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火电厂工控机维修

热电站是将热能转化为电能的电站。在世界上大多数地方,汽轮机是蒸汽驱动的。水被加热,变成蒸汽,旋转蒸汽轮机,驱动发电机。蒸汽经过涡轮后,在冷凝器中冷凝,再循环到被加热的地方,这就是朗肯循环。火力发电站设计中最大的变化是由于不同的热源;化石燃料在这里占主导地位,尽管也使用核热能和太阳能。有些人更喜欢使用“能源中心”这个术语,因为这种设施将热能形式转换成电能。某些火力发电站除了发电外,还被设计成为工业用途或区域供暖或海水淡化生产热能。
火力发电厂简称火电厂,是利用可燃物(例如煤)作为燃料生产电能的工厂。它的基本生产过程是:燃料在燃烧时加热水生成蒸汽,将燃料的化学能转变成热能,蒸汽压力推动汽轮机旋转,热能转换成机械能,然后汽轮机带动发电机旋转,将机械能转变成电能。
原动机通常是蒸汽机或燃气轮机,在一些较小的电站,也有可能会使用内燃机。它们都是通过利用高温、高压蒸汽或燃气通过透平变为低压空气或冷凝水这一过程中的压降来发电的。

现代化火电厂是一个庞大而又复杂的生产电能与热能的工厂。
它由下列5个系统组成:①燃料系统。②燃烧系统。③汽水系统。④电气系统。⑤控制系统。
在上述系统中,最主要的设备是锅炉、汽轮机和发电
机,它们安装在发电厂的主厂房内。主变压器和配电装置一般装放在独立的建筑物内或户外,其他辅助设备如给水系统、供水设备、水处理设备、除尘设备、燃料储运设备等,有的安装在主厂房内,有的则安装在辅助建筑中或在露天场地。火电厂基本生产过程是,燃料在锅炉中燃烧,将其热量释放出来,传给锅炉中的水,从而产生高温高压蒸汽;蒸汽通过汽轮机又将热能转化为旋转动力,以驱动发电机输出电能。到80年代为止,世界上最好的火电厂的效率达到40%,即把燃料中40%的热能转化为电能。

几乎所有的煤、石油、核能、地热、太阳能热电厂和垃圾焚烧厂以及许多天然气发电站都是热的。天然气在燃气轮机和锅炉中经常燃烧。来自燃气轮机的余热,以热废气的形式,可以用于提高蒸汽,通过使这种气体通过热回收蒸汽发生器(HRSG),蒸汽随后用于在联合循环装置中驱动蒸汽轮机,从而提高整体效率。燃烧煤、燃料油或天然气的发电站通常被称为化石燃料发电站。一些生物质热电站也出现了。不使用热电联产的非核火力发电站,特别是化石燃料发电站,有时被称为常规发电站。


商业用电电站通常是大规模建造的,并设计用于连续运行。几乎所有的电站都使用三相发电机以50Hz或60Hz的频率产生交流电。大公司或机构可能拥有自己的发电站来为其设施提供供热或电力,特别是如果出于其他目的而生成蒸汽。在二十世纪的大部分时间里,蒸汽驱动的发电站一直被用来驱动大部分船只,直到最近。蒸汽发电站现在只用于大型核军舰。船舶电站通常通过齿轮箱将涡轮直接耦合到船舶螺旋桨上。这些船上的发电站也为较小的汽轮机提供蒸汽,从而驱动发电机供电。核动力推进仅在海军舰艇上使用。有许多涡轮电力船,其中蒸汽驱动的涡轮机驱动发电机,发电机为电动机提供动力用于推进。

传统火力发电站的能效一般为33%至48%,一般认为可销售能源占燃料消耗热值的百分比。[4][未引用]如同所有热力发动机一样,它们的效率是有限的,并且受热力学定律的制约。ICS。其他类型的电站受到不同的效率限制,美国的大多数水电站将落水的能量转换为电能的效率约为90%,而风力涡轮机的效率受Betz定律的限制,约为59.3%。


没有用于发电的热力发电站的能量必须以热的形式离开发电厂进入环境。这种余热可以通过冷凝器并用冷却水或冷却塔处理。如果余热取而代之的是区域供热,则称之为热电联产。重要的一类火力发电站与海水淡化设施有关;这些设施通常存在于天然气供应量大的沙漠国家,在这些电厂中,淡水生产和电力是同样重要的副产品。


卡诺效率决定了通过增加蒸汽的温度可以获得更高的效率。亚临界化石燃料发电站可以达到36至40%的效率。超临界设计在低效率的中间40%范围内,随着新的“超临界”用4400磅的压力(30.3 MPa)设计和多阶段加热效率达到48%左右。以上705°F水的临界点(374°C)和3212磅(22.06兆帕),没有从水到蒸汽相变,但密度只有逐渐减少。


目前大部分的核电站必须在温度和压力,燃煤发电厂做操作,以便系统将热从核燃料棒内部提供更保守的安全边际。这又将它们的热力学效率限制在30到32%之间。一些先进的反应堆设计研究,如超高温堆、先进的气冷堆、超临界水反应器,在温度和压力与目前的燃煤电厂运行,具有可比性的热力学效率。

热电联产厂,通常称为热电联产(CH&P)设施,生产用于过程热或空间加热(如蒸汽和热水)的电力和热量。
在蒸汽锅炉中使用的锅炉给水是将燃烧燃料的热能传递给旋转式汽轮机的机械能的装置。总给水由循环冷凝水和净化补给水组成。因为它接触的金属材料在高温和高压下会受到腐蚀,所以在使用前对化妆水进行高度净化。水软化器和离子交换除盐器的系统产生纯净的水,它恰巧变成了一种电绝缘体,电导率在每厘米0.3到1微米。500 MWE装置的补给水量约为每分钟120加仑(7.6升/秒),以代替从锅炉筒抽出的水进行水质纯度管理,并弥补系统中蒸汽泄漏的小损失。


给水循环开始于冷凝水从冷凝器中流过汽轮机后抽出冷凝器。在500 MW机组的满负荷凝结水流量约为6000加仑/分钟(400升/秒)。

锅炉给水除氧器(立式、半球形曝气段和卧式水蓄能段)。

水分两个阶段加压,流过一系列6或7个中间给水加热器,在每个点用从涡轮上的适当管道抽取的蒸汽加热,并在每个阶段获得温度。通常,在该系列给水加热器的中间,并且在第二加压阶段之前,冷凝液和补充水流过除氧器[9][10],除氧器从水中除去溶解的空气,进一步净化并降低其腐蚀性。在这一点之后,可以给水投加肼,一种将水中剩余氧移到低于50ppb(含糊)的化学药品。[含糊]它还投加诸如氨或吗啉的pH控制剂,以保持残留酸度低,因此无腐蚀性。

特点
一、与水电厂和其他类型电厂相比,火电厂有如下特点:
1、 布局灵活,装机容量的大小可按需要决定。
2、 建造工期短,一般为水电厂的一半甚至更短。一次性建造投资少,仅为水电厂的一半左右。
3、 煤耗量大,目前发电用煤约占全国煤炭总产量的25%左右,加上运煤费用和大量用水,其生产成本比水力发电要高出3—4倍。
4、 动力设备繁多,发电机组控制操作复杂,厂用电量和运行人员都多于水电厂,运行费用高。
5、 汽轮机开、停机过程时间长,耗资大,不宜作为调峰电源用。
6、 对空气和环境的污染大。
火电厂由于控制系统繁多,用到大量工控机,


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