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    时间:2012-11-13 11:42 作者:垃圾电厂,火力发电 点击:
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     国家为实现经济社会发展战略目标,提出能源要“以可持续发展为主题,以结构调整和优化为主线,以全面创新为动力,争强竞争能力,提高能源效率,促进能源、经济与环境协调发展”的总体发展战略,并提出了“坚持开发与节约并举,把节约放在首位”的能源发展总方针。提倡能源节约,把节能放在首位,就是要提高能源的利用效率,以尽可能少的能源满足经济发展和人民生活的需要,走以提高能源利用效率和发展循环经济为核心的发展道路。

     

      目前我国电力工业仍然是以火力发电为主的格局,截止到2009年末,我国火力发电机组装机容量已达到8.74亿千瓦,虽然近几年火电发展迅速,但很大一部分机组仍然存在机组能耗高、能源浪费、等情况,已严重制约了火力发电企业的发展。

     

      第一部分  火力发电基本生产过程

     

      一、概述:

     

      1、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、燃气发电厂、余热发电厂、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:

     

      凝汽式发电厂,即只向外供应电能的电厂;

     

      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)、蒸汽温度为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。

     

      二、火电厂的生产流程及特点

     

      火电厂的种类虽很多,但从能量转换的观点分析,其生产过程却是基本相同的,概括地说是把燃料(煤)中含有的化学能转变为电能的过程。整个生产过程可分为三个阶段:

     

      1、燃料的化学能在锅炉中转变为热能,加热锅炉中的水使之变为蒸汽,称为燃烧系统;

     

      2、锅炉产生的蒸汽进入汽轮机,推动汽轮机旋转,将热能转变为机械能,称为汽水系统;

     

      3、由汽轮机旋转的机械能带动发电机发电,把机械能变为电能,称为电气系统。

     

      其基本生产流程为:

     

     

     

      火力发电厂生产过程如图1

     

     

     

      三、火力发电三大系统简介

     

      1、燃烧系统

     

      燃烧系统由输煤、磨煤、燃烧、风烟、灰渣等环节组成。

     

      (1)运煤。电厂的用煤量是很大的,一座装机容量2×35万kW的火力发电厂,煤耗率按335g/kw.h计,每天需用标准煤(每千克煤产生70O0卡热量)335(g)×70万(kw)×24(h)=5628t。因为电厂燃煤多用劣质煤,且中、小汽轮发电机组的煤耗率在40O~5O0g/kw•h左右,所以用煤量会更大。

     

      (2)磨煤。用火车或汽车、轮船等将煤运至电厂的储煤场后,经初步筛选处理,用输煤皮带送到锅炉间的原煤仓。煤从原煤仓落入煤斗,由给煤机送入磨煤机磨成煤粉,并经空气预热器来的一次风烘干并带至粗粉分离器。在粉粉分离器中将不合格的粗粉分离返回磨煤机再行磨制,合格的细煤粉被一次风带入旋风分离器(直吹系统:合格煤粉被一次风带入炉膛进行燃烧),使煤粉与空气分离后进入煤粉仓。

     

      (3)锅炉与燃烧。煤粉由可调节的给粉机按锅炉需要送入一次风管,同时由旋风分离器送来的气体(含有约10%左右未能分离出的细煤粉),由排粉风机提高压头后作为一次风将进入一次风管的煤粉经喷燃器喷入炉膛内燃烧。

     

      (4)风烟系统。送风机将冷风送到空气预热器加热,加热后的气体一部分经磨煤机、排粉风机进人炉膛,另一部分经喷燃器外侧套筒直接进入炉膛。炉膛内燃烧形成的高温烟气,沿烟道经过热器、省煤器、空气预热器逐渐降温,再经除尘器除去90%~99%(电除尘器可除去99%)的灰尘,经引风机送入烟气脱硫系统进行脱硫后经烟囱,排向天空。

     

      (5)灰渣系统。炉膛内煤粉燃烧后生成的小灰粒,被除尘器收集成细灰排入灰库(或冲灰沟),燃烧中因结焦形成的大块炉渣,下落到锅炉底部的渣斗内,经过碎渣机破碎后排入渣仓(冲灰沟),再经灰渣水泵将细灰和碎炉渣经冲灰管道排往灰场(或用汽车将炉渣运走)。

     

      2、汽水系统

     

      火电厂的汽水系统由锅炉、汽轮机、凝汽器、除氧器、加热器等设备及管道构成,包括凝给水系统、再热系统、回热系统、冷却水(循环水)系统和补水系统。

     

      (1)给水系统。由锅炉产生的过热蒸汽沿主蒸汽管道进入汽轮机,高速流动的蒸汽冲动汽轮机叶片转动,带动发电机旋转产生电能。在汽轮机内作功后的蒸汽,其温度和压力大大降低,最后排入凝汽器并被冷却水冷却凝结成水(称为凝结水),汇集在凝汽器的热水井中。凝结水由凝结水泵打至低压加热器中加热,再经除氧器除氧并继续加热。由除氧器出来的水(叫锅炉给水),经给水泵升压和高压加热器加热,最后送人锅炉汽包。在现代大型机组中,一般都从汽轮机的某些中间级抽出作过功的部分蒸汽(称为抽汽),用以加热给水(叫做给水回热循环),或把作过一段功的蒸汽从汽轮机某一中间级全部抽出,送到锅炉的再热器中加热后再引入汽轮机的以后几级中继续做功(叫做再热循环)。

     

      (2)补水系统。在汽水循环过程中总难免有汽、水泄漏等损失,为维持汽水循环的正常进行,必须不断地向系统补充经过化学处理的软化水,这些补给水一般补入除氧器或凝汽器中,即是补水系统。

     

      (3)冷却水(循环水)系统。为了将汽轮机中作功后排入凝汽器中的乏汽冷凝成水,需由循环水泵从凉水塔抽取大量的冷却水送入凝汽器,冷却水吸收乏汽的热量后再回到凉水塔冷却,冷却水是循环使用的。这就是冷却水或循环水系统。

     

      3、电气系统

     

      发电厂的电气系统,包括发电机、励磁装置、厂用电系统和升压变电所等。

     

      发电机的机端电压和电流随着容量的不同而各不相同,一般额定电压在10~20kV之间,而额定电流可达2OkA。发电机发出的电能,其中一小部分(约占发电机容量的4%~8%),由厂用变压器降低电压(一般为63kV和400V两个电压等级)后,经厂用配电装置由电缆供给水泵、送风机、磨煤机等各种辅机和电厂照明等设备用电,称为厂用电(或自用电)。其余大部分电能,由主变压器升压后,经高压配电装置、输电线路送入电网。

     

      四、电厂主要设备介绍

     

      1、锅炉

     

      锅炉是火力发电厂中主要设备之一。它的作用是使燃料在炉膛中燃烧放热,并将热量传给工质,以产生一定压力和温度的蒸汽,供汽轮发电机组发电。电厂锅炉具有容量大、参数高、结构复杂、自动化程度高等特点。

     

      (1)电厂锅炉的容量和参数

     

      锅炉容量即锅炉的蒸发量,指锅炉每小时所产生的蒸汽量。在保持额定蒸汽压力、额定蒸汽温度、使用设计燃料和规定的热效率情况下,锅炉所能达到的蒸发量称作额定蒸发量。

     

      电厂锅炉的额定参数是指额定蒸汽压力和额定蒸汽温度。所谓蒸汽压力和温度是指过热器主汽阀出口处的过热蒸汽压力和温度。对于装有再热器的锅炉,锅炉蒸汽参数还应包括再热蒸汽参数。

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