火力發電廠基礎知識*楊金忠12014.1楊金忠主要內容*楊金忠2一、火力發電廠生產概述二、鍋爐設備及組成三、汽輪機設備及組成四、發電機設備及組成五、火電廠熱力系統六、發電廠的主要技術經濟指標七、高效火力發電新技術1、什么叫火力發電廠7/17/2020楊金忠3火力發電廠簡稱火電廠，是利用煤、石油、天然氣作為燃料生產電能的工廠，它的基本生產過程是：燃料在鍋爐中燃燒加熱水使成蒸汽，將燃料的化學能轉變成熱能，蒸汽壓力推動汽輪機旋轉，熱能轉換成機械能，然后汽輪機帶動發電機旋轉，將機械能轉變成電能。能量轉換過程：化學能→熱能→機械能→電能1.火電廠的分類（按蒸壓力）7/17/2020楊金忠4低壓：小于2.45MPa中壓:2.94---4.90MPa高壓：7.84---10.8MPa超高壓:11.8---14.7MPa亞臨界：15.7---19.6MPa超臨界：21.1MPa以上超超臨界電廠：25MPa以上2、火電廠生產過程示意圖7/17/2020楊金忠5火力發電廠的主要設備7/17/2020楊金忠6火電廠主要設備有：鍋爐、汽輪機、發電機和其他配套系統鍋爐：風機、預熱器、磨煤機、撈渣機等汽輪機：除氧器、給水泵、凝結水泵、高加、低加、軸加、凝汽器、循環水泵、冷油器等發電機：變壓器、發電機冷卻裝置、勵磁系統等其他配套系統：輸煤系統、除塵系統、制水系統、脫硫脫硝系統等汽輪機定義7/17/2020楊金忠7是一種以具有一定溫度和壓力的水蒸汽為工質，將熱能轉變為機械能的回轉式原動機。工質：要完成能量轉換所必須借助的中間媒介物質，工質應具有良好的流動性和膨脹性，熱機大多采用氣態物質作為工質。鍋爐定義鍋爐包括鍋和爐兩大部分，鍋的原義指在火上加熱的盛水容器，爐指燃燒燃料的場所，鍋爐是一種能量轉換設備。發電機定義是將機械能轉變成電能的電機。我公司主機基本情況7/17/2020楊金忠8汽輪機為：超臨界、一次中間再熱、兩缸兩排汽、抽汽凝汽式汽輪機鍋爐為：超臨界、直流、直吹、一次再熱、固態排渣、全鋼構架、全懸吊結構π型鍋爐發電機為：三相同步發電機、靜態可控硅勵磁系統3、火電廠的系統構成7/17/2020楊金忠9汽水系統，由鍋爐、汽輪機、凝汽器、水泵、加熱器及其管路組成；燃料、燃燒系統，包括：輸煤系統、制粉系統、煙風系統和除灰除塵系統；電氣系統，包括勵磁系統、輸配電系統等制水系統其它輔助熱力系統(1)汽水系統朗肯循環是指以水蒸氣作為制冷劑的一種實際的循環過程電廠基本汽水系統流程（朗肯循環）：給水泵→鍋爐→過熱蒸汽→汽輪機→凝汽器→給水泵→給水送入鍋爐7/17/2020楊金忠10(2)燃燒系統包括輸煤、磨煤、鍋爐與燃燒、風煙系統、灰渣系統等環節。7/17/2020楊金忠11(3)電氣系統電氣系統由：發電機、變壓器、輸變電裝置組成勵磁裝置發電機主變壓器廠用變壓器高（低）壓配電裝置配電裝置輸電線路廠用電系統7/17/2020楊金忠12升壓變電所（4）其他輔助系統7/17/2020楊金忠131、主蒸汽系統及再熱蒸汽系統：（主蒸汽）鍋爐主汽門（或集汽聯箱）→主蒸汽管道→汽機自動主汽門→汽輪機高壓缸入口→汽輪機高壓缸出口→再熱器冷段管→再熱器→再熱器熱段管→汽機中壓缸進口。2、凝結水系統：凝汽器→凝結水泵→軸封冷卻器→低壓加熱器→除氧器。3、主給水系統：除氧器下水管→低壓給水管→給水泵→高壓給水管→高加→鍋爐。4、回熱抽汽系統和加熱器疏水系統：汽機抽汽管路→各回熱加熱器（高加、低加、除氧器）→疏水管路→凝汽器7/17/2020楊金忠145、循環冷卻水系統7/17/2020楊金忠15循環水泵→凝汽器→冷卻塔→循環水泵

6、燃料、燃燒系統輸煤及燃料運送系統：運輸→卸煤裝置→煤場→碎煤機→皮帶→原煤倉；制粉系統：原煤倉→給煤機→排粉機→磨煤機→（粗粉分離器→細粉分離器→煤粉倉→給粉機→）燃燒器→爐膛；7、風煙系統與灰渣系統風煙系統：（風）吸風口消音器→冷風道→送風機→暖風器→空預器→熱風道→排粉機7/17/2020楊金忠16→磨煤機→燃燒器→爐膛；（煙）爐膛→屏過→對流過熱器→省煤器→空預器→除塵器→引風機→脫硫→煙囪→大氣。灰渣系統：（爐渣）爐膛冷灰斗→除渣裝置→灰渣泵→輸灰管→渣倉→運渣車。（飛灰）除塵器→集灰斗→除灰裝置→灰庫→運灰車→灰加工廠。二、鍋爐設備及組成7/17/2020楊金忠171、鍋爐容量與蒸汽參數鍋爐容量：每小產生的蒸汽量（t/h）

蒸汽參數：鍋爐出口過熱蒸汽壓力和溫度容量（t/h）蒸汽參數汽機功率(MW)爐型42013.8MPa(540/540

)125煤粉爐67013.8MPa(540/540

)200煤粉爐102516.8MPa(540/540

)300煤粉爐114624.2MPa(566/566)350煤粉爐206026.25MPa(580/580)660煤粉爐2、鍋爐熱效率與鍋爐型號7/17/2020楊金忠18鍋爐熱效率：蒸汽在爐內吸熱量占燃料發熱量的百分比。電站鍋爐一般在90%以上。鍋爐型號：如HG670/13.7—540/540—7HG----哈爾濱鍋爐廠；DG----東鍋；SG---上鍋；WG---武鍋；BG---北鍋鍋爐分類（按水循環方式）：自然循環爐，強制循環爐等。3、鍋爐設備的組成7/17/2020楊金忠19鍋爐本體：燃燒器、爐膛、煙道、汽包、下降管、水冷壁、過熱器、再熱器、省煤器及空氣預熱器等組成；輔助設備：送引風機、給煤機、磨煤機、排粉風機、除塵和脫硫、脫硝設備、煙囟等。三、汽輪機設備及組成7/17/2020楊金忠201、汽輪機本體：靜止部分：汽缸、隔板、噴嘴、軸承和軸封等；轉動部分：葉片、葉輪和軸等；配汽機構：主蒸汽導管、自動主汽門、調節汽門等汽輪機的工作過程：蒸汽→噴嘴→沖動葉片轉動

2、調節保安油系統：調速器、油泵、油箱等3、凝汽及抽氣設備：凝汽器、凝結水泵、抽氣器、循環水泵和冷卻塔等4、回熱加熱系統：高、低壓加熱器和除氧器等5、汽輪機分類與型號汽輪機分類（按熱力過程）：凝汽式N、背壓式

B、調整抽汽式CC、中間再熱式汽輪機。汽輪機的型號：如N200-130/535/535N300-16.7/538/5387/17/2020楊金忠21四、發電機設備及組成7/17/2020楊金忠221、發電機的分類與型號

QFSN-300-2,Q由汽輪機拖動、F發電機、S定子線組水冷、N轉子繞組氫冷、300額定容量300MW、2極對數為2組2、發電機的組成轉子：有良好導磁性能的合金鋼制成，繞組外接直流勵磁電源，產生磁場；定子：由鐵芯、繞組和外殼等組成，鐵芯由環形硅鋼片疊壓而成；勵磁機：向發電機轉子繞組提供直流勵磁電源；五、火電廠熱力系統7/17/2020楊金忠231、鍋爐汽水系統：主給水管→給水操作臺→省煤器→汽包→下降管→下聯箱→水冷壁→汽包→過熱器→鍋爐主汽門（或集汽聯箱）出口。2、主蒸汽系統及再熱蒸汽系統：（主蒸汽）鍋爐主汽門（或集汽聯箱）→主蒸汽管→汽機自動主汽門之前；（再熱蒸汽）汽機高壓缸出口→再熱器冷段管→再熱器→再熱器熱段管→汽機中壓缸進口。3、主凝結水系統7/17/2020楊金忠24凝汽器→凝結水泵→軸封冷卻器→低加→除氧器。5、主給水系統：除氧水箱下水管→低壓給水管→給水泵→高壓給水管→高加→主給水管。6、回熱抽汽系統和加熱器疏水系統：汽機抽汽管路→各回熱加熱器（高加、低加、除氧器）→疏水管路→疏水回收設備.7、抽空氣系統7/17/2020楊金忠25（低壓加熱器、凝結水泵）→凝汽器→抽真空設備和系統。8、循環冷卻水系統循環水進水管→凝汽器→循環水出水管（汽機車間范圍內）9、排污利用系統鍋爐汽包→連續排污管→連續排污擴容器→（汽）除氧器下聯箱→定排污管→→┕→（水）定期排污擴容器六、發電廠的主要經濟技術指標7/17/2020楊金忠261、汽輪發電機組的汽耗率d0：機組每發1KW.h的電所消耗的蒸汽量；200MW機組在

3kg/kw.h左右。2、汽輪發電機組的熱耗率q：機組每發1KW.h的電所消耗的蒸汽量；200MW機組在

8400kJ/kw.h左右。3、發電廠總效率PL：電廠發出的電能與所消耗的燃料總能量；200MW機組在34%左右4、發電煤耗率：發電廠每發1KW.h的電所需的煤耗量；·標準煤耗率：發電廠每發1KW.h的電所需的標準煤耗量；我國在300-420g標煤/(kw.h)；5、廠用電率：廠用電占總發電量的百分率，大約在5%--10%之內；6、供電標準煤耗率：扣除廠用電的標準煤耗率7/17/2020楊金忠27七、高效發電新技術7/17/2020楊金忠281、超臨界機組的優勢：超臨界機組發電效率比現有機組平均水平提高10%，節煤近25%，一臺350MW超臨界機組一年就可節約23萬噸原煤。發展超臨界機組不僅提高發電效率還對節約水源，減少污染有著重要意義。國外第一臺超臨界機組投運至今，已有近40年的歷史，目前超臨界機組最大單機容量為1300MW，在美國、日本及俄國，超臨界機組占火電容量的50%以上。歐洲的超臨界機組在技術上也有其獨特性和先進性。我國超臨界、超超臨界機組發展較晚。我國于上世紀80年代后期開始從國外引進30萬千瓦、60萬千瓦亞臨界機組，第一臺超臨界機組于1992年6月投產于上海石洞口二廠。在“超超臨界燃煤發電技術”的研發和應用下，我國發電業及電站裝備制造業的整體水平躍上了一個新臺階。2、超臨界機組發展簡史7/17/202029楊金忠世界第一臺，1956年德國，88MW，34MPa, 610/570/570℃。目前單機容量最大（美國）1300MW，26.5MPa, 538/538℃，共有六臺，第一臺1969投產。目前參數最高的是（美國）

325MW，34.6MPa, 649/566/566℃，1960投產3、超臨界、超超臨界機組的特點7/17/2020楊金忠30效率高超臨界機組發電效率比現有機組平均水平提高10%，節煤近25%，一臺350MW超臨界機組一年就可節約23萬噸原煤。發展超臨界機組不僅提高發電效率還對節約水源，減少污染有著重要意義。可復合變壓運行，調峰性能好；（1）在低負荷時效率高；（2）具有良好的啟動性能；（3）具有良好的負荷適應性。蒸汽壓力高，蒸汽比容小，汽輪機葉片短，加之級問壓差大，因而超臨界及超超臨界參數更適于大容量機組。4、

熱電聯產發電技術7/17/2020楊金忠31熱電聯產是指火電機組在發電的同時，用抽汽或背壓機組的