电厂生产工艺

song1火力发电厂生产基本常识songsong2主要内容一、火电厂概述二、火电厂生产工艺流程三、火电厂三大核心设备四、火电厂的热力系统五、火电厂的主要技术经济指标六、高效火力发电新技术song3一、概述以煤、石油或天然气作为燃料的发电厂统称为火电厂。我国的电厂70%以上是火力发电厂其能量转换过程，即：燃料的化学能热能机械能电能。我国近年建设的火电厂的发电机组至少为300WM机组，今后将大批安装600MW，1000MW超临界和超超临界机组。song4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)火电厂简介（一）song5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)火电厂简介（二）song6二、电厂生产工艺流程song7song8流化床锅炉生产工艺流程song9简易流化床锅炉示意图song10现代火电厂主要有锅炉，汽轮机、发电机三大核心设备。电炉机三、电厂三大主设备及组成song11锅炉是火力发电厂的三大主机之一，它的作用是使燃料在炉膛中燃烧成很高温度的烟气，烟气从水管外面流通时，把大部分的热量传递给管内的水，使之成为饱和蒸气，然后继续过热成具有一定压力和温度的过热蒸汽，通过主蒸汽管道送入汽轮机。锅炉有两个主要系统，一个是汽水系统，另一个是燃烧系统。汽水系统由省煤器、汽包、下降管、水冷壁、过热器等设备组成。它的任务是使水吸收蒸发，最后成为具有一定参数的过热蒸汽。燃烧系统由燃烧器、炉膛、烟道及空气预热器等组成。●主要设备简介锅炉song12火电工艺介绍-锅炉汽包水冷壁song13锅炉设备是由锅炉本体和辅助设备两大部分组成。构成锅炉本体的主要部件有：●主要设备简介锅炉1、锅炉本体炉膛汽包过热器省煤器空气预热器炉墙和钢架2、锅炉辅助设备送、引风机给水泵除尘器制粉设备song14火电工艺介绍-锅炉水平烟道尾部烟道炉膛song15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。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song16锅炉容量：锅炉每小时所产生的蒸汽量．锅炉分类：（几个术语）按蒸汽参数分类：中压，高压，超高压，亚临界，超临界按容量分类：（＜220t/h小型锅炉),(220-410t/h中型锅炉)，（＞670t/h大型锅炉）按燃烧方式分类：悬浮燃烧锅炉：燃料在炉膛内悬浮燃烧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）按循环方式分类：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: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、杭州锅炉厂火电工艺介绍-锅炉song17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火电工艺介绍-锅炉四种锅炉的示意图song18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。•锅炉给水便经过省煤器、水冷壁、过热器变成过热蒸汽；并把汽轮机高压汽缸做功后抽回的蒸汽变成再热蒸汽。•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•锅炉中的受热面：省煤器、水冷壁、过热器、再热器、空气预热器。火电工艺介绍-锅炉song19汽机●主要设备简介汽轮机是将蒸汽的热力势能转换成机械能，借以拖动其他机械旋转的原动机。为保证汽轮机安全经济地进行能量转换，需配置若干附属设备。汽轮机及其附属设备由管道和阀门连成的整体称汽轮机设备。汽轮机运行时，工作蒸汽先在其喷管内进行膨胀，压力降低而速度增大，形成一股高速流，此高速气流喷射到汽轮机动叶片上，动叶片安装在许多分离的圆盘上，而圆盘固定在汽轮机轴上，从而推动转子转动，使蒸汽所携带的热能转变为机械能。song20汽轮机及辅助设备song21汽机●主要设备简介汽轮机主要设备，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和抽汽器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。song22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)song23汽轮机及辅助设备（1）汽轮机：将热能转换为机械能汽轮机设备包括：汽机本体，调速保护及油系统，辅助设备，热力系统等汽轮机分类：（几个术语）按工作原理分类：冲动式,反动式按热力过程特性分类：凝汽式汽轮机背压式汽轮机中间再热式汽轮机调整抽汽式汽轮机按主蒸汽压力分类：低压汽轮机：主蒸汽压力1.47Mpa中压汽轮机：主蒸汽压力1.96~3.92Mpa高压汽轮机：主蒸汽压力5.88~9.8Mpa超高压汽轮机：主蒸汽压力11.77~13.93Mpa亚临界压力汽轮机：主蒸汽压力15.69~17.65Mpa超临界压力汽轮机：主蒸汽压力22.15Mpa按机组轴数可分单轴和双轴汽轮机；按汽缸数目分单缸、双缸和多缸汽轮机；等等song24回热加热系统简图高加低加除氧炉机电给泵凝汽器凝泵song25汽轮机及辅助设备（2）汽轮机：将热能转换为机械能汽轮机设备包括：汽机本体，调速保护及油系统，辅助设备，热力系统等汽轮机主要生产厂家：哈尔滨汽轮机厂、四川东方汽轮机厂、上海汽轮机有限公司高压缸中压缸低压缸发电机励磁机song26汽轮机及辅助设备（3）song27●主要设备简介发电机汽轮发电机的作用是将汽轮机转动的机械能，转变成电能，通过母线输送到电网。发电机工作的机理是通过励磁机对发电机转子产生磁场，通过转子的旋转，对静子线圈产生切割磁力线作用，从而在静子线圈上产生电流。发电机主要由转子、轴承、励磁机、密封油系统和发电机静子冷却水系统组成。song28发电机●主要设备简介汽机图竣工移交机组song29火电厂的三大系统之三电气系统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song30发电机组组成：由发电机、励磁机、副励磁机、辅助设备组成发电机：基本组成：定子、转子、油冷却系统测温元件：监视发电机定子绕组、铁芯、轴承、冷却器等重要部件的温度。定子：定子绕组转子：转子绕组、阻尼绕组冷却方式：空气冷却：多采用轴向分段多流式通风系统氢气冷却（外冷）：冷却效果好，风组和摩擦损耗小于空气。氢内冷：冷却介质氢直接接触绕组导体，大大提高冷却效果。水内冷：发电机的定子和转子均采用水内冷的发电机称为：“双水内冷”；或定子绕组水内冷，转子绕组氢内冷，通风系统采用氢气冷却的“水-氢-氢”冷却方式。容量可达1200MW。发电机主体主励磁机副励磁机气体冷却器song31汽轮发电机励磁系统组成：由励磁功率单元、励磁调节器（AVR）组成。励磁功率单元包括交流电源和整流装置，它向励磁绕组提供直流励磁电流，励磁调节器（AVR）根据发电机发出的电压和电流，自动调节励磁电流，满足系统运行需要。功能：根据发电机所带负荷变化，自动调整励磁电流，维持发电机端电压在给定额定电压值。当发电机并列运行时，使各发电机组所带无功功率稳定合理分配。在电力系统发生短路故障，发电机端电压严重下降时，能对发电机强行励磁，提高电力系统暂态稳定性。当发电机突然甩负载时，通过强行减磁，防止发电机电压过分升高。当发电机内部短路跳闸时，能快速灭磁，减小故障损坏程度。励磁方式：直流励磁机励磁系统：（100MW以下机组）交流励磁机静止整流器励磁系统交流励磁机旋转硅整流器励磁系统自并励励磁（静止励磁）系统song32火电工艺介绍-发电机和电气控制系统(EMCS)•包括：汽轮发电机控制系统、厂用电控制系统、直接送出线路或升压变电站控制系统。•汽轮发电机控制系统：•运行参数显示：功率、频率、电压、电流、功率因数等•励磁调节：用于控制发电机电压，并保持电压基本稳定，并调无功。•运行操作：并网和解列，并设有自动准同步装置。•安全保护：接地保护、异常运行保护、后备保护、辅助保护等。•厂用电控制系统：•设有备用电源和紧急直流电源：确保厂用电不中断。song33四、发电厂热力系统1、锅炉汽水系统：主给水管→给水操作台→省煤器→汽包→下降管→下联箱→水冷壁→汽包→过热器→锅炉主汽门（或集汽联箱）出口。2、主蒸汽系统及再热蒸汽系统：（主蒸汽）锅炉主汽门（或集汽联箱）→主蒸汽管→汽机自动主汽门之前；（再热蒸汽）汽机高压缸出口→再热器冷段管→再热器→再热器热段管→汽机中压缸进口。song343、主凝结水系统凝汽器→凝结水泵→轴封冷却器→低加→除氧器。4、除氧器系统：除氧器及其相连的所有管路和附件（安全门，水位计等）。5、主给水系统：除氧水箱下水管→低压给水管→给水泵→高压给水管→高加→主给水管。6、回热抽汽系统和加热器疏水系统：汽机抽汽管路→各回热加热器（高加、低加、除氧器）→疏水管路→疏水回收设备.song357、抽空气系统（低压加热器、凝结水泵）→凝汽器→抽真空设备和系统。8、循环冷却水系统循环水进水管→凝汽器→循环水出水管（汽机车间范围内）9、排污利用系统锅炉汽包→连续排污管→连续排污扩容器→（汽）除氧器下联箱→定排污管→→┕→（水）定期排污扩容器song3610、辅助蒸汽系统及补充水系统（1）辅助蒸汽联箱及其相连接的管路和设备（2）化学车间除盐水箱→补水箱→补水泵→凝汽器（或除氧器或疏水箱）11、锅炉燃烧系统分析