发电厂动力设备复习总结

火电厂特点:1、布局灵活，装机容量可按需求而定;2、修建初期投资较水电厂小;3、建设工期短，热力部分较水电厂省时省力;4、燃料煤炭为主，属于消耗性能源;5、较水电厂而言，火电厂动力设备较为复杂，厂用电消耗量大，需求人员多，运行费用高;6、汽轮机操作复杂，停开机时间长;7、排烟，除灰造成空气和环境污染。水电厂特点：①使用的能源是取之不尽、用之不竭的水能属于再生性能源，电能成本低于火电厂；②水力发电机组效率高，常规水电站水能利用效率在80%以上，而火电厂的热效率只有30—50%，③水电厂发电成本低廉，运行费用低，厂用电量小，运行人员较少；④不会产生对空气和环境的污染，水工部分还可以发挥综合利用效益，使国民经济取得更多的效益；⑤水电厂的寿命为50年，比火电厂25年寿命大1倍；⑥建厂均在偏远地区，高电压、远距离输变电，增大输变电投资；⑦水电厂的工况受水文条件限制较大，发电量将受到水文和气象条件的一定制约。第二章火电厂热能基本知识水蒸气的形成过程：未饱和水：在热力工程中把未达到沸腾状态的水。水开始沸腾，此时温度称为饱和温度此对应的压力称为饱和压力；沸腾状态的水叫饱和水湿蒸气（湿饱和蒸气）：将饱和水继续加热气化过程中出现的水、汽共存的现象干蒸气（干饱和蒸气）:将湿蒸汽继续加热当最后一滴水变为水蒸气时的这一特殊状态，称为临界状态，相应的无水蒸气称为干蒸气。1kg饱和水，等压汽化为干蒸气所需要的热量称为“汽化潜热”，简称“汽化热”。对干蒸气继续加热，水蒸气温度就会升高而超过饱和温度，这种水蒸气叫作“过热蒸气”。过热蒸气的温度超过该压力下饱和温度的数值称为“过热度”。饱和蒸气在定压下加热至过热蒸气所需要的热量叫作“过热热量”，简称为“过热热”第三章火电厂生产过程及其组成火电厂热能传递方式:1、热传导形式;2、对流换热形式;3、辐射换热形式火电厂主要生产系统及主要任务:1、燃烧系统：燃料供应系统、锅炉燃烧系统、除尘除灰系统、通风系统2、汽水系统：循环水系统、水处理系统3、电气系统：电气系统主要任务:燃烧系统的主要任务是利用煤的燃烧，将水变成蒸汽，把化学能转化为热能;水汽系统又称为热力系统，火电厂动力部分的核心，主要任务是产生蒸汽推动汽轮机做功，把热能转化为机械能;电气系统主要任务是汽轮机带动发电机完成机械能转换为电能，并合理的实现发电、输掉、配电、供电和用电。燃料的燃烧过程、特点及条件:1、预热过程:包括燃料的预热、烘干和挥发分的分解逸出等过程。特点是燃料只吸收热量并未燃烧，不需要供给空气。2、燃烧阶段:燃料因受热温度不断升高时，逸出的挥发分首先着火燃烧。待挥发分要燃尽时，大量焦炭开始燃烧。特点:燃料中可燃物成分与氧气在高温下剧烈反应，放出大量热量。需要迅速供给足够量空气，保证燃烧进行的迅速、强烈和充分。3、燃尽阶段:焦炭所剩无几，灰分占多数，可燃气体少，需要空气少。条件:1、保持足够高的炉膛温度;2、供给适量空气;3、有良好的燃烧设备保证空气与燃料能很好的接触混合;4、保证燃烧需要的足够时间并提供一定的空间环境。第四章燃料及其煤粉制备系统燃料的技术特性：燃料的发热量、挥发分含量、固定碳含量；挥发分、焦炭、灰分：将固体燃料在与空气隔绝的情况下加热至850度，水分首先被蒸发出，继续加热燃料中的一部分气态物质逸出叫做挥发分；水分和挥发分逸出后残留的物质叫焦炭，焦炭中能够燃烧的固定碳和残留物叫灰分无烟煤挥发分最低烟煤最实用的燃料燃料输送及主要设备的作用1）给煤机：控制向输送系统的给煤量。2）碎煤机：用来击碎大块煤，使煤块直径小于30mm以满足锅炉及制粉系统的要求。3）筛分机械：利用筛子对进厂原煤进行筛选，把大块煤送人破碎机，小颗粒及煤末送入磨煤机。这样可以减轻破碎机的负荷，并防止粘湿度严重的粉末堵塞破碎机4）电磁分离器：用来清除煤炭中的铁件和磁性物质，以保证破碎机、磨煤机的安全运行。5）木屑分离器：用来清除煤炭中的碎木片、碎布、破纸等不易磨细的杂物，以防止煤粉制备机械发生堵塞。6）计量机械：发电厂的燃料进厂及送往锅炉房时通常均需要计量。进入锅炉房的煤炭由装设在胶带输送机上的电子称计量。一次风、二次风和三次风：燃料完全燃烧时需要一定的空气量，我们把这个空气量分成两部分供给，利用其中一小部分来输送煤粉，通过燃烧器送至炉膛，遂就是一次风；其余大部分不输送煤粉而单独送入炉膛，称为二次风。而三次风不是为了燃料完全燃烧所提供的空气量，它的引入主要是起搅拌作用，使一次风和二次风能与未燃完的燃料及来完全燃烧产物进一步混合，促进燃烧，因此它是在喷燃器的上部通入的。煤粉制备与输送设备：磨煤机：将破碎后最大颗粒度为30mm的原煤墨汁成果炉所需合格煤粉的设备。方式有：压碎、击碎、碾碎。给粉机：从煤粉仓向锅炉燃烧器一次风管道配送煤粉的装置。分为螺旋式给粉机和叶轮式给粉机煤粉分离器：粗粉分离器将磨煤机送出的煤粉中不合格的煤粉从气粉混合物中分离出来（原理重力、惯性、离心分离）和细粉分离器将制成的煤粉从气粉混合物中收集起来（离心分离）第五章锅炉设备锅炉的基本工作特性蒸发量（D）：锅炉容量指标，每小时锅炉产生的蒸气量蒸发参数：过热器出口处蒸汽的额定压力和温度给水温度：给水在省煤器入口的温度锅炉效率：表征锅炉运行热经济性的指标锅炉主要工作任务：燃料燃烧、热量传递、水的汽化和蒸汽的过热锅炉分类（按不同方式分类）1、燃烧方式：层燃炉、室燃炉、旋风炉、沸腾炉2、水期流动:自然循环炉、强迫循环炉、直流锅炉3、使用燃料：燃煤、燃油、燃气和燃其它燃料锅炉4、排渣方式：固、液态排渣锅炉5、烟气压力：负压、微正压、增压锅炉6、锅炉型式：箱式、π型、D型、塔式锅炉锅炉热平衡：Q=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6Q1有效利用热量Q2排烟热损失Q3化学不完全燃烧热损失Q4机械不完全燃烧热损失Q5散热损失Q6灰渣带走的物理热损失煤粉炉分类：固、液态排渣炉水冷壁结构形式：光管、膜式水冷壁和变截面片管结构喷燃嘴的布置：前墙、两侧墙、四角布置锅炉受热面1、由千百根并列的小口径钢管组成，称为管束2、主要受热面：省煤器水蒸汽的预热尾部烟道中水冷壁蒸发分布在炉膛墙上过滤器过热水平烟道中3、锅炉的水循环：自然循环（最基本形式）、强制循环直流锅炉分类：拉姆辛式、本生式、苏尔寿式优点：与气泡锅炉相比1、无气泡又不用货少用下降管，制造工艺简化2、工质在直流锅炉内做受迫流动，无需考虑管子的高度和倾斜度，其受热面按需灵活布置3、不受工质压力限制4、允许以轻快的速度启停缺点：1、对燃烧给水和空气的自动控制及调节有较高要求2、需要消耗更多的机械能3、水质要求高增加了对水处理设备的投资运行费用4、对负荷变动敏感。第六章汽轮机工作原理:汽轮机运行时，工作蒸气先在其喷管内进行膨胀，压力降低而速度增大，形成一股高速汽流，此高速汽流喷射到动叶上，推动转子转动，因而使蒸气所携带的部分热能转变为机械能。汽轮机的分类（按照不同方式分类）1、能量转换时的工作原理：冲击式、反击式、冲击式和反击式组合汽轮机。2、总体结构的特点：单缸和多缸、单排汽口和多排汽口、单轴和双轴等不同形式的汽轮机。3、热力过程特点：凝汽式、背压式、供热式又称抽汽式、中间再热式汽轮机4、进汽压力不同：低压、中压、高压、超高压、亚临界压力和超临界压力汽轮机等。汽轮机的内部损失:余速损失&hc=C2平方*10的负三次方/2；叶轮摩擦及叶片鼓风损失&hf；级内漏气损失&hp；湿汽损失&hx汽轮机的构造：1、汽缸2、隔板和喷嘴3、轴承:径向轴承推理轴承4、转子（高压、低压转子）第七章水利发电概述水能的形成流量：单位时间内通过过水断面的水的体积Q=W/t落差（H）：又称水头是指集中起来的上下游水位差。径流调节：径流是指水在循环过程中，从地面、地下向着流域出口断面汇集的全部水流。一般采取在河道上修建水库或压力前池等设施，借助它们将径流加以控制，在时间上重新分配，使天然径流适应于电力负荷的需要，这就称为径流调节。径流调节方式有下面四种：日调节、周调节、年调节、多年调节。特征水位和库容1、死水位：正常运行条件下，库允许消落的最低水位2、死库容：死水位以下的库容3、正常水位：正常设计条件下，水库调节允许达到的最高水位4、有效库容：正常水位和死水位之间的水库容积5、防洪库容：正常水位以上的水库容积水能开发方式：坝式、引水道式和混合式开发1、坝式开发：河床式水电站和坝后式水电站原理：筑坝挡水、汇聚水量、形成水库优点：坝式开发的显著优点是由于形成蓄水库，可同时用于调节流量，故坝式水电站引用流量大，电站规模也大，水能的利用程度较充分。此外，坝式水电站因有蓄水库，综合利用效益高，可同时解决防洪和其他兴利部门的水利问题。缺点：由于坝的工程量大，尤其是形成蓄水库会带来淹没问题，造成库区土地、森林、矿产等的淹没损失和城镇居民搬迁安置工作的困难，要花淹没损失费、移民搬迁安置费。所以，坝式水电站一般投资大，工期长，单位千瓦造价高。坝式开发适用于河道坡降较缓，流量较大，有筑坝建库条件的河段；坝式水电站按照其建筑物的布置特点，又有河床式和坝后式之分。2、引水道式开发：优缺点：与坝式水电站相比，引水道式水电站的水头相对较高；引用流量较小又无蓄水库调节径流，水量利用率差，综合利用价值较低，规模小、造价低。3、混合式开发：有蓄水库，可调节径流，兼有坝式开发和引水道开发的优点，一般河段上部有筑坝建库条件、下部坡降大，宜用混合式开发。主要水工建筑物：挡水、进水、引水、泄水、平水和其它水工建筑物挡水建筑物（坝）1、混凝土重力坝------我国目前大型水电厂最常见坝型2、拱坝泄洪方式：坝顶溢流、坝身孔流进水建筑物分类：坝式、岸式（岸坡和岸塔式）、前池进水口第八章水轮机水流能量的形式：位能、压能、动能。水轮机的类型：反击式、冲击式水轮机反击式：将水流的位能、压能和动能转换成固体机械能冲击式：将水流的动能转换成固体机械能水轮机工作参数：水头、流量、出力与效率、转速静水头：上下游水位差；毛水头：上下游水位差和上下游流速水头；水轮机工作水头：真正作用于水轮级的全部水头；水轮机的构造反击式水轮机的过流部件及作用(1)引水室（蜗壳）：将水流引入转轮前的导水机构。(2)导水机构（固定导叶、活动导叶）：引导水流按一定方向进入转轮，并通过改变导叶开度来改变流量，调整出力；还可用来截断水流，以便进行检修与调相运行。(3)转轮：将水流能量转变为机械能。(4)尾水管：回收转轮出口水流中的剩余能量。(5)主轴：将转轮机械能传递给发电机转子。(6)轴承（推力轴承、导轴承）：承载转动部分重量及起导向作用。第九章水轮机原理水轮机的能量损失及效率（课本P107）1、水力损失及水力效率ŋs（公式见背面）2、流量损失及流量效率ŋo3、机械损失及机械效率ŋM4、总效率ŋ=ŋsŋoŋM汽蚀及危害、分类汽蚀破坏主要是机械破坏，化学和电化破坏是次要的，在机械破坏作用的同时，化学和电化腐蚀加速了机械破坏过程。汽蚀破坏在开始时，_般是金属表面失去光泽而变暗，接着是毛糙而发展成麻点，进而形成海绵状的蜂窝孔。汽蚀破坏对水轮机极为不利。汽蚀发展到一定程度，导致水轮机流量、出力和效率的降低；汽蚀将引起水轮机过流部件，特别是转轮叶片背面的腐蚀和剥蚀，造成金属表面的蜂窝状小孔，日久则破坏；此外，强烈的汽蚀引起水轮机的有害噪音和整个机组的振动，致使水轮机不俄安全运行。分类：1、间隙汽蚀：水流通过通过较小的间隙和通道，局部流速增加、压力降低形成汽蚀2、叶型汽蚀：转轮叶片上产生的汽蚀3、空腔汽蚀：转轮每个叶片处形成一个漩涡，再加上转轮出口处的漩涡水流，在转轮出口和尾水管进口处形成一个大漩涡，其中心产生很大的真空，产生空腔汽蚀。泥沙磨损对水轮机的危害：效率下降、水电站检修周期缩短，检修时间变长、降低水电站运行质量第十章水电站的主要辅助设备1、油系统：为了满足水电站机电设备的用油、排油要求而设置的包含透平油系统、绝缘油系统和油化验3个相对独立部分。2、压缩空气系统：为水电站设备的运行提供所需的压缩空气；由空气压缩机和贮气罐及其附属设备、供气管网、测量及控制元件、用气设备组成。3、供水系统：为了