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1、火力發(fā)電廠系統(tǒng)簡介主講人:趙東四川東方電氣自動控制工程有限公司SICHUANDONGFANGAUTO-CONTRLENGINEERINGCO.,LTD2011年11月30日第一部分概述以煤、石油或天然氣作為燃料的發(fā)電廠統(tǒng)稱為火電廠。1、火電廠的分類(1)按燃料分類:①燃煤發(fā)電廠,即以煤作為燃料的發(fā)電廠;②燃油發(fā)電廠,即以石油(實(shí)際是提取汽油、煤油、柴油后的渣油)為燃料的發(fā)電廠;③燃?xì)獍l(fā)電廠,即以天然氣、煤氣等可燃?xì)怏w為燃料的發(fā)電廠;④余熱發(fā)電廠,即用工業(yè)企業(yè)的各種余熱進(jìn)行發(fā)電的發(fā)電廠。此外還有利用垃圾及工業(yè)廢料作燃料的發(fā)電廠。(2)按原動機(jī)分類:凝汽式汽輪機(jī)
2、發(fā)電廠、燃汽輪機(jī)發(fā)電廠、內(nèi)燃機(jī)發(fā)電廠和蒸汽-燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電廠等。(3)按供出能源分類:①凝汽式發(fā)電廠,即只向外供應(yīng)電能的電廠;②熱電廠,即同時(shí)向外供應(yīng)電能和熱能的電廠。(4)按發(fā)電廠總裝機(jī)容量的多少分類:①小容量發(fā)電廠,其裝機(jī)總?cè)萘吭?00MW以下的發(fā)電廠;②中容量發(fā)電廠,其裝機(jī)總?cè)萘吭?00~250MW范圍內(nèi)的發(fā)電廠;③大中容量發(fā)電廠,其裝機(jī)總?cè)萘吭?50~600MW范圍內(nèi)的發(fā)電廠;④大容量發(fā)電廠,其裝機(jī)總?cè)萘吭?00~1000MW范圍內(nèi)的發(fā)電廠;⑤特大容量發(fā)電廠,其裝機(jī)容量在1000MW及以上的發(fā)電廠。(5)按蒸汽壓力和溫度分類:①中低壓發(fā)電廠,其蒸汽壓力
3、在3.92MPa(40kgf/cm2)、溫度為450℃的發(fā)電廠,單機(jī)功率小于25MW;地方熱電廠。②高壓發(fā)電廠,其蒸汽壓力一般為9.9MPa(101kgf/cm2)、溫度為540℃的發(fā)電廠,單機(jī)功率小于100MW;③超高壓發(fā)電廠,其蒸汽壓力一般為13.83MPa(141kgf/cm2)、溫度為540/540℃的發(fā)電廠,單機(jī)功率小于200MW;④亞臨界壓力發(fā)電廠,其蒸汽壓力一般為16.77MPa(171kgf/cm2)、溫度為540/540℃的發(fā)電廠,單機(jī)功率為300MW直至1000MW不等;⑤超臨界壓力發(fā)電廠,其蒸汽壓力大于22.l1MPa(225.6kgf
4、/cm2)、溫度為550/550℃的發(fā)電廠,機(jī)組功率為600MW及以上。(6)按供電范圍分類:①區(qū)域性發(fā)電廠,在電網(wǎng)內(nèi)運(yùn)行,承擔(dān)一定區(qū)域性供電的大中型發(fā)電廠;②孤立發(fā)電廠,是不并入電網(wǎng)內(nèi),單獨(dú)運(yùn)行的發(fā)電廠;③自備發(fā)電廠,由大型企業(yè)自己建造,主要供本單位用電的發(fā)電廠(一般也與電網(wǎng)相連)。2、火電廠的生產(chǎn)流程及特點(diǎn)火電廠的種類雖很多,但從能量轉(zhuǎn)換的觀點(diǎn)分析,其生產(chǎn)過程卻是基本相同的,概括地說是把燃料(煤)中含有的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿倪^程。整個(gè)生產(chǎn)過程可分為三個(gè)階段:一、燃料的化學(xué)能在鍋爐中轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽訜徨仩t中的水使之變?yōu)檎羝?,稱為燃燒系統(tǒng);二、鍋爐產(chǎn)生的蒸汽進(jìn)入
5、汽輪機(jī),推動汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn),將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能,稱為汽水系統(tǒng);三、由汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電,把機(jī)械能變?yōu)殡娔?,稱為電氣系統(tǒng)。其基本生產(chǎn)流程為:燃料燃燒的熱能鍋爐高溫高壓水蒸汽汽輪機(jī)機(jī)械能發(fā)電機(jī)電能變壓器電網(wǎng)凝汽式火電廠生產(chǎn)過程示意圖與水電廠和其他類型的電廠相比,火電廠有如下特點(diǎn):(1)火電廠布局靈活,裝機(jī)容量的大小可按需要決定。(2)火電廠建造工期短,一般為水電廠的一半甚至更短。一次性建造投資少,僅為水電廠的一半左右。(3)火電廠耗煤量大,目前發(fā)電用煤約占全國煤碳總產(chǎn)量的25%左右,加上運(yùn)煤費(fèi)用和大量用水,其生產(chǎn)成本比水力發(fā)電要高出3~4倍。(4)火電
6、廠動力設(shè)備繁多,發(fā)電機(jī)組控制操作復(fù)雜,廠用電量和運(yùn)行人員都多于水電廠,運(yùn)行費(fèi)用高。(5)汽輪機(jī)開、停機(jī)過程時(shí)間長,耗資大,不宜作為調(diào)峰電源用。(6)火電廠對空氣和環(huán)境的污染大。第二部分三大系統(tǒng)簡介一、燃燒系統(tǒng)燃燒系統(tǒng)由輸煤、磨煤、燃燒、風(fēng)煙、灰渣等環(huán)節(jié)組成,其流程如下圖所示。(l)運(yùn)煤。電廠的用煤量是很大的,一座裝機(jī)容量4×30萬kW的現(xiàn)代火力發(fā)電廠,煤耗率按360g/kw.h計(jì),每天需用標(biāo)準(zhǔn)煤(每千克煤產(chǎn)生7000卡熱量)360(g)×120萬(kw)×24(h)=10368t。因?yàn)殡姀S燃煤多用劣質(zhì)煤,且中、小汽輪發(fā)電機(jī)組的煤耗率在400~500g/kw·
7、h左右,所以用煤量會更大。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國用于發(fā)電的煤約占總產(chǎn)量的1/4,主要靠鐵路運(yùn)輸,約占鐵路全部運(yùn)輸量的40%。為保證電廠安全生產(chǎn),一般要求電廠貯備十天以上的用煤量。(2)磨煤。用火車或汽車、輪船等將煤運(yùn)至電廠的儲煤場后,經(jīng)初步篩選處理,用輸煤皮帶送到鍋爐間的原煤倉。煤從原煤倉落入煤斗,由給煤機(jī)送入磨煤機(jī)磨成煤粉,并經(jīng)空氣預(yù)熱器來的一次風(fēng)烘干并帶至粗粉分離器。在粉粉分離器中將不合格的粗粉分離返回磨煤機(jī)再行磨制,合格的細(xì)煤粉被一次風(fēng)帶入旋風(fēng)分離器,使煤粉與空氣分離后進(jìn)入煤粉倉。(3)鍋爐與燃燒。煤粉由可調(diào)節(jié)的給粉機(jī)按鍋爐需要送入一次風(fēng)管,同時(shí)由旋風(fēng)分離器送來
8、的氣體(含有約10%左右未能分離出的細(xì)煤粉),由排粉