中小型火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)手冊

中小型火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)手冊匯報(bào)人：<XXX>2024-01-25目錄contents火力發(fā)電廠概述廠址選擇與總平面布置主廠房建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)鍋爐設(shè)備與系統(tǒng)設(shè)計(jì)汽輪機(jī)設(shè)備與系統(tǒng)設(shè)計(jì)電氣系統(tǒng)與自動(dòng)化控制設(shè)計(jì)環(huán)保設(shè)施與節(jié)能減排技術(shù)應(yīng)用火力發(fā)電廠概述01火力發(fā)電廠是利用化石燃料（如煤、油、天然氣等）燃燒產(chǎn)生的熱能，通過熱力循環(huán)轉(zhuǎn)換成電能的工廠。定義根據(jù)燃料類型，火力發(fā)電廠可分為燃煤發(fā)電廠、燃油發(fā)電廠和燃?xì)獍l(fā)電廠等；根據(jù)規(guī)模，可分為大型、中型和小型火力發(fā)電廠。分類火力發(fā)電廠定義與分類工作原理火力發(fā)電廠通過燃燒化石燃料產(chǎn)生高溫高壓蒸汽，驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。工作流程燃料在鍋爐內(nèi)燃燒產(chǎn)生熱能→熱能傳遞給水產(chǎn)生蒸汽→蒸汽驅(qū)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)產(chǎn)生的電能通過變壓器升壓后送入電網(wǎng)。火力發(fā)電廠工作原理及流程中小型火力發(fā)電廠規(guī)模相對較小，投資少，建設(shè)周期短，能夠滿足局部地區(qū)或特定行業(yè)的用電需求。中小型火力發(fā)電廠面臨著燃料價(jià)格波動(dòng)、環(huán)保要求提高、運(yùn)行維護(hù)成本增加等挑戰(zhàn)。同時(shí)，由于規(guī)模較小，難以實(shí)現(xiàn)規(guī)模效應(yīng)和經(jīng)濟(jì)效益的優(yōu)化。中小型火力發(fā)電廠特點(diǎn)與挑戰(zhàn)挑戰(zhàn)特點(diǎn)廠址選擇與總平面布置02為減少輸電損失，降低生產(chǎn)成本，發(fā)電廠應(yīng)盡可能靠近負(fù)荷中心?？拷?fù)荷中心廠址應(yīng)避免選在地質(zhì)條件惡劣的地區(qū)，以減少地基處理的工程量。地質(zhì)條件良好在滿足生產(chǎn)工藝和運(yùn)輸要求的前提下，應(yīng)節(jié)約用地，盡量利用荒地、劣地，不占或少占耕地。節(jié)約用地火力發(fā)電廠耗水量大，應(yīng)保證有足夠的水源，并盡量利用城市或工業(yè)廢水。水源充足廠址應(yīng)選擇在交通運(yùn)輸方便的地方，以便于設(shè)備、燃料和原材料的運(yùn)進(jìn)及產(chǎn)品的運(yùn)出。交通運(yùn)輸便利0201030405廠址選擇原則及要求總平面布置規(guī)劃與設(shè)計(jì)功能分區(qū)明確根據(jù)生產(chǎn)工藝流程，將廠區(qū)劃分為生產(chǎn)區(qū)、輔助生產(chǎn)區(qū)和行政生活區(qū)，各區(qū)之間保持一定的距離或設(shè)置綠化帶，以減少相互干擾。工藝流程順暢按照生產(chǎn)工藝流程的要求，合理布置各生產(chǎn)車間和輔助設(shè)施，使工藝流程順暢，避免或減少往返運(yùn)輸和交叉運(yùn)輸。建筑物布置緊湊在滿足生產(chǎn)工藝和防火間距要求的前提下，建筑物應(yīng)布置緊湊，以節(jié)約用地。管道綜合布置各種管道應(yīng)集中布置，形成管廊或管道溝，以便于檢修和管理。道路等級分明廠區(qū)道路應(yīng)根據(jù)使用性質(zhì)分為主干道、次干道和支路等級別，各級道路應(yīng)滿足相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和要求。交通組織合理根據(jù)廠內(nèi)各車間、倉庫、堆場等的相互位置及人流、貨流的流向和流量，合理規(guī)劃廠區(qū)道路，使交通組織合理、順暢。綠化規(guī)劃美觀實(shí)用廠區(qū)綠化應(yīng)結(jié)合總平面布置進(jìn)行規(guī)劃，既要美觀又要實(shí)用。綠化植物應(yīng)選擇適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂蚝屯寥罈l件的品種，并考慮其吸塵、降噪等環(huán)保功能。廠區(qū)交通組織與綠化規(guī)劃主廠房建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)03常規(guī)島式布置主廠房呈矩形或方形，汽機(jī)房、鍋爐房和煤倉間等按工藝流程順序排列。此布置形式適用于單機(jī)容量較大的火力發(fā)電廠，具有占地面積小、管道短、土建工程量小等優(yōu)點(diǎn)。半島式布置主廠房呈半島狀，汽機(jī)房布置在固定端，鍋爐房和煤倉間等按工藝流程順序排列在擴(kuò)建端。此布置形式適用于單機(jī)容量適中的火力發(fā)電廠，具有便于擴(kuò)建、管道長度適中、土建工程量較小等優(yōu)點(diǎn)。島式布置主廠房呈島狀，汽機(jī)房、鍋爐房和煤倉間等各自獨(dú)立成島。此布置形式適用于多機(jī)組的中小型火力發(fā)電廠，具有布置靈活、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。主廠房建筑形式及特點(diǎn)

主廠房結(jié)構(gòu)類型與選型依據(jù)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)具有取材方便、造價(jià)低廉、耐久性好等優(yōu)點(diǎn)，適用于地質(zhì)條件良好、荷載較小的中小型火力發(fā)電廠。鋼結(jié)構(gòu)具有自重輕、強(qiáng)度高、施工速度快等優(yōu)點(diǎn)，適用于地質(zhì)條件較差、荷載較大的火力發(fā)電廠。鋼-混凝土混合結(jié)構(gòu)結(jié)合了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，具有自重輕、強(qiáng)度高、耐久性好等優(yōu)點(diǎn)，適用于地質(zhì)條件復(fù)雜、荷載較大的火力發(fā)電廠。天然地基01當(dāng)主廠房地基承載力較高且變形滿足要求時(shí)，可采用天然地基。設(shè)計(jì)時(shí)需進(jìn)行地基承載力驗(yàn)算和變形驗(yàn)算。樁基礎(chǔ)02當(dāng)主廠房地基承載力較低或變形不滿足要求時(shí)，可采用樁基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)時(shí)需根據(jù)地質(zhì)條件和荷載要求進(jìn)行樁型選擇和承載力驗(yàn)算。地基處理03對于不良地基，如軟土、濕陷性黃土等，需進(jìn)行地基處理。常用的地基處理方法有換填法、強(qiáng)夯法、擠密樁法等。設(shè)計(jì)時(shí)需根據(jù)地質(zhì)條件和荷載要求進(jìn)行地基處理方案的選擇和設(shè)計(jì)。主廠房基礎(chǔ)設(shè)計(jì)及地基處理鍋爐設(shè)備與系統(tǒng)設(shè)計(jì)04鍋爐類型根據(jù)燃料類型、燃燒方式、蒸汽參數(shù)等條件，選擇適合的鍋爐類型，如煤粉鍋爐、循環(huán)流化床鍋爐等。選型依據(jù)根據(jù)電廠規(guī)劃容量、蒸汽負(fù)荷、燃料特性、環(huán)保要求等因素，綜合考慮鍋爐的熱效率、污染物排放、運(yùn)行維護(hù)成本等指標(biāo)，進(jìn)行鍋爐選型。鍋爐類型及選型依據(jù)123根據(jù)燃料特性和鍋爐類型，設(shè)計(jì)合理的燃燒器結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)燃料的充分燃燒和降低污染物排放。燃燒器設(shè)計(jì)優(yōu)化送風(fēng)、引風(fēng)系統(tǒng)，確保燃燒所需空氣量的供應(yīng)和煙氣的順暢排放，提高鍋爐熱效率。風(fēng)煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)通過燃燒調(diào)整試驗(yàn)和控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)鍋爐燃燒過程的自動(dòng)化和智能化，提高運(yùn)行穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。燃燒調(diào)整與控制燃燒系統(tǒng)設(shè)計(jì)與優(yōu)化03除塵與脫硫脫硝設(shè)備根據(jù)環(huán)保要求和鍋爐排放特性，配置適當(dāng)?shù)某龎m、脫硫和脫硝設(shè)備，降低污染物排放濃度，滿足環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。01磨煤機(jī)與給煤機(jī)根據(jù)燃料特性和鍋爐要求，選擇適當(dāng)?shù)哪ッ簷C(jī)和給煤機(jī)類型，確保燃料的細(xì)度和均勻性，提高燃燒效率。02風(fēng)機(jī)與空預(yù)器根據(jù)風(fēng)煙系統(tǒng)要求，選擇適當(dāng)?shù)娘L(fēng)機(jī)和空氣預(yù)熱器，確保送風(fēng)量和空氣溫度滿足燃燒需求。鍋爐輔助設(shè)備配置與選型汽輪機(jī)設(shè)備與系統(tǒng)設(shè)計(jì)05根據(jù)熱力循環(huán)方式，汽輪機(jī)可分為凝汽式、背壓式、抽汽式和再熱式等類型。汽輪機(jī)類型汽輪機(jī)的選型需考慮電廠規(guī)模、蒸汽參數(shù)（壓力、溫度）、負(fù)荷變化范圍、燃料種類及經(jīng)濟(jì)性等因素。選型依據(jù)汽輪機(jī)類型及選型依據(jù)凝汽器設(shè)計(jì)要點(diǎn)確定凝汽器型式（如表面式、混合式）和冷卻方式（如水冷、空冷）。根據(jù)汽輪機(jī)排汽量和冷卻水溫度，計(jì)算凝汽器冷卻面積。凝汽器與冷卻塔設(shè)計(jì)要點(diǎn)選擇合適的凝汽器管材和管束布置方式，以減小流動(dòng)阻力和熱應(yīng)力。凝汽器與冷卻塔設(shè)計(jì)要點(diǎn)冷卻塔設(shè)計(jì)要點(diǎn)確定冷卻塔型式（如自然通風(fēng)冷卻塔、機(jī)械通風(fēng)冷卻塔）。根據(jù)冷卻水量和氣象條件，計(jì)算冷卻塔淋水面積和通風(fēng)量。選擇合適的填料和配水系統(tǒng)，以提高冷卻效率和降低能耗。01020304凝汽器與冷卻塔設(shè)計(jì)要點(diǎn)汽輪機(jī)輔助設(shè)備配置與選型輔助設(shè)備配置汽輪機(jī)輔助設(shè)備包括給水泵、凝結(jié)水泵、循環(huán)水泵、真空泵等。根據(jù)電廠規(guī)模和工藝流程，合理配置輔助設(shè)備數(shù)量和規(guī)格。選型依據(jù)輔助設(shè)備的選型需考慮設(shè)備性能、可靠性、經(jīng)濟(jì)性等因素。同時(shí)，還需注意與主機(jī)設(shè)備的匹配性和協(xié)調(diào)性，以確保整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。電氣系統(tǒng)與自動(dòng)化控制設(shè)計(jì)06主接線方案選擇原則根據(jù)發(fā)電廠規(guī)模、機(jī)組類型、運(yùn)行方式等因素，選擇技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理、運(yùn)行靈活可靠的主接線方案。常見主接線方案比較分析單母線、雙母線、3/2接線等常見主接線方案的優(yōu)缺點(diǎn)，為方案選擇提供依據(jù)。主接線方案優(yōu)化措施針對選定主接線方案，提出優(yōu)化措施，如減少設(shè)備數(shù)量、簡化操作程序、提高供電可靠性等。電氣主接線方案選擇及優(yōu)化廠用電系統(tǒng)接線方式根據(jù)負(fù)荷性質(zhì)和電源條件，選擇合理的廠用電系統(tǒng)接線方式，如放射式、樹干式或環(huán)網(wǎng)式等。廠用電設(shè)備選擇與配置依據(jù)負(fù)荷計(jì)算和設(shè)備選型原則，選定廠用電設(shè)備，并進(jìn)行合理配置，確保廠用電系統(tǒng)安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。廠用電負(fù)荷分析對發(fā)電廠內(nèi)各類用電負(fù)荷進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，確定廠用電系統(tǒng)的電源配置和電壓等級。廠用電系統(tǒng)規(guī)劃與設(shè)計(jì)根據(jù)發(fā)電廠工藝流程和控制要求，設(shè)計(jì)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的整體架構(gòu)，包括硬件組成、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和軟件配置等?？刂葡到y(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)闡述各控制回路的設(shè)計(jì)原理和實(shí)現(xiàn)方法，包括順序控制、模擬量控制、保護(hù)聯(lián)鎖等功能的實(shí)現(xiàn)?？刂乒δ軐?shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)友好、直觀的人機(jī)界面，方便運(yùn)行人員監(jiān)視和操作，提高發(fā)電廠運(yùn)行管理水平。人機(jī)界面設(shè)計(jì)介紹自動(dòng)化控制系統(tǒng)的調(diào)試步驟和方法，以及投運(yùn)前的準(zhǔn)備工作和注意事項(xiàng)。系統(tǒng)調(diào)試與投運(yùn)自動(dòng)化控制系統(tǒng)架構(gòu)與功能實(shí)現(xiàn)環(huán)保設(shè)施與節(jié)能減排技術(shù)應(yīng)用07煙氣脫硫技術(shù)通過化學(xué)反應(yīng)將煙氣中的二氧化硫轉(zhuǎn)化為硫酸鈣等無害物質(zhì)，達(dá)到減少硫氧化物排放的目的。主要方法包括濕法脫硫、干法脫硫和半干法脫硫等。煙氣脫硝技術(shù)利用催化劑將煙氣中的氮氧化物還原為氮?dú)夂退?，從而降低氮氧化物排放。常見的方法有選擇性催化還原法(SCR)和非選擇性催化還原法(SNCR)。應(yīng)用實(shí)例某火力發(fā)電廠采用濕法脫硫和SCR脫硝技術(shù)，使得煙氣中的二氧化硫和氮氧化物排放濃度分別降低了90%和80%，達(dá)到了國家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。010203煙氣脫硫脫硝技術(shù)介紹及應(yīng)用實(shí)例廢水處理流程廢水首先經(jīng)過預(yù)處理去除大顆粒雜質(zhì)，然后進(jìn)入生化處理階段，通過微生物降解有機(jī)物，最后進(jìn)行深度處理，包括過濾、消毒等步驟，以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)?；厥绽梅椒ń?jīng)過處理的廢水可用于發(fā)電廠內(nèi)的循環(huán)冷卻水、鍋爐補(bǔ)水等，實(shí)現(xiàn)廢水資源化利用。同時(shí)，廢水中的熱量也可通過熱交換器回收，用于加熱生活用水等。探討針對廢水處理過程中產(chǎn)生的污泥，可研究其資源化利用途徑，如制作建材、肥料等。此外，還可研發(fā)新型高效廢水處理技術(shù)和設(shè)備，提高廢水處理效率和質(zhì)量。廢水處理流程及回收利用方法探討高效清潔燃燒技術(shù)研發(fā)低氮燃燒器、分級燃燒等技術(shù)，提高燃燒效率，減少氮氧化物生成。同時(shí)，采用高效除