作者來(lái)源:李清 ????? 發(fā)布時(shí)間: 2018-05-28 17:07
導(dǎo)讀:火力發(fā)電利用可燃物在燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱能,通過(guò)發(fā)電動(dòng)力裝置轉(zhuǎn)換成電能的一種發(fā)電方式。中國(guó)的煤炭資源豐富,1990年產(chǎn)煤10.9億噸,其中發(fā)電用煤僅占12%。火力發(fā)電仍有巨大潛力。
火力發(fā)電(thermal power,thermoelectricity power generation),利用可燃物在燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱能,通過(guò)發(fā)電動(dòng)力裝置轉(zhuǎn)換成電能的一種發(fā)電方式。中國(guó)的煤炭資源豐富,1990年產(chǎn)煤10.9億噸,其中發(fā)電用煤僅占12%。火力發(fā)電仍有巨大潛力。
由于地球上化石燃料的短缺,人類正盡力開(kāi)發(fā)核能發(fā)電、核聚變發(fā)電以及高效率的太陽(yáng)能發(fā)電等,以求最終解決人類社會(huì)面臨的能源問(wèn)題。最早的火力發(fā)電是1875年在巴黎北火車站的火電廠實(shí)現(xiàn)的。隨著發(fā)電機(jī)、
汽輪機(jī)制造技術(shù)的完善,輸變電技術(shù)的改進(jìn),特別是電力系統(tǒng)的出現(xiàn)以及社會(huì)電氣化對(duì)電能的需求,20世紀(jì)30年代以后,火力發(fā)電進(jìn)入大發(fā)展的時(shí)期?;鹆Πl(fā)電機(jī)組的容量由200兆瓦級(jí)提高到300~600兆瓦級(jí)(50年代中期),到1973年,最大的火電機(jī)組達(dá)1300兆瓦。大機(jī)組、大電廠使火力發(fā)電的熱效率大為提高,每千瓦的建設(shè)投資和發(fā)電成本也不斷降低。到80年代后期,世界最大火電廠是日本的鹿兒島火電廠,容量為4400兆瓦。但機(jī)組過(guò)大又帶來(lái)可靠性、可用率的降低,因而到90年代初,火力發(fā)電單機(jī)容量穩(wěn)定在300~700兆瓦。,其所占中國(guó)總裝機(jī)容量約在70%以上?;鹆Πl(fā)電所使用的煤,占工業(yè)用煤的50%以上。目前我國(guó)發(fā)電供熱用煤占全國(guó)煤炭生產(chǎn)總量的50%左右。大約全國(guó)90%的二氧化硫排放由煤電產(chǎn)生,80%的二氧化碳排放量由煤電排放。
火力發(fā)電按其作用分單純供電的和既發(fā)電又供熱的。按原動(dòng)機(jī)分汽輪機(jī)發(fā)電、燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電、柴油機(jī)發(fā)電。按所用燃料分,主要有燃煤發(fā)電、燃油發(fā)電、燃?xì)獍l(fā)電。為提高綜合經(jīng)濟(jì)效益,火力發(fā)電應(yīng)盡量靠近燃料基地進(jìn)行。在大城市和工業(yè)區(qū)則應(yīng)實(shí)施熱電聯(lián)供。
火力發(fā)電是我國(guó)主要的發(fā)電方式,電站鍋爐作為火力電站的三大主機(jī)設(shè)備之一,伴隨著我國(guó)火電行業(yè)的發(fā)展而發(fā)展。
當(dāng)環(huán)保節(jié)能成為中國(guó)電力工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的重要方向時(shí),火電行業(yè)在“上大壓小”的政策導(dǎo)向下積極推進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí),關(guān)閉大批能效低、污染重的小火電機(jī)組,在很大程度上加快了國(guó)內(nèi)火電設(shè)備的更新?lián)Q代。
至2010年底,單機(jī)容量30萬(wàn)千瓦及以上火電機(jī)組占全部火電機(jī)組容量的60%以上?;痣娦袠I(yè)的“上大壓小”也推動(dòng)了電站鍋爐向高參數(shù)、大容量方向發(fā)展。此外,循環(huán)流化床、IGCC等清潔煤技術(shù)逐漸成熟,應(yīng)用也日益廣泛,從而推動(dòng)了CFB鍋爐與IGCC氣化爐的發(fā)展。
2014年1月-2015年3月,我國(guó)火電項(xiàng)目數(shù)量出現(xiàn)猛增。近期,中電聯(lián)發(fā)布《2015年前三季度全國(guó)電力供需形勢(shì)分析預(yù)測(cè)報(bào)告》指出,2015年9月底火電發(fā)電量持續(xù)負(fù)增長(zhǎng)、設(shè)備利用小時(shí)同比降幅擴(kuò)大。一邊是火電發(fā)電量持續(xù)負(fù)增長(zhǎng)、設(shè)備利用小時(shí)同比大幅下降,一邊是各地新批火電項(xiàng)目眾多,2015年火電的爆發(fā)式增長(zhǎng)值得仔細(xì)回
,簡(jiǎn)單的說(shuō)就是利用燃料發(fā)熱,加熱水,形成高溫高壓過(guò)熱蒸汽,推動(dòng)氣輪機(jī)旋轉(zhuǎn),帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子
(電磁場(chǎng)
)旋轉(zhuǎn),定子線圈切割磁力線
,發(fā)出電能,再利用升壓變壓器,升到系統(tǒng)電壓,與系統(tǒng)并網(wǎng),向外輸送電能。
然后蒸汽沿管道進(jìn)入汽輪機(jī)中不斷膨脹做功,沖擊汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn),汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。最后又被給水泵進(jìn)一步升壓送回鍋爐中重復(fù)參加上述循環(huán)過(guò)程,發(fā)電機(jī)發(fā)出的電經(jīng)變壓器升壓后輸入電網(wǎng)?;鹆Πl(fā)電中存在著三種型式的能量轉(zhuǎn)換過(guò)程:
利用可燃物等所含能量發(fā)電的方式統(tǒng)稱為火力發(fā)電。按發(fā)電方式,火力發(fā)電分為燃煤汽輪機(jī)發(fā)電、燃油汽輪機(jī)發(fā)電、燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電和內(nèi)燃機(jī)發(fā)電。
火電仍占領(lǐng)電力的大部分市場(chǎng),只有火電技術(shù)必須不斷提高發(fā)展,才能適應(yīng)和諧社會(huì)的要求。
“十五”期間中國(guó)火電建設(shè)項(xiàng)目發(fā)展迅猛。2001年至2005年8月,經(jīng)國(guó)家環(huán)??偩謱徟幕痣婍?xiàng)目達(dá)472個(gè),裝機(jī)容量達(dá)344382MW,其中2004年審批項(xiàng)目135個(gè),裝機(jī)容量107590MW,比上年增長(zhǎng)207%;2005年1至8月份,審批項(xiàng)目213個(gè),裝機(jī)容量168546MW,同比增長(zhǎng)420%。如果這些火電項(xiàng)目全部投產(chǎn),屆時(shí)中國(guó)火電裝機(jī)容量將達(dá)5.82億千瓦,比2000年增長(zhǎng)145%。
2006年12月,全國(guó)火電發(fā)電量繼續(xù)保持快速增長(zhǎng),但增速有所回落。當(dāng)月全國(guó)共完成火電發(fā)電量2266億千瓦時(shí),同比增長(zhǎng)15.5%,增速同比回落1個(gè)百分點(diǎn),環(huán)比回落3.3個(gè)百分點(diǎn);隨著冬季取暖用電的增長(zhǎng),火電發(fā)電量環(huán)比增長(zhǎng)較快,12月份與上月相比火電發(fā)電量增加223億千瓦時(shí),環(huán)比增長(zhǎng)10.9%。2006年1-12月,全國(guó)火電發(fā)電量為230,087,958.32萬(wàn)千瓦小時(shí),同比增長(zhǎng)15.8%,增速高于2005年同期3.3個(gè)百分點(diǎn)。
2007年1-10月,全國(guó)火電發(fā)電量為217,564,783.55萬(wàn)千瓦小時(shí),比上年同期增長(zhǎng)了16.04%。8月份的火電發(fā)電量最高,為23,904,609.94萬(wàn)千瓦小時(shí),同比增長(zhǎng)了10.19%。
2015年1-6月份,全國(guó)規(guī)模以上電廠發(fā)電量27091億千瓦時(shí),同比增長(zhǎng)0.6%。其中,火力發(fā)電20879億千瓦時(shí),占上半年發(fā)電量總比重77.07%。
隨著中國(guó)電力供應(yīng)的逐步寬松以及國(guó)家對(duì)節(jié)能降耗的重視,中國(guó)開(kāi)始加大力度調(diào)整火力發(fā)電行業(yè)的結(jié)構(gòu)。“十一五”期間將加大“關(guān)小”步伐,到“十一五”末期,要關(guān)掉4000萬(wàn)千瓦小火電,使電力工業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)生一個(gè)較大的變化。“十一五”期間的火電電源建設(shè),將體現(xiàn)資源優(yōu)化配置,西電東送,合理布局,東部與中西部地區(qū)協(xié)調(diào)發(fā)展。“十一五”期間,火電行業(yè)整體效益將有一定的下降趨勢(shì)。對(duì)于企業(yè)來(lái)說(shuō),效益還將出現(xiàn)兩極分化的趨勢(shì)。
煙氣污染
煤炭直接燃燒排放的
等酸性氣體不斷增長(zhǎng),使中國(guó)很多地區(qū)酸雨量增加。全國(guó)每年產(chǎn)生140萬(wàn)噸
。
粉塵污染
對(duì)電站附近環(huán)境造成粉煤灰污染,對(duì)人們的生活及植物的生長(zhǎng)造成不良影響。全國(guó)每年產(chǎn)生1500萬(wàn)噸煙塵。
資源消耗
發(fā)電的汽輪機(jī)通常選用水作為冷卻介質(zhì),一座1000MW火力發(fā)電廠每日的耗水量約為 十萬(wàn)噸。全國(guó)每年消耗5000萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤。
火力發(fā)電污染嚴(yán)重,電力工業(yè)已經(jīng)成為中國(guó)最大的污染排放產(chǎn)業(yè)之一。
改進(jìn)
利用壓力轉(zhuǎn)換技術(shù)提高發(fā)電效率;對(duì)煙塵采用脫硫除塵處理或改燒天然氣;氣輪機(jī)改用空氣冷卻,儲(chǔ)電設(shè)備對(duì)穩(wěn)定電壓的消耗減小到極致;此外,產(chǎn)生的沸水能量利用率應(yīng)在現(xiàn)有基礎(chǔ)上大大提高,不僅僅局限于循環(huán)利用水資源和供暖,應(yīng)考慮與熱能源轉(zhuǎn)化站進(jìn)行合作。
按其作用分,有單純供電的和既發(fā)電又供熱的(熱電聯(lián)產(chǎn)
的熱電廠
)兩類。按原動(dòng)機(jī)分,主要有汽輪機(jī)發(fā)電、燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電、柴油機(jī)發(fā)電(其他內(nèi)燃機(jī)發(fā)電容量很?。?。按所用燃料分,主要有燃煤發(fā)電、燃油發(fā)電、燃?xì)猓ㄌ烊粴猓┌l(fā)電、垃圾發(fā)電(見(jiàn)垃圾電站
)、沼氣發(fā)電(見(jiàn)沼氣電站
)以及利用工業(yè)鍋爐余熱發(fā)電
等。為了提高經(jīng)濟(jì)效益,降低發(fā)電成本,保護(hù)大城市和工業(yè)區(qū)的環(huán)境,火力發(fā)電應(yīng)盡量在靠近燃料基地的地方進(jìn)行,利用高壓輸電或超高壓輸電
線路把強(qiáng)大電能輸往負(fù)荷
中心。熱電聯(lián)產(chǎn)方式則應(yīng)在大城市和工業(yè)區(qū)實(shí)施。
原理
火力發(fā)電一般是指利用可燃物燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱能來(lái)加熱水,使水變成高溫、高壓水蒸氣,然后再由水蒸氣推動(dòng)發(fā)電機(jī)來(lái)發(fā)電的方式的總稱。以可燃物作為燃料的發(fā)電廠統(tǒng)稱為火電廠 [2] 。
火力發(fā)電廠主要設(shè)備系統(tǒng)包括:燃料供給系統(tǒng)、給水系統(tǒng)、蒸汽系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)及其他一些輔助處理設(shè)備。
多數(shù)火電廠采用煤炭作為一次能源,利用皮帶傳送技術(shù),向鍋爐輸送經(jīng)處理過(guò)的煤粉,煤粉燃燒加熱鍋爐使鍋爐中的水變?yōu)樗羝?,?jīng)一次加熱之后,水蒸汽進(jìn)入高壓缸。為了提高熱效率,應(yīng)對(duì)水蒸汽進(jìn)行二次加熱,水蒸汽進(jìn)入中壓缸。通過(guò)利用中壓缸的蒸汽去推動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)電。從中壓缸引出進(jìn)入對(duì)稱的低壓缸。已經(jīng)作過(guò)功的蒸汽一部分從中間段抽出供給煉油、化肥等兄弟企業(yè),其余部分流經(jīng)
凝汽器水冷,成為40度左右的飽和水作為再利用水。40度左右的飽和水經(jīng)過(guò)凝結(jié)水泵,經(jīng)過(guò)
低壓加熱器到
除氧器中,此時(shí)為160度左右的飽和水,經(jīng)過(guò)
除氧器除氧,利用給水泵送入
高壓加熱器中,其中
高壓加熱器利用再加熱蒸汽作為加熱燃料,最后流入鍋爐進(jìn)行再次利用。以上就是一次生產(chǎn)流程。
流程
火力發(fā)電的流程依所用原動(dòng)機(jī)而異。在汽輪機(jī)發(fā)電方式中,其基本流程是先將燃料送進(jìn)鍋爐,同時(shí)送入空氣,鍋爐注入經(jīng)過(guò)化學(xué)處理的給水,利用燃料燃燒放出的熱能使水變成高溫、高壓蒸汽,驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn)作功而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。熱電聯(lián)產(chǎn)方式則是在利用原動(dòng)機(jī)的排汽(或?qū)iT的抽汽)向工業(yè)生產(chǎn)或居民生活供熱。在燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電方式中,基本流程是用壓氣機(jī)將壓縮過(guò)的空氣壓入燃燒室,與噴入的燃料混合霧化后進(jìn)行燃燒,形成高溫燃?xì)膺M(jìn)入燃?xì)廨啓C(jī)膨脹作功,推動(dòng)輪機(jī)的葉片旋轉(zhuǎn)并帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。在柴油機(jī)發(fā)電中,基本流程是用噴油泵和噴油器將燃油高壓噴入汽缸,形成霧狀,與空氣混合燃燒,推動(dòng)柴油機(jī)旋轉(zhuǎn)并帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。
效率
在火力發(fā)電方面,燃?xì)廨啓C(jī)和蒸汽輪機(jī)發(fā)電廠目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了迄今最高的能源效率 - 超過(guò)60%。由于啟動(dòng)時(shí)間非常短,這類電廠最適宜于補(bǔ)充風(fēng)力發(fā)電帶來(lái)的自然電力波動(dòng)。而通過(guò)熱電聯(lián)產(chǎn)電廠可以達(dá)到更高的能源效率 - 超過(guò)90% 。
火力發(fā)電
根據(jù)火力發(fā)電的生產(chǎn)流程,其基本組成包括燃燒系統(tǒng)、 汽水系統(tǒng)(燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電和柴油機(jī)發(fā)電無(wú)此系統(tǒng),但這二者在火力發(fā)電中所占比重都不大)、電氣系統(tǒng)、控制系統(tǒng)。
燃燒系統(tǒng)
主要由鍋爐的燃燒室(即爐膛)、送風(fēng)裝置,送煤(或油、天然氣)裝置、灰渣排放裝置等組成。主要功能是完成燃料的燃燒過(guò)程,將燃料所含能量以熱能形式釋放出來(lái),用于加熱鍋爐里的水。主要流程有煙氣流程、通風(fēng)流程、排灰出渣流程等。對(duì)燃燒系統(tǒng)的基本要求是:盡量做到完全燃燒,使鍋爐效率≥90%;排灰符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。
汽水系統(tǒng)
主要由給水泵、循環(huán)泵、給水加熱器、凝汽器、除氧器、水冷壁及管道系統(tǒng)等組成。其功能是利用燃料的燃燒使水變成高溫高壓蒸汽,并使水進(jìn)行循環(huán)。主要流程有汽水流程、補(bǔ)給水流程、冷卻水流程等。對(duì)汽水系統(tǒng)的基本要求是汽水損失盡量少;盡可能利用抽汽加熱凝結(jié)水,提高給水溫度。
電氣系統(tǒng)
主要由電廠主接線、汽輪發(fā)電機(jī)、主變壓器、配電設(shè)備、開(kāi)關(guān)設(shè)備、發(fā)電機(jī)引出線、廠用結(jié)線、廠用變壓器和電抗器、廠用電動(dòng)機(jī)、保安電源、蓄電池直流系統(tǒng)及通信設(shè)備、照明設(shè)備等組成?;竟δ苁潜WC按電能質(zhì)量要求向負(fù)荷或電力系統(tǒng)供電。主要流程包括供電用流程、廠用電流程。對(duì)電氣系統(tǒng)的基本要求是供電安全、可靠;調(diào)度靈活;具有良好的調(diào)整和操作功能,保證供電質(zhì)量;能迅速切除故障,避免事故擴(kuò)大。
控制系統(tǒng)
主要由鍋爐及其輔機(jī)系統(tǒng)、汽輪機(jī)及其輔機(jī)系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)及電工設(shè)備、附屬系統(tǒng)組成?;竟δ苁菍?duì)火電廠各生產(chǎn)環(huán)節(jié)實(shí)行自動(dòng)化的調(diào)節(jié)、控制,以協(xié)調(diào)各部分的工況,使整個(gè)火電廠安全、合理、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,降低勞動(dòng)強(qiáng)度,提高生產(chǎn)率,遇有故障時(shí)能迅速、正確處理,以避免釀成事故。主要工作流程包括汽輪機(jī)的自起停、自動(dòng)升速控制流程、鍋爐的燃燒控制流程、滅火保護(hù)系統(tǒng)控制流程、熱工測(cè)控流程、自動(dòng)切除電氣故障流程、排灰除渣自動(dòng)化流程等。
火力發(fā)電
電力是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要能源,火力發(fā)電是中國(guó)和世界上許多國(guó)家生產(chǎn)電能的主要方法。然后蒸汽沿管道進(jìn)入汽輪機(jī)膨脹做功,帶動(dòng)發(fā)電機(jī)一起高速旋轉(zhuǎn),從而發(fā)出電來(lái)。最后又被給水泵送回鍋爐中重復(fù)參加上述循環(huán)過(guò)程。顯然,在這種火力發(fā)電廠中存在著三種型式的能量轉(zhuǎn)換過(guò)程:
電站鍋爐
發(fā)電用鍋爐稱為電站鍋爐。電站鍋爐與其它工廠用的工業(yè)鍋爐相比有如下明顯特點(diǎn):①電站鍋爐容量大;②電站鍋爐的蒸汽參數(shù)高;③電站鍋爐自動(dòng)化程度高,其各項(xiàng)操作基本實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化和自動(dòng)化,適應(yīng)負(fù)荷變化的能力很強(qiáng),多達(dá)90以上,工業(yè)鍋爐的熱效率多在60~80之間。
電站用煤
火力發(fā)電廠燃用的煤通常稱為動(dòng)力煤,其分類方法主要是依據(jù)煤的干燥無(wú)灰基揮發(fā)分進(jìn)行分類。
煤粉制備
煤粉爐燃燒用的煤粉是由磨煤機(jī)將煤炭磨成的不規(guī)則的細(xì)小煤炭顆粒,其顆粒平均在0.05~0.01mm,其中20~50μm(微米)以下的顆粒占絕大多數(shù)。由于煤粉顆粒很小,表面很大,故能吸附大量的空氣,且具有一般固體所未有的性質(zhì)——流動(dòng)性。煤粉的粒度越小,含濕量越小,其流動(dòng)性也越好,但煤粉的顆粒過(guò)于細(xì)小或過(guò)于干燥,則會(huì)產(chǎn)生煤粉自流現(xiàn)象,使給煤機(jī)工作特性不穩(wěn),給鍋爐運(yùn)行的調(diào)整操作造成困難。另外煤粉與氧氣接觸而氧化,在一定條件下可能發(fā)生煤粉自燃。在制粉系統(tǒng)中,煤粉是由氣體來(lái)輸送的,氣體和煤粉的混合物一遇到火花就會(huì)使火源擴(kuò)大而產(chǎn)生較大壓力,從而造成煤粉的爆炸。
鍋爐燃用的煤粉細(xì)度應(yīng)由以下條件確定:燃燒方面希望煤粉磨得細(xì)些,這樣可以適當(dāng)減少送風(fēng)量,使
損失降低;從制粉系統(tǒng)方面希望煤粉磨得粗些,從而降低磨煤電耗和金屬消耗。所以在選擇煤粉細(xì)度時(shí),應(yīng)使上述各項(xiàng)損失之和最小。總損失蟬聯(lián)小的煤粉細(xì)度稱為“經(jīng)濟(jì)細(xì)度”。由此可見(jiàn),對(duì)揮發(fā)分較高且易燃的煤種,或?qū)τ谀ブ泼悍垲w粒比較均勻的制粉設(shè)備,以及某些強(qiáng)化燃燒的鍋爐,煤粉細(xì)度可適當(dāng)大些,以節(jié)省磨煤能耗。由于各種煤的軟硬程度不同,其抗磨能力也不同,因此每種煤的經(jīng)濟(jì)細(xì)度也不同。
煤粉燃燒
由煤粉制備系統(tǒng)制成的煤粉經(jīng)煤粉燃燒器進(jìn)入爐內(nèi)。燃燒器是煤粉爐的主要燃燒設(shè)備。燃燒器的作用有三:一是保證煤粉氣流噴入爐膛后迅速著火;二是使一、二次風(fēng)能夠強(qiáng)烈混合以保證煤粉充分燃燒;三是讓火焰充滿爐膛而減少死滯區(qū)。煤粉氣流經(jīng)燃燒器進(jìn)入爐膛后,便開(kāi)始了煤的燃燒過(guò)程。燃燒過(guò)程的三個(gè)階段與其它爐型大體相同。所不同的是,這種爐型燃燒前的準(zhǔn)備階段和燃燒階段時(shí)間很短,而燃盡階段時(shí)間相對(duì)很長(zhǎng)。
發(fā)電用煤
電廠煤粉爐對(duì)煤種的適用范圍較廣,它既可以設(shè)計(jì)成燃用高揮發(fā)分的褐煤,也可設(shè)計(jì)成燃用低揮發(fā)分的無(wú)煙煤。但對(duì)一臺(tái)已安裝使用的鍋爐來(lái)講,不可能燃用各種揮發(fā)分的煤炭,因?yàn)樗艿絿娙计餍褪胶蜖t膛結(jié)構(gòu)的限制。發(fā)電用煤質(zhì)量指標(biāo)有:
①揮發(fā)分。是判明煤炭著火特性的首要指標(biāo)。揮發(fā)分含量越高,著火越容易。根據(jù)鍋爐設(shè)計(jì)要求,供煤揮發(fā)分的值變化不宜太大,否則會(huì)影響鍋爐的正常運(yùn)行。如原設(shè)計(jì)燃用低揮發(fā)分的煤而改燒高揮發(fā)分的煤后,因火焰中心逼近噴燃器出口,可能因燒壞噴燃器而停爐;若原設(shè)計(jì)燃用高揮發(fā)分的煤種而改燒低揮發(fā)分的煤,則會(huì)因著火過(guò)遲使燃燒不完全,甚至造成熄火事故。因此供煤時(shí)要盡量按原設(shè)計(jì)的揮發(fā)分煤種或相近的煤種供應(yīng)。②灰分。灰分含量會(huì)使火焰?zhèn)鞑ニ俣认陆?,著火時(shí)間推遲,燃燒不穩(wěn)定,爐溫下降。③水分。水分是燃燒過(guò)程中的有害物質(zhì)之一,它在燃燒過(guò)程中吸收大量的熱,對(duì)燃燒的影響比灰分大得多。④發(fā)熱量。為的發(fā)熱量是鍋爐設(shè)計(jì)的一個(gè)重要依據(jù)。由于電廠煤粉對(duì)煤種適應(yīng)性較強(qiáng),因此只要煤的發(fā)熱量與鍋爐設(shè)計(jì)要求大體相符即可。⑤灰熔點(diǎn)。由于煤粉爐爐膛火焰中心溫度多在1500℃以上,在這樣高溫下,煤灰大多呈軟化或流體狀態(tài)。⑥煤的硫分。硫是煤中有害雜質(zhì),雖對(duì)燃燒本身沒(méi)有影響,但它的含量太高,對(duì)設(shè)備的腐蝕和環(huán)境的污染都相當(dāng)嚴(yán)重。因此,電廠燃用煤的硫分不能太高,一般要求最高不能超過(guò)2.5。
生產(chǎn)過(guò)程
火力發(fā)電廠的主要生產(chǎn)系統(tǒng)包括汽水系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)和電氣系統(tǒng),現(xiàn)分述如下:
汽水系統(tǒng)
火力發(fā)電廠的汽水系統(tǒng)是由鍋爐、汽輪機(jī)、凝汽器、高低壓加熱器、凝結(jié)水泵和給水泵等組成,他包括汽水循環(huán)、化學(xué)水處理和冷卻系統(tǒng)等。
水在鍋爐中被加熱成蒸汽,經(jīng)過(guò)熱器進(jìn)一步加熱后變成過(guò)熱的蒸汽,再通過(guò)主蒸汽管道進(jìn)入汽輪機(jī)。由于蒸汽不斷膨脹,高速流動(dòng)的蒸汽推動(dòng)汽輪機(jī)的葉片轉(zhuǎn)動(dòng)從而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)。
為了進(jìn)一步提高其熱效率,一般都從汽輪機(jī)的某些中間級(jí)后抽出作過(guò)功的部分蒸汽,用以加熱給水。在現(xiàn)代大型汽輪機(jī)組中都采用這種給水回?zé)嵫h(huán)。此外,在超高壓機(jī)組中還采用再熱循環(huán),既把作過(guò)一段功的蒸汽從汽輪機(jī)的高壓缸的出口將作過(guò)功的蒸汽全部抽出,送到鍋爐的再熱器中加熱后再引入氣輪機(jī)的中壓缸繼續(xù)膨脹作功,從中壓缸送出的蒸汽,再送入低壓缸繼續(xù)作功。在蒸汽不斷作功的過(guò)程中,蒸汽壓力和溫度不斷降低,最后排入凝汽器并被冷卻水冷卻,凝結(jié)成水。凝結(jié)水集中在凝汽器下部由凝結(jié)水泵打至低壓加熱再經(jīng)過(guò)除氧器除氧,給水泵將預(yù)加熱除氧后的水送至高壓加熱器,經(jīng)過(guò)加熱后的熱水打入鍋爐,再過(guò)熱器中把水已經(jīng)加熱到過(guò)熱的蒸汽,送至汽輪機(jī)作功,這樣周而復(fù)始不斷的作功。
在汽水系統(tǒng)中的蒸汽和凝結(jié)水,由于疏通管道很多并且還要經(jīng)過(guò)許多的閥門設(shè)備,這樣就難免產(chǎn)生跑、冒、滴、漏等現(xiàn)象,這些現(xiàn)象都會(huì)或多或少地造成水的損失,因此我們必須不斷的向系統(tǒng)中補(bǔ)充經(jīng)過(guò)化學(xué)處理過(guò)的軟化水,這些補(bǔ)給水一般都補(bǔ)入除氧器中。
燃燒系統(tǒng)
燃燒系統(tǒng)是由輸煤、磨煤、粗細(xì)分離、排粉、給粉、鍋爐、除塵、脫硫等組成。是由皮帶輸送機(jī)從煤場(chǎng),通過(guò)電磁鐵、碎煤機(jī)然后送到煤倉(cāng)間的煤斗內(nèi),再經(jīng)過(guò)給煤機(jī)進(jìn)入磨煤機(jī)進(jìn)行磨粉,磨好的煤粉通過(guò)空氣預(yù)熱器來(lái)的熱風(fēng),將煤粉打至粗細(xì)分離器,粗細(xì)分離器將合格的煤粉(不合格的煤粉送回磨煤機(jī)),經(jīng)過(guò)排粉機(jī)送至粉倉(cāng),給粉機(jī)將煤粉打入噴燃器送到鍋爐進(jìn)行燃燒。而煙氣經(jīng)過(guò)電除塵脫出粉塵再將煙氣送至脫硫裝置,通過(guò)石漿噴淋脫出流的氣體經(jīng)過(guò)吸風(fēng)機(jī)送到煙筒排入天空。
發(fā)電系統(tǒng)
發(fā)電系統(tǒng)是由副勵(lì)磁機(jī)、勵(lì)磁盤、主勵(lì)磁機(jī)(備用勵(lì)磁機(jī))、發(fā)電機(jī)、變壓器、高壓斷路器、升壓站、配電裝置等組成。發(fā)電是由副勵(lì)磁機(jī)(永磁機(jī))發(fā)出高頻電流,副勵(lì)磁機(jī)發(fā)出的電流經(jīng)過(guò)勵(lì)磁盤整流,再送到主勵(lì)磁機(jī),主勵(lì)磁機(jī)發(fā)出電后經(jīng)過(guò)調(diào)壓器以及滅磁開(kāi)關(guān)經(jīng)過(guò)碳刷送到發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子,當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子通過(guò)旋轉(zhuǎn)其定子線圈便感應(yīng)出電流,強(qiáng)大的電流通過(guò)發(fā)電機(jī)出線分兩路,一路送至廠用電變壓器,另一路則送到SF6高壓斷路器,由SF6高壓斷路器送至電網(wǎng)。