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1、火力发电厂生产过程 1song 主要内容 一、火力发电厂生产概述 二、锅炉设备及组成 三、汽轮机设备及组成 四、火电厂热力系统 五、脱硫设备 六、变电站 七、发电厂的主要技术经济指标 八、发电厂的发展概况 2song 1.火电厂的分类（按蒸汽参数）与容量 v中低压: 3.4MPa，435, 6122550MW， v高压： 9.8MPa， 540， 50100MW， v超高压:13.7MPa，535/535， 125200MW， v亚临界：16.2MPa，540/540 ，300600MW， v超临界：24MPa，566/566 600800MW， v超超临界电厂： 28MPa以上 3song
2、发电厂 （按能 源种类 分） 火力发电厂 水力发电厂 原子能发电厂 地热发电厂 风力发电厂 煤灰系统 风烟系统 水汽系统 凝汽式电厂 热电厂 4song v主要是煤，还有石油、天然气。 一次能源（燃料） 主要设备 v锅炉、汽轮机、发电机及各种辅机 。 电能生产过程 v燃料在锅炉里燃烧使水变成蒸汽 推动汽轮机转子旋转带动发电 机转子旋转发电机产生电能 v化学能热能机械能电能 5song 6song 2、火电厂生产过程示意图 7song 8song 集控室 9song 3、火电厂的系统构成 （1）汽水系统，由锅炉、汽轮机、凝汽器、水泵、 加热器及其管路组成； （2）燃料、燃烧系统，包括：输煤系统、
3、制粉系统 、 烟风系统和除灰除尘系统； （3）其它辅助热力系统 （4）电气系统 10song 4、电厂汽水系统 电厂基本汽水系统流程：给水锅炉过热蒸汽汽轮机 凝汽器给水泵给水送入锅炉。 锅炉 汽轮机 给水泵 发电机 凝汽器 11song v由锅炉、汽轮机、凝汽器、除氧器、加热器等设备 及管道构成， v 汽水系统由锅炉、汽轮机、凝汽器、加热器和给水 泵等组成，它包括汽水循环、化学水处理和冷却水 系统等。水在锅炉中被加热成蒸汽，经过过热器变 成过热蒸汽再通过主蒸汽管道进入汽轮机由于蒸汽 不断膨胀，高速流动的蒸汽冲动汽轮机的叶片转动 从而带动发电机发电。作功后的蒸汽温度和压力很 低，被排入凝汽器冷却
4、，凝结成水经过加热和除氧 又经给水泵打入高加进入锅炉。 12song v5 电气系统包括发电机、励磁装置、厂用电系统和 升压变电站等。 v发电机发出电能，经变压器升压后通过高压配电装 置和输电线路向外输送。有一部分厂内消耗。 电 气设备有：发电机、主变压器、厂用变压器、高压 配电装置和厂用配电装置等。 v转子：有良好导磁性能的合金钢制成，绕组外接直 流励磁电源，产生磁场；氢（水）内冷 v定子：由铁芯、绕组和外壳等组成，铁芯由环形硅 钢片叠压而成；水内冷 v励磁机：向发电机转子绕组提供直流励磁电源； 13song 14song 15song 6、汽轮发电机与励磁机 转子：有良好导磁性能的合金钢制
5、成，绕组 外接直流励磁电源，产生磁场；氢（水）内 冷 定子：由铁芯、绕组和外壳等组成，铁芯由 环形硅钢片叠压而成；水内冷 励磁机：向发电机转子绕组提供直流励磁电 源； 16song 6、燃料、燃烧系统 输煤及燃运系统：运输卸煤装置煤场 碎煤机皮带原煤仓； 制粉系统：原煤仓给煤机磨煤机粗粉 分离器细粉分离器煤粉仓给粉机燃 烧器炉膛； 17song v燃料的化学能在锅炉燃烧中转变为热能，加热锅炉中的水使之变为蒸 汽。 v燃烧系统由锅炉的燃烧部分、输煤部分和除灰部分组成。锅炉的燃料 煤，由皮带机输送到煤粉仓的煤斗内，经给煤机进入磨煤机磨成 煤粉，风粉混合后经燃烧器进入炉膛燃烧，烟气经除尘器后排出，炉
6、 渣经碎渣机成为细灰排到储灰场。 18song 风烟系统与灰渣系统 风烟系统：（风）吸风口冷风道送风机暖风 器空预器热风道磨煤机 粗分器细分器排粉机燃烧器炉膛； （烟）炉膛屏过对流过热器省煤器空预器 除尘器引风机烟囱大气。 （图） 灰渣系统：（炉渣）炉膛冷灰斗除渣装置冲 灰沟灰渣泵输灰管灰场。 （飞灰）除尘器集灰斗除灰装置运灰车灰 加工厂。 19song 二、锅炉设备及组成 作用： 1、锅炉容量与蒸汽参数 锅炉容量：每小产生的蒸汽量（t/h） 蒸汽参数：锅炉出口过热蒸汽压力和温度 容量（t/h） 蒸汽参数 汽机功率(MW) 炉型 420 13.8Pa(540/540 ) 125 煤粉炉 670
7、 13.8Pa(540/540 ) 200 煤粉炉 1025 16.8Pa(540/540 ) 300 煤粉炉 2008 16.8Pa(540/540 ) 600 煤粉炉 20song 锅炉的基本构成及工作过程 锅炉的基本构成 v锅炉的核心构成部分是“锅”和“炉”。 v“锅”是容纳水和蒸汽的受压部件，包括锅筒 （也叫汽包）或锅壳、受热面、集箱（也 叫联箱）、管道等，组成完整的水汽系 统，其中进行着锅内过程水的加热和 汽化、水和蒸汽的流动、汽水分离等。 v“炉”是燃料燃烧的场所，即燃烧设备和燃烧 室（也叫炉膛），广义的“炉”是指燃料、烟 气这一侧的全部空间。 21song 受 热 面 锅 炉 传
8、热过程 Q （火焰和烟气）（水、蒸汽或空气） 22song 锅炉的工作过程 v燃烧过程：煤灰系统 ，风烟系统。 v传热过程：就是高温烟 气所含的热量，通过钢 管、钢板等受热面传给 工质的过程。 v汽化过程：水汽系统 ，如图1-22。 图1-22 水循环示意图 1-上锅筒 2-上升管 3-炉 墙 4-下降管 5-下锅筒 23song v水汽系统、煤灰系统和风烟系统是 锅炉的三大主要系统，这三大系统的工作 也是同时地、连续地进行的。 v通常将燃料和烟气这一侧所进行的过程（ 包括燃烧、放热、排渣、气体流动等）总 称为“炉内过程”；把水、汽这一侧所进行的 过程（水和蒸汽流动、吸热、汽化、汽水 分离、热
9、化学过程）总称为“锅内过程”。 24song 2、锅炉热效率与锅炉型号 锅炉热效率：蒸汽在炉内吸热量占燃料发热量的百 分比。电站锅炉一般在90%以上。 锅炉型号：如HG670/13.7540/5407 HG-哈尔滨锅炉厂； DG-东锅；SG-上锅；WG-武锅；BG-北锅 锅炉分类（按水循环方式）：自然循环炉，强制循 环炉，复合循环炉等。 25song 3、锅炉设备的组成 锅炉本体：燃烧器、炉膛、烟道、汽包、下降管、 水冷壁、过热器、再热器、省煤器及空气预热器 等组成； 辅助设备：送引风机、给煤机、磨煤机、排粉机、 除尘和脱硫设备、烟囟等。（图） 26song 三、汽轮机设备及组成 1、汽轮机本
10、体： 静止部分：汽缸、隔板、喷嘴、轴承和轴封等； 转动部分：叶片、叶轮和轴等； 配汽机构：主蒸汽导管、自动主汽门、调节阀等 汽轮机的工作过程：蒸汽喷嘴冲动叶片转动 2、调节保安油系统：调速器、油泵、油箱等 3、凝汽及抽气设备：凝汽器、凝结水泵、抽气器、 循环水泵和冷却塔等 4、回热加热系统：高、低压加热器和除氧器等 27song 28song v汽轮机是以蒸汽为工质的旋转式机械，主要用作 发电原动机，也用来直接驱动各种泵、风机、压 缩机和船舶螺旋桨等。 29song 5、汽轮机分类与型号 汽轮机分类（按热力过程）：凝汽式N、背压式B、 调整抽汽式CC、中间再热式汽轮机。 汽轮机的型号：如N20
11、0-130/535/535 N300-16.7/538/538 30song 四、发电厂热力系统 1、锅炉汽水系统：主给水管给水操作台省煤器 汽包下降管下联箱水冷壁汽包过热 器锅炉主汽门（或集汽联箱）出口。 2、主蒸汽系统及再热蒸汽系统 ：（主蒸汽）锅炉 主汽门（或集汽联箱）主蒸汽管汽机自动主 汽门之前 ； （再热蒸汽）汽机高压缸出口再热器冷段管再 热器再热器热段管汽机中压缸进口 。 31song 3、主凝结水系统 凝汽器凝结水泵轴封冷却器低加除氧器。 4、 除氧器系统：除氧器及其相连的所有管路和附件（安 全门，水位计 等）。 5、 主给水系统：除氧水箱下水管低压给水管给水泵 高压给水管高加
12、主给水管。 6、 回热抽汽系统和加热器疏水系统：汽机抽汽管路 各回热加热器（高加、低加、除氧器） 疏水管路疏 水回收设备.主蒸汽系统：吹动汽轮机旋转，带动发电机 做功，是发电厂主要的做功介质通过的系统。 v再热蒸汽系统：辅助主蒸汽系统做功，提高机组热效率。 v回热抽汽系统：尽量减少进入凝汽器的无用能量，提高机 组热效率。示意图。（300MW图） 32song 33song 7、抽空气系统 （低压加热器、凝结水泵）凝汽器抽真空设 备和系统 。 8、 循环冷却水系统 循环水进水管凝汽器循环水出水管（汽机车 间范围内） 9、 排污利用系统 锅炉汽包连续排污管连续排污扩容器（汽）除氧 器 下联箱定排污
13、管 （水）定期排污扩容器 34song 10、 辅助蒸汽系统及补充水系统 （1）辅助蒸汽联箱及其相连接的管路和设备 （2）化学车间除盐水箱补水箱补水泵凝汽器（或除氧器或疏水 箱） v除盐水系统流程：水库补水泵锅炉补给水预处理装置（清水 清水泵）锅炉补给水除盐系统（阳床除碳器阴床混床除 盐水箱） 除盐水泵凝结水箱凝结水输送泵凝汽器 v除盐水水质指标：硬度 0umol/l sio220ug/1 v凝结水精处理系统：凝泵（过滤器混床）低加系统，精处理 有缺陷走旁路。 v经处理后的凝结水，在混床出水母管上加氨以提高PH值，并在除 氧后的给水母管低压侧加联氨以除去残留氧，达到防止热力系统设 备腐蚀的目的
14、。 v凝结水水质指标：硬度 0umol/l sio250ug/1 Na +10ug/1 Fe100ug/1 O230ug/1 35song 脱硫部分简介 v我国是一个以煤炭为主要能源的国家，煤在一次 能源中占75，其中84以上是通过燃烧方法利 用的。煤燃烧释放出来的含二氧化硫（SO2）废 气会形成酸雨危害环境。早期电厂锅炉排烟不受 限制，随着国家对环保越来越重视，要求新建电 厂必须同步安装脱硫装置，老电厂限期安装脱离 装置，在规定时机内达不到要求必须停产整改。 现我厂#1、2、#3、4、5、6机组脱硫系统已经投 运。 36song 烟气脱硫的目的 煤燃烧时，大部分的硫分转为SO2，少量的进 一
15、步氧化为SO3。 S (fuel) + O2 SO2 SO2 + O2 SO3 高浓度的SO2会引起呼吸道疾病，恶化人的心 血管，其在环境中的存在会导致酸雨，造成湖泊、 河海的酸化，对植被、农作物的生长和建筑物都有 损害。因此，控制火力发电厂设备的SO2排放以保 护环境，必将在世界范围内的电力生产发展中得到 进一步的重视。 37song 原理 v我公司#1-6机组脱硫系统采用石灰石石膏湿法 烟气脱硫技术，设备配置为一炉一塔。该工艺适 用于任何含硫量的煤种的烟气脱硫，脱硫效率可 达到95以上。石灰石石膏湿法脱硫工艺脱硫 过程的主要化学反应为：在脱硫吸收塔内烟气中 的SO2首先被浆液中的水吸收与浆液中的CaCO3 反应生成CaSO3，CaSO3被鼓入的空气中的O2 氧化生成CaSO4，CaSO4在吸收塔浆池中结晶生 成石膏CaSO4.2H2O 。 38song 主要系统 v烟气系统 v吸收塔系统 v吸收剂制备系统 v石膏脱水系统 v工艺水、工业水、废水排放系统。 v事故浆液罐及地坑系统 v热工控制系统和电气系统 39song F
