火力发电厂系统

火力发电工作原理及主要设备介绍-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN火力发电工作原理及主要设备介绍火力发电一般是指利用石油、煤炭和天然气等燃料燃烧时产生的热能来加热水，使水变成高温、高压水蒸气，然后再由水蒸气推动发电机来发电的方式的总称。

以煤、石油或天然气作为燃料的发电厂统称为火电厂。

火力发电站的主要设备系统包括：燃料供给系统、给水系统、蒸汽系统、冷却系统、电气系统及其他一些辅助处理设备。

火力发电系统主要由燃烧系统（以锅炉为核心）、汽水系统（主要由各类泵、给水加热器、凝汽器、管道、水冷壁等组成）、电气系统（以汽轮发电机、主变压器等为主）、控制系统等组成。

前二者产生高温高压蒸汽；电气系统实现由热能、机械能到电能的转变；控制系统保证各系统安全、合理、经济运行。

火力发电的重要问题是提高热效率，办法是提高锅炉的参数（蒸汽的压强和温度）。

90年代，世界最好的火电厂能把40％左右的热能转换为电能；大型供热电厂的热能利用率也只能达到60％～70％。

此外，火力发电大量燃煤、燃油，造成环境污染，也成为日益引人关注的问题。

热电厂为火力发电厂，采用煤炭作为一次能源，利用皮带传送技术，向锅炉输送经处理过的煤粉，煤粉燃烧加热锅炉使锅炉中的水变为水蒸汽，经一次加热之后，水蒸汽进入高压缸。

为了提高热效率，应对水蒸汽进行二次加热，水蒸汽进入中压缸。

通过利用中压缸的蒸汽去推动汽轮发电机发电。

从中压缸引出进入对称的低压缸。

已经作过功的蒸汽一部分从中间段抽出供给炼油、化肥等兄弟企业，其余部分流经凝汽器水冷，成为40度左右的饱和水作为再利用水。

40度左右的饱和水经过凝结水泵，经过低压加热器到除氧器中，此时为160度左右的饱和水，经过除氧器除氧，利用给水泵送入高压加热器中，其中高压加热器利用再加热蒸汽作为加热燃料，最后流入锅炉进行再次利用。

以上就是一次生产流程。

火力发电厂的基本生产过程火力发电厂的主要生产系统包括汽水系统、燃烧系统和电气系统，现分述如下：（一）汽水系统：火力发电厂的汽水系统是由锅炉、汽轮机、凝汽器、高低压加热器、凝结水泵和给水泵等组成，他包括汽水循环、化学水处理和冷却系统等。

火力发电厂的组成
一、燃烧系统
燃烧系统是火力发电厂的核心部分，其主要功能是将燃煤或燃油等燃料进行充分燃烧，产生高温高压的烟气。

燃烧系统主要包括燃烧室和制粉系统两个部分。

燃烧室是燃料燃烧的地方，其内部结构设计需要考虑火焰的稳定性和热效率。

制粉系统则是将原煤磨成煤粉，以便于在燃烧室中进行燃烧。

二、汽轮机
汽轮机是火力发电厂中的重要设备之一，其主要功能是将高温高压的蒸汽转化为机械能，从而驱动发电机发电。

汽轮机主要包括进汽机构、调节气阀、叶轮、导叶、喷嘴等部件。

其中，进汽机构的作用是控制进入汽轮机的蒸汽流量，调节气阀的作用是调节蒸汽的压力和流量，叶轮和导叶的作用是将蒸汽的动能转化为机械能，喷嘴的作用是将蒸汽的热能转化为动能。

三、发电系统
发电系统是火力发电厂中的主要产出系统之一，主要包括发电机和励磁系统等设备。

发电机的作用是将汽轮机转动的机械能转化为电能，励磁系统的作用是提供发电机转子所需要的励磁电流，保持发电机的正常运行。

四、冷却系统
冷却系统是火力发电厂中的重要辅助系统之一，其主要功能是将发电机的热量带走，保持其正常运行。

冷却系统主要包括水冷和风冷两种方式，其中水冷方式又可以分为自然循环和强制循环两种形式。

五、控制系统
控制系统是火力发电厂中的重要组成部分之一，其主要功能是对整个发电厂的设备进行监测和控制，保证其正常运行。

控制系统主要包括自动化仪表和控制系统设备等，可以对设备的运行状态进行实时监测和记录，同时也可以对设备的运行参数进行调节和控制。

大型火力发电厂厂用电系统1第一章绪论第一节火力发电厂的厂用电系统及负荷分类任一较现代化的工矿企业在进行生产时，必然要使用一些用电动机械。

工厂越现代，这些电动机械一般就越多，向其供电的系统也越复杂。

在设计与生产中，我们称这些电气负荷为“厂用负荷”，而将供电系统称为“厂用电系统”，而组成这套厂用电供电系统的设备则称之为“厂用电设备”。

火力发电厂也一样，发电机需汽轮机来拖动，而驱动汽轮机的蒸汽又来自锅炉，围绕着这个主系统，有许多的子系统为其服务，这些子系统又都是由成百上千的电动机机械组成的。

例如电厂的锅炉在运行时，需燃料系统为其服务，这系统就由翻车机系统、堆料取料机系统、碎煤机系统及皮带输送机系统组成。

而翻车机系统又由重车拖动机械、空车拖动机械、空车平台移动机械及翻转机械等组成。

这些大大小小的厂用机械需有机地结合起来一起工作，才能保证发电机组正常运行，并输出电力。

这些为保证电厂安全运行的全部电动负荷，都统归在发电厂的厂用电范围中。

人们习惯地将厂用电负荷分类，以便于统一管理并分类供电，由于使用的角度不同，分类的方法也不相同，常用的分类方法有以下几类。

一、按电源的种类分类根据厂用电负荷所用电源的种类，可分为交流厂用电负荷（以下简称厂用负荷）及直流厂用负荷，由此对其供电的电源也按其种类分为交流电源和直流电源。

绝大部分的厂用负荷使用交流电源，因为该电源可从发电机出口及电力系统经降压获得，运行、维护都是很方便。

而那些必须用直流电源或在全厂各种交流电源消失后仍需继续运行的负荷，则由另设的直流电源供电，如各种控制、保护、通信系统及直流电机等。

有一种负荷，虽然也运行在交流电压下，但究其电源，却是由直流电源供电，经逆变器或不停电电源（UPS）将其转换为交流电源后使用的。

这种负荷我们按其实际使用的电压，仍称其为交流负荷。

将负荷按电源种类分类，可以使设计者了解负荷的电源要求，以及计算交直流各电源的容量，并将负荷按其电压性质分别接入不同系统，而运行人员据此可很容易地找到该负荷的供电系统。

火力发电厂自动化功能及系统火力发电厂自动化是指利用各种自动化仪表和装置(包括计算机系统)对火力发电厂生产过程进行监视、控制和管理，使之安全、经济运行的技术。

随着机组容量的增大，参数的提高，在人工控制方式下是无法实现火电机组安全经济运行的，自动化装置已成为火力发电厂不可缺少的重要组成部分。

自动化装置的作用，是保证机组安全起停和正常经济运行，并可提高机组适应电力系统调度和负荷变化的能力，以及提高综合判断和处理事故的能力，改善劳动条件和减少运行人员。

(一)自动化发展历程火力发电厂的自动化程度随着火电机组容量的增大，参数的提高以及自动化装置的更新换代而不断提高，机组监控方式由就地控制方式发展为机、炉、电单元控制方式，进而发展到当今的分散控制系统(DCS)。

1.就地控制方式就地控制方式的自动化程度低。

机、炉、电都各自在就地或控制室设控制表盘，由运行人员分别进行监控;采用模拟式仪表对运行参数进行检测;除锅炉汽包水位采用电气机械式和汽轮机转速采用机械液压式自动控制外，机组主要运行参数靠人工控制。

2.单元控制方式随着单元机组，特别是再热机组的广泛应用，火电厂开始按炉、机、电单元控制方式设计，即将炉、机、电控制表盘集中布置在单元控制室内。

由于监视和控制的项目增多，且以模拟式仪表和电子管式控制器为主，因此在单元控制室仍由炉、机、电运行人员分别进行监视和控制，自动化水平仍较低。

3.分散控制系统(DCS)随着电子计算机在火电厂自动化中的应用，以及通信技术、控制技术和屏幕显示(CRT)技术的发展，大型火电机组普遍采用以微处理器为基础的分散控制系统(DCS)。

这种系统将各种不同的控制功能分别由数台以微处理器为核心的装置来实现，而由运行人员在CRT操作站上对它们统一监控和管理，使之实现集中监视、分散控制，达到对火电机组进行有效地控制和管理，从而使火电厂真正进入较高自动化水平的集中控制阶段。

(二)自动化的主要功能及系统火电厂自动化的主要功能可概括为监测、连锁保护、开关量控制、模拟量控制。

火力发电厂的组成及系统分析火力发电厂是利用化石燃料（例如煤炭、天然气、石油）或核燃料（例如铀）进行燃烧产生热能，再通过这种热能转化水为蒸汽驱动汽轮机，从而产生电能的设备。

火力发电厂是目前全球主要的发电方式之一，具有高效、成本低等优点。

下面将对火力发电厂的组成和系统进行详细分析。

燃料处理系统：燃料处理系统主要包括燃料储存、给煤机、煤磨机、输送系统等设备。

燃料储存用于储存煤炭或其他燃料，给煤机将煤炭从燃料库输送到煤磨机，煤磨机将煤炭研磨成粉末状。

输送系统将研磨后的煤粉输送到锅炉系统中进行燃烧。

锅炉系统：锅炉系统由燃烧器、锅炉本体、布风系统和除渣系统等组成。

燃烧器是将煤粉及空气进行混合并进行燃烧的设备。

锅炉本体是将燃烧产生的热能传递给水，使水升温并转化为蒸汽的核心设备。

布风系统用于调节锅炉内的燃料和空气的供给，以保证燃烧效果。

除渣系统用于清除锅炉内的灰渣，以维持锅炉的正常运行。

汽轮机系统：汽轮机系统由汽轮机和温度控制系统组成。

蒸汽从锅炉系统输出后进入汽轮机，经过汽轮机转动发电机产生电能。

温度控制系统负责监测和调节蒸汽的温度，以保持汽轮机系统的稳定运行。

发电机系统：发电机系统由发电机、调速装置和变压器等组成。

发电机是将汽轮机输出的机械能转化为电能的设备，调速装置用于调节发电机的转速，以适应负荷的变化。

变压器将发电机产生的低电压转换成输送和分配所需的高电压。

辅助系统：辅助系统包括给水系统、除尘系统、凝汽器系统、冷却水系统和厂用电系统等。

给水系统负责将水处理成合适的品质以供锅炉使用。

除尘系统用于清除锅炉烟气中的颗粒物和没有完全燃烧的物质。

凝汽器系统用于冷凝汽轮机排出的蒸汽，将其转化为水再循环使用。

冷却水系统提供冷却水，用于冷却发电厂的设备。

厂用电系统是指火力发电厂用于供电的系统，包括变电站和配电系统等。

总的来说，火力发电厂的组成包括燃料处理系统、锅炉系统、汽轮机系统、发电机系统和辅助系统。

这些系统通过协调工作，实现了从化石燃料到电能的转化过程。

一火力发电厂概述1.火力发电厂的生产过程燃料进入炉膛后燃烧，产生的热量将锅炉里的水加热，锅炉内的水吸热而蒸发，经过热器进一步加热后变成过热蒸汽，再通过主蒸汽管道进入汽轮机。

由于蒸汽不断膨胀，高速流动的蒸汽冲动汽轮机的叶片转动从而带动发电机发电。

所以火力发电厂的生产过程主要就是一个能量转换过程，即燃料化学能---热能--机械能--电能。

最终将电发送出去。

高温高压蒸汽在汽轮机内膨胀做功后，压力和温度降低，由排汽口排入凝汽器并被冷却水冷却，凝结成水，凝结水集中在凝汽器下部由凝结水泵打至低压加热器和除氧器，经除氧后由给水泵将其升压，再经高压加热器加热后送入锅炉，如此循环发电。

2 火力发电厂的主要生产系统包括汽水系统、燃烧系统和电气系统，现分述如下：2.1汽水系统火力发电厂的汽水系统由锅炉、汽轮机、凝汽器和给水泵等组成，它包括汽水循环、化学水处理和冷却水系汽水系统流程如图1-1。

水在锅炉中被加热成蒸汽，经过热器进一步加热后变成过热蒸汽，再通过主蒸汽管道进入汽轮机。

由于蒸汽不断膨胀，高速流动的蒸汽冲动汽轮机的叶片转动从而带动发电机发电。

为了进一步提高其热效率，一般都从汽轮机的某些中间级后抽出做过功的部分蒸汽，用以加热给水。

在现代大型机组中都采用这种给水回热循环。

此外在超高压机组中还采用再热循环，即把做过一段功的蒸汽从汽轮机的某一中间级全部抽出，送到锅炉的再热器中加热后再引入汽轮机的以后几级中继续膨胀做功。

在膨胀过程中蒸汽压力和温度不断降低，最后排入凝汽器并被冷却水冷却，凝结成水。

凝结水集中在凝汽器下部由凝结水泵打至低压加热器和除氧器，经加温和脱氧后由给水泵将其打入高压加热器加热，最后打入锅炉。

汽水系统中的蒸汽和凝结水，由于经过许多管道、阀门和设备，难免产生泄漏等各种汽水损失，因此必须不断向系统补充经过化学处理的补给水，这些补给水一般都补入除氧器或凝汽器中。

2.2燃烧系统燃烧系统由锅炉的输煤部分、燃烧部分和除灰部分组成。