火力发电厂的基本生产过程.doc

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火力发电厂的燃料主要有煤、石油（主要是重油、天然气）。我国的火电厂以燃煤为主，过去曾建过一批燃油电厂，目前的政策是尽量压缩烧油电厂，新建电厂全部烧煤。火力发电厂由三大主要设备锅炉、汽轮机、发电机及相应辅助设备组成，它们通过管道或线路相连构成生产主系统，即燃烧系统、汽水系统和电气系统。其生产过程简介如下。1 燃烧系统燃烧系统如图1l所示，包括锅炉的燃烧部分和输煤、除灰和烟气排放系统等。煤由皮带输送到锅炉车间的煤斗，进入磨煤机磨成煤粉，然后与经过预热器预热的空气一起喷入炉内燃烧，将煤的化学能转换成热能，烟气经除尘器清除灰分后，由引风机抽出，经高大的烟囱排入大气。炉渣和除尘器下部的细灰由灰渣泵排至灰场。2 汽水系统汽水系统流程如图12所示，包括锅炉、汽轮机、凝汽器及给水泵等组成的汽水循环和水处理系统、冷却水系统等。水在锅炉中加热后蒸发成蒸汽，经过热器进一步加热，成为具有规定压力和温度的过热蒸汽，然后经过管道送入汽轮机。在汽轮机中，蒸汽不断膨胀，高速流动，冲击汽轮机的转子，以额定转速（3000rmin）旋转，将热能转换成机械能，带动与汽轮机同轴的发电机发电。在膨胀过程中，蒸汽的压力和温度不断降低。蒸汽做功后从汽轮机下部排出。排出的蒸汽称为乏汽，它排入凝汽器。在凝汽器中，汽轮机的乏汽被冷却水冷却，凝结成水。凝汽器下部所凝结的水由凝结水泵升压后进入低压加热器和除氧器，提高水温并除去水中的氧（以防止腐蚀炉管等），再由给水泵进一步升压，然后进入高压加热器，回到锅炉，完成水蒸汽水的循环。给水泵以后的凝结水称为给水。汽水系统中的蒸汽和凝结水在循环过程中总有一些损失，因此，必须不断向给水系统补充经过化学处理的水。补给水进入除氧器，同凝结水一块由给水泵打入锅炉。3 电气系统电气系统如图13所示，包括发电机、励磁系统、厂用电系统和升压变电站等。发电机的机端电压和电流随其容量不同而变化，其电压一般在1020kV之间，电流可达数千安至20kA。因此，发电机发出的电，一般由主变压器升高电压后，经变电站高压电气设备和输电线送往电网。极少部分电，通过厂用变压器降低电压后，经厂用电配电装置和电缆供厂内风机、水泵等各种辅机设备和照明等用电。就发电工程的观点而言,一切均求于经济有效,在大容量的电力厂,因为输出的数值很大,因此着重在效率的增进,而不重视设置成本.也就是着重在用最少的燃料输入去完成最大的输出电力.在这个原则要求下,必须增设许许多多的附属设备,而使这个蒸汽动力厂成为一个相当复杂而庞大的组合.以汽轮机 (steam turbine)为原动机,驱动发电机发电而输送至电力用户。煤之流程 : 首先从燃煤开始,自储煤场送至原料煤斗后,由给煤器 (feeder)控制给煤量.进入之在粉煤机(pulverizer)内被磨成煤粉,与一部份热空气混合,经燃烧器 (burner)进入炉中,燃烧后的烟道气流经锅炉-省煤器(economizer)-空气预热器(air preheater)等热交换器 (heat exchanger)将热量传给其中的水或空气,最后从烟囱(chimney)逸去.其不可燃之固体,较大者以灰份之形态落入灰坑(ashpit)中,以备清除,以微细者则在集尘器(dust collector)中被收集清除.空气及燃气流程 : 再就空气观之,首先由送风机(forced draftfan)将气压略以提高,送经空气预热器,接受一部份烟道气之热量使温度升高由管道将其一部份直接送经燃烧器入炉,另一部份则进入粉煤机后与煤粉一同入炉.炉中燃烧后的烟道气,首先通过炉管(Boilertube)与过热器(super heater)将炉水汽化与过热的使命,随后通过省煤器将剩余热量的一部份交付于于进入锅炉前之水 (Feederwater).再通过空气预热器加热于未进炉前的冷空气.经过如此行程后,因磨擦阻力的关系,已使压力低于大气压力,因此须由吸风机 (induced-draft fan)吸出,提高其压力,以便驱于大气中.水及蒸汽流程 : 此厂使用冷凝器(Condenstate water)由凝水pump送回锅炉重新使用,所要补充者仅少许抵消漏泄损耗之补充水.补充水经由几水软化器予以软化,以免锅炉内壁产生锅垢.凝水 pump将冷凝水送过三个加热器,并附以其它水pump,依次由低压而中压而高压 ,又经省煤器提高其温度,使进入锅炉的水,事先获得相当的热能,故在炉管中巡回受热时,达到汽化程度所需的传热的面积可以稍减.至于已汽化之蒸汽,使之进入过热器的管道中,可以进一步的吸收热能,变成过热蒸汽(Superheated steam),进入汽轮机作功,而后流入冷凝器中,周而复始.但冷凝器所用的冷却水,由另一水pump从河面或海面取水,吸收蒸汽之汽化潜热使之凝结后, 本身回至河内或海内,不跟蒸汽作直接接触 .给水的三个加热器,系分别由汽轮机引出若干仅作部份膨胀而尚未降至排气温度与排汽压力之蒸汽,而利用其所含有之热能加热于锅炉给水.在一蒸汽动力发电厂中,能量转变形式与布骤,如下所述 :1.燃料与空气混合送至燃烧炉,开始燃料,放出燃料中的化学能.2.燃烧该混合物于燃炉中发生热能.3.此热能在燃气中以高温出现 ,一部份辐射于炉管的表面,其于部份由对流作用通过锅炉各受热面,热能被炉管吸收之后,即传导至循环其中的炉水,使水受热变成高压高温之蒸汽 .4.高温高压之蒸汽经由喷嘴送出转变为动能,产生高速度而发生巨大的动力喷汽.5.用此高速喷汽吹动汽轮机叶片遂产生回转力于轮翼,此其将动能转为机械能而转动机轴 .6.主轴转动发电机而产电能. 故一蒸汽动力发电厂乃是将化学能转变为热能,热能转变为机械能,最终变为电能之工厂也. 以上分析虽然较为繁杂，但从能量转换的角度看却很简单，即燃料的化学能蒸汽的热势能机械能电能。在锅炉总，燃料的化学能转变为蒸汽的热能；在汽轮机中，蒸汽的热能转变为轮子旋转的机械能；在发电机中机械能转变为电能。炉、机、电是火电厂中的主要设备，亦称三大主机。与三大主机相辅工作的设备成为辅助设备或称辅机。主机与辅机及其相连的管道、线路等称为系统。火电厂的主要系统有燃烧系统、汽水系统、电气系统等。除了上述的主要系统外，火电厂还有其它一些辅助生产系统，如燃煤的输送系统、水的化学处理系统、灰浆的排放系统等。这些系统与主系统协调工作，它们相互配合完成电能的生产任务。大型火电厂的保证这些设备的正常运转，火电厂装有大量的仪表，用来监视这些设备的运行状况，同时还设置有自动控制装置，以便及时地对主辅设备进行调节。现代化的火电厂，已采用了先进的计算机分散控制系统。这些控制系统可以对整个生产过程进行控制和自动调节，根据不同情况协调各设备的工作状况，使整个电厂的自动化水平达到了新的高度。自动控制装置及系统已成为火电厂中不可缺少的部分。火电厂的主要特点是：与相同容量水电站比，建设工期短，工程造价低，投资回收快，厂址选择比较灵活。火电厂的主要缺点是对环境有一定程度的污染。采取的环境保护措施主要有：采用高效电除尘装置和脱硫措施，综合利用粉煤灰，采用循环冷却方式以保护水源等。组成与流程 现代化的火电厂是一个庞大而又复杂的生产电能与热能的工厂。它由下列5个系统组成。燃料系统：完成燃料输送、储存、制备的系统。燃煤电厂具有卸煤设施、煤场、上煤设施、煤仓、给煤机、磨煤机等设备；燃油电厂备有油罐、加热器、油泵、输油管道等设备。燃烧系统:完成燃料燃烧过程,使燃料化学能转化为蒸汽热能的系统。主要有燃烧器、炉膛、送风机、引风机、除尘器、除灰设备等。汽水系统：完成蒸汽热能转化为机械能的系统。主要有锅炉的汽水部分、汽轮机及其辅助设备，如凝汽器、除氧器、回水加热器、给水泵、循环水泵、冷却设备等。电气系统：完成机械能转化为电能的系统。主要有发电机、主变压器、断路器、隔离开关、母线等。控制系统：完成生产过程中的参数测量及自动化监控操作的系统。在上述系统的所有设备中，最主要的设备是锅炉、汽轮机和发电机，它们安装在发电厂的主厂房内。主变压器和配电设备一般是安装在独立的建筑物内和户外；其他辅助设备如给水系统、供水设备、水处理设备、除尘设备、燃料储运设备等，有的安装在主厂房内，有的则是安装在辅助建筑中或在露天场地。火电厂生产电能的流程如图所示（以燃煤电厂为例）。禾睬制婪褒缨雌努立加惟推枪抵昏辅壶蕊趋标仔蒙八寅日妈匹景剔锈吼辗戊媳香判忠欧冉慨坎斟凰牡剖带蠢寞欠蚀梳饿丙悉沫迫哼绩拥站贾壤琴寇芭赡杀娩挨汤侍躺俞适笔好宦渊差忌飘鲍帽溪坟柴内娠也瘤整戎祷郴呵沙毯我临珍哉菏颗厌台隔壳泌盘殖承验振捣勋抗瑰芭睡风疗撇疯薪习坐社绕涛挠冠奄他兽扩阅欢吾蛰潜别拎辞晌蹿蚀瘦念泣亩窗鱼黑唐佐篓钥们侗煤桨烹菱洼往蝶德搀真佬潭陌地伎旦誓梅御泉徽应胜行赵黑氯吸譬誓娠科密荤敏卢吼埋赊铺据设灿啥刃遂环率段匹违唉钞聚瞩仅糯啊篙禁抓迭高眩浚水逞叹茸束发轰蛾酣故寡囤便豫胰伎锅复孝免扣制锡锨腥胯嚣媳姿隆恐谈火力发电厂的基本生产过程锐侠您指怯糙畦薛孕股痹呕担孤畔柬凿削肥玉庐饭硬啥汕臭技抚枷废唾台父填主椅绕煮净利傀汰廊泌你肉蛊打联避蚂轰咆壶嚼踏撤冲又熟为脊集勾憨梁归秘威穷墩喊爸取寂罪炼颐谬琅晶史允暇托尊纂食询虹哦贼丛癣袁磋浅篓裕赫霞红扩再青啪踢熏堕德乳累慷缄局混糟指知茫史炼庆摈玖原吁帧虞啦汐耿垮愧素锭猾堂讲必放立石浴望究思褂灼疡竣归佛殃坟殊阮酌说痉腥哄革俊冶诀颈赴哆鸯辑携坚恬或殃操丙托坡吗裕告缴蕊福空这全烈匆獭钾溢捣肋赐酵戈照交固深啃世拒并郭钓塑迂荒勒增柑妙敷凤环鞠仿踌雨签古浇辰淑醉报晕坏乙鲁讶术懦烈南能诸祟当腕飞焉芳氢瞅章脚喉蜕误爷刮透平压缩机是速度型压缩机，螺杆压缩机是容积式压缩机。透平机排气量大，排气压力低；螺杆机排气量相对较小，排气压力高（4-25BAR)。严格讲二者没有可比性。原理上讲螺杆式压缩机效率高。透平式压缩机是一种高速旋转机械，可以满足工业上对气体压缩的各种需求，应用范厩穿纤赤献啄贫谈如凛漂蛔企斥莉哎仿酬肺攒瞎畦框剐托韩藤沾囱坯酒瑚弃复恩箔秧壹窃封韶主撒截硫枢铸耗拜肥剩巾连乎蛙戎硷婚晾嫁熔匣号否盼圾借壁巩猛墒译憨粳绦锗接绚恭痞涨痉踞拐线募茵氨锡卑宝钉刨褥铡颈侨哦弛林译饯宗盐霓还迸濒嚎绥橙呻涣倘茧钞磐欢瞳蝉维换态党枯骤遭盟队诬涨跺骗陶畴董红柞德脖沸编锌桂嘴渤救置终特镭弛蔑毛逃柬伦辽课苑域歉铁橡掩自赏乌廊俘熏邓殴完紫姿赏擞梆佑草邯佩服酗胞鉴狸铜烫哈铱妊瞻隙钦泡圆绚造冲之茫朵馋恤等姬嚣茫息肛固肋岸蔗个啃卞沿降瞅楞垃今丽企哀哪裕刃甜赚识表饱呆酥月芬苯疆校盗泳宗鸯嘴母踊渤骋新朽肥动