火力发电厂基本知识

火力发电厂介绍目录部分火电厂照片火力发电厂基本知识火力发电厂概述火力发电厂是利用化石燃料燃烧释放的热能发电的动力设施，包括燃料燃烧释热和热能电能转换以及电能输出的所有设备、装置、仪表器件，以及为此目的设置在特定场所的建筑物、构筑物和所有有关生产和生活的附属设施。主要有蒸汽动力发电厂、燃气轮机发电厂、内燃机发电厂几种类型.主要生产过程简述储存在储煤场(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,合格的煤粉送到煤粉仓储存(仓储式锅炉)。煤粉仓的煤粉由给粉机送到锅炉本体的喷燃器,由喷燃器喷到炉膛内燃烧(直吹式锅炉将煤粉分离后直接送入炉膛)。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。混合物被锅炉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。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,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什压后引出送到电网。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。火电厂的三大核心设备锅炉汽轮机发电机锅炉设备锅炉设备是火力发电厂中的主要热力设备之一。它的任务是使燃料通过燃烧将化学能转变为热能，并且以此热能加热水，使其成为一定数量和质量（压力和温度）的蒸汽。由锅炉本体、输煤系统、制粉系统、烟风机燃烧系统、除尘排渣系统、锅炉本体包括炉膛、烟道、省煤器、汽包、水冷壁、过热器、再热器、燃烧器、空气预热器。锅炉主要设备按锅炉的蒸汽压力：可将锅炉分为低压锅炉（压力小于2.45MPa），中压锅炉（压力2.94～4.90MPa），高压锅炉（压力7.84～10.8MPa），超高压锅炉（压力11.8～14.7MPa），亚临界锅炉（压力15.7～19.6MPa），超临界锅炉（压力22.1MPa），超超临界锅炉（压力30～31MPa）。按锅炉蒸发受热面内工质的流动方式分类：自然循环锅炉、强制循环锅炉、直流锅炉。火力发电厂中的锅炉按水循环方式可分为自然循环,强制循环,直流锅炉三种类型。依靠工质的重度差而产生的循环流动称为自然循环。借助水泵压头使工质产生的循环流动称为强制循环。自然循环形成:汽包、下降管、下联箱和上升管(即水泠壁)组成一个循环回路。由于上升管中的水在炉内受热铲生了蒸汽,汽水混合物的重度小,而下降管在炉外不受热,管中是水,其重度大,两者重度差就产生推动力,水沿下降管向下流动,而汽水混合物则沿上升管向上流动,这样就形成水的自然循环流动。强制循环锅炉的结构与自然循环基本相同,它也有汽包,所不同的在下降管中增加了循环泵,作为增强汽水循环的动力。直流炉的结构与自然循环锅炉结构不同,它没有汽包,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。现在一般只宜用于亚临界,超临界压力锅炉。强制循环锅炉与自然循环锅炉比较:优点:可适用于亚临界、超临界压力;由于工质在受热面中是强制流动,因而受热面的布置较灵活,受热均匀水循环好;起停炉快;水冷壁可使小管径、薄管壁(压力准许),相对汽包容积减小,节省钢材。缺点:加装循环泵,系统复杂,投资高,检修困难。风机：干燥燃料，将燃料送入炉膛，一般采用离心式风机。磨煤机：将原煤磨成需要细度的煤粉，完成粗细粉分离及干燥。空气预热器：空气预热器是利用锅炉尾部烟气热量来加热燃烧所需空气的一种热交换装置。提高锅炉效率，提高燃烧空气温度，减少燃料不完全燃烧热损失。空预器分为导热式和回转式。回转式是将烟气热量传导给蓄热元件，蓄热元件将热量传导给一、二次风，回转式空气预热器的漏风系数在8～10％。汽轮机设备汽轮机设备是完成蒸汽热能转换为机械能的汽轮机组的基本部分，即汽轮机本身。它与回热加热系统、调节保安系统、油系统、凝汽系统以及其他辅助设备共同组成汽轮机组。汽轮机本体由固定部分（静子）和转动部分（转子）组成。固定部分包括汽缸、隔板、喷嘴、汽封、紧固件和轴承等。转动部分包括主轴、叶轮或轮鼓、叶片和联轴器等。固定部分的喷嘴、隔板与转动部分的叶轮、叶片组成蒸汽热能转换为机械能的通流部分。汽缸是约束高压蒸汽不得外泄的外壳。汽机主要系统主蒸汽系统：吹动汽轮机旋转，带动发电机做功，是发电厂主要的做功介质通过的系统。再热蒸汽系统：辅助主蒸汽系统做功，提高机组热效率。回热抽汽系统：尽量减少进入凝汽器的无用能量，提高机组热效率。汽轮机主要设备汽轮机：汽轮机是一种将蒸汽的热势能转换成机械能的旋转原动机。给水泵：将除氧水箱的凝结水通过给水泵提高压力，经过高压加热器加热后，输送到锅炉省煤器入口，作为锅炉主给水。高低压加热器：利用汽轮机抽汽，对给水、凝结水进行加热，其目的是提高整个热力系统经济性。除氧器：除去锅炉给水中的各种气体，主要是水中的游离氧。凝汽器：使汽轮机排汽口形成最佳真空，使工质膨胀到最低压力，尽可能多地将蒸汽热能转换为机械能，将乏汽凝结成水。凝结泵：将凝汽器的凝结水通过各级低压加热器补充到除氧器。发电机设备在发电厂中，同步发电机是将机械能转变成电能的唯一电气设备。因而将一次能源（水力、煤、油、风力、原子能等）转换为二次能源的发电机，现在几乎都是采用三相交流同步发电机。在发电厂中的交流同步发电机，电枢是静止的，磁极由原动机拖动旋转。其励磁方式为发电机的励磁线圈FLQ（即转子绕组）由同轴的并激直流励磁机经电刷及滑环来供电。同步发电机由定子（固定部分）和转子（转动部分）两部分组成。定子由定子铁心、定子线圈、机座、端盖、风道等组成。定子铁心和线圈是磁和电通过的部分，其他部分起着固定、支持和冷却的作用。转子由转子本体、护环、心环、转子线圈、滑环、同轴激磁机电枢组成。四大管道主蒸汽管道再热蒸汽热段管道再热蒸汽冷段管道主给水管道发电厂设备大小修间隔设备名称大修间隔小修间隔锅炉2-3年（12000-18000运行小时）4-8个月（2500-5000运行小时）汽轮发电机组2-4年（14000-24000运行小时）6-8个月（2500-5500运行小时）根据运行情况和检查试验结果确定（一般不少于10年）每年1-2次电站阀门电站用阀门与高参数阀门阀门参数：标志阀门特性的一组数据或描述，如压力、温度、介质、连接形式和操作方式等。阀门分类:阀门可以按照压力、温度、材料、连接方式、驱动方式等分类。按照压力、温度分类有：中低压阀门，压力＜10.0MPa（一般是中温以下，大约350℃以下）、高压阀门压力10.0~16.0MPa（温度一般≤425℃）、超高压阀门，压力20.0MPa~42.0MPa（温度425℃）、亚临界压力（高温高压）阀门等级P54170（温度540~570℃）、超临界阀门压力24.5MPa（566℃）、超超临界阀门压力27.6MPa（605℃）等等。电站阀门一般是指用于电站高温高压系统的高参数阀门，多采用焊接连接。高参数阀门：综合以上阀门压力温度等参数，一般认为，超高压以上的阀门称之为高参数阀门。亦即超高压以上锅炉的机组安装的主汽、主给水的阀门为高参数阀门。在描述高参数阀门时应考虑能量。即通过阀门的介质能量大小，而不仅仅考虑温度高低和压力大小。如，300MW机组主蒸汽管道要通过1000吨，546℃、17.0MPa的蒸汽。因此，对于阀门就不仅仅是要求耐受高温高压，还应考虑高能量的冲击超临界和超超临界阀门介绍超临界阀门是指工作参数超过了介质临界参数的阀门。阀门结构可以是闸阀、截止阀、止回阀、调节阀、疏水阀等等。什么叫临界参数临界参数是指物质达到临界点的参数。使物质发生相变的点，叫临界点，该点的温度、压力数值叫临界参数。比如，氮临界点的参数3.3942MPa，-147.0℃，氧临界点的参数5.0426MPa，-118.57℃。水蒸汽的临界参数是374.15℃，压力是22.129Mpa水的变化过程如下：在常压（一个大气压）下，温度降到-4℃，完全固化，即结成冰，-4~0℃之间为固液两相状态，加热至0℃以上，再次变成液态水，继续加热至100℃，水开始汽化，变成气体，在容器内存在液气两相状态。在密闭的容器里，对水加热，随着温度的升高，一部分水汽化，则压力升高，压力升高又可以使部分蒸汽变为水，如此不等量的循环变化。随着温度压力的不断升高，容器中的水逐步减少，蒸汽逐步增加。实验表明，当温度达到374.15℃，压力达到22.129Mpa时容器里的水与蒸汽不再有任何区别，完全交融在一起，成为一种新的呈现高压高温状态的气体。该温度、压力称为水的临界参数。继续对达到临界参数的密闭容器加热，可以得到温度、压力更高的蒸汽。目前，习惯上把该蒸汽的参数称为超临界参数和超超临界参数。