火力發(fā)電的流程

1、火力發(fā)電廠生產(chǎn)流程1、 發(fā)電廠按使用能源劃分有幾種基本類型? 答:發(fā)電廠按使用能源劃分有下述基本類型: (1)、火力發(fā)電廠:火力發(fā)電是利用燃燒燃料(煤、石油及其制品、天然氣等)所得到的熱能發(fā)電?；鹆Πl(fā)電的發(fā)電機(jī)組有兩種主要形式:利用鍋爐產(chǎn)生高溫高壓蒸汽沖動(dòng)汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電,稱為汽輪發(fā)電機(jī)組;燃料進(jìn)入燃?xì)廨啓C(jī)將熱能直接轉(zhuǎn)換為機(jī)械能驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電,稱為燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組?；鹆Πl(fā)電廠通常是指以汽輪發(fā)電機(jī)組為主的發(fā)電廠。 (2)、水力發(fā)電廠:水力發(fā)電是將高處的河水(或湖水、江水)通過(guò)導(dǎo)流引到下游形成落差推動(dòng)水輪機(jī)旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。以水輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電的發(fā)電廠稱為水力發(fā)電廠。水力發(fā)電廠按水庫(kù)調(diào)節(jié)性

2、能又可分為: 、徑流式水電廠:無(wú)水庫(kù),基本上來(lái)多少水發(fā)多少電的水電廠; 、日調(diào)節(jié)式水電廠:水庫(kù)很小,水庫(kù)的調(diào)節(jié)周期為一晝夜,將一晝夜天然徑流通過(guò)水庫(kù)調(diào)節(jié)發(fā)電的水電廠; 、年調(diào)節(jié)式水電廠:對(duì)一年內(nèi)各月的天然徑流進(jìn)行優(yōu)化分配、調(diào)節(jié),將豐水期多余的水量存入水庫(kù),保證枯水期放水發(fā)電的水電廠; 、多年調(diào)節(jié)式水電廠:將不均勻的多年天然來(lái)水量進(jìn)行優(yōu)化分配、調(diào)節(jié),多年調(diào)節(jié)的水庫(kù)容量較大,將豐水年的多余水量存入水庫(kù),補(bǔ)充枯水年份的水量不足,以保證電廠的可調(diào)出力。 (3)、核能發(fā)電廠:核能發(fā)電是利用原子反應(yīng)堆中核燃料(例如鈾)慢慢裂變所放出的熱能產(chǎn)生蒸汽(代替了火力發(fā)電廠中的鍋爐)驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)再帶動(dòng)發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)發(fā)電。

3、以核能發(fā)電為主的發(fā)電廠稱為核能發(fā)電廠,簡(jiǎn)稱核電站。根據(jù)核反應(yīng)堆的類型,核電站可分為壓水堆式、沸水堆式、氣冷堆式、重水堆式、快中子增殖堆式等。 (4)、風(fēng)力發(fā)電場(chǎng):利用風(fēng)力吹動(dòng)建造在塔頂上的大型槳葉旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電稱為風(fēng)力發(fā)電,由數(shù)座、十?dāng)?shù)座甚至數(shù)十座風(fēng)力發(fā)電機(jī)組成的發(fā)電場(chǎng)地稱為風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)。 (5)、其他還有地?zé)岚l(fā)電廠、潮汐發(fā)電廠、太陽(yáng)能發(fā)電廠等。 2、鍋爐的循環(huán)方式有幾種,簡(jiǎn)述其含義? 答:火力發(fā)電廠中的鍋爐按水循環(huán)方式可分為自然循環(huán),強(qiáng)制循環(huán),直流鍋爐三種類型。 依靠工質(zhì)的重度差而產(chǎn)生的循環(huán)流動(dòng)稱為自然循環(huán)。借助水泵壓頭使工質(zhì)產(chǎn)生的循環(huán)流動(dòng)稱為強(qiáng)制循環(huán)。 自然循環(huán)形成:汽包、下降管、下聯(lián)箱

4、和上升管(即水泠壁)組成一個(gè)循環(huán)回路。由于上升管中的水在爐內(nèi)受熱產(chǎn)生了蒸汽,汽水混合物的重度小,而下降管在爐外不受熱,管中是水,其重度大,兩者重度差就產(chǎn)生推動(dòng)力,水沿下降管向下流動(dòng),而汽水混合物則沿上升管向上流動(dòng),這樣就形成水的自然循環(huán)流動(dòng)。 強(qiáng)制循環(huán)鍋爐的結(jié)構(gòu)與自然循環(huán)基本相同,它也有汽包,所不同的在下降管中增加了循環(huán)泵,作為增強(qiáng)汽水循環(huán)的動(dòng)力。 直流爐的結(jié)構(gòu)與自然循環(huán)鍋爐結(jié)構(gòu)不同,它沒(méi)有汽包,是依靠給水泵壓力使工質(zhì)鍋爐受熱面管子中依次經(jīng)過(guò)省煤器,蒸 發(fā)受熱面和過(guò)熱器一次將水全部加熱成為過(guò)熱蒸汽。現(xiàn)在一般只宜用于亞臨界,超臨界壓力鍋爐。 強(qiáng)制循環(huán)鍋爐與自然循環(huán)鍋爐比較: 優(yōu)點(diǎn):可適用于亞臨界

5、、超臨界壓力;由于工質(zhì)在受熱面中是強(qiáng)制流動(dòng),因而受熱面的布置較靈活,受熱均勻水循環(huán)好;起停爐快;水冷壁可使小管徑、薄管壁(壓力準(zhǔn)許),相對(duì)汽包容積減小,節(jié)省鋼材。 缺點(diǎn):加裝循環(huán)泵,系統(tǒng)復(fù)雜,投資高,檢修困難。2、火力發(fā)電廠生產(chǎn)流程如下圖所示?；鹆Πl(fā)電廠主要生產(chǎn)過(guò)程? 答:火力發(fā)電廠(以燃煤發(fā)電廠為例)主要生產(chǎn)過(guò)程是:儲(chǔ)存在儲(chǔ)煤場(chǎng)(或儲(chǔ)煤罐)中的原煤由輸煤設(shè)備從儲(chǔ)煤場(chǎng)送到鍋爐的原煤斗中,再由給煤機(jī)送到磨煤機(jī)中磨成煤粉。煤粉送至分離器進(jìn)行分離,合格的煤粉送到煤粉倉(cāng)儲(chǔ)存(倉(cāng)儲(chǔ)式鍋爐)。煤粉倉(cāng)的煤粉由給粉機(jī)送到鍋爐本體的噴燃器,由噴燃器噴到爐膛內(nèi)燃燒(直吹式鍋爐將煤粉分離后直接送入爐膛)。燃燒的煤粉

6、放出大量的熱能將爐膛四周水冷壁管內(nèi)的水加熱成汽水混合物?；旌衔锉诲仩t汽包內(nèi)的汽水分離器進(jìn)行分離,分離出的水經(jīng)下降管送到水冷壁管繼續(xù)加熱,分離出的蒸汽送到過(guò)熱器,加熱成符合規(guī)定溫度和壓力的過(guò)熱蒸汽,經(jīng)管道送到汽輪機(jī)作功。過(guò)熱蒸汽在汽輪機(jī)內(nèi)作功推動(dòng)汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn),汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電,發(fā)電機(jī)發(fā)出的三相交流電通過(guò)發(fā)電機(jī)端部的引線經(jīng)變壓器什壓后引出送到電網(wǎng)。在汽輪機(jī)內(nèi)作完功的過(guò)熱蒸汽被凝汽器冷卻成凝結(jié)水,凝結(jié)水經(jīng)凝結(jié) 泵送到低壓加熱器加熱,然后送到除氧器除氧,再經(jīng)給水泵送到高壓加熱器加熱后,送到鍋爐繼續(xù)進(jìn)行熱力循環(huán)。再熱式機(jī)組采用中間再熱過(guò)程,即把在汽輪機(jī)高壓缸做功之后的蒸汽,送到鍋爐的再熱器重新加熱,使

7、汽溫提高到一定(或初蒸汽)溫度后,送到汽輪機(jī)中壓缸繼續(xù)做功。3、汽輪機(jī)本體 汽輪機(jī)本體（steam turbine proper）是完成蒸汽熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的汽輪機(jī)組的基本部分，即汽輪機(jī)本身。它與回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)、調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)、油系統(tǒng)、凝汽系統(tǒng)以及其他輔助設(shè)備共同組成汽輪機(jī)組。汽輪機(jī)本體由固定部分（靜子）和轉(zhuǎn)動(dòng)部分（轉(zhuǎn)子）組成。固定部分包括汽缸、隔板、噴嘴、汽封、緊固件和軸承等。轉(zhuǎn)動(dòng)部分包括主軸、葉輪或輪鼓、葉片和聯(lián)軸器等。固定部分的噴嘴、隔板與轉(zhuǎn)動(dòng)部分的葉輪、葉片組成蒸汽熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的通流部分。汽缸是約束高壓蒸汽不得外泄的外殼。汽輪機(jī)本體還設(shè)有汽封系統(tǒng)。如下圖所示。4、鍋爐本體 鍋爐設(shè)備是火

8、力發(fā)電廠中的主要熱力設(shè)備之一。它的任務(wù)是使燃料通過(guò)燃燒將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，并且以此熱能加熱水，使其成為一定?shù)量和質(zhì)量（壓力和溫度）的蒸汽。 由爐膛、煙道、汽水系統(tǒng)（其中包括受熱面、汽包、聯(lián)箱和連接管道）以及爐墻和構(gòu)架等部分組成的整體，稱為“鍋爐本體”。如下圖所示。鍋爐本體有哪些主要部件?各有什么主要功能? 答:在火力發(fā)電廠中,鍋爐的功能是利用燃料燃燒放出的熱能產(chǎn)生高溫高壓蒸汽。鍋爐本體的結(jié)構(gòu)和主要部件都是為了實(shí)現(xiàn)它的功能而設(shè)置的。鍋爐本體的結(jié)構(gòu)有爐膛、水平煙道和垂直煙道(尾部煙道),主要部件按燃燒系統(tǒng)和汽水系統(tǒng)來(lái)設(shè)置,有空氣預(yù)熱器、噴燃器、省煤器、汽包、下降管、水冷壁、過(guò)熱器、再熱器等。 空氣

9、預(yù)熱器分層布置在垂直煙道中(旋轉(zhuǎn)式的不分層,布置在垂直煙道底部),它把送風(fēng)機(jī)送來(lái)的空氣利用流經(jīng)垂直煙道的煙氣進(jìn)行加熱,加熱后的空氣分別送到磨煤機(jī)(做為熱風(fēng)源)、排粉機(jī)、一次風(fēng)箱和二次風(fēng)箱。 噴燃器布置在爐膛四角(或前后墻),數(shù)目多時(shí)可上下分層。給粉機(jī)把煤粉送入噴燃器,一次風(fēng)引入噴燃器把煤粉吹入爐膛。二次風(fēng)口布置在噴燃器近旁,噴入助燃空氣。直吹式鍋爐由排粉機(jī)將煤粉直接吹入爐膛。煤粉燃燒后形成飛灰(細(xì)灰和粗灰)和灰渣。飛灰隨煙氣經(jīng)水平煙道、垂直煙道到除塵器,除塵器把煙氣中98%以上的細(xì)灰除下落入除塵器下部的灰斗中,極少的細(xì)灰隨煙氣經(jīng)吸風(fēng)機(jī)送入煙囪排入大氣;灰渣則落入爐膛底部形成爐底渣,由除灰設(shè)備定

10、時(shí)除出爐外。 省煤器分層布置在垂直煙道中,它把給水母管送來(lái)的水利用煙氣進(jìn)行加熱再送到汽包中。 汽包布置在鍋爐頂部,它在鍋爐的汽水循環(huán)中起著接收來(lái)水、儲(chǔ)水和進(jìn)行汽水分離的作用。 汽包中的水經(jīng)下降管、水冷壁下聯(lián)箱(它們都布置在爐膛外壁)送到水冷壁。在強(qiáng)制循環(huán)式鍋爐的下降管中安裝有強(qiáng)制循環(huán)泵,加強(qiáng)水循環(huán)。 水冷壁是布置在爐膛四周的排管,在爐膛內(nèi)燃燒的燃料所放出的熱把水冷壁管內(nèi)的水加熱成汽水混合物。汽水混合物經(jīng)水冷壁上聯(lián)箱和上升管進(jìn)入汽包。汽包中的汽水分離器把汽水混合物進(jìn)行分離,分離出的蒸汽送到過(guò)熱器,余下的水 留在汽包中繼續(xù)參加水循環(huán)。直流式鍋爐沒(méi)有汽包,水冷壁將水直接加熱成蒸汽送入過(guò)熱器。過(guò)熱器布

11、置在爐膛上部和水平煙道中,它把蒸汽加熱并調(diào)節(jié)成符合規(guī)定溫度的過(guò)熱蒸汽,過(guò)熱蒸汽經(jīng)集汽聯(lián)箱、主汽門(mén)到汽輪機(jī)。過(guò)熱器又可分為低溫過(guò)熱器和高溫過(guò)熱器。在鍋爐水平煙道入口處裝有屏式過(guò)熱器,在爐膛頂部裝有頂棚過(guò)熱器。 再熱式機(jī)組的再熱器也布置在水平煙道和垂直煙道中,再熱器的功能是將在汽輪機(jī)高壓缸做過(guò)功的蒸汽再次加熱到一定溫度送回到氣輪機(jī)中壓缸繼續(xù)做功。 5、熱力系統(tǒng)及輔助設(shè)備 汽輪機(jī)部分的輔助設(shè)備有凝汽器、水泵、回?zé)峒訜崞?、除氧器等。把鍋爐、汽輪機(jī)及其輔助設(shè)備按汽水循環(huán)過(guò)程用管道和附件連接起來(lái)所構(gòu)成的系統(tǒng)，叫做發(fā)電廠的熱力系統(tǒng)。 發(fā)電廠的熱力系統(tǒng)按照不同的使用目的分為“原則性熱力系統(tǒng)”、“全面性熱力系統(tǒng)

12、”、“汽輪機(jī)組熱力系統(tǒng)”等。如下圖所示。6、發(fā)電機(jī)本體 在發(fā)電廠中，同步發(fā)電機(jī)是將機(jī)械能轉(zhuǎn)變成電能的唯一電氣設(shè)備。因而將一次能源（水力、煤、油、風(fēng)力、原子能等）轉(zhuǎn)換為二次能源的發(fā)電機(jī)，現(xiàn)在幾乎都是采用三相交流同步發(fā)電機(jī)。 在發(fā)電廠中的交流同步發(fā)電機(jī)，電樞是靜止的，磁極由原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)旋轉(zhuǎn)。其勵(lì)磁方式為發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁線圈FLQ（即轉(zhuǎn)子繞組）由同軸的并激直流勵(lì)磁機(jī)經(jīng)電刷及滑環(huán)來(lái)供電。 同步發(fā)電機(jī)由定子（固定部分）和轉(zhuǎn)子（轉(zhuǎn)動(dòng)部分）兩部分組成。 定子由定子鐵心、定子線圈、機(jī)座、端蓋、風(fēng)道等組成。定子鐵心和線圈是磁和電通過(guò)的部分，其他部分起著固定、支持和冷卻的作用。 轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子本體、護(hù)環(huán)、心環(huán)、轉(zhuǎn)子線圈、滑

13、環(huán)、同軸激磁機(jī)電樞組成。如下圖所示。同步發(fā)電機(jī)的冷卻方式分哪幾種?各有什么優(yōu)缺點(diǎn)? 答:同步發(fā)電機(jī)的冷卻分為外冷和內(nèi)冷兩種: 1 、外冷:包括空冷和氫冷空冷:冷卻介質(zhì)為空氣, 即用空氣把發(fā)電機(jī)內(nèi)因損耗而產(chǎn)生的熱量帶走,這種方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,但冷卻效率不高。最大裝機(jī)容量可達(dá)100MW 左右; 氫冷:冷卻介質(zhì)為氫氣,即用氫氣把熱量帶走。與空氣相比,冷卻能力高。通風(fēng)損耗較小,但結(jié)構(gòu)復(fù)雜,需配置儲(chǔ)氫設(shè)備。最大裝機(jī)容量可達(dá)200MW 左右; 2 、內(nèi)冷:包括定子水內(nèi)冷,轉(zhuǎn)子氫內(nèi)冷等內(nèi)冷(直接冷卻方式):冷卻介質(zhì)為水、油、氫氣,即將氫、水或油通過(guò)導(dǎo)線內(nèi)部,直接把熱量帶走,與前述兩種表面冷卻方式相比,冷卻能力高

14、,可以縮小發(fā)電機(jī)體積,節(jié)省材料,便于制造大容量發(fā)電機(jī),但發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,銅損較大,鐵損和機(jī)械損耗較小,總損耗相差不多。試述什么是離散控制系統(tǒng)(DCS)? 答:離散控制系統(tǒng)DCS(distributed control system 的簡(jiǎn)稱)是以微處理器及微型計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ), 融匯計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)通信技術(shù)、CRT 屏幕顯示技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)為一體的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng),它對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行集中操作管理和分散控制。即分布于生產(chǎn)過(guò)程各部分的以微處理器為核心的過(guò)程控制站,分別對(duì)各部分工藝流程進(jìn)行控制,又通過(guò)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)與中央控制室的各監(jiān)控操作站聯(lián)網(wǎng),因此也稱集散控制系統(tǒng)(TDCS) 。操作員通過(guò)監(jiān)控站CRT 終端

15、,可以對(duì)全部生產(chǎn)過(guò)程的工況進(jìn)行監(jiān)視和操作,網(wǎng)絡(luò)中的專業(yè)計(jì)算機(jī)用于數(shù)學(xué)模型或先進(jìn)控制策略的運(yùn)算,適時(shí)地給各過(guò)程站發(fā)出控制信息、調(diào)整運(yùn)行工況。分散控制系統(tǒng)可以是分級(jí)系統(tǒng),通?？煞譃檫^(guò)程級(jí)、監(jiān)控級(jí)和管理級(jí)、分散控制系統(tǒng)由具有自治功能的多種工作站組成,如數(shù)據(jù)采集站、過(guò)程控制站、工程師(操作員)操作站、運(yùn)行遠(yuǎn)操作站等。這些工作站可獨(dú)立或配合完成數(shù)據(jù)采集與處理、控制、計(jì)算等功能,便于實(shí)現(xiàn)功能、地理位置和負(fù)載上的分散。且當(dāng)個(gè)別工作站故障時(shí),僅使系統(tǒng)功能略有下降,不會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行,因此是危險(xiǎn)分散。各種類型分散控制系統(tǒng)的構(gòu)成基本相同,都由通信網(wǎng)絡(luò)和工作站(節(jié)點(diǎn))兩大部分組成。分散控制系統(tǒng)可以組成發(fā)電廠單元

16、機(jī)組的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（DAS) 、自動(dòng)控制系統(tǒng)(ACS) 、順序控制系統(tǒng)(SCS) 及安全保護(hù)等,實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)過(guò)程控制。 用DCS 實(shí)現(xiàn)大型火電機(jī)組自動(dòng)化的主要優(yōu)點(diǎn)是: 1) 連續(xù)控制、繼續(xù)控制、邏輯控制和監(jiān)控等功能集中于統(tǒng)一的系統(tǒng)中,可由品種不多的硬件,憑借豐富的軟件和通信功能來(lái)實(shí)現(xiàn)綜合控制,既節(jié)省投資,又提高了系統(tǒng)的可靠性、可操作性和維修性。2) 可按工藝、控制功能、可靠性要求由功能和地理位置不同的各個(gè)工作站組成控制系統(tǒng),系統(tǒng)結(jié)構(gòu)靈活,且大大節(jié)省電纜。3) 一個(gè)站的故障不會(huì)影響其它站的正常運(yùn)行,系統(tǒng)可靠性高。4) 各種監(jiān)視控制功能均采用軟件模塊來(lái)完成,所以修改方便,易于實(shí)現(xiàn)高級(jí)控制。 發(fā)電廠保

17、廠用電的措施主要有哪些? 答:發(fā)電廠保廠用電措施主要有: (1) 發(fā)電機(jī)出口引出廠高變,作為機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)本臺(tái)機(jī)組的廠用電源,并可以做其它廠用的備用;作為火電機(jī)組,機(jī)組不跳閘,即不會(huì)失去廠用電;作為水電機(jī)組,機(jī)組不并網(wǎng)仍可帶廠用電運(yùn)行 (2)裝設(shè)專用的備用廠高變,即直接從電廠母線接入備用廠用電源,或從三圈變低壓側(cè)接入備用電源。母線不停電,廠用電即不會(huì)失去 (3)通過(guò)外來(lái)電源接入廠用電 (4)電廠裝設(shè)小型發(fā)電機(jī)(如柴油發(fā)電機(jī))提供廠用電;直流部分通過(guò)蓄電池供電 (5)為確保廠用電的安全,廠用電部分應(yīng)設(shè)計(jì)合理,廠用電應(yīng)分段供電,并互為備用(可在分段開(kāi)關(guān)上加裝備自投裝置) (6)作為系統(tǒng)方面,在系統(tǒng)

18、難以維持時(shí),對(duì)小電廠應(yīng)采取低頻解列保廠用電或其它方法解列小機(jī)組保證廠用電。 SF6全封閉組合電器體積小、技術(shù)性能優(yōu)良，是70年代初期出現(xiàn)的一種先進(jìn)的高壓電氣配電裝置。國(guó)際上稱這種電器為GasInsulater Switchgear。簡(jiǎn)稱為GIS。 組成 GIS設(shè)備由斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、母線、電壓互感器（PT）、電流互感器（CT）、進(jìn)、出線套管等電器元件組合而成。 結(jié)構(gòu) GIS設(shè)備的所有帶電部分都被金屬外殼所包圍，它是用鋁合金、不銹鋼、無(wú)磁鑄鋼的材料組成。外殼用銅母線接地，內(nèi)部充有一定壓力的SF6氣體。 優(yōu)點(diǎn): GIS的絕緣介質(zhì)用SF6氣體；其絕緣性能、滅弧性能都比空氣要好得多。GIS設(shè)備的電場(chǎng)結(jié)構(gòu)是用同軸圓柱體間隙，故為稍不均勻電場(chǎng)。而常規(guī)變電站則是棒板組成的不均勻電場(chǎng)。所以，GIS設(shè)備具有優(yōu)良的技術(shù)性能和占地面積少的特點(diǎn)，特別適合我國(guó)國(guó)情。 SF6氣體的基本特性 (一)-SF6氣體是世界上目前最優(yōu)良的絕緣介質(zhì)和滅弧介質(zhì)。它無(wú)色、無(wú)味、無(wú)嗅、無(wú)毒、不燃燒；在常溫常壓下，化學(xué)性能穩(wěn)定；與傳統(tǒng)絕緣油