火力发电系统与设备
火力发电一般是指利用煤炭、石油、天然气或其他燃料燃烧时产生的热能（化学能）来加热水，使水变成高温、高压蒸汽推动汽轮发电机组来发电的方式的总称。以这些方式发电的统称火电厂。
其他的发电厂有：水力发电厂，核电厂，风力风电厂、太阳能发电厂等（生物质能发电、垃圾发电、余热发电、潮汐能发电、地热能发电）。
第一部分 概述
1、火力发电厂的分类
按燃料分类：燃煤发电厂、燃油发电厂、燃气发电厂、余热发电厂
按原动机分类：凝汽式汽轮机发电厂、燃气轮机发电厂、内燃机发电厂、蒸汽—燃气轮机发电厂
按供出能源分类：凝汽式发电厂、热电厂。
按装机容量分类：小、中、大、特大容量发电厂。(100—250—600—1000MW) 按蒸汽压力和温度分类：
中低压发电厂3.92Mpa 450℃，单机功率小于25MW。 高压发电厂9.9Mpa 540℃,单机功率小于100MW。 超高压发电厂13.83Mpa 540℃,单机功率小于200MW。 亚临界压力发电厂16.77Mpa 540℃,单机功率300—1000MW。 超临界压力发电厂22.11Mpa 550℃。
按供电范围分类：区域性发电厂、孤立发电厂、自备发电厂。
火电厂的种类虽然很多，但从能量转换的观点分析，其基本过程则都是相同的， 即:将燃料的化学能→热能→机械能→电能。 2、火力发电的设备和系统
主要设备系统包括：燃料供给系统、给水系统、蒸汽系统、冷却系统、电气系统及其他一些辅助处理设备。
火力发电系统主要由燃烧系统（以锅炉为核心）、汽水系统（主要由各类泵、给水加热器、凝汽器、管道、水冷壁等组成）、电气系统（以汽轮发电机、主变压器为主）、控制系统等组成。前两个系统产生高温高压蒸汽，电气系统实现由热能、机械能到电能的转变；控制系统保证各系统安全、合理、经济运行。
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3、火力发电厂生产流程
火力发电厂以煤为燃料，经过加工的煤（筛分、破碎、磨粉）通过皮带等设备送入锅炉内进行燃烧，产生的热量将锅炉里的水加热生成具有一定温度、压力的过热蒸汽，这种高温、高压蒸汽经管道送往汽轮机，推动汽轮机转子旋转，汽轮机转子带动发电机转子一同高速旋转，从而发出电来，发电机发出的电经升压变压器升压后送入电网或通过输电线路提供给用户；而膨胀做功后的蒸汽由汽轮机尾部排出至凝汽器内凝结成水，再送至加热器、经给水送往锅炉加热成蒸汽，如此循环。工作原理就是一个能量转换过程，即热能--动能--机械能--电能。生产流程如下图：
第二部分 火力发电厂的基本生产过程
火力发电厂由三大主要设备——锅炉、汽轮机、发电机及相应辅助设备组成，它们通过管道或线路相连构成生产主系统，即燃烧系统、汽水系统和电气系统。其生产过程简介如下。
一、燃烧系统
燃烧系统是由输煤、磨煤、粗细分离、排粉、给粉、锅炉、除尘、脱硫等组成。煤场的煤由皮带输送机输送,通过除铁、筛分、破碎后送到煤仓间的煤斗内,再经过给煤机进入磨煤机进行磨粉，磨好的煤粉通过空气预热器来的热风，将煤粉打至粗细分离器，粗细分离器将合格的煤粉（不合格的煤粉送回磨煤机），经过排粉机送至粉仓，给粉机将煤粉打入喷燃器送到锅炉进行燃烧。而烟气经过电除尘除去大部分的粉尘后，再将烟气送至脱硫脱销装置内，通过处理达到环保要求的烟气经过引风机送到烟筒排入大气中。
以上是典型的煤粉炉的燃烧系统，对循环流化床锅炉来说，燃烧系统简单了许多。没有了煤粉炉的制粉系统，燃料煤只需进行筛分、破碎后由给煤机送入锅炉进行燃烧。
二、汽水系统
火力发电厂的汽水系统是由锅炉、汽轮机、凝汽器、高、低压加热器、凝结水泵和给水泵等组成，还包括汽水循环、化学水处理和冷却系统等。
水在锅炉中被加热成蒸汽，经过热器进一步加热后变成过热的蒸汽，再通过主蒸汽管道进入汽轮机。由于蒸汽不断膨胀，高速流动的蒸汽推动汽轮机的转子转动从而带动发电机。
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为了进一步提高其热效率，一般都从汽轮机的某些中间级后抽出作过功的部分蒸汽，用以加热给水。在现代大型汽轮机组中都采用这种给水回热循环。此外，在超高压机组中还采用再热循环，既把作过一段功的蒸汽从汽轮机高压缸的出口全部抽出，送到锅炉的再热器中加热后再引入气轮机的中压缸继续膨胀作功，从中压缸送出的蒸汽，再送入低压缸继续作功。在蒸汽不断作功的过程中，蒸汽压力和温度不断降低，最后排入凝汽器并被冷却水冷却，凝结成水。凝结水集中在凝汽器下部由凝结水泵打至低压加热器，再经过除氧器除氧，经除氧后给水泵将升压，，再经高压加热器加热后送入锅炉，这样周而复始不断的循环。其流程如下：
凝结水——凝结泵——轴封加热器——低压加热器——除氧器——给水泵——高压 加热器——省煤器——锅炉水冷壁——过热器（高过、低过.....）——汽轮机（高中低压缸）——凝汽器——凝结水。
在汽水系统中的蒸汽和凝结水，由于有很多管道并且还要经过许多的阀门、设备，这样就难免产生跑、冒、滴、漏等现象，这些现象都会或多或少地造成水的损失，因此必须不断的向系统中补充经过化学处理的软化水或除盐水，这些补给水一般都补入除氧器中。
三、发电系统
发电系统是由发电机、变压器、副励磁机、励磁盘、主励磁机（备用励磁机）、高、低压配电装置、输电线路、及厂用电系统等组成。
发电机的端电压和电流随其容量不同而变化，其电压一般在10—20KV之间，电流可达数千安至20KA,因此，发电机发出的电，一般由主变压器升压后经高压配电装置和输电线路送入电网。极少部分通过厂用变压器降低后，供厂内风机、水泵等各种辅机设备和照明、生活、办公等用电。 第三部分 火力发电厂主要设备及其作用 一、锅炉部分： （一）、锅炉的分类 1、按用途分类：
※—电站锅炉：用于发电，其特点是大容量、高参数、火室燃烧、热效率高（90%以上）%，出口工质为过热蒸汽。各项操作基本实现了机械化和自动化。
※—工业锅炉：用于工业和采暖，其特点是低温、低压、小容量，火床燃烧、热效率较低，出口工质为蒸汽或热水。
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2、按结构分类：
※—火管锅炉：烟气在火管内流过；结构简单，水质要求低，运行维修方便。 ※—水管锅炉：汽水在管内流过，电站锅炉一般为水管锅炉，对水质和运行水平的要求较高。
3、按循环方式分类 ※—自然循环锅筒锅炉 ※—多次强制循环锅筒锅炉 ※—低倍率循环锅炉 ※—直流锅炉 ※—复合循环锅炉
4、按锅炉出口工质压力分类
※—低压锅炉：一般压力小于1.275Mpa。 ※—中压锅炉：一般压力为3.825Mpa。 ※—高压锅炉：一般压力为9.8Mpa。 ※—超高压发锅炉：一般压力为13.73Mpa。 ※—亚临界压力发电厂16.67Mpa。
※—超临界压力锅炉：一般压力为22.13 Mpa。 5、按燃烧方式分类
※—火床燃烧锅炉：主要用于工业锅炉，如：固定炉排炉，往复炉排炉。
※—火室燃烧锅炉：主要用于电站锅炉，燃用液体燃料、气体燃料和煤粉的锅炉。 ※—沸腾炉：送入炉排的空气流速较高，使大颗粒的燃煤在炉排上面的沸腾床中翻腾燃烧，小颗粒燃煤随空气上升并燃烧。 6、按所用燃料或能源分类
※—固体燃料锅炉：燃用煤等固体燃料。（燃煤炉） ※—液体燃料锅炉：燃用重油等液体燃料。（燃油炉） ※—气体燃料锅炉：燃用天然气等气体燃料。（燃气炉） ※—余热锅炉：利用冶金、石油化工等工业的余热作为燃料。 ※—原子能锅炉：利用核反应堆所释放热能作为热源的蒸汽发生器。 ※—废热锅炉：利用垃圾、树皮、废液等废料作为燃料。
※—其他能源锅炉：利用地热、太阳能等能源的蒸汽发生器或热水器。
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7、按排渣方式分类： ※—固态排渣锅炉 ※—液态排渣锅炉 8、按出厂型式分类 ※—快装锅炉 ※—组装锅炉 ※—散装锅炉
9、还有按炉膛烟气压力分负压锅炉和微正压锅炉；按锅筒布置分单锅筒和双锅筒；按锅炉房型式分露天和半露天布置。 （二）、锅炉的分级
A级锅炉：额定工作压力（表压）P≥3.8 MpaG锅炉，包括： 1、超超临界锅炉：P≥27.0 Mpa或额定出口温度≥590℃。 2、超临界锅炉：22.1Mpa≤ P＜27.0 Mpa。 3、亚临界锅炉：16.7Mpa≤ P＜22.1Mpa。 4、超高压锅炉：13.7Mpa≤ P＜16.7Mpa。 5、高压锅炉：9.8Mpa≤ P＜13.7Mpa。 6、次高压锅炉：5.4Mpa≤ P＜9.8Mpa。 7、中压锅炉：3.8Mpa≤ P＜5.4Mpa。 B级锅炉：包括：
1、蒸汽锅炉：0.8 Mpa＜ P＜3.8Mpa或额定蒸发量＞1.0t/h。 2、热水锅炉：额定出水温度≥120℃或额定热功率＞4.2MW。 3、有机热载体锅炉：
a、使用气相热载体的锅炉。
b、液相热载体的锅炉：额定热功率＞4.2MW。 C级锅炉：除D级以外的下列锅炉：
1、蒸汽锅炉：额定工作压力≤ 0.8Mpa且额定蒸发量＜1.0t/h的锅炉。 2、热水锅炉：额定出水温度＜120℃且额定热功率＜4.2MW的锅炉。 3、液相热载体的锅炉：额定热功率＜4.2MW的锅炉。 D级锅炉：
1、蒸汽锅炉：设计正常水位时水容积≤50L且额定工作压力＜0.8Mpa。
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