火力发电厂的生产过程及其设备组成介绍

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23Biblioteka 7、抽空气系统低压加热器、凝结水泵）→凝汽器→抽真空设备和 系统 。
8、 循环冷却水系统
循环水进水管→凝汽器→循环水出水管（汽机车间 范围内）
9、 排污利用系统
锅炉汽包→连续排污管→连续排污扩容器→（汽）除氧器 下联箱→定排污管→ → ┕→（水）定期排污扩容器
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第三节 火电厂主要设备
1、锅炉及其附属设备 2、汽机及其附属设备 3、发变组及其附属设备 4、其他辅助设备
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锅炉及其附属设备
1、锅炉 锅炉是火力发电厂中主要设备之一。它的作用 是使燃料在炉膛中燃烧放热，并将热量传给工质， 以产生一定压力和温度的蒸汽，供汽轮发电机组 发电。电厂锅炉与其他行业所用锅炉相比，具有 容量大、参数高、结构复杂、自动化程度高等特 点。 2、锅炉的附属设备 锅炉的附属设备主要包括磨煤机、送风机、引风 机等。
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按发电厂总装机容量的多少分类： ①小容量发电厂，其装机总容量在100MW以下 的发电厂； ②中容量发电厂，其装机总容量在100～250MW 范围内的发电厂； ③大中容量发电厂，其装机总容量在250～ 600MW范围内的发电厂； ④大容量发电厂，其装机总容量在600～ 1000MW范围内的发电厂； ⑤特大容量发电厂，其装机容量在1000MW及以 上的发电厂。
电气系统
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一、燃烧系统
燃烧系统的任务:利用煤的燃烧，将水变成 蒸汽，把化学能转化为热能。 燃烧系统还包括许多子系统，如燃料运输、 制备和输送系统，烟气系统，通风系统，除 灰渣系统等。
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1-输煤皮 带 2-煤仓 3-磨煤机 4-排粉机 5-送风机 6-空器预 热器 7-锅炉 8-除尘器 9-引风机 10-灰渣 泵
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图3-3 汽水系统流程图
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1-锅炉 2-省煤器 3-过热器 4-汽轮机 5-发电机 6-凝汽器 7-循环水 泵 8-凝结水 泵 9-低压加 热器 10-除氧器 11-给水泵 12-高压加 热器 13-水处理 设备
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图3-3 汽水系统流程图
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二、汽水系统
汽水系统 ( 热力系统 ): 产生蒸汽推动汽轮 机做功，把热能转换为机械能。是火电厂 动力部分的核心。 凝汽式火电厂的汽水系统包括由锅炉、汽 轮机、凝汽器、给水泵等组成的汽水循环 系统、冷却水系统和水处理系统等。对热 力发电厂还包括中间抽气供应热用户的汽 水网络。
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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 路→各回热加热器（高加、低加、除氧器）→ 疏 水管路→疏水回收设备.
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具体的热力系统
1、锅炉汽水系统：主给水管→给水操作台→省煤器 →汽包→下降管→下联箱→水冷壁→汽包→过热 器→锅炉主汽门（或集汽联箱）出口。 2、主蒸汽系统及再热蒸汽系统 ：（主蒸汽）锅炉 主汽门（或集汽联箱）→主蒸汽管→汽机自动主 汽门之前 ； （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
图3-2
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燃烧系统流程图
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图3-2
燃烧系统流程图
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（l）运煤。电厂的用煤量是很大的，一座装机容量 2×3O万kW的现代火力发电厂，煤耗率按36Og／kw.h 计，每天需用标准煤（每千克煤产生70O0卡热量） 360（g）×60万（kw）×24（h）=50184t。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 40O~5O0g／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4O％。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。
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第二节 火电厂的主要生产系统
按照火电厂各部分设备职能的不同，一般 可划分为以下几个主要组成部分：
（ 1）燃料供应系统； （ 2）锅炉燃烧系统 ； 燃烧系统 （ 3）除尘除灰系统； （ 4）通风系统；
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（ 5）循环水 系统； 汽水系统 （ 6）水处理系统；
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按蒸汽压力和温度分类： ①中低压发电厂，其蒸汽压力在3.92MPa（40kgf／ cm2）、温度为450℃的发电厂，单机功率小于25MW。 ②高压发电厂，其蒸汽压力一般为9.9MPa（101kgf／ cm2）、温度为540℃的发电厂，单机功率小于 100MW； ③超高压发电厂，其蒸汽压力一般为13.83MPa （141kgf／cm2）、温度为540／540℃的发电厂， 单机功率小于200MW； ④亚临界压力发电厂，其蒸汽压力一般为16.77MPa （171 kgf／cm2）、温度为540／540℃的发电厂， 单机功率为30OMW直至1O00MW不等； ⑤超临界压力发电厂，其蒸汽压力大于22.llMPa （225.6kgf／cm2）、温度为550／550℃的发电厂， 机组功率为600MW及以上。
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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，如图3所 示。 （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 （叫做再热循环）。
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1、发电机
2、主变压器
3、高压配电装置 4、厂用变压器
5、厂用配电装置
6、高压输电线路 7、低压电缆馈线
图3-4 电气系统示意图
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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，如图4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2OkA。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。
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2、火电厂的生产流程及特点
火电厂的种类虽很多，但从能量转换的观点分析， 其生产过程却是基本相同的，概括地说是把燃料 （煤）中含有的化学能转变为电能的过程。整个 生产过程可分为三个阶段： 燃料的化学能在锅炉中转变为热能，加热锅炉中的 水使之变为蒸汽，称为燃烧系统； 锅炉产生的蒸汽进入汽轮机，推动汽轮机旋转，将 热能转变为机械能，称为汽水系统； 由汽轮机旋转的机械能带动发电机发电，把机械能 变为电能，称为电气系统。
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（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。
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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。
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（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。送风机和一次风机将冷风送到空气预热器 加热，一次风机经加热后的气体一部分经磨煤机携带煤粉 进人炉膛，送风机经加热后的气体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）。