發(fā)電廠動力部分復(fù)習(xí)資料

1、 發(fā)電廠：具有一定轉(zhuǎn)換規(guī)模,能連續(xù)不斷對外界提供電能的工廠. 發(fā)電廠的動力局部：在這些發(fā)電廠中,用以實現(xiàn)燃料能量釋放、熱能傳遞和熱能-機械能轉(zhuǎn)換的設(shè)備和系統(tǒng). 火電廠的生產(chǎn)過程：煤炭一火電廠一經(jīng)預(yù)處理送至主廠房一制粉車間一磨煤一枯燥細煤粉一鍋爐爐膛一蒸汽一汽輪機一機械能 一乏汽一凝汽器一凝結(jié)水一回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)加熱一水泵一鍋爐一進入汽輪機循環(huán)做功. 燃煤火力發(fā)電廠動力局部的組成：制粉系統(tǒng)設(shè)備、鍋爐設(shè)備化學(xué)能一熱能、汽輪機設(shè)備熱能一機械能卜凝汽器設(shè)備和給水泵設(shè)備. 核電廠能量轉(zhuǎn)換的過程：重核裂變能一熱能一機械能一電能.第一章熱力學(xué)根本概念與根本定律一、熱力學(xué)根本概念 熱機熱力發(fā)動機：能將熱能轉(zhuǎn)換為機

2、械能的機器. 熱力系統(tǒng)的類型：1封閉系：與外界之間不存在物質(zhì)交換的系統(tǒng).2開口系：與外界之間既存在物質(zhì)交換,也存在能量交換的系統(tǒng).3絕熱系：與外界之間不存在熱交換的系統(tǒng).4孤立系：與外界之間既無物質(zhì)交換,也無能量交換的系統(tǒng). 狀態(tài)參數(shù)分為：根本參數(shù)和導(dǎo)出參數(shù)兩種,前者可以直接測量而得,如溫度、壓力等,后者一般不能測量,只能用根本參數(shù) 依據(jù)某種關(guān)系推導(dǎo)而得,如內(nèi)能、比崎、比嫡等.,準靜態(tài)過程：每一中間狀態(tài).既離開平衡態(tài),又無限接近于平衡態(tài). 可逆過程：系統(tǒng)完成某一過程之后,假設(shè)能夠沿原路徑返回其初始平衡態(tài),且系統(tǒng)和外界均不留下任何宏觀的變化痕跡, 那么稱該過程為可逆過程.,循環(huán)：系統(tǒng)經(jīng)歷了假設(shè)干

3、不相重復(fù)的過程,最后又回到初始狀態(tài)所形成的封閉過程叫做熱力循環(huán),簡稱循環(huán).二、熱力學(xué)第一定律 熱力學(xué)第一定律兩種表述：說法一：熱可以變?yōu)楣?功也可以變?yōu)闊?一定量的熱消失時,必產(chǎn)生與之?dāng)?shù)量相當(dāng)?shù)墓Γ幌囊欢康墓?時,也必出現(xiàn)相應(yīng)數(shù)量的熱.說法二：對于任何一個系統(tǒng),輸入系統(tǒng)的能量減去輸出系統(tǒng)的能量,等于系統(tǒng)儲存能量的增加. 熱力學(xué)第一定律解析式：Q 熱量變化-W 對外做功=AE 內(nèi)能變化,dQ=dW+dE , q-w= A e.,封閉系第一定律表達式：Q=W+ 加,dU =dQ-dW , q=w+ u 熱力學(xué)能：dU,從系統(tǒng)外界得到的凈能量,不會自行消失,必然以某種方式儲存在系統(tǒng)之中.,穩(wěn)定流

4、動：穩(wěn)定流動是流動過程的一種特殊情況,它滿足以下條件：流入和流出系統(tǒng)的質(zhì)量流量不隨時間變化；系統(tǒng)任何一點的參數(shù)和流速不隨時間變化；系統(tǒng)內(nèi)的儲存能不隨時間變化；單位時間內(nèi)參加系統(tǒng)的熱量和系統(tǒng)對外所做的功也不隨時間改變.很多實際的流動過程可以作為穩(wěn)定流動過程處理. 穩(wěn)定流動能量方程開口系統(tǒng)：1,22、Q -W =萬 m(c2 -CI ) +mg(z2 -z1) + AU. 開口系統(tǒng)能量方程：q= - h+ws.,夕含：h=u+pv.恒壓和只做體積功的特殊條件下,反響的熱量變化.表示流開工質(zhì)所具有的能量中,取決于熱力 狀態(tài)的那局部能量.三、熱力學(xué)第二定律,嫡：嫡是一個狀態(tài)參數(shù),嫡給出了自然過程方向性

5、的定量描述.嫡就是在可逆的條件下,傳入系統(tǒng)的微元熱量dQ與熱源溫度T的比值.嫡是無序性的度量,是系統(tǒng)紊亂程度的表征.單位質(zhì)量嫡符號s)的單位是kJ/ (kg K) o dS=dQ/T. 熱力學(xué)第二定律：說法一：熱不可能自發(fā)地、不付代價地從低溫物體傳向高溫物體.說法二：只冷卻一個熱源而連續(xù)做功的循環(huán)發(fā)動機是造不成功的.熱力學(xué)第二定律是能量轉(zhuǎn)化規(guī)律更為深化的定律,它指出了一切自然過程不可逆性. 嫡增原理：在經(jīng)過任意過程之后, 孤立系統(tǒng)的嫡只會增加或保持不變,但永遠不會減少,是熱力學(xué)第二定律的定量描述.,卡諾循環(huán)：由兩個可逆定溫過程和兩個可逆絕熱過程所構(gòu)成的動力循環(huán).是一切循環(huán)的根底.y =1-T2

6、/T1.,卡諾循環(huán)意義：從理論上確定了一定范圍內(nèi)熱變功的最大限度,為實際循環(huán)組成及熱效率的提升指出了方向和途徑. 卡諾循環(huán)熱效率式得出：(1)循環(huán)熱效率刀決定于高溫恒溫?zé)嵩磁c低溫恒溫?zé)嵩吹臏囟萒1和T2;提升T1、降低T2均可提升Y.(2 )循環(huán)熱效率Y永遠小于100%;(3)當(dāng)T1=T2時,Y =0.在沒有溫差存在的體系中,熱能不可能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械功. 卡諾定理：卡諾循環(huán)是一種理想循環(huán),實際上定溫吸熱或放熱和可逆膨脹或壓縮都是不可能的. 卡諾定理主要結(jié)論：(1)在兩個不同溫度的恒溫?zé)嵩撮g工作的一切可逆循環(huán),均具有相同的熱效率,且與工質(zhì)的性質(zhì)無關(guān).(2)在兩個不同溫度的恒溫?zé)嵩磫柟ぷ鞯娜魏尾豢赡嫜?/p>

7、環(huán),其熱效率必低于在兩個同樣恒溫?zé)嵩撮g工作的 可逆循環(huán). 熱力學(xué)第一定律和第二定律的實質(zhì)：熱力學(xué)第一定律實質(zhì)是不同能量之間可以互相轉(zhuǎn)換,并且在轉(zhuǎn)換過程是守恒的.熱力學(xué)第二定律的實質(zhì)那么是指出一切自然過程都具有方向問題. 熱力學(xué)第一定律和第二定律分別解決的問題：熱力學(xué)第一定律解決了熱變功過程的數(shù)量計算問題,熱力學(xué)第二定律的熱變功過程的方向問題. 不可逆性、嫡和熱力學(xué)第二定律的關(guān)系：熱力學(xué)第二定律指出了一切自然過程不可逆性.嫡增原理是熱力學(xué)第二定律的定量描述.第二章水蒸氣及其動力循環(huán)一、水蒸氣的定壓形成過程及圖表應(yīng)用 飽和狀態(tài)：當(dāng)汽化速度等于液化速度時,汽、液兩相將處于動態(tài)平衡,這種平衡狀態(tài)就是飽

8、和狀態(tài),此時的壓力為飽和 壓力,此時的溫度為飽和溫度. 濕蒸汽的干度：濕蒸汽中純飽和蒸汽的質(zhì)量百分數(shù).水蒸氣圖:AC :飽和水線 BC:干飽和蒸汽線T-s圖中過程線下的面積的意義：定壓過程所需的熱量.1kg過冷水加熱成為過熱蒸汽所需的熱量,包括預(yù)熱熱、汽化潛熱、過熱熱. 水的臨界點：在此點所對應(yīng)的壓力 pc T-s圖中的C點下以及p>pc的壓力下將水加熱到其飽和溫度tc,水那么直接汽化變?yōu)檎羝?而不存在汽化的過程. 水蒸氣定壓形成過程：過冷水一水沸騰x=0 一濕蒸汽x/, v/ 一干飽和蒸汽x=1 一過熱蒸汽. 過冷水變?yōu)檫^熱蒸汽整個過程的三個階段：將過冷水加熱到飽和水的預(yù)熱階段；將飽和

9、水變成干飽和蒸汽的汽化階段；將干飽和蒸汽加熱成為過熱蒸汽的過熱階段. 汽化階段,工質(zhì)溫度、始、嫡等是否變化：溫度不變,嫡增加,始增加.二、水蒸氣的典型熱力過程 水蒸氣的典型熱力過程：換熱器內(nèi)的定壓流動過程、汽輪機內(nèi)的絕熱流動過程、噴管的絕熱流動過程、絕熱節(jié)流. 換熱器內(nèi)的熱力過程：換熱器是工質(zhì)與熱源進行熱量交換的熱力設(shè)備,鍋爐、凝汽器、回?zé)峒訜崞?只有和外界有熱交換,無功交 換,是定壓流動過程. 工質(zhì)在鍋爐中吸熱量計算公式：q=h2-h1,等于自身始的增加. 汽輪機內(nèi)的熱力過程：是絕熱流動過程,蒸汽在汽輪機內(nèi)的絕熱流動過程對外所做的內(nèi)功等于工質(zhì)的始降. 工質(zhì)在汽輪機做功量計算公式：wi =h1

10、-h2 通過噴管的熱力過程：工質(zhì)流經(jīng)噴管時,壓力和始降低,速度提升.并且是絕熱流動過程. 如何根據(jù)壓力選擇噴管,為什么：pb/p1> 3 c,選漸縮噴管；pb/p1< 3 c,選縮放噴管,由于決定于工質(zhì)的絕熱穩(wěn)定流動原理. 絕熱節(jié)流：工質(zhì)在管道內(nèi)流動時,經(jīng)常需要經(jīng)過閥門、孔板等設(shè)備,這些設(shè)備的局部阻力使工質(zhì)壓力明顯降低的現(xiàn)象.因節(jié)流進行得很快,所以一般認為節(jié)流是絕熱節(jié)流. 絕熱節(jié)流的效果：節(jié)流前后穩(wěn)定界面上的烙相等,但節(jié)流不是等始過程. 節(jié)流后,壓力和溫度下降,嫡增大,做功水平降低導(dǎo)致能量損失,且熱能數(shù)量雖未改變,但其品位降低了.三、水蒸氣動力循環(huán) 蒸汽動力循環(huán)：水蒸氣在火電廠各熱

11、力設(shè)備所經(jīng)歷的過程. 卡諾循環(huán)的局限性：卡諾循環(huán)只能用于飽和蒸汽,受限于臨界溫度(上限)和環(huán)境溫度(下限).2-3均在濕蒸汽區(qū),膨脹終點(3點)濕度太大,對汽輪機平安不利,3-4為濕蒸汽狀態(tài),濕蒸汽的比體積比水的比體積大幾千倍,需要很大的壓縮機. 朗肯循環(huán)的構(gòu)成：1-2:過熱蒸汽在汽輪機內(nèi)的可逆絕熱膨脹做功過程：wt=h1-h2.2-3:乏汽向凝汽器可逆定壓放熱的過程：q2=h2-h3.3-4 :凝結(jié)水通過水泵加壓的可逆絕熱壓縮過程：wp=h4-h3.4-5、5-6、6-1 :高壓水在鍋爐內(nèi)經(jīng)定壓預(yù)熱、汽化、過熱成為過熱蒸汽 的可逆吸熱過程：q1=h1-h4. 朗肯循環(huán)與卡諾循環(huán)不同之處:1、

12、水在鍋爐內(nèi)的吸熱過程是非定溫的；2、汽輪機進口處的蒸汽是過熱蒸汽,而不是干飽和蒸汽;3、乏汽的凝結(jié)是完全的,而不是在兩相區(qū). 朗肯循環(huán)熱效率：y T= (h1-h2) / (h1-h3) = (h1-h2) / (h1-h2')h3:凝汽器壓力p2下飽和水烙,故用 h2'代之. 蒸汽初終參數(shù)對郎肯循環(huán)效率的影響：1、t1、p2不變,提升初壓 p1,提升飽和溫度ts；2、p1、p2不變,提升初溫t1;3、t1、p1不變,降低終壓 p2;h1是汽輪機的進汽夕含,它決定蒸汽的初壓 p1和初溫t1.效率最終是蒸汽初壓 p1、初溫t1及終壓p2的函數(shù). 再熱循環(huán)及其優(yōu)點：在朗肯循環(huán)的根底

13、上,將做過局部功的蒸汽從汽輪機的某一中間位置(一般為高壓缸排汽)抽出來,通過管道送回鍋爐內(nèi)的再熱器,使之再加熱到與過熱器的出口過熱蒸汽相同或稍高的溫度,然后返回汽輪機的中、低壓缸繼續(xù)膨脹做功,直至到達終壓p2o其優(yōu)點：1、有利于提升初壓和直接提升循環(huán)熱效率；2、使汽輪機末級通流局部蒸汽濕度減小,汽輪機內(nèi)相對內(nèi)效率提升；3、再熱后,蒸汽的做功量增加,汽輪機的汽耗量明顯減少,循環(huán)設(shè)備的尺寸減小. 回?zé)嵫h(huán)及其目的：在朗肯循環(huán)根底上, 從汽輪機的某些中間部位抽出一局部做過功的蒸汽,送入回?zé)峒訜崞髦杏脕砑訜崮鱽淼哪Y(jié)水,使鍋爐的入口水溫提升.目的：消除或減少水在預(yù)熱階段吸熱溫度過低的不利影響；通過

14、提升給水 在鍋爐中吸熱起點溫度來提升循環(huán)熱效率. 熱電聯(lián)產(chǎn)循環(huán)的意義：熱電聯(lián)產(chǎn)的熱量有效利用程度比純動力循環(huán)要高得多. 用兩個指標(biāo)來描述熱電聯(lián)產(chǎn)的熱經(jīng)濟性的原因：僅從生產(chǎn)電能的角度來說,熱電聯(lián)產(chǎn)的熱利用率不如朗肯循環(huán),但它相對于朗肯循環(huán)少做的功和朗肯循環(huán)的冷源損失全部送到熱用戶利用了.第五章鍋爐設(shè)備一、電廠鍋爐概述 鍋爐設(shè)備：鍋爐設(shè)備是鍋爐本體及其輔助設(shè)備的總稱.是火力發(fā)電廠的主要熱力設(shè)備. 鍋爐設(shè)備作用:使燃料通過燃燒將其化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?并以熱能加熱給水以生產(chǎn)具有一定溫度和壓力蒸汽. 鍋爐本體設(shè)備的組成：燃燒設(shè)備、蒸發(fā)設(shè)備、對流受熱面、鍋爐墻體構(gòu)成的煙道和鋼架構(gòu)件.(1)燃燒設(shè)備：燃燒室、

15、燃燒器和點火裝置(2)蒸汽設(shè)備：汽包、下降管、水冷壁(3)對流受熱面：過熱器、省煤器、空氣預(yù)熱器, 一次風(fēng)：將制粉系統(tǒng)所磨制的煤粉,經(jīng)爐膛上的燃燒器輸入爐膛著火燃燒的熱風(fēng). 二次風(fēng)：燃料燃燒時送入的直接用于助燃的熱空氣. 鍋爐的工作過程：煤、風(fēng)、煙系統(tǒng)：吸風(fēng)機從環(huán)境吸入冷空氣,空氣預(yù)熱器將其加熱,送出一次風(fēng)用于輸送煤粉,二次風(fēng)用于 助燃.煤粉在一次風(fēng)和二次風(fēng)的作用下在爐膛內(nèi)懸浮燃燒,大塊灰渣冷卻凝固落入灰渣井,小塊灰渣冷卻凝固形成飛灰被除塵器別離至灰斗中.爐膛出口煙氣經(jīng)過受熱面進行對流換熱將熱量傳給蒸汽、水和空氣等,最后通過除塵器、引風(fēng)機后排入大氣.汽水系統(tǒng)：鍋爐給水加壓進入省煤器加熱為飽和水

16、, 引入汽包并通過下降管、下聯(lián)箱行至水冷壁管吸收燃燒 室熱量后,變成汽水混合物引入汽包被汽水別離器別離,水與省煤器來水再次通過下降管、 下聯(lián)箱進入水冷壁管繼續(xù)加熱,如此循環(huán)；蒸汽引入過熱器系統(tǒng)加熱到規(guī)定溫度送入高壓缸膨脹做功,排汽回到再熱器系統(tǒng)加熱后進入中、低壓缸繼續(xù)膨脹做功. 給水溫度：鍋爐在額定工況下,省煤器入口處的水溫.,鍋爐效率：鍋爐生產(chǎn)蒸汽的吸熱量占鍋爐輸入燃料熱量的百分比.說明了燃料的有效利用程度. 鍋爐的分類：1、按使用的燃料：燃煤爐、燃油爐、燃氣爐.2、容量：大(300MW)、中、小.3、蒸汽壓力：低壓(p<2.45MPa)、中壓(p 2.944.90MPa)、高壓(p

17、7.810.8MPa)、超高壓(p11.8 14.7MPa)、亞臨界壓力(p15.719.6MPa)、超臨界壓力(p>22.2MPa )、超超臨界壓 力(p>27MPa ).4、水冷壁內(nèi)工質(zhì)的流動動力分：自然循環(huán)、強制循環(huán)、直流.5、燃燒方式：煤粉爐、層燃爐、旋風(fēng)爐、流化床爐.6、平衡通風(fēng)負壓鍋爐(具有送風(fēng)機和引風(fēng)機)；微正壓鍋爐：爐膛和煙道內(nèi)的壓力大于環(huán)境壓力. 為什么超臨界高壓鍋爐只能采用直流鍋爐：由于下降管和水冷壁內(nèi)的介質(zhì)密度差為零.二、燃料的成分及特性 煤的元素分析：對煤燃燒有影響的成分：碳C、氫H、氧O、氮N、硫S、灰分A、水分M. 在實驗室條件下分析的煤樣：水分、揮發(fā)分

18、、固定碳、灰分.,揮發(fā)分：煤在加熱過程中有機質(zhì)分解而析出的氣體物質(zhì).,發(fā)熱量：每千克收到基燃料完全燃燒時所放出的熱量. 標(biāo)準煤：定壓低位發(fā)熱量 Qar,net,p=29308kJ/kg的煤. 電廠燃煤的種類及其揮發(fā)分和發(fā)熱量：分為無煙煤、貧煤、煙煤、褐煤、泥煤.揮發(fā)分無煙煤貧煤煙煤褐煤 <泥煤.發(fā)熱量貧煤、煙煤高,褐5煤、泥煤低. 煤在失去水分和揮發(fā)分后剩余局部：即為焦炭,它包括固定碳和灰分. 煤的主要特性指標(biāo)：1、發(fā)熱量：每千克收到基燃料完全燃燒時所放出的熱量.2、揮發(fā)分：它是衡量煤是否好燃燒的依據(jù).3、灰熔點：煤灰由固態(tài)轉(zhuǎn)化為液態(tài)時的三個特征溫度來表示：灰錐變形溫度、軟化溫度、液化溫

19、度. 三、煤粉及其制備系統(tǒng) 煤粉的特性：鍋爐燃用的煤粉,煤粉細度一般是1300um范圍內(nèi)的顆?；旌衔? 具有吸附大量空氣的水平而具有流動性. 衡量煤粉質(zhì)量重要指標(biāo)：煤粉細度(煤粉的粗細程度). 制粉系統(tǒng)的分類及其配備的磨煤機：直吹式(配中速磨)：結(jié)構(gòu)簡單,布置緊湊,占地少,初投資小,運行電耗低,對磨煤機可靠要求很高.分 為正壓系統(tǒng)和負壓系統(tǒng).區(qū)別：負壓系統(tǒng)加了排粉風(fēng)機.中間儲倉室式(配低速滾筒式鋼球磨)：結(jié)構(gòu)龐大、復(fù)雜,占地面積大,初投資大.分干煤介質(zhì)送粉和熱風(fēng)送粉.區(qū)別：枯燥介質(zhì)送粉的一次風(fēng)用磨煤的枯燥氣流,熱風(fēng)送粉的一次風(fēng)用空氣預(yù)熱器出口熱風(fēng)道的熱風(fēng).,三次風(fēng)：將細粉別離器別離出的氣流送入

20、爐膛上部,使煤粉得以燃燒的氣流. 制粉設(shè)備及其分類：磨煤機,可分為：(1)低速磨(鋼球磨)：本體龐大笨重、耗電量大、噪聲大.筒體內(nèi)積粉嚴重、容易引起自爆.(2)中速磨：結(jié)構(gòu)緊湊、金屬耗量少、噪聲低.運行電耗低、啟動迅速、調(diào)節(jié)靈活；部件磨損大、易引起振動.(3)高速磨(風(fēng)扇磨)：通風(fēng)強烈、枯燥作用較強.磨煤部件葉板及護甲磨損嚴重.四、煤粉燃燒及燃燒設(shè)備 燃燒過程各個階段及其受影響的因素：(1)預(yù)熱階段：將煤加熱到著火點的這個過程.受一次風(fēng)量、一次風(fēng)溫、送入爐內(nèi)總空氣量影響.(2)燃燒階段：充分燃燒的過程.受一次風(fēng)量、二次風(fēng)量影響.(3)燃盡階段：未燃盡的少量焦炭形成灰渣的過程.受爐膛形狀影響.

21、分級燃燒的概念：分段送入空氣,在燃料開始著火燃燒時,先送入較少的空氣量,減少或抑制NO的生成.其余空氣在初始燃燒區(qū)以外送入,保證送風(fēng)量,同時也能抑制NO的生成. 煤粉燃燒器類型及其布置方式：旋流式：燃燒器分多層,布置在爐膛的前墻或前、后墻；直流式：燃燒器分布在爐膛四角. 煤粉燃燒器作用：將所需燃用的煤粉氣流和熱風(fēng)(一、二、三次風(fēng))送入爐膛,并且使一、二次風(fēng)適時良好地混合,保證燃料 迅速著火、燃燒和燃盡,使火焰充滿爐膛.同時將燃燒室生成的有害氣體限制在最低水平,并預(yù)防在爐膛內(nèi)產(chǎn)生 嚴重結(jié)渣或高溫腐蝕.五、鍋爐受熱面 鍋爐受熱面及其作用：一般有省煤器、水冷壁、過熱器和再熱器,完成水的預(yù)熱、蒸發(fā)、過

22、熱和再熱. 水循環(huán)：水在汽包、下降管、水冷壁等部件內(nèi)的循環(huán)流動,以完成鍋水的蒸發(fā)任務(wù).,自然水循環(huán)：利用工質(zhì)密度差所產(chǎn)生推動力,使水及汽水混合物在水循環(huán)回路中不斷流動. 水循環(huán)是否平安可靠地評價指標(biāo)：循環(huán)流速：上升管入口的流速.循環(huán)倍率：上升管進口處水的總流量與上升管的產(chǎn)汽量之比值. 水冷壁及其作用：是鍋爐的蒸發(fā)受熱面.作用：下降管中流動的工質(zhì)溫度是飽和溫度,比火焰溫度低得多,所以爐壁受到有效 的冷卻而免于燒毀. 電廠鍋爐的分類及其水冷壁：1、自然循環(huán)鍋爐.水冷壁：減少水循環(huán)回路的流動阻力,采用大直徑集中下降管60mm.2、限制循環(huán)鍋爐屢次強制循環(huán)鍋爐.水冷壁：循環(huán)倍率較低,在下聯(lián)箱加裝循環(huán)泵

23、,克服流動阻力,所以管徑較小51mm,節(jié)約鋼材.主要用于亞臨界壓力鍋爐300MW機組.3、直流鍋爐一次強制循環(huán)鍋爐.的冷壁：循環(huán)倍率為1 水冷壁進口處的水流量等于其出口處的蒸汽量 管徑較小21mm ,管徑過小使制造和運行困難.無汽包,多在亞臨界壓力以上采用. 自然循環(huán)鍋爐與限制循環(huán)鍋爐及直流鍋爐的區(qū)別：限制循環(huán)鍋爐：加裝鍋水循環(huán)泵.直流鍋爐：無汽包. 汽包鍋筒：汽包是布置在爐頂不受熱的厚壁筒體容器.大型鍋爐的汽包,通常內(nèi)直徑為1.7m左右、長度與爐膛寬度基本相同. 汽包的作用：1與下降管、水冷壁等構(gòu)成水循環(huán)系統(tǒng)；2接受省煤器來的給水,并向過熱器輸送飽和蒸汽；3由于汽包內(nèi)儲存有一定數(shù)量的飽和水及

24、汽,具有一定的蓄熱水平,故可適應(yīng)負荷的驟然變化,有利于鍋爐的運行調(diào)節(jié)；4通過汽包內(nèi)部幾十個汽水別離旋風(fēng)筒,進行汽水混和物的別離；5利用省煤器來的給水清洗蒸汽,降低蒸汽的合鹽量,以輸出潔凈的飽和蒸汽；6汽包中有連續(xù)排污裝置,以降低爐水中的含鹽量. 過熱器及其作用：過熱器是鍋爐的過熱受熱面,過熱器布置在高溫區(qū),管內(nèi)流過的工質(zhì)溫度高,過熱材料一般為價格昂貴的優(yōu)質(zhì)耐熱的熱合金剛.其作用是將汽包引出的飽和蒸汽加熱成為具有一定過熱度的過熱蒸汽. 省煤器及其作用：省煤器是鍋爐汽水系統(tǒng)的預(yù)熱受熱面,送入鍋爐的給水先經(jīng)省煤器加熱成為其壓力下的飽和水后,再進入汽包到水循環(huán)系統(tǒng).高參數(shù)、大容量鍋爐均采用非沸騰式省煤

25、器,即其出口水溫低于給水壓力下的飽和溫度.作用：鍋爐尾部煙道中布置省煤器,在于降低排煙溫度、節(jié)省燃料、提升鍋爐效率.由于提升了汽包的進水溫度,可減小給水與汽包之間的溫差,降低汽包的熱應(yīng)力. 空氣預(yù)熱器及其作用：空氣預(yù)熱器布置在省煤器后的尾部煙道中,是利用低溫?zé)煔饧訜崛紵杩諝獾囊环N熱交換器.所加熱的空氣一局部用于直接助燃,一局部用于枯燥和輸送煤粉.作用：不僅降低了鍋爐的排煙溫度,提升了鍋爐效率,而且由于爐內(nèi)助燃空氣和煤粉氣流溫度的提升,增強 了燃燒穩(wěn)定性,強化了燃燒和傳熱.因此空氣預(yù)熱器己成為鍋爐不可缺少的受熱而.六、鍋爐的主要輔助設(shè)備 第六章電廠鍋爐運行一、鍋爐熱平衡 熱平衡的概念及其目的

26、：輸入鍋爐的熱量應(yīng)等于鍋爐有效利用熱量與各項熱損失之和的這一平衡關(guān)系稱為熱平衡.1kg燃料輸入鍋爐的熱量用Qr,在Q r中,被工質(zhì)吸收的熱量稱為鍋爐的有效利用熱量,用 Q1表示,其余那么是鍋爐熱損失.目的：確定鍋爐效率,同時確定對鍋爐效率影響較大的熱損失工程. 鍋爐熱損失及其形成和影響因素：排煙熱損失、化學(xué)不完全燃燒熱損失、機械不完全燃燒熱損失、散熱損失和灰渣物理熱損失7 確定鍋爐機組熱效率的方法：正平衡法；反平衡法二、鍋爐運行調(diào)節(jié) 鍋爐運行調(diào)節(jié)的主要任務(wù)：使蒸發(fā)量適應(yīng)外界負荷的需要；保證輸出蒸汽的品質(zhì)包括蒸汽壓力、溫度等；維持正常的汽包水位；維持高效率的燃燒與傳熱,保證設(shè)備長期平安經(jīng)濟運行.

27、 鍋爐運行監(jiān)控蒸汽壓力：過熱器的出口壓力. 影響汽壓變化的原因：外因外擾-外界負荷的變化.內(nèi)因內(nèi)擾-爐內(nèi)燃燒工況及換熱條件的變化. 蒸汽壓力調(diào)節(jié)的一般方法：負荷變化一蒸汽壓力的調(diào)節(jié) 一鍋爐蒸發(fā)量的調(diào)節(jié) 一燃燒工況一燃料量與風(fēng)量的調(diào)節(jié). 蒸汽壓力調(diào)節(jié)的具體方法是：1當(dāng)蒸汽壓力下降 一增大送風(fēng)量引風(fēng)機 一增大燃料量.2當(dāng)蒸汽壓力升高一減少燃料量一減少送風(fēng)量一減少給水量一兼顧到其他參數(shù)的調(diào)節(jié).另外,在汽包及過熱器出口的蒸汽聯(lián)箱上,均設(shè)有平安閥,壓力過大時自動放氣. 溫度變化的原因：引起蒸汽溫度變化的因素：蒸汽側(cè)鍋爐負荷、給水濕度的變化和煙氣側(cè)燃料性質(zhì)和數(shù)量、送風(fēng)量、受 熱面清潔程度. 溫度調(diào)節(jié)的原因

28、：蒸汽溫度過高,將使鋼材加速蠕動,降低設(shè)備使用壽命；溫度過低,降低熱力設(shè)備的經(jīng)濟性. 溫度調(diào)節(jié)方法：1蒸汽側(cè)調(diào)節(jié)方法：特點是降溫調(diào)節(jié)2煙氣側(cè)調(diào)節(jié)方法：原理：通過改變掠過過熱器和再熱器的煙氣溫度和流量來改變過熱蒸汽和再熱蒸汽的溫度.具體方法如下：a、改變火焰中央位置.b、改變煙氣擋板開度.c、使煙氣再循環(huán). 目前大容量鍋爐采用的溫度調(diào)節(jié)方法：煙氣側(cè). 影響汽包水位的因素：鍋爐的負荷變化,汽包壓力變化. 汽包水位調(diào)節(jié)： 運行中為了監(jiān)視汽包水位,便于調(diào)節(jié),在鍋爐汽包上都裝有就地和遠傳式水位計. 汽包水位變化過大的影響： 給水調(diào)節(jié)的任務(wù)： 根據(jù)負荷的變化及時調(diào)節(jié)給水流量,使兩者相適應(yīng). 虛假水位的概念

29、,影響,舉措：調(diào)節(jié)過程中,必須注意汽包的虛假水位現(xiàn)象 一汽包的不真實水位. 虛假水位的存在,會誤導(dǎo)給水量調(diào)節(jié)朝著 相反的方向進行,為克服這一影響,一般采用三沖量給水自動調(diào)節(jié)系統(tǒng). 三沖量給水自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)：指該調(diào)節(jié)系統(tǒng)以蒸汽流量即鍋爐負荷卜給水流量和汽包水位作為信號參量. 燃燒調(diào)節(jié)的任務(wù)：1、使燃燒適應(yīng)蒸汽負荷和蒸汽參數(shù)的要求；2、保證良好的燃燒,以減少不完全燃燒損失；3、對于負壓燃燒鍋爐,應(yīng)合理調(diào)整送、引風(fēng)量,以維持爐膛內(nèi)適當(dāng)?shù)呢搲?保證鍋爐運行平安. 與三個任務(wù)相對應(yīng)燃燒調(diào)節(jié)的三個參數(shù)分別是：燃料量、送風(fēng)量和引風(fēng)量. 鍋爐燃燒的正常狀態(tài)具有以下幾方面特征如何判斷爐內(nèi)燃燒工況是否正常穩(wěn)定：爐膛

30、內(nèi)應(yīng)具有光亮的金黃色火焰,火焰中無明顯的星點, 火焰中央位于爐膛中部, 火焰均勻地充滿整個爐膛而不觸及四周的水冷壁,煙囪排放出的煙氣呈淡灰色.三、鍋爐啟動和停運 鍋爐的啟動分為： 冷態(tài)啟動和熱態(tài)啟動. 汽包鍋爐的冷態(tài)啟動過程：8(1)啟動前的檢查與準備：鍋爐啟動前,必須按規(guī)程規(guī)定對主輔設(shè)備進行全面檢查；(2)鍋爐上水：給汽包供水,水溫不高于9 0C;(3)鍋爐點火：點火前,應(yīng)投入所有有關(guān)自動調(diào)節(jié)限制系統(tǒng).二級點火(先點燃油,再點煤粉)；三級點火(先點液化氣、再點燃油、再點煤粉) ；(4 )升溫升壓過程.整個過程燃燒調(diào)節(jié)是限制、調(diào)節(jié)蒸汽壓力和溫度的主要手段. 直流鍋爐的啟動特點： 鍋爐的正常啟動

31、和緊急啟動：鍋爐正常啟動是在正常情況下按方案的啟動.緊急啟動,是指在啟動過程中采用多種舉措. 鍋爐的停運分類： 鍋爐停運步驟：第七章汽輪機設(shè)備一、汽輪機的一般概念 火電廠三大主要設(shè)備：汽輪機、鍋爐、發(fā)電機. 汽輪機設(shè)備：包括汽輪機本體、調(diào)節(jié)保安及供油系統(tǒng)和輔助設(shè)備.第八章汽輪機運行一、汽輪機的調(diào)節(jié)與保護 汽輪機調(diào)節(jié)的任務(wù)：根據(jù)電負荷的大小自動改變進汽量,使蒸汽主力矩隨時與發(fā)電機的電磁阻力力矩相平衡,以滿足外界電負荷的需要,并維持轉(zhuǎn)子在額定轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定運行.(Mt=Mg) 汽輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)的根本原理：Mg (電磁阻力力矩)>Mt (驅(qū)動力矩),d w /d t <0 (轉(zhuǎn)速下降)：aj

32、, c點為支點,b J ,滑閥J ,油動機活 塞T ,調(diào)節(jié)閥T ,進汽量增大,Mg增大到等于Mt.活塞上移同時帶動b c桿T ,滑閥T復(fù)位到原來的位置,切斷油的通路,油動機活塞停止移動,處于平衡位置. 調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)特性：不同穩(wěn)定工況下轉(zhuǎn)速n與機組負荷P之間的單值對應(yīng)關(guān)系,稱為調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)特性. 有差調(diào)節(jié)：調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)特性平衡工況下轉(zhuǎn)速發(fā)生變化的調(diào)節(jié). 同步器的作用：改善調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)特性.(1) 對單機運行的機組,當(dāng)外界負荷變化時導(dǎo)致轉(zhuǎn)速變化時,調(diào)整轉(zhuǎn)速回復(fù)到額定值ne.(2) 對并網(wǎng)運行機組,各機組先進行一次調(diào)頻,然后調(diào)峰機組進行二次調(diào)頻.(3) 機組啟動時,調(diào)節(jié)空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速,使其與電網(wǎng)同

33、步.速度變動率：是指汽輪機由滿負荷減至零負荷時的轉(zhuǎn)速改變值與額定轉(zhuǎn)速的比值. 一次調(diào)頻：電網(wǎng)中并列運行的機組在電網(wǎng)負荷變化引起電網(wǎng)頻率變化時,各機組按其靜態(tài)特性線自動承當(dāng)一定的負荷變化的調(diào)節(jié)過程. 二次調(diào)頻：調(diào)峰機組同步器靜態(tài)特性曲線上移,使網(wǎng)內(nèi)頻率恢復(fù)正常值.承當(dāng)根本負荷機組那么回到原根本負荷下工作, 同時調(diào)峰機組功率進一步提升,承當(dāng)全部電網(wǎng)負荷的增加量. 功頻電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)及DEH限制系統(tǒng)組成：測速機構(gòu)、信號放大機構(gòu)、執(zhí)行機構(gòu)、反響機構(gòu). 功頻電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)及D EH限制系統(tǒng)調(diào)節(jié)過程： 保安限制系統(tǒng)的作用：對汽輪機的轉(zhuǎn)速、軸向位移、排汽口真空、潤滑油壓和抗燃油壓(調(diào)節(jié)系統(tǒng)用油)等參數(shù)進行測量、

34、監(jiān)視、限值判斷.當(dāng)任何一項測量值超出允許范圍時,通過中間轉(zhuǎn)換及執(zhí)行機構(gòu)使汽輪機的所有進汽閥關(guān)閉,迫使汽輪機停機,以保證設(shè)備的平安. DEH系統(tǒng)中的保安限制的分類汽輪機一般設(shè)有的保護裝置：第十章水力學(xué)根底和水力發(fā)電開發(fā)利用方式一、我國水利水電開發(fā)現(xiàn)狀和水電開發(fā)方針 水能儲量；年發(fā)電量；2022年水電裝機容量、 5萬KW以上、100萬KW以上、小型水電廠：5.4164 億 KW; 2.474 億萬 KW.h ; 1.9 億 KW、230 座、25 座、4 萬余座. 目前最大的水電站：三峽水電廠：32X 700 MW二、水能資源特性和水力發(fā)電根本原理 水力發(fā)電的根本過程：水能一機械能一電能. 水力發(fā)

35、電的主要生產(chǎn)過程大體可分為四個階段：集中能量階段：建壩集中河流徑流和分散的河段落差,形成水電廠集中的水體和發(fā)電用的水頭；輸人能量階段：利用渠道或管道,把水以盡可能小的損失輸送至水電廠；轉(zhuǎn)換能量階段：調(diào)整水輪發(fā)電機組的運行,將水能高效率地轉(zhuǎn)換成電能；輸出能量階段：將發(fā)電機生產(chǎn)的電能,經(jīng)變壓、輸電、配電環(huán)節(jié)供應(yīng)用戶.三、水力學(xué)根底知識和水流的水能計算 水流的理論出力功率P :聚集水量在單位時間內(nèi),由壩前通過引水設(shè)施引泄到壩后下游河道時,所做的功.P=9.81HQ kw四、水資源開發(fā)方式和水電廠根本類型 利用自然水資源發(fā)電的開發(fā)方式：壩式開發(fā)、引水式、混合式、抽水蓄能式. 壩式開發(fā)：在河道上攔河建壩

36、、治高上游水位,造成壩上下游水位差. 壩式水電廠：采用壩式開發(fā)修建起來的水電廠. 壩和水電廠類別：廠房相對布置位置的不同,分為河床式廠房直接和大壩并建造在河床中和壩后式廠房建在大壩的后面. 無壓引水式水電廠：地勢險峻、水流湍急的河流中上游,或河道坡度較陡的河段上,可修筑縱向坡度遠小于天然河段的引水明渠或無壓隧道集中水頭,然后用壓力水管把水引入置于河段下游的水電廠.,有壓引水方式：谿線深度大的上游河段或水體,可采用有壓引水方式. 混合式開發(fā)和混合式水電廠：開發(fā)利用具有堤壩式和引水式兩方面的特點,這便是混合式開發(fā),建立混合式水電廠. 梯級開發(fā)和梯級電廠：當(dāng)一條河流可開發(fā)的全長超過了一級開發(fā)所能到達

37、的技術(shù)、經(jīng)濟允許長度時,就要合理地分段開發(fā)利用, 在河段上開發(fā)工程自上而下,一個接一個,猶如一級級的階梯,稱為梯級開發(fā).梯級開發(fā)布置的水電廠又稱作梯級 電廠. 抽水蓄能式水電廠：它既是電源,又是負荷,須具有高、低兩個水池,廠房位于低水池,水輪機為可逆式水輪機. 抽水蓄能電廠在電力系統(tǒng)中的作用：1、調(diào)頻；2、調(diào)相；3、調(diào)負荷；4、事故備用；5、提升電網(wǎng)運行的靈活性和可靠性.第十一章河流徑流調(diào)節(jié)和水電廠裝機容量的選擇一、河流徑流和徑流調(diào)節(jié) 徑流調(diào)節(jié)的重要設(shè)施：水庫. 水庫的庫容： 不同水位下水庫的蓄水容積. 水庫的特征水位和相應(yīng)庫容 ：1死水位：水庫一個最小的水位；【1】死庫容：死水位以下的庫容.

38、10(2)正常高水位：允許水庫在豐水期末蓄水到的水位.【2】有效庫容：高水位和死水位之間的庫容.(3)汛前水位：汛前水庫降低到的水位.(4)超高水位：出現(xiàn)特大洪水時,水庫被迫蓄水到的水位.【3】超高庫容：正常高水位和超高水位之間的庫容.(5)淤沙水位徑流調(diào)節(jié)的主要類型：(1)日調(diào)節(jié)或周調(diào)節(jié)在深夜或周休日用電負荷低時,把多余的水量存入水庫, 到白天或工作日用電負荷高時用來加大發(fā)電量.減少系統(tǒng)煤耗和具有較高的運行效率.(2)年調(diào)節(jié)和多年調(diào)節(jié)解決枯水期水量缺乏、洪水期水量過剩的矛盾.在一年(多年)內(nèi)對天然徑流進行重新分配.二、水電廠的特點及其在電力系統(tǒng)中的運行方式 水電廠的特點：1、水電廠出力和發(fā)電

39、量受河流徑流變化的影響.2、水電廠設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單,輔機數(shù)量也少,易于治理和實現(xiàn)自動化,運行治理人員較少.3、水電廠運行中不消耗燃料.4、水輪發(fā)電機組啟停方便、易于調(diào)整.5、水電廠能為電力系統(tǒng)提供重復(fù)裝機容量.6、水電廠對大氣和環(huán)境的無污染. 電力系統(tǒng)的負荷曲線：表示電力系統(tǒng)中的負荷變化. 負荷曲線是三個代表性的特征負荷值：日最大負荷、日平均負荷、日最小負荷. 水電廠的運行方式：1、無調(diào)節(jié)徑流水電廠：無論汛期還是枯水期,基荷下工作.2、具有短期(日或周)調(diào)節(jié)水平的水電廠：峰荷或腰荷下工作.3、有長期(年或多年)調(diào)節(jié)水平的水電廠：全年在電力系統(tǒng)的調(diào)峰負荷下工作,同時進行日、周調(diào)節(jié).只有 當(dāng)水庫的存水水位較高、有可能發(fā)生棄水時,才加大水電機組的發(fā)電量,轉(zhuǎn)移到系統(tǒng)的腰荷或基荷下工作.4、抽水蓄能式水電廠：調(diào)峰調(diào)頻,并且在電力系統(tǒng)作事故備用的功能.三、水電廠裝機容量的選擇和主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo) 水電廠的設(shè)計保證率：在設(shè)計水電廠時,要充分考察和論證水電廠在一定工作時段(年、月、日)