电厂基础培训教材

2019/9/172019/9/17一发电的实质•火力发电•风力发电•水力发电•核发电•太阳能发电•潮汐发电•地热发电2019/9/17•一发电的实质2019/9/17实质•转动机械带动发电机发电•发电机如何发电？一发电的实质2019/9/17•我国与部分国家规定家庭电路的电压使用标准为220v50Hz，即家庭用电电压为220v。至于50Hz是指发电机的转子每秒钟转过50圈，则电流每秒钟来回变化50次，0.02s波动一次。2019/9/17电是不能储存的，发出多少电就得用多少电，这点很多人都清楚。但是倒过来没有人想过：实际上是用多少电，发电厂才能发出多少电。因此，发电厂发出的电与使用的电是平衡的，如果少用了或者不用了，发电厂发出的电力就得降低或停止，绝不允许发电厂发出的电大于消耗的电，否则电网会将崩溃。2019/9/17火力发电原理•发电机靠什么带动？•汽轮机为什么能够转动？•过热蒸汽哪来的？•锅炉的热量哪来的？汽轮机过热蒸汽锅炉燃料二热力发电厂的生产过程概述2019/9/17热力发电厂的生产过程•燃料在锅炉中燃烧，放出的热量将锅炉内的水加热、蒸发并过热成为具有一定温度和压力的过热蒸汽，过热蒸汽由管道引入汽轮机，蒸汽在汽轮机内膨胀做功，冲转汽轮机，带动发电机转动并发出电能。蒸汽在汽轮机内做完功后排入凝汽器，在其中被循环水泵提供的冷却水冷却而凝结成水。凝结水由凝结水泵提升压力后进入低压加热器加热，经除氧器除氧后，由给水泵升压，再经高压加热器进一步加热后送回锅炉继续重复上述循环过程。水在加热器和除氧器内加热的热源均来自汽轮机的各级抽气。2019/9/17凝汽式火电厂生产过程示意图2019/9/17火力发电厂中的能量转化•在锅炉中燃料的化学能转化为蒸汽的热能•在汽轮机中蒸汽的热能转化为机械能•在发电机中机械能转化为电能。•进行能量转换的主要设备——锅炉、汽轮机、发电机，被称为火力发电厂的三大主机。2019/9/17三发电厂三大核心设备•1、锅炉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。•2、汽轮机汽轮机是完成蒸汽热能转换为机械能的汽轮机组的基本部分.•3、发电机在发电厂中，同步发电机是将机械能转变成电能的唯一电气设备。将一次能源（水力、煤、油、风力、原子能等）转换为二次能源的设备，现在几乎都是采用三相交流同步发电机。2019/9/171.锅炉•锅炉是火力发电厂中主要设备之一。它的作用是使燃料在炉膛中燃烧放热，并将热量传给工质，以产生一定压力和温度的蒸汽，供汽轮发电机组发电。•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”。2019/9/17锅炉的分类多种多样•1、按蒸汽参数分类•2、按容量分类•3、按燃烧方式分类•4、按循环方式分类锅炉型号、型式•1、#3炉：HG-1900/25.4-YM4型，超临界参数（锅炉出口蒸汽压力超过22。1MPA）变压直流炉，单炉膛、一次再热、平衡通风、室内布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构Π型锅炉。•2、#1、#2炉：HG-1021/18.2-YM8，亚临界（15。7-19。6）自然循环汽包炉，单炉膛、一次再热、平衡通风、室内布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构Π型锅炉。2019/9/17燃料•燃料是指在燃烧过程中能够发出热量并能以各种方式加以利用的可燃物质。•燃料按其获得的途径分类，可分为天然燃料和人造燃料；其物态又可分为固体、液体和气体2019/9/17燃料物态天然燃料人造燃料固体燃料泥煤、褐煤、烟煤、无烟煤、油页岩、石煤、煤矸石、木材木炭、焦炭、粉煤、型煤、石油焦、洗煤厂煤泥、炭沥青、可燃固体废弃物液体燃料石油汽油、煤油、柴油、重油、煤焦油、酒精气体燃料天然气、石油伴气、矿井气高炉煤气、发生炉煤气、炼焦炉煤气、石油裂化气、地下气化煤气、沼气燃料的分类2019/9/17煤的元素组成•煤是由多种有机物质和无机物质混合组成的固体碳氢燃料。煤中有机物质主要由碳（C）、氢（H）、氧（O）、氮（N）、四种元素构成，还有一些元素组成煤中的无机物质，主要有硫（S）、磷（P）以及锗（Ge）、镓（Ga）、铍（Be）等含量甚微的稀有金属元素等。2019/9/17CCO232866KJCCO9270KJHH2O120370KJSSO29100KJCCO232866KJCCO9270KJHH2O120370KJSSO29100KJ燃烧燃烧燃烧燃烧2019/9/17煤质指标•水分（M），水分是煤中的不可燃成分，其来源有三种，即外部水分、内部水分和化合水分。•灰分（A），灰分是指煤完全燃烧后其中矿物质的固体残余物。•挥发分（V），挥发分是隔绝空气的条件下，将煤加热到850℃左右，从煤中分解出来的液体和气体产物。•发热量（或称热值），煤的发热量是指单位质量的煤完全燃烧后所释放的热量，单位为KJ/kg。2019/9/17发热量•发热量（或称热值）。煤的发热量是指单位质量的煤完全燃烧后所释放的热量，单位为KJ/kg。•高位发热量：包含烟气中水蒸气凝结时放出的热量。•低位发热量：不包含烟气中水蒸气凝结时放出的热量。•我国有关锅炉计算均以低位发热量为准。•煤的发热量因煤种不同而不同，含水分、灰分多的煤发热量较低，通常称为劣质煤。褐煤的低位发热量10000-17000KJ/kg，烟煤为2000-33000KJ/kg，无烟煤为26000-33000KJ/kg。2019/9/172.汽轮机汽轮机是完成蒸汽热能转换为机械能的汽轮机组的基本部分。汽轮机本体由固定部分和转动部分组成。固定部分包括汽缸、隔板、喷嘴、汽封、紧固件和轴承等。转动部分包括主轴、叶轮或轮鼓、叶片和联轴器等。2019/9/17低压缸转子2019/9/17汽轮机工作原理l一大轴；2一叶轮；3一动叶片；4一喷嘴2019/9/17汽轮机的分类•凝汽式汽轮机•抽气式汽轮机•背压式汽轮机2019/9/17凝汽式汽轮机•凝汽式汽轮机：蒸汽在汽轮机中膨胀做功，做完功后的蒸汽在低于大气压力的真空状态下进入凝汽器凝结成水。汽轮机型号、型式•#1、2机：N300/16.7/537/537，亚临界、中间再热、两缸、两排汽、单轴、冷凝式。•#3机：CLN600-24.2/566/566，超临界、一次中间再热、三缸四排汽、单轴、双背压凝汽式。2019/9/17过热蒸汽补给水冷却水锅炉高压加热器给水泵除氧器汽轮机发电机凝汽器低压加热器凝结水泵循环水泵抽气冷却水塔热力发电厂生产过程图2019/9/17•抽气式汽轮机：从汽轮机中间某级后抽出一定的可以调整参数、流量的蒸汽对外供热，其余气流排入凝汽器。可分为一次调整抽气式汽轮机和二次调整抽汽式汽轮机。2019/9/17•背压式汽轮机：汽轮机的排气压力大于大汽压力，排汽直接供热用户使用，而不进入凝汽器。当排汽作为其它中、低压汽轮机的工作蒸汽时，又称前置式汽轮机。2019/9/173.发电机•在发电厂中，同步发电机是将机械能转变成电能的唯一电气设备。将一次能源（水力、煤、油、风力、原子能等）转换为二次能源的设备。发电机型号、型式•#1、2发电机：QFSN-300-2，出口电压20KV，同步发电机。•#3发电机：QFSN-600-2YHG，出口电压20KV，同步发电机。2019/9/17发电机结构•同步发电机由定子（固定部分）和转子（转动部分）两部分组成。•定子由定子铁心、定子线圈、机座、端盖、风道等组成。定子铁心和线圈是磁和电通过的部分，其他部分起着固定、支持和冷却的作用。•转子由转子本体、护环、心环、转子线圈、滑环、同轴激磁机电枢组成。2019/9/172019/9/17