、直流锅炉和复合循环锅炉。n根据锅炉的总体布置，分为型锅炉、箱式锅炉和塔式锅炉。火力发电厂锅炉按水循环可分为三种类型：自然循环、强制循环和直流锅炉。由工质重量差异引起的循环流动称为自然循环。工

9、作介质借助水泵扬程产生的循环流动称为强制循环。由自然循环形成的汽包、降液管、下集管和提升管(即水冷壁)构成一个循环回路。由于上升管中的水在炉中被加热以铲蒸汽，所以蒸汽-水混合物不太严重，而下降管在炉外没有被加热，并且管中充满了水，这是很重的。二者之差将产生驱动力，水将沿着下降管向下流动，而汽水混合物将沿着上升管向上流动，从而形成水的自然循环流动。强制循环锅炉的结构与自然循环锅炉基本相同，并且还有一个汽包。不同之处在于降液管中增加了循环泵作为动力，以增强汽水循环。直流锅炉的结构不同于自然循环锅炉。它没有汽包。它依靠给水泵的压力使工质锅炉的受热面管依次通过省煤器，蒸发受热面和过热器将所有的水一次加

10、热成过热蒸汽。现在它一般只适用于亚临界和超临界压力锅炉。与自然循环锅炉相比，强制循环锅炉具有：的优点，可适用于亚临界和超临界压力。由于工质被迫在受热面内流动，受热面布局灵活，受热均匀时水循环良好；快速启动和关闭；水冷壁可以减少相对于汽包的小直径薄壁(压力允许)的体积，节约钢材。缺点：配有循环泵，系统复杂，投资高，维护困难。锅炉主系统汽水系统：锅炉汽水系统的主要功能是接收燃料的热能，提高介质的热势能，增加压力和温度，完成介质的状态转换。空气和烟气系统：为锅炉燃烧提供氧气，将干燃料送入炉膛，并保持炉膛内的空气压力以稳定燃烧。制粉系统：燃料的完全研磨和干燥。使其形成一定细度和干燥度的燃料，并送入炉膛

11、。其他辅助系统：包括燃油系统、吹灰系统、火灾探测系统、除灰除渣系统等。具体功能没有介绍。一次风机：干燥燃料并将其送入炉膛，通常使用离心风机。鼓风机：克服空气预热器、风道和燃烧器的阻力，输送助燃空气，保持燃料充分燃烧。引风机：排出烟气，维持炉膛压力，形成流动烟气，完成烟气与空气的热交换。磨煤机：将原煤磨成所需细度的煤粉，完成粗粉和细粉的分离和干燥。空气预热器：空气预热器是一种热交换装置，它利用锅炉尾部烟气的热量来加热燃烧所需的空气。提高锅炉效率，提高燃烧空气温度，减少燃料不完全燃烧的热量损失。空气预热器分为导热式和旋转式。旋转空气预热器将烟气热量传导至蓄热元件，蓄热元件将热量传导至一次空气和二次

12、空气。回转式空气预热器的漏风系数为8 10%。锅炉水循环泵：建立并维持锅炉内介质的循环，完成介质循环加热过程。燃烧器：将携带煤粉的一次风和助燃的二次风送入炉膛，并组织一定的气流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

13、机本体也装有蒸汽密封系统。汽轮机主系统主蒸汽系统：它吹动汽轮机旋转，带动发电机做功，是发电厂主要工作介质通过的系统。再热蒸汽系统：协助主蒸汽系统工作，提高机组热效率。再生抽汽系统：减少进入冷凝器的无用能量，提高机组热效率。n轴封系统：防止汽轮机内部高压蒸汽向外泄漏，保证汽轮机效率，保持真空系统严密。真空系统：保持汽轮机的低背压和冷凝器的真空。n冷凝水系统：冷凝水输送至除氧器，完成加热、除氧、化学处理和除杂。供水系统：增加供水压力，加热后为锅炉供水。主机油系统：包括润滑油系统、顶轴油系统、调节和安全系统。汽轮机调节和安全系统：根据要求协调所有系统同步工作。润滑油系统：为汽轮机提供润滑油和冷却油。

14、发电机冷却系统和密封系统：冷却系统的功能是在发电机工作时冷却发电机并带走热量。密封系统的功能是密封冷却介质的泄漏。工业用水系统：提供冷却介质。冷却各种辅助设备。n顶轴油系统并非在所有装置中都可用，因此没有引入。液压油系统分为调节系统和安全系统，因此不再介绍。其他系统：压缩空气系统、旁路系统、减温水系统、精处理系统、橡胶球系统等。汽轮机的主要设备；蒸汽轮机：蒸汽轮机是一个旋转的原动机，它把蒸汽的热能转换成机械能。分裂冲击式汽轮机和反作用式汽轮机给水泵：除氧水箱的冷凝水由给水泵增压，经高压加热器加热后，输送到锅炉省煤器入口，作为锅炉的主要给水。n高低压加热器：汽轮机抽汽加热给水和凝结水，目的是提高

15、整个热力系统的经济性。除氧器：去除锅炉给水中的各种气体，主要是水中的游离氧。冷凝器：使汽轮机排气口形成最佳真空，将工质膨胀至最低压力，尽可能将蒸汽热能转化为机械能，并将乏汽冷凝成水。凝结水泵：冷凝器的冷凝水通过各级低压加热器补充到除氧器。油系统设备：首先，它为汽轮机的调节和保护系统提供工作油，其次，它为汽轮机和发电机的轴承提供大量的润滑油和冷却油。主要设备包括主油箱、主油泵、交流/DC油泵、油冷却器、油净化装置等。在发电厂中，同步发电机是唯一能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

16、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。同步发电机由定子(固定部分)和转子(旋转部分)组成。定子由定子铁芯、定子线圈、底座、端盖、风道等组成。主变压器：一种利用电磁感应原理将一种电压的交流电转换成另一种相同频率的交流电的设备。N6KV，380V配电装置：完成配电和控制设备的装置。电动机：将电能转换成机械能或将机械能转换成电能的电能转换器。n蓄电池：指经过放电和充电后可以回收并继续使用的化学电池。在供电系统中，过去铅酸电池被广泛使用，但是现在，镉镍电池的N控制面板被广泛使用。它是一种具有独立支架、金属或绝缘基板或梁的屏式电气控制设备，各种电子器件和电气元件安装在这些基板或梁上。火电厂其他系统介绍输煤系统：将燃料运入工厂，进行初步加工和燃料筛选，完成附加物质的混合。主要设备包括斗轮机、碎煤机、翻车机、输煤皮带等。化学水系统：在进入汽水系统之前，先除去天然水中的杂质。总的流程是：天然水-混