火力发电厂整体介绍

3OOMW发电机组的煤耗率平均为360g／kw·h。 ❖ 3·厂用电率 ❖ 发电厂自用电（水泵、风机、磨煤机及照明器具等）功率与总发电功率之比，即
❖
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普通电厂厂用电率为6％～1O％；3OOMW机组电厂厂用电率为5％左右，而6OOMW机组电厂的
厂用电率为4.8％左右。
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发电厂的主要技术经济指标
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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火电厂的分类Ⅰ
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) ❖ 余热发电厂 (工业余热、垃圾或工业废料) ❖ 生物发电厂 (桔杆、生物肥料)
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电厂原理
化学能 (燃料)
锅炉 蒸汽
发电机
热能
机械能
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电能
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火力发电厂特点
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
❖
b。为发电煤耗率，为发1kw·h电所消耗的标准煤量B0，即 (g/kw.h),W。为发电量。
❖
燃煤火电厂的热效率是很低的，一般电厂为3O％以内；在现代发电厂中，由于采用30OMW或60OMW的大容量发电机组，改进
了燃烧技术，提高了蒸汽参数，并采用中间再热等措施，电厂最高热效率已达40％以上。以供热为主兼供电能的热电厂甚至高达
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热电厂（热电联产）
❖ 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。
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联合循环电厂
❖ 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％）。
❖ 超临界参数 ❖ 水的临界压力是22.115MPA ，对应温度是374.15℃ 。 ❖ 在这个压力和温度时,水和蒸汽的密度是相同的,就叫水的临
界点 。
❖ 机组的蒸汽参数是决定机组热经济性的重要因素。一般，压 力是16．6～31．0MPa、温度在535℃～600℃的范围内， 压力每提高1MPa，机组的热效率上升0．18％～0．29％； 新蒸汽温度或再热蒸汽温度每提高10℃，机组的热效率就提 高0．25％～0．3％；如果采用二次再热的机组就比一次再 热机组的热效率高1．5％～2．0％。
厂用电系统
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❖ 2．煤耗率
❖ 煤耗率一般指供电煤耗率bn（g／kw·h），为对外供电1kw·h所消耗的标准煤量g ❖ 即： （g/kw.h）。其中 ❖ Bo——发电厂消耗的标准煤，kg； ❖ W。——电厂总发电量，kw·h； ❖ W。——厂用电量，kw·h。 ❖ 我国规定，bn＝380g／kw·h，即平均每发1kw·h电用煤（折合标准煤）380g为标准。目前国产
❖ 现在常规的超临界机组采用的蒸汽参数为24．1MPa、 538℃／566℃。超超临界机组一般采用二次再热，其参数 为：31．0MPa、566℃／566℃／ 566℃或31．0MPa 、593℃／593℃／593℃或34．5 MPa、649℃／593℃／ 593℃。
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❖ 一、技术经济指标
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)
的作用。
转子由转子本体、护环、心环、转子线圈、滑环、
同轴激磁机电枢组成。
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发电机组
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火电厂的三大系统
（1）燃料、燃烧系统； （2）汽水系统； （3）电气系统； （4）其它辅助热力系统；
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火电厂的三大系统 之一
燃料、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。
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各类型发电所占比例（2014）
70.00% 60.00%
65.40%
50.00%
40.00%
30.00%
20.00%
10.00%
0.00%
火电
23% 水电
系列1
7% 风电
2.30% 光伏
1.50% 核电
0.80% 其它
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火力发电厂概述
❖ 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.
6O ％。
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❖ 4·发电成本
❖ 发电成本是发电厂生产电能所需的全部费用。包括燃料费、水费、材料费、 大修理费、折旧费、工资、职工福利基金和其他费用等八项。前三项为可变成本 ，随发电量而增减；后五项为固定成本，无论发电量多少均需支出。
❖ 燃料费是各项费用中最大的一项，占发电成本的50％～7O％；水费是发电生 产用的水资源费和外购水费；材料费是电厂生产中维护检修所耗用的材料、备品 、易耗品等的费用，此皆为可变（随发电量多少而变）成本。
炉，复合循环炉等。
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锅炉本体
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HG-1950/25.4-YM
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汽轮机
❖ 汽轮机本体（steam turbine proper）是完成蒸汽 热能转换为机械能的汽轮机组的基本部分，即汽轮 机本身。它与回热加热系统、调节保安系统、油系 统、凝汽系统以及其他辅助设备共同组成汽轮机组 。汽轮机本体由固定部分（静子）和转动部分（转 子）组成。固定部分包括汽缸、隔板、喷嘴、汽封 、紧固件和轴承等。转动部分包括主轴、叶轮或轮 鼓、叶片和联轴器等。固定部分的喷嘴、隔板与转 动部分的叶轮、叶片组成蒸汽热能转换为机械能的 通流部分。汽缸是约束高压蒸汽不得外泄的外壳。 汽轮机本体还设有汽封系统。
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锅炉热效率与锅炉型号
锅炉热效率：蒸汽在炉内吸热量占燃料发热量的百分 比。电站锅炉一般在90%以上。
锅炉型号：如HG670/13.7—540/540—7 HG----哈尔滨锅炉厂； DG----东锅；SG---上锅；WG---武锅；BG---北锅 锅炉分类（按水循环方式）：自然循环炉，强制循环
❖ 固定成本中，大修理费是为恢复固定资产已损耗的一部分价值，按大修费占 固定资产原值的比率而预提的资金；而基本折旧费是对固定资产的补偿费。工资 和职工福利基金随电厂职工数和工资水平而变化。其他费用包括办公费、科研教 育经费以及生产流动资金贷款利息等。
❖ 发电厂向电网供电，供电管理部门按合同电价支付电费，电费是电厂的主要 收入。发电成本的降低，取决于煤耗率的降低和厂用电率的降低，以及对外供电 量的增加和发电设备利用率的提高。这都有赖于生产运行技术水平和经营管理水 平的提高。
❖
发电厂的技术经济指标是反映火力发电厂运行技术经济性能的数据。主要指发电厂热-电转换效率有关的发电机组或全厂的运行
指标。主要介绍以下几种。
❖
1．电厂热效率ηe。
❖ 发电厂的热效率ηe, 为发电量(kW·h)折成热量与耗用热量HRe之比, 即
❖
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HRe为发电热耗率，即发1kw·h电所消耗的热量（kJ）；HRe＝29.308b。(kJ／kw·h)；
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过热蒸汽
汽轮机
发电机
锅炉
锅 炉 给 水
过热器 省煤器
高压加热器
生水
排气
水处理 设备
(软化)
凝汽器
补给水
除氧器
给水泵
低压加热器
凝 结 水
凝结水泵
冷 却 水
循环水泵
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• 火电厂的三大系统之三 • 电气系统
励磁装置
发电机
厂用变压器
主变压器
配 电 装 置
输 电 线 路
升压变电所
低压配电装置
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1、汽轮发电机组的汽耗率d0：机组每发1KW.h的电所 消耗的蒸汽量；200MW机组在3kg/kw.h左右。
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汽轮机分类（按热力过程）
凝汽式N、背压式B、调整抽汽式CC、中间再 热式汽轮机。
汽轮机的型号：如N200-13.0/535/535 N300-16.7/538/538
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汽轮机
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发电机本体
在发电厂中，同步发电机是将机械能转变成电能的唯 一电气设备。因而将一次能源（水力、煤、 油、风 力、原子能等）转换为二次能源的发电机，现在几 乎都是采用三相交流同步发电机。在发电厂中的交 流同步发电机，电枢是静止的，磁极由原动机拖动 旋转。其励磁方式为发电机的励磁线圈FLQ（即转 子绕组）由同轴的并激直流励磁机经电刷及滑环来 供电。同步发电机由定子（固定部分）和转子（转 动部分）两部分组成。定子由定子铁心、定子线圈 、机座、端盖、风道等组成。定子铁心和线圈是磁 和电通过的部分，其他部分起着固定、支持和冷却
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火电厂生产流程示意图
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发电厂主要设备介绍 锅炉本体
锅炉设备是火力发电厂中的主要热力设备之一 。它的任务是使燃料通过燃烧将化学能转变 为热能，并且以此热能加热水，使其成为一 定数量和质量（压力和温度）的蒸汽。由炉 膛、烟道、汽水系统（其中包括受热面、汽 包、联箱和连接管道）以及炉墙和构架等部 分组成的整体，称为“锅炉本体”。
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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 灰
炉渣
经烟囱排向大气
引风机
灰渣泵
至灰场
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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
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
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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火电厂的分类Ⅱ
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)
发 电 厂介 绍
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主要内容
一、发电厂介绍及造价成本 二、发电厂主要设备介绍 三、三大系统 四、控制系统 五、发电厂的主要技术经济指标 六、管理制度及方式
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➢ 发电厂分类：火力发电厂、水力发电厂、风 电厂、光伏、核电厂，其他还有地热发电厂 、潮汐发电 厂等。
❖ 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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燃煤电厂
❖ 燃料在炉膛内燃烧发出热量，被锅炉本体内的水吸 收后产生蒸汽，送到汽轮机，带动发电机发出电能 。已作过功的蒸汽进入汽轮机末端的凝汽器被冷却 水还原为水wenku.baidu.com再送回锅炉。凝汽式电厂中的工质在 发电过程中经历了水—汽—水的反复循环，从而实 现将燃料的化学能—热能—机械能—电能的过程。 在凝汽器中，大量的热量被冷却水带走，所以效率 较低，只有30％～40％。