發(fā)電廠流程課件-002

發(fā)電廠工藝過程1ppt課件.2ppt課件.3ppt課件.第一節(jié)發(fā)電廠生產(chǎn)過程概述電力是一個國家經(jīng)濟發(fā)展的基礎，是國民經(jīng)濟的先行官。與其他能源相比，電力具有很大的優(yōu)越性，它效率高，便于控制和遠距離傳輸，使用方便，所以現(xiàn)代社會發(fā)展對電力的依賴程度越來越高，電氣化程度是衡量一個國家現(xiàn)代化水平的重要標志之一。但是電力不是一種天然能源，必須由其他能源轉(zhuǎn)換而成。大規(guī)模的電能生產(chǎn)一般在電站中進行。目前的發(fā)電方式主要有火力發(fā)電、水力發(fā)電、核能發(fā)電和新能源發(fā)電等。由于我國的能源以煤為主，所以火力發(fā)電是我國目前主要的發(fā)電方式，占我國發(fā)電總量的70％左右。

4ppt課件.能夠提供電能的一次能源波浪發(fā)電站風力發(fā)電站水力發(fā)電站地熱發(fā)電站太陽能發(fā)電站太陽能收集站沼氣發(fā)酵池潮汐發(fā)電站火力發(fā)電站核電站5ppt課件.6ppt課件.第二節(jié)火電廠生產(chǎn)過程利用燃料燃燒進行發(fā)電的設備稱為火力發(fā)電機組，主要有三大設備組成：鍋爐、汽輪機和發(fā)電機?；鹆Πl(fā)電機組的發(fā)電過程如以下示意圖所示。

7ppt課件.8ppt課件.9ppt課件.10ppt課件.11ppt課件.

火電廠基本熱力過程鍋爐汽輪機冷凝器水泵冷卻水過熱蒸汽乏汽給水發(fā)電機12ppt課件.13ppt課件.

由上可以看出，在火力發(fā)電廠的生產(chǎn)過程中存在著三種形式的能量轉(zhuǎn)換：在鍋爐中：燃料的化學能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽辉谄啓C中：熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能；在發(fā)電機中：機械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?。鍋爐和汽輪機是火力發(fā)電廠三大主機中最基本的能量轉(zhuǎn)換設備。鍋爐的作用是利用燃料在爐內(nèi)燃燒釋放的熱能加熱給水，產(chǎn)生規(guī)定參數(shù)(溫度、壓力)和品質(zhì)的蒸汽，送往汽輪機做功。在汽輪機中，高溫高壓的過熱蒸汽在通流部分膨脹做功，沖動汽輪機的葉輪轉(zhuǎn)動，將蒸汽的熱能轉(zhuǎn)變成轉(zhuǎn)子上的機械能14ppt課件.一電廠鍋爐

電廠鍋爐的構成和工作過程一.電廠鍋爐的構成電廠鍋爐機組是由鍋爐本體、輔助系統(tǒng)及設備、鍋爐附件等構成的。下圖是一臺典型煤粉爐及其輔助系統(tǒng)示意圖，可以用來說明鍋爐的主要構成和工作過程。15ppt課件.16ppt課件.17ppt課件.18ppt課件.19ppt課件.20ppt課件.21ppt課件.22ppt課件.23ppt課件.24ppt課件.25ppt課件.26ppt課件.27ppt課件.28ppt課件.29ppt課件.30ppt課件.31ppt課件.32ppt課件.33ppt課件.34ppt課件.35ppt課件.

“鍋”

和

“爐”

兩部分鍋爐本體主要包括

，

“鍋”

部分：省煤器、汽包、下降管、水冷壁、過熱器、再熱器、進出口聯(lián)箱及汽水聯(lián)通管道等。

“爐”部分：爐膛、燃燒設備、空氣預熱器、煙道和風道等。

此外，鍋爐本體還包括用來固定和懸吊鍋爐部件、受熱面、爐墻等設備的構架(包括平臺扶梯)。

輔助系統(tǒng)包括：燃料供應系統(tǒng)、煤粉制備系統(tǒng)、給水系統(tǒng)、通風系統(tǒng)、除塵除灰系統(tǒng)、吹灰系統(tǒng)，水處理系統(tǒng)、煙氣脫硫系統(tǒng)和監(jiān)視及控制系統(tǒng)等。各個輔助系統(tǒng)都配有相應的附屬設備和控制裝置。

36ppt課件.

由于火電站鍋爐設備和部件繁多，工藝流程復雜，直接由人工控制則很難保證各設備及系統(tǒng)的正常運行，因此現(xiàn)代火電站均配有先進的計算機集散控制系統(tǒng)（DCS），同時配有機組的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（DAS）,協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)（CCS），其下還包括很多子系統(tǒng)。另外鍋爐還有燃燒安全監(jiān)控系統(tǒng)（FSSS）或燃燒器管理控制系統(tǒng)（BMS）等，對鍋爐進行監(jiān)視與控制。2.電廠鍋爐的工作過程電廠鍋爐的工作過程可以分成兩大系統(tǒng)的工作過程，即燃燒系統(tǒng)和汽水系統(tǒng)的工作過程。以下示意圖便是電廠鍋爐的燃燒系統(tǒng)和汽水系統(tǒng)的流程。37ppt課件.38ppt課件.燃燒系統(tǒng)由燃燒設備、制粉系統(tǒng)和風煙系統(tǒng)等組成，完成燃料在爐內(nèi)的燃燒和高溫煙氣對受熱面的傳熱過程。燃燒設備主要由爐膛、燃燒器和點火裝置組成，要求達到燃燒效率高，燃燒穩(wěn)定和連續(xù)，污染物的排放量低,

運行調(diào)節(jié)方便等目的。制粉系統(tǒng)由磨煤機及其輔助部件構成，其任務是將原煤磨制成一定細度的煤粉，并將其送入爐膛進行燃燒。制粉系統(tǒng)主要有直吹式和中間儲倉式兩種，目前直吹式制粉系統(tǒng)得到廣泛應用。風煙系統(tǒng)由送風機、引風機和風道及煙道組成，其任務是向爐內(nèi)送入足夠的空氣，滿足燃料完全燃燒所需的氧氣，并及時將燃燒產(chǎn)生的煙氣排出。目前電廠鍋爐常采用平衡通風方式，即引風量略大于送風量，維持爐內(nèi)一定的微負壓，39ppt課件.40ppt課件.41ppt課件.42ppt課件.43ppt課件.44ppt課件.45ppt課件.46ppt課件.47ppt課件.48ppt課件.49ppt課件.汽水系統(tǒng)由給水系統(tǒng)、蒸發(fā)系統(tǒng)和過熱系統(tǒng)及再熱系統(tǒng)組成，分別完成水的加熱、蒸發(fā)和過熱三個階段的任務。給水系統(tǒng)的受熱面主要是省煤器，給水在進入鍋爐前先經(jīng)過該受熱面，吸收煙氣的熱量，使排煙溫度降低，鍋爐效率提高而節(jié)省燃料，因而該受熱面就稱為省煤器．蒸發(fā)系統(tǒng)由汽包、下降管、水冷壁和聯(lián)箱及聯(lián)通管道組成，其受熱面為水冷壁，吸收爐膛中的輻射熱，將下降管送入的水蒸發(fā)成飽和蒸汽。過熱系統(tǒng)由不同型式的過熱器及減溫器組成，其工作任務是把水冷壁所產(chǎn)生的飽和蒸汽過熱到一定溫度的過熱蒸汽，同時在鍋爐允許的負荷波動保持過熱蒸汽溫度在正常范圍內(nèi)。再熱系統(tǒng)由不同型式的再熱器及減溫器組成，其工作任務是把汽輪機高壓缸的排汽再次加熱，再送至汽輪機中壓缸繼續(xù)做功，以提高循環(huán)效率，并減少汽輪機末端的蒸汽濕度，保證汽輪機的安全。50ppt課件.二電廠汽輪機

1電廠汽輪機的工作原理

汽輪機是將蒸汽熱能轉(zhuǎn)換成機械功的高速旋轉(zhuǎn)設備，具有功率大、效率高、結構簡單、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)的優(yōu)點，是火電廠及核電廠中采用的原動機。蒸汽輪機、燃氣輪機、水輪機等都是渦輪機，它們最基本的原理與風車相同，利用工質(zhì)的動能做功，即利用具有一定速度的工質(zhì)沖動其轉(zhuǎn)動部分，從而輸出機械功。

51ppt課件.52ppt課件.53ppt課件.54ppt課件.55ppt課件.56ppt課件.57ppt課件.58ppt課件.59ppt課件.60ppt課件.

具有一定壓力和溫度的蒸汽在汽輪機中先流過固定的噴嘴，蒸汽的壓力、溫度逐漸降低，體積不斷膨脹，蒸汽的速度越來越高；從噴嘴中流出的高速蒸汽沖擊在動葉片上，動葉片受到汽流的作用力帶動葉輪和軸轉(zhuǎn)動。蒸汽源源不斷地從噴嘴中流出，推動汽輪機的轉(zhuǎn)軸連續(xù)轉(zhuǎn)動，將蒸汽的熱能轉(zhuǎn)換為軸旋轉(zhuǎn)的機械能。因此，實現(xiàn)蒸汽熱能到機械能的轉(zhuǎn)換可分為兩個階段：在噴嘴中蒸汽的熱力勢能(焓降)轉(zhuǎn)變?yōu)楦咚倨鞯膭幽堋?2)在動葉片流道中蒸汽的動能轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)的機械能。61ppt課件.多級汽輪機外形62ppt課件.63ppt課件.64ppt課件.2、汽輪機設備的組成及工作過程汽輪機設備由汽輪機本體和汽輪機輔助設備兩部分組成，如下圖所示。汽輪機本體：靜止部分、轉(zhuǎn)動部分、主汽門、調(diào)節(jié)汽門等汽輪機輔助設備：凝汽設備、回熱加熱設備、調(diào)節(jié)保安裝置、供油系統(tǒng)等。汽輪機本體及其輔助設備由管道和閥門連成一個整體，稱為汽輪機設備。汽輪機與發(fā)電機的組合稱為汽輪發(fā)電機組。65ppt課件.66ppt課件.鍋爐來的高溫高壓的蒸汽流經(jīng)主汽閥、調(diào)節(jié)閥進入汽輪機，在壓力差的作用下蒸汽依次通過各級向排汽口處流動。在流動中，蒸汽的壓力、溫度逐級降低，逐級將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能能。壓力、溫度已很低的汽輪機的排汽(乏汽)，進入凝汽設備，被冷凝成凝結水后送往低壓加熱器加熱，進入除氧器除去水中所含的氣體，經(jīng)給水泵升壓再由高壓加熱器加熱后送回鍋爐循環(huán)使用。此外，汽輪機的調(diào)節(jié)系統(tǒng)用來調(diào)節(jié)進汽量，以適應外界負荷的變化，保證供電的數(shù)量和質(zhì)量。保護裝置則用于監(jiān)測汽輪機的運行，在危急情況下保證汽輪機的安全。

67ppt課件.3．回熱加熱系統(tǒng)

采用回熱循環(huán)是提高循環(huán)熱效率的有效手段。電廠的回熱系統(tǒng)用一臺混合式加熱器作除氧器，即利用汽輪機的抽汽來加熱給水至沸騰以除去水中所含的氣體，其余的均為表面式加熱器。位于凝結水泵和除氧器之間的表面式加熱器，其水側壓力為凝結水泵的出口壓力，稱為低壓加熱器(低加)；位于除氧器下的給水泵與爐給水操作臺之間的表面式加熱器，其水側壓力為給水泵出口壓力，稱為高壓加熱器(高加)。國內(nèi)300MW、600MW機組，其回熱系統(tǒng)采用八級回熱，即三臺高壓加熱器、四臺低壓加熱器和一臺除氧器，簡稱：“三高、四低、一除氧”。見下圖68ppt課件.69ppt課件.回熱加熱系統(tǒng)中各部件的作用：高、低壓加熱器：利用汽輪機抽汽，對給水、凝結水進行加熱，其目的是提高整個熱力系統(tǒng)經(jīng)濟性。除氧器：除去鍋爐給水中的各種氣體，主要是水中的游離氧。凝汽器：使汽輪機排汽口形成最佳真空，使工質(zhì)膨脹到最低壓力，盡可能多地將蒸汽熱能轉(zhuǎn)換為機械能，將乏汽凝結成水。凝結泵：將凝汽器的凝結水通過各級低壓加熱器補充到除氧器。給水泵：將除氧水箱的凝結水通過給水泵提高壓力，經(jīng)過高壓加熱器加熱后，輸送到鍋爐省煤器入口，作為鍋爐主給水。70ppt課件.71ppt課件.72ppt課件.73ppt課件.74ppt課件.75ppt課件.76ppt課件.火電廠水系統(tǒng)火電廠水系統(tǒng)主要包括:–凝汽器冷卻水或冷卻塔補給水(循環(huán)供水)–汽輪機凝結水精處理系統(tǒng)–鍋爐補給水(化學水處理)–鍋內(nèi)水處理（加藥，使鍋內(nèi)結垢軟化或溶解，通過鍋爐排污排出，還要調(diào)節(jié)鍋水PH值和成分間的比例。）–工業(yè)冷卻水(其他冷卻器和轉(zhuǎn)動機械的軸承冷卻水)–除塵/除灰/通風用水–生活/消防用水–疏水和生產(chǎn)回水處理（含腐蝕產(chǎn)物和油，一般采用過濾方法回收）–廢水處理77ppt課件.78ppt課件.火電廠水系統(tǒng)79ppt課件.化學水處理系統(tǒng)80ppt課件.81ppt課件.化學水處理系統(tǒng)化學水處理系統(tǒng)主要包括:–鍋爐補給水處理系統(tǒng)–汽輪機凝結水精處理系統(tǒng)82ppt課件.化學水處理系統(tǒng)

鍋爐補給水處理系統(tǒng)(化學除鹽)工藝示意圖

-鍋爐補給水處理系統(tǒng)(化學除鹽)鍋爐補給水處理系統(tǒng)(化學除鹽)工藝示意圖83ppt課件.化學水處理系統(tǒng)-鍋爐補給水處理系統(tǒng)(1)主要目的:–火電廠熱力系統(tǒng)中水、汽不斷循環(huán)，由于設備和管道系統(tǒng)水的排放、蒸發(fā)、泄漏等，會造成水、汽損失，為保持平衡，必須向系統(tǒng)中補給所需水量。–普通水（地表水或地下水）含有大量鈣、鎂、鈉的重碳酸化物、氯化物、硫酸化物、硅酸等，它們對熱力設備均有危害，要除去這些物質(zhì)。主要設備包括:–清水箱、過濾器、陽床、除碳器、陰床、混床、酸/堿儲存罐、計量箱、中間水箱,泵、閥門和風機等。主要控制量:–水泵、除碳風機、閥門、水位、PH值（E+H、Honeywell、羅斯蒙特）、酸/堿濃度（羅斯蒙特）、流量、壓力、鈉表（鈉離子濃度檢測，作為再生條件。Honeywell、羅斯蒙特）主要控制方式:–全自動、半自動、步操（分支工藝段獨立操作）、手動（通過點擊鼠標操作設備）、就地–主要流程：再生控制流程、制水流程（順序控制）–一般要求控制系統(tǒng)熱備，本地站+擴展、500~1000點（DI/DO占90%，AI占10%）84ppt課件.化學水處理系統(tǒng)-鍋爐補給水處理系統(tǒng)(2)主要過程:化學除鹽:?陽離子交換：（使水軟化）利用Na型樹脂除去水中鈣、鎂離子。再用食鹽再生。2RNa+Ca2+R2Ca+2Na+2RNa+Mg2+R2Mg+2Na+?失效樹脂再生:R2Ca+2Na+2RNa+Ca2+R2Mg+2Na+2RNa+Mg2+?脫碳：去除水中的CO2，防止水呈酸性。除二氧化碳器有鼓風式和真空式兩種。–鼓風式:水從上噴淋而下,空氣自下而上,由于二者CO2壓力不同,水中游離的CO2析出。–真空式:抽真空使水達到沸點,去除水中溶解的氣體。85ppt課件.化學水處理系統(tǒng)-鍋爐補給水處理系統(tǒng)(3)主要過程:化學除鹽:

陰離子交換：利用OH型樹脂除去經(jīng)過陽離子交換處理后的水中的無機酸。需再生。ROH+HClRCl+H2OROH+H2CO3RHCO3+H2OROH+H2SiO3RHSiO3+H2O?失效樹脂再生:RCl+NaOHROH+NaClRHCO3+NaOHROH+NaHCO3RHSiO3+NaOHROH+NaHSiO386ppt課件.化學水處理系統(tǒng)-凝結水精處理系統(tǒng)87ppt課件.化學水處理系統(tǒng)-凝結水精處理系統(tǒng)凝結水是鍋爐給水的主要組成部分。按運行壓力分為:中壓凝結水精處理系統(tǒng)和低壓凝結水精處理系統(tǒng)主要工藝系統(tǒng):–高速混床系統(tǒng)：包括高速混床、樹脂捕捉器、再循環(huán)單元、旁路單元等。–再生系統(tǒng)：包括錐體分離再生裝置（陽樹脂再生兼分離塔、陽樹脂再生/混合兼儲存塔、樹脂隔離罐、儀表、閥門、管道等）–再生輔助系統(tǒng)：包括酸堿系統(tǒng)（酸堿槽、酸堿計量箱、酸堿噴射器或計量泵）、熱水箱單元、沖洗水單元、羅茨風機單元、閥門、樹脂等。主要控制特點:–一般工藝配置：高速混床2×50%（兩臺運行，不設備用）；3×50%（兩臺運行，一臺備用）；多采用柱型混床。1×100%，多采用球型混床。–混床出水水質(zhì)超標或累積制水量達到設定值或壓差超過規(guī)定值，報警并自動解列失效混床，失效樹脂送至再生系統(tǒng)進行擦洗再生；對于3×50%系統(tǒng)，先投入備用混床，再解列失效混床，然后進行失效樹脂的擦洗、分離、再生。–樹脂分離、再生裝置目前以英國的KENNICOTT較為先進、凱迪公司是其在國內(nèi)唯一的合作伙伴，采用錐斗分離（CONESEP‘S）技術：錐底配水集水裝置、“二次分離”技術、樹脂界面檢測系統(tǒng)、“固化”的多次（最多可達20次）樹脂擦洗、正洗、反洗、反沖洗工藝等。88ppt課件.化學水處理系統(tǒng)-凝結水精處理系統(tǒng)主要控制特點(續(xù)):–儀表、閥門數(shù)量較多，AI較多，閥門開度調(diào)節(jié)控制的AO也有，一般超過1000點I/O，控制程序復雜。–儀表信號：壓力、導電度、流量、二氧化硅含量、PH值、鈉濃度、差壓、液位等。–要求控制系統(tǒng)雙機熱備。–一般本地控制，主機架+擴展即可。–部分用戶在陰/陽樹脂分離技術上可能直接采用進口設備，如：英國的凱尼科特等主要控制功能:–去除水、汽系統(tǒng)產(chǎn)生或漏入的腐蝕產(chǎn)物、懸浮雜質(zhì)，使其含量達到規(guī)定要求。（采用“固化”的多次樹脂擦洗、正洗、反洗、反沖洗工藝等。）–去除水、汽系統(tǒng)存在或漏入的溶解雜質(zhì)，使其達到最低水平。–凝汽器儀表信號：壓力、導電度、流量、二氧化硅含量、PH值、鈉濃度、差壓、液位等。–要求控制系統(tǒng)雙機熱備。–一般本地控制，主機架+擴展即可。–部分用戶在陰/陽樹脂分離技術上可能直接采用進口設備，如：英國的凱尼科特89ppt課件.除灰/除渣系統(tǒng)鍋爐排渣:–水力排渣裝置：收集爐膛或爐排落下的爐渣，以壓力水流為動力將其清除的裝置。?水力排渣槽：熾熱爐渣經(jīng)爐膛冷灰斗落入爐渣室，熄火噴嘴噴水澆滅，當存到一定量時，沖渣噴嘴