精品热力发电生产过程1.docx

精品热力发电生产过程1.docx

《精品热力发电生产过程1.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《精品热力发电生产过程1.docx（7页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

精品热力发电生产过程1

热力发电生产过程-1-

/热力发电生产过程及生产常识

引子：

一、发电厂的类型

1、按火力发电厂供电和供热的特点可分为发电厂和热电厂两种。

A、发电厂：

只发电，在汽轮机内作过功的蒸汽，全部排入凝汽器冷凝为水，所以又称为凝汽式发电厂。

B、热电厂：

即发电又供热，供热的方式是利用汽轮机的背压（排汽压力高于大汽压）排汽或抽汽送给热用户充分利用了蒸汽的热量，所以又称为背压式或抽汽式发电厂。

2、按火力发电厂发电机组的型式可分为锅炉汽轮机组、燃气轮机组、内燃机组和锅炉蒸汽机组。

A、锅炉汽轮机组：

转速高（3000转/分钟），结构紧凑，容量大（目前国产最大容量已达1200MW），与蒸汽机组相比其热效率较高。

B、燃气轮机组：

一般只用在承担电网中的尖峰负荷或作为紧急备用机组。

C、内燃机组：

容量较小，而且要用价格较贵的柴油作为燃料，所以只用在多油缺水的地区或作为小功率的紧急备用机组。

D、锅炉蒸汽机组：

应用于蒸汽动力发电的初期，称之为蒸汽机发电厂。

由于蒸汽机转速低，发电设备体积庞大，热效率低，因而日渐被锅炉汽轮机组所代替。

3、按火力发电厂的服务规模分：

A、系统中电厂：

这种发电厂生产出的电能先送至电网，经过电网再分送到各类用户去。

B、孤立电厂：

这种发电厂多建设在用户附近，与电网无联系，生产出的电能直接供给附近用户。

C、自备电厂：

这种发电厂专门供给个别工业企业、矿山、森林所需要的电能和热能。

4、按使用的一次能源分：

燃煤发电厂、燃油发电厂、燃气发电厂、工业废热发电厂、原子能发电厂、太阳能发电厂、地热发电厂。

二、本公司所经营的发电厂定性：

按使用的一次能源：

属于工业废热发电厂；

按火电厂的服务规模：

属于系统中发电厂；

按火电厂发电机组的型式：

属于锅炉汽轮机组；

按火电厂的特点：

属于纯凝式发电机组。

三、火力发电厂生产过程

由压气站引导过来的高温尾气所放出的热量，将换热器中的水加热成具有一定压力和温度的蒸汽。

然后蒸汽沿管道进入汽轮机不断膨胀做功，冲击汽轮机转子高速旋转，汽轮机带动发电机发电。

在汽轮机做完功的蒸汽排入凝汽器中并凝结成水，然后被凝结水泵送入除氧器。

水在除氧器中被来自低压锅炉中饱和蒸汽加热并除去所含气体，最后又被给水泵进一步升压后送回锅炉中重复参加上述循环过程。

发电机发出的电经变压器升压后输入电网。

由此可知，火力发电厂存在着三种型式的能量转换过程，在锅炉中高温烟气将所含热量通过对流换热传递给换热器管中的水，由此水

获得了热能；在汽轮机中热能转换为机械能，在发电机中机械能转换为电能。

进行能量转化的主要设备锅炉、汽轮机、发电机被称为火力发电厂的三大主机。

也可以这样叙述：

利用燃料发热，加热水，形成高温高压过热蒸汽，推动汽轮机旋转，带动发电机转子（电磁场）旋转，定子线圈切割磁力线，发出电能。

再利用升压变压器，升到系统电压，与系统并网，向外输出电能。

世界上设备最好的火力发电厂也只能把40%的热能转化为电能。

大型供热电厂热能利用率也只有60%。

三、发电生产的理论依据

根据热力学第二定律：

在自然条件下，热量只能从高温物体向低温物体转移，而不能由低温物体自动向高温物体转移。

要使热传递方向倒过来，只有靠消耗功来实现。

（由克劳修斯在1850年提出来的）

四、蒸汽动力装置的基本循环

朗肯循环：

作为工质的水，首先在锅炉中定压加热产生饱和蒸汽，再经过热器进一步加热变成过热蒸汽。

由水变成过热蒸汽过程都是在一定的压力下进行的。

过热蒸汽经管道进入汽轮机中，在汽轮机内绝热压缩过程是在没有热交换的情况下进行的，因此为绝热压缩过程。

升压后的水再送入锅炉加执从而完成循环。

由上述可知，发电厂的基本热力循环就是由四个主要设备组成，即：

蒸汽锅炉、汽轮机、凝汽器和给水泵。

工质在热力设备中不断地进行吸热、膨胀、放热、压缩四个过程，使热能不断地转变为机械能。

这就是目前全世界火力发电厂中采用的基本循环，叫朗肯循环。

小知识：

世界上装机容量最大的发电厂：

我国的三峡水利发电站，总装机容量为1820万千瓦。

世界上装机容量最大的火力发电厂：

是日本鹿岛火力发电厂，总装机容量为440万千瓦。

世界上装机容量最大的核能发电厂：

美国的勃朗兹里核电站，总装机容量为346万千瓦。

我国最大的火力发电厂：

是宁波北仑发电厂，总装机容量为300万千瓦。

在建的我国最大的火力发电厂：

大唐国际托克托发电厂，总机容量设计为480万千瓦。

亚洲在建的超大型火力发电厂：

山西长治王曲发电厂，总装机容量为900万千瓦。

（施工工期为12年）

世界上最早利用煤进行发电的锅炉蒸汽发电厂是1875年在法国巴黎北火车站火力发电厂。

火力发电厂的四大系统：

燃烧系统：

以锅炉为中心。

汽水系统：

主要由各类泵、给水加热器、凝结器、管道、锅炉换热器组成。

控制系统：

用来保证各系统安全、合理、经济运行的系统。

五、锅炉、汽轮机、发电机设备简介

1、锅炉

生产厂家：

杭州锅炉制造厂

容量：

130吨/小时；压力：

3.82MPa；过热蒸汽温度：

440度；

型式：

自然循环中温、中压锅炉；

2、汽轮机

生产厂家：

青岛汽轮机制造厂

额定功率：

25MW;经济功率：

20MW；转速：

3000转/分；

主汽门前压力：

正常：

3.4MPa；最高：

3.6MPa；最低：

3.1MPa；

主汽门前温度：

正常：

435度；最高：

445度；最低：

420度；

排汽压力：

一般为：

0.005—0.006MPa；

3、发电机

生产厂家：

东方电机制造厂

额定功率：

25MW（25000kW）；转速：

3000转/分；

接法：

YY；相数：

3；出口额定电压：

10.5kV；出口额定电流：

A；

频率：

50Hz（50赫兹）

五、操作系统

本公司所采用的操作系统为DCS，DCS是分散控制系统的简称。

我们一般习惯称为集散控制系统。

这个系统可提供窗口友好的人机界面和强大的通讯功能。

是完成过程控制、过程管理的现代化设备。

本公司所采用的调节装置为DEH，中文称数字电调系统，是汽轮机调速系统的一个重要现代化装置。

本公司所采用协调系统为CCS系统，它将单元机组的锅炉、汽轮机和发电机作为整体加以控制。

六、发电成本

发电成本是发电厂生产电能所需的全部费用。

包括燃料费、水费、材料费、修理费、折旧费、工资、职工福利基金和其他费用等八项。

其中燃料费、水费和材料费三项费用为可变成本，随发电量而增减，后五项为固定成本，即无论发电量多少均需支出。

燃料费是各项费用中最大的一项，占发电成本的50%---70%；水费是发电厂生产用的水资源和外购水费；材料费是电厂中维护检修所耗用的材料、备品、易耗品等的费用，此皆为可变成本。

固定成本中，修理费用是为恢复固定资产已损耗的一部分价值，按修理费占固定资产原值的比率而预提的资金；而基本折旧费是对固定资产的补偿费。

工资和职工福利基金随电厂职工人数和工资水平而变化。

其他费用包括办公费、科研教育经费以及生产流动资金贷款利息等。

发电厂向电网供电，供电管理部门按合同电价支付电费，电费是电厂的主要收入，发电厂成本降低，取决于煤耗率的降低和厂用电的降低，以及对外供电量的增加和发电设备利用率的提高。

这都有赖于生产运行技术水平和经营管理水平的提高。

煤耗率：

一般指供电煤耗率bn（g/kw.h），为对外供电1kw.h所消耗的标准煤量g即：

（g/kw.h）。

其中

BO-----发电厂消耗的标准煤，kg;

WZ----电厂总发电量，kw.h;

W0------厂用电量，kw.h；

我们国家规定，B0（标准煤耗）=380g/kw.h，即平均每发1kw.h电，耗煤（折合标准煤）380g为标准。

目前国产300MW发电机组的煤耗率平均为360g/kw.h.

厂用电率：

发电厂自用电（水泵、风机、磨煤机及照明器具等）功率与总发电功率之比。

普通电厂厂用电率为6----10%；300MW机组电厂厂用电率为5%左右，而600MW机组电厂的厂用电率为4.8%左右。

估算：

本公司的厂用电率约在4---5%之间。

火电厂的热效率是很低的，一般电厂为30%以内，在现代发电厂中，由于采用300MW或600MW的大容量发电机组，改进了燃烧技术，提高了蒸汽参数，并采用中间再热等措施，电厂最高热效率已达40%以上。

以供热为主兼供电能的热电厂甚至高达60%。

六、部门控制的成本及经济指标

财务部：

电量的及时结算；机组大、小修费用的预留；备品、备件的资金占用量；办公用品费用；接待费用；设备技术改造和人员技术培训资金；固定资产设备折旧费等。

生产运营部：

锅炉效率，汽机效率，发电机效率。

水耗、汽耗、厂用电率；发电量；

七、如何提高发电厂的经济效益

我们建电厂的目的就是为了获得较好的经济效益。

如何取得较好的经济效益，这是一个即简单又复杂的问题。

简单是指只要发电机运转就产生效益；复杂指的是如何让发电机能在安全的范畴内稳发、满发。

根据本人多年的生产管理经验和亲身体会，我认为应该要做到以下几点。

1、将安全生产的管理放在重要位置

企业的安全生产与企业的经济效益不是间接的关系，而是直接的关系。

换句话来说，安全生产得到了保障，企业的经济效益就有了提高的保障，这是一个不可逆的过程。

比如：

如果管理者和员工对安全

生产不重视，在生产过程中发生了事故，被迫使机组停止运行n小时；按1小时机组可发电2万度（20MW），一度电的标杆电价是0.235元（另外因为本电厂属于节能环保项目，电价可定为0.25元）。

那么，1小时的产值是：

20000（kw.h）×0.235（元）=4700（元），

20000（kw.h）χ0.25（元）=5000（元）

由此可知，停机n小时的损失为4700n或为5000n.。

另外，再加上设备修理费、材料消耗费和人工费等，不言而喻，损失是较大的。

因此，我们所有从业人员必须牢固树立安全生产的观念，坚定安全为了生产，生产必须安全的理念，当安全与经济发生矛盾时，经济必须为安全让路。

这样做，从表面上看，经济受了损失，从长远的角度来看却获得了较大的经济效益。

2、管理要科学化、规范化和合理化

管理二字，我的理解是：

“管”就是对企业或一个团体进行宏观上的规范，“理”就是要做好细致的具体工作。

我们的电厂如果从装机容量上来定义，的确属于小型发电企业。

但是，我们不能因为机组容量小，组织机构简单；从业人员较少；属于民营企业从而放松管理。

换句话来说就是不能实行粗匡式的管理。

而那种“差不多就行了”的低级管理理念必须彻底掘弃。

发电厂是一个设备构件多，其组成结构较复杂，现代化成度较高，对社会具有一定影响力的企业。

从这个意义上来说，发电企业的规模虽有大、小之区分，所属性也有国企、民企之区分，但根本属性是相同的。

因此，发电厂的管理必须要科学化、规范化和合理化。

所谓的科学化，就是在管理中借助先进的管理理念，跳出传统的圈子。

所谓规范化，就是严格按国家电监部门对发电企业制定的各项制度来规范企业的生产过程。

所谓合理化，就是根据本企业的实际情况来制定本企业的管理制度以及定员、定岗、定编和工作质量的量化奖惩。

八、加强经济小指标的核算

电厂经济小指标的核算是电厂经济效益的一个重要组成部分，用俗话说就是，电厂赚了，赔了，是哪些方面因素所导致的。

因此，我们就必须对每个电厂的经济小指标数据进行采集分析，从而提出改进方案。

1、锅炉的经济小指标

（1）过热蒸汽压力；（3.3Mpa----3.4Mpa）

（2）过热蒸汽温度；（330℃-----340℃）

（3）锅炉的蒸发量；（50t/h——130t/h）

（4）排烟温度；110℃

（5）风机的耗电量；kw.h/h

（6）自动设备投入率；100%

2、汽机的经济小指标

（1）循环热效率；（我们机组约为30%左右）；

（2）汽轮机内效率；

（3）热耗率；（汽轮发电机每生产1kw.h电所消耗的热量。

一般为8000kj/（kw.h）左右。

（4）汽耗率;（汽轮发电机每生产1kw.h电所需要的蒸汽量，一般为3.0---3.2kg/（kw.h）.

（5）可用率：

机组的可用率是指在统计期间，机组运行累计小时数及备用停机小时数之和与统计期间日历小时数的百分比。

（6）等效可用率：

等效可用率为考虑到降低出力影响的可用率。

（7）发电量；

（8）主蒸汽压力；

（9）主蒸汽温度；

（10）给水温度；

（11）排汽温度；

（12）真空度；

（13）端差；

（14）过冷却度；

3、发电机的经济小指标

3.1电压合格率；

3.2综合厂用电率；

3.3频率合格率；

3.4并网合格率；

八、尾声

余热发电是朝阳项目，是国家大力支持、鼓励和倡导的项目，其前景是非常灿烂的。

只要我们大家团结一心，共同努力，我们的事业一定会做大、做强。

备注：

编制本讲义的目的是让本公司非生管理人员对电力生产有一个初步认识，以便于今后的工作的开展。

在讲义中如果有不妥之处，还望大家谅解和指正。