火电厂生产过程

2019年10月4日星期五20:44电力系统电厂生产及过程概述华能国际电力系统电厂生产及过程概述下午8时44分56秒【汇报内容】1主要生产流程2主要系统34主要设备描述5电力概述主要生产技术经济指标2019年10月4日星期五20:44电力概述1电力系统电厂生产及过程概述下午8时44分56秒【电能特点】电能的特点（1）非物质性——看不见、无重力，电力生产只涉及能量转换，不存在物质转变(或转移)。电能不能储存，电能的生产、输送、分配和使用同时完成，必须随时保持平衡。（2）暂态性——变化快，不能大量贮存。暂态过程非常迅速电能以电磁波的形式传播，传播速度为300km／ms。（3）重要性——和国民经济各部门间的关系密切。（4）网络性——实现电力输送、使用，必须要有特定的网络(电力网)支持，且需形成闭环回路电力系统电厂生产及过程概述下午8时44分57秒【电流效应】热效应化学效应磁效应电力系统电厂生产及过程概述下午8时44分57秒【电力系统】电力系统的组成：由发电厂的发电机、升压及降压变电设备、电力网及电能用户（用电设备）组成的系统统称为电力系统。对电力系统运行的基本要求:保证供电的安全可靠——减少事故率;保证电能质量——波形、频率、电压\随时调频、调压（1）发电厂：生产电能。（2）电力网：变换电压、传送电能。由变电所和电力线路组成。（3）配电系统：将系统的电能传输给电力用户。（4）电力用户：低压网：1KV以下；中压网：1——10KV；高压网：5——220KV；超高压网：330——750KV；特高压网：1000KV以上（5）用电设备：消耗电能。（6）电力系统的频率主要取决于有功功率的平衡，电压主要取决于无功功率的平衡，可通过调频、调压和无功补偿等措施来保证频率和电压的稳定电力系统电厂生产及过程概述下午8时44分59秒独立发电公司输电电力用户供电电网公司发电公司发电环节特点：市场竞争投资主体多元化国有资产比重约占90%。输电环节特点：自然垄断国家电网公司、南方电网公司分别占全国超高压电网的80%和20%。供电环节特点：电网公司寡头垄断，约占县级售电量的89%。用电环节特点：高度分散，10千伏及以上用户近100万户。各类用户诉求差异显著。独立发电公司竞争电力系统电厂生产及过程概述下午8时45分0秒【发电类型】一、常规电力水电——将高处的河水(或湖水、江水)通过导流引到下游形成落差推动水轮机旋转带动发电机发电，把水能转换成电能的工厂（包括抽水蓄能电站\海洋能电站）。火电——利用煤、石油、天然气等自然界蕴藏量极其丰富的化石燃料发电。核电——利用原子反应堆中核燃料慢慢裂变放出的热能产生蒸汽驱动汽轮机再带动发电机旋转发电，将原子核内部蕴藏的能量转换为热能。二、新型电力风力发电太阳能发电生物质能地热发电潮汐发电电力系统电厂生产及过程概述下午8时45分1秒【发电构成】电力系统电厂生产及过程概述下午8时45分1秒【发电规模和建设】截至2008年底，全国发电装机容量达到79253万千瓦。其中，水电17152万千瓦；火电60132万千瓦；风电并网总容量894万千瓦。规模和建设截至2008年，电力基建投资规模5763.29亿元。电源投资2878.73亿元；电网投资2884.56亿元。基建新增发电装机容量9051万千瓦，其中水电2010万千瓦，火电6575万千瓦，风电466万千瓦。电力系统电厂生产及过程概述下午8时45分2秒【火电分类】1、按燃料：燃煤发电厂；燃油发电厂；余热发电厂；燃气发电厂；垃圾发电厂2、按原动机：凝汽式汽轮机发电厂；燃汽轮机发电厂；内燃机发电厂3、按供出能源：凝汽式发电厂；热电厂4、按发电装机容量：小容量；中容量；大中容量；大容量；特大容量发电厂5、按蒸汽压力和温度中低压发电厂：蒸汽压力一般为3.92MPa、温度为450℃，单机功率小于25MW；高压发电厂：蒸汽压力一般为9.9MPa、温度为540℃，单机功率小于100MW；超高压发电厂：蒸汽压力一般为13.83MPa、温度为540/540℃，单机功率小于200MW；亚临界压力发电厂：蒸汽压力一般为16.77MPa、温度540/540℃；超临界压力发电厂：蒸汽压力大于22.11MPa、温度550/550℃，机组功率为600MW及以上。6、按供电范围分类区域性发电厂；孤立发电厂；自备发电厂电力系统电厂生产及过程概述下午8时45分3秒【火电厂特点】与水电厂和其他类型电厂相比，火电厂有如下特点：1、布局灵活，装机容量的大小可按需要决定。2、建造工期短，一般为水电厂的一半甚至更短。一次性建造投资少，仅为水电厂的一半左右。3、煤耗量大，目前发电用煤约占全国煤炭总产量的25%左右，加上运煤费用和大量用水，其生产成本比水力发电要高出3—4倍。4、动力设备繁多，发电机组控制操作复杂，厂用电量和运行人员都多于水电厂，运行费用高。5、汽轮机开、停机过程时间长，耗资大，不宜作为调峰电源用。6、对空气和环境的污染大。2019年10月4日星期五20:45火力发电厂主要生产流程2电力系统电厂生产及过程概述下午8时45分4秒【生产过程图示】电力系统电厂生产及过程概述下午8时45分25秒【生产过程图示】电力系统电厂生产及过程概述下午8时45分26秒【生产过程图示】电力系统电厂生产及过程概述下午8时45分26秒【主要流程】水汽电力系统电厂生产及过程概述下午8时45分26秒同步发电机有功输出当发电机带纯阻性负荷时出现定子电流产生定子磁场(电枢反应磁场)阻碍转子磁场前进汽机转速降低汽机增加进汽维持额定转速使气隙磁场发生歪曲或畸变,即气隙磁场对于主磁场来说,逆着转向偏了一个δ角【发电流程】电力系统电厂生产及过程概述下午8时45分26秒【能量转换过程】锅炉发电机蒸汽化学能(燃料)热能机械能电能锅炉将燃料燃烧释放的化学能通过受热面使给水加热、蒸发、过热，转变为蒸汽的热能；再由汽轮机将蒸汽的热能转变为高速旋转的机械能，然后由汽轮机带动发电机将机械能转变为源源不断的向外界输送的电能。火力发电的重要问题是提高热效率，办法是提高锅炉参数（蒸汽压力和温度）。90年代，世界最好的火电厂效率为40％左右；大型供热电厂的热能利用率也只能达到60％～70％。此外，火力发电大量燃煤、燃油，造成环境污染，也成为日益引人关注的问题。驱动电力系统电厂生产及过程概述下午8时45分28秒【纯凝电厂主要生产过程】储存在储煤场(或储煤罐)中的原煤由输煤设备从储煤场送到锅炉的原煤斗中,再由给煤机送到磨煤机中磨成煤粉,煤粉送至分离器进行分离,合格的煤粉由一次风通过喷燃器喷到炉膛内燃烧，以上为直吹式。仓储式锅炉煤粉送至煤粉仓储存，由给粉机送到喷燃器。燃烧的煤粉放出大量的热能将炉膛四周水冷壁管内的水加热成汽水混合物。自然循环锅炉汽水混合物被汽包内的汽水分离器进行分离,分离出的水经下降管送到水冷壁管继续加热,分离出的蒸汽送到过热器,加热成符合规定温度和压力的过热蒸汽,经管道送到汽轮机作功；直流锅炉没有汽包,是依靠给水泵压力使工质锅炉受热面管子中依次经过省煤器,蒸发受热面和过热器一次将水全部加热成为过热蒸汽。过热蒸汽在汽轮机内作功推动汽轮机旋转,汽轮机带动发电机发电。在汽轮机内作完功的过热蒸汽被凝汽器冷却成凝结水,凝结水经凝结泵送到低压加热器加热,然后送到除氧器除氧,再经给水泵送到高压加热器加热后,送到锅炉继续进行热力循环。再热式机组采用中间再热过程,即把在汽轮机高压缸做功之后的蒸汽,送到锅炉的再热器重新加热,使汽温提高到一定(或初蒸汽)温度后,送到汽轮机中压缸继续做功。发电机发出的三相交流电通过发电机端部的引线经变压器升压后引出送到电网。电力系统电厂生产及过程概述下午8时45分30秒【热电联产】热电联产发电厂既发电又供热，供热应保证外界热负荷的数量和质量。热电厂热负荷主要是工业热负荷和采暖热负荷。工业热负荷：石油、化工、纺织、塑料、橡胶等工业企业的某些工艺过程中的热负荷，一般热用户要求的温度较高，非季节性热负荷；采暖热负荷是指在保持室内温度时，工厂、机关或住宅，用以补偿房屋向外散热损失的热负荷，热用户要求的温度不高，为季节性热负荷。热电厂对外供热采用的载热质有蒸汽和热水两种。集中供热条件下，用于输送和分配载热质的管道系统，称为热网。供汽方式由于凝结水回收率低，造成了大量的工质和热量损失，使水处理设备的容量增大，设备投资、运行费用增加，另外还使热电厂对外供热能力下降。热电厂对外供应的热水，是通过热网加热器利用汽轮机的可调整抽汽或排汽来制取的。电力系统电厂生产及过程概述下午8时45分31秒【机组启动过程】电力系统电厂生产及过程概述下午8时45分31秒【燃烧过程】燃煤用输煤皮带从煤场运至煤斗。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送入锅炉炉膛内燃烧。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。电力系统电厂生产及过程概述下午8时45分33秒【汽水过程1】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，吸收着煤爱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。电力系统电厂生产及过程概述下午8时45分34秒【汽水过程2】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减少对设备及管道的腐蚀。电力系统电厂生产及过程概述下午8时45分34秒【发电过程】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。电力系统电厂生产及过程概述下午8时45分35秒【集控运行】现场生产、运行、管理、操作、检查的第一管理者和责任人。要求对现场所有设备及状态负有实时监控及调整权，能够处理任何突发事件，责任与权利严格对等一致。机组按照启动前所处温度状态可分为冷态启动和热态启动。按照冲转汽轮机的主蒸汽参数可分为额定参数启动和滑参数启动。单元机组的负荷调节：锅炉跟随的负荷调节方式，汽机跟随的负荷调节方式，机炉协调控制的负荷调节方式。电力系统电厂生产及过程概述下午8时45分36秒【集控运行】电气运行及监视因素：电气各项指标正常，电流、电压、有功、无功、电气设备的状态参数。保证电气设备运行正常，定时巡检及倒闸操作，配合机组运行方式变化及时进行各项操作。锅炉运行及监视因素：维持适应的蒸发量。均衡给水，维持汽包水