火力发电厂基础知识课件

火力发电厂基本知识简介火电厂生产特点1.发电、输送、使用同时完成，使用多少生产多少。2.各车间同时运行，缺一环节就要停产。3.电能不易储存，需要设备容量备用。4.许多机组联成电网运行。5.燃料用量巨大,能耗提高一点即可节约许多燃料。热力循环热机连续做功要依靠工质的循环。火电厂用水－汽循环（称为朗肯循环）。循环必定有一个冷源、一个热源。理想的循环效率（不考虑机械损耗、散热等因数）η＝1-T1/T2提高热效率的途径为降低冷源温度，提高热源温度。火电站主要生产过程简述火电站主要生产过程简述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。基本原理电磁感应理论：任何变化的电场都要在其周围空间产生磁场，任何变化的磁场都要在其周围空间产生电场。热力学第一定律：热可以变为功，功也可以变为热，消耗一定热量时，必产生相当数量的功，消耗一定量的功时，必出现相应数量的热。热力学第二定律：高温物体的热能可以自动传递给低温物体，而低温物体的热能却不能自动地传递给高温物体。机械能可以自动转化为热能，而热能却不能自动转化为机械能。火电厂建设开发流程项目建议书可行性研究报告地方电力设计院设计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初设计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临建准备工作设备招标火电厂的分类按燃料分类：燃煤发电厂(煤)燃油发电厂(石油提取了汽油、煤油、柴油后的渣油)燃气发电厂(天然气、煤气等)余热发电厂(工业余热、垃圾或工业废料)生物发电厂(桔杆、生物肥料)按原动机分类：凝汽式汽轮机发电厂燃汽轮机发电厂内燃机发电厂蒸汽-燃汽轮机发电厂按供出能源分类：凝汽式汽轮机发电厂(只供电)热电厂(同时供电和供热)火电厂的分类按总装机容量分类：小容量发电厂(总装机容量100MW)中容量发电厂(总装机容量100-250MW)大中容量发电厂(总装机容量250-600MW)大容量发电厂(总装机容量600-1000MW)特大容量发电厂(总装机容量1000MW)按供电范围分类：区域性发电厂，在电网内运行，承担一定区域性供电的大中型发电厂；孤立发电厂，是不并入电网内，单独运行的发电厂；自备发电厂，由大型企业自己建造，主要供本单位用电的发电厂（一般也与电网相连）。火电厂的分类按蒸汽压力和温度分类：中低压发电厂(蒸汽压力3.92MPa,温度450度,单机功率25MW)高压发电厂(蒸汽压力9.9MPa,温度540度,单机功率100MW)超高压发电厂(蒸汽压力13.83MPa,温度540度,单机功率20MW)亚临界压力发电厂(蒸汽压力16.77MPa,温度540度,单机功率300-1000MW)超临界压力发电厂(蒸汽压力22.11MPa,温度550度,单机功率600MW)超超临界压力发电厂(蒸汽压力33．5MPa、610℃／630℃,单机功率600MW)工艺流程图火电厂的三大系统之一燃烧系统包括输煤、磨煤、锅炉与燃烧、风烟系统、灰渣系统等环节。火电工艺介绍送风机磨煤机热空气空气预热器煤斗煤输煤皮带排粉风机煤粉锅炉炉渣冲灰水除尘器引风机灰渣泵细灰热空气冷空气烟气经烟囱排向大气至灰场自输煤系统火电厂的三大系统之二汽水系统由锅炉,汽轮机,凝汽器,除氧器,加热器等构成主要包括:给水系统冷却水系统补水系统火电工艺介绍过热蒸汽除氧器补给水生水低压加热器高压加热器排气凝结水凝结水泵汽轮机发电机过热器锅炉省煤器锅炉给水给水泵水处理设备循环水泵冷却水凝汽器(软化)火电厂的三大系统之三电气系统火电工艺介绍励磁装置发电机主变压器厂用变压器低压配电装置配电装置输电线路厂用电系统升压变电所火电站主要设备锅炉汽机发电机电气系统热控系统输煤化水脱硫锅炉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制粉系统（煤粉炉）风机除灰渣设备锅炉本体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。由炉膛、烟道、汽水系统（其中包括受热面、汽包、联箱和连接管道）以及炉墙和构架等部分组成的整体，称为“锅炉本体”。锅炉的分类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(靠炉外冷水下降，炉内冷水壁管中热水自然上升的锅炉)强制循环锅炉(当压力在16.66~17.64MPa时，水、汽重度差变小，需在循环回路中加装循环泵的锅炉)控制循环锅炉直流锅炉(当压力18.62MPa时，应采用直流锅炉)复合循环锅炉。锅炉的分类按容量分类：小型锅炉(＜220t/h)中型锅炉(220~410t/h)大型锅炉（＞670t/h）按锅炉的整体布置分类：∏型结构锅炉箱型结构锅炉塔型结构锅炉。按燃烧方式分类：火床锅炉（炉排锅炉）火室锅炉（煤粉炉）旋风炉：沸腾燃烧锅炉：固体燃料颗粒在炉排上呈沸腾状态燃烧（流化床锅炉）锅炉的分类锅炉压力温度类型高压9.8MPa540ºC自然循环汽包炉超高压13.7MPa540ºC自然循环汽包炉亚临界16-18MPa545ºC自然循环汽包炉控制循环汽包炉或直流炉超临界η≈40%22MPa566ºC直流炉超超临界η→47%28MPa580ºc→600ºC直流炉锅炉循环示意图给水泵蒸发受热面汽包过热器下降管联箱省煤器给水泵汽包过热器下降管联箱省煤器循环泵蒸发受热面给水泵汽包过热器下降管联箱省煤器循环泵蒸发受热面节流圈给水泵过热器联箱省煤器蒸发受热面联箱自然循环锅炉强制循环锅炉控制循环锅炉直流锅炉主要生产厂家哈尔滨锅炉厂上海锅炉厂东方锅炉厂武汉锅炉厂杭州锅炉厂锅炉机组基本工作过程燃料经制粉系统送入炉膛中燃烧，使燃料的化学能变为热能。高温烟气由炉膛经水平烟道进入尾部烟道，最后从锅炉中排出。锅炉排烟再经过烟气净化系统处理，由引风机送入烟囱排入大气。烟气在锅炉内流动的过程中，热量传递方式为：在炉膛中以辐射方式将热量传给水冷壁；在炉膛烟气出口处，以半辐射、半对流方式将热量传给屏式过热器；在水平烟道和尾部烟道以对流方式传给过热器、再热器、省煤器和空气预热器。水在锅炉中，经过预热、蒸发、过热三个阶段变成过热蒸汽。汽轮机高压缸中蒸汽送回锅炉加热，再送回汽轮机低压缸中继续做功，这是第四个阶段-再过热阶段。电站常用锅炉-循环流化床锅炉循环流化床燃烧是一种新型的高效、低污染的清洁燃煤技术，其主要特点是锅炉炉膛内含有大量的物料，在燃烧过程中大量的物料被烟气携带到炉膛上部，经过布置在炉膛出口的分离器，将物料与烟气分开，并经过非机械式回送阀将物料会送至床内，多次循环燃烧。由于物料浓度高，具有很大的热容量和良好的物料混合，一般每公斤烟气可携带若干公斤的物料，这些循环物料带来了高传热系数，使锅炉热负荷调节范围广，对燃料的适应性强。循环流化床锅炉采用比鼓泡床更高的流化速度，而不像鼓泡床一样有一个明显的界面，由于床内强烈的湍流和物料循环，增加了燃料在炉膛内的停留时间，因此比鼓泡床具有更高的燃烧效率，在低负荷下能稳定运行，而无需增加辅助燃料。循环流化床锅炉运行温度通常在850～900℃之间，是一个理想的脱硫温度区间，采用炉内脱硫技术，向床内加入石灰石作为脱硫剂，燃料及脱硫剂经多次循环，反复进行低温燃烧和脱硫反应，加之炉内湍流运动剧烈，Ca/S摩尔比约为2时，可以使脱硫效率达到90%左右，SO2的排放量大大降低。同时循环流化床采用分级送风燃烧，使燃烧始终在低过量空气下进行，从而大大降低了NOX的生成和排放。循环流化床锅炉还具有高燃烧效率、可以燃用劣质燃料、锅炉负荷调节性好、灰渣易于综合利用等优点，因此在世界范围内得到了迅速发展。随着环保要求日益严格，普遍认为，循环流化床是目前最实用和可行的高效低污染燃煤设备之一。电站常用锅炉-煤粉炉煤粉炉煤粉炉是指以煤粉为燃料的悬燃炉。它的炉膛是用水冷壁炉墙围成的大空间，磨碎的煤粉（颗粒直径约为0.05－0.1mm）和空气经喷燃器混合后，喷入炉膛燃烧。煤粉的燃烧分着火前的准备阶段、燃烧阶段和燃尽阶段。与此相对应，炉膛也可以分为三个区域：喷燃器出口附近为着火区，出口的上方为燃烧区，燃烧区之上部一直到炉膛出口为燃尽区。适用的煤种多，既可烧中、次煤或低热值低煤，也可烧粘结性较强的煤，是现代燃煤锅炉的主要形式，特别适合于发电厂的大型锅炉，容量较大（D≥35t/h）的工业锅炉也常常采用。煤粉炉需要配备磨煤设备和相应的除尘装置，燃烧工况的组织比较复杂，影响燃烧稳定性的因素较多。煤粉炉的飞灰量高达80－90%，需配备高效除尘装置。电站锅炉的构造煤粉炉的的主要构造钢架——锅炉其它部分的重量悬挂在钢架的板梁上，锅炉可向下自由膨胀。锅炉安装的第一项工作就是吊钢架。受热面——包括水冷壁、过热器、再热器、省煤器、空预器汽包（循环炉）、汽水分离器（直流炉）燃烧器——对冲、四角布置（煤粉炉）点火装置炉水循环泵（控制循环炉）循环流化床特有构造旋风分离器锅炉的构造-钢架锅炉其它部分的重量悬挂在钢架的板梁上，锅炉可向下自由膨胀。锅炉安装的第一项工作就是吊钢架。锅炉的构造-受热面水冷壁自然循环和控制循环锅炉水冷壁为垂直布置内螺纹钢管，直流炉采用螺旋盘绕水冷壁过热器过热器的作用是将饱和蒸汽加热到具有一定过热度的合格蒸汽。分为：包覆、炉顶、前屏、后屏及末级（高温）过热器再热器：为机组再热提供受热面初级再热器末级再热器省煤器空气预热器锅炉的构造-受热面-空气预热器空气预热器分为：管式空气预热器、回转式空气预热器。作用：安装在锅炉尾烟道中，利用省煤器后烟气的热量加热燃烧所需的空气，以利于燃料的着火和燃烧，并可降低排烟温度，提高锅炉热效率。一般将空气加热到300~400度。常将燃烧用的空气分成一次风、二次风。一次风：携带煤粉或液体、气体燃料经燃烧器进入炉膛，为提供着火所需的那部分风量。（占总风量的20~30%）二次风：燃烧所需的其余风量（占总风量的70~80%）是作为助燃的二次风。锅炉的构造-受热面-空气预热器管式空气预热器回转式空气预热器图片锅炉的构造-汽包（循