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同学们好概述l以煤、石油或天然气作为燃料的发电厂统 称为火电厂。我国的电厂95%以上是火力 发电厂 火电厂的分类l按燃料分类:l燃煤发电厂,即以煤作为燃料的发电厂l燃油发电厂,即以石油(实际是提取汽油、煤油 、柴油后的渣油)为燃料的发电厂;l燃气发电厂,即以天然气、煤气等可燃气体为燃 料的发电厂;l余热发电厂,即用工业企业的各种余热进行发电 的发电厂。此外还有利用垃圾及工业废料作燃料 的发电厂。火电厂分类l按原动机分类:l凝汽式汽轮机发电厂l燃汽轮机发电厂内燃机发电厂和蒸汽-燃汽 轮机发电厂等 l按供出能源分类:l凝汽式发电厂,即只向外供应电能的电厂;l热电厂,即同时向外供应电能和热能的电厂。l按发电厂总装机容量的多少分类:l小容量发电厂,其装机总容量在100MW以下的 发电厂;l中容量发电厂,其装机总容量在100250MW范 围内的发电厂;l大中容量发电厂,其装机总容量在250600MW 范围内的发电厂;l大容量发电厂,其装机总容量在6001000MW 范围内的发电厂;l特大容量发电厂,其装机容量在1000MW及以上 的发电厂。l按蒸汽压力和温度分类:l中低压发电厂,其蒸汽压力在3.92MPa(40kgfcm2) 、温度为450的发电厂,单机功率小于25MW;地方 热电厂。l高压发电厂,其蒸汽压力一般为9.9MPa(101kgfcm2 )、温度为540的发电厂,单机功率小于100MW;l超高压发电厂,其蒸汽压力一般为13.83MPa(141kgf cm2)、温度为540540的发电厂,单机功率小于 200MW;l亚临界压力发电厂,其蒸汽压力一般为16.77MPa(171 kgfcm2)、温度为540540的发电厂,单机功率 为30OMW直至1O00MW不等;l超临界压力发电厂,其蒸汽压力大于22.llMPa( 225.6kgfcm2)、温度为550550的发电厂,机组 功率为600MW及以上,l按蒸汽压力和温度分类:l中低压发电厂,其蒸汽压力在3.92MPa(40kgfcm2) 、温度为450的发电厂,单机功率小于25MW;地方 热电厂。l高压发电厂,其蒸汽压力一般为9.9MPa(101kgfcm2 )、温度为540的发电厂,单机功率小于100MW;l超高压发电厂,其蒸汽压力一般为13.83MPa(141kgf cm2)、温度为540540的发电厂,单机功率小于 200MW;l亚临界压力发电厂,其蒸汽压力一般为16.77MPa(171 kgfcm2)、温度为540540的发电厂,单机功率 为30OMW直至1O00MW不等;l超临界压力发电厂,其蒸汽压力大于22.llMPa( 225.6kgfcm2)、温度为550550的发电厂,机组 功率为600MW及以上,德国的施瓦茨电厂。 l按供电范围分类:l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;l孤立发电厂,是不并入电网内,单独运行的发电 厂;l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)。锅炉结构及工作原理l锅炉结构及工作原理l锅:是指锅炉的水汽系统,由汽包、下降管、联 箱、水冷壁、过热器和省煤器等设备组成。(1 )锅的任务是使水吸热,最后变化成一定参数的 过热蒸汽。其过程是:给水由给水泵打入省煤器 以后逐渐吸热,温度升高到汽包工作压力的沸点 ,成为饱和水;饱和水在蒸发设备(炉)中继续 吸热,在温度不变的情况下蒸发成饱和蒸汽;饱 和蒸汽从汽包引入过热器以后逐渐过热到规定温 度,成为合格的过热蒸汽,然后到汽轮机做功。l汽包:汽包俗称锅筒。蒸汽锅炉的汽包内装的是 热水和蒸汽。汽包具有一定的水容积,与下降管 ,水冷壁相连接,组成自然水循环系统,同时, 汽包又接受省煤器的给水,向过热器输送饱和蒸 汽;汽包是加热,蒸发、过热三个过程的分解点 。l下降管:作用是把汽包中的水连续不断地送入下 联箱,供给水冷壁,使受热面有足够的循环水量 ,以保证可靠的运行。为了保证水循环的可靠性 ,下降管自汽包引出后都布置在炉外。l联箱:又称集箱。一般是直径较大,两端封闭的 圆管,用来连接管子。起汇集、混合和分配汽水 保证各受热面可靠地供水或汇集各受热面的水或 汽水混合物的作用。(位于炉排两侧的下联箱, 又称防焦联箱)水冷壁下联箱通常都装有定期排 污装置。l水冷壁:水冷壁布置在燃烧室内四周或部分布置 在燃烧室中间。它由许多上升管组成,以接受辐 射传热为主受热面。作用:依靠炉膛的高温火焰 和烟气对水冷壁的辐射传热,使水(未饱和水或 饱和水)加热蒸发成饱和蒸汽,由于炉墙内表面 被水冷壁管遮盖,所以炉墙温度大为降低,使炉 墙不致被烧坏。而且又能防止结渣和熔渣对炉墙 的侵蚀;筒化了炉墙的结构,减轻炉墙重量。水 冷壁的形式:1.光管式2.膜式l过热器:是蒸汽锅炉的辅助受热面,它的作用是 在压力不变的情况下,从汽包中引出饱和蒸汽, 再经过加热,使饱和蒸汽成为一定温度的过热蒸 汽。l省煤器:布置在锅炉尾部烟道内,利用烟气的余 热加热锅炉给水的设备,其作用就是提高给水温 度,降低排烟温度,减少排烟热损失,提高锅炉 的热效率。l减温装置:保证汽温在规定的范围内。汽 温调节:1、蒸汽侧调节(采用减温器) 2 、烟气侧调节(采用摆动式喷燃器或挡板 式)l炉:就是锅炉的燃烧系统,由炉膛、烟道 、喷燃器及空气预热器等组成。l工作原理:送风机将空气送入空气预热器中吸收 烟气的热量并送进热风道,然后分成两股:一股 送给制粉系统作为一次风携带煤粉送入喷煤器, 另一股作为二次风直接送往喷煤器。煤粉与一、 二次风经喷燃器喷入炉膛集箱燃烧放热,并将热 量以辐射方式传给炉膛四周的水冷壁等辐射受热 面,燃烧产生的高温烟气则沿烟道流经过热器, 省煤器和空气预热器等设备,将热量主要以对流 方式传给它们,在传热过程中,烟气温度不断降 低,最后由吸风机送入烟囱排入大气。l炉膛:炉膛是由一个炉墙包围起来的,供燃料燃 烧好传热的主体空间,其四周布满水冷壁。炉膛 底部是排灰渣口,固态排渣炉的炉底是由前后水 冷壁管弯曲而形成的倾斜的冷灰斗,液态排渣炉 的炉底是水平的熔渣池。炉膛上部是悬挂有屏式 过热器,炉膛后上方烟气流出炉膛的通道叫炉膛 出口。l空气预热器:是利用锅炉排烟的热量来加热空气 的热交换设备。它是装在锅炉尾部的垂直烟道中 。l 锅炉工作原理l 煤粉在炉膛燃烧产生的热量,先通过辐射传 热被水冷壁吸收,水冷壁的水沸腾汽化,产生大 量蒸汽进入汽包进行汽水分离(直流炉除外), 分离出的饱和蒸汽进入过热器,通过辐射、对流 方式继续吸收炉膛顶部和水平烟道、尾部烟道的 烟气热量,并使过热蒸汽达到所要求的工作温度 。l发电用锅炉通常还设置有再热器,是用来加热经 过高压缸做功后的蒸汽的,再热器出来的再热蒸 汽再去中、低压缸继续做功发电。l锅炉的工作原理基本相同。 锅炉的作用是将燃 料的化学能转变为热能,并利用热能加热锅内的 水使之成为具有足够数量和一定质量(汽温、汽 压)的过热蒸汽,供汽轮机使用。整个锅炉由锅 炉本体和辅助设备两部分组成。l燃煤锅炉的工作过程:由原煤仓落下的原煤经给煤机送入磨煤机磨 制成煤粉。在原煤磨制过程中,需要热空气对煤 进行加热和干燥,因此外界冷空气通过送风机送 入锅炉尾部烟道的空气预热器中,被烟气加热成 为热空气进入热风管道。其中一部分热空气经排 粉机送入磨煤机中,对煤进行加热和干燥,同时 这部分空气也是输送煤粉的介质;另一部分热空 气直接经燃烧器进入炉膛参与煤粉的燃烧。从磨 煤机排出的煤粉和空气的混合物经燃烧器进入炉 膛内燃烧。煤粉在炉膛内迅速燃烧后放出大量的 热量,使炉膛火焰中心的温度具有1500度或更高 的温度。l炉膛四周内壁布置有许多的水冷壁管,炉膛顶部 布置着顶棚过热器及炉膛上方布置着屏式过热器 等受热面。水冷壁和顶棚过热器等是炉膛的辐射 受热面,其内部的工质在吸引炉膛的辐射热的同 时,使火焰温度降低,保护炉墙不致被烧坏。为 了防止熔化的灰渣黏结在烟道内的受热面上,烟 气向上流动到达炉膛上部出口处时,其温度要低 于煤灰的熔点。l高温烟气经炉膛上部出口离开炉膛进入水平烟道 ,与布置在水平烟道的过热器进行热量交换,然 后进入尾部烟道,并与再热器、省煤器、和空气 预热器等受热面进行热量交换,使烟气不断放出 热量而逐渐冷却下来,使得离开空气预热器的烟 气温度通常在110-160度之间。l低温烟气再经过除尘器除去大量的飞灰,最后只 有少量的细微灰粒随烟气由引风机送入烟囱排入 大气。煤粉在炉膛中燃烧后所生成的较大灰粒沉 降到炉膛底部的冷灰斗中,被冷却凝固落入排渣 装置中,形成固定排渣。l 由给水泵送向锅炉的给水,经过高压加热器 加热后进入省煤器,吸收锅炉尾部烟气的热量后 进入汽包,并通过下降管引入水冷壁下联箱再分 配给各个水冷壁管。水在水冷壁中吸收炉膛高温 火焰和烟气的辐射热,使部分水蒸发变成饱和蒸 汽,从而在水冷壁内形成了汽水混合物。汽水混 合物向上流动并进入汽包,通过汽包中的汽水分 离装置进行汽水分离,分离出来的水继续循环。 l 旋风分离器由简体、引入管、项帽、溢流环 、简底导叶和底板等部件组成。 l旋风分离器是一种分离效果很好的汽水分离设备 。其工作原理及工作过程是:较高流速的汽水混 合物,经引入管切向进入简体而产生旋转运动, 在离心力的作用下,将水滴抛向筒壁,使汽水初 步分离。分离出来的水通过筒底四周导叶,流人 汽包水容积中。饱和蒸汽在筒体内向上流动,进 入顶帽的波形板间隙中曲折流动,在离心力和惯 性力的作用下,小水滴被抛到波形板上,在附着 力作用下形成水膜下流,经简壁流入汽包水容积 ,使汽水进步分离,而饱和蒸汽从顶帽上方或 四周引入汽包蒸汽空间。 l靠近汽包的顶部设有多孔板,均匀汽包内上升蒸 汽流,并将蒸汽中的水分进一步分离出来。汽包 中心线以下150mm左右设有事故放水管口;正 常水位线下约200mm处设有连续排污管口,再 下面布置加药管。下降管入口处还装设了十字挡 板以防止下降管口产生漩涡斗造成下降管带汽 。沿汽包长度在两侧装设若干旋风分离器, 每个旋风分离器筒体顶部配置有百页窗(波形板) 分离器,它们的主要作用是将由上升管引入的汽 水混合物进行汽和水的初步分离。在汽包内的中上部,水平装没蒸汽清洗孔板 ,其上有清洁给水层,当蒸汽穿过水层时,便将 溶于蒸汽或携带的部分盐分转溶于水中,以降低 蒸汽的含盐。概括地说,锅炉是主要工作过程就燃料的燃烧 、热量的传递、水的加热与汽化和蒸汽的过热等 。l l 谢 谢!
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