火力发电厂的分类解读

火力发电厂的分类:发电厂：只产生电能，蒸汽在汽轮机做完功后排入凝结器凝结成水称为凝汽式汽轮机，又称为纯发电企业。

热电厂：即生产电能又对外供热；其中供热利用汽轮机可调节抽汽或较高的压力排汽供给用户称为抽汽凝汽式（如我公司电厂#1。

3机组称为单抽或双抽凝汽式汽轮发电机和#2机称为背压式汽轮机。

热电厂的生产过程：原煤有煤场经三条输煤皮带分级输送通过破碎设备把一定粒度煤质送入原煤仓，由每炉四台给煤机按一定比例加入炉膛燃烧，给水在锅炉中吸收燃料燃烧时放出的热量，产生具有一定压力和温度的蒸汽，经主蒸气管道送入汽轮机，在汽轮机内膨胀做功，推动汽轮机转子高速旋转而带动发电机转子转动，而实现一系列的能量转变；高温高压蒸气在汽轮机内膨胀做功后，压力和温度降低由汽轮机排汽口排入凝结器并被冷却，凝结成水。

凝结水集中在凝结器下部由凝结水泵送入汽轮机回热系统和除氧器，经除氧后由给水泵升压经高压加热汽升温后打入锅炉（送入锅炉的水称为给水）而完成汽水循环；原煤在锅炉中燃烧放出热量，然烧后产生的烟汽经除尘后排入大气，灰渣排入灰场；发电机产生电能除电厂各转机自用电后经升压变压器和相关配电装置送入电网同时经配电装置供各高配用电；化学制水设备主要把原水制备成合格的除盐水以补充系统中的各种损失及供热损失。

火力发电厂生产过程中的能量转变：在锅炉设备中燃料的化学能转变成蒸汽的热能；在汽轮机内把蒸汽的热能转变成汽机转子旋转的机械能；在发电机内把旋转的机械能转变成电能；总之能量转换由燃料化学能-------热能-------机械能------电能见下图：热电厂三大主机及辅助设备：锅炉部分：锅炉是利用燃烧所放出的热量加热工质生产具有一定压力和温度的蒸气的设备，又称蒸气锅炉，蒸气锅炉按其用途的不同又分为电站锅炉和工业锅炉。

电站锅炉是指专用于生产电能的发电厂锅炉，用于国民经济其它部门的锅炉称为工业锅炉。

锅炉设备指锅炉本体设备和锅炉辅助设备本体设备指燃烧设备、蒸发设备、对流受热面、锅炉本体构成的烟道和钢架构件。

燃烧设备指燃烧器、燃烧室、点火装置蒸发设备指汽包、下降管、水冷壁对流受热面指布置在锅炉对流烟道内的过热器、省煤器和空气预热器辅助设备指给水泵、送风机、引风机、磨煤机、除尘器、烟囱、灰渣系统、安全门、水位计等循环流化床锅炉工作原理炉床上布置一定厚度的床料，由一次风机送入一定的风量经风室内布风板上的风帽均匀布风，将一定厚度的床料吹起并悬浮与一定高度的范围内，与燃烧器送入具有一定温度的油烟气换热，使床料逐渐被加热升温至600℃左右，引燃经破碎具有一定细粒度的煤粒，使炉膛内床料温度进一步被提升至750℃左右退出退出油枪，有四台给煤机交替给煤使床温达到900℃左右稳定运行，经对流、辐射、传导方式使水冷壁内的给水加热蒸发而进行汽水循环。

在炉膛出口被高温烟气带出一定的在燃烧室内没有然尽的碳粒和飞灰粒子经高温旋风器，使没有然尽的大颗粒碳粒被重新送入炉膛进行燃烧，而离开分离器的高温烟气在炉膛尾部与过热器、省煤器、空气预热器换热降温后进入电除尘器除尘，然后烟气经烟囱排入大气。

炉膛内燃烧完全的渣粒经布风板上的放渣口排出经渣车送入渣厂。

汽水循环过程中的给水经给水泵升压由省煤器换热进入汽包再经下降管进入水冷壁，维持汽包水位而满足锅炉蒸发所需的水量。

同时辅助设备中定排、连排系统、加药系统是保证锅炉产生合格的蒸气品质；事故放水系统、水位计是维持汽包正常水位；一、二减温水系统、对空排汽、安全门是保证锅炉产生合格的蒸气温度和压力。

见插图：汽轮部分：汽轮机部分有汽轮机本体、调速系统、危机保安系统和油系统组成汽轮机本体：由锅炉输送的高温高压蒸气吹动叶轮转动，将热能转变为机械能调速系统：使汽轮机在负荷变化时，自动增大和减小蒸汽的进气量，保持汽轮机在额定转速3000转/分下稳定运行危机保安器：当汽轮机调速系统失灵，转速超过3300转/分，危机保安兵器动作，将主气门关闭切断气轮机进汽，防止气轮机损坏。

油系统；供给汽轮机和发电机各处轴承的润滑油和调速系统用油汽轮机的工作原理汽轮机是火力发电厂的关键设备之一，它的任务是将蒸气的热转变为汽轮机转子旋转的机械能。

蒸气进入汽轮机先经过喷嘴，使压力和温度降低，流速增加，蒸汽的热能转变为高速动能，这种高速气流冲动叶片，带动汽轮机转子旋转，将蒸汽的高速动能转变为转子旋转的机械能。

在汽轮机内做完功的蒸气排入凝结器。

汽轮机的辅助设备主要有凝结器、高压加热器、除氧器、给水泵、循环水泵、凝结水泵等；凝结器的作用是把汽轮机排出的乏汽凝结成水，在汽轮机排汽口建立并保持高度的真空。

高、低压加热器是用汽轮机中间不同压力的抽汽来加热供给锅炉的给水，这样避免了部分蒸气在凝结器中的热量损失，提高了机组的效率（在回热系统中汽轮机排汽量减少1/3发电煤耗可将低13%左右）。

除氧器的任务是把进入锅炉的水进行除氧，除去溶解在给水中的气体，以防止氧气对锅炉、汽轮机、管道的腐蚀。

给水泵的作用是把除氧器储水箱内除过氧的给水送入锅炉。

循环水泵的作用是向凝结器提供冷却汽轮机排汽的冷却水。

而凝结水泵的作用是抽出凝结器中的凝结水，并将其输送到除氧器。

凝结水在除氧器中经过除氧后用做锅炉的给水。

插图：电气部分：电气部分由发电机、变压器、高低压配电装置、输电线路和厂用电系统组成发电机：将机械能转变为电能变压器；将发电机输出的电能的电压升高或降低满足用户需要高低压配电装置：是按主接线要求，构成电气一次接线系统，正常时用来接收和分配电能，在系统故障时迅速切断故障部分，恢复正常运行输电线路：使发电厂和电力系统联络，以保证供电的可靠厂用电系统：供给发电厂生产用电、照明、机修等的自用电发电机的工作原理；发电机和其他电机一样，有定子和转子两部分组成。

定子是将三相交流绕组嵌放置于已冲好槽的硅钢片叠压而成的铁心里构成磁的通路，转子通常由磁极铁芯和励磁线圈绕组构成；当汽轮机叶轮以一定的速度转动带动发电机转子旋转时，在转子线圈上加入一定的直流电，由于转子以一定的速度转动,在转子上便产生一个旋转磁场，而定子绕组固定不动，由电磁感应原理两绕组相互做切割磁力线运动，在定子绕组中产生瞬变的交流感应电压，由于定子绕组是按预先三相绕组相差120℃放置于已冲好的硅钢片槽中，故三相电压相位相差120℃，当三相绕组与外接电器设备相连构成通路时，便在绕组中产生电流形成动力使电动机旋转拖动机械设备运转而做功，进一步实现电能与机械能的转变。

发电机的相关辅助设备：励磁机及励磁装置；主要为发电机转子提供满足于电能转变所需的直流电流PT、CT：电压、电流互感器，将一次系统中的大电压、大电流转变为保护和监视所需的小电压、小电流空气冷却器；降低发电机在能量转变过程中因发热而引起相关各部件发热电供热系统：目前电厂有四台额定蒸发量为240T/H循环硫化床锅炉和三台25MW汽轮发电机组，其中#1机为单抽（0.98MP）凝汽式汽轮发电机，#2机为抽背汽轮发电机组（既抽高压6.4MP又抽低压0.981MP同时还发电25MW，该机组发电负荷受供热负荷限制，供热负荷越大发电越多），#3机为双抽凝汽式汽轮发电机（既抽高压 6.4MP又抽低压0.981MP同时还发电25MW，该机组发电负荷不受供热负荷限制，运行灵活性强，但机组监控操做比较复杂）。

每台锅炉产生的合格蒸气经过本炉的主蒸气管道送出共同并入直径325mm主蒸汽母管；高压溶出供汽经四台高温减压减温装置（型号WY120-9.81/540-6.4/290-16/158）和#2、3机高压抽汽减温降压后分别四路管线供溶出Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ用汽；低压蒸发供汽经二台高温减压减温装置（型号WY120-9.81/540-0.8/290-16/158）和#1、2、3机低压抽汽减温降压后分别供蒸发Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ用汽；三台汽轮机汽源也取自主蒸汽母管。

见插图：锅炉运行监视和调整的主要任务：1）使锅炉的蒸发量适应外界负荷的需要2）均衡进水，维持汽包水位正常3）保证正常的气压和温度4）保证蒸气品质合格5）维持经济燃烧，尽量减少热损失，提高锅炉效率锅炉水冷壁爆管：现象：水冷壁爆管时，炉膛内发出强烈的响声，燃烧不稳定或灭火；炉膛冒正压，气温、气压下降，汽包水位降低，给水流量大于蒸气流量，床温、烟温降低，放渣管流水。

锅炉水冷壁爆管的原因；1）管外磨损腐蚀。

水冷壁管因设计、安装工艺问题或保温材料脱落，床料在硫化状态下对管壁长时间冲刷，使管壁变薄强度不够而发生爆管2）管内结垢腐蚀。

炉水质量不合格，水冷壁内结垢，影响传热，是管壁温度升高，严重时局部过热而爆破3）安装、检修质量不良。

如焊接质量、个别管子膨胀不良，而造成局部应力过大等，都会引起爆管4）升火方式不当。

锅炉点火启动方式不当，使部分管子受热不均造成膨胀不均，产生热应力，使焊逢产生裂纹而造成爆管事故5）锅炉缺水处理不当6）水循环破坏锅炉运行操作：锅炉上水要求：锅炉上水一般不超过90-----100℃且除过氧的水，上水的速度应缓慢，上水的时间要求：夏季不少于1小时，冬季不少于2小时；为什么呢？因为上水过程中，较薄的省煤器和水冷壁易加热，而汽包、水冷壁联箱壁较厚加热速度较慢，水进入汽包后先和汽包下半部接触，并且内壁先受热，这样汽包上、下，内、外壁之间就必然存在温差。

若水温较高，上水的速度又快，这样会使汽包产生较大的壁温差，这个温差又会使汽包产生较大的附加应力，易于使汽包、联箱发生弯曲、变形或焊缝裂纹现象，所以上水时间和温度必须加以控制。

锅炉的点火和升压：无论什么型号锅炉在点火启动前必须对炉内进行通风，主要为清除炉膛和烟道内的可能残存的可燃性气体，防止点火时发生爆燃而损坏锅炉设备。

锅炉点火后，各部件逐渐受热，炉水温度逐渐升高而产生蒸汽，汽压不断上升。

锅炉机组点火生压过程，应根据规程规定的升压速度进行，一般锅炉冷态启动从点火到并汽（锅炉气温、气压合格并入主蒸汽母管的过程）时间一般为5----6小时; 锅炉在点火启动中，切不可干火升压，以防炉内温度急剧升高而使受热面温升过快，使金属部件产生较大的热应力而损坏。

为满足炉膛温度均匀上升，要控制升压速度，要及时控制进入炉内的燃烧量，特别在点火升压初期汽包的受热是不均匀的，升压速度要慢，因为此时汽包壁的温度不断变化，在点火后随着炉膛温度、炉水温度升高伴随而产生蒸汽量，因产气量少水冷壁内水循环不良，使汽包内的水流动很慢，这样汽包下半部与几乎不流动的水接触，传热速度很慢，使金属温升不高；而汽包上部与蒸汽接触，蒸汽遇到较冷的汽包壁凝结成水，此时蒸气凝结成水时放热系数要比水对汽包下部的放热系数大几倍，使汽包上部壁温升较快，从而使汽包上、下形成较大的温差，这样在启、停炉过程中若控制不好,易使较厚的汽包（长12000mm、壁后100mm、直径1600mm、材质19Mn6）壁脆性变弱而损坏造成锅炉报废；其次水循环不好、升温不均、升压过快使布置在炉膛内的水冷壁各受热面因吸热不同而造成膨胀不均，严重时使联箱变形或水冷壁爆管；而在升压后期或汽包温度达到250℃上下温差在40℃以内可逐渐加大升压提温速度。