我國熱力發電廠種類劃分及概述

2022-08-12 20:54:06 字數 4698 閱讀 9637

熱力發電廠是將燃料的化學能轉化為熱能,熱能轉化為機械能,最終將機械能轉化為電能的工廠,也即將自然界的一次能源轉化為潔淨、方便的二次能源的工廠。電廠的形式大致可以這樣分類:

一、按供出產品品種分類

(一)發電廠

只生產電能向外供給的工廠,即凝汽式發電廠。根據國家的能源政策,今後建設的發電廠的單機容量必須在125mw以上,單機容量50mw及以下的現役常規火電機組將在2023年底以前逐步停止執行,關停確有困難的個別機組,關停時間可適當推遲,但必須經國家經貿委批准。對單機容量100mw的機組國家正在研究停運意見和措施。

我國發電廠的主力機組也將由目前的單機容量300mw逐步轉移到600mw。

國家鼓勵綜合利用煤矸石(發熱量12550kj/kg以下)、煤泥、石煤、垃圾等低熱值燃料和利用餘熱、餘壓、生物質能、沼氣、煤層氣、高爐煤氣等綜合利用資源的發電工程,其單機容量不受限制。

(二)熱電廠

既向外供電、也向外供熱(熱水、蒸汽)的工廠。根據國家計委、經貿委、原電力部等部委規定,建設熱電廠應符合下列指標:

1.電廠總熱效率年平均大於45%;

2.單機容量50mw以下的熱電機組,其熱電比年平均應大於100%;

3.單機容量50~200mw以下的熱電機組,其熱電比年平均應大於50%;

4.單機容量200mw及以上抽汽凝汽兩用供熱機組,在採暖期其熱電比應大於50%。

二、按主要裝置品種分類

(一)常規火力發電廠

由常規煤粉爐、凝汽式汽輪發電機組為主要裝置組建的發電廠,這是火力發電廠的基本型別。

它由熱力系統,燃料**系統,除灰系統,化學水處理系統,供水系統,電氣系統,熱工控制系統,附屬生產系統組成。

(1)熱力系統:是常規火電廠實現熱功轉換熱力部分的工藝系統。它通過熱力管道及閥門將各熱力裝置有機地聯絡起來,以在各種工況下能安全經濟、連續地將燃料的能量轉換成機械能。

聯絡熱力裝置的汽水管道有主蒸汽管道、主給水管道、再熱蒸汽管道、旁路蒸汽管道、主凝結水管道、抽汽管道、低壓給水管道、輔助蒸汽管道、軸封及門杆漏汽管道、鍋爐排汙管道、加熱器疏水管道、排汽管道等。

熱力系統除聯絡熱力裝置的汽水管道外,還有煤粉製備系統。它是為提高鍋爐效率和經濟效能,將原煤碾磨成細粉然後送進鍋爐爐膛進行懸浮燃燒所需裝置和有關連線管道的組合,常簡稱為製粉系統。

(2)燃料**系統:是接受燃料、儲存、並向鍋爐輸送的工藝系統,有輸煤系統和點火油系統。

煤的最主要的運輸方式是火車,沿海、沿江電廠也多採用船運。當由鐵路來煤時,卸煤機械大型電廠選用自卸式底開車、翻車機,中、小型電廠選用螺旋卸煤機、裝卸橋。貯煤設施除貯煤場外,尚有幹煤棚和貯煤筒倉,煤場堆取裝置一般選用懸臂式鬥輪堆取料機或門式鬥輪堆取料機。

皮帶機向鍋爐房輸煤是基本的上煤方式。

點火油系統除點火時投入執行外,在鍋爐低負荷時投油以保證其穩定燃燒。

(3)除灰系統:是將煤燃燒後產生的灰、渣運出、堆放的系統。除灰系統的形式是選廠階段、可行性研究階段考慮方案最多的專業之一。

系統的選擇要根據灰渣量,灰渣的化學、物理特性,除塵器型式,排渣裝置形式,衝灰水質、水量,發電廠與貯灰場的距離、高差、地形、地質和氣象等條件,通過技術經濟比較確定。

除灰系統按輸送介質分為水力除灰和氣力除灰系統。水力除灰分低濃度灰渣分除系統,低濃度灰渣混除系統,高濃度灰渣混除系統,高濃度輸灰、低濃度(或汽車)輸渣分除系統;氣力除灰系統分負壓氣力除灰系統和正壓氣力除灰系統。除渣可按需要選用於式或水力輸送。

(4)化學水處理系統:為了保證熱力裝置安全,防止熱力裝置結垢、腐蝕、積鹽,用化學方法對不同品質的原水,對熱力系統迴圈用水進行處理的系統。尤其是隨熱力裝置引數的提高和容量的增大,對作為熱力迴圈介質的水的要求也越來越高,火電廠化學水處理的任務就越來越重。

鍋爐補給水處理是對熱力系統汽水迴圈過程中,因各種汽水損失而需向鍋爐補給的水處理技術。鍋爐補給水處理方式的選擇與鍋爐引數、原水水質有關。高壓引數以上的鍋爐補給水幾乎都採用離子交換的除鹽方式.但都要進行預處理,除去水中的懸浮物及有機物,因此鍋爐補給水處理系統一般由預處理及除鹽系統組成;中低壓鍋爐一般採用鈉離子交換劑對水作軟化處理。

預處理是因天然原水不能直接補人熱力迴圈系統,要經過混凝、澄清、過濾或反滲透、電滲析處理達到合格的品質作為補充水進入系統。對不同品質的原水處理的方式也不盡相同。

流經凝汽器的迴圈水會因銅管洩漏而進入熱力系統的凝結水中,凝結水精處理也是用化學方法使其凝結水中的含鹽量符合規定。另外,對迴圈水要進行防垢處理和防生物汙染處理,對給水、爐水用化學方法除去其殘餘氧和鹽,以保證熱力裝置安全。

(5)供水系統:向熱力系統凝汽器提供冷卻用迴圈水及補充水的系統。電廠的供水主要用於下面一些方面:

凝結汽輪機的排汽;供給汽輪發電機組的冷油器、空氣或其他氣體冷卻器:冷卻輔助機械的軸承;補充廠內外的汽、水損失;水力除灰及其他生產和生活上的需要等。其中凝汽器的冷卻水量約佔總冷卻水量的95%以上。

火電廠的供水基本上有兩種不同的形式:由大海、江河、湖泊取水冷卻凝汽器後直接排放的直流供水系統,或稱開式供水系統;具有冷卻水池、噴水池或冷水塔的迴圈供水系統,或稱閉式供水系統;有時也可將兩種方式結合起來執行,叫做聯合供水系統或混合供水系統。

在缺水地區採用空氣凝汽系統,空氣凝汽系統的特點是取消了中間熱介質——迴圈水或冷卻水,用空氣直按吸收汽輪機排汽的潛熱並使排汽凝結。這種凝汽系統經常被稱為乾式冷卻系統或空氣冷卻系統。空冷系統可分為直接空冷系統和間接空冷系統。

(6)電氣系統:將發電機發出的電能公升壓以便遠距離輸送給使用者,並提供可靠的廠用電的系統。它也是火力發電廠內電氣設施的總稱,包括從發電機開始到公升壓站電力送出和從廠用電源開始所有的用電裝置的一次迴路,以及相應的控制、測量、保護和安全自動裝置等二次迴路,提供交直流操作和重要用電裝置電源的直流、交流不停電電源和柴油機保安電源系統,保證裝置安全的過電壓、接地和火災消防報警系統,照明、電纜、通訊等廠內公用設施。

(7)電廠自動化系統:利用各種自動化儀表和電子計算機等裝置對火力發電廠生產過程進行監視、控制和管理,使之安全、經濟執行的技術。由於對電廠執行的監視及控制系起源於對熱力系統的熱力過程,故也習慣上稱熱工控制系統。

隨著技術的進步,現已發展到對電氣系統、輔助生產系統等全廠生產的監視及控制,現稱電廠自動化系統更為準確。

隨著機組容量的增大、引數的提高,在人工控制方式下是無法實現機組安全經濟執行的,自動化裝置已成為發電廠不可缺少的重要組成部分。自動化的主要目的是:保證機組安全起停,正常經濟執行;提高適應電網排程和負荷變化的能力;提高綜合判斷、處理事故的能力;減輕勞動強度,改善勞動條件,減少執行人員。

火電廠自動化的功能主要通過以下自動化系統來實現:資料採集及處理系統;模擬量控制系統;順序控制系統;保護連鎖系統;電氣控制系統;輔助裝置及輔助系統的控制系統。(8)附屬生產系統:

它是保證火力發電廠安全、經濟執行必不可少的附屬生產專案,各自相對獨立,不同的工程差別又比較大。如電廠起動用鍋爐房,發電機冷卻用氫氣的製氫站,儀用及檢修用空壓機站,各種廢水處理及煙氣連續監測的環保工程.各種實驗室及車間檢修裝置等。

(二)燃氣—蒸汽聯合迴圈(gas)發電廠

氣體或液體燃料在燃氣輪機的燃燒室燃燒後進人燃機透平(3~4級)作功,帶動發電機發電,燃料燃燒所需空氣由進氣裝置經過濾後引入與燃氣透平同軸的壓氣機壓縮公升壓,進入環繞燃氣輪機主軸的十幾個燃燒室參與燃燒,這就是單迴圈燃氣輪機發電廠。由於此時的排煙溫度高達500~600℃,為**熱量,提高機組效率,同時也為減少熱汙染,在排煙道中增設餘熱鍋爐,生產蒸汽,帶動汽輪發電機組發電,這就是燃氣一蒸汽聯合迴圈發電廠。

燃氣一蒸汽聯合迴圈發電廠的特點是:熱效率高、建設周期短、執行靈活、有害物排放量少、電廠占地少、耗水量少、定員少、投資少、高的可靠性與可用率、適用液體及氣體等多種不同燃料,但環境溫度對出力影響較大、廠址海拔對出力影響大、發電成本高。由於燃氣蒸汽聯合迴圈發電的優點,西氣東輸工程的實施,引進技術及合作生產的實現,燃氣一蒸汽聯合迴圈電站工程必將得到更快的發展。

由於燃機燃用的油或氣比煤要貴很多,因而發電成本較高,這是我們在專案可行性研究時必須認真考慮的問題。

(三)整體煤氣化燃氣一蒸汽聯合迴圈(igccc)發電廠

igcc發電的基本原理是將經過適當處理的煤送入氣化爐,在一定溫度和壓力下通過氣化劑(氧氣和蒸汽)的加入,轉化成燃料氣體——即煤氣,氣化後的煤氣經除塵和脫硫後再到燃氣一蒸汽聯合迴圈系統發電。達到以煤代油(或天然氣)的目的,這樣,就能間接地實現在供電效率很高的燃氣一蒸汽聯合迴圈中燃用固體燃料——煤的願望。

顯然,在這種發電技術中,燃氣輪機、餘熱鍋爐以及蒸汽輪機都是常規的成熟技術,所不同的主要是煤的氣化和粗煤氣的淨化。人們希望通過這種發電方式,既能提高燃煤電站的供電效率,又能解決燃煤所帶來的環境汙染問題。因而它特別適用於燃用高硫煤,它是煤的清潔燃燒技術之一,是本世紀燃煤發電的一種發展方向。

(四)迴圈流化床鍋爐(cfb)發電廠

迴圈流化床鍋爐是從鼓泡床沸騰爐發展起來的一種新型燃煤鍋爐技術。它的工作原理是:將煤破碎成10mm以下的顆粒後送人爐膛,同時爐記憶體有大量床料(爐渣或石英砂),由爐膛下部配風,使燃料在床料中呈「流態化」燃燒,並在爐膛出口安裝旋風分離器,將分離下來的固體顆粒通過飛灰送回裝置再次送人爐膛燃燒。

迴圈流化床鍋爐的執行特點是燃料隨床料在爐內多次迴圈,有足夠的時間燒盡,使飛灰含硫量下降,燃燒效率提高。

迴圈流化床鍋爐執行的最大特點是脫硫效果好,是煤的清潔燃燒技術之一,且燃燒效率高,燃料適應性廣,燃燒熱強度大,負荷調節效能好,「悶爐」24h之內能快速起動,故在電廠建設中得到廣泛選用。但其初投資大,廠用電率高,受熱面易受磨損與腐蝕。

(五)增壓流化床燃燒聯合迴圈(pfbc)發電廠

所謂pfbc(增壓流化床聯合迴圈)技術就是把燃氣輪機的燃燒室與產生蒸汽的增壓鍋爐燃燒室集成為一體。鍋爐採用增壓燃燒方式,強化燃料燃燒,同時,鍋爐內的換熱係數提高,傳熱過程加快,使鍋爐的換熱面減小。燃燒產生的燃氣經過部分吸熱後進入燃氣輪機內作功;在增壓鍋爐中產生的過熱蒸汽則供到蒸汽輪機中去作功,從而形成燃氣一蒸汽聯合迴圈,達到進一步提高電站熱效率的目的。

發電廠停備用熱力裝置保護方案

主要選擇原則是 機組的引數和型別,機組給水 爐水處理方式,停 備 用時間的長短和性質,現場條件,可操作性和經濟性。另外還應考慮下列因素 a 停 備 用所採用的化學條件和執行期間的化學水工況之間的相容性。b 防鏽蝕保護方法不會破壞執行中所形成的保護膜。c 防鏽蝕保護方法不應影響機組按電網要求隨時啟動執...

發電廠熱力機械工作票 常規水壓試驗

發電廠熱力機械工作票 單位 車間 檢修鍋爐專業編號 gl2012090252 1.工作負責人 監護人 佘建新班組 鍋爐本體班 2.工作班人員 不包括工作負責人 徐軍年 等共 1 人。3.工作任務 4.計畫工作時間 自 2012 年 09 月 12 日 07 時 00 分至 2012 年 09 月 1...

我國火力發電廠節能措施彙總

中國火力發電廠 節能降耗措施彙總 一 火力發電廠整體節能評價 1.火力發電廠節能評價體系中的54個指標 煤耗及相關指標 42個 水耗及相關指標 6個 材料消耗指標 3個 能源計量指標 3個 2.按相互影響的層面劃分,火力發電廠節能評價指標構成如下圖所示 二 先進的節能技術應用 通過對火力發電廠節能評...