发电厂原理

《发电厂生产过程》 华北电力大学经管系 主讲：孙伟
（6）过热蒸汽在汽轮机内作功推动汽轮机旋转,汽轮机带动发电机 发电。 （7）发电机发出的三相交流电通过发电机端部的引线经变压器升 压后引出送到电网。 （8）在汽轮机内作完功的过热蒸汽被凝汽器冷却成凝结水,凝结水 经凝结泵送到低压加热器加热,然后送到除氧器除氧,再经给水泵送 到高压加热器加热后,送到锅炉继续进行热力循环。再热式机组采 用中间再热过程,即把在汽轮机高压缸做功之后的蒸汽,送到锅炉的 再热器重新加热,使汽温提高到一定(或初蒸汽)温度后,送到汽轮机 中压缸继续做功。
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三、电能特点及电力生产特点 1、电能的主要特点 电能与其他形式的能源相比具有如下特点： （1）便于生产和输送。 （2）便于转换和控制。 （3）效率高。 （4）无气体和噪声污染。 2、电力生产特点 （1）电能是一种无形、不能储存的特殊商品。电能的生产、流通和 消费是同时进行的，同时完成的。 （2）电能的生产、传输、分配和使用必须严格保持平衡。 （3）电力生产都必须接受电力系统的统一调度，实行统一的质量标 准（频率、电压和供电可靠性）。电能产品必须统一管理，由电网统 一分配和销售。
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1882年美国发明家爱迪生在美国纽约珍珠街建成了世界上第一座 正规的发电厂，装有6台直流蒸汽发电机，供662瓦，通过220/110伏 地下电缆供电，最大送点距离1英里，供59家用户，1284盏白炽灯。
1885年韦斯汀豪斯公司进行第一个试验交流系统，制成交流发电 机和变压器。
3、我国电力工业发展概况 我国电力的使用开始于1879年5月，外商在上海虹口安装了一台10马
力的直流发电机，其供电的弧光灯在外滩点燃，是中国使用电照明之 始。
1882年，英商创办的上海电光公司则是在中国的第一家公用电业公 司，在上海乍浦路创建了中国第一个发电厂，装机容量12kw。后改为 上海电力公司，由美国人经营。 1888年（清光绪十四年）4月，中国开始自建电厂，以15kw发电机供皇 宫供电。
1907年，中国开工兴建了第一座水电站——石龙坝水电站，1912年 建成，初期装机容量为2*240kw。
1949年新中国成立之初，全国发电总量为4.31*109kwh，列世界第25 位，装机容量列为1.849*106kw, 为21位，全国人均电量不超过8度电。 新中国诞生后，我国电力建设蓬勃发展，特别是改革开放以来，我国 电力工业得到了迅猛发展。
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2、国外电力工业发展动态 （1）电力工业的市场化体制改革 （2）更加广泛的使用电力 （3）转向燃气蒸汽联合循环发电 （4）大力发展洁净煤技术 （5）大力发展可再生能源发电 （6Baidu Nhomakorabea提倡分散的电力工业 （7）积极推广电力需求侧管理
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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 水部分、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控制系统：完成生产过程中的参数测量及自动化监控操作的系统。
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①燃料系统
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③汽水系统
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④电气系统
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3、火力发电厂主要设备概述
一次风机、送风机 、引风机 、磨煤机 空预器 、燃烧器、锅炉本体、 汽轮机本体 、给水泵 、除氧器 凝汽器 、凝结泵、电机 、主变压器
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§1.2 电能生产过程
一、火电厂的分类 1、 按燃料分类
燃煤发电厂； 燃油发电厂； 燃气发电厂； 余热发电厂； 利用垃圾及工业废料作为燃料的发电厂。 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 蒸汽——燃汽轮机发电厂 3、 按供出能源分类 凝汽式发电厂 热电厂
以现成的形式存在于自然界的自然资源，称为“一次能 源”。通过人类的生产活动，依靠一次能源制取的能源，如电 能、煤气、甲醇以及由石油提取出来的各种成品油类等，称为 “二次能源”。
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随着本身的自然转化，或是人类的开发利用而逐渐减少。这 些由地球为人类储存的宝贵能量资源，用一点就少一点，不会 再生，称之为“不可再生能源”。而如水力、风力、草木燃料、 地热能和太阳辐射能等，不会因其本身的转化和人类的开发利 用而日益减少，它们依自然规律而循环再生和被重复利用，称 之为“再生性能源”。
在“二次能源”中，电能是最具生命力的优质能源。它能很方 便的转变成机械、热、光、声、化学等多形式的能量；电能十分便 于通过变压设备和电力输送线路，实现远距离输送而损失较少。对 电能的生产和使用，能实现有效而精确的控制，在机械加工、化学、 生物、医疗、农业生产和国防等各个领域，电能已是无可替代的能 源形式，并给某些科学研究和生产技术带来根本性的变革。
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4、 按发电装机容量的多少分类 小容量发电厂； 中容量发电厂； 大中容量发电厂； 大容量发电厂； 特大容量发电厂。
5、 按蒸汽压力和温度分类 中低压发电厂； 高压发电厂； 超高压发电厂； 亚临界压力发电厂； 超临界压力发电厂。
6、 按供电范围分类 区域性发电厂； 孤立发电厂； 自备发电厂。
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二、电力工业及其发展
1、电力工业发展史概况 1752年7月，美国印刷工人富兰克林（1706-1790）冒着生命危险，在 一个雷雨交加的荒野上，利用风筝将闪电引到地面，点燃了酒精，破除 了人们对“天火”的迷信，打开了近代电学研究的大门。 1800年物理学家伏特发明了第一个化学电池，人们开始获得连续的电 流。 1831年法拉第发现电磁感应原理，并制成最早的发电机——法拉第盘 Fraday’s Disk，奠定了发电机的理论基础。 1875年巴黎北火车站建成世界上第一个火电厂，用直流发电供附近照 明。 1879年旧金山建成世界上第一座商用发电厂，两台发电机供22盏电弧 灯，收费10$/（灯·周）。童年，爱迪生发明了白炽灯。
1891年德国在劳芬电厂安装了世界上第一台三项交流发电机，建 成了第一条三项交流送电线路，并通过三项输电线路送电至法兰克 福。
1893年芝加哥展示了第一台交流电动机。 1894年建成尼亚加拉大瀑布水电站，1896年采用三相交流输电送 至35公里外的布拉罗。结束了1880年以来交、直流电优越性的争论。 也为以后30年间大量开发水电创造了条件。 1903年韦斯汀豪斯公司装设了第一胎5000千瓦汽轮发电机组，标 志着通用汽轮发电机组的开始。但因受当时锅炉蒸汽参数的限制， 容量未能扩大，而主要建立水电站。
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1904年意大利在拉得瑞罗地热田首次试验成功552瓦地热发电装置。 1929年美国制成第一台20千瓦汽轮机组。 1954年瑞典首先建立了380v交流输电线路，距离960km，将北极圈 内的哈斯普朗盖特水电站电力输送到瑞典南部。同年，前苏联在在 奥布宁斯克建成第一座核电站。 1964年美国建成了第一条500kv交流输电线路，次年前苏联也完成 了500kv输电系统。 1989年前苏联建成了一条世界上最高电压1150kv，长1900km的交 流输电线路。
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2、火电厂的主要生产过程
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（1）储存在储煤场(或储煤罐)中的原煤由输煤设备从储煤场送到锅炉 的原煤斗中,再由给煤机送到磨煤机中磨成煤粉。 （2）煤粉送至分离器进行分离,合格的煤粉送到煤粉仓储存(仓储式锅 炉)。 （3）煤粉仓的煤粉由给粉机送到锅炉本体的喷燃器,由喷燃器喷到炉膛 内燃烧(直吹式锅炉将煤粉分离后直接送入炉膛)。 （4）燃烧的煤粉放出大量的热能将炉膛四周水冷壁管内的水加热成汽 水混合物。 （5）混合物被锅炉汽包内的汽水分离器进行分离：分离出的水经下降 管送到水冷壁管继续加热；分离出的蒸汽送到过热器,加热成符合规定 温度和压力的过热蒸汽,经管道送到汽轮机作功。
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火力发电厂全景图
火力发电厂概述
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第一章 概 论
火力发电厂简单生产过程 火力发电厂生产过程
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§1.1 电力工业概述
一、能源知识概述
能源，是指产生机械能、热能、光能、电磁能、化学能等 各种能源的自然资源，是人类赖以生存和发展工业、农业、国 防、科学技术，改善人类生活所必须的燃料和动力来源。
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二、火电厂的生产特点及流程
1、火电厂的生产特点 （1）布局灵活，装机容量的大小可按需要决定。 （2）建造工期短。 （3）煤耗量大其生产成本比水力发电要高出3—4倍。 （4）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）对空气和环境的污染大。
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发电厂生产过程
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第一章 概论 第二章 燃料和锅炉平衡 第三章 锅炉设备及运行 第四章 汽轮机设备及运行 第五章 发电厂的生产系统及热经济性 第六章火力发电厂的运行 第七章发电机及电力变压器 第八章发电厂经济与管理简介 第九章其他能源发电介绍
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1970年中国在广东丰顺开始用地下热水发电。1975年西藏羊八井 地热电站始建，1977年第一台1000kw机组运行，1986年总装机容量 13000kw，为迄今为止中国最大的地热电站。
到1980年全国装机容量列居世界第8位，发电量列居世界第6位。 1985年我国国民经济发展第六个五年计划完成时，全国发电量和 装机容量升至世界第5位。全国形成了六大跨省区的电力系统。 1989年中国第一条500kv直流电线路（葛洲坝——上海）建成投入 运行，实现华中电网与华东电网互联，形成中国第一个跨大区的联 合电力系统。 1993年中国第一座核电站——秦山核电站（300Mw）建成投产； 1994年大亚湾核电站建成投产（2*984Mw）；同年，三峡工程开工， 1997年截流，2003年7月第一台机组开始发电，当年投产6台； 1998年6月二滩水电站（6*55kw）正式发电，此外，风能、地热能、 太阳能、潮汐能等新能源都有发展，形成多种能源互补发展的居民。