火力发电厂生产流程介绍

目录一、火力发电厂概况 (1)1、火电厂的分类 (1)2、火力发电厂的工作流程 (1)二、火力发电厂的工作原理 (2)1、燃煤系统 (2)2、汽水系统 (3)3、电气系统 (4)三、火力发电厂对环境的影响 (5)一、火力发电厂概况1、火电厂的分类（1）按燃料分类：①燃煤发电厂，即以煤作为燃料的发电厂；②燃油发电厂，即以石油（实际是提取汽油、煤油、柴油后的渣油）为燃料的发电厂；③燃气发电厂，即以天然气、煤气等可燃气体为燃料的发电厂；④余热发电厂，即用工业企业的各种余热进行发电的发电厂。

此外还有利用垃圾及工业废料作燃料的发电厂。

（2）按原动机分类：凝汽式汽轮机发电厂、燃汽轮机发电厂、内燃机发电厂和蒸汽-燃汽轮机发电厂等。

（3）按供出能源分类：①凝汽式发电厂，即只向外供应电能的电厂；②热电厂，即同时向外供应电能和热能的电厂。

图1 火力发电厂总图2、火力发电厂的工作流程现代化火电厂是一个庞大而又复杂的生产电能与热能的工厂。

它由下列5个系统组成：①燃料系统。

②燃烧系统。

③汽水系统。

④电气系统。

在上述系统中，最主要的设备是锅炉、汽轮机和发电机，它们安装在发电厂的主厂房内。

主变压器和配电装置一般装放在独立的建筑物内或户外，其他辅助设备如给水系统、供水设备、水处理设备、除尘设备、燃料储运设备等，有的安装在主厂房内，有的则安装在辅助建筑中或在露天场地。

火电厂基本生产过程是，燃料在锅炉中燃烧，将其热量释放出来，传给锅炉中的水，从而产生高温高压蒸汽；蒸汽通过汽轮机又将热能转化为旋转动力，以驱动发电机输出电能。

到80年代为止，世界上最好的火电厂的效率达到40%，即把燃料中40%的热能转化为电能。

在上述系统的所有设备中，最主要的设备是锅炉、汽轮机和发电机，它们安装在发电厂的主厂房内。

主变压器和配电设备一般是安装在独立的建筑物内和户外；其他辅助设备如给水系统、供水设备、水处理设备、除尘设备、燃料储运设备等，有的安装在主厂房内，有的则是安装在辅助建筑中或在露天场地。

二、火力发电厂的工作原理图2 火力发电厂工艺流程1、燃煤系统燃烧系统由运煤、磨煤、燃烧、风烟、灰渣等环节组成，下面对各个环节进行详细介绍：（l）运煤系统。

据统计，我国用于发电的煤约占总产量的4/1，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）磨煤系统。

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。

在粗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）燃烧系统。

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），由排粉风机提高压头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。

（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（电除尘器可除去%99）的灰尘，经引风机送入烟囱，%~99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）。

2、汽水系统火电厂的汽水系统由锅炉、汽轮机、凝汽器、除氧器、加热器等设备及管道构成，包括凝给水系统、再热系统、回热系统、冷却水（循环水）系统和补水系统。

（1）给水系统。

由锅炉产生的过热蒸汽沿主蒸汽管道进入汽轮机，高速流动的蒸汽冲动汽轮机叶片转动，带动发电机旋转产生电能。

在汽轮机内作功后的蒸汽，其温度和压力大大降低，最后排入凝汽器并被冷却水冷却凝结成水（称为凝结水），汇集在凝汽器的热水井中。

凝结水由凝结水泵打至低压加热器中加热，再经除氧器除氧并继续加热。

由除氧器出来的水（叫锅炉给水），经给水泵升压和高压加热器加热，最后送人锅炉汽包。

在现代大型机组中，一般都从汽轮机的某些中间级抽出作过功的部分蒸汽（称为抽汽），用以加热给水（叫做给水回热循环），或把作过一段功的蒸汽从汽轮机某一中间级全部抽出，送到锅炉的再热器中加热后再引入汽轮机的以后几级中继续做功。

（2）补水系统。

在汽水循环过程中总难免有汽、水泄漏等损失，为维持汽水循环的正常进行，必须不断地向系统补充经过化学处理的软化水，这些补给水一般补入除氧器或凝汽器中，即是补水系统。

（3）冷却水（循环水）系统。

为了将汽轮机中作功后排入凝汽器中的乏汽冷凝成水，需由循环水泵从凉水塔抽取大量的冷却水送入凝汽器，冷却水吸收乏汽的热量后再回到凉水塔冷却，冷却水是循环使用的。

这就是冷却水或循环水系统。

3、电气系统火力发电厂的电气系统是完成机械能转化为电能及电力输送的系统。

主要有同步发电机、励磁装置，厂用电系统等。

下面介绍主要介绍各个电气设备的工作原理。

同步发电机：在火力发电厂中，同步发电机是将机械能转变成电能的唯一电气设备。

因而将一次能源（煤、油等）转换为二次能源的发电机。

在发电厂中的交流同步发电机，电枢是静止的，磁极由原动机拖动旋转。

其励磁方式为发电机的励磁线圈由同轴的并激直流励磁机经电刷及滑环来供电。

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、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，转速达到3000r/min。

励磁装置：发电机要发出电来，除了需要原动机带动其旋转外，还需给转子绕组输人直流电流（称为励磁电流），建立旋转磁场。

供给励磁电流的电路，称为励磁系统，包括励磁机、励磁调节器及控制装置等。

励磁系统由两个基本部分组成，即励磁功率单元和励磁调节器。

励磁功率单元，包括交流电源及整流装置，它向发电机的励磁绕组提供直流励磁电流；励磁调节器（AVR）是根据发电机发出的电流、电压情况，自动调节励磁功率单元的励磁电流的大小，以满足系统运行的需要。

励磁系统的作用不仅是在发电机中建立旋转磁场，而且还对发电机及电网的安全、经济运行起着重要作用。

厂用电系统：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。

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。

控制保护系统：发电厂的各个系统通过控制系统的操作正常工作，包含输煤程控系统、循环水系统、燃烧系统、风控系统、汽包水位控制系统、发电机控制系统等。

现代继电保护在火电厂安全运行中主要担负着安全性保障、不正常工作提示及电力系统运行监控的作用。

三、火力发电厂对环境的影响图3 火力发电厂空气污染煤的火电厂，主要粉尘污染是堆煤场飘尘和锅炉烟尘，煤场主要是以建设防尘和喷水处理为主，锅炉用水模旋风除尘。

油火电厂没有这个问题。

硫的问题，如要海边建设，以海水脱硫最为合算，内陆以湿式石膏脱硫。

火电发展对环境的影响主要体现在大气灰尘和二氧化硫污染上。

随着环保要求不断严格和电力行业污染物排放新标准颁布，部分采用麻石水膜除尘器的电厂正着手进行除尘器改造，采用电除尘器。

个别位于城市规划区内的电厂已由电除尘器改为布袋除尘器说到二氧化硫污染，那是最让人头疼的事。

电力、环保方面的专家介绍，目前，国内外应用控制二氧化硫途径有3种：燃烧前脱硫、燃烧中脱硫和燃烧后脱硫。

燃烧前脱硫原来是采用物理、化学或生物方法将煤中硫脱除，其工艺投资大、成本高，尚未积极推广应用。

近几年采用的主要方法是洗煤技术。

煤炭洗选目前仅能除去煤炭中的部分无机硫，对于煤炭中的有机硫尚无经济可行的去除技术。

在高硫煤产区，煤中有机硫成分都较高，因此很难用煤炭洗选的方法达到有效控制二氧化硫排放的目的。

特别是，煤炭市场供应紧张，用煤量大的企业购入煤炭已属不易，难以选择煤种，顾及煤炭质量，导致用煤质量下降，煤质含硫量增加，客观上增加了废气排放中的二氧化硫排放量。

燃煤电厂洁净煤技术是指煤炭从开发到利用全过程中，旨在减少污染排放和提高利用效率的加工、转化、燃烧和污染控制等高新技术的总称：燃烧中净化技术是指燃料在燃烧过程中提高效率减少污染排放的技术，它是洁净煤技术的重要组成部分，由五项技术组成。

先进的燃烧器改进锅炉设计，采用先进的燃烧器，以减少污染排放，提高锅炉效率。

目前，已有低NO2燃烧器，其燃烧过程是燃料和空气逐渐混合，以降低火焰温度，从而减少NO2生成；或者调节燃料与空气的混合比，只提供够燃料燃烧的氧量，而不足和氮结合生成NO2。

还有喷石灰石多段燃烧器、加天然气再燃烧器以及炉内脱硫等技术。

燃煤火力发电厂采用电子束法脱硫工艺：该工艺由排烟预除尘、烟气冷却、氨的加入、电子束照射和副产品捕集等工序组成。

锅炉排出的烟气，经过除尘器的粗滤处理得到预除尘后进入冷却塔，在喷射入的冷却水冷却下，烟气温度降到适合于脱硫脱氮的温度。

经过冷却后的烟气流进反应器，在反应器进口处将一定的氨气、压缩空气混合物喷入，经电子束照射后，烟气中的SO2、NO2在自由基作用下与氨进行中和反应生成硫酸铵和硝酸铵的混合粉体，这一副产品为化肥。

这些粉状微粒一部分沉淀到反应器底部排出，其余部分被除尘器捕集，净化后烟气经脱硫风机由烟囱排入大气降低污染。

此法是目前世界上应用最广、规模最大的脱硫方式，脱硫效率可达95%以上，吸收剂利用率达90%以上。