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火力发电厂生产基础知识
一、火力发电厂的地位
国家发展改革委2月11日发布2010年电力运行情况显示,2010年全国发电量41,413亿千瓦时,比
上年增长13.3%,增幅较上年提高7个百分点。其中,火电33,253亿千瓦时,增长11.7%;水电6,622亿
千瓦时,增长18.4%;核电734亿千瓦时,增长70.3%;风电430亿千瓦时,增长73.4%。
截止2010年底,全国发电设备容量96,219万千瓦,其中火电70,663万千瓦,占73.4%;水电21,340万千
瓦,占22.2%;风电3,107万千瓦,占3.23%;;核电1,082万千瓦,占1.13%;其他形式的发电量所占比
例很少。
二、火力发电原理
火力发电厂的功能是实现化学能向电能的能量转换。主要转换过程有:化学能转换为热能、热能转化
为机械能、机械能转化为电能几个转换过程。
蒸汽动力发电厂是火力发电的主要形式。
火电厂能量转换的基本过程是:燃料(煤或柴油)按照一定流量送入锅炉,与空气混合和燃烧释放出
热能。热能通过锅炉受热面传递给水,使水蒸发并达到一定的温度和压力。水蒸汽引至汽轮机内膨胀,将
热能转换为机械能,推动汽轮机和发电机转子旋转,发电机将机械能转换为电能。
火力发电生产核心理论:热力学第一定律和第二定律、电磁感应理论、蒸汽动力循环。
三、主要发电设备和系统
1、锅炉:本体、循环水泵、燃烧设备、风烟系统、排渣设备、吹灰器、空气预热器等。
锅炉本体:使燃料通过燃烧将化学能转变为热能,并且以此热能加热水,产生一定流量和质量的蒸汽。
本体主要部件有:由炉膛、烟道、燃烧器、汽水系统等部分。
循环水泵:强制循环锅炉用,强制炉水在水冷壁内循环流动,增强吸热效果,防止循环破坏。
燃烧设备:包括炉膛、燃烧器及相应风粉管道等,作用是组织煤粉在炉膛内的着火和燃烧过程。
风烟系统:提供制粉和燃烧所需空气,并将燃烧废物带出锅炉,同时为燃烧过程的组织提供动力。一
般有:送风机、引风机、一次风机(排粉机)及相应风道。
排渣设备:在炉膛底部,将燃烧产生的煤渣排出锅炉,送至灰渣处理系统。主要由渣斗、碎渣机及冲
渣水管道组成。
吹灰器:用于清除锅炉内积存的积灰、结焦。
空气预热器:利用烟气余热加热从外界送进来制粉和燃烧的空气。
2、汽轮机:本体、润滑油系统、抽汽系统、凝结器和真空系统、EH油系统、汽封系统等。
汽轮机本体:将蒸汽热能转换为按规定转速旋转的转子机械驱动力矩,驱动发电机发电。汽轮机本体
主要部件:汽轮机本体分固定部分(汽缸、隔板、喷嘴、汽封、紧固件和轴承等)和转动部分(主轴、叶
轮或轮鼓、叶片和联轴器等)。固定部分的喷嘴、隔板与转动部分的叶轮、叶片组成蒸汽热能转换为机械
能的通流部分。
润滑油系统:为旋转的汽轮机和发电机提供润滑油,并与发电机密封油相连。有油箱、油泵、冷油器
等。
抽汽系统:用于给水回热,提高循环热效率。
凝结器:是一个大型热交换器,用于冷凝汽轮机排汽。真空系统用于保持汽轮机排汽口负压,真空泵
(或抽气器)用于抽出凝结器内的不凝结气体。
EH油系统:汽轮机电液控制系统。用于控制汽轮机进汽门开度,以及危急时切断进汽。
汽封系统:密封汽轮机的动静间隙,以防止汽轮机内的蒸汽漏出,也防止空气漏入负压部分。
3、发电机:本体、冷却系统(氢气冷却和密封油、内冷水、空气冷却器)、励磁调节系统。
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发电机本体:发电机是将机械能转变成电能的电气设备。火电厂一般用交流同步发电机。同步发电机
由定子和转子两部分组成。定子由定子铁心、定子线圈、机座、端盖、风道等组成。
发电机冷却系统:用于带走发电机带电部分因导电损耗产生的热量。冷却介质有空气、水、氢气。采
用氢气冷却的系统配备密封油系统,以防止氢气泄漏。
励磁调节系统:向发电机转子提供励磁电流,产生一定强度的磁场,使发电机内形成同步旋转磁场。
4、主变压器:利用电磁感应原理,将发电机端送出的电能提高电压,便于上网输送。
5、风机和水泵:属于流体机械。用于给流体提高能头或速度,达到输送流体的目的。火电厂的泵和
风机主要有:给水泵、循环水泵、凝结水泵、吸风机、送风机、一次风机(排粉机)等。
6、电气主结线和厂用电系统:变压器、开关、刀闸、母线、电动机、避雷器、电缆、互感器、直流
系统、不停电系统UP
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