一、概述
随着生产的发展和人民生活水平的提高，迫切需要更多的能源，尤其是电力的供应。而火力发电则是电力生产的主要组成部分。根据动力设备的类型，火力发电厂分为蒸汽动力发电厂，燃气轮机发电厂和内燃机发电厂等。目前，以原煤为燃料的蒸汽动力发电厂最为多见，其主要设备是锅炉，汽轮机和发电机，称为三大主机。
蒸汽动力发电厂的生产过程就是能量转换的过程。燃料的化学能在锅炉中转变为热能，再通过汽轮机将热能转变为机械能，最后在发电机中将机械能转变为电能。
二、火力发电厂的生产过程
1。燃煤有输煤皮带机输送到原煤斗中，在进入磨煤机磨制成煤粉。煤粉在热空气的输送下，经喷燃器喷入锅炉燃烧室燃烧。送风机将空气预热器中加热成热空气，热空气起到助燃、干燥并输送煤粉的作用。
2。煤粉在锅炉燃烧室内燃烧，将一部分热量传给燃烧室四周的水冷壁。燃烧产生的高温烟气经过除尘器出去飞灰，在引风机的作用下，从烟囱排向大气。锅炉下部的灰渣和除尘器下部排出的细灰经灰渣沟由灰渣泵排送到灰场。
3。水在水冷壁中吸热变为汽水混合物，经汽包汽水分离后，饱和蒸汽进入过热器，在过热器中继续吸收热量变为过热蒸汽，然后送入汽轮机的高压缸作功。高压缸出口的蒸汽回到锅炉再热器中吸收热量再进入汽轮机中的低压缸继续作功。蒸汽在汽轮机中膨胀作功蒸汽在汽轮机中膨胀作功，推动汽轮机转子旋转并带动发电机产生电能。汽轮机的排汽进入凝汽器加热而凝结为水，凝结水由凝结水泵经低压加热器加热后送入除氧器，除氧后的水经给水泵送往高压加热器进一步加热后进入锅炉，如此周而复始，不断地产生电能。
三、火电热力系统及设备
Ⅰ。锅炉部分
1。锅炉系统
（1）输煤系统
输煤系统是将火车或轮船运输来的煤卸下来，并经过杂物清除和破碎后输送到锅炉的原煤仓或直接送往电厂的煤场备用。厂外运输来的煤由卸煤机械卸下，由煤斗进入皮带输送机在转运站内进行筛选。除去铁等其它杂物后，再有碎煤机破碎成小煤块，然后由皮带机经输煤栈桥一直送往锅炉房内，最后用犁煤器将原煤分配给各个原煤仓。来煤卸后也可以直接送往煤场，在需要时由皮带输送机送往锅炉的原煤仓。
（2）制粉燃烧系统
制粉燃烧系统包括制粉系统和风烟系统，是将原煤干燥并磨成一定细度的煤粉，送入炉膛中燃烧，同时送入煤粉燃烧所需要的空气，并把燃烧所生成的烟气排出炉外。
原煤仓的煤通过给煤机进入磨煤机，同时空气预热器送来热空气，原煤同时被干燥和磨制磨制好的煤粉被空气吹出，向上流动进入粗粉分离器。粗粉分离器将不合格的煤粉分离出来送回磨煤机重新再磨。合格的煤粉继续向上进入细粉分离器内进行风粉分离，分离出来的煤粉进入煤粉仓或进入螺旋输粉机调剂相邻制粉系统，分离出来的空气（乏气）进入排粉机，作为一次风。排粉机出口的乏气携带给粉机下来的煤粉进入炉膛中燃烧，燃烧生成的烟气从炉膛出口离开炉膛，经过水平烟道，竖井烟道和尾部烟道的各个受热面后，在电除尘器中除去灰飞，然后由引风机经烟囱排入大气。
送风机抽取大气，送进尾部烟道的空气预热器中加热，空气预热器出口的热空气一般分为三路：一路送入磨煤机中起干燥和通风作用；一路直接进入二次风箱作为二次风；另一路是热风再循环，热空气回到送风机进口，以提高进风温度。另外，对于采用热风送粉的制粉系统，热空气还要进入一次风箱作为一次风。
（3）除灰排渣系统
除灰排渣系统清除燃料燃烧后从炉膛冷灰斗排出的炉渣，烟道灰斗落下的飞灰和除尘器分离收集的细灰，并将灰渣输送到灰场。
进入灰沟的灰渣有三种：炉膛冷灰斗排出放热炉渣，由捞渣机捞出后经碎渣机破碎；烟道灰斗落下的飞灰，进入冲灰器；除尘器分离收集的细灰进入冲灰器。它们最后进入灰沟，被冲灰水泵来的激流水冲入灰渣池，变成灰水混合物，灰浆泵将回灰水混合物升压最后通过压力输送到管道送往灰场。
（4）给水系统
给水系统是指锅炉的水系统，它不断地向锅炉供应给水以保证正常的水循环。给水泵将除氧器中的水升压后送往高压加热器，经过给水操作台进入锅炉的省煤器。省煤器将给水加热后送往汽包。下降管吧汽包的水分配到水冷壁的各个下联箱，水冷壁吸收炉膛高温火焰（烟气）的辐射热使水变成汽水混合物。汽水混合物进入汽包进行汽水分离，分离出来的水继续进行水循环，分离出来的饱和蒸汽进入顶棚过热器。
（5）过热器系统
过热器系统是将饱和蒸汽加热成为具有一定温度和压力的过热蒸汽。汽包出来的饱和蒸汽进入顶棚过热器，顶棚过热器中间联箱出来后分三路：前包覆过热器，中间隔墙和后包覆过热器。三路都进入低温加热器，出口左右交叉换位后进入后屏过热器，在高温过热器，高温过热器出口的过热蒸汽进入集汽联箱，最后通过蒸汽管道送往汽轮机高压缸作功。
（6）再热器系统
再热器系统是将汽轮机高压缸排汽重新加热成一定温度的再热蒸汽，送往汽轮机中压缸作功。
汽轮机高彦刚排汽进入低温再热器的进口联箱，在低温再热器出口左右交叉换位劶进入高温再热器，在高温再热器出口联箱汇集，然后通过再热蒸汽管道送往汽轮机中压缸继续作功。在低温再热器进口段上设有事故喷水装置，在高温再热器的进口联箱上设有微量喷水装置。
2。锅炉设备
ⅰ。锅内设备：
（1）汽包
概念：汽包是循环锅炉中用以进行汽水分离和蒸汽净化，组成水循环回路并储存一定水量的长筒形压力容器。
作用：是加热、蒸发、过热过程的连接枢纽和分界；增加了锅炉的蓄热量，有利于运行调节；进行蒸汽的净化处理，保证蒸汽品质。
结构：由桶身和封头组成，两端封头中部有人孔门。内部装置有旋风分离器、清洗孔板、波形板、均汽孔板、加药管和排污管。
位置：悬吊在炉膛前墙顶部的炉外大梁上，进口连接省煤器来水管和水冷壁汽水混合物引出管，出口连接下降管和顶棚过热器管。
（2）下降管
概念：下降管是水冷壁的供水管，它是蒸发设备的组成部件。
作用：把汽包中的水连续不断地送往水冷壁，以维持正常的水循环。
结构：分为小直径分散下降管和大直径集中下降管。
位置：布置在炉膛前墙外，进口连接汽包，出口连接水冷壁下联箱。
（3）水冷壁
概念：是指敷设在炉膛四周（或炉膛中间）由多根并联管组成的蒸发受热面部件，它是锅炉蒸发设备中的唯一受热面。
作用：吸收炉膛火焰辐射热，使工质由水变成汽水混合物；降低烟气温度，防止炉膛结渣；保护炉墙，简化炉墙结构，减轻炉墙重量。
结构：由进出口联箱和并连管子组成。主要型式有光管式、销钉式和膜式水冷壁。
位置：垂直地布置在炉膛四周（或炉膛中间），进口连接下降管或省煤器，出口连接汽包或过热器。
（4）过热器
概念：过热器是将饱和蒸汽加热成为具有一定温度的过热蒸汽的受热面部件。
作用：提高电厂循环热效率；降低汽轮机排汽湿度，减轻末级叶片的侵蚀。
位置：布置在炉膛上部、炉膛出口处、炉顶、水平烟道内和竖井烟道内。进口连接汽包或水冷壁，出口连接主蒸汽管。
结构：由进出口联箱和并列管排组成，分成：高、低温过热器（对流式）；前屏、壁式过热器（辐射式）；后屏过热器（半辐射式）；顶棚过热器、包覆管过热器。
（5）再热器
概念：再热器是将汽轮机高压缸（或中压缸）排汽重新加热到一定温度的再热蒸汽的受热面部件。
作用：提高电厂的循环热效率；降低汽轮机末级叶片的蒸汽湿度。
结构：由进出口联箱和并列管排组成，可分为高、低温再热器、后屏再热器、壁式再热器。低温再热器的进口联箱上有事故喷水装置。
位置：布置在水平烟道、竖井烟道内以及炉膛上部，进口连接汽轮机的高压缸（或中压缸）排汽管，出口连接中压缸（或低压缸）进汽管。
（6）省煤器
概念：省煤器是利用锅炉尾部烟气的热量加热锅炉给水的热交换器。
作用：降低锅炉排烟温度，提高锅炉效率，节省燃料量；省煤器管材代替部分水冷壁管材，降低了锅炉造价；对汽包锅炉而言，改善了汽包的工作条件。
结构：由进出口联箱和并列蛇形管组成，蛇形管排分为单管圈和多管圈。出口管常用来悬吊低温再热器或低温过热器管。
位置：布置在尾部烟道内，多分为低温级与高温级省煤器。进口连接给水操作台，出口进入汽包或者水冷壁的下联箱。
ⅱ。炉内设备：
（1）炉膛
概念：炉膛是由炉墙围成的供燃料燃烧的立体空间，它是锅炉的燃料设备。
作用：提供燃料燃烧的空间；组织炉内辐射换热。
结构：固态排渣煤粉炉的炉膛包括炉墙、冷灰斗和炉顶，炉墙四周布置水冷壁，前后墙水冷壁弯曲形成冷灰斗，后墙水冷壁的上部弯曲形成折焰角，炉顶布置顶棚过热器。
位置：进口连接燃烧器，出口连接水平烟道和除渣设备。
（2）燃烧器
概念：燃烧器是将每日分和一定比例的空气送入炉膛并组织燃烧工况的装置，它是煤粉炉燃烧设备的主要部件。
作用：将煤粉和燃烧所需空气送入炉膛；组织良好的燃烧工况，使煤粉在炉内迅速完全燃烧。
结构：根据出口气流特征，燃烧器分为直流和旋流两种。直流燃烧器由一次风、二次风及三次风喷口按一定次序相间布置所组成，旋流燃烧器、一次风及二次风喷口组成。
位置：直流燃烧器在炉膛四角切圆布置，旋流燃烧器多布置在炉膛前墙、前后墙或两侧墙上。进口连接一次风管、二次风箱和三次风管，出口进入炉膛。
（3）点火装置
概念：点火装置是点燃主燃烧器煤粉气流的装置，它是锅炉的燃烧设备。
作用：锅炉启动时点燃主燃烧器的煤粉气流；低负荷运行或燃烧不稳定时用于稳定燃烧。 结构：多采用燃料油的点火装置，由电点火器、点火油枪、火焰检测器、进退机构和升压电源组成。
位置：布置在主燃烧器里面或侧面，进口连接电点火器和点火油枪，出口进入炉膛。
（4）空气预热器
概念：空气预热器是利用锅炉尾部烟气的热量加热燃料燃烧所需空气的热交换器。
作用：降低排烟温度，提高锅炉效率；改善燃料的着火条件和燃烧过程；节约蒸发受热面金属，降低锅炉造价。
结构：常用管式（传热式）和回转式（蓄热式）空气预热器。受热面为钢管或者波形板，此外有连接的风道和密封装置等。
位置：布置在尾部烟道内，分单级与双级布置。进口连接送风机，出口热风进入二次风箱、一次风箱和磨粉机。
ⅲ。锅炉辅助设备
（1）给水设备
作用：给水设备的作用是不断地向锅炉供水，以保证锅炉在正常水位范围内安全运行。 组成：给水设备主要包括给水泵、给水操作台（给水管道和阀门）等。
（2）通风设备
作用：通风设备的作用是提供燃料燃烧和制粉所需要的空气，并把燃烧所生成的烟气排出炉外，以保证锅炉燃烧的正常进行。
组成：通风设备主要包括送风机、引风机、风道、烟道和烟囱等。
（3）输煤设备
作用：将来煤卸下并经过破碎和杂物清除后输送到锅炉的原煤仓，或直接送往储煤场备用。 组成：主要包括卸煤机械和受卸装置、储煤场和煤场机械、给煤设备和皮带输送机、煤筛、电磁除铁器、碎煤机、木屑分离器、皮带称等。
（4）制粉设备
作用：制粉设备的作用是将原煤干燥并磨制成一定细度的煤粉，送入炉膛中燃烧。
组成：一般包括原煤仓、给煤机、磨煤机、粗粉分离器、细粉分离器、排粉风机、给粉机、螺旋输粉机、煤粉仓、锁气器和防爆门等设备。其中最重要的设备是磨煤机。
（5）除尘设备
作用：除尘设备的作用是清除锅炉排烟中的飞灰，以减轻飞灰对环境的污染和对引风机的磨损。
组成：除尘设备常用的有电气除尘器喝水膜除尘器两种。
（6）除灰设备
作用：清除燃料燃烧后从炉膛冷灰斗排出的炉渣，烟道灰斗落下的飞灰和除尘器分离收集的细灰，并将灰渣输送到灰场。
组成：水力除灰的设备包括捞渣机、碎渣机、冲灰器、冲灰水泵、灰浆泵等
（7）锅炉附件
作用：锅炉附件是本体和辅助设备上的附属设备，用来确保锅炉机组安全经济地进行。 组成：锅炉附件主要包括安全阀、水位计、吹灰器、热工仪表、自动控制装置及汽水管道上的阀门等。
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