火力發電廠概論第一頁，共36頁。目錄部分火電廠照片火力發電廠概述檢修規程第二頁，共36頁。火力發電廠概述

火力發電廠是利用化石燃料燃燒釋放的熱能發電的動力設施，包括燃料燃燒釋熱和熱能電能轉換以及電能輸出的所有設備、裝置、儀表器件，以及為此目的設置在特定場所的建筑物、構筑物和所有有關生產和生活的附屬設施。主要有蒸汽動力發電廠、燃氣輪機發電廠、內燃機發電廠幾種類型.

第三頁，共36頁。第四頁，共36頁。基本原理電磁感應理論：任何變化的電場都要在其周圍空間產生磁場，任何變化的磁場都要在其周圍空間產生電場。熱力學第一定律：熱可以變為功，功也可以變為熱，消耗一定熱量時，必產生相當數量的功，消耗一定量的功時，必出現相應數量的熱。熱力學第二定律：高溫物體的熱能可以自動傳遞給低溫物體，而低溫物體的熱能卻不能自動地傳遞給高溫物體。機械能可以自動轉化為熱能，而熱能卻不能自動轉化為機械能。第五頁，共36頁。主要生產過程簡述

儲存在儲煤場(或儲煤罐)中的原煤由輸煤設備從儲煤場送到鍋爐的原煤斗中,再由給煤機送到磨煤機中磨成煤粉。煤粉送至分離器進行分離,合格的煤粉送到煤粉倉儲存(倉儲式鍋爐)。煤粉倉的煤粉由給粉機送到鍋爐本體的噴燃器,由噴燃器噴到爐膛內燃燒(直吹式鍋爐將煤粉分離后直接送入爐膛)。燃燒的煤粉放出大量的熱能將爐膛四周水冷壁管內的水加熱成汽水混合物。混合物被鍋爐汽包內的汽水分離器進行分離,分離出的水經下降管送到水冷壁管繼續加熱,分離出的蒸汽送到過熱器,加熱成符合規定溫度和壓力的過熱蒸汽,經管道送到汽輪機作功。過熱蒸汽在汽輪機內作功推動汽輪機旋轉,汽輪機帶動發電機發電,發電機發出的三相交流電通過發電機端部的引線經變壓器什壓后引出送到電網。在汽輪機內作完功的過熱蒸汽被凝汽器冷卻成凝結水,凝結水經凝結泵送到低壓加熱器加熱,然后送到除氧器除氧,再經給水泵送到高壓加熱器加熱后,送到鍋爐繼續進行熱力循環。再熱式機組采用中間再熱過程,即把在汽輪機高壓缸做功之后的蒸汽,送到鍋爐的再熱器重新加熱,使汽溫提高到一定(或初蒸汽)溫度后,送到汽輪機中壓缸繼續做功。第六頁，共36頁。鍋爐本體鍋爐設備是火力發電廠中的主要熱力設備之一。它的任務是使燃料通過燃燒將化學能轉變為熱能，并且以此熱能加熱水，使其成為一定數量和質量（壓力和溫度）的蒸汽。由爐膛、煙道、汽水系統（其中包括受熱面、汽包、聯箱和連接管道）以及爐墻和構架等部分組成的整體，稱為“鍋爐本體”。第七頁，共36頁。鍋爐主要設備按鍋爐的蒸汽壓力：可將鍋爐分為低壓鍋爐（壓力小于2.45MPa），中壓鍋爐（壓力2.94～4.90MPa），高壓鍋爐（壓力7.84～10.8MPa），超高壓鍋爐（壓力11.8～14.7MPa），亞臨界鍋爐（壓力15.7～19.6MPa），超臨界鍋爐（壓力22.1MPa），超超臨界鍋爐（壓力30～31MPa）。按鍋爐蒸發受熱面內工質的流動方式分類：自然循環鍋爐、強制循環鍋爐、直流鍋爐、復合循環鍋爐。按鍋爐的整體布置分類：∏型結構鍋爐、箱型結構鍋爐、塔型結構鍋爐。第八頁，共36頁。

火力發電廠中的鍋爐按水循環方式可分為自然循環,強制循環,直流鍋爐三種類型。依靠工質的重度差而產生的循環流動稱為自然循環。借助水泵壓頭使工質產生的循環流動稱為強制循環。自然循環形成:汽包、下降管、下聯箱和上升管(即水泠壁)組成一個循環回路。由于上升管中的水在爐內受熱鏟生了蒸汽,汽水混合物的重度小,而下降管在爐外不受熱,管中是水,其重度大,兩者重度差就產生推動力,水沿下降管向下流動,而汽水混合物則沿上升管向上流動,這樣就形成水的自然循環流動。強制循環鍋爐的結構與自然循環基本相同,它也有汽包,所不同的在下降管中增加了循環泵,作為增強汽水循環的動力。直流爐的結構與自然循環鍋爐結構不同,它沒有汽包,是依靠給水泵壓力使工質鍋爐受熱面管子中依次經過省煤器,蒸發受熱面和過熱器一次將水全部加熱成為過熱蒸汽。現在一般只宜用于亞臨界,超臨界壓力鍋爐。強制循環鍋爐與自然循環鍋爐比較:優點:可適用于亞臨界、超臨界壓力;由于工質在受熱面中是強制流動,因而受熱面的布置較靈活,受熱均勻水循環好;起停爐快;水冷壁可使小管徑、薄管壁(壓力準許),相對汽包容積減小,節省鋼材。缺點:加裝循環泵,系統復雜,投資高,檢修困難。第九頁，共36頁。鍋爐主要系統汽水系統：鍋爐的汽水系統的主要功用是接受燃料的熱能，提升介質的熱勢能，增壓增溫，完成介質的狀態轉換。煙風系統：提供鍋爐燃燒的氧氣，帶動干燥的燃料進入爐膛，維持爐膛風壓以穩定燃燒。制粉系統：完成燃料的磨碎、干燥。使之形成具有一定細度和干燥度的燃料，并送入爐膛。其它輔助系統：包括燃油系統、吹灰系統、火檢系統、除灰除渣系統等，具體功能不做介紹。第十頁，共36頁。第十一頁，共36頁。一次風機：干燥燃料，將燃料送入爐膛，一般采用離心式風機。送風機：克服空氣預熱器、風道、燃燒器阻力，輸送燃燒風，維持燃料充分燃燒。引風機：將煙氣排除，維持爐膛壓力，形成流動煙氣，完成煙氣及空氣的熱交換。磨煤機：將原煤磨成需要細度的煤粉，完成粗細粉分離及干燥。空預器：空氣預熱器是利用鍋爐尾部煙氣熱量來加熱燃燒所需空氣的一種熱交換裝置。提高鍋爐效率，提高燃燒空氣溫度，減少燃料不完全燃燒熱損失。空預器分為導熱式和回轉式。回轉式是將煙氣熱量傳導給蓄熱元件，蓄熱元件將熱量傳導給一、二次風，回轉式空氣預熱器的漏風系數在8～10％。第十二頁，共36頁。第十三頁，共36頁。爐水循環泵：建立和維持鍋爐內部介質的循環，完成介質循環加熱的過程。燃燒器：將攜帶煤粉的一次風和助燃的二次風送入爐膛，并組織一定的氣流結構，使煤粉能迅速穩定的著火，同時使煤粉和空氣合理混合，達到煤粉在爐內迅速完全燃燒。煤粉燃燒器可分為直流燃燒器和旋流燃燒器兩大類。第十四頁，共36頁。汽輪機本體汽輪機本體（steamturbineproper）是完成蒸汽熱能轉換為機械能的汽輪機組的基本部分，即汽輪機本身。它與回熱加熱系統、調節保安系統、油系統、凝汽系統以及其他輔助設備共同組成汽輪機組。汽輪機本體由固定部分（靜子）和轉動部分（轉子）組成。固定部分包括汽缸、隔板、噴嘴、汽封、緊固件和軸承等。轉動部分包括主軸、葉輪或輪鼓、葉片和聯軸器等。固定部分的噴嘴、隔板與轉動部分的葉輪、葉片組成蒸汽熱能轉換為機械能的通流部分。汽缸是約束高壓蒸汽不得外泄的外殼。汽輪機本體還設有汽封系統。第十五頁，共36頁。第十六頁，共36頁。汽機主要系統主蒸汽系統：吹動汽輪機旋轉，帶動發電機做功，是發電廠主要的做功介質通過的系統。再熱蒸汽系統：輔助主蒸汽系統做功，提高機組熱效率。回熱抽汽系統：盡量減少進入凝汽器的無用能量，提高機組熱效率。第十七頁，共36頁。軸封系統：防止汽輪機內部高壓蒸汽向外泄露，保證汽輪機效率，保持真空系統嚴密性。真空系統：維持汽輪機的低背壓和凝汽器真空。凝結水系統：將凝結水輸送到除氧器，完成加熱、除氧、化學處理和剔除雜質。給水系統：提高給水壓力，加熱后為鍋爐提供給水。主機油系統：包括潤滑油系統、頂軸油系統、調節、保安系統。汽輪機調節、保安系統：協調各系統同步地按照要求進行工作。潤滑油系統：為汽輪機提供潤滑、冷卻用油。發電機冷卻系統和密封系統：冷卻系統的功能是冷卻發電機，帶走發電機工作時的熱量。密封系統的功能是密封冷卻介質的外泄。工業水系統：提供冷卻介質。冷卻各種輔助設備。頂軸油系統由于不是所有機組都有，所以不做介紹。液壓油系統劃歸調節、保安系統，所以不做介紹。其它系統：壓縮空氣系統、旁路系統、減溫水系統、精處理系統、膠球系統等。第十八頁，共36頁。汽機主要設備

汽輪機：汽輪機是一種將蒸汽的熱勢能轉換成機械能的旋轉原動機。分沖動式和反動式汽輪機。

第十九頁，共36頁。第二十頁，共36頁。給水泵：將除氧水箱的凝結水通過給水泵提高壓力，經過高壓加熱器加熱后，輸送到鍋爐省煤器入口，作為鍋爐主給水。高低壓加熱器：利用汽輪機抽汽，對給水、凝結水進行加熱，其目的是提高整個熱力系統經濟性。除氧器：除去鍋爐給水中的各種氣體，主要是水中的游離氧。凝汽器：使汽輪機排汽口形成最佳真空，使工質膨脹到最低壓力，盡可能多地將蒸汽熱能轉換為機械能，將乏汽凝結成水。凝結泵：將凝汽器的凝結水通過各級低壓加熱器補充到除氧器。油系統設備：一是為汽輪機的調節和保護系統提供工作用油，二是向汽輪機和發電機的各軸承供應大量的潤滑油和冷卻油。主要設備包括主油箱、主油泵、交直流油泵、冷油器、油凈化裝置等。第二十一頁，共36頁。發電機本體

在發電廠中，同步發電機是將機械能轉變成電能的唯一電氣設備。因而將一次能源（水力、煤、油、風力、原子能等）轉換為二次能源的發電機，現在幾乎都是采用三相交流同步發電機。在發電廠中的交流同步發電機，電樞是靜止的，磁極由原動機拖動旋轉。其勵磁方式為發電機的勵磁線圈FLQ（即轉子繞組）由同軸的并激直流勵磁機經電刷及滑環來供電。同步發電機由定子（固定部分）和轉子（轉動部分）兩部分組成。定子由定子鐵心、定子線圈、機座、端蓋、風道等組成。定子鐵心和線圈是磁和電通過的部分，其他部分起著固定、支持和冷卻的作用。

轉子由轉子本體、護環、心環、轉子線圈、滑環、同軸激磁機電樞組成。第二十二頁，共36頁。

第二十三頁，共36頁。主變壓器：利用電磁感應原理，可以把一種電壓的交流電能轉換成同頻率的另一種電壓等級的交流電的一種設備。6KV、380V配電裝置：完成電能分配，控制設備的裝置。電機：將電能轉換成機械能或將機械能轉換成電能的電能轉換器。蓄電池：指放電后經充電能復原繼續使用的化學電池。在供電系統中，過去多用鉛酸蓄電池，現多采用鎘鎳蓄電池控制盤：有獨立的支架，支架上有金屬或絕緣底板或橫梁，各種電子器件和電器元件安裝在底板或橫梁上的一種屏式的電控設備。第二十四頁，共36頁。火力發電廠其它系統介紹輸煤系統：運輸燃料進入廠房，進行初步加工和燃料篩選工作，同時完成外加物質的混合工作。所包涵的主要設備有斗輪機、碎煤機、翻車機、輸煤皮帶等。化學水系統：將天然水在進入汽水系統前先除去雜質。其流程一般為：天然水――混凝沉淀――過濾――離子交換――補給水。混凝沉淀是加入混凝劑，產生絮凝體。過濾處理是使用石英砂等濾料除去細小懸浮物。化學除鹽是使用混床除去金屬離子和酸根，常使用樹脂除鹽。循環水系統：為機組提供冷卻水源。工業生產過程中產生的廢熱，一般要用冷卻水來導走。從江、河、湖、海等天然水體中吸取一定量的水作為冷卻水，冷卻工藝設備吸取廢熱使水溫升高，再排入江、河、湖、海，這種冷卻方式稱為直流冷卻。當不具備直流冷卻條件時，則需要用冷卻塔來冷卻。冷卻塔的作用是將挾帶廢熱的冷卻水在塔內與空氣進行熱交換，使廢熱傳輸給空氣并散人大氣。第二十五頁，共36頁。第二十六頁，共36頁。單元機組集控運行機組按照啟動前所處溫度狀態可分為冷態啟動和熱態啟動。按照沖轉汽輪機的主蒸汽參數可分為額定參數啟動和滑參數啟動。滑參數啟動程序：啟動前準備――鍋爐上水――點火――升壓升溫――暖管――沖轉――暖機――升速――并網、帶負荷――升負荷。鍋爐運行及監視因素：維持適應的蒸發量。均衡給水，維持汽包水位。保證汽水品質。控制蒸汽壓力及溫度。燃燒調整。減少熱損失，提高鍋爐熱效率。汽機運行及監視因素：主蒸汽壓力及溫度。再熱蒸汽壓力及溫度。凝汽器真空。軸向位移。機組振動。軸瓦溫監測。汽輪機壽命管理。單元機組的負荷調節：鍋爐跟隨的負荷調節方式，汽機跟隨的負荷調節方式，機爐協調控制的負荷調節方式。第二十七頁，共36頁。電廠經濟技術指標每千瓦投資造價：每千瓦所需要的資金投入量。用總投資額除以裝機容量的總和。水電大約為7000～10000元，火電30-60萬千瓦國產機組5400～6300元，風電場每千瓦造價約8000～9000元。第二十八頁，共36頁。八大系統熱力系統燃料供應系統除灰系統水處理系統供水系統電氣系統熱工控制系統附屬生產工程第二十九頁，共36頁。循環流化床鍋爐循環流化床鍋爐：循環流化床燃燒是一種新型的高效、低污染的清潔燃煤技術，其主要特點是鍋爐爐膛內含有大量的物料，在燃燒過程中大量的物料被煙氣攜帶到爐膛上部，經過布置在爐膛出口的分離器，將物料與煙氣分開，并經過非機械式回送閥將物料會送至床內，多次循環燃燒。由于物料濃度高，具有很大的熱容量和良好的物料混合，一般每公斤煙氣可攜帶若干公斤的物料，這些循環物料帶來了高傳熱系數，使鍋爐熱負荷調節范圍廣，對燃料的適應性強。循環流化床鍋爐采用比鼓泡床更高的流化速度，而不像鼓泡床一樣有一個明顯的界面，由于床內強烈的湍流和物料循環，增加了燃料在爐膛內的停留時間，因此比鼓泡床具有更高的燃燒效率，在低負荷下能穩定運行，而無需增加輔助燃料。循環流化床鍋爐運行溫度通常在850～900℃之間，是一個理想的脫硫溫度區間，采用爐內脫硫技術，向床內加入石灰石作為脫硫劑，燃料及脫硫劑經多次循環，反復進行低溫燃燒和脫硫反應，加之爐內湍流運動劇烈，Ca/S摩爾比約為2時，可以使脫硫效率達到90%左右，SO2的排放量大大降低。同時循環流化床采用分級送風燃燒，使燃燒始終在低過量空氣下進行，從而大大降低了NOX的生成和排放。循環流化床鍋爐還具有高燃燒效率、可以燃用劣質燃料、鍋爐負荷調節性好、灰渣易于綜合利用等優點，因此在世界范圍內得到了迅速發展。隨著環保要求日益嚴格，普遍認為，循環流化床是目前最實用和可行的高效低污染燃煤設備之一。第三十頁，共36頁。第三十一頁，共36頁。檢修規程搞好發電廠的設備檢修，是保證發電設備安全、經濟運行，提高發電設備可用系數，充分發揮設備潛力的重要措施，是設備全過程管理的一個重要環節。切實貫徹“應修必修，修必修好”的原則。第三十二頁，共36頁。發電廠設備大小修間隔設備名稱大

修

間

隔小

修

間

隔鍋

爐2-3年（12000-18000運行小時）4-8個月（2500-5000運行小時）汽輪發電機組2-4年（14000-24000運行小時）6-8個月（2500-5500運行小時）根據運行情況和檢查試驗結果確定（一般不少于10年）每年1-2次第三十三頁，共36頁。主要設備的檢修項目發電廠主要設備的大修項目分標準項目和特殊項目(包括重大特殊項目)兩類

標準項目的主要工作內容如下：a.進行較全面的(對已掌握規律的老機組可以有重點地進行)檢查、清掃、測量和修理；b.消除設備和系統的缺陷；c.進行定期的監測、試驗和鑒定，更換已到期的、需要定期更換的零部件；d.“四項”監督中一般性檢查工作(對運行15萬h以上的火電機組要注意老化問題)。特殊項目(指標準項目以外的檢修項目)中，技術復雜、工作量大、工期長、耗用器材多、費用高或對系統設備結構有重大改變的項目稱為重大特殊項目。重大特殊項目的檢修由

第三十四頁，共36頁。主要設備的小修項目也分為標準項目和特殊項目。標準項目的主要內容是：

消除運行中發生的缺陷；重點清掃、檢查和處理易損、易磨部件，必要時進行實測和試驗；

鍋爐受熱面的防磨、防爆檢查；大修前的那次小修，應進行較細致的檢查和記錄，并據此確定某些大修項目。第三十五頁，共36頁。汽輪發電機組標準項目檢修時間機組容量(MW)大修小修12以下14