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发电厂概论 ZYY非电专业新员工 程翠萍 黄栋 隋凤国 2012年8月 ●了解各种能源及电能的特点 ●熟悉火力发电厂的生产过程 ●了解水力发电厂的生产过程 ●了解新能源发电的生产过程 本课程的学习目标 自然界现成 存在可直接利用的能源 煤、石油、天然气、 水、风、太阳、原子能 由一次能源转换而来的能源 电能等 一、电能和电力工业 （一）电能 电力生产的主要环节 发电—利用电能生产设备将各种一次能源或其他形式的能源转换成电能。 变电—起变换电压，控制电力流向，分配电力和保证电压质量的作用。 输电—将电能由各发电厂送往电力用户或用电负荷中心的过程称为输电。 配电—将由输电网输送来的电能再通过配电网直接或再降低电压后送到用户使用。 用电—通过变压器，将电压降低到适合用户使用的电压等级，供用户使用。 电力生产环节示意图 电能的输送和分配 其他几个环节： 调度—根据用户需要，对多个发电厂的出力进行合理安排调度；同时安排各机组的检修计划等。 通信—是电力运行所必需的语音、数据、图像等信息进行传输。 信息包含：技术数据、五摇信息、调度信息和其他信息等。 （二）电力生产的特点 发供用连续性。电能不能大量储存，以需要定生产。——要求安全可靠 与国民经济和人民生活紧密相关。增长率应该比国民经济高1.3~1.5个百分点。 过渡过程短暂性。要求自动化程度高，设备质量可靠。 保证良好的电能质量。 保证良好的经济性，并注意控制污染，保护环境。 发电厂：将各种一次能源转变成电能的工厂。 二、电能的生产过程 1.锅炉设备的构成 2.锅炉设备的主要作用 利用燃料燃烧将给水加热成具有一定温度和压力的 过热蒸汽。 锅 炉 “炉” “锅” 燃烧系统 汽水系统 火力发电厂 炉膛：四周水冷壁管围成的燃烧空间。 燃烧器：将煤粉和燃烧所需要的空气送入炉膛的设备。 空气预热器：利于尾部烟道的烟气将空气加热的设备。 水平烟道：连接炉膛和尾部烟道，布置过热器和再热器等受热面。 尾部烟道：布置低温受热面的烟气通道。 燃烧系统工作过程 原煤 煤粉制备系统 风粉 燃烧器 炉膛 水平烟道 尾部烟道 含灰 烟气 除尘器 排烟设备 烟气 锅炉 汽水系统的主要设备 省煤器：蛇形管束，利用烟气热量加热锅炉给水 水冷壁：布置在炉膛四壁，吸收炉膛辐射热量，将水加热成汽水混合物 汽水系统（蒸发设备） 下降管：大直径下降管，将汽包的水向下输送到水冷壁下联箱。 汽包：圆筒形容器，接受省煤器来的给水，并将水向下送入下降管，同时将水冷壁送来的汽水混合物进行汽水分离。 水循环：水由汽包经下降管，汇集到下联箱，重新分配到水冷壁管，吸热成为汽水两相混合物，然后回到汽包。 汽水系统（过热器、再热器） 过热器：布置在水平烟道或竖井烟道上部，将饱和蒸汽加热成过热蒸汽 再热器：将高压缸排汽继续加热，达到一定温度后送汽轮机中压缸 汽水系统的工作过程 汽轮机概述 汽 轮 机 汽 轮 机 过热蒸汽 旋转 （工作介质） （热能 机械能） 原动机 （能够输出动力的设备） 汽轮机是以蒸汽为工质，将蒸汽热能转换成转轴旋转机械能的原动机。 工作蒸汽先在喷管内进行膨胀，压力降低而速度增大，形成一股高速汽流，此高速汽流喷射到动叶上，推动转子转动，因而使蒸汽的热能转变为机械能。 汽轮机的工作原理 冲动作用原理 Fi Fu Fz 叶轮转动方向 C0 C2 由喷管喷出的高速气流冲 击动叶，给动叶一个冲动 力，动叶受到冲击后带着 叶轮旋转作功的原理 喷管 动叶 通过例子可以看出: （2）反动力的方向与气 流的流动方向相反。 (1) 只有加速膨胀的气 流才会产生反动力。 Fi Fu Fz Fr Fz Fu C0 C2 蒸汽在收缩形的动叶通道内流动时 会对动叶产生一个与气流流动方向 相反的反动力，这个反动力推动叶 轮旋转作功的原理 喷管 动叶 叶轮转动方向 反动作用原理 汽轮机本体由静止部分和转动部分构成。 静止部分(静子)：汽缸、隔板、汽封、轴承等； 转动部分(转子)：动叶、叶轮、主轴、联轴器等。 汽轮机的结构 凝汽器： 1.将汽轮机的排汽凝结为水；2.建立并维持高度真空 循环水泵： 将循环冷却水升压打入凝汽器 冷却塔： 把循环冷却水在凝汽器中的吸热释放入大气环境。 凝结水泵： 将凝结水升压经低加打入除氧器 低压加热器： 利用汽轮机抽汽加热凝结水，提高机组循环热效率 高压加热器： 利用汽轮机抽汽加热凝结水，提高机组循环热效率 给水泵：将除氧后的水升压经高加打入锅炉 除氧器：将凝结水除氧（除气），以防设备发生氧腐蚀 水力发电 利用水的势能—