简述火力发电厂的生产过程(1)

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) 按蒸汽压力和温度分类：
提高火力发电厂机组经济性的方法
提高循环热效率 维持各主要设备的经济运行 降低厂用电率 提高自动化水平，采用运行优化系统
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。
二、维持各主要设备的经济运行
火力发电厂的生产过程
火力发电一般是指利用石油、煤炭和天然气 等燃料燃烧时产生的热能来加热水，使水变 成高温、高压水蒸气，然后再由水蒸气推动 发电机来发电的方式的总称。把锅炉、汽轮 机及其辅助设备按汽水循环过程用管道和附 件连接起来所构成的系统，叫做发电厂的热 力系统。下面简单的介绍一下火力发电厂的 基本工艺流程
火力发电厂的生产过程
汽轮机 过热蒸汽 发电机
过热器 生水 锅炉 省煤器 锅 炉 给 水 水处理 设备 (软化) 补给水 除氧器 凝汽器
排气
冷 却 水 凝 结 水
循环水泵
高压加热器
给水泵
低压加热器
凝结水泵
火力发电厂的生产过程
火电厂的三大系统之三 –电气系统
发电机
励磁装置
主变压器
配 电 装 置
输 电 线 路
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， Q 为锅炉输入的热量，
公 用 主 要 系 统
火力发电厂中的主要辅助系统
火力发电厂中的主要辅助系统
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 电压等级的系统。 简述火力发电厂热力循环过程。 简述火力发电厂的能量转换过程。 简述火力发电厂的生产过程。
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
三、降低厂用电率
降低空预器漏风 机组采用滑压方式运行 保证汽泵运行的可靠性，减少电泵运行时间 合理分配各制粉系统出力 合理的循环泵运行方式 减少工作泵与备用泵并列运行的时间 加装变频器
火力发电厂的生产过程
冷空气 自输煤系统 输煤皮带 煤 斗 送风机 经烟囱排向大气 空气预热器 磨 煤 机 热空气 热 空 气 锅炉 煤粉 排粉风机 冲灰水 炉渣
煤
除尘器
引风机
烟气
细 灰
灰渣泵
至灰场
火力发电厂的生产过程
火电厂的三大系统 之二 汽水系统 –由锅炉, 汽轮机, 凝汽器, 除氧器, 加热 器等构成 –主要包括: –给水系统 –冷却水系统 –补水系统
启备变
220KV 开关站
炉水循环泵
火力发电厂中的主要设备
三大主机： 锅炉、汽轮机、发电机
火力发电厂中的主要辅助系统
汽轮机润滑油系统 汽轮机EH油系统 循环水系统 凝结水系统 给水回热系统 汽轮机汽封系统 真空系统 旁路系统
汽 轮 机 主 要 系 统
火力发电厂中的主要辅助系统
锅炉内部汽水流程： 省煤器 水冷壁 炉水循环泵 环形联箱 末级过热器 垂直烟道 侧包墙 折焰角及水平 烟道侧包墙 贮水箱 垂直烟道 中间隔墙 初级过热器 屏式过热器 汽轮机中压缸 分离器 顶棚过及垂直 烟道前后墙
汽轮机高压缸
低温再热器
高温再热器
火力发电厂的生产过程
火电厂的三大系统 之一 燃烧系统 –包括输煤、磨煤、锅炉与燃烧、风烟系统、 灰渣系统等环节。
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 励磁系统
发 电 机 主 要 系 统
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 吹灰系统 烟气脱硫系统 输煤系统 除灰系统
锅 炉 主 要 系 统
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 辅助蒸汽系统 压缩空气系统 开式冷却水系统 闭式冷却水系统 废水处理系统
火力发电厂的生产过程
火力发电厂三个主要流程： 流程一：燃烧流程 原煤斗 给煤机 磨煤机 输粉管 锅炉 燃烧
流程二：烟风流程 送风机 空 预 器 锅
一次风机
热一次风
冷一次风
磨 煤 机
与煤粉混合
炉
烟气
空预器
电除尘
引风机 脱硫装置
烟筒
火力发电厂的生产过程
流程三：汽水流程（热力循环） 锅炉 低加 汽轮机 除氧器 凝汽器 给水泵 凝结泵 高加 除盐装置 锅炉
升压变电所
厂用变压器
低压配电装置
厂用电系统
火力发电厂生产流程示意图
20KV 原煤斗 锅炉 给煤机 分离器 除氧器 主变 500KV 变电站
烟 筒
汽轮机 发电机 凝汽器 给水泵
整流装置 厂变 循环泵 6KV母线
空预器
补水泵
Leabharlann Baidu电除尘
磨煤机 引风机 贮水 箱 灰 斗 一次风机 送风机 高加 低加
凝结 水泵 除盐 装置 化学 水箱
5、发电机损失。指发电机的机械损失和磁电转换过程中的铜损、铁损。发电 机的效率用η6表示。
因此整个发电机组的效率为：
η＝ η1 ×η2 ×η3 ×η4 ×η5× η6
其数值大约在26～43％。
发电厂的经济运行
火力发电厂的能量平衡图
输入 热量
输出热量
火力发电厂机组的主要经济指标
热耗量 热耗率 热效率 发电煤耗 供电煤耗
火力发电厂的生产过程
能量转化过程： 化学能 机械能 锅炉燃烧 热能 汽轮机喷嘴 动能 汽轮机动叶
发电机
电能
能量交换过程：
烟气热量通过锅炉受热面传递给工质（蒸汽）
三种方式：辐射、传导、对流 工质（汽轮机排汽）的热量通过凝汽器传递给冷源（循环水） 两种方式：传导、对流
火力发电厂的生产过程
火电厂的分类
2、管道损失。指管道流动损失和散热损失。用管道效率η2来表示。
3、汽轮机损失。指蒸汽在汽轮机内部作功过程中，由于蒸汽节流、摩擦、漏汽、 鼓风、冲击以及余速等造成的损失。用相对内效率η3表示。此外汽轮机的机械 效率用η4表示。
发电厂的经济运行
火力发电厂的主要损耗：
4、循环热损失。是指汽轮机排汽到凝汽器后经循环水冷却，带走的热量。循 环热损失只与热力循环的形式和参数有关。由于循环热损失，使整个热力循环 的效率只有40～54％，这是火力发电厂最大损失所在。循环热效率用η5表示。
学习小结
什么是“两票三制”？ 火力发电厂的主要损失有哪些？ 火力发电厂机组效率的公式是什么？ 火力发电厂主要的经济指标有哪些？ 试画火力发电厂能量平衡图。
学习小结一答案
1、锅炉、汽机分别有哪些主要设备？ 2、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) 3、发电厂电气系统有哪些电压等级？指出每个电压等级的系统。 4、简述火力发电厂热力循环过程。 5、简述火力发电厂的能量转换过程。 6、简述火力发电厂的生产过程。 答：4、5见讲课内容。 1、锅炉设备：给煤机、磨煤机、一次风机、送风机、引风机、空预器、分离器、炉水循环泵等； 汽机设备：凝汽器、低加、高加、除氧器、凝结泵、给水泵、循环泵等。 2、除氧器：加热凝结水，进行热力除氧，并为给水泵提供静压头， 凝汽器：将汽轮机排汽凝结成水，并形成高度真空， 空预器：利用锅炉烟气余热，加热一、二次风， 磨煤机：将原煤磨制成符合要求细度的煤粉，并对煤粉进行干燥。 3、500KV：主变高压侧到500KV GIS站， 220KV：220KV GIS站到启备变高压侧， 20KV：发电机出口分别到厂变高压侧和主变低压侧， 6KV：全部6KV高压厂用电系统， 380V：全部380V高压厂用电系统。 6、原煤从煤场经输煤系统输送到原煤斗，经给煤机进入磨煤机。磨煤机将原煤磨制成煤粉，一次风将煤粉输送到锅炉， 在燃烧器中燃烧，二次风进行助燃。燃烧后的灰渣落入锅炉下部的灰斗，烟气则经过各个受热面排出锅炉，经电除尘静电 除尘，再经引风机送入烟筒排入大气中。在锅炉中热量传递给进入锅炉的给水，水被加热成高温高压的过热蒸汽，送入汽 轮机作功，汽轮机带动发电机一起旋转，从而产生电能，经主变升压后并入电网。在汽轮机作完功的蒸汽排入到凝汽器中， 在此被循环水冷却凝结成水，经过凝结泵和给水泵重新进入锅炉，形成热力循环。
发电厂的运行管理
部门及岗位设置：
发电部设主任、副主任、各专业专工，行使管理职能。 发电部管理模式为值建制，设立5个值，每值设置岗位为：值长、机组长、主 值、副值和巡检。 每个值负责内容：机组的调试操作与验收，机组的启动、停机和试验操作， 机组正常运行的监视、检查和操作调整，机组异常及事故情况下的处理和恢 复正常运行，分析事故原因，制定防范措施。总之，就是保证机组安全经济 稳定运行，完成发电量任务。 主要的管理制度有：交接班制度、巡回检查制度、设备定期试验制度、工作 票制度、操作票制度，即“两票三制”。
– 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)
学习小结二答案
1、什么是“两票三制”？ 2、火力发电厂的主要损失有哪些？ 3、火力发电厂机组效率的公式是什么？ 4、火力发电厂主要的经济指标有哪些？ 5、试画火力发电厂能量平衡图。 答：见讲课内容。
四、提高自动化水平 采用运行优化系统
在变工况运行过程中，机组的参数会发生波动，在DCS系统的控制下，各参 数会很快被调到原来的设计值。手动调整的话，不仅非常累人，而且调节的 品质也会变差，即使是经验丰富的人也没有DCS系统调节的速度快，精度高。 运行优化系统会根据测得的实时数据，尤其是关系到经济性的重要参数，进 行分析计算，得出各个经济指标的数据，帮助运行人员修正运行中各项设定 值，达到优化机组运行的目的。 加强对DCS及自动化系统的调整维护，避免随便退出自动运行。