火力发电厂生产基础知识.pptx

11 概论发电厂发电厂是生产电能的工厂，电能是一种 高级能源，它有洁净，可远距离输送，便于 利用等优点。是国民经济发展中的基础能源。电能又是二次能源，按其利用的一次能 源不同可以分为水力发电厂、原子能发电厂 (核电站)、地热发电厂、风力发电厂、太阳能发电厂和火力发电厂。火力发电厂的一次能源是燃料的热能。21 1.2 火力发电厂类型31.2.1 按燃料分类火力发电厂根据其燃用的燃料不同又可分为不同类型的电厂。燃用煤炭的电厂称为燃煤发电厂；燃用石油(产品)的电厂称为燃油发电厂；燃用天然气、焦炉或高炉煤气的电厂称为燃气发电厂；燃用城市垃圾的电厂称为垃圾发电厂；燃用农作物稭杆的电厂称为稭杆发电厂或生物质发电厂。1 1 .2.2 按机组类型分类按发电机组类型分又可分为： 机组为汽轮机的汽轮机发电厂；机组为柴油机的柴油机发电厂；4机组为燃气轮机的燃气轮机发电厂；机组为燃气轮机和汽轮机的联合循环发电厂。燃煤发电厂的燃料为煤炭，可以烧发热量低的煤或煤矸石，价格比油、气低得多，且资源丰富，故目前我国发电厂采用的机组绝大多数为汽轮机。1 燃气蒸汽联合循环系统示意图51 16热力学第一定律及其表达式能量守恒定律：各种能量可以相互转换，但它们的总量保持不变。这一规律称为能量守恒与转换定律。能量守恒与转换定律在热力学中即为热力学第一定律：外界给热力系的热量等于热力系的内能增加与热力系对外做功的总和。第一类永动机是不可能制成的。 17热力学第二定律热力学第二定律有许多不同的说法。其中一种说法为：任何一个热机，必须有一个热源和一个冷源。第二类永动机是不可能制成的。也就是在热力循环中，工质从热源所吸收的热量不可能全部转变为功，其中一部分不可避免地要传给冷源而造成冷源损失。或者说：热效率永远小于100%。 1.3 火力发电厂生产过程 发电厂的生产过程(能量转换过程)如下： 燃料在锅炉内燃烧产生热能，在热力循环中热能转化为功是通过工质作为载体来实现的。一般以水为工质，煤燃烧产生的热能8通过锅炉将热力循环的工质——水加热成蒸汽。蒸汽进入汽轮机，通过喷嘴将具有一定压力温度蒸汽的热能转化为动能，再通过汽轮机的叶轮将作直线运动的动能转化为作旋转运动的动能——机械能。然后带动发电机，通过旋转磁场切割导线，使其最终转化为电能。1 191.4 火力发电厂的热力循环(汽水循环)—朗肯循环热转换成功时，根据热力学第二定律，不但要有一个热源，还要有一个冷源。即不只是从热源吸收热量还要向冷源排放热量。朗肯循环过程：1)定压加热；2)绝热(定熵)膨胀；3)定压冷却；4)绝热(定熵)压缩。水在蒸汽锅炉被加热成蒸汽，从蒸汽锅炉出来的过热蒸汽即所谓新汽进入汽轮机做功。 1100→1定压加热过程； 1→2绝热膨胀过程；2→3定压冷却过程； 3→0绝热压缩过程。 1火力发电厂的效率火力发电厂生产过程中，各个环节都有能量损失。如果以电厂锅炉燃用煤的发热量作为100%，则各种参数电厂的能量损失和发电效率如表下所示。火力发电厂各项损失及效率表项 目中温中压电厂高温高压电厂超高压电厂 (中间再热)超临界压力电厂 (中间再热)说明锅炉热损失(%)111098汽轮机的机械损失(%)10.50.50.5发电机损失(%)10.50.50.5管道系统损失(%)110.50.5汽轮机排汽热损失(%)61.557.552.550.5总损失(%)75.569.56360发电全厂热效率(%)24.530.53740 1.5 火力发电厂的主要生产系统火力发电厂的主要生产系统包括：12汽水系统；燃烧系统；电气系统。辅助生产系统供水系统运煤系统除灰系统 4) 锅炉给水处理系统 厂所电系统势力控制系统1 113 1) 汽水系统：汽水系统主要包括锅炉、汽轮机、凝汽器、凝结水泵和给水泵等组成的汽水循环系统、锅 炉给水处理系统和冷却水系统。141 水在锅炉中被加热后蒸发成饱和蒸汽，经过过热器进一步加热成为过热蒸汽，然后经蒸汽管道送入汽轮机。在汽轮机中，蒸汽不断膨胀，高速流动的蒸汽冲动汽轮机的转子，带动发电机发电，蒸汽在膨胀的过程中压力和温度不断降低，最后排入凝汽器。在凝汽器中，汽轮机的排汽被冷却水冷却，凝结成水。凝汽器下部的凝结水由凝结水泵升压后流经低压加热器和除氧器，提高温度并除去水中的氧(以防止腐蚀炉管等)，再由给水泵进一步升压，然后经高压加热器、省煤器回到锅炉。15 2) 燃烧系统:燃烧系统包括锅炉的燃烧部分及输煤和除灰渣系统等。116煤由皮带输送到锅炉房煤斗，进入磨煤机中磨成煤粉，然后与经过预热的空气一起喷入炉膛内燃烧，烟气经除尘器后由引风机抽出，经烟囱排入大气。炉渣和除尘器下部的细灰通常由灰渣泵排至灰场或综合利用。 3) 电气系统：发电机发出的电，除电厂自用的厂用电外，由主变压器升压后，经高压配装置和输电线路向外供电。电厂