火力发电厂的组成及系统分析
火力发电厂组成机构
共97人
ALLiance PKU Management Consultants Ltd.
组织结构设计报告
部门职责—电厂生产策划部
北 大 纵 横
总经理
•
负责电厂燃料管理、检修管理、各级安全检 查、环保监督、计划管理等工作
– – – – – – – – – – – 负责制订电厂生产经营计划 负责进行对检修计划等进行预决算管理 电厂各项统计工作 负责上级安全批示及措施的贯彻落实， 监督安全规程制度的执行、安全防护用品的管 理使用 厂区内安全检查，检查电力设备安全性、管理 检查燃料的安全堆放 做好事故调查分析工作 环境保护工作 燃料组织管理工作，负责设备的日常管理 检修计划、预算、质量检查和验收等检修管理 领导交办的其他工作
常务副总经理
电厂厂长
总工程师
生 产 策 划 部
共13人
ALLiance PKU Management Consultants Ltd.
组织结构设计报告
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岗位职责—电厂厂长
北 大 纵 横 •
总经理
全面负责电厂的生产、运行工作，保证电厂 低成本、稳定、安全发电
– 建立健全生产运行指挥系统和各级生产技术 责任制 – 对电厂的安全、稳定生产进行检查、管理 – 电厂计划、财务管理 – 对电厂的工作人员开展思想政治工作，对工 作进行指导 – 对电厂人员工作绩效进行考核 – 负责电厂对外协调工作 – 对电厂文件进行审批 – 在权限范围内审批电厂的各种活动和资金支 出 – 与电厂运行有关的其它工作 – 领导交办的其他工作
– 保证电网安全运行 – 负责电厂的正常生产 – 负责主辅设备的日常管理及监控，保证设备的 正常稳定运行 – 负责主辅设备的检修 – 降低发电生产成本 – 领导交办的其他工作
火力发电厂系统
3.电气系统
4.控制系统
火电站系统及辅机-李志敏
火电站系统及辅机-李志敏
2
火力发电厂的热力系统
火电站系统及辅机-李志敏
2-1 热力系统概述
一、热力系统及其拟定原则
1.热力系统
根据火力发电厂热力循环的特征，将热力过程部分的
主、辅机设备及其管道附件连接成一个整体的系统。
2.热力系统的选择
整个火力发电厂热力循环型式的确定、主要参数的选
3-4 冷却水系统
一、概述 （一）火力发电厂的冷却水需要量
W Dk (hk t k ) c（t w 2 t w1 ) （kg / h）
火电站系统及辅机-李志敏
（二）供水系统的选择
1.直流供水系统 2.闭式循环供水系统
火电站系统及辅机-李志敏
二、闭式循环供水系统
（一）水的热平衡
火电站系统及辅机-李志敏
二、管道疏水
（一）热力系统管路的疏水系统 1.起动疏水 2.经常疏水 （二）疏水箱、疏水泵的容量和选型
火电站系统及辅机-李志敏
三、典型的疏水系统示例
火电站系统及辅机-李志敏
3-3 锅炉排污系统
一、锅炉排污系统的作用与组成
1.作用
连续排污——排出高浓度的锅水 定期排污——排出泥渣
定、主要设备的选型及机组运行方式的确定。
火电站系统及辅机-李志敏
（一）热力循环型式
1.朗肯循环
火电站系统及辅机-李志敏
2.给水回热加热
火电站系统及辅机-李志敏
3.蒸汽中间再热 4.热电联合循环
Turbine
Turbine
热用户
5.双工质复合循环
火电站系统及辅机-李志敏
火力发电厂系统简介
6
（4）风烟系统。送风机将冷风送到空气预热器加热，加热 后的气体一部分经磨煤机、排粉风机进人炉膛，另一部 分经喷燃器外侧套筒直接进入炉膛。炉膛内燃烧形成的 高温烟气，沿烟道经过热器、省煤器、空气预热器逐渐 降温，再经除尘器除去90％～99％（电除尘器可除去99 ％）的灰尘，经引风机送入烟囱，排向天空。 （5）灰渣系统。炉膛内煤粉燃烧后生成的小灰粒，被除尘 器收集成细灰排入冲灰沟，燃烧中因结焦形成的大块炉 渣，下落到锅炉底部的渣斗内，经过碎渣机破碎后也排 入冲灰沟，再经灰渣水泵将细灰和碎炉渣经冲灰管道排 往灰场（或用汽车将炉渣运走）。
5
第二部分
三大系统简介
一、燃烧系统 燃烧系统由输煤、磨煤、燃烧、风烟、灰渣等环节组成，其流程如下图所示。 （l）运煤。电厂的用煤量是很大的，一座装机容量4×30万kW的现代火力发电厂，煤耗率按360g ／kw.h计，每天需用标准煤（每千克煤产生7000卡热量）360（g）×120万（kw）×24（h） =10368t。因为电厂燃煤多用劣质煤，且中、小汽轮发电机组的煤耗率在400~500g／kw· h左右， 所以用煤量会更大。据统计，我国用于发电的煤约占总产量的1／4，主要靠铁路运输，约占铁 路全部运输量的40％。为保证电厂安全生产，一般要求电厂贮备十天以上的用煤量。 （2）磨煤。用火车或汽车、轮船等将煤运至电厂的储煤场后，经初步筛选处理，用输煤皮带送到 锅炉间的原煤仓。煤从原煤仓落入煤斗，由给煤机送入磨煤机磨成煤粉，并经空气预热器来的 一次风烘干并带至粗粉分离器。在粉粉分离器中将不合格的粗粉分离返回磨煤机再行磨制，合 格的细煤粉被一次风带入旋风分离器，使煤粉与空气分离后进入煤粉仓。 （3）锅炉与燃烧。煤粉由可调节的给粉机按锅炉需要送入一次风管，同时由旋风分离器送来的气 体（含有约10％左右未能分离出的细煤粉），由排粉风机提高压力后作为一次风将进入一次风 管的煤粉经喷燃器喷入炉膛内燃烧。 目前我国新建电厂以300MW及以上机组为主。300MW机组的锅炉蒸发量为1000t／h（亚 临界压力），采用强制循环（或自然循环）的汽包炉；600MW机组的锅炉为2000t／h的（汽包） 直流锅炉。在锅炉的四壁上，均匀分布着4支或8支喷燃器，将煤粉（或燃油、天然气）喷入炉 膛，火焰呈旋转状燃烧上升，又称为悬浮燃烧炉。在炉的顶端，有贮水、贮汽的汽包，内有汽 水分离装置，炉膛内壁有彼此紧密排列的水冷壁管，炉膛内的高温火焰将水冷壁管内的水加热 成汽水混合物上升进入汽包，而炉外下降管则将汽包中的低温水靠自重下降至下连箱与炉内水 冷壁管接通，靠炉外冷水下降而炉内水冷壁管中热水自然上升的锅炉叫自然循环汽包炉，而当 压力高到16.66~17.64MPa时，水、汽重度差变小，必须在循环回路中加装循环泵，即称为强制 循环锅炉。当压力超过18．62MPa时，应采用直流锅炉。
火力发电厂完整系统流程图课件
循环水泵与冷却塔
循环水泵
负责将冷却水从冷却塔送至凝汽器，吸收汽轮机排汽热 量后返回冷却塔进行降温。循环水泵通常采用轴流泵或 混流泵，具有流量大、扬程低的特点。为提高冷却效果 ，循环水泵通常采用多台并联运行。
冷却塔
通过自然通风或机械通风方式，将循环水中的热量散发 至大气中，降低循环水温度。冷却塔通常由填料、配水 系统、通风设备等组成。为提高冷却效果，冷却塔需定 期进行清洗和维护。
受体防护
对厂界和敏感点进行噪声监测，确保噪声达 标排放。
08
运行管理与维护保养制 度
运行操作规程和应急预案演练
运行操作规程
严格执行操作规程，确保机组安全稳定运行，包括启动、停机、负荷调整等操作规范。
应急预案演练
定期组织应急演练，提高员工应对突发事件的能力，包括设备故障、安全事故等紧急情况的处理方法。
锅炉
汽轮机
包括燃烧室、水冷壁、过热器、再热器等 ，负责将燃料燃烧产生的热能传递给水， 生成高温高压的蒸汽。
由高压缸、中压缸和低压缸组成，蒸汽在 汽轮机中膨胀做功，驱动汽轮机旋转。
发电机
辅助设备与系统
与汽轮机同轴连接，将汽轮机产生的机械 能转换为电能输出。
包括燃料输送系统、给水系统、冷却水系 统、烟气处理系统等，保障火力发电厂的 稳定运行。
火力发电厂完整系统 流程图课件
目录
• 火力发电厂概述 • 燃料供应系统流程图 • 锅炉系统流程图 • 汽轮机系统流程图 • 发电机及变压器系统流程图 • 辅助设备及控制系统流程图 • 安全环保设施流程图 • 运行管理与维护保养制度
01
火力发电厂概述
定义与分类
定义
火力发电厂是利用化石燃料（如 煤、石油、天然气等）燃烧产生 的热能来发电的工厂。
火力发电厂的组成及系统分析讲解
其作用是利用烟气余热加热燃料燃烧所 需要的空气，不仅可以进一步降低排烟 温度，而且对于强化炉内燃烧、提高燃 烧的经济性、干燥和输送煤粉都是有利 的。锅炉效率可提高2%左右。分管式和 回转式两种。 （4） 烟风道: 是由炉墙、部分受热面管 道及包墙管等组成的管道，用以引导烟 气的流动，并经各个受热面进行热量交 换，分为水平烟道和尾部烟道
超超临界压力电厂： P0≥30MPa ， 或 t0 ≥580℃
按使用 性质分
基本负荷电厂：承担电网中基本负荷的电厂；
调峰负荷电厂：承担电网中调峰负荷（中间 负荷或尖峰负荷）的电厂。 孤立电厂：不与电网相联而独立供电的电厂； 联网电厂：接入电网联合供电的电厂。 区域电厂：地区性的主要电厂；
按供电 方式分
1
• (8) 水冷壁：位于炉膛四周，其主要任务
1
是吸收炉内的辐射热，使水蒸发，它是 现代锅炉的主要受热面，同时还可以保 护炉墙。 (9) 过热器：其作用是将汽包来的饱和蒸 汽加热上成具有一定温度的过热蒸汽。
(10) 再热器：其作用是将汽轮机中做过 部分功的蒸汽再次进行加热升温，然后 再送到汽轮机中继续做功。
锅炉
• 电厂锅炉是发电厂三大主要设备中重要
的能量转换设备。它的作用是将燃料的 化学能转变为热能，并利用热能加热锅 内的水使之成为具有足够数量和一定质 量（汽温、汽压）的过热蒸汽，供汽轮 机使用。现在火力发电厂的锅炉容量大 、参数高、技术复杂、机械化和自动化 水平高，所以燃料主要是煤，并且煤在 燃烧之前先制成煤粉，然后燃料的燃烧 、热量的传递、水的加热与汽化和蒸汽 的过热等。
电厂锅炉的工作过程
• 由原煤仓落下的原煤经给煤机送入磨煤
机磨制成煤粉。在原煤磨制过程中，需 要热空气对煤进行加热和干燥，因此外 界冷空气通过送风机送入锅炉尾部烟道 的空气预热器中，被烟气加热成为热空 气进入热风管道。其中一部分热空气经 磨煤机、排粉机，对煤进行加热和干燥 ，同时这部分空气也是输送煤粉的介质 ；另一部分热空气直接经燃烧器进入炉 膛参与煤粉的燃烧。从磨煤机排出的煤 粉和空气的混合物经燃烧器进入炉膛内 燃烧。
火力发电厂三大主要设备的认识
火力发电厂三大主要设备的认识锅炉、汽轮机、发电机是作为火力发电厂的三大主要设备，通过介绍三大主设备的基本结构、工作原理和相互联系，来提高读者对火力发电厂的了解和认识。
标签：锅炉;汽轮机;发电机;基本结构;工作原理火力发电厂简称火电厂，是利用煤、石油、天然气作为燃料生产电能的工厂，是当今世界电力生产的主要方式之一，它具有投资较少，建设周期短，运行灵活的特点。
我国火力发电占总发电量的80%左右，为国民经济的发展做出了重大的贡献。
近十多年来，我国火力发电事业又有了迅速的发展，目前，我国单机容量为200MW以上的机组已占全国火电机组的近一半，300MW的火力机组如今已逐渐成为主力机组，同时已有一批600MW的机组投入运行。
火力发电厂的基本工作原理如下：由煤经过燃烧，将液态水变成水蒸气，从而将化学能转化成热能，再将高温高压的蒸汽作为动力，将热能转化成机械能，最终转化成电能。
在运行时，火力发电厂的基本生产过程大致如下：作为燃料的原煤，由制粉系统磨成很细的煤粉，煤粉和加热后的空气一起被送入锅炉炉膛，煤粉在炉膛中剧烈燃烧并释放出大量的热量，其热量将温度很高的水反复加热变成高温蒸汽，蒸汽通过管道进入汽轮机，推动汽轮机的转子高速旋转，发电机的转子和汽轮机的转子同轴连接，在汽轮机的作用下，随汽轮机同步旋转，旋转的转子磁场切割定子绕组，从而使定子绕组中产生感应电动势，发电机产生的电能通过升压变压器输电线路向电网输送，在汽轮机中，做完功的蒸汽温度和压力降至很低，它们被排入凝汽器内放出余热并排出水，经加热器加热和水泵升压后，再送到锅炉，汽水如此往复不断循环，这就是火力发电厂的基本生产过程。
其汽水系统的工作图如图1所示。
火力发电厂的锅炉（boiler），是将燃料的化学能转变为热能的一种设备。
锅炉本体包括炉膛、烟道、省煤器、汽包、下降管、水冷壁、过热器、再热器、燃烧器、空气预热器等。
其中省煤器由进出口连箱和蛇形管组成，安装到锅炉烟道的尾部。
火力电厂输煤运行流程
一、火力发电厂输煤控制系统特点火力发电厂输煤系统旳任务重要是卸煤、储煤、上煤和配煤。
输煤控制系统就是对输煤系统旳设备进行控制，使其能按一定旳次序运行，以便完毕上述任务。
重要设备包括翻车机、斗轮堆取料机、带式输送机、给煤机、犁煤器、除尘器、除铁器、滚轴筛和碎煤机等。
由于大型火电厂在一定期间内煤量相差很大。
用煤量亦相差很大，煤质差异也也许较大，同步为满足配煤和煤旳粗处理旳规定，输煤系统必须具有多种多样、十分灵活旳运行方式，才能满足机组稳发满发旳规定。
火电厂输煤系统旳重要特点如下：1．系统设备多。
设备种类多：给煤机、翻车机、斗轮堆取料机、皮带输送机、碎煤机、筛煤机、犁煤器、三通挡板、除尘器、取样机、煤位检测装置、皮带秤等；设备数量多：火电厂输煤系统设备数量一般均为100多台。
2．系统分布广。
火电厂输煤系统设备布设分散、作业线长、运行方式灵活多变，分布一般在几公里旳范围内，有旳大型火电厂甚至更远。
3．系统故障点多。
皮带旳拉绳、跑偏、超载、扯破；碎煤机旳超温、超振；三通挡板及犁煤器等旳卡死或不到位；皮带、筛煤机旳堵煤等。
4．工艺流程复杂。
多种煤源设备取煤通过电动三通挡板旳切换经皮带输送机（一般均为双路）传送到原煤仓，可以构成几十种甚至上百种工艺流程。
5．系统运行环境恶劣。
输煤系统运行环境粉尘飞扬，水、灰、煤粉比比皆是，尤其是夏日煤仓间气温高达50℃。
二、火力发电厂输煤PLC控制系统构造根据火力发电厂输煤工艺系统控制旳规定，输煤程控系统旳设计方案是由锅炉旳特性与工况所决定旳，煤质必须符合锅炉旳设计规定。
电厂输煤控制系统总体构造包括现场PLC控制过程和远程监控两部分，即采用PLC和上位机两级控制。
现场控制采用PLC增强了抗干扰能力，使系统可靠性大幅提高且操作简朴。
上位机远程监控部分旳实现使整个系统有了一种统一旳监视、管理平台，从而施以科学有效旳控制措施。
其系统构造如图1所示：最上层由两台工业控制计算机构成，一台用作主控机，另一台作为前者旳备份机。
火电厂热工保护系统简析
火电厂热工保护系统简析一、前言热工保护系统作为火力发电厂热力生产过程中十分重要的组成部分，它最基本的任务就是在发电设备正常启停和运行过程中，当相关参数超过预期规定值时能够及时采取紧急措施，自动停止相关设备的运行，制止危险工况的发展，为设备安全提供根本保障。
火力发电厂热工保护系统主要包括锅炉锅炉炉膛安全保护FSSS、主蒸汽（再热蒸汽）压力和温度高保护、汽包水位高低保护、汽机紧急跳闸系统ETS、汽机防进水保护、辅机故障保护等。
二、热工保护系统结构热工保护系统由以下部分构成：1、保护测量元件：主要包括压力（差压）开关、温度开关、液位开关、行程开关等。
2、就地驱动装置：主要包括电动（气动）阀门及挡板、油枪、电动机等。
3、控制电源4、控制装置：主要由分散控制系统DCS或可编程控制器PLC或现场总线控制系统FCS等实现。
设备主要包括机柜、卡件、控制元器件等。
5、电缆线路、取样管路、气源管路等。
三、热工保护系统故障原因分析火电厂热控系统运行受多方面因素影响，电气元件故障、电缆接线故障、系统故障是常见的影响因素，此外，还有设计安装故障与人为故障等。
火电厂热控系统运行必须及时排除以上故障，这就有必要分析这些故障的发生原因。
1、控制装置故障分析控制装置主要包括分散控制系统DCS、可编程控制器PLC以及现场总线控制系统FCS等，是一项综合性较强的系统，其主要包括计算机技术、网络技术、过程控制技术、LED显示技术等。
可以实现热工保护、数据采集与记录、模拟量控制、顺序控制等功能。
随着计算机技术的快速发展，控制装置的可靠性也有明显提高。
但由于计算机或元件质量造成的系统故障也时有发生。
诱发其故障的原因主要包括操作站问题、主DPU死机、辅助DPU切换失败、服务器死机、控制卡件故障以及外部环境不能满足控制系统要求等因素，是影响机组安全运行的重大隐患之一。
2、就地控制设备故障分析就地控制设备包括检测仪表、行程开关等就地保护测量元件及阀门挡板、电动机等就地驱动装置，因就地控制设备故障引起的事故很多，主要是指元件信号失真，设备拒绝动作或误动作。
火力发电厂原理及设备介绍
火力发电厂原理及设备介绍火力发电一般是指利用石油、煤炭和天然气等燃料燃烧时产生的热能来加热水，使水变成高温、高压水蒸气，然后再由水蒸气推动发电机来发电的方式的总称。
以煤、石油或天然气作为燃料的发电厂统称为火电厂。
火力发电站的主要设备系统包括：燃料供给系统、给水系统、蒸汽系统、冷却系统、电气系统及其他一些辅助处理设备。
火力发电系统主要由燃烧系统（以锅炉为核心）、汽水系统（主要由各类泵、给水加热器、凝汽器、管道、水冷壁等组成）、电气系统（以汽轮发电机、主变压器等为主）、控制系统等组成。
前二者产生高温高压蒸汽；电气系统实现由热能、机械能到电能的转变；控制系统保证各系统安全、合理、经济运行。
火力发电的重要问题是提高热效率，办法是提高锅炉的参数（蒸汽的压强和温度）。
90年代，世界最好的火电厂能把40％左右的热能转换为电能；大型供热电厂的热能利用率也只能达到60％～70％。
此外，火力发电大量燃煤、燃油，造成环境污染，也成为日益引人关注的问题。
热电厂为火力发电厂，采用煤炭作为一次能源，利用皮带传送技术，向锅炉输送经处理过的煤粉，煤粉燃烧加热锅炉使锅炉中的水变为水蒸汽，经一次加热之后，水蒸汽进入高压缸。
为了提高热效率，应对水蒸汽进行二次加热，水蒸汽进入中压缸。
通过利用中压缸的蒸汽去推动汽轮发电机发电。
从中压缸引出进入对称的低压缸。
已经作过功的蒸汽一部分从中间段抽出供给炼油、化肥等兄弟企业，其余部分流经凝汽器水冷，成为40度左右的饱和水作为再利用水。
40度左右的饱和水经过凝结水泵，经过低压加热器到除氧器中，此时为160度左右的饱和水，经过除氧器除氧，利用给水泵送入高压加热器中，其中高压加热器利用再加热蒸汽作为加热燃料，最后流入锅炉进行再次利用。
以上就是一次生产流程。
火力发电厂的基本生产过程火力发电厂的主要生产系统包括汽水系统、燃烧系统和电气系统，现分述如下：（一）汽水系统：火力发电厂的汽水系统是由锅炉、汽轮机、凝汽器、高低压加热器、凝结水泵和给水泵等组成，也包括汽水循环、化学水处理和冷却系统等。
热力发电厂是将燃料的化学能转化为热能
热力发电厂是将燃料的化学能转化为热能，热能转化为机械能，最终将机械能转化为电能的工厂，也即将自然界的一次能源转化为洁净、方便的二次能源的工厂。
(一)常规火力发电厂由常规煤粉炉、凝汽式汽轮发电机组为主要设备组建的发电厂，这是火力发电厂的基本类型。
它由热力系统，燃料供应系统，除灰系统，化学水处理系统，供水系统，电气系统，热工控制系统，附属生产系统组成。
(1)热力系统：是常规火电厂实现热功转换热力部分的工艺系统。
它通过热力管道及阀门将各热力设备有机地联系起来，以在各种工况下能安全经济、连续地将燃料的能量转换成机械能。
联系热力设备的汽水管道有主蒸汽管道、主给水管道、再热蒸汽管道、旁路蒸汽管道、主凝结水管道、抽汽管道、低压给水管道、辅助蒸汽管道、轴封及门杆漏汽管道、锅炉排污管道、加热器疏水管道、排汽管道等。
热力系统除联系热力设备的汽水管道外，还有煤粉制备系统。
它是为提高锅炉效率和经济性能，将原煤碾磨成细粉然后送进锅炉炉膛进行悬浮燃烧所需设备和有关连接管道的组合，常简称为制粉系统。
(2)燃料供应系统：是接受燃料、储存、并向锅炉输送的工艺系统，有输煤系统和点火油系统。
煤的最主要的运输方式是火车，沿海、沿江电厂也多采用船运。
当由铁路来煤时，卸煤机械大型电厂选用自卸式底开车、翻车机，中、小型电厂选用螺旋卸煤机、装卸桥。
贮煤设施除贮煤场外，尚有干煤棚和贮煤筒仓，煤场堆取设备一般选用悬臂式斗轮堆取料机或门式斗轮堆取料机。
皮带机向锅炉房输煤是基本的上煤方式。
点火油系统除点火时投入运行外，在锅炉低负荷时投油以保证其稳定燃烧。
(3)除灰系统：是将煤燃烧后产生的灰、渣运出、堆放的系统。
除灰系统的形式是选厂阶段、可行性研究阶段考虑方案最多的专业之一。
系统的选择要根据灰渣量，灰渣的化学、物理特性，除尘器型式，排渣装置形式，冲灰水质、水量，发电厂与贮灰场的距离、高差、地形、地质和气象等条件，通过技术经济比较确定。
除灰系统按输送介质分为水力除灰和气力除灰系统。
火电厂辅助设备及热力系统
电厂热力设备及运行——热力系统部分
8-2 给水回热加热及系统
什么叫回热加热？采用给水回热有何作用？
一、回热加热器类型： 按传热方式分——混合式、表面式
现代火电厂的给水回热加热系统中， 只有除氧器采用了混合式加热器
按布置方式分——立式、卧式
300MW及以上容量的机组广泛采用卧式加热器
按水侧压力的高低分——低加、高加
电厂热力设备及运行——热力系统部分
主蒸汽与再热蒸汽系统
（一）主蒸汽系统 ►范围：——机炉之间连接的新蒸汽管道，以及由新蒸汽
送往各辅助设备的支管。
►特点：——主蒸汽管道输送的工质流量大、参数高，因
此对发电厂运行的安全性和经济性影响大。
►要求：——系统简单，工作安全、可靠，运行调度灵活，
便于检修、扩建，投资和运行费用最省。
再热机组的旁路系统： 循环冷却水系统： 辅助蒸汽系统： 抽空气系统： 二、原则性热力系统的实例分析：
电厂热力设备及运行——热力系统部分
（一般不需画出）
30 0 机 组 原 则 性 热 力 系 统 MW
除氧器与给水箱的组合
电厂热力设备及运行——热力系统部分
600MW机组原则性热力系统
t s t w1 t t
凝汽器的最佳真空：
提高真空的常用手段——增大 冷却水量qw （ 使Δ t↓）
p v (p c ): t ,经济性 p v (p c ): t s ,安全性
真空是否 越高越好？
存在最佳真空 ——使汽轮机输出功率与循环水泵耗功率之
表面式凝汽器的结构及工作过程
表面式凝汽器的分类
根据冷却介质不同分——水冷、空冷 根据冷却水流程不同分——单流程、双流程、多流程
火电厂原理介绍
火力发电厂的基本生产过程
火力发电厂的主要生产系统包括汽水系统、燃烧系统和电气系统，现分述如下：
（一）汽水系统：
火力发电厂的汽水系统是由锅炉、汽轮机、凝汽器、高低压加热器、凝结水泵和给水泵等组成，他包括汽水循环、化学水处理和冷却系统等。
水在锅炉中被加热成蒸汽，经过热器进一步加热后变成过热的蒸汽，再通过主蒸汽管道进入汽轮机。由于蒸汽不断膨胀，高速流动的蒸汽推动汽轮机的叶片转动从而带动发电机。
2．电站用煤的分类。火力发电厂燃用的煤通常称为动力煤，其分类方法主要是依据煤的干燥无灰基挥发分进行分类。
3．煤粉的制备。煤粉炉燃烧用的煤粉是由磨煤机将煤炭磨成的不规则的细小煤炭颗粒，其颗粒平均在0.05~0.01mm，其中20~50μm（微米）以下的颗粒占绝大多数。由于煤粉颗粒很小，表面很大，故能吸附大量的空气，且具有一般固体所未有的性质——流动性。煤粉的粒度越小，含湿量越小，其流动性也越好，但煤粉的颗粒过于细小或过于干燥，则会产生煤粉自流现象，使给煤机工作特性不稳，给锅炉运行的调整操作造成困难。另外煤粉与O2接触而氧化，在一定条件下可能发生煤粉自然。在制粉系统中，煤粉是由气体来输送的，气体和煤粉的混合物一遇到火花就会使火源扩大而产生较大压力，从而造成煤粉的爆炸。
发电厂的热控系统分析
发电厂的热控系统分析摘要：近年来，随着科学技术的不断进步，发电设备向着大型化、复杂化的方向发展，大量电气设备的控制也都接入热控系统，电厂的热控系统也就越来越复杂，作为电厂的主要控制、监视系统，其控制逻辑设计是否合理、设备是否可靠、日常维护是否适当，将直接影响到机组的安全稳定运行。
本文结合本厂机组的控制逻辑、热工设备及日常维护等方面所做的可靠性技术优化及有效实践，为其他机组提供借鉴经验。
关键词：发电厂；热控系统；分析引言在全国生产企业中，发电厂占有重要的地位，能够有效的推动我国经济的发展。
其主要的发电原理是通过使用热能转换电能的原理进行发电，在能量转换过程中由于能量负荷过大，对于运行设备会造成一定程度的损坏，所以，在发电过程中，应采取热能的实时监控与必要的防护措施，从而保证设备的正常运行，为发电厂带来更可观的效益。
本文就是对于发电厂，发电过程中常见问题与保护技术的探讨，同时提出解决方案，从而更好的提升热控技术，使发电厂得到更好的发展。
1提高热工保护系统可靠性的意义热控系统的正常工作对发电厂的正常运行有非常重要的意义。
当热控系统正常运行时，能够实时监测发电厂相关设备的运行情况，一旦设备参数偏离正常范围就能够及时发现，避免造成较大的损失。
热工保护系统在火力发电机组中占据着重要的位置，是不可或缺的部分，其可靠性对于机组的主辅设备能否安全稳定运行起着至关重要的作用。
当机组的主辅设备运行出现参数超出可控范围时，热工保护系统会联动相关设备，同时采取及时有效的措施对机组加以保护，从而避免出现重大设备损坏甚至更严重的后果。
因此，热工保护系统是否可靠是提高发电机组主辅设备正常运行的关键所在。
2火力发电厂热控系统运行现状及问题2.1质量监控工作的失利火力发电厂热控系统是保证发电设备正常运转的基础，只有热控系统正常，才会为生产企业提供有力的保障，因此我国对发电质量的控制还是很严格的。
但是随着设备使用年限的增加和使用寿命的增长，设备系统或多或少地出现了一些故障，同时由于质量监控工作的不断落实，对热控系统的监控力度越来越大，故障也就越来越明显。
火力发电厂系统构成
火力发电厂火力发电厂简称火电厂，是利用煤、石油、天然气作为燃料生产电能的工厂，它的基本生产过程是：燃料在锅炉中燃烧加热水使成蒸汽，将燃料的化学能转变成热能，蒸汽压力推动汽轮机旋转，热能转换成机械能，然后汽轮机带动发电机旋转，将机械能转变成电能。
火力发电厂-生产过程火力发电厂生产过程燃煤，用输煤皮带从煤场运至煤斗中。
大型火电厂为提高燃煤效率都是燃烧煤粉。
因此，煤斗中的原煤要先送至磨煤机内磨成煤粉。
磨碎的煤粉由热空气携带经排粉风机送入锅炉的炉膛内燃烧。
煤粉燃烧后形成的热烟气沿锅炉的水平烟道和尾部烟道流动，放出热量，最后进入除尘器，将燃烧后的煤灰分离出来。
洁净的烟气在引风机的作用下通过烟囱排入大气。
助燃用的空气由送风机送入装设在尾部烟道上的空气预热器内，利用热烟气加热空气。
这样，一方面除使进入锅炉的空气温度提高，易于煤粉的着火和燃烧外，另一方面也可以降低排烟温度，提高热能的利用率。
从空气预热器排出的热空气分为两股：一股去磨煤机干燥和输送煤粉，另一股直接送入炉膛助燃。
燃煤燃尽的灰渣落入炉膛下面的渣斗内，与从除尘器分离出的细灰一起用水冲至灰浆泵房内，再由灰浆泵送至灰场。
火力发电厂在除氧器水箱内的水经过给水泵升压后通过高压加热器送入省煤器。
在省煤器内，水受到热烟气的加热，然后进入锅炉顶部的汽包内。
在锅炉炉膛四周密布着水管，称为水冷壁。
水冷壁水管的上下两端均通过联箱与汽包连通，汽包内的水经由水冷壁不断循环，吸收着煤爱燃烧过程中放出的热量。
部分水在冷壁中被加热沸腾后汽化成水蒸汽，这些饱和蒸汽由汽包上部流出进入过热器中。
饱和蒸汽在过热器中继续吸热，成为过热蒸汽。
过热蒸汽有很高的压力和温度，因此有很大的热势能。
具有热势能的过热蒸汽经管道引入汽轮机后，便将热势能转变成动能。
高速流动的蒸汽推动汽轮机转子转动，形成机械能。
汽轮机的转子与发电机的转子通过连轴器联在一起。
当汽轮机转子转动时便带动发电机转子转动。
在发电机转子的另一端带着一太小直流发电机，叫励磁机。
火力发电厂
火力发电厂生产过程1.火力发电厂的燃料主要有哪几种？答：火力发电厂的燃料主要有煤、油、气三种。
2.火力发电厂的主要生产系统有哪些？答：火力发电厂的主要生产系统有汽水系统、“燃烧系统、电气系统，3.火力发电厂按其所采用的蒸汽参数可分为哪几种？答：火力发电厂按其所采用的蒸汽参数可分为低温低压、中温中压？高温高压、超高压、亚临界压力、超临界压刀发电厂4.火力发电厂按其生产的产品可分为哪几种？答：火力发电厂按其生产的产品可分为凝气式、供热式、综合利用式发电厂5. 火力发电厂中的蒸汽参数一般指什么？答：火力发电厂的蒸汽参数一般指蒸汽的压力和温度6.火力发电厂的汽水系统主要有哪些设备组成？答：火力发电厂的汽水系统主要有锅炉、汽轮机、凝气器、给水泵组成7. 火力发电厂中的锅炉容量叫什么？单位是什么？答：火力发电厂中锅炉的容量叫蒸发量，单位是t/h。
8.锅炉的蒸汽参数是指什么？答：锅炉的蒸汽参数是指锅炉出口处过热蒸汽的压力和温度。
9.火力发电厂中的锅炉按水循环的方式可分为哪几种？答：火力发电厂中的锅炉按水循环的方式可分为自然循环锅炉、强制循环锅炉、直流锅炉10.根据机组参数的不同，火力发电厂的水处理系统可分别由哪几部分组成？答：根据机组参数的不同，火力发电厂的水处理系统可分别由补给水处理系统、给水处理系统、凝结水处理系统、怜却水处理系统、炉内水处理系统等部分组成11.火力发电厂中汽轮机的作用是什么？答：火力发电厂中汽轮机的作用是将蒸汽的热能转化为机械能12.火力发电厂中电机的作用是什么？答：火力发电厂中，发电机的作用是把机械能转换为电能13.火力发电厂中的发电机主要包括哪几个系统？答：火力发电厂中的发电机是以汽轮机的原动机的三相交流发电机包括发电机的本体系统、励磁系统和冷却系统14.我国电力网的额定频率和发电机的转速分别是多少？答：我国电力网的额定频率为50Hz，发电机的额定转速应为3000r/min15.电力系统中所有用户的用电设备消耗功率的总和叫做什答：电力系统中所有用户的用电设备消耗功率的总和叫做负荷16.电力系统的负荷可分为哪两种？答：电力系统的负荷可分为有功负荷和无功负荷17.电力系统是由什么组成的统一整体？答：电力系统由发电厂、电力网、用户组成的统一整体18.造成火力发电厂效率兔的主要原因是什么？答：造成火力发电厂效率低的主要原因是汽轮机排汽热损失19.标准煤的发热量是什么？答：标准煤的发热量为29271.2KJ/体y20.火力发电厂排出的烟气会造成大气污染，烟气中的主要污染物是什么？答：主要污染物是二氧化碳21.某电厂有10台蒸汽参数为3.43MPa、435℃的汽轮发电机，该电厂属于什么类型的电厂？答：属于中温中压电厂22.简述火力发电厂的生产过程答：火力发电厂的生产过程概括起来就是：通过高温燃烧把燃料的化学能转变成热能，从而将水加热成高温高压的然汽；然后利用蒸汽推动汽轮机，把热能转变成转子的机械能，进而通过发电机把机械能转变为电能。
火力发电厂的设备作用和各系统流程
火力发电厂的设备作用和各系统流程一、燃烧系统生产流程来自煤场的原煤经皮带机输送到位置较高的原煤仓中，原煤从原煤仓底部流出经给煤机均匀地送入磨煤机研磨成煤粉。
自然界的大气经吸风口由送风机送到布置于锅炉垂直烟道中的空气预热器内，接受烟气的加热，回收烟气余热。
从空气预热器出来约250左右的热风分成两路：一路直接引入锅炉的燃烧器，作为二次风进入炉膛助燃；另一路则引入磨煤机入口，用来干燥、输送煤粉，这部分热风称一次风。
流动性极好的干燥煤粉与一次风组成的气粉混合物，经管路输送到粗粉分离器进行粗粉分离，分离出的粗粉再送回到磨煤机入口重新研磨，而合格的细粉和一次风混合物送入细粉分离器进行粉、气分离，分离出来的细粉送入煤粉仓储存起来，由给粉机根据锅炉热负荷的大小，控制煤粉仓底部放出的煤粉流量，同时从细粉分离器分离出来的一次风作为输送煤粉的动力，经过排粉机加压后与给粉机送出的细粉再次混合成气粉混合物，由燃烧器喷入炉膛燃烧。
二、汽水系统生产流程储存在给水箱中的锅炉给水由给水泵强行打入锅炉的高压管路，并导入省煤器。
锅炉给水在省煤器管内吸收管外烟气和飞灰的热量，水温上升到300左右，但从省煤器出来的水温仍低于该压力下的饱和温度（约330），属高压未饱和水。
水从省煤器出来后沿管路进入布置在锅炉外面顶部的汽泡。
汽包下半部是水，上半部是蒸汽，下半部是水。
高压未饱和水沿汽泡底部的下降管到达锅炉外面底部的下联箱，锅炉底部四周的下联箱上并联安装上了许多水管，这些水管内由下向上流动吸收炉膛中心火焰的辐射传热和高温烟气的对流传热，由于蒸汽的吸热能力远远小于水，所以规定水冷壁内的气化率不得大于40％，否则很容易因为工质来不及吸热发生水冷壁水管熔化爆管事故。
锅炉设备的流程一、锅炉燃烧系统1、作用：使燃料在炉内充分燃烧放热，并将热量尽可能多的传递给工质，并完成对省煤器和水冷壁水管内的水加热，对过热器和再热器管内的干蒸汽加热，对空气预热器管内的空气加热。
火力发电厂热力系统介绍
流程示意图
电站主厂房的断面图
主厂房图：
全面性热力系统----真正设计图 全面性热力系统----真正设计图
• 表达所有工艺流程； • 包括所有零部件、设备和连接； • 附带设备表、零部件明细表和规范参数。
四大管道----热力系统中的主要管道 四大管道----热力系统中的主要管道
• 主蒸汽管道； • 再热蒸汽管道（高温再热蒸汽管道简称热段、低温再热蒸汽 管道简称冷段）； • 给水管道（低压给水管道、高压给水管道）。
热力系统介绍
热力系统是火力发电厂工艺连接的 原则和依据，它表示了工作介质的 流程和去向。所有管道的设计、安 装、运行都是根据它来进行的。
原则性热力系统
• • • • 主要设备（锅炉、汽轮机、水泵、加热器等）； 介质流向（从锅炉到汽轮机作功，再热后继续作功；凝结、加热、脱氧、加热再进入锅炉）； 关键部件（阀门、调节部件、节流部件、测量部件、检验部件、连接分流变径部件等）； 附加系统（安全阀系统；启动系统；疏水、放气、放水系统）。
结束语
上述仅仅是，蜻蜓点水介绍，每个环 节都要做大量工作才能完成。况且，所介 绍的内容很难包容全部，仅供参考。 谢谢大家！
管道的布置形式
• • • • 组成：直管、零部件、支吊架。 与热力系统相吻合。 其载荷布置有所依附。 走向和尺寸符合零部件及体系的要求。
管道工作的内容
管道设计及初步应力分析； 管道附件的采购； 冷紧和坡切计算、偏装控制பைடு நூலகம் 库存管子和附件组合、优化（依据运输限制、现场穿管 要求、库存管材尺寸、必要时进行编号等）； • 设计配管加工图（包括：焊接祥图、阀门表、管件表、接口表 等）； • 分段加工、配管（自控接点、表管；疏水放水放气点接座、 支吊架卡块等）； • 支吊架匹配及拉杆计算。 • • • •
火力发电厂系统简介
电网
凝汽式火电厂生产过程示意图
与水电厂和其他类型的电厂相比，火电厂有如下特点：
（1）火电厂布局灵活，装机容量的大小可按需要决定。 （2）火电厂建造工期短，一般为水电厂的一半甚至更短。一 次性建造投资少，仅为水电厂的一半左右。 （3）火电厂耗煤量大，目前发电用煤约占全国煤碳总产量的 25％左右，加上运煤费用和大量用水，其生产成本比水力 发电要高出3～4倍。 （4）火电厂动力设备繁多，发电机组控制操作复杂，厂用电 量和运行人员都多于水电厂，运行费用高。 （5）汽轮机开、停机过程时间长，耗资大，不宜作为调峰电 源用。 （6）火电厂对空气和环境的污染大。
蒸 汽 压 力
（Mpa） 2.5 3.9
蒸 汽 温 度 （ ℃ ） 45 165~175 20 35，65 130 220,410 420,670 1025 10,252,00 8 3 6，12 25 50,100 125,200 300 300,600
电厂汽水系统流程示意图
三、电气系统
发电厂的电气系统，包括发电机、励磁装置、厂用电系统和 升压变电所等，如下图所示。 发电机的机端电压和电流随着容量的不同而各不相同，一般 额定电压在10~20kV之间，而额定电流可达20kA。发电机发出的 电能，其中一小部分（约占发电机容量的4％～8％），由厂用变 压器降低电压（一般为63kV和400V两个电压等级）后，经厂用配 电装置由电缆供给水泵、送风机、磨煤机等各种辅机和电厂照明 等设备用电，称为厂用电（或自用电）。其余大部分电能，由主 变压器升压后，经高压配电装置、输电线路送入电网。
9.9 13.8 16.8 17.5
540 540/540 540/540 540/540
火力发电厂的组成及系统分析
火力发电厂的组成及系统分析火力发电厂是利用化石燃料（例如煤炭、天然气、石油）或核燃料（例如铀）进行燃烧产生热能，再通过这种热能转化水为蒸汽驱动汽轮机，从而产生电能的设备。
火力发电厂是目前全球主要的发电方式之一，具有高效、成本低等优点。
下面将对火力发电厂的组成和系统进行详细分析。
燃料处理系统：燃料处理系统主要包括燃料储存、给煤机、煤磨机、输送系统等设备。
燃料储存用于储存煤炭或其他燃料，给煤机将煤炭从燃料库输送到煤磨机，煤磨机将煤炭研磨成粉末状。
输送系统将研磨后的煤粉输送到锅炉系统中进行燃烧。
锅炉系统：锅炉系统由燃烧器、锅炉本体、布风系统和除渣系统等组成。
燃烧器是将煤粉及空气进行混合并进行燃烧的设备。
锅炉本体是将燃烧产生的热能传递给水，使水升温并转化为蒸汽的核心设备。
布风系统用于调节锅炉内的燃料和空气的供给，以保证燃烧效果。
除渣系统用于清除锅炉内的灰渣，以维持锅炉的正常运行。
汽轮机系统：汽轮机系统由汽轮机和温度控制系统组成。
蒸汽从锅炉系统输出后进入汽轮机，经过汽轮机转动发电机产生电能。
温度控制系统负责监测和调节蒸汽的温度，以保持汽轮机系统的稳定运行。
发电机系统：发电机系统由发电机、调速装置和变压器等组成。
发电机是将汽轮机输出的机械能转化为电能的设备，调速装置用于调节发电机的转速，以适应负荷的变化。
变压器将发电机产生的低电压转换成输送和分配所需的高电压。
辅助系统：辅助系统包括给水系统、除尘系统、凝汽器系统、冷却水系统和厂用电系统等。
给水系统负责将水处理成合适的品质以供锅炉使用。
除尘系统用于清除锅炉烟气中的颗粒物和没有完全燃烧的物质。
凝汽器系统用于冷凝汽轮机排出的蒸汽，将其转化为水再循环使用。
冷却水系统提供冷却水，用于冷却发电厂的设备。
厂用电系统是指火力发电厂用于供电的系统，包括变电站和配电系统等。
总的来说，火力发电厂的组成包括燃料处理系统、锅炉系统、汽轮机系统、发电机系统和辅助系统。
这些系统通过协调工作，实现了从化石燃料到电能的转化过程。
火力发电厂基本原理
容量（t/h） 蒸汽参数
汽机功率(MW)
420
13.8Pa(540/540 )
125
670 1025 2008
13.8Pa(540/540 )
200
16.8Pa(540/540 )
300
16.8Pa(540/540 )
600
炉型
煤粉炉 煤粉炉 煤粉炉（引） 煤粉炉
9
song
2、锅炉热效率与锅炉型号
（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 。
14
song
3、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
1、汽轮发电机组的汽耗率d0：机组每发1KW.h 的电所消耗的蒸汽量；200MW机组在 3kg/kw.h左右。
2、汽轮发电机组的热耗率q：机组每发1KW.h 的电所消耗的蒸汽量； 200MW机组在 8400kJ/kw.h左右。
3、发电厂总效率ŋPL：电厂发出的电能与所消 耗的燃料总能量； 200MW机组在34%左右
火力发电厂生产基本常识
song
song
1
主要内容
一、火力发电厂生产概述 二、锅炉设备及组成 三、汽轮机设备及组成 四、火电厂热力系统 五、发电厂的主要技术经济指标 六、高效火力发电新技术
song
2
1.火电厂的分类（按蒸汽参数）与容量
中低压: 3.4MPa，435℃, 6\12\25\50MW， 高压： 9.8MPa， 540℃， 50\100MW， 超高压:13.7MPa，535/535℃， 125\200MW， 亚临界：16.2MPa，540/540℃ ，300\600MW， 超临界：24MPa，538/566℃ 600\800MW， 超超临界电厂： 28MPa以上 我国现正研制1000MW级的超临界机组
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陈海平
主 要 内 容
我国电力工业的发展现状 火力发电厂简介 热电厂概述 热电厂的设备组成及系统分析
现代新型动力循环
我国电力工业的发展现状
中国能源消费结构
2004年一次能源消费中：
石油占22.7%； 煤炭占67.7%； 天然气占2.6%； 水电等其它能源占7.0%。
19751
3280
3089. 85
15.0
15.64
18073
82.6
510
2.33
2.27
16109.7 81.56 448. 6 65
全国电力装机容量
• 2004.4全国电力装机容量达到4亿KW；
到2005年12月底，电力总装机容量已经 达到5亿KW。 • 到2004年底，火电、水电、核电、风电 在电力总装机中的比重分别为73.7%, 24.5%, 1.6%, 0.2%。30万千瓦及以上机 组占火电装机总量的42%。 • 预计“十一五”期间，大机组以及核电、 风电的比重还会有较大提高。
80.18
81.09 80.93 81.33 81.7 82.9
128
141 166 174 250 470
1.27
1.22 1.21 1.18 1.52 2.46
11577 2043 13688 2443 14780 2575 16542 2746
19052 2813
2004
200MPa ， 或 t0 ≥580℃
按使用 性质分
基本负荷电厂：承担电网中基本负荷的电厂；
调峰负荷电厂：承担电网中调峰负荷（中间 负荷或尖峰负荷）的电厂。 孤立电厂：不与电网相联而独立供电的电厂； 联网电厂：接入电网联合供电的电厂。 区域电厂：地区性的主要电厂；
按供电 方式分
• 现代凝汽式汽轮机组的热耗率为7800-8100 kg/kW· h。能
用热耗率来进行不同机组之间运行热经济性的比较。
5 发电标准煤耗率、供电标准煤耗率：
标准燃料消耗量 bcp 100% 发电机功率 Bn 0.123 kg标准煤 / kW h Ng cp
0.123 b cp (1 ap )
火力发电厂的生产流程和主要设备
主要设备：三大主机 锅炉 汽轮机 发电机
辅助设备 凝汽器、变压器； 送、引风机； 磨煤机、给粉机等； 各种泵：给水泵、循环水泵、凝结水泵等； 除尘器； 油系统设备； 各种加热器、阀门等。
锅 炉
煤粉锅炉及其辅机工作流程图
凝结成水，有些小汽轮机没有回热系统，成为纯凝汽式汽 轮机。
背压式汽轮机----排汽直接用于供热，没有凝汽器。
当排汽作为其他中低压汽轮机的工作蒸汽时，称为前置式 汽轮机。
调节抽汽式汽轮机----从汽轮机某级后抽出一定压
力的部分蒸汽对外供热，其余排汽仍进入凝汽器。由于热 用户对供热压力有一定的要求，需要对抽汽压力进行自动 调节，故称为调节抽汽。根据用户需要，有一次调节抽汽 和两次调节抽汽。
3 汽轮发电机组汽耗率：
汽轮机耗汽量 d 100% 发电机功率 D0 100% (kg / kW h) Ng
• 现代凝汽式汽轮机组的汽耗率为3kg/kW· h。不能用
汽耗率来进行不同机组之间运行热经济性的比较。 4 汽轮发电机组热耗率：
供给汽轮机的热量 q 100% 发电机功率 D0 0 -tgs）+D（h -h ） （h zr zr zr 100% Ng (kJ / kW h)
抽汽背压式汽轮机----具有调节抽汽的背压式汽轮
按企业 性质分
自备电厂：企业自备电厂；
热电厂：同时供电和供热的电厂。热电联产
汽轮机发电厂：由汽轮发电机组发电的电厂， 其中可分为凝汽式、背压式和抽汽式； 按原 动机 分 内燃机发电厂：由柴油机、汽油机或煤气机 发电的电厂，容量均较小； 燃气轮机发电厂：由燃气轮发电机组发电的 电厂 燃气-蒸汽联合循环发电厂：由燃气轮机和利 用其排气的余热锅炉-汽轮发电机组联合发 电的电厂。
发电厂类型及装机容量规划建议
时间 总装机容量
装机容量 2000年 32740 7930
（装机容量：万千瓦）
2010年 58770 15000
2020年 93000 22000
发电厂类型 水电 煤电 气电
所占比例
装机容量
24%
23700
25.5%
40000
24%
60000
所占比例
装机容量 所占比例 装机容量 所占比例
全国总发电量及其构成（1995-2005.10）
时间 全国总 发电量 亿度 10069 水电
亿度 %
火电
亿度 %
核电
亿度 %
1995
1998 2000 2001 2002 2003
1868
18.55
17.65 17.84 17.42 16.6 14.8
8073
9388 11079 12020 13522 15790
• 我国火力发电厂的主要参数
• 火力发电厂的效率及其热经济性指标
• 火力发电厂的效率：燃料所提供的化学能最终转
换成电能的百分率。 1 锅炉效率：
供给汽轮机的热量 b 100% 燃料供给锅炉的热量 D0 (h0 t gs ) D zr (hzr hzr ) BQnet ,ar 100%
• 按工作原理分：
• 冲动式汽轮机----由冲动级组成，蒸汽主要
在喷嘴中膨胀，在动叶中只有少量膨胀。
• 反动式汽轮机----由反动级组成，蒸汽在喷
嘴和动叶中膨胀程度相同。由于反动级不 能做成部分进汽，故调节级采用单列冲动 级或复速级。
• 按热力特性分：
凝汽式汽轮机----排汽在高度真空状态下进入凝汽器
7520 （2004年）
6780 （2004年） 5316 （2004年） 1850 （2004年） 18287 （1999年）
6786 （1998年）
5950 （1998年） 5056 （1999年） 15975 （1999年）
世界平均
2390 （2004年）
火力发电厂简介
• 生产电能的方式：火力、水力、核能、风力、
• 现代电站锅炉效率可达90-93%。
2 汽轮机绝对内效率（实际循环热效率）：
汽轮机轴端输出功率 i 机组循环吸热量 Wi 100% Q0
• 随着蒸汽参数的提高及机组容量的增大，汽轮机的实
际循环热效率也相应提高。亚临界、超临界机组大约 在38-40%，超超临界机组大约在47%左右（如 ALSTON公司生产并在Nordjylland电厂即是。） • t0=700℃，效率为52-55%可能代表10-20年后的上限。 • 该效率对全厂热效率影响最大。
73%
700 2% 210 0.6%
68%
2000 3.4% 1170 2%
63%
5000 5% 4000 4%
核电
新能源（风，太阳， 装机容量 生物质，地热等） 所占比例
240
0.7%
600
1%
2100
2%
我国火电机组运行技术参数
我国目前运行的超临界机组
• 其中河南沁北600MW机组为国产第一台 超临界机组，在建的
锅炉燃烧方法选择
• 链条炉排 优点：设备简单，能耗低 缺点：燃烧效率低，对煤的粒度、焦结性敏感，对燃料适应性差 • 煤粉炉（适用于35T/h以上的锅炉） 固态排渣煤粉炉：电站应用最普遍，世界上最大的锅炉容量达 1300MW，小型煤粉炉能耗高，养护困难。 液态排渣煤粉炉：优点是能烧灰熔点低和挥发份含量低的煤，排 渣可直接作建筑材料；缺点是对灰熔点和灰粒 度敏感，火侧腐蚀等事故，尤其采用 传统的燃烧技术，NOx排放高。 • 流化床燃烧
世界主要国家人均电力指标
人均装机容量 kW/人 中国 0.35 （2004年） 0.53~0.55 （2010年） 0.79~0.86 （2020年） 3.09 （1999年） 2.00 （1999年） 人均发电量 kW· h/人 1500 （2004年） 人均用电量 kW· h/人 1463 （2003年）
燃烧温度低，NOx生成少，燃烧灰熔点低的煤不会结渣。
汽 轮 机
汽轮机----汽轮机又名蒸汽透平，是将蒸汽的热能
转换成机械能的一种旋转式原动机。 汽轮机的分类 国产汽轮机类型的代号 组成：
转子：转动部分 静子：静止部分 控制部分
汽轮机的分类
分类方法：
按工作原理 按热力特性 按汽流方向 按用途 按进汽参数 按功率
太阳能、潮汐能和地热发电等。以火力、水 力、核能发电为主，到2004年底，火力发电 约占73.7%。 • 火力发电厂的概念：利用煤、石油或天然气 等作为燃料的发电厂称为火力发电厂，又称 化石燃料发电厂或常规发电厂。 • 火力发电厂的任务：有效地将化石燃料中蕴 藏的化学能转化为电能，服务于人类。
火力发电厂的能量转换过程
低压电厂：蒸气初压力为0.12-1.47MPa；
中压电厂：蒸气初压力为1.96-3.92MPa； 高压电厂：蒸气初压力为5.88-9.8MPa； 按蒸 汽压 力分 超高压电厂：蒸气初压力为11.8-13.7MPa； 亚临界压力电厂：蒸气初压力为15.7-17.7MPa； 超临界压力电厂：蒸气初压力≥22.2MPa；
n cp
kg标准煤 / kW h
• 大型火力发电机组的发电标准煤耗率为0.33kg标
准煤/kW· h左右。
6 发电热效率（电厂毛热效率）：
cp
发电机出力 100% 燃料供给锅炉的总能量 3600 N g 100% b pi m g BQnet , ar