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1、同学们好概述l以煤、石油或天然气作为燃料的发电厂统 称为火电厂。我国的电厂95%以上是火力 发电厂 火电厂的分类l按燃料分类：l燃煤发电厂，即以煤作为燃料的发电厂l燃油发电厂，即以石油（实际是提取汽油、煤油 、柴油后的渣油）为燃料的发电厂；l燃气发电厂，即以天然气、煤气等可燃气体为燃 料的发电厂；l余热发电厂，即用工业企业的各种余热进行发电 的发电厂。此外还有利用垃圾及工业废料作燃料 的发电厂。火电厂分类l按原动机分类：l凝汽式汽轮机发电厂l燃汽轮机发电厂内燃机发电厂和蒸汽-燃汽 轮机发电厂等 l按供出能源分类：l凝汽式发电厂，即只向外供应电能的电厂；l热电厂，即同时向外供应电能和热能的电厂。
2、l按发电厂总装机容量的多少分类：l小容量发电厂，其装机总容量在100MW以下的 发电厂；l中容量发电厂，其装机总容量在100250MW范 围内的发电厂；l大中容量发电厂，其装机总容量在250600MW 范围内的发电厂；l大容量发电厂，其装机总容量在6001000MW 范围内的发电厂；l特大容量发电厂，其装机容量在1000MW及以上 的发电厂。l按蒸汽压力和温度分类：l中低压发电厂，其蒸汽压力在3.92MPa（40kgfcm2） 、温度为450的发电厂，单机功率小于25MW；地方 热电厂。l高压发电厂，其蒸汽压力一般为9.9MPa（101kgfcm2 ）、温度为540的发电厂，单机功率小于100
3、MW；l超高压发电厂，其蒸汽压力一般为13.83MPa（141kgf cm2）、温度为540540的发电厂，单机功率小于 200MW；l亚临界压力发电厂，其蒸汽压力一般为16.77MPa（171 kgfcm2）、温度为540540的发电厂，单机功率 为30OMW直至1O00MW不等；l超临界压力发电厂，其蒸汽压力大于22.llMPa（ 225.6kgfcm2）、温度为550550的发电厂，机组 功率为600MW及以上，l按蒸汽压力和温度分类：l中低压发电厂，其蒸汽压力在3.92MPa（40kgfcm2） 、温度为450的发电厂，单机功率小于25MW；地方 热电厂。l高压发电厂，其蒸汽压力一般为
4、9.9MPa（101kgfcm2 ）、温度为540的发电厂，单机功率小于100MW；l超高压发电厂，其蒸汽压力一般为13.83MPa（141kgf cm2）、温度为540540的发电厂，单机功率小于 200MW；l亚临界压力发电厂，其蒸汽压力一般为16.77MPa（171 kgfcm2）、温度为540540的发电厂，单机功率 为30OMW直至1O00MW不等；l超临界压力发电厂，其蒸汽压力大于22.llMPa（ 225.6kgfcm2）、温度为550550的发电厂，机组 功率为600MW及以上，德国的施瓦茨电厂。 l按供电范围分类：l区域性发电厂，在电网内运行，承担一定区域性 供电的大中型发电
5、厂；l孤立发电厂，是不并入电网内，单独运行的发电 厂；l自备发电厂，由大型企业自己建造，主要供本单 位用电的发电厂（一般也与电网相连）。锅炉结构及工作原理l锅炉结构及工作原理l锅：是指锅炉的水汽系统，由汽包、下降管、联 箱、水冷壁、过热器和省煤器等设备组成。（1 ）锅的任务是使水吸热，最后变化成一定参数的 过热蒸汽。其过程是：给水由给水泵打入省煤器 以后逐渐吸热，温度升高到汽包工作压力的沸点 ，成为饱和水；饱和水在蒸发设备（炉）中继续 吸热，在温度不变的情况下蒸发成饱和蒸汽；饱 和蒸汽从汽包引入过热器以后逐渐过热到规定温 度，成为合格的过热蒸汽，然后到汽轮机做功。l汽包：汽包俗称锅筒。蒸汽锅炉
6、的汽包内装的是 热水和蒸汽。汽包具有一定的水容积，与下降管 ，水冷壁相连接，组成自然水循环系统，同时， 汽包又接受省煤器的给水，向过热器输送饱和蒸 汽；汽包是加热，蒸发、过热三个过程的分解点 。l下降管：作用是把汽包中的水连续不断地送入下 联箱，供给水冷壁，使受热面有足够的循环水量 ，以保证可靠的运行。为了保证水循环的可靠性 ，下降管自汽包引出后都布置在炉外。l联箱：又称集箱。一般是直径较大，两端封闭的 圆管，用来连接管子。起汇集、混合和分配汽水 保证各受热面可靠地供水或汇集各受热面的水或 汽水混合物的作用。（位于炉排两侧的下联箱， 又称防焦联箱）水冷壁下联箱通常都装有定期排 污装置。l水冷壁
7、：水冷壁布置在燃烧室内四周或部分布置 在燃烧室中间。它由许多上升管组成，以接受辐 射传热为主受热面。作用：依靠炉膛的高温火焰 和烟气对水冷壁的辐射传热，使水（未饱和水或 饱和水）加热蒸发成饱和蒸汽，由于炉墙内表面 被水冷壁管遮盖，所以炉墙温度大为降低，使炉 墙不致被烧坏。而且又能防止结渣和熔渣对炉墙 的侵蚀；筒化了炉墙的结构，减轻炉墙重量。水 冷壁的形式：1.光管式2.膜式l过热器：是蒸汽锅炉的辅助受热面，它的作用是 在压力不变的情况下，从汽包中引出饱和蒸汽， 再经过加热，使饱和蒸汽成为一定温度的过热蒸 汽。l省煤器：布置在锅炉尾部烟道内，利用烟气的余 热加热锅炉给水的设备，其作用就是提高给水
8、温 度，降低排烟温度，减少排烟热损失，提高锅炉 的热效率。l减温装置：保证汽温在规定的范围内。汽 温调节：1、蒸汽侧调节（采用减温器） 2 、烟气侧调节（采用摆动式喷燃器或挡板 式）l炉：就是锅炉的燃烧系统，由炉膛、烟道 、喷燃器及空气预热器等组成。l工作原理：送风机将空气送入空气预热器中吸收 烟气的热量并送进热风道，然后分成两股：一股 送给制粉系统作为一次风携带煤粉送入喷煤器， 另一股作为二次风直接送往喷煤器。煤粉与一、 二次风经喷燃器喷入炉膛集箱燃烧放热，并将热 量以辐射方式传给炉膛四周的水冷壁等辐射受热 面，燃烧产生的高温烟气则沿烟道流经过热器， 省煤器和空气预热器等设备，将热量主要以对
9、流 方式传给它们，在传热过程中，烟气温度不断降 低，最后由吸风机送入烟囱排入大气。l炉膛：炉膛是由一个炉墙包围起来的，供燃料燃 烧好传热的主体空间，其四周布满水冷壁。炉膛 底部是排灰渣口，固态排渣炉的炉底是由前后水 冷壁管弯曲而形成的倾斜的冷灰斗，液态排渣炉 的炉底是水平的熔渣池。炉膛上部是悬挂有屏式 过热器，炉膛后上方烟气流出炉膛的通道叫炉膛 出口。l空气预热器：是利用锅炉排烟的热量来加热空气 的热交换设备。它是装在锅炉尾部的垂直烟道中 。l 锅炉工作原理l 煤粉在炉膛燃烧产生的热量，先通过辐射传 热被水冷壁吸收，水冷壁的水沸腾汽化，产生大 量蒸汽进入汽包进行汽水分离（直流炉除外）， 分离出
10、的饱和蒸汽进入过热器，通过辐射、对流 方式继续吸收炉膛顶部和水平烟道、尾部烟道的 烟气热量，并使过热蒸汽达到所要求的工作温度 。l发电用锅炉通常还设置有再热器，是用来加热经 过高压缸做功后的蒸汽的，再热器出来的再热蒸 汽再去中、低压缸继续做功发电。l锅炉的工作原理基本相同。 锅炉的作用是将燃 料的化学能转变为热能，并利用热能加热锅内的 水使之成为具有足够数量和一定质量（汽温、汽 压）的过热蒸汽，供汽轮机使用。整个锅炉由锅 炉本体和辅助设备两部分组成。l燃煤锅炉的工作过程：由原煤仓落下的原煤经给煤机送入磨煤机磨 制成煤粉。在原煤磨制过程中，需要热空气对煤 进行加热和干燥，因此外界冷空气通过送风机
11、送 入锅炉尾部烟道的空气预热器中，被烟气加热成 为热空气进入热风管道。其中一部分热空气经排 粉机送入磨煤机中，对煤进行加热和干燥，同时 这部分空气也是输送煤粉的介质；另一部分热空 气直接经燃烧器进入炉膛参与煤粉的燃烧。从磨 煤机排出的煤粉和空气的混合物经燃烧器进入炉 膛内燃烧。煤粉在炉膛内迅速燃烧后放出大量的 热量，使炉膛火焰中心的温度具有1500度或更高 的温度。l炉膛四周内壁布置有许多的水冷壁管，炉膛顶部 布置着顶棚过热器及炉膛上方布置着屏式过热器 等受热面。水冷壁和顶棚过热器等是炉膛的辐射 受热面，其内部的工质在吸引炉膛的辐射热的同 时，使火焰温度降低，保护炉墙不致被烧坏。为 了防止熔化
12、的灰渣黏结在烟道内的受热面上，烟 气向上流动到达炉膛上部出口处时，其温度要低 于煤灰的熔点。l高温烟气经炉膛上部出口离开炉膛进入水平烟道 ，与布置在水平烟道的过热器进行热量交换，然 后进入尾部烟道，并与再热器、省煤器、和空气 预热器等受热面进行热量交换，使烟气不断放出 热量而逐渐冷却下来，使得离开空气预热器的烟 气温度通常在110-160度之间。l低温烟气再经过除尘器除去大量的飞灰，最后只 有少量的细微灰粒随烟气由引风机送入烟囱排入 大气。煤粉在炉膛中燃烧后所生成的较大灰粒沉 降到炉膛底部的冷灰斗中，被冷却凝固落入排渣 装置中，形成固定排渣。l 由给水泵送向锅炉的给水，经过高压加热器 加热后进
13、入省煤器，吸收锅炉尾部烟气的热量后 进入汽包，并通过下降管引入水冷壁下联箱再分 配给各个水冷壁管。水在水冷壁中吸收炉膛高温 火焰和烟气的辐射热，使部分水蒸发变成饱和蒸 汽，从而在水冷壁内形成了汽水混合物。汽水混 合物向上流动并进入汽包，通过汽包中的汽水分 离装置进行汽水分离，分离出来的水继续循环。 l 旋风分离器由简体、引入管、项帽、溢流环 、简底导叶和底板等部件组成。 l旋风分离器是一种分离效果很好的汽水分离设备 。其工作原理及工作过程是：较高流速的汽水混 合物，经引入管切向进入简体而产生旋转运动， 在离心力的作用下，将水滴抛向筒壁，使汽水初 步分离。分离出来的水通过筒底四周导叶，流人 汽包
14、水容积中。饱和蒸汽在筒体内向上流动，进 入顶帽的波形板间隙中曲折流动，在离心力和惯 性力的作用下，小水滴被抛到波形板上，在附着 力作用下形成水膜下流，经简壁流入汽包水容积 ，使汽水进步分离，而饱和蒸汽从顶帽上方或 四周引入汽包蒸汽空间。 l靠近汽包的顶部设有多孔板，均匀汽包内上升蒸 汽流，并将蒸汽中的水分进一步分离出来。汽包 中心线以下150mm左右设有事故放水管口；正 常水位线下约200mm处设有连续排污管口，再 下面布置加药管。下降管入口处还装设了十字挡 板以防止下降管口产生漩涡斗造成下降管带汽 。沿汽包长度在两侧装设若干旋风分离器， 每个旋风分离器筒体顶部配置有百页窗(波形板) 分离器，它们的主要作用是将由上升管引入的汽 水混合物进行汽和水的初步分离。在汽包内的中上部，水平装没蒸汽清洗孔板 ，其上有清洁给水层，当蒸汽穿过水层时，便将 溶于蒸汽或携带的部分盐分转溶于水中，以降低 蒸汽的含盐。概括地说，锅炉是主要工作过程就燃料的燃烧 、热量的传递、水的加热与汽化和蒸汽的过热等 。l l 谢 谢！
