火电厂基础知识介绍

概述

以煤、石油或天然气作为燃料的发电厂统称为火电厂。我国的电厂95%以上是火力发电厂 

火电厂的分类

1、按燃料分类：

燃煤发电厂，即以煤作为燃料的发电厂

燃油发电厂，即以石油（实际是提取汽油、煤油、柴油后的渣油）为燃料的发电厂；

燃气发电厂，即以天然气、煤气等可燃气体为燃料的发电厂；

余热发电厂，即用工业企业的各种余热进行发电的发电厂。此外还有利用垃圾及工业废料作燃料的发电厂。

2、按原动机分类：

凝汽式汽轮机发电厂

燃汽轮机发电厂内燃机发电厂和蒸汽-燃汽轮机发电厂等 

3、按供出能源分类：

①凝汽式发电厂，即只向外供应电能的电厂；

②热电厂，即同时向外供应电能和热能的电厂。

4、按发电厂总装机容量的多少分类：

小容量发电厂，其装机总容量在100MW以下的发电厂；

中容量发电厂，其装机总容量在100～250MW范围内的发电厂；

大中容量发电厂，其装机总容量在250～600MW范围内的发电厂；

大容量发电厂，其装机总容量在600～1000MW范围内的发电厂；

特大容量发电厂，其装机容量在1000MW及以上的发电厂。

5、按蒸汽压力和温度分类：

中低压发电厂，其蒸汽压力在3.92MPa（40kgf／cm2）、温度为450℃的发电厂，单机功率小于25MW；地方热电厂。

高压发电厂，其蒸汽压力一般为9.9MPa（101kgf／cm2）、温度为540℃的发电厂，单机功率小于100MW；

超高压发电厂，其蒸汽压力一般为13.83MPa（141kgf／cm2）、温度为540／540℃的发电厂，单机功率小于200MW；

亚临界压力发电厂，其蒸汽压力一般为16.77MPa（171 kgf／cm2）、温度为540／540℃的发电厂，单机功率为30OMW直至1O00MW不等；

超临界压力发电厂，其蒸汽压力大于22.llMPa（225.6kgf／cm2）、温度为550／550℃的发电厂，机组功率为600MW及以上，

6、按供电范围分类：

区域性发电厂，在电网内运行，承担一定区域性供电的大中型发电厂；

孤立发电厂，是不并入电网内，单独运行的发电厂；

自备发电厂，由大型企业自己建造，主要供本单位用电的发电厂（一般也与电网相连）。

电厂及生产流程概述

1、火力发电厂简介

   火电厂的种类虽然很多，但其生产过程不外是利用燃料燃烧所发出的热量把水加热，使水受热后变为蒸汽和过热蒸汽，过热蒸汽推动汽轮机，汽轮机带动发电机，发电机发出电能。___汽力发电厂

  其能量转换过程也是相同的，即：燃料的化学能转化为热能转化为机械能转化为电能。

2、 火力发电厂生产过程概述

 用火车或轮船运入发电厂储煤场的煤，由皮带运输机送入锅炉房内的原煤仓。煤从原煤仓落入给煤机，进入磨煤机，在其中研制成煤粉，同时送入热空气来干燥和输送煤粉。磨制好的煤粉，经粗粉分离器除去部分不合格的煤粉后进入旋风分离器，在其中空气和煤粉得以分离，分离出来的细粉进入煤粉仓。煤粉由给粉机送入输粉管，而旋风分离器中的空气则由排粉机抽出。

   火力发电厂的任务很单纯，就是发出一定规范的电（或供热+供电），要完成这个任务就必须装置一系列主要生产设备和附属设备。

   其生产过程简述如下：利用燃料中的化学能在锅炉中燃烧，转化为热能，这种热能被锅炉中的水吸收成为具有一定温度、一定压力的蒸汽，这种具有相当热量的蒸汽冲动汽轮机转动，使热能转化为动能——机械能，汽轮机借助于这个旋转的动能带动发电机旋转，而发电机将赋予的机械能转变为电能。

    我国近年建设的火电厂的发电机组至少为300WM机组，今后将大批安装600MW，1000MW超临界和超超临界机组。

火力发电厂生产过程示意图：

主要设备

现代火电厂主要有锅炉，汽轮机、发电机三大核心设备

锅炉：

是火力发电厂的三大主机之一，它的作用是使燃料在炉膛中燃烧成很高温度的烟气，烟气从水管外面流通时，把大部分的热量传递给管内的水，使之成为饱和蒸气，然后继续过热成具有一定压力和温度的过热蒸汽，通过主蒸汽管道送入汽轮机。   锅炉有两个主要系统，一个是汽水系统，另一个是燃烧系统。 汽水系统由省煤器、汽包、下降管、水冷壁、过热器等设备组成。它的任务是使水吸收蒸发，最后成为具有一定参数的过热蒸汽。燃烧系统由燃烧器、炉膛、烟道及空气预热器等组成。

锅炉设备是由锅炉本体和辅助设备两大部分组成。构成锅炉本体的主要部件有：

本体主要包含：炉膛、汽包 、过热器、省煤器、空气预热器、 炉墙和钢架

锅炉辅助设备： 送、引风机、 给水泵、 除尘器、  制粉设备

汽轮机：

是将蒸汽的热力势能转换成机械能，借以拖动其他机械旋转的原动机。为保证汽轮机安全经济地进行能量转换，需配置若干附属设备。汽轮机及其附属设备由管道和阀门连成的整体称汽轮机设备。汽轮机运行时，工作蒸汽先在其喷管内进行膨胀，压力降低而速度增大，形成一股高速流，此高速气流喷射到汽轮机动叶片上，动叶片安装在许多分离的圆盘上，而圆盘固定在汽轮机轴上，从而推动转子转动，使蒸汽所携带的热能转变为机械能。

汽轮机主要设备，一般包括汽轮机本体、附属设备及调速系统。

1、 汽轮机本体：汽缸 、隔板 、轴承 、 转子 

2、汽轮机辅助设备：凝汽器、凝结水泵和抽汽器 、除氧器、 加热器 、凝结水精处理装置 

3、调速系统：  由于外界负荷的变化频繁，汽轮机必须有一套自动调节装置，以便根据外界负荷变化来控制调速汽门的开度，及时改变汽轮机的进汽量，使其功率随时与外界负荷相适应，保证转速在很小范围内变化，这套自动调节装置称调速系统。

  汽轮发电机的作用是将汽轮机转动的机械能，转变成电能，通过母线输送到电网。

    发电机工作的机理是通过励磁机对发电机转子产生磁场，通过转子的旋转，对静子线圈产生切割磁力线作用，从而在静子线圈上产生电流。

发电机主要由转子、轴承、励磁机、密封油系统和发电机静子冷却水系统组成。

其他辅助设备：

循环水泵、水处理设备、输煤设备  

电气部分： 

一次设备 、 二次设备 、 电气主接线 

热控部分：

 热控测量和控制仪表遍及电厂各个部位，它是保障机组安全启停、正常运行和处理故障等非常重要的技术装备，是火力发电厂安全经济运行，文明生产、提高劳动生产率、减轻运行人员劳动强度等必不可少的设施，也是发映电厂自动化水平的重要标志之一。

建筑部分：

主厂房系统 、 烟尘系统(烟囱)、 电系统、 煤系统、 冷却水系统(冷却塔)、 除灰系统、 厂区地下系统、 生产生活建筑、 其他……

主要专业：

锅炉、汽机、电气、热控、金属、焊接、起重、

建筑、保温、调试、化学 ……

新技术的使用：

燃气_蒸汽联合循环发电、循环流化床、空冷技术、脱硫技术、核电、超临界技术