發(fā)電廠培訓(xùn)課件

火力發(fā)電廠基礎(chǔ)知識培訓(xùn)電站工程有限公司

目錄第一篇概述第二篇鍋爐第三篇汽輪機(jī)第四篇火電站系統(tǒng)與輔機(jī)第五篇自動(dòng)控制第六篇電氣第一篇概述火力發(fā)電廠的定義火力發(fā)電廠的能量轉(zhuǎn)換過程火力發(fā)電廠原理火力發(fā)電廠的三大主機(jī)火力發(fā)電廠的分類火力發(fā)電廠的主要參數(shù)火力發(fā)電廠的效率及經(jīng)濟(jì)指標(biāo)火力發(fā)電廠的主要系統(tǒng)火力發(fā)電廠的主要設(shè)備和生產(chǎn)流程火力發(fā)電廠的布局一、火力發(fā)電廠的定義

利用煤、石油和天然氣等作為燃料的發(fā)電廠，稱為火力發(fā)電廠，又稱化石燃料發(fā)電廠或常規(guī)發(fā)電廠?；鹆Πl(fā)電廠的任務(wù)是有效的將化石燃料中蘊(yùn)藏的化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能，服務(wù)于人類?；鹆Πl(fā)電廠圖片二、火力發(fā)電廠的能量轉(zhuǎn)換過程

燃料通過燃燒，將其化學(xué)能轉(zhuǎn)換成熱能，并將大部分熱量傳遞給鍋爐中的水和水蒸汽，提高蒸汽的能位（表現(xiàn)為具有較高的壓力和溫度）；之后具有較高壓力和溫度的蒸汽在汽輪機(jī)內(nèi)膨脹做功，將蒸汽所含有的一部分熱能轉(zhuǎn)換成汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子的機(jī)械能；高速旋轉(zhuǎn)的汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子通過聯(lián)軸器帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子，使靜子上的線圈不斷切割磁力線而產(chǎn)生電流，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能的過程。

鍋爐汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)

蒸汽化學(xué)能(燃料)熱能機(jī)械能電能三、火力發(fā)電廠原理鍋爐汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)給水泵凝汽器郎肯循環(huán)123412汽輪機(jī)s

膨脹23凝汽器p

放熱34給水泵s

壓縮41

鍋爐p

吸熱火力發(fā)電廠原理續(xù)4321Tshs132412汽輪機(jī)s

膨脹23凝汽器p

放熱34給水泵s

壓縮41

鍋爐p

吸熱四、火力發(fā)電廠的三大主機(jī)

火力發(fā)電廠最主要設(shè)備有鍋爐、汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)，通常稱為三大主機(jī)：鍋爐：鍋爐是火力發(fā)電廠的主要熱力設(shè)備之一，其作用是：燃料在爐膛內(nèi)燃燒將其化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊煔鉄崮?；煙氣熱能加熱給水，水經(jīng)過預(yù)熱、汽化、過熱三個(gè)階段成為具有一定壓力、溫度的過熱蒸汽。鍋爐設(shè)備中，吸熱的部分稱為鍋，產(chǎn)生熱量的部分稱為爐。例如水冷壁、過熱器、省煤器等吸熱的部分可以看成是鍋；而爐膛、燃燒器、燃油泵，送、引風(fēng)機(jī)可以看成是爐。汽輪機(jī)：汽輪機(jī)是將蒸汽的能量轉(zhuǎn)換為機(jī)械功的旋轉(zhuǎn)式動(dòng)力機(jī)械，是蒸汽動(dòng)力裝置的主要設(shè)備之一。汽輪機(jī)是一種透平機(jī)械，又稱蒸汽透平。主要用作發(fā)電用的原動(dòng)機(jī)，也可直接驅(qū)動(dòng)各種泵、風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)和船舶螺旋槳等。還可以利用汽輪機(jī)的排汽或中間抽汽滿足生產(chǎn)和生活上的供熱需要。發(fā)電機(jī)：將機(jī)械能轉(zhuǎn)變成電能的電機(jī)。通常由汽輪機(jī)、水輪機(jī)或內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)。鍋爐外形圖鍋爐鋼架汽輪機(jī)外形圖汽輪機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖發(fā)電機(jī)外形圖發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子鍋爐原理圖汽輪機(jī)原理圖

由力學(xué)可知，當(dāng)一運(yùn)動(dòng)物體碰到另一靜止的或運(yùn)動(dòng)速度較低的物體時(shí)，就會(huì)受到阻礙而改變其速度，同時(shí)給阻礙它的物體一個(gè)作用力，這個(gè)作用力稱為沖動(dòng)力。根據(jù)沖量定律，沖動(dòng)力的大小取決于運(yùn)動(dòng)物體的質(zhì)量和速度變化，質(zhì)量越大，沖動(dòng)力越大；速度變化越大，沖動(dòng)力也越大。若阻礙運(yùn)動(dòng)的物體在此力作用下產(chǎn)生了速度變化，則運(yùn)動(dòng)物體就做了機(jī)械功。汽輪機(jī)原理圖發(fā)電機(jī)原理圖五、火力發(fā)電廠的分類分類型式說明按使用燃料燃煤電廠以煤為主要燃料的電廠燃油電廠以油為燃料的電廠燃?xì)怆姀S燃用氣體燃料的電廠按蒸汽壓力低壓電廠蒸汽初壓為0.12－1.47MPa中壓電廠蒸汽初壓為1.96－3.92MPa高壓電廠蒸汽初壓為5.88－9.8MPa超高壓電廠蒸汽初壓為11.8－13.7MPa亞臨界壓力電廠蒸汽初壓為15.7－17.7MPa超臨界壓力電廠蒸汽初壓為25MPa超超臨界壓力電廠蒸汽初壓為31MPa按使用性質(zhì)基本負(fù)荷電廠承擔(dān)電網(wǎng)中基本負(fù)荷的電廠調(diào)峰負(fù)荷電廠承擔(dān)電網(wǎng)中調(diào)峰負(fù)荷的電廠按供電方式孤立電廠不與電網(wǎng)相連而獨(dú)立供電的電廠聯(lián)網(wǎng)電廠接入電網(wǎng)聯(lián)合供電的電廠按企業(yè)性質(zhì)區(qū)域電廠地區(qū)性的電廠自備電廠企業(yè)自備的電廠熱電廠同時(shí)供熱供電的電廠按原動(dòng)機(jī)汽輪機(jī)發(fā)電廠由汽輪機(jī)組發(fā)電的電廠內(nèi)燃機(jī)發(fā)電廠由汽油機(jī)、柴油機(jī)和煤氣機(jī)發(fā)電的電廠燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電廠由燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電的電廠蒸汽燃?xì)饴?lián)合循環(huán)發(fā)電廠由燃?xì)廨啓C(jī)和利用其排氣的余熱鍋爐和汽輪機(jī)組聯(lián)合發(fā)電的電廠六、火力發(fā)電廠的主要參數(shù)電廠型式蒸汽壓力（MPa）蒸汽溫度（℃）機(jī)組容量電廠容量鍋爐出口汽輪機(jī)進(jìn)口鍋爐出口汽輪機(jī)進(jìn)口低壓電廠≤1.27≤1.183503401.5-3.010以下中壓電廠2.45-3.922.35-3.824504356-5010-200高壓電廠9.88.854053525-100100-650超高壓電廠13.713.2540535125-200250-1000亞臨界壓力電廠16.716.2540535300-600600-1200超臨界壓力電廠2524.2540/568538/5666001200-2400七、火力發(fā)電廠的效率及經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

在火力發(fā)電廠中，燃料所提供的能量不能全部轉(zhuǎn)換成電能，最終能轉(zhuǎn)換成電能的百分率稱為發(fā)電廠效率。目前世界上熱效率最高的火力發(fā)電廠也只能把燃料中40％左右的能量轉(zhuǎn)換成電能，即火力發(fā)電廠效率為40％左右。有關(guān)火力發(fā)電廠的效率和各項(xiàng)熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分述如下：

1、鍋爐效率

2、汽輪發(fā)電機(jī)組汽耗率

3、汽輪機(jī)熱耗率

4、燃料消耗率

5、發(fā)電效率

6、供電效率

7、廠用電率八、火力發(fā)電廠的主要系統(tǒng)汽水系統(tǒng)燃燒系統(tǒng)電氣系統(tǒng)控制系統(tǒng)1、汽水系統(tǒng)主汽水系統(tǒng)：給水在鍋爐中加熱、蒸發(fā)、過熱后送往汽輪機(jī)；蒸汽在汽輪機(jī)中膨脹做功后排入凝汽器，冷凝成水；水在經(jīng)凝結(jié)水泵、低壓加熱器、除氧器、給水泵、高壓加熱器等升壓、加熱和除氧后，送回鍋爐，形成一個(gè)閉合的汽水循環(huán)回路。在此回路中，要求盡可能小的汽水損失，并利用汽輪機(jī)抽汽加熱鍋爐給水，以提高機(jī)組汽水系統(tǒng)的循環(huán)效率。輔助汽水系統(tǒng)：包括補(bǔ)給水、冷卻水、疏水排污、輔助蒸汽和供熱等系統(tǒng)。補(bǔ)給水系統(tǒng)用來補(bǔ)充循環(huán)環(huán)回路中損失的汽水，補(bǔ)給水必須經(jīng)過處理，符合給水標(biāo)準(zhǔn)；冷卻水系統(tǒng)用來帶走汽輪機(jī)排汽在凝汽器中放出的熱量；輸水排污系統(tǒng)包括機(jī)、爐本體和各管道的疏水，以及鍋爐的排污；輔助蒸汽系統(tǒng)是為機(jī)組啟動(dòng)等提供外來蒸汽；供熱系統(tǒng)常與熱網(wǎng)相連，向熱網(wǎng)供熱。汽水系統(tǒng)示意圖熱力系統(tǒng)圖2、燃燒系統(tǒng)燃料輸送和制備系統(tǒng)：用傳送或管道將燃料輸送到爐前，并進(jìn)行必要的加工，為完全燃燒創(chuàng)造條件風(fēng)、煙系統(tǒng)：由送風(fēng)機(jī)通過風(fēng)道提供燃燒所需的空氣，在爐內(nèi)力求與燃料均勻混合，達(dá)到完全燃燒。燃燒后產(chǎn)生的煙氣經(jīng)過鍋爐各部分受熱面放出熱量后，再經(jīng)除塵器和煙囪排向大氣。排煙需符合國家的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)除灰、渣系統(tǒng)：將爐底、煙道灰斗和除塵器下部排出的灰、渣用機(jī)械、水力或氣力排往貯灰場燃燒系統(tǒng)示意圖燃燒系統(tǒng)圖3、電氣系統(tǒng)向外供電系統(tǒng)：發(fā)電機(jī)生產(chǎn)電能，大部分經(jīng)主變壓器升壓后，經(jīng)配電裝置向外供電。供電質(zhì)量必須符合國家標(biāo)準(zhǔn)，并要求安全可靠、調(diào)度靈活。廠用電系統(tǒng)：發(fā)電機(jī)生產(chǎn)的電腦能，有小部分經(jīng)降壓后由配電裝置送向廠內(nèi)各用電點(diǎn)。電氣接線示意圖電氣主接線圖4、控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)：包括運(yùn)行人員控制臺、后備BTG盤、工程師控制盤，進(jìn)行電廠主輔機(jī)生產(chǎn)過程的監(jiān)控和管理閉環(huán)控制系統(tǒng)：包括機(jī)爐協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)、汽機(jī)數(shù)字電液控制系統(tǒng)、汽機(jī)旁路控制系統(tǒng)和汽動(dòng)泵控制系統(tǒng)自動(dòng)程序控制系統(tǒng)：控制電廠主輔機(jī)的起、停保護(hù)聯(lián)鎖系統(tǒng)火電廠典型DCS方案控制軟件界面控制軟件界面續(xù)九、火力發(fā)電廠的主要設(shè)備和生產(chǎn)流程視頻十、火力發(fā)電廠的布局

電廠的布置包括以下六個(gè)主要組成部分：總平面布置建（構(gòu)）筑物