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1、火电行业工艺技术全流程,编制：岳新国 2010年5月23日,火电厂建设开发流程,项目建议书,可行性研究报告,电厂选址,用地预审,水资源论证,水土保持方案,初设计,电力规划设计总院审查 专业电力设计院出图,电网公司同意购电,省发改委立项,项目环评报告,临建准备工作,. 与地方电网谈判, 火电厂的分类 按燃料分类： 燃煤发电厂 (煤)，（目前燃煤电厂站总发电量的92%） 燃油发电厂 (石油提取了汽油、煤油、柴油后的渣油) 燃气发电厂 (天然气、煤气等) 余热发电厂 (工业余热、垃圾或工业废料) 生物发电厂 (桔杆、生物肥料) 按原动机分类： 凝汽式汽轮机发电厂（大型专业骨干电厂） 燃汽轮机发电厂（
2、天然气、石化煤化、炼油行业） 内燃机发电厂（企业自备小型机组） 蒸汽-燃汽轮机发电厂（天然气、石化煤化、炼油行业） 按供出能源分类： 凝汽式汽轮机发电厂 (专业大型只供电) 热电厂 (同时供电和供热、企业自备及城市供热),火电厂简介, 火电厂的分类 按总装机容量分类： 小容量发电厂 (总装机容量 1100 MW) 按蒸汽压力和温度分类： 中低压发电厂 (蒸汽压力3.92MPa, 温度450度, 单机功率 22.11MPa, 温度550度, 单机功率 600 -1000MW) 超超临界压力发电厂 (蒸汽压力 335MPa、610630, 单机功率 600 -1100MW),火电厂简介,火电厂公用
3、辅助系统, 煤系统 输煤系统 含煤废水处理系统 含油污水处理系统 燃油泵房控制系统 水系统 化学补给水系统 凝结水精处理系统 循环水系统 汽水取样及加药系统 化学废水与净水处理系统 生活污水和灰水回收处理系统 反渗透（预脱盐） 灰渣处理系统 除灰/除渣系统 电除尘系统 脱硫系统（石粉厂）、脱硝（脱氮）,锅炉吹灰系统 锅炉定排系统 氢系统（发电机转子、定子氢冷） ETS（汽轮机保护系统共18项） FSSS(锅炉安全监控系统21项保护） 暖通 空预器 胶球清洗 旋转滤网 斗轮机 卸船机（船运煤） 翻车机（火车运煤） 升压站（电气） 石灰水（处理中水） 启动锅炉 热网,火电厂的三大系统 之一 燃烧系
4、统 包括输煤、磨煤、锅炉与燃烧、风烟系统、灰渣系统等环节。,火电工艺介绍,制粉系统 - 主设备 - 磨煤机 低速磨煤机及其制粉系统： 低速磨煤机（15 25 r/min）: 多为球磨机 单进单出筒式球磨机 双进双出筒式球磨机 中速磨煤机及其制粉系统： 中速磨煤机（60 300 r/min）: 平盘磨、碗式磨、MPS 磨 / MPF 磨、E型磨 高速磨煤机及其制粉系统： 高速磨煤机（400 r/min）: 风扇式磨煤机 竖井磨煤机 上述一般可分成：直吹式制粉系统和储仓式制粉系统,火电工艺介绍 - 制粉系统(1),58/68T/H,制粉系统- 球磨机,火电工艺介绍 - 制粉系统(2),制粉系统-
5、球磨机,球磨机筒体,热风进口,煤粉出口,进煤管,双进双出筒式球磨机,火电工艺介绍 - 制粉系统,制粉系统 - 辅助设备 给煤机：（磨煤机前） 作用：调节送入磨煤机的煤量 种类： 刮板式给煤机 电磁振动式给煤机 皮带给煤机（调速、称重） 粗粉分离器：（磨煤机后） 作用：把磨煤机来的煤粉进行粗细分离，不合格的送回磨煤机重磨。 种类： 离心式粗粉分离器 回转式粗粉分离器 细粉分离器：（旋风分离器） 作用：把粗粉分离器来的煤粉气流进行风粉分离，不合格的送回磨煤机重磨。 给粉机： 作用：按照锅炉负荷需要,把煤粉仓中的煤粉均匀地送入一次风管。 种类： 叶轮式给粉机最为常用 通过调节电机转速，调节给粉量的大
6、小,火电工艺介绍 - 制粉系统,火电工艺介绍 - 制粉系统,给煤机示意图,通过改变给煤机转速和闸板位置调节给煤量。 缺点是：占地大，煤压实后易被异物卡住断煤。,可称重，通过改变皮带速度调节给煤量。 大型锅炉机组中常用。,58/68T/H,火电工艺介绍 - 制粉系统,给煤机示意图,通过改变圆盘电机转速和内套管位置调节圆 盘上的给煤量。 缺点是：遇高水分的煤易堵煤和打滑。,58/68T/H,锅炉制粉系统,给粉机示意图,一般采用直流电机，通过改变电机转速调节给粉量。 缺点是：不均匀，易出现煤粉自流。,一般采用电磁调速异步电机，通过改变电机 转速调节给粉量。均匀，煤粉不自流。,58/68T/H,母管制
7、、母管切换制与单元制,母管制： 将所有锅炉的汽、水、烟、风、引至一根母管，再由母管分别引至汽轮机与锅炉或其他用汽用水处。只有在锅炉和汽轮机容量、台数不匹配的情况下，才采用这种系统。我国单机容量6mw以下的机组的电厂和热电厂，其主蒸汽系统常采用集中母管制。 母管切制： 切换母管制是指每台锅炉与其相应的汽轮机组成一个单元，每个单元之间设有联络母管。该系统的主要优点是既有足够的可靠性。又有一定的灵活性，并可以充分利用锅炉的富裕容量，还可以进行各炉之间最有利的负荷分配。缺点是管道长、阀门多、投资增加。适合参数不太高，机组容量不完全配套，以及装有备用锅炉的电厂。 单元制： 由一台或两台锅炉直接向配用的汽
8、轮机供汽，组成一个单元。各单元之间无横向联系的母管。优点是：系统简单，便于机、炉集中控制，管道最短，管道附件最少，投资最省，同时管道的压力损失及散热损失也小，检修工作量小，系统本身事故的可能性也最少。其主要缺点是：相邻单元之间不能切换运行，单元中任何一个主要设备发生故障，整个单元都要被迫停运，运行灵活性差。对于再热机组必须采用单元制。,火电工艺介绍 - 制粉系统,叶轮给煤机：沈阳电力机械总厂；沈阳电站辅机厂；沈阳华能电力燃煤机械总厂 山西电力设备厂 电磁振动给煤机：沈阳电力机械总厂；沈阳矿山机械集团有限责任公司 刮板给煤机：沈阳电力机械总厂 环式卸煤机：电力部机械设计研究所（犁煤、卸煤，变频器
9、控制） 武汉电力设备厂 沈阳电力机械总厂,主要设备生产厂家：,火电厂的三大系统 之二 汽水系统 由锅炉, 汽轮机, 凝汽器, 除氧器, 加热器等构成 主要包括: 给水系统 冷却水系统 补水系统,汽水循环方式,锅炉容量：锅炉每小时所产生的蒸发量 锅炉分类：（几个术语） 按蒸汽参数分类：中压，高压，超高压，亚临界，超临界 按容量分类：(220 t/h 小型锅炉), (220-410t/h中型锅炉)，（670t/h大型锅炉） 按燃烧方式分类： 悬浮燃烧锅炉：燃料在炉膛内悬浮燃烧 沸腾燃烧锅炉：固体燃料颗粒在炉排上呈沸腾状态燃烧（流化床锅炉） 按循环方式分类： 自然循环锅炉: (靠炉外冷水下降，炉内冷
10、水壁管中热水自然上升的锅炉) 强制循环锅炉: (当压力在16.6617.64MPa时，水、汽重度差变小，需在循环回路中加装循环泵的锅炉) 直流锅炉: (当压力18.62MPa时，应采用直流锅炉) 主要生产厂家： 哈尔滨锅炉厂、上海锅炉厂、东方锅炉厂、武汉锅炉厂、杭州锅炉厂,工业锅炉类型,自然循环锅炉,强制循环锅炉,控制循环锅炉,直流锅炉,锅炉循环方式,四种锅炉的示意图,锅炉机组基本工作过程,燃料经制粉系统送入炉膛中燃烧，使燃料的化学能变为热能。 高温烟气由炉膛经顶部屏式过热器、一二级再热、一二三级高过、一二级省煤器、脱销、一二三级空预器、水平烟道、静电除尘后经过氨法或湿法及干法脱硫，进入尾部公
11、用烟道，由引风机送入烟囱排入大气。 烟气在锅炉内流动的过程中，热量传递方式为： 在前井炉膛中以辐射方式将热量传给水冷壁； 在炉膛顶部烟气出口处，以半辐射、半对流方式将热量传给屏式过热器； 在炉后井以对流方式传给再热器、过热器、省煤器和空气预热器。 锅炉给水，经过省煤器、水冷壁、过热器变成过热蒸汽；并在汽轮机高压汽缸做功后，抽回 的蒸汽变成到锅炉在加热后就是-再热蒸汽。,水在锅炉中，经过预热、蒸发、过热三个阶段变成过热蒸汽。汽轮机高压缸中蒸汽做功送回锅炉 加热，再送回汽轮机低压缸中继续做功，这是第四个阶段 - 再过热阶段,锅炉中的受热面有：省煤器、水冷壁、过热器、再热器、空气预热器。,锅炉烟、气
12、、水流程,锅炉设备： 锅炉本体 燃烧设备（包括：炉膛、燃烧器、空气预热器、烟道等） 汽水系统（包括：汽包、水冷壁、下降管、联箱、过热器、再热器、省煤器等） 锅炉附件 爬梯、栏杆、平台、炉本体一次门、一次疏水门、膨胀指示器。 炉墙及构架 炉体悬挂、炉体钢结构、炉本体烟风道支撑,锅炉设备包括,锅炉汽水系统设备,汽包： (锅筒)是工质加热、蒸发、过热三个过程的连接枢纽，接收省煤器来水，进行汽水分离，向循环水路供水，汽水分离、向过热器输送饱和蒸汽。 水冷壁：（敷设在锅炉炉膛四周内壁）吸收热量，产生蒸汽。 过热器和再热器： 过热器：将从汽包出来的饱和蒸汽加热成具有额定温度的过热蒸汽。（它利用高温烟气的热
13、量加热饱和蒸汽） 再热器：将从汽轮机高压缸中膨胀做功后的蒸汽再次引入布置在锅炉中的再热器中受热升温，再送回汽轮机中压缸中去做功。若采用二次再热，则再将中压缸排汽再热后送回低压缸去做功。 省煤器：利用锅炉排烟加热给水的受热部件。 分为：铸铁式和钢管式；沸腾式和非沸腾式(大小型锅炉常用)。,锅炉安装,天富热电2*1135T/H汽包建造完成出厂,水冷壁,甘肃大唐景泰2*4150T/H直流炉,天富2*410T/H水冷壁组队,锅炉汽包,锅炉汽包,饱和蒸汽引出管,给水管,单室平衡容器,电接点液位计,锅炉本体,水平烟道,一二三级高过,炉膛,二次风机,一次风机,中速磨,锅筒,四角燃烧器,一次燃料风管,除渣碎渣
14、机,屏式过热器,高温再热器,省煤器,锅炉给水控制方式,锅炉给水自动控制系统：使给水量适应锅炉的蒸发量，并维持锅筒水位在允许范围内的自动控制系统。锅筒水位过高和过低，对锅炉和汽机安全运行影响严重。 给水调节对象的动态特性：锅筒水位是锅炉内储水量的反应。当给水量急剧增时，水位响应有一定的延迟和惯性，然后不断上升；当蒸汽量急剧增加时，锅筒水位一开使快速上升，然后急剧下降，在响应初始阶段的这种水位变化称为“虚假水位”现象。 锅炉桶水位控制的三种方式： 单冲量给水控制系统：只根据锅炉水位H变化控制给水阀门开度。 双冲量给水控制系统：根据锅炉水位H变化，蒸汽流量信号D组成的控制系统。 三冲量给水控制系统：
15、根据锅炉水位H，蒸汽流量信号D，给水流量W三个信号来调节给水流量的控制系统。,锅炉控制,锅桶液位调节,单冲量给水控制系统,主要问题：当蒸汽负荷增加时，由于锅炉水中汽泡量增加产生 “虚假水位”，而使给水调节阀动作减少给水量，加剧蒸汽流量和给水流量的不平衡，而后使水位快速下降，产生较大的水位偏差。 适用于：根据水容量较大，蒸汽负荷较稳定的小容量锅炉。,锅桶液位调节,双冲量给水控制系统,主要问题： 当蒸汽负荷变化时，蒸汽流量信号D使给水调节阀动作增加给水量，抵消“虚假水位”影响。 但不能及时反映和补偿给水扰动（如给水压力变化引起的给水流量增减）。 适用于：蒸汽负荷经常变化的锅炉。,锅桶液位调节,三冲
16、量给水控制系统： （a）单级；（b）串级,单级三冲量给水控制系统： 锅筒水位H是主要控制信号，给水流量W是水位控制的辅助反馈信号，蒸汽流量D是水位控制的前馈信号。 当蒸汽流量D变化时，给水调节阀立即动作，适当改变给水流量W。 当给水流量W变化时，给水调节阀也立即动作，使给水流量W恢复到原来的数值。,串级三冲量给水控制系统： 主调节器以锅筒水位H为主要控制信号，去控制副调节器，副调节器除接收主调节器控制信号外，还接收给水流量W和蒸汽流量D。 主调节器通过副调节器对水位进行校正，使其保持在给定值。 当蒸汽流量D扰动时，副调节器立即动作，改变给水流量W，使给水量与蒸汽量成适当比例。 当给水流量W扰动时，副调节器立即动作，使给水流量保持不变。,火电锅炉吹灰系统,定义：锅炉均设有吹灰器（大型锅炉配50100台，全部吹扫一遍要56
