成都理工大学电厂实习

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1、火火力力发发电电厂厂教师：黄老师教师：黄老师姓名：姓名：学号：学号：火力发电厂简称火电厂，是利用煤、石油、天然气作为燃料生产电能的工厂，它的基本 生产过程是：燃料在锅炉中燃烧加热水使成蒸汽，将燃料的化学能转变成热能，蒸汽压力推 动汽轮机旋转，热能转换成机械能，然后汽轮机带动发电机旋转，将机械能转变成电能。一、生产过程一、生产过程燃煤，用输煤皮带从煤场运至煤斗中。大型火电厂为提高燃煤效率都是燃烧煤粉。因此，煤 斗中的原煤要先送至磨煤机内磨成煤粉。 磨碎的煤粉由热空气携带经排粉风机送入锅炉的炉 膛内燃烧。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，将燃烧后的煤

2、灰分离出来。洁净的烟气在引风机的作用下通过烟囱排入大气。助 燃用的空气由送风机送入装设在尾部烟道上的空气预热器内，利用热烟气加热空气。这样， 一方面除使进入锅炉的空气温度提高， 易于煤粉的着火和燃烧外， 另一方面也可以降低排烟 温度，提高热能的利用率。从空气预热器排出的热空气分为两股：一股去磨煤机干燥和输送 煤粉，另一股直接送入炉膛助燃。燃煤燃尽的灰渣落入炉膛下面的渣斗内，与从除尘器分离 出的细灰一起用水冲至灰浆泵房内，再由灰浆泵送至灰场。 火力发电厂在除氧器水箱内的水经过给水泵升压后通过高压加热器送入省煤器。 在省煤 器内，水受到热烟气的加热，然后进入锅炉顶部的汽包内。在锅炉炉膛四周密布着水

3、管，称 为水冷壁。 水冷壁水管的上下两端均通过联箱与汽包连通， 汽包内的水经由水冷壁不断循环， 吸收着煤受燃烧过程中放出的热量。 部分水在冷壁中被加热沸腾后汽化成水蒸汽， 这些饱和 蒸汽由汽包上部流出进入过热器中。饱和蒸汽在过热器中继续吸热，成为过热蒸汽。过热蒸 汽有很高的压力和温度， 因此有很大的热势能。 具有热势能的过热蒸汽经管道引入汽轮机后， 便将热势能转变成动能。高速流动的蒸汽推动汽轮机转子转动，形成机械能。 汽轮机的转子与发电机的转子通过连轴器联在一起。 当汽轮机转子转动时便带动发电机 转子转动。在发电机转子的另一端带着一台小直流发电机，叫励磁机。励磁机发出的直流电 送至发电机的转子

4、线圈中，使转子成为电磁铁，周围产生磁场。当发电机转子旋转时，磁场 也是旋转的，发电机定子内的导线就会切割磁力线感应产生电流。这样，发电机便把汽轮机 的机械能转变为电能。电能经变压器将电压升压后，由输电线送至电用户。 释放出热势能的蒸汽从汽轮机下部的排汽口排出， 称为乏汽。 乏汽在凝汽器内被循环水泵送 入凝汽器的冷却水冷却，从新凝结成水，此水成为凝结水。凝结水由凝结水泵送入低压加热 器并最终回到除氧器内，完成一个循环。在循环过程中难免有汽水的泄露，即汽水损失，因 此要适量地向循环系统内补给一些水，以保证循环的正常进行。高、底压加热器是为提高循 环的热效率所采用的装置，除氧器是为了除去水含的氧气以

5、减少对设备及管道的腐蚀。 以上分析虽然较为繁杂， 但从能量转换的角度看却很简单， 即燃料的化学能蒸汽的热 势能机械能电能。在锅炉中，燃料的化学能转变为蒸汽的热能；在汽轮机中，蒸汽的热 能转变为转子旋转的机械能；在发电机中机械能转变为电能。炉、机、电是火电厂中的主要 设备，亦称三大主机。与三大主机相辅工作的设备成为辅助设备或称辅机。主机与辅机及其 相连的管道、线路等称为系统。火电厂的主要系统有燃烧系统、汽水系统、电气系统等。 除了上述的主要系统外，火电厂还有其它一些辅助生产系统，如燃煤的输送系统、水的 化学处理系统、灰浆的排放系统等。这些系统与主系统协调工作，它们相互配合完成电能的 生产任务。大

6、型火电厂的保证这些设备的正常运转，火电厂装有大量的仪表，用来监视这些 设备的运行状况，同时还设置有自动控制装置，以便及时地对主辅设备进行调节。现代化的 火电厂， 已采用了先进的计算机分散控制系统。 这些控制系统可以对整个生产过程进行控制 和自动调节， 根据不同情况协调各设备的工作状况， 使整个电厂的自动化水平达到了新的高 度。自动控制装置及系统已成为火电厂中不可缺少的部分。二、二、电厂分类电厂分类按燃料分按燃料分燃煤发电厂，燃油发电厂，燃气发电厂，余热发电厂，以垃圾及工业废料为燃料的发电 厂；按原动机分按原动机分凝气式汽轮机发电厂，燃气轮机发电厂，内燃机发电厂，蒸汽燃气轮机发电厂等；按输出能源

7、分按输出能源分凝汽式发电厂（只发电） ，热电厂（发电兼供热） ；按蒸汽压力和温度分按蒸汽压力和温度分中低压发电厂（3.92MPa，450 度） ，高压发电厂（9.9MPa，540 度） ，超高压发电厂 （13.83MPa，540 度） ，亚临界压力发电厂（16.77MPa，540 度） ，超临界压力发电厂 （22.11MPa，550 度） ；超超临界压力发电厂（31MPa，600 度）按发电厂装机容量分按发电厂装机容量分小容量发电厂（100MW 以下） ，中容量发电厂（100250MW） ，大中容量发电厂 （2501000MW） ，大容量发电厂（1000MW 以上） ；三、三、电力发展电力发展

8、火力发电是现在电力发展的主力军，在现在提出和谐社会，循环经济的环境中，我们在提 高火电技术的方向上要着重考虑电力对环境的影响， 对不可再生能源的影响， 虽然现在在中 国已有部分核电机组，但火电仍占领电力的大部分市场，近年电力发展滞后经济发展，全国 上了许多火电厂，但火电技术必须不断提高发展，才能适应和谐社会的要求。 “十五”期间中国火电建设项目发展迅猛。2001 年至 2005 年 8 月，经国家环保总局审批的火 电项目达 472 个，装机容量达 344382MW，其中 2004 年审批项目 135 个，装机容量 107590MW， 比上年增长207%； 2005年1至8月份， 审批项目213

9、个， 装机容量168546MW， 同比增长 420%。如果这些火电项目全部投产，届时中国火电装机容量将达 5.82 亿千瓦， 比 2000 年增长 145%。 2006 年 12 月，全国火电发电量继续保持快速增长，但增速有所回落。当月全国共完 成火电发电量 2266 亿千瓦时，同比增长 15.5%，增速同比回落 1 个百分点，环比回落 3.3 个百分点；随着冬季取暖用电的增长，火电发电量环比增长较快，12 月份与上月相比火电 发电量增加 223 亿千瓦时，环比增长 10.9%。2006 年 1-12 月，全国火电发电量为 230,087,958.32 万千瓦小时，同比增长 15.8%，增速高

10、于 2005 年同期 3.3 个百分点。 2007 年 1-10 月，全国火电发电量为 217,564,783.55 万千瓦小时，比上年同期增长了 16.04%。8 月份的火电发电量最高，为 23,904,609.94 万千瓦小时，同比增长了 10.19%。四、基本原理四、基本原理汽水系统汽水系统火力发电厂的汽水系统是由锅炉、汽轮机、凝汽器、高低压加热器、凝结水泵和给水泵 等组成，他包括汽水循环、化学水处理和冷却系统等。水在锅炉中被加热成蒸汽，经过热器 进一步加热后变成过热的蒸汽，再通过主蒸汽管道进入汽轮机。由于蒸汽不断膨胀，高速流 动的蒸汽推动汽轮机的叶片转动从而带动发电机。 为了进一步提高

11、其热效率， 一般都从汽轮机的某些中间级后抽出作过功的部分蒸汽， 用以加热给水。 在现代大型汽轮机组中都采用这 种给水回热循环。 此外， 在超高压机组中还采用再热循环， 既把作过一段功的蒸汽从汽轮机的高压缸的出 口将作过功的蒸汽全部抽出， 送到锅炉的再热汽中加热后再引入气轮机的中压缸继续膨胀作 功，从中压缸送出的蒸汽，再送入低压缸继续作功。在蒸汽不断作功的过程中，蒸汽压力和 温度不断降低，最后排入凝汽器并被冷却水冷却，凝结成水。凝结水集中在凝汽器下部由凝 结水泵打至低压加热再经过除氧器除氧， 给水泵将预加热除氧后的水送至高压加热器， 经过 加热后的热水加入锅炉，在过热器中把水已经加热到过热的蒸汽

12、，送至汽轮机作功，这样周 而复始不断的作功。 在汽水系统中的蒸汽和凝结水， 由于疏通管道很多并且还要经过许多的 阀门设备，这样就难免产生跑、冒、滴、漏等现象，这些现象都会或多或少地造成水的损失， 因此我们必须不断的向系统中补充经过化学处理过的软化水， 这些补给水一般都补入除氧器 中。燃烧系统燃烧系统燃烧系统是由输煤、磨煤、粗细分离、排粉、给粉、锅炉、除尘、脱硫等组成。是由皮 带输送机从煤场,通过电磁铁、碎煤机然后送到煤仓间的煤斗内,再经过给煤机进入磨煤机进 行磨粉，磨好的煤粉通过空气预热器来的热风，将煤粉打至粗细分离器，粗细分离器将合格 的煤粉（不合格的煤粉送回磨煤机） ，经过排粉机送至粉仓，

13、给粉机将煤粉打入喷燃器送到 锅炉进行燃烧。 而烟气经过电除尘脱出粉尘再将烟气送至脱硫装置， 通过石浆喷淋脱出硫的 气体经过吸风机送到烟筒排入天空。发电系统发电系统发电系统是由副励磁机、励磁盘、主励磁机（备用励磁机） 、发电机、变压器、高压断 路器、升压站、配电装置等组成。发电是由副励磁机（永磁机）发出高频电流，副励磁机发 出的电流经过励磁盘整流， 再送到主励磁机， 主励磁机发出电后经过调压器以及灭磁开关经 过碳刷送到发电机转子， 当发电机转子通过旋转其定子线圈便感应出电流， 强大的电流通过 发电机出线分两路，一路送至厂用电变压器，另一路则送到 SF6 高压断路器，由 SF6 高压 断路器送至电

14、网。 我国目前最大的火电厂：山西大同第二发电厂，装机容量 372 万 KW（即 3720MW） ， 6 台 20 万 KW（200MW）机组，2 台 60 万 KW（600MW）机组，2 台 66 万 KW（660MW） 机组。五、燃料构成五、燃料构成火电厂的燃料构成决定于国家资源情况和能源政策。 20 世纪 80 年代以后，中国火电厂 的燃料主要是煤。1987 年，火电厂发电量的 87%是煤电，其余 13%是烧油或其他燃料发出 的。有烟煤资源或依赖进口煤的国家，其火电厂主要燃用烟煤，因其热值高、易燃。其他煤 种占较大比重的国家，有用褐煤（德国、澳大利亚） 、无烟煤（前苏联、西班牙、朝鲜等）

15、的；中国燃用煤一半以上是烟煤，贫煤次之，无烟煤在 10%以下。一些国家还根据石油国 际市场的情况，采用燃油和天然气发电机组。除蒸汽机组外，还有的用燃气轮机和内燃机发 电机组。70 年代以来，燃气-蒸汽联合循环机组发电的火电厂得到重视。六、组成与流程六、组成与流程现代化火电厂是一个庞大而又复杂的生产电能与热能的工厂。它由下列 5 个系统组成： 燃料系统。燃烧系统。汽水系统。电气系统。控制系统。在上述系统中，最主要的设备是锅炉、汽轮机和发电机，它们安装在发电厂的主厂房内。主变压器和配电装置一般 装放在独立的建筑物内或户外，其他辅助设备如给水系统、供水设备、水处理设备、除尘设 备、燃料储运设备等，有

16、的安装在主厂房内，有的则安装在辅助建筑中或在露天场地。火电 厂基本生产过程是，燃料在锅炉中燃烧，将其热量释放出来，传给锅炉中的水，从而产生高 温高压蒸汽；蒸汽通过汽轮机又将热能转化为旋转动力，以驱动发电机输出电能。到 80 年 代为止，世界上最好的火电厂的效率达到 40%，即把燃料中 40%的热能转化为电能。 在上述系统的所有设备中，最主要的设备是锅炉、汽轮机和发电机，它们安装在发电厂 的主厂房内。 主变压器和配电设备一般是安装在独立的建筑物内和户外； 其他辅助设备如给 水系统、供水设备、水处理设备、除尘设备、燃料储运设备等，有的安装在主厂房内，有的 则是安装在辅助建筑中或在露天场地。七、运行七、运行近代火电厂由大量各种各样的机械装置和电工设备所构成。 为了生产电能和热能， 这些 装置和设备必须协调动作，达到安全经济生产的目的。这项工作就是火电厂的运行。为了保 证炉、机、电等主要设备及各系统的辅助设备的安全经济运行，就要严格执行一系列运行规 程和规章制度。 火电厂的运行主要包括 3 个方面,即起动和停机运行、经济运行、故障与对策。火电厂 运行的基本要求是保证安全性