火力发电厂基本原理课件
火力发电厂(热力)PPT课件
燃料 给水 空气
过热蒸汽（D，P，T） 排烟 灰渣
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锅炉将燃料的化学能转换成过热蒸汽的热能时， 同时进行着三个互相关联的主要过程： 燃料的燃烧过程 传热过程 过蒸汽的产生过程 与之相对应的理论知识是： (1)燃烧原理； (2)传热学； (3)流体力学和工程热力学。
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三、锅炉的基本特性
锅炉容量 锅炉容量即锅炉的蒸发量，是指锅炉每 小时所产生的蒸汽量，t/h（kg/s）。 锅炉的最大连续蒸发量（BMCR）：锅炉 在额定蒸汽参数、额定给水温度、使用 设计燃料长期运行时所能达到的最大蒸 发量，t/h。
炉的组成部分： 炉膛、燃烧器。
锅炉本体： 炉膛、燃烧器、锅筒、水冷壁、对流受热面、钢 架和炉墙等组成锅炉的主要部件，称为锅炉本体。
锅炉的其他重要辅机： 磨煤机、燃料输配送装置及管道、送引风装置及 管道、给排水装置、水处理设备及管道、除尘及 除灰系统、控制系统等
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二、电厂锅炉的作用
锅炉的作用：是使燃料在炉内燃烧放热，并将 锅内工质由水加热成具有足够数量和一定质量 （汽压、汽温等）的过热蒸汽，供汽轮机使用。
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四、火力发电厂生产过程中 能量形式的转换
在锅炉中： 燃料的化学能转变为热能 在汽轮机中： 热能转变为机械能 在发电机中： 机械能转变为电能
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第二章 锅炉
一、锅炉的基本原理 二、电厂锅炉的作用 三、锅炉的基本特性 四、锅炉的分类 五、电厂锅炉的发展概况 六、电厂锅炉生产流程介绍 七、锅炉主要设备作用介绍 八、锅炉水质标准 九、锅炉辅助系统及主要辅助设备 十、锅炉其它相关知识
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六、锅炉型号表示方法 国产电厂锅炉型号一般如下表示： △△-ⅩⅩⅩ/ⅩⅩⅩ-ⅩⅩⅩ/ⅩⅩⅩ-△Ⅹ △△——制造厂家的汉语拼音缩写； 后面的数字依次为：锅炉容量（t/h），锅炉出口过热
火力发电厂基础知识讲义36页PPT
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
火力发电厂基础知识讲义
1、合法而稳定的权力在使用得当时很 少遇到 抵抗。 ——塞 ·约翰 逊 2、权力会使人渐渐失去温厚善良的美 德。— —伯克
3、最大限度地行使权力总是令人反感 ；权力 不易确 定之处 始终存 在着危 险。— —塞·约翰逊 4、权力会奴化一切。——塔西佗
5、虽然权力是一头固执的熊，可是பைடு நூலகம் 子可以 拉着它 的鼻子 走。— —莎士 比
拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
火力发电厂基础知识课件
火力发电厂具有技术成熟、运行可靠 、成本低廉等优点，但也存在环境污 染和能源消耗等问题。
工作原理
燃料燃烧
化石燃料在锅炉中燃烧，产生高温高压蒸汽。
蒸汽轮机
高温高压蒸汽推动蒸汽轮机旋转，将热能转 化为机械能。
发电机
蒸汽轮机带动发电机旋转，将机械能转化为 电能。
历史与发展
历史
火力发电厂的历史可以追溯到19世纪末期，随着工业革命的发展，火力发电厂逐渐成为人类社会的重 要能源供应来源。
大型循环流化床机组的优势在于其高效率和低污染排放， 同时能够适应各种不同类型的燃料。然而，循环流化床机 组的建设和维护成本也较高，需要较高的投资和专业技术 支持。
燃气-蒸汽联合循环机组介绍
燃气-蒸汽联合循环机组是一种高效的发电技术，其工作原理是利用燃气轮机燃 烧天然气产生的高温气体驱动发电机发电，同时将燃气轮机排出的余热用于产生 蒸汽，进一步驱动蒸汽轮机发电。
烟气排放控制
火力发电厂的烟气中含有大量的污染物，如硫氧化物、氮氧化物、颗粒 物等。烟气排放控制技术包括烟气脱硫、脱硝、除尘等，可以有效降低 烟气中的污染物浓度。
废水排放控制
火力发电厂的废水主要包括冷却水排水、锅炉排污水等。废水排放控制 技术包括废水处理、循环利用等，以减少废水排放量和对环境的影响。
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噪声控制
火力发电厂运行过程中会产生大量的噪声，影响周围居民的生活质量。
噪声控制技术包括消音器、隔音墙等，以降低噪声对周围环境的影响。
节能减排技术
高效燃烧技术
通过改进燃烧器设计、调整燃料 配比等手段，提高燃料的燃烧效 率，减少热量损失和污染物排放。
余热利用技术
将锅炉排出的余热用于供暖、制 热水等，提高能源利用效率，减 少能源浪费。
火力发电厂生产过程培训教材课件
建立安全检查制度，定期对生产设备、安全设施等进行检查，及时 发现并消除安全隐患。
环保技术与设备应用
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环保设备
安装烟气脱硫、脱硝、除尘等环保设备，降低污 染物排放。
废水处理
建立废水处理系统，对生产过程中产生的废水进 行分类处理，确保废水达标排放。
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噪声控制
采取降噪措施，减少噪音对周边环境的影响。
输电线路输送到电力网络。
电气系统的功能
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电气系统的主要功能是发电、输电、配电，确保电力系统的稳
定运行。
电气系统的运行与维护
电气系统的运行
火力发电厂运行人员需根据电网负荷需求，操作电气系统设备， 确保电力生产正常进行。
电气系统的维护
定期对电气系统设备进行检查、维护和保养，确保设备安全可靠 运行。
常见故障及处理
蒸汽系统的维护
为了保持蒸汽系统的正常运行，必须定期进行维护和检修。维护工作包括检查各 个设备的磨损和腐蚀情况、清理管道中的沉积物、更换损坏的部件等。同时，还 需要对蒸汽系统进行定期的清洗和保养，以保持系统的清洁和正常运行。
04 发电机组与电气 系统
发电机组的基本原理与结构
发电机组的基本原理
火力发电厂利用煤、石油或天然气等化石燃料燃烧产生的 热能，通过锅炉产生高温高压蒸汽，驱动汽轮机转动，进 而带动发电机发电。
规范。
燃气输送系统
介绍燃气输送管道、阀门、流量计 等设备的用途、参数、工作原理和 维护方法。
燃气喷射系统
详细说明燃气喷射装置的构造、工 作原理和调整方法，以及燃气喷射 系统的组成和操作规程。
03 锅炉与蒸汽系统
锅炉的基本原理与结构
锅炉的基本原理
锅炉是火力发电厂中的核心设备，通过燃烧燃料产生高温高压蒸汽，以推动汽轮机转动，从而驱动发电机产生电 能。其基本原理是能量转换，即将燃料的化学能转化为热能、机械能和电能。
火力发电基本原理
燃烧系统：完成燃料燃烧过程，使燃料化学能 转化为蒸汽热能的系统。主要有燃烧器、炉膛、 送风机、引风机、除尘器、除灰设备等。
2.1 火力发电基本原理
4、火力发电厂组成
汽水系统：完成蒸汽热能转化为机械能的系统。 主要有锅炉的汽水部分、汽轮机及其辅助设备， 如凝汽器、除氧器、回水加热器、给水泵、循 环水泵、冷却设备等。 电气系统：完成机械能转化为电能的系统。主 要有发电机、主变压器、断路器、隔离开关、 母线等。 控制系统：完成生产过程中的参数测量及自动 化监控操作的系统。
机所发电功率直接经一台升压变压器送往电力系统，本机组所需厂用 电取自发电机电压母线，这种机－炉－电纵向联系的独立单元称单元 机组。 优点： 单元机组系统简单（管道短，管道附件少），投资省，系统本身 的事故可能性少、操作方便，便于滑参数启停，适合机炉电集中控制。 缺点： 单元机组任一主设备发生故障时，整个单元机组就要被迫停运。 当系统频率发生变化时，没有母管的蒸汽容积可利用，锅炉调节 反应周期较长，会引起汽轮机入口压力波动，单元机组对负荷的适应 性受到影响，对电力系统调频不利，需要在调节系统上采取措施。
火力发电是利用煤、石油或天然气等燃料的化学能来生产电能的
2.1 火力发电基本原理
2、我国电力发展状况
火力发电是现在电力发展的主力军
“十五”期间中国火电建设项目发展迅猛。 2001年至2005年8月，经国家环保总局审批的火电项目 达472个，装机容量达344382MW，其中2004年审批项 目135个，装机容量107590MW，比上年增长207%；
固定的保护装置：有机械的、电动的保护装置，如锅炉的
安全门、汽轮机的危急保安器、电机的过电压保护器等。
火力发电厂简介PPT课件
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汽轮机工作原理图
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燃烧系统
燃烧系统是由输煤、磨煤、粗细分离、排粉、给 粉、锅炉、除尘、脱硫等组成。燃煤是由皮带输送机 从煤场，通过电磁分离器、碎煤机，然后送到煤仓间 的煤斗内，再经过给煤机进入磨煤机进行磨粉，磨好 的煤粉通过空气预热器来的热风，将煤粉打至粗细分 离器，粗细分离器将合格的煤粉（不合格的煤粉送回 到磨煤机），进过排粉机送至粉仓，给粉机将煤粉打 入喷燃器送到锅炉进行燃烧。而烟气进过电除尘脱出 粉尘再将烟气送至脱硫装置通过石浆喷淋脱硫的气体 经过吹风机送到烟筒排入天空。
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汽轮机
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汽轮机原理
汽轮机是利用蒸汽做功的一种旋转式动力机械， 它可将蒸汽的热能转换为汽轮机轴的回转机械能
在汽轮机中,蒸汽在喷嘴中发生膨胀，因而汽压，汽温 降低，速度增加，蒸汽的热能转变为动能。然后蒸汽 流从喷嘴流出，以高速度喷射到叶片上，高速汽流流 经动叶片组时，由于汽流方向改变，产生了对叶片的 冲动力，推动叶轮2旋转作功，叶轮带动汽轮机轴转动， 从而完成了蒸汽的热能到轴旋转的机械能的转变。
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汽水系统
发电厂的汽水系统是由锅炉、汽轮机、凝汽器、除氧 器、凝结水泵和给水泵等组成，包括汽水循环、化学水处 理和冷却水系统等。
水在锅炉中被加热成蒸汽，经过加热器进一步加热后 变成过热蒸汽，再通过主蒸汽管进入汽轮机。由于蒸汽不 断的膨胀，高速流动的蒸汽推动汽轮机的叶片转动从而带 动发电机。在蒸汽不断做功的过程中，蒸汽压力和温度不 断降低，后排入凝汽器并被冷却水冷却，凝结成水。凝结 水集成中在凝汽器下部由凝结水泵打至加热器再经过除氧 器除氧，给水泵将预加热除氧后的水打入锅炉，再进过省 煤器、蒸发器、过热器把水加热成过热蒸汽，送至汽轮机 做功，这样周而复始不断的做功。
火力发电原理
火力发电的基本原理火电厂是利用煤、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；其分类有：按燃料分，燃煤发电厂，燃油发电厂，燃气发电厂，余热发电厂，以垃圾及工业废料为燃料的发电厂；按蒸汽压力和温度分，中低压发电厂（3.92MPa，450度），高压发电厂（9.9MPa，540度），超高压发电厂（13.83MPa，540度），亚临界压力发电厂（16.77MPa，540度），超临界压力发电厂（22.11MPa，550度）；按原动机分，凝气式汽轮机发电厂，燃气轮机发电厂，内燃机发电厂，蒸汽—燃汽轮机发电厂等；按输出能源分，凝汽式发电厂（只发电），热电厂（发电兼供热）；按发电厂装机容量分，小容量发电厂（100MW以下），中容量发电厂（100—250MW），大中容量发电厂（250—1000MW），大容量发电厂（1000MW 以上）；我国目前最大的火电厂：浙江北仑港电厂，装机容量300万KW（即3000MW），5台60万KW（600MW）机组。
一次风机：干燥燃料，将燃料送入炉膛，一般采用离心式风机。
送风机：克服空气预热器、风道、燃烧器阻力，输送燃烧风，维持燃料充分燃烧。
引风机：将烟气排除，维持炉膛压力，形成流动烟气，完成烟气及空气的热交换。
磨煤机：将原煤磨成需要细度的煤粉，完成粗细粉分离及干燥。
空预器：空气预热器是利用锅炉尾部烟气热量来加热燃烧所需空气的一种热交换装置。
提高锅炉效率，提高燃烧空气温度，减少燃料不完全燃烧热损失。
空预器分为导热式和回转式。
回转式是将烟气热量传导给蓄热元件，蓄热元件将热量传导给一、二次风，回转式空气预热器的漏风系数在8～10％。
炉水循环泵：建立和维持锅炉内部介质的循环，完成介质循环加热的过程。
燃烧器：将携带煤粉的一次风和助燃的二次风送入炉膛，并组织一定的气流结构，使煤粉能迅速稳定的着火，同时使煤粉和空气合理混合，达到煤粉在炉内迅速完全燃烧。
火力发电的基本知识课件
双金属温度计： 工作原理：两种不用线膨胀系数的双金属片叠焊在一起，弯曲程度与温度 高低成正比。
压力式温度计： 工作原理：利用定容气体、液体热胀冷缩压力变化或饱和汽压力变化的性 质进行测温的，使弹簧管的曲率发生变化，使其自由端发生位移。
坏设备。 轴的振动、瓦的振动等
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转速： RPM 意义：发电机组、电动机组转速测量要准确，还要
受控，否则容易引起共振、飞车。 发电机转速、电动机转速等 。
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成分： AE 、AT 、AI 意义：通过氧量的监视来了解过剩空气系数，判断锅炉
是否处于最佳燃烧状态。将氧量作为校正信号来控 制送风量。以保证锅炉经济燃烧。 氧量的测量：氧浓差电势不仅与氧化锆两侧气体中氧气 含量有关，而且和所处温度有关。 其他还有SO化物、 CO化物、 NO化物、导电度、含硅量、 含钠量、 PH等的测量。就不一一讨论了。
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7、汽轮机紧急跳闸系统
控制系统至少具有下列停机功能： 汽机转速>3300转/分 轴向位移过大 轴承振动过大
润滑油压低(三取二) 支持轴承温度高
凝汽器真空低(三取二) 发变组故障
手动停机保护 。
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5、汽轮机数字电液控制系统
按电气原理设计的敏感元件、数字电路(计算机 )、按 液压原理设计的放大元件及液压伺服机构构成的汽轮机控制系 统。
主要功能：
汽机挂闸准备启动；高压缸启动； ATC自启动/经验曲线 启动/操作员自动；自动升速控制 ；自动快速过临界 ；暖阀/ 暖机；阀门严密性试验 ；自动同步控制 ；自动带初负荷；电 超速保护试验、机械超速保护试验 ；负荷限制功能；定压与 滑压运行 ；自动调节机组电负荷 ；自动调节机组热负荷；主 汽压控制及限制 热负荷/电负荷解耦调节 ；阀门管理；阀门 活动试验；低真空保护与限制 ；参与电网一次调频，与CCS 系统配合实现机炉协调，实现AGC发电；快速减负荷RB ；快 速切负荷FCB；超速保护控制OPC。
火力发电厂原理及基本知识
目 录
• 火力发电厂概述 • 火力发电厂主要设备 • 火力发电厂能量转换过程 • 火力发电厂的环境影响与控制 • 火力发电厂的经济性分析 • 火力发电厂的发展趋势与挑战
01 火力发电厂概述
定义与特点
定义
火力发电厂是一种利用化石燃料 的热能转换为电能的工厂，也称 为热力发电厂。
燃料燃烧
在火力发电厂中，煤、石油或天然气 等燃料与空气中的氧气混合后进行燃 烧，释放出化学能。
热能传递
燃烧产生的热量将水加热成高温高压 蒸汽，这个过程将燃料的化学能转换 为热能。
热能转换为机械能
蒸汽轮机
高温高压蒸汽通过蒸汽轮机膨胀做功，将热能转换为机械能 。
发电系统
蒸汽轮机的机械能驱发电机转动，进而将机械能转换为电 能。
融资成本
火力发电厂的建设和运营需要大量的资金投入，融资成本 也是投资成本的重要组成部分，包括贷款利息、债券发行 费用等。
投资回报率
投资回报率是衡量火力发电厂经济效益的重要指标，它反 映了投资资金在一定时间内所能获得的收益水平。
运行成本
燃料成本
火力发电厂运行过程中需要消耗大量的燃料，如煤、油、气等，这 些燃料的采购、运输、储存以及使用成本构成了运行成本的主要部 分。
19世纪末，随着工业革命的发展，火 力发电厂开始出现。
发展历程
未来趋势
未来火力发电厂将更加注重环保和可 持续发展，如采用超临界、超超临界 等先进技术，提高能源利用效率和减 少环境污染。
随着技术的不断进步，火力发电厂在 规模、效率和环保方面得到了显著提 升。
02 火力发电厂主要设备
锅炉
作用
锅炉是火力发电厂中的核心设 备，负责将燃料的化学能转化 为热能，为汽轮机提供高温高
火电厂的基本原理
火电厂的基本原理
答案：
利用煤炭、石油、天然气等燃料生生产电能的叫做火力发电厂。
其基本原理是,利用燃料的化学能燃烧后转化成
热能,热能转化成机械能、然后转化成电能。
扩展：
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，它包括汽水循环、化学水处理和冷却系统等。
水在锅炉中被加热成蒸汽，经过加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。
为了进一步提高其热效率，一般都从汽轮机的某些中间级后抽出做过功的部分蒸汽，用以加热给水。
在现代大型汽轮机组中都采用这种给水回热循环。
此外，在超高压机组中还采用再热循环，即把做过一段功的蒸汽从汽轮机的高压缸的出口将做过功的蒸汽全部抽出，送到锅炉的再热汽中加热后再引入汽轮机的中压缸继续膨胀做功，从中压缸送出的蒸汽，再送入低压缸继续做功。
在蒸汽不断做功的过程中，蒸汽压力和温度不断降低，最后排入凝汽器并被冷却水冷却，凝结成水。
凝结水集中在凝汽器下部由凝结水泵打至低压加热器加热再经过除氧器除氧，给水泵将预加热除氧后的水送至高压加热器，经过加热后的热水加入锅炉，在过热器中把水加热到过热蒸汽，送至汽轮机做功。
这样周而复始不断的做功。
在汽水系统中的蒸汽和凝结水，由于疏通管道很多并且还要经过许多的阀门设备，这样就难免产生跑、冒、滴、漏等现象，这些现象都会或多或少地造成水的损失，因此我们必须不断地向系统中补充经过化学处理过的软化水，这些补给水一般都补入除氧器中。