火力發(fā)電廠生產(chǎn)過程課件

1火力發(fā)電廠生產(chǎn)基本過程

張啟連2第一部分火力發(fā)電廠生產(chǎn)概述3一、發(fā)電廠按能源的分類：火力發(fā)電廠太陽能發(fā)電廠水力發(fā)電廠秸稈發(fā)電廠風(fēng)力發(fā)電廠潮汐發(fā)電原子能發(fā)電廠地?zé)犭娬纠娬?火電廠：以煤、石油或天然氣作為燃料的發(fā)電廠統(tǒng)稱為火電廠。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；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?xì)獍l(fā)電廠，即以天然氣、煤氣等可燃?xì)怏w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(jìn)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。5（2）按原動機(jī)分類：凝汽式汽輪機(jī)發(fā)電廠、燃汽輪機(jī)發(fā)電廠、內(nèi)燃機(jī)發(fā)電廠和蒸汽-燃汽輪機(jī)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。6（4）按發(fā)電廠總裝機(jī)容量的多少分類：①小容量發(fā)電廠，其裝機(jī)總?cè)萘吭?00MW以下的發(fā)電廠；②中容量發(fā)電廠，其裝機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)容量在1000MW及以上的發(fā)電廠。7（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、溫度為450℃的發(fā)電廠，單機(jī)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、溫度為540℃的發(fā)電廠，單機(jī)功率小于100MW；③超高壓發(fā)電廠，其蒸汽壓力一般為13.83MPa、溫度為540／540℃的發(fā)電廠，單機(jī)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、溫度為540／540℃的發(fā)電廠，單機(jī)功率為30OMW直至1O00MW不等；⑤超臨界壓力發(fā)電廠，其蒸汽壓力大于22.llMPa、溫度為550／550℃的發(fā)電廠，機(jī)組功率為600MW及以上。⑥超超臨界電廠：28MPa以上我國現(xiàn)正研制1000MW級的超臨界機(jī)組8（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）。92、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：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)；鍋爐產(chǎn)生的蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)，推動汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn)，將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，稱為汽水系統(tǒng)；由汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電，把機(jī)械能變?yōu)殡娔?，稱為電氣系統(tǒng)。10能量轉(zhuǎn)變化學(xué)能熱能電能機(jī)械能鍋爐設(shè)備汽輪機(jī)設(shè)備發(fā)電機(jī)設(shè)備燃料其基本生產(chǎn)流程為：11與水電廠和其他類型的電廠相比，火電廠有如下特點：（1）火電廠布局靈活，裝機(jī)容量的大小可按需要決定。（2）火電廠建造工期短，一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(jī)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(jī)開、停機(jī)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。12131415163、火電廠的系統(tǒng)構(gòu)成常規(guī)火力發(fā)電廠的基本組成輸煤系統(tǒng)——接受燃煤并向鍋爐輸送；熱力系統(tǒng)——煤制成合格的細(xì)（粒）度在鍋爐燃燒，并將合格的爐水燒成合格的蒸汽，推動汽輪機(jī)帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電；由鍋爐、汽輪機(jī)、凝汽器、水泵、加熱器及其管路組成；電氣系統(tǒng)——將發(fā)出的電能升壓以便遠(yuǎn)距離輸送給用戶，并提供可靠的廠用電；除灰系統(tǒng)——將煤燃燒后的灰、渣運出、堆放的系統(tǒng)；補水系統(tǒng)。在汽水循環(huán)過程中總難免有汽、水泄漏等損失，為維持汽水循環(huán)的正常進(jìn)行，必須不斷地向系統(tǒng)補充經(jīng)過化學(xué)處理的除鹽水，這些補給水一般補入除氧器或凝汽器中，即是補水系統(tǒng)?；瘜W(xué)水處理系統(tǒng)——向熱力系統(tǒng)提供并不斷補充滿足要求的熱力系統(tǒng)循用工質(zhì)——除鹽水的系統(tǒng)；17供水系統(tǒng)——向熱力系統(tǒng)凝汽器提供冷卻用循環(huán)水的系統(tǒng)；冷卻水（循環(huán)水）系統(tǒng)。為了將汽輪機(jī)中作功后排入凝汽器中的乏汽冷凝成水，需由循環(huán)水泵從涼水塔抽取大量的冷卻水送入凝汽器，冷卻水吸收乏汽的熱量后再回到?jīng)鏊鋮s，冷卻水是循環(huán)使用的。這就是冷卻水或循環(huán)水系統(tǒng)。熱工儀表及自動控制系統(tǒng)；除塵、脫硫、脫銷系統(tǒng)。附屬生產(chǎn)系統(tǒng)：1819電廠基本汽水系統(tǒng)流程（朗肯循環(huán)）：給水→鍋爐→過熱蒸汽→汽輪機(jī)→凝汽器→給水泵→給水送入鍋爐。作用：鍋爐將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)換為熱能送給汽輪機(jī)，汽輪機(jī)將水蒸氣的熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能送給發(fā)電機(jī)。鍋爐汽輪機(jī)給水泵發(fā)電機(jī)凝汽器A、電廠汽水系統(tǒng)20B、燃料、燃燒系統(tǒng)輸煤及燃運系統(tǒng)：運輸→卸煤裝置→煤場→碎煤機(jī)→皮帶→原煤倉；制粉系統(tǒng)：原煤倉→給煤機(jī)→磨煤機(jī)→粗粉分離器→細(xì)粉分離器→煤粉倉→給粉機(jī)→燃燒器→爐膛；21C風(fēng)煙系統(tǒng)與灰渣系統(tǒng)風(fēng)煙系統(tǒng)：（風(fēng)）吸風(fēng)口→冷風(fēng)道→送風(fēng)機(jī)→暖風(fēng)器→空預(yù)器→熱風(fēng)道→磨煤機(jī)

→粗分器→細(xì)分器→排粉機(jī)→燃燒器→爐膛；

（煙）爐膛→屏過→對流過熱器→省煤器→空預(yù)器→除塵器→引風(fēng)機(jī)→煙囪→大氣。

灰渣系統(tǒng)：（爐渣）爐膛冷灰斗→除渣裝置→沖灰溝→灰渣泵→輸灰管→灰場。（飛灰）除塵器→集灰斗→除灰裝置→運灰車→灰加工廠。22D.除塵、脫硫、脫銷、制水系統(tǒng)23第二部分

三大系統(tǒng)簡介24一、鍋爐設(shè)備及系統(tǒng)的組成鍋爐本體：燃燒器、爐膛、煙道、汽包、下降管、水冷壁、過熱器、再熱器、省煤器及空氣預(yù)熱器等組成；輔助設(shè)備：送引風(fēng)機(jī)、給煤機(jī)、磨煤機(jī)、（一次風(fēng)機(jī)）排粉機(jī)、除塵和脫硫、脫銷（脫氮）設(shè)備、煙囟等。25一、燃燒系統(tǒng)燃燒系統(tǒng)由輸煤、磨煤、燃燒、風(fēng)煙、灰渣等環(huán)節(jié)組成，其流程如圖2所示。（l）運煤。電廠的用煤量是很大的，一座裝機(jī)容量4×3O萬kW的現(xiàn)代火力發(fā)電廠，煤耗率按36Og／kw.h計，每天需用標(biāo)準(zhǔn)煤（每千克煤產(chǎn)生70O0卡熱量）360（g）×120萬（kw）×24（h）=10368t。因為電廠燃煤多用劣質(zhì)煤，且中、小汽輪發(fā)電機(jī)組的煤耗率在40O~5O0g／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4O％。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。262）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(jī)送入磨煤機(jī)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(jī)再行磨制，合格的細(xì)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(jìn)入煤粉倉。（3）鍋爐與燃燒。煤粉由可調(diào)節(jié)的給粉機(jī)按鍋爐需要送入一次風(fēng)管，同時由旋風(fēng)分離器送來的氣體（含有約10％左右未能分離出的細(xì)煤粉），由排粉風(fēng)機(jī)提高壓頭后作為一次風(fēng)將進(jìn)入一次風(fēng)管的煤粉經(jīng)噴燃器噴入爐膛內(nèi)燃燒。2728目前我國新建電廠以300MW及以上機(jī)組為主。300MW機(jī)組的鍋爐蒸發(fā)量為10O0t／h（亞臨界壓力），采用強制循環(huán)（或自然循環(huán)）的汽包爐；600MW機(jī)組的鍋爐為200Ot／h的（汽包）直流鍋爐。在鍋爐的四壁上，均勻分布著4支或8支噴燃器，將煤粉（或燃油、天然氣）噴入爐膛，火焰呈旋轉(zhuǎn)狀燃燒上升，又稱為懸浮燃燒爐。在爐的頂端，有貯水、貯汽的汽包，內(nèi)有汽水分離裝置，爐膛內(nèi)壁有彼此緊密排列的水冷壁管，爐膛內(nèi)的高溫火焰將水冷壁管內(nèi)的水加熱成汽水混合物上升進(jìn)入汽包，而爐外下降管則將汽包中的低溫水靠自重下降至下連箱與爐內(nèi)水冷壁管接通，靠爐外冷水下降而爐內(nèi)水冷壁管中熱水自然上升的鍋爐叫自然循環(huán)汽包爐，而當(dāng)壓力高到16.66~17.64MPa時，水、汽重度差變小，必須在循環(huán)回路中加裝循環(huán)泵，即稱為強制循環(huán)鍋爐。當(dāng)壓力超過18．62MPa時，應(yīng)采用直流鍋爐。29（4）風(fēng)煙系統(tǒng)。送風(fēng)機(jī)將冷風(fēng)送到空氣預(yù)熱器加熱，加熱后的氣體一部分經(jīng)磨煤機(jī)、排粉風(fēng)機(jī)進(jìn)人爐膛，另一部分經(jīng)噴燃器外側(cè)套筒直接進(jìn)入爐膛。爐膛內(nèi)燃燒形成的高溫?zé)煔?，沿?zé)煹澜?jīng)過熱器、省煤器、空氣預(yù)熱器逐漸降溫，再經(jīng)除塵器除去90％～99％（電除塵器可除去99％）的灰塵，經(jīng)引風(fēng)機(jī)送入煙囪，排向天空。（5）灰渣系統(tǒng)。爐膛內(nèi)煤粉燃燒后生成的小灰粒，被除塵器收集成細(xì)灰排入沖灰溝，燃燒中因結(jié)焦形成的大塊爐渣，下落到鍋爐底部的渣斗內(nèi)，經(jīng)過碎渣機(jī)破碎后也排入沖灰溝，再經(jīng)灰渣水泵將細(xì)灰和碎爐渣經(jīng)沖灰管道排往灰場（或用汽車將爐渣運走）。30二、汽水系統(tǒng)火電廠的汽水系統(tǒng)由鍋爐、汽輪機(jī)、凝汽器、除氧器、加熱器等設(shè)備及管道構(gòu)成，包括凝給水系統(tǒng)、給水系統(tǒng)、再熱系統(tǒng)、回?zé)嵯到y(tǒng)、冷卻水（循環(huán)水）系統(tǒng)和補水系統(tǒng)，如下圖所示。3132三、電氣系統(tǒng)發(fā)電廠的電氣系統(tǒng)，包括發(fā)電機(jī)、勵磁裝置、廠用電系統(tǒng)和升壓變電所等，如圖4所示。發(fā)電機(jī)的機(jī)端電壓和電流隨著容量的不同而各不相同，一般額定電壓在10~20kV之間，而額定電流可達(dá)2OkA。發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能，其中一小部分（約占發(fā)電機(jī)容量的4％～8％），由廠用變壓器降低電壓（一般為63kV和400V兩個電壓等級）后，經(jīng)廠用配電裝置由電纜供給水泵、送風(fēng)機(jī)、磨煤機(jī)等各種輔機(jī)和電廠照明等設(shè)備用電，稱為廠用電（或自用電）。其余大部分電能，由主變壓器升壓后，經(jīng)高壓配電裝置、輸電線路送入電網(wǎng)。3334第三部分

電廠主要設(shè)備介紹35鍋爐鍋爐是火力發(fā)電廠中主要設(shè)備之一。它的作用是使燃料在爐膛中燃燒放熱，并將熱量傳給工質(zhì)，以產(chǎn)生一定壓力和溫度的蒸汽，供汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電。電廠鍋爐與其他行業(yè)所用鍋爐相比，具有容量大、參數(shù)高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、自動化程度高等特點。一、鍋爐設(shè)備及系統(tǒng)的組成鍋爐本體：燃燒器、爐膛、煙道、汽包、下降管、水冷壁、過熱器、再熱器、省煤器及空氣預(yù)熱器等組成；輔助設(shè)備：送引風(fēng)機(jī)、給煤機(jī)、磨煤機(jī)、（一次風(fēng)機(jī)）排粉機(jī)、除塵和脫硫、脫銷（脫氮）設(shè)備、煙囟等。36鍋爐

空預(yù)器爐膛爐膛內(nèi)屏過省煤器37一、電廠鍋爐的容量和參數(shù)鍋爐容量即鍋爐的蒸發(fā)量，指鍋爐每小時所產(chǎn)生的蒸汽量。在保持額定蒸汽壓力、額定蒸汽溫度、使用設(shè)計燃料和規(guī)定的熱效率情況下，鍋爐所能達(dá)到的蒸發(fā)量稱作額定蒸發(fā)量。電廠鍋爐的額定參數(shù)是指額定蒸汽壓力和額定蒸汽溫度。所謂蒸汽壓力和溫度是指過熱器主汽閥出口處的過熱蒸汽壓力和溫度。對于裝有再熱器的鍋爐，鍋爐蒸汽參數(shù)還應(yīng)包括再熱蒸汽參數(shù)。38二、電廠鍋爐的分類

1．按蒸汽參數(shù)分類（1）中壓鍋爐。壓力為3.822MPa（39kgf／cm2），溫度為450℃。

(2)高壓鍋爐。壓力為6～10MPa，常用壓力為9.8MPa（100kgf／cm2），溫度為540℃。（3）超高壓鍋爐。壓力為10～14MPa，常用壓力為13.72MPa（14Okgf／cm2），溫度為555℃或540℃。（4）亞臨界壓力鍋爐。壓力為14～22.2MPa，常用壓力為16.66MPa（170kgf／cm2），溫度為555℃。（5）超臨界壓力鍋爐。壓力大于22.2MPa（225.65kgf／cm2），溫度為550～570℃。

(6)超超臨界壓力鍋爐。壓力大于28MPa39

2、按容量分類小型鍋爐蒸發(fā)量小于220t／h。中型鍋爐蒸發(fā)量為22O～410t／h。大型鍋爐蒸發(fā)量不小于670t／h。3．按燃燒方式分類（l）懸浮燃燒鍋爐。燃料在爐膛空間懸浮燃燒，燃燒可為煤粉、油或氣體燃料。（2）沸騰燃燒鍋爐。固體燃料顆粒在爐排上呈沸騰狀態(tài)進(jìn)行燃燒，又稱流化床鍋爐。

4按排渣方式分類固態(tài)排渣鍋爐。燃料燃燒生成的灰渣呈固態(tài)排出。液態(tài)排渣鍋爐。燃料燃燒生成的灰渣呈液態(tài)排出。40

5按循環(huán)方式分類按照鍋爐蒸發(fā)受熱面內(nèi)工質(zhì)流動的方式可將鍋爐分為下列幾種，如圖所示。自然循環(huán)鍋爐，是具有由汽包、下降管和上升管組成的循環(huán)回路的鍋爐。它依靠下降管和上升管中工質(zhì)柱重差產(chǎn)生自然循環(huán)的動力。（鄒縣電廠）（2）強制循環(huán)鍋爐，是在循環(huán)回路下降管上裝有強制循環(huán)泵，以提高循環(huán)動力。（石橫電廠）（3）控制循環(huán)鍋爐，是在強制循環(huán)鍋爐的上升管入口加裝節(jié)流圈，以控制各上升管中的工質(zhì)流，防止發(fā)生循環(huán)停滯或倒流等故障。（石橫電廠）（4）直流鍋爐是沒有循環(huán)回路的鍋爐，工質(zhì)一次性通過各受熱面變?yōu)檫^熱蒸汽。41鍋爐蒸發(fā)受熱面內(nèi)工質(zhì)流動的幾種類型（a）自然循環(huán)鍋爐；(b)強制循環(huán)鍋爐；(c)控制循環(huán)鍋爐(d)直流鍋爐1-給水泵，2-省煤器，3-汽包，4-下降管，5-聯(lián)箱，6-蒸發(fā)受熱面，7-過熱器，8-循環(huán)泵，9-節(jié)流圈425）復(fù)合循環(huán)鍋爐，它具有循環(huán)回路和再循環(huán)泵，同時具有切換閥門，低負(fù)荷時按再循環(huán)方式運行，高負(fù)荷時切換為直流方式運行，如圖所示。也可在全部負(fù)荷下以較低的循環(huán)倍率進(jìn)行循環(huán)，這種鍋爐稱作低倍率循環(huán)鍋爐，如圖所示。目前，大型火力發(fā)電廠的鍋爐多為亞臨界壓力以上的大型煤粉鍋爐。43復(fù)合循環(huán)鍋爐（a）全負(fù)荷復(fù)合循環(huán)鍋爐；比）部分負(fù)荷復(fù)合循環(huán)鍋爐

1一來自給水泵；2一省煤器；3一汽水分離器；4一混合器；5一蒸發(fā)受熱面；

6一循環(huán)泵；7一控制閥；8-節(jié)流圈；9-去過熱器44三、鍋爐機(jī)組基本工作過程各種鍋爐的工作都是為了通過燃料燃燒放熱和高溫?zé)煔馀c受熱面的傳熱來加熱給水，最終使水變?yōu)榫哂幸欢▍?shù)的品質(zhì)合格的過熱蒸汽。水在鍋爐中要經(jīng)過預(yù)熱、蒸發(fā)、過熱三個階段才能變?yōu)檫^熱蒸汽。實際上，為了提高蒸汽動力循環(huán)的效率，還有第四個階段，即再過熱階段，即將在汽輪機(jī)高壓缸膨脹做功后壓力和溫度都降低了的蒸汽送回鍋爐中加熱，然后再送到汽輪機(jī)低壓缸繼續(xù)做功。為適應(yīng)這四個變化階段的需要，鍋爐中必須布置相應(yīng)的受熱面，即省煤器、水冷壁、過熱器和再熱器。過熱器和再熱器布置在水平煙道和尾部煙道上部，省煤器布置在尾部煙道下部。為了利用煙氣余熱加熱燃燒所需要的空氣，常在省煤器后再布置空氣預(yù)熱器。大型鍋爐有的在爐膛中增設(shè)預(yù)熱受熱面或過熱、再熱受熱面。45鍋爐機(jī)組的基本工作過程是：燃料經(jīng)制粉系統(tǒng)磨制成粉，送入爐膛中燃燒，使燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊煔獾臒崮?。高溫?zé)煔庥蔂t膛經(jīng)水平煙道進(jìn)入尾部煙道，最后從鍋爐中排出。鍋爐排煙再經(jīng)過煙氣凈化系統(tǒng)變?yōu)楦蓛舻臒煔猓娠L(fēng)機(jī)送入煙囪排入大氣中。煙氣在鍋爐內(nèi)流動的過程中，將熱量以不同的方式傳給各種受熱面。例如，在爐膛中以輻射方式將熱量傳給水冷壁，在爐膛煙氣出口處以半輻射、半對流方式將熱量傳給屏式過熱器，在水平煙道和尾部煙道以對流方式傳給過熱器、再熱器、省煤氣和空氣預(yù)熱器。于是，鍋爐給水便經(jīng)過省煤器、水冷壁、過熱器變成過熱蒸汽，并把汽輪機(jī)高壓缸做功后抽回的蒸汽變成再熱蒸汽。46汽機(jī)汽輪機(jī)是火力發(fā)電廠三大主要設(shè)備之一。它是以蒸汽為工質(zhì)，將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的高速旋轉(zhuǎn)式原動機(jī)。它為發(fā)電機(jī)的能量轉(zhuǎn)換提供機(jī)械能。4748汽輪機(jī)外觀結(jié)構(gòu)49汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)50一、汽輪機(jī)的工作原理由鍋爐來的蒸汽通過汽輪機(jī)時，分別在噴嘴（靜葉片）和動葉片中進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換。根據(jù)蒸汽在動、靜葉片中做功原理不同，汽輪機(jī)可分為沖動式和反動式兩種。沖動式汽輪機(jī)工作原理如圖所示。具有一定壓力和溫度的蒸汽首先在固定不動的噴嘴中膨脹加速，使蒸汽壓力和溫度降低，部分熱能變?yōu)閯幽?。從噴嘴噴出的高速汽流以一定的方向進(jìn)入裝在葉輪上的動葉片流道，在動葉片流道中改變速度，產(chǎn)生作用力，推動葉輪和軸轉(zhuǎn)動，使蒸汽的動能轉(zhuǎn)變?yōu)檩S的機(jī)械能。在反動式汽輪機(jī)中，蒸汽流過噴嘴和動葉片時，蒸汽不僅在噴嘴中膨脹加速，而且在動葉片中也要繼續(xù)膨脹，使蒸汽在動葉片流道中的流速提高。當(dāng)由動葉片流道出口噴出時，蒸汽便給動葉片一個反動力。動葉片同時受到噴嘴出口汽流的沖動力和自身出口汽流的反動力。在這兩個力的作用下，動葉片帶動葉輪和輪高速旋轉(zhuǎn)，這就是反動式汽輪機(jī)的工作原理。51沖動式汽輪機(jī)工作原理l一大軸；2一葉輪；3一動葉片；4一噴嘴汽輪機(jī)工作原理52二、汽輪機(jī)設(shè)備的組成汽輪機(jī)設(shè)備包括汽輪機(jī)本體、調(diào)速保護(hù)及油系統(tǒng)、輔助設(shè)備和熱力系統(tǒng)等。

1．汽輪機(jī)本體汽輪機(jī)本體由靜止和轉(zhuǎn)動兩大部分構(gòu)成。前者又稱“靜子”，包括汽缸、隔板、噴嘴、汽封和軸承等部件；后者又稱“轉(zhuǎn)子”，包括軸、葉輪和動葉片等部件。

2．調(diào)速保護(hù)及油系統(tǒng)汽輪機(jī)的調(diào)速保護(hù)及油系統(tǒng)包括調(diào)速器、油泵、調(diào)速傳動機(jī)構(gòu)、調(diào)速汽門、安全保護(hù)裝置和冷油器等部件。

3．輔助設(shè)備汽輪機(jī)的輔助設(shè)備有凝汽器、抽汽器、除氧器、加熱器和凝結(jié)水泵等。

4熱力系統(tǒng)汽輪機(jī)的熱力系統(tǒng)包括主蒸汽系統(tǒng)、給水除氧系統(tǒng)、抽汽回?zé)嵯到y(tǒng)和凝汽系統(tǒng)等。汽輪機(jī)53三、汽輪機(jī)的分類

1．按工作原理分類如前所述，按工作原理不同，汽輪機(jī)可分為沖動式和反動式兩種。

2按熱力過程特性分類按照熱力過程特性的不同，汽輪機(jī)可分為下面四種：（1）凝汽式汽輪機(jī)。其特點是在汽輪機(jī)中做功后的排汽，在低于大氣壓力的真空狀態(tài)下進(jìn)入凝汽器凝結(jié)成水。（2）背壓式汽輪機(jī)。其特點是在排汽壓力高于大氣壓力的情況下，將排汽供給熱用戶。（3）中間再熱式汽輪機(jī)。其特點是在汽輪機(jī)高壓部分做功后蒸汽全部抽出，送到鍋爐再熱器中加熱，然后回到汽輪機(jī)中壓部分繼續(xù)做功。（4）調(diào)整抽汽式汽輪機(jī)。其特點是從汽輪機(jī)的某級抽出部分具有一定壓力的蒸汽供熱用戶使用，排汽仍進(jìn)入凝汽器。54

3．按主蒸汽參數(shù)分類進(jìn)人汽輪機(jī)的蒸汽參數(shù)是指蒸汽壓力和溫度。按不同壓力等級可分為：（1）低壓汽輪機(jī)。主蒸汽壓力小于1.47MPa；（2）中壓汽輪機(jī)。主蒸汽壓力為l.96～3.92MPa；（3）高壓汽輪機(jī)。主蒸汽壓力為5.88～9.8MPa；（4）超高壓汽輪機(jī)。主蒸汽壓力為11.77～13.93MPa；（5）亞臨界壓力汽輪機(jī)。主蒸汽壓力為15.69～17.65MPa；（6）超臨界壓力汽輪機(jī)。主蒸汽壓力大于22.15MPa；此外，按用途分類有電廠汽輪機(jī)、工業(yè)汽輪機(jī)、船用汽輪機(jī)；按汽流方向分類有軸流式、輻流式、周流式汽輪機(jī)；按汽缸數(shù)目分類有單缸、雙缸和多缸汽輪機(jī)；按機(jī)組轉(zhuǎn)軸數(shù)目分類有單鈾和雙軸汽輪機(jī)等。55五、汽輪機(jī)的經(jīng)濟(jì)和安全指標(biāo)

l。汽輪機(jī)運行的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)（1）循環(huán)熱效率。汽輪機(jī)設(shè)備的循環(huán)熱效率是在理想條件下1kg蒸汽在汽輪機(jī)內(nèi)轉(zhuǎn)換機(jī)械功的熱量與鍋爐送出蒸汽熱量之比。目前大功率汽輪機(jī)的循環(huán)熱效率已達(dá)40％以上。（2）汽輪機(jī)內(nèi)效率。汽輪機(jī)相對內(nèi)效率是蒸汽在汽輪機(jī)內(nèi)的有效比焓降與等嫡比焓降之比，它是評價汽輪機(jī)結(jié)構(gòu)先進(jìn)程度的一個重要指標(biāo)。（3）汽耗率。汽耗率是汽輪發(fā)電機(jī)組每生產(chǎn)1kw·h電所需要的蒸汽量，一般為3.O～3.2kg／（kw·h）。（4）熱耗率。熱耗率是汽輪發(fā)電機(jī)組每生產(chǎn)Ikw·h電所消耗的熱量。一般為8000kJ/（kw·h）左右。562．汽輪機(jī)運行的安全指標(biāo)（1）可用率。機(jī)組的可用率是指在統(tǒng)計期間，機(jī)組運行累計小時數(shù)及備用停機(jī)小時數(shù)之和與統(tǒng)計期間日歷小時數(shù)的百分比。（2）等效可用率。等效可用率為考慮到降低出力影響的可用率，即等效可用率=(統(tǒng)計期間小時數(shù)運行累計小時數(shù)＋備用小時數(shù))/等效小時數(shù)×100%

上式中等效小時數(shù)為機(jī)組運行中降低出力小時數(shù)折算成機(jī)組全停的小時數(shù)。（3）強迫停機(jī)率。強迫停機(jī)率是指在統(tǒng)計期間機(jī)組的強迫停運小時數(shù)與統(tǒng)計期間小時數(shù)的百分比。（4）等效強迫停機(jī)率。等效強迫停機(jī)率為考慮到降低出力影響的強迫停機(jī)率，即等效強迫停機(jī)率=(強迫停運小時數(shù)＋運行累計小時數(shù)＋1、2、3類等效非計劃降低出力小時數(shù)之和)/l強迫停運小時數(shù)＋運行累計小時數(shù)＋l、2、3類等效非計劃降低出力備用停機(jī)小時數(shù)×100%57發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)是電廠的主要設(shè)備之一，它同鍋爐和汽輪機(jī)會稱為火力發(fā)電廠的三大主機(jī)。目前，在電力系統(tǒng)中，幾乎所有的發(fā)電機(jī)：汽輪發(fā)電機(jī)、水輪發(fā)電機(jī)、核發(fā)電機(jī)、燃汽輪發(fā)電機(jī)及太陽能發(fā)電機(jī)等都屬同步發(fā)電機(jī)。盡管其容量大小、原動機(jī)類型、構(gòu)造形式、冷卻方式等各有差異，但其工作原理是相同的。58一、同步發(fā)電機(jī)的基本構(gòu)造和工作原理同步發(fā)電機(jī)是利用電磁感應(yīng)原理將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能的設(shè)備，其工作原理如圖所示。由圖可見，同步發(fā)電機(jī)可分為定子和轉(zhuǎn)子兩大部分，定子部分主要由定子鐵芯和繞組組成，分為A、B、C三相，均勻的分布在定于槽中；轉(zhuǎn)子部分由轉(zhuǎn)子鐵芯和繞組組成，繞組通以直流電，建立發(fā)電機(jī)的磁場。當(dāng)轉(zhuǎn)子由原動機(jī)（如汽輪機(jī)）帶動旋轉(zhuǎn)時，產(chǎn)生一旋轉(zhuǎn)磁場，定子繞組（導(dǎo)線）切割了轉(zhuǎn)子磁場的磁力線，就在定子繞組上感應(yīng)出電動勢，當(dāng)定于繞組接通用電設(shè)備時，定于繞組中即產(chǎn)生三相電流，發(fā)出電能。59同步發(fā)電機(jī)的工作原理60二、同步發(fā)電機(jī)的分類同步發(fā)電機(jī)因用途不同，結(jié)構(gòu)也相差甚大，一般可按其原動機(jī)的類別、本體結(jié)構(gòu)特點、安裝方式等進(jìn)行分類。（1）按原動機(jī)的類別不同，同步發(fā)電機(jī)可分為汽輪發(fā)電機(jī)、水輪發(fā)電機(jī)、燃汽輪發(fā)電機(jī)及柴油發(fā)電機(jī)等。（2）按冷卻介質(zhì)的不同，可分為空氣冷卻、氫氣冷卻和水冷卻等。（3）按主軸安裝方式不同，可分為臥式安裝和立式安裝等。（4）按本體結(jié)構(gòu)不同，可分為隱極式和凸板式、旋轉(zhuǎn)電樞式和旋轉(zhuǎn)磁極式等。同步發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)，主要是由原動機(jī)的特性決定的。如汽輪發(fā)電機(jī)，由于轉(zhuǎn)速高達(dá)3000r／min，故極對數(shù)少，轉(zhuǎn)子采用隱極式，臥式安裝；水輪發(fā)電機(jī)由于轉(zhuǎn)速低（一般在500r／min以下）故其極對數(shù)多，轉(zhuǎn)子采用凸極式，立式安裝。61三、同步發(fā)電機(jī)的主要技術(shù)數(shù)據(jù)為使發(fā)電機(jī)按設(shè)計技術(shù)條件運行，一般在發(fā)電機(jī)出廠時都在銘牌上標(biāo)注出額定參數(shù)，并在說明書中加以說明。這些額定參數(shù)主要有：（1）額定容量（或額定功率）。額定容量是指發(fā)電機(jī)在設(shè)計技術(shù)條件下運行輸出的視在功率，用kVA或MVA表示；額定功率是指發(fā)電機(jī)輸出的有功功率，用kw或MW表示。（2）額定定子電壓是指發(fā)電機(jī)在設(shè)計技術(shù)條件下運行時，定子繞組出線端的線電壓，用kV表示。我國生產(chǎn)的300MW和600MW發(fā)電機(jī)組額定定子電壓均為20kV

（3）額定定子電流 指發(fā)電機(jī)定子繞組出線的額定線電流，單位為A。（4）額定功率因數(shù)（COSφ指發(fā)電機(jī)在額定功率下運行時，定于電壓和定子電流之間允許的相角差的余弦值。300MW機(jī)組的額定功率因數(shù)為0.85，600MW機(jī)組的額定功率因數(shù)為0.9。

62（5）額定轉(zhuǎn)速。指正常運行時發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，用r／min（每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)）表示。我國生產(chǎn)的汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速均為3O00r／min。（6）額定頻率。我國電網(wǎng)的額定頻率為50HZ（即每秒50周）。（7）額定勵磁電流。指發(fā)電機(jī)在額定出力時，轉(zhuǎn)子繞組通過的勵磁電流，用A或kA表示。（8）額定勵磁電壓。指發(fā)電機(jī)勵磁電流達(dá)到額定值時，額定出力運行在穩(wěn)定溫度時的勵磁電壓。（9）額定溫度。指發(fā)電機(jī)在額定功率運轉(zhuǎn)時的最高允許溫度（℃）。（10）效率。指發(fā)電機(jī)輸出與輸入能量之百分比，一般額定效率在93％～98％之間，300MW和600MW大型機(jī)組在98％以上。63四、汽輪發(fā)電機(jī)的勵磁系統(tǒng)發(fā)電機(jī)要發(fā)出電來，除了需要原動機(jī)帶動其旋轉(zhuǎn)外，還需給轉(zhuǎn)子繞組輸人直流電流（稱為勵磁電流），建立旋轉(zhuǎn)磁場。供給勵磁電流的電路，稱為勵磁系統(tǒng)，包括勵磁機(jī)、勵磁調(diào)節(jié)器及控制裝置等。勵磁系統(tǒng)由兩個基本部分組成，即勵磁功率單元和勵磁調(diào)節(jié)器。勵磁功率單元，包括交流電源及整流裝置，它向發(fā)電機(jī)的勵磁繞組提供直流勵磁電流；勵磁調(diào)節(jié)器（AVR）是根據(jù)發(fā)電機(jī)發(fā)出的電流、電壓情況，自動調(diào)節(jié)勵磁功率單元的勵磁電流的大小，以滿足系統(tǒng)運行的需要。勵磁控制系統(tǒng)指勵磁系統(tǒng)及其控制對象——發(fā)電機(jī)共同組成的閉環(huán)反饋控制系統(tǒng)。勵磁控制系統(tǒng)原理框圖如下所示。6465（一）勵磁系統(tǒng)的主要功能勵磁系統(tǒng)的作用不僅是在發(fā)電機(jī)中建立旋轉(zhuǎn)磁場，而且還對發(fā)電機(jī)及電網(wǎng)的安全、經(jīng)濟(jì)運行起著重要作用。勵磁系統(tǒng)的主要功能是：（1）在正常運行情況下，供給發(fā)電機(jī)勵磁電流，并根據(jù)發(fā)電機(jī)所帶負(fù)荷的變化，自動調(diào)整勵磁電流的大小，以維持發(fā)電機(jī)的機(jī)端電壓在給定值（額定電壓值）。（2）當(dāng)發(fā)電機(jī)并列運行時，使各發(fā)電機(jī)組所帶的無功功率穩(wěn)定并實現(xiàn)合理分配。（3）在電力系統(tǒng)發(fā)生短路故障、發(fā)電機(jī)端電壓嚴(yán)重下降時，能對發(fā)電機(jī)強行勵磁，使勵磁電壓迅速增升到頂值（300MW和600MW發(fā)電機(jī)強勵頂值電壓為額定值的2倍），以提高電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性；短路故障切除后，使電壓迅速恢復(fù)正常。（4）當(dāng)發(fā)電機(jī)突然甩負(fù)荷時，能進(jìn)行強行減磁，將勵磁電流迅速降到安全數(shù)值，以防止發(fā)電機(jī)電壓過分升高。（5）當(dāng)發(fā)電機(jī)內(nèi)部發(fā)生短路故障（如定于繞組相間短路，轉(zhuǎn)子繞組兩點接地短路）跳閘時，能對發(fā)電機(jī)快速滅磁，將勵磁電流減到零，以減小故障損壞程度。66（二）發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)簡介發(fā)電機(jī)的勵磁方式主要有三種：①直流勵磁機(jī)勵磁方式；②交流勵磁機(jī)勵磁方式，又分為靜止整流器勵磁方式（稱有刷勵磁）和旋轉(zhuǎn)整流器勵磁方式（稱無刷勵磁）；③靜止勵磁方式（如自共勵勵磁方式）。

1．直流勵磁機(jī)勵磁系統(tǒng)

60年代以前，汽輪發(fā)電機(jī)的勵磁方式均采用同軸直流發(fā)電機(jī)作為勵磁機(jī)，通過勵磁調(diào)節(jié)器改變直流勵磁機(jī)的勵磁電流，來改變發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組的勵磁電壓，以調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子的勵磁電流，達(dá)到調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓和輸出無功功率的目的。目前100MW以下的汽輪發(fā)電機(jī)仍采用這種勵磁方式。隨著機(jī)組容量的不斷增大，直流勵磁機(jī)勵磁方式表現(xiàn)出了明顯的缺陷，一是受換向器所限其制造容量不可能大；二是整流子、碳刷及滑環(huán)磨損，污染環(huán)境，運行維護(hù)麻煩；三是勵磁調(diào)節(jié)速度慢，可靠性低，直流勵磁機(jī)勵磁方式已無法適應(yīng)大容量汽輪發(fā)電機(jī)的需要。674．自并勵勵磁（靜止勵磁）系統(tǒng)自并勵勵磁系統(tǒng)，其勵磁電源由發(fā)電機(jī)自身供給，整個勵磁裝置沒有轉(zhuǎn)動部分，因此又稱為靜止勵磁系統(tǒng)或全靜態(tài)勵磁系統(tǒng)。如圖所示為自并勵勵磁系統(tǒng)的原理圖。用一只接在機(jī)端的勵磁變壓器取得勵磁電源，通過受勵磁調(diào)節(jié)器控制的可控硅整流裝置，直接控制發(fā)電機(jī)的勵磁，這種勵磁方式比前述幾種都簡單，因此又稱簡單自勵方式。6869自并勵勵磁系統(tǒng)具有下列優(yōu)點：（l）運行可靠。由于沒有旋轉(zhuǎn)部件，設(shè)備接線簡單，減少了事故的機(jī)率。據(jù)統(tǒng)計，自并勵勵磁系統(tǒng)的強迫停機(jī)率僅為交流勵磁機(jī)勵磁系統(tǒng)的1／3，平均修復(fù)時間僅為交流勵磁機(jī)勵磁系統(tǒng)的1／4。大大提高了運行的可靠性。（2）改善了發(fā)電機(jī)軸系的穩(wěn)定性。自并勵勵磁系統(tǒng)使30OMW機(jī)組的輸系長度減少了約3m，因無勵磁機(jī)，軸承座也減少，所以提高了軸系的穩(wěn)定性，從而提高了機(jī)組的安全運行水平。（3）提高了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定水平。自并勵勵磁系統(tǒng)響應(yīng)速度快，調(diào)壓性能好，短路后機(jī)端電壓恢復(fù)快。由于配置了電力系統(tǒng)穩(wěn)定器（PSS），對小干擾的穩(wěn)定水平較交流勵磁機(jī)系統(tǒng)有明顯提高。（4）經(jīng)濟(jì)性好，可降低投資。由于該系統(tǒng)設(shè)備簡單，軸系長度又有縮短，降低了設(shè)備和廠房基礎(chǔ)投資；加之調(diào)整維護(hù)簡單，故障修復(fù)時間短，可提高發(fā)電的效益。自并勵勵磁系統(tǒng)存在的問題是：當(dāng)發(fā)電機(jī)近端發(fā)生三相短路而切除時間又較長時，不能及時提供足夠的強行勵磁；另外，接于地區(qū)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)電機(jī)，由于短路電流衰減快，繼電保護(hù)配合較復(fù)雜。目前，在大型汽輪發(fā)電機(jī)上采用自并勵勵磁方式已成發(fā)展方向。70五、發(fā)電機(jī)的運行與控制（一）發(fā)電機(jī)的起動發(fā)電機(jī)由停機(jī)狀態(tài)（檢修后或新安裝）投入運行，需按規(guī)程進(jìn)行一系列試驗及啟動前的準(zhǔn)備工作。待發(fā)電機(jī)逐漸升速至額定轉(zhuǎn)速3000r／min。（二）發(fā)電機(jī)的并列現(xiàn)代電力網(wǎng)是由多座發(fā)電廠、多臺發(fā)電機(jī)并列運行的大電網(wǎng)方式，省級電網(wǎng)、跨省的區(qū)域網(wǎng)，甚至跨國電力網(wǎng)已取得十分成熟的運行經(jīng)驗。多臺發(fā)電機(jī)并列運行的大電網(wǎng)方式對提高電能的質(zhì)量、供電的可靠性、系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及經(jīng)濟(jì)性等都有著重大意義。同時，電網(wǎng)的規(guī)模也是一個國家現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的標(biāo)志。發(fā)電機(jī)的并列運行，又稱為同步運行，就是各發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子以相同的電角速度一齊旋轉(zhuǎn)，而電角度差不超過允許值的運行狀態(tài)。將發(fā)電機(jī)與發(fā)電機(jī)、發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)進(jìn)行同步運行的操作，稱為同步并列（俗稱并網(wǎng)）。發(fā)電機(jī)常用的同步并列方法有兩種：準(zhǔn)同步并列法和自同步并列法。此外還有異步起動和非同步合閘法（事故情況下用）71（一）發(fā)電機(jī)的起動發(fā)電機(jī)由停機(jī)狀態(tài)（檢修后或新安裝）投入運行，需按規(guī)程進(jìn)行一系列試驗及啟動前的準(zhǔn)備工作。待發(fā)電機(jī)逐漸升速至額定轉(zhuǎn)速3000r／min。（二）發(fā)電機(jī)的并列現(xiàn)代電力網(wǎng)是由多座發(fā)電廠、多臺發(fā)電機(jī)并列運行的大電網(wǎng)方式，省級電網(wǎng)、跨省的區(qū)域網(wǎng)，甚至跨國電力網(wǎng)已取得十分成熟的運行經(jīng)驗。多臺發(fā)電機(jī)并列運行的大電網(wǎng)方式對提高電能的質(zhì)量、供電的可靠性、系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及經(jīng)濟(jì)性等都有著重大意義。同時，電網(wǎng)的規(guī)模也是一個國家現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的標(biāo)志。發(fā)電機(jī)的并列運行，又稱為同步運行，就是各發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子以相同的電角速度一齊旋轉(zhuǎn)，而電角度差不超過允許值的運行狀態(tài)。將發(fā)電機(jī)與發(fā)電機(jī)、發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)進(jìn)行同步運行的操作，稱為同步并列（俗稱并網(wǎng)）。發(fā)電機(jī)常用的同步并列方法有兩種：準(zhǔn)同步并列法和自同步并列法。此外還有異步起動和非同步合閘法（事故情況下用）72自動準(zhǔn)同步并列自動準(zhǔn)同步并列裝置是一種自動控制裝置，它能根據(jù)系統(tǒng)的頻率，檢查待并發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，并發(fā)出調(diào)節(jié)脈沖去調(diào)節(jié)待并發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，使其略高出系統(tǒng)一預(yù)定數(shù)值。然后檢查同步的回路開始工作，當(dāng)待并發(fā)電機(jī)以微小的轉(zhuǎn)差向同步點接近，且待并發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)的電壓差在±5V以內(nèi)時，就提前一個預(yù)定時間發(fā)出合閘脈沖，合上主斷路器，使發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)并列。73（三）發(fā)電機(jī)的負(fù)荷調(diào)整

3、1．有功負(fù)荷的調(diào)整發(fā)電機(jī)在運行中對有功負(fù)荷的調(diào)整，是通過汽輪機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行的，當(dāng)需增加有功負(fù)荷時，就加大進(jìn)汽量；當(dāng)需減小有功負(fù)荷時，就減小進(jìn)汽量，以保持發(fā)電與負(fù)荷的平衡，維持發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速恒定。

3、2無功負(fù)荷的調(diào)整發(fā)電機(jī)在運行中對無功負(fù)荷的調(diào)整，是通過改變發(fā)電機(jī)勵磁電流來實現(xiàn)的。通常利用自動電壓調(diào)節(jié)器（簡稱調(diào)節(jié)器）自動調(diào)節(jié)，也可手動調(diào)節(jié)。（1）自動調(diào)節(jié)方式。這是主要運行方式，即根據(jù)發(fā)電機(jī)端電壓的變化，采用負(fù)反饋原理對發(fā)電機(jī)勵磁電流進(jìn)行自動調(diào)節(jié)，以維持發(fā)電機(jī)端電壓的恒定。（2）手動控制方式。當(dāng)自動電壓調(diào)節(jié)器因有故障失去作用時，改用由運行人員手動操作調(diào)節(jié)方式。一般自動調(diào)節(jié)為主要方式，手動調(diào)節(jié)為備用方式。74五、發(fā)電機(jī)的解列與停機(jī)發(fā)電機(jī)要解列時，應(yīng)先將所帶廠用電轉(zhuǎn)至備用電源，然后再將發(fā)電機(jī)所帶的有功負(fù)荷和無功負(fù)荷轉(zhuǎn)移到其他并列機(jī)組上去，并在有功負(fù)荷降至零時，斷開發(fā)電機(jī)斷路器，將發(fā)電機(jī)解列。當(dāng)跳開發(fā)電機(jī)斷路器解列后，如果發(fā)電機(jī)需停下來，應(yīng)再跳開滅磁開關(guān)，并通知汽輪機(jī)值班員減速停機(jī)。停機(jī)后拉開發(fā)電機(jī)出線隔離開關(guān)。75電力變壓器電力變壓器是電力系統(tǒng)中輸配電能的主要設(shè)備。電力變壓器利用電磁感應(yīng)原理，可以把一種電壓等級的交流電能方便地變換成同頻率的另一種電壓等級的交流電能。經(jīng)輸配電線路將發(fā)電廠和變電所的變壓器連接在一起，便構(gòu)成了工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主能源網(wǎng)絡(luò)——電力網(wǎng)。76－、變壓器的基本原理變壓器是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的，圖所示為變壓器基本原理示意圖。由圖可見，變壓器由兩個互相絕緣且匝數(shù)不等的繞組，套在由良好導(dǎo)磁材料制成的同一個鐵芯上，其中一個繞組接交流電源，稱為一次繞組；另一個繞組接負(fù)荷，稱為二次繞組。當(dāng)一次繞經(jīng)中有交流電流流過時，則在鐵芯中產(chǎn)生交變磁通φ，其頻率與電源電壓的頻率相同；鐵芯中的磁通同時交鏈一、二次繞組，由電磁感應(yīng)定律可知，一、二次繞組中分別感應(yīng)出與匝數(shù)成正比的電動勢，其二次繞組內(nèi)感應(yīng)的電動勢，向負(fù)荷輸出電能，實現(xiàn)了電壓的變換和電能的傳遞?？梢姡儔浩魇抢靡弧⒍卫@組匝數(shù)的變化實現(xiàn)變壓的。77變壓器基本原理示意圖78二、變壓器的分類為適應(yīng)不同的用戶要求，變壓器分為多種類型。

1．按用途分為（1）電力變壓器。在輸配電系統(tǒng)中應(yīng)用，又進(jìn)一步分為升壓變壓器、降壓變壓器、聯(lián)絡(luò)變壓器（連接幾個不同電壓等級的電網(wǎng)）等。儀用變壓器。指電流互感器和電壓互感器等，用于儀表測量、繼電保護(hù)和操作電源。特殊用途變壓器。有整流變壓器、電爐變壓器、焊接變壓器、實驗變壓器等。792．按統(tǒng)組數(shù)分為（1）自耦變壓器。高、低壓側(cè)共用一個繞組，兩側(cè)接線匝數(shù)不同。（2）雙繞組變壓器。指每相有高、低壓兩個繞組。（3）三繞組變壓器。每相有高、中、低壓三個繞組，常用于聯(lián)絡(luò)變壓器。（4）分裂繞組變壓器。用作大容量廠用電變壓器。803．按相數(shù)分為（1）單相變壓器。容量過大且受運輸條件限制時，在三相電力系統(tǒng)中用三臺單相變壓器組合成三相變壓器組。（2）三相變壓器。用于三相電力系統(tǒng)，三相繞組和鐵芯連為一體。

4按冷卻方式分為（l）油浸式變壓器。繞組與鐵芯完全浸在變壓器油里。又可分為：①油浸自冷式變壓器-油自然循環(huán)進(jìn)行冷卻；②油浸風(fēng)冷式變壓器-在散熱器上裝設(shè)風(fēng)扇吹風(fēng)冷卻；③強迫油循環(huán)水冷卻變壓器-用油泵強迫變壓器油通過變壓器外專設(shè)的水冷卻器冷卻后再送回變壓器內(nèi)。（2）干式變壓器。鐵芯和繞組都由空氣直接冷卻。81分散控制系統(tǒng)一、概述：分散控制系統(tǒng)（DistributedControlSystem，簡稱DCS）廣泛應(yīng)用于流程工業(yè)（如電力、化工等）過程控制。從90年代開始，我國火力發(fā)電廠的控制系統(tǒng)更是以分散控制系統(tǒng)為主?；痣姀S屬于流程工業(yè)，自動控制的任務(wù)相當(dāng)復(fù)雜艱巨，除了對鍋爐、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)進(jìn)行控制外，還要對許多輔助設(shè)備，如除氧器、凝汽器、化學(xué)水處理設(shè)備等進(jìn)行控制?？刂频娜蝿?wù)就是要保證電廠生產(chǎn)的產(chǎn)品——電能滿足一定的數(shù)量和質(zhì)量要求，同時保證生產(chǎn)過程的安全性和經(jīng)濟(jì)性。為達(dá)到這一目的，要求完成自動檢測、自動控制、順序控制、自動保護(hù)等不同功能，即由這四部分構(gòu)成電廠生產(chǎn)過程自動化的全部內(nèi)容。DCS可以完成電廠生產(chǎn)過程自動化的全部功能。DCS的采用使發(fā)電廠的控制具有高度的可靠性和靈活性，可以為高水平的自動化提供有力的技術(shù)手段，加快了我國電廠自動化的步伐并縮小了與先進(jìn)工業(yè)國家的差距。82該系統(tǒng)特點敘述如下：積木式標(biāo)準(zhǔn)硬件結(jié)構(gòu)，面向問題的語言分布式處理單元（DPU）采用冗余配置，能獨立完成各種控制功能，控制功能分散，危險分散，系統(tǒng)可靠性高。通過1：1冗余的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)（DataHighway)實現(xiàn)分布式實時數(shù)據(jù)庫，在提高可靠性的基礎(chǔ)上實現(xiàn)信息集中管理。各操作員站、工程師站等高層人機(jī)接口采用了SUN工作站，軟件功能豐富，操作界面友好。采用開放型的Ethernet信息網(wǎng)絡(luò)（InformationHighway)，便于實現(xiàn)流程工業(yè)的綜合自動化（CIPS)。故障診斷與控制系統(tǒng)集成，自診斷能力強，可以確定故障位置。83歷史數(shù)據(jù)存儲和檢索（HSR）、記錄站（LOG） 歷史數(shù)據(jù)存儲和檢索站用于對WDPF數(shù)據(jù)高速公路來的實時過程數(shù)據(jù)以及手動輸入的離線數(shù)據(jù)的采集和歸檔存儲，歸檔的數(shù)據(jù)可以用于產(chǎn)生歷史趨勢和自由形式的報告；還提供大容量的存儲器以存儲和檢索歷史數(shù)據(jù)用于以后的分析。一個溫徹斯特硬盤作中期存儲用（暫存），任選的光盤機(jī)則提供長期存儲。 記錄站采集記錄數(shù)據(jù)，打印標(biāo)準(zhǔn)格式的數(shù)據(jù)報表。記錄的內(nèi)容有：可選時間間隔的周期性記錄事件順序記錄由其他站來的文本記錄等84第四部分

發(fā)電廠的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)85一、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)發(fā)電廠的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)是反映火力發(fā)電廠運行技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能的數(shù)據(jù)。主要指發(fā)電廠熱-電轉(zhuǎn)換效率有關(guān)的發(fā)電機(jī)組或全廠的運行指標(biāo)。主要介紹以下幾種。

1．電廠熱效率ηe。發(fā)電廠的熱效率ηe,為發(fā)電量(kW·h)折成熱量與耗用熱量HRe之比,即

HRe為發(fā)電熱耗率，即發(fā)1kw·h電所消耗的熱量（kJ）；HRe＝29.308b。(kJ／kw·h)；

b。為發(fā)電煤耗率，為發(fā)1kw·h電所消耗的標(biāo)準(zhǔn)煤量B0，即(g/kw.h),W。為發(fā)電量。燃煤火電廠的熱效率是很低的，一般電廠為3O％以內(nèi)；在現(xiàn)代發(fā)電廠中，由于采用30OMW或60OMW的大容量發(fā)電機(jī)組，改進(jìn)了燃燒技術(shù)，提高了蒸汽參數(shù)，并采用中間再熱等措施，電廠最高熱效率已達(dá)40％以上。以供熱為主兼供電能的熱電廠甚至高達(dá)6O％。862．煤耗率煤耗率一般指供電煤耗率bn（g／kw·h），為對外供電1kw·h所消耗的標(biāo)準(zhǔn)煤量g即：（g/kw.h）。其中

Bo——發(fā)電廠消耗的標(biāo)準(zhǔn)煤，kg；

W?！姀S總發(fā)電量，kw·h；

W?！獜S用電量，kw·h。現(xiàn)代凝汽式發(fā)電廠發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)煤耗率為300～360g標(biāo)準(zhǔn)煤/（KWh），供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗率為307～410g標(biāo)準(zhǔn)煤/（KWh）.873·廠用電率發(fā)電廠自用電（水泵、風(fēng)機(jī)、磨煤機(jī)及照明器具等）功率與總發(fā)電功率之比，即普通電廠廠用電率為6％～1O％；3OOMW機(jī)組電廠廠用電率為5％左右，而6OOMW機(jī)組電廠的廠用電率為4.8％左右。發(fā)電廠的廠用電率平均在6%～8%。88

4·發(fā)電成本發(fā)電成本是發(fā)電廠生產(chǎn)電能所需的全部費用。包括燃料費、水費、材料費、大修理費、折舊費、工資、職工福利基金和其他費用等八項。前三項為可變成本，隨發(fā)電量而增減；后五項為固定成本，無論發(fā)電量多少均需支出。燃料費是各項費用中最大的一項，占發(fā)電成本的50％～7O％；水費是發(fā)電生產(chǎn)用的水資源費和外購水費；材料費是電廠生產(chǎn)中維護(hù)檢修所耗用的材料、備品、易耗品等的費用，此皆為可變（隨發(fā)電量多少而變）成本。固定成本中，大修理費是為恢復(fù)固定資產(chǎn)已損耗的一部分價值，按大修費占固定資產(chǎn)原值的比率而預(yù)提的資金；而基本折舊費是對固定資產(chǎn)的補償費。工資和職工福利基金隨電廠職工數(shù)和工資水平而變化。其他費用包括辦公費、科研教育經(jīng)費以及生產(chǎn)流動資金貸款利息等。發(fā)電廠向電網(wǎng)供電，供電管理部門按合同電價支付電費，電費是電廠的主要收入。發(fā)電成本的降低，取決于煤耗率的降低和廠用電率的降低，以及對外供電量的增加和發(fā)電設(shè)備利用率的提高。這都有賴于生產(chǎn)運行技術(shù)水平和經(jīng)營管理水平的提高。89汽輪發(fā)電機(jī)組的效率90

朗肯循環(huán)的組成：蒸汽鍋爐、汽輪機(jī)、給水泵和冷凝器。蒸汽動力裝置的工作循環(huán)可以理想化為由兩個可逆定壓過程和兩個可逆絕熱過程組成的理想循環(huán)。91二、朗肯循環(huán)和循環(huán)熱效率92

0-1—定壓吸熱過程，

1-2—絕熱膨脹過程，

2-3—定壓放熱過程，

3-0—絕熱加壓過程。93純凝汽式發(fā)電廠：按朗肯循環(huán)工作，進(jìn)入汽輪機(jī)的蒸汽膨脹做功后全部進(jìn)入凝汽器的發(fā)電廠稱為純凝汽式發(fā)電廠。循環(huán)熱效率：等于理想循環(huán)做功量與循環(huán)吸熱量之比。94三、凝汽式發(fā)電廠各種熱損失和效率1、鍋爐效率：鍋爐設(shè)備的輸出的被有效利用的熱量（鍋爐熱負(fù)荷）與輸入熱量（燃料在鍋爐中完全燃燒時的放熱量）之比。鍋爐設(shè)備中的熱損失主要有：排煙熱損失、散熱損失、化學(xué)未完全燃燒損失、機(jī)械未完全燃燒損失、排污熱損失、灰渣物理熱損失等。952、管道效率：為汽輪機(jī)組耗熱量與鍋爐熱負(fù)荷之比。工質(zhì)在管道中流動時既有節(jié)流損失又有散熱損失，其中節(jié)流損失放在汽輪機(jī)相對內(nèi)效率中考慮，而把散熱損失放在管道效率中考慮，因此管道效率反映的是管道保溫的完善程度?，F(xiàn)代發(fā)電廠的管道效率可達(dá)99％左右。963、汽輪機(jī)內(nèi)效率：汽輪機(jī)中蒸汽的實際焓降與理想焓降之比。

汽輪機(jī)相對內(nèi)效率反映汽輪機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的完善程度，現(xiàn)代大型汽輪機(jī)相對內(nèi)效率為87%～90%。97汽輪機(jī)絕對內(nèi)效率（又稱為實際循環(huán)熱效率）為汽輪機(jī)組的實際內(nèi)功率與汽輪機(jī)組的熱耗量之比。若忽略水泵耗功，則汽輪機(jī)組的絕對內(nèi)效率：式中3600——電熱當(dāng)量，1KWh相當(dāng)于3600KJ的熱量。朗肯循環(huán)效率和汽輪機(jī)相對內(nèi)效率分別反映的是理想冷源損失和附加冷源損失的大小，通常將這兩項損失之和稱為冷源損失。因此，汽輪機(jī)的絕對內(nèi)效率反映了機(jī)組冷源損失的大小，其值為35%～49%。984、汽輪機(jī)的機(jī)械效率：為汽輪機(jī)軸功率與其內(nèi)功率之比。

現(xiàn)代大型汽輪機(jī)的機(jī)械效率大于99%。

995、發(fā)電機(jī)效率：為發(fā)電機(jī)輸出的電功率與軸功率之比。發(fā)電機(jī)損失包括機(jī)械方面的軸承摩擦損失、通風(fēng)耗功和電氣方面的銅損（由于線圈具有電阻而發(fā)熱）、鐵損（由于激磁鐵芯產(chǎn)生渦流而發(fā)熱）。

現(xiàn)代大型發(fā)電機(jī)效率，氫冷時為98%～99%，空冷時為97%～98%，雙水內(nèi)冷時為96%～98.7%。

100發(fā)電廠的總效率：發(fā)電廠有效利用的能量（即輸出的電能）與其消耗的能量（即輸入燃料完全燃燒時的放熱量）之比。四、發(fā)電廠的熱平衡101整個發(fā)電廠生產(chǎn)過程中能量轉(zhuǎn)換是由六個環(huán)節(jié)順序組成的，因而全廠總效率應(yīng)等于各環(huán)節(jié)效率的連乘積，即102凝汽式發(fā)電廠的熱平衡方程103結(jié)論

發(fā)電廠效率很低。其主要原因是冷源損失太大，而冷源損失的大小取決于熱力循環(huán)方式和蒸汽的初、終參數(shù)。因此，欲提高電廠的熱經(jīng)濟(jì)性就要盡可能地減少冷源損失，其根本途徑是提高蒸汽初參數(shù)，降低終參數(shù)，采用給水回?zé)峒訜帷⒄羝虚g再熱和熱電聯(lián)產(chǎn)等104六、提高發(fā)電廠熱經(jīng)濟(jì)性的途徑1、提高蒸汽初參數(shù)、降低蒸汽終參數(shù)2、給水回?zé)峒訜?、蒸汽中間再熱4、熱電聯(lián)產(chǎn)5、減少散熱損失1051、提高蒸汽初參數(shù)、降低蒸汽終參數(shù)（一）提高蒸汽初參數(shù)（溫度和壓力）1、提高蒸汽初參數(shù)對循環(huán)熱效率的影響2、提高蒸汽初參數(shù)對汽輪機(jī)相對內(nèi)效率的影響3、提高蒸汽初參數(shù)的限制（二）降低蒸汽終參數(shù)（排汽壓力）1、降低排汽壓力對循環(huán)熱效率的影響2、降低排汽壓力對汽輪機(jī)相對內(nèi)效率的影響3、降低排汽壓力的限制1062、給水回?zé)峒訜幔ㄒ唬┙o水回?zé)峒訜岬囊饬x和應(yīng)用從汽輪機(jī)的某些中間級抽出部分蒸汽加熱鍋爐給水以提高給水溫度，稱給水回?zé)峒訜幔喎Q給水回?zé)?。具有給水回?zé)峒訜岬臒崃ρh(huán)稱為回?zé)嵫h(huán)。

1、提高循環(huán)熱效率：（1）提高給水溫度，提高循環(huán)平均吸熱溫度；（2）排汽量減少，減小了冷源損失。

2、提高相對內(nèi)效率：

增大進(jìn)汽量，增加高壓部分葉片高度，減少高壓部分漏汽損失；減少排汽量，減少了濕汽損失及余速損失。1073、蒸汽中間再熱蒸汽中間再熱：將蒸汽從汽輪機(jī)高壓缸排汽的一部分引出進(jìn)人再熱器中加熱，當(dāng)溫度提高后再引回汽輪機(jī)中繼續(xù)膨脹作功。108回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)簡圖高加低加除氧爐機(jī)電給泵凝汽器凝泵1094、熱電聯(lián)產(chǎn)有效利用低參數(shù)蒸汽熱能供給熱用戶，增加熱效率。排汽量減少，減小了冷源損失。110我公司機(jī)組啟動過程：111四、發(fā)電廠熱力系統(tǒng)1、鍋爐汽水系統(tǒng)：主給水管→給水操作臺→省煤器→汽包→下降管→下聯(lián)箱→水冷壁→汽包→過熱器→鍋爐主汽門（或集汽聯(lián)箱）出口。

2、主蒸汽系統(tǒng)及再熱蒸汽系統(tǒng)

：（主蒸汽）鍋爐主汽門（或集汽聯(lián)箱）→主蒸汽管→汽機(jī)自動主汽門之前

；（再熱蒸汽）汽機(jī)高壓缸出口→再熱器冷段管→再熱器→再熱器熱段管→汽機(jī)中壓缸進(jìn)口。1123、主凝結(jié)水系統(tǒng)

凝汽器→凝結(jié)水泵→軸封冷卻器→低加→除氧器。4、

除氧器系統(tǒng)：除氧器及其相連的所有管路和附件（安全門，水位計等）。5、主給水系統(tǒng)：除氧水箱下水管→低壓給水管→給水泵→高壓給水管→高加→主給水管。6、

回?zé)岢槠到y(tǒng)和加熱器疏水系統(tǒng)：汽機(jī)抽汽管路→各回?zé)峒訜崞鳎ǜ呒?、低加、除氧器）?/p>

疏水管路→疏水回收設(shè)備.示意圖。（300MW圖）

1137、抽空氣系統(tǒng)

（低壓加熱器、凝結(jié)水泵）→凝汽器→抽真空設(shè)備和系統(tǒng)。8、

循環(huán)冷卻水系統(tǒng)循環(huán)水進(jìn)水管→凝汽器→循環(huán)水出水管（汽機(jī)車間范圍內(nèi)）9、

排污利用系統(tǒng)

鍋爐汽包→連續(xù)排污管→連續(xù)排污擴(kuò)容器→（汽）除氧器

下聯(lián)箱→定排污管→

→

┕→（水）定期排污擴(kuò)容器

10、

輔助蒸汽系統(tǒng)及補充水系統(tǒng)1）輔助蒸汽聯(lián)箱及其相連接的管路和設(shè)備（2）化學(xué)車間除鹽水箱→補水箱→補水泵→凝汽器（或除氧器或疏水箱）114火力發(fā)電廠輔助生產(chǎn)系統(tǒng)115燃料的基礎(chǔ)知識

燃料的種類燃料組成116概述

火力發(fā)電廠的產(chǎn)品是電能，電能的生產(chǎn)過程是能量的轉(zhuǎn)換過程。電能的生產(chǎn)是從燃料的燃燒開始的，燃料在爐膛中燃燒，其化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，鍋爐中的水吸收熱能后轉(zhuǎn)變成高溫高壓蒸汽。這些蒸汽被送入汽輪機(jī)后沖動汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動，將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子帶動發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動而發(fā)電，又將機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?。由此可見，火力發(fā)電廠一般是以燃料為原料，以電能為產(chǎn)品的能源轉(zhuǎn)換工廠。117一次能源：

電能的生產(chǎn)過程實際上是電廠通過發(fā)電設(shè)備將一次能源轉(zhuǎn)化為二次能源的過程。一次能源是指以原有形式存在于自然界中的能源，如煤、石油、天然氣、水力、風(fēng)力、草木燃料、地?zé)?、核能、太陽能?118二次能源：

二次能源是指由一次能源直接或間接轉(zhuǎn)換為其他形式的能源，如電能、熱能、各種石油制品、煤氣、液化氣、余熱、火藥、酒精等。119燃料重要性：

燃料是火力發(fā)電廠的糧食，為了保證鍋爐連續(xù)不斷地運行，從而得到連續(xù)不斷的電能，就必須不斷地供應(yīng)燃料。燃料的采購、運輸、加工、輸送及貯備是實現(xiàn)火力發(fā)電的前提和保證，也是火電生產(chǎn)最重要、最基本的生產(chǎn)環(huán)節(jié)之一。為了保證向電廠輸送充足的、合格的燃料，作為燃料部門的職工必須系統(tǒng)地、全面地掌握燃料方面的有關(guān)知識，才能為電廠源源不斷的供應(yīng)燃料提供保證。120燃料種類

目前，火力發(fā)電廠是利用燃料的化學(xué)能發(fā)電的，所用的燃料總體說來可分為兩大類：核燃料和普通燃料，核電站是利用核燃料發(fā)電的，其發(fā)電原理實際上是利用原子能反應(yīng)堆產(chǎn)生的熱能加熱水，生成高壓蒸汽，沖動汽輪機(jī)，從而帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電的。而作為火力發(fā)電廠最常用的普通燃料一般是指在空氣中易燃燒，并能放出大量熱量，且在經(jīng)濟(jì)上值得利用其熱量的物質(zhì)。121作為燃料必須具備下列基本條件：（1）它們應(yīng)該是可燃物；

(2)易于獲取；（3）容易燃燒，發(fā)熱量高，且燃燒后所獲得的熱量在經(jīng)濟(jì)上必須合算；（4）貯備、運輸、處理都比較簡便；使用過程中沒有危險性；

(5)燃燒產(chǎn)物對大氣、水質(zhì)等環(huán)境不會造成嚴(yán)重污染。燃料種類122燃料種類123燃料組成課題一燃料的基礎(chǔ)知識1241)無煙煤：成煤年代悠久，埋藏時間最長；碳化程度最深，含碳量最高，高達(dá)90%?98%；揮發(fā)分含量低，揮發(fā)分Vdaf≤10%，不易點燃，燃盡困難，燃燒時火焰短，貯存時不會自燃；其發(fā)熱量較高，容重比其它煤大，成塊狀；具有明亮的黑色光澤、機(jī)械強度高、質(zhì)地堅硬、不易研磨、結(jié)焦性差等特點。1252）貧煤：其性質(zhì)介于無煙煤和煙煤之間。碳化程度比無煙煤稍低，揮發(fā)分含量較高，10%~20%略高于無煙煤。因為它受熱時幾乎不產(chǎn)生膠質(zhì)體，不能結(jié)焦，所以叫貧煤。貧煤含碳量一般為90%?92%，含氯量為4%?4.5%。該煤種燃點高，燃燒時火焰短，但發(fā)熱量高，燃燒持續(xù)時間較長。3)煙煤：埋藏時間比無煙煤短，質(zhì)地松脆：水分、灰分與褐煤和泥煤相比一般較低；發(fā)熱量較高，含氫量較高，發(fā)熱量甚至超過無煙煤，易點燃，燃燒時火焰長，貯存時要防止自燃。是鍋爐燃煤比重中較大的一種煤。1264）褐煤：是煤化程度最低的煤，外觀呈褐色或黑色。外表似木質(zhì)，呈棕褐色;質(zhì)脆易碎；灰分及水分含量較高；發(fā)熱量偏低;揮發(fā)分較高，揮發(fā)分Vdaf

=40%?60%；易著火，火焰長，不便于長途運輸，貯存時應(yīng)注意防止自燃。學(xué)反應(yīng)性能好，熱穩(wěn)定性差。褐煤主要作為發(fā)電和一般動力用煤。5)泥煤：比褐煤地質(zhì)年齡更低級的一種煤，埋藏年代最短；碳化程度最淺，含水量高，灰分變化范圍較大，揮發(fā)分含量高。127輸煤系統(tǒng)概述128輸煤系統(tǒng)定義是完成煤炭運輸、儲存任務(wù)的設(shè)備和設(shè)施的組合。它包括從運煤車輛（或船舶）進(jìn)廠卸煤起，到把合格的煤運入鍋爐房原煤斗為止的整個工藝過程。通常從煤礦到火電廠的運輸過程稱做廠外運輸。煤炭運抵電廠后的計量、卸載、儲存、輸送、篩分、破碎等廠內(nèi)處理過程稱做廠內(nèi)輸煤。第一節(jié)輸煤系統(tǒng)概述129輸煤系統(tǒng)任務(wù)第一節(jié)輸煤系統(tǒng)概述完成燃煤接卸、存儲、運輸，為鍋爐提供及時、符合質(zhì)量要求的燃煤。130輸煤系統(tǒng)的流程131輸煤系統(tǒng)的流程第一節(jié)輸煤系統(tǒng)概述132一般由卸煤、上煤、儲煤和配煤四部分組成。卸煤部分：為輸煤系統(tǒng)的首端，主要作用是完成受卸外來煤。上煤部分：為輸煤系統(tǒng)的中間環(huán)節(jié)，主要作用是完成煤的輸送、破碎、除鐵、篩分、計量等。輸煤系統(tǒng)的組成第一節(jié)輸煤系統(tǒng)概述133一般由卸煤、上煤、儲煤和配煤四部分組成。儲煤部分：為輸煤系統(tǒng)的緩沖環(huán)節(jié)，其作用是調(diào)節(jié)煤的供需矛盾。配煤部分：為輸煤系統(tǒng)的末端，主要作用把煤按運行要求配入鍋爐的原煤斗。輸煤系統(tǒng)的組成第一節(jié)輸煤系統(tǒng)概述134

輸煤系統(tǒng)是火力發(fā)電廠的重要組成部分，由于是公用系統(tǒng)，其安全、可靠的運行是保證電廠實現(xiàn)安全、高效不可缺少的環(huán)節(jié)。

輸煤系統(tǒng)的工藝流程隨鍋爐容量、燃煤品種、運輸方式以及火電廠所處的地理位置不同而差別較大，并且使用設(shè)備多，分布范圍廣。輸煤系統(tǒng)概述第一節(jié)輸煤系統(tǒng)概述135燃煤接卸系統(tǒng)存儲系統(tǒng)廠內(nèi)運輸系統(tǒng)篩分及破碎系統(tǒng)輔助設(shè)備、設(shè)施輸煤系統(tǒng)的子系統(tǒng)第一節(jié)輸煤系統(tǒng)概述136是保證燃煤供應(yīng)的第一道關(guān)口。

各火力發(fā)電廠根據(jù)所處的地理位置不同，其燃煤接卸系統(tǒng)主要由翻車機(jī)系統(tǒng)或卸船機(jī)系統(tǒng)組成，也有部分電廠采用螺旋卸煤機(jī)卸煤。燃煤接卸系統(tǒng)第一節(jié)輸煤系統(tǒng)概述137組成：

一般由若干個獨立的子系統(tǒng)組成。

如：由幾套翻車機(jī)系統(tǒng)或幾臺卸船機(jī)系統(tǒng)組成。

如果其中一臺設(shè)備出現(xiàn)故障，將會影響該臺（或套）系統(tǒng)運行。燃煤接卸系統(tǒng)第一節(jié)輸煤系統(tǒng)概述翻車機(jī)138作用：實現(xiàn)燃煤接卸、鍋爐原煤倉配煤之間的一個過渡環(huán)節(jié)。該系統(tǒng)不僅在發(fā)生來煤不連續(xù)情況下為鍋爐燃料供應(yīng)提供重要保證，更是當(dāng)前煤種、煤質(zhì)變化多樣性情況下實現(xiàn)燃煤安全摻燒、環(huán)保摻燒、經(jīng)濟(jì)摻燒的重要設(shè)施。燃煤存儲系統(tǒng)第一節(jié)輸煤系統(tǒng)概述139組成：主要設(shè)備有斗輪堆取料機(jī)，以及筒倉、儲煤場等設(shè)施，并配有輔助的皮帶輸送機(jī)（皮帶機(jī)）、犁煤器、給煤機(jī)、推土機(jī)等設(shè)備。燃煤存儲系統(tǒng)第一節(jié)輸煤系統(tǒng)概述140組成：主要由皮帶機(jī)組成。作用：通過皮帶機(jī)的連續(xù)運行，以及各種不同運行方式的倒換，實現(xiàn)不同目的地的燃煤運輸。皮帶機(jī)是燃煤接卸、存儲、原煤倉配煤之間的紐帶，也是輸煤系統(tǒng)的常用設(shè)備。廠內(nèi)運輸系統(tǒng)第一節(jié)輸煤系統(tǒng)概述141為輸煤系統(tǒng)設(shè)備安全和磨煤機(jī)系統(tǒng)安全提供保證。組成：主要設(shè)備是篩分設(shè)備（滾軸篩、固定篩、概率篩等）和碎煤機(jī)等。重要性：篩分破碎系統(tǒng)第一節(jié)輸煤系統(tǒng)概述142將煤中超過設(shè)計粒度的石塊、木塊、煤矸石及金屬物件等分離出來，避免對輸煤系統(tǒng)設(shè)備運行造成不利影響，從而避免因此造成的設(shè)備損壞。安裝于碎煤機(jī)前的篩分設(shè)備將煤中的散料與煤等塊狀料分離，散料通過碎煤機(jī)的旁路系統(tǒng)進(jìn)入上煤皮帶系統(tǒng)，從而將塊狀料送入碎煤機(jī)，這也利于提高碎煤機(jī)的效率。篩分設(shè)備的作用：篩分破碎系統(tǒng)第一節(jié)輸煤系統(tǒng)概述143碎煤機(jī)的作用：將進(jìn)入的煤等塊狀料破碎到符合磨煤機(jī)運行所需要的粒度，保證磨煤機(jī)的運行。篩分破碎系統(tǒng)第一節(jié)輸煤系統(tǒng)概述144組成及作用：指為了實現(xiàn)輸煤系統(tǒng)生產(chǎn)工藝流程而設(shè)計安裝的一些非主要設(shè)備、設(shè)施。如給煤機(jī)、犁煤器、除鐵器、三通擋板、電子皮帶秤，以及除塵、排污處理設(shè)施等。輸煤系統(tǒng)輔助設(shè)備、設(shè)施第一節(jié)輸煤系統(tǒng)概述145第二節(jié)儲煤場設(shè)置儲煤場的必要性火電廠與煤源點之間有一定距離，燃煤無論采用鐵路運輸還是其他方式運輸，都存在間斷運輸?shù)那闆r。同時，由于煤種、煤質(zhì)變化的多樣性，為了實現(xiàn)燃煤安全摻燒、環(huán)保摻燒和經(jīng)濟(jì)摻燒，各火力發(fā)電廠必須對燃煤有一定的儲備能力。146第二節(jié)儲煤場設(shè)置儲煤場的必要性根據(jù)各電廠所處地理區(qū)域位置的不同，多雨地區(qū)的發(fā)電廠設(shè)置干煤棚、筒倉，但一般電廠采用露天儲煤場?；痣姀S的存煤量一般設(shè)計為7~15天的耗用量。為延長儲煤場的燃煤存放時間及減少煤中的熱量損失，有條件時應(yīng)將存煤分層壓實儲存。147第二節(jié)儲煤場設(shè)置儲煤場的必要性當(dāng)前，在燃煤管理中，通過儲煤場進(jìn)行燃煤摻燒是一種主要的摻燒方式。為了實現(xiàn)燃煤安全摻燒、環(huán)保摻燒、經(jīng)濟(jì)摻燒，應(yīng)按照不同煤種的發(fā)熱量、灰熔點、含硫量、揮發(fā)分、可磨性及黏附性等進(jìn)行分堆存放管理。148第二節(jié)儲煤場設(shè)置儲煤場的必要性每天綜合機(jī)組運行情況、脫硫設(shè)備運行情況、輸煤系統(tǒng)設(shè)備運行情況、庫存煤現(xiàn)狀及燃煤接卸情況隨機(jī)進(jìn)行合理摻燒。以避免存煤自燃或不能單獨燃用的煤種庫存量較大的情況發(fā)生，從而保證可持續(xù)地合理燃燒。149儲煤場的形式

干煤棚煤筒倉露天儲煤場第二節(jié)儲煤場150第二節(jié)儲煤場151作業(yè)方式及日常管理

遵循存新燒舊、隨時保證機(jī)組燃煤需要的基本原則。燃煤存儲應(yīng)做到：不同煤種分堆存放，以便于燃煤摻配的實施，滿足機(jī)組安全運行及負(fù)荷需要，從而保證環(huán)保系統(tǒng)可靠運行。第二節(jié)儲煤場152作業(yè)方式及日常管理

當(dāng)前，燃煤的分堆存放管理，應(yīng)根據(jù)各火電廠的具體情況不同：主要根據(jù)煤的發(fā)熱量、灰熔點、含硫量、揮發(fā)分、可磨性及黏附性等進(jìn)行分類管理。第二節(jié)儲煤場153儲煤場與燃煤摻燒燃煤摻燒是各火力發(fā)電廠的一項系統(tǒng)工作，各電廠應(yīng)根據(jù)機(jī)組性能、環(huán)保系統(tǒng)情況及燃煤實際情況明確分類存放及摻燒的具體要求，以便于燃煤的采購、儲存及摻燒、機(jī)組及環(huán)保系統(tǒng)的運行在統(tǒng)一指導(dǎo)措施下實施，實現(xiàn)燃煤在存新燒舊中的合理庫存煤結(jié)構(gòu)，并保證燃煤的安全摻燒、經(jīng)濟(jì)摻燒。第二節(jié)儲煤場結(jié)合目前煤炭市場情況，發(fā)熱量、灰熔點、含硫量、揮發(fā)分等指標(biāo)是日常主要控制摻配指標(biāo)。154

雨季應(yīng)保證煤堆與斗輪軌道之間的足夠距離，防止暴雨造成煤場坍塌而導(dǎo)致斗輪機(jī)不能運行的情況發(fā)生。第二節(jié)儲煤場應(yīng)保證防汛溝、排水溝通暢，并保證煤場排水并避免存煤的流失。做好儲煤場噴灑水的管理工作，防止煤堆粉塵飛揚，以減少對大氣的污染及燃煤的風(fēng)損。儲煤場注意事項155做好斗輪機(jī)軌道兩側(cè)的積煤清理工作，防止斗輪機(jī)的損壞。第二節(jié)儲煤場

及時清撿煤場中的雜物，防止雜物再次進(jìn)入輸煤系統(tǒng)而造成設(shè)備損壞。

斗輪機(jī)、推煤機(jī)交叉作業(yè)時，先對周圍情況進(jìn)行觀察，避免發(fā)生人身和設(shè)備損傷事故，操作中發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時停止設(shè)備，防止問題擴(kuò)大。156燃煤自燃煤在存儲中與空氣中的氧產(chǎn)生有機(jī)部分的氧化作用，煤因氧化將產(chǎn)生熱量而自燃。

危害：存煤自燃會造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和環(huán)境污染，并且在處理著火煤過程中也存在較多的不安全因素。第二節(jié)儲煤場157燃煤自燃煤發(fā)生自燃與其物理性能、化學(xué)成分、儲存方法及存儲時間等有關(guān)。煤的可燃質(zhì)揮發(fā)分高時易發(fā)生自燃情況。第二節(jié)儲煤場因此，防止庫存煤自燃是做好煤場日常管理的一項主要內(nèi)容。158

易發(fā)生自燃的煤種不宜長期存放，在存放中應(yīng)經(jīng)常檢查煤堆溫度，當(dāng)溫度升高到60℃以上時，應(yīng)及時組織倒燒。第二節(jié)儲煤場防止燃煤自燃的措施在出現(xiàn)冒煙或明火情況時，應(yīng)立即組織滅火，并實施覆蓋碾壓以與空氣隔絕的明火處理。159

燃用著火煤前，應(yīng)用水澆滅明火，降低煤堆溫度。第二節(jié)儲煤場防止燃煤自燃的措施禁止輸送有明火的自燃煤，防止燒損皮帶、煤粉爆炸或其他火災(zāi)等不安全事件的發(fā)生。160在處理煤堆自燃時，應(yīng)加強推煤機(jī)車輛的管理。第二節(jié)儲煤場防止燃煤自燃的措施必須首先檢查車輛是否存在漏油現(xiàn)象，嚴(yán)禁使用漏油、有油污的車輛或車門關(guān)閉不嚴(yán)的車輛推整著火煤，防止作業(yè)車輛著火或司機(jī)中毒等不安全事件的發(fā)生。161

燃用發(fā)生自燃的存煤時，輔控運行班長應(yīng)做好安全防護(hù)措施和事故預(yù)想，并向值長匯報，以便采取更加有效的安全防護(hù)措施。第二節(jié)儲煤場防止燃煤自燃的措施各皮帶崗位應(yīng)加強巡視檢查，確保萬無一失。162

燃煤的水分對輸煤系統(tǒng)及鍋爐的燃燒系統(tǒng)有一定的影響，尤其煤的表面水分變化對系統(tǒng)影響較大。第二節(jié)儲煤場濕黏煤的處理當(dāng)燃煤的外在水分減少時，輸煤系統(tǒng)的煤粉飛揚造成惡劣的運行環(huán)境，嚴(yán)重影響現(xiàn)場工作人員的健康，同時增加了清掃工作量，并對防止輸煤系統(tǒng)發(fā)生火災(zāi)、減少設(shè)備腐蝕造成極大的不利影響。163

當(dāng)燃煤的外在水分較大，煤的含水量增大到10%以上時，將造成落煤筒或煤斗堵塞，尤其會降低篩分設(shè)備、破碎設(shè)備的效率，不利于輸煤設(shè)備的運行，并加速設(shè)備的銹蝕。第二節(jié)儲煤場濕黏煤的處理同時，濕黏煤還會造成鍋爐原煤倉坨煤、影響磨煤機(jī)制粉效率等，嚴(yán)重時將威脅機(jī)組的安全運行。164對濕黏煤應(yīng)進(jìn)行煤場晾曬處理，燃用時應(yīng)與松散性好的煤進(jìn)行摻配燃用。第二節(jié)儲煤場濕黏煤的處理165煤筒倉，又名儲煤罐，其用作輸煤系統(tǒng)儲煤設(shè)施或用作緩沖、混煤的設(shè)施。煤筒倉直徑可達(dá)幾十米，儲煤量可達(dá)數(shù)萬噸。第三節(jié)煤筒倉煤筒倉概述166優(yōu)點：占地面積小（與儲煤場比較，同樣的占地，煤筒倉可以多儲煤）、易于實現(xiàn)卸儲煤自動化、運行費用低、可以減少煤塵對周圍環(huán)境的污染、能防止煤因風(fēng)吹日曬而造成的損失。第三節(jié)煤筒倉缺點：造價高、初投資費用大。煤筒倉概述167第三節(jié)煤筒倉煤筒倉的構(gòu)造168圖1-1儲煤罐構(gòu)造圖1—頂部裝料設(shè)備；2—筒體；3—筒下斜壁；4—卸料口；5—卸料機(jī)械第三節(jié)煤筒倉煤筒倉的構(gòu)造169裝料設(shè)備：

第三節(jié)煤筒倉煤筒倉的構(gòu)造包括頂部裝料設(shè)備、筒體、筒下斜壁、卸料口、卸料機(jī)械等部分。

多采用刮板輸送機(jī)或裝有犁煤器的皮帶輸送機(jī)等設(shè)備。為了提高煤筒倉的有效