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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,杨金忠,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,杨金忠,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,杨金忠,*,火力发电厂基础知识,2014.1,杨金忠,11/21/2024,1,杨金忠,主要内容,一、,火力发电厂生产概述,二、锅炉设备及组成,三、汽轮机设备及组成,四、发电机设备及组成,五、火电厂热力系统,六、发电厂的主要技术经济指标,七,、高效,火力,发电新技术,11/21/2024,2,杨金忠,1,、什么叫火力发电厂,火力发电厂简称火电厂，是利用煤、石油、天然气作为燃料生产电能的工厂，它的基本生产过程是：燃料在锅炉中燃烧加热水使成蒸汽，将燃料的化学能转变成热能，蒸汽压力推动汽轮机旋转，热能转换成机械能，然后汽轮机带动发电机旋转，将机械能转变成电能。,能量转换过程：化学能,热能,机械能,电能,11/21/2024,3,杨金忠,1.,火电厂的分类（按蒸压力）,低压：,小于,2.45MPa,中压,:,2.94-4.90MPa,高压,：,7.84-10.8MPa,超高压,:,11.8-14.7MPa,亚临界：,15.7-19.6MPa,超临界：,21.1MPa,以上,超超临界电厂：,25MPa,以上,11/21/2024,4,杨金忠,2,、火电厂生产过程示意图,11/21/2024,5,杨金忠,火力发电厂的主要设备,火电厂主要设备有：锅炉、汽轮机、发电机和其他配套系统,锅炉：风机、预热器、磨煤机、捞渣机等,汽轮机：除氧器、给水泵、凝结水泵、高加、低加、轴加、凝汽器、循环水泵、冷油器等,发电机：变压器、发电机冷却装置、励磁系统等,其他配套系统：输煤系统、除尘系统、制水系统、脱硫脱硝系统等,11/21/2024,6,杨金忠,汽轮机定义,是一种以具有一定温度和压力的水蒸汽为工质，将热能转变为机械能的回转式原动机。,工质：要完成能量转换所必须借助的中间媒介物质，工质应具有良好的流动性和膨胀性，热机大多采用气态物质作为工质。,锅炉定义,锅炉包括锅和炉两大部分，锅的原义指在火上加热的盛水容器，炉指燃烧燃料的场所，锅炉是一种能量转换设备。,发电机定义,是将机械能转变成电能的电机。,11/21/2024,7,杨金忠,我公司主机基本情况,汽轮机为：超临界、一次中间再热、两缸两排汽、抽汽凝汽式汽轮机,锅炉为：超临界、直流、直吹、一次再热、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构,型锅炉,发电机为：三相同步发电机、静态可控硅励磁系统,11/21/2024,8,杨金忠,3,、火电厂的系统构成,（,1,）汽水系统，由锅炉、汽轮机、凝汽器、水泵、加热器及其管路组成；,（,2,）燃料、燃烧系统，包括：输煤系统、制粉系统、烟风系统和除灰除尘系统；,（,3,）电气系统，包括励磁系统、输配电系统等,（,4,）制水系统,（,5,）其它辅助热力系统,11/21/2024,9,杨金忠,(1),汽水系统,朗肯循环,是指以水蒸气作为制冷剂的一种实际的循环过程,电厂基本汽水系统流程（朗肯循环）：给水泵,锅炉,过热蒸汽,汽轮机,凝汽器,给水泵,给水送入锅炉,11/21/2024,10,杨金忠,(2),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。,11/21/2024,11,杨金忠,(3),电气系统,电气系统由：发电机、变压器、输变电装置组成,励磁装置,发电机,主变压器,厂用变压器,高（低）压配电装置,配电装置,输电线路,厂用电系统,升压变电所,11/21/2024,12,杨金忠,（,4,）其他辅助系统,1,、主蒸汽系统及再热蒸汽系统,：（,主蒸汽）锅炉主汽门（或集汽联箱）,主蒸汽管道,汽机自动主汽门,汽轮机高压缸入口,汽轮机高压缸出口,再热器冷段管,再热器,再热器热段管,汽机中压缸进口,。,11/21/2024,13,杨金忠,2,、凝结水系统：,凝汽器,凝结水泵,轴封冷却器,低压加热器,除氧器。,3,、主给水系统：,除氧器下水管,低压给水管,给水泵,高压给水管,高加,锅炉。,4,、,回热抽汽系统和加热器疏水系统：,汽机抽汽管路,各回热加热器（高加、低加、除氧器）,疏水管路,凝汽器,11/21/2024,14,杨金忠,5,、,循环冷却水系统,循环水泵,凝汽器,冷却塔,循环水泵,6,、,燃料、燃烧系统,输煤及燃料运送系统：,运输,卸煤装置,煤场,碎煤机,皮带,原煤仓；,制粉系统：,原煤仓,给煤机,排粉机,磨煤机,（粗粉分离器细粉分离器煤粉仓给粉机）,燃烧器,炉膛；,11/21/2024,15,杨金忠,7,、风烟系统与,灰渣系统,风烟系统：,（,风,）吸风口消音器,冷风道,送风机,暖风器,空预器,热风道,排粉机,磨煤机,燃烧器,炉膛；,（,烟,）炉膛,屏过,对流过热器,省煤器,空预器,除尘器,引风机,脱硫,烟囱,大气。,灰渣系统：,（,炉渣,）炉膛冷灰斗,除渣装置,灰渣泵,输灰管,渣仓,运渣车。,（,飞灰,）除尘器,集灰斗,除灰装置,灰库,运灰车,灰加工厂。,11/21/2024,16,杨金忠,二、锅炉设备及组成,1,、锅炉容量与蒸汽参数,锅炉容量：每小产生的蒸汽量（,t/h,）,蒸汽参数：锅炉出口过热蒸汽压力和温度,容量,（,t/h,）,蒸汽参数 汽机功率,(MW),炉型,420 13.8MPa(540/540)125,煤粉炉,670 13.8MPa(540/540)200,煤粉炉,1025 16.8MPa(540/540)300,煤粉炉,1146 24.2MPa(566/566)350,煤粉炉,2060 26.25MPa(580/580)660,煤粉炉,11/21/2024,17,杨金忠,2,、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,HG,670/13.7540/5407,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，强制循环炉等。,11/21/2024,18,杨金忠,3,、锅炉设备的组成,锅炉本体：,燃烧器、炉膛、烟道、,汽包,、下降管、水冷壁、过热器、再热器、省煤器及空气预热器等组成；,辅助设备：,送引风机、给煤机、磨煤机、排粉风机、除尘和脱硫、脱硝设备、烟囟等。,11/21/2024,19,杨金忠,三、汽轮机设备及组成,1,、汽轮机本体：,静止部分：,汽缸、隔板、喷嘴、轴承和轴封等；,转动部分：,叶片、叶轮和轴等；,配汽机构：,主蒸汽导管、自动主汽门、调节汽门等,汽轮机的工作过程：,蒸汽喷嘴冲动叶片转动,2,、调节保安油系统：,调速器、油泵、油箱等,3,、凝汽及抽气设备：,凝汽器、凝结水泵、抽气器、循环水泵和冷却塔等,4,、回热加热系统：,高、低压加热器和除氧器等,11/21/2024,20,杨金忠,5,、汽轮机分类与型号,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,N200-130/535/535,N300-16.7/538/538,11/21/2024,21,杨金忠,四、发电机设备及组成,1,、发电机的分类与型号,QFSN-300-2,Q,由汽轮机拖动、,F,发电机、,S,定子线组水冷、,N,转子绕组氢冷、,300,额定容量,300MW,、,2,极对数为,2,组,2,、发电机的组成,转子：,有良好导磁性能的合金钢制成，绕组外接直流励磁电源，产生磁场；,定子：,由铁芯、绕组和外壳等组成，铁芯由环形硅钢片叠压而成；,励磁机：,向发电机转子绕组提供直流励磁电源；,11/21/2024,22,杨金忠,五、火电厂热力系统,1,、锅炉汽水系统：,主给水管,给水操作台,省煤器,汽包,下降管,下联箱,水冷壁,汽包,过热器,锅炉主汽门（或集汽联箱）出口。,2,、,主蒸汽系统及再热蒸汽系统,：,（,主蒸汽）,锅炉主汽门（或集汽联箱）,主蒸汽管,汽机自动主汽门之前,；,（再热蒸汽）,汽机高压缸出口,再热器冷段管,再热器,再热器热段管,汽机中压缸进口,。,11/21/2024,23,杨金忠,3,、,主凝结水系统,凝汽器,凝结水泵,轴封冷却器,低加,除氧器。,5,、主给水系统：,除氧水箱下水管,低压给水管,给水泵,高压给水管,高加,主给水管。,6,、,回热抽汽系统和加热器疏水系统：,汽机抽汽管路,各回热加热器（高加、低加、除氧器）,疏水管路,疏水回收设备,.,11/21/2024,24,杨金忠,7,、,抽空气系统,（低压加热器、凝结水泵）,凝汽器,抽真空设备和系统,。,8,、,循环冷却水系统,循环水进水管,凝汽器,循环水出水管（汽机车间范围内）,9,、,排污利用系统,锅炉汽包,连续排污管,连续排污扩容器,（汽）除氧器,下联箱,定,排污管,（,水）定期排污扩容器,11/21/2024,25,杨金忠,六、发电厂的主要经济技术指标,1,、汽轮发电机组的汽耗率,d,0,：,机组每发,1KW.h,的电所消耗的蒸汽量；,200MW,机组在,3kg/kw.h,左右。,2,、汽轮发电机组的热耗率,q,：,机组每发,1KW.h,的电所消耗的蒸汽量；,200MW,机组在,8400kJ/kw.h,左右。,3,、发电厂总效率,PL,：,电厂发出的电能与所消耗的燃料总能量；,200MW,机组在,34,%,左右,11/21/2024,26,杨金忠,4,、发电煤耗率：,发电厂每发,1KW.h,的电所需的煤耗量；,标准煤耗率：发电厂每发,1KW.h,的电所需的标准煤耗量；我国在,300-420g,标煤,/(,kw.h,),；,5,、,厂用电率：,厂用电占总发电量的百分率，大约在,5,%-10%,之内；,6,、供电标准煤耗率：,扣除厂用电的标准煤耗率,11/21/2024,27,杨金忠,七、高效发电新技术,1,、超临界机组的优势：,超临界机组发电效率比现有机组平均水平提高,10%,，节煤近,25%,，一台,350MW,超临界机组一年就可节约,23,万吨原煤。发展超临界机组不仅提高发电效率还对节约水源，减少污染有着重要意义。,国外第一台超临界机组投运至今，已有近,40,年,的历史，目前超临界机组最大单机容量为,1300MW,，,在美国、日本及俄国，超临界机组占火电容量的,50%,以上。欧洲的超临界机组在技术上也有其独特性和先进性。,我国超临界、超超临界机组发展较晚。我国于上世纪,80,年代后期开始从国外引进,30,万千瓦、,60,万千瓦亚临界机组，第一台超临界机组于,1992,年,6,月投产于上海石洞口二厂。在“超超临界燃煤发电技术”的研发和应用下，我国发电业及电站装备制造业的整体水平跃上了一个新台阶。,11/21/2024,28,杨金忠,2,、超临界机组发展简史,世界第一台,，,1956,年德国，,88MW,，,34MPa,610/570/570,。,目前,单机容量最大,（美国）,1300MW,，,26.5MPa,538/538,，,共有六台，第一台,1969,投产。,目前,参数最高,的是（美国）,325MW,，,34.6MPa,649/566/566,，,1960,投产,11/21/2024,29,杨金忠,3,、超临界、超超临界机组的特点,效率高,超临界机组发电效率比现有机组平均水平提高,10%,，节煤近,25%,，一台,350MW,超临界机组一年就可节约,23,万吨原煤。发展超临界机组不仅提高发电效率还对节约水源，减少污染有着重要意义。,可复合变压运行，调峰性能好,；（,1,）在低负荷时效率高；（,2,）具有良好的启动性能；（,3,）具有良好的负荷适应性。,蒸汽压力高，蒸汽比容小，汽轮机叶片短，加之级问压差大，因而超临界及超超临界参数更,适于大容量机组,。,11/21/2024,30,杨金忠,4,、热电联产发电技术,热电联产是指火电机组在发电的同时，用抽汽或背压机组的排汽
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