理学电厂热力设备及运行概述.pptx

第一章、概述第一章、概述沙鹏n发电方式：发电方式：n水力发电水力发电：n堤坝式水电站：堤坝式水电站：坝后式；河床式。坝后式；河床式。n引水式水电站：引水式水电站：无压引水；有压引水。无压引水；有压引水。n抽水蓄能抽水蓄能电站。电站。n火力发电火力发电：常规常规火电站，火电站，燃气燃气-蒸汽联合循环蒸汽联合循环火电站。火电站。n核发电核发电：裂变式裂变式核电站：核电站：n轻水堆（沸水堆；压水堆）轻水堆（沸水堆；压水堆）n快中子增殖反应堆（金属冷却）快中子增殖反应堆（金属冷却）n石墨气冷堆。石墨气冷堆。聚变式聚变式核电站：（氘，氚，锂，氦核电站：（氘，氚，锂，氦3）托科马克）托科马克装置装置n新能源发电：新能源发电：1、风力发电、风力发电：西北地区、沿海地区：西北地区、沿海地区2、太阳能发电、太阳能发电：单晶硅、多晶硅、薄膜式：单晶硅、多晶硅、薄膜式3、潮汐发电、潮汐发电：钱塘潮：钱塘潮4、地热发电、地热发电：羊八井地热电站：羊八井地热电站第一节、电厂锅炉的工作过程及特性第一节、电厂锅炉的工作过程及特性一、火力发电厂的能量转换过程一、火力发电厂的能量转换过程：锅炉锅炉锅炉锅炉汽轮机汽轮机汽轮机汽轮机发电机发电机发电机发电机燃料的化学能燃料的化学能蒸汽的热能蒸汽的热能转子动能转子动能电电 能能二、火力发电厂的三大设备二、火力发电厂的三大设备：锅炉、汽轮机、发：锅炉、汽轮机、发电机。电机。三、燃煤锅炉的主要工作过程三、燃煤锅炉的主要工作过程：1.1.煤粉制备过程：煤粉制备过程：组织燃烧组织燃烧原煤破碎原煤破碎原煤干燥与磨制煤粉原煤干燥与磨制煤粉煤粉输送煤粉输送2.2.空气预热过程：空气预热过程：3.3.给水加热、汽化、过热（再热）热程：给水加热、汽化、过热（再热）热程：4.4.排渣除灰过程：排渣除灰过程：送风机送风机送风机送风机空气预热器空气预热器空气预热器空气预热器燃烧器燃烧器燃烧器燃烧器磨煤机磨煤机磨煤机磨煤机锅炉给水锅炉给水省煤器省煤器汽包汽包水冷壁水冷壁过热器过热器汽轮机汽轮机冷灰斗冷灰斗捞渣机捞渣机破碎机破碎机灰渣池灰渣池烟气烟气除尘器除尘器细灰细灰四、锅炉机组的组成四、锅炉机组的组成n锅炉机组由锅炉锅炉机组由锅炉本体本体设备和设备和辅机设备辅机设备组成。组成。n本体设备本体设备包括：包括：n炉炉（燃烧系统）：（燃烧系统）：炉膛、烟道、燃烧器、炉膛、烟道、燃烧器、空气预热器；空气预热器；n锅锅（汽水系统）（汽水系统）省煤器、水冷壁、汽包、省煤器、水冷壁、汽包、汽水分离器、过热器、再热器汽水分离器、过热器、再热器等。等。n辅机设备辅机设备包括：包括：给煤机、磨煤机、送风机、给煤机、磨煤机、送风机、吸风机、给水泵、吹灰器、碎渣机、除尘吸风机、给水泵、吹灰器、碎渣机、除尘器、灰浆泵器、灰浆泵等。等。锅炉辅助系统锅炉辅助系统锅炉辅助系统锅炉辅助系统输煤输煤系统系统烟气脱烟气脱硫系统硫系统控制测控制测量系统量系统排污排污系统系统除灰除除灰除尘系统尘系统给水给水系统系统送引风送引风系统系统制粉制粉系统系统辅助辅助辅助辅助系统系统系统系统五、锅炉的组成系统五、锅炉的组成系统1 1、制粉系统、制粉系统输煤系统输煤系统原煤仓原煤仓给煤机给煤机磨煤机磨煤机煤粉分离器煤粉分离器锅炉燃烧器锅炉燃烧器排粉机排粉机空气预热器空气预热器热热热热空空空空气气气气2 2、送引风与燃烧系统：、送引风与燃烧系统：制粉系统制粉系统二次风二次风燃烧器燃烧器炉膛炉膛冷空气冷空气空气预热器空气预热器送风机送风机烟囱烟囱除尘器除尘器引风机引风机烟道烟道脱硫脱硝系统脱硫脱硝系统脱硫脱硝系统脱硫脱硝系统3 3、汽水系统：、汽水系统：再热器再热器再热器再热器中压缸中压缸中压缸中压缸低压缸低压缸低压缸低压缸水冷壁水冷壁水冷壁水冷壁汽包汽包汽包汽包高压缸高压缸高压缸高压缸过热器过热器过热器过热器下降管下降管下降管下降管凝结水泵凝结水泵凝结水泵凝结水泵低压加热器低压加热器低压加热器低压加热器除氧器除氧器除氧器除氧器给水泵给水泵给水泵给水泵高压加热器高压加热器高压加热器高压加热器省煤器省煤器省煤器省煤器补给水补给水补给水补给水凝结器凝结器凝结器凝结器（主凝结水）（主凝结水）（主凝结水）（主凝结水）4 4、除渣、除灰和清灰系统、除渣、除灰和清灰系统n燃烧产生的大块熔渣（约占总灰量的燃烧产生的大块熔渣（约占总灰量的101020%20%），），经水冷壁冷却形成固态渣由炉底排放经水冷壁冷却形成固态渣由炉底排放 经碎渣经碎渣机破碎；机破碎；n烟气中携带的细灰粒（约占总灰量的烟气中携带的细灰粒（约占总灰量的808090%90%），），经除尘器将细灰从烟气中分离出来，由除灰系统经除尘器将细灰从烟气中分离出来，由除灰系统送往灰场；送往灰场；n锅炉运行中沉积到受热面上的细灰由吹灰器清除锅炉运行中沉积到受热面上的细灰由吹灰器清除进入除灰系统。进入除灰系统。5 5、烟气排放系统、烟气排放系统n燃烧产生的烟气由锅炉尾部的空气预热器出口燃烧产生的烟气由锅炉尾部的空气预热器出口排出后，经过除尘器，将烟气中的大部分细灰排出后，经过除尘器，将烟气中的大部分细灰分离出来，排往除灰系统，以防止粉尘粒子对分离出来，排往除灰系统，以防止粉尘粒子对大气产生污染；大气产生污染；n分离出来的气体经过吸风机排往烟囱。为了减分离出来的气体经过吸风机排往烟囱。为了减少少SOSO3 3 、SOSO2 2等有害气体对大气的污染，现代锅等有害气体对大气的污染，现代锅炉还设有炉还设有烟气脱硫装置烟气脱硫装置。一、容量：一、容量：一、容量：一、容量：n额定蒸发量额定蒸发量：锅炉在：锅炉在额定蒸汽参数额定蒸汽参数、额定给水额定给水温度温度、使用、使用设计燃料设计燃料并并保证锅炉效率保证锅炉效率时的蒸发量。时的蒸发量。n最大连续蒸发量最大连续蒸发量：锅炉在：锅炉在额定蒸汽参数额定蒸汽参数、额定额定给水温度给水温度、使用、使用设计燃料设计燃料，长期连续运行时所能，长期连续运行时所能达到的最大蒸发量。达到的最大蒸发量。最大连续蒸发量最大连续蒸发量通常为额定蒸发量的通常为额定蒸发量的1.031.2n电厂锅炉的蒸汽参数一般是指过热器出口处过电厂锅炉的蒸汽参数一般是指过热器出口处过热蒸汽的压力和温度。单位为热蒸汽的压力和温度。单位为MPa和和。n电厂锅炉的给水温度是指给水进入省煤器入口电厂锅炉的给水温度是指给水进入省煤器入口处的温度，单位为处的温度，单位为。第二节、锅炉的分类与型号第二节、锅炉的分类与型号二二 、锅炉的分类、锅炉的分类1 1 按锅炉用途分类按锅炉用途分类 电站锅炉电站锅炉(发电发电)、工业锅炉工业锅炉(工业生产工业生产工艺用汽或供暖工艺用汽或供暖 )、热水锅炉热水锅炉(民用采暖民用采暖或供热或供热)2 2 按锅炉容量分类按锅炉容量分类 按时代和技术进步，锅炉机组容量以按时代和技术进步，锅炉机组容量以大、中、小的排序和分类在不断演变，目大、中、小的排序和分类在不断演变，目前前300MW300MW以上的机组配置的锅炉为大容量以上的机组配置的锅炉为大容量锅炉。锅炉。3 3 按蒸汽压力分类按蒸汽压力分类低压低压(P2.5(P2.5Pa)Pa)、中压中压(P(P 3.93.9Pa)Pa)、高高压压(P(P 10.810.8Pa)Pa)、超高压超高压(P(P 14.714.7Pa)Pa)、亚临界压力亚临界压力(P(P 15.715.719.619.6 Pa)Pa)、超超临界临界（超过（超过22.1MPa22.1MPa）及）及超超临界压力超超临界压力(P(P 25254040Pa)Pa)。4 4 按排渣方式分类按排渣方式分类固态排渣固态排渣锅炉、锅炉、液态排渣液态排渣锅炉锅炉5 5 按炉膛压力分类：按炉膛压力分类：负压负压（微负压）锅炉、（微负压）锅炉、正压正压（微正压）（微正压）锅炉、锅炉、增压增压锅炉锅炉6 6 按燃烧方式分类按燃烧方式分类火床炉火床炉、煤粉炉煤粉炉(四角燃烧、对四角燃烧、对冲燃烧、前墙布置、火焰燃烧冲燃烧、前墙布置、火焰燃烧)、旋风炉旋风炉、流化床流化床锅炉。锅炉。7 7 按蒸发受热面循环方式分类按蒸发受热面循环方式分类自然循环、自然循环、控制循环、控制循环、直流直流锅炉、锅炉、低倍率或复合循环锅炉低倍率或复合循环锅炉锅炉蒸发受热面三种类型复合循环锅炉三、大型锅炉本体布置型式：三、大型锅炉本体布置型式：1 1、形布置形布置2 2、形布置形布置3 3、塔形布置、塔形布置4 4、箱形布置、箱形布置形形布布置置塔塔形形布布置置T T形形布布置置表表1-11-1、中国电站锅炉的蒸汽参数及容量、中国电站锅炉的蒸汽参数及容量蒸汽压力蒸汽压力(Pa)蒸汽温度蒸汽温度 ()给水温度给水温度 ()*(t/h)发电功率发电功率 ()9.9540205225220，41050，10013.8540/540220250420，670125，20016.818.6540/54025028010252008300，60017.5540/54025510251650300，50025.4541/566280190060025.0545/54526727716502650500，800表表1-2 1-2 亚临界压力自然循环及控制循环锅炉的容量和参数亚临界压力自然循环及控制循环锅炉的容量和参数机组功率机组功率 300 300 300 600 600 循环方式循环方式 自然循环自然循环 自然循环自然循环自然循环自然循环自然循环自然循环控制循环控制循环过热蒸汽流量过热蒸汽流量MCR 1025102510252026.82008再热蒸汽流量再热蒸汽流量t/h 860834.8823.81704.21634过热蒸汽压力过热蒸汽压力MPa 18.218.318.318.1918.22再热蒸汽压力再热蒸汽压力MPa 4.00/3.793.83/3.623.82/3.664.3/4.1763.49/3.31过热蒸汽温度过热蒸汽温度 540541540540.6540.6再热蒸汽温度再热蒸汽温度 330/540322/541316/540313.0/540.6313.3/540.6给水温度给水温度 276281278276278.33燃煤量燃煤量T/H 136.61139.89122.6264.4269.9燃烧方式燃烧方式 四角燃烧四角燃烧 四角燃烧四角燃烧对冲燃烧对冲燃烧 对冲燃烧对冲燃烧四角燃烧四角燃烧表表1-3 1-3 超临界压力直流锅炉及低倍率循环锅炉的容量和参数超临界压力直流锅炉及低倍率循环锅炉的容量和参数 机组功率机组功率 600500800500过热蒸汽流量过热蒸汽流量MCR 1900165026501650再热蒸汽流量再热蒸汽流量t/h 161314812151.51481过热蒸汽压力过热蒸汽压力MPa 25.425.025.017.46再热蒸汽压力再热蒸汽压力MPa 477/4.574.15/3.93.86/3.624.21/4.0过热蒸汽温度过热蒸汽温度 541545545540再热蒸汽温度再热蒸汽温度 338/566295/545283/545333/540给水温度给水温度 286270277255燃煤量燃煤量T/H 208336.5燃烧方式燃烧方式 四角燃烧四角燃烧对冲燃烧对冲燃烧对冲燃烧对冲燃烧对冲燃烧对冲燃烧水冷壁型式水冷壁型式 螺旋管圈螺旋管圈垂直管屏垂直管屏垂直管屏垂直管屏垂直管屏垂直管屏四、锅炉运行的经济指标四、锅炉运行的经济指标正平衡效率正平衡效率：反平衡效率反平衡效率：净效率净效率：考虑考虑 厂用电量厂用电量五、锅炉运行的安全性指标五、锅炉运行的安全性指标：1 1、连续运行小时数连续运行小时数：4000h2 2、可用率可用率：90%90%3 3、事故率事故率：1%1%n全厂事故全厂事故70%为锅炉事故为锅炉事故n其中其中60%70%为四管爆破为四管爆破六、锅炉型号表示方法：六、锅炉型号表示方法：/HG-1021/18.3-545/545-M2第四节、汽轮机机热力系统第四节、汽轮机机热力系统一、汽轮机的基本原理一、汽轮机的基本原理：n汽轮机由转子、汽缸、轴承系统和盘车系统组成。汽轮机由转子、汽缸、轴承系统和盘车系统组成。n转子由多个做功单元组成，每个单元称为汽轮机的转子由多个做功单元组成，每个单元称为汽轮机的级级。汽。汽轮机的轮机的级级由由喷嘴喷嘴和和动叶动叶两部分组成。两部分组成。n蒸汽通过蒸汽通过喷嘴喷嘴后，温度、压力降低，速度加快，热能转化后，温度、压力降低，速度加快，热能转化为动能。为动能。n加速后的蒸汽经过加速后的蒸汽经过动叶动叶，推动动叶旋转，将蒸汽的动能转，推动动叶旋转，将蒸汽的动能转化为汽轮机转子的动能。汽轮机转子与发电机转子由联轴器化为汽轮机转子的动能。汽轮机转子与发电机转子由联轴器连接，同轴旋转，磁极切割导线产生电能。连接，同轴旋转，磁极切割导线产生电能。二、热力系统二、热力系统n凝汽器、凝结水泵、低压加热器、除氧器、给水泵、高压凝汽器、凝结水泵、低压加热器、除氧器、给水泵、高压加热器。加热器。