火電廠行業概述
火電廠(thermal power plant)是指利用煤、石油、天然氣等固體、液體燃料燃燒所產生的熱能轉換為動能以生產電能的工廠。按燃料的類別可分為燃煤火電廠、燃油火電廠和燃氣火電廠等。在全世界范圍內,火電廠的裝機容量約占總裝機容量的70% ,發電量約占總發電量的80% ,可見火電廠對國民經濟的發展和人民生活水平的提高都起著重大作用。
火電廠的燃料構成決定于國家資源情況和能源政策。20世紀80年代以后,中國火電廠的燃料主要是煤。1987年,火電廠發電量的87%是煤電,其余13%是燒油或其他燃料發出的。有煙煤資源或依賴進口煤的國家,其火電廠主要燃用煙煤,因其熱值高、易燃。其他煤種占較大比重的國家,有用褐煤(德國、澳大利亞)、無煙煤(前蘇聯、西班牙、朝鮮等)的;中國燃用煤一半以上是煙煤,貧煤次之,無煙煤在10%以下。一些國家還根據石油國際市場的情況,采用燃油和天然氣發電機組。除蒸汽機組外,還有的用燃氣輪機和內燃機發電機組。
現代化火電廠是一個龐大而又復雜的生產電能與熱能的工廠。它由下列5個系統組成:①燃料系統。②燃燒系統。③汽水系統。④電氣系統。⑤控制系統。主變壓器和配電裝置一般裝放在獨立的建筑物內或戶外,其他輔助設備如給水系統、供水設備、水處理設備、除塵設備、燃料儲運設備等,有的安裝在主廠房內,有的則安裝在輔助建筑中或在露天場地。
大中型燃煤的火電廠,一般采用煤粉爐,其生產過程是:將進廠的原煤經碎煤機破碎、磨煤機磨成煤粉,用熱風吹送,噴入鍋爐爐膛,通過煤粉燃燒生成的高溫煙氣,首先加熱爐膛內的水冷壁管與過熱器管,然后經過煙道內的再熱器、省煤器和空氣預熱器而進入除塵器,在清除煙氣中的飛灰之后,通過煙囪排入大氣。
水在鍋爐爐膛內生成飽和蒸汽,通過過熱器時,繼續被煙氣加熱而變為過熱蒸汽,經主蒸汽管送入汽輪機,并在汽輪機內膨脹作功后,進入凝汽器凝結成水。該凝結水經低壓回熱加熱器進入除氧器,再經給水泵、高壓加熱器送入鍋爐。從汽輪機某個中間級抽出一部分蒸汽,分別送入回熱加熱器和除氧器,供回熱給水和加熱除氧。為了補償蒸汽和水的損失,還須將經過化學處理的補充水加入除氧器,除氧器出來的水才能供給鍋爐使用。為使蒸汽在凝汽器內凝結成水,還必須不斷用循環水泵將冷卻水送入凝汽器中的冷凝管內進行熱交換,這就又形成一個冷卻水系統。冷卻水或直接來自江、河、湖泊并排放入江、河、湖泊,或在冷卻塔式噴水池中與大氣進行熱交換以重復使用。
一般提起火電廠的污染,大家首先想到的是氮、硫對大氣的污染,其實,火電廠對水環境的污染也很嚴重。本專題著重敘述火電廠廢水處理技術。
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