火力发电厂生产过程简介

自输煤系统 输煤皮带 煤 斗
煤
磨 煤 机
冷空气
送风机
热空气
空气预热器 热 空 气
除尘器
排粉风机
煤粉 冲灰水
锅炉
烟气
细
炉渣
灰
经烟囱排向大气
引风机
灰渣泵
至灰场
火电厂三大系统之二
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2）汽水系统： 由锅炉、汽轮机、凝气器、除氧器、加热器等设备及管道构成 它包括给水系统、循环水系统和补充给水系统。
• 生物发电厂 (桔杆、生物肥料)
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 • 蒸汽-燃汽轮机发电厂
火力发电厂分类
按 供 出 能 源 分 类 ： • 凝汽式汽轮机发电厂(只供电) • 热电厂(同时供电和供热)
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火力发电厂分类
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热电厂
与火电厂不同的是热电厂中将部分作了功的蒸汽从汽轮机中段抽出供给电 厂附近的热用户，减少了凝汽器中的热量损失，使电厂的效率提高到60 ％～70％。热电联产比热电分产可节约能源30％左右。
火力发电厂分类
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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系列1
7% 风电
2.30% 光伏
1.50% 核电
0.80% 其它
火力发电厂概述
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• 每千瓦投资造价：每千瓦所需要的资金投入量。用总投资额除以装机容量 的总和。水电大约为7000～10000元，火电30-60万千瓦国产机组5400～ 6300元，风电场每千瓦造价约8000～9000元。
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第三节 火力发电厂三大系统
火力发电厂三大系统
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整个生产过程可分为三个系统： 1）燃烧系统：燃料的化学能在锅炉 中燃烧转变为热能，加热
汽水系统
过热蒸汽
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汽轮机
发电机
锅炉
过热器 省煤器
锅 炉 给 水
高压加热器
生水
排气
水处理 设备
(软化)
凝汽器
补给水
凝
结
除氧器
水
给水泵
低压加热器 凝结水泵
冷 却 水 循环水泵
第一节 火力发电厂简介
火力发电厂概述
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• 火力发电厂是利用化石燃料燃烧释放的热能发电的动力设施，包括燃料燃 烧释热和热能电能转换以及电能输出的所有设备、装置、仪表器件，以及 为此目的设置在特定场所的建筑物、构筑物和所有有关生产和生活的附属 设施。主要有蒸汽动力发电厂、燃气轮机发电厂、内燃机发电厂几种类 型.
火力发电厂特点
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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
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1）燃烧系统 燃料的化学能在锅炉里燃烧中转变为热能，加热锅炉中的水 使之变成蒸汽 燃烧系统由运煤、磨煤、燃烧、风烟、灰渣等系统组成。
燃烧系统
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按 总 装 机 容 量 分 类 ： • 小容量发电厂(总装机容量 < 100 MW) • 中容量发电厂(总装机容量 100 - 250 MW) • 大中容量发电厂(总装机容量 250 - 600 MW) • 大容量发电厂(总装机容量 600 - 1000 MW) • 特大容量发电厂(总装机容量 > 1000 MW)
火力发电厂生产流程
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汽轮机的转子与发电机的转子通过连轴器联在一起。当汽轮机转子转动时变带 动发电机转子转动。为使发电机能够稳定的正常工作，发电机还必须有励磁系统， 励磁系统提供保证发电机转子正常运转的转子流量，是转子线圈产生磁场。因此当 发电机转子旋转时，磁场也是旋转的，发电机定子内的静止导线就会通过相对切割 磁力线而感应产生电流。这样发电机便完成了把汽轮的机械能转化为电能的任务。 电能经变压器将电压升高后，由输配电网络送至终端用户。
• 其能量转换过程即：燃料的化学能热能机械能电能
各类型发电厂所占比例（2014）
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70.00% 60.00%
65.40%
50.00%
40.00%
30.00%
20.00%
10.00%
0.00%
火电
23% 水电
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火力发电厂生产过程简介
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课程目标：
通过本课程的学习，目的在于让大家对火电厂的生产过程有一个大概的了 解，对于火电厂的各类设备有简单的认识。
目录
CONTENTS
火力发电厂简介 火力发电厂生产过程 火力发电厂三大系统 火力发电厂主要设备 火力发电厂辅助设备
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火力发电厂生产流程
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火力发电厂生产流程
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由图可见，燃煤经过输煤皮带从煤场把煤输送到煤斗中。电站锅炉为提高燃烧效率 都是燃烧煤粉，因此煤斗中的原煤要先送到磨煤机内磨成煤粉。磨碎的煤粉由热空气 （一次热风）携带经过排粉机的抽吸送入锅炉的炉膛内燃烧，并释放出热量，最后经过 烟道进入除尘器，并通过该环节将粉煤灰分离出来。经过除尘的烟气在引风机的作用下 通过烟囱排入大气。对于设计有脱硫系统的电厂，烟气排入大气前还必须经过脱硫装置 FGD除去烟气中的硫分。
化学能 (燃料)
锅炉 蒸汽
发电机
热能
机械能
电能
火力发电厂分类
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按 燃 料 分 类 ：
• 燃煤发电厂 (煤)
• 燃油发电厂 (石油提取了汽油、煤油、柴油后的渣油)
• 燃气发电厂 (天然气、煤气等)
Hale Waihona Puke Baidu
• 余热发电厂 (工业余热、垃圾或工业废料)
为保证燃料在炉膛内能充分燃烧，除了携带煤粉的一次风之外，还必须送入一定量 的助燃用空气，由送风机送入装设在尾部烟道上的空气预热器内，利用热烟气加热空 气，从而形成所谓的“二次风”。这样的设计，一方面除使进入锅炉的空气温度提高， 易于煤粉的着火燃烧外，另一方面也可以降低排烟温度，提高热能的利用率，从而提高 整个热力循环的效率。
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火力发电厂原理
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在除氧器水箱内的水经过除氧加热后经过给水泵升压，再通过高压加热器送入省煤器。在 省煤器内，给水收到热烟气的加热，然后进入锅炉顶部汽包的下降管中，在经过分配器进入密 布四周的水冷壁。水冷壁水管的上端均通过连箱与汽包连通，从而构成一个循环回路，水不停 地在该循环回路中循环，连续吸收着燃料燃烧过程中释放出的热量。其中部分水在水冷壁中被 加热沸腾后汽化成饱和蒸汽，这些饱和蒸汽由汽包上部经过汽水分离后流出进入过热器中。并 在过热器中继续吸热，成为过热蒸汽。过热蒸汽有很高的温度和压力，因此有很高的热能，高 热能的过热蒸汽经管道引入汽轮机后，便将热能转变成动能。高速流动的蒸汽推动汽轮机转子 转动，形成整个轴系的机械能。
火力发电厂分类
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按 蒸 汽 压 力 和 温 度 分 类 ： • 中低压发电厂 (蒸汽压力3.92MPa, 温度450度, 单机 功率 < 25 MW) • 高压发电厂 (蒸汽压力9.9MPa, 温度540度, 单机功率 < 100 MW) • 超高压发电厂 (蒸汽压力13.83MPa, 温度540度, 单 机功率 < 20 MW) • 亚临界压力发电厂 (蒸汽压力16.77MPa, 温度540度, 单机功率 300 -1000 MW) • 超临界压力发电厂 (蒸汽压力 > 22.11MPa, 温度550 度, 单机功率 > 600 MW) • 超超临界压力发电厂 (蒸汽压力 >33．5MPa、610℃／ 630℃, 单机功率 > 600 MW)
火力发电厂分类
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按 供 电 范 围 分 类 ： • 区域性发电厂，在电网内运行，承担一定区域性供电的 大中型发电厂
• 孤立发电厂，是不并入电网内，单独运行的发电厂
• 自备发电厂，由大型企业自己建造，主要供本单位用电 的发电厂（一般也与电网相连）
第二节 火力发电厂生产过程
火力发电厂生产过程示意图
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生产过程简述
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利用燃料中的化学能在锅炉中燃烧，转化为热能，这种热能被锅炉中 的水吸收成为具有一定温度、一定压力的蒸汽，这种具有相当热量的蒸汽 冲动汽轮机转动，使热能转化为动能——机械能，汽轮机借助于这个旋转 的动能带动发电机旋转，而发电机将赋予的机械能转变为电能。
锅炉中的水使之变为蒸气。 2）汽水系统：蒸汽进入汽轮机，冲动汽轮机旋转，将热能转变
为机械能。 3）电气系统：汽轮机带动发电机转动，把机械能变为电能。
火力发电厂三大系统
电气系统
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燃烧系统
汽水系统
火电厂三大系统之一
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燃气-蒸汽联合循环
高作功能力的燃气（1000℃以上）在燃气轮机中做功，其排气在余热锅炉 中产生中等作功能力的蒸汽（500℃以上），驱动汽轮机继续做功，其低 作功能力的抽汽或排汽用于工业或生活用汽用热，形成联合循环热电联 产。其总的能源利用率可达80％～90％（理论极限为93％）。
火力发电厂生产流程
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从空气预热器排出的空气分为两路:一路去磨煤机干燥和输送煤粉（即一次风），另一路直接送 入炉膛助燃（即二次风）。燃煤燃烧后的灰渣落入炉膛下面的渣斗中，与除尘器分离出的细灰一起用 水冲至灰渣泵房内，再由灰渣泵送至灰场。