火力发电厂的生产工艺流程分析介绍

一．火力发电厂的生产工艺流程分析介绍

1.1 火力发电过程中能量的转化过程

火力发电的过程涉及到五次能量的转换，每一次能量的转换都在不同的设备中完成。首先，火电厂中采用的原料〔煤)，本身具备的是化学能，煤粉碎后被鼓风机吹入锅炉内进行烧烧，实现化学能向热能的转换。锅炉内煤燃烧产生的热能通过热传递被水吸收，水的温度升高并且汽化，在锅炉内产生温度和压力都非常高的水蒸汽，热能转变成水蒸汽的内能。高温、高压的水蒸汽在管道中被输送入汽轮机内，并在汽轮机的喷嘴中沿特定的方向膨胀，流动速度加快，压力降低，水蒸汽具有的内能转换为流动蒸汽动能。高速流动的水蒸汽在汽轮机内吹动动叶栅旋转，水蒸汽动能转变为汽轮机的旋转机械能。高速转动的汽轮机再次带动与其相连的发电机的转子旋转切割磁力线产生电能，电能经过变压器变压后被输送出去。经过上述五次能量形式的转换，将煤具有的化学能转化为电能输送出去。

1.2 火力发电厂的生产工艺流程

1.2.1 生产工艺流程简介：电厂以原煤、煤干石为原料，以水为工质，产生电能和热能。生产工艺流程主要包括输煤系统、破碎煤系统、锅炉系统、汽机系统、电气系统、热工系统、化学水处理系统、除灰渣系统等。燃煤(煤研石和原煤)运进储煤场存放，之后经两级破碎成循环流化层所需要的粒径后，贮藏在煤仓内。在锅炉负荷调整好后，将其与储存在石灰粉仓内的石灰石粉按一定的比例一起送入燃烧室。空气经送风机升压并在空气预热器内预热，一次风被送入风箱，二次风送入燃烧室。燃烧气体经过各热交换器吸热后进入旋风分离器，然后进入尾部烟道，经布袋除尘器除尘后，通过引风机烟囱排入大气。炉底的灰渣落入渣斗内和除尘器收集的细灰一起被送入灰场或运至综合利用场所。锅炉系统的供水经过预处理和化学处理之后，由回热系统经省煤器预热后进入汽包。水在燃烧室四周的水冷壁内吸热产生蒸汽，再经过加热器生成过热蒸汽。过热蒸汽进入汽轮机膨胀做功，带动发电机发出电能。同时，汽轮机泛汽经凝汽器凝结成水，进入回热系统循环利用，而发电机发出的电能经升压站升压后送入电网。

1.2.2 主要工艺系统简介

1.运煤系统

输煤系统是电力生产工艺中很重要的一部分，输煤系统包括以下几个子部分:

1) 受卸装置:受卸装置用来收受和卸空发到电厂的装煤铁路车皮，在某些情况下还用来在其煤斗〔地槽)中短期贮存所卸下来的煤。

2)输煤系统的运输机械:发电厂所耗用的燃料是用一整套机械组成的提升运输设备输送至锅炉房煤斗，这些机器皆按严格规定的系统在一个总的工艺过程中顺次工作。承载件的装料和卸料都在运动中进行。这类机器有:带式、板式、刮板式、斗式、螺旋式输送机(后者又称绞笼)和斗式提升机。

3) 碎煤装置:燃料的破碎是一个用机械力克服燃料微粒的结合力，变大块为小块的过程。破碎是在以不同的方法完成这一过程的各种机器内进行的。

4) 运煤系统，运煤系统是往锅炉房运煤的一套系统。

5) 输煤间的空气除尘和煤粉清扫，煤的破碎和运输都会伴随着产生大量的煤尘，污染工作间空气，散落地板上、墙壁上、房屋和设备上，需要进行清扫，否则会引起职业病、火灾、爆炸等。

6) 输煤系统的自动化设施。

2.主蒸汽系统:锅炉与汽轮机之间连接的新蒸汽管道，以及由新蒸汽送往各辅助设备的支管，都属于发电厂的主蒸汽管道系统。

3.再热蒸汽系统:是指从汽轮机高压缸排汽口经锅炉再热器至汽轮机中压联合汽门前的全部蒸汽管道和分支管道，按再热蒸汽温度的高低，分为再热冷段和再热热段管道系统。

再热机组的旁路系统:是指蒸汽绕过汽轮机，经过与汽轮机并联的减温减压装置，到参数较低的蒸汽管道或凝汽器中的连接系统。

回热加热器的抽汽、疏水和放气系统:在汽轮机中做过一部分功的蒸汽，被引入回热加热器加热给水，可提高电厂的热经济性。

疏水系统的作用:①，回收加热器内抽汽的凝结疏水。②，保持加热器中水位在正常范围内，防止汽轮机进水。

4.排气系统:为了减小回热加热器的传热热阻，增强传热效果，防止气体对热力设备的腐蚀，在所有加热器的汽侧和水侧均设置排气装置及其排气管道系统，以排除加热器内的不凝结气体。

凝汽器的抽真空系统:为了在启动初期建立凝汽器真空，并在正常运行中及时抽出漏进凝汽器的空气，凝汽器中设置了抽真空系统。凝汽器的抽真空系统有抽气器抽真空系统及真空泵抽真空系统两种形式。

5.凝结水系统:主凝结水系统的主要作用是把凝结水从凝汽器热井送到除氧器。为保证整个系统可靠地工作，提高效率，在输送过程中，还对凝结水进行除盐净化、加热和必要的

控制调节，同时在运行过程中提供有关设备的减温水、密封水、冷却水和控制水等，另外还补充热力循环过程中的汽水损失。

6.给水系统:是指从除氧器给水箱经前置泵、给水泵、高压加热器到锅炉省煤器前的全部给水管道，还包括给水泵的再循环管道、各种用途助减温水管道及管道附件等。给水系统的主要任务是把除氧水升压后、通过高压加热器利用汽轮机抽汽加热后供给锅炉，提高循环的热效率，同时提供高压旁路减温水，过热器减温水及再热器减温水等。

7.汽轮机的轴封蒸汽系统:汽轮机在各种运行工况下，轴封系统都应提供合乎要求的轴封和阀杆密封用汽。轴封系统的作用可归纳为:①.防止汽缸内蒸汽和阀杆漏汽向外泄漏，污染汽轮机房环境和轴承润滑油油质。②.防止机组正常运行期间，高温蒸汽流过汽轮机大轴，使其受热从而引起轴承超温。③.防止空气进入汽缸的真空部分，在机组启动及正常运行期间，保证凝汽器的抽真空效果及真空度。在汽轮机打闹停机及凝汽器需要维持真空的整个热态停机过程中，防止空气进入汽轮机，加速汽轮机内部冷却而造成大轴弯曲。④.回收汽封和阀杆漏汽，减少工质和能量损失。

8.汽轮机本体疏水系统:在汽轮机组各种运行工况下，当蒸汽经过汽轮机及管道时，都可能积聚凝结水。为了保证机组的安全经济运行，必须及时地把汽缸和管道内的积水流放出去，同时回收凝结水，减少汽水损失.

9.辅助蒸汽系统:单元制机组的发电厂均设有辅助蒸汽系统。辅助蒸汽系统的作用是保证机组在各种运行工况下，为下列各项目提供参数、数量符合要求的蒸汽;①. 除氧器启动加热和稳压用汽。②.主汽轮机及小汽轮机的轴封用汽。③，小汽轮机的调试用汽。④.锅炉暖风器用汽。⑤.其他杂项用汽。11)、锅炉的排污系统:锅炉排污分为连续排污和定期排污。连续排污是从汽包中含盐量较大的部位连续排放炉水，由于连续排污量大，对连续排污要求回收工质和热量; 定期排污是从炉水循环的最低点(水冷壁下联箱)排放炉水，一般在低负荷时进行，排污时间为0. 5^-1 h，排量为锅炉额定蒸发量的0.1 %-0. 5，定期排污能迅速地降低炉水的含盐量。所以汽包锅炉均设置一套完整的连续排污系统和定期排污系统。

10.工业冷却水系统:发电厂根据各设备对冷却水水温和水质不同的要求，采用开式冷却水泵系统和闭式冷却水系统。

11.发电机冷却系统:发电机冷却系统的作用是在机组运行中，利用冷却介质将发电机定子和转子绕组线圈及铁芯激磁涡流所产生的热量及时带出，确保发电机安全运行。发电机冷却系统采用的形式有:空气冷却系统、双水内冷系统和(水一氢)冷却系统。