电厂系统流程及用泵介绍

3.1.1 锅炉本体
锅炉的本体是由 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。
汽水流程
自然循环锅炉：
一定压力的水 →省煤器→汽 包→水冷壁→ 汽包→过热器 →汽轮机
汽水流程
直流锅炉
当主蒸汽压力再进一步 提高(60万机组），这 种锅炉不设汽包，工 质是一次通过水冷壁， 水冷壁出口已全部是 蒸汽，也就不存在循 环。直流锅炉最基本 的形式为水平围绕管 圈式。
电厂系统流程及用泵介绍
一、火力发电系统
1、概述
火力发电是当今世界上电力生产的主要方式之一， 具有投资较少、建设周期短、布局灵活的特点， 世界各国无论是发达国家还是发展中国家，火 力发电在国民经济中占有的份量很重。我国火 力发电占总发电量的80%左右，为国民经济的 发展做出了巨大贡献。高参数、大容量、自动 化程度高、环境污染小的机组成为火力发电的 方向。
30
汽温/℃ 热效率/%
450
28
535
32
535
35
540
38
567
41
600
Байду номын сангаас44
600
48
700
57
供电煤耗 g/kWh
450 385 360 324 300 278 256
214
锅炉给水泵在电厂中的工作位置
锅炉给水泵的水处理
电厂锅炉使用的水必须是经过处理的软化水，江、河、 湖水通常含有大量的悬浮物，有机质和微生物，还有很 多阳离子，必须经过处理，最大限度地清除水中的杂质 和钙、镁离子，防止锅炉管路结垢，保证不间断地供给 足够的水量。
优点:系统简单、附加设备少; 缺点:炉内灰量增加，炉内受热面的积灰增加。
2.3 炉后脱硫
炉后脱硫即烟气脱硫。燃料中的硫份燃烧生成 SO2气体，与烟气共同排除锅炉，炉后脱硫的 任务就是在烟气排除锅炉后，未排放大气前进 行脱硫处理，减少大气污染。80年代以来这种 脱硫方法有了迅速发展，已有成熟的技术，是 目前火电厂用的最广泛的脱硫工艺。
在锅炉给水处理工艺过程中，除氧是一个非常关键的一 个环节。氧是给水系统和锅炉的主要腐蚀性物质，给水 中的氧应当迅速得到清除，否则它会腐蚀锅炉的给水系 统和部件，腐蚀产物氧化铁会进入锅内，沉积或附着在 锅炉管壁和受热面上，形成难容而传热不良的铁垢。
锅炉给水泵在火电厂中地位
锅炉给水泵在发电厂中的主要任务是把除氧器 储水箱内具有一定温度的水，通过给水泵产生 足够的压力，输送给锅炉。给水泵必须连续不 断地运行，关系到锅炉的安全，是发电厂中最 重要的泵设备。
3.2 喷雾干燥烟气脱硫工艺
吸收剂制备系统 吸收塔系统 除尘系统 脱硫产物的处理系统
3.3 循环流化床干法（半干法）烟气脱硫工艺
它以循环流化床代替 前述的喷雾干燥吸收 塔，固体吸收剂作为 流化床的物料，通过 多次再循环，使固体 物料在床内的滞留时 问可长达半小时之久； 使吸收剂的利用率和 脱硫率均较高。
3.4 海水烟气脱硫工艺
a、纯海水烟气脱硫工艺
b、海水添加石灰浆液烟气脱硫工艺
三、火电厂用泵介绍
1—锅炉；2—汽轮机；3—发电机；4—凝汽器；5—热井；6—凝结水泵；7—冷却水泵； 8—低压加热器；9—除氧器；10—给水泵；11—高压加热器
电厂以火力发电厂为例，火电厂主要用泵有三 种，锅炉给水泵(一般为DC、HSB、HDB类型 的泵)；凝结水泵(一般为带外筒体的VY类型的 泵)；循环水泵(一般为大流量VZ类型的泵)三种。 通常还有许多辅助设备，诸如输水用泵、灰渣 泵、脱硫泵等。
锅炉给水泵型号分类
DG中低压锅炉给水泵 DG次高压锅炉给水泵 DG高压锅炉给水泵
DG6-25
DG45-80
1DG
DG12-25、DG12-50 DG85-80
2DG
DG25-30、DG25-50 DG150-100
3DG
DG46-30、DG46-50
DG270-140B
DG85-45、DG85-67
3.1.5 除尘排渣系统
火电厂对环境的污染主要是随炉烟排除飞灰粉 尘和有害气体，一般采用除尘器、烟气脱硫技 术和较高的烟囱来减轻污染。炉内煤粉燃烧后 的炉渣由捞渣机从炉底捞出并冲入地沟，再流 至灰渣泵房，灰渣泵房将灰渣利用管道送至灰 场。
4、汽轮机及其辅助设备
基本工作原理：锅炉产 生的新蒸汽进入汽轮机 后逐级进行膨胀，蒸汽 部分热能就转变为汽流 动能；高速汽流施加作 用力于汽轮机的叶片上， 推动了叶轮连同整个转 子旋转，汽流的动能于 是被转换成汽轮机轴上 的机械能。
美国于1990年11月15日颁布了清洁空气法修正案，大 大提高了环境保护的控制标准。新法案要求到本世纪末， 全美的SO2排放量比1980年减少1000万t，到2000年 以后全美SO2的年排放量控制在890万t以内。
日本对火电厂SO2排放量的控制标准严于欧美各国，目 前有90%的火电机组已安装了脱硫装置。
1.2 国内脱硫现状
我国的环境污染非常严重，二氧化硫排放是大气污染的 主要污染源之一。电力企业是二氧化硫的排放大户， 2003年排放二氧化硫约1100万吨，占全国二氧化硫排 放总量的50％以上。按照目前的排放控制水平，到 2020年，我国火电厂排放的二氧化硫将达到2100万吨 以上。火电厂控制二氧化硫的排放，成为电力环境治理 的主要问题。湿法烟气脱硫以其高效脱硫成为电厂脱硫 的主流工艺。
电厂用锅炉给水泵使用选型举例
0.6万千瓦火力发电机组 1万千瓦火力发电机组 1.5万千瓦火力发电机组 5万千瓦火力发电机组 10万千瓦火力发电机组 15万千瓦火力发电机组
DG46-50 DG85-67、DG85-80 DG155-67、DG150-100 1DG 2DG、DG270-140 3DG、DG400-180C
电厂资料\汽机起动时动画.wmv
5、发电机及电气设备
电厂三相交流同步 发电机由定子和转 子两部分组成。
定子由定子铁心、 定子线圈、机座、 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。
二、火电厂烟气脱硫系统
1、概述
电力工业发展到20世纪末，全世界的总装机容 量已超过200亿MW，其中最经典的火力发电 仍然占有最高比例，世界总发电量中火电占 70%以上，在如此众多的火电厂中每天燃用大 量的煤、石油等燃料，而燃料中的硫份有 70%—90%燃烧后生成SO2气体，排放大气， 从而对大气的污染日益加剧。
2、脱硫工艺概述
各国对火电厂的脱硫工艺种类繁多，但归纳起 来，可分为三大类：
炉前脱硫 炉中脱硫 炉后脱硫
2.1 炉前脱硫
就是在燃料未进入锅炉前除去燃料中的硫份， 也就不会生成SO2气体，这是一种最彻底的脱 硫方法。最常见的矿口洗煤就是方法之一，煤 中的黄铁矿流可以用重介质浮洗法除去。
炉前脱硫工艺是一种最彻底的脱硫方法，但目 前要彻底脱硫的费用还较高。
2.2 炉中脱硫
这是一种直接脱硫工艺，将碱性吸收剂（常用 的有石灰石和消石灰）直接喷入炉膛，与燃料 混合送入炉膛，使其与炉内的SO2反应成 CaSO4固体物，随灰渣排出炉外。炉内脱硫工 艺在我国已有一定的历史，武汉锅炉厂制造的 向炉内喷石灰的锅炉就是一例。在国外如加拿 大、奥地利、法国等均有大机组炉内脱硫的实 例。
3.1.2 输煤系统
一个有两台300MW机组的火电厂每天要消耗近 5000多吨煤，因此需要一个庞大的输煤系统， 原煤通过一系列的栈桥送到锅炉房，输煤栈桥 内装有皮带输送机，原煤在输送途中要经过电 磁除铁器除去其中的铁件，还要经过破碎机将 较大的煤块破碎，最后将不含杂质的煤送往制 粉系统。
3.1.3 制粉系统
3、锅炉设备
锅炉设备室火电厂的主要设备之一，是生产蒸 汽庞大而复杂的热交换设备，它的作用是将一 定量的燃料燃烧，并将燃料燃烧释放的热量传 递给水，使水加热、汽化并过热成一定压力和 温度的主蒸汽。
3.1 锅炉的组成
锅炉设备可分为： 锅炉本体、输煤系 统、制粉系统、烟 风及燃烧系统、除 尘排渣系统。
3、烟气脱硫工艺
从80年代开始，经济发达的国家对环保提出了 更高的要求，不仅新建电厂要控制SO2的排放 量，对老厂也要求改装或加装烟气脱硫设备。 于是各国因地制宜地开发了各种烟气脱硫设备， 种类繁多，但按其基本原理归纳起来可分为四 大类。
3.1 湿式烟气脱硫工艺（WFGD）
湿式烟气脱硫工艺一直在各国火电厂用得最广 泛的方法，处于明显的领先地位。90年代以来 该工艺的脱硫率已达到90%—95%，设备可靠 性达到99%，吸收剂的利用率在95%以上，厂 用电耗小于2%。目前该工艺所用的吸收剂主要 是石灰石（CaCO3）。工艺过程中除了烟气脱 硫外，同时还可提供副产品石膏（CaSO4）。
1、火电厂的用水分类
原水 清水 补给水 汽轮机凝结水 疏水 循环冷却水
2、锅炉给水泵应用选型
锅炉给水泵主要用在主汽水系统。汽水系统是 火电厂的关键环节，又包括汽水循环回路、补 给水系统和冷却水系统。锅炉按蒸汽的饱和温 度可划分为低压、中压、次高压、高压、超高 压、亚临界和超临界7种规格。通常压力在 6Mpa以下为中低压锅炉，压力在10Mpa以下 为次高压锅炉，压力在15Mpa以下为超高压、 高压锅炉。我们目前工厂生产的锅炉给水泵在 高压锅炉压力范围之内。
各类机组的参数及达到的煤耗指标
机组类别
容量/MW
中压
6～50
高压
50～100
超高压
125 ～ 200
亚临界
300 ～ 600
超临界
300 ～ 900
高温超临界 600 ～ 900
超超临界 600～1000
高温超超临界 600 ～ 1000
汽压 Mpa 3.82 9.8 13 17 25.5 25 30
工作工程：
原煤→原煤仓→磨 煤机→粗粉分离器 →旋风分离器→煤 粉仓→锅炉炉膛
3.1.4 烟风及燃烧系统
烟风流程：
送风机从环境中吸入空气，然后将其送入空气预热器中 加热，加热后的热风一部分去磨煤机，另一部分则成为 二次风直接去炉膛帮助燃烧。煤粉悬浮在炉膛内燃烧， 燃烧中心的温度可达1500°以上，燃烧时大量的热量传 给水冷壁里的水，燃烧形成的高温烟气沿着烟道依次冲 刷过热器、再热器、省煤器、空气预热器等受热面，不 断将热量传递给蒸汽、水和空气，而自身温度逐渐降低， 烟气到达烟道尾部时大约在130°左右，在引风机的作 用下烟气流入除尘器进行除尘净化，最后经烟囱排入大 气。
湿式烟气脱硫工艺流程 ：
①石灰浆制备系统 ②烟气系统 ③SO2吸收系统 ④石膏制备系统 ⑤其他辅助系统
湿式烟气脱硫基本原理 ： 利用SO2气体在水中有良好的溶解性能，并可
以引起迅速连锁反应，使其与CaCO3中和成 CaSO4而排出，达到脱硫目的。 吸收过程 氧化过程 中和过程
1.1 国外脱硫现状
德国1988年用于环保的投资已占国民收入的3%，到 1990年共投资2000亿马克。1982年火电厂的SO2总排 放量为186万t，到1988年已降到40%，即74万t；到 1993年降到20%。
英国皇家污染调查局提出，要除去烟气中的90%的SO2 排放量为基数，到1993年降低到20%，到1998年降到 40%，到2003%降低60%，并规定所用600MW级新 老机组都必须装有脱硫设备，为此英国最大的Drax电 厂（4000MW）正投资5亿英镑，加装脱硫设备。
DG270-140C
DG155-67
DG400-180C
DG型锅炉给水泵使用工况比较
最大流量
DG中低压锅炉 给水泵
155m3/h
DG次高压锅炉 给水泵
150m3/h
DG高压锅炉 给水泵
500m3/h
2、生产过程
原煤由制粉系统研磨成很细的煤粉，粉煤和加热后的空 气一起被送往锅炉炉膛剧烈燃烧，释放出大量的热量， 这些热量将锅炉受热面内压力很高的水反复加热，直至 达到500多度的高温蒸汽，高温高压蒸汽通过管道送入 汽轮机的汽缸，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，在汽轮机的驱动下，与 汽轮机同步旋转，旋转的转子磁场切割定子绕组，从而 使发电机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。