發(fā)電廠流程課件-002

發(fā)電廠工藝過程1ppt課件.2ppt課件.3ppt課件.第一節(jié)發(fā)電廠生產(chǎn)過程概述電力是一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的先行官。與其他能源相比，電力具有很大的優(yōu)越性，它效率高，便于控制和遠(yuǎn)距離傳輸，使用方便，所以現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展對(duì)電力的依賴程度越來(lái)越高，電氣化程度是衡量一個(gè)國(guó)家現(xiàn)代化水平的重要標(biāo)志之一。但是電力不是一種天然能源，必須由其他能源轉(zhuǎn)換而成。大規(guī)模的電能生產(chǎn)一般在電站中進(jìn)行。目前的發(fā)電方式主要有火力發(fā)電、水力發(fā)電、核能發(fā)電和新能源發(fā)電等。由于我國(guó)的能源以煤為主，所以火力發(fā)電是我國(guó)目前主要的發(fā)電方式，占我國(guó)發(fā)電總量的70％左右。

4ppt課件.能夠提供電能的一次能源波浪發(fā)電站風(fēng)力發(fā)電站水力發(fā)電站地?zé)岚l(fā)電站太陽(yáng)能發(fā)電站太陽(yáng)能收集站沼氣發(fā)酵池潮汐發(fā)電站火力發(fā)電站核電站5ppt課件.6ppt課件.第二節(jié)火電廠生產(chǎn)過程利用燃料燃燒進(jìn)行發(fā)電的設(shè)備稱為火力發(fā)電機(jī)組，主要有三大設(shè)備組成：鍋爐、汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)。火力發(fā)電機(jī)組的發(fā)電過程如以下示意圖所示。

7ppt課件.8ppt課件.9ppt課件.10ppt課件.11ppt課件.

火電廠基本熱力過程鍋爐汽輪機(jī)冷凝器水泵冷卻水過熱蒸汽乏汽給水發(fā)電機(jī)12ppt課件.13ppt課件.

由上可以看出，在火力發(fā)電廠的生產(chǎn)過程中存在著三種形式的能量轉(zhuǎn)換：在鍋爐中：燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?；在汽輪機(jī)中：熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能；在發(fā)電機(jī)中：機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?。鍋爐和汽輪機(jī)是火力發(fā)電廠三大主機(jī)中最基本的能量轉(zhuǎn)換設(shè)備。鍋爐的作用是利用燃料在爐內(nèi)燃燒釋放的熱能加熱給水，產(chǎn)生規(guī)定參數(shù)(溫度、壓力)和品質(zhì)的蒸汽，送往汽輪機(jī)做功。在汽輪機(jī)中，高溫高壓的過熱蒸汽在通流部分膨脹做功，沖動(dòng)汽輪機(jī)的葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)，將蒸汽的熱能轉(zhuǎn)變成轉(zhuǎn)子上的機(jī)械能14ppt課件.一電廠鍋爐

電廠鍋爐的構(gòu)成和工作過程一.電廠鍋爐的構(gòu)成電廠鍋爐機(jī)組是由鍋爐本體、輔助系統(tǒng)及設(shè)備、鍋爐附件等構(gòu)成的。下圖是一臺(tái)典型煤粉爐及其輔助系統(tǒng)示意圖，可以用來(lái)說(shuō)明鍋爐的主要構(gòu)成和工作過程。15ppt課件.16ppt課件.17ppt課件.18ppt課件.19ppt課件.20ppt課件.21ppt課件.22ppt課件.23ppt課件.24ppt課件.25ppt課件.26ppt課件.27ppt課件.28ppt課件.29ppt課件.30ppt課件.31ppt課件.32ppt課件.33ppt課件.34ppt課件.35ppt課件.

“鍋”

和

“爐”

兩部分鍋爐本體主要包括

，

“鍋”

部分：省煤器、汽包、下降管、水冷壁、過熱器、再熱器、進(jìn)出口聯(lián)箱及汽水聯(lián)通管道等。

“爐”部分：爐膛、燃燒設(shè)備、空氣預(yù)熱器、煙道和風(fēng)道等。

此外，鍋爐本體還包括用來(lái)固定和懸吊鍋爐部件、受熱面、爐墻等設(shè)備的構(gòu)架(包括平臺(tái)扶梯)。

輔助系統(tǒng)包括：燃料供應(yīng)系統(tǒng)、煤粉制備系統(tǒng)、給水系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、除塵除灰系統(tǒng)、吹灰系統(tǒng)，水處理系統(tǒng)、煙氣脫硫系統(tǒng)和監(jiān)視及控制系統(tǒng)等。各個(gè)輔助系統(tǒng)都配有相應(yīng)的附屬設(shè)備和控制裝置。

36ppt課件.

由于火電站鍋爐設(shè)備和部件繁多，工藝流程復(fù)雜，直接由人工控制則很難保證各設(shè)備及系統(tǒng)的正常運(yùn)行，因此現(xiàn)代火電站均配有先進(jìn)的計(jì)算機(jī)集散控制系統(tǒng)（DCS），同時(shí)配有機(jī)組的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（DAS）,協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)（CCS），其下還包括很多子系統(tǒng)。另外鍋爐還有燃燒安全監(jiān)控系統(tǒng)（FSSS）或燃燒器管理控制系統(tǒng)（BMS）等，對(duì)鍋爐進(jìn)行監(jiān)視與控制。2.電廠鍋爐的工作過程電廠鍋爐的工作過程可以分成兩大系統(tǒng)的工作過程，即燃燒系統(tǒng)和汽水系統(tǒng)的工作過程。以下示意圖便是電廠鍋爐的燃燒系統(tǒng)和汽水系統(tǒng)的流程。37ppt課件.38ppt課件.燃燒系統(tǒng)由燃燒設(shè)備、制粉系統(tǒng)和風(fēng)煙系統(tǒng)等組成，完成燃料在爐內(nèi)的燃燒和高溫?zé)煔鈱?duì)受熱面的傳熱過程。燃燒設(shè)備主要由爐膛、燃燒器和點(diǎn)火裝置組成，要求達(dá)到燃燒效率高，燃燒穩(wěn)定和連續(xù)，污染物的排放量低,

運(yùn)行調(diào)節(jié)方便等目的。制粉系統(tǒng)由磨煤機(jī)及其輔助部件構(gòu)成，其任務(wù)是將原煤磨制成一定細(xì)度的煤粉，并將其送入爐膛進(jìn)行燃燒。制粉系統(tǒng)主要有直吹式和中間儲(chǔ)倉(cāng)式兩種，目前直吹式制粉系統(tǒng)得到廣泛應(yīng)用。風(fēng)煙系統(tǒng)由送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)和風(fēng)道及煙道組成，其任務(wù)是向爐內(nèi)送入足夠的空氣，滿足燃料完全燃燒所需的氧氣，并及時(shí)將燃燒產(chǎn)生的煙氣排出。目前電廠鍋爐常采用平衡通風(fēng)方式，即引風(fēng)量略大于送風(fēng)量，維持爐內(nèi)一定的微負(fù)壓，39ppt課件.40ppt課件.41ppt課件.42ppt課件.43ppt課件.44ppt課件.45ppt課件.46ppt課件.47ppt課件.48ppt課件.49ppt課件.汽水系統(tǒng)由給水系統(tǒng)、蒸發(fā)系統(tǒng)和過熱系統(tǒng)及再熱系統(tǒng)組成，分別完成水的加熱、蒸發(fā)和過熱三個(gè)階段的任務(wù)。給水系統(tǒng)的受熱面主要是省煤器，給水在進(jìn)入鍋爐前先經(jīng)過該受熱面，吸收煙氣的熱量，使排煙溫度降低，鍋爐效率提高而節(jié)省燃料，因而該受熱面就稱為省煤器．蒸發(fā)系統(tǒng)由汽包、下降管、水冷壁和聯(lián)箱及聯(lián)通管道組成，其受熱面為水冷壁，吸收爐膛中的輻射熱，將下降管送入的水蒸發(fā)成飽和蒸汽。過熱系統(tǒng)由不同型式的過熱器及減溫器組成，其工作任務(wù)是把水冷壁所產(chǎn)生的飽和蒸汽過熱到一定溫度的過熱蒸汽，同時(shí)在鍋爐允許的負(fù)荷波動(dòng)保持過熱蒸汽溫度在正常范圍內(nèi)。再熱系統(tǒng)由不同型式的再熱器及減溫器組成，其工作任務(wù)是把汽輪機(jī)高壓缸的排汽再次加熱，再送至汽輪機(jī)中壓缸繼續(xù)做功，以提高循環(huán)效率，并減少汽輪機(jī)末端的蒸汽濕度，保證汽輪機(jī)的安全。50ppt課件.二電廠汽輪機(jī)

1電廠汽輪機(jī)的工作原理

汽輪機(jī)是將蒸汽熱能轉(zhuǎn)換成機(jī)械功的高速旋轉(zhuǎn)設(shè)備，具有功率大、效率高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)的優(yōu)點(diǎn)，是火電廠及核電廠中采用的原動(dòng)機(jī)。蒸汽輪機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、水輪機(jī)等都是渦輪機(jī)，它們最基本的原理與風(fēng)車相同，利用工質(zhì)的動(dòng)能做功，即利用具有一定速度的工質(zhì)沖動(dòng)其轉(zhuǎn)動(dòng)部分，從而輸出機(jī)械功。

51ppt課件.52ppt課件.53ppt課件.54ppt課件.55ppt課件.56ppt課件.57ppt課件.58ppt課件.59ppt課件.60ppt課件.

具有一定壓力和溫度的蒸汽在汽輪機(jī)中先流過固定的噴嘴，蒸汽的壓力、溫度逐漸降低，體積不斷膨脹，蒸汽的速度越來(lái)越高；從噴嘴中流出的高速蒸汽沖擊在動(dòng)葉片上，動(dòng)葉片受到汽流的作用力帶動(dòng)葉輪和軸轉(zhuǎn)動(dòng)。蒸汽源源不斷地從噴嘴中流出，推動(dòng)汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)軸連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，將蒸汽的熱能轉(zhuǎn)換為軸旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能。因此，實(shí)現(xiàn)蒸汽熱能到機(jī)械能的轉(zhuǎn)換可分為兩個(gè)階段：在噴嘴中蒸汽的熱力勢(shì)能(焓降)轉(zhuǎn)變?yōu)楦咚倨鞯膭?dòng)能。(2)在動(dòng)葉片流道中蒸汽的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)的機(jī)械能。61ppt課件.多級(jí)汽輪機(jī)外形62ppt課件.63ppt課件.64ppt課件.2、汽輪機(jī)設(shè)備的組成及工作過程汽輪機(jī)設(shè)備由汽輪機(jī)本體和汽輪機(jī)輔助設(shè)備兩部分組成，如下圖所示。汽輪機(jī)本體：靜止部分、轉(zhuǎn)動(dòng)部分、主汽門、調(diào)節(jié)汽門等汽輪機(jī)輔助設(shè)備：凝汽設(shè)備、回?zé)峒訜嵩O(shè)備、調(diào)節(jié)保安裝置、供油系統(tǒng)等。汽輪機(jī)本體及其輔助設(shè)備由管道和閥門連成一個(gè)整體，稱為汽輪機(jī)設(shè)備。汽輪機(jī)與發(fā)電機(jī)的組合稱為汽輪發(fā)電機(jī)組。65ppt課件.66ppt課件.鍋爐來(lái)的高溫高壓的蒸汽流經(jīng)主汽閥、調(diào)節(jié)閥進(jìn)入汽輪機(jī)，在壓力差的作用下蒸汽依次通過各級(jí)向排汽口處流動(dòng)。在流動(dòng)中，蒸汽的壓力、溫度逐級(jí)降低，逐級(jí)將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能能。壓力、溫度已很低的汽輪機(jī)的排汽(乏汽)，進(jìn)入凝汽設(shè)備，被冷凝成凝結(jié)水后送往低壓加熱器加熱，進(jìn)入除氧器除去水中所含的氣體，經(jīng)給水泵升壓再由高壓加熱器加熱后送回鍋爐循環(huán)使用。此外，汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)系統(tǒng)用來(lái)調(diào)節(jié)進(jìn)汽量，以適應(yīng)外界負(fù)荷的變化，保證供電的數(shù)量和質(zhì)量。保護(hù)裝置則用于監(jiān)測(cè)汽輪機(jī)的運(yùn)行，在危急情況下保證汽輪機(jī)的安全。

67ppt課件.3．回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)

采用回?zé)嵫h(huán)是提高循環(huán)熱效率的有效手段。電廠的回?zé)嵯到y(tǒng)用一臺(tái)混合式加熱器作除氧器，即利用汽輪機(jī)的抽汽來(lái)加熱給水至沸騰以除去水中所含的氣體，其余的均為表面式加熱器。位于凝結(jié)水泵和除氧器之間的表面式加熱器，其水側(cè)壓力為凝結(jié)水泵的出口壓力，稱為低壓加熱器(低加)；位于除氧器下的給水泵與爐給水操作臺(tái)之間的表面式加熱器，其水側(cè)壓力為給水泵出口壓力，稱為高壓加熱器(高加)。國(guó)內(nèi)300MW、600MW機(jī)組，其回?zé)嵯到y(tǒng)采用八級(jí)回?zé)?，即三臺(tái)高壓加熱器、四臺(tái)低壓加熱器和一臺(tái)除氧器，簡(jiǎn)稱：“三高、四低、一除氧”。見下圖68ppt課件.69ppt課件.回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)中各部件的作用：高、低壓加熱器：利用汽輪機(jī)抽汽，對(duì)給水、凝結(jié)水進(jìn)行加熱，其目的是提高整個(gè)熱力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性。除氧器：除去鍋爐給水中的各種氣體，主要是水中的游離氧。凝汽器：使汽輪機(jī)排汽口形成最佳真空，使工質(zhì)膨脹到最低壓力，盡可能多地將蒸汽熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，將乏汽凝結(jié)成水。凝結(jié)泵：將凝汽器的凝結(jié)水通過各級(jí)低壓加熱器補(bǔ)充到除氧器。給水泵：將除氧水箱的凝結(jié)水通過給水泵提高壓力，經(jīng)過高壓加熱器加熱后，輸送到鍋爐省煤器入口，作為鍋爐主給水。70ppt課件.71ppt課件.72ppt課件.73ppt課件.74ppt課件.75ppt課件.76ppt課件.火電廠水系統(tǒng)火電廠水系統(tǒng)主要包括:–凝汽器冷卻水或冷卻塔補(bǔ)給水(循環(huán)供水)–汽輪機(jī)凝結(jié)水精處理系統(tǒng)–鍋爐補(bǔ)給水(化學(xué)水處理)–鍋內(nèi)水處理（加藥，使鍋內(nèi)結(jié)垢軟化或溶解，通過鍋爐排污排出，還要調(diào)節(jié)鍋水PH值和成分間的比例。）–工業(yè)冷卻水(其他冷卻器和轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械的軸承冷卻水)–除塵/除灰/通風(fēng)用水–生活/消防用水–疏水和生產(chǎn)回水處理（含腐蝕產(chǎn)物和油，一般采用過濾方法回收）–廢水處理77ppt課件.78ppt課件.火電廠水系統(tǒng)79ppt課件.化學(xué)水處理系統(tǒng)80ppt課件.81ppt課件.化學(xué)水處理系統(tǒng)化學(xué)水處理系統(tǒng)主要包括:–鍋爐補(bǔ)給水處理系統(tǒng)–汽輪機(jī)凝結(jié)水精處理系統(tǒng)82ppt課件.化學(xué)水處理系統(tǒng)

鍋爐補(bǔ)給水處理系統(tǒng)(化學(xué)除鹽)工藝示意圖

-鍋爐補(bǔ)給水處理系統(tǒng)(化學(xué)除鹽)鍋爐補(bǔ)給水處理系統(tǒng)(化學(xué)除鹽)工藝示意圖83ppt課件.化學(xué)水處理系統(tǒng)-鍋爐補(bǔ)給水處理系統(tǒng)(1)主要目的:–火電廠熱力系統(tǒng)中水、汽不斷循環(huán)，由于設(shè)備和管道系統(tǒng)水的排放、蒸發(fā)、泄漏等，會(huì)造成水、汽損失，為保持平衡，必須向系統(tǒng)中補(bǔ)給所需水量。–普通水（地表水或地下水）含有大量鈣、鎂、鈉的重碳酸化物、氯化物、硫酸化物、硅酸等，它們對(duì)熱力設(shè)備均有危害，要除去這些物質(zhì)。主要設(shè)備包括:–清水箱、過濾器、陽(yáng)床、除碳器、陰床、混床、酸/堿儲(chǔ)存罐、計(jì)量箱、中間水箱,泵、閥門和風(fēng)機(jī)等。主要控制量:–水泵、除碳風(fēng)機(jī)、閥門、水位、PH值（E+H、Honeywell、羅斯蒙特）、酸/堿濃度（羅斯蒙特）、流量、壓力、鈉表（鈉離子濃度檢測(cè)，作為再生條件。Honeywell、羅斯蒙特）主要控制方式:–全自動(dòng)、半自動(dòng)、步操（分支工藝段獨(dú)立操作）、手動(dòng)（通過點(diǎn)擊鼠標(biāo)操作設(shè)備）、就地–主要流程：再生控制流程、制水流程（順序控制）–一般要求控制系統(tǒng)熱備，本地站+擴(kuò)展、500~1000點(diǎn)（DI/DO占90%，AI占10%）84ppt課件.化學(xué)水處理系統(tǒng)-鍋爐補(bǔ)給水處理系統(tǒng)(2)主要過程:化學(xué)除鹽:?陽(yáng)離子交換：（使水軟化）利用Na型樹脂除去水中鈣、鎂離子。再用食鹽再生。2RNa+Ca2+R2Ca+2Na+2RNa+Mg2+R2Mg+2Na+?失效樹脂再生:R2Ca+2Na+2RNa+Ca2+R2Mg+2Na+2RNa+Mg2+?脫碳：去除水中的CO2，防止水呈酸性。除二氧化碳器有鼓風(fēng)式和真空式兩種。–鼓風(fēng)式:水從上噴淋而下,空氣自下而上,由于二者CO2壓力不同,水中游離的CO2析出。–真空式:抽真空使水達(dá)到沸點(diǎn),去除水中溶解的氣體。85ppt課件.化學(xué)水處理系統(tǒng)-鍋爐補(bǔ)給水處理系統(tǒng)(3)主要過程:化學(xué)除鹽:

陰離子交換：利用OH型樹脂除去經(jīng)過陽(yáng)離子交換處理后的水中的無(wú)機(jī)酸。需再生。ROH+HClRCl+H2OROH+H2CO3RHCO3+H2OROH+H2SiO3RHSiO3+H2O?失效樹脂再生:RCl+NaOHROH+NaClRHCO3+NaOHROH+NaHCO3RHSiO3+NaOHROH+NaHSiO386ppt課件.化學(xué)水處理系統(tǒng)-凝結(jié)水精處理系統(tǒng)87ppt課件.化學(xué)水處理系統(tǒng)-凝結(jié)水精處理系統(tǒng)凝結(jié)水是鍋爐給水的主要組成部分。按運(yùn)行壓力分為:中壓凝結(jié)水精處理系統(tǒng)和低壓凝結(jié)水精處理系統(tǒng)主要工藝系統(tǒng):–高速混床系統(tǒng)：包括高速混床、樹脂捕捉器、再循環(huán)單元、旁路單元等。–再生系統(tǒng)：包括錐體分離再生裝置（陽(yáng)樹脂再生兼分離塔、陽(yáng)樹脂再生/混合兼儲(chǔ)存塔、樹脂隔離罐、儀表、閥門、管道等）–再生輔助系統(tǒng)：包括酸堿系統(tǒng)（酸堿槽、酸堿計(jì)量箱、酸堿噴射器或計(jì)量泵）、熱水箱單元、沖洗水單元、羅茨風(fēng)機(jī)單元、閥門、樹脂等。主要控制特點(diǎn):–一般工藝配置：高速混床2×50%（兩臺(tái)運(yùn)行，不設(shè)備用）；3×50%（兩臺(tái)運(yùn)行，一臺(tái)備用）；多采用柱型混床。1×100%，多采用球型混床。–混床出水水質(zhì)超標(biāo)或累積制水量達(dá)到設(shè)定值或壓差超過規(guī)定值，報(bào)警并自動(dòng)解列失效混床，失效樹脂送至再生系統(tǒng)進(jìn)行擦洗再生；對(duì)于3×50%系統(tǒng)，先投入備用混床，再解列失效混床，然后進(jìn)行失效樹脂的擦洗、分離、再生。–樹脂分離、再生裝置目前以英國(guó)的KENNICOTT較為先進(jìn)、凱迪公司是其在國(guó)內(nèi)唯一的合作伙伴，采用錐斗分離（CONESEP‘S）技術(shù)：錐底配水集水裝置、“二次分離”技術(shù)、樹脂界面檢測(cè)系統(tǒng)、“固化”的多次（最多可達(dá)20次）樹脂擦洗、正洗、反洗、反沖洗工藝等。88ppt課件.化學(xué)水處理系統(tǒng)-凝結(jié)水精處理系統(tǒng)主要控制特點(diǎn)(續(xù)):–儀表、閥門數(shù)量較多，AI較多，閥門開度調(diào)節(jié)控制的AO也有，一般超過1000點(diǎn)I/O，控制程序復(fù)雜。–儀表信號(hào)：壓力、導(dǎo)電度、流量、二氧化硅含量、PH值、鈉濃度、差壓、液位等。–要求控制系統(tǒng)雙機(jī)熱備。–一般本地控制，主機(jī)架+擴(kuò)展即可。–部分用戶在陰/陽(yáng)樹脂分離技術(shù)上可能直接采用進(jìn)口設(shè)備，如：英國(guó)的凱尼科特等主要控制功能:–去除水、汽系統(tǒng)產(chǎn)生或漏入的腐蝕產(chǎn)物、懸浮雜質(zhì)，使其含量達(dá)到規(guī)定要求。（采用“固化”的多次樹脂擦洗、正洗、反洗、反沖洗工藝等。）–去除水、汽系統(tǒng)存在或漏入的溶解雜質(zhì)，使其達(dá)到最低水平。–凝汽器儀表信號(hào)：壓力、導(dǎo)電度、流量、二氧化硅含量、PH值、鈉濃度、差壓、液位等。–要求控制系統(tǒng)雙機(jī)熱備。–一般本地控制，主機(jī)架+擴(kuò)展即可。–部分用戶在陰/陽(yáng)樹脂分離技術(shù)上可能直接采用進(jìn)口設(shè)備，如：英國(guó)的凱尼科特89ppt課件.除灰/除渣系統(tǒng)鍋爐排渣:–水力排渣裝置：收集爐膛或爐排落下的爐渣，以壓力水流為動(dòng)力將其清除的裝置。?水力排渣槽：熾熱爐渣經(jīng)爐膛冷灰斗落入爐渣室，熄火噴嘴噴水澆滅，當(dāng)存到一定量時(shí)，沖渣噴嘴