火力发电厂111Word格式文档下载.docx
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具有热势能的过热蒸汽经管道引入后，便将热势能转变成动能。
高速流动的蒸汽推动转动，形成机械能。
汽轮机的转子与的转子通过连轴器联在一路。
当汽轮机转子转动时便带动转动。
在发电机转子的另一端带着一过小直流发电机，叫励磁机。
励磁机发出的直流电送至发电机的转子线圈中，使转子成为电磁铁，周围产生磁场。
当发电机转子旋转时，磁场也是旋转的，发电机定子内的导线就会切割磁力线感应产生。
如此，发电机便把汽轮机的机械能转变成。
电能经变压器将升压后，由输电线送至电用户。
释放出热势能的蒸汽从汽轮机下部的排汽口排出，称为乏汽。
乏汽在内被循环水泵送入凝汽器的冷却水冷却，从头凝结成水，此水成为凝结水。
凝结水由凝结水泵送入低压加热器并最终回到除氧器内，完成一个循环。
在
循环进程中不免有汽水的泄露，即汽水损失，因此要适量地向循环系统内补给一些水，以保证循环的正常进行。
高、底压加热器是为提高循环的热效率所采用的装置，除氧器是为了除去水含的氧气以减少对设备及管道的侵蚀。
以上分析虽然较为繁杂，但从能量转换的角度看却很简单，即燃料的化学能→蒸汽的热势能→机械能→电能。
在锅炉中，燃料的化学能转变成蒸汽的热能；
在汽轮机中，蒸汽的热能转变成轮子旋转的机械能；
在发电机中机械能转变成电能。
炉、机、电是火电厂中的主要设备，亦称三大主机。
与三大主机相辅工作的设备成为辅助设备或称辅机。
主机与辅机及其相连的管道、线路等称为系统。
火电厂的主要系统有燃烧系统、汽水系统、电气系统等。
除上述的主要系统外，火电厂还有其它一些辅助生产系统，如燃煤的输送系统、水的化学处置系统、灰浆的排放系统等。
这些系统与主系统协调工作，它们彼此配合完成电能的生产任务。
大型火电厂的保证这些设备的正常运转，火电厂装有大量的，用来监视这些设备的运行状况，同时还设置有，以便及时地对主辅设备进行调节。
现代化的火电厂，已采用了先进的。
这些控制系统能够对整个生产进程进行控制和自动调节，按照不同情形协调各设备的工作状况，使整个电厂的自动化水平达到了新的高度。
自动控制装置及系统已成为火电厂中不可缺少的部份。
电厂分类
按燃料分
燃煤发电厂，燃油发电厂，燃气发电厂，余热发电厂，以垃圾及工业废料为燃料的发电厂；
按原动机分
凝气式汽轮机发电厂，燃气轮机发电厂，内燃机发电厂，蒸汽—燃汽轮机发电厂等；
按输出能源分
凝汽式发电厂（只发电），热电厂（发电兼供热）；
按蒸汽压力和温度分
中低压发电厂（，450度），高压发电厂（，540度），超高压发电厂（，540度），亚临界压力发电厂（，540度），超临界压力发电厂（，550度）；
按发电厂装机容量分
小容量发电厂（100MW以下），中容量发电厂（100—250MW），大中容量发电厂（250—1000MW），大容量发电厂（1000MW以上）；
电力进展
是此刻电力进展的主力军，在此刻提出和谐社会，循环经济的环境中，咱们在提高火电技术的方向上要着重考虑电力对环境的影响，对的影响，虽然此刻在中国已有部份，但火电仍占据电力的大部份市场，最近几年电力进展滞后经济进展，全国上了许多火电厂，但火电技术必需不断提高进展，才能适应和谐社会的要求。
“十五”期间中国火电建设项目进展迅猛。
2001年至2005年8月，经国家环保总局审批的火电项目达472个，达344382MW，其中2004年审批项目135个，装机容量107590MW，比上年增加207%；
2005年1至8月份，审批项目213个，装机容量168546MW，同比增加420%。
若是这些火电项目
全数投产，届时中国火电装机容量将达亿千瓦，比2000年增加145%。
2006年12月，全国火电发电量继续维持快速增加，但增速有所回落。
当月全国共完成火电发电量2266亿千瓦时，同比增加%，增速同比回落1个百分点，环比回落个百分点；
随着冬季取暖用电的增加，火电发电量环比增加较快，12月份与上月相较火电发电量增加223亿千瓦时，环比增加%。
2006年1-12月，全国火电发电量为230,087,万千瓦小时，同比增加%，增速高于2005年同期个百分点。
2007年1-10月，全国火电发电量为217,564,万千瓦小时，比上年同期增加了%。
8月份的火电发电量最高，为23,904,万千瓦小时，同比增加了%。
大体原理
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、化学水处置和冷却系统等。
水在锅炉中被加热成蒸汽，通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份蒸汽，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。
另外，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数抽出，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。
在蒸汽不断作功的进程中，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通过除氧气除氧，给水泵将预加热除氧后的水送至高压加热器，通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，如此周而复始不断的作功。
在汽水系统中的蒸汽和凝结水，由于疏通管道很多而且还要通过许多的设备，如此就不免产生跑、冒、滴、漏等现象，这些现象都会或多或少地造成水的损失，因此咱们必需不断的向系统中补充通过化学处置过的软化水，这些补给水一般都补入除氧器中。
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,再通过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），通过排粉机送至粉仓，给粉机将煤粉打入喷燃器送到锅炉进行燃烧。
而烟气通过脱出粉尘再将烟气送至装置，通过石浆喷淋脱出硫的气体通过吸风机送到烟筒排人天空。
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通过励磁盘整流，再送到主励磁机，主励磁机发出电后通过调压器和灭磁通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，壮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。
我国目前最大的火电厂：
北仑港电厂，装机容量300万KW（即3000MW），5台60万KW（600MW）机组。
燃料组成
火电厂的燃料组成决定于资源情形和能源政策。
20世纪80年代以后，火电厂的燃料主如果煤。
1987年，火电厂发电量的87%是煤电，其余13%是烧油或其他燃料发出的。
有烟煤资源或依赖入口煤的国家，其火电厂主要燃用烟煤，因其热值高、易燃。
其他煤种占较大比重的国家，有效褐煤（、）、（前、、等）的；
中国燃用煤一半以上是烟煤，贫煤次之，无烟煤在10%以下。
一些国家还按照国际市场的情形，采用燃油和天然气。
除蒸汽机组外，还有的用燃气轮机和内燃机发电机组。
70年代以来，发电的火电厂取得重视。
组成与流程
现代化火电厂是一个庞大而又复杂的生产电能与热能的。
它由下列5个：
①燃料系统。
②燃烧系统。
③汽水系统。
④电气系统。
⑤控制系统。
在上述系统中，最主要的设备是、汽轮机和发电
机，它们安装在发电厂的主厂房内。
和配电装置一般装放在独立的内或户外，其他辅助设备如、供水设备、水处置设备、除尘设备、燃料储运设备等，有的安装在主厂房内，有的则安装在辅助建筑中或在露天场地。
火电厂是，燃料在锅炉中燃烧，将其热量释放出来，传给锅炉中的水，从而产生高温高压蒸汽；
蒸汽通过汽轮机又将热能转化为旋转动力，以驱动发电机输出电能。
到80年代为止，世界上最好的火电厂的效率达到40%，即把燃料中40%的热能转化为电能。
在上述系统的所有设备中，最主要的设备是锅炉、汽轮机和发电机，它们安装在发电厂的主厂房内。
主变压器和配电设备一般是安装在独立的建筑物内和户外；
其他辅助设备如给水系统、供水设备、水处置设备、除尘设备、燃料储运设备等，有的安装在主厂房内，有的则是安装在辅助建筑中或在露天场地。
运行
近代火电厂由大量各类各样的机械装置和电工设备所组成。
为了生产电能和热能，这些装置和设备必需协调动作，达到安全经济生产的目的。
这项工作就是火电厂的运行。
为了保证炉、机、电等主要设备及各系统的辅助设备的安全经济运行，就要严格执行一系列运行规程和规章制度。
火电厂的运行主要包括3个方面,即起动和停机运行、经济运行、故障与对策。
火电厂运行的大体要求是保证安全性、经济性和电能的质量。
就安全性而言，火电厂如不能安全运行，就会造成人身伤亡、设备损坏和事故，而且不能持续向用户供电，酿成。
保证安全运行的大体要求是：
①设备制造、安装、检修的质量要优良；
②遵守调度指令要求，严格依照运行规程对设备的启动与停机和负荷的调节进行操作；
③监视和记录各项运行参数，以便及早发觉运行误差和异样现象，并及时排除故障；
④巡回监视运行中的设备及系统是不是处于良好状态，以便
及时发觉故障原因，采取预防办法；
⑤按期测试各项保护装置，以确保其动作准确、靠得住。
就经济性而言，火电厂的运行费用主如果燃料费。
因此，采用高效率的运行方式以减少燃料消花费是超级重要的。
具体办法有以下3点。
①滑参数起停。
滑参数起动能够缩短起动时刻，具有传热效果好、带负荷早、汽水损失少等长处。
滑参数停性能够使机组快速冷却，缩短检修停机时刻，提高设备利用率和经济性。
②增强燃料管理和设备的运行管理。
按期检查设备状态、运行工况，进行各类热平衡和指标计算，以便及时采取办法减少热损失。
③按照各类设备的运行性能及其彼其间的协调、制约关系，维持各机组在具有最佳综合经济效益的工况下运行；
在电厂变更时，依照各台机组间最佳负荷分派方式进行机组出力的增、减调度。
电厂在安全、经济运行的情形下，还要保证电能的质量指标，即在负荷转变的情形下，通过调整以维持电压和的额定值，知足用户的要求。
保护与控制
火电厂中锅炉、汽轮机、发电机之间的关系极为紧密。
任何一个环节出现事故都会影响电厂的安全经济运行。
因此，为了保证火电厂的安全经济运行，必需装备完善的保护控制装置和系统。
大体的保护方式有以下3种。
①联锁保护：
当某一设备或工况出现异样现象时，相关联的设备联动跳闸，切除有故障的设备或系统，备用的设备或系统当即投入运行。
②组成的保护：
以热工参量和电气参量的限值，和设备元件的条件联系为动作判据，采用各类继电器组成保护回路，对某一设备或系统进行保护。
③固定的保护装置:
有机械的、电动的保护装置，如锅炉的安全门、汽轮机的危急保安器、的过电压保护器等。
近代的单元机组均采用综合保护连锁系统，即将机、炉、电的别离保护与单元的整体保护系统彼此协调，形成一个完善的保护系统。
火电厂的大体控制方式有以下3种。
①当场控制：
锅炉、汽轮机、发电机及辅助设备当场单独进行控制。
这种方式适用于小型电厂。
②集中控制：
将锅炉、汽轮机、发电机联系起来进行集中控制。
例如大型电厂采用的机、炉、电单元的集中控制。
③综合自动控制：
将电厂的整个生产进程作为一个有机整体进行控制，以实现通盘自动化。
上世纪80年代，大型电厂多采用单元机组。
对于单元机组的主要控制方式有以下3种。
①锅炉跟踪调节方式：
由指令操作调节汽轮机的阀门，以控制发电机的出力。
而在锅炉方面则调节燃料输入，保证其产生的蒸汽在流量和参数方面知足汽轮机的需要。
②汽轮机跟踪调节方式：
以电力负荷指令控制燃料的输入，改变锅炉出力；
对于汽轮机，则通过调节汽压以决定负荷。
③机、炉：
将机、炉、电作为一个统一整体进行控制，以机、炉一路调整机组的负荷来适应外界负荷转变的要求。
现代化电厂多采用程序控制，以提高自动化水平。
程序控制是将生产进程中大量分散的操作，按辅机与的工艺流程划分为若干有规律的程序进行控制，并结合保护、联锁条件，使运行人员通过少数开关式按钮，即可由程控系统自动完成控制系统的操作。
随着运算机应用的日趋扩大，专门是微机及微处置器的进展，现代火电厂的自动化已实现以小型机、微机和微处置器为基础的分层综合控制方式。
火力发电与热电区别
火力是指烧煤发电，热电是指烧煤或油或天然气，来供工业用或取暖用气，此刻为了提高效率节省能源，一般是发电与供热联合方式。
既是在气轮机某一级抽出一部份气来供热，其余的仍冲转气轮机
带动发电机发电，二者可调整，可供热多发电少，也可供热少发电多。
目前中国受能源政策影响，正在大力进展核电（大亚弯），水电（），这些也可供热，有的国为了节约能源，有风力与发电，而中国很少。
也就是说火力发电厂主如果用来发电的。
热电厂，主如果提供热能的，也可是火力发电厂的副产品。
电力生产过程
电能是二次能源。
它是生产、生活、国防、科研、通讯、娱乐等各种领域应用广泛、使用方便的能源。
电力生产的任务是把一次能源如煤炭、石油、天然气、水力、核能、风力、地热等转换成电能，并输送、分配、销售给用户。
由于交流电无法储存，电力生产过程中的产、供、销是同时完成的。
这一特点决定了电力生产的各个环节必须安全可靠。
一旦有一个环节发生故障，不但给自身造成损失，还会影响到用户的安全经济生产。
因此，电力生产的方针是“安全第一”。
电力生产耗用一次能源量是很大的，一座100万KW燃煤发电厂日耗原煤量约T。
在生产过程中，电厂自身需用电量，火电厂的厂用电率为7%-9%。
水电厂的厂用电率为%左右。
在供电过程中。
输配电设备的线损率为8%左右，管理不善的系统还要高得多。
因此，提高发、供电设备的效率，节约厂用电，降低线损率，是提高电力生产经济效益的三条主要途径。
此外，在电力系统运行中，合理安排经济效益不同的电厂带不同性质的负荷以及按最佳潮流分布法进行电力系统调度是提高电力系统经济效益、降低线损的有效手段。
火力发电是火力发电厂把煤、石油、天然气等燃料的化学能，通过火力发电设备转化为电能的生产过程。
因燃煤电厂的设备、系统复杂，所以以燃煤电厂就火力发电的生产过程作一简单介绍。
燃煤发电厂由煤场及卸煤和输煤设备、锅炉及其辅助设备、汽轮机及其辅助设备、汽轮发电机及配电设备和化学水处理设备构成。
煤由列车或轮船等交通运输工具运来后，卸煤设备把它卸到煤场而储存备用。
在生产中，煤由输煤设备从煤场输入锅炉的炉前煤斗存放，经给煤机送入磨煤机磨成煤粉，以利于燃烧。
与煤同时进入磨煤机的热空气起干燥、输送煤粉的作用。
煤粉与空气混合同时进入锅炉，迅速燃烧，同时放出热量，把锅炉中的水加热成过热蒸汽。
含有热能的高温、高压蒸汽被送入汽轮机，释放能量推动汽轮机旋转，把蒸汽的热能转换成汽轮机旋转的机械能。
汽轮机拖动与它相连的发电机同步旋转，发电机在旋转中把输入的机械能转变成电能。
水力发电是将自然界的水所蕴藏的能量转换成电能的生产过程。
水能量的大小与其流量的大小和落下高度（称为落差）有着直接的关系，水的流量和落差越大，则水蕴藏的能量越大，即水能量与水流量和落差成正比。
水电厂主要由水工建筑物、水轮发电机和输配电设备等部分组成。
水电厂水工建筑物主要用来集中水的落差，使其具备发电条件，并保证水电厂在各种情况下的安全。
水轮发电机组将水能转换成电能是水电厂的核心部分。
输配电设备将发电机发出的电力升压后送入电力系统。
水力发电过程是通过建拦河坝、水库将水集中，发提高落差，然后将具有大能量的水通过压力水管引至水轮机，冲动水轮机转动，将水能转化成水轮机的旋转机械能。
水轮机带动与其相联的发电机发出电能。
经升压后送入高压电力系统。
在水轮机中做功后的水通过尾水管排至河流的下游或下游水库。
除火力发电外，其能源如核能、地热能、风力能、海洋能、潮汐能、太阳能等，也可以通过能量转换变为电能。
目前，可以大规模发电的有核能电站、地热电站，其他能源都有小规模或小规模试验性的发电装置。
核能发展较快，许多国家在兴建核电站，我国也有两座投产的核电站。
其他能源发电装置的容量尚小，有待进一步研究开发，从70年代起，我国兴建了一批地热电站，其中西藏的羊八井地热电站规模最大，达万KW，已于1992年建成发电。
在浙江的江厦潮汐电站容量为3200KW，居世界第三位。
由于环境和地理条件的限制，发电厂特别是大型火电厂一般建在远离城镇和工业中心的地区。
水电站则必须建在江河、湖泊附近的偏僻山区。
因此，发电厂与电力负荷中心相距甚远。
发电厂发电机出线电压较低，直接送到远离电厂的城区、工业区很不经济，需经变压器升压后，用交流或直流输电线路作为传输电力的通道，将合格的电力送给用户使用。
电力输送方式是通过电力网络进行的。
发电厂与用户之间通过输电线路，以不同的电压等级连成电力系统，以较高等级电压（如500KV、220KV）远距离输送电力。
另外，由于受地形、地物限制以及满足安全和环保等要求，特别是城市、发电厂或变电所出线拥挤的地区，以电缆线路输送电力。
把大功率、高电压的电力输送到不同距离的地区，都必须经降压变电所，把高电压降低到一定电压，再经过配电网络，直接或再降低后送至用户。
配电网络的特点是深入城市中心和居民密集区，功率和距离一般都较小。
电力生产的类型及其大体进程讲座
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电力生产的类型
（1）火力发电
（2）水力发电
（3）核能发电
●核电的优点：
成本低廉，不受燃料运输的限制，污染环境轻微。
●核电的展望：
大力发展水电、核电与可再生能源，替换一部分火电，是今后的方向。
（4）地热发电
●地热能类型：
蒸汽型、热水型、干热岩型、地压型和岩浆型。
用得最多的是蒸汽型和热水型。
●地热发电的优点
（5）太阳能发电
通过水或其他介质和装置将太阳辐射能转换为电能的发电方式。
1）太阳能发电基本途径
先将太阳辐射能转换为热能，再按照某种发电方式将热能转换为电能，即太阳能热发电。
通过光电器件将太阳光直接转换为电能，即太阳能光发电。
2）太阳能热发电类型
①太阳能热动力发电
②太阳能热直接转换
③太阳能光发电类型
（6）风能发电
通过风力发电机组将风能转换成电能，是风能利用的基本形式。
风力发电机组主要由风力机、传动变速机构和发电机等组成。
（7）潮汐能发电
（8）波浪能发电
波浪能与常规能源相比，具有如下优点：
●可以再生，取之不尽，用之不竭。
●分布广泛，可在大面积范围内就地开发，就地开采。
●清洁干净，没有污染。
波浪能的局限性：
●分散性，能量密度低。
●实时性，能量在一定时间时有时无。
●地域性。
（9）海洋温差发电
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火力发电的生产进程
火力发电厂的主要生产系统包括汽水系统、燃烧系统、电气系统和控制系统。
（1）汽水系统
●汽水系统：
给水在锅炉中加热、蒸发、过热后送往汽轮机。
包括有锅炉、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过热蒸汽，然后经管道送人汽轮机。
蒸汽在汽轮机中膨胀做功后排入凝汽器，冷凝成水；
水再经凝结水泵、低压加热器、除氧器、给水泵、高压加热器等升压、加热和除氧后，送回锅炉，形成一个闭合的汽水循环回路。
在汽轮机中，蒸汽不断膨胀，高速流动蒸汽冲动汽轮机的转子，带动发电机发电。
从能量的角度看，汽水系统将燃烧所产生的热能传给蒸汽，然后再将蒸汽的热能转换成机械能。
●辅助汽水系统：
包括补给水、冷却水、疏水排污、辅助蒸汽和供热等系统。
（2）燃烧系统：
包括锅炉的燃烧部分及燃料输送、空气、烟气、除灰渣系统。
3）电气系统：
分为向外供电系统和厂用电系统。
●向外供电系统：
发电机生产的电能，大部分经主变压器升压后，经配电装置向外供电。
●厂用电系统：
发电机生产的电能，有小部分经降压变压器降压后由配电装置送向厂内各用电点。
（4）控制系统：
热工生产过程自动化和机-炉-电集中控制。
1）数据采集系统
2）闭环控制系统：
包括机-炉协调控制系统、汽机数字电液控制系统。
汽机旁路控制系统和汽动泵控制系统。
①自动程序控制系统：
控制电厂主辅机的起、停。
②保护联锁系统。
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水力发电的生产进程
（1）水力发电：
水力发电是利用江河水流在高处与低处之间存在的位能进行发电。
它的基本生产过程是：
从河流较高处或水库内引水，利用水的压力或流速冲动水轮机旋转，将水能转变成机械能，通过水轮机的水流到河流较低处或水库下游；
水轮机械再带动发电机旋转，将机械能转变为电能，然后经升压变压器和送电线路，将电能送到负荷中心，降压后供给工农业和居民用电需要。
（2）水力发电的生产过程如下图所示。
（3）水力发电有下列特点：
1）水能是可再生能源。
①水力发电是清洁的电力生产，不排放有害气体、烟尘和灰渣，没有核废料。
②水力发电的效率高。
③水力发电与火力发电等不同，可同时完成一次能源开发和二次能源转换。
④水力发电的生产本钱低廉。
⑤水轮发电机组启停灵活，输出功率增减快、可变幅度大，是电力系统理想的调峰、调频和事故备用电源。
⑥受河川天然径流丰枯转变的影响大。
2）水电站的水库可以综合利用。
①建有较大水库的水电站，有的水库淹没损失较大，移民较多，并改变了人们的生产生活条件；
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