火力發電

火力發電一般是指利用石油、煤炭和天然氣等燃料燃燒時產生的熱能來加熱水，使水變成高溫、高壓水蒸氣，然后再由水蒸氣推動發電機來發電的方式的總稱。以煤、石油或天然氣作為燃料的發電廠統稱為火電廠。

火力發電站的主要設備系統包括：燃料供給系統、給水系統、蒸汽系統、冷卻系統、電氣系統及其他一些輔助處理設備。

火力發電系統主要由燃燒系統（以鍋爐為核心）、汽水系統（主要由各類泵、給水加熱器、凝汽器、管道、水冷壁等組成）、電氣系統（以汽輪發電機、主變壓器等為主）、控制系統等組成。前二者產生高溫高壓蒸汽；電氣系統實現由熱能、機械能到電能的轉變；控制系統保證各系統安全、合理、經濟運行。

火力發電的重要問題是提高熱效率，辦法是提高鍋爐的參數（蒸汽的壓強和溫度）。90年代，世界最好的火電廠能把40％左右的熱能轉換為電能；大型供熱電廠的熱能利用率也只能達到60％～70％。此外，火力發電大量燃煤、燃油，造成環境污染，也成為日益引人關注的問題。

熱電廠為火力發電廠，采用煤炭作為一次能源，利用皮帶傳送技術，向鍋爐輸送經處理過的煤粉，煤粉燃燒加熱鍋爐使鍋爐中的水變為水蒸汽，經一次加熱之后，水蒸汽進入高壓缸。為了提高熱效率，應對水蒸汽進行二次加熱，水蒸汽進入中壓缸。通過利用中壓缸的蒸汽去推動汽輪發電機發電。從中壓缸引出進入對稱的低壓缸。已經作過功的蒸汽一部分從中間段抽出供給煉油、化肥等兄弟企業，其余部分流經凝汽器水冷，成為40度左右的飽和水作為再利用水。40度左右的飽和水經過凝結水泵，經過低壓加熱器到除氧器中，此時為160度左右的飽和水，經過除氧器除氧，利用給水泵送入高壓加熱器中，其中高壓加熱器利用再加熱蒸汽作為加熱燃料，最后流入鍋爐進行再次利用。以上就是一次生產流程。

火力發電廠的基本生產過程

火力發電廠的主要生產系統包括汽水系統、燃燒系統和電氣系統，現分述如下：

（一）汽水系統：

火力發電廠的汽水系統是由鍋爐、汽輪機、凝汽器、高低壓加熱器、凝結水泵和給水泵等組成，他包括汽水循環、化學水處理和冷卻系統等。

水在鍋爐中被加熱成蒸汽，經過熱器進一步加熱后變成過熱的蒸汽，再通過主蒸汽管道進入汽輪機。由于蒸汽不斷膨脹，高速流動的蒸汽推動汽輪機的葉片轉動從而帶動發電機。

為了進一步提高其熱效率，一般都從汽輪機的某些中間級后抽出作過功的部分蒸汽，用以加熱給水。在現代大型汽輪機組中都采用這種給水回熱循環。此外，在超高壓機組中還采用再熱循環，既把作過一段功的蒸汽從汽輪機的高壓缸的出口將作過功的蒸汽全部抽出，送到鍋爐的再熱汽中加熱后再引入氣輪機的中壓缸繼續膨脹作功，從中壓缸送出的蒸汽，再送入低壓缸繼續作功。在蒸汽不斷作功的過程中，蒸汽壓力和溫度不斷降低，最后排入凝汽器并被冷卻水冷卻，凝結成水。凝結水集中在凝汽器下部由凝結水泵打至低壓加熱再經過除氧氣除氧，給水泵將預加熱除氧后的水送至高壓加熱器，經過加熱后的熱水打入鍋爐，再過熱器中把水已經加熱到過熱的蒸汽，送至汽輪機作功，這樣周而復始不斷的作功。

在汽水系統中的蒸汽和凝結水，由于疏通管道很多并且還要經過許多的閥門設備，這樣就難免產生跑、冒、滴、漏等現象，這些現象都會或多或少地造成水的損失，因此我們必須不斷的向系統中補充經過化學處理過的軟化水，這些補給水一般都補入除氧器中。

（二）燃燒系統

燃燒系統是由輸煤、磨煤、粗細分離、排粉、給粉、鍋爐、除塵、脫流等組成。是由皮帶輸送機從煤場,通過電磁鐵、碎煤機然后送到煤倉間的煤斗內,再經過給煤機進入磨煤機進行磨粉，磨好的煤粉通過空氣預熱器來的熱風，將煤粉打至粗細分離器，粗細分離器將合格的煤粉（不合格的煤粉送回磨煤機），經過排粉機送至粉倉，給粉機將煤粉打入噴燃器送到鍋爐進行燃燒。而煙氣經過電除塵脫出粉塵再將煙氣送至脫硫裝置，通過石漿噴淋脫出流的氣體經過吸風機送到煙筒排人天空。

（三）發電系統

發電系統是由副勵磁機、勵磁盤、主勵磁機（備用勵磁機）、發電機、變壓器、高壓斷路器、升壓站、配電裝置等組成。發電是由副勵磁機（永磁機）發出高頻電流，副勵磁機發出的電流經過勵磁盤整流，再送到主勵磁機，主勵磁機發出電后經過調壓器以及滅磁開關經過碳刷送到發電機轉子，當發電機轉子通過旋轉其定子線圈便感應出電流，強大的電流通過發電機出線分兩路，一路送至廠用電變壓器，另一路則送到SF6高壓斷路器，由SF6高壓斷路器送至電網。

火力發電廠的基本生產過程

這里介紹的是汽輪機發電的基本生產過程。

火力發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。

火力發電廠由三大主要設備——鍋爐、汽輪機、發電機及相應輔助設備組成，它們通過管道或線路相連構成生產主系統，即燃燒系統、汽水系統和電氣系統。其生產過程簡介如下。

1．燃燒系統

燃燒系統如圖1－l所示，包括鍋爐的燃燒部分和輸煤、除灰和煙氣排放系統等。

煤由皮帶輸送到鍋爐車間的煤斗，進入磨煤機磨成煤粉，然后與經過預熱器預熱的空氣一起噴入爐內燃燒，將煤的化學能轉換成熱能，煙氣經除塵器清除灰分后，由引風機抽出，經高大的煙囪排入大氣。爐渣和除塵器下部的細灰由灰渣泵排至灰場。

2．汽水系統

汽水系統流程如圖1－2所示，包括鍋爐、汽輪機、凝汽器及給水泵等組成的汽水循環和水處理系統、冷卻水系統等。

水在鍋爐中加熱后蒸發成蒸汽，經過熱器進一步加熱，成為具有規定壓力和溫度的過熱蒸汽，然后經過管道送入汽輪機。

在汽輪機中，蒸汽不斷膨脹，高速流動，沖擊汽輪機的轉子，以額定轉速（3000r／min）旋轉，將熱能轉換成機械能，帶動與汽輪機同軸的發電機發電。

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，汽輪機的乏汽被冷卻水冷卻，凝結成水。

凝汽器下部所凝結的水由凝結水泵升壓后進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），再由給水泵進一步升壓，然后進入高壓加熱器，回到鍋爐，完成水—蒸汽—水的循環。給水泵以后的凝結水稱為給水。

汽水系統中的蒸汽和凝結水在循環過程中總有一些損失，因此，必須不斷向給水系統補充經過化學處理的水。補給水進入除氧器，同凝結水一塊由給水泵打入鍋爐。

3．電氣系統

電氣系統如圖1－3所示，包括發電機、勵磁系統、廠用電系統和升壓變電站等。

發電機的機端電壓和電流隨其容量不同而變化，其電壓一般在10～20kV之間，電流可達數千安至20kA。因此，發電機發出的電，一般由主變壓器升高電壓后，經變電站高壓電氣設備和輸電線送往電網。極少部分電，通過廠用變壓器降低電壓后，經廠用電配電裝置和電纜供廠內風機、水泵等各種輔機設備和照明等用電。