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火力发电厂概论

火力发电厂是将燃料燃烧产生的热能转化为机械能，再转化为电能的设施。它是现代社会重要的电力来源，为工业生产、生活用电提供保障。

课程导言

课程目标

本课程旨在帮助学生了解火力发电厂的基本原理、主要设备和运行机制，并掌握相关安全、环保和节能知识。

课程内容

涵盖火力发电厂的设计、建设、运行、维护、安全、环保和节能等方面，并介绍智能电厂发展趋势。

学习方法

通过课堂讲授、案例分析、实地参观等方式，培养学生对火力发电的理论知识和实践操作能力。

考核方式

课程成绩将通过平时作业、期末考试以及实训考核进行综合评价。

火力发电在电力体系中的地位

火力发电是现代社会的主要电力来源。它占据全球电力生产的绝大部分。

火力发电厂作为重要的基础设施，在电力体系中发挥着不可替代的作用。

火力发电基本原理

燃料燃烧

燃烧燃料释放热能，将水加热至沸腾，产生蒸汽。

蒸汽膨胀

高温高压蒸汽推动汽轮机叶片旋转，将热能转化为机械能。

发电机发电

汽轮机带动发电机旋转，利用电磁感应原理产生电力。

电力输出

电力经变压器升压后，输送到电网，供用户使用。

燃料供给系统

煤炭运输

煤炭运输是燃料供给系统的重要环节，确保煤炭从矿区到电厂的及时、安全、经济运输。

运输方式包括铁路运输、公路运输、水路运输和管道运输，选择合适的运输方式取决于地理位置、运输距离、煤炭种类和运输成本等因素。

煤炭储存

煤炭储存是燃料供给系统的另一个关键环节，确保电厂有充足的煤炭储备，满足发电需求。

煤炭储存方式主要有露天堆场、封闭式库房和地下储煤库，根据电厂规模、煤炭种类和环境因素等选择合适的储存方式。

锅炉系统

锅炉结构

锅炉是火力发电厂的核心设备，负责将燃料的化学能转化为热能。

燃料燃烧

燃料在锅炉燃烧室中燃烧，产生高温烟气。

水汽转换

高温烟气加热锅炉中的水，使水沸腾并转化为高温高压蒸汽。

蒸汽输送

生成的蒸汽通过管道输送到汽轮机，推动汽轮机旋转。

汽轮机系统

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1.汽轮机概述

汽轮机利用高温高压蒸汽膨胀做功，驱动发电机发电。汽轮机是火力发电厂的关键设备。

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2.汽轮机类型

常见的汽轮机类型包括凝汽式汽轮机、背压式汽轮机和抽汽式汽轮机，根据发电厂的具体需求选择。

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3.汽轮机结构

汽轮机主要由汽缸、转子、叶轮、轴承、调速系统等组成。

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4.汽轮机工作原理

蒸汽进入汽轮机汽缸，推动叶轮旋转，将蒸汽的能量转化为机械能，带动发电机发电。

发电机系统

发电机的核心

将机械能转换为电能，是电力生产的核心设备。

转子结构

由励磁绕组、转轴和极靴组成，通过旋转产生磁场。

定子结构

固定在机座上，包含定子绕组，感应电流产生电力。

调节控制系统

自动控制

自动控制系统负责对发电厂的关键参数进行实时监测和调节，例如蒸汽压力、温度和流量。

安全保护

安全保护系统旨在防止设备故障和事故，并采取紧急措施以保障安全运行。

数据采集

数据采集系统收集发电厂运行数据，用于监测和分析，以及优化运营效率。

冷却系统

冷却塔

冷却塔利用空气与水接触进行热交换，降低循环水温度，提高发电效率。

冷却水系统

冷却水系统负责将循环水送至冷却塔，并将其返回至发电厂循环使用。

冷却池

冷却池利用水体与空气接触进行热交换，降低循环水温度。

脱硫系统

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1.简介

脱硫系统去除燃煤排放中的二氧化硫，减少酸雨等环境污染。

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2.工作原理

通过吸收剂与烟气中的二氧化硫发生反应，将其转化为硫酸盐或亚硫酸盐，从而去除二氧化硫。

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3.主要设备

脱硫塔、吸收剂制备系统、脱硫剂再生系统等。

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4.类型

湿法脱硫、干法脱硫和半干法脱硫。

脱硝系统

选择性催化还原(SCR)

SCR技术是应用最广泛的烟气脱硝技术，它利用催化剂将NOx与氨气反应生成氮气和水。SCR系统通常安装在锅炉的烟气出口处，并使用氨气作为还原剂。

选择性非催化还原(SNCR)

SNCR技术使用氨气或尿素作为还原剂，在高温下与NOx反应生成氮气和水。SNCR系统通常安装在锅炉的燃烧室或省煤器处，不需要催化剂。

其他脱硝技术

除了SCR和SNCR技术外，还有其他一些脱硝技术，例如低NOx燃烧器技术和电子束辐照脱硝技术。这些技术通常用于特殊情况或与其他脱硝技术结合使用。

除尘系统

除尘器

除尘器是火力发电厂的关键设备之一，用于去除烟气中的粉尘，以减少大气污染。

常见的除尘器类型包括袋式除尘器、电除尘器和湿式除尘器，它们的工作原理各不相同。

除尘效率

除尘效率是衡量除尘系统性能的重要指标，它表示除尘器去除烟气中粉尘的比例。

除尘效率越高，意味着排放的粉尘越少，对环境的污染也越低。

烟囱系统

排放废气

烟囱是发电厂排放废气和烟尘的重要通道，确保废气排放符合环保要求。

安全设计

烟囱设计需要考虑抗风能力、防腐蚀、耐高温等因素，确