热力发电厂的生产过程概述
《火力发电厂生产过程》教材
第一部分 发电厂生产过程
发电厂生产过程
热力发电厂的类型
化石燃料发电厂、原子能发电厂、新能源(地热、太阳能 等)发电厂等。 凝汽式发电厂、热电厂。 内燃机发电厂、汽轮机发电厂、燃气轮机发电厂、燃 气—蒸汽联合装置发电厂。 中低压(3.43MPa及以下)电厂，高压(8.83MPa)电厂，超 高压(12.75MPa)电厂，亚临界压力(16.18MPa)电厂和超 临界压力(23.54MPa)电厂。 坑口(路口、港口)发电厂、负荷中心发电厂。 基本负荷发电厂、中间负荷(腰荷)发电厂、调峰发电厂。 非单元机组发电厂、单元机组发电厂。 区域性发电厂、企业自备发电厂、移动式(如列车)发电厂、 未并入电网的孤立发电厂。
五、纯凝汽式发电厂主要经济指标
（一）汽轮发电机组的热经济指标
3600Pe 汽耗量：汽轮发电机组 D 0＝ kg / h 每小时所消耗的蒸汽量。 （h 0－h c）mg 汽耗率：每生产1kW· h D0 3600 电能所消耗的蒸汽量。 d 0＝ P ＝ h －h ） kg / kW h （
汽轮机外观结构
汽轮机转子结构
第二部分 发电厂的热经济性
一、发电厂热经济性的分析方法：
1、热量法
2、做功能力法
热量法
热量法是以热力学第一定律为基础，
以研究燃料燃烧热量的被利用程度对 电厂热经济性影响的评价方法。 可通过热效率指标来反映的。 直观、易于理解、计算方便、应用广 泛。
六、 提高发电厂热经济性的途径
1、提高蒸汽初参数、降低蒸汽终参数 2、给水回热加热 3、蒸汽中间再热 4、热电联产
1、提高蒸汽初参数、降低蒸汽终参数
（一）提高蒸汽初参数（温度和压力）
火力发电厂
汽水系统
– 2）补充給水系统
• 难免有汽、水泄漏，须不断向系统补充经化学处 理的软化水，这些补充给水一般补入除氧器或凝 汽器中 将做过功排入凝汽器中的乏汽冷却凝结成水，由 循环水泵从凉水塔抽取大量冷却水送入凝汽器， 冷却水吸收乏汽热量后送回凉水塔冷却，循环使 用
– 3）循环水系统
•
二、火电厂的电能生产过程
（三）、汽轮发电机与水轮机结构简介
汽轮发电机：转速高，一般3000r/min， 无明显突出磁极，励磁绕组放在转子槽 内
水轮发电机：转速较低，极数多，励磁绕 组套在转子磁极上
二、火电厂的电能生产过程
• 4、火力发电厂的效率
火力发电厂的效率
–提高效率的方法：
• 1、提高锅炉、汽轮机等设备的制造、运行水平 • 3、利用供热式汽轮机的抽汽或排汽的潜热供生产及采暖用 • 2、提高蒸汽参数和采用中间再热
• 按供电范围分类
–区域性发电厂：在电网内运行，承担一定区域性供电的大中 型发电厂 –孤立发电厂：不并入电网内，单独运行的发电厂 –自备发电厂：由大型企业自己建造，主要供本单位用电的发 电厂（一般也与电网相连）
二、火电厂的电能生产过程
火电厂种类虽然很多，但从能量转换的观点分析，其 生产过程是基本相同的 燃料的化学能 热能 机械能 电能
锅炉设备
• a）锅炉的容量和参数
–锅炉容量即锅炉的蒸发量，指锅炉每小时所产 生的蒸汽量 –锅炉的额定参数是指额定蒸汽压力和额定蒸汽 温度（过热器主气阀出口处的过热蒸汽压力和 温度）如：发电功率为300或600MW的电厂锅炉 的蒸汽参数及容量
热力发电厂(冉景煜版)课件-第1章
1.1 世界能源现状
1
概述
能源是人类进行生产和赖以生存以及经济和社会
发展的重要物质基础。妥善解决能源问题对发展国民
经济、提高人民生活水平、稳定社会秩序和保障国家
安全等方面至关重要。
1.1 世界能源现状
（1）世界能源储量分布不平衡
赵斌 教授
1.1 世界能源现状
（2）能源供需关系总体紧张
局部 战争 自然 灾害 能源生产增 长缓慢 气候 变化 能源 消费快速 增长
风 能
水 力 能 水 水 力 车 机 械
化 学 能
燃 烧 热 热 机
核 能 裂聚 变变
地 热 能
传 热 能 (95%)
太 阳 能 光 热
机 电
温 差 发 电
磁 流 体 发 电
热 用 户
光 电 反 应
能
一次能源与二次能源的利用和转换关系
1.1 世界能源现状
可再生能源：在自然界中有一些能源能够再生，不会 因长期使 用而减少的能源。 非再生能源：不能循环再生的能源。
H2
高温 燃料
1.3 热力发电厂的构成及工作过程概述
1 生产工艺流程—热力发电厂是能源转换的工厂
锅 化学能 (燃料)
炉 蒸汽
汽轮机
发电机 电能
热能
机械能
1.3 热力发电厂的构成及工作过程概述
2 热力发电厂的主要设备及系统 热力发电厂主要的 三大设备 热力发电厂主要的 八大系统 热力系统 燃料供应系统 除灰系统 化学水处理系统 供水系统 电气系统 热工控制系统 附属生产系统
1.4 热力发电厂动力循环
1 朗肯循环
1 汽轮机 锅 q1 炉 2 wt 凝汽器
朗肯循环是热力发 电厂最基本的蒸汽
火力发电的流程
火力发电厂生产流程1、发电厂按使用能源划分有几种基本类型?答:发电厂按使用能源划分有下述基本类型:(1)、火力发电厂:火力发电是利用燃烧燃料(煤、石油及其制品、天然气等)所得到的热能发电。
火力发电的发电机组有两种主要形式:利用锅炉产生高温高压蒸汽冲动汽轮机旋转带动发电机发电,称为汽轮发电机组;燃料进入燃气轮机将热能直接转换为机械能驱动发电机发电,称为燃气轮机发电机组。
火力发电厂通常是指以汽轮发电机组为主的发电厂。
(2)、水力发电厂:水力发电是将高处的河水(或湖水、江水)通过导流引到下游形成落差推动水轮机旋转带动发电机发电。
以水轮发电机组发电的发电厂称为水力发电厂。
水力发电厂按水库调节性能又可分为:①、径流式水电厂:无水库,基本上来多少水发多少电的水电厂;②、日调节式水电厂:水库很小,水库的调节周期为一昼夜,将一昼夜天然径流通过水库调节发电的水电厂;③、年调节式水电厂:对一年内各月的天然径流进行优化分配、调节,将丰水期多余的水量存入水库,保证枯水期放水发电的水电厂;④、多年调节式水电厂:将不均匀的多年天然来水量进行优化分配、调节,多年调节的水库容量较大,将丰水年的多余水量存入水库,补充枯水年份的水量不足,以保证电厂的可调出力。
(3)、核能发电厂:核能发电是利用原子反应堆中核燃料(例如铀)慢慢裂变所放出的热能产生蒸汽(代替了火力发电厂中的锅炉)驱动汽轮机再带动发电机旋转发电。
以核能发电为主的发电厂称为核能发电厂,简称核电站。
根据核反应堆的类型,核电站可分为压水堆式、沸水堆式、气冷堆式、重水堆式、快中子增殖堆式等。
(4)、风力发电场:利用风力吹动建造在塔顶上的大型桨叶旋转带动发电机发电称为风力发电,由数座、十数座甚至数十座风力发电机组成的发电场地称为风力发电场。
(5)、其他还有地热发电厂、潮汐发电厂、太阳能发电厂等。
2、锅炉的循环方式有几种,简述其含义?答:火力发电厂中的锅炉按水循环方式可分为自然循环,强制循环,直流锅炉三种类型。
《热力发电厂》课件
噪声控制
采取消音、隔音等措施，降低发电 过程中的噪声污染。
灰渣处理
对发电过程中产生的灰渣进行合理 处理，减少对环境的影响。
废。
热力发电厂的未来发展方向
高效清洁能源利用
发展高效清洁的能源利用 技术，如核能、太阳能、 风能等，替代传统化石能 源。
汽轮机的主要组成部分
将热能转化为机械能，驱动发电机发 电。
喷嘴、转子、叶片、汽缸、排汽装置 等。
汽轮机的分类
按工作原理可分为冲动式汽轮机和反 动式汽轮机；按热力特性可分为凝汽 式汽轮机和背压式汽轮机等。
发电机设备
发电机的作用
将机械能转化为电能，供给负荷使用。
发电机的主要类型
旋转磁场式发电机和直线磁场式发电机。
智能化管理
利用物联网、大数据等技 术手段，实现热力发电厂 的智能化管理，提高能源 利用效率和环保水平。
循环经济
发展循环经济模式，实现 热力发电厂废弃物的资源 化利用，降低对环境的影 响。
05
热力发电厂的实际案例分 析
XX热力发电厂介绍
地理位置
XX热力发电厂位于XX省XX市， 紧邻XX江，交通便利，地理位置
术人员进行操作。
对于一些严重的故障，如锅炉爆管 、汽轮机断轴等，需要进行紧急停 机，防止事故扩大。
故障处理完成后，需要对设备进行 全面的检查和测试，确保其性能恢 复正常。
04
热力发电厂的节能与环保
热力发电厂的节能措施
优化燃烧过程
通过改进燃烧器设计、调整燃料配比等 手段，提高燃烧效率，减少热量损失。
的故障。
日常维护还包括对热力管道 、阀门、仪表等设施的保养 ，保持其良好的工作状态。
日常维护的目的是预防设备 故障，提高热力发电厂的安
电厂工艺流程概述.
水处理设备
输煤设备
给水泵：将除氧水箱的凝结水通过给水泵提高压力，经过高压加热器加热后， 输送到锅炉省煤器入口，作为锅炉主给水。 高低压加热器：利用汽轮机抽汽，对给水、凝结水进行加热，其目的是提高整 个热力系统经济性。 除氧器：除去锅炉给水中的各种气体，主要是水中的游离氧。
凝汽器：使汽轮机排汽口形成最佳真空，使工质膨胀到最低压力，尽可能多地 将蒸汽热能转换为机械能，将乏汽凝结成水。
发电机
汽轮发电机的作用是将汽轮机转 动的机械能，转变成电能，通过 母线输送到电网。 发电机工作的机理是通过励磁机 对发电机转子产生磁场，通过转 子的旋转，对静子线圈产生切割 磁力线作用，从而在静子线圈上 产生电流。 发电机主要由转子、轴承、励磁 机、密封油系统和发电机静子冷 却水系统组成。 定子线圈采用水内冷，转子线圈 采用氢内冷，定子铁心及端部构 件采用氢气表面冷却
汽轮机
汽轮机是将蒸汽的热力势能转换成 机械能，借以拖动其他机械旋转的原动 机。为保证汽轮机安全经济地进行能量 转换，需配置若干附属设备。汽轮机及 其附属设备由管道和阀门连成的整体称 汽轮机设备。 汽轮机运行时，工作蒸汽先在其喷 管内进行膨胀，压力降低而速度增大， 形成一股高速流，此高速气流喷射到汽 轮机动叶片上，动叶片安装在许多分离 的圆盘上，而圆盘固定在汽轮机轴上， 从而推动转子转动，使蒸汽所携带的热 能转变为机械能。
凝结泵：将凝汽器的凝结水通过各级低压加热器补充到除氧器。 油系统设备：一是为汽轮机的调节和保护系统提供工作用油，二是向汽轮机和 发电的各轴承供应大量的润滑油和冷却油。主要设备包括主油箱、主油泵、交 直流油泵、冷油器、油净化装置等。
电气设备包括：
发电机 变压器 断路器 隔离开关 自动空气开关 电抗器 避雷器 熔断器 电流互感器 电压互感器 母线 电力电缆
热力发电机的工作原理
热力发电机的工作原理热力发电机是一种能将热能转化为电能的装置。
其工作原理基于热力学的第一、第二定律以及热机的基本工作原理。
本文将介绍热力发电机的工作原理及其运行过程，并对其应用领域进行探讨。
1. 热力发电机利用热能转化为机械能，再将机械能转化为电能的过程。
其工作原理可以简单概括为以下几个步骤：第一步，热力发电机从热源中吸收热量。
热源可以是化石燃料的燃烧，太阳能、地热能等。
在吸收热量的过程中，热力发电机将热能转化为高温高压的工作流体（通常为水蒸汽）。
第二步，工作流体经过高温高压的状态进入涡轮机。
涡轮机类似于汽车发动机的涡轮，通过工作流体的高速旋转来产生机械能。
这里的涡轮机可以是蒸汽涡轮、气体涡轮等。
第三步，涡轮机输出的机械能被传递给发电机。
发电机是将机械能转化为电能的核心装置。
当涡轮机传递机械能时，发电机内的磁场和线圈之间会产生相对运动，从而导致电场的变化，进而产生感应电动势。
通过外部电路的连接，感应电动势可以被提取出来，形成电能的输出。
第四步，燃料在燃烧过程中产生的废气或烟尘被排出，在被释放到大气之前，热力发电机可以进行烟气脱硫和脱氮等除污处理，以保护环境。
2. 热力发电机的应用领域热力发电机的工作原理使其在不同领域得到广泛应用，并为社会的电力需求提供了重要支持。
以下是几个典型的应用领域：（1）火力发电厂：火力发电厂是利用煤炭、石油、天然气等化石燃料的燃烧热能发电的重要基础设施。
热力发电机作为火力发电厂的核心装置，可将燃料燃烧释放的热能转化为电能，满足工业和民用电力需求。
（2）核电站：核电站是利用核能转化为电能的重要能源设施。
其中的核反应堆产生的高温高压蒸汽可驱动热力发电机工作，将核能转化为电能。
（3）太阳能发电：太阳能光热发电系统利用镜面或聚光透镜将太阳光聚焦到吸热体上，热力发电机将吸热体中的热能转化为电能。
太阳能光伏发电系统则利用光生电效应将阳光直接转化为电能。
（4）地热发电：地热能是指地下岩石圈中储存的地热资源，通过地热井将地热水或蒸汽引出，经过热力发电机转化为电能。
火力发电厂生产基础知识简介
锅炉附件和锅炉辅机组成，具体如下： 1) 汽水部分： 锅本体 (包括水冷壁、汽包等)、过热器
和省煤器。 2) 燃烧部分： 炉本体 (炉膛和燃烧设备)、空气预热器。 3) 锅炉附件： 水位计、安全门、吹灰器及防爆门等。 4)锅炉辅机： 给水泵、制粉设备 (磨煤机等)、通风设
555/555*
12.5
煤粉炉
670
13.73(140)
540/540*
20
煤粉炉
1025
17.38(177)
540/540
30
煤粉炉
1818
24.2(247)
566/566
66
煤粉炉，直流炉
3100
26.25(268)
605/603
100
煤粉炉，直流炉
国外最大容量的锅炉为4200t/h 。 19
1
37
40
1
1.5 火力发电厂的主要生产系统 火力发电厂的主要生产系统包括： 1) 汽水系统； 2) 燃烧系统； 3) 电气系统。
辅助生产系统 1) 供水系统 2) 运煤系统 3) 除灰系统 4) 锅炉给水处理系统 5) 厂所电系统 6) 势力控制系统
12
1 13
1
1) 汽水系统： 汽水系统主要包括锅炉、汽轮机、凝汽器、 凝结水泵和给水泵等组成的汽水循环系统、锅 炉给水处理系统和冷却水系统。
循环流化床锅炉检修周期比煤粉炉 短。
31
1 32
1
2.4.2 锅炉燃烧器的布置 锅炉燃烧器布置型式种类如下： 1) 四角切圆火焰燃烧型； 2) 前后炉墙对冲燃烧型； 3) “W”型火焰燃烧型。
四角切圆火焰燃烧型