电力生产常识(四)——汽轮发电机.ppt

火电厂生产过程 （汽轮发电机、辅助系统） 火电厂工艺流程示意图 汽轮发电机 汽轮发电机是电厂的主要设备之一，它同锅炉和汽轮机合称为发电厂的三大主机。 同步发电机分类 1．按原动机的类别不同，可分为： 汽轮发电机、水轮发电机、燃气轮发电机及柴油发电机等。 2．按冷却介质的不同，可分为： 空气冷却、氢气冷却和水冷却。 3．按主轴安装方式的不同，可分为： 卧式安装和立式安装等。 4．按本体结构的不同，可分为： 隐极式和凸极式、旋转电枢式和旋转磁极式等。 同步发电机的结构 主要由原动机的特性决定。如： 汽轮发电机由于转速达3000转/分钟，故极对数少，转子采用隐极式，卧式安装； 水轮发电机由于转速低（一般在500转/分钟以下），故极对数多，转子采用凸极式，立式安装。 汽轮发电机的发展概况 近年来，我国电力系统中发电机单机容量不断增大，采用大容量机组有如下优越性： 可降低发电机的造价和材料的消耗量 可降低电厂的基建安装费用 可降低运行费用 发电机的冷却 发电机在运行过程中存在着各种损耗，主要是： 铁损（铁芯中磁场变化所产生的磁滞和涡流损耗） 铜损（铜导线中通过电流，在导线电阻上所产生的热损耗） 机械损耗（转子和风扇旋转时轴承部分的摩擦所产生的损耗） 300 MW汽轮发电机，如果效率为98.8％，则其余1.2％的损耗竟有的3600千瓦，这些损耗变为热量。散热冷却就成为限制大容量发电机容量提高的主要因素。 改进发电机的冷却技术，提高冷却效果，是大容量发电机制造中的一个十分重要的问题。 发电机广泛采用氢冷和水冷技术。 氢气冷却的特点 优点： 氢气的导热系数比空气大6.7倍，所以冷却效果较好；氢气的密度非常小，只有空气的1/14，故风阻和摩擦损耗仅为空气冷却的1/7左右 可避免绝缘材料与氧气接触，从而可增加绝缘材料的稳定性。 缺点： 氢气泄漏及空气进入发电机内，造成空气和氢气混合易引起爆炸。 汽轮发电机的励磁系统 1．主要功能 在发电机中建立旋转磁场，还对发电机及电网的安全、经济运行起着重要作用 调整励磁电流的大小以维持发电机的机端电压； 使各发电机组所带的无功功率稳定并实现合理分配； 短路故障、发电机端电压严重下降时?强行励磁?电力系统暂态稳定； 突然甩负荷时，能进行强行减磁，以防止发电机电压过分升高。 发电机内部短路故障跳闸时，对发电机快速灭磁； 增加电机的阻尼转矩，以提高电力系统稳定性及输电线路的有功功率传输能力； 实行过励磁限制和欠励磁限制，确保同步发电机组的安全稳定运行。 发电机励磁系统简介 发电机的励磁方式主要有三种： 直流励磁机励磁方式 交流励磁机励磁方式（可分为有刷励磁和无刷励磁两种） 静止励磁方式（如自并励励磁方式） 在大型汽轮发电机上采用自并励励磁方式已成发展方向。 供水 供水 供水 海勒式间接空冷系统的发电厂示意图 混合式凝汽器间接空冷系统由匈牙利人海勒（Hailer）提出。 哈蒙式间接空冷系统的发电厂示意图 哈蒙式（Harmon）空冷系统是在海勒式间接空冷系统运行实践的基础上发展起来的。 直接空气冷却系统（GEA系统） 空冷机组运行国际形势 装设空冷系统的适宜条件 空冷系统传热性能较差，汽轮机排汽压力要比湿冷机组高，热经济性低。 空冷系统的缺点可归纳为：金属消耗量多、投资大、真空低和煤耗高、盛夏时可能较大幅度地限制出力等。 装设空冷系统的适宜条件可概括为：建厂地区缺水，燃用当地劣质低价煤，海拔高度、环境温度、风向、风速和大气逆温层适当等。 除灰系统 烟气排放控制 高效除尘器 火电厂中最常用的除尘器有旋风除尘器、水膜除尘器、文丘里除尘器、干式静电除尘器、袋式除尘器 袋式除尘器 * * 电力生产常识（火电部分）之四 （一）同步发电机的基本构 造和工作原理 火力发电厂的供水量是巨大的，如一台300MW机组，每小时耗水量在30000t左右。电厂的用水包括生产用水和生活用水，生产用水中凝汽器的冷却水量最大，约占总耗水量的95%左右，所以火力发电厂的供水系统，主要指凝汽器的冷却水系统（循环水系统）。 火电厂的供水系统基本上分为直流供水（也称开式供水）系统和循环供水（也称闭式供水）系统。 发电厂在电力生产过程中需要大量的水，主要有如下用水项目： ⑴ 凝汽器中凝结汽轮机排汽用的冷却水，每凝结1吨排汽约需50～80吨冷却水，因此这项用水量很大，占全厂总用水量的95％。 ⑵ 发电机的冷却水。发电机因损耗产生的热量通过空气或氢气来冷却，而空气或氢气在气体冷却器中又需冷却水来冷却。 ⑶ 冷油器中用来冷却汽轮发电机组轴承润滑油的冷却水。 ⑷ 辅助机械轴承的冷却水。辅助机械主要是各种水泵、风机、磨煤机等转动设备。 ⑸ 因汽水损失所需的补充水。 ⑹