火力发电厂概述.docx
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火力发电厂概述
一火力发电厂概括
1.火力发电厂的生产过程
燃料进入炉膛后焚烧,产生的热量将锅炉里的水加热,锅炉内的水吸热而蒸发,
经过热器进一步加热后变为过热蒸汽,再经过主蒸汽管道进入汽轮机。
因为蒸汽不停膨胀,高速流动的蒸汽激动汽轮机的叶片转动进而带动发电机发电。
所以火
力发电厂的生产过程主要就是一个能量变换过程,即燃料化学能---热能--机械能--电能。
最后将电发送出去。
高温高压蒸汽在汽轮机内膨胀做功后,压力和温度
降低,由排汽口排入凝汽器并被冷却水冷却,凝固成水,凝固水集中在凝汽器下部由凝固水泵打至低压加热器和除氧器,经除氧后由给水泵将其升压,再经高压加热器加热后送入锅炉,这样循环发电。
2火力发电厂的主要生产系统
包含汽水系统、焚烧系统和电气系统,现分述以下:
2.1汽水系统
火力发电厂的汽水系统由锅炉、汽轮机、凝汽器和给水泵等构成,它包含汽水循环、化学水办理和冷却水系汽水系统流程如图1-1。
水在锅炉中被加热成蒸汽,经过热器进一步加热后变为过热蒸汽,再经过主蒸汽管道进入汽轮机。
因为蒸汽不停膨胀,高速流动的蒸汽激动汽轮机的叶片转动进而带动发电机发电。
为了进一步提升其热效率,一般都从汽轮机的某些中间级后抽出做过功的部
分蒸汽,用以加热给水。
在现代大型机组中都采纳这类给水回热循环。
别的在超高压机组中还采纳再热循环,即把做过一段功的蒸汽从汽轮机的某一中间级所有
抽出,送到锅炉的再热器中加热后再引入汽轮机的此后几级中持续膨胀做功。
在膨胀过程中蒸汽压力和温度不停降低,最后排入凝汽器并被冷却水冷却,凝固成水。
凝固水集中在凝汽器下部由凝固水泵打至低压加热器和除氧器,经加平和脱氧后由给水泵将其打入高压加热器加热,最后打入锅炉。
汽水系统中的蒸汽和凝固水,因为经过很多管道、阀门和设备,不免产生泄
漏等各样汽水损失,所以一定不停向系统增补经过化学办理的补给水,这些补给水一般都补入除氧器或凝汽器中。
2.2焚烧系统
焚烧系统由锅炉的输煤部分、焚烧部分和除灰部分构成。
锅炉的焚烧系统如图
1-2所示。
锅炉的燃料——煤,由皮带机输送到煤仓间的原煤仓内,经过给煤机进入磨
煤机磨成煤粉,而后和经过空气预热器预热过的空气一同喷入炉内焚烧。
烟气经除尘器除尘后由引风机抽出,最后经烟囱排入大气。
锅炉排出的炉渣经碎渣机破裂后连同除尘器下部的细灰一同由灰渣(浆)泵经灰管打至贮灰场。
2.3电气系统
发电厂发出的电,除电厂耗费外,一般均经变压器高升电压后经过高压配电装置和输电线路向外送出。
电厂厂用电由厂用变压器降低电压后经过厂用配电装置和电缆供厂内各样辅机设备和照明用电。
电气系统如图1-3所示。
发电厂的整个生产过程除上述基本过程以外,还有供水系统、化学水办理系统、输煤系统和热工自动化等各样协助系统和设备。
火电厂整个生产过程和主要设备概略如图1-4。
3发电设备
发电机组
指将其余形式的能源转变为电能的电力设备,它由原动机和发电机构成。
原动机有汽轮机、水轮机、燃气轮机、柴油机等。
由汽轮机带动发电机的称为汽轮发电机组;由水轮机带动发电机的称为水轮发电机组。
3.1锅炉
锅炉是指利用燃料焚烧开释的热能或其余热能加热给水或其余工质,生产规定参数和质量的蒸汽、热水或其余工质的机械设备。
用于发电的锅炉称电站锅炉,简称锅炉。
锅炉、汽轮机和发电机合称为火力发电厂的三大主机。
3.1.1锅炉设备
锅炉设备由锅炉的汽水部分、燃料部分、锅炉附件和锅炉辅机等构成。
1、汽水部分(锅):
包含锅炉本体(水冷壁、汽包等)、过热器、再热器和省煤器、给水泵。
2、焚烧部分(炉):
包含炉本体(炉膛和焚烧设备)、空气预热器。
3、锅炉附件:
包含水位计、安全门、吹灰器及防爆门等
4、锅炉辅机:
包含磨煤机、送风机、引风机、排粉机和除尘器等
3.1.2锅炉参数
1、锅炉的容量:
也称蒸发量,是指其设计容量,即设计时规定的锅炉每小时最大连续生产的蒸汽量,又称额定容量,计量单位“吨/小时”。
2、锅炉的蒸汽参数:
表示锅炉参数是反应锅炉设备的生产能力、锅炉性能的指标。
主要有:
锅炉生产的蒸汽质量,是指过热器出口处过热蒸汽的压力(也称为汽压)和温度(也称为汽温)。
关于中间再热锅炉,还要标出再热蒸汽的汽压和温度。
3、锅炉效率:
表示锅炉运行热经济性的指标,它是指锅炉生产蒸汽时有效利用的热量与同时间进入炉内焚烧的燃料在完整焚烧的状况下所放出的热量之比值。
3.1.3锅炉型式
锅炉的型式随焚烧设备、焚烧方式、水在水冷壁内的循环方式及蒸汽参数大小等不一样进行分类,一般可按以下方式分类:
1、按焚烧方式分为:
链条炉、煤粉炉、旋风炉、沸腾炉
2、按水循环方式分为:
自然循环锅炉、控制循环锅炉、直流锅炉。
3、按蒸发量分为:
小型锅炉(蒸发量220吨/时以下)、中型锅炉(蒸发量220
—410吨/时)、大型锅炉(蒸发量670吨/时及以上)
4、按蒸汽压力分为:
低压锅炉(蒸汽压力不足2MPa,汽温350℃)、中压锅炉(蒸汽压力2—6MPa,汽温400—450℃)、高压锅炉(蒸汽压力6—10MPa,汽温540℃)、超高压锅炉(蒸汽压力10—14MPa,汽温540℃)、亚临界压力锅炉(蒸汽压力14—22.2MPa,汽温540—550℃)、超临界压力锅炉(蒸汽压力大
于22.2MPa,汽温550—650℃)。
5、按使用燃料分为燃煤锅炉、燃油锅炉、燃天然气锅炉、余热锅炉。
6、按排渣方式分为固态排渣炉和液态排渣炉。
7、按炉膛烟气压力分为负压锅炉、微正压锅炉和正压锅炉。
3.1.4锅炉型号
锅炉型号由三部分构成。
初期型号如HGS—410/100—1,现型号如HG1021/18.2—YM3
第一部分前两个字母是制造厂名称的拼音字母的缩写。
如“HG”代表哈尔滨锅炉厂,“SG”代表上海锅炉厂,“DG”代表东方锅炉厂;第三个字母是指锅炉焚烧方式(初期型号),如“S”代表煤粉炉,“Z”代表链条炉。
第二部分写成分数形式,分子是锅炉容量(蒸发量),如“410”指锅炉蒸发量为410吨/时,分母是过热蒸汽压力,如初期型号的“100”指过热蒸汽压力为100公斤/平方厘米,现型号的“18.2”单位为兆帕(MPa)。
第三部分是厂产业品设计序号,无一致标准规定。
3.2汽轮机
汽轮机是指将蒸汽所携带的热能转变为机械能驱动发电机的原动机。
3.2.1汽轮机设备
汽轮机设备包含汽轮机本体、调速系统、油系统及隶属设备。
1、汽轮机本体:
由静体部分和转体部分构成。
静体部分包含汽缸、隔板、喷嘴、汽封、轴承及支座等零件。
转体部分包含转子、动叶片及联轴轮等零件。
2、调速系统:
作用是保持汽轮机在额定转速(一般为3000转/分)下稳固运行。
并网运行时,调整机组负荷与外界负荷相适应。
调速系统过去一般使用离心式调速系统,此刻大型发电机组调速部分一般采纳电调型式(即DEH控制系统);紧急保安器是汽轮机的重要保护装置。
3、油系统:
作用是供应汽轮机和发电机各处轴承的润滑油和调速系统用油,油系统包含主油泵、高压油泵、沟通油泵、直流事故油泵、冷油器和油箱以及具备DEH控制系统机组的高压抗燃油系统等。
4、隶属设备:
包含凝汽设备(凝汽器、抽气器、凝固水泵等)和回热系
统设备。
3.2.2汽轮机型式
1、按工作原理分:
激动式汽轮机、反动式汽轮机、激动及反动联
合式汽轮机。
2、按热力过程特征分:
凝汽式汽轮机、供热式汽轮机、背压式汽轮机、抽汽及背压结合式汽轮机、凝汽抽汽式汽轮机等。
3.2.3汽轮机(国产)型号
1、初期型号
往常用三组数字构成,如51—100—1。
第一组前一个数字代表汽轮机蒸汽初参数,从2—8分别代表低压、中压、次高压、高压、超高压、亚临界和超临界。
第一组后一个数字代表汽轮机
的热力特征(型式),从1—5分别代表凝汽式、抽汽式(一次采暖抽汽)、抽汽式(一次工业抽汽)、抽汽式(二次工业抽汽)和背压式。
第二组数字代表汽轮机以兆瓦为单位的功率数。
第三组数字代表设计序号(一般不写)。
2、近期型号
由两部分内容构成,如N100—90,N125—13.5/550/550,N300—16.7/537/537。
第一部分中的字母表示汽轮机三型式(取汉语拼音的第一个字母),N表示凝汽式,C表示一次抽汽供热式,CC表示二次抽汽供热式,B表示背压式,CB表示抽汽背压式,NC表示凝汽抽汽式。
第一部分的数字表示汽轮机的功率(兆瓦)。
第二部分中的数字表示新蒸汽的参数(MPa):
假如是凝汽式汽轮机则为新汽压力(兆帕)、假如是凝汽式中间再热汽轮机斜线的数字为新汽平和再热温度、假如是抽汽供热式和背压式汽轮机则斜线的数字分别表示新汽压力和抽汽供热压力。
3.3发电机
发电机是将其余形式的能(如汽轮机、水轮机的机械能)转变为电能的
设备。
3.3.1发电机的种类
1、按电流类型分为沟通发电机和直流发电机,按相数分为单相发电机和三相发电机。
2、按冷却方式分为空气冷却、氢冷却和水冷却发电机。
3.3.2汽轮发电机的型号
汽轮发电机都是三相沟通发电机,它的转速大部分为3000转/分,其型号分为三或四部分,如QFSN—300—2—20。
第一部分的第一、二个拼音字母表示发电机种类,“QF”表示汽轮发电
机,“TQ”表示同步汽轮发电机。
第三、四个字母表示发电机的冷却方式,C表示空气冷却,Q表示氢气冷却,N表示氢气内冷,S表示定子水内冷,SS表示定
子、转子水内冷。
无第三、四个字母或第三、四个字母为T的,也是空气冷却,但磁极不一样。
第二部分的数字表示额定容量(兆瓦)。
第三部分的数字表示发电
机磁极。
第四部分的数字表示发电机额定电压(KV)。
3.3.3发电机设备主要参数
1、额定容量:
发电机长久正常工作或赞同的最大容量,即发电机的生产能力,
用单位“千瓦(KW)”或“兆瓦(MW)”表示。
若以“千伏安(KVA)”表示,应乘上该机组的额定功率因数换算为“千瓦(KW)”。
2、额定电压:
发电机长久正常运行赞同蒙受的最高电压,即发电机静子线圈产生的额定电压,用单位“千伏(KV)”表示。
3、额定电流:
发电机定子赞同长久连续经过的最大电流,用单位“安培(A)”表示。
4、频次:
沟通发电机沟通电每秒钟变化的次数,单位用“赫兹(Hz)”表示。
我国频次标准为50赫兹。
5、功率因数:
又称COSФ值,表示发电机有功功率输出的比率,一般为0.8
—0.85。
6、定子接线方式:
定子线圈弧接线方式,有星型接线和三角形接线两种。
7、转数:
发电机转子每分钟的展转次数,用单位“转/分”表示。
8、发电机与原动机联络方式:
有直接联络(用联轴节联络)、皮带联接和变速联接。
3.4燃气轮机
利用气体或液体作燃料,在增压空气缸内燃料所产生的高温气体直接激动涡轮机转动而产活力械能的一种原动机。
1、燃气轮机发电装置
用燃气轮机为原动机驱动发动机发电的一种装置。
2、燃气轮机发电装置的形式
分固定式和挪动式两类,固定式用于肩负电网尖峰负荷或作备用电源,
挪动式主要用于列车。
3、燃气—蒸汽结合循环发电装置
利用燃气和排汽的热量以燃气轮机和汽轮机为原动力驱动发动机的装
置。
4、燃气—蒸汽结合循环的形式
按燃料品种分为燃油、燃天然气、燃煤和核能的结合循环。
按对水蒸气
的供热方式分为余热锅炉型、惯例锅炉型、正压锅炉型和余热锅炉蒸汽发射型四种形式的结合循环。
3.5内燃机
利用液体或气体作燃料,直接在气缸内焚烧而产活力械能的一种原动机,如汽油机、柴油机和煤气内燃机等。
1、内燃机发电装置
用内燃机作为原动机驱动发电的一种装置,用于电网及公司许多是柴油
机。
2、内燃机发电装置的型式
分为固定式和挪动式两类,固定式用于地方发电厂和工矿公司自备电厂
或备用电源。
挪动式用于汽车或列车。
4电能产品统计指标解说及计算公式
4.1发电量
发电量是指电厂(发电机组)在报告期内生产的电能量,简称“电量”。
它是发电机组经过对一次能源的加工变换而生产出的有功电能数目,即发电机实质发出的有功功率(千瓦)与发电机实质运行时间的乘积。
电量的基本单位为“千瓦小时”,简称“千瓦时”。
发电量是依据发电机端的电能表来计量的。
计算公式以下:
某发电机
该机组发
该电能表
电机端电
该电能表
组日发电
=(
—上日24点
)
×
量
能表当天
读数
倍率
24点读数
发电机组
该电能表
全厂报告
=∑
报告期末
该电能表
—上期末24
)
×
期发电量
(
24点电能
点读数
倍率
表读数
4.2电厂上网电量
电厂上网电量是指该电厂在报告期内生产和购入的电能产品顶用于输送(或销售)给电网的电量。
即厂、网间协议确立的电厂并网点各计量关隘表抄见电量之和。
它是厂网间电费结算的依照。
电厂上网电量=∑电厂并网点各计量关隘表抄见电量
4.3购电量
电网经营公司从独立发电公司、其余电网经营公司、自备电厂购入的电量。
4.4售电量
售电量是指电力公司销售给用户或其余电力公司的可供花费或生产投入的电量。
4.4.1售电量按销售方式分为趸售电量与零售电量:
(1)趸售电量
指电网经营公司销售给其余电网经营公司用作生产投入以及电厂销售给电网
的电量,也包含跨地区电网间的输送电量。
(2)零售电量
指电网经营公司销售给用户或因电网没法供电或受权电厂由电厂销售给厂区用户、以及电厂直接销售给大用户的用作最后花费的电量。
4.4.2售电量按销售主体分为电网经营公司售电量与发电公司售电量:
(1)电网经营公司售电量
指电网经营公司销售的电量,包含售给用户和售给其余电网经营公司的电量。
(2)发电公司售电量
指发电公司销售的电量,包含售给电网经营公司的电量和售给厂区用户、以及电厂直接销售给大用户用作最后花费的电量。
5发电生产能力
发电生产能力又称发电设备容量或发电装机容量。
是指发电机组的综合均衡卖力。
它反应电厂的发电机在锅炉、汽轮机、升压变电设备及主要协助生产设备配合下,在燃料供应充分(水电站有必定的水量和水位)、劳动力配合合理以及设备正常运行的条件下,可能达到的最大发电功率,假如是既发电又供热的电厂,应同时计算供热生产能力。
5.1发电设备容量
发电设备容量是从设备的结构和经济运行条件考虑的最大长久生产能力,设备容量是由该设备的设计所决定的,而且注明在设备的铭牌上,亦称铭牌容量。
计量单位“千瓦(KW)”。
基建或新增的生产能力,要严格依照查收规程规定办理,由启动查收委员会确认已具备“查收据件”和达到“查收标准”赞同试生产(交托使用)或交
付生产(交托使用)并以启动查收委员会名义报告上司基建和统计部门,据此计算新增生产能力。
5.2发电设备最小卖力
在锅炉设计燃料稳固焚烧时,发电机组安全运行的最小卖力。
5.3发电设备均匀检修容量
报告期内停机检修的发电机组按日历时间均匀计算的容量。
反应电厂或
电网发电设备检修的一般状况。
检修的设备包含计划检修(包含A、B、C、D级检修)、暂时检修和故障检修的设备。
计算公式为:
报告期发
∑报告期
本期内停
报告期的
电设备平
停机检修
机检修的
=
×
/
日历小时
均检修容
的发电设
日历小时
数
量
备容量
数
5.4发电生产能力利用指标
发电生产能力利用指标,主假如指反应设备生产能力利用程度及其水平
的指标。
它包含发电设备均匀利用小时、发电设备均匀利用率、发电设备可调小时、发电设备可调利用率等指标。
5.4.1发电设备均匀利用小时
是反应发电设备按铭牌容量计算的设备利用程度的指标。
计算公式为:
发电设备平发电量(千瓦时)
均
利用小时=发电设备均匀容量
(千瓦)
(小时)
5.4.2发电设备均匀利用率
是反应发电设备利用程度的指标。
计算公式为:
发电设备=发电设备均匀利用小×
均匀利用
时数
100%
率(%)
报告期日历小时数
5.4.3发电设备可调小时
是发电厂依照调动命令,其发电设备能够参加运行的时间,往常按发电厂计算综合的电厂可调小时。
计算公式为:
发电可调小
时
(小时)
=
∑单机可调小时(小时)×单机可调容
量(千瓦)
全厂发电设备容量(千瓦)
式中:
单机可调小时=单机运行小时+单机备用小时
单机可调容量=机组铭牌容量-限制卖力容量
5.4.4发电设备可调利用率
反应设备可调利用程度。
计算公式为:
发电设备可
发电设备均匀利用小
时数
×
调
=发电设备均匀可调小
100%
利用率(%)
时
5.4.5发电设备备用率
反应设备的备用程度。
计算公式为:
发电设备备
发电设备均匀备用容
×
量
=
100%
用率(%)
发电设备均匀容量
5.4.6发电设备检修率
反应电厂或电网检修机组占总容量的比重,检修率的大小,表示电厂或电网发电设备的健康状况。
计算公式为:
发电设备检
发电设备均匀检修容
×
量
=
100%
修率(%)
发电设备均匀容量
5.5能源耗费指标
电力工业的生产耗费指标反应电能和热能生产过程中对燃料和动力的耗费,主要指标有发电标准煤耗率、发电厂用电率及电网的线路损失率等。
5.5.1发电标准煤耗
发电标准煤耗率是指火力发电厂每发一千瓦时电能均匀耗用的标准煤量。
计算公式为:
发电标准煤发电标准煤量(克)
耗
=
(克/千瓦发电量(千瓦时)
时)
5.5.2发电原煤耗
发电原煤耗是指发电厂每生产一千瓦时电能所耗用的原煤量。
计算公式
为:
发电耗费燃煤量
发电原煤耗(克)
=
(克/千瓦时)煤发电量(千瓦
5.5.3发电厂用电率
发电厂用电率是指发电厂生产电能过程中耗费的电量(称发电厂用电量)
与发电量的比率。
计算公式为:
发电厂用电率
=
发电厂用电量
×100%
(%)
发电量
5.5.4线路
损失电量
供电公司在整个供电生产过程中发生的送变电设备的生产耗费和不明损失统称为线路损失电量,简称“线损”。
它是从发电厂送出电能计量点至用户电度表止所发生的所有电能耗费和损失。
线路损失电量不可以直接计量,它是用供电量与售电量相减计算的。
线路损失电量=供电量-售电量
5.5.5线路损失率
线路损失率是在供电生产过程中耗用和损失的电量占供电量的比率。
是反应用电管理与计算管理工作水平的综合性技术经济指标。
计算公式为:
线路损失率
=
线路损失电量
(%)
×100%
供电量
6主要技术经济指标
1.1发电煤耗bf
发电煤耗是指统计期内每发一千瓦时电所耗费的标煤量。
发电煤耗是反应火电厂发电设备效率和经济效益的一项综合性技术经济指标。
计算公式为:
bf=Bb/Wf×106
(1)
式中:
bf——发电煤耗,g/(kW?
h);
Bb——发电耗用标准煤量,t;
Wf——发电量,kW·h。
1.2生产耗用标准煤量Bb
生产耗用标准煤量是指统计期内用于生产所耗用的燃料(包含煤、油和天然气等)折算至标准煤的燃料量。
生产耗用标准煤量应采纳行业标准规定的正均衡方法计算。
计算公式为:
Bb=Bh-Bkc
(2)
式中:
Bb——统计期内生产耗用标准煤量,t;
Bh——统计期内耗用燃料总量(折至标准煤),包含燃煤、燃油与其余燃料之和,同时需考虑煤仓、粉仓等的变化,t;
Bkc——统计期内应扣除的非生产用燃料量(折至标准煤),t。
应扣除的非生产用燃料量:
a)新设备或大修后设备的烘炉、煮炉、暖机、空载运行的燃料;
b)计划大修以及基建、改正工程施工用的燃料;
c)发电机做调相运行时耗用的燃料;
d)厂外运输用自备机车、船舶等耗用的燃料;
e)修配车间、副业、综合利用及非生产用(食堂、宿舍、生活服务和办公室等)的燃料。
1.3全厂热效率ηdc
全厂热效率即电厂能源利用率,是电厂产出的总热量与生产投入总热量的比
率。
计算公式为:
ηdc=123/bf×100
(3)
式中:
ηdc——全厂热效率,%;
123——一千瓦时电量的等当量标煤量,g/(kW?
h)。
1.4生产厂用电率Lcy
生产厂用电率是指统计期内生产厂用电量与发电量的比值。
计算公式为:
Lcy=Wcy/Wf×100
(4)
此中:
Wcy=Wh–Wkc
(5)
式中:
Lcy——生产厂用电率,%;
Wcy——统计期内生产厂用电量,kW·h;
Wf——统计期内发电量,kW·h;
Wh——统计期内生产总耗电量,kW·h;
Wkc——统计期内应扣除的非生产用厂用电量,kW·h。
应统计的生产用厂用电量包含:
a)励磁机的电量(发电量电度表以外);
b)属于发电生产单元需用的运行设备,如燃料堆取设备、灰管线、循环水泵站等耗用的电量;
c)购入动力。
应扣除的非生产用厂用电量包含:
a)发电机作调相机运行时耗用的电量;
b)厂外运输用自备机车、船舶等耗用的电量;
c)输配电用的升、降压变压器(不包含厂用变压器)、变波机、调相机等耗费的电量;
d)计划大修、技改工程施工耗用电量;
e)修配车间、副业、综合利用(干灰分选、供应热水等)及非生产用(食堂、宿舍、生活服务和办公室等)的电量。
1.5供电煤耗bg
供电煤耗是指统计期内每供一千瓦时电量所需耗用的标准煤量。
供电煤耗综合反应火电厂生产单元
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