1、火电厂各系统流程图火电厂各系统流程图火电厂各系统流程图(“系统”相关)共4 8 张课件 o按燃料分类：按燃料分类：燃煤发电厂(煤)燃油发电厂(石油提取了汽油、煤油、柴油后的渣油)燃气发电厂(天然气、煤气等)余热发电厂(工业余热、垃圾或工业废料)生物发电厂(桔杆、生物肥料)o按原动机分类：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 蒸汽-燃汽轮机发电厂o按供出能源分类：按供出能源分类：凝汽式汽轮机发电厂(只供电)热电厂(同时供电和供热)火电厂的分类 火电厂简介（一）o按总装机容量分类：按总装机容量分类：小容量发电厂(总装机容量 1000 MW)o按蒸汽压力和温度分类：按蒸汽压力
2、和温度分类：中低压发电厂(蒸汽压力3.92MPa,温度450度,单机功率 25 MW)高压发电厂(蒸汽压力9.9MPa,温度540度,单机功率 100 MW)超高压发电厂(蒸汽压力13.83MPa,温度540度,单机功率 22.11MPa,温度550度,单机功率 600 MW)超超临界压力发电厂(蒸汽压力 335MPa、610630,单机功率 600 MW)火电厂的分类火电厂简介（二）火电厂公用辅助控制系统 煤系统锅炉吹灰系统火电厂各系统流程图(“系统”相关)共4 8 张课件 包括输煤、磨煤、锅炉与燃烧、风烟系统、灰渣系统等环节。送风机磨煤机热空气空气预热器煤斗煤输煤皮带排粉风机煤粉锅炉炉渣冲
3、灰水除尘器引风机灰渣泵细灰热空气冷空气烟气经烟囱排向大气至灰场自输煤系统火电厂的三大系统 之一 火电工艺介绍送风机磨煤机热空气空气预火电厂各系统流程图(“系统”相关)共4 8 张课件制粉系统-球磨机火电工艺介绍-制粉系统(2)球磨机筒体热风进口煤粉出口进煤管制粉系统-球磨机球磨机筒体热风进口煤粉出口进煤管双进双出筒制粉系统-辅助设备火电工艺介绍-制粉系统(3)通过改变给煤机转速和闸板位置调节给煤量。缺点是：占地大，煤压实后易被异物卡住断煤。可称重，通过改变皮带速度调节给煤量。大型锅炉机组中常用。ATV58/68火电工艺介绍-制粉系统(4)给煤机示意图通过改变给煤机转通过改变圆盘电机转速和内套管
4、位置调节圆盘上的给煤量。缺点是：遇高水分的煤易堵煤和打滑。ATV58/68火电工艺介绍-制粉系统(5)给煤机示意图通过改变圆盘电机一般采用直流电机，通过改变电机转速调节给粉量。缺点是：不均匀，易出现煤粉自流。一般采用电磁调速异步电机，通过改变电机转速调节给粉量。均匀，煤粉不自流。ATV58/68火电工艺介绍-制粉系统(6)给粉机示意图一般采用直流电机沈阳电力机械总厂；沈阳电站辅机厂；沈阳华能电力燃煤机械总厂 山西电力设备厂沈阳电力机械总厂；沈阳矿山机械集团有限责任公司沈阳电力机械总厂电力部机械设计研究所（犁煤、卸煤，变频器控制）武汉电力设备厂沈阳电力机械总厂火电工艺介绍-制粉系统(7)给粉机示
5、意图叶轮给煤机：沈 由锅炉,汽轮机,凝汽器,除氧器,加热器等构成 主要包括:给水系统 冷却水系统 补水系统 过热蒸汽除氧器补给水生水低压加热器高压加热器排气凝结水凝结水泵汽轮机发电机过热器锅炉省煤器锅炉给水给水泵水处理设备循环水泵冷却水凝汽器(软化)火电厂的三大系统 之二 火电工艺介绍过热蒸汽除氧器补给水生水锅炉每小时所产生的蒸汽量（几个术语）中压，高压，超高压，亚临界，超临界（(220 t/h 小型锅炉),(220-410t/h中型锅炉)，（670t/h大型锅炉）：燃料在炉膛内悬浮燃烧：固体燃料颗粒在炉排上呈沸腾状态燃烧（流化床锅炉）(靠炉外冷水下降，炉内冷水壁管中热水自然上升的锅炉)(当压
6、力在16.6617.64MPa时，水、汽重度差变小，需在循环回路中加装循环泵的锅炉)(当压力18.62MPa时，应采用直流锅炉)o哈尔滨锅炉厂、上海锅炉厂、东方锅炉厂、武汉锅炉厂、杭州锅炉厂锅炉容量：锅炉每小时所产生的蒸汽量火电工艺介绍-锅炉(给水泵蒸发受热面汽包过热器下降管联箱省煤器给水泵汽包过热器下降管联箱省煤器循环泵蒸发受热面给水泵汽包过热器下降管联箱省煤器循环泵蒸发受热面节流圈给水泵过热器联箱省煤器蒸发受热面联箱给水泵蒸发汽包过热器下降管联箱省煤器给水泵汽包过热器下降管联 燃料经制粉系统送入炉膛中燃烧，使燃料的化学能变为热能。高温烟气由炉膛经水平烟道进入尾部烟道，最后从锅炉中排出。锅炉
7、排烟再经过烟气净化 系统处理，由引风机送入烟囱排入大气。烟气在锅炉内流动的过程中，在炉膛中以辐射方式将热量传给水冷壁；在炉膛烟气出口处，以半辐射、半对流方式将热量传给屏式过热器；在水平烟道和尾部 烟道以对流方式传给过热器、再热器、省煤器和空气预热器。锅炉给水便经过省煤器、水冷壁、过热器变成过热蒸汽；并把汽轮机高压汽缸做功后抽回 的蒸汽变成再热蒸汽。水在锅炉中，经过预热、蒸发、过热三个阶段变成过热蒸汽。汽轮机高压缸中蒸汽送回锅炉 加热，再送回汽轮机低压缸中继续做功，这是第四个阶段 锅炉中的受热面：省煤器、水冷壁、过热器、再热器、空气预热器。锅炉机组基本工作过程 燃料经制粉系统送入炉膛中燃烧，使燃
8、料的n锅炉设备：（包括：炉膛、燃烧器、空气预热器、烟道等）（包括：汽包、水冷壁、下降管、联箱、过热器、再热器、省煤器等）锅炉附件 炉墙及构架锅炉设备：火电工艺介绍-锅炉(4)(锅筒)是工质加热、蒸发、过热三个过程的连接枢纽，接收省煤器来水，进行汽水分离，向循环水路供水，向过热器输送饱和蒸汽。（敷设在锅炉炉膛四周内壁）吸收热量，产生正气，保护炉墙。将从汽包出来的饱和蒸汽加热成具有额定温度的过热蒸汽。（它利用高温烟气的热量加热饱和蒸汽）将从汽轮机高压缸中膨胀做功后的蒸汽再次引入布置在锅炉中的再热器中受热升温，再送回汽轮机中压缸中去做功。若采用二次再热，则再将中压缸排汽再热后送回低压缸去做功。(ec
9、onomizer)利用锅炉排烟加热给水的受热部件。铸铁式和钢管式；沸腾式和非沸腾式(大型锅炉常用)。火电工艺介绍-锅炉汽水系统设备 汽包：(锅筒)是工质加汽包水冷壁火电工艺介绍-锅炉(5)汽包水冷壁饱和蒸汽引出管给水管火电工艺介绍-锅炉(5)锅炉汽包饱和蒸汽引出管给水管水平烟道尾部烟道炉膛火电工艺介绍-锅炉(6)水平烟道尾部烟道炉膛是使给水量适应锅炉的蒸发量，并维持锅筒水位在允许范围内的自动控制系统。锅筒水位过高和过低，对锅炉和汽机安全运行影响严重。锅筒水位是锅炉内储水量和水面下汽泡体积的反应。当给水量阶跃增加时，水位响应有一定的延迟和惯性，然后不断上升；当蒸汽阶跃增加时，锅筒水位一开始快速上
10、升，然后下降，在响应初始阶段的这种水位变化称为现象。只根据锅炉水位H变化控制给水阀门开度。根据锅炉水位H变化，蒸汽流量信号D组成的控制系统。根据锅炉水位H，蒸汽流量信号D，给水流量W三个信号调节给水流量的控制系统。火电工艺介绍-锅炉(7)锅炉给水自动控制系统：是使给水火电厂各系统流程图(“系统”相关)共4 8 张课件 当蒸汽负荷变化时，蒸汽流量信号D使给水调节阀动作增加给水量，抵消“虚假水位”影响。但不能及时反映和补偿给水扰动（如给水压力变化引起的给水流量增减）。蒸汽负荷经常变化的锅炉。火电工艺介绍-锅炉(9)双冲量给水控制系统主要问题：锅筒水位H是主要控制信号，给水流量W是水位控制的辅助反馈
11、信号，蒸汽流量D是水位控制的前馈信号。当蒸汽流量D变化时，调节器立即动作，适当改变给水流量W。当给水流量W变化时，调节器也立即动作，使给水流量W恢复到原来的数值。主调节器以锅筒水位H为主要控制信号，去控制副调节器，副调节器除接收主调节器控制信号外，还接收给水流量W和蒸汽流量D。主调节器通过副调节器对水位进行校正，使其保持在给定值。当蒸汽流量D扰动时，副调节器立即动作，改变给水流量W，使给水量与蒸汽量成适当比例。当给水流量W扰动时，副调节器立即动作，使给水流量保持不变。火电工艺介绍-锅炉(1 0)三冲量给水控制系统：单级三冲锅炉均设有吹灰器（大型锅炉配50100台，全部吹扫一遍要56小时），定期
12、吹扫锅炉各部分受热面上的积灰。常使用低压蒸汽、水、压缩空气。吹灰器常配电机，用于推进和退出操作，并驱动吹灰器作旋转运动，加强吹灰效果。锅炉各部分积灰不同，吹灰时间间隔也不同。距炉膛近的受热面，每48小时吹灰一次；距炉膛远的受热面，每824小时吹灰一次。吹灰时，先启动吹灰汽源和疏水系统，要保持汽源的压力和温度。然后，依据不同吹灰器时间间隔依次成对启动吹灰器，使吹灰器伸入炉膛或烟道内吹灰，经过预定时间后退出炉外。当吹灰系统或汽源系统出现异常时，要中断吹灰，使所有吹灰器退出炉外。火电工艺介绍-锅炉吹灰控制 定义：锅炉均设有吹灰器（大型按规定时间或根据锅水质量状况，周期性地排除锅炉下联箱内沉积的有杂质
13、的锅水。必须在汽包水位正常时，才允许定排。要求在定排过程中，如遇汽包水位低或排污门故障等异常情况时，立即停止排污，关闭全部排污门。主要控制对象是大量的阀门。火电工艺介绍-锅炉定排控制 定义：按规定时间或根据锅水质 管式空气预热器、回转式空气预热器。（安装在锅炉尾烟道中）利用省煤器后烟气的热量加热燃烧所需的空气，以利于燃料的着火和燃烧，并可降低排烟温度，提高锅炉热效率。一般将空气加热到300 400度。常将燃烧用的空气分成一次风、二次风。携带煤粉或液体、气体燃料经燃烧器进入炉膛，为提供着火所需的那部分风量。（占总风量的2030%）燃烧所需的其余7580%风量是作为助燃的二次风。火电工艺介绍-空气
14、预热器 空气预热器分为：管式空气预热器直流煤粉燃烧器点火油枪一次风+煤粉+油嘴火电工艺介绍-燃烧器（1）直流煤粉燃烧器点火油枪一次风+火电厂各系统流程图(“系统”相关)共4 8 张课件大型锅炉给水泵o控制对象包括：给水泵电机，辅助油泵，泵出口阀门，在循环阀门。o控制方式：泵启动时：泵启动时：要空载启动，即需先关闭出口阀门再启动。泵启动后：泵启动后：要保持一定流量的给水，以冷却泵体，在泵的出口阀门前设再循环阀门。在停泵时：在停泵时：先将水泵降低转速到最低，以便下次再启动水泵时电机可处于低负载下。在泵电机主轴上连接有主油泵：在泵电机主轴上连接有主油泵：在泵电机运行时，为联轴器和轴承供油，在泵起停过
15、程中必须启动辅助油泵。Boiler feed-water pump大型锅炉给水泵 给水泵起停控制:B o i l e r f e e d-w 励磁装置发电机主变压器厂用变压器低压配电装置配电装置输电线路厂用电系统升压变电所火电厂的三大系统之三 火电工艺介绍励磁装置发电机主变压器厂用 汽轮发电机控制系统、厂用电控制系统、直接送出线路或升压变电站控制系统。运行参数显示：功率、频率、电压、电流、功率因数等 励磁调节：用于控制发电机电压，并保持电压基本稳定，并调无功。运行操作：并网和解列，并设有自动准同步装置。安全保护：接地保护、异常运行保护、后备保护、辅助保护等。设有备用电源和紧急直流电源：确保厂用
16、电不中断。火电工艺介绍-发电机和电气控制系统(E MC S )包括汽轮机及辅助设备将热能转换为机械能汽机本体，调速保护及油系统，辅助设备，热力系统等按工作原理分类：冲动式,反动式 按热力过程特性分类：背压式汽轮机 中间再热式汽轮机调整抽汽式汽轮机按主蒸汽压力分类：低压汽轮机：主蒸汽压力 22.15 Mpa 按机组轴数可分单轴和双轴汽轮机；按汽缸数目分单缸、双缸和多缸汽轮机；等等汽轮机及辅助设备（1）高压缸中压缸低压缸发电机励磁机汽轮机及辅助设备（2）高压缸中压缸低压缸发电机励磁机汽轮机及辅助设备（3）由发电机、励磁机、副励磁机、辅助设备组成 基本组成：定子、转子、油冷却系统 测温元件：监视发电
17、机定子绕组、铁芯、轴承、冷却器等重要部件的温度。定子：定子绕组 转子：转子绕组、阻尼绕组 冷却方式：多采用轴向分段多流式通风系统：冷却效果好，风组和摩擦损耗小于空气。：冷却介质氢直接接触绕组导体，大大提高冷却效果。：发电机的定子和转子均采用水内冷的发电机称为：“双水内冷”；或定子绕组水内冷，转子绕组氢内冷，通风系统采用氢气冷却的“水-氢-氢”冷却方式。容量可达1200MW。发电机主体主励磁机副励磁机气体冷却器发电机组发电机主体主励磁机副励磁机气体冷却器由励磁功率单元、励磁调节器（AVR）组成。励磁功率单元包括交流电源和整流装置，它向励磁绕组提供直流励磁电流，励磁调节器（AVR）根据发电机发出的
18、电压和电流，自动调节励磁电流，满足系统运行需要。根据发电机所带负荷变化，自动调整励磁电流，在给定额定电压值。当发电机并列运行时，使各发电机组所带无功功率稳定合理分配。在电力系统发生短路故障，发电机端电压严重下降时，能对发电机强行励磁，提高电力系统暂态稳定性。当发电机突然甩负载时，通过强行减磁，防止发电机电压过分升高。当发电机内部短路跳闸时，能快速灭磁，减小故障损坏程度。：（100MW以下机组）汽轮发电机励磁系统火电工艺介绍-制粉系统(2)用循环使用的冷却水作为中间介质，将汽机排汽冷凝所释放的热量，经由流动的空气传到大气中。烟气在锅炉内流动的过程中，热量传递方式为：在炉膛中以辐射方式将热量传给水
19、冷壁；作用：调节送入磨煤机的煤量火电工艺介绍-锅炉吹灰控制当蒸汽负荷变化时，蒸汽流量信号D使给水调节阀动作增加给水量，抵消“虚假水位”影响。按工作原理分类：冲动式,反动式小容量发电厂(总装机容量 1000 MW)可称重，通过改变皮带速度调节给煤量。除去锅炉给水中的各种气体，主要是水中的游离氧（妨碍传热，严重腐蚀金属）。主调节器以锅筒水位H为主要控制信号，去控制副调节器，副调节器除接收主调节器控制信号外，还接收给水流量W和蒸汽流量D。粗粉分离器：（磨煤机后）化学废水与净水处理系统制粉系统-辅助设备运行操作：并网和解列，并设有自动准同步装置。火电工艺介绍-锅炉(5)汽包：(锅筒)是工质加热、蒸发、
20、过热三个过程的连接枢纽，接收省煤器来水，进行汽水分离，向循环水路供水，向过热器输送饱和蒸汽。距炉膛远的受热面，每824小时吹灰一次。当蒸汽负荷变化时，蒸汽流量信号D使给水调节阀动作增加给水量，抵消“虚假水位”影响。定义：按规定时间或根据锅水质量状况，周期性地排除锅炉下联箱内沉积的有杂质的锅水。组成：由发电机、励磁机、副励磁机、辅助设备组成环式卸煤机：电力部机械设计研究所（犁煤、卸煤，变频器控制）n用于降低冷却水温度n用循环使用的冷却水作为中间介质，将汽机排汽冷凝所释放的热量，经由流动的空气传到大气中。用于降低冷却水温度汽轮机的凝汽冷却系统-冷凝塔蒸汽进口冷却水出口冷却水入口热井凝结水出口真空度越高，产生的机械能越大，保证机组在最佳真空下运行十分重要。在汽轮机启动时建立真空，在运行时抽出漏入凝汽器的空气和未凝结的正气，维持凝汽器真空度。汽轮机的凝汽冷却系统-凝汽器，抽气设备蒸汽进口冷却水出口蒸汽进口利用汽轮机的抽汽，加热各级给水。给水出口U型管束给水进口疏水进口蒸汽进口给水出口U型管给水进口疏水进口疏水出口疏水出口汽轮机的回热加热系统-回热加热器蒸汽进口回热加热器：（分除去锅炉给水中的各种气体，主要是水中的游离氧（妨碍传热，严重腐蚀金属）。凝结水除氧水喷雾除氧空间深度除氧空间凝结水除氧水汽轮机的回热加热系统-除氧器除氧器：（分立式和卧式两种）
