火力发电的分类

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火力发电
火力发电是把矿物燃料（煤、油、气）的化学能以 热能的形式释放，再把热能转换成机械能，进一步 转换成电能的过程。
火电厂的分类（一） 按燃料分类： 燃料分类：
燃煤发电厂 (煤) 燃油发电厂 (石油提取了汽油、煤油、柴油后的渣油) 燃气发电厂 (天然气、煤气等) 余热发电厂 (工业余热、垃圾或工业废料) 生物发电厂 (桔杆、生物肥料)
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凝气式燃煤电厂生产流程图
火电厂三大系统之一
燃烧系统
包括输煤、 包括输煤、磨煤、锅炉与燃烧、风烟系统、灰渣系统等环节 输煤 锅炉与燃烧、风烟系统、灰渣系统等环节
煤 斗 送风机
磨 煤 机 气 风机 空 热
细 灰 风机
火电厂三大系统之二
汽水系统：
由锅炉, 汽轮机, 凝汽器, 除氧器, 加热器等构成 锅炉, 汽轮机, 凝汽器, 除氧器, 主要包括 包括: 主要包括: 给水系统 冷却水系统 冷却水系统 补水系统 汽轮机
按机组轴数可分单轴和双轴汽轮机；按汽缸数目分单缸、双 缸和多缸汽轮机；等等
汽轮机及辅助设备
汽轮机： 汽轮机：将热能转换为机械能 汽轮机设备包括： 汽轮机设备包括：
汽机本体，调速保护及油系统，辅助设备，热力系统等
汽轮机分类： 汽轮机分类： 工作原理分类： 按工作原理分类：冲动式, 反动式 热力过程特性分类： 按热力过程特性分类：
按蒸汽压力和温度分类： 按蒸汽压力和温度分类：
中低压发电厂 (蒸汽压力3.92MPa, 温度450度, 单机功率 < 25 MW) 高压发电厂 (蒸汽压力9.9MPa, 温度540度, 单机功率 < 100 MW)

• 目前大型火力发电厂广泛采用的典型输煤系统一般由 卸煤系统、储煤系统、破碎及筛分系统、上煤系统、 输煤控制系统以及输煤系统的辅助设备六部分组成。
• 厂外运煤方式主要有铁路火车运煤、公路汽车运煤、 水路船舶运煤、长距离带式输送机运煤、管道运煤等。
• 露天煤场
输煤系统
• 封闭煤场
输煤系统
• 斗轮机
• 但是电力不是天然能源，必须由其他能源转换而成。大规模 的电能生产一般在电站中进行。目前的发电方式主要有火力 发电、水力发电、核能发电和新能源发电等。对于我国来说 火力发电是目前主要的发电方式，占发电总量的70％左右。
火力发电厂分类
1.按燃料分类： 燃煤发电厂 (煤) 燃油发电厂 (石油提取了汽油、煤油、柴油后的渣油) 燃气发电厂 (天然气、煤气等) 余热发电厂 (工业余热、垃圾或工业废料) 生物发电厂 (桔杆、生物肥料) 2.按原动机分类： 凝汽式汽轮机发电厂 燃汽轮机发电厂 内燃机发电厂 蒸汽-燃汽轮机发电厂 3.按供出能源分类： 凝汽式汽轮机发电厂 (只供电) 热电厂 (同时供电和供热)
输煤系统
• 输煤栈桥
输煤系统
水处理系统
• 发电厂水处理系统主要包括： • 凝汽器冷却水或冷却塔补给水(循环供水)
汽轮机凝结水精处理系统 锅炉补给水(化学水处理) 锅内水处理（加药，使锅内结垢软化或溶解，通过锅 炉排污排出，还要调节锅水pH值。） • 工业冷却水(其他冷却器和转动机械的轴承冷却水) • 生活/消防用水 • 疏水和生产回水处理（含腐蚀产物和油，一般采用过 滤方法回收） • 废水处理
汽轮机轮 机 工 作 过 程
发电机
• 汽轮发电机的作用是将汽轮机转动的机械能，转变成 电能，通过母线输送到电网。
• 发电机工作的机理是通过励磁机对发电机转子产生磁 场，通过转子的旋转，对静子线圈产生切割磁力线作 用，从而在静子线圈上产生电流。

火力发电厂是利用化石燃料燃烧释放的热能发电的动力设施，包括燃料燃烧释热和热能电能转换以及电能输出的所有设备、装置、仪表器件，以及为此目的设置在特定场所的建筑物、构筑物和所有有关生产和生活的附属设施。

主要有蒸汽动力发电厂、燃气轮机发电厂、内燃机发电厂几种类型.基本原理电磁感应理论：任何变化的电场都要在其周围空间产生磁场，任何变化的磁场都要在其周围空间产生电场。

热力学第一定律：热可以变为功，功也可以变为热，消耗一定热量时，必产生相当数量的功，消耗一定量的功时，必出现相应数量的热。

热力学第二定律：高温物体的热能可以自动传递给低温物体，而低温物体的热能却不能自动地传递给高温物体。

机械能可以自动转化为热能，而热能却不能自动转化为机械能。

主要生产过程简述储存在储煤场(或储煤罐)中的原煤由输煤设备从储煤场送到锅炉的原煤斗中,再由给煤机送到磨煤机中磨成煤粉。

煤粉送至分离器进行分离,合格的煤粉送到煤粉仓储存(仓储式锅炉)。

煤粉仓的煤粉由给粉机送到锅炉本体的喷燃器,由喷燃器喷到炉膛内燃烧(直吹式锅炉将煤粉分离后直接送入炉膛)。

燃烧的煤粉放出大量的热能将炉膛四周水冷壁管内的水加热成汽水混合物。

混合物被锅炉汽包内的汽水分离器进行分离,分离出的水经下降管送到水冷壁管继续加热,分离出的蒸汽送到过热器,加热成符合规定温度和压力的过热蒸汽,经管道送到汽轮机作功。

过热蒸汽在汽轮机内作功推动汽轮机旋转,汽轮机带动发电机发电,发电机发出的三相交流电通过发电机端部的引线经变压器什压后引出送到电网。

在汽轮机内作完功的过热蒸汽被凝汽器冷却成凝结水,凝结水经凝结泵送到低压加热器加热,然后送到除氧器除氧,再经给水泵送到高压加热器加热后,送到锅炉继续进行热力循环。

再热式机组采用中间再热过程,即把在汽轮机高压缸做功之后的蒸汽,送到锅炉的再热器重新加热,使汽温提高到一定(或初蒸汽)温度后,送到汽轮机中压缸继续做功。

锅炉本体锅炉设备是火力发电厂中的主要热力设备之一。

我国热力发电厂种类划分及概述热力发电厂是将燃料的化学能转化为热能，热能转化为机械能，最终将机械能转化为电能的工厂，也即将自然界的一次能源转化为洁净、方便的二次能源的工厂。

电厂的形式大致可以这样分类：一、按供出产品品种分类(一)发电厂只生产电能向外供给的工厂，即凝汽式发电厂。

根据国家的能源政策，今后建设的发电厂的单机容量必须在125MW以上，单机容量50MW及以下的现役常规火电机组将在2003年底以前逐步停止运行，关停确有困难的个别机组，关停时间可适当推迟，但必须经国家经贸委批准。

对单机容量100MW的机组国家正在研究停运意见和措施。

我国发电厂的主力机组也将由目前的单机容量300MW逐步转移到600MW。

国家鼓励综合利用煤矸石(发热量12550kJ／kg以下)、煤泥、石煤、垃圾等低热值燃料和利用余热、余压、生物质能、沼气、煤层气、高炉煤气等综合利用资源的发电工程，其单机容量不受限制。

(二)热电厂既向外供电、也向外供热(热水、蒸汽)的工厂。

根据国家计委、经贸委、原电力部等部委规定，建设热电厂应符合下列指标：1．电厂总热效率年平均大于45％；2．单机容量50MW以下的热电机组，其热电比年平均应大于100%；3．单机容量50~200MW以下的热电机组，其热电比年平均应大于50％；4．单机容量200MW及以上抽汽凝汽两用供热机组，在采暖期其热电比应大于50％。

二、按主要设备品种分类(一)常规火力发电厂由常规煤粉炉、凝汽式汽轮发电机组为主要设备组建的发电厂，这是火力发电厂的基本类型。

它由热力系统，燃料供应系统，除灰系统，化学水处理系统，供水系统，电气系统，热工控制系统，附属生产系统组成。

(1)热力系统：是常规火电厂实现热功转换热力部分的工艺系统。

它通过热力管道及阀门将各热力设备有机地联系起来，以在各种工况下能安全经济、连续地将燃料的能量转换成机械能。

联系热力设备的汽水管道有主蒸汽管道、主给水管道、再热蒸汽管道、旁路蒸汽管道、主凝结水管道、抽汽管道、低压给水管道、辅助蒸汽管道、轴封及门杆漏汽管道、锅炉排污管道、加热器疏水管道、排汽管道等。

• 过热蒸汽—主蒸汽管道—〉汽轮机（冲动汽轮机叶片 转动，带动发电机旋转产生电能，自身温度、压力下 降）——〉凝汽器（被冷却水/循环水冷却）——〉 凝结水汇集在凝汽器中的热水井中——〉经凝结水泵 打至低压加热器中加热——〉由除氧器除氧并继续加 热成为锅炉给水——〉经给水泵升压和高压加热器加 热后送入锅炉汽包
汽水系统
– 2）补充給水系统
• 难免有汽、水泄漏，须不断向系统补充经化学处 理的软化水，这些补充给水一般补入除氧器或凝 汽器中 将做过功排入凝汽器中的乏汽冷却凝结成水，由 循环水泵从凉水塔抽取大量冷却水送入凝汽器， 冷却水吸收乏汽热量后送回凉水塔冷却，循环使 用
– 3）循环水系统
•
二、火电厂的电能生产过程
（三）、汽轮发电机与水轮机结构简介
汽轮发电机：转速高，一般3000r/min， 无明显突出磁极，励磁绕组放在转子槽 内
水轮发电机：转速较低，极数多，励磁绕 组套在转子磁极上
二、火电厂的电能生产过程
• 4、火力发电厂的效率
火力发电厂的效率
–提高效率的方法：
• 1、提高锅炉、汽轮机等设备的制造、运行水平 • 3、利用供热式汽轮机的抽汽或排汽的潜热供生产及采暖用 • 2、提高蒸汽参数和采用中间再热
• 按供电范围分类
–区域性发电厂：在电网内运行，承担一定区域性供电的大中 型发电厂 –孤立发电厂：不并入电网内，单独运行的发电厂 –自备发电厂：由大型企业自己建造，主要供本单位用电的发 电厂（一般也与电网相连）
二、火电厂的电能生产过程
火电厂种类虽然很多，但从能量转换的观点分析，其 生产过程是基本相同的 燃料的化学能 热能 机械能 电能
锅炉设备
• a）锅炉的容量和参数
–锅炉容量即锅炉的蒸发量，指锅炉每小时所产 生的蒸汽量 –锅炉的额定参数是指额定蒸汽压力和额定蒸汽 温度（过热器主气阀出口处的过热蒸汽压力和 温度）如：发电功率为300或600MW的电厂锅炉 的蒸汽参数及容量

发 电 厂总体介 绍
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目录
一、发电厂概述 二、火力发电厂分类 三、火力发电厂主要设备介绍 四、火力发电厂的三大系统
一、发电厂概述
（1）发电厂（power plant）又称发电站，是将自然界蕴藏的各种一次能 源转换为电能（二次能源）的工厂。
（2）发电厂分类：火力、水力、风能、光伏、核电，还有地热、潮汐等。
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1、燃料、燃烧系统：包括输煤、磨煤、锅炉与燃烧、风烟系统、灰渣系 统等环节。
自输煤系统 输煤皮带 煤 斗
冷空气 送风机
煤
空气预热器
磨 煤
热空气 热
机
空
气
经烟囱排向大气 除尘器 引风机
煤粉 排粉风机
冲灰水
锅炉
烟气 细 灰
炉渣
灰渣泵 至灰场
2、汽水系统：由锅炉, 汽轮机, 凝汽器, 除氧器, 加热器等构成。 主要包括:给水系统、冷却水系统、补水系统 。
轮机旋转，热能转换成机械能，然后汽轮机带动发电机旋转，将机械 能转变成电能。
化学能 (燃料)
锅炉 蒸汽
发电机
热能
机械能
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电能
（4）火电厂生产流程示意图
二、火电厂的分类Ⅰ
（1）按燃料分类： 燃煤发电厂 (煤) 燃油发电厂 (石油提取了汽油、煤油、柴油后的渣油) 燃气发电厂 (天然气、煤气等) 余热发电厂 (工业余热、垃圾或工业废料) 生物发电厂 (桔杆、生物肥料)
2、汽轮机本体：是完成蒸汽热能转换为机械能的汽轮机组的基本部分 ，即汽轮机本身。它与回热加热系统、调节保安系统、油系统、凝汽系 统以及其他辅助设备共同组成汽轮机组。汽轮机本体由固定部分（静子 ）和转动部分（转子）组成。固定部分包括汽缸、隔板、喷嘴、汽封、 紧固件和轴承等。转动部分包括主轴、叶轮或轮鼓、叶片和联轴器等。 固定部分的喷嘴、隔板与转动部分的叶轮、叶片组成蒸汽热能转换为机 械能的通流部分。汽缸是约束高压蒸汽不得外泄的外壳。

1. 电厂汽水系统
电厂基本汽水系统流程（朗肯循环）：给水→锅炉→过热 蒸汽→汽轮机→凝电机
给水泵
凝汽器
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2. 燃料、燃烧系统
(1)输煤及燃运系统： 运输→卸煤装置→煤场→碎煤机→皮带→原煤仓； (2)制粉系统： 原煤仓→给煤机→磨煤机→粗粉分离器→细粉分离器→煤粉仓
项
(二) 灰场、防浪堤、护岸工程等
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(七)
1
单身宿舍 家属宿舍 室外工程 厂内外临时工程（包干系数以处 的项目） 厂区施工铁路专用线
目
1 灰（坝）场 2 防浪堤
划
3 护岸
(三) 水质净化工程
分
1 石灰水处理系统
2 施工电源 3 施工水源 4 施工道路 5 施工通信 6 大型施工机具拆装及轨道铺设
❖ 原子能发电厂
❖ 地热电站
❖ 垃圾电站
其他热力发电厂与常规电厂的区别主要在于热力系统不 一样，当然也涉及到相关的燃料、除尘、化学、供水及热工 控制系统。由于地球上现已探明储量的煤尚可用数百年，因 此，常规燃煤电厂仍是今后建设电厂的主要形式之一。
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常规火力发电厂
❖ 输煤系统——接受燃煤并向锅炉输送；
项
2 燃油系统
目
3 燃气系统 (三) 除灰系统
划
1 水力除灰系统
3 (六)
1 2 (七) 1 2
空冷及辅机循环水系统 电气系统 控制系统建筑 变配电系统建筑 附属生产工程 辅助生产工程 附属生产工程
分
2 机械除灰系统
3 气力除灰系统
3 环保工程 4 消防系统
4 灰水回收系统
5 厂区性建筑
5 脱水仓、澄清池

火力发电一般是指利用煤炭、石油、天然气、生物质、城市垃圾等燃料燃烧时产生的热能或工业过程中的余热来加热水，使水变成符合相应条件的过热空气，然后再由过热蒸汽推动汽轮发电机组来发电的发电方式的总称。

以煤炭、石油、天然气作为燃料的统称为火力发电，以生物质作为燃料的称为生物质发电，以城市垃圾作为燃料的称为垃圾发电，以工业余热作为热源的称为余热发电。

一、锅炉1、锅炉的分类1.1、按特种设备目录分为:承压蒸汽锅炉、承压热水锅炉、有机热载体锅炉。

承压蒸汽锅炉：设计正常水位容积大于或者等于30L，且额定蒸汽压力大于或者等于0.1MPa（表压）的锅炉。

承压热水锅炉：出口水压大于或者等于0.1MPa（表压），且额定功率大于或者等于0.1MW的锅炉。

有机热载体锅炉：额定功率大于或者等于0.1MW的锅炉，包含有机热载体气相炉，有机热载体液相炉。

1.2、按用途分类分为：电站锅炉、工业锅炉、船用锅炉、机车锅炉。

1.3、按结构分为：火管锅炉、水管锅炉。

1.4、按循环方式分为：自然循环锅筒锅炉、多次强制循环锅炉、地循环倍率锅炉、直流锅炉、复合循环过滤。

1.5、按锅炉机组容量分为：小型锅炉、中型锅炉、大型锅炉。

1.6、按锅炉出口工质压力分为：低压锅炉、中压锅炉、高压锅炉、超高压锅炉、亚临界压力锅炉、超临界压力锅炉、超超临界压力锅炉。

1.7、按燃烧方式分为：层燃锅炉、室燃锅炉、旋风炉、流化床燃烧锅炉。

1.8、按所用能源或燃料分为：固体燃烧锅炉、液体燃烧锅炉、气体燃烧锅炉、余热锅炉、原子能锅炉、废料锅炉、其他能源锅炉。

1.9、按排渣方式分为：固态排渣锅炉、液态排渣锅炉。

1.10、其他类型。

按炉膛烟气压力分、按锅筒布置方式分、按锅炉厂房形式分，按锅形分等。

2、锅炉的性能及主要参数2.1、锅炉的性能：对外输出热介质并提供热能。

2.2、主要参数2.2.1、蒸发量：蒸汽锅炉用额定蒸发量表明其容量的大小，即每小时生产的额定蒸汽量称为蒸发量，单位是t/h，也称锅炉的额定出力或铭牌蒸发量。

汽轮机本体
高压缸
中压缸
低压缸
发电机
励磁机
汽轮机现场照片
汽轮机主要生产厂家：哈尔滨汽轮机厂、四川东方汽轮机厂、上海汽轮机有限公司
电气系统
发电机 主变压器 配 电 装 置 升压变电所 厂用变压器
励磁装置
输 电 线 路
低压配电装置
厂用电系统
• 汽轮发电机控制系统：
• 运行参数显示：功率、频率、电压、电流、功率因数等 • 励磁调节：用于控制发电机电压，并保持电压基本稳定，并调无功。 • 运行操作：并网和解列，并设有自动准同步装置。 • 安全保护：接地保护、异常运行保护、后备保护、辅助保护等。
四种锅炉的示意图
过热器 过热器 汽包 过热器 汽包
汽包
过热器 联箱 蒸发 受热面 省煤器 给水泵 联箱
省煤器 下降管 给水泵 联箱
蒸发 受热面
循环泵 省煤器 下降管 给水泵 联箱
蒸发 受热面 省煤器
循环泵
蒸发 受热面
下降管 节流圈 给水泵 联箱
自然循环锅炉
强制循环锅炉
控制循环锅炉
直流锅炉
锅炉现场照片
主励磁机
励磁系统简介

Байду номын сангаас
组成：由励磁功率单元、励磁调节器（AVR）组成。励磁功率单元包括交流电源和整流 装置，它向励磁绕组提供直流励磁电流，励磁调节器（AVR）根据发电机发出的电压和 电流，自动调节励磁电流，满足系统运行需要。 功能： –根据发电机所带负荷变化，自动调整励磁电流，维持发电机端电压在给定额定电压 值。 –当发电机并列运行时，使各发电机组所带无功功率稳定合理分配。 –在电力系统发生短路故障，发电机端电压严重下降时，能对发电机强行励磁，提高 电力系统暂态稳定性。 –当发电机突然甩负载时，通过强行减磁，防止发电机电压过分升高。 –当发电机内部短路跳闸时，能快速灭磁，减小故障损坏程度。 励磁方式： –直流励磁机励磁系统：（100MW以下机组） –交流励磁机静止整流器励磁系统 –交流励磁机旋转硅整流器励磁系统 –自并励励磁（静止励磁）系统

《发电厂电气部分》(含答案版)能源和发电1、火、水、核等发电厂的分类依据一次能源的不同，发电厂可分为：火力发电厂、水力发电厂、核电厂、风力发电厂等。

火电厂的分类：（1）按蒸汽压力和温度分：中低压发电厂，高压发电厂，超高压发电厂，亚临界压力发电厂，超临界压力发电厂。

（2）按输出能源分：凝汽式发电厂，热电厂（3）按原动机分：凝汽式汽轮发电厂，燃气轮机发电厂，内燃机发电厂，蒸汽--燃气轮轮机发电厂。

水力发电厂的分类：按集中落差的方式分类：堤坝式水电厂（坝后式，河床式），引水式水电厂，混合式水电厂。

（2）按径流调节的程度分类：无调节水电厂，有调节水电厂（根据水库对径流的调节程度：日调节水电厂，年调节水电厂，多年调节水电厂）。

核电厂的分类：压水堆核电厂，沸水堆核电厂。

2、抽水蓄能电厂的作用调峰，填谷，调频，调相，备用。

3、火电厂的电能生产过程及其能量转换过程P14火电厂的电能生产过程概括的说是把煤中含有的化学能转变为电能的过程。

整个过程可以分为三个系统：1、燃料的化学能在锅炉燃烧中转变为热能，加热锅炉中的水使之变为蒸汽，称为燃烧系统；2、锅炉中产生的蒸汽进入汽轮机，冲动汽轮机转子旋转，将热能转变为机械能，称为汽水系统；3、由汽轮机转子旋转的机械能带动发电机旋转，把机械能变为电能，称为电气系统。

能量的转换过程是：燃料的化学能－热能－机械能－电能。

4、水力发电厂的基本生产过程答：基本生产过程是：从河流较高处或水库内引水，利用水的压力或流速冲动水轮机旋转，将水能转变成机械能，然后由水轮机带动发电机旋转，将机械能转换成电能。

第二章发电、变电和输电的电气部分1、一次设备、二次设备的概念一次设备：通常把生产、变换、输送、分配和使用电能的设备，如发电机、变压器和断路器等称为一次设备二次设备：对一次设备和系统的运行状态进行测量、控制、监视和保护的设备，称二次设备2、断路器、隔离开关的区别隔离开关由于没有灭弧装置，不能开断负荷电流或短路电流。

火力发电厂的分类：发电厂：只产生电能，蒸汽在汽轮机做完功后排入凝结器凝结成水称为凝汽式汽轮机，又称为纯发电企业。

热电厂：即生产电能又对外供热；其中供热利用汽轮机可调节抽汽或较高的压力排汽供给用户称为抽汽凝汽式（如我公司电厂#1。

3机组称为单抽或双抽凝汽式汽轮发电机和#2机称为背压式汽轮机。

热电厂的生产过程：原煤有煤场经三条输煤皮带分级输送通过破碎设备把一定粒度煤质送入原煤仓，由每炉四台给煤机按一定比例加入炉膛燃烧，给水在锅炉中吸收燃料燃烧时放出的热量，产生具有一定压力和温度的蒸汽，经主蒸气管道送入汽轮机，在汽轮机内膨胀做功，推动汽轮机转子高速旋转而带动发电机转子转动，而实现一系列的能量转变；高温髙压蒸气在汽轮机内膨胀做功后，压力和温度降低由汽轮机排汽口排入凝结器并被冷却，凝结成水。

凝结水集中在凝结器下部由凝结水泵送入汽轮机回热系统和除氧器，经除氧后由给水泵升压经高压加热汽升温后打入锅炉（送入锅炉的水称为给水）而完成汽水循环；原煤在锅炉中燃烧放出热量，然烧后产生的烟汽经除尘后排入大气，灰渣排入灰场；发电机产生电能除电厂各转机自用电后经升压变压器和相关配电装置送入电网同时经配电装置供各高配用电；化学制水设备主要把原水制备成合格的除盐水以补充系统中的各种损失及供热损失。

火力发电厂生产过程中的能量转变: 在锅炉设备中燃料的化学能转变成蒸汽的热能;在汽轮机内把蒸汽的热能转变成汽机转子旋转的机械能；在发电机内把旋转的机械能转变成电能；总之能量转换由燃料化学能---------- 热能 ------ 机械能------- 电能见下图:热电厂三大主机及辅助设备：锅炉部分：锅炉是利用燃烧所放出的热量加热工质生产具有一定压力和温度的蒸气的设备，又称蒸气锅炉，蒸气锅炉按其用途的不同又分为电站锅炉和工业锅炉。

电站锅炉是指专用于生产电能的发电厂锅炉，用于国民经济其它部门的锅炉称为工业锅炉。

锅炉设备指锅炉本体设备和锅炉辅助设备本体设备指燃烧设备、蒸发设备、对流受热面、锅炉本体构成的烟道和钢架构件。

火力发电的基本原理火电厂是利用煤、石油、天然气作为燃料生产电能的工厂，它的基本生产过程是：燃料在锅炉中燃烧加热水使成蒸汽，将燃料的化学能转变成热能，蒸汽压力推动汽轮机旋转，热能转换成机械能，然后汽轮机带动发电机旋转，将机械能转变成电能；其分类有：按燃料分，燃煤发电厂，燃油发电厂，燃气发电厂，余热发电厂，以垃圾及工业废料为燃料的发电厂；按蒸汽压力和温度分，中低压发电厂（3.92MPa，450度），高压发电厂（9.9MPa，540度），超高压发电厂（13.83MPa，540度），亚临界压力发电厂（16.77MPa，540度），超临界压力发电厂（22.11MPa，550度）；按原动机分，凝气式汽轮机发电厂，燃气轮机发电厂，内燃机发电厂，蒸汽—燃汽轮机发电厂等；按输出能源分，凝汽式发电厂（只发电），热电厂（发电兼供热）；按发电厂装机容量分，小容量发电厂（100MW以下），中容量发电厂（100—250MW），大中容量发电厂（250—1000MW），大容量发电厂（1000MW 以上）；我国目前最大的火电厂：浙江北仑港电厂，装机容量300万KW（即3000MW），5台60万KW（600MW）机组。

一次风机：干燥燃料，将燃料送入炉膛，一般采用离心式风机。

送风机：克服空气预热器、风道、燃烧器阻力，输送燃烧风，维持燃料充分燃烧。

引风机：将烟气排除，维持炉膛压力，形成流动烟气，完成烟气及空气的热交换。

磨煤机：将原煤磨成需要细度的煤粉，完成粗细粉分离及干燥。

空预器：空气预热器是利用锅炉尾部烟气热量来加热燃烧所需空气的一种热交换装置。

提高锅炉效率，提高燃烧空气温度，减少燃料不完全燃烧热损失。

空预器分为导热式和回转式。

回转式是将烟气热量传导给蓄热元件，蓄热元件将热量传导给一、二次风，回转式空气预热器的漏风系数在8～10％。

炉水循环泵：建立和维持锅炉内部介质的循环，完成介质循环加热的过程。

燃烧器：将携带煤粉的一次风和助燃的二次风送入炉膛，并组织一定的气流结构，使煤粉能迅速稳定的着火，同时使煤粉和空气合理混合，达到煤粉在炉内迅速完全燃烧。

火力发电是利用煤、石油或天然气等燃料的化学能来生产电能的
2、我国电力发展状况
火力发电是现在电力发展的主力军

“十五”期间中国火电建设项目发展迅猛。 2001年至2005年8月，经国家环保总局审批的火电项目 达472个，装机容量达344382MW，其中2004年审批项 目135个，装机容量107590MW，比上年增长207%；




火电厂运行的基本要求是保证安全性、经济性和电能的质量。
电厂在安全、经济运行的情况下，还要保证电能的质量指标， 即在负荷变化的情况下，通过调整以保持电压和频率的额定 值，满足用户的要求。
6、火力发电厂的运行

就安全性而言，火电厂如不能安全运行，就会造成人 身伤亡、设备损坏和事故，而且不能连续向用户供电， 酿成重大经济损失。保证安全运行的基本要求是：
5、火力发电厂基本过程
火力发电厂生产过程示意图
1-锅炉；2-汽轮机；3-发电机；4-凝汽器；5-凝结水泵；6-低压加热器； 7-除氧器；8-给水泵；9-高压加热器；10-汽轮机抽气管道；11-循环水泵
6、火力发电厂的运行

近代火电厂由大量各种各样的机械装置和电工设备所构成。 为了生产电能和热能，这些装置和设备必须协调动作，达到 安全经济生产的目的。这项工作就是火电厂的运行。 为了保证炉、机、电等主要设备及各系统的辅助设备的安全 经济运行，就要严格执行一系列运行规程和规章制度。 火电厂的运行主要包括3个方面，即起动和停机运行、经济运 行、故障与对策。
工质的热能
汽轮发电机 组的机械能
给水泵
5、火力发电厂基本过程
锅炉
汽轮机
水泵
冷凝器
工 质:水和水蒸汽
锅 炉:燃料燃烧产生热 量，将水变成蒸汽 (吸热过程) 汽轮机:将蒸汽携带的 热能→动能→转子旋转 机械能 (对外作功过程) 冷凝器:将作功后的低 温低压蒸汽凝结成水 (对外放热过程) 水 泵:提高水的压力, 将水送入锅炉 (消耗外功)

热发电技术的分类
热发电技术是指利用热能转化为电能的技术，其分类主要有以下几种：
1. 火力发电技术
火力发电技术是指利用燃料燃烧产生高温高压蒸汽驱动汽轮机发电的技术。

常见的燃料有煤、石油、天然气等。

火力发电技术具有成本低、建设周期短等优点，但同时也存在着燃料资源有限、环境污染等问题。

2. 核能发电技术
核能发电技术是指利用核反应堆产生的热能转化为电能的技术。

核反应堆中的核燃料通常为铀、钚等，通过核裂变或核聚变反应产生高温高压蒸汽驱动汽轮机发电。

核能发电技术具有能源密度高、排放无污染等优点，但同时也存在着核安全问题、核废料处理等难题。

3. 生物质发电技术
生物质发电技术是指利用生物质燃烧产生高温高压蒸汽驱动汽轮机发电的技术。

生物质通常包括木材、秸秆、麻杆等可再生资源。

生物质发电技术具有可再生性强、环境友好等优点，但同时也存在着生物质资源有限、燃烧产生的二氧化碳等问题。

4. 太阳能发电技术
太阳能发电技术是指利用太阳能转化为电能的技术。

常见的太阳能发电技术有光伏发电和太阳能热发电。

光伏发电是指利用光电效应将太阳能转化为电能，太阳能热发电是指利用太阳能集热产生高温高压蒸汽驱动汽轮机发电。

太阳能发电技术具有可再生性强、环境友好等优点，但同时也存在着天气影响、能量密度低等问题。

热发电技术的分类多种多样，各有优缺点。

在未来的能源发展中，需要综合考虑各种技术的特点，选择合适的能源发电方式，以实现可持续发展。

1-3试简述火力发电厂的分类，其电能生产过程及其特点？答：按原动机分：凝气式汽轮机发电厂，燃汽轮机发电厂，内燃机发电厂和蒸汽—燃气轮机发电厂。

按燃料分：燃煤发电厂，燃油发电厂，燃气发电厂，余热发电厂。

按蒸汽压力和温度分：中低压发电厂，高压发电厂，超高压发电厂，亚临界压力发电厂，超临界压力发电厂，超超临界压力发电厂。

按输出能源分：凝气式发电厂，热电厂。

火力发电厂的生产过程概括地说就是把煤炭中的化学能转变成电能的过程，整个生产过程分为三个阶段：（1）燃料的化学能在锅炉燃烧中转变成热能，加热锅炉中的水使之变成为蒸汽，称为燃烧系统。

（2）锅炉生产的蒸汽进入汽轮机冲动汽轮机的转子旋转，将热能转变机械能，称为汽水系统。

（3）由汽轮机转子旋转的机械能带动发动机旋转，把机械能转变为电能，称为电气系统。

特点：（1）火电厂布局灵活，装机容量的大小可按需求而定。

（2）火电厂的一次性建造投资少，单位容量的投资仅为同容量水电厂的一半左右，火电厂的建造工期短，两台30KW机组，工期为3—4年，发电设备年利用小时数较高，约为水电厂的1.5倍。

（3）火电厂耗煤量大，目前发电用煤约占全国煤炭总产量的一半左右，加上运煤费用和大量用水，其生产成本比水力发电要高出3—4倍。

（4）火电厂动力设备繁多，发电机组控制操作复杂，厂用电和运行人员都多于水电厂，运行费用高。

（5）燃煤发电机组由停机到开机并带满负荷需要几个小时到十几个小时，并附加耗用大量燃料。

（6）火电厂担负调峰，调频或事故备用，相应的事故增多，强迫停运率高，厂用电率高。

（7）火电厂的各种排放物对环境的污染较大。

1-4试简述水力发电厂的分类，其电能生产过程及其特点？答：按集中落差的方式分：（1）堤坝式水电厂（a）坝后式水电厂，（b）河床式水电厂，（2）引水式水电厂。

按径流调节的程度分：（1）无调节水电厂，（2）有调节水电厂（a）日调节水电厂，（b）年条件水电厂，（c）多年调节水电厂。

1．6 锅炉燃烧系统
燃烧的概念及燃烧的条件 1．燃烧的概念 所谓燃烧，是指燃料中的可燃物质同空气中的氧激烈进行的放热和 发光的化学反应。 燃烧时，如果可燃物质与氧化剂能够充分化合，把热量全部释放出 来，这种情况叫做完全燃烧。反之，可燃物质与氧化剂因各种原因不能 充分化合，在燃烧产物中还会有部分可燃物质，则称为不完全燃烧。例 如，碳在完全燃烧时生成CO2，而在不完全燃烧时则生成CO，不完全燃 烧时所放出的热量只及完全燃烧时的30％。 2．燃烧的条件 发生燃烧必须同时具备三个条件，即：可燃物质、氧化剂和着火热 源。在某些情况下，燃料还可能发生自行燃烧的现象，这就是燃料的 “自燃”。这是由于燃料在常温下缓慢的氧化放热，使温度逐渐升高， 最后达到着火温度而引起的燃烧现象。 3．煤粉完全燃烧的条件 煤粉在锅炉内的燃烧，应该在保证稳定燃烧的前提下，提高燃烧的 完善程度，也就是应该使煤粉在锅炉内达到迅速而完全燃烧。为此，煤 粉燃烧必须具备下列条件。 （1）相当高的炉内温度； （2）合适的空气量； （3）煤粉与空气的良好混合；（4）充足的燃烧时间。
3．水冷壁
现代锅炉的炉膛四周布满水冷壁。水冷壁由数目很多、管径为60mm左右的管 子组成。水在管内流动，吸收炉膛内火焰的热辐射，变成汽水混合物。因此，水 冷壁属于辐射蒸发受热面，它具有以下两方面的作用：一是依靠火焰对水冷壁的 辐射传热，使饱和水蒸发成饱和蒸汽；二是保护炉墙，敷设水冷壁后炉墙内壁温 度大大降低，从而使炉墙不会被烧坏。
（四）按进入汽轮机的蒸汽初参数等级分类
分为低压、中压、高压、超高压、亚临界、超临界、超超临界电厂
（五）按服务范围分类
区域性发电厂、企业自备发电厂，移动式（如列车）发电厂、未 并入电网的孤立发电厂。
1．2 火电厂的主要生产过程

燃煤火力发电厂第一节、锅炉机组的基本工作原理一、火力发电厂的三大设备：锅炉、汽轮机、发电机。

二、火力发电厂的能量转换过程燃料的化学能转变为热能和机械能，然后通过交流发动机转变为电能第二节、锅炉机组的系统及组成部件一、燃煤锅炉的组成部件⏹锅炉机组由锅炉本体设备和辅机设备组成。

⏹本体设备包括：⏹炉（燃烧系统）：炉膛、烟道、燃烧器、空气预热器；⏹锅（汽水系统）省煤器、汽包、下降管、水冷壁、汽水分离器、过热器、再热器等。

⏹辅机设备包括：给煤机、磨煤机、送风机、吸风机、给水泵、吹灰器、碎渣机、除尘器、灰浆泵等。

锅炉辅助系统：输煤、制粉、送引风、给水、除灰除尘、排污、控制测量、烟气脱硫脱硝8大系统。

二、锅炉的工作过程及设备组成1、输煤系统⏹铁路或公路⏹卸煤设备是将煤从车厢中卸出的设备。

对其要求是卸煤的速度要快，要彻底干净且不损伤车厢。

目前我国常用的有螺旋卸车机、翻车机、自卸式底开车厢等几种方式。

1、螺旋卸车机：(1)桥式螺旋卸车机(2)门式螺旋卸车机2、翻车机：(1)转子式翻车机（2）侧倾式翻车机3、自卸式底开车厢2、制粉系统发电厂使用的磨煤机大致分为以下三种。

1、低速磨煤机：转动速度为15～25r/min，目前常用的是双进双出的钢球筒式磨煤机、单进单出的钢球筒式磨煤机。

2、中速磨煤机：转动速度为50～300r/min，目前常用的是MPS中速磨煤机、RP（或HP）中速磨煤机、MBF中速磨煤机。

3、高速磨煤机：工作转速高达750～1500r/min，目前常用的是风扇式磨煤机。

中速磨煤机正压直吹式制粉系统风扇磨煤机三介质（热风、高温炉烟、低温炉烟）干燥直吹式制粉系统3、送引风与燃烧系统：⏹炉膛1、结构：全悬吊结构；高、宽、深；平炉顶、斜炉顶；全钢结构；平衡通风；负压；岛式；半露天、全封闭；⏹直流式煤粉燃烧器直流燃烧器通常由一列矩形或圆形喷口组成。

煤粉气流和热空气从喷口射出后，形成直流射流。

直流射流的主要特点是沿流动方向的速度衰减比较慢，具有比较稳定射流核心区，且一次风和二次风的后期混合比较强。