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火力发电原理

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火力发电原理火力发电原理 火力发电厂 编辑词条 参与讨论 火力发电厂简称火电厂,是利用煤、石油、天然气作为燃料生产电能的工厂,它的基本生产过程是:燃料在锅炉中燃烧加热水使成蒸汽,将燃料的化学能转变成热能,蒸汽压力推动汽轮机旋转,热能转换成机械能,然后汽轮机带动发电机旋转,将机械能转变成电能。 8 分类 1 生产过程 2 工作原理 3 燃料构成 4 组成与流程 5 运行 6 效率9 历史 10 火力发电与热电区别 11 参考链接 火力发电厂-生产过程 燃煤,用输煤皮带从煤场运至煤斗中。大型火电厂为提高燃煤效率都是燃烧煤粉。因此,...
火力发电原理
火力发电原理 火力发电厂 编辑词条 参与讨论 火力发电厂简称火电厂,是利用煤、石油、天然气作为燃料生产电能的工厂,它的基本生产过程是:燃料在锅炉中燃烧加热水使成蒸汽,将燃料的化学能转变成热能,蒸汽压力推动汽轮机旋转,热能转换成机械能,然后汽轮机带动发电机旋转,将机械能转变成电能。 8 分类 1 生产过程 2 工作原理 3 燃料构成 4 组成与流程 5 运行 6 效率9 历史 10 火力发电与热电区别 11 参考链接 火力发电厂-生产过程 燃煤,用输煤皮带从煤场运至煤斗中。大型火电厂为提高燃煤效率都是燃烧煤粉。因此,煤斗中的原煤要先送至磨煤机内磨成煤粉。磨碎的煤粉由热空气携带经排粉风机送入锅炉的炉膛内燃烧。煤粉燃烧后形成的热烟气沿锅炉的水平烟道和尾部烟道流动,放出热量,最后进入除尘器,将燃烧后的煤灰分离出来。洁净的烟气在引风机的作用下通过烟囱排入大气。助燃用的空气由送风机送入装设在尾部烟道上的空气预热器内,利用热烟气加热空气。这样,一方面除使进入锅炉的空气温度提高,易于煤粉的着火和燃烧外, 另一方面也可以降低排烟温度, 提高热能的利用率。从空气预热器排出的热空气分为两股:一股去磨煤机干燥和输送煤粉,另一股直接送入炉膛助燃。燃煤燃尽的灰渣落入炉膛下面的渣斗内,与从除尘器分离出的细灰一起用水冲至灰浆泵房内,再由灰浆泵送至灰场。 在除氧器水箱汽轮机的转子与发电机的转子通过连轴器联在一起。当汽轮机转子转动时便带动发电机转子转动。在发电机转子的另一端带着一太小直流发电机,叫励磁机。励磁机发出的直流电送至发电机的转子线圈中,使转子成为电磁铁,周围产生磁场。当发电机转子旋转时,磁场也是旋转的,发电机定子 释放出热势能的蒸汽从汽轮机下部的排汽口排出,称为乏汽。乏汽在凝汽器内被循环水泵送入凝汽器的冷却水冷却,从新凝结成水,此水成为凝结水。凝结水由凝结水泵送入低压加热器并最终回到除氧器内,完成一个循环。在循环过程中难免有汽水的泄露,即汽水损失,因此要适量地向循环系统内补给一些水,以保证循环的正常进行。高、底压加热器是为提高循环的热效率所采用的装置,除氧器是为了除去水含的氧气以减少对设备及管道的腐蚀。 以上分析虽然较为繁杂,但从能量转换的角度看却很简单,即燃料的化学能?蒸汽的热势能?机械能?电能。在锅炉总,燃料的化学能转变为蒸汽的热能;在汽轮机中,蒸汽的热能转变为轮子旋转的机械能;在发电机中机械能转变为电能。炉、机、电是火电厂中的主要设备,亦称三大主机。与三大主机相辅工作的设备成为辅助设备或称辅机。主机与辅机及其相连的管道、线路等称为系统。火电厂的主要系统有燃烧系统、汽水系统、电气系统等。 除了上述的主要系统外,火电厂还有其它一些辅助生产系统,如燃煤的输送系统、水的化学处理系统、灰浆的排放系统等。这些系统与主系统协调工作,它们 相互配合完成电能的生产任务。大型火电厂的保证这些设备的正常运转,火电厂装有大量的仪,用来监视这些设备的运行状况,同时还设置有自动控制装置,以便及时地对主辅设备进行调节。现代化的火电厂,已采用了先进的计算机分散控制系统。这些控制系统可以对整个生产过程进行控制和自动调节,根据不同情况协调各设备的工作状况,使整个电厂的自动化水平达到了新的高度。自动控制装置及系统已成为火电厂中不可缺少的部分。 火力发电厂-工作原理 采用煤炭作为一次能源----利用皮带传送技术----锅炉输送经处理的煤粉---煤粉 水蒸汽进入高压缸---为了提高热效率,对水蒸燃烧对锅炉里的水一次加热之后-- 汽进行二次加热---水蒸汽进入中压缸---蒸汽去推动汽轮发电机发电。 从中压缸引出进入对称的低压缸。已经作过功的蒸汽一部分从中间段抽出供给炼油、化肥等兄弟企业,其余部分流经凝汽器水冷,成为40度左右的饱和水作为再利用水。40度左右的饱和水经过凝结水泵,经过低压加热器到除氧器中,此时为160度左右的饱和水,经过除氧器除氧,利用给水泵送入高压加热器中,其中高压加热器利用再加热蒸汽作为加热燃料,最后流入锅炉进行再次利用。以上就是一次生产流程。 火力发电厂-燃料构成 火电厂的燃料构成决定于国家资源情况和能源政策。20世纪80年代以后,中国火电厂的燃 料主要是煤。1987年,火电厂发电量的87,是煤电,其余13,是烧油或其他燃料发出的。有烟煤资源或依赖进口煤的国家,其火电厂主要燃用烟煤,因其热 值高、易燃。其他煤种占 较大比重的国家,有用褐煤(德国、澳大利亚)、无烟煤(前苏联、西班牙、朝鲜等)的;中国燃用煤一半以上是烟煤,贫煤次之,无烟煤在10,以下。一些国家还根据石油国际市场的情况,采用燃油和天然气发电机组。除蒸汽机组外,还有的用燃气轮机和火力发电厂-组成与流程 现代化火电厂是一个庞大而又复杂的生产电能与热能的工厂。它由下列5个系统组成:?燃料系统。?燃烧系统。?汽水系统。?电气系统。?控制系统。在上述系统中,最主要的设备是锅炉、汽轮机和发电机,它们安装在发电厂的主厂房内。主变压器和配电装置一般装放在独立的建筑物内或户外,其他辅助设备如给水系统、供水设备、水处理设备、除尘设备、 燃料储运设备等,有的安装在主厂房内,有的则安装在辅助建筑中或在露天场地。火电厂基本生产过程是,燃料在锅炉中燃烧,将其热量释放出来,传给锅炉中的水,从而产生高温高压蒸汽;蒸汽通过汽轮机又将热能转化为旋转动力,以驱动发电机输出电能。到80年代为止,世界上最好的火电厂的效率达到40,,即把燃料中40,的热能转化为电能。 在上述系统的所有设备中,最主要的设备是锅炉、汽轮机和发电机,它们安装在发电厂的主厂房内。主变压器和配电设备一般是安装在独立的建筑物内和户外;其他辅助设备如给水系统、供水设备、水处理设备、除尘设备、燃料储运设备等,有的安装在主厂房内,有的则是安装在辅助建筑中或在露天场地。 火力发电厂-运行 近代火电厂由大量各种各样的机械装置和电工设备所构成。为了生产电能和热能,这些装置和设备必须协调动作,达到安全经济生产的目的。这项工作就是火电厂的运行。为了保证炉、机、电等主要设备及各系统的辅助设备的安全经济运行,就要严格执行一系列运行规程和规章。 火电厂的运行主要包括3个方面,即起动和停机运行、经济运行、故障与对策。火电厂运行的基本是保证安全性、经济性和电能的质量。 就安全性而言,火电厂如不能安全运行,就会造成人身伤亡、设备损坏和事故,而且不能连续向用户供电,酿成重大经济损失。保证安全运行的基本要求是:?设备制造、安装、检修的质量要优良;?遵守调度指令要求,严格按照运行规程对设备的启动与停机以及负荷的调节进行操作;?监视和各项运行参数,以便尽早发现运行偏差和异常现象,并及时排除故障;?巡回监视运行中的设备及系统是否处于良好状态,以便及时发现故障原因,采取预防措施;?定期测试各项保护装置,以确保其动作准确、可靠。 就经济性而言,火电厂的运行费用主要是燃料费。因此,采用高效率的运行方式以减少燃料 消耗费是非常重要的。具体措施有以下3点。 ?滑参数起停。滑参数起动可以缩短起动时间,具有传热效果好、带负荷早、汽水损失少等优点。滑参数停机可以使机组快速冷却,缩短检修停机时间,提高设备利用率和经济性。 ?加强燃料管理和设备的运行管理。定期检查设备状态、运行工况,进行各种热平衡和指标计算,以便及时采取措施减少热损失。 ?根据各类设备的运行性能及其相互间的协调、制约关系,维持各机组在具有最佳综合经济效益的工况下运行; 在电厂负荷变动时,按照各台机组间最佳负荷分配方式进行机组出力的增、减调度。 电厂在安全、经济运行的情况下,还要保证电能的质量指标,即在负荷变化的情况下,通过调整以保持电压和频率的额定值,满足用户的要求。 火力发电厂-效率 效率是衡量火电厂运行水平的一个重要指标。火电厂所需的能量是通过煤、石油或天然气等燃料的燃烧得来的。但是,燃料中所蕴藏的全部能量(即燃料的发热量)并不是100%的都能转换为电能。到80年代为止,世界上最好的火电厂也只能把燃料中40,左右的热能转换为电能。这种把热能转换为电能的百分比,称为火电厂效率。 火力发电厂-保护与控制 火电厂中锅炉、汽轮机、发电机之间的关系极为密切。任何一个环节出现事故都会影响电厂 的安全经济运行。因此,为了保证火电厂的安全经济运行,必须装备完善的保护控制装置和系统。基本的保护方式有以下3种。 ?联锁保护:当某一设备或工况出现异常现象时,相关联的设备联动跳闸,切 除有故障的设备或系统,备用的设备或系统立即投入运行。 ?继电器组成的保护:以热工参量和电气参量的限值,以及设备元件的条件联系为动作判据,采用各种继电器组成保护回路,对某一设备或系统进行保护。 ?固定的保护装置:有机械的、电动的保护装置,如锅炉的安全门、汽轮机的危急保安器、电机的过电压保护器等。 近代的单元机组均采用综合保护连锁系统,即将机、炉、电的分别保护与单元的整体保护系统相互协调,形成一个完善的保护系统。 火电厂的基本控制方式有以下3种。 ?就地控制:锅炉、汽轮机、发 集中控制:电机及辅助设备就地单独进行控制。这种方式适用于小型电厂。 ?将锅炉、汽轮机、发电机联系起来进行集中控制。例如大型电厂采用的机、炉、电单元的集中控制。 ?综合自动控制:将电厂的整个生产过程作为一个有机整体进行控制,以实现全盘自动化。 上世纪80年代,大型电厂多采用单元机组。对于单元机组自动调节系统的主要控制方式有以下3种。 ?锅炉跟踪调节方式:由电力负荷指令操作调节汽轮机的阀门,以控制发电机的出力。而在锅炉方面则调节燃料输入,保证其产生的蒸汽在流量和参数方面满足汽轮机的需要。 ?汽轮机跟踪调节方式:以电力负荷指令控制燃料的输入,改变锅炉出力;对于汽轮机,则通过调节汽压以决定负荷。 ?机、炉协调控制方式:将机、炉、电作为一个统一整体进行控制,以机、炉共同调整机组的负荷来适应外界负荷变化的要求。 现代化电厂多采用程序控制,以提高自动化水平。程序控制是将生产过程中大量分散的操作,按辅机与热力系统的流程划分为若干有规律的程序进行控制,并结合保护、联锁条件,使运行人员通过少数开关式按钮,即可由程控系统自动完成控制系统的操作。 随着计算机应用的日益扩大,特别是微机及微处理器的发展,现代火电厂的自动化已实现以小型机、微机和微处理器为基础的分层综合控制方式。 火力发电厂-分类 按燃料的类别可分为燃煤火电厂、燃油火电厂和燃气火电厂等。按功能又可分为发电厂和热电厂。发电厂只生产并供给用户以电能;而热电厂除生产并供给用户电能外,还供应热能。按服务规模可分为区域性火电厂、地方性火电厂以及流动性列车电站。区域性电厂装机容量较大,一般建造在燃料基地,如大型煤矿附近。又称坑口电厂。其电能通过长距离的输电线路供给用户。地方性电厂多建在负荷中心,需经长距离运进燃料,它生产的电能供给比较集中的用户。火电厂还按蒸汽压力分为低压电厂(蒸汽初压力约为0.12,1.5兆帕(MPa)、中压电厂(2,4MPa)、高压电厂(6,10MPa)、超高压电厂(12,14MPa) 、亚临压力电厂(16,18MPa )和超临界压力电厂(22.6MPa)。 火力发电厂-历史 1875年法国巴黎北火车站建成世界上第一座火电厂并开始发电,采用很小的直流电机专供附近照明用电。美国、俄国、英国也相继建成小火电厂。1886年,美国建成第一座交流发电厂。1882年,中国在上海建成一座装有1台12KW直流发电机的火电厂,供电灯照明用。 火力发电厂-火力发电与热电区别 火力是指烧煤发电,热电是指烧煤或油或天然气,来供工业用或取暖用气,现在为了提高效率节省能源,一般是发电与供热联合方式。既是在气轮机某一级抽出一部分气来供热,其余的仍冲转气轮机带动发电机发电,两者可调整,可供热多发电少,也可供热少发电多。目前中国受能源政策影响,正在大力发展核电(广东大亚弯),水电(长江三峡),这些也可供热,有的国为了节约能源,有风力与地热发电,而中国很少。 也就是说火力发电厂主要是用来发电的。热电厂,主要是提供热能的, 也可是火力发电厂的副产品 火力发电厂 编辑词条 参与讨论 火力发电厂简称火电厂,是利用煤、石油、天然气作为燃料生产电能的工厂,它的基本生产过程是:燃料在锅炉中燃烧加热水使成蒸汽,将燃料的化学能转变成热能,蒸汽压力推动汽轮机旋转,热能转换成机械能,然后汽轮机带动发电机旋转,将机械能转变成电能。
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