暑期实践发电厂站资料储备祥解.docx

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暑期实践发电厂站资料储备祥解

火力发电厂站资料储备

火力发电厂概念

火力发电厂是利用化石燃料燃烧释放的热能发电的动力设施，包括燃料燃烧释热和热能电能转换以及电能输出的所有设备、装置、仪表器件，以及为此目的设置在特定场所的建筑物、构筑物和所有有关生产和生活的附属设施。

主要有蒸汽动力发电厂、燃气轮机发电厂、内燃机发电厂几种类型.

火电厂主要设备

火电厂的三大主机：

锅炉汽轮机组发电机

辅助设备：

凝汽器回热加热器给水泵凝结水泵

火电厂运转流程简介

储存在储煤场（或储煤罐）中的原煤由输煤设备从储煤场送到锅炉的原煤斗中,再由给煤机送到磨煤机中磨成煤粉。

煤粉送至分离器进行分离,合格的煤粉送到煤粉仓储存（仓储式锅炉）。

煤粉仓的煤粉由给粉机送到锅炉本体的喷燃器,由喷燃器喷到炉膛内燃烧（直吹式锅炉将煤粉分离后直接送入炉膛）。

燃烧的煤粉放出大量的热能将炉膛四周水冷壁管内的水加热成汽水混合物。

混合物被锅炉汽包内的汽水分离器进行分离,分离出的水经下降管送到水冷壁管继续加热,分离出的蒸汽送到过热器,加热成符合规定温度和压力的过热蒸汽,经管道送到汽轮机作功。

过热蒸汽在汽轮机内作功推动汽轮机旋转,汽轮机带动发电机发电,发电机发出的三相交流电通过发电机端部的引线经变压器升压后引出送到电网。

在汽轮机内完成做功的过热蒸汽被凝汽器冷却成凝结水,凝结水经凝结泵送到低压加热器加热,然后送到除氧器除氧,再经给水泵送到高压加热器加热后,送到锅炉继续进行热力循环。

再热式机组采用中间再热过程,即把在汽轮机高压缸做功之后的蒸汽,送到锅炉的再热器重新加热,使汽温提高到一定（或初蒸汽）温度后,送到汽轮机中压缸继续做功。

一．锅炉

它的任务是使燃料通过燃烧将化学能转变为热能，并且以此热能加热水，使其成为一定数量和质量（压力和温度）的蒸汽。

由炉膛、烟道、汽水系统（其中包括受热面、汽包、联箱和连接管道）以及炉墙和构架等部分组成的整体，称为“锅炉本体”。

火力发电厂中的锅炉按水循环方式可分为自然循环,强制循环,直流锅炉三种类型。

依靠工质的重度差而产生的循环流动称为自然循环。

借助水泵压头使工质产生的循环流动称为强制循环。

锅炉主要系统

汽水系统：

锅炉的汽水系统的主要功用是接受燃料的热能，提升介质的热势能，增压增温，完成介质的状态转换。

炉水循环泵：

建立和维持锅炉内部介质的循环，完成介质循环加热的过程。

燃烧器：

将携带煤粉的一次风和助燃的二次风送入炉膛，并组织一定的气流结构，使煤粉能迅速稳定的着火，同时使煤粉和空气合理混合，达到煤粉在炉内迅速完全燃烧。

煤粉燃烧器可分为直流燃烧器和旋流燃烧器两大类。

烟风系统：

提供锅炉燃烧的氧气，带动干燥的燃料进入炉膛，维持炉膛风压以稳定燃烧。

一次风机：

干燥燃料，将燃料送入炉膛，一般采用离心式风机。

送风机：

克服空气预热器、风道、燃烧器阻力，输送燃烧风，维持燃料充分燃烧。

引风机：

将烟气排除，维持炉膛压力，形成流动烟气，完成烟气及空气的热交换。

空预器：

空气预热器是利用锅炉尾部烟气热量来加热燃烧所需空气的一种热交换装置。

提高锅炉效率，提高燃烧空气温度，减少燃料不完全燃烧热损失。

空预器分为导热式和回转式。

回转式是将烟气热量传导给蓄热元件，蓄热元件将热量传导给一、二次风，回转式空气预热器的漏风系数在8～10％。

制粉系统：

完成燃料的磨碎、干燥。

使之形成具有一定细度和干燥度的燃料，并送入炉膛。

磨煤机：

将原煤磨成需要细度的煤粉，完成粗细粉分离及干燥。

其它辅助系统：

包括燃油系统、吹灰系统、火检系统、除灰除渣系统等

二．汽轮机组（火力发电的原动机）

汽轮机是将蒸汽的能量转换成为机械功的旋转式动力机械。

又称蒸汽透平。

主要用作发电用的原动机，也可直接驱动各种泵、风机、压缩机和船舶螺旋桨等。

还可以利用汽轮机的排汽或中间抽汽满足生产和生活上的供热需要

汽轮机本体（steamturbineproper）是完成蒸汽热能转换为机械能的汽轮机组的基本部分，即汽轮机本身。

它与回热加热系统、调节保安系统、油系统、凝汽系统以及其他辅助设备共同组成汽轮机组。

汽轮机本体由固定部分（静子）和转动部分（转子）组成。

固定部分包括汽缸、隔板、喷嘴、汽封、紧固件和轴承等。

转动部分包括主轴、叶轮或轮鼓、叶片和联轴器等。

固定部分的喷嘴、隔板与转动部分的叶轮、叶片组成蒸汽热能转换为机械能的通流部分。

汽缸是约束高压蒸汽不得外泄的外壳。

汽轮机本体还设有汽封系统。

汽轮机是能将蒸汽热能转化为机械功的外燃回转式机械，来自锅炉的蒸汽进入汽轮机后，依次经过一系列环形配置的喷嘴和动叶，将蒸汽的热能转化为汽轮机转子旋转的机械能。

蒸汽在汽轮机中，以不同方式进行能量转换，便构成了不同工作原理的汽轮机。

优点：

1.单机功率大2.效率高3.运转平稳4.使用寿命长

汽轮机通常在高温高压及高转速的条件下工作，是一种较为精密的重型机械，一般须与锅炉（或其他蒸汽发生器）、发电机（或其他被驱动机械）以及凝汽器、加热器、泵等组成成套设备，一起协调配合工作。

汽轮机系统

主蒸汽系统：

吹动汽轮机旋转，带动发电机做功，是发电厂主要的做功介质通过的系统。

再热蒸汽系统：

辅助主蒸汽系统做功，提高机组热效率。

回热抽汽系统：

尽量减少进入凝汽器的无用能量，提高机组热效率。

轴封系统：

防止汽轮机内部高压蒸汽向外泄露，保证汽轮机效率，保持真空系统严密性。

真空系统：

维持汽轮机的低背压和凝汽器真空。

凝结水系统：

将凝结水输送到除氧器，完成加热、除氧、化学处理和剔除杂质。

给水系统：

提高给水压力，加热后为锅炉提供给水。

主机油系统：

包括润滑油系统、顶轴油系统、调节、保安系统。

汽轮机调节、保安系统：

协调各系统同步地按照要求进行工作。

润滑油系统：

为汽轮机提供润滑、冷却用油。

工业水系统：

提供冷却介质。

冷却各种辅助设备。

顶轴油系统由于不是所有机组都有，所以不做介绍。

液压油系统划归调节、保安系统，所以不做介绍。

其它系统：

压缩空气系统、旁路系统、减温水系统、精处理系统、胶球系统等。

汽轮机主体结构

由转动部分和静止部分两个方面组成。

转子包括主轴、叶轮、动叶片和联轴器等。

静子包括进汽部分、汽缸、隔板和静叶栅、汽封及轴承等。

转动部分

转子是由合金钢锻件整体加工出来的。

在高压转子调速器端用刚性联轴器与一根长轴连接，此节上轴上装有主油泵和超速跳闸机构。

所有转子都被精加工，并且在装配上所有的叶片后，进行全速转动试验和精确动平衡。

1.动叶片安装在转子叶轮或转鼓上，接受喷嘴叶栅射出的高速气流，把蒸汽的动能转换成机械能，使转子旋转。

叶片一般由叶型、叶根和叶顶三个部分组成。

叶型是叶片的工作部分，相邻叶片的叶型部分之间构成汽流通道，蒸汽流过时将动能转换成机械能。

按叶型部分横截面的变化规律，叶片可以分为等截面直叶片、变截面直叶片、扭叶片、弯扭叶片。

2.联轴器用来连接汽轮机各个转子以及发电机转子，并将汽轮机的扭矩传给发电机。

现代汽轮机常用的联轴器常用三种形式：

刚性联轴器，半挠性联轴器和挠性联轴器。

静止部分

1.汽缸是汽轮机的外壳，其作用是将汽轮机的通流部分与大气隔开，形成封闭的汽室，保证蒸汽在汽轮机内部完成能量的转换过程，汽缸内安装着喷嘴室、隔板、隔板套等零部件；汽缸外连接着进汽、排汽、抽汽等管道。

（汽缸重量最大，形状受力情况最复杂，要求有足够的强度和刚度）

2.隔板用于固定静叶片，并将汽缸分成若干个汽室。

3.转子和静体的间的间隙会导致漏汽，这不仅会降低机组效率，还会影响机组安全运行。

为了防止蒸汽泄漏和空气漏入，需要有密封装置，通常称为汽封。

汽封按安装位置的不同，分为通流部分汽封、隔板汽封、轴端汽封。

4.轴封:

汽轮机转子是转动的，而汽缸是静止的。

为了使高压汽缸的蒸汽不致大量顺轴漏出，以及低压汽缸真空部分空气不致大量顺轴漏出，因此在汽缸前后端安置了高低压轴封

5.轴承是汽轮机一个重要的组成部分，分为径向支持轴承和推力轴承两种类型，它们用来承受转子的全部重力并且确定转子在汽缸中的正确位置。

单元机组集控运行

机组按照启动前所处温度状态可分为冷态启动和热态启动。

锅炉运行及监视因素：

维持适应的蒸发量。

均衡给水，维持汽包水位。

保证汽水品质。

控制蒸汽压力及温度。

燃烧调整。

减少热损失，提高锅炉热效率。

汽机运行及监视因素：

主蒸汽压力及温度。

再热蒸汽压力及温度。

凝汽器真空。

轴向位移。

机组振动。

轴瓦温监测。

汽轮机寿命管理。

单元机组的负荷调节：

锅炉跟随的负荷调节方式，汽机跟随的负荷调节方式，机炉协调控制的负荷调节方式。

三．发电机

在发电厂中，同步发电机是将机械能转变成电能的唯一电气设备。

因而将一次能源（水力、煤、油、风力、原子能等）转换为二次能源的发电机，现在几乎都是采用三相交流同步发电机。

在发电厂中的交流同步发电机，电枢是静止的，磁极由原动机拖动旋转。

其励磁方式为发电机的励磁线圈FLQ（即转子绕组）由同轴的并激直流励磁机经电刷及滑环来供电。

同步发电机由定子（固定部分）和转子（转动部分）两部分组成。

定子由定子铁心、定子线圈、机座、端盖、风道等组成。

定子铁心和线圈是磁和电通过的部分，其他部分起着固定、支持和冷却的作用。

转子由转子本体、护环、心环、转子线圈、滑环、同轴激磁机电枢组成。

同步发电机的转子有两种构造型式:

凸极式和隐极式。

隐极式多用于高速的汽轮发电机，转子与定子相仿，在圆周上刻有槽和齿，有槽部份约占三分之二，激励绕组分布于槽中，无槽部分为大齿。

凸极式多为低速的水轮发电机，转子激励绕组绕在磁极上，磁极再安装在轴幅上，磁极表面还有阻尼绕组。

发电机冷却系统和密封系统：

冷却系统的功能是冷却发电机，带走发电机工作时的热量。

密封系统的功能是密封冷却介质的外泄。

四．其他设备

给水泵：

将除氧水箱的凝结水通过给水泵提高压力，经过高压加热器加热后，输送到锅炉省煤器入口，作为锅炉主给水。

高低压加热器：

利用汽轮机抽汽，对给水、凝结水进行加热，其目的是提高整个热力系统经济性。

除氧器：

除去锅炉给水中的各种气体，主要是水中的游离氧。

凝汽器：

使汽轮机排汽口形成最佳真空，使工质膨胀到最低压力，尽可能多地将蒸汽热能转换为机械能，将乏汽凝结成水。

凝结泵：

将凝汽器的凝结水通过各级低压加热器补充到除氧器。

油系统设备：

一是为汽轮机的调节和保护系统提供工作用油，二是向汽轮机和发电机的各轴承供应大量的润滑油和冷却油。

主要设备包括主油箱、主油泵、交直流油泵、冷油器、油净化装置等。

其他系统

输煤系统：

运输燃料进入厂房，进行初步加工和燃料筛选工作，同时完成外加物质的混合工作。

所包涵的主要设备有斗轮机、碎煤机、翻车机、输煤皮带等。

化学水系统：

将天然水在进入汽水系统前先除去杂质。

其流程一般为：

天然水――混凝沉淀――过滤――离子交换――补给水。

混凝沉淀是加入混凝剂，产生絮凝体。

过滤处理是使用石英砂等滤料除去细小悬浮物。

化学除盐是使用混床除去金属离子和酸根，常使用树脂除盐。

循环水系统：

为机组提供冷却水源。

工业生产过程中产生的废热，一般要用冷却水来导走。

从江、河、湖、海等天然水体中吸取一定量的水作为冷却水，冷却工艺设备吸取废热使水温升高，再排入江、河、湖、海，这种冷却方式称为直流冷却。

当不具备直流冷却条件时，则需要用冷却塔来冷却。

冷却塔的作用是将挟带废热的冷却水在塔内与空气进行热交换，使废热传输给空气并散人大气。