《火力發(fā)電廠系統(tǒng)》課件

火力發(fā)電廠系統(tǒng)火力發(fā)電廠是現(xiàn)代社會的重要組成部分，提供電力滿足社會需求。發(fā)電廠系統(tǒng)涉及多個環(huán)節(jié)，從燃料供應(yīng)到電力輸出，每個環(huán)節(jié)都至關(guān)重要。目錄火力發(fā)電廠簡介燃料種類及特性燃料處理系統(tǒng)鍋爐系統(tǒng)火力發(fā)電廠簡介龐大的工業(yè)設(shè)施火力發(fā)電廠通常占地面積很大，擁有多個大型建筑，包含鍋爐房、汽輪機(jī)房、發(fā)電機(jī)房等。煙囪排放廢氣火力發(fā)電廠需要燃燒燃料，產(chǎn)生高溫?zé)煔?，通過高聳的煙囪排放到大氣中。24小時不間斷運(yùn)行火力發(fā)電廠通常持續(xù)運(yùn)行，為社會提供穩(wěn)定可靠的電力供應(yīng)。燃料種類及特性煤炭中國火力發(fā)電廠主要使用煤炭作為燃料。煤炭是一種固體化石燃料，燃燒后會產(chǎn)生大量的熱量，用于發(fā)電。天然氣天然氣是一種清潔的化石燃料，燃燒效率高，排放少，是未來發(fā)電廠的主要燃料選擇之一。石油石油是一種液體化石燃料，可以直接燃燒，也可以提煉成各種燃料，如柴油和汽油，用于發(fā)電。生物質(zhì)能生物質(zhì)能是一種可再生能源，由植物、動物等有機(jī)物轉(zhuǎn)化而來，燃燒后可以發(fā)電，例如秸稈、木屑等。燃料處理系統(tǒng)燃料輸送將燃料從儲存區(qū)輸送到鍋爐燃燒器，通常采用輸送帶或管道運(yùn)輸。燃料破碎將大塊燃料破碎成適合燃燒的小塊，提高燃燒效率。燃料干燥降低燃料水分含量，提高燃燒效率，減少鍋爐腐蝕。燃料除塵去除燃料中的灰塵和雜質(zhì)，防止鍋爐爐膛積灰，確保安全運(yùn)行。燃料配比根據(jù)鍋爐負(fù)荷和燃燒需要，合理配比不同燃料，實(shí)現(xiàn)最佳燃燒效果。鍋爐系統(tǒng)1燃料燃燒燃料在燃燒室中燃燒，產(chǎn)生高溫?zé)崃俊?水汽轉(zhuǎn)化熱量傳遞給水，使水轉(zhuǎn)化為高溫高壓蒸汽。3蒸汽輸出蒸汽輸出到汽輪機(jī)，驅(qū)動汽輪機(jī)發(fā)電。鍋爐是火力發(fā)電廠的核心設(shè)備，負(fù)責(zé)將燃料燃燒產(chǎn)生的熱量轉(zhuǎn)化為蒸汽。蒸汽驅(qū)動汽輪機(jī)，最終轉(zhuǎn)化為電能。鍋爐的主要部件燃燒室燃燒室是鍋爐的核心部位，燃料在這里燃燒產(chǎn)生熱量。鍋爐本體鍋爐本體是鍋爐的主要結(jié)構(gòu)，包括爐膛、水冷壁、汽包等部件。汽包汽包是鍋爐的儲水和蒸汽分離設(shè)備，儲存水并提供蒸汽。受熱面受熱面是鍋爐吸收熱量的部位，包括水冷壁、過熱器、再熱器等。鍋爐的運(yùn)行參數(shù)正常值允許偏差鍋爐運(yùn)行參數(shù)指鍋爐在運(yùn)行過程中需要監(jiān)控和控制的重要指標(biāo)，例如蒸汽壓力、蒸汽溫度、給水溫度等。鍋爐的主要性能指標(biāo)指標(biāo)單位典型值蒸發(fā)量t/h100-1000鍋爐效率%85-90蒸汽壓力MPa10-25蒸汽溫度℃500-550鍋爐的主要性能指標(biāo)反映了鍋爐的效率和運(yùn)行性能。例如，蒸發(fā)量代表鍋爐每小時蒸發(fā)的蒸汽量，而鍋爐效率則反映了鍋爐燃燒燃料的效率。汽輪機(jī)系統(tǒng)1汽輪機(jī)簡介汽輪機(jī)是將蒸汽的熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的設(shè)備。在火力發(fā)電廠中，汽輪機(jī)驅(qū)動發(fā)電機(jī)發(fā)電，是發(fā)電系統(tǒng)的重要組成部分。2汽輪機(jī)分類根據(jù)汽輪機(jī)的結(jié)構(gòu)和用途，可分為凝汽式汽輪機(jī)、背壓式汽輪機(jī)、抽汽式汽輪機(jī)等。凝汽式汽輪機(jī)用于發(fā)電，背壓式汽輪機(jī)用于工業(yè)生產(chǎn)，抽汽式汽輪機(jī)兼顧發(fā)電和工業(yè)生產(chǎn)。3汽輪機(jī)工作原理蒸汽在汽輪機(jī)內(nèi)膨脹做功，推動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生機(jī)械能。汽輪機(jī)的效率與蒸汽的壓力、溫度和流量有關(guān)。汽輪機(jī)的主要部件1汽輪機(jī)本體汽輪機(jī)本體是汽輪機(jī)的核心部件，用于將蒸汽的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。它主要由轉(zhuǎn)子、葉輪、軸承、密封等組成。2調(diào)速系統(tǒng)調(diào)速系統(tǒng)負(fù)責(zé)控制汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速，以確保發(fā)電機(jī)輸出穩(wěn)定電壓和頻率。它通常包括調(diào)速閥、控制系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)。3汽封系統(tǒng)汽封系統(tǒng)用于防止蒸汽泄漏，并保證汽輪機(jī)在高溫高壓下安全運(yùn)行。它通常包括軸封、汽封和油封。4凝汽器凝汽器是汽輪機(jī)的重要組成部分，用于將汽輪機(jī)排出的蒸汽冷凝成水，以提高汽輪機(jī)的效率。汽輪機(jī)的運(yùn)行參數(shù)汽輪機(jī)的運(yùn)行參數(shù)對發(fā)電廠的安全高效運(yùn)行至關(guān)重要。這些參數(shù)反映了汽輪機(jī)的工作狀態(tài)，影響著發(fā)電效率和設(shè)備壽命。3000轉(zhuǎn)速汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速通常在每分鐘3000轉(zhuǎn)左右，以確保最佳的能量轉(zhuǎn)換效率。500蒸汽壓力蒸汽壓力通常在500千帕以上，提供足夠的能量驅(qū)動汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn)。500蒸汽溫度蒸汽溫度通常在500攝氏度以上，保證蒸汽具有足夠的熱能。100效率現(xiàn)代汽輪機(jī)的效率通常超過100%，即能夠?qū)⒊^100%的熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。發(fā)電機(jī)系統(tǒng)發(fā)電機(jī)系統(tǒng)是火力發(fā)電廠的核心組成部分，負(fù)責(zé)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。1發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能2勵磁系統(tǒng)為發(fā)電機(jī)提供勵磁電流3控制系統(tǒng)控制發(fā)電機(jī)運(yùn)行參數(shù)4保護(hù)系統(tǒng)保護(hù)發(fā)電機(jī)安全運(yùn)行發(fā)電機(jī)系統(tǒng)由發(fā)電機(jī)、勵磁系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和保護(hù)系統(tǒng)組成。發(fā)電機(jī)的主要部件發(fā)電機(jī)定子發(fā)電機(jī)定子由定子鐵芯、定子繞組和定子機(jī)座組成。發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子鐵芯、轉(zhuǎn)子繞組和轉(zhuǎn)子軸組成。冷卻系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)用于降低發(fā)電機(jī)運(yùn)行過程中的溫度，提高發(fā)電機(jī)的效率和使用壽命?？刂葡到y(tǒng)控制系統(tǒng)用于控制發(fā)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，并保護(hù)發(fā)電機(jī)安全運(yùn)行。發(fā)電機(jī)的運(yùn)行參數(shù)發(fā)電機(jī)的運(yùn)行參數(shù)是衡量發(fā)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的關(guān)鍵指標(biāo)，對保證發(fā)電機(jī)安全穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。50Hz頻率發(fā)電機(jī)輸出的交流電頻率通常為50Hz或60Hz，頻率穩(wěn)定是保證電網(wǎng)安全的重要指標(biāo)。10KV電壓發(fā)電機(jī)輸出電壓根據(jù)發(fā)電機(jī)類型和容量而有所不同，電壓穩(wěn)定是保證電網(wǎng)正常運(yùn)行的前提。100MW功率發(fā)電機(jī)輸出功率是指發(fā)電機(jī)實(shí)際輸出的電功率，功率穩(wěn)定是保證電力供應(yīng)的根本保障。98%效率發(fā)電機(jī)效率是指發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能的效率，效率越高，能量損耗越低。汽水系統(tǒng)水處理系統(tǒng)包括除鹽、軟化等環(huán)節(jié)，為鍋爐提供純凈水。給水系統(tǒng)將處理后的水送入鍋爐，為鍋爐提供高壓水。汽包系統(tǒng)鍋爐汽包是鍋爐的重要部件，用于分離蒸汽和水，調(diào)節(jié)水位。蒸汽系統(tǒng)將鍋爐產(chǎn)生的蒸汽輸送到汽輪機(jī)，推動汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動。凝結(jié)水系統(tǒng)將汽輪機(jī)排出的凝結(jié)水收集起來，經(jīng)過處理后重新送入給水系統(tǒng)，循環(huán)使用。汽水系統(tǒng)的主要部件給水泵給水泵將水從低壓區(qū)域送入鍋爐，為蒸汽發(fā)生提供水源。除鹽器除鹽器去除水中的雜質(zhì)，避免鍋爐結(jié)垢，確保蒸汽質(zhì)量。凝汽器凝汽器冷卻蒸汽，將其凝結(jié)成水，并送回給水泵，完成循環(huán)。汽水管道汽水管道連接各系統(tǒng)部件，確保蒸汽和水的傳輸，實(shí)現(xiàn)整個系統(tǒng)的運(yùn)作。汽水系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)參數(shù)單位典型值鍋爐給水壓力MPa10-16鍋爐給水溫度℃150-250汽輪機(jī)進(jìn)汽壓力MPa8-12汽輪機(jī)進(jìn)汽溫度℃500-550凝汽器真空度kPa6-8循環(huán)水流量m3/h數(shù)千到上萬冷卻系統(tǒng)1循環(huán)冷卻水從汽輪機(jī)排出的蒸汽經(jīng)冷凝器冷卻，冷凝水進(jìn)入循環(huán)水泵，循環(huán)到冷凝器中，循環(huán)冷卻水在循環(huán)過程中不斷吸收熱量，溫度逐漸升高。2冷卻塔循環(huán)冷卻水經(jīng)冷卻塔散熱，降低水溫，重新進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)。3補(bǔ)充水冷卻塔中的水會因蒸發(fā)而損失，需要補(bǔ)充新鮮水以維持循環(huán)水量。4排水冷卻水循環(huán)過程中會產(chǎn)生一些污垢和雜質(zhì)，需要定期排水并補(bǔ)充新鮮水。冷卻系統(tǒng)是火力發(fā)電廠的重要組成部分，它主要負(fù)責(zé)將汽輪機(jī)排出的蒸汽冷卻，并通過循環(huán)冷卻水和冷卻塔散熱，降低水溫，重新進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)。冷卻系統(tǒng)的主要部件冷卻塔冷卻塔利用水蒸發(fā)吸熱原理，降低循環(huán)水的溫度，主要分為濕式和干式兩種。循環(huán)水泵循環(huán)水泵將冷卻水輸送到各設(shè)備和冷卻塔，保證冷卻水的循環(huán)流動。冷卻系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)夏季冬季冷卻系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)會根據(jù)季節(jié)變化而有所調(diào)整，例如夏季進(jìn)出水溫度較高，冬季則較低。循環(huán)流量也會根據(jù)負(fù)荷變化而調(diào)整。供熱系統(tǒng)1熱力系統(tǒng)為發(fā)電機(jī)組提供蒸汽2供熱管道將熱能輸送到用戶3熱力站控制和調(diào)節(jié)熱能輸出4用戶接收熱能供熱系統(tǒng)主要用于將熱能輸送至工廠或城市。供熱系統(tǒng)包含熱力系統(tǒng)、供熱管道、熱力站和用戶。供熱系統(tǒng)的主要部件1熱交換器熱交換器將蒸汽或熱水中的熱量傳遞到供熱系統(tǒng)中，用于加熱建筑物和工藝流程。2循環(huán)泵循環(huán)泵負(fù)責(zé)將加熱后的熱水或蒸汽輸送到供熱系統(tǒng)中的各個區(qū)域。3管道系統(tǒng)管道系統(tǒng)將熱媒從熱源傳遞到用戶終端，并負(fù)責(zé)將循環(huán)的熱水或蒸汽輸送回?zé)嵩础?控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)負(fù)責(zé)監(jiān)控供熱系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)，并調(diào)節(jié)熱媒的流量和溫度，確保供熱系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。供熱系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)參數(shù)單位正常值允許偏差供熱蒸汽壓力MPa0.8-1.0±0.1供熱蒸汽溫度℃180-200±5供熱水溫度℃90-100±5供熱水流量t/h根據(jù)負(fù)荷變化±10%電氣系統(tǒng)1電力供應(yīng)電氣系統(tǒng)為火力發(fā)電廠提供穩(wěn)定可靠的電力供應(yīng)，確保發(fā)電機(jī)組安全運(yùn)行。2電力控制電氣系統(tǒng)負(fù)責(zé)對發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行進(jìn)行控制，并監(jiān)控電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。3電力保護(hù)電氣系統(tǒng)提供電力保護(hù)功能，防止電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障，保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。電氣系統(tǒng)的主要部件變壓器變壓器負(fù)責(zé)將發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電壓升高到輸送電壓。開關(guān)設(shè)備開關(guān)設(shè)備負(fù)責(zé)控制電力的流動，并提供安全保護(hù)?？刂葡到y(tǒng)控制系統(tǒng)負(fù)責(zé)監(jiān)控和調(diào)節(jié)發(fā)電廠的運(yùn)行參數(shù)，并提供安全報警。發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)是將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能的核心設(shè)備。電氣系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)電氣系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)包括電壓、電流、頻率、功率等。這些參數(shù)會受到各種因素的影響，例如負(fù)荷變化、設(shè)備故障等。電氣系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)的穩(wěn)定性和可靠性對于電廠的安全運(yùn)行至關(guān)重要。因此，需要對電氣系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，并采取必要的措施來保證參數(shù)的穩(wěn)定。正常值實(shí)際值自動控制系統(tǒng)1中央控制系統(tǒng)實(shí)時監(jiān)控發(fā)電廠所有設(shè)備運(yùn)行狀況2DCS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對關(guān)鍵設(shè)備的自動控制3PLC系統(tǒng)控制鍋爐、汽輪機(jī)等設(shè)備的運(yùn)行4傳感器系統(tǒng)收集各種運(yùn)行數(shù)據(jù)，為控制系統(tǒng)提供信息自動控制系統(tǒng)是火力發(fā)電廠的重要組成部分。它通過收集各種運(yùn)行數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對設(shè)備運(yùn)行的自動控制，提高發(fā)電效率，保證發(fā)電安全。自動控制系統(tǒng)通常包括中央控制系統(tǒng)、DCS系統(tǒng)、PLC系統(tǒng)、傳感器系統(tǒng)等。自動控制系統(tǒng)的主要部件控制中心控制中心是系統(tǒng)的心臟，負(fù)責(zé)收集、處理和發(fā)送控制信號。傳感器傳感器監(jiān)測鍋爐、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)等設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)，并將信息傳輸至控制中心。執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行機(jī)構(gòu)根據(jù)控制中心指令，調(diào)節(jié)閥門、風(fēng)機(jī)等設(shè)備，控制發(fā)電廠的運(yùn)行狀態(tài)。通信網(wǎng)絡(luò)通信網(wǎng)絡(luò)連接控制中心、傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，確保信息及時傳遞。自動控制