火力發(fā)電廠基本生產(chǎn)過程

第一部分概述

以煤、石油或天然氣作為燃料的發(fā)電廠統(tǒng)稱為火電廠。山東省的電廠95%以上是火力發(fā)電廠。

1、火電廠的分類

(1)按燃料分類：①燃煤發(fā)電廠，即以煤作為燃料的發(fā)電廠；鄒縣、石橫青島等電廠

②燃油發(fā)電廠，即以石油(實際是提取汽油、煤油、柴油后的渣油)為燃料的發(fā)電廠；

辛電電廠

③燃氣發(fā)電廠，即以天然氣、煤氣等可燃氣體為燃料的發(fā)電廠；

④余熱發(fā)電廠，即用工業(yè)企業(yè)的各種余熱進行發(fā)電的發(fā)電廠。此外還有利用垃圾及工業(yè)

廢料作燃料的發(fā)電廠。

(2)按原動機分類：凝汽式汽輪機發(fā)電廠、燃汽輪機發(fā)電廠、內(nèi)燃機發(fā)電廠和蒸汽-燃汽輪機發(fā)電廠等。

(3)按供出能源分類：①凝汽式發(fā)電廠，即只向外供應(yīng)電能的電廠；

②熱電廠，即同時向外供應(yīng)電能和熱能的電廠。

(4)按發(fā)電廠總裝機容量的多少分類：①小容量發(fā)電廠，其裝機總?cè)萘吭?00MW以下的發(fā)電廠；

②中容量發(fā)電廠，其裝機總?cè)萘吭?00?250MW范圍內(nèi)的發(fā)電廠；

③大中容量發(fā)電廠，其裝機總?cè)萘吭?50?600MW范圍內(nèi)的發(fā)電廠；

④大容量發(fā)電廠，其裝機總?cè)萘吭?00~1000MW范圍內(nèi)的發(fā)電廠；

⑤特大容量發(fā)電廠，其裝機容量在1000MW及以上的發(fā)電廠。

(5)按蒸汽壓力和溫度分類：①中低壓發(fā)電廠，其蒸汽壓力在3.92MPa(40kgf/cn?)、溫度為450℃的發(fā)電

r,單機功率小于25MW；地方熱電廠。

②高壓發(fā)電廠，其蒸汽壓力一般為9.9MPa(lOlkgf/cn?)、溫度為540℃的發(fā)

電廠，單機功率小于100MW；

③超高壓發(fā)電廠，其蒸汽壓力一般為13.83MPa(141kgf/cm2),溫度為540

/540℃的發(fā)電廠，單機功率小于200MW；

④亞臨界壓力發(fā)電廠，其蒸汽壓力一般為16.77MPa(171kgf/cn?)、溫度為

540/540℃的發(fā)電廠，單機功率為300MW直至1000MW不等；

⑤超臨界壓力發(fā)電廠，其蒸汽壓力大于22.11MPa(225.6kgf/cm2),溫度為

550/55CTC的發(fā)電廠，機組功率為600MW及以上，德國的施瓦茨電廠。

(6)按供電范圍分類：①區(qū)域性發(fā)電廠，在電網(wǎng)內(nèi)運行，承擔(dān)一定區(qū)域性供電的大中型發(fā)電廠；

②孤立發(fā)電廠，是不并入電網(wǎng)內(nèi)，單獨運行的發(fā)電廠；

③自備發(fā)電廠，由大型企業(yè)自己建造，主要供本單位用電的發(fā)電廠(一般也與電網(wǎng)相

連)。

2、火電廠的生產(chǎn)流程及特點

火電廠的種類雖很多，但從能量轉(zhuǎn)換的觀點分析，其生產(chǎn)過程卻是基本相同的，概括地說是把燃料(煤)

中含有的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿倪^程。整個生產(chǎn)過程可分為三個階段：

①燃料的化學(xué)能在鍋爐中轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，加熱鍋爐中的水使之變?yōu)檎羝?，稱為燃燒系統(tǒng)；

②鍋爐產(chǎn)生的蒸汽進入汽輪機，推動汽輪機旋轉(zhuǎn)，將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能，稱為汽水系統(tǒng)；

③由汽輪機旋轉(zhuǎn)的機械能帶動發(fā)電機發(fā)電，把機械能變?yōu)殡娔?，稱為電氣系統(tǒng)。

其基本生產(chǎn)流程為：

燃料燃燒的熱能型二高溫高壓水蒸汽3a機械能差處＞電能”更A電力系統(tǒng)

整個電能生產(chǎn)過程如圖1

與水電廠和其他類型的電廠相比，火電廠有如下特點:

艇風(fēng)分離暮給水管忸和熏汽

“汽

。水升壓變壓II

懈

省煤

運燃皮帶H

汽輪機水冷■(/

A發(fā)期A乏汽*

新離汽

勵磁機、出口?H

分NM

出線盒

儲環(huán)水制牌磨

加'熱險風(fēng)道

M4

凝汽器結(jié)X

給水

加熱器凝梏水送冷■器

凝汽式火電廠生產(chǎn)過程示意圖

(1)火電廠布局靈活，裝機容量的大小可按需要決定。

(2)火電廠建造工期短，般為水電廠的一半甚至更短。一次性建造投資少，僅為水電廠的一半左右。

(3)火電廠耗煤量大，目前發(fā)電用煤約占全國煤碳總產(chǎn)量的25%左右，加上運煤費用和大量用水，其

生產(chǎn)成本比水力發(fā)電要高出3?4倍。

(4)火電廠動力設(shè)備繁多，發(fā)電機組控制操作復(fù)雜，廠用電量和運行人員都多于水電廠，運行費用高。

(5)汽輪機開、停機過程時間長，耗資大，不宜作為調(diào)峰電源用。

(6)火電廠對空氣和環(huán)境的污染大。

第二部分三大系統(tǒng)簡介

一、燃燒系統(tǒng)

燃燒系統(tǒng)山輸煤、磨煤、燃燒、風(fēng)煙、灰渣等環(huán)節(jié)組成，其流程如圖2所示。

(1)運煤。電廠的用煤量是很大的，一座裝機容量4X30萬kW的現(xiàn)代火力發(fā)電廠，煤耗率按360g/kw.h計，每

天需用標準煤(每千克煤產(chǎn)生7000卡熱量)360(g)X120萬(kw)X24(h)=10368t?因為電廠燃煤多用劣質(zhì)

煤，且中、小汽輪發(fā)電機組的煤耗率在400~500g/kw?h左右，所以用煤量會更大。據(jù)統(tǒng)計，我國用于發(fā)電的煤

約占總產(chǎn)量的1/4,主要靠鐵路運輸，約占鐵路全部運輸量的40%。為保證電廠安全生產(chǎn)，一般要求電廠貯備

十天以上的用煤量。

(2)磨煤。用火車或汽車、輪船等將煤運至電廠的儲煤場后，經(jīng)初步篩選處理，用輸煤皮帶送到鍋爐間的原煤倉。

煤從原煤倉落入煤斗，由給煤機送入磨煤機磨成煤粉，并經(jīng)空氣預(yù)熱器來的一次風(fēng)烘干并帶至粗粉分離器。在粉

粉分離器中將不合格的粗粉分離返回磨煤機再行磨制，合格的細煤粉被一次風(fēng)帶入旋風(fēng)分離器，使煤粉與空氣分

離后進入煤粉倉。

(3)鍋爐與燃燒。煤粉山可調(diào)節(jié)的給粉機按鍋爐需要送入一次風(fēng)管，同時山旋風(fēng)分離器送來的氣體(含有約10%

左右未能分離出的細煤粉)，由排粉風(fēng)機提高壓頭后作為一次風(fēng)將進入一次風(fēng)管的煤粉經(jīng)噴燃器噴入爐膛內(nèi)燃燒。

經(jīng)

煙

獻渣系

流程圖

燒系統(tǒng)

粉爐燃

電廠煤

用強

），采

壓力

臨界

（亞

t/h

lOOO

量為

蒸發(fā)

鍋爐

組的

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。300M

為主

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以上

W及

以300M

電廠

新建

我國

目前

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鍋爐

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的（

00t/h

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；600

汽包爐

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循環(huán)

自然

環(huán)（或

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。在

燒爐

浮燃

為懸

又稱

升，

燒上

狀燃

旋轉(zhuǎn)

焰呈

，火

爐膛

噴入

氣）

天然

油、

（或燃

煤粉

，將

燃器

支噴

支或8

布著4

溫火焰

內(nèi)的高

，爐膛

壁管

水冷

列的

密排

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壁有彼

爐膛內(nèi)

置，

分離裝

有汽水

，內(nèi)

汽包

汽的

、貯

貯水

，有

頂端

爐的

爐

連箱與