火力发电厂生产基础知识
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1
燃气蒸汽联合循环系统示意图
5
1
热力学第一定律及其表达式 能量守恒定律： 各种能量可以相互转换，但它们的总
量保持不变。这一规律称为能量守恒与转 换定律。
能量守恒与转换定律在热力学中即为 热力学第一定律：外界给热力系的热量等 于热力系的内能增加与热力系对外做功的 总和。
第一类永动机是不可能制成的。
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1
2 锅炉设备 锅炉是生产蒸汽的设备。燃料在锅炉内
燃烧，将化学能转变为热能，使水变成蒸汽， 经管道送到汽轮机。 2.1 锅炉的容量
锅炉的容量也叫蒸发量，单位是吨/时。 锅炉的蒸汽参数就是锅炉出口处过热蒸汽的 汽压和汽温。
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蒸发量 吨/ 时
35
汽压 (兆帕) 3.92(40)
汽温 (℃) 450
14
水在锅炉中被加热后蒸发成饱和蒸汽，经过过 热器进一步加热成为过热蒸汽，然后经蒸汽管道送 入汽轮机。
在汽轮机中，蒸汽不断膨胀，高速流动的蒸汽 冲动汽轮机的转子，带动发电机发电，蒸汽在膨胀 的过程中压力和温度不断降低，最后排入凝汽器。
在凝汽器中，汽轮机的排汽被冷却水冷却，凝 结成水。
凝汽器下部的凝结水由凝结水泵升压后流经低 压加热器和除氧器，提高温度并除去水中的氧 (以防 止腐蚀炉管等)，再由给水泵进一步升压，然后经高 压加热器、省煤器回到锅炉 。
火力发电厂生产基础知识ss
1
1 概论 1.1 发电厂
发电厂是生产电能的工厂，电能是一种 高级能源，它有洁净，可远距离输送，便于 利用等优点。是国民经济发展中的基础能源。
电能又是二次能源，按其利用的一次能 源不同可以分为水力发电厂、原子能发电厂 (核电站)、地热发电厂、风力发电厂、太阳能 发电厂和火力发电厂。
1
配汽轮机容量 (万千瓦)
炉型
0.6
链条炉、煤粉炉
65
3.92(40)
450
1.2
链条炉
75
3.92(40)
450
1.2
煤粉炉
120
3.92(40)
450
2.5
煤粉炉
240
3.92(40)
450
5
煤粉炉
220
9.81(100)
540
5
煤粉炉
410
9.81(100)
540
10
煤粉炉
400
13.73(140)
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1
2) 燃烧系统: 燃烧系统包括锅炉的燃烧部分及输煤和 除灰渣系统等。 煤由皮带输送到锅炉房煤斗，进入磨煤 机中磨成煤粉，然后与经过预热的空气一起 喷入炉膛内燃烧，
烟气经除尘器 后由引风机抽 出，经烟囱排 入大气。
炉渣和除 尘器下部的细 灰通常由灰渣 泵排至灰场或 综合利用。
16Байду номын сангаас
1
3) 电气系统： 发电机发出的电，除电厂自用的厂用电 外，由主变压器升压后，经高压配装置和 输电线路向外供电。电厂自用部分通常由 厂用变压器降低电压后，经厂用配电装置 和电缆供厂内各种辅机和检修照明等用电。
环中热能转化为功是通过工质作为载体来实 现的。一般以水为工质，煤燃烧产生的热能 通过锅炉将热力循环的工质——水加热成蒸 汽。
蒸汽进入汽轮机，通过喷嘴将具有一定 压力温度蒸汽的热能转化为动能，再通过汽 轮机的叶轮将作直线运动的动能转化为作旋 转运动的动能——机械能。
然后带动发电机，通过旋转磁场切割导 线，使其最终转化为电能。
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1
1 .2.2 按机组类型分类 按发电机组类型分又可分为： 机组为汽轮机的汽轮机发电厂； 机组为柴油机的柴油机发电厂； 机组为燃气轮机的燃气轮机发电厂； 机组为燃气轮机和汽轮机的联合循环
发电厂。 燃煤发电厂的燃料为煤炭，可以烧发
热量低的煤或煤矸石，价格比油、气低得 多，且资源丰富，故目前我国发电厂采用 的机组绝大多数为汽轮机。
火力发电厂的一次能源是燃料的热能。
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1.2 火力发电厂类型 1.2.1 按燃料分类
火力发电厂根据其燃用的燃料不同又可 分为不同类型的电厂。
燃用煤炭的电厂称为燃煤发电厂； 燃用石油(产品)的电厂称为燃油发电厂； 燃用天然气、焦炉或高炉煤气的电厂称 为燃气发电厂； 燃用城市垃圾的电厂称为垃圾发电厂； 燃用农作物稭杆的电厂称为稭杆发电厂 或生物质发电厂。
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1.5 火力发电厂的主要生产系统 火力发电厂的主要生产系统包括： 1) 汽水系统； 2) 燃烧系统； 3) 电气系统。
辅助生产系统 1) 供水系统 2) 运煤系统 3) 除灰系统 4) 锅炉给水处理系统 5) 厂所电系统 6) 势力控制系统
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1 13
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1) 汽水系统： 汽水系统主要包括锅炉、汽轮机、凝汽器、 凝结水泵和给水泵等组成的汽水循环系统、锅 炉给水处理系统和冷却水系统。
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热力学第二定律 热力学第二定律有许多不同的说法。
其中一种说法为： 任何一个热机，必须有一个热源和一
个冷源。 第二类永动机是不可能制成的。 也就是在热力循环中，工质从热源所
吸收的热量不可能全部转变为功，其中一 部分不可避免地要传给冷源而造成冷源损 失。或者说：热效率永远小于100%。
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1
1.3 火力发电厂生产过程 发电厂的生产过程(能量转换过程)如下： 燃料在锅炉内燃烧产生热能，在热力循
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1.4 火力发电厂的热力循环(汽水循环)—朗 肯循环 热转换成功时，根据热力学第二定律， 不但要有一个热源，还要有一个冷源。 即不只是从热源吸收热量还要向冷源排 放热量。 朗 肯 循 环 过 程 ： 1) 定 压 加 热 ； 2) 绝 热 (定熵)膨胀；3)定压冷却；4)绝热(定熵)压 缩。 水在蒸汽锅炉被加热成蒸汽，从蒸汽 锅炉出来的过热蒸汽即所谓新汽进入汽 轮机做功。
超高压电厂 (中间再热)
超临界压 力电厂 (中间再热)
说明
锅炉热损失(%)
11
10
9
8
汽轮机的机械损失 (%)
1
0.5
0.5
0.5
发电机损失(%)
1
0.5
0.5
0.5
管道系统损失 (%)
1
1
0.5
0.5
汽轮机排汽热损失 (%)
61.5
57.5
52.5
50.5
总损失(%)
75.5 69.5
63
60
发电全厂热效率 (%) 24.5 30.5
9
1
0→1定压加热过程； 1→2绝热膨胀过程； 2→3定压冷却过程； 3→0绝热压缩过程。
10
1
火力发电厂的效率
火力发电厂生产过程中，各个环节都有能量损失。如果 以电厂锅炉燃用煤的发热量作为100%，则各种参数电厂的 能量损失和发电效率如表下所示。
火力发电厂各项损失及效率表
项目
中温中 压电厂
高温高 压电厂
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燃气蒸汽联合循环系统示意图
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热力学第一定律及其表达式 能量守恒定律： 各种能量可以相互转换，但它们的总
量保持不变。这一规律称为能量守恒与转 换定律。
能量守恒与转换定律在热力学中即为 热力学第一定律：外界给热力系的热量等 于热力系的内能增加与热力系对外做功的 总和。
第一类永动机是不可能制成的。
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2 锅炉设备 锅炉是生产蒸汽的设备。燃料在锅炉内
燃烧，将化学能转变为热能，使水变成蒸汽， 经管道送到汽轮机。 2.1 锅炉的容量
锅炉的容量也叫蒸发量，单位是吨/时。 锅炉的蒸汽参数就是锅炉出口处过热蒸汽的 汽压和汽温。
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蒸发量 吨/ 时
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汽压 (兆帕) 3.92(40)
汽温 (℃) 450
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水在锅炉中被加热后蒸发成饱和蒸汽，经过过 热器进一步加热成为过热蒸汽，然后经蒸汽管道送 入汽轮机。
在汽轮机中，蒸汽不断膨胀，高速流动的蒸汽 冲动汽轮机的转子，带动发电机发电，蒸汽在膨胀 的过程中压力和温度不断降低，最后排入凝汽器。
在凝汽器中，汽轮机的排汽被冷却水冷却，凝 结成水。
凝汽器下部的凝结水由凝结水泵升压后流经低 压加热器和除氧器，提高温度并除去水中的氧 (以防 止腐蚀炉管等)，再由给水泵进一步升压，然后经高 压加热器、省煤器回到锅炉 。
火力发电厂生产基础知识ss
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1 概论 1.1 发电厂
发电厂是生产电能的工厂，电能是一种 高级能源，它有洁净，可远距离输送，便于 利用等优点。是国民经济发展中的基础能源。
电能又是二次能源，按其利用的一次能 源不同可以分为水力发电厂、原子能发电厂 (核电站)、地热发电厂、风力发电厂、太阳能 发电厂和火力发电厂。
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配汽轮机容量 (万千瓦)
炉型
0.6
链条炉、煤粉炉
65
3.92(40)
450
1.2
链条炉
75
3.92(40)
450
1.2
煤粉炉
120
3.92(40)
450
2.5
煤粉炉
240
3.92(40)
450
5
煤粉炉
220
9.81(100)
540
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煤粉炉
410
9.81(100)
540
10
煤粉炉
400
13.73(140)
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2) 燃烧系统: 燃烧系统包括锅炉的燃烧部分及输煤和 除灰渣系统等。 煤由皮带输送到锅炉房煤斗，进入磨煤 机中磨成煤粉，然后与经过预热的空气一起 喷入炉膛内燃烧，
烟气经除尘器 后由引风机抽 出，经烟囱排 入大气。
炉渣和除 尘器下部的细 灰通常由灰渣 泵排至灰场或 综合利用。
16Байду номын сангаас
1
3) 电气系统： 发电机发出的电，除电厂自用的厂用电 外，由主变压器升压后，经高压配装置和 输电线路向外供电。电厂自用部分通常由 厂用变压器降低电压后，经厂用配电装置 和电缆供厂内各种辅机和检修照明等用电。
环中热能转化为功是通过工质作为载体来实 现的。一般以水为工质，煤燃烧产生的热能 通过锅炉将热力循环的工质——水加热成蒸 汽。
蒸汽进入汽轮机，通过喷嘴将具有一定 压力温度蒸汽的热能转化为动能，再通过汽 轮机的叶轮将作直线运动的动能转化为作旋 转运动的动能——机械能。
然后带动发电机，通过旋转磁场切割导 线，使其最终转化为电能。
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1 .2.2 按机组类型分类 按发电机组类型分又可分为： 机组为汽轮机的汽轮机发电厂； 机组为柴油机的柴油机发电厂； 机组为燃气轮机的燃气轮机发电厂； 机组为燃气轮机和汽轮机的联合循环
发电厂。 燃煤发电厂的燃料为煤炭，可以烧发
热量低的煤或煤矸石，价格比油、气低得 多，且资源丰富，故目前我国发电厂采用 的机组绝大多数为汽轮机。
火力发电厂的一次能源是燃料的热能。
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1.2 火力发电厂类型 1.2.1 按燃料分类
火力发电厂根据其燃用的燃料不同又可 分为不同类型的电厂。
燃用煤炭的电厂称为燃煤发电厂； 燃用石油(产品)的电厂称为燃油发电厂； 燃用天然气、焦炉或高炉煤气的电厂称 为燃气发电厂； 燃用城市垃圾的电厂称为垃圾发电厂； 燃用农作物稭杆的电厂称为稭杆发电厂 或生物质发电厂。
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1.5 火力发电厂的主要生产系统 火力发电厂的主要生产系统包括： 1) 汽水系统； 2) 燃烧系统； 3) 电气系统。
辅助生产系统 1) 供水系统 2) 运煤系统 3) 除灰系统 4) 锅炉给水处理系统 5) 厂所电系统 6) 势力控制系统
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1) 汽水系统： 汽水系统主要包括锅炉、汽轮机、凝汽器、 凝结水泵和给水泵等组成的汽水循环系统、锅 炉给水处理系统和冷却水系统。
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热力学第二定律 热力学第二定律有许多不同的说法。
其中一种说法为： 任何一个热机，必须有一个热源和一
个冷源。 第二类永动机是不可能制成的。 也就是在热力循环中，工质从热源所
吸收的热量不可能全部转变为功，其中一 部分不可避免地要传给冷源而造成冷源损 失。或者说：热效率永远小于100%。
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1.3 火力发电厂生产过程 发电厂的生产过程(能量转换过程)如下： 燃料在锅炉内燃烧产生热能，在热力循
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1.4 火力发电厂的热力循环(汽水循环)—朗 肯循环 热转换成功时，根据热力学第二定律， 不但要有一个热源，还要有一个冷源。 即不只是从热源吸收热量还要向冷源排 放热量。 朗 肯 循 环 过 程 ： 1) 定 压 加 热 ； 2) 绝 热 (定熵)膨胀；3)定压冷却；4)绝热(定熵)压 缩。 水在蒸汽锅炉被加热成蒸汽，从蒸汽 锅炉出来的过热蒸汽即所谓新汽进入汽 轮机做功。
超高压电厂 (中间再热)
超临界压 力电厂 (中间再热)
说明
锅炉热损失(%)
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汽轮机的机械损失 (%)
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0.5
0.5
0.5
发电机损失(%)
1
0.5
0.5
0.5
管道系统损失 (%)
1
1
0.5
0.5
汽轮机排汽热损失 (%)
61.5
57.5
52.5
50.5
总损失(%)
75.5 69.5
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发电全厂热效率 (%) 24.5 30.5
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0→1定压加热过程； 1→2绝热膨胀过程； 2→3定压冷却过程； 3→0绝热压缩过程。
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火力发电厂的效率
火力发电厂生产过程中，各个环节都有能量损失。如果 以电厂锅炉燃用煤的发热量作为100%，则各种参数电厂的 能量损失和发电效率如表下所示。
火力发电厂各项损失及效率表
项目
中温中 压电厂
高温高 压电厂