參觀火力發(fā)電廠模型

1、火力發(fā)電廠火電廠生產(chǎn)過程火力發(fā)電是目前世界上主要的發(fā)電方式之一。我國火力發(fā)電站總發(fā)電量的80%左右，為我國國民發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn)。300MVA的火電機(jī)組已成為主力機(jī)組。本片以燃煤300MW凝汽式機(jī)組為主，講述火力發(fā)電廠的生產(chǎn)過程?；鹆Πl(fā)電廠的主要組成部分：鍋爐及其輔助設(shè)備，汽輪機(jī)及其輔助設(shè)備，發(fā)電機(jī)及電氣設(shè)備。火力發(fā)電廠的基本生產(chǎn)過程：作為燃料的原煤由制粉系統(tǒng)研磨成很細(xì)的煤粉，煤粉和被加熱的空氣一起送往鍋爐的爐膛，煤粉在鍋爐中劇烈燃燒并釋放出大量的熱量，這些熱量將鍋爐受熱面內(nèi)壓力很高的水反復(fù)加熱，直至達(dá)到500多度的高溫蒸汽，高溫高壓蒸汽通過管道送往汽輪機(jī)的汽缸，推動(dòng)汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)，發(fā)電

2、機(jī)的轉(zhuǎn)子與汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)子同軸連接，在汽輪機(jī)的驅(qū)動(dòng)下同汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)子同步旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子磁場切割定子繞組，從而使發(fā)電機(jī)定子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能通過升壓變壓器、輸電線路向電網(wǎng)輸送。在汽輪機(jī)中做完功的蒸汽溫度和壓力降至很低，他們被排入凝汽器內(nèi)放出余熱并凝結(jié)成水，經(jīng)加熱器加熱和水泵升壓后再送到鍋爐，氣水如此往復(fù)，不斷循環(huán)，這就是火力發(fā)電廠的基本生產(chǎn)過程。然后，影片分四個(gè)部分詳細(xì)講述了火力發(fā)電廠的生產(chǎn)過程：一、鍋爐設(shè)備二、汽輪機(jī)設(shè)備三、熱力系統(tǒng)及輔助設(shè)備四、電氣設(shè)備一、鍋爐設(shè)備作用：將一定數(shù)量的燃料燃燒，并將燃燒產(chǎn)生的熱量傳遞給水，使水加熱汽花并過熱成一定壓力和溫度的主蒸汽。鍋爐設(shè)備可分為

3、：鍋爐本體，輸煤系統(tǒng)，制粉系統(tǒng)，煙風(fēng)及燃燒系統(tǒng)，除塵排渣系統(tǒng)等五部分。1、鍋爐本體鍋爐本體包括爐膛，煙道，省煤器，汽包，下降管，水冷壁，過熱器，再熱器，燃燒器，空氣預(yù)熱器。其中：省煤器，水冷壁，過熱器，再熱器，空氣預(yù)熱器稱為鍋爐的受熱面，他們都是由很多金屬管子組成的管束，除空氣預(yù)熱器外，這些受熱面組成了鍋爐的鍋。鍋爐的氣水流程：具有一定壓力的水進(jìn)入鍋爐的省煤器，吸收來自煙道里煙氣放出的熱量，然后進(jìn)入鍋爐的汽包，水再沿著下降管進(jìn)入不知在鍋爐爐膛四周的水冷壁，水在這里吸熱后開始汽化并產(chǎn)生蒸汽，所形成的氣水混合物自然上什，又回到汽包，汽包將汽和水分離，分離出的水又沿著下降管回到水冷壁中，加熱汽化。汽

4、包中分離出的蒸汽則進(jìn)入過熱器，進(jìn)一步加熱使其溫度升高，最后送至汽輪機(jī)做功。從過熱器中出來進(jìn)入汽輪機(jī)的蒸汽稱為主蒸汽，300MW機(jī)組的主蒸汽壓力高達(dá)16MPa，約160個(gè)大氣壓以上，溫度高達(dá)530度以上。在蒸汽機(jī)中做過一部分功的蒸汽壓力和溫度都有所下降，需要將這部分蒸汽又送入鍋爐的再熱器中再次加熱。在溫度達(dá)到530度以上后，再送到汽輪機(jī)中繼續(xù)做功。蒸汽返回鍋爐進(jìn)行再熱的目的主要是為了提高機(jī)組的效率，做完功的蒸汽被凝結(jié)成水后返回到鍋爐。這種形式的鍋爐叫做自然循環(huán)鍋爐。在主蒸汽壓力更高時(shí)，則需要使用“強(qiáng)制循環(huán)鍋爐”。當(dāng)主蒸汽壓力再進(jìn)一步提高時(shí)，例如600MW這樣的高參數(shù)機(jī)組，就必須采用所謂的“直流鍋

5、爐”。2、輸煤系統(tǒng)一個(gè)有兩臺(tái)300MW機(jī)組的火電廠，每天要消耗近5000多噸煤，因此需要龐大的輸煤系統(tǒng)。3、制粉系統(tǒng)作為大型鍋爐燃料的原煤都必須研磨成很細(xì)的煤粉才能送入鍋爐燃燒，制粉系統(tǒng)則要完成這一任務(wù)。制粉系統(tǒng)位于汽輪機(jī)車間和鍋爐之間。中間儲(chǔ)藏室干燥劑送粉制粉系統(tǒng)的工作流程：由輸煤系統(tǒng)將原煤送到鍋爐房的原煤倉中，再由給煤機(jī)送到磨煤機(jī)，在其中研磨成煤粉，同時(shí)經(jīng)空氣預(yù)熱器加熱后的熱風(fēng)也進(jìn)入到磨煤機(jī)，進(jìn)入磨煤機(jī)的熱風(fēng)既可用來輸送煤粉，還可對(duì)要研磨的煤起到加熱干燥的作用，故稱為“干燥劑”。研制好的煤首先由熱風(fēng)送入到粗粉分離器，在那里將部分不合格的煤粉分離出來，送回磨煤機(jī)再研磨；合格的煤粉則送入旋風(fēng)分

6、離器（又稱為細(xì)粉分離器），將空氣和煤粉分離，分離出來的煤粉進(jìn)入煤粉倉。分離出來的空氣中仍含有少量煤粉，這部分空氣稱為乏汽，再由排粉機(jī)抽出。煤粉倉中的煤粉由給粉機(jī)根據(jù)鍋爐負(fù)荷的需要控制輸出量，排粉機(jī)出來的乏汽將煤粉通過燃燒器噴入爐膛燃燒。這種將煤粉吹入爐膛燃燒的熱風(fēng)稱為“一次風(fēng)”。這種中間儲(chǔ)藏式制粉系統(tǒng)因?yàn)橛忻悍蹅}的緩沖作用，系統(tǒng)工作不受鍋爐負(fù)荷的影響，調(diào)節(jié)也比較靈敏。直吹式制粉系統(tǒng)，它與中間儲(chǔ)倉式制粉系統(tǒng)的區(qū)別是不設(shè)煤粉倉制出的煤粉直接送入鍋爐，具有系統(tǒng)簡單，投資小的特點(diǎn)。每臺(tái)鍋爐煤粉倉儲(chǔ)藏的煤粉至少要保證在磨煤機(jī)停運(yùn)情況下，鍋爐能運(yùn)行十小時(shí)以上。4、煙風(fēng)及燃燒系統(tǒng)工作流程：送風(fēng)機(jī)從環(huán)境中吸入

7、空氣，然后將其送到空氣預(yù)熱器中加熱，加熱后的熱風(fēng)一部分去磨煤機(jī)，另一部分則稱為二次風(fēng)直接進(jìn)入爐膛去幫助燃燒。煤粉懸浮在爐膛內(nèi)燃燒，燃燒中心的溫度可達(dá)1500度以上，燃燒時(shí)大量的熱量傳給水冷壁里的水，燃燒形成的高溫?zé)煔庋刂鵁煹酪来螞_刷過熱器、再熱器、省煤器、空氣預(yù)熱器等受熱面，不斷將熱量傳遞給蒸汽、水和空氣，而自身溫度逐漸降低。煙氣到達(dá)煙道尾部時(shí)，大約在130度左右，在引風(fēng)機(jī)的作用下，煙氣流入除塵器進(jìn)行除塵凈化，最后經(jīng)煙囪排入大氣。300MVA機(jī)組鍋爐的每臺(tái)送風(fēng)機(jī)的送風(fēng)量達(dá)到每小時(shí)數(shù)十萬立方米。5、除塵及排渣系統(tǒng)火電廠對(duì)環(huán)境的污染，主要是隨爐煙排出的飛灰粉塵和有害氣體，一般采用除塵器和較高的煙囪

8、來減輕污染。靜電除塵器：利用高壓電場產(chǎn)生的靜電來除塵，它可除去煙氣中99%的粉塵。300MVA機(jī)組鍋爐的煙囪達(dá)到200多米，這樣可有效稀釋煙氣中的有害氣體。爐內(nèi)煤粉燃燒后的爐渣，由撈渣機(jī)從爐底撈出，并沖入地溝，再流至灰渣泵房?；以梅繉⒒以霉艿浪椭粱覉觥３龎m器出來的灰可以送入灰渣房再送至灰場，也可送到灰渣利用單位。二、汽輪機(jī)設(shè)備汽輪機(jī)是火電廠的三大主機(jī)之一，通過它將蒸氣的熱能轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)機(jī)械能，借以拖動(dòng)發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)。為了保證汽輪機(jī)安全經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行并隨時(shí)適應(yīng)外界負(fù)荷的變化，每臺(tái)汽輪機(jī)都帶有調(diào)節(jié)保護(hù)裝置和其他輔助設(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。1、汽輪機(jī)基本工作原理去掉汽輪機(jī)的汽缸后，可

9、以看到汽輪機(jī)內(nèi)主要部件是一系列的隔板和裝在轉(zhuǎn)子上的葉輪。葉輪上裝有動(dòng)葉柵，沿隔板圓周裝有噴嘴葉柵。每一列噴嘴葉柵和對(duì)應(yīng)的動(dòng)葉柵構(gòu)成汽輪機(jī)的極。汽輪機(jī)的能量轉(zhuǎn)換就是在這些葉柵中進(jìn)行的。具有一定溫度壓力的蒸汽首先在噴嘴葉柵前后壓力差的作用下，流過具有特定形狀的噴嘴流道，流動(dòng)中，蒸汽膨脹，壓力和溫度逐漸降低，速度增加，部分熱能轉(zhuǎn)化成了動(dòng)能。從噴嘴葉柵噴出的高速氣流進(jìn)入動(dòng)葉流道，在流動(dòng)過程中對(duì)動(dòng)葉柵產(chǎn)生作用力推動(dòng)它作圓周運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)葉輪和軸旋轉(zhuǎn)。于是，在汽輪機(jī)軸上，便得到可對(duì)外輸出的機(jī)械功。從動(dòng)葉流出的蒸氣仍具有熱能，再進(jìn)入下一級(jí)噴嘴?，F(xiàn)代大容量汽輪機(jī)都是有多個(gè)這樣的極組成的。蒸汽在上一極做功后，進(jìn)入下

10、一極繼續(xù)膨脹做功，最后從汽輪機(jī)排氣口排出。2、汽輪機(jī)構(gòu)造大型汽輪機(jī)按沿氣流方向的蒸汽壓力大小通常分為高壓缸，中壓缸和低壓缸幾個(gè)部分。蒸汽做功流程：來自鍋爐的主蒸汽首先在汽輪機(jī)高壓缸里做功，從高壓缸排除后進(jìn)入鍋爐的再熱器中再加熱，加熱后的蒸汽進(jìn)入中壓缸做功，排除后再進(jìn)入低壓缸，最后排入凝汽器。有的機(jī)組將高壓缸和中壓缸在工藝上制成一體，成為高中壓缸。汽缸是汽輪機(jī)的外殼，將汽輪機(jī)的通流部分與大氣隔開。為了便于制造、安裝和檢修，汽缸沿水平中分面分為上汽缸和下汽缸兩個(gè)半缸，兩者通過水平法蘭用螺栓裝配緊固。高參數(shù)、大容量的高壓缸通常采用雙層缸結(jié)構(gòu)，有的機(jī)組甚至將高中壓缸和低壓缸全做成雙層缸。隔板，又叫噴嘴

11、板，起作用是裝置噴嘴葉柵，并將汽輪機(jī)的各個(gè)壓力級(jí)予以分隔，形成一個(gè)個(gè)的極。為了便于安裝，各極的隔板均分成上下兩半，分別嵌裝在上汽缸和下汽缸的環(huán)形凹槽內(nèi)。有時(shí)可先把相鄰幾極的隔板鑲裝在一個(gè)隔板套里，然后再將隔板套固定在氣缸體上。汽輪機(jī)的噴嘴，又稱靜葉片。汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)部分總稱為轉(zhuǎn)子，它擔(dān)負(fù)著公制能量裝換及能量傳遞的作用。轉(zhuǎn)子分為主軸、葉輪、葉片等部分，葉輪用來裝置動(dòng)葉片，并傳遞氣流臂在動(dòng)葉柵上產(chǎn)生的扭矩。葉輪的結(jié)構(gòu)與轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)形式密切相關(guān)。葉輪輪緣上開有葉根槽，以裝置動(dòng)葉片。其形狀決定于葉根形式。動(dòng)葉片又稱動(dòng)葉，安裝在葉輪的輪緣上。葉片由葉頂、葉型、葉根三部分組成，葉型部分是葉片的工作部分，由他構(gòu)

12、成氣流通道；葉根是葉片與輪緣相連接的部分，通過它將葉片牢靠的固定在葉輪上。汽輪機(jī)高中壓轉(zhuǎn)子的葉片通常比較短，而低壓缸由于蒸汽壓力較小，容積較大，所以采用長葉片。長葉片可用拉筋練成組，也可不用拉筋而成為自由葉片。汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子依靠軸承來支撐定位，軸承有支持軸承和推力軸承兩種。支持軸承承受轉(zhuǎn)子的重力以及由于震動(dòng)等原因引起的附加力，并確定轉(zhuǎn)子的徑向位置。汽輪機(jī)普遍采用油膜軸承，轉(zhuǎn)子在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，軸瓦與軸頸之間有一層油膜將他們隔離。推力軸承承受轉(zhuǎn)子的軸向力，并確定轉(zhuǎn)子的軸向位置，工作時(shí)軸瓦與軸頸之間同樣有一層油膜將他們隔離。汽輪機(jī)都裝有盤車裝置，因?yàn)楫?dāng)汽輪機(jī)停機(jī)后，上下汽缸存在溫差，如果轉(zhuǎn)子靜止不動(dòng)，便會(huì)

13、因?yàn)樯舷吕鋮s不均勻而產(chǎn)生熱變形。此時(shí)利用盤車裝置時(shí)汽輪機(jī)在停機(jī)后仍以一定的轉(zhuǎn)速連續(xù)的轉(zhuǎn)動(dòng)，就可保證轉(zhuǎn)子禁運(yùn)冷卻。同時(shí)，汽輪機(jī)啟動(dòng)時(shí)，也要進(jìn)行盤車，使蒸汽沖轉(zhuǎn)時(shí)平穩(wěn)并均勻受熱。汽輪機(jī)還設(shè)有氣風(fēng)及軸封系統(tǒng)。汽輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，汽缸固定，定子高速旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子和氣缸之間必須留有適當(dāng)?shù)拈g隙。有間隙的存在就會(huì)有泄漏，影響汽輪機(jī)正常安全運(yùn)行。另外，由于低壓缸內(nèi)的壓力低于大氣壓，也存在空氣漏入汽缸的問題。為此，汽輪機(jī)在汽缸的軸端設(shè)置了軸端氣封，在它的作用下，漏氣已大大減小，但還不能完全阻止蒸汽和空氣的泄露。為了徹底防止上述泄露，軸端氣封需要配置一套軸封系統(tǒng)。軸封系統(tǒng)從汽輪機(jī)中引出一股具有一定溫度和壓力的蒸汽到軸封供汽

14、母管，有軸封供汽母管向軸封供汽室供汽，同時(shí)，軸封加熱器的抽風(fēng)機(jī)，將另一汽室保持在低于大氣壓狀態(tài)，少量的蒸汽和空氣就會(huì)被從這里抽走。這樣，就可以有效地阻止蒸汽從氣缸內(nèi)向汽缸外泄露和空氣從汽缸外向汽缸內(nèi)泄露。進(jìn)入軸封加熱器中的蒸汽，在用于加熱主凝結(jié)水，空氣則排至大氣。汽輪機(jī)的動(dòng)葉葉柄與汽缸之間，隔板內(nèi)孔與轉(zhuǎn)子之間同樣存在著漏氣的問題，因此，也設(shè)有葉頂氣封，隔板氣封。3、汽輪機(jī)調(diào)節(jié)在火力發(fā)電廠中，必須隨時(shí)根據(jù)發(fā)電機(jī)的運(yùn)行工況，對(duì)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)的汽輪機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)速和功率調(diào)節(jié)，以保證發(fā)電機(jī)輸出的有功功率與外界負(fù)荷相適應(yīng)。汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)可分液壓式調(diào)節(jié)系統(tǒng)，功率頻率電業(yè)調(diào)節(jié)系統(tǒng)和數(shù)字電業(yè)調(diào)節(jié)系統(tǒng)?，F(xiàn)在大型機(jī)組都是采

15、用后兩種先進(jìn)的調(diào)節(jié)系統(tǒng)。調(diào)速系統(tǒng)方框圖：定值機(jī)構(gòu)，又稱為同步器，在機(jī)組啟動(dòng)時(shí)由它給機(jī)組設(shè)定一個(gè)給定轉(zhuǎn)速。機(jī)組啟動(dòng)后，轉(zhuǎn)速由敏感機(jī)構(gòu)測量，并與給定值比較，比較的差值信號(hào)，經(jīng)放大機(jī)構(gòu)放大，然后送入執(zhí)行機(jī)構(gòu)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制配汽機(jī)構(gòu)來調(diào)節(jié)汽輪機(jī)的進(jìn)氣量，從而改變機(jī)組的轉(zhuǎn)速使之趨近于給定值。在機(jī)組并入電網(wǎng)后，根據(jù)電網(wǎng)的要求，用定值機(jī)構(gòu)設(shè)定機(jī)組的輸出功率，當(dāng)負(fù)荷發(fā)生變化時(shí)，調(diào)節(jié)系統(tǒng)將通過同樣的調(diào)節(jié)過程進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，使機(jī)組合理分擔(dān)電網(wǎng)的負(fù)荷。這里的反饋為負(fù)反饋，它使控制過程平穩(wěn)。配汽機(jī)構(gòu)，多數(shù)情況下，汽輪機(jī)的第一級(jí)噴嘴沿圓周被分為四組，每一組分別用一個(gè)調(diào)節(jié)器門控制。來自鍋爐的主蒸汽，首先經(jīng)過主汽門，然后進(jìn)入汽

16、輪機(jī)的調(diào)節(jié)汽門，調(diào)節(jié)汽門依次開啟或關(guān)閉，可改變汽輪機(jī)的進(jìn)氣量。汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速和功率調(diào)節(jié)就是通過改變調(diào)節(jié)器們的開度來實(shí)現(xiàn)的。4、汽輪機(jī)保護(hù)為了確保汽輪機(jī)的安全運(yùn)行，除要求調(diào)速系統(tǒng)動(dòng)作迅速可靠外，還必須設(shè)置必要的保護(hù)裝置。汽輪機(jī)的保護(hù)裝置主要有：轉(zhuǎn)子超速保護(hù)，轉(zhuǎn)子軸向位移保護(hù)，軸承油壓和油溫保護(hù)，凝汽器低真空保護(hù)。當(dāng)上述裝置中的任意一個(gè)參數(shù)超過或低于規(guī)定的允許值時(shí)，保護(hù)裝置就自動(dòng)發(fā)出訊號(hào)，是汽輪機(jī)主汽門迅速關(guān)閉，切斷主蒸汽，使機(jī)組迅速停機(jī)。5、汽輪機(jī)供油系統(tǒng)汽輪機(jī)的供油系統(tǒng)要向汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)的各個(gè)軸承提供潤滑、冷卻及密封用油，還要向汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)和保護(hù)系統(tǒng)提供工作用油，常規(guī)供油系統(tǒng)主要有下列設(shè)備組成：

17、（1） 主油泵，安裝在主軸上，其作用是在汽輪機(jī)正常運(yùn)行時(shí)向油系統(tǒng)提供高壓油。交流潤滑油泵，又稱輔助油泵，其主要作用是在啟動(dòng)過程中主油泵還不能正常工作時(shí)，向潤滑油系統(tǒng)提供壓力油。（2） 直流潤滑油泵及事故油泵，是汽輪機(jī)潤滑油系統(tǒng)的最后一道備用泵，用于事故工況下，以直流電源工作向潤滑油系統(tǒng)供油。（3） 頂軸油泵，起作用是在啟動(dòng)前或停機(jī)后向軸承提供壓力油將主軸頂起，使盤車得以進(jìn)行。（4） 冷油器，其作用是將軸承潤滑油用冷卻水冷卻。（5） 油箱，具有儲(chǔ)存潤滑油和使油液中的雜質(zhì)沉淀的作用。三、熱力系統(tǒng)及輔助設(shè)備汽輪機(jī)本體與鍋爐本體之間，由各種汽水管道、閥門及其輔助設(shè)備連成一個(gè)整體，這個(gè)整體就組成了發(fā)電廠

18、的熱力系統(tǒng)。熱力系統(tǒng)除了要保證機(jī)組安全、經(jīng)濟(jì)、可靠地運(yùn)行外，還要考慮機(jī)組能順利啟動(dòng)、停機(jī)、切換設(shè)備、升降負(fù)荷等。因此，熱力系統(tǒng)，特別是大型機(jī)組的熱力系統(tǒng)，是相當(dāng)復(fù)雜的。熱力系統(tǒng)的基本流程：來自鍋爐的主蒸汽，首先在汽輪機(jī)高壓缸里做功，從高壓缸排出后，又送入鍋爐再熱器中再加熱，加熱后的蒸汽，又送入汽輪機(jī)中壓缸和低壓缸繼續(xù)做功，最后，汽輪機(jī)的排汽進(jìn)入凝汽器。凝汽器管束里側(cè)通有來自環(huán)境的冷卻水，排氣在管束外側(cè)流過時(shí)不斷放出余熱，并凝結(jié)成水。冷卻水將吸收的熱量排入環(huán)境。從凝汽器排出的水稱為主凝結(jié)水，為了提高系統(tǒng)的效率，主凝結(jié)水并不直接送入鍋爐中，而是經(jīng)過一系列加熱器加熱后再進(jìn)入鍋爐。加熱器的熱源來自從汽

19、缸的不同部位抽出的蒸汽，用它們對(duì)加熱器中的水進(jìn)行加熱。主凝結(jié)水通過凝結(jié)水泵升壓后進(jìn)入深度除鹽裝置進(jìn)行水質(zhì)處理。然后，依次流過軸封加熱器和四個(gè)低壓回?zé)峒訜崞?，在那里吸收來自汽輪機(jī)抽汽的熱量。主凝結(jié)水溫度從30度左右不斷升高，達(dá)到140度左右后進(jìn)入除氧器。除氧器將主凝結(jié)水中溶解的氧氣等氣體除去，以免對(duì)設(shè)備和管道造成腐蝕。同時(shí)，除氧器本身也是一個(gè)混合式加熱器，也可對(duì)主凝結(jié)水進(jìn)行加熱。從除氧器下部水箱出來的水被送入給水泵，給水泵將水升到很高的壓力。從給水泵出來的水稱為主給水，主給水依次流過三個(gè)高壓加熱器，溫度達(dá)到260度左右后有進(jìn)入鍋爐的省煤器進(jìn)行下一輪的汽水循環(huán)。為了使用和管理上的方便，一般都將加熱

20、器進(jìn)行了編號(hào)。高壓加熱器為1，2，3號(hào)，除氧器為4號(hào)，低壓加熱器為5，6，7，8號(hào)。熱力系統(tǒng)特別是大型機(jī)組的全面性熱力系統(tǒng)很復(fù)雜，我們分成以下幾個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行講述：1、主蒸汽及汽輪機(jī)旁路系統(tǒng)2、凝汽系統(tǒng)3、低壓加熱器系統(tǒng)4、給水除氧系統(tǒng)5、高壓加熱器系統(tǒng)6、補(bǔ)充水系統(tǒng)1、主蒸汽及汽輪機(jī)旁路系統(tǒng)鍋爐與汽輪機(jī)之間的蒸汽管道與通往各用汽處的支管及其附件稱為發(fā)電廠主蒸汽系統(tǒng)，對(duì)于再熱式機(jī)組還包括再熱蒸汽管道。中小型機(jī)組的主蒸汽系統(tǒng)采用母管制，參數(shù)相同的幾臺(tái)鍋爐的蒸汽都引到主蒸汽母管上，再由母管引至汽輪機(jī)。這種系統(tǒng)靈活性較好，事故時(shí)鍋爐可通過閥門互相切換，還可用于汽輪機(jī)鍋爐數(shù)目不等的情況。大型機(jī)組特別是再加

21、熱機(jī)組的主蒸汽系統(tǒng)都采用單元制系統(tǒng)，其特點(diǎn)是汽輪機(jī)與其對(duì)應(yīng)的鍋爐組成一個(gè)獨(dú)立的單元。大型再熱機(jī)組通常還設(shè)有旁路系統(tǒng)。機(jī)組啟動(dòng)時(shí)，鍋爐先點(diǎn)火投運(yùn)，而汽輪機(jī)高壓缸尚未進(jìn)氣時(shí)，鍋爐再熱器中沒有工制流過。為了防止再熱器干燒，將主蒸汽經(jīng)減溫減壓后，直接引入再熱器。再熱器出口的蒸汽又經(jīng)過減溫減壓，直接進(jìn)入凝汽器。這樣，整個(gè)汽水繞過汽輪機(jī)，形成了循環(huán)。主蒸汽不進(jìn)入汽輪機(jī)高壓缸，而是經(jīng)降壓減溫后，直接進(jìn)入再熱器的管路，稱為高壓旁路，也成I級(jí)旁路。再熱器出來的蒸汽，不進(jìn)入汽輪機(jī)的中低壓缸，而是經(jīng)降壓減溫后，直接排入凝汽器的管路，稱為低壓旁路，也稱II級(jí)旁路。旁路系統(tǒng)是利用減溫減壓器的減壓閥來降低蒸汽壓力，同時(shí)將

22、減壓閥后，溫度較低的凝結(jié)水或給水直接噴入蒸汽中來降低其溫度。除了保護(hù)再熱器外，旁路系統(tǒng)的作用還有很多，其中一個(gè)重要的作用是：在啟動(dòng)時(shí)，參與主蒸汽參數(shù)的調(diào)整，從而加快啟動(dòng)時(shí)間，改善啟動(dòng)條件。2、凝汽系統(tǒng)凝汽系統(tǒng)是指與凝汽器相關(guān)的管路和設(shè)備，主要有凝汽器、凝結(jié)水泵、抽氣設(shè)備、冷卻水設(shè)備等。凝汽器是吸收汽輪機(jī)排汽的余熱并將其凝結(jié)成水的設(shè)備。凝汽器內(nèi)，有規(guī)律的排列著冷卻水管，前側(cè)設(shè)有前水室，前水室被隔成上下兩部分，上為進(jìn)水室，下為出水室。后部有后水室。水室及管束外有外殼，外殼上部有汽輪機(jī)進(jìn)氣的排汽進(jìn)口，下部有匯集凝結(jié)水的熱水井。冷卻水從進(jìn)水室流進(jìn)，沿著下部管束流向凝汽器后部的后水室，然后折返，從上部管

23、束流向出水室。汽輪機(jī)的排汽從凝汽器的進(jìn)氣口進(jìn)入，在管束外面放熱，逐步凝結(jié)成水，匯集到凝汽器下部的熱水井中，由凝結(jié)水泵抽出升壓后進(jìn)入低壓加熱器系統(tǒng)。大型機(jī)組的凝汽器設(shè)計(jì)成方箱型，安裝在汽輪機(jī)低壓缸的底部，緊接低壓缸的排汽口。因?yàn)榈蛪焊子袃蓚€(gè)排汽口，所以凝汽器也分為甲乙兩側(cè)。汽輪機(jī)的排汽在凝汽器中凝結(jié)需要大量的冷卻水，冷卻水也稱循環(huán)水，其供水方式有兩種：一種為直流供水方式，也叫開式供水。這種供水方式是用循環(huán)水泵直接向江河的上游取水，有循環(huán)水泵送入凝汽器，冷卻水從凝汽器吸熱后從凝汽器出水管排如江河的下游。循環(huán)水泵一般安裝在靠近水源的水泵房內(nèi)。4臺(tái)300MVA機(jī)組循環(huán)水量每小時(shí)高達(dá)十多萬噸。另一種供水

24、方式為循環(huán)供水方式，也叫閉式供水方式。這種供水方式是在缺乏水源或水源離電廠較遠(yuǎn)時(shí)使用。它必須有冷卻塔、冷卻水池、循環(huán)水泵等設(shè)施。循環(huán)水泵從這些冷卻設(shè)施的給水井中接水，在凝汽器中吸收排汽熱量后，再送回冷卻設(shè)施中。利用水蒸發(fā)降溫原理，使水降溫后，再送入凝汽器循環(huán)使用。冷卻塔塔身較高，且做成雙曲線形，起到通風(fēng)筒的作用。空汽從塔身下部進(jìn)入，自然上升，有凝汽器出來的冷卻水從冷卻塔淋水裝置的上部淋下，目的是增加水和空氣接觸的面積和時(shí)間。冷卻塔的下部是冷卻水池。3、低壓加熱器系統(tǒng)從凝汽器熱井排出的凝結(jié)水稱為主凝結(jié)水。它首先被凝結(jié)水泵升壓，經(jīng)過深度除鹽裝置對(duì)水經(jīng)行化學(xué)處理，然后進(jìn)入軸封加熱器，利用汽輪機(jī)的軸端

25、漏氣來加熱，溫度有所提高后，再依次流過四個(gè)低壓加熱器，主凝結(jié)水的溫度不斷提高，最后進(jìn)入除氧器，由于主凝結(jié)水的壓力較低，所以這里的加熱器稱為低壓加熱器。低壓加熱器從外觀上分為立式和臥式兩種，被加熱的主凝結(jié)水都是從進(jìn)水管經(jīng)進(jìn)水室進(jìn)入受熱面管內(nèi)，加熱后從出水室流出。加熱蒸汽進(jìn)入加熱器后，在導(dǎo)向板的作用下反復(fù)從刷受熱面，不斷放出熱量而凝結(jié)成水。這種在加熱器內(nèi)由蒸汽凝結(jié)成的水稱為疏水，疏水的出路有兩種方式：一種叫逐級(jí)自流，即疏水自動(dòng)由本級(jí)加熱器流入到器側(cè)壓力較低的加熱器或凝汽器中去；另一種疏水方式是采用疏水泵將疏水打入加熱器的出口，將其與主凝結(jié)水混合。深度除鹽裝置的作用是利用離子交換樹枝對(duì)水進(jìn)行進(jìn)一步的

26、化學(xué)處理，以提高水的品質(zhì)。300MVA機(jī)組的7，8號(hào)兩個(gè)加熱器合成在一起安裝在凝汽器的內(nèi)部。低壓加熱設(shè)有旁路裝置，這樣在加熱器故障時(shí)可將該加熱器切除，主凝結(jié)水經(jīng)旁路直接進(jìn)入下一級(jí)，而不至于使機(jī)組停運(yùn)。4、給水除氧系統(tǒng)給水除氧系統(tǒng)的任務(wù)是：將主凝結(jié)水中的氧氣和其它氣體除掉，以免產(chǎn)生對(duì)設(shè)備的腐蝕，同時(shí)將主凝結(jié)水的壓力和溫度進(jìn)一步提高。來自低壓加熱器的主凝結(jié)水進(jìn)入除氧器，在除氧器內(nèi)進(jìn)行除氧并加熱后進(jìn)入給水泵。除氧器包括除氧頭和除氧水箱兩部分。其中，除氧頭為除氧和加熱裝置，水箱為儲(chǔ)存除氧水的容器。主凝結(jié)水從除氧頭頂部進(jìn)入除氧器，汽輪機(jī)的抽汽從除氧頭的中部進(jìn)入。蒸汽將水加熱到沸騰狀態(tài)，水中溶解的氣體就會(huì)

27、溢出，溢出的氣體從除氧頭的排氣管中排出。除去氣體的水落入水箱，再從水箱送入給水泵，給水泵的作用是為使給水獲得更高的壓力。給水泵多采用圓筒型多級(jí)離心泵，其出口壓力可高達(dá)20MPa，即200個(gè)大氣壓以上。為防止給水泵可能產(chǎn)生汽蝕而損壞，大型機(jī)組均設(shè)置前置泵，從除氧水箱流出的水，先進(jìn)入轉(zhuǎn)速較低的前置泵，然后再進(jìn)入主給水泵。300MVA以上的機(jī)組經(jīng)常運(yùn)行的給水泵采用專門的小型汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)，而備用泵采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。對(duì)于200MVA及其以下機(jī)組的運(yùn)行及備用給水泵，一般都采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。因電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不可調(diào)節(jié)，所以電動(dòng)機(jī)與給水泵之間廣泛采用液壓耦合器來調(diào)節(jié)給水泵的轉(zhuǎn)速，從而調(diào)節(jié)給水容量。5、高壓加熱器系統(tǒng)來自給

28、水泵的主給水依次流過三個(gè)高壓加熱器，將溫度提高到260度左右，然后進(jìn)入鍋爐的省煤器。這比將溫度很低的凝結(jié)水直接進(jìn)入鍋爐可明顯提高機(jī)組的效率。高壓加熱器的工作原理、基本結(jié)構(gòu)等都與低壓加熱器相似。只是因其被加熱的主給水壓力很高，故稱為高壓加熱器。高壓加熱器的疏水都是逐級(jí)自流，最后匯入除氧器。高壓加熱器也設(shè)有旁路保護(hù)裝置，當(dāng)任何一臺(tái)高壓加熱器的管系發(fā)生泄漏，只是加熱器內(nèi)水位超過極限值時(shí)，控制系統(tǒng)立即動(dòng)作，關(guān)閉加熱器進(jìn)口水管，讓給水經(jīng)旁路直接進(jìn)入鍋爐。此時(shí)不影響鍋爐給水，機(jī)組仍可運(yùn)行，只是經(jīng)濟(jì)性有所降低。6、補(bǔ)充水系統(tǒng)機(jī)組運(yùn)行中不可避免有汽水損失，因此，要不斷向系統(tǒng)補(bǔ)充質(zhì)量合格的水。補(bǔ)充水必須經(jīng)過一系

29、列的處理才能保證其質(zhì)量。在化學(xué)水處理車間中，水首先經(jīng)過澄清、過濾、除去雜質(zhì)，在采用經(jīng)過一系列離子交換器的處理，除掉水中的硬質(zhì)鹽類，成為合格的補(bǔ)充水。為便于除氧，調(diào)節(jié)水量，補(bǔ)充水一般從細(xì)口的凝汽器或除氧器中補(bǔ)入。四、電氣設(shè)備在火力發(fā)電廠中，當(dāng)汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，并向轉(zhuǎn)子提供勵(lì)磁電流后，發(fā)電機(jī)就能發(fā)出電來。為了將電能安全可靠的送入電網(wǎng)，發(fā)電廠通常是通過主變壓器升高電壓，再通過主母線、隔離開關(guān)、高壓斷路器、電流互感器等從輸電線路送入電網(wǎng)。發(fā)電廠電氣設(shè)備按其作用不同，分為一次設(shè)備和二次設(shè)備。直接生產(chǎn)和輸送電能的設(shè)備稱為電氣一次設(shè)備，如發(fā)電機(jī)、電力變壓器、斷路器、隔離開關(guān)、電力互感器、避雷器、母

30、線等。發(fā)電廠電氣二次設(shè)備則是對(duì)一次設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視、控制和保護(hù)的設(shè)備，它對(duì)電廠安全可靠的運(yùn)行起著十分重要的作用。下面從五個(gè)方面分別介紹電氣設(shè)備的基本內(nèi)容：1、發(fā)電機(jī)與電力變壓器2、開關(guān)設(shè)備3、電力互感器4、電氣主接線及配電裝置5、電氣二次設(shè)備1、發(fā)電機(jī)與電力變壓器發(fā)電機(jī)是發(fā)電廠三大主機(jī)之一。發(fā)電機(jī)由靜止部分的定子和旋轉(zhuǎn)部分的轉(zhuǎn)子組成，旋轉(zhuǎn)部分位于靜止部分的中間。發(fā)電機(jī)的定子包括定子鐵心、定子繞組、基座、端蓋、軸承等。發(fā)電機(jī)定子鐵心成圓筒形，又互相絕緣的硅鋼片疊壓而成，在鐵心內(nèi)部有放置線圈的槽，定子三相繞組按空間位置相差120度嵌放在定子的鐵心槽內(nèi)，槽口處用槽楔壓緊。槽楔下設(shè)有波紋板，可避免線圈震動(dòng)

31、和磨損。大容量發(fā)電機(jī)定子繞組的每根銅線棒由兩排空心線和實(shí)心線混合排列，在空心棒中通水冷卻。發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組、滑環(huán)、互環(huán)、中心環(huán)等。為適應(yīng)汽輪發(fā)電機(jī)高速旋轉(zhuǎn)，發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子與軸鍛成一體，轉(zhuǎn)子鐵心中還有兩組對(duì)稱的輻射槽，槽內(nèi)安放轉(zhuǎn)子繞組，槽中的繞組串聯(lián)行成一對(duì)磁極，繞組兩端的引出線引到滑環(huán)上。轉(zhuǎn)子的表面還有不同形式的通風(fēng)溝，用與轉(zhuǎn)子的通風(fēng)冷卻。轉(zhuǎn)子上的互環(huán)還有中心環(huán)用來保護(hù)轉(zhuǎn)子繞組端部，防止因高速旋轉(zhuǎn)造成繞組端部的移動(dòng)。發(fā)電機(jī)是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的，當(dāng)勵(lì)磁系統(tǒng)提供的直流電通入轉(zhuǎn)子線圈后轉(zhuǎn)子就會(huì)產(chǎn)生磁場，由于轉(zhuǎn)子是在不停地旋轉(zhuǎn)，因此這個(gè)磁場便稱為旋轉(zhuǎn)磁場。它和靜止的定子線圈形成相對(duì)運(yùn)

32、動(dòng)，相當(dāng)于定子線圈做切割磁力線運(yùn)動(dòng)，由于磁極方向不斷變化，和發(fā)電機(jī)定子三相繞組在空間位置相差120度。所以，當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，三相定子繞組中就會(huì)產(chǎn)生三相交流電動(dòng)勢，若外部接上負(fù)載，定子繞組就會(huì)有交流電流通過。發(fā)電機(jī)發(fā)出的三相交流電由其定子引線端經(jīng)三根封閉母線送到廠房外的主變壓器。根據(jù)發(fā)電機(jī)的工作原理，發(fā)電機(jī)要發(fā)出電能，必須有一套完整的勵(lì)磁系統(tǒng)。勵(lì)磁系統(tǒng)有多種，這里介紹的勵(lì)磁系統(tǒng)是由交流主勵(lì)磁機(jī)、永磁式副勵(lì)磁機(jī)、整流裝置和自動(dòng)調(diào)節(jié)可控硅整流裝置組成。主勵(lì)磁機(jī)發(fā)出的交流電經(jīng)硅整流后，通過發(fā)電機(jī)的電刷、滑環(huán)向轉(zhuǎn)子繞組提供勵(lì)磁電流。而主勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁電流又是由副勵(lì)磁機(jī)經(jīng)可控硅整流后供給的。副勵(lì)磁機(jī)的磁場由它

33、本身的永磁體建立。當(dāng)把發(fā)電機(jī)的輸出參數(shù)反饋到自動(dòng)調(diào)節(jié)器后，整個(gè)勵(lì)磁系統(tǒng)便構(gòu)成了一個(gè)閉環(huán)的負(fù)反饋系統(tǒng)。它能根據(jù)發(fā)電機(jī)運(yùn)行工況自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流。發(fā)電機(jī)的輸出電壓經(jīng)主變壓器升高電壓后送入電網(wǎng)，發(fā)電廠的自身用電是將發(fā)電機(jī)輸出電壓經(jīng)廠用變壓器降低電壓后供給。主變和廠用變都成為電力變壓器，它的功用一方面是變換電壓，另一方面是傳遞功率。變壓器是按電磁感應(yīng)原理工作的，鐵心是變壓器的磁路，繞組是變壓器的電路。鐵心和繞組都裝在充滿變壓器油的油箱中，變壓器油可起到絕緣和散熱的作用。變壓器油箱上裝有油枕，它的作用是調(diào)節(jié)變壓器油的油量和減少油受潮和氧化的程度。變壓器套管起到固定引線和保證引線的對(duì)地絕緣。大容量發(fā)電機(jī)由于

34、輸出電流較大，它的出口母線都采用封閉母線。封閉母線的導(dǎo)體用支柱絕緣子固定在外殼內(nèi)，封閉的外殼可避免三相短路，提高供電可靠性，同時(shí)由于它的屏蔽作用，可大大減小導(dǎo)體的電動(dòng)力。2、開關(guān)設(shè)備發(fā)電廠正常運(yùn)行時(shí)，電氣設(shè)備的投入和退出、事故情況下電流的切除都是通過開關(guān)設(shè)備進(jìn)行的。開關(guān)設(shè)備主要有斷路器和隔離開關(guān)。戶外式六氟化硫斷路器，它由斷路器本體及操縱機(jī)構(gòu)組成。其本體主要部件有：磁支柱、三連箱、均壓電容和滅弧室等。220kV六氟化硫斷路器的兩個(gè)滅弧室分別裝在上端的兩個(gè)磁套內(nèi)。斷路器是串接在電路中的，上端兩端的接線板分別與外電路相連。斷路器動(dòng)靜觸頭裝在滅弧室內(nèi)，斷路器的接通與斷開是受斷路器的操縱機(jī)構(gòu)控制的。在操作操縱機(jī)構(gòu)時(shí)，動(dòng)觸頭會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)電路的接通與斷開。開端電路時(shí)