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1、路漫漫其悠远路漫漫其悠远2022-3-29发电厂基础知识培训课发电厂基础知识培训课件件路漫漫其悠远路漫漫其悠远发电厂基础知识第一节第一节 火力发电厂概述火力发电厂概述第二节第二节 电厂锅炉电厂锅炉第三节第三节 电厂汽轮机电厂汽轮机第四节第四节 发电机发电机第五节第五节 其他辅助系统其他辅助系统第六节第六节 发电厂主要经济指标及系统发电厂主要经济指标及系统路漫漫其悠远路漫漫其悠远第一节第一节 火力发电厂概述火力发电厂概述 发电厂的分类电力生产的特点及基本要求火力发电厂的组成及能量转换过程4、凝汽式发电厂的主要技术经济指标路漫漫其悠远路漫漫其悠远火力发电厂火力发电厂发电厂发电厂类型类型其他类型其他

2、类型的发电厂的发电厂我国火力发电量大约占总发电量的80%左右。电能的特点是便于输送、使用方便。路漫漫其悠远路漫漫其悠远火力发电厂的分火力发电厂的分类类按火电厂供电、供热的产品分1按使用的一次能源分2按火电厂的服务规模分3按锅炉、汽轮机的蒸汽初参数分4发电厂和热电厂发电厂和热电厂燃煤电厂、燃油电厂、余热电厂燃煤电厂、燃油电厂、余热电厂电力系统中发电厂电力系统中发电厂 、孤立电厂、孤立电厂、自备电厂自备电厂亚临界、超临界、超超临界亚临界、超临界、超超临界火力（热力）发电厂：通过燃料燃烧将化学能变为电能。火力（热力）发电厂：通过燃料燃烧将化学能变为电能。路漫漫其悠远路漫漫其悠远其他类型的发电其他类型

3、的发电厂厂原子能发电厂(核电站) 水力发电厂风力、地热及潮汐发电站等路漫漫其悠远路漫漫其悠远路漫漫其悠远路漫漫其悠远路漫漫其悠远路漫漫其悠远保护环境保护环境控制污染控制污染节约能源节约能源安全可靠安全可靠力求经济力求经济保证电能质量保证电能质量电力生产基本要求路漫漫其悠远路漫漫其悠远三大主机三大主机汽轮机汽轮机发电机发电机锅炉锅炉路漫漫其悠远路漫漫其悠远现代火力发电厂由锅炉、汽轮机和发电现代火力发电厂由锅炉、汽轮机和发电机三大核心设备组成。机三大核心设备组成。路漫漫其悠远路漫漫其悠远 火力发电厂的能量转换过程 路漫漫其悠远路漫漫其悠远火力发电厂生产过程示意图路漫漫其悠远路漫漫其悠远n火力发电厂

4、的任务很单纯，就是发出一定规范的电（或供热+供电），要完成这个任务就必须装置一系列主要生产设备和附属设备。n 其生产过程简述如下：利用燃料中的化学能在锅炉中燃烧，转化为热能，这种热能被锅炉中的水吸收成为具有一定温度、一定压力的蒸汽，这种具有相当热量的蒸汽冲动汽轮机转动，使热能转化为动能机械能，汽轮机借助于这个旋转的动能带动发电机旋转，而发电机将赋予的机械能转变为电能。n 我国近年建设的火电厂的发电机组至少为300WM机组，今后将大批安装600MW，1000MW超临界和超超临界机组。路漫漫其悠远路漫漫其悠远电厂锅炉的作用2、锅炉的规范3、锅炉的工作过程4、锅炉的类型5、电厂锅炉设备的组成第二节

5、电厂锅炉路漫漫其悠远路漫漫其悠远一、电厂锅炉的作用 将燃料的化学能变为热能，并以此热能加热水，使其成为具有一定压力和温度的蒸汽。路漫漫其悠远路漫漫其悠远1.锅炉容量D(t/h) 锅炉每小时的最大连续蒸发量。 2.锅炉蒸汽参数 电厂锅炉的蒸汽参数一般是指过热器出口处蒸汽的额定表压力和额定温度。3.给水温度 锅炉给水温度是指给水在省煤器入口处的温度。4.锅炉效率 锅炉生产蒸汽时有效利用的热量与同时间内进入炉内燃烧的燃料在完全燃烧情况下所放出热量之比值。路漫漫其悠远路漫漫其悠远锅炉效率的计算路漫漫其悠远路漫漫其悠远三、锅炉的工作过程路漫漫其悠远路漫漫其悠远工作过程：燃料和空气的混合物送入炉内燃烧，并

6、形成高温烟气。燃烧产生的热量以辐射和对流换热的形式通过锅炉受热面传递给水，使水在定压下汽化形成一定压力和温度的水蒸气。四、锅炉的类型 自然循环锅炉、强制循环锅炉、直流锅炉等。 自然循环煤粉炉应用比较广泛。 以煤粉为燃料，效率高，易于控制，可燃用劣质煤。 300MW：SG-1008/17.1-555/ 555-YM 600MW：HG-2000/17.1-555/ 555-YM-路漫漫其悠远路漫漫其悠远路漫漫其悠远路漫漫其悠远五、电厂锅炉设备的组成由锅炉本体、辅助设备及附件构成。1、锅炉本体由“锅锅”和“炉炉”两大部分组成。 “锅”即汽水系统, 由省煤器、汽包、下降管、联箱、水冷壁、过热器、再热器

7、等组成。 “炉”即燃烧系统, 由炉膛、烟道、燃烧器及空气预热器等组成。2、燃烧煤粉的锅炉,其主要辅助设备包括通风设备、输煤设备、制粉设备、给水设备、除尘除灰设备以及一些锅炉附件。路漫漫其悠远路漫漫其悠远煤粉及空气混合物（一次风）喷燃器炉膛防渣管过热器省煤器空气预热器除尘器引风机烟囱大气热空气（二次风）空气预热器送风机大气路漫漫其悠远路漫漫其悠远给水给水泵省煤器汽包过热器水冷壁管下联箱下降管过热蒸汽路漫漫其悠远路漫漫其悠远1、汽轮机的基本概念2、工作过程3、汽轮机的组成4、汽轮机的计算第三节 汽轮机路漫漫其悠远路漫漫其悠远一、汽轮机的基本概念路漫漫其悠远路漫漫其悠远 5、汽轮机装置在电厂中的地位

8、（The Status of Steam Turbine in Power Plant) 锅锅 炉炉汽轮机汽轮机发发 电电 机机 蒸蒸 汽汽化学能化学能(燃料燃料)热能热能机械能机械能电能电能Power Plant路漫漫其悠远路漫漫其悠远6、汽轮机发展概述 (Summary of Steam Turbine)1、1883年， Laval （瑞典）研制出第一台轴流式汽轮机2、70年代后，进入百万级3、汽轮机主要制造业：n GE Co.（General Electric Corporation) 美国通用电气公司（冲动式）n WH Co. (Westing House Electric Corpo

9、ration) 西屋 （反动式）n BBC (Brown Boveri Co.) 瑞士 （反动式）n AA (Alsthon-Atlantague Co.) 法国 （冲动式、反动式）n 其他（苏联、日本等）n 我国三大动力设备厂：哈汽、上汽、东汽 工业汽轮机：杭州 燃气轮机：南京路漫漫其悠远路漫漫其悠远7、汽轮机分类冲动式反动式工作原理热力特性凝汽式背压式调节抽汽式抽汽背压式中间再热式汽流方向轴流式周流式功率用 途凝汽式供暖电站工业船用超临界超超临界进汽参数低压中压高压亚临界超高压大功率小功率水的临界参数：温度374.15，压力22.129MPa路漫漫其悠远路漫漫其悠远8、汽轮机的型号表示如下

10、：汽轮机类型额定功率（MW)蒸汽参数变型设计次序注意：蒸汽参数表示法和汽轮机类型有关路漫漫其悠远路漫漫其悠远国产汽轮机型式的代号表例如：N50-90-3 N300-16.7/535/535 N600-16.67/537/537路漫漫其悠远路漫漫其悠远二、工作过程路漫漫其悠远路漫漫其悠远三、汽轮机的组成路漫漫其悠远路漫漫其悠远汽轮机由汽轮机本体、调节系统、保护系统、油系统及辅助设备组成。 1、汽轮机本体 由静止和转动两大部分构成。静止部分称作“静子”包括喷管、隔板、汽缸和轴承等主要部件；转动部分就是指转子，它由动叶、叶轮、主轴及联轴器等组成。 2、汽轮机的调节系统 当外界负荷变化时，及时调节汽轮

11、机的进汽量，使其输出的功率与外界负荷相适应，维持转速不变。路漫漫其悠远路漫漫其悠远路漫漫其悠远路漫漫其悠远3、汽轮机的保护系统 防止汽轮机转速过高，造成损坏。4、汽轮机的主要辅助设备n润滑油系统：油泵、油冷却器润滑油系统：油泵、油冷却器n凝结水系统：凝汽器、凝结水泵、低压加热器凝结水系统：凝汽器、凝结水泵、低压加热器n除氧器系统：除氧器除氧器系统：除氧器n给水系统：给水泵、高压加热器给水系统：给水泵、高压加热器路漫漫其悠远路漫漫其悠远 凝汽器：一是建立并维持高度真空，使汽轮机内蒸汽充分膨胀；二是将汽轮机排汽凝结成水，回收工质。 除氧器：将给水中所含的氧等气体除掉，防止腐蚀金属表面。 回热加热器

12、：利用从汽轮机中间级引来的作过部分功的蒸汽加热给水，提高效率。路漫漫其悠远路漫漫其悠远1、概述2、基础知识基础知识3、本体结构第四节 发电机路漫漫其悠远路漫漫其悠远1、概述 汽轮发电机的作用是将汽轮机转动的机械能，转变成电能，汽轮发电机的作用是将汽轮机转动的机械能，转变成电能，通过母线输送到电网。通过母线输送到电网。 发电机工作的机理是通过励磁机对发电机转子产生磁场，通发电机工作的机理是通过励磁机对发电机转子产生磁场，通过转子的旋转，对静子线圈产生切割磁力线作用，从而在静子线过转子的旋转，对静子线圈产生切割磁力线作用，从而在静子线圈上产生电流。圈上产生电流。 发电机主要由转子、轴承、励磁机、密

13、封油系统和发电机静发电机主要由转子、轴承、励磁机、密封油系统和发电机静子冷却水系统组成。子冷却水系统组成。路漫漫其悠远路漫漫其悠远n汽轮发电机的作用是将汽轮机的机汽轮发电机的作用是将汽轮机的机械能转换成电能械能转换成电能n电磁感应原理电磁感应原理 :在转子绕组中通入在转子绕组中通入直流电流，转子在原动机拖动下旋直流电流，转子在原动机拖动下旋转，建立转子旋转磁场。该磁场切转，建立转子旋转磁场。该磁场切割定子绕组并在其中感应电势，如割定子绕组并在其中感应电势，如发电机接上负载即向负载输出三相发电机接上负载即向负载输出三相交流电能。交流电能。2、基础知识基础知识路漫漫其悠远路漫漫其悠远n发电机转速与

14、电势频率保持严格不发电机转速与电势频率保持严格不变的关系。变的关系。n当同步发电机接通负载时，对称三当同步发电机接通负载时，对称三相定子绕组中流过对称三相电流，相定子绕组中流过对称三相电流，并产生一个定子旋转磁场，其转速并产生一个定子旋转磁场，其转速与发电机转子转速相同，即与发电机转子转速相同，即“同步同步”，故称为同步发电机。故称为同步发电机。同步发电机的基本特点：同步发电机的基本特点：路漫漫其悠远路漫漫其悠远n同期并列条件：同期并列条件：1.发电机与待并系统的电压大小及相发电机与待并系统的电压大小及相位相同；位相同；2.发电机与待并系统的频率相同；发电机与待并系统的频率相同；3.发电机与待

15、并系统的电压波形相同；发电机与待并系统的电压波形相同；4.发电机与待并系统相序相同发电机与待并系统相序相同同步发电机并列运行的条件：同步发电机并列运行的条件：路漫漫其悠远路漫漫其悠远3、本体结构3、路漫漫其悠远路漫漫其悠远3、路漫漫其悠远路漫漫其悠远发电机定子结构图发电机定子结构图3、路漫漫其悠远路漫漫其悠远发电机定子结构图发电机定子结构图3、路漫漫其悠远路漫漫其悠远 定子绕组在定子槽内布置图定子绕组在定子槽内布置图1槽楔；槽楔；2波纹板；波纹板；3热弹性绝缘；热弹性绝缘；4上层空心绕组；上层空心绕组；5下层实心绕组下层实心绕组 3、路漫漫其悠远路漫漫其悠远发电机转子外形图发电机转子外形图3、

16、路漫漫其悠远路漫漫其悠远3、路漫漫其悠远路漫漫其悠远转子外形图转子外形图3、路漫漫其悠远路漫漫其悠远1、升压站2、燃料运输3、除尘脱硫脱硝第五节 其他辅助系统路漫漫其悠远路漫漫其悠远1、升压站路漫漫其悠远路漫漫其悠远变压器路漫漫其悠远路漫漫其悠远2、燃料运输n包括燃料的采购、运输、输送、储存、计包括燃料的采购、运输、输送、储存、计量等系统量等系统路漫漫其悠远路漫漫其悠远7136287757111110941 1受煤斗受煤斗2 2仓壁振动器仓壁振动器3 3振动给料器振动给料器4 4除铁器除铁器5 5皮带除尘器皮带除尘器6 6电子皮带秤电子皮带秤7 7皮带机皮带机8 8筛煤机筛煤机9 9破碎机破碎

17、机1010粉煤器原粉煤器原11 11煤仓煤仓燃料输送系统包括燃料输送系统包括运输、卸煤、储存、堆取料、皮带机运输、卸煤、储存、堆取料、皮带机555路漫漫其悠远路漫漫其悠远3、除尘脱硫脱硝n板式电除尘器工作原理板式电除尘器工作原理 电除尘器本体的阳极板阳极板（收尘板）和阴极线阴极线（电晕极）间施加负高压直流电时，便在阳极板和阴极线间产生一高压电场，当施加电压足够高时，阴极线附近产生电晕放电，形成大量的电子、负离子和正离子。当含尘烟气通过电场时，粉尘吸附离子或电子而带电粉尘吸附离子或电子而带电，带电粉尘在电场力的作用下，向异性电极移动，到达收尘极板（阳极板）的粉尘在电场力和粉尘粘附力的作用下沉积在

18、其上面，并向极板释放电荷；而带正电的粉尘也同时沉积在阴极线上，使粉尘颗粒被分离出来。收尘板及阴极线上的粉尘达到一定厚度时，通过振打板（线）的方式，使粉尘脱落进入电场下面的灰斗中。路漫漫其悠远路漫漫其悠远电除尘器电除尘器路漫漫其悠远路漫漫其悠远（1）机械式除尘器。包括：重力沉降室、惯性除尘器和旋风除尘器。n （2）电除尘器。包括：干式电除尘器和湿式电除尘器。n （3）过滤式除尘器。包括：袋式除尘器和颗粒层除尘器。n （4）湿式除尘器。包括：喷淋塔、填料塔、泡沫式除尘器、冲激水浴式除尘器、旋风水膜除尘器、文丘里除尘器等。路漫漫其悠远路漫漫其悠远国家对国家对SO2的治理要求的治理要求n 1995年修

19、订的中华人民共和国大气污染防治法提出：在年修订的中华人民共和国大气污染防治法提出：在“两区两区”内的火电厂新建或已建项目不能采用低硫煤的，必须建设配套脱硫、内的火电厂新建或已建项目不能采用低硫煤的，必须建设配套脱硫、除尘装置。除尘装置。n国家污染物排放标准的要求：国家污染物排放标准的要求：n 火电厂大气污染物排放标准火电厂大气污染物排放标准(GB13223-1996)，对，对1997年年1月月1日起新、扩、改建火电厂，在实行全厂排放总量控制日起新、扩、改建火电厂，在实行全厂排放总量控制的基础上，增加了烟囱二氧化硫排放浓度限制。的基础上，增加了烟囱二氧化硫排放浓度限制。n国务院对国务院对“两控区

20、两控区”内火电厂二氧化硫控制的要求：内火电厂二氧化硫控制的要求：n 国务院关于酸雨控制区和二氧化硫污染控制区有关问题的批复(国函19985号)，即要求即要求“两控区两控区”的火电厂做到：到的火电厂做到：到2000年底年底达标排放。新建、改造燃煤含硫量大于达标排放。新建、改造燃煤含硫量大于1%的电厂，必须建设脱硫设的电厂，必须建设脱硫设施；现有燃煤含硫量大于施；现有燃煤含硫量大于1%的电厂，在的电厂，在2010年前分期分批建成脱年前分期分批建成脱硫设施或采取其它具有相应效果的减排二氧化硫措施。硫设施或采取其它具有相应效果的减排二氧化硫措施。路漫漫其悠远路漫漫其悠远火电厂脱硫方式（燃烧前、中、后）

21、火电厂脱硫方式（燃烧前、中、后）n煤炭洗选煤炭洗选：使用前脱硫。目前仅能除去煤炭中的使用前脱硫。目前仅能除去煤炭中的部分无机硫，对于煤炭中的有机硫尚无经济可行部分无机硫，对于煤炭中的有机硫尚无经济可行的去除技术。的去除技术。n循环流化床锅炉循环流化床锅炉(CFBC)- 洁净煤燃烧技术：燃燃烧过程中脱硫。具有可燃用劣质煤、调峰能力强、烧过程中脱硫。具有可燃用劣质煤、调峰能力强、可掺烧石灰石脱硫、控制炉温减少氮氧化物排放可掺烧石灰石脱硫、控制炉温减少氮氧化物排放等特点。等特点。n烟气脱硫烟气脱硫(FGD) ：燃烧后脱硫。在锅炉尾部电除：燃烧后脱硫。在锅炉尾部电除尘后至烟囱之间的烟道处加装脱硫设备尘

22、后至烟囱之间的烟道处加装脱硫设备,目前目前95以上的燃煤锅炉采用此方式实施脱硫以上的燃煤锅炉采用此方式实施脱硫,是控制二是控制二氧化硫和酸雨污染最有效、最主要的技术手段。氧化硫和酸雨污染最有效、最主要的技术手段。n目前国内外应用最广泛的方法是烟气脱硫！目前国内外应用最广泛的方法是烟气脱硫！路漫漫其悠远路漫漫其悠远烟气脱硫方法烟气脱硫方法在电力界尤其是脱硫界以有无液相介入来进在电力界尤其是脱硫界以有无液相介入来进行分类：行分类：湿法湿法半干法半干法干法干法海水法海水法电子束法电子束法按按有有无无液液相相介介入入分分类类路漫漫其悠远路漫漫其悠远石灰石石膏湿法脱硫工艺流程及设备石灰石石膏湿法脱硫工艺

23、流程及设备n 石灰石经过破碎、研磨、制成浆液后输送到石灰石经过破碎、研磨、制成浆液后输送到吸收塔。吸收塔内浆液经循环泵送到喷淋装置喷吸收塔。吸收塔内浆液经循环泵送到喷淋装置喷淋。淋。n 烟气从烟道引出后经增压风机增压，进入烟气从烟道引出后经增压风机增压，进入GGH烟气加热器冷却后进入吸收塔。烟气在吸收烟气加热器冷却后进入吸收塔。烟气在吸收塔中与喷淋的石灰石浆液接触，除掉烟气中的塔中与喷淋的石灰石浆液接触，除掉烟气中的SO2，洁净烟气从吸收塔排出后经，洁净烟气从吸收塔排出后经GGH烟气加烟气加热器加热后排入烟道。热器加热后排入烟道。n 吸收塔内吸收吸收塔内吸收SO2后生成的亚硫酸钙，经后生成的亚

24、硫酸钙，经氧化处理生成硫酸钙，从吸收塔内排出的硫酸钙氧化处理生成硫酸钙，从吸收塔内排出的硫酸钙经旋流分离（浓缩）、真空脱水后回收利用。经旋流分离（浓缩）、真空脱水后回收利用。路漫漫其悠远路漫漫其悠远湿法石灰石湿法石灰石(石灰石灰)/石膏法烟气脱硫技术系统图石膏法烟气脱硫技术系统图路漫漫其悠远路漫漫其悠远烟气中NOx脱除 & SCR路漫漫其悠远路漫漫其悠远的系统构成无水氨储罐无水氨储罐氨蒸发器氨蒸发器烟气出口烟气出口稀释空气稀释空气氨喷射栅格氨喷射栅格SCRSCR反应器反应器空预器空预器锅炉锅炉烟气烟气省煤器省煤器NONOX X信号信号锅炉负荷信号锅炉负荷信号FICFIC氨的流量分配氨的流量分配

25、路漫漫其悠远路漫漫其悠远1、凝汽式发电厂的主要技术经济指标2、凝汽式发电厂的热力系统第六节 发电厂主要经济指标及系统路漫漫其悠远路漫漫其悠远发电厂效率pl pl= 发电厂发出的电能/燃料的化学能路漫漫其悠远路漫漫其悠远（2）发电煤耗率b：（g/kW.h） 每发出1kW.h电量所需煤量。（3）标准煤耗率bn：（g标准煤/kW.h） 每发出1kW.h电量所需标准煤量。 标准煤发热量29308KJ/kg。（4）供电标准煤耗率bsn: 每向外供出1kW.h电量所需标准煤量。600MW6000h/年1g/KW.h = 3600t/年路漫漫其悠远路漫漫其悠远供电煤耗指标基准值供电煤耗指标基准值路漫漫其悠远

26、路漫漫其悠远二、凝汽式发电厂的热力循环1. 某某300MW型机组原则性热力系统型机组原则性热力系统路漫漫其悠远路漫漫其悠远2. 某某600MW型机组原则性热力系统型机组原则性热力系统路漫漫其悠远路漫漫其悠远朗肯循环的应用 定义：简单的凝汽式发电厂的理想循环叫做朗肯循环。现代汽定义：简单的凝汽式发电厂的理想循环叫做朗肯循环。现代汽轮机发电厂所应用的各种复杂的热力循环都是在朗肯循环的基轮机发电厂所应用的各种复杂的热力循环都是在朗肯循环的基础上逐步改善而形成的，朗肯循环是研究这些复杂循环的基础。础上逐步改善而形成的，朗肯循环是研究这些复杂循环的基础。路漫漫其悠远路漫漫其悠远路漫漫其悠远路漫漫其悠远GQgbQpQmmg3600PeQcWi icppQbQoQbQcp凝汽式电厂各个热力设备的热损失和热效率凝汽式电厂各个热力设备的热损失和热效率