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1、1高等教育自学考试毕业设计（论文）题目题目 浅析火力发电厂 专业班级专业班级 建筑经济管理 1002 班 姓名姓名 陈婉 指导教师姓名、职称指导教师姓名、职称 方英 所属助学单位所属助学单位 武汉工业职业技术学院 20122012 年年 5 5 月月 1010 日日2目目 录录第一章第一章 火力发电概况火力发电概况.41.1 火力发电历程火力发电历程.41.2 我国的电源结构我国的电源结构.41.3 煤电在电力发展中的地位煤电在电力发展中的地位.4第二章第二章 电厂的基本生产过程及三大设备简介电厂的基本生产过程及三大设备简介.52.1 电厂的基本生产过程电厂的基本生产过程.52.2 锅炉锅炉5
2、 52.2.12.2.1 锅炉设备的整体构造锅炉设备的整体构造6 62.2.22.2.2 锅炉设备的整体布局锅炉设备的整体布局7 72.3 汽轮机汽轮机. 7 72.3.12.3.1 汽轮机的分类和型号汽轮机的分类和型号.7 72.4 发电机发电机82.4.1 发电机结构及工作原理发电机结构及工作原理.9第三章第三章 电力发电厂的系统分析电力发电厂的系统分析.93.1 电气系统电气系统.93.1.1 电气运行的一般知识电气运行的一般知识.103.1.2 电气主接线电气主接线.103.2 布袋除尘技术布袋除尘技术.113.3 水处理系统水处理系统.113.3.1 化学及水处理的重要环节化学及水处
3、理的重要环节.11第四章第四章 案例分析案例分析4.14.1 20052005 年华中电网年华中电网“2.7”“2.7”冰灾事故冰灾事故.12实习成果实习成果.14总结总结.17致谢致谢.18参考文献参考文献.193【摘摘 要要】发电厂是电力系统的重要组成部分，也直接影响整个电力系统的安全与运行。火力发电是利用石油、煤炭和天然气等燃料燃烧时产生的热能来加热水，使水变成高温、高压水蒸气，然后再由水蒸气推动发电机转换为电能来发电的。【关键词关键词】火力发电；锅炉；汽轮机；发电机;电网事故4第一章第一章 火力发电概况火力发电概况1.11.1 火力发电历程火力发电历程1949 年我国的装机容量和发电量
4、分别为185万kW和43亿kWh，居世界第25位和21 位，到1978年增加至5712万kW 和2566亿kWh，装机容量和发电量分别跃居世界第8位和第7位。至1987年装机容量达1亿kW，1988 年以来连续12 年每年新增大中型发电机组，装机容量在1000万kW以上。1995年全国发电装机容量突破2 亿kW，1999年底全国装机容量达2.99亿kW，发电量达12 331 亿kWh。自1996 年以来，我国发电装机容量和发电量一直位居世界第2位。1.21.2 我国的电源结构我国的电源结构 虽然我国火电、水电装机容量每年都在增长，但是1985 年以后火电增长的速度明显加快，多在8%以上，最快的
5、1988 年为13.9%。火电发电量增长与装机容量增长基本匹配。例如，某电厂规划装机容量为4600MW，分两期建设。一期建设规模为2600MW，工程动态投资约45亿元。电厂主机设备分别为东方电机厂、东方汽机厂、东方锅炉厂生产供应，燃用某六盘水地区的发耳矿区格木底片区的无烟煤和低挥发分贫煤，年需燃煤量约260万吨，来自某省内，全部采用火车运输。电厂以点对网形式接入华中电网，两回500kV线路朝东北出线约110km，接入湖南湘西500kV开关站，一期电量主送湖南电网。2008年9月和2009年1月1、#2机组分别一次性通过168小时试运考核，机组投产后各项性能指标优良。该项目符合国家西电东送、促进
6、中部崛起的发展战略，可实现湘黔两省优势互补，促进少数民族地区经济发展；煤电联营、 “水火打捆” ，符合国家优化发展火电的要求。1.31.3 煤电在电力发展中的地位煤电在电力发展中的地位长期以来，我国一次能源结构中煤炭占主要地位，煤炭消耗量占一次能源总消耗量的75%左右，预计今后相当长的时期内，以煤炭为主要能源的格局不会改变。在煤炭消费总量中，2000 年50%以上煤炭用于发电，这一指标远远落后于世界上某些发达国家的水平（据统计，目前美国将90%的煤炭转换成电能，其它以5煤炭为主要能源的发达国家煤转换成电能的比例一般在80%左右） 。提高煤炭转换成电能的比例和电力在终端能源中的比例是一项长期而重
7、要的任务。第二章第二章 电厂的基本生产过程电厂的基本生产过程及三大设备简介及三大设备简介2.12.1 电厂的基本生产过程电厂的基本生产过程这里介绍的是汽轮机发电的基本生产过程。火力发电厂的燃料上要有煤、石油。我国的火电厂以燃煤为主，过去曾建过一批燃油电厂，日前的政策是尽量压缩烧油电厂，新建电厂全部烧煤。火力发电厂由三大主要设备锅炉、汽轮机、发电机及相应辅助设备组成，它们通过管道或线路相连构成生产主系统，也就是燃烧系统、汽水系统和电气系统。用火车或轮船运入发电厂储煤场的煤，经过碎煤设备破碎后，由皮带运输机送入锅炉房内的原煤仓。煤从原煤仓落入给煤机，在其中研制成煤粉，同时送入热空气来干燥和输送煤粉
8、。磨制好的煤粉，经粗粉分离器除去部分不合格的煤粉后进入旋风分离器，在其中空气和煤粉得以分离，分离出来的细粉进入煤粉仓。煤粉由给煤机送入输粉管，而旋风分离器中的空气则由排粉机抽出。煤粉和空气在输粉管内混合后，由喷燃器喷入炉膛内进行燃烧。由送风机送来的空气，在进入炉膛之前，先在空气预热器中接受排烟预热，以减少排烟热损失，并提高空气温度，改善燃烧过程。炉膛内的燃烧产物高温烟气，在引风机的拔风作用下，沿着锅炉本体倒 U 形烟道依次流过炉膛、过热器、省煤器和空气预热器，将热量逐步传递给水、蒸汽和空气。降温后的烟气流入除尘器进行净化，净化除尘后的烟气则被引风机抽出，排入大气。将燃料的化学能装换为热能。锅炉
9、产生的新蒸汽进入汽轮机后逐级进行膨胀，蒸汽部分热能就转变为汽流动能；高速汽流施加作用力于汽轮机的叶片上，推动了叶轮连同整个转子旋转，汽流的动能于是被转换成汽轮机轴上的机械能。汽轮机带动发电机，利用切割磁力线感应原理，将原动机的机械能成果的变为电能。2.22.2 锅炉锅炉锅炉的作用燃料或热源的热能加热工作介质，使一定数量的工作介质达到所要求的状态。蒸汽锅炉的工作介质是水，在锅炉里被加热变成一定压力和温度的蒸汽。蒸汽的压力和温度称为蒸汽参数，表示蒸汽的状态。6在火力发电厂中，锅炉产生的蒸汽送进汽轮机膨胀做工，驱动汽轮机转子带动发电机转子旋转，利用导体切割磁力线产生感应电流的原理而发出电力。发电的生
10、产过程是一个能量转换的过程，这个过程可表示为：燃料的化学能电能机械能蒸汽热能发电机汽轮机锅炉 锅炉机组的工作过程示意图如图 31 所示下图为锅炉机组的工作过程示意图图 31 锅炉机组的工作过程示意图2.2.12.2.1 锅炉设备的整体构造锅炉设备的整体构造从锅炉设备的名称可以看出，它包括着锅和炉两部分，燃料在炉内燃烧，放出热量，通过传热过程将热量传给锅内的工作介质水，使其蒸发，过热成为合格的蒸汽。这两者是锅炉的基本组成部分，常成为本体部分。此外，还有炉墙，构架，辅助设备和一些附件，如表 31 所示。表 31 锅炉设备的构成 序 号部分名称组成内容1锅本体及 汽水系统（1） 蒸发设备，包括水冷壁
11、，汽鼓等； （2） 过热及再热设备；（3）省煤器 2炉本体及（1） 燃烧室和喷燃器等燃烧设备；7燃烧系统（2） 空气预热器 3炉墙，构 架_4辅助设备（1） 通风设备；（2）燃料输送设备； （3）制粉设备；（4）除尘和除灰设备； （5）给水设备；（6）吹灰器装置 5附件（1）水位计，压力表，温度表，流量表等热工仪表与自 动控制装置；（2）安全阀和外部汽水管道，阀门等附件2.2.22.2.2、锅炉设备的整体布置、锅炉设备的整体布置火力发电厂的蒸汽锅炉，一般都具有上述各项组成部分，它们的相对布置顺序大体上是一定的，但由于具体条件和设计方案的不同，锅炉的整体布置可以采取多种形式，使锅炉具有不同的外形
12、，构架和厂房结构。如火炬燃烧室锅炉的整体形式有：倒 U 型布置，无中间走廊的 U 型布置，T 型布置，U 型布置，塔型布置，L 型布置。2.32.3 汽轮机汽轮机汽轮机是火电厂的三大主要设备之一。它是以水蒸气为工质，将热能转变为机械能的外燃高速旋转式原动机。它具有单机容量大，效率高，运转平稳，单位功率制造成本低和使用寿命长等优点。在现代火电厂和核电站中，汽轮机是用来驱动发电厂产生电能的，故汽轮机与发电机的组合成为汽轮发电机组。汽轮机还可用来驱动泵，风机，压气机和船舶螺旋桨等。所以汽轮机是现代化国家中重要的动力机械设备。汽轮机设备及系统包括汽轮机本体，调节保安油系统，辅助设备及热力系统等。汽轮机
13、的本体是由汽轮机的转动部分和固定部分组成，调节保安油系统主要调节汽阀、调速器、调速传动机构、主油泵、油箱、安全保护装置等；辅助设备主要包括凝汽器、抽气器、高低压加热器、除氧器、给水泵、凝结水泵、循环水泵等；热力系统主指主蒸汽系统、再热蒸汽系统、凝汽系统、给水回热系统、给水除氧系统等。2.3.12.3.1 汽轮机的分类和型号汽轮机的分类和型号近代火电厂采用的都是由不同级顺序串联构成的多级汽轮机。来自锅炉中的蒸汽逐次通过各级，将其热能转换成机械能。级是汽轮机中最基本的工作单元，在结构上，它是由喷嘴叶栅和跟它配合的动叶栅组成的；在功能上，它完成将蒸8汽的热能转变为机械能的能量转换过程。蒸汽在汽轮机中以不同的方式进行能量转换，便构成了不同工作原理的汽轮机冲动式汽轮机和反动式汽轮机。按热力特性分，汽轮机又可分为凝汽式，背压式，调整抽气式，中间再热式。背压式汽轮机和调整抽气式汽轮机统成为供热式汽轮
