火力发电厂简称火电厂

火力发电厂简称火电厂,是利用煤、石油、天然气或其他燃料的化学能生产电能的工厂。火电厂主要组成部分为:(1)锅炉及附属设备厂,确保燃料的化学能转化为热能。(2)汽轮机及附属设备,确保热能变为机械能。(3)发电机及励磁机,确保机械能变为电能。(4)主变压器把电能提升为高压电输送给输电线路。根据容量的大小,可将电厂分为大型火电厂、中型火电厂、和小型火电厂。但 是,这里所说的大、中、小是一种相对的提法,如 70年代认为是大型的火电厂,在 90 年代则被认为是中型甚至是小型电厂。按工质初参数的高低,可将电厂分为低压、中压、高压、超高压、亚临界、超 临界压力等几种火电厂:按燃料的不问,可区分为燃煤、燃油和燃气等几类火电厂, 按照原动机的不同,可分为汽轮机组发电厂、燃气轮机发电厂、汽轮机-燃气轮机发 电厂等;按照主厂房的建造和结构特点,可分为封闭式火电厂、半露天火电厂和露天 火电厂;按照其功用的不同,可分为凝汽式发电厂和热电厂,前者安装凝汽式机组,后 者安装供热机组(也称热化机组)。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。 以煤、石油或天然气作为燃料的发电厂统称为火电厂。火力发电站的主要设备系统包括:燃料供给系统、给水系统、蒸汽系统、冷却 系统、电气系统及其他一些辅助处理设备。火力发电系统主要由燃烧系统(以锅炉为核心)、汽水系统(主要由各类泵、给 水加热器、凝汽器、管道、水冷壁等组成)、电气系统(以汽轮发电机、主变压器等 为主)、控制系统等组成。前二者产生高温高压蒸汽;电气系统实现由热能、机械能 到电能的转变;控制系统保证各系统安全、合理、经济运行。火力发电的重要问题是提高热效率,办法是提高锅炉的参数（蒸汽的压强和温 度）。90 年代,世界最好的火电厂能把 40%左右的热能转换为电能;大型供热电厂的 热能利用率也只能达到 60%70%。此外,火力发电大量燃煤、燃油,造成环境污染, 也成为日益引人关注的问题。热电厂为火力发电厂,采用煤炭作为一次能源,利用皮带传送技术,向锅炉输送 经处理过的煤粉,煤粉燃烧加热锅炉使锅炉中的水变为水蒸汽,经一次加热之后,水 蒸汽进入高压缸。为了提高热效率,应对水蒸汽进行二次加热,水蒸汽进入中压缸。 通过利用中压缸的蒸汽去推动汽轮发电机发电。从中压缸引出进入对称的低压缸。 已经作过功的蒸汽一部分从中间段抽出供给炼油、化肥等兄弟企业,其余部分流经 凝汽器水冷,成为 40 度左右的饱和水作为再利用水。40 度左右的饱和水经过凝结 水泵,经过低压加热器到除氧器中,此时为 160 度左右的饱和水,经过除氧器除氧,利 用给水泵送入高压加热器中,其中高压加热器利用再加热蒸汽作为加热燃料,最后流 入锅炉进行再次利用。以上就是一次生产流程。火力发电厂的基本生产过程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:（一）汽水系统:火力发电厂的汽水系统是由锅炉、汽轮机、凝汽器、高低压加热器、凝结水 泵和给水泵等组成,他包括汽水循环、化学水处理和冷却系统等。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的蒸汽,再通过主 蒸汽管道进入汽轮机。由于蒸汽不断膨胀,高速流动的蒸汽推动汽轮机的叶片转动 从而带动发电机。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作过功的部分 蒸汽,用以加热给水。在现代大型汽轮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,既把作过一段功的蒸汽从汽轮机的高压缸的出口将作过功的蒸汽全部抽出,送到锅炉的再热汽中加热后再引入气轮机的中压缸继续膨胀作功,从中压缸送出的蒸汽,再送入低压缸继续作功。在蒸汽不断作功的过程中,蒸 汽压力和温度不断降低,最后排入凝汽器并被冷却水冷却,凝结成水。凝结水集中在 凝汽器下部由凝结水泵打至低压加热再经过除氧气除氧,给水泵将预加热除氧后的 水送至高压加热器,经过加热后的热水打入锅炉,再过热器中把水已经加热到过热的 蒸汽,送至汽轮机作功,这样周而复始不断的作功。在汽水系统中的蒸汽和凝结水,由于疏通管道很多并且还要经过许多的阀门设 备,这样就难免产生跑、冒、滴、漏等现象,这些现象都会或多或少地造成水的损失, 因此我们必须不断的向系统中补充经过化学处理过的软化水,这些补给水一般都补 入除氧器中。（二）燃烧系统燃烧系统是由输煤、磨煤、粗细分离、排粉、给粉、锅炉、除尘、脱流等组 成。是由皮带输送机从煤场,通过电磁铁、碎煤机然后送到煤仓间的煤斗内,再经过 给煤机进入磨煤机进行磨粉,磨好的煤粉通过空气预热器来的热风,将煤粉打至粗细 分离器,粗细分离器将合格的煤粉（不合格的煤粉送回磨煤机）,经过排粉机送至粉仓, 给粉机将煤粉打入喷燃器送到锅炉进行燃烧。而烟气经过电除尘脱出粉尘再将烟气 送至脱硫装置,通过石浆喷淋脱出流的气体经过吸风机送到烟筒排人天空。（三）发电系统发电系统是由副励磁机、励磁盘、主励磁机（备用励磁机）、发电机、变压 器、高压断路器、升压站、配电装置等组成。发电是由副励磁机（永磁机）发出高频 电流,副励磁机发出的电流经过励磁盘整流,再送到主励磁机,主励磁机发出电后经 过调压器以及灭磁开关经过碳刷送到发电机转子,当发电机转子通过旋转其定子线 圈便感应出电流,强大的电流通过发电机出线分两路,一路送至厂用电变压器,另一路则送到SF6高压断路器，由SF6高压断路器送至电网。这里介绍的是汽轮机发电 的基本生产过程。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-l所示，包括锅炉的燃烧部分和输煤、除灰和烟气排放系统 等。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，烟气经除尘器清除灰分后， 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,提高水温 并除去水中的氧(以防止腐蚀炉管等),再由给水泵进一步升压,然后进入高压加热器, 回到锅炉,完成水蒸汽水的循环。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1020kV之间， 电流可达数千安至20k A。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。极少部分电,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。水电站由水工建筑物、厂房、水轮发电机组以及变电站和送电设备组成。(1)水工建筑物包括大坝、引水建筑物和泄水建筑物等。大坝又称拦河坝,是水电站的主要建筑物,作用是挡水提高水位,积蓄水量,集 中上游河段的落差形成一定水头和库容的水库,水轮发电机组从水库取水发电。大 坝可分为混凝土坝和土石坝两大类。混凝土坝分为重力坝、拱坝和支墩坝3种。土 石坝分为土坝、堆石坝、土石混合坝,又统称当地材料坝。大坝的选型要根据坝址的自然条件、建筑材料、施工现场、导 流、工期、造价等进行综合比较后确定。引水建筑物包括组成建筑物的进水口、拦 污栅、闸门等以及组成输水建筑物的渠道、隧洞、调压室、压力管道等。泄水建筑 物主要包括溢洪坝、溢流坝、泄水闸、泄洪隧道及底孔等,用于渲泄洪水、放空水 库、冲砂、排水和排放漂水等。厂房是安装水轮发电机组及其配套设备的场所。根 据自然条件、机组容量和电站规模可分为地面厂房,地下厂房和坝内厂房几种。2）水轮发电机组。水轮发电机组由水轮机与发电机的轴相联,水轮机接受水的 位能和动能,转换为旋转的机械能驱动发电机发电。水轮机按工作原理可分为冲击 式水轮机和反击式水轮机。冲击式水轮机的转轮受到水流的冲击而旋转,此射水流 的压力不变,转轮将水流的动能转换为旋转的机械能。反击式水轮机的转轮是接受 水流的反作用力而旋转,此射水流的位能和动能都在改变,但主要是位能转换为旋转 的机械能。冲击式水轮机可分为切击式和斜击式两种。切击水轮机转轮圆周布置多 种水斗，喷嘴将水的位能变为动能，形成高速水流沿转轮圆周的切线方向射向双U形 水斗中部,水流在水斗中折转向两侧排出。斜击式水轮机的转轮圆周密布叶片,喷嘴 出来的高速水流从转轮一侧倾斜冲击叶片使转轮旋转.水流经转轮上的叶折转后从 另一侧流出。反击式水轮机由带有导叶的进水装置和具有数个叶片的转轮组成，可 分为混流式、轴流式、斜流式和贯流式几种。在混流式水轮机中，水流径向流人导 叶再进入转轮，然后轴向流出转轮。在轴流水轮机中，水流径向进入导叶，倾斜于主 轴某一角度流入转轮。在贯流式水轮机中水流沿轴向流进导叶和转轮。