火力发电及其生产过程(4)-电厂污染-洁净煤技术
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。
火力发电厂的生产工艺流程分析介绍
火力发电厂的生产工艺流程分析介绍-标准化文件发布号：（9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII一．火力发电厂的生产工艺流程分析介绍1.1 火力发电过程中能量的转化过程火力发电的过程涉及到五次能量的转换，每一次能量的转换都在不同的设备中完成。
首先，火电厂中采用的原料〔煤)，本身具备的是化学能，煤粉碎后被鼓风机吹入锅炉内进行烧烧，实现化学能向热能的转换。
锅炉内煤燃烧产生的热能通过热传递被水吸收，水的温度升高并且汽化，在锅炉内产生温度和压力都非常高的水蒸汽，热能转变成水蒸汽的内能。
高温、高压的水蒸汽在管道中被输送入汽轮机内，并在汽轮机的喷嘴中沿特定的方向膨胀，流动速度加快，压力降低，水蒸汽具有的内能转换为流动蒸汽动能。
高速流动的水蒸汽在汽轮机内吹动动叶栅旋转，水蒸汽动能转变为汽轮机的旋转机械能。
高速转动的汽轮机再次带动与其相连的发电机的转子旋转切割磁力线产生电能，电能经过变压器变压后被输送出去。
经过上述五次能量形式的转换，将煤具有的化学能转化为电能输送出去。
1.2 火力发电厂的生产工艺流程1.2.1 生产工艺流程简介：电厂以原煤、煤干石为原料，以水为工质，产生电能和热能。
生产工艺流程主要包括输煤系统、破碎煤系统、锅炉系统、汽机系统、电气系统、热工系统、化学水处理系统、除灰渣系统等。
燃煤(煤研石和原煤)运进储煤场存放，之后经两级破碎成循环流化层所需要的粒径后，贮藏在煤仓内。
在锅炉负荷调整好后，将其与储存在石灰粉仓内的石灰石粉按一定的比例一起送入燃烧室。
空气经送风机升压并在空气预热器内预热，一次风被送入风箱，二次风送入燃烧室。
燃烧气体经过各热交换器吸热后进入旋风分离器，然后进入尾部烟道，经布袋除尘器除尘后，通过引风机烟囱排入大气。
炉底的灰渣落入渣斗内和除尘器收集的细灰一起被送入灰场或运至综合利用场所。
锅炉系统的供水经过预处理和化学处理之后，由回热系统经省煤器预热后进入汽包。
洁净煤技术
洁净煤技术1. 引言洁净煤技术是一种通过使用先进的煤燃烧和碳捕集技术来减少燃煤产生的污染物排放，并提高煤燃烧效率的方法。
煤是目前世界上最主要的能源来源之一，但其燃烧会产生大量的二氧化硫、氮氧化物和颗粒物等污染物，对环境和人类健康造成严重影响。
洁净煤技术的发展旨在解决这些问题，使煤燃烧更加环保和高效。
2. 洁净煤技术的分类洁净煤技术可分为燃烧技术和碳捕集技术两大类。
2.1 燃烧技术燃烧技术是通过改进煤燃烧过程来降低污染物排放的方法。
常见的燃烧技术包括：•燃烧控制：通过优化燃烧温度、燃料供给以及燃烧过程中的空气分配，减少煤燃烧过程中产生的污染物；•燃料预处理：对煤进行洗煤、破碎和干燥等处理，去除其中的杂质和水分，提高煤燃烧效率；•燃烧辅助技术：如气体再循环、预混煤粉燃烧等，可以降低煤燃烧过程中的氮氧化物排放。
2.2 碳捕集技术碳捕集技术是一种将二氧化碳从煤燃烧废气中分离和捕集的方法。
常见的碳捕集技术包括：•吸收法：利用化学吸收剂（如氨水和胺溶液）与废气中的二氧化碳发生反应，使其被吸收，并进一步进行分离和回收；•膜分离法：利用特殊薄膜将废气中的二氧化碳分离出来，实现捕集和回收；•吸附法：利用固体吸附剂，如活性炭和分子筛，吸附并分离废气中的二氧化碳。
3. 洁净煤技术的应用洁净煤技术已在全球范围内得到广泛应用。
以下是洁净煤技术在不同领域的应用示例：3.1 发电工业洁净煤技术在发电工业中的应用主要集中在大型燃煤发电厂。
通过采用燃烧控制、燃料预处理和燃烧辅助技术，可以降低发电过程中的污染物排放，并提高煤燃烧效率。
碳捕集技术的应用则可以实现二氧化碳的捕集和回收，减少碳排放。
3.2 工业锅炉工业锅炉是工业生产中常见的燃煤设备，也是污染物排放的重要来源之一。
洁净煤技术在工业锅炉中的应用可以有效减少煤燃烧产生的污染物，并提高能源利用效率。
3.3 煤气化工艺煤气化是一种将煤转化为合成气的过程，合成气可以用于制备液体燃料和化学品。
洁净煤技术
洁净煤技术A12化工一班120702107 吕荣青摘要我国是一个多煤、少油、少气的国家，未来能源发展的政策仍是“煤为基础，多元发展”。
提高煤炭利用率、降低污染率，是我国能源工业发展的紧迫而现实的任务。
而完成这一任务，就需要大力发展洁净煤技术。
关键词：煤炭能源洁净煤技术1. 洁净煤技术的特点洁净煤技术是洁净、高效利用煤炭的先导性技术，最早由美国学者提出，主要是为了解决美国和加拿大边境的酸雨问题。
洁净煤技术是指从煤炭开发到利用全过程中，旨在减少污染物排放和提高利用效率的煤炭加工、转化、燃烧及污染控制等一系列新技术的总称，是使煤作为一种能源应达到最大限度的潜能利用，而将释放的污染控制在最低水平，实现煤的高效、洁净利用的技术体系。
洁净煤技术具有以下几个显著特点：首先，洁净煤技术以高硫煤为原料，以一碳化学为基础，采用多样化工艺，实现煤炭资源的优化配置、高效和清洁利用；其次，洁净煤技术涉及物理学、化学、生物学、地质学等多学科，化工、热工、环境等多技术，是一项多层次、多学科、综合性很强的系统工程；第三，洁净煤技术注重综合效益，实现了环境友好和经济发展的双重效益，即经济和环境的双赢。
传统意义上的洁净煤技术主要是指煤炭的净化技术及一些加工转换技术，即煤炭的洗选、配煤、型煤以及粉煤灰的综合利用技术，国外煤炭的洗选及配煤技术相当成熟，已被广泛采用；意义上洁净煤技术是指高技术含量的洁净煤技术，发展的主要方向是煤炭的气化、液化、煤炭高效燃烧与发电技术等等。
2.技术工艺洁净煤技术包括两个方面，一是直接烧煤洁净技术，二是煤转化为洁净燃料技术。
2.1直接烧煤洁净技术这是在直接烧煤的情况下，需要采用的技术措施：①燃烧前的净化加工技术，主要是洗选、型煤加工和水煤浆技术。
②燃烧中的净化燃烧技术，主要是流化床燃烧技术和先进燃烧器技术。
③燃烧后的净化处理技术，主要是消烟除尘和脱硫脱氮技术。
2.2煤转化为洁净燃料技术主要有四种：①煤的气化技术②煤的液化技术③煤气化联合循环发电技术④燃煤磁流体发电技术。
洁净煤发电技术
洁净煤发电技术一、洁净煤发电技术概念洁净煤技术是指煤炭从开发到利用全过程中，旨在减少污染排放与提高利用效率的加工、燃烧、转化及污染控制等高新技术的总称。
它将经济效益、社会效益与环保效益结合为一体，成为能源工业中国际高新技术竞争的一个主要领域。
目前“洁净煤发电技术”主要有以下几种：* 循环流化床燃烧技术（CFB）* 整体煤气化燃气-蒸汽联合循环发电（IGCC）* 增压流化床燃气-蒸汽联合循环发电（PCFB－CC）* 超临界燃煤电站加烟气脱硫、脱硝装置（SC +FGD+De-NOx）二、洁净煤发电技术的技术特点1. 循环流化床燃烧（FBC）技术特点循环流化床燃烧（FBC）技术系指小颗粒的煤与空气在炉膛内处于沸腾状态下，即高速气流与所携带的稠密悬浮煤颗粒充分接触燃烧的技术。
循环流化床锅炉脱硫是一种炉内燃烧脱硫工艺，以石灰石为脱硫吸收剂，燃煤和石灰石自锅炉燃烧室下部送入，一次风从布风板下部送入，二次风从燃烧室中部送入。
石灰石受热分解为氧化钙和二氧化碳。
气流使燃煤、石灰颗粒在燃烧室内强烈扰动形成流化床，燃煤烟气中的SO2与氧化钙(CaO)接触发生化学反应被脱除。
为了提高吸收剂的利用率，将未反应的氧化钙、脱硫产物及飞灰送回燃烧室参与循环利用。
钙硫比达到２～２.５左右时，脱硫率可达９０％以上。
同时由于该锅炉炉温比较低，并采用分级送风燃烧方式，所以可大大减少氮氧化物（NOx）的生成。
循环流化床燃烧方式的优点主要是：１．清洁燃烧，脱硫率可达８０％～９５％，NO x 排放可减少５０％；２．煤种适应性强，特别适合中、低硫煤；３. 燃烧效率高，可达９５％～９９％；４．负荷适应性好。
负荷调节范围为30～100％2. 整体煤炭气化燃气-蒸汽联合循环发电技术特点（IGCC）IGCC发电技术是煤气化和蒸汽联合循环的结合，是当今国际正在兴起的一种先进的洁净煤（CCT）发电技术，具有高效、低污染、节水、综合利用好等优点。
它的原理是：煤经过气化和净化后，除去煤气中９９％以上的硫化氢和接近１００％的粉尘，将固体燃料转化成燃气轮机能燃用的清洁气体燃料，以驱动燃气轮机发电，使燃气发电与蒸汽发电联合起来。
火电厂的污染和防治技术
火电厂的污染和防治技术火电厂作为一种主要依赖煤炭等化石燃料进行发电的设施，不可避免地会产生大量的污染物。
这些污染物包括大气污染物、水污染物和固体废弃物等。
然而，随着环保意识的提高和环境法规的加强，火电厂也在不断采用新技术和措施来减少污染物的排放并保护环境。
首先，在大气污染方面，火电厂主要产生的污染物为二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOx）和颗粒物等。
为了减少这些污染物的排放，火电厂普遍采用了脱硫、脱硝和除尘技术。
脱硫技术是通过在烟气中加入石灰石等吸收剂，将二氧化硫转化为硫酸钙沉淀物，从而减少二氧化硫的排放。
常见的脱硫技术有湿法石灰石脱硫、半干法石灰石脱硫和干法石灰脱硫等。
脱硝技术主要通过在燃烧过程中控制燃料的氮含量，减少氮氧化物的形成。
常见的脱硝技术有低氮燃烧技术、选择性催化还原（SCR）技术和选择性非催化还原（SNCR）技术等。
除尘技术则是通过利用电除尘、布袋除尘和静电除尘等技术，将颗粒物从烟气中去除。
这些技术可以使烟气中的颗粒物浓度降低到环境标准以下。
其次，在水污染方面，火电厂主要产生的污染物为热水排放和废水。
热水排放是指火电厂将用于冷却发电设备的水排入周围河流或湖泊中，导致水温升高，影响水生物的生存。
为了减少热水排放的影响，火电厂会采取冷却塔和增加冷却水体积等方法来降低热水排放的温度并减少对水生物的影响。
而废水则是指火电厂使用的水经过冷却设备后产生的污水，其中含有大量的重金属和有机物。
为了防止废水对周围水环境产生污染，火电厂会采取污水处理技术将废水进行处理后再排放。
常见的污水处理技术有生化处理、物理化学处理和膜分离等。
最后，在固体废弃物方面，火电厂主要产生的废弃物为灰渣和炉渣等。
为了减少固体废弃物的产生和排放，火电厂会采取灰渣回收和炉渣综合利用等措施。
比如，灰渣可以作为建筑材料进行利用，炉渣可以用于修路等。
综上所述，火电厂的污染和防治技术包括大气污染物的脱硫、脱硝和除尘技术，水污染物的冷却塔和污水处理技术，以及固体废弃物的灰渣回收和炉渣综合利用等。
洁净煤技术
1、洁净煤技术的定义和内涵？在煤炭开发和加工利用全过程中旨在减少污染和提高效率的煤炭加工、燃烧、转化和污染控制等新技术的总称。
是使煤炭作为一种能源应达到最大潜能的利用而释放的污染物控制在最低量，以实现煤的高效、洁净、经济利用为目的技术。
中国洁净煤技术是以煤炭洗选为源头、以煤炭气化为先导、以煤炭高效、洁净燃烧与发电为核心、以煤炭转化和污染控制为重要内容的技术体系。
2、煤炭燃烧的方式根据煤在燃烧过程中的运动状态分为：层状燃烧、悬浮燃烧、流态化燃烧（沸腾燃烧）3、CO2的捕集方式二氧化碳的捕集方式主要有三种：燃烧前捕集（Pre-combustion）、富氧燃烧（Oxy-fuel combustion）和燃烧后捕集（Post-combustion）。
依据捕获系统的技术基础和适用性，通常将火电厂CO2的捕集系统分为以下4种：燃烧后脱碳（post-combustion）、燃烧前脱碳（pre-combustion）、富氧燃烧技术（oxyfule）以及化学链燃烧技术（CLC）。
4、IGCC发电系统组成、发电原理、过程、优点整体煤气化联合循环（IGCC-Integrated Gasification Combined Cycle）发电系统，是将煤气化技术和高效的联合循环相结合的先进动力系统。
它由两大部分组成，即煤的气化与净化部分和燃气-蒸汽联合循环发电部分。
第一部分的主要设备有气化炉、空分装置、煤气净化设备（包括硫的回收装置），第二部分的主要设备有燃气轮机发电系统、余热锅炉、蒸汽轮机发电系统。
IGCC的原理是：煤经过气化和净化后，除去煤气中99％以上的硫化氢和接近100％的粉尘，将固体燃料转化成燃气轮机能燃用的清洁气体燃料，供入燃气轮机的燃烧室，产生高温燃气以驱动燃气轮机发电，再利用燃气轮机高温排气经余热锅炉产生的蒸气推动蒸汽轮机做功发电，即使得燃气发电与蒸汽发电联合起来。
指煤经过气化产生中低热值煤气，经过净化除去煤气中的硫化物、氮化物、粉尘等污染物，变为清洁的气化燃料，燃烧后先驱动燃气轮机发电，然后利用高温烟气余热在废热锅炉内产生过热蒸汽驱动蒸汽轮机发电。
洁净煤技术概述
洁净煤技术概述1．能源1.1能源的概念能源亦称能量资源或能源资源。
是指可产生各种能量（如热量、电能、光能和机械能等）或可做功的物质的统称。
是指能够直接取得或者通过加工、转换而取得有用能的各种资源，包括煤炭、原油、天然气、煤层气、水能、核能、风能、太阳能、地热能、生物质能等一次能源和电力、热力、成品油等二次能源，以及其他新能源和可再生能源。
1.2能源的分类能源种类繁多，根据不同的划分方式，可分为不同的类型：（1）按来源分为3类：①来自地球外部天体的能源（主要是太阳能）。
除直接辐射外，并为风能、水能、生物能和矿物能源等的产生提供基础。
②地球本身蕴藏的能量。
如原子核能、地热能等。
③地球和其他天体相互作用而产生的能量。
如潮汐能。
（2）按能源的基本形态分类，有一次能源和二次能源。
前者即天然能源，指在自然界现成存在的能源。
如煤炭、石油、天然气、水能等。
后者指由一次能源加工转换而成的能源产品。
如电力、煤气、蒸汽及各种石油制品等。
一次能源又分为可再生能源（水能、风能及生物质能）和非再生能源（煤炭、石油、天然气、油页岩等）。
根据产生的方式可分为一次能源（天然能源）和二次能源（人工能源）。
一次能源是指自然界中以天然形式存在并没有经过加工或转换的能量资源，一次能源包括可再生的水力资源和不可再生的煤炭、石油、天然气资源，其中包括水、石油和天然气在内的三种能源是一次能源的核心，它们成为全球能源的基础；除此以外，太阳能、风能、地热能、海洋能、生物能以及核能等可再生能源也被包括在一次能源的范围内；二次能源则是指由一次能源直接或间接转换成其他种类和形式的能量资源，例如：电力、煤气、汽油、柴油、焦炭、洁净煤、激光和沼气等能源都属于二次能源。
（3）按能源性质分，有燃料型能源（煤炭、石油、天然气、泥炭、木材）和非燃料型能源（水能、风能、地热能、海洋能）。
（4）根据能源消耗后是否造成环境污染可分为污染型能源和清洁型能源。
污染型能源包括煤炭、石油等，清洁型能源包括水力、电力、太阳能、风能以及核能等。
火电厂系统与煤的洁净燃烧
三.国内外研究动态
• 西方的能源公司最感兴趣的是煤炭气化技术，煤炭气化技术特别是“集成气化联 合循环”技术今后会得到广泛应用，目前美国已有7个大规模的煤炭气化项目在运 营 • 燃烧后脱硫，脱硝，脱碳技术，如先进的煤炭分选技术，氧燃烧技术，先进的废 烟处理技术，先进的焦炭生产技术等 • 循环流化床燃烧技术 • 煤炭转化技术，如煤炭直接液化，加氢气化，煤气化联合燃料电池和煤的热解等； 我国围绕提高煤炭开发利用效率、减轻对环境污染开展了大量的研究开发和推广工 作，但仍有许多问题等待攻克： • 大型循环流化床技术 • 烟气脱硫，脱碳技术 • 煤炭气化，液化技术 • IGCC 这些技术还处于引进和部分吸收阶段
3、空气预热器
概念：空气预热器是利用锅炉尾部烟气的热量加热燃料燃烧所需空气的热交 换器。 作用：降低排烟温度，提高锅炉效率；改善燃料的着火条件和燃烧过程；节 约蒸发受热面金属，降低锅炉造价。 结构：常用管式（传热式）和回转式（蓄热式）空气预热器。受热面为钢管 或波形板，此外有连接的风道和密封装置等。 位置：布置在尾部烟道内，分单级与双级布置。进口连接送风机，出口热风 进入二次风箱、一次风箱和磨粉机。
• 布风装置
提供流化床锅炉燃烧所需空气
• 飞灰分离器
磨煤制粉系统：输煤皮带，磨煤机，煤粉分离器，煤粉仓
锅炉燃烧系统：排粉风机，燃烧器，锅炉炉膛
灰渣系统：引风机，烟气除尘器，灰斗
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、旋风分离器、排粉风机 进入炉膛（一次风），另一部分经空气预热器 后，直接进入炉膛，帮助炉膛燃烧（二次风）。 煤粉悬浮在炉膛内燃烧，燃烧中心的温度可高 达1500度以上。燃烧形成的高温烟气沿着烟道， 依次冲刷过热器、再热器、省煤器、空气预热 器等受热面，自身温度逐渐降低，烟气到达烟 道尾部时大约有130度。在引风机的作用下， 烟气流入除尘器进行除尘净化，最后经烟囱排 入大气。
火力发电厂的基本生产过程
透平压缩机是速度型压缩机,螺杆压缩机是容积式压缩机.透平机排气量大,排气压力低；螺杆机排气量相对较小,排气压力高〔4-25BAR〕. 严格讲二者没有可比性.原理上讲螺杆式压缩机效率高.透平式压缩机是一种高速旋转机械,可以满足工业上对气体压缩的各种需求,应用范围很广,而且在许多领域中是其他类型压缩机所无法替代的.作为一种工业装备,它广泛应用于石油、化工、天然气管线、冶炼、制冷和矿山通风等诸多重要部门；作为燃气涡轮发动机的根本组成元件,在航空、水、陆交通运输和发电等领域随处可见；作为增压器,已成为当代内燃机不可缺少的组成部件. 在诸如大型化肥、大型乙烯等工艺装置中,它所需投资可观,耗能比重大,其性能的上下直接影响装置经济效益,平安运行与整个装置的可靠性紧密相关,因而成为备受关注的心脏设备.随着科学技术的飞速进步,随着热力学、气体动力学、机械动力学、计算机和现代限制等学科的新成就和一些新技术的运用,透平式压缩机研究成果日新月异.随着现代制造技术的采用,透平式工业压缩机的热力性能和可靠性提升很快, 尽管尚有一些问题亟待解决,还有许多课题需要进一步研究,至今确已到达比拟完善的程度.为了掌握并不断完善这种机械,需要大量懂得有关现代科学技术,掌握透平式压缩机结构、原理、设计与研究方法的工程技术人员从事设计、开发、操作运行和治理.离心式压缩机又称透平压缩机,其作用原理与离心鼓风机完全相同.离心压缩机所以能到达更高的出口压力,除级数较多〔通常10 级以上〕和较大的叶轮直径外,主要还在于其采用高转数〔一般都在5000rpm以上〕.为获得更高的出口压力,叶轮的转速必须更高.由于压缩比高,气体体积缩小很多,温度升高显著,故压缩机都分成几段,每段包括假设干级,叶轮直径逐段缩小,叶轮宽度逐级略有缩小, 还在段与段之间设中问冷却器.火力发电厂的根本生产过程这里介绍的是汽轮机发电的根本生产过程.火力发电厂的燃料主要有煤、石油〔主要是重油、天然气〕.我国的火电厂以燃煤为主,过去曾建过一批燃油电厂,目前的政策是尽量压缩烧油电厂, 新建电厂全部烧煤.火力发电厂由三大主要设备一一锅炉、汽轮机、发电机及相应辅助设备组成, 它们通过管道或线路相连构成生产主系统,即燃烧系统、汽水系统和电气系统. 其生产过程简介如下.1 .燃烧系统燃烧系统如图1-1所示,包括锅炉的燃烧局部和输煤、除灰和烟气排放系夕木蛋讥寸0煤由皮带输送到锅炉车间的煤斗,进入磨煤机磨成煤粉,然后与经过预热器预热的空气一起喷入炉内燃烧,将煤的化学能转换成热能,烟气经除尘器去除灰分后,由引风机抽出,经高大的烟囱排入大气.炉渣和除尘器下部的细灰由灰渣泵排至灰场.2 .汽水系统汽水系统流程如图1-2所示,包括锅炉、汽轮机、凝汽器及给水泵等组成的汽水循环和水处理系统、冷却水系统等.水在锅炉中加热后蒸发成蒸汽,经过热器进一步加热,成为具有规定压力和温度的过热蒸汽,然后经过管道送入汽轮机.在汽轮机中,蒸汽不断膨胀,高速流动,冲击汽轮机的转子,以额定转速〔3000r/min〕旋转,将热能转换成机械能,带动与汽轮机同轴的发电机发电.在膨胀过程中,蒸汽的压力和温度不断降低.蒸汽做功后从汽轮机下部排出. 排出的蒸汽称为乏汽,它排入凝汽器.在凝汽器中,汽轮机的乏汽被冷却水冷却, 凝结成水.凝汽器下部所凝结的水由凝结水泵升压后进入低压加热器和除氧器,提升水温并除去水中的氧〔以预防腐蚀炉管等〕,再由给水泵进一步升压,然后进入高压加热器,回到锅炉,完成水一蒸汽一水的循环.给水泵以后的凝结水称为给水.汽水系统中的蒸汽和凝结水在循环过程中总有一些损失, 因此,必须不断向给水系统补充经过化学处理的水. 补给水进入除氧器,同凝结水一块由给水泵打入锅炉.3 .电气系统电气系统如图1—3所示,包括发电机、励磁系统、厂用电系统和升压变电站等.发电机的机端电压和电流随其容量不同而变化,其电压一般在10〜20kV之间,电流可达数千安至20kA.因此,发电机发出的电,一般由主变压器升高电压后,经变电站高压电气设备和输电线送往电网.极少局部电,通过厂用变压器降低电压后,经厂用电配电装置和电缆供厂内风机、水泵等各种辅机设备和照明等用电.就发电工程的观点而言,一切均求于经济有效,在大容量的电力厂,由于输出的数值很大,因此着重在效率的增进,而不重视设置本钱.也就是着重在用最少的燃料输入去完成最大的输出电力.在这个原那么要求下,必须增设许许多多的附属设备,而使这个蒸汽动力厂成为一个相当复杂而庞大的组合.以汽轮机(steamturbine)为原动机,驱动发电机发电而输送至电力用户.煤之流程：首先从燃煤开始,自储煤场送至原料煤斗后,由给煤器(feeder) 限制给煤量.进入之在粉煤机(pulverizer)内被磨成煤粉,与一部份热空气混合,经燃烧器(burner)进入炉中,燃烧后的烟道气流经锅炉-省煤器(economizer)- 空气预热器(air preheater)等热交换器(heat exchanger)将热量传给其中的水或空气,最后从烟囱(chimney)逸去.其不可燃之固体,较大者以灰份之形态落入灰坑(ashpit)中,以备去除,以微细者那么在集尘器(dust collector)中被收集清除.空气及燃气流程：再就空气观之,首先由送风机(forced draftfan) 将气压略以提升,送经空气预热器,接受一部份烟道气之热量使温度升高由管道将其一部份直接送经燃烧器入炉,另一部份那么进入粉煤机后与煤粉一同入炉.炉中燃烧后的烟道气,首先通过炉管(Boilertube)与过热器(super heater)将炉水汽化与过热的使命,随后通过省煤器将剩余热量的一部份交付于于进入锅炉前之水(Feederwater).再通过空气预热器加热于未进炉前的冷空气.经过如此行程后,因磨擦阻力的关系,已使压力低于大气压力,因此须由吸风机(induced-draft fan)吸出,提升其压力,以便驱于大气中.水及蒸汽流程：此厂使用冷凝器(Condenstate water)由凝水pum建回锅炉重新使用,所要补充者仅少许抵消漏泄损耗之补充水.补充水经由几水软化器予以软化,以免锅炉内壁产生锅垢.凝水pump将冷凝水送过三个加热器,并附以其它水pump 依次由低压而中压而高压,又经省煤器提升其温度,使进入锅炉的水,事先获得相当的热能,故在炉管中巡回受热时,到达汽化程度所需的传热的面积可以稍减.至于已汽化之蒸汽,使之进入过热器的管道中,可以进一步的吸收热能,变成过热蒸汽(Superheated steam),进入汽轮机作功,而后流入冷凝器中,周而复始.但冷凝器所用的冷却水,由另一水pump从河面或海面取水,吸收蒸汽之汽化潜热使之凝结后,本身回至河内或海内,不跟蒸汽作直接接触.给水的三个加热器,系分别由汽轮机引出假设干仅作部份膨胀而尚未降至排气温度与排汽压力之蒸汽,而利用其所含有之热能加热于锅炉给水.在一蒸汽动力发电厂中,能量转变形式与布骤,如下所述：1 .燃料与空气混合送至燃烧炉,开始燃料,放出燃料中的化学能.2 .燃烧该混合物于燃炉中发生热能.3 .此热能在燃气中以高温出现,一部份辐射于炉管的外表,其于部份由对流作用通过锅炉各受热面,热能被炉管吸收之后,即传导至循环其中的炉水,使水受热变成高压高温之蒸汽.4 .高温高压之蒸汽经由喷嘴送出转变为动能,产生高速度而发生巨大的动力喷汽5.用此高速喷汽吹动汽轮机叶片遂产生回转力于轮翼,此其将动能转为机械能而转动机轴.6 .主轴转动发电机而产电能.故一蒸汽动力发电厂乃是将化学能转变为热能,热能转变为机械能,最终变为电能之工厂也.以上分析虽然较为繁杂,但从能量转换的角度看却很简单,即燃料的化学能-蒸汽的热势能-机械能-电能.在锅炉总,燃料的化学能转变为蒸汽的热能；在汽轮机中,蒸汽的热能转变为轮子旋转的机械能；在发电机中机械能转变为电能.炉、机、电是火电厂中的主要设备,亦称三大主机.与三大主机相辅工作的设备成为辅助设备或称辅机.主机与辅机及其相连的管道、线路等称为系统. 火电厂的主要系统有燃烧系统、汽水系统、电气系统等.除了上述的主要系统外,火电厂还有其它一些辅助生产系统, 如燃煤的输送系统、水的化学处理系统、灰浆的排放系统等.这些系统与主系统协调工作,它们相互配合完成电能的生产任务. 大型火电厂的保证这些设备的正常运转, 火电厂装有大量的仪表,用来监视这些设备的运行状况,同时还设置有自动限制装置, 以便及时地对主辅设备进行调节. 现代化的火电厂,已采用了先进的计算机分散限制系统.这些限制系统可以对整个生产过程进行限制和自动调节,根据不同情况协调各设备的工作状况,使整个电厂的自动化水平到达了新的高度. 自动限制装置及系统已成为火电厂中不可缺少的局部.火电厂的主要特点是：与相同容量水电站比,建设工期短,工程造价低,投资回收快,厂址选择比拟灵活.火电厂的主要缺点是对环境有一定程度的污染. 采取的环境保护举措主要有：采用高效电除尘装置和脱硫举措,综合利用粉煤灰, 采用循环冷却方式以保护水源等.组成与流程现代化的火电厂是一个庞大而又复杂的生产电能与热能的工厂.它由以下5个系统组成.①燃料系统：完成燃料输送、储存、制备的系统.燃煤电厂具有卸煤设施、煤场、上煤设施、煤仓、给煤机、磨煤机等设备；燃油电厂备有油罐、加热器、油泵、输油管道等设备.②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.③汽水系统：完成蒸汽热能转化为机械能的系统.主要有锅炉的汽水局部、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.④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.⑤限制系统：完成生产过程中的参数测量及自动化监控操作的系统.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,有的那么是安装在辅助建筑中或在露天场地.火电厂生产电能的流程如下图〔以燃煤电厂为例〕.进煤燃煤电厂的流程。
火力发电厂的生产工艺流程及产污环节分析
火力发电厂的生产工艺流程及产污环节分析以煤、石油或天然气作为燃料的发电厂统称为火电厂。
一、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：① 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；② 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；③ 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。
其基本生产流程为：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，厂用电量和运燃料燃烧的热能 锅炉 高温高压水蒸汽 汽轮机 机械能 发电机 电能 变压器 电力系统的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。
二、火力发电厂的主要生产系统包括汽水系统、燃烧系统和电气系统，现分述如下：2.1汽水系统火力发电厂的汽水系统由锅炉、汽轮机、凝汽器和给水泵等组成，它包括汽水循环、化学水处理和冷却水系汽水系统流程如图1-1。
水在锅炉中被加热成蒸汽，经过热器进一步加热后变成过热蒸汽，再通过主蒸汽管道进入汽轮机。
由于蒸汽不断膨胀，高速流动的蒸汽冲动汽轮机的叶片转动从而带动发电机发电。
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膨胀做功。
洁净煤技术
洁净煤技术
洁净煤技术是一种利用先进技术和设备降低煤燃烧过程中产生的污染物排放的方法。
主要包括以下几个方面：
1.燃烧优化：通过优化煤的燃烧过程，调整燃烧工况和控制燃烧参数，降低煤燃烧过程中产生的氮氧化物（NOx）和二氧化硫（SO2）排放。
2.脱硫技术：通过在煤燃烧过程中加入脱硫剂或使用脱硫设备，将燃烧产生的SO2转化为可吸收的硫酸盐，进一步减少SO2排放。
常见的脱硫技术包括石灰石脱硫法、湿法石膏法等。
3.除尘技术：利用除尘器设备去除煤燃烧过程中产生的烟尘和颗粒物，降低大气中的悬浮颗粒物浓度。
常见的除尘技术有电除尘、静电布袋除尘、湿式除尘等。
4.脱氮技术：采用脱氮装置或添加脱氮剂，减少煤燃烧过程中产生的NOx排放。
主要的脱氮技术包括选择性催化还原法（SCR）、选择性非催化还原法（SNCR）等。
5.煤质改进：通过煤的精选、洗选等工艺，减少煤中的杂质含量，提高煤的燃烧效率，降低污染物排放。
这些洁净煤技术的应用可以有效地降低燃煤电厂、工业锅炉等煤燃烧设备的环境污染问题，减少空气污染物的排放量，改善空气质量，保护环境和人民健康。
它们对于实现清洁能源和可持续发展目标具有重要意义。
火力发电厂生产流程
二次风
脱硝设备
空预器
电除尘
脱 硫
塔
一次风机
热一次风
冷一次风
送风机
引风机
二、火力发电设备系统介绍——锅炉设备系 统
三期锅炉风烟系统
空气预热器：利用锅炉尾部烟道 的烟气热量加热进入锅炉空气， 从而降低了排烟损失，提高了进 风温度，提高锅炉的效率
二次风
脱硝设备
空预器 一次风机
热一次风
冷一次风
送风机
电除尘
三期锅炉风烟系统
二次风 一次风机
电除尘系统：利用高压静 电场高效的除去烟气中的 灰尘，静化烟气，我厂三期 采用复合电袋除尘器。
脱硝设备
空预器
电除尘
脱硫塔
热一次风
冷一次风
送风机
引风机
二、火力发电设备系统介绍——锅炉设备系 统
三期锅炉风烟系统
脱硫系统：采用石灰石——石
膏法去除烟气中的SO２，减少
对环境的危害
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冷一次风 热一次风
磨煤机
一级钢带
二、火力发电设备系统介绍——锅炉设备系 统
三期锅炉制粉、燃烧及除渣系统
原 煤 仓
煤粉燃烧 器，每层 四只，共
六层
给煤机
碎渣机
渣 仓
冷一次风
热一次风
磨煤机
一级钢带
二、火力发电设备系统介绍——锅炉设备系 统
三期锅炉制粉、燃烧及除渣系统
干排渣系统 一级钢带
原煤仓
给煤机
碎渣机
主蒸汽
汽 水 分 离 器
过热器
炉循泵:启动及 湿态时将储水箱 中的水打回省煤 器入口，建立本
生流量。
简述火力发电厂的生产过程
发电厂的经济运行
火力发电厂的主要损失：
1、锅炉损失。是指锅炉烟气排出时带走的热量，煤粉没有完全燃烧和锅炉散热 等造成的损失。排烟热损失在锅炉的热损失中是最大的，通常锅炉的排烟温度 设计为140℃。锅炉效率用η1表示，
η1 ＝Q 1 /Q×100％
η1一般为90～94％。
其中Q 1为锅炉输出的热量，
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一、提高循环热效率的措施
维持机组主要参数在额定值。 保持最佳真空。 充分利用回热加热设备，提高给水温度。 维持再热蒸汽参数与负荷相适应。
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二、维持各主要设备的经济运行
保持排烟温度在规定值 维持最佳过剩空气系数 维持经济煤粉细度 维持合理的炉膛负压 降低烟道漏风 避免出现凝结水过冷度 减少工质损失，降低补水率 维持真空系统的严密性
机
给水回热系统
主 要
汽轮机汽封系统
系 统
真空系统
旁路系统
6
火力发电厂中的主要辅助系统
发电机氢气冷却系统
发电机定子冷却水系统
发电机密封油系统
发 电
励磁系统
机 主
要
系
统
7
火力发电厂中的主要辅助系统
制粉系统
烟风系统
燃油系统
锅 炉
吹灰系统
主
要
烟气脱硫系统
系
输煤系统
统
除灰系统
8
火力发电厂中的主要辅助系统
厂用电系统
直流系统
化学水处理系统
公
辅助蒸汽系统
用 主
压缩空气系统
要
开式冷却水系统
系 统
闭式冷却水系统
废水处理系统
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学习小结
锅炉、汽机分别有哪些主要设备？ 锅炉、汽机主要设备的作用是什么？ (除氧器、凝汽器、空预器、磨煤机) 发电厂电气系统有哪些电压等级？指出每个
火力发电及其生产过程(4)-电厂污染-洁净煤技术共19页文档
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子
火力发电及其生产过程(4)-电 厂污染-洁净煤技术
41、实际上，我们想要的不是针对犯 罪的法 律，而 是针对 疯狂的 法律。 ——马 克·吐温 42、法律的力量应当跟随着公民，就 像影子 跟随着 身体一 样。— —贝卡 利亚 43、法律和制度必须跟上人类思想进 步。— —杰弗 逊 44、人类受制于法律，法律受制于情 理。— —托·富 勒