火力發(fā)電流程介紹參考資料

1、薀第二章火力發(fā)電羀一、火力發(fā)電概述薅利用煤、石油、天然氣等自然界蘊(yùn)藏量極其豐富的化石燃料發(fā)電稱為火力發(fā)電。按發(fā)電方式，它可分為汽輪機(jī)發(fā)電、燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電、內(nèi)燃機(jī)發(fā)電和燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循 環(huán)發(fā)電，還有火電機(jī)組既供電又供熱的“熱電聯(lián)產(chǎn)”。蚆汽輪機(jī)發(fā)電又稱蒸汽發(fā)電，它利用燃料在鍋爐中燃燒產(chǎn)生蒸汽,用蒸汽沖動(dòng)汽輪機(jī)，再由汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。這種發(fā)電方式在火力發(fā)電中居主要地位，占世 界火力發(fā)電總裝機(jī)的95%以上。羈 內(nèi)燃機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電均稱燃?xì)獍l(fā)電。莈內(nèi)燃機(jī)發(fā)電主要指功率較大的柴油機(jī)發(fā)電。柴油機(jī)系統(tǒng)壓縮點(diǎn)火式發(fā)動(dòng)機(jī)，將吸入 的空氣用活塞壓縮到高溫與噴入的燃油著火燃燒產(chǎn)生高溫高壓，推動(dòng)機(jī)械旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)， 帶動(dòng)發(fā)

2、電機(jī)發(fā)電。它的優(yōu)點(diǎn)是單位容量重量輕，占地面積小，投資省、建設(shè)速度快， 缺點(diǎn)是使用燃料價(jià)格高，發(fā)電成本貴、容量小、維修工作量大、運(yùn)行周期短，除特 殊場(chǎng)合外，多用作尖鋒供用電電源和應(yīng)急電源。目前，最大的單機(jī)柴油發(fā)電機(jī)組功 率已達(dá)4 5萬kW 凈發(fā)電效率達(dá)30%40%。薈燃?xì)廨啓C(jī)是旋轉(zhuǎn)式機(jī)械,與柴油機(jī)相比更適宜于作為常用發(fā)電設(shè)備。它通過壓氣機(jī) 將空氣壓縮后送入燃燒室，與噴入的燃料混合燃燒產(chǎn)生高溫高壓燃?xì)?，進(jìn)入透平機(jī) 膨脹作功，推動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。它的單機(jī)容量遠(yuǎn)比汽輪機(jī)小，最大 功率已發(fā)展到13 21.6萬kW凈發(fā)電效率可達(dá)35%以上，主要用于帶尖峰負(fù)荷。蚅把燃?xì)獍l(fā)電和蒸汽發(fā)電組合起來就是燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循

3、環(huán)發(fā)電，它有較高的電能轉(zhuǎn)換效率，受到世界各國重視。莂二、火力發(fā)電廠的基本生產(chǎn)過程肀這里介紹的是汽輪機(jī)發(fā)電的基本生產(chǎn)過程。莇火力發(fā)電廠的燃料主要有煤、石油（主要是重油、天然氣）。我國的火電廠以燃煤為主，過去曾建過一批燃油電廠，目前的政策是盡量壓縮燒油電廠，新建電廠 全部燒煤火力發(fā)電廠由三大主要設(shè)備一一鍋爐、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)及相應(yīng) 輔助設(shè)備組成,它們通過管道或線路相連構(gòu)成生產(chǎn)主系統(tǒng)，即燃燒系統(tǒng)、汽水系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)。其生產(chǎn)過程簡(jiǎn)介如下。螃1 .燃燒系統(tǒng)薈燃燒系統(tǒng)如圖2-1所示，包括鍋爐的燃燒部分和輸煤、除灰和煙氣排放系統(tǒng)冷空氣 送風(fēng)機(jī)空氣排外犬氣熱空氣沖灰水3：禍爐琮塵辭引鳳機(jī) 煙Q頤 細(xì) 灰灰渣泵囪

4、2-1懺燒系統(tǒng)腕程據(jù)粉爐）裊 煤由皮帶輸送到鍋爐車間的煤斗，進(jìn)入磨煤機(jī)磨成煤粉，然后與經(jīng)過預(yù)熱器預(yù) 熱的空氣一起噴入爐內(nèi)燃燒，將煤的化學(xué)能轉(zhuǎn)換成熱能，煙氣經(jīng)除塵器清除灰分后，由引風(fēng)機(jī)抽出，經(jīng)高大的煙囪排入大氣。爐渣和除塵器下部的細(xì)灰由灰渣泵排至灰 場(chǎng)。袀2.汽水系統(tǒng)芀汽水系統(tǒng)流程如圖2-2所示，包括鍋爐、汽輪機(jī)、凝汽器及給水泵等組成的汽水循環(huán)和水處理系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)等。過熱蒸汽育輪機(jī)過熱器爐膛省煽器原水髙壓加熱器凝結(jié)水泵4發(fā)WI汽循環(huán)水泵羅水在鍋爐中加熱后蒸發(fā)成蒸汽，經(jīng)過熱器進(jìn)一步加熱，成為具有規(guī)定壓力和溫 度的過熱蒸汽，然后經(jīng)過管道送入汽輪機(jī)在汽輪機(jī)中，蒸汽不斷膨脹，高速流動(dòng)，沖擊汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)

5、子，以額定轉(zhuǎn)速（3000r /min）旋轉(zhuǎn)，將熱能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，帶動(dòng)與汽輪機(jī)同軸的發(fā)電機(jī)發(fā)電。螇在膨脹過程中，蒸汽的壓力和溫度不斷降低。蒸汽做功后從汽輪機(jī)下部排出。排出的蒸汽稱為乏汽，它排入凝汽器。在凝汽器中，汽輪機(jī)的乏汽被冷卻水冷卻， 凝結(jié)成水。羈凝汽器下部所凝結(jié)的水由凝結(jié)水泵升壓后進(jìn)入低壓加熱器和除氧器， 提高水溫并除去水中的氧（以防止腐蝕爐管等），再由給水泵進(jìn)一步升壓，然后進(jìn)入高壓加 熱器，回到鍋爐，完成水一蒸汽一水的循環(huán)。給水泵以后的凝結(jié)水稱為給水。肅汽水系統(tǒng)中的蒸汽和凝結(jié)水在 循環(huán)過程中總有一些損失,因此，必須不斷向給水系統(tǒng)補(bǔ)充經(jīng)過化學(xué)處理的水。補(bǔ)給水進(jìn)入除氧器，同凝結(jié)水一塊由給水泵

6、打入鍋 爐。蟻3.電氣系統(tǒng)葿 電氣系統(tǒng)如圖2-3所示，包括發(fā)電機(jī)、勵(lì)磁系統(tǒng)、廠用電系統(tǒng)和升壓變電站 等。輸電線隹變壓器勵(lì)磁系統(tǒng)按電機(jī)JT用變壓首升壓變電站I , 廠用電系絨圖2-3電氣系統(tǒng)膅發(fā)電機(jī)的機(jī)端電壓和電流隨其容量不同而變化，其電壓一般在1020kV之間,電流可達(dá)數(shù)千安至20kAo因此，發(fā)電機(jī)發(fā)出的電，一般由主變壓器升高電壓后，經(jīng) 變電站高壓電氣設(shè)備和輸電線送往電網(wǎng)。極少部分電，通過廠用變壓器降低電壓后, 經(jīng)廠用電配電裝置和電纜供廠內(nèi)風(fēng)機(jī)、水泵等各種輔機(jī)設(shè)備和照明等用電。肂4.火力發(fā)電廠的效率提高袇 在火力發(fā)電廠中，汽輪機(jī)組容量越大，效率越高。汽輪機(jī)組單機(jī)容量的增大是 隨蒸汽參數(shù)提高而實(shí)

7、現(xiàn)的。蒸汽參數(shù)就是蒸汽的壓力和溫度，其單位分別是帕（Pa） 和攝氏度（C）。蒅最早的汽輪機(jī)組是低溫、低壓機(jī)組。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，汽輪機(jī)組逐漸發(fā)展為中溫中壓、高溫高壓、超高壓、亞臨界壓力、超臨界壓力機(jī)組，現(xiàn)在正發(fā)展超超 臨界壓力機(jī)組。水的臨界壓力是227.98 xlO5Pa（225大氣壓），該值以上的壓力稱 為超臨界壓力，172.25 X 105Pa（ 170210大氣壓）一般稱為亞臨界壓力。水的壓力 越高，水的沸點(diǎn)（也稱飽和溫度）也越高。在臨界壓力下，水加熱到沸點(diǎn)374C （稱 臨界溫度）時(shí)，一下子全部變成飽和蒸汽。此時(shí)，飽和蒸汽和飽和水的比重相同， 兩種狀態(tài)沒有任何區(qū)別。芅 目前，我國火力

8、發(fā)電廠采用的蒸汽參數(shù)和相應(yīng)的機(jī)組容量的關(guān)系如表 2-1所 示。腿表2- 1我國火力發(fā)電廠采用的蒸汽參數(shù)和蕿相應(yīng)的機(jī)組容量的關(guān)系電廠參數(shù)類型汽輪機(jī)汽壓（Pa ）汽輪機(jī)汽溫機(jī)組容量范圍（MW）中濕在壓34 X 1054356知高溫高壓88 X 10553525 100超高壓132 X W5535125200亞臨界壓力167 X 105535300超臨畀壓力241.3 X 105538/538600芅 提高火電廠效率，必須減少生產(chǎn)過程中的熱量損失。火電廠熱量損失主要是汽 輪機(jī)乏汽熱損失，以中溫中壓機(jī)組為例，每公斤汽輪機(jī)進(jìn)汽的熱含量為3.308 X1O3J（790大卡），而每公斤乏汽在凝汽器內(nèi)損失的熱

9、量約為2.093 Xl03kJ（500大卡）, 這是火電廠效率低的主要原因。蝕提高火電廠的效率措施除提高鍋爐、汽輪機(jī)等設(shè)備的制造、運(yùn)行水平外，主要是提高蒸汽參數(shù)和采用中間再熱。進(jìn)入汽輪機(jī)的蒸汽參數(shù)越高，含的熱量也越高， 但是汽輪機(jī)排出的乏汽損失的熱量因蒸汽參數(shù)的提高卻變化不大。這樣蒸汽參數(shù)提 高后，轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的熱量相對(duì)增加，從而可提高火力發(fā)電的效率。肇中間再熱就是把在汽輪機(jī)高壓缸內(nèi)已經(jīng)部分膨脹做功后降低了汽壓、汽溫的蒸汽，再送回鍋爐內(nèi)的中間再熱器中重新加熱到初蒸汽溫度，然后再引回到汽輪機(jī)的 中、低壓缸繼續(xù)做功，這樣可提高效率5%6%,同時(shí)可降低汽輪機(jī)低壓缸中蒸汽 的水分，有利于安全運(yùn)行。因此

10、，超高壓以上的機(jī)組普遍采用中間再熱。芇提高火電廠效率的另一途徑是利用供熱式汽輪機(jī)的抽汽或乏汽供生產(chǎn)或生活用，從而減少排到凝汽器中的熱量損失。這種熱電聯(lián)產(chǎn)方式，發(fā)電效率可達(dá) 50% 目前世界上大多數(shù)國家，絕大多數(shù)機(jī)組采用亞臨界壓力；采用超臨界壓力機(jī)組最多的國家主要是美國、日本和原蘇聯(lián)。我國引進(jìn)的超臨界壓力的600MV機(jī)組已投入運(yùn)行。日本于1990年建成2臺(tái)容量為700MV的超臨界壓力機(jī)組，發(fā)電效率為40.6 %,其蒸汽參數(shù)為310X ibPa、566/566/566C,居于現(xiàn)階段汽輪機(jī)發(fā)電的領(lǐng) 先地位。肁三、鍋爐設(shè)備蝿鍋爐是利用燃料燃燒釋放的熱能加熱給水以獲得規(guī)定參數(shù) （溫度、壓力）和品質(zhì)的 蒸

11、汽的設(shè)備，是火力發(fā)電廠的主要設(shè)備之一。按鍋爐爐膛結(jié)構(gòu)和燃燒方式，劃分為 鏈條爐、煤粉爐、液態(tài)排渣爐、旋風(fēng)爐和沸騰爐等，在我國單機(jī)容量25MW以上的火 電機(jī)組都是由煤粉爐供應(yīng)蒸汽。按照 鍋爐水流動(dòng)的方式，鍋爐又可分為自然循環(huán) 鍋 爐、強(qiáng)迫循環(huán)鍋爐和直流鍋爐。自然循環(huán)鍋爐設(shè)備的組成，如圖2-4所示。圖2-4自然循環(huán)鍋爐蔻鍋爐是一龐大而復(fù)雜的設(shè)備，它由鍋爐本體及輔助設(shè)備所組成。.鍋爐本體由“鍋” 和“爐”兩大部分組成，所謂“鍋”是指鍋爐的汽水系統(tǒng)，主要包括汽包、下降管、 水冷壁等；而“爐”是指燃燒系統(tǒng)，主要包括爐膛、燃燒器、煙風(fēng)道及空氣預(yù)熱器， 它的任務(wù)是使燃料燃燒放熱，產(chǎn)生高溫火焰和煙氣，并把熱量

12、傳遞給汽水系統(tǒng)。鍋爐輔助設(shè)備包括輸煤系統(tǒng)、制粉系統(tǒng)、給水系統(tǒng)、送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、煙囪、除灰除 塵設(shè)備，以及熱工儀表自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置等。鍋爐設(shè)備的主要工作過程簡(jiǎn)述如下：由輸煤皮帶運(yùn)來的煤送入磨煤機(jī)磨制成煤 粉后，被熱空氣烘干并攜帶出磨煤機(jī)進(jìn)入粗粉分離器中分離，符合要求的煤粉送入 輸粉管道，經(jīng)燃燒器噴入爐膛燃燒。在爐膛內(nèi)煤粉的燃燒非常強(qiáng)烈，其中心溫度可 達(dá)13001400C。燃燒所形成的火焰及生成的煙氣主要以輻射的方式把熱量傳給爐 膛四周被稱為水冷壁的管子上，加熱其中的水并使其部分蒸發(fā)成蒸汽。離開爐膛的 煙氣依次流過過熱器、省煤器等各個(gè)對(duì)流受熱面，逐步將熱量以對(duì)流的方式傳給這 些受熱面中的蒸汽和水，最后

13、流過空氣預(yù)熱器將熱量傳給來預(yù)熱的空氣。煙汽流出 空氣預(yù)熱器，經(jīng)高效除塵后被吸風(fēng)機(jī)送入煙囪，排入大氣。過熱器是電站 鍋爐的重 要組成部分，它的作用是把水冷壁中.蒸發(fā)的飽和蒸汽加熱成為具有一定溫度的過熱 蒸汽。提高蒸汽溫度可使蒸汽在汽輪機(jī)中的作功能力提高，從而提高 熱力循環(huán)的效 率。流出過熱器的蒸汽稱為主蒸汽，主蒸汽經(jīng)主汽管道流向汽輪機(jī)，推動(dòng)汽輪機(jī)運(yùn) 轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。芇供給鍋爐的水要經(jīng)過嚴(yán)格的化學(xué)處理，除去硬度和氧以減少對(duì)設(shè)備的腐蝕。給水由給水泵在送到鍋爐以前，已在汽輪機(jī)車間受到低壓、高壓加熱器的加熱，送入 鍋爐后經(jīng)省煤器進(jìn)一步加熱。由此可知，鍋爐的工作過程可以看成是燃料在爐膛內(nèi) 燃燒放熱

14、生成高溫?zé)煔?，通過熱交換不斷地將熱量由煙氣傳給水和蒸汽的過程。裊省煤器和空氣預(yù)熱器都布置在鍋爐尾部煙道中，故統(tǒng)稱鍋爐的尾部受熱面。它 們的共同作用是：吸收煙氣的余熱，降低排煙溫度，提高鍋爐效率，節(jié)約燃料自然循環(huán)鍋爐的優(yōu)點(diǎn)是可以將汽包內(nèi)含雜質(zhì)濃度較高的水連續(xù)排去一部分（連續(xù)排污），還可以在水冷壁下部定期放水，除去沉淀的水渣（定期排污），對(duì)給水 質(zhì)量要求稍低，自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)較簡(jiǎn)單。目前我國火電廠采用的鍋爐絕大部分是自然 循環(huán)鍋爐。袃鍋爐的汽壓越高，飽和蒸汽與飽和水的比重就越接近，使?fàn)t水自然循環(huán)的動(dòng)力也越小。如果設(shè)計(jì)、運(yùn)行不當(dāng)，就容易發(fā)生水循環(huán)不良，引發(fā)爆管事故。一般汽壓 超過16.6MPa（ 170

15、大氣壓）時(shí)不宜采用此種 鍋爐。罿直流鍋爐的特點(diǎn)是沒有汽包，水在給水泵的壓力下，一直流過鍋爐的蒸發(fā)部分,不往返循環(huán)，如圖2-5所示。過?九來昌紿水泵圖2-5直疣躬爐示意圖直流鍋爐的優(yōu)點(diǎn)是沒有汽包，比較容易制造，鋼材耗量少，缺點(diǎn)是不能排污,對(duì)水質(zhì)要求高，自動(dòng)調(diào)節(jié)也比較復(fù)雜。羀直流鍋爐可用于任何蒸汽參數(shù)，特別適用于超高壓以上的電廠。蝕四、汽輪機(jī)設(shè)備蚇汽輪機(jī)設(shè)備包括汽輪機(jī)、調(diào)速系統(tǒng)、凝汽器和附屬設(shè)備等。螄 汽輪機(jī)是以蒸汽作為工作介質(zhì)的原動(dòng)機(jī)，其作用是將來自鍋爐的高溫高壓蒸汽 所具有的熱能轉(zhuǎn)換為汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的 機(jī)械能，轉(zhuǎn)子帶動(dòng)發(fā)電機(jī)就可以將機(jī)械能再 轉(zhuǎn)換為電能。莀汽輪機(jī)工作依靠的主要零部件是噴嘴（或稱

16、靜葉片）和動(dòng)葉片。噴嘴起著將蒸汽的勢(shì)能轉(zhuǎn)換為動(dòng)能的作用，從噴嘴出來的蒸汽具有每秒數(shù)百米的高速，這樣的高 速汽流沖擊到裝在葉輪上的動(dòng)葉片，就可以推動(dòng)由動(dòng)葉片、葉輪、軸等零部件組成的轉(zhuǎn)子連續(xù)不斷地高速旋轉(zhuǎn)，再帶動(dòng)發(fā)電機(jī)源源不斷地產(chǎn)生電能。動(dòng)葉承受蒸汽沖 擊力作用的原理叫沖動(dòng)原理。膈 當(dāng)蒸汽在動(dòng)葉流道中流過時(shí)， 如果蒸汽在其內(nèi)繼續(xù)膨脹降壓， 進(jìn)一步將熱能轉(zhuǎn) 換為動(dòng)能，蒸汽在高速離開動(dòng)葉的同時(shí)給其一個(gè)反作用力，就象火箭的工作原理一 樣，這叫反作用原理。蒞 根據(jù)蒸汽產(chǎn)生沖擊力和反作用力大小比例以及結(jié)構(gòu)的不同， 汽輪機(jī)可分為沖動(dòng) 式和反動(dòng)式兩大類，目前我國均有生產(chǎn)。襖 由一列噴嘴（靜葉片）和一列動(dòng)葉片構(gòu)成

17、汽輪機(jī)最基本的作功單元， 稱為“級(jí)”汽輪機(jī)是由許多級(jí)串聯(lián)起來的，蒸汽在各級(jí)內(nèi)逐級(jí)膨脹作功，組成多級(jí)汽輪機(jī)?，F(xiàn) 代電廠使用的大功率汽輪機(jī)往往由幾十級(jí)至一百多級(jí)組成， 分裝在高壓缸、中壓缸、 低壓缸中，成為多缸汽輪機(jī)。圖2-6所示為國產(chǎn)300MW汽輪機(jī)示意圖。箱謀爐的蒸到中同再期觀自中間再熱蠱圖2-6國r300HW武輪機(jī)乎意圖壓 中袀 在汽輪機(jī)內(nèi)作完功的蒸汽被排至低壓缸后的凝汽器，在凝汽器內(nèi)蒸汽將熱量進(jìn) 一步傳給循環(huán)水，最終成為凝結(jié)水，凝結(jié)水再通過高低壓加熱器等進(jìn)入鍋爐。所以 凝汽器的任務(wù)有兩個(gè)：一是使作完功的蒸汽凝結(jié)，使排汽側(cè)形成負(fù)壓（稱真空狀態(tài)）， 以提高熱效率；其次是回收作完功的蒸汽，供給鍋

18、爐潔凈的凝結(jié)水。膄調(diào)速系統(tǒng)的作用是保持汽輪機(jī)在額定轉(zhuǎn)速3000r / min下穩(wěn)定運(yùn)行，調(diào)整進(jìn)汽量,以適應(yīng)電力負(fù)荷變化的需要。危急保安器是裝在汽輪機(jī)大軸上的重要保護(hù)裝置。當(dāng)調(diào)速系統(tǒng)動(dòng)作失靈，汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速超過3300r/min時(shí)，危急保安器動(dòng)作，迅速將主 汽門關(guān)閉，防止汽輪機(jī)超速破壞，以免造成設(shè)備破壞和人身傷亡事故。襖五、汽輪發(fā)電機(jī)火電廠中用來發(fā)電的電機(jī)都是由汽輪機(jī)或燃?xì)廨啓C(jī)拖動(dòng)的同步發(fā)電機(jī)。 它是利 用導(dǎo)線切割磁力線感應(yīng)出電勢(shì)的電磁感應(yīng)原理，將原動(dòng)機(jī)的 機(jī)械能變?yōu)殡娔茌敵觥?同步發(fā)電機(jī)由定子和轉(zhuǎn)子兩部分組成。定子是發(fā)出電力的電樞，轉(zhuǎn)子是 磁極。定子 由電樞鐵芯，均勻排放的三相繞組及機(jī)座和端蓋等組

19、成。轉(zhuǎn)子通常為隱極式，由勵(lì) 磁繞組、鐵芯和軸、護(hù)環(huán)、中心環(huán)等組成。汽輪發(fā)電機(jī)的極數(shù)多為兩極的，也有四 極的。羋轉(zhuǎn)子的勵(lì)磁繞組通入直流電流，產(chǎn)生接近于正弦分布磁場(chǎng)（稱為轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)），其有效勵(lì)磁磁通與靜止的電樞繞組相交鏈。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)隨同一起旋轉(zhuǎn)、 每轉(zhuǎn)一周，磁力線順序切割定子的每相繞組，在三相定子繞組內(nèi)感應(yīng)出三相交流電 勢(shì)。發(fā)電機(jī)帶對(duì)稱負(fù)載運(yùn)行時(shí)，三相電樞電流合成產(chǎn)生一個(gè)同步轉(zhuǎn)速的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。 定子磁場(chǎng)和轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)相互作用，會(huì)產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。從汽輪機(jī)輸入的機(jī)械轉(zhuǎn)矩克服制 動(dòng)轉(zhuǎn)矩而作功。發(fā)電機(jī)可發(fā)出有功功率和無功功率。所以，調(diào)整有功功率就得調(diào)節(jié) 汽機(jī)的進(jìn)汽量。轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)的強(qiáng)弱直接影響定子繞組的電壓，

20、所以，調(diào)發(fā)電機(jī)端電壓 或調(diào)發(fā)電機(jī)的無功功率必須調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子電流。腿發(fā)電機(jī)的有功功率和無功功率幾何相加之和稱為視在功率。有功功率和視在功率之比稱為發(fā)電機(jī)的功率因數(shù)（力率），發(fā)電機(jī)的額定功率因數(shù)一般為0.85。羄供給發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子直流建立轉(zhuǎn)子勵(lì)磁的系統(tǒng)稱為發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)。 大型發(fā)電機(jī)勵(lì) 磁方式分為：它勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)；自并激勵(lì)磁系統(tǒng)。它勵(lì)勵(lì)磁是由一臺(tái)與發(fā)電機(jī)同 軸的交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生交流電，經(jīng)整流變成直流電，給發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子勵(lì)磁。自并激勵(lì)磁 是將來自發(fā)電機(jī)機(jī)端的交流電經(jīng)變壓器降壓，再整流變成直流電，作為發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子 的勵(lì)磁。艿六、汽輪機(jī)乏汽的冷卻羀 汽輪機(jī)乏汽的冷卻過程是火力發(fā)電廠生產(chǎn)過程的一部分， 通常選用水作為冷卻

21、介質(zhì)（水冷），這種系統(tǒng)簡(jiǎn)單， 初投資小，運(yùn)行可靠，但水的散失量大。 一座 1000MW 火力發(fā)電廠每日的耗水量約為i.i5xio5m。這給貧水富煤地區(qū)建設(shè)電廠帶來了困難。 為解決這一問題，人們提出了用空氣作為乏汽的冷卻介質(zhì) （空冷）。早在 30年代末， 德國首先在魯爾礦區(qū)的1.5MW氣輪機(jī)組應(yīng)用了直接空冷系統(tǒng)，使在貧水地區(qū)建設(shè)電 廠成為可能。1987年和1988年，山西大同第二發(fā)電廠的兩臺(tái)200MV機(jī)組首次引進(jìn) 了匈牙利的海勒式間接空冷系統(tǒng)， 使我國火電廠空冷技術(shù)的發(fā)展進(jìn)入一個(gè)新的階段， 該兩臺(tái)機(jī)組每小時(shí)能節(jié)水 470m3。羆 用于乏氣冷卻的空冷系統(tǒng)主要有 3種，即直接空冷系統(tǒng)、帶噴射式凝氣器

22、的間 接空冷系統(tǒng)和帶表面式凝氣器的間接空冷系統(tǒng)。肅直接空冷系統(tǒng)是將汽輪機(jī)的乏汽引入粗大的排汽管道，送到室外的空冷凝汽器內(nèi)，軸流冷卻風(fēng)機(jī)使空氣流過散熱器外表面，將乏汽在散熱器內(nèi)冷卻成水。該系統(tǒng) 一般與高背壓汽輪機(jī)配套。蝕帶噴射式凝汽器的間接空冷系統(tǒng)，又稱海勒式間接空冷系統(tǒng)。冷卻水進(jìn)入凝汽器直接與汽輪機(jī)乏汽混合并將其冷凝。冷凝混合后的水絕大部分由冷卻水循環(huán)泵送 至空冷塔散熱器，與空氣進(jìn)行表面式換熱冷卻后，通過調(diào)壓水輪機(jī)返回到噴射式凝 汽器。還有少部分水經(jīng)過凝結(jié)水精處理裝置處理后作為 鍋爐給水。該系統(tǒng)可與中背 壓汽輪機(jī)配套。蒈帶表面式凝汽器的間接空冷系統(tǒng)，又稱哈蒙式間接空冷系統(tǒng)。它是在海勒式間接空冷

23、系統(tǒng)基礎(chǔ)上發(fā)展的，所不同的是冷卻水與汽輪機(jī)排汽不相混合，進(jìn)行表面換 熱。這樣可以滿足大容量機(jī)組對(duì)鍋爐給水水質(zhì)較高的要求。螅七、火電廠電子計(jì)算機(jī)控制現(xiàn)代火電廠自動(dòng)化膃火力發(fā)電設(shè)備的發(fā)展方向是采用高參數(shù)帶有中間再過熱的大容量單元式機(jī)組。隨著單機(jī)容量的增大，火電廠系統(tǒng)日趨復(fù)雜，輔助設(shè)備和輔機(jī)數(shù)量多、容量大，結(jié) 構(gòu)也復(fù)雜，生產(chǎn)工況變化多，監(jiān)視與控制項(xiàng)目數(shù)量大，只有在高度自動(dòng)化的前提下, 才能確?；痣姀S的安全、可靠和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行隨著電子計(jì)算機(jī)的迅速發(fā)展,采用電子計(jì)算機(jī)對(duì)火力發(fā)電機(jī)組進(jìn)行控制，進(jìn)而 對(duì)火電廠全廠進(jìn)行控制，不僅成為可能，而且具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益?，F(xiàn)代化的大型 火力發(fā)電機(jī)組和發(fā)電廠將廣泛采用 電子計(jì)

24、算機(jī)進(jìn)行控制。膀計(jì)算機(jī)控制可實(shí)現(xiàn)的功能隨各電廠要求的控制方式和控制范圍有所不同，主要功能有：螈 (1)安全監(jiān)視、數(shù)據(jù)處理。包括巡回檢測(cè)、參數(shù)處理、越限報(bào)警、參數(shù)顯示、制表打印、性能計(jì)算等。這是火電廠計(jì)算機(jī)運(yùn)用的一種初級(jí)和最基本的功能。芃 (2)正常調(diào)節(jié)。在正常運(yùn)行時(shí)，對(duì)鍋爐、汽機(jī)、發(fā)電機(jī)等主輔設(shè)備進(jìn)行直接或 間接控制。蒂 (3)管理計(jì)算。對(duì)生產(chǎn)過程可按數(shù)學(xué)模型進(jìn)行計(jì)算，尋找最優(yōu)工況，實(shí)現(xiàn)最優(yōu) 控制；對(duì)各運(yùn)行指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算，改善全廠的運(yùn)行管理(4) 事故處理。對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行監(jiān)視和趨勢(shì)預(yù)報(bào)， 事故發(fā)生時(shí)進(jìn)行分析和處理， 并記錄下事故時(shí)的設(shè)備狀態(tài)和參數(shù)，供運(yùn)行人員事后分析薇 (5) 機(jī)組起停。實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)的自動(dòng)起停莃 計(jì)算機(jī)對(duì)電廠的控制可分開環(huán)控制和閉環(huán)控制。 開環(huán)控制方式就是火電廠生產(chǎn) 過程的計(jì)算機(jī)安全監(jiān)視。閉環(huán)控制方式分為：直接數(shù)字控制(DDC，即利用計(jì)算 機(jī)在正常運(yùn)行時(shí)對(duì)汽溫、汽壓、負(fù)荷、給水進(jìn)行控制及鍋爐的點(diǎn)火滅火、升溫升壓、 汽機(jī)的升速和加負(fù)荷等幾乎所有項(xiàng)目進(jìn)行控制；監(jiān)視控制方式(SEC，是指計(jì)算 機(jī)不直接操作發(fā)電設(shè)備而是通過常規(guī)儀表或子回路控制等去控制發(fā)電設(shè)備，適宜于 已有常規(guī)儀表和子回路控制