火電廠基礎(chǔ)知識(shí)演講人：日期:01電廠基礎(chǔ)原理02核心設(shè)備構(gòu)成03發(fā)電流程環(huán)節(jié)04燃料供應(yīng)系統(tǒng)05環(huán)?？刂萍夹g(shù)06運(yùn)行與維護(hù)管理目錄CATALOGUE電廠基礎(chǔ)原理01PART燃料（如煤、天然氣）在鍋爐中燃燒釋放化學(xué)能，通過(guò)熱交換將水加熱為高溫高壓蒸汽，完成化學(xué)能到熱能的轉(zhuǎn)換。高溫蒸汽推動(dòng)汽輪機(jī)葉片旋轉(zhuǎn)，將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，這一過(guò)程需嚴(yán)格控制蒸汽參數(shù)以保障轉(zhuǎn)換效率。汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子切割磁感線，通過(guò)電磁感應(yīng)原理產(chǎn)生交流電，最終完成能量轉(zhuǎn)換全鏈條。在轉(zhuǎn)換過(guò)程中需優(yōu)化燃燒效率、減少管道熱損失，并采用回?zé)嵯到y(tǒng)回收余熱以提升整體能效。能量轉(zhuǎn)換基本原理化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能能量損耗控制熱力循環(huán)工作方式朗肯循環(huán)（RankineCycle）火電廠核心循環(huán)，包括鍋爐等壓吸熱、汽輪機(jī)絕熱膨脹、冷凝器等壓放熱、給水泵絕熱壓縮四個(gè)過(guò)程，其效率受蒸汽初參數(shù)和終參數(shù)影響顯著。再熱循環(huán)在朗肯循環(huán)基礎(chǔ)上增加蒸汽中間再熱環(huán)節(jié)，降低汽輪機(jī)末級(jí)葉片濕度并提高熱效率，適用于超高壓以上機(jī)組?；?zé)嵫h(huán)通過(guò)抽汽加熱給水，減少鍋爐熱負(fù)荷，可提升循環(huán)效率5%-10%，通常與多級(jí)回?zé)崞髋浜鲜褂谩犭娐?lián)產(chǎn)循環(huán)同時(shí)輸出電能和熱能，將汽輪機(jī)排汽或抽汽用于供熱，綜合能源利用率可達(dá)70%以上。電廠類型分類標(biāo)準(zhǔn)按燃料類型劃分包括燃煤電廠（占比最高）、燃?xì)怆姀S（啟停靈活）、生物質(zhì)電廠（碳中和屬性）及燃油電廠（應(yīng)急備用），不同燃料直接影響排放標(biāo)準(zhǔn)和運(yùn)行成本。01按機(jī)組容量劃分小型電廠（<100MW）、中型電廠（100-600MW）、大型電廠（>600MW），容量差異影響電網(wǎng)調(diào)峰能力與單位投資成本。按運(yùn)行方式劃分基荷電廠（連續(xù)滿負(fù)荷運(yùn)行）、調(diào)峰電廠（負(fù)荷跟隨電網(wǎng)需求），后者需具備快速變負(fù)荷能力。按技術(shù)路線劃分常規(guī)亞臨界機(jī)組（效率約38%）、超臨界機(jī)組（效率42%-45%）、超超臨界機(jī)組（效率>50%），參數(shù)提升對(duì)材料耐溫耐壓要求極高。020304核心設(shè)備構(gòu)成02PART燃燒系統(tǒng)由省煤器、水冷壁、過(guò)熱器、再熱器等組成，完成水的加熱、蒸發(fā)和蒸汽過(guò)熱過(guò)程，產(chǎn)生高溫高壓蒸汽驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)。需嚴(yán)格監(jiān)控水質(zhì)以防結(jié)垢和腐蝕。汽水循環(huán)系統(tǒng)輔助設(shè)備包括給水泵、空氣預(yù)熱器、除塵脫硫裝置等，確保鍋爐穩(wěn)定運(yùn)行并滿足環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。例如靜電除塵器可去除煙氣中99%以上的顆粒物。包括燃燒器、爐膛和風(fēng)煙系統(tǒng)，負(fù)責(zé)將燃料（如煤、天然氣）充分燃燒，釋放熱能。需優(yōu)化燃燒效率并控制污染物排放（如NOx、SO2）。鍋爐系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能高溫高壓蒸汽依次通過(guò)沖動(dòng)式或反動(dòng)式葉片，將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。多級(jí)設(shè)計(jì)（高壓缸、中壓缸、低壓缸）可提高效率，降低余速損失。汽輪機(jī)工作原理級(jí)間能量轉(zhuǎn)換排汽進(jìn)入凝汽器被冷卻水冷凝為液態(tài)，形成真空環(huán)境以增大蒸汽焓降，提升做功能力。需維持真空度在-95kPa以上以保證經(jīng)濟(jì)性。凝汽系統(tǒng)通過(guò)調(diào)速系統(tǒng)控制進(jìn)汽量以適應(yīng)負(fù)荷變化，同時(shí)配備超速保護(hù)、振動(dòng)監(jiān)測(cè)等裝置，防止葉片斷裂或轉(zhuǎn)子失衡事故。調(diào)節(jié)與保護(hù)冷卻方式大型發(fā)電機(jī)常采用氫冷或水冷技術(shù)，降低繞組溫度（如定子繞組水冷可將溫升控制在60℃內(nèi)），避免絕緣老化。勵(lì)磁系統(tǒng)并網(wǎng)條件發(fā)電機(jī)配置要求靜態(tài)勵(lì)磁或旋轉(zhuǎn)二極管勵(lì)磁需提供穩(wěn)定直流電流，確保同步發(fā)電機(jī)輸出電壓精度（偏差≤±1%），并具備強(qiáng)勵(lì)能力以支撐電網(wǎng)故障恢復(fù)。發(fā)電機(jī)需滿足電壓、頻率、相位角同步要求，配備自動(dòng)同期裝置實(shí)現(xiàn)平滑并網(wǎng)，同時(shí)設(shè)置逆功率保護(hù)防止電動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)。發(fā)電流程環(huán)節(jié)03PART燃料燃燒處理階段燃料預(yù)處理與輸送煤炭等固體燃料需經(jīng)過(guò)破碎、篩分和干燥處理，液體或氣體燃料則需通過(guò)管道加壓輸送至燃燒器，確保燃燒效率與穩(wěn)定性?；以幚砼c環(huán)保措施燃燒后產(chǎn)生的飛灰和爐渣通過(guò)靜電除塵器或布袋除塵系統(tǒng)收集，部分灰渣可資源化利用（如建材生產(chǎn)），同時(shí)配備脫硫脫硝設(shè)備降低環(huán)境影響。燃燒系統(tǒng)控制采用先進(jìn)燃燒技術(shù)（如低氮燃燒器）優(yōu)化燃料與空氣混合比例，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)爐膛溫度及壓力，減少污染物排放并提升熱效率。蒸汽產(chǎn)生與傳遞過(guò)程熱能回收優(yōu)化利用余熱鍋爐或煙氣余熱回收裝置，將排煙熱量轉(zhuǎn)化為蒸汽或預(yù)熱給水，顯著提升整體能源利用率。蒸汽參數(shù)調(diào)控通過(guò)過(guò)熱器對(duì)蒸汽進(jìn)行二次加熱，確保其溫度與壓力達(dá)到汽輪機(jī)設(shè)計(jì)要求，并采用減溫器防止管道超溫?fù)p壞。鍋爐水循環(huán)系統(tǒng)高壓給水經(jīng)省煤器預(yù)熱后進(jìn)入汽包，通過(guò)下降管與上升管形成自然循環(huán)，吸收爐膛熱量轉(zhuǎn)化為高溫高壓蒸汽。電能轉(zhuǎn)換輸出步驟汽輪機(jī)動(dòng)力轉(zhuǎn)換高溫高壓蒸汽推動(dòng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)，通過(guò)多級(jí)葉片逐級(jí)膨脹做功，將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。發(fā)電機(jī)勵(lì)磁與同步汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子切割磁力線產(chǎn)生交流電，勵(lì)磁系統(tǒng)調(diào)節(jié)輸出電壓與頻率，確保與電網(wǎng)同步穩(wěn)定運(yùn)行。電力輸送與并網(wǎng)經(jīng)變壓器升壓后通過(guò)高壓輸電線路接入電網(wǎng)，同時(shí)配備繼電保護(hù)裝置實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)短路、過(guò)載等故障，保障供電可靠性。燃料供應(yīng)系統(tǒng)04PART燃煤輸送與存儲(chǔ)規(guī)范采用全封閉皮帶輸送機(jī)或管狀帶式輸送機(jī)，減少煤塵擴(kuò)散和環(huán)境污染，同時(shí)配置抑塵噴淋裝置和除塵設(shè)備，確保輸送過(guò)程符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。封閉式輸送系統(tǒng)設(shè)計(jì)燃煤存儲(chǔ)需按熱值、硫分等指標(biāo)分層堆放，避免自燃風(fēng)險(xiǎn)；采用機(jī)械壓實(shí)減少煤堆空隙，降低氧化反應(yīng)速率，并定期測(cè)溫監(jiān)控。分層堆放與壓實(shí)技術(shù)部署紅外熱成像儀和氣體傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)煤堆溫度及一氧化碳濃度，結(jié)合智能預(yù)警系統(tǒng)及時(shí)干預(yù)處理異常情況。防自燃監(jiān)測(cè)體系燃料預(yù)處理技術(shù)破碎與篩分工藝通過(guò)環(huán)錘式破碎機(jī)將原煤破碎至規(guī)定粒度（通常小于30mm），并利用振動(dòng)篩分選，確保入爐煤粒徑均勻，提高燃燒效率。干燥與摻配優(yōu)化在入爐前通過(guò)化學(xué)或物理方法（如石灰石干法脫硫）預(yù)脫除部分硫分，減少后續(xù)煙氣脫硫系統(tǒng)負(fù)荷，提升環(huán)保性能。采用煙氣余熱干燥高水分褐煤，降低水分至15%以下；通過(guò)動(dòng)態(tài)摻配系統(tǒng)混合不同煤種，平衡發(fā)熱量、硫分和灰熔點(diǎn)等關(guān)鍵指標(biāo)。脫硫預(yù)處理技術(shù)干式排渣系統(tǒng)飛灰通過(guò)水力沖灰管道輸送至灰場(chǎng)，經(jīng)沉淀池自然沉降后，采用真空皮帶脫水機(jī)將灰漿含水率降至25%以下，便于運(yùn)輸和綜合利用。濕式除灰與脫水工藝灰渣分選與資源化通過(guò)磁選回收渣中金屬成分，剩余灰渣經(jīng)磨細(xì)加工后用于水泥摻合料或路基材料，實(shí)現(xiàn)全量資源化處置，減少填埋量。采用鋼帶輸送機(jī)將爐底渣冷卻后輸送至渣倉(cāng)，過(guò)程中利用空氣對(duì)流換熱回收余熱，降低渣溫至50℃以下，實(shí)現(xiàn)資源化利用?；以欧盘幚砹鞒汰h(huán)?？刂萍夹g(shù)05PART煙氣脫硫脫硝工藝濕法脫硫技術(shù)（石灰石-石膏法）通過(guò)噴淋石灰石漿液與煙氣中的二氧化硫反應(yīng)生成石膏，脫硫效率可達(dá)95%以上，同時(shí)需配套廢水處理系統(tǒng)以解決漿液循環(huán)產(chǎn)生的污染問(wèn)題。選擇性催化還原（SCR）脫硝技術(shù)在催化劑作用下，向煙氣中噴入氨或尿素，將氮氧化物還原為無(wú)害的氮?dú)夂退撓跣食^(guò)80%，但需嚴(yán)格控制氨逃逸以避免二次污染。干法脫硫技術(shù)（活性炭吸附法）利用活性炭的吸附性能同步脫除二氧化硫和重金屬，適用于低硫煤電廠，但吸附劑再生成本較高，需結(jié)合熱解析工藝實(shí)現(xiàn)資源回收。除塵設(shè)備工作原理靜電除塵器（ESP）通過(guò)高壓電場(chǎng)使煙氣中的粉塵帶電并吸附到集塵極，除塵效率可達(dá)99.5%，但對(duì)微細(xì)顆粒（PM2.5）捕集效果有限，需結(jié)合濕式電除塵器升級(jí)改造。布袋除塵器利用纖維濾袋攔截粉塵顆粒，對(duì)超細(xì)顆粒物捕集效率高達(dá)99.9%，但需定期更換濾袋并控制煙氣溫度低于濾料耐受極限（通常260℃以下）。濕式除塵器通過(guò)水膜或噴霧洗滌煙氣中的粉塵，兼具降溫與脫除酸性氣體的功能，但會(huì)產(chǎn)生高鹽廢水，需配套沉淀池和中和處理系統(tǒng)。廢水處理回收標(biāo)準(zhǔn)脫硫廢水處理采用“中和+沉淀+絮凝”工藝去除重金屬和懸浮物，處理后氟化物濃度需低于10mg/L，總砷含量不超過(guò)0.5mg/L，符合《火電廠石灰石-石膏濕法脫硫廢水水質(zhì)控制指標(biāo)》。循環(huán)冷卻水排污控制通過(guò)反滲透（RO）或電滲析技術(shù)實(shí)現(xiàn)濃鹽水濃縮減量，回收率需達(dá)到75%以上，排水總?cè)芙夤腆w（TDS）限值為1000mg/L（GB/T19923-2005）。含油廢水處理采用隔油池+氣浮+生物降解組合工藝，出水石油類物質(zhì)濃度需≤5mg/L，CODcr≤60mg/L，達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。運(yùn)行與維護(hù)管理06PART實(shí)時(shí)監(jiān)控參數(shù)體系包括蒸汽壓力、溫度、流量、爐膛負(fù)壓、排煙溫度等參數(shù)，需實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)以確保燃燒效率與設(shè)備安全。鍋爐系統(tǒng)關(guān)鍵指標(biāo)涵蓋發(fā)電機(jī)輸出電壓、電流、頻率、功率因數(shù)等，確保電網(wǎng)穩(wěn)定接入與電力輸出質(zhì)量。電氣系統(tǒng)監(jiān)控重點(diǎn)關(guān)注轉(zhuǎn)速、振動(dòng)幅度、軸承溫度、真空度等參數(shù)，防止超限運(yùn)行導(dǎo)致機(jī)械損傷。汽輪機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)010302實(shí)時(shí)檢測(cè)煙氣中二氧化硫、氮氧化物、粉塵濃度等污染物數(shù)據(jù)，滿足環(huán)保法規(guī)要求。環(huán)保排放指標(biāo)04設(shè)備定期維護(hù)要點(diǎn)鍋爐本體維護(hù)定期清理爐膛積灰、檢查水冷壁管腐蝕情況、校驗(yàn)安全閥啟閉壓力，防止爆管或泄漏事故。汽輪機(jī)檢修包括轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡測(cè)試、葉片磨損檢查、潤(rùn)滑油系統(tǒng)濾網(wǎng)更換，保障機(jī)組長(zhǎng)期高效運(yùn)轉(zhuǎn)。電氣設(shè)備養(yǎng)護(hù)對(duì)變壓器絕緣油化驗(yàn)、斷路器觸點(diǎn)打磨、繼電保護(hù)裝置校驗(yàn)，避免突發(fā)性電氣故障。輸煤與除渣系統(tǒng)檢查皮帶磨損、碎煤機(jī)錘頭更換、灰渣輸送管道防堵措施，維持燃料供