一、火力发电厂概述

火力发电厂概论•1火电厂生产过程•2火电厂的分类•3火电厂建设流程•4工程造价•5火电厂主要生产过程简述•6火电厂主要设备•7火电厂主要系统•8火电机组运行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.1火电厂生产过程2火力发电厂的分类按使用燃料分燃煤电厂：燃煤有无烟煤、半烟煤、烟煤、褐煤和低质煤五大类；燃油电厂：燃油有重油、柴油和原油；一般不发展燃油电厂；燃气电厂：燃气有天然气、人工煤气和地下气化煤气；到目前已通过捆绑招标的方式定购55台燃气轮发电机组，约5000万kW。按使用性质分基本负荷电厂：承担电网中基本负荷的电厂；调峰负荷电厂：承担电网中调峰负荷（中间负荷或尖峰负荷）的电厂。按供电方式分孤立电厂：不与电网相联而独立供电的电厂；联网电厂：接入电网联合供电的电厂。按企业性质分区域电厂：地区性的主要电厂；自备电厂：企业自备电厂；热电厂：同时供电和供热的电厂。热电联产3火电厂建设流程项目建议书初步可行性研究报告电网公司审查电厂选址地方建设厅审批用地预审地方国土厅同意并报国土资源部审查水资源论证地方水利厅审查并上报水利部水利委员会水土保持方案地方水土保持局审核水利厅批复上报水利部水保中心可行性研究报告电力规划设计总院审查电网公司同意购电省发改委立项上报国家发改委核准项目环评报告地方环保局审查上报环保总局批复国家核准国家发改委主设备采购招标公司初步设计设计院第一批辅机采购第二批辅机采购招标公司施工业主施工单位设计院设备制造厂倒送电单体调试锅炉水压试验施工图设计设计院分步试运转锅炉酸洗、冲管业主调试单位机组并网业主调试单位机组168业主设计院施工、调试制造厂性能试验业主中试所竣工验收业主及相关方申请报奖业主及相关方招标公司业主调试单位业主调试单位业主施工单位设备供货商电力设计规划总院业主系统集成商省级电力设计院其它设计院华能、大唐、华电国电、中电投外资、地方民间总包商BOT机械进出口总公司设备供货商电力设计院4工程造价•初步可行性研究阶段：其建设费用测算为投资估算，由于它与可研阶段的名称混淆，也称为初步估算。它作为一个项目是否继续进行研究的依据之一，它是论证项目是否初步可行的参考因素之一，没有约束力。•可行性研究阶段：其建设费用测算为投资估算，它是决策性的文件，是研究分析项目经济效果的重要依据。在此文件基础上编制的项目申请报告书一经核准，是限额设计的限额。初步设计概算不得超过。4工程造价•从设计角度看，初步设计阶段的是投资概算，施工设计阶段的是投资预算。•从工程实施角度看，投资主体对项目公司等总承包性质单位提出的是执行概算，甲乙方之间支付费用的是结算。全工程结算后汇总的文件是决算，供发承包单位之间考核、审计以及编制后评价报告使用。5火电厂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。火电厂生产过程现代火电厂主要有锅炉，汽轮机、发电机三大核心设备。发电机锅炉汽轮机6火电厂主要设备6.1火电厂主机设备的系列功率MW蒸汽温度℃蒸汽压力MPa蒸发量t/h备注1005409.8410高压机组125540/54013.7420超高压机组200540/54013.7670超高压机组300540/54016.71025亚临界机组350538/56624.21000超临界600538/53816.72020亚临界600538/56624.21844超临界660566/56624.22100超临界660600/60025～271800超超临界1000600/60025～273000超超临界锅炉设备：锅炉本体燃烧设备（包括：炉膛、燃烧器、空气预热器、烟道等）汽水系统（包括：汽包、水冷壁、下降管、联箱、过热器、再热器、省煤器等）锅炉附件炉墙及构架锅炉辅机一次风机、送风机、引风机除尘器制粉系统、磨煤机6.2锅炉锅炉本体•汽包：(锅筒)是工质加热、蒸发、过热三个过程的连接枢纽，接收省煤器来水，进行汽水分离，向循环水路供水，向过热器输送饱和蒸汽。•水冷壁：（敷设在锅炉炉膛四周内壁）吸收热量，产生正气，保护炉墙。•过热器和再热器：•过热器：将从汽包出来的饱和蒸汽加热成具有额定温度的过热蒸汽。（它利用高温烟气的热量加热饱和蒸汽）•再热器：将从汽轮机高压缸中膨胀做功后的蒸汽再次引入布置在锅炉中的再热器中受热升温，再送回汽轮机中压缸中去做功。若采用二次再热，则再将中压缸排汽再热后送回低压缸去做功。•省煤器：利用锅炉排烟加热给水的受热部件。•分为：铸铁式和钢管式；沸腾式和非沸腾式(大型锅炉常用)。汽包水冷壁锅炉的分类－按循环方式•自然循环炉工质依靠下降管中的水与上升管中的汽水混和物的密度差进行循环。锅炉压力超过19.5MPa后，蒸汽和水的密度下降较小，上升管和下降管的循环压头不能保证锅炉安全运行。锅炉的分类－按循环方式•控制循环炉工质除了依靠下降管中的水与上升管中的汽水混和物的密度差外主要在下降管和上升管之间设置循环泵，提高循环回路的流动压力。循环倍率一般3～5。水冷壁采用内螺纹管，循环倍率1.5~2。锅炉的分类－按循环方式•直流锅炉蒸发受热面中的工质流动是依靠给水泵的压头完成，一次通过所有受热面，受热面中的工质均为强制流动。适用与亚临界、超临界、超超临界锅炉。350MW超临界机组－锅炉（上锅）•技术来源：CE•炉型：单炉膛型•燃烧方式：四角切圆•水冷壁型式：从冷灰斗进口到折焰角下约1米标高处炉膛四周采用螺旋管圈，上部炉膛的水冷壁为垂直管，螺旋管与垂直管的过渡采用中间混合联箱•再热器调温方式：摆动燃烧器调温，喷水减温仅用作事故减温•最低直流负荷：30％BMCR350MW超临界机组－锅炉（东锅）•技术来源：日立-巴布科克公司•炉型：单炉膛型，本生直流锅炉•燃烧方式：20只低NOx燃烧器分3＋2层布置在炉膛前后墙上•水冷壁型式：内螺纹管螺旋管圈水冷壁•再热器调温方式：尾部平行烟气挡板调节，控制布置在低温再热器和省煤器后烟气挡板的开度大小来控制再热器蒸汽出口温度•最低直流负荷：25％BMCR350MW超临界机组－锅炉（哈锅）•技术来源：三井巴布科克公司•炉型：单炉膛型，本生直流锅炉•燃烧方式：20只低NOx燃烧器分三层布置在炉膛前后墙上•水冷壁型式：中、下部水冷壁采用螺旋管圈，上部水冷壁采用一次上升垂直管屏，二者之间用过渡集箱连接•再热器调温方式：尾部平行烟气挡板调节，控制布置在低温再热器和省煤器后烟气挡板的开度大小来控制再热器蒸汽出口温度•最低直流负荷：30％BMCR660MW超超临界机组－锅炉（上锅）•技术来源：CE•炉型：单炉膛型•燃烧方式：四角切圆，24只直流燃烧器•水冷壁型式：从冷灰斗进口到折焰角下约1米标高处炉膛四周采用螺旋管圈，上部炉膛的水冷壁为垂直管，螺旋管与垂直管的过渡采用中间混合联箱•再热器调温方式：摆动燃烧器调温，烟气挡板，喷水减温仅用作事故减温•最低直流负荷：30％BMCR660MW超超临界机组－锅炉（东锅）•技术来源：日立-巴布科克公司•炉型：单炉膛型，本生直流锅炉•燃烧方式：24只低NOx燃烧器分三层布置在炉膛前后墙上•水冷壁型式：内螺纹管螺旋管圈水冷壁•再热器调温方式：尾部平行烟气挡板调节，控制布置在低温再热器和省煤器后烟气挡板的开度大小来控制再热器蒸汽出口温度•最低直流负荷：25％BMCR660MW超临界机组－锅炉（哈锅）•技术来源：三菱公司•炉型：单炉膛型•燃烧方式：四角切圆，PM型燃烧器•水冷壁型式：内螺纹管的垂直管圈水冷壁，装设水冷壁中间混合集箱和采用装于集箱外面的较粗水冷壁入口管段的节流孔圈•再热器调温方式：主要调节手段为烟气分配挡板，而以燃烧器摆动作为辅助调节手段，装设事故喷水减温装置•最低直流负荷：25％BMCR660MW超超临界机组－锅炉（北巴）•技术来源：美国B&W公司•炉型：单炉膛型，UP直流锅炉•燃烧方式：30只低NOx燃烧器分三层布置在炉膛前后墙上•水冷壁型式：上部炉膛为垂直管圈，下部炉膛为螺旋管圈，通过过渡集箱相连•再热器调温方式：尾部平行烟气挡板调节•最低直流负荷：30％BMCR1000MW超超临界机组－锅炉汽轮机主要设备，一般包括汽轮机本体、附属设备及调速系统。1、汽轮机本体汽缸隔板轴承转子2、汽轮机辅助设备凝汽器凝结水泵真空泵除氧器加热器凝结水精处理装置3、调速系统由于外界负荷的变化频繁，汽轮机必须有一套自动调节装置，以便根据外界负荷变化来控制调速汽门的开度，及时改变汽轮机的进汽量，使其功率随时与外界负荷相适应，保证转速在很小范围内变化，这套自动调节装置称调速系统。6.3汽轮机N1000-26.25/600/600（TC4F）汽轮发电机组总图汽轮机汽机图竣工移交机组汽轮机转子汽轮机的分类－按热力特性•凝汽式汽轮机汽轮机排汽在真空状态下进入凝汽器，并凝结成水。•背压式汽轮机汽轮机排汽在大于大气压力状态下供热用户使用。汽轮机的分类－按热力特性•抽汽凝汽式汽轮机在汽轮机的级间有调整抽汽。•抽汽背压式汽轮机•中间再热式汽轮机汽轮机进口蒸汽参数的选择•汽轮机的进汽参数与电站的热经济性、安全可靠新和制造成本有关。通常，进汽参数越高，热经济性越高，制造成本越大。容量小的机组的参数较低，随着容量的增加，参数随之增高，这样可充分提高机组的经济性，对结构设计尤其是通流部分的设计带来较大的好处。汽轮机进口蒸汽参数的选择•当初温不变仅提高初压时，通常会提高循环的热经济性。•当进汽初压不变而提高初温，也可提高循环热效率。同时，由于进汽比体积增大和排汽湿度减小，使汽轮机效率也提高。•初温的提高主要受耐热钢的许用温度的限制。汽轮机进汽部分、锅炉末过、末再、主汽、再热蒸汽管道材料昂贵。350MW超临界机组－汽轮机（上汽）•技术来源：西屋•型式：中间再热二缸二排汽，由一只高中压合缸BB0243S的积木块和一只双流低压缸BB0474R的积木块构成•高压缸由1个调节级和14级压力级组成，中压缸为8个压力级，低压缸为双流7级•启动方式：带旁路高中压联合启动方式、带旁路中压缸启动（冷、热态）不带旁路的高压缸启动（冷、热态）350MW超临界机组－汽轮机（哈汽）•型式：中间再热二缸二排汽•高压缸由1个调节级和12级压力级组成，中压缸为9个压力级，低压缸为双流7级•启动方式：高压缸启动350MW超临界机组－汽轮机（东汽）•技术来源：日立600MW机组技术基础上开发•型式：中间再热二缸二排汽•高压缸由1个调节级和8级压力级组成，中压缸为6个压力级，低压缸为双流6级•启动方式：中压缸启动350MW超临界机组－汽轮机（北汽）•技术来源：法国ALSTOM•型式：中间再热三缸二排汽•高压缸由1个调节级和10级压力级组成，中压缸为12个压力级，低压缸为双流5级•启动方式：中压缸启动350MW超临界机组－汽轮机•高中压合缸的缺