热力系统热力系统燃料供应系统燃料供应系统除灰系统除灰系统化学水处理系统化学水处理系统供水系统供水系统电气系统电气系统热工控制系统热工控制系统附属生产系统附属生产系统锅锅 炉炉汽轮机汽轮机发电机发电机 火力发电厂火力发电厂主要主要的的八大系统八大系统 火力发电厂主要的火力发电厂主要的三大设备三大设备2火力发电厂的主要设备及系统火力发电厂的主要设备及系统1.3 火力发电厂的构成及工作过程概述火力发电厂的构成及工作过程概述 汽轮机本体与锅炉本体之间由各种汽水管道、阀汽轮机本体与锅炉本体之间由各种汽水管道、阀门及其辅助设备组成的整体门及其辅助设备组成的整体主要热力系统主要热力系统主蒸汽与再热蒸汽系统主蒸汽与再热蒸汽系统再热机组的旁路系统再热机组的旁路系统机组回热抽汽系统机组回热抽汽系统主凝结水系统主凝结水系统除氧给水系统除氧给水系统回热加热器的疏水与放气系统回热加热器的疏水与放气系统加热器(凝汽器)抽真空系统加热器(凝汽器)抽真空系统汽轮机的轴封蒸汽系统汽轮机的轴封蒸汽系统汽轮机本体疏水系统汽轮机本体疏水系统小汽轮机热力系统小汽轮机热力系统辅助蒸汽系统辅助蒸汽系统锅炉的排污系统锅炉的排污系统1.3 火力发电厂的构成及工作过程概述火力发电厂的构成及工作过程概述热力系统热力系统1 1 联系热力设备的联系热力设备的汽水管道汽水管道有主蒸汽管道、主给水管道、有主蒸汽管道、主给水管道、再热蒸汽管道、旁路蒸汽管道、主凝结水管道、抽汽管道、再热蒸汽管道、旁路蒸汽管道、主凝结水管道、抽汽管道、低压给水管道、辅助蒸汽管道、轴封及门杆漏汽管道、锅炉低压给水管道、辅助蒸汽管道、轴封及门杆漏汽管道、锅炉排污管道、加热器疏水管道、排汽管道等。
排污管道、加热器疏水管道、排汽管道等1.3 火力发电厂的构成及工作过程概述火力发电厂的构成及工作过程概述F疏水泵疏水泵F给水泵给水泵F小汽轮机小汽轮机F凝结水泵凝结水泵F轴封加热器轴封加热器火力发电厂火力发电厂除三大主机外除三大主机外的的其它主要的热力设备包括其它主要的热力设备包括::F锅炉排污扩容器锅炉排污扩容器F辅助蒸汽联箱辅助蒸汽联箱F高高(低)压加热器(低)压加热器F汽机汽机本体疏水扩容器本体疏水扩容器 运输运输 卸煤装置卸煤装置 煤场煤场 碎煤机碎煤机 皮带皮带 原煤仓原煤仓 制粉系统制粉系统输煤及燃运系统输煤及燃运系统 接受燃料、储存、并向锅炉输送的工艺系统,有接受燃料、储存、并向锅炉输送的工艺系统,有输煤系统和点火油系统,煤粉制备系统输煤系统和点火油系统,煤粉制备系统1.3 火力发电厂的构成及工作过程概述火力发电厂的构成及工作过程概述原煤仓原煤仓 给煤机给煤机 磨煤机磨煤机 粗粉分离器粗粉分离器 炉膛炉膛 燃烧器燃烧器 给粉机给粉机 煤粉仓煤粉仓 细粉分离器细粉分离器 燃料供应系统燃料供应系统2 2 煤的最主要的煤的最主要的运输方式运输方式是火车,沿海、沿江电是火车,沿海、沿江电厂也多采用船运。
当由铁路来煤时,厂也多采用船运当由铁路来煤时,卸煤机械卸煤机械大型大型电厂选用自卸式底开车、翻车机,中、小型电厂选电厂选用自卸式底开车、翻车机,中、小型电厂选用螺旋卸煤机、装卸桥用螺旋卸煤机、装卸桥贮煤设施贮煤设施除贮煤场外,尚除贮煤场外,尚有干煤棚和贮煤筒仓有干煤棚和贮煤筒仓煤场堆取设备煤场堆取设备一般选用悬臂一般选用悬臂式斗轮堆取料机或门式斗轮堆取料机皮带机向锅式斗轮堆取料机或门式斗轮堆取料机皮带机向锅炉房输煤是基本的炉房输煤是基本的上煤方式上煤方式1.3 火力发电厂的构成及工作过程概述火力发电厂的构成及工作过程概述1.3 火力发电厂的构成及工作过程概述火力发电厂的构成及工作过程概述炉渣炉渣炉渣炉渣 炉膛冷灰斗炉膛冷灰斗→→除渣装置除渣装置→→冲灰沟冲灰沟→→灰渣泵灰渣泵→→输灰管输灰管→→灰场灰场飞灰飞灰飞灰飞灰 除尘器除尘器→→集灰斗集灰斗→→除灰装置除灰装置→→运灰车运灰车→→灰加工厂灰加工厂 是将煤燃烧后产生的灰、渣运出、堆放的系统是将煤燃烧后产生的灰、渣运出、堆放的系统灰渣系统灰渣系统3 31.3 火力发电厂的构成及工作过程概述火力发电厂的构成及工作过程概述工工艺产水水电导率率投投资成本成本操作操作维护 环境保境保护全离子交全离子交换低低低低复复杂差差反渗透反渗透+离子交离子交换低低适中适中较复复杂较差差二二级反渗透反渗透较低低略高略高较简单好好反渗透反渗透+电除除盐低低高高复复杂好好几种常用水几种常用水处理工理工艺比比较 为保证热力设备安全,防止热力设备结垢、为保证热力设备安全,防止热力设备结垢、腐蚀、积盐,用化学方法对不同品质的原水腐蚀、积盐,用化学方法对不同品质的原水、热力、热力系统系统循环用水进行处理的系统。
循环用水进行处理的系统化学水处理系统化学水处理系统4 4凝汽器的冷却水量约占总冷却水量的凝汽器的冷却水量约占总冷却水量的95%以上1.3 火力发电厂的构成及工作过程概述火力发电厂的构成及工作过程概述 火电厂的供水一般火电厂的供水一般分分为三种形式:为三种形式: 由大海、江河、湖泊取水冷却凝汽器后直接排放的由大海、江河、湖泊取水冷却凝汽器后直接排放的直流供水系统直流供水系统,或称开式供水系统;,或称开式供水系统; 具有冷却水池、喷水池或冷水塔的具有冷却水池、喷水池或冷水塔的循环供水系统,循环供水系统,或称闭式供水系统;或称闭式供水系统; 有时也可将两种方式结合起来运行,叫做有时也可将两种方式结合起来运行,叫做联合供水联合供水系统系统或混合供水系统或混合供水系统向热力系统凝汽器提供冷却用循环水及补充水的系统向热力系统凝汽器提供冷却用循环水及补充水的系统供水系统供水系统5 51.3 火力发电厂的构成及工作过程概述火力发电厂的构成及工作过程概述 将发电机发出的电能升压以便远距离输送给将发电机发出的电能升压以便远距离输送给用户,并提供可靠的厂用电的系统。
用户,并提供可靠的厂用电的系统电气系统电气系统6 6 利用各种自动化仪表和电子计算机等装置对利用各种自动化仪表和电子计算机等装置对火力发电厂生产过程进行监视、控制和管理,使火力发电厂生产过程进行监视、控制和管理,使之安全、经济运行的之安全、经济运行的系统系统电厂自动化系统电厂自动化系统7 7 如电厂起动用锅炉房,发电机冷却用氢气的如电厂起动用锅炉房,发电机冷却用氢气的制氢站,仪用及检修用空压机站等制氢站,仪用及检修用空压机站等附属生产系统附属生产系统8 81.4 火力发电厂动力循环火力发电厂动力循环 朗肯循环是火力发朗肯循环是火力发电厂最基本的蒸汽电厂最基本的蒸汽动力循环,以水蒸动力循环,以水蒸气为工作物质,由气为工作物质,由锅炉、汽轮机、冷锅炉、汽轮机、冷凝器和水泵组成蒸凝器和水泵组成蒸汽动力装置的基本汽动力装置的基本设备来实现的设备来实现的1朗肯循环朗肯循环汽轮机wtq1水 泵凝汽器锅炉q2图1 朗肯循环装置简图4321 当忽略不可逆因素时,朗肯循环可认为是由4个可逆当忽略不可逆因素时,朗肯循环可认为是由4个可逆过程组成过程组成,,朗肯循环的T朗肯循环的T-s图,如图s图,如图2所示。
所示1.4 火力发电厂动力循环火力发电厂动力循环sT4321O图2 朗肯循环T-s图汽轮机wtq1水 泵凝汽器锅炉q2图1 朗肯循环装置简图4321为什么采用再热循环?为什么采用再热循环?可以采用在循环中对蒸汽中间再加热的方法可以采用在循环中对蒸汽中间再加热的方法 随着蒸汽机组容量的增大,蒸汽参数不断地随着蒸汽机组容量的增大,蒸汽参数不断地提高,伴随蒸汽初压的提高蒸汽乏汽干度下降,提高,伴随蒸汽初压的提高蒸汽乏汽干度下降,从而不能达到汽轮机安全工作的要求,从而不能达到汽轮机安全工作的要求, 为解决为解决这个矛盾这个矛盾1.4 火力发电厂动力循环火力发电厂动力循环2蒸汽再热循环蒸汽再热循环水泵汽轮机锅炉凝汽器1’54321图3 再热循环装置简图 再热循环要求汽轮机再热循环要求汽轮机分缸,蒸汽在汽轮机的高分缸,蒸汽在汽轮机的高压缸膨胀到某一中间压力压缸膨胀到某一中间压力时被全部引出,送入锅炉时被全部引出,送入锅炉的再热器中再次吸热,直的再热器中再次吸热,直至与初状态温度相同(或至与初状态温度相同(或更高),然后返回汽轮机更高),然后返回汽轮机的中低压缸继续做功。
再的中低压缸继续做功再热后,蒸汽膨胀终态的干热后,蒸汽膨胀终态的干度有明显的提高度有明显的提高1.4 火力发电厂动力循环火力发电厂动力循环1.4 火力发电厂动力循环火力发电厂动力循环图4 再热循环T-s图sTO51 1’234水冷壁内吸热水冷壁内吸热再热器内吸热再热器内吸热 抽出汽轮机中做了部分功的蒸汽加热给水,抽出汽轮机中做了部分功的蒸汽加热给水,使给水温度提高,从而可以减少水在锅炉内的吸使给水温度提高,从而可以减少水在锅炉内的吸热量,使平均吸热温度有较大的提高这部分热热量,使平均吸热温度有较大的提高这部分热交换与循环的高温热源、低温热源无关,是循环交换与循环的高温热源、低温热源无关,是循环内部的回热,这种方法称为内部的回热,这种方法称为给水回热给水回热,有给水回,有给水回热的蒸汽动力循环称为热的蒸汽动力循环称为蒸汽回热循环蒸汽回热循环1.4 火力发电厂动力循环火力发电厂动力循环 提高蒸汽的初温提高蒸汽的初温目的目的提高循环热效率提高循环热效率 提高循环的平均吸热温度提高循环的平均吸热温度思考思考: 为什么要提高循环的平均吸热温度,为什么要提高循环的平均吸热温度, 又如何去提高?又如何去提高?3蒸汽回热循环蒸汽回热循环 从图从图5可以看出,可以看出,朗肯朗肯循环平均吸热温度不高的主循环平均吸热温度不高的主要原因是水的预热阶段温度要原因是水的预热阶段温度太低太低,因锅炉给水的温度就,因锅炉给水的温度就是汽轮机排汽压力对应的饱是汽轮机排汽压力对应的饱和温度(一般为30和温度(一般为30℃℃左右)左右),此种状态的水在锅炉内与,此种状态的水在锅炉内与高温燃气热交换温差引起的高温燃气热交换温差引起的不可逆损失也很大。
不可逆损失也很大工作过程工作过程1.4 火力发电厂动力循环火力发电厂动力循环汽轮机凝汽器锅炉图5 回热循环装置简图加热器凝结水泵给水泵 如果采用温度与给水温度比较接近的蒸汽实现这如果采用温度与给水温度比较接近的蒸汽实现这个阶段的加热则可明显改变这种状况个阶段的加热则可明显改变这种状况抽汽回热是提抽汽回热是提高蒸汽动力装置循环热效率的切实可行和行之有效的高蒸汽动力装置循环热效率的切实可行和行之有效的方法方法 几乎所有火力发电厂中的蒸汽动力装置都采用了几乎所有火力发电厂中的蒸汽动力装置都采用了这种抽汽回热循环,不同容量的机组抽汽级数不同,这种抽汽回热循环,不同容量的机组抽汽级数不同,小机组3~4级,大机组7~8级,甚至更多小机组3~4级,大机组7~8级,甚至更多1.4 火力发电厂动力循环火力发电厂动力循环 利用发电厂中作了一定数量功的蒸汽作供热利用发电厂中作了一定数量功的蒸汽作供热热源,可大大提高燃料利用率,这种为了供热,需热源,可大大提高燃料利用率,这种为了供热,需装设背压式或调节抽气式汽轮机装设背压式或调节抽气式汽轮机既发电又供热的动既发电又供热的动力循环称为热电循环力循环称为热电循环。
因此,相应地有两种热电循因此,相应地有两种热电循环,即背压式热电循环与调节抽气式热电循环环,即背压式热电循环与调节抽气式热电循环1.4 火力发电厂动力循环火力发电厂动力循环4热电循环热电循环1.4 火力发电厂动力循环火力发电厂动力循环G汽轮机给水泵过热器锅炉热用户图7 背压式热电循环过热器调节阀热用户锅炉水泵1凝汽器冷却水汽轮机水泵2发电机混合器图6 抽汽调节式热电循环G①显著提高热经济性显著提高热经济性②减少环境污染减少环境污染③广泛适用于缺水地区广泛适用于缺水地区④可改造中小型汽轮机组可改造中小型汽轮机组将燃气轮机排出温度较高的废热,用以加热蒸汽循环将燃气轮机排出温度较高的废热,用以加热蒸汽循环1.4 火力发电厂动力循环火力发电厂动力循环主要特点主要特点燃气燃气-蒸汽联合循环主要分为以下四类蒸汽联合循环主要分为以下四类::5燃气燃气-蒸汽联合循环蒸汽联合循环((1))余热锅炉联合循环余热锅炉联合循环 特点:特点:Ø以燃气轮机为主,汽轮以燃气轮机为主,汽轮机容量约为燃气轮机的机容量约为燃气轮机的1/3左右;左右;Ø适用于旧、小蒸汽动力适用于旧、小蒸汽动力厂的改造;厂的改造;Ø若燃气轮机的进气温度若燃气轮机的进气温度为为1000℃℃,其热效率可以,其热效率可以达到达到40%~45%;;Ø汽轮机不能单独运行;汽轮机不能单独运行;1.4 火力发电厂动力循环火力发电厂动力循环((2))补燃余热锅炉联合循环补燃余热锅炉联合循环 特点:特点:Ø除燃气轮机排气进入锅炉除燃气轮机排气进入锅炉外,还可补充部分燃料;外,还可补充部分燃料;Ø随着补充燃料增加,汽轮随着补充燃料增加,汽轮机容量可增加;机容量可增加;Ø补充燃料可以是煤或其他补充燃料可以是煤或其他廉价燃料;廉价燃料;Ø随着补燃量增加,冷却水随着补燃量增加,冷却水量增加;量增加;Ø汽轮机不能单独运行;汽轮机不能单独运行;1.4 火力发电厂动力循环火力发电厂动力循环((3))助燃锅炉联合循环助燃锅炉联合循环 特点:特点:Ø燃气轮机的排气引入普燃气轮机的排气引入普通锅炉做助燃空气用;通锅炉做助燃空气用;Ø汽轮机容量比例可达汽轮机容量比例可达80%~90%;;Ø燃气轮机排气含氧量少,燃气轮机排气含氧量少,需补充空气;需补充空气;Ø随着补燃量增加,冷却随着补燃量增加,冷却水量增加;水量增加;Ø汽轮机可单独运行;汽轮机可单独运行;1.4 火力发电厂动力循环火力发电厂动力循环((4))正压锅炉联合循环正压锅炉联合循环特点:特点:Ø以压气机代替锅炉的送风机;以压气机代替锅炉的送风机;Ø锅炉与燃烧室合二为一;锅炉与燃烧室合二为一;Ø锅炉体积可减小;锅炉体积可减小;Ø锅炉启动只需锅炉启动只需7~8min;;Ø汽轮机不能单独运行;汽轮机不能单独运行;1.4 火力发电厂动力循环火力发电厂动力循环(( 1))PFBC-CC 把把8mm以下的煤粒和脱硫剂石灰石,加入燃烧室以下的煤粒和脱硫剂石灰石,加入燃烧室床层上,在通过布置在炉底的布风板送出的高速气流作床层上,在通过布置在炉底的布风板送出的高速气流作用下,形成流态化翻滚的悬浮层,进行流化燃烧,同时用下,形成流态化翻滚的悬浮层,进行流化燃烧,同时完成脱硫,这种燃烧技术叫完成脱硫,这种燃烧技术叫流化床燃烧技术流化床燃烧技术。
按燃烧室运行压力的不同,分为常压流化床按燃烧室运行压力的不同,分为常压流化床AFBC和增压流化床和增压流化床PFBC;按流化速度和床料流化状态不同,;按流化速度和床料流化状态不同,二者又可分为鼓泡床二者又可分为鼓泡床BFBC和循环流化床和循环流化床CFBC 1.4 火力发电厂动力循环火力发电厂动力循环6新型燃煤联合循环新型燃煤联合循环 ((2)) IGCC((整体煤气化燃气整体煤气化燃气-蒸汽联合循环蒸汽联合循环)) IGCC是先将煤在是先将煤在2~3MPa压力下气化成可燃粗煤气,压力下气化成可燃粗煤气,气化用的压缩空气引自压气机,气化用的蒸汽从汽轮机气化用的压缩空气引自压气机,气化用的蒸汽从汽轮机抽汽而来粗煤气经净化(除尘、脱硫)后供燃气轮机抽汽而来粗煤气经净化(除尘、脱硫)后供燃气轮机用,其排气引至余热锅炉产生蒸汽,供汽轮机用以煤用,其排气引至余热锅炉产生蒸汽,供汽轮机用以煤气化设备和燃气轮机余热锅炉取代锅炉,将煤的气化、气化设备和燃气轮机余热锅炉取代锅炉,将煤的气化、蒸汽、燃气的发电过程组成整体,故称为蒸汽、燃气的发电过程组成整体,故称为IGCC。
1.4 火力发电厂动力循环火力发电厂动力循环其原理图如下其原理图如下:IGCC工作原理图工作原理图 核燃料在反应堆中进行可控链式裂变反应,将裂核燃料在反应堆中进行可控链式裂变反应,将裂变产生的大量热量带出反应堆的物质称为冷却剂(水变产生的大量热量带出反应堆的物质称为冷却剂(水或气体),再通过蒸汽发生器将热量传给水,水被加或气体),再通过蒸汽发生器将热量传给水,水被加热成蒸汽供汽轮机拖动发电机转变为电能冷却剂释热成蒸汽供汽轮机拖动发电机转变为电能冷却剂释热后,通过冷却剂循环主泵送回反应堆去吸热,不断热后,通过冷却剂循环主泵送回反应堆去吸热,不断地将反应堆中核裂变释放的热能引导出来,其压力靠地将反应堆中核裂变释放的热能引导出来,其压力靠稳压器维持稳定核电站的反应堆和蒸汽发生器相当稳压器维持稳定核电站的反应堆和蒸汽发生器相当于火电厂的锅炉,有人称为原子锅炉于火电厂的锅炉,有人称为原子锅炉1.4 火力发电厂动力循环火力发电厂动力循环7原子能发电循环原子能发电循环核电站工作原理图核电站工作原理图火力发电厂的类型火力发电厂的类型1.5 发电厂的发电厂的类型类型1. 按产品分按产品分 ① 发电厂发电厂 只生产电能,在汽轮机做完功的蒸汽,只生产电能,在汽轮机做完功的蒸汽,排入凝汽器凝结成水,所以又称凝气式电厂。
排入凝汽器凝结成水,所以又称凝气式电厂 ② 热电厂热电厂 既生产电能又对外供热,供热是利用既生产电能又对外供热,供热是利用汽轮机较高压力的排汽或可调节抽汽送给热用户汽轮机较高压力的排汽或可调节抽汽送给热用户2. 按使用的能源分按使用的能源分 ① 火力发电厂火力发电厂 以煤、油、天然气为燃料的电以煤、油、天然气为燃料的电厂称为火力发电厂,简称火电厂厂称为火力发电厂,简称火电厂 ② 水力发电厂水力发电厂 以水作为动力发电的电厂其以水作为动力发电的电厂其生产过程是由拦河坝维持的高水位的水,经压力水生产过程是由拦河坝维持的高水位的水,经压力水管管 进入水轮机推动转子旋转,将水能转变成机械能,进入水轮机推动转子旋转,将水能转变成机械能,水轮机带动发电机旋转,从而使机械能变为电能,水轮机带动发电机旋转,从而使机械能变为电能,在水轮机做完功后的水流经尾水管排入下游,其生在水轮机做完功后的水流经尾水管排入下游,其生产流程如图产流程如图11正向(绿色)所示正向(绿色)所示1.5 发电厂的发电厂的类型类型水库水库水库水库1342图11 水力发电厂与抽水蓄能电厂示意图1、2—调压井3—水电站4—变压器1.5 发电厂的发电厂的类型类型 ③原子能发电厂原子能发电厂 与火力发电相比较,水力发电具有发电成本低、与火力发电相比较,水力发电具有发电成本低、效率高、环境污染小、启停快、事故应变能力强等优效率高、环境污染小、启停快、事故应变能力强等优点,但需要修筑大坝,投资大,工期长。
我国水力资点,但需要修筑大坝,投资大,工期长我国水力资源丰富,从长远利益看,发展水电将取得很好的综合源丰富,从长远利益看,发展水电将取得很好的综合效益因此,国家把开发水力资源放在重要的位置因此,国家把开发水力资源放在重要的位置3. 按汽轮机的进汽参数按汽轮机的进汽参数① 中低压机组中低压机组 (进汽压力<(进汽压力<3.43MPa))② 高压机组高压机组 (进汽压力为(进汽压力为8.83MPa))③ 超高压机组超高压机组 (进汽压力为(进汽压力为12.75-13.24MPa))④ 亚临界机组亚临界机组 (进汽压力约为(进汽压力约为16.17MPa))⑤ 超临界机组超临界机组 (进汽压力>(进汽压力>24.2MPa))1.5 发电厂的发电厂的类型类型⑥ 超超临界机组超超临界机组 (进汽压力>(进汽压力>30MPa))1.5 发电厂的发电厂的类型类型4. 其他类型的发电厂其他类型的发电厂 ① 燃气燃气—蒸汽轮机发电厂蒸汽轮机发电厂利用燃气利用燃气—蒸汽联合循环蒸汽联合循环动力装置,能充分利用燃动力装置,能充分利用燃气轮机的余热发电,因此气轮机的余热发电,因此热效率高,净效率可达热效率高,净效率可达43.2%。
② 抽水蓄能电厂抽水蓄能电厂将电力系统负荷处于低谷时的多余电将电力系统负荷处于低谷时的多余电能转换为水的势能,如图能转换为水的势能,如图11反向(红色)所示在电力反向(红色)所示在电力系统负荷处于高峰时又将水的势能转换为电能的电厂系统负荷处于高峰时又将水的势能转换为电能的电厂1.5 发电厂的发电厂的类型类型 ③ 太阳能发电厂太阳能发电厂一种是将太阳光聚集到一个容是将太阳光聚集到一个容器上,加热水或其他低沸器上,加热水或其他低沸点液体产生蒸汽,带动汽点液体产生蒸汽,带动汽轮发电机组发电;另一种轮发电机组发电;另一种是用光电池直接发电是用光电池直接发电 ④ 地热发电厂地热发电厂利用地下热水经扩容器降压产生下热水经扩容器降压产生蒸汽,或通过热交换器使蒸汽,或通过热交换器使低沸点液体产生蒸汽,通低沸点液体产生蒸汽,通过汽轮发电机组发电过汽轮发电机组发电 ⑤ 风力发电厂风力发电厂利用高速流动的空气驱动高速流动的空气驱动风车转动,从而带动风车转动,从而带动发电机发电发电机发电1.5 发电厂的发电厂的类型类型 ⑥ 垃圾电厂垃圾电厂将燃烧垃圾将燃烧垃圾产生的热能转换成电能,既产生的热能转换成电能,既环保又节能。
环保又节能 火力发电厂主要包括火力发电厂、原子能发电厂、火力发电厂主要包括火力发电厂、原子能发电厂、太阳能发电厂和地热发电厂等太阳能发电厂和地热发电厂等 截至截至2008年底,中国发电装机容量达到年底,中国发电装机容量达到71329万万kW,居世界第二位,仅次于美国居世界第二位,仅次于美国 其中,火电其中,火电55400万万kW,占,占77.66% 从历史的发展过程来看,蒸汽动力装置的从历史的发展过程来看,蒸汽动力装置的进步一直是沿着提高参数的方向前进的提高蒸汽参数进步一直是沿着提高参数的方向前进的提高蒸汽参数与扩大机组容量相结合是提高常规火电厂效率及降低单与扩大机组容量相结合是提高常规火电厂效率及降低单位容量造价最有效的途径根据能源资源状况和电力技位容量造价最有效的途径根据能源资源状况和电力技术发展的水平,发展高效、节能、环保的超(超)临界术发展的水平,发展高效、节能、环保的超(超)临界火力发电机组势在必行火力发电机组势在必行1.6 火力发电厂的发展趋势火力发电厂的发展趋势1. 继续提高超临界火电机组效率继续提高超临界火电机组效率1.6 火力发电厂的发展趋势火力发电厂的发展趋势((1))采用高初参数,大容量的超超临界机组采用高初参数,大容量的超超临界机组u世界第一台,世界第一台,1959年(美国),年(美国),125MW,,31MPa,, 621/566/566℃℃。
u目前单机容量最大(美国)目前单机容量最大(美国)1300MW,,26.5MPa,, 538/538℃℃,共有六台,第一台,共有六台,第一台1969投产u目前参数最高的是(美国西屋公司制造)目前参数最高的是(美国西屋公司制造) 325MW,,34.3MPa, 649/566/566℃℃,二次再热,二次再热, 1959年投年投产u欧洲几大发电集团正合作攻关蒸汽温度为欧洲几大发电集团正合作攻关蒸汽温度为700 ℃℃的的燃煤机组,燃煤机组,2015达到达到40MPa/700/720℃℃2))采用高性能汽轮机采用高性能汽轮机1.6 火力发电厂的发展趋势火力发电厂的发展趋势2. 采用先进的高效低污染技术与动力循环采用先进的高效低污染技术与动力循环 洁净煤技术是指煤炭从开发到利用全过程中,洁净煤技术是指煤炭从开发到利用全过程中,旨在减少污染排放和提高利用效率的加工、转化、旨在减少污染排放和提高利用效率的加工、转化、燃烧和污染控制等高新技术的总称,按其生产和利燃烧和污染控制等高新技术的总称,按其生产和利用过程,可分为:用过程,可分为:a. 燃烧前处理燃烧前处理::以物理方法为主对其进行加工的各以物理方法为主对其进行加工的各类技术,主要包括洗选、型煤、水煤浆技术。
煤炭类技术,主要包括洗选、型煤、水煤浆技术煤炭转化技术是指在燃烧之前对煤进行改质反应,包括转化技术是指在燃烧之前对煤进行改质反应,包括煤气化和液化两种煤气化和液化两种1))洁净煤发电技术的应用洁净煤发电技术的应用1.6 火力发电厂的发展趋势火力发电厂的发展趋势b. 燃烧中清洁利用燃烧中清洁利用:主要指流化床燃烧技术(:主要指流化床燃烧技术(FBC)、)、整体煤气化蒸汽燃气联合循环(整体煤气化蒸汽燃气联合循环(IGCC )、整体煤气化)、整体煤气化燃料电池(燃料电池(IGFC)、)、磁流体发电技术磁流体发电技术、炉内脱硫、炉、炉内脱硫、炉内脱硝、低内脱硝、低 NOx 燃烧器、低温燃烧、整体分级燃烧、燃烧器、低温燃烧、整体分级燃烧、回气再循环、再燃烧技术等回气再循环、再燃烧技术等 c. 燃烧后清洁处理燃烧后清洁处理:包括除尘、脱硫、脱硝、废水处:包括除尘、脱硫、脱硝、废水处理及零排放,废水资源化和干除渣、灰渣分除及综合理及零排放,废水资源化和干除渣、灰渣分除及综合利用1.6 火力发电厂的发展趋势火力发电厂的发展趋势1.6 火力发电厂的发展趋势火力发电厂的发展趋势2﹚﹚空冷发电技术空冷发电技术 发电厂采用翅片管式的空冷散热器,直接或间接发电厂采用翅片管式的空冷散热器,直接或间接用环境空气来冷凝汽轮机的排汽,称为发电厂空冷。
用环境空气来冷凝汽轮机的排汽,称为发电厂空冷采用空冷技术的冷却系统称为空冷系统(或称干冷系采用空冷技术的冷却系统称为空冷系统(或称干冷系统)采用空冷系统的汽轮发电机组称为空冷机组采用空冷系统的汽轮发电机组称为空冷机组采用空冷系统的发电厂称为空冷电厂根据汽轮机排采用空冷系统的发电厂称为空冷电厂根据汽轮机排汽凝结方式的不同,用于发电厂的空冷系统可分为汽凝结方式的不同,用于发电厂的空冷系统可分为直直接空冷接空冷系统和系统和间接空冷间接空冷系统两种方式系统两种方式 1.6 火力发电厂的发展趋势火力发电厂的发展趋势直接空冷直接空冷 汽轮机排汽进入空冷散热器,用空气直接冷却排汽汽轮机排汽进入空冷散热器,用空气直接冷却排汽1.6 火力发电厂的发展趋势火力发电厂的发展趋势空冷岛空冷岛风机砼柱钢桁架1.6 火力发电厂的发展趋势火力发电厂的发展趋势空空冷冷管管束束1.6 火力发电厂的发展趋势火力发电厂的发展趋势项目项目简介简介海勒式间接海勒式间接空冷系统空冷系统混合式凝汽器混合式凝汽器+垂直布置空冷塔散热器垂直布置空冷塔散热器哈蒙式间接哈蒙式间接空冷系统空冷系统表面式凝汽器表面式凝汽器+水平布置空冷塔散热器水平布置空冷塔散热器SCAL间接空间接空冷系统冷系统表面式凝汽器表面式凝汽器+垂直布置空冷塔散热器。
垂直布置空冷塔散热器由华北电力设计院设计,阳城电厂采用由华北电力设计院设计,阳城电厂采用了此方案了此方案间接空冷间接空冷 用空气来冷却循环凝结水,再用冷却后的循环凝结用空气来冷却循环凝结水,再用冷却后的循环凝结水与排汽直接接触冷凝排汽水与排汽直接接触冷凝排汽1.6 火力发电厂的发展趋势火力发电厂的发展趋势1.6 火力发电厂的发展趋势火力发电厂的发展趋势阳阳城城电电厂厂间间接接空空冷冷塔塔1.6 火力发电厂的发展趋势火力发电厂的发展趋势间冷塔内高位间冷塔内高位膨胀水箱膨胀水箱间冷塔间冷塔X型柱后型柱后垂直布置的空垂直布置的空冷散热器冷散热器1.7 火力发电厂的火力发电厂的技术经济指标及环保指标技术经济指标及环保指标1.火力发电厂技术经济指标火力发电厂技术经济指标1)全厂热效率)全厂热效率——火电厂与发电量相当的总热量占发电火电厂与发电量相当的总热量占发电 耗用热量的百分比耗用热量的百分比2)发电厂成本)发电厂成本3)发电厂的可靠性)发电厂的可靠性采用机组可靠性综合评价系数(采用机组可靠性综合评价系数(GRCF)作为评价指标。
作为评价指标某发电厂燃料成本项目计划完成情况顺序序指指标计划划实际差差额1发电量量1000014000++40002燃料燃料单价价0.070.08++0.013燃料燃料单耗耗0.60.4--0.24燃料成本燃料成本420448++281.7 火力发电厂的火力发电厂的技术经济指标及环保指标技术经济指标及环保指标2.火力发电厂的环保指标火力发电厂的环保指标 PM2.5是指大气中直径小于或等于是指大气中直径小于或等于2.5微米的微米的颗粒物,也称为可入肺颗粒物颗粒物,也称为可入肺颗粒物 通常把空气动力学当量直径在通常把空气动力学当量直径在10微米以下的颗微米以下的颗粒物称为粒物称为PM10,又称为可吸入颗粒或飘尘又称为可吸入颗粒或飘尘哥哥本本哈哈根根世世界界气气候候大大会会 1.7 火力发电厂的火力发电厂的技术经济指标及环保指标技术经济指标及环保指标1.7 火力发电厂的火力发电厂的技术经济指标及环保指标技术经济指标及环保指标在在《《哥本哈根协议哥本哈根协议》》中各主要国家承诺的减排目标为:中各主要国家承诺的减排目标为: 美国:美国:承诺承诺20202020年温室气体比年温室气体比20052005年减排年减排17%17%,仅相,仅相当于在当于在19901990年基础上减排温室气体年基础上减排温室气体4%4%左右。
左右 欧盟:欧盟:将在将在20502050年前削减高达年前削减高达95%95%的温室气体排放,的温室气体排放,在在20202020年前较年前较19901990年减少年减少30%30% 日本:日本:到到20202020年在年在19901990年的基础上减排年的基础上减排25%25% 澳大利亚:澳大利亚:比比20002000年减排年减排25%25% 加拿大:加拿大:比比20062006年减排年减排20%20% 俄罗斯:俄罗斯:到到20202020年在年在19901990年的基础上减排年的基础上减排15%-25%15%-25%1.7 火力发电厂的发展趋势火力发电厂的发展趋势在在《《哥本哈根协议哥本哈根协议》》中各主要国家承诺的减排目标为:中各主要国家承诺的减排目标为: 挪威:挪威:承诺到承诺到20202020年要减少温室气体排放量至该国年要减少温室气体排放量至该国19901990年排放量水平的年排放量水平的40%40%,成为发达国家里首个承诺减排数字到,成为发达国家里首个承诺减排数字到达这一标准的国家达这一标准的国家。
中国:中国:到到20202020年单位国内生产总值二氧化碳排放比年单位国内生产总值二氧化碳排放比20052005年下降年下降40%-45%40%-45% 印度:印度:承诺比承诺比20052005年减排年减排20%20%—25%25% 巴西:巴西:环境部提案在环境部提案在20202020年时,在不影响年均国内生产年时,在不影响年均国内生产总值保持总值保持4%4%的增长率的情况下,使温室气体排放达到的增长率的情况下,使温室气体排放达到20052005年年的水平;到的水平;到20202020年,巴西森林砍伐减少年,巴西森林砍伐减少80%80%1.7 火力发电厂的发展趋势火力发电厂的发展趋势在在《《哥本哈根协议哥本哈根协议》》中各主要国家承诺的减排目标为:中各主要国家承诺的减排目标为: 南非:南非:到到20252025年消减年消减42%42%(都将在得到支援的情况(都将在得到支援的情况下实现)下实现) 非洲:非洲:要求要求3737个发达国家承诺在个发达国家承诺在20122012年以后,更大年以后,更大幅度地减排温室气体。
它们拒绝讨论碳排放权交易市场、幅度地减排温室气体它们拒绝讨论碳排放权交易市场、衡量温室气体排放量的新标准等边缘性议题衡量温室气体排放量的新标准等边缘性议题 马尔代夫等全球气候变化中马尔代夫等全球气候变化中1111个个“最脆弱最脆弱”的岛国的岛国组成岛国联盟:联合呼吁希望发达国家将组成岛国联盟:联合呼吁希望发达国家将20202020年的减排年的减排目标提升至目标提升至45%45%,以使他们的国土不至于被洪水淹没以使他们的国土不至于被洪水淹没 墨西哥:墨西哥:到到20502050年在年在20002000水平上消减排放水平上消减排放50%50%第二章第二章 火力发电厂经济性评价方法与指标火力发电厂经济性评价方法与指标第六章第六章 火力发电厂其他主要辅助系统火力发电厂其他主要辅助系统第四章第四章 火力发电厂全面性热力系统火力发电厂全面性热力系统第五章第五章 火力发电厂优化运行与调整火力发电厂优化运行与调整第三章第三章 火力发电厂原则性热力系统火力发电厂原则性热力系统第一章第一章 绪论绪论课程内容课程内容第三章第三章 火力发电厂原则性热力系统火力发电厂原则性热力系统主要内容主要内容3.13.1 热力系统及主设备选择原则热力系统及主设备选择原则3.3.2 2 机组回热原则性热力系统机组回热原则性热力系统3.3 3.3 火力发电厂的辅助热力系统火力发电厂的辅助热力系统3.4 3.4 火力发电厂原则性热力系统拟定火力发电厂原则性热力系统拟定3.5 3.5 发电厂原则性热力系统的计算发电厂原则性热力系统的计算3.13.1 热力系统及主设备选择原则热力系统及主设备选择原则 1 1)热力系统与热力系统图)热力系统与热力系统图 热力系统热力系统是火电厂实现是火电厂实现热功转换热功转换的的热力热力部部分工艺系统。
根据热力循环的特征,以安全和经济为原分工艺系统根据热力循环的特征,以安全和经济为原则,通过热力管道及阀门将汽轮机本体与锅炉本体、辅则,通过热力管道及阀门将汽轮机本体与锅炉本体、辅助热力设备有机地连接起来,在各种工况下能安全、经助热力设备有机地连接起来,在各种工况下能安全、经济、连续地将燃料的能量转换成机械能最终转变为电能,济、连续地将燃料的能量转换成机械能最终转变为电能,从而有机地组成了发电厂的从而有机地组成了发电厂的热力系统热力系统 用特定的符号、线条等将热力系统绘制成用特定的符号、线条等将热力系统绘制成图,称为图,称为热力系统图热力系统图1热力系统概念及分类热力系统概念及分类 2 2)热力系统的分类)热力系统的分类以以范围范围划分,热力系统可分为全厂和局部热力系统划分,热力系统可分为全厂和局部热力系统各种局部各种局部 功能系统功能系统 以汽轮以汽轮机回热系统机回热系统为核心,将为核心,将锅炉、汽轮锅炉、汽轮机和其他所机和其他所有局部热力有局部热力系统有机组系统有机组合而成的合而成的 锅炉本体锅炉本体汽轮机本体汽轮机本体主要热力主要热力 设备的系统设备的系统主蒸汽系统、给水系统、主蒸汽系统、给水系统、主凝结水系统、回热系主凝结水系统、回热系统、供热系统、抽空气统、供热系统、抽空气系统和冷却水系统等系统和冷却水系统等分分 为为3.13.1 热力系统及主设备选择原则热力系统及主设备选择原则 按照按照应用与绘制的详略程度、用途应用与绘制的详略程度、用途来划分,来划分,热力系统分可为原则性热力系统和全面性热力系统。
热力系统分可为原则性热力系统和全面性热力系统 原理性图,它主要原理性图,它主要表明热力循环中工质能量表明热力循环中工质能量转换及热量利用的过程,转换及热量利用的过程,反映了发电厂热功转换过反映了发电厂热功转换过程中的技术完善程度和热程中的技术完善程度和热经济性 全面反映了电厂的全面反映了电厂的生产过程和设备组成,它生产过程和设备组成,它表示机组在额定工况下和表示机组在额定工况下和非额定工况下非额定工况下系统的状况,系统的状况,包括了电厂热力部分的所包括了电厂热力部分的所有管道及设备有管道及设备 3.13.1 热力系统及主设备选择原则热力系统及主设备选择原则 火力发电厂原则性热力系统是在机组回热原则性热火力发电厂原则性热力系统是在机组回热原则性热力系统的基础上,加上辅助原则性热力系统所组成力系统的基础上,加上辅助原则性热力系统所组成3.13.1 热力系统及主设备选择原则热力系统及主设备选择原则特点:特点:简捷、清晰,无相同或备用设备简捷、清晰,无相同或备用设备 应用:应用:决定系统组成、发电厂的热经济性决定系统组成、发电厂的热经济性 2火力发电厂原则性热力系统的组成火力发电厂原则性热力系统的组成汽轮机组的选择汽轮机组的选择需要需要确定确定的项目:的项目:1 1))汽轮机单机容量汽轮机单机容量 —— 单台汽轮机的额定电功率单台汽轮机的额定电功率2 2))汽轮机种类汽轮机种类3 3))汽轮机参数汽轮机参数 —— 主蒸汽参数、再热蒸汽参数和背压主蒸汽参数、再热蒸汽参数和背压 4 4))汽轮机台数汽轮机台数3.13.1 热力系统及主设备选择原则热力系统及主设备选择原则3火力发电厂主要热力设备选择原则火力发电厂主要热力设备选择原则汽轮机组汽轮机组1 11 1))锅炉参数锅炉参数 锅炉主蒸汽参数的选择应该遵从锅炉主蒸汽参数的选择应该遵从汽轮机初参数及再热蒸汽参数。
汽轮机初参数及再热蒸汽参数 3 3))锅炉容量与台数锅炉容量与台数 2 2))锅炉类型锅炉类型 包括燃烧方式和水循环方式的选包括燃烧方式和水循环方式的选择锅炉锅炉机组的选择机组的选择需要需要确定确定的项目:的项目:中间再热机组中间再热机组 宜宜采用单元制,宜一机配一炉锅炉采用单元制,宜一机配一炉锅炉的最大连续蒸发量宜与汽轮机调节阀全开时的进汽量的最大连续蒸发量宜与汽轮机调节阀全开时的进汽量相匹配3.13.1 热力系统及主设备选择原则热力系统及主设备选择原则锅炉机组锅炉机组2 2蒸汽初参数是指新蒸汽进入汽轮机自动主汽门前的蒸汽初参数是指新蒸汽进入汽轮机自动主汽门前的过热蒸汽压力过热蒸汽压力p p0 0和温度和温度t t0 0 汽轮机的汽轮机的 单机容量与其进汽参数应相互配合,高单机容量与其进汽参数应相互配合,高参数必须采用大容量,低参数必须采用小容量参数必须采用大容量,低参数必须采用小容量汽轮机向更高参数发展的主要制约因素:汽轮机向更高参数发展的主要制约因素:金属材料金属材料 & & 控制系统控制系统3.13.1 热力系统及主设备选择原则热力系统及主设备选择原则4机组初、终参数及再热参数的确定机组初、终参数及再热参数的确定蒸汽初参数蒸汽初参数1 1蒸汽终参数是指凝汽式汽轮机的排汽压力蒸汽终参数是指凝汽式汽轮机的排汽压力p pc c和排汽温度和排汽温度t tc c。
自然极限自然极限降低蒸汽终参数受到的限制降低蒸汽终参数受到的限制经济极限经济极限技术极限技术极限排气的饱和温排气的饱和温度绝不可能低度绝不可能低于自然水温于自然水温凝汽器冷却面积不可凝汽器冷却面积不可能无穷大,冷却水量能无穷大,冷却水量也不可能无限多也不可能无限多极限背压极限背压最佳真空最佳真空3.13.1 热力系统及主设备选择原则热力系统及主设备选择原则机组终参数机组终参数2 2 蒸汽的中间再热就是将汽轮机高压部分蒸汽的中间再热就是将汽轮机高压部分作过部分功的蒸汽从汽轮机的某一中间级(如高作过部分功的蒸汽从汽轮机的某一中间级(如高压缸出口)引出,送到再热器中再加热;提高温压缸出口)引出,送到再热器中再加热;提高温度后再引回汽轮机中,在以后的级中(如中、低度后再引回汽轮机中,在以后的级中(如中、低压缸中)继续膨胀作功的过程称为蒸汽中间再热,压缸中)继续膨胀作功的过程称为蒸汽中间再热,其装置循环称为再热循环其装置循环称为再热循环3.13.1 热力系统及主设备选择原则热力系统及主设备选择原则再热及其参数再热及其参数3 3采用蒸汽中间再热的目的采用蒸汽中间再热的目的 采用蒸汽中间再热的初始目的是在提高蒸汽初压采用蒸汽中间再热的初始目的是在提高蒸汽初压P0P0时,时,以减小膨胀终湿度,从而保证汽轮机安全运行。
以减小膨胀终湿度,从而保证汽轮机安全运行 采用再热对机组及系统带来的影响采用再热对机组及系统带来的影响▶▶ 减少了汽轮机排汽湿度,提高了汽轮机的相对内效减少了汽轮机排汽湿度,提高了汽轮机的相对内效率率▶▶ 可减少汽轮机的总汽耗量可减少汽轮机的总汽耗量▶▶ 使再热后回热抽气的焓和抽气过热度增加使再热后回热抽气的焓和抽气过热度增加▶▶ 能够采用更高的蒸汽初压力,增大机组的单机容量能够采用更高的蒸汽初压力,增大机组的单机容量3.13.1 热力系统及主设备选择原则热力系统及主设备选择原则蒸汽中间再热的方法蒸汽中间再热的方法1 1)烟气再热)烟气再热在汽轮机中作过部分功的蒸汽,经冷段管道引至安装在在汽轮机中作过部分功的蒸汽,经冷段管道引至安装在锅炉烟道中的再热器中进行再加热,再热后的蒸汽经管锅炉烟道中的再热器中进行再加热,再热后的蒸汽经管道的热段送回汽轮机的中、低压缸中继续做功道的热段送回汽轮机的中、低压缸中继续做功2 2)蒸汽再热)蒸汽再热利用汽轮机的新汽或抽汽为热源来加热再热蒸汽利用汽轮机的新汽或抽汽为热源来加热再热蒸汽3 3)中间载热质再热)中间载热质再热综合了烟气再热蒸汽和蒸汽再热蒸汽的优点,是一种有综合了烟气再热蒸汽和蒸汽再热蒸汽的优点,是一种有发展前途的中间再热系统。
发展前途的中间再热系统3.13.1 热力系统及主设备选择原则热力系统及主设备选择原则 现代火电厂的汽轮机组都具有给水回热加热系统回现代火电厂的汽轮机组都具有给水回热加热系统回热系统既是汽轮机热力系统的基础,也是全厂热力系统的热系统既是汽轮机热力系统的基础,也是全厂热力系统的核心,它对机组和全厂的热经济性起着决定性作用核心,它对机组和全厂的热经济性起着决定性作用3.3.2 2 机组回热原则性热力系统机组回热原则性热力系统汽轮机组回热原则性热力系统主要包括汽轮机组回热原则性热力系统主要包括::给水原则性热力系统给水原则性热力系统 主凝结水原则性热力系统主凝结水原则性热力系统回热抽汽原则性热力系统回热抽汽原则性热力系统 加热器疏水系统加热器疏水系统除氧器原则性热力系统除氧器原则性热力系统1概述概述3.3.2 2 机组回热原则性热力系统机组回热原则性热力系统a a、热量法:、热量法:减少冷源损失减少冷源损失 Q Qc c,提高机组的热经济性提高机组的热经济性b b、作功能力法:、作功能力法: 提提高高给给水水温温度度t tfwfw,,减减少少锅锅炉炉受受热热面面和和给给水水因因温温差差过过大大而产生的不可逆损失。
而产生的不可逆损失本质本质提高吸热过程的平均温度,改进吸热过程提高吸热过程的平均温度,改进吸热过程1 1)确定汽轮机的型式和抽汽参数)确定汽轮机的型式和抽汽参数2 2)选定给水回热参数)选定给水回热参数——给水温度、回热级数和回热分配给水温度、回热级数和回热分配3 3)选取合适的回热加热器、除氧器、轴封加热器类型)选取合适的回热加热器、除氧器、轴封加热器类型4 4)确定回热系统的连接方式,选择合理的疏水方式)确定回热系统的连接方式,选择合理的疏水方式5 5)合理选取或假定抽汽压降、加热器端差等参数)合理选取或假定抽汽压降、加热器端差等参数6 6)针对每个加热器,拟定热平衡和物质平衡公式)针对每个加热器,拟定热平衡和物质平衡公式7 7)计算得到回热系统的热经济性指标)计算得到回热系统的热经济性指标3.3.2 2 机组回热原则性热力系统机组回热原则性热力系统2机组回热原则性热力系统的拟定机组回热原则性热力系统的拟定①①给水回热级数给水回热级数Z Z回热级数并不是越多越好,应综合结合技术经济角度考回热级数并不是越多越好,应综合结合技术经济角度考虑,小机组一般虑,小机组一般1-31-3级,大机组级,大机组7-87-8级。
级影响机组热经济性的三个基本参数影响机组热经济性的三个基本参数②②最佳焓升分配最佳焓升分配使使 i i达最大值的回热焓升分配称为理论上最佳回热分配达最大值的回热焓升分配称为理论上最佳回热分配常用的多级回热加热焓升分配方法是采用比较简便的等常用的多级回热加热焓升分配方法是采用比较简便的等温(或焓)升分配法温(或焓)升分配法 ③③(最佳)给水温度(最佳)给水温度(( )) t tfwfw 3.3.2 2 机组回热原则性热力系统机组回热原则性热力系统国产凝汽式机组的容量、初参数、给水温度以及回热级数之间的关系初参数初参数容量容量回热级数回热级数给水温度给水温度热效率相对增加热效率相对增加P0(MPa)To/Trh(℃)Pe(MW)Ztfw (℃ )2.353900.75,1.5,3.01~3105~1506~73.434396;12;253~5150~1708~98.8353550;1006~7210~23011~1312.75535/5352008220~25014~1513.24550/5501257220~25014~1516.08550/5503008245~27515~1616.67538/5386008270~28015~1623.6565/5656008280~29017~1825.0600/6001000829517~183.3.2 2 机组回热原则性热力系统机组回热原则性热力系统3.3.2 2 机组回热原则性热力系统机组回热原则性热力系统3回热加热设备回热加热设备回热加热器的类型回热加热器的类型 — 混合式、表面式混合式、表面式1 1表面式加热器表面式加热器优点:热力系统简单,运行安全可靠。
优点:热力系统简单,运行安全可靠缺点:(缺点:(1 1)有端差,热经济性较低有端差,热经济性较低 ((2 2)金属耗量大,造价高金属耗量大,造价高 ((3 3))加加热热器器本本身身可可靠靠性性差差,,需需增增加加疏水器和疏水管道疏水器和疏水管道混合式加热器混合式加热器 优点:(优点:(1 1)传热效果好,热经济性高传热效果好,热经济性高 ==0 0)) ((2 2))没没有有金金属属受受热热面面,,构构造造简简单单,,价价格格低 ((3 3)便于汇集不同压力和温度的水、汽便于汇集不同压力和温度的水、汽 ((4 4)能除去水中的气体例:除氧器))能除去水中的气体例:除氧器)缺点:缺点: ((1 1)热力系统复杂,投资增加热力系统复杂,投资增加 (( 2 2)) 给给 水水 泵泵 台台 数数 厂厂 用用 电电 量量 ((3 3))对对于于采采用用非非调调节节抽抽汽汽式式汽汽轮轮机机,,当当机组负荷突然降低时,给水泵工作可靠性降低。
机组负荷突然降低时,给水泵工作可靠性降低3.3.2 2 机组回热原则性热力系统机组回热原则性热力系统3.3.2 2 机组回热原则性热力系统机组回热原则性热力系统混合式与表面式加热器组成回热系统的比较混合式与表面式加热器组成回热系统的比较(a)全混合式加热器回热系统;(全混合式加热器回热系统;(b)全表面式回热器回热系统)全表面式回热器回热系统实际电厂采用的加热器类型实际电厂采用的加热器类型((a)高、低加热器为表面式的系统;()高、低加热器为表面式的系统;(b)全部低压加热器为混合式的系统)全部低压加热器为混合式的系统3.3.2 2 机组回热原则性热力系统机组回热原则性热力系统3.3.2 2 机组回热原则性热力系统机组回热原则性热力系统表面式加热器的类型表面式加热器的类型2 2立式立式卧式卧式换换热热效效果果好好,,热热经经济济性性较较高高,,多多用用于于大大容容量量机机组组的低压和部分高压加热器的低压和部分高压加热器占占地地面面积积小小,,便便于于安安装装和和检检修修,,广广泛泛用用于于中中小小机机组和部分大机组组和部分大机组3.3.2 2 机组回热原则性热力系统机组回热原则性热力系统表面式加热器的三个传热段表面式加热器的三个传热段3 3 高参数、大容量机组的表面式加热器结高参数、大容量机组的表面式加热器结构上采用多种传热形式的组合。
构上采用多种传热形式的组合包括三部分:包括三部分: ① ① 过热蒸汽冷却段过热蒸汽冷却段(过热段)(过热段) ② ②加热器本体部分加热器本体部分(凝结段)(凝结段) ③ ③疏水冷却段(过冷疏水冷却段(过冷段)段)3.3.2 2 机组回热原则性热力系统机组回热原则性热力系统4抽汽过热度抽汽过热度抽汽温度与抽汽压力下所对应的饱和汽温度之差抽汽温度与抽汽压力下所对应的饱和汽温度之差● ● 抽汽过热度的利用是应用抽汽过热度的利用是应用蒸汽冷却器蒸汽冷却器来完成的来完成的● ● 蒸蒸汽汽冷冷却却器器指指的的是是回回热热循循环环中中用用以以冷冷却却抽抽汽汽,,利利用用机机组组抽抽汽汽过过热热度度,,减减少少回回热热循循环环附附加加冷冷源源损损失失的设备● ● 蒸汽冷却器可分为内置式和外置式蒸汽冷却器可分为内置式和外置式两种。
两种3.3.2 2 机组回热原则性热力系统机组回热原则性热力系统名称名称优点优点缺点缺点内置式内置式①①与加热器本体合成一体,可节约钢与加热器本体合成一体,可节约钢材与投资材与投资 ①①经济性的提高程度不如经济性的提高程度不如外置式蒸冷器外置式蒸冷器②②可提高机组热经济性可提高机组热经济性0.12%-0.15% ②②安装不灵活安装不灵活 ③③只能提高本级出口水温只能提高本级出口水温外置式外置式①①装设位置灵活装设位置灵活,可提高本级出口水温,可提高本级出口水温,也可给水温度水温也可给水温度水温 ①①钢材及投资较大钢材及投资较大②②常可用来提高给水温度常可用来提高给水温度, 可获得更可获得更高的热经济性高的热经济性0.3%-0.5%内置式和外置式内置式和外置式蒸汽冷却器的特性比较蒸汽冷却器的特性比较3.3.2 2 机组回热原则性热力系统机组回热原则性热力系统 1 1)装设内置式蒸汽冷却器,使该级加热器整个吸热过)装设内置式蒸汽冷却器,使该级加热器整个吸热过程平均温度增高,减小了该级加热器内换热温差和程平均温度增高,减小了该级加热器内换热温差和㶲㶲损损 ErEr,提高了热经济性,提高了热经济性ηηi i;; 2 2)装设外置式蒸汽冷却器,如用来提高给水温度)装设外置式蒸汽冷却器,如用来提高给水温度t tfwfw,,一方面可使锅炉内的换热温差及火用损减小;另一方面一方面可使锅炉内的换热温差及火用损减小;另一方面由于进入的蒸汽过热度降低,减小了该级加热器换热温由于进入的蒸汽过热度降低,减小了该级加热器换热温差和火用损差和火用损 ErEr,使冷源损失降低更多,因而,使冷源损失降低更多,因而ηiηi提高更提高更大。
大● ● 热经济性分热经济性分析析((1 1)做功能力法分析)做功能力法分析3.3.2 2 机组回热原则性热力系统机组回热原则性热力系统 1 1)装设内置式蒸汽冷却器,提高该级加热器出口水温,引)装设内置式蒸汽冷却器,提高该级加热器出口水温,引起该级回热抽汽量增多,高一级回热抽汽量减小,因而可加起该级回热抽汽量增多,高一级回热抽汽量减小,因而可加大回热作功比大回热作功比XrXr,使机组热经济性提高;,使机组热经济性提高; 2 2)采用外置式蒸汽冷却器,如用来提高给水温度)采用外置式蒸汽冷却器,如用来提高给水温度tfwtfw,一,一方面使热耗方面使热耗Q Q0 0下降,且给水温度提高不是靠最高一级抽汽压下降,且给水温度提高不是靠最高一级抽汽压力的增高,而是利用压力较低级的抽汽过热度的质量,故不力的增高,而是利用压力较低级的抽汽过热度的质量,故不会增大该级作功不足系数;另一方面,采用外置式蒸汽冷却会增大该级作功不足系数;另一方面,采用外置式蒸汽冷却器的那级抽汽,热焓也降低,因还要用来提高给水温度,抽器的那级抽汽,热焓也降低,因还要用来提高给水温度,抽汽量将增大,使回热作功比汽量将增大,使回热作功比XrXr提高,又进一步降低了热耗,提高,又进一步降低了热耗,故外置式蒸汽冷却器可使经济性提高更多。
故外置式蒸汽冷却器可使经济性提高更多 ((2 2)热量法分析)热量法分析3.3.2 2 机组回热原则性热力系统机组回热原则性热力系统5疏水收集方式疏水收集方式((1 1)疏水逐级自流)疏水逐级自流利用相邻加热器的汽侧压差,使疏水逐级自流的方式收集利用相邻加热器的汽侧压差,使疏水逐级自流的方式收集3 3)利用疏水泵往前打的方式)利用疏水泵往前打的方式采用疏水泵,将疏水打入该加热器出口水流中采用疏水泵,将疏水打入该加热器出口水流中2 2)疏水逐级自流)疏水逐级自流+ +疏水冷却器疏水冷却器由于疏水逐级自流方式的热经济性最差,在由于疏水逐级自流方式的热经济性最差,在其其收集管道加收集管道加外置式疏水冷却器来加以改善而形成的一种疏水方式外置式疏水冷却器来加以改善而形成的一种疏水方式 3.3.2 2 机组回热原则性热力系统机组回热原则性热力系统6给水回热除氧方法与原理给水回热除氧方法与原理给水回热除氧的必要性给水回热除氧的必要性1 1当当水水与与空空气气接接触触时时,,水水中中就就会会溶溶解解一一部部分分气气体体,,如如氧氧气气、、二氧化碳等二氧化碳等一是补充水溶解的气体一是补充水溶解的气体二是空气漏进处于真空状态下的热力设备及管道附件等二是空气漏进处于真空状态下的热力设备及管道附件等给水系统中溶解于水中的气体主要给水系统中溶解于水中的气体主要来源来源有两个:有两个:3.3.2 2 机组回热原则性热力系统机组回热原则性热力系统给水中溶解气体会带来给水中溶解气体会带来的的危害危害因此,现代火力发电厂均要求给水除氧,且给水满因此,现代火力发电厂均要求给水除氧,且给水满足一定的足一定的pHpH值。
给水除氧的值给水除氧的任务任务就是除去水中的氧就是除去水中的氧气和其他不凝结气体,防止设备腐蚀和传热热阻增气和其他不凝结气体,防止设备腐蚀和传热热阻增加,保证热力设备的安全经济运行加,保证热力设备的安全经济运行1 1)腐蚀热力设备及管道,降低其工作可靠性与使用寿命腐蚀热力设备及管道,降低其工作可靠性与使用寿命2 2)传热热阻增加,降低热力设备的热经济性传热热阻增加,降低热力设备的热经济性3.3.2 2 机组回热原则性热力系统机组回热原则性热力系统给水回热除氧的方法给水回热除氧的方法2 2化学法化学法物理法物理法♥ 联胺除氧联胺除氧♥ 亚硫酸钠亚硫酸钠NaNa2 2SOSO3 3处理处理♥ 中性水处理中性水处理♥ 加氧加胺联合水处理加氧加胺联合水处理 ♠ 除核电站外,所有火电厂均采用热力除氧除核电站外,所有火电厂均采用热力除氧♠ 理论基础理论基础::亨利定律、道尔顿定律和传热传质方程亨利定律、道尔顿定律和传热传质方程♠ 热力除氧是应用最广泛的一种物理除氧法热力除氧是应用最广泛的一种物理除氧法3.3.2 2 机组回热原则性热力系统机组回热原则性热力系统除氧器分类除氧器分类3 3((1 1)大气式除氧器)大气式除氧器一般为一般为0.12 M0.12 MP Pa a,,常用于中、低压凝汽式电厂和中压常用于中、低压凝汽式电厂和中压热电厂。
热电厂2 2)真空除氧器)真空除氧器工作压力低于于大气压力工作压力低于于大气压力,,需设置专用的抽真空设备需设置专用的抽真空设备3 3)高压除氧器)高压除氧器广泛用于高参数大容量机组,工作压力广泛用于高参数大容量机组,工作压力0.3430.343- -0.784MPa 0.784MPa ,给水温度可加热至,给水温度可加热至158-160℃158-160℃♣ 除除氧氧效效果果好好高高压压除除氧氧器器工工作作压压力力高高,,对对应应的的饱饱和和水水温度高,使气体在水中的溶解度降低温度高,使气体在水中的溶解度降低♣ 节节省省投投资资高高压压除除氧氧器器可可作作为为回回热热系系统统的的混混合合式式加加热热器,从而减少高压加热器的数量器,从而减少高压加热器的数量♣ 提提高高锅锅炉炉的的安安全全可可靠靠性性当当高高压压加加热热器器因因故故停停运运时时,,高高压压除除氧氧器器可可供供给给锅锅炉炉温温度度较较高高的的给给水水,,减减小小高高压压加加热热器停运对锅炉的影响器停运对锅炉的影响高压除氧器高压除氧器的的优点优点3.3.2 2 机组回热原则性热力系统机组回热原则性热力系统3.3.3 3 火力发电厂的辅助热力系统火力发电厂的辅助热力系统 发电厂辅助热力系统是为了保证火发电厂辅助热力系统是为了保证火力发电厂安全、经济运行而设置的热力系统。
力发电厂安全、经济运行而设置的热力系统主要包括主要包括::补充水系统补充水系统工质回收及废热利用系统工质回收及废热利用系统辅助蒸汽系统辅助蒸汽系统燃料油加热系统等燃料油加热系统等3.3.3 3 火力发电厂的辅助热力系统火力发电厂的辅助热力系统◇ ◇ 工质损工质损失失1工质损失及补充水系统工质损失及补充水系统 在发电厂的生产过程中,工质承担着能量转换在发电厂的生产过程中,工质承担着能量转换与传递的作用,由于循环过程的管道、设备及附件中存与传递的作用,由于循环过程的管道、设备及附件中存在的缺陷(漏泄)或工艺需要(排污),不可避免的存在的缺陷(漏泄)或工艺需要(排污),不可避免的存在各种汽水损失在各种汽水损失发电厂内部热力设备及系统造成的工质损失发电厂内部热力设备及系统造成的工质损失对外供热设备及系统造成的汽水工质损失对外供热设备及系统造成的汽水工质损失外部损失外部损失内部损失内部损失3.3.3 3 火力发电厂的辅助热力系统火力发电厂的辅助热力系统◇ ◇ 补充水系统补充水系统1 1)补充水制取)补充水制取 对中参数及以下热电厂的补充水必对中参数及以下热电厂的补充水必须是软化水须是软化水,,对高参数发电厂对水质的要求也相应提高,对高参数发电厂对水质的要求也相应提高,补充水必须是除盐水。
补充水必须是除盐水2 2)补充水的除氧)补充水的除氧 中间再热凝汽式机组宜采用一级中间再热凝汽式机组宜采用一级高压除氧器对于高压供热机组和中间再热供热机组,高压除氧器对于高压供热机组和中间再热供热机组,在保证给水含氧量合格的条件下,可采用一级高压除氧在保证给水含氧量合格的条件下,可采用一级高压除氧器3 3)补充水的加热)补充水的加热 为了减少燃料消耗量,补充水为了减少燃料消耗量,补充水在进入锅炉前应被加热到给水温度在进入锅炉前应被加热到给水温度4 4)补充水的水量控制)补充水的水量控制 5 5)补充水引入回热系统地点)补充水引入回热系统地点 3.3.3 3 火力发电厂的辅助热力系统火力发电厂的辅助热力系统2工质回收及余热利用系统工质回收及余热利用系统 发电厂排放、泄漏的工质和废热,仍含有一定发电厂排放、泄漏的工质和废热,仍含有一定的热量而且,这些工质和废热的温度和压力越高,所的热量而且,这些工质和废热的温度和压力越高,所包含的热量越多回收利用发电厂排放、泄漏的工质和包含的热量越多回收利用发电厂排放、泄漏的工质和废热,既是节能的一项重要工作,又对保护环境具有重废热,既是节能的一项重要工作,又对保护环境具有重要意义。
如汽包锅炉的连续排污,不仅量大而且能位高,要意义如汽包锅炉的连续排污,不仅量大而且能位高,但若直接排放就是一项很大的损失此外,汽轮机门阀但若直接排放就是一项很大的损失此外,汽轮机门阀杆及轴封漏汽,冷却发电机的介质热量,热力设备及管杆及轴封漏汽,冷却发电机的介质热量,热力设备及管道的疏放水等都有类似的工质回收及废热利用问题道的疏放水等都有类似的工质回收及废热利用问题3.3.3 3 火力发电厂的辅助热力系统火力发电厂的辅助热力系统1 1)对凝汽式电厂的汽包锅炉,由于给水质量较高,排污)对凝汽式电厂的汽包锅炉,由于给水质量较高,排污水量不大,为简化系统,宜采用一级连续排污扩容系统水量不大,为简化系统,宜采用一级连续排污扩容系统2 2))125MW125MW以下的机组,宜两台锅炉设一套排污扩容系统;以下的机组,宜两台锅炉设一套排污扩容系统;125MW125MW及以上机组,宜每台锅炉设一套排污扩容系统及以上机组,宜每台锅炉设一套排污扩容系统3 3)凝汽式发电厂锅炉正常排污率不宜超过)凝汽式发电厂锅炉正常排污率不宜超过1%1%;供热式发;供热式发电厂锅炉正常排污率不宜超过电厂锅炉正常排污率不宜超过2%2%。
4 4)对亚临界参数汽包锅炉在条件合适时,可不设连续排)对亚临界参数汽包锅炉在条件合适时,可不设连续排污系统3.3.3 3 火力发电厂的辅助热力系统火力发电厂的辅助热力系统 锅炉连续排污利用系统,就是将饱和锅炉连续排污利用系统,就是将饱和的排污水引入容积较大的容器内扩容降压,该的排污水引入容积较大的容器内扩容降压,该容器称为容器称为排污扩容器排污扩容器排污水引入扩容器后,排污水引入扩容器后,容积增大,压力降低,对应的饱和温度及焓值容积增大,压力降低,对应的饱和温度及焓值下降,就会自行蒸发出部分蒸汽,蒸汽聚集在下降,就会自行蒸发出部分蒸汽,蒸汽聚集在扩容器的上部空间,回到相应的热力系统中去,扩容器的上部空间,回到相应的热力系统中去,这样就回收了一部分工质和热量这样就回收了一部分工质和热量 3.3.4 4 火力发电厂原则性热力系统拟定及举例火力发电厂原则性热力系统拟定及举例1 1)拟定发电厂的原则性热力系统包括)拟定发电厂的原则性热力系统包括1 发电厂原则性热力系统发电厂原则性热力系统 的拟定的拟定① ① 选择发电厂的形式和容量以及各组成部分;选择发电厂的形式和容量以及各组成部分;②②绘制发电厂原则性热力系统图,将各个组成部分连接绘制发电厂原则性热力系统图,将各个组成部分连接起来形成一个发电厂,保证电厂的安全和经济运行;起来形成一个发电厂,保证电厂的安全和经济运行;③③通过计算确定有关蒸汽和水的流量以及热经济指标。
通过计算确定有关蒸汽和水的流量以及热经济指标3.3.4 4 火力发电厂原则性热力系统拟定及举例火力发电厂原则性热力系统拟定及举例2 2)在拟定发电厂的原则性热力系统时,应选择以下各项)在拟定发电厂的原则性热力系统时,应选择以下各项①①发电厂的形式和容量;发电厂的形式和容量;②②汽轮机的形式、参数和容量;汽轮机的形式、参数和容量;③③锅炉的形式和参数;锅炉的形式和参数;④④给水回热加热系统;给水回热加热系统;⑤⑤给水和补充水的处理系统、除氧器的安置、给水泵的形给水和补充水的处理系统、除氧器的安置、给水泵的形式对于热电厂,还应该给出供热的方式对于热电厂,还应该给出供热的方式3.3.4 4 火力发电厂原则性热力系统拟定及举例火力发电厂原则性热力系统拟定及举例2 发电厂原则性热力系统发电厂原则性热力系统 的举例的举例1 1)引进美国西屋公司技术的)引进美国西屋公司技术的300MW300MW机组 该型该型300MW300MW机机组汽轮机为哈尔滨汽轮机厂和上海汽轮机厂的产品,二组汽轮机为哈尔滨汽轮机厂和上海汽轮机厂的产品,二者差别不大该机组汽轮机为亚临界压力、一次中间再者差别不大。
该机组汽轮机为亚临界压力、一次中间再热、单轴、双缸、双排汽、反动、凝汽式汽轮机锅炉热、单轴、双缸、双排汽、反动、凝汽式汽轮机锅炉为亚临界压力自然循环汽包锅炉回热系统由为亚临界压力自然循环汽包锅炉回热系统由3 3台高压加台高压加热器、热器、1 1台除氧器和台除氧器和4 4台低压加热器组成,简称台低压加热器组成,简称““三高、三高、四低、一除氧四低、一除氧””,分别由汽轮机的,分别由汽轮机的8 8级非调整抽汽供汽级非调整抽汽供汽★ 300MW等级机组发电厂原则性热力系统等级机组发电厂原则性热力系统3.3.4 4 火力发电厂原则性热力系统拟定及举例火力发电厂原则性热力系统拟定及举例上汽和哈汽型机组发电厂原则性热力系统上汽和哈汽型机组发电厂原则性热力系统 3.3.4 4 火力发电厂原则性热力系统拟定及举例火力发电厂原则性热力系统拟定及举例 北京重型电机厂生产的北京重型电机厂生产的N600-16.66/537/537N600-16.66/537/537型型机组的发电厂原则性热力系统,该机组汽轮机组的发电厂原则性热力系统,该机组汽轮机是北京重型电机厂制造的亚临界、一次中机是北京重型电机厂制造的亚临界、一次中间再热、单轴、冲动式、四缸四排汽、凝汽间再热、单轴、冲动式、四缸四排汽、凝汽式汽轮机。
式汽轮机★★ 北重型北重型600MW机组机组3.3.4 4 火力发电厂原则性热力系统拟定及举例火力发电厂原则性热力系统拟定及举例北重型亚临界北重型亚临界600MW机组机组的发电厂原则性热力系统的发电厂原则性热力系统 3.3.5 5 火力发电厂原则性热力系统的计算火力发电厂原则性热力系统的计算★ ★ 根据最大负荷工况计算的结果,作为选择锅炉、热根据最大负荷工况计算的结果,作为选择锅炉、热力辅助设备和管道及其附件的依据力辅助设备和管道及其附件的依据发电厂原则性热力系统计算的主要目的发电厂原则性热力系统计算的主要目的★★ 确定电厂某一运行方式时的各项汽水流量及其参数,确定电厂某一运行方式时的各项汽水流量及其参数,该工况下的发电量、供热量及其全厂热经济指标,以分该工况下的发电量、供热量及其全厂热经济指标,以分析其安全性和经济性析其安全性和经济性★ ★ 拟定的发电厂原则性热力系统图拟定的发电厂原则性热力系统图★ ★ 指定的电厂计算工况及所选锅炉、汽轮机的技术数据指定的电厂计算工况及所选锅炉、汽轮机的技术数据 3.3.5 5 火力发电厂原则性热力系统的计算火力发电厂原则性热力系统的计算计算方法的分类计算方法的分类1 .1 .按基于热力学定律情况分:基于热力学第一定律的常按基于热力学定律情况分:基于热力学第一定律的常规计算法、等效热降(焓降)法、循环函数法、等效抽汽规计算法、等效热降(焓降)法、循环函数法、等效抽汽法等;基于热力学第二定律的熵方法、法等;基于热力学第二定律的熵方法、㶲㶲方法等方法等2 .2 .按计算工具分:常规的手工计算法,编程后用电子计按计算工具分:常规的手工计算法,编程后用电子计算机计算,算机计算,( (又有、离线计算的不同又有、离线计算的不同) ) 3 .3 .按给定参数分:定功率法按给定参数分:定功率法定流量法定流量法( (又有绝对流量与相对流量计算的不同又有绝对流量与相对流量计算的不同) )4 .4 .按热平衡情况分:正热平衡计算法、反热平衡计算法按热平衡情况分:正热平衡计算法、反热平衡计算法3.3.5 5 火力发电厂原则性热力系统的计算火力发电厂原则性热力系统的计算①①联立求解多元一次线性方程组;联立求解多元一次线性方程组; ②②计算原理和基本方程式是相同的;计算原理和基本方程式是相同的; ③③均可用汽水流量的绝对量也均可用相对量来计算;均可用汽水流量的绝对量也均可用相对量来计算;④④两者计算的步骤类似。
两者计算的步骤类似各计算方法的共同点各计算方法的共同点 3.3.5 5 火力发电厂原则性热力系统的计算火力发电厂原则性热力系统的计算①①计算范围和要求不同计算范围和要求不同 显然全厂原则性热力系统计算包括了锅炉和汽轮机组在内的显然全厂原则性热力系统计算包括了锅炉和汽轮机组在内的全厂范围的计算,需合理选取锅炉效率,厂用电率,以最终全厂范围的计算,需合理选取锅炉效率,厂用电率,以最终求得全厂的热经济指标求得全厂的热经济指标 ②②小流量的汽耗量处理不同小流量的汽耗量处理不同因为原则性热力系统计算是全厂范围的,包括了有关辅助设因为原则性热力系统计算是全厂范围的,包括了有关辅助设备,如驱动汽轮机,经常工作的减温减压器,蒸汽抽气器汽备,如驱动汽轮机,经常工作的减温减压器,蒸汽抽气器汽耗量耗量D Dejej和轴封冷却器的汽耗量和轴封冷却器的汽耗量DsDsg g,以及汽水工质损失,以及汽水工质损失D Dl l、锅、锅炉连续排污量炉连续排污量D Dblbl等 各计算方法的区别各计算方法的区别3.3.5 5 火力发电厂原则性热力系统的计算火力发电厂原则性热力系统的计算以凝汽式发电厂额定工况的定功率计算为例,以凝汽式发电厂额定工况的定功率计算为例,说明其计算步骤:说明其计算步骤:1.1.整理原始资料,编制汽水参数表;整理原始资料,编制汽水参数表; 2.2.按按““先外后内先外后内””,再,再““从高到低从高到低””顺序计算;顺序计算;3.3.汽轮机汽耗,热耗汽轮机汽耗,热耗Q Q0 0,锅炉热负荷,锅炉热负荷Q Qb b及管道效率的计算;及管道效率的计算;4.4.全厂热经济指标等的计算。
全厂热经济指标等的计算第二章第二章 火力发电厂经济性评价方法与指标火力发电厂经济性评价方法与指标第六章第六章 火力发电厂其他主要辅助系统火力发电厂其他主要辅助系统第四章第四章 火力发电厂全面性热力系统火力发电厂全面性热力系统第五章第五章 火力发电厂优化运行与调整火力发电厂优化运行与调整第一章第一章 绪论绪论课程内容课程内容第三章第三章 火力发电厂原则性热力系统火力发电厂原则性热力系统第四章第四章 火力发电厂原则性热力系统火力发电厂原则性热力系统4 4.1.1 概述概述4 4. .2 2 主蒸汽与再热蒸汽系统主蒸汽与再热蒸汽系统4 4.3 .3 中间再热机组的旁路系统中间再热机组的旁路系统4 4.4 .4 机组回热全面性热力系统机组回热全面性热力系统4.5 4.5 辅助蒸汽系统辅助蒸汽系统4.6 4.6 锅炉的排污系统锅炉的排污系统4.7 4.7 发电厂全面性热力系统发电厂全面性热力系统某电厂某电厂#2机组机组全面性热力系统全面性热力系统4 4.1.1 概述概述目的要求目的要求①① 明确全面性热力系统的概念、特点、组成;明确全面性热力系统的概念、特点、组成;②② 重点掌握回热系统全面性热力系统及其运行;重点掌握回热系统全面性热力系统及其运行;③③ 掌握常用的主蒸汽、再热蒸汽系统、给水管道掌握常用的主蒸汽、再热蒸汽系统、给水管道系统,以及旁路系统的型式及其应用;系统,以及旁路系统的型式及其应用;④④ 了解全厂公用汽水系统。
了解全厂公用汽水系统 发电厂所有热力设备、汽水管道和附件,发电厂所有热力设备、汽水管道和附件,按照生产需要连接起来的系统,称为火力发电厂的按照生产需要连接起来的系统,称为火力发电厂的全面性热力系统全面性热力系统 发电厂中所有热力设备、管道、附件以及发电厂中所有热力设备、管道、附件以及蒸汽和水的主要流量计量装置都应该在全面性热力蒸汽和水的主要流量计量装置都应该在全面性热力系统图上表示出来系统图上表示出来概念概念4 4.1.1 概述概述 主蒸汽系统包括从锅炉过热器出口联箱至汽主蒸汽系统包括从锅炉过热器出口联箱至汽轮机主汽阀入口的蒸汽管道、阀门及通往用新汽设备轮机主汽阀入口的蒸汽管道、阀门及通往用新汽设备的蒸汽支管所组成的系统的蒸汽支管所组成的系统4 4. .2 2 主蒸汽系统和再热蒸汽系统主蒸汽系统和再热蒸汽系统1主蒸汽系统主蒸汽系统①①单母管制系统(又称集中母管制系统)单母管制系统(又称集中母管制系统)②②切换母管制系统切换母管制系统 ③③单元制系统单元制系统 主蒸汽系统的类型主蒸汽系统的类型 ~4 4. .2 2 主蒸汽系统和再热蒸汽系统主蒸汽系统和再热蒸汽系统单母管制系统单母管制系统切换母管制系统切换母管制系统 单元制系统单元制系统 主蒸汽系统型式的比较主蒸汽系统型式的比较 性能性能 项目项目可靠性可靠性 灵活性灵活性 经济性经济性 方便性方便性 单母管制系统单母管制系统 差差中中差差差差切换母管制系统切换母管制系统 中中好好中中中中单元制系统单元制系统 好好差差好好好好上述四个方面,互相影响,必须结合具体工程通过综合技术经济比较来确定。
上述四个方面,互相影响,必须结合具体工程通过综合技术经济比较来确定 概概 念念4 4. .2 2 主蒸汽系统和再热蒸汽系统主蒸汽系统和再热蒸汽系统2再热蒸汽系统再热蒸汽系统 再热蒸汽系统是指从汽轮机高压缸排汽经锅再热蒸汽系统是指从汽轮机高压缸排汽经锅炉再热器至汽轮机中压联合汽阀的全部管道和分支管炉再热器至汽轮机中压联合汽阀的全部管道和分支管道 汽轮机高压缸排气口到锅炉再热器入口联箱的再汽轮机高压缸排气口到锅炉再热器入口联箱的再热蒸汽管道及其分支管道称为再热冷段蒸汽系统热蒸汽管道及其分支管道称为再热冷段蒸汽系统 锅炉再热器出口联箱到汽轮机中压联合汽阀的锅炉再热器出口联箱到汽轮机中压联合汽阀的管道和分支管道称为再热热段蒸汽系统管道和分支管道称为再热热段蒸汽系统分分 类类双管式双管式单管单管——双管式双管式双管双管——单管单管——双管式双管式 在某些情况下,不允许蒸汽进入汽轮机在某些情况下,不允许蒸汽进入汽轮机例如,在锅炉启动初期,提供的蒸汽温度、过热度比例如,在锅炉启动初期,提供的蒸汽温度、过热度比较低,为了防止汽轮机发生水击事故,不允许蒸汽进较低,为了防止汽轮机发生水击事故,不允许蒸汽进入汽轮机;另外,运行中当汽轮机突然失去负荷时,入汽轮机;另外,运行中当汽轮机突然失去负荷时,为了防止汽轮机超速,也不允许蒸汽继续进入汽轮机。
为了防止汽轮机超速,也不允许蒸汽继续进入汽轮机在这些情况下,如果将蒸汽排放到大气,不仅产生噪在这些情况下,如果将蒸汽排放到大气,不仅产生噪音,而且造成工质的损失为了避免噪音和工质损失,音,而且造成工质的损失为了避免噪音和工质损失,对于单元机组,锅炉产生的蒸汽,可以通过旁路系统对于单元机组,锅炉产生的蒸汽,可以通过旁路系统对工质进行回收对工质进行回收 4 4. .3 3 中间再热机组的旁路系统中间再热机组的旁路系统高压旁路高压旁路((ⅠⅠ级旁路)级旁路) 将新蒸汽绕过汽轮机高压缸经过减温减压装将新蒸汽绕过汽轮机高压缸经过减温减压装置进入再热冷段管道置进入再热冷段管道低压旁路低压旁路((ⅡⅡ级旁路)级旁路) 将再热后的蒸汽绕过汽轮机中、低压缸经过将再热后的蒸汽绕过汽轮机中、低压缸经过减温减压装置进入凝汽器减温减压装置进入凝汽器大旁路大旁路 (( ⅢⅢ级旁路)级旁路) 将新蒸汽绕过整个汽轮机,直接排入凝汽器将新蒸汽绕过整个汽轮机,直接排入凝汽器1旁路装置的类型旁路装置的类型4 4. .3 3 中间再热机组的旁路系统中间再热机组的旁路系统4 4. .3 3 中间再热机组的旁路系统中间再热机组的旁路系统① ① 在汽轮机冲转前,使主蒸汽和再热蒸汽压力、温度在汽轮机冲转前,使主蒸汽和再热蒸汽压力、温度与汽轮机金属壁温相匹配,以满足汽轮机冷态、温态、与汽轮机金属壁温相匹配,以满足汽轮机冷态、温态、热态和极热态启动的要求,缩短启动时间,减少汽轮机热态和极热态启动的要求,缩短启动时间,减少汽轮机金属的疲劳损伤。
金属的疲劳损伤② ② 在启动和甩负荷时,能有效地冷却锅炉所有受热面,在启动和甩负荷时,能有效地冷却锅炉所有受热面,特别是保护布置在烟温较高区域的再热器,防止再热器特别是保护布置在烟温较高区域的再热器,防止再热器干烧以致破坏干烧以致破坏2旁路装置的作用旁路装置的作用4 4. .3 3 中间再热机组的旁路系统中间再热机组的旁路系统③ ③ 机组启、停时或甩负荷时回收工质,降低噪声机组启、停时或甩负荷时回收工质,降低噪声④ ④ 如果旁路容量选择得当,当发电机发生短时间故障时,如果旁路容量选择得当,当发电机发生短时间故障时,旁路系统可快速投入,维持锅炉在低负荷下稳燃运行,旁路系统可快速投入,维持锅炉在低负荷下稳燃运行,实现机组带空负荷、带厂用电运行,或停机不停炉的运实现机组带空负荷、带厂用电运行,或停机不停炉的运行方式,使锅炉独立运行一旦事故消除,机组可迅速行方式,使锅炉独立运行一旦事故消除,机组可迅速重新并网投入运行,恢复正常状态,大大缩短了重新启重新并网投入运行,恢复正常状态,大大缩短了重新启动时间,使机组能较好地适应电网调峰调频的需要,同动时间,使机组能较好地适应电网调峰调频的需要,同时增加了电网供电的可靠性。
时增加了电网供电的可靠性 4 4. .3 3 中间再热机组的旁路系统中间再热机组的旁路系统⑤ ⑤ 对配有通流能力为对配有通流能力为100%100%容量的高压旁路系统,既能容量的高压旁路系统,既能在保证汽轮机寿命的前提下缩短启动时间,又能在汽机在保证汽轮机寿命的前提下缩短启动时间,又能在汽机快速降负荷时取代过热器安全阀的作用快速降负荷时取代过热器安全阀的作用⑥ ⑥ 设备和管道停运后会有一些杂质及颗粒物产生,当设备和管道停运后会有一些杂质及颗粒物产生,当机组启动时,这些杂质及颗粒物随蒸汽带入汽轮机采机组启动时,这些杂质及颗粒物随蒸汽带入汽轮机采用旁路系统后,启动初期蒸汽可通过旁路绕过汽轮机进用旁路系统后,启动初期蒸汽可通过旁路绕过汽轮机进入凝汽器,防止固体颗粒对汽轮机调速汽门、进汽口、入凝汽器,防止固体颗粒对汽轮机调速汽门、进汽口、喷嘴及叶片的硬粒侵蚀喷嘴及叶片的硬粒侵蚀4 4. .3 3 中间再热机组的旁路系统中间再热机组的旁路系统旁路系统举例旁路系统举例 4 4. .4 4 机组回热全面性热力系统机组回热全面性热力系统① ① 满足原则性回热系统的运行流程满足原则性回热系统的运行流程② ② 加热器抽空气系统的设置加热器抽空气系统的设置③ ③ 维持面式加热器汽侧具有一定的疏水水位的要求维持面式加热器汽侧具有一定的疏水水位的要求 ♧♧ 水封管水封管 ♧♧ 浮子式疏水器浮子式疏水器 ♧♧ 疏水调节阀疏水调节阀④ ④ 凝结水泵、疏水泵入口设置抽空气管路,不断抽凝结水泵、疏水泵入口设置抽空气管路,不断抽出漏入泵内的空气以保证泵的正常工作。
出漏入泵内的空气以保证泵的正常工作1对机组回热全面性热力系统对机组回热全面性热力系统 的要求的要求回热系统正常运行工况要求回热系统正常运行工况要求1 1回热全面性热力系统示意图回热全面性热力系统示意图 4 4. .4 4 机组回热全面性热力系统机组回热全面性热力系统疏水调节阀及其控制系统疏水调节阀及其控制系统 4 4. .4 4 机组回热全面性热力系统机组回热全面性热力系统汽汽液液两两相相流流自自动动调调节节水水位位器器 4 4. .4 4 机组回热全面性热力系统机组回热全面性热力系统回热系统事故工况要求回热系统事故工况要求2 2① ① 泵的备用泵的备用② ② 加热器的水侧旁路加热器的水侧旁路 ③ ③ 阀门正确合理设置阀门正确合理设置 ♧♧ 逆止阀逆止阀 ♧♧ 切断阀切断阀 ♧♧ 安全阀安全阀④④加热器抽空气和低压加热器疏水备用管路的设置加热器抽空气和低压加热器疏水备用管路的设置 4 4. .4 4 机组回热全面性热力系统机组回热全面性热力系统①①给水泵和凝结水泵的再循环给水泵和凝结水泵的再循环②②除氧器低负荷汽源的切换除氧器低负荷汽源的切换 原因原因 定压运行除氧器为维持特定压应考虑低负荷时定压运行除氧器为维持特定压应考虑低负荷时切换高一级抽汽;滑压运行除氧器为保证自动大气排汽,切换高一级抽汽;滑压运行除氧器为保证自动大气排汽,低负荷时需改变运行方式为定压运行,需要切换汽源。
低负荷时需改变运行方式为定压运行,需要切换汽源 设置设置 对单元制机组:连接高压缸排汽、启动锅炉、对单元制机组:连接高压缸排汽、启动锅炉、临机来汽或老厂来汽,通过辅助蒸汽联箱供机组或设备临机来汽或老厂来汽,通过辅助蒸汽联箱供机组或设备启动或低负荷用汽启动或低负荷用汽③③高压加热器至低压加热器的备用疏水管高压加热器至低压加热器的备用疏水管 机组低负荷工况要求机组低负荷工况要求3 34 4. .4 4 机组回热全面性热力系统机组回热全面性热力系统① ① 在回热系统中,为满足回热系统投入和停运的在回热系统中,为满足回热系统投入和停运的需要,应设置一些必要的管路及阀门需要,应设置一些必要的管路及阀门② ② 机组启动过程中保证合格的除氧水进入省煤器机组启动过程中保证合格的除氧水进入省煤器的相应系统及管路的相应系统及管路③ ③ 机组启动加热汽源设置机组启动加热汽源设置机组启动与停运的要求机组启动与停运的要求4 44 4. .4 4 机组回热全面性热力系统机组回热全面性热力系统机组启动时除氧器循环加热系统机组启动时除氧器循环加热系统 回热抽汽系统回热抽汽系统2对机组回热全面性热力系统对机组回热全面性热力系统 的组成的组成给水系统给水系统凝结水系统凝结水系统除氧系统除氧系统加热器疏水与抽空气系统加热器疏水与抽空气系统轴封汽系统轴封汽系统辅助蒸汽系统辅助蒸汽系统小汽轮机蒸汽及疏水系统小汽轮机蒸汽及疏水系统4 4. .4 4 机组回热全面性热力系统机组回热全面性热力系统3除氧给水系统除氧给水系统定义定义 除氧给水系统是从除氧器到锅炉省煤器进除氧给水系统是从除氧器到锅炉省煤器进口之间的管道、阀门和附件口之间的管道、阀门和附件的的总称。
总称对于大容量机组来说,除氧给水系统包括除氧系统对于大容量机组来说,除氧给水系统包括除氧系统和给水系统,主要由除氧器、给水下降管、给水泵、和给水系统,主要由除氧器、给水下降管、给水泵、高压加热器以及管道、阀门等附件组成高压加热器以及管道、阀门等附件组成组成组成4 4. .4 4 机组回热全面性热力系统机组回热全面性热力系统 除氧给水系统作用是将主凝结水进行除氧,除氧给水系统作用是将主凝结水进行除氧,暂存在除氧器给水箱中,通过给水泵提高压力,经暂存在除氧器给水箱中,通过给水泵提高压力,经过高压加热器进一步加热后,输送到锅炉的省煤器过高压加热器进一步加热后,输送到锅炉的省煤器入口,作为锅炉给水此外,除氧给水系统还向锅入口,作为锅炉给水此外,除氧给水系统还向锅炉再热器、过热器的一、二级减温器以及汽轮机高炉再热器、过热器的一、二级减温器以及汽轮机高压旁路系统的减温器提供减温水,用以调节上述设压旁路系统的减温器提供减温水,用以调节上述设备出口的温度备出口的温度作用作用4 4. .4 4 机组回热全面性热力系统机组回热全面性热力系统 将在汽轮机内作了一部分功的蒸汽抽出,用以将在汽轮机内作了一部分功的蒸汽抽出,用以加热回热加热器中的给水或凝结水。
这种由回热抽汽管加热回热加热器中的给水或凝结水这种由回热抽汽管道及其相应附件所组成的系统,称为回热抽汽系统道及其相应附件所组成的系统,称为回热抽汽系统4 4. .4 4 机组回热全面性热力系统机组回热全面性热力系统4回热抽汽系统回热抽汽系统作用作用减少冷源损失,以提高机组的热经济性减少冷源损失,以提高机组的热经济性目的目的 为了防止在机组甩负荷时由于汽轮机内为了防止在机组甩负荷时由于汽轮机内压力突然降低,回热抽汽管道和各加热器内的蒸汽压力突然降低,回热抽汽管道和各加热器内的蒸汽倒流入汽轮机,引起汽轮机超速,同时也为了防止倒流入汽轮机,引起汽轮机超速,同时也为了防止加热器泄漏使水从回热抽汽管道进入汽轮机而引起加热器泄漏使水从回热抽汽管道进入汽轮机而引起水击事故在回热抽汽管道上设置了一定的保护设水击事故在回热抽汽管道上设置了一定的保护设备,主要包括装设备,主要包括装设止回阀止回阀和和电动电动隔离阀隔离阀回热抽汽系统的保护回热抽汽系统的保护4 4. .4 4 机组回热全面性热力系统机组回热全面性热力系统某电厂超临界某电厂超临界1000MW机组回热抽汽系统机组回热抽汽系统 ① ① 回收加热器内的凝结水,并及时疏通到其他地方去;回收加热器内的凝结水,并及时疏通到其他地方去;② ② 保持加热器内的疏水水位正常,防止汽轮机进水。
保持加热器内的疏水水位正常,防止汽轮机进水5回热加热器的疏水与放气系统回热加热器的疏水与放气系统回热加热器的疏水系统回热加热器的疏水系统1 1 回热抽汽在表面式加热器中发热后的凝结水,回热抽汽在表面式加热器中发热后的凝结水,称为加热器的称为加热器的疏水疏水由回热加热器输水管道及相应附由回热加热器输水管道及相应附件组成的系统称为回热加热器的件组成的系统称为回热加热器的疏水系统疏水系统概念概念作用作用4 4. .4 4 机组回热全面性热力系统机组回热全面性热力系统分类分类按加热器按加热器分类分类高压加热器高压加热器疏水疏水低压加热器低压加热器疏水疏水按运行工况按运行工况分类分类正常疏水正常疏水起动疏水起动疏水事故疏水事故疏水4 4. .4 4 机组回热全面性热力系统机组回热全面性热力系统回热加热器的放气系统回热加热器的放气系统2 2 表面式回热加热器汽侧均设有放气系统,用表面式回热加热器汽侧均设有放气系统,用以排除蒸汽凝结过程中析出的不凝结气体,减小回热以排除蒸汽凝结过程中析出的不凝结气体,减小回热加热器的传热热阻,增强传热效果,防止气体对热力加热器的传热热阻,增强传热效果,防止气体对热力设备的腐蚀,提高回热加热器的运行经济性和安全性。
设备的腐蚀,提高回热加热器的运行经济性和安全性 每台加热器的汽侧安装有起动放气和连续放每台加热器的汽侧安装有起动放气和连续放气装置起动放气用于机组起动和水压试验时迅速放气装置起动放气用于机组起动和水压试验时迅速放气;连续放气用于正常运行时连续排除加热器内的不气;连续放气用于正常运行时连续排除加热器内的不凝结气体凝结气体4 4. .4 4 机组回热全面性热力系统机组回热全面性热力系统①①正常疏水正常疏水 正常运行工况时,高压加热器正常疏水通过逐正常运行工况时,高压加热器正常疏水通过逐级自流方式流入除氧器即高压加热器级自流方式流入除氧器即高压加热器H1H1疏水自流入高压加疏水自流入高压加热器热器H2H2,再自流入高压加热器,再自流入高压加热器H3H3,最后流入除氧器各个加,最后流入除氧器各个加热器疏水管路上均设置有疏水调节阀,以便对加热器水位进热器疏水管路上均设置有疏水调节阀,以便对加热器水位进行调节每个调节阀前后均设有隔离阀和止回阀每个调节阀前后均设有隔离阀和止回阀②②启动疏水启动疏水 在机组启动阶段,由于加热器启动疏水中可能在机组启动阶段,由于加热器启动疏水中可能含有铁屑等固体杂质,各台高压加热器的疏水直接排至地沟。
含有铁屑等固体杂质,各台高压加热器的疏水直接排至地沟③③事故疏水事故疏水 事故疏水管道兼作启动疏水管道在下列情况事故疏水管道兼作启动疏水管道在下列情况下,开启事故疏水阀下,开启事故疏水阀高压加热器疏水高压加热器疏水 4 4. .4 4 机组回热全面性热力系统机组回热全面性热力系统① ① 正常疏水正常疏水 对于不使用疏水泵的系统,正常运行时,对于不使用疏水泵的系统,正常运行时,各低压加热器的疏水靠各级之间的压力差逐级自流进各低压加热器的疏水靠各级之间的压力差逐级自流进入凝汽器入凝汽器② ② 事故疏水和启动疏水事故疏水和启动疏水 各低压加热器的事故疏水管各低压加热器的事故疏水管道兼作启动疏水管道各低压加热器的事故疏水均直道兼作启动疏水管道各低压加热器的事故疏水均直接排至疏水箱当疏水泵发生事故时,疏水可经多级接排至疏水箱当疏水泵发生事故时,疏水可经多级U U形水封管排入凝汽器形水封管排入凝汽器低低压加热器疏水压加热器疏水 4 4. .4 4 机组回热全面性热力系统机组回热全面性热力系统Ø抽真空系统的作用是将漏入凝汽器内的空气和其他抽真空系统的作用是将漏入凝汽器内的空气和其他不凝结气体连续不断地抽出,在机组启动初期建立不凝结气体连续不断地抽出,在机组启动初期建立凝汽器真空;在机组正常运行中保持凝汽器真空,凝汽器真空;在机组正常运行中保持凝汽器真空,确保机组的安全经济运行。
确保机组的安全经济运行Ø大型火电机组,凝汽器的抽真空设备主要有大型火电机组,凝汽器的抽真空设备主要有射水抽射水抽气器气器和和真空泵真空泵两种6抽真空系统抽真空系统抽真空系统的作用和形式抽真空系统的作用和形式1 14 4. .4 4 机组回热全面性热力系统机组回热全面性热力系统1.水室;2.喷嘴;3.吸水室;4.收缩管;5.喉部射水抽气器结构简图射水抽气器结构简图抽气器抽真空系统的工作原理抽气器抽真空系统的工作原理2 2射水抽气器一般由专用射水泵供给工射水抽气器一般由专用射水泵供给工作水,工作水进入水室作水,工作水进入水室1 1,然后进入喷,然后进入喷嘴嘴2 2,形成高速水流,在高速水流周围,形成高速水流,在高速水流周围形成高度真空,凝汽器的蒸汽空气混形成高度真空,凝汽器的蒸汽空气混合物被吸进吸水室合物被吸进吸水室3 3,与工作水相混合,,与工作水相混合,部分蒸汽立即在工作水表面凝结,然部分蒸汽立即在工作水表面凝结,然后一起进入喷嘴管后一起进入喷嘴管4 4及喉部及喉部5 5进一步混进一步混合后,由排水管排除合后,由排水管排除射水抽气器结构及工作原理射水抽气器结构及工作原理4 4. .4 4 机组回热全面性热力系统机组回热全面性热力系统射水抽汽系统射水抽汽系统l一射水抽气器;2一射水泵; 3一射水箱;4一真空破坏阀; 5一凝汽器;6一凝结水泵抽真空系统抽真空系统各台低压加热器的排气、凝结各台低压加热器的排气、凝结水泵及疏水泵的排气经排气管水泵及疏水泵的排气经排气管汇入凝汽器,凝汽器与射水抽汇入凝汽器,凝汽器与射水抽气器的工作室相连。
由循环水气器的工作室相连由循环水或深水井来的射水箱的水,用或深水井来的射水箱的水,用射水泵升压后,打入射水抽气射水泵升压后,打入射水抽气器抽气器中喷嘴射出的高速器抽气器中喷嘴射出的高速水流,在工作室内产生高真空水流,在工作室内产生高真空以抽出凝汽器中的气、汽混合以抽出凝汽器中的气、汽混合物,这些气、汽混合物经扩压物,这些气、汽混合物经扩压后回到射水箱,并排入大气中后回到射水箱,并排入大气中4 4. .4 4 机组回热全面性热力系统机组回热全面性热力系统水环式真空泵水环式真空泵真空泵抽真空系统真空泵抽真空系统3 3叶轮偏心地装在壳体上,叶轮偏心地装在壳体上,随着叶轮旋转,工作液随着叶轮旋转,工作液体在壳体内形成运动的体在壳体内形成运动的水环,由于在壳体的适水环,由于在壳体的适当位置开有吸气口和排当位置开有吸气口和排气口,水环泵就完成了气口,水环泵就完成了吸气、压缩和排气的过吸气、压缩和排气的过程,从而实现抽送气体程,从而实现抽送气体的目的真空泵的工作原理真空泵的工作原理4 4. .4 4 机组回热全面性热力系统机组回热全面性热力系统水环式机械真空泵外观水环式机械真空泵外观1.气体吸入口;2.气动蝶阀;3.管道 4.孔板 5.真空泵 6.联轴器 7.电动机 8.气水分离器 9.管道 10.气体排出口 11.水位调节器 12.补充水入口 13.冷却器真空泵抽真空系统真空泵抽真空系统主凝结水系统的主要主凝结水系统的主要作用作用是把凝结水从凝汽器热井由凝是把凝结水从凝汽器热井由凝结水泵送出,经除盐装置、轴封冷却器、低压加热器送结水泵送出,经除盐装置、轴封冷却器、低压加热器送到除氧器。
此外,凝结水系统还向各有关用户提供水源到除氧器此外,凝结水系统还向各有关用户提供水源7主凝结水系统主凝结水系统主凝结水系统一般由主凝结水系统一般由凝结水泵凝结水泵、、凝结水储存水箱凝结水储存水箱、、凝结凝结水输送泵水输送泵、、凝结水收集箱凝结水收集箱、、凝结水精除盐装置凝结水精除盐装置、、轴封冷轴封冷却器却器、、低压加热器低压加热器等设备等设备及其及其连接连接管道管道、、阀门阀门等组成4 4. .4 4 机组回热全面性热力系统机组回热全面性热力系统① ① 向汽轮机、给水泵小汽轮机的轴封和主汽阀、调节阀的向汽轮机、给水泵小汽轮机的轴封和主汽阀、调节阀的阀杆汽封供送密封蒸汽阀杆汽封供送密封蒸汽并并将各汽封的漏汽导向或抽出将各汽封的漏汽导向或抽出② ② 在汽轮机的高压区段,轴封系统的正常功能是防止蒸汽在汽轮机的高压区段,轴封系统的正常功能是防止蒸汽向外泄漏,以确保汽轮机有较高的效率向外泄漏,以确保汽轮机有较高的效率③ ③ 在汽轮机的低压区段,则是防止外界的空气进入汽轮机在汽轮机的低压区段,则是防止外界的空气进入汽轮机内部,保证汽轮机有尽可能高的真空,也是为了保证汽轮内部,保证汽轮机有尽可能高的真空,也是为了保证汽轮机组的高效率。
机组的高效率8汽轮机的轴封蒸汽系统汽轮机的轴封蒸汽系统轴封蒸汽系统的作用轴封蒸汽系统的作用4 4. .4 4 机组回热全面性热力系统机组回热全面性热力系统轴封蒸汽系统主要由密封装置、轴封蒸汽母管、轴轴封蒸汽系统主要由密封装置、轴封蒸汽母管、轴封加热器等设备及相应的阀门、管路系统构成封加热器等设备及相应的阀门、管路系统构成轴封蒸汽系统的轴封蒸汽系统的组成组成大型汽轮机轴封系统普遍采用大型汽轮机轴封系统普遍采用自密封系统自密封系统也就是高、中压缸轴封漏气通过轴封供汽母管,对低压缸高、中压缸轴封漏气通过轴封供汽母管,对低压缸轴封进行供汽轴封进行供汽4 4. .4 4 机组回热全面性热力系统机组回热全面性热力系统① ① 轴封漏汽的回收利用轴封漏汽的回收利用p为减小轴封漏汽损失,将轴封分成数段,各段间形为减小轴封漏汽损失,将轴封分成数段,各段间形成中间腔室,将漏汽从中间腔室引出加以利用成中间腔室,将漏汽从中间腔室引出加以利用p引出的轴封漏汽可与回热抽汽合并引出的轴封漏汽可与回热抽汽合并p因为漏汽量很少不改变该级回热抽汽压力,反而轴因为漏汽量很少不改变该级回热抽汽压力,反而轴封漏汽引出处的压力由回热抽汽压力决定。
封漏汽引出处的压力由回热抽汽压力决定② ② 低压低温汽源的应用低压低温汽源的应用③ ③ 防止蒸汽由端轴封漏入大气防止蒸汽由端轴封漏入大气④ ④ 防止空气漏入真空部分防止空气漏入真空部分轴封蒸汽系统的轴封蒸汽系统的设计原则设计原则4 4. .4 4 机组回热全面性热力系统机组回热全面性热力系统p组成组成由由一切能维持小汽轮机在任何工况下均能正常运行的一切能维持小汽轮机在任何工况下均能正常运行的蒸汽系统蒸汽系统组成组成,包括小汽轮机工作汽源、小汽轮机的,包括小汽轮机工作汽源、小汽轮机的自动主汽门、调节汽门、排汽部分、轴封系统及疏水自动主汽门、调节汽门、排汽部分、轴封系统及疏水系统等9小汽轮机热力系统小汽轮机热力系统p作用作用向小汽轮机提供满足要求的蒸汽汽源,保证驱动给水向小汽轮机提供满足要求的蒸汽汽源,保证驱动给水泵小汽轮机的安全经济运行泵小汽轮机的安全经济运行4 4. .4 4 机组回热全面性热力系统机组回热全面性热力系统u辅助蒸汽系统的作用辅助蒸汽系统的作用①①当机组处于启动阶段而需要蒸汽时,将正在运行当机组处于启动阶段而需要蒸汽时,将正在运行的相邻机组的蒸汽引入本机组的蒸汽用户;的相邻机组的蒸汽引入本机组的蒸汽用户;②②当机组正在运行时,也可将本机组的蒸汽引送到当机组正在运行时,也可将本机组的蒸汽引送到相邻的正在启动的机组的蒸汽用户,相邻的正在启动的机组的蒸汽用户,③③将本机组再热冷段的蒸汽引送到本机组各个需要将本机组再热冷段的蒸汽引送到本机组各个需要辅助蒸汽的用户。
辅助蒸汽的用户4 4. .5 5 辅助蒸汽系统辅助蒸汽系统u辅助蒸汽系统的组成辅助蒸汽系统的组成①①本机组辅助蒸汽母管本机组辅助蒸汽母管②②相邻机组辅助蒸汽母管至本机组辅助蒸汽母管相邻机组辅助蒸汽母管至本机组辅助蒸汽母管供汽管供汽管③③本机组再热冷段至辅助蒸汽母管主供汽管本机组再热冷段至辅助蒸汽母管主供汽管④④轴封蒸汽母管,以及一系列相应的安全阀、减轴封蒸汽母管,以及一系列相应的安全阀、减温减压装置等组成温减压装置等组成4 4. .5 5 辅助蒸汽系统辅助蒸汽系统作用作用排掉含盐浓度较高的锅水,以及锅水中的腐蚀物排掉含盐浓度较高的锅水,以及锅水中的腐蚀物及沉淀物,使锅水含盐量维持在规定的范围之内,及沉淀物,使锅水含盐量维持在规定的范围之内,以减小锅水的膨胀及出现泡沫层,从而可减小蒸以减小锅水的膨胀及出现泡沫层,从而可减小蒸汽湿度及含盐量,保证良好的蒸汽品质汽湿度及含盐量,保证良好的蒸汽品质4 4. .6 6 锅炉的排污系统锅炉的排污系统概念概念向小汽轮机提供满足要求的蒸汽汽源,保证驱动向小汽轮机提供满足要求的蒸汽汽源,保证驱动给水泵小汽轮机的安全经济运行给水泵小汽轮机的安全经济运行。
某某600MW机组汽包炉排污利用系统机组汽包炉排污利用系统 注意以下几点:注意以下几点:① ① 熟悉图例熟悉图例② ② 阅读图的规律阅读图的规律⊙⊙以设备为中心,以局部系统为线索,逐步拓展阅读理解以设备为中心,以局部系统为线索,逐步拓展阅读理解⊙⊙结合设备明细表,了解主要设备的特点和规范结合设备明细表,了解主要设备的特点和规范⊙⊙根据各局部系统,找出各系统的连接方式及其特点、各系根据各局部系统,找出各系统的连接方式及其特点、各系统间的相互关系及结合点统间的相互关系及结合点,,逐步扩大至全厂范围逐步扩大至全厂范围⊙⊙区别不同的管线、阀门及其作用区别不同的管线、阀门及其作用⊙⊙辅助设备有经常运行的和备用的,管线和阀门也有正常工辅助设备有经常运行的和备用的,管线和阀门也有正常工况运行和事故旁路,不同工况下切换甚至于只有启动、停机况运行和事故旁路,不同工况下切换甚至于只有启动、停机时才启用的,综合成全厂的热力系统的运行工况分析时才启用的,综合成全厂的热力系统的运行工况分析4 4. .7 7 发电厂全面性热力系统发电厂全面性热力系统目目 录录第二章第二章 火力发电厂经济性评价方法与指标火力发电厂经济性评价方法与指标第三章第三章 火力发电厂原则性热力系统火力发电厂原则性热力系统第四章第四章 火力发电厂全面性热力系统火力发电厂全面性热力系统第五章第五章 火力发电厂优化运行与调整火力发电厂优化运行与调整第六章第六章 火力发电厂其他主要辅助系统火力发电厂其他主要辅助系统第一章第一章 绪论绪论第第6 6章章 火力发电厂其他主要辅助系统火力发电厂其他主要辅助系统 6.2 火力发电厂的供水系统火力发电厂的供水系统 6.3 火力发电厂的除尘系统火力发电厂的除尘系统 6.1 火力发电厂的输煤系统火力发电厂的输煤系统 6.4 火力发电厂的除灰系统火力发电厂的除灰系统 6.5 火力发电厂的脱硫系统火力发电厂的脱硫系统 6.6 火力发电厂的脱硝系统火力发电厂的脱硝系统 火力发电厂的输煤系统是指燃煤发电火力发电厂的输煤系统是指燃煤发电火力发电厂的输煤系统是指燃煤发电火力发电厂的输煤系统是指燃煤发电厂的燃料运输与供应系统,包括厂的燃料运输与供应系统,包括厂的燃料运输与供应系统,包括厂的燃料运输与供应系统,包括厂外输煤系厂外输煤系厂外输煤系厂外输煤系统统统统和和和和厂内输煤系统厂内输煤系统厂内输煤系统厂内输煤系统两大部分。
两大部分两大部分两大部分 火力发电厂输煤系统是保证火力发电厂安全、火力发电厂输煤系统是保证火力发电厂安全、可靠、经济运行的前提,是火力发电厂整个生产可靠、经济运行的前提,是火力发电厂整个生产过程中最基本也是最重要的环节之一过程中最基本也是最重要的环节之一1概述概述6 6.1 .1 火力发电厂的输煤系统火力发电厂的输煤系统2厂外输煤系统厂外输煤系统煤的厂外运输方式主要分煤的厂外运输方式主要分陆路运输陆路运输和和水路运输水路运输两大类☆☆ 陆路运输的方式陆路运输的方式☆☆ 水路运输的方式水路运输的方式△△ 铁路、公路、长距离带式输送机、索道和管道运输铁路、公路、长距离带式输送机、索道和管道运输拖轮、驳船,或采用水拖轮、驳船,或采用水—陆联运陆联运6 6.1 .1 火力发电厂的输煤系统火力发电厂的输煤系统 厂内输煤系统是指运输部门用车船等将煤运进火厂内输煤系统是指运输部门用车船等将煤运进火力发电厂后,从卸煤开始,一直到将合格的煤块送到原力发电厂后,从卸煤开始,一直到将合格的煤块送到原煤仓的整个工艺过程煤仓的整个工艺过程3厂内输煤系统厂内输煤系统卸煤设备卸煤设备厂内输煤系统的组成厂内输煤系统的组成受煤装置受煤装置 破碎与筛分破碎与筛分贮煤场贮煤场辅助设备辅助设备配煤系统配煤系统6 6.1 .1 火力发电厂的输煤系统火力发电厂的输煤系统6 6.1 .1 火力发电厂的输煤系统火力发电厂的输煤系统 ☞☞ 卸煤设备是指将煤从车厢或船舱中卸下来的机械。
卸煤设备是指将煤从车厢或船舱中卸下来的机械 ☞☞ 受煤装置是指接受和转运设备的总称受煤装置是指接受和转运设备的总称要求:卸煤速度快、彻底干净且不损伤车厢或船舱要求:卸煤速度快、彻底干净且不损伤车厢或船舱 要求:具备一定的货位,使之不影响一次或多次卸煤,要求:具备一定的货位,使之不影响一次或多次卸煤,并且能尽快地将接受的煤转运出去并且能尽快地将接受的煤转运出去 卸煤设备和受煤装置各有其特性和要求,卸煤设备和受煤装置各有其特性和要求,两者必须合理配合两者必须合理配合卸煤设备及受煤装置卸煤设备及受煤装置 一一6 6.1 .1 火力发电厂的输煤系统火力发电厂的输煤系统((1)螺旋卸煤机)螺旋卸煤机6 6.1 .1 火力发电厂的输煤系统火力发电厂的输煤系统 结构结构 螺旋卸螺旋卸煤煤机是由螺旋旋转机构、螺旋升降机是由螺旋旋转机构、螺旋升降机构、大车行走机构、小车行走机构、金属架构机构、大车行走机构、小车行走机构、金属架构及电气控制等几部分组成及电气控制等几部分组成 工作原理工作原理 螺旋卸螺旋卸煤煤机是利用正、反两套双螺旋旋转机是利用正、反两套双螺旋旋转产生推力,煤在此推力作用下沿螺旋通道由中间产生推力,煤在此推力作用下沿螺旋通道由中间向两侧运动,卸出车厢。
同时大车机构可以沿车向两侧运动,卸出车厢同时大车机构可以沿车厢纵向往返移动,在螺旋升降、大车移动与螺旋厢纵向往返移动,在螺旋升降、大车移动与螺旋旋转协同作用下,煤就被不断的卸出车箱旋转协同作用下,煤就被不断的卸出车箱螺旋汽车卸螺旋汽车卸煤煤机机螺旋火车卸煤机螺旋火车卸煤机6 6.1 .1 火力发电厂的输煤系统火力发电厂的输煤系统((2)翻车机)翻车机 翻车机有转子式、侧倾式、端倾式和复合式四种翻车机有转子式、侧倾式、端倾式和复合式四种类型按一次翻卸车辆节数分为单翻机、双翻机、三类型按一次翻卸车辆节数分为单翻机、双翻机、三翻机和四翻机翻机和四翻机6 6.1 .1 火力发电厂的输煤系统火力发电厂的输煤系统O型转子式翻车机型转子式翻车机侧倾式翻车机侧倾式翻车机C型转子式翻车机型转子式翻车机6 6.1 .1 火力发电厂的输煤系统火力发电厂的输煤系统((3)受煤装置)受煤装置长缝煤槽受煤装置长缝煤槽受煤装置螺旋卸煤机和底开车厢通常与这种受卸装置相配合螺旋卸煤机和底开车厢通常与这种受卸装置相配合6 6.1 .1 火力发电厂的输煤系统火力发电厂的输煤系统1-车厢车厢 2-煤槽煤槽 3-叶轮给煤机叶轮给煤机翻车机受煤装置翻车机受煤装置6 6.1 .1 火力发电厂的输煤系统火力发电厂的输煤系统煤由单翻车煤由单翻车机或双翻车机机或双翻车机卸入设有篦子卸入设有篦子的受煤斗中,的受煤斗中,经带式给煤机经带式给煤机输送至与翻车输送至与翻车机轴线平行或机轴线平行或垂直引出的带垂直引出的带式输送机上。
式输送机上总容量通常在总容量通常在120t左右1-翻车机翻车机 2-带式给煤机带式给煤机 3-带式输煤机带式输煤机 栈台或地槽受煤装置的优点是地下工作量少,栈台或地槽受煤装置的优点是地下工作量少,维护工作量小,可以分类堆放不同种类的煤,便于维护工作量小,可以分类堆放不同种类的煤,便于混煤和扩建缺点是受气候影响较大,大风、严寒、混煤和扩建缺点是受气候影响较大,大风、严寒、高温、多雾时不便运行,司机工作比较繁重,劳动高温、多雾时不便运行,司机工作比较繁重,劳动条件差,不宜用于大容量电厂条件差,不宜用于大容量电厂6 6.1 .1 火力发电厂的输煤系统火力发电厂的输煤系统栈台或地槽受煤装置栈台或地槽受煤装置 贮煤场是火力发电厂用煤的备用库,是为安全发电贮煤场是火力发电厂用煤的备用库,是为安全发电而设置的火力发电厂一般都在厂内设置机械化水平较高而设置的火力发电厂一般都在厂内设置机械化水平较高的贮煤场,贮存一定量的的贮煤场,贮存一定量的煤作为备用同时贮煤场煤作为备用同时贮煤场还起到厂外运煤不均衡的还起到厂外运煤不均衡的调节与缓冲作用有时还调节与缓冲作用。
有时还用贮煤场进行混煤以及高用贮煤场进行混煤以及高水分煤的自然干燥水分煤的自然干燥 贮煤场及煤场机械贮煤场及煤场机械 二二6 6.1 .1 火力发电厂的输煤系统火力发电厂的输煤系统6 6.1 .1 火力发电厂的输煤系火力发电厂的输煤系统统煤场煤场6 6.1 .1 火力发电厂的输煤系火力发电厂的输煤系统统煤种分类堆放煤种分类堆放6 6.1 .1 火力发电厂的输煤系火力发电厂的输煤系统统煤场段位标志煤场段位标志煤煤场机械的主要机械的主要类型及其适用范型及其适用范围贮煤设施型式贮煤设施型式几何形状分类几何形状分类主主 要要 存存 取取 机机 械械露天煤场露天煤场条形煤场条形煤场推推煤煤机机、、铲铲煤煤机机、、桥桥式式抓抓斗斗起起重重机机、、运运载载桥桥、、斗斗轮轮机机、、滚滚轮轮机机、、耗耗煤煤机机、、筒型混匀煤机、圆盘混匀取煤机筒型混匀煤机、圆盘混匀取煤机圆形煤场圆形煤场推推煤煤机机、、铲铲煤煤机机、、圆圆型型运运载载桥桥、、圆圆型型斗轮机、圆型滚轮机、圆型耗煤机斗轮机、圆型滚轮机、圆型耗煤机半露天煤场棚半露天煤场棚条形煤棚条形煤棚推推煤煤机机、、桥桥抓抓、、斗斗轮轮机机、、耙耙煤煤机机..滚滚轮机、筒型混匀煤机轮机、筒型混匀煤机圆形煤棚圆形煤棚推煤机、圆型滚煤机、圆型耗煤机推煤机、圆型滚煤机、圆型耗煤机仓仓 棚棚条形仓棚条形仓棚斗轮机、滚轮机,筒型混匀煤机斗轮机、滚轮机,筒型混匀煤机圆形仓棚圆形仓棚圆型滚轮机、圆型耗煤机圆型滚轮机、圆型耗煤机贮贮 仓仓方、圆、长缝仓方、圆、长缝仓 厂外运输设备、胶带运输机、给煤机厂外运输设备、胶带运输机、给煤机半贮仓半贮仓方仓、长缝仓方仓、长缝仓推煤机、胶带运输机推煤机、胶带运输机6 6.1 .1 火力发电厂的输煤系统火力发电厂的输煤系统 煤场机械有推煤机、装载机、抓斗起重机、耙煤机、煤场机械有推煤机、装载机、抓斗起重机、耙煤机、斗轮机、滚轮机、筒型混匀取煤机等。
斗轮机、滚轮机、筒型混匀取煤机等悬悬臂臂式式斗斗轮轮堆堆取取料料机机6 6.1 .1 火力发电厂的输煤系统火力发电厂的输煤系统 厂内运输系统中的辅助设备厂内运输系统中的辅助设备 三三6 6.1 .1 火力发电厂的输煤系统火力发电厂的输煤系统((1)带式输送机)带式输送机 主要部件主要部件:: 带式输送机主要由胶带、驱动装置、托辊及机架、拉带式输送机主要由胶带、驱动装置、托辊及机架、拉紧装置、滚筒、制动装置、清扫器等组成紧装置、滚筒、制动装置、清扫器等组成 特点:特点: 带式输送机同其他类型的输送设备相比,具有生产带式输送机同其他类型的输送设备相比,具有生产率高、运行平稳可靠、输送连续均匀、运行费用低、维率高、运行平稳可靠、输送连续均匀、运行费用低、维修方便、易于实现自动控制及远方操作等优点修方便、易于实现自动控制及远方操作等优点 工作原理:工作原理: 带式输送机是以胶带兼作牵引机构和承载机构的连续带式输送机是以胶带兼作牵引机构和承载机构的连续运输机根据摩擦传动原理,由传动滚筒带动输送带,将运输机。
根据摩擦传动原理,由传动滚筒带动输送带,将物料输送到所需的地方输送带绕经传动滚筒和尾部改向物料输送到所需的地方输送带绕经传动滚筒和尾部改向滚筒形成一个封闭的环形带,上下两段胶带分别支承在托滚筒形成一个封闭的环形带,上下两段胶带分别支承在托辊上,通过拉紧装置给输送带以正常运转所需的张紧力辊上,通过拉紧装置给输送带以正常运转所需的张紧力 工作时传动滚筒通过它与输工作时传动滚筒通过它与输 送带之间的摩擦力带动输送送带之间的摩擦力带动输送 带运行,煤等物料装在输送带运行,煤等物料装在输送 带上和输送带一起运动带上和输送带一起运动6 6.1 .1 火力发电厂的输煤系统火力发电厂的输煤系统带式带式输送机输送机((2)给煤机)给煤机作用作用:使煤连续、均匀地进入带式输送机或煤筛进行筛分使煤连续、均匀地进入带式输送机或煤筛进行筛分火力发电厂中常用的给煤机有:火力发电厂中常用的给煤机有:电磁振动给煤机、叶轮给煤机、带式给煤机等电磁振动给煤机、叶轮给煤机、带式给煤机等6 6.1 .1 火力发电厂的输煤系统火力发电厂的输煤系统((3)除铁器)除铁器 火力发电厂中常用的除铁器有:火力发电厂中常用的除铁器有: 悬吊式除铁器、滚筒式除铁器和带式除铁器。
悬吊式除铁器、滚筒式除铁器和带式除铁器盘式除铁器盘式除铁器带式除铁器带式除铁器6 6.1 .1 火力发电厂的输煤系统火力发电厂的输煤系统 ((4)煤筛)煤筛 煤筛装于碎煤机之前,使粒径不大于煤筛装于碎煤机之前,使粒径不大于30mm的小的小煤块经煤筛后绕过碎煤机直接送入原煤仓,否则进入煤块经煤筛后绕过碎煤机直接送入原煤仓,否则进入碎煤机破碎碎煤机破碎滚筒筛煤机滚筒筛煤机滚轴筛煤机滚轴筛煤机6 6.1 .1 火力发电厂的输煤系统火力发电厂的输煤系统 ((5)环锤式碎煤机)环锤式碎煤机6 6.1 .1 火力发电厂的输煤系统火力发电厂的输煤系统 环锤式碎煤机是目前各火力发电厂普遍采用的环锤式碎煤机是目前各火力发电厂普遍采用的一种中粒度碎煤作业机械由于它是利用高速回转一种中粒度碎煤作业机械由于它是利用高速回转的环锤冲击煤块,使煤块沿其裂隙或脆弱部分而破的环锤冲击煤块,使煤块沿其裂隙或脆弱部分而破碎,即大块煤碎成小块煤,故称为环锤式碎煤机碎,即大块煤碎成小块煤,故称为环锤式碎煤机 实践证明,该机械可以优质高效地破碎普通烟实践证明,该机械可以优质高效地破碎普通烟煤、劣质烟煤和褐煤,而且还可以用于粗碎化学制煤、劣质烟煤和褐煤,而且还可以用于粗碎化学制品中的脆性材料以及某些中等硬度的矿物,因此该品中的脆性材料以及某些中等硬度的矿物,因此该机械是一种用途广泛的比较先进的设备。
机械是一种用途广泛的比较先进的设备6 6.1 .1 火力发电厂的输煤系统火力发电厂的输煤系统 环锤式碎煤机环锤式碎煤机由电机、耦合器、转子、破碎板、调由电机、耦合器、转子、破碎板、调节装置、润滑系统、保护装置等组成节装置、润滑系统、保护装置等组成主要破碎过程可主要破碎过程可分为:冲击、劈剪、挤压、折断、滚碾几个过程分为:冲击、劈剪、挤压、折断、滚碾几个过程内内部部结结构构6 6.1 .1 火力发电厂的输煤系统火力发电厂的输煤系统结构图结构图实物图实物图演示动画演示动画 ((6)木屑分离器)木屑分离器 为清除煤中的碎木块、破布、纸屑等不易磨细的杂物,为清除煤中的碎木块、破布、纸屑等不易磨细的杂物,以防止煤粉制备机械发生堵塞,在碎煤机后从带式输送机以防止煤粉制备机械发生堵塞,在碎煤机后从带式输送机头部滚筒下落的一段输送带上安装木屑分离器头部滚筒下落的一段输送带上安装木屑分离器6 6.1 .1 火力发电厂的输煤系统火力发电厂的输煤系统 ((7)计量设备)计量设备 火力发电厂煤的计量包括两个方面的内容,一是火力发电厂煤的计量包括两个方面的内容,一是进厂煤的计量,用来作为对铁路、煤矿进行结算的依据;进厂煤的计量,用来作为对铁路、煤矿进行结算的依据;二是火力发电厂内部确定进入锅炉煤斗中的煤量,作为二是火力发电厂内部确定进入锅炉煤斗中的煤量,作为指导和考核火力发电厂经济运行的重要参考数据。
计量指导和考核火力发电厂经济运行的重要参考数据计量设备主要有电子轨道衡、电子皮带秤等设备主要有电子轨道衡、电子皮带秤等6 6.1 .1 火力发电厂的输煤系统火力发电厂的输煤系统 火力发电厂的供水系统主要是指保证供给凝汽器火力发电厂的供水系统主要是指保证供给凝汽器的冷却用水,同时还向辅助冷却水系统、化学水处理系的冷却用水,同时还向辅助冷却水系统、化学水处理系统、锅炉除灰系统等提供水源统、锅炉除灰系统等提供水源 火力发电厂供水系统的供水量火力发电厂供水系统的供水量 Dw==m Dc 式中式中 Dw — 凝汽器的冷却水量,凝汽器的冷却水量,t/h;; m — 冷却倍率;冷却倍率; Dc— 汽轮机的排汽量,汽轮机的排汽量,t/h 6 6. .2 2 火力发电厂的供水系统火力发电厂的供水系统1供水系统的定义供水系统的定义 冷却倍率的含义是冷却倍率的含义是单位时间内冷却单位时间内冷却1kg蒸汽所需要的蒸汽所需要的冷却水量冷却水量,其数值与火力发电厂的地理位置、季节和供水,其数值与火力发电厂的地理位置、季节和供水方式有关。
方式有关6 6. .2 2 火力发电厂的供水系统火力发电厂的供水系统地区地区直流供水(直流供水(%))循环供水(循环供水(%))直流供水夏季直流供水夏季平均水温平均水温((℃℃))夏季夏季冬季冬季北方(华北、北方(华北、东北、西北)东北、西北)50~5530~4060~7018~20中部中部60~6540~5060~7520~25南部南部65~7550~5525~302冷却倍率冷却倍率 火力发电厂的供水系统由水源、取水设备、火力发电厂的供水系统由水源、取水设备、供水设备和管道、阀门等组成根据地理条件和供水设备和管道、阀门等组成根据地理条件和水源特征,供水系统可分为直流供水水源特征,供水系统可分为直流供水(开式供水开式供水)和和循环供水循环供水(闭式供水闭式供水)两种6 6. .2 2 火力发电厂的供水系统火力发电厂的供水系统◎◎ 直流供水系统直流供水系统 * 岸边水泵房直流供水系统岸边水泵房直流供水系统* 具有两级升压泵的直流供水系统具有两级升压泵的直流供水系统* 循环水泵布置在汽轮机房的直流供水系统循环水泵布置在汽轮机房的直流供水系统3供水系统的构成及分类供水系统的构成及分类◎◎ 循环供水系统循环供水系统 6 6. .2 2 火力发电厂的供水系统火力发电厂的供水系统 循环供水系统是指冷却水经凝汽器及其它设备吸循环供水系统是指冷却水经凝汽器及其它设备吸热后进入冷却设备(冷却塔、冷却池或喷水池),将热后进入冷却设备(冷却塔、冷却池或喷水池),将热量传给空气而本身冷却后,再由循环水泵送回凝汽热量传给空气而本身冷却后,再由循环水泵送回凝汽器等重复使用。
器等重复使用 在水源不足的地区,或水源虽充足,但采用直流在水源不足的地区,或水源虽充足,但采用直流供水系统在技术上较困难或不经济时,则采用循环供供水系统在技术上较困难或不经济时,则采用循环供水系统循环供水系统根据冷却设备的不同又分为:水系统循环供水系统根据冷却设备的不同又分为:冷却塔循环供水系统、冷却池循环供水系统和喷水池冷却塔循环供水系统、冷却池循环供水系统和喷水池循环供水系统冷却塔循环供水系统根据通风方式的循环供水系统冷却塔循环供水系统根据通风方式的不同又可分为自然通风和机械通风两种不同又可分为自然通风和机械通风两种冷冷却却塔塔陡河发电厂陡河发电厂陡河水库陡河水库除尘效率是指单位时间内除尘设备捕捉下来的飞灰除尘效率是指单位时间内除尘设备捕捉下来的飞灰质量占进入除尘设备的烟气所携带飞灰质量的百分数,质量占进入除尘设备的烟气所携带飞灰质量的百分数,用用η表示6 6. .3 3 火力发电厂的除尘系统火力发电厂的除尘系统1火力发电厂的除尘设备的除尘效率火力发电厂的除尘设备的除尘效率式中式中 G — 除尘设备捕捉的灰量,除尘设备捕捉的灰量,kg/h;; Gin — 进入除尘设备的烟气所携带的灰量,进入除尘设备的烟气所携带的灰量,kg/h;; Gout — 除尘设备出口处烟气所携带的灰量,除尘设备出口处烟气所携带的灰量,kg/h。
6 6. .3 3 火力发电厂的除尘系统火力发电厂的除尘系统2我国火电厂除尘设备的主要类型我国火电厂除尘设备的主要类型除除尘尘设设备备干式除尘器干式除尘器湿式除尘器湿式除尘器电气除尘器电气除尘器复合除尘器复合除尘器干式旋风除尘器干式旋风除尘器袋式除尘器袋式除尘器离心水膜式除尘器离心水膜式除尘器文丘里水膜式除尘器文丘里水膜式除尘器6 6. .3 3 火力发电厂的除尘系统火力发电厂的除尘系统袋袋式式除除尘尘器器文文丘丘里里除除尘尘器器6 6. .3 3 火力发电厂的除尘系统火力发电厂的除尘系统静电除尘器静电除尘器6 6. .3 3 火力发电厂的除尘系统火力发电厂的除尘系统 火力发电厂的除灰系统是将锅炉灰渣斗火力发电厂的除灰系统是将锅炉灰渣斗中排出的渣和由除尘器、空气过滤器及省煤中排出的渣和由除尘器、空气过滤器及省煤器灰斗捕捉下来的灰经除灰设备排放至灰场器灰斗捕捉下来的灰经除灰设备排放至灰场或者运往厂外的过程目前火力发电厂的除或者运往厂外的过程目前火力发电厂的除灰方式,根据所采用的设备不同,有水力、灰方式,根据所采用的设备不同,有水力、气力和机械三种除灰方式。
气力和机械三种除灰方式6 6. .4 4 火力发电厂的除灰系统火力发电厂的除灰系统6 6. .4 4 火力发电厂的除灰系统火力发电厂的除灰系统 水力除灰是用带有一定压力的水将电除尘灰斗、省水力除灰是用带有一定压力的水将电除尘灰斗、省煤器灰斗和空预器灰斗里的灰通过沟或管道冲入灰煤器灰斗和空预器灰斗里的灰通过沟或管道冲入灰浆池,用灰浆泵将低浓度的灰浆打至浓缩机浓缩,浆池,用灰浆泵将低浓度的灰浆打至浓缩机浓缩,浓缩后的灰浆通过前置泵或者是高位自流的方式带浓缩后的灰浆通过前置泵或者是高位自流的方式带一定的压力进入流体输送机械(如柱塞泵等)打至一定的压力进入流体输送机械(如柱塞泵等)打至灰场堆放灰场堆放 机械除灰是利用刮板机、输送皮带、埋刮板输送机机械除灰是利用刮板机、输送皮带、埋刮板输送机械等将灰通过机械手段送到指定的地方堆放贮存械等将灰通过机械手段送到指定的地方堆放贮存 气力除灰是应用最广泛的一种除灰方式,它是以空气力除灰是应用最广泛的一种除灰方式,它是以空气为载体,借助于某种压力设备(正压或负压)在气为载体,借助于某种压力设备(正压或负压)在管道中输送粉煤灰的方法。
管道中输送粉煤灰的方法6 6. .4 4 火力发电厂的除灰系统火力发电厂的除灰系统空气预热器空气预热器抓斗起重机抓斗起重机省煤器省煤器锅炉渣斗锅炉渣斗厂厂外外排排渣渣装装置置厂外厂外浓浓缩缩机机渣沟渣沟渣渣捞渣机捞渣机排渣槽排渣槽水封式排渣斗水封式排渣斗灰灰渣渣泵泵房房灰泵灰泵渣泵渣泵灰渣泵灰渣泵渣渣管管水力水力喷射器喷射器火火 车车汽汽 车车脱水仓脱水仓沉灰池沉灰池灰沟灰沟灰管灰管灰灰冲灰器冲灰器灰灰斗斗灰渣场灰渣场渣场渣场灰场灰场高浓度高浓度输送输送设备设备除尘器除尘器渣管渣管灰渣管灰渣管沉渣池沉渣池水力除灰系统流程图水力除灰系统流程图6 6. .4 4 火力发电厂的除灰系统火力发电厂的除灰系统综合利用综合利用灰斗灰斗电加热器电加热器灰斗气化风机灰斗气化风机仓仓 泵泵 输送空压机输送空压机管管 道道灰灰 库库干灰散装机干灰散装机水力混合器水力混合器灰浆池灰浆池喂料泵喂料泵柱塞泵柱塞泵管管 道道灰库气化风机灰库气化风机电加热器电加热器布袋除尘器布袋除尘器排大气排大气灰灰 场场除灰水池除灰水池制浆水泵制浆水泵 罐罐 车车电除尘电除尘气力除灰系统流程图气力除灰系统流程图6 6. .4 4 火力发电厂的除灰系统火力发电厂的除灰系统仓泵结构仓泵结构6 6. .4 4 火力发电厂的除灰系统火力发电厂的除灰系统仓泵工作原理仓泵工作原理启动--排气阀开--进料启动--排气阀开--进料阀开--开始进料--料位阀开--开始进料--料位计报警计报警(或装灰时间到或装灰时间到)----进料阀关--排气阀关--进料阀关--排气阀关--出料阀开--进气阀开--出料阀开--进气阀开--开始输灰--输送压力降到开始输灰--输送压力降到设定值--进气阀关--出设定值--进气阀关--出料阀关--输灰结束(完成料阀关--输灰结束(完成一次循环)一次循环)特点:出料阀先开,进气阀后开。
特点:出料阀先开,进气阀后开负压气力输送系统及灰库系统示意图负压气力输送系统及灰库系统示意图6 6. .4 4 火力发电厂的除灰系统火力发电厂的除灰系统正压仓泵气力除灰系统示意图正压仓泵气力除灰系统示意图6 6. .4 4 火力发电厂的除灰系统火力发电厂的除灰系统6 6. .5 5 火力发电厂的脱硫系统火力发电厂的脱硫系统1火电厂的脱硫方式火电厂的脱硫方式 煤煤炭炭洗洗选选:使使用用前前脱脱硫硫目目前前仅仅能能除除去去煤煤炭炭中中的的部部分分无机硫,对于煤炭中的有机硫尚无经济可行的去除技术无机硫,对于煤炭中的有机硫尚无经济可行的去除技术 循循环环流流化化床床锅锅炉炉(CFBB)-- 洁净煤燃烧技术:燃燃烧烧过过程程中中脱脱硫硫具具有有可可燃燃用用劣劣质质煤煤、、调调峰峰能能力力强强、、可可掺掺烧烧石石灰灰石石脱硫、控制炉温减少氮氧化物排放等特点脱硫、控制炉温减少氮氧化物排放等特点 烟烟气气脱脱硫硫::燃燃烧烧后后脱脱硫硫在在锅锅炉炉尾尾部部电电除除尘尘后后至至烟烟囱囱之之间间的的烟烟道道处处加加装装脱脱硫硫设设备备,目目前前95%%以以上上的的燃燃煤煤锅锅炉炉采采用用此此方方式式实实施施脱脱硫硫,是是控控制制二二氧氧化化硫硫和和酸酸雨雨污污染染最最有有效效、、最主要的技术手段。
最主要的技术手段目前国内外应用最广泛目前国内外应用最广泛) 6 6. .5 5 火力发电厂的脱硫系统火力发电厂的脱硫系统2烟气脱硫方法烟气脱硫方法 1. 1.按有无液相介入分类按有无液相介入分类 在电力界尤其是脱硫界以有无液相介入来进行分类在电力界尤其是脱硫界以有无液相介入来进行分类 湿湿 法法 半干法半干法 干干 法法按按有有无无液液相相介介入入分分类类石灰石石灰石/石灰石灰—石膏湿法石膏湿法氨洗涤脱硫氨洗涤脱硫海水洗涤脱硫海水洗涤脱硫炉内喷钙炉内喷钙电子束辐照烟气脱硫脱氮电子束辐照烟气脱硫脱氮喷雾干燥法喷雾干燥法炉内喷钙加尾部增湿活化法炉内喷钙加尾部增湿活化法烟气循环流化床脱硫法烟气循环流化床脱硫法 湿法是利用碱性溶液为脱硫剂,应用吸收原理在气、液、湿法是利用碱性溶液为脱硫剂,应用吸收原理在气、液、固三相中进行脱硫的方法,脱硫产物和残液混合在一起,为稀固三相中进行脱硫的方法,脱硫产物和残液混合在一起,为稀糊状的流体湿法脱硫的操作温度在糊状的流体湿法脱硫的操作温度在44--55ºC湿湿湿湿 法法法法进入湿吸收剂进入湿吸收剂 排出湿物质排出湿物质 半方法是指在有液相和气相介入脱硫方法,脱硫产物为半方法是指在有液相和气相介入脱硫方法,脱硫产物为干粉状。
半方法的操作温度控制在干粉状半方法的操作温度控制在60--80ºC半干法半干法半干法半干法进入湿吸收剂进入湿吸收剂 排出干物质排出干物质 干法是指无液相介入完全在干燥状态下进行脱硫的方法干法是指无液相介入完全在干燥状态下进行脱硫的方法如向炉内喷干燥的生石灰或石灰石粉末,即脱硫产物为粉状如向炉内喷干燥的生石灰或石灰石粉末,即脱硫产物为粉状干法的操作温度在干法的操作温度在800--1300ºC干干干干 法法法法进入干吸收剂进入干吸收剂 排出干物质排出干物质6 6. .5 5 火力发电厂的脱硫系统火力发电厂的脱硫系统2.按脱硫剂分类.按脱硫剂分类 目前开发的多种烟气脱硫技术,尽管设备构造和工艺流目前开发的多种烟气脱硫技术,尽管设备构造和工艺流程各不相同,但基本原理都是以碱性物质作程各不相同,但基本原理都是以碱性物质作SO2的吸收剂的吸收剂钙法钙法镁法镁法氨法氨法碱法碱法钠法钠法按按脱脱硫硫剂剂分分类类钙法:以石灰石、生石灰为基础钙法:以石灰石、生石灰为基础镁法:以氧化镁为基础的镁法:以氧化镁为基础的氨法:以合成氨为基础氨法:以合成氨为基础双碱法双碱法FGD工艺工艺((1 1)脱硫过程)脱硫过程NaNa2 2COCO3 3++SOSO2 2→Na→Na2 2SOSO3 3++COCO2 2↑↑2NaOH2NaOH++SOSO2 2→Na→Na2 2SOSO3 3++H H2 2O ONaNa2 2SOSO3 3++SOSO2 2++H H2 2O→2NaHSOO→2NaHSO3 3((2 2)再生过程(用石灰乳))再生过程(用石灰乳)2NaHSO2NaHSO3 3++CaCa((OHOH))2 2→Na→Na2 2SOSO3 3++CaSOCaSO3 3NaNa2 2SOSO3 3++CaCa((OHOH))2 2→2NaOH→2NaOH++CaSOCaSO3 3钠法:以亚硫酸钠、氢氧化钠为基础。
钠法:以亚硫酸钠、氢氧化钠为基础6 6. .5 5 火力发电厂的脱硫系统火力发电厂的脱硫系统3石灰石石灰石/石膏湿法脱硫工艺流程及设备石膏湿法脱硫工艺流程及设备工艺流程工艺流程: 石灰石经过破碎、研磨、制成浆液后输送到吸收塔石灰石经过破碎、研磨、制成浆液后输送到吸收塔吸收塔内浆液经循环泵送到喷淋装置喷淋吸收塔内浆液经循环泵送到喷淋装置喷淋 烟气从烟道引出后经增压风机增压,进入烟气从烟道引出后经增压风机增压,进入GGH烟气加烟气加热器冷却后进入吸收塔烟气在吸收塔中与喷淋的石灰石热器冷却后进入吸收塔烟气在吸收塔中与喷淋的石灰石浆液接触,除掉烟气中的浆液接触,除掉烟气中的SO2,洁净烟气从吸收塔排出后,洁净烟气从吸收塔排出后经经GGH烟气加热器加热后排入烟道烟气加热器加热后排入烟道 吸收塔内吸收吸收塔内吸收SO2后生成的亚硫酸钙,经氧化处理生后生成的亚硫酸钙,经氧化处理生成硫酸钙,从吸收塔内排出的硫酸钙经旋流分离、真空脱成硫酸钙,从吸收塔内排出的硫酸钙经旋流分离、真空脱水后回收利用水后回收利用湿法石灰石湿法石灰石(石灰石灰)/石膏法烟气脱硫技术系统图石膏法烟气脱硫技术系统图 吸收剂(石灰石浆液)由制吸收剂(石灰石浆液)由制浆系统送至吸收塔,吸收塔浆系统送至吸收塔,吸收塔底部为浆池,浆液由循环泵底部为浆池,浆液由循环泵送至吸收塔顶部喷淋盘中,送至吸收塔顶部喷淋盘中,从喷淋盘的喷嘴中以极细小从喷淋盘的喷嘴中以极细小的雾滴形式喷下。
的雾滴形式喷下吸收塔是整个脱硫系统吸收塔是整个脱硫系统的主要设备的主要设备 含硫烟气由吸收塔中部进入,烟气在上含硫烟气由吸收塔中部进入,烟气在上升过程中与吸收剂逆流接触,并在塔内升过程中与吸收剂逆流接触,并在塔内进行吸收反应,烟气中的进行吸收反应,烟气中的SO2与石灰石与石灰石浆液反生成物沉积在吸收塔底部,经脱浆液反生成物沉积在吸收塔底部,经脱硫的净烟气由吸收塔上部引出硫的净烟气由吸收塔上部引出6 6. .6 6 火力发电厂的脱硝系统火力发电厂的脱硝系统1概述概述 氮氮氧氧化化物物(NO(NOX X) )种种类类很很多多,,包包括括一一氧氧化化二二氮氮(N(N2 2O)O)、、一一氧氧化化氮氮(NO)(NO)、、二二氧氧化化氮氮 (NO(NO2 2) )、、三三氧氧化化二二氮氮(N(N2 2O O3 3) )、、四四氧氧化化二二氮氮(N(N2 2O O4 4) )和和五五氧氧化化二二氮氮(N(N2 2O O5 5) )等等多多种种化化合合物物,, 但但主主要要是是NONO和和NONO2 2,它们是常见的大气污染物它们是常见的大气污染物 NOX 的种类的种类6 6. .6 6 火力发电厂的脱硝系统火力发电厂的脱硝系统n600MW600MW及以上机组及以上机组 380380--450mg/Nm450mg/Nm3 3n200MW200MW及及200MW 200MW 650 650--1300mg/Nm1300mg/Nm3 3n100MW100MW及以下小型机组及以下小型机组 700700--1800mg/Nm1800mg/Nm3 320002000年年 358.02358.02万吨万吨20022002年年 520.00520.00万吨万吨20102010年年 594.74594.74万吨万吨中国电力氮氧化物排放状况中国电力氮氧化物排放状况国内氮氧化物排放国内氮氧化物排放现状状 6 6. .6 6 火力发电厂的脱硝系统火力发电厂的脱硝系统1 .1 .改变燃烧条件:包括低过量空气燃烧法,空气分改变燃烧条件:包括低过量空气燃烧法,空气分级燃烧法,燃料分级燃烧法,烟气再循环法。
级燃烧法,燃料分级燃烧法,烟气再循环法2 .2 .炉膛喷射脱硝:包括喷氨及尿素,喷入水蒸汽,炉膛喷射脱硝:包括喷氨及尿素,喷入水蒸汽, 喷入二次燃料喷入二次燃料 3 .3 .烟气脱硝:烟气脱硝: (1) (1)干法脱硝干法脱硝 (2) (2)湿法脱硝湿法脱硝2低低NOx主要控制技术主要控制技术6 6. .6 6 火力发电厂的脱硝系统火力发电厂的脱硝系统最重要的装置就是燃烧器最重要的装置就是燃烧器1.改改变燃燃烧条件控制技条件控制技术炉膛喷射脱硝炉膛喷射脱硝 实质为向炉膛喷射某种物质,可在实质为向炉膛喷射某种物质,可在一定温度条件下还原已生成的一氧化氮,一定温度条件下还原已生成的一氧化氮,以降低的排放量包括喷水法、二次燃以降低的排放量包括喷水法、二次燃烧法、喷氨法烧法、喷氨法6 6. .6 6 火力发电厂的脱硝系统火力发电厂的脱硝系统各种低燃烧技术是降低燃煤锅炉排放值最主要亦较经济的技术但一般只降低排放50%左右据环保法对排放的要求,应低于40%方可,故应考虑燃烧后的烟气脱硝处理技术。
2.炉膛炉膛喷射脱硝控制技射脱硝控制技术6 6. .6 6 火力发电厂的脱硝系统火力发电厂的脱硝系统3.烟气脱烟气脱销脱硝控制技脱硝控制技术•烟气脱硝技术按照其作用原理不同,主要分为烟气脱硝技术按照其作用原理不同,主要分为催化还原催化还原、吸收和吸附三类吸收和吸附三类•按照工作介质不同可分为干法和湿法两类按照工作介质不同可分为干法和湿法两类•NOxNOx与与SOSO2 2相比,缺乏化学活性,难以被水溶液吸收,相比,缺乏化学活性,难以被水溶液吸收,NONO溶解度为溶解度为4.7%4.7%((20 ℃ 20 ℃ ),),NONO2 2微溶干法催化还原脱硝技术一般采用含有氨基的还原剂,与微溶干法催化还原脱硝技术一般采用含有氨基的还原剂,与NOxNOx反反应生成应生成N N2 2和和H H2 2O O,脱硝副产品无害和便于处理脱硝副产品无害和便于处理•湿法脱硝装置庞大,反应装置的防腐、副产品处理较难,技术尚未成熟应用湿法脱硝装置庞大,反应装置的防腐、副产品处理较难,技术尚未成熟应用目前,大规模工业应用的脱硝技术为:选择性催化还原(目前,大规模工业应用的脱硝技术为:选择性催化还原(Selective Selective Catalytic ReductionCatalytic Reduction--SCRSCR),选择性非催化还原(),选择性非催化还原(Selective Non-Selective Non-catalytic Reductioncatalytic Reduction--SNCRSNCR)。
6 6. .6 6 火力发电厂的脱硝系统火力发电厂的脱硝系统4.常用脱硝技常用脱硝技术选择性催化选择性催化还原法还原法((SCRSCR))选择性非选择性非催化还催化还原法原法((SNCRSNCR))SCRSCR与与SNCRSNCR结合结合小型脱硝小型脱硝脱硫一体脱硫一体化设备化设备6 6. .6 6 火力发电厂的脱硝系统火力发电厂的脱硝系统 利用还原剂在催化剂的作用下,有选择性的与烟气利用还原剂在催化剂的作用下,有选择性的与烟气中的中的NONOX X反应,生成氮气和水,从而脱出烟气中的反应,生成氮气和水,从而脱出烟气中的NONOX X SCRSCR系统特点:系统特点:n 结构较复杂,运行方便;结构较复杂,运行方便;n 运动设备少,可靠性高;运动设备少,可靠性高;n 无副产品,消耗催化剂;无副产品,消耗催化剂;n 脱硝效率高脱硝效率高,80,80--90%90%;;n 投资高投资高还原剂主要有:还原剂主要有:液氨,尿素和液氨,尿素和氨水3选择性催化还原法选择性催化还原法(SCR)6 6. .6 6 火力发电厂的脱硝系统火力发电厂的脱硝系统SCRSCR系统的工作机理系统的工作机理4 NO + 4 NH3 + O2 4 N2 + 6 H2O7 N2 + 12 H2O6 NO2 + 8 NH36 6. .6 6 火力发电厂的脱硝系统火力发电厂的脱硝系统触媒框架结构触媒框架结构触媒层触媒层未来层未来层 整流器整流器( (缓冲层缓冲层) )烟气(垂直流型)脱硝反应器的总括图脱硝反应器的总括图吹灰器吹灰器NH3 NH3 喷嘴喷嘴 ( (AIG)AIG)触媒荷载设备触媒荷载设备( (临时的临时的) )导叶片导叶片6 6. .6 6 火力发电厂的脱硝系统火力发电厂的脱硝系统利用还原剂在不需要催化剂的情况下有选择的与烟利用还原剂在不需要催化剂的情况下有选择的与烟气中的氮氧化物(气中的氮氧化物(NONOX X)发生化学反应,生成氮气和)发生化学反应,生成氮气和水的方法。
水的方法脱硝工艺中常用的还原剂主要有尿素,液氨和氨水脱硝工艺中常用的还原剂主要有尿素,液氨和氨水火电厂烟气脱硝系统一般采用尿素做还原剂,以液火电厂烟气脱硝系统一般采用尿素做还原剂,以液氨和氨水为还原剂的脱销系统一般适用于中小锅炉氨和氨水为还原剂的脱销系统一般适用于中小锅炉3选择性非催化还原法选择性非催化还原法(SNCR)6 6. .6 6 火力发电厂的脱硝系统火力发电厂的脱硝系统nNOxNOx脱硝率低,仅可达到脱硝率低,仅可达到2525--4040%%n因不增加因不增加SOSO3 3可较可较SCRSCR放宽放宽NHNH3 3逃逸条件逃逸条件n对于多层喷入,控制系统适当的跟随负荷及温度能力对于多层喷入,控制系统适当的跟随负荷及温度能力n工程造价较低,占地面积小,适用于老厂改造,新炉工程造价较低,占地面积小,适用于老厂改造,新炉如依锅炉设计加以配合,脱硝效率会更高如依锅炉设计加以配合,脱硝效率会更高SNCRSNCR工艺特点工艺特点6 6. .6 6 火力发电厂的脱硝系统火力发电厂的脱硝系统炉膛温度900—1100℃,在无催化剂作用下,NH3或尿素等氨基还原剂可选择性地还原烟气中的NOx,基本上不与烟气中的O2作用,主要反应如下:氨为还原剂时:4NH4NH3 3+6NO→ 5N+6NO→ 5N2 2+6H+6H2 2O O当温度更高时则可发生正面的竞争反应4NH4NH3 3+5O+5O2 2→4NO+6H→4NO+6H2 2O O尿素(NH2CONH2)作还原剂时:(NH(NH2 2) )2 2CO→2NHCO→2NH2 2+2CO NH+2CO NH2 2+2NO→N+2NO→N2 2+H+H2 2O O CO+NO→N CO+NO→N2 2+CO+CO2 2SNCRSNCR脱硝原理脱硝原理6 6. .6 6 火力发电厂的脱硝系统火力发电厂的脱硝系统喷入:氨尿素900℃-1100℃区域SNCRSNCR脱硝示意图脱硝示意图6 6. .6 6 火力发电厂的脱硝系统火力发电厂的脱硝系统 混合混合SNCR - SCR SNCR - SCR 系统系统前端是前端是SNCRSNCR系统,后端的系统,后端的SCRSCR系统对烟气进一步脱硝,使还原剂得到充分利用。
系统对烟气进一步脱硝,使还原剂得到充分利用 其工艺具有两个反应区,通过布置在锅炉炉墙上其工艺具有两个反应区,通过布置在锅炉炉墙上的喷射系统,首先将还原剂喷入第一个反应区-炉膛,的喷射系统,首先将还原剂喷入第一个反应区-炉膛,在高温下还原剂与烟气中在高温下还原剂与烟气中NOxNOx发生非催化还原反应,实发生非催化还原反应,实现初步脱氮然后未反应完的还原剂进入混合工艺的现初步脱氮然后未反应完的还原剂进入混合工艺的第二个反应区-反应器,进一步脱氮第二个反应区-反应器,进一步脱氮4混合混合SNCR-SCR烟气脱硝技术烟气脱硝技术6 6. .6 6 火力发电厂的脱硝系统火力发电厂的脱硝系统SNCR SNCR /SCR/SCR混合型原理示意图混合型原理示意图前段前段850~1,250 ℃℃后后段段320~400 ℃℃再利用Å省去SCR之AIG系统6 6. .6 6 火力发电厂的脱硝系统火力发电厂的脱硝系统SNCR/SCR联合工艺脱硝流程联合工艺脱硝流程1—锅炉;2—催化反应器;3—氨或尿素储罐;4—空气加热器 6 6. .6 6 火力发电厂的脱硝系统火力发电厂的脱硝系统 本工艺是一种高效的烟气脱硫脱销除尘一体化工艺,简称本工艺是一种高效的烟气脱硫脱销除尘一体化工艺,简称NHDDNHDD。
使锅炉原烟气进入反应器,文氏管喉口收缩区布置若干使锅炉原烟气进入反应器,文氏管喉口收缩区布置若干喷嘴组成喷淋层,氧活化器产生的吸收液通过喷嘴雾化喷入文喷嘴组成喷淋层,氧活化器产生的吸收液通过喷嘴雾化喷入文氏管的喉口收缩口,分散成细小的液滴并覆盖喉口的整个断面,氏管的喉口收缩口,分散成细小的液滴并覆盖喉口的整个断面,液滴与喉口内烟气充分接触,发生高强度传质,烟气中的液滴与喉口内烟气充分接触,发生高强度传质,烟气中的NONO、、SOSO2 2被活性氧氧化,溶于液滴生成硝酸和硫酸在反应器中和区,被活性氧氧化,溶于液滴生成硝酸和硫酸在反应器中和区,与给料机送入的石灰进行中和反应,生成硝酸钙和硫酸钙;除与给料机送入的石灰进行中和反应,生成硝酸钙和硫酸钙;除尘后的烟气经过引风机排入烟囱尘后的烟气经过引风机排入烟囱5脱硝脱硫一体化设备脱硝脱硫一体化设备6 6. .6 6 火力发电厂的脱硝系统火力发电厂的脱硝系统工艺流程图工艺流程图6 6. .6 6 火力发电厂的脱硝系统火力发电厂的脱硝系统工艺特点工艺特点6 6. .6 6 火力发电厂的脱硝系统火力发电厂的脱硝系统NHDDNHDD工艺原理工艺原理原烟气通过反应器发生强制氧化反应和酸碱中和原烟气通过反应器发生强制氧化反应和酸碱中和反应进行脱硫脱硝,处理后的烟气经过除尘器进反应进行脱硫脱硝,处理后的烟气经过除尘器进行除尘。
由分子筛制氧机制得浓度大于行除尘由分子筛制氧机制得浓度大于90%90%的氧气,的氧气,氧气配合工艺用水供给氧化活化器,经过氧化活氧气配合工艺用水供给氧化活化器,经过氧化活化器制得高活性的氧吸收液,并送入反应器,与化器制得高活性的氧吸收液,并送入反应器,与进入反应器的烟气混合、进行强制氧化反应进入反应器的烟气混合、进行强制氧化反应。