火电厂辅助生产设备及系统

前言

第一篇 火电厂水处理

第一章 火电厂用水的水质概述

第一节 火电厂用水

第二节 天然水中的杂质及特征

第三节 电厂用水的水质指标

第四节 天然水中几种主要化合物的化学特性

第二章 水的预处理

第一节 水的混凝处理

第二节 水的沉淀和澄清处理

第三节 水的过滤处理

第四节 微滤和超滤

第三章 膜法除盐_

第一节 反渗透脱盐的基本原理

第二节 反渗透预处理

第三节 反渗透系统及运行维护

第四节 电渗析脱盐

第五节 电除盐

第四章 离子交换除盐

第一节 离子交换树脂

第二节 离子交换原理及离子交换速度

第三节 动态离子交换过程

第四节 一级复床除盐

第五节 离子交换器及其运行

第六节 除碳器

第七节 混合床除盐

第八节 离子交换除盐系统

第九节 离子交换树脂使用中注意的问题

第十节 离子交换处理设备、水质异常情况处理

第五章 凝结水精处理

第一节 概述

第二节 凝结水过滤

第三节 凝结水混床除盐

第四节 凝结水精处理系统及运行

第五节 混床树脂的分离及体外再生

第六节 凝结水精处理系统常见的异常情况及处理方法

第六章 循环冷却水处理

第一节 概述

第二节 循环冷却水系统中的沉积物及其控制

第三节 循环冷却水系统中金属的腐蚀及其控制

第四节 循环冷却水系统中的微生物及其控制

第五节 冷却水系统的清洗方法

第七章 热力设备金属腐蚀、结垢及防止

第一节 热力设备金属腐蚀概述

第二节 热力设备的氧腐蚀和酸性腐蚀

第三节 热力设备停用腐蚀与停用保护

第四节 全挥发处理

第五节 加氧处理

第六节 水垢和水渣

第七节 炉水磷酸盐处理

第八节 炉水氢氧化钠处理

第九节 锅炉的化学清洗

第八章 蒸汽品质控制

第一节 蒸汽品质与污染

第二节 各种杂质在蒸汽流程中的沉积

第三节 蒸汽质量标准与控制方法

第四节 汽、水取样

第九章 其他水处理

第一节 直接空冷机组水处理

第二节 超(超)临界压力机组水处理

第三节 发电机内冷水处理

第四节 废水处理

第二篇 电力用油

第十章 电力用油

第一节 电力用油的分类和性能

第二节 变压器油的作用和维护

第三节 油中溶解气体组分含量检测及故障诊断

第四节 汽轮机油的监督和维护

第五节 抗燃油的维护

第六节 油品的净化与再生

第七节 SF6绝缘气体

第三篇 电厂燃料

第十一章 电厂燃料

第一节 电力用煤的基础知识

第二节 燃煤的采样与制样

第三节 煤的工业分析

第四节 煤的元素分析

第五节 煤的发热量测定

第六节 锅炉机组热平衡

第四篇 燃料运输设备及系统

第十二章 燃料运输设备及系统

第一节 燃煤系统概述

第二节 燃煤管理

第三节 卸煤设备及系统

第四节 储煤设备

第五节 筛碎设备

第六节 输煤设备(带式输送机)

第五篇 火电厂污染物与排放控制

第十三章 概论

第一节 火电厂排放的大气污染物

第二节 火电厂大气污染物排放管理措施

第十四章 火电厂除尘技术

第一节 电除尘器

第二节 袋式除尘器

第三节 湿式除尘器

第十五章 烟气脱硫技术

第一节 火电厂脱硫技术概述

第二节 湿式石灰石一石膏法烟气脱硫

第三节 循环流化床脱硫技术

第四节 其他烟气脱硫技术

第十六章 烟气脱硝技术

第一节 氮氧化物控制技术概述

第二节 低氮氧化物燃烧技术

第三节 选择性催化还原脱硝技术

第四节 其他烟气脱硝技术

第十七章 灰渣处置

第一节 灰渣的组成和性质

第二节 除灰系统及设备

第三节 灰渣综合利用

参考文献

随着电力体制的改革和电力企业内部管理模式的改变，火电厂内部管理体系和岗位的划分出现了新的情况，电厂中形成了主、辅两条线。为此，我们编写了《火电厂辅助生产设备及系统》这本书。

本书具有如下特点：①突破传统教材在内容上的选编方式，采用模块化的结构，有利于按需施教，因材施教；②力求实用为主、简明易懂，避免过深的原理，着力从技术应用角度介绍水处理、烟气除尘、脱硫及脱硝等工艺操作与控制；③注重推广使用国家及行业新标准；④在编写过程中力求汲取最新信息，将超滤、电除盐、给水加氧处理、炉水氢氧化钠处理、烟气脱硝等新知识、新技术、新工艺及时反映在教材中；⑤介绍了一些现场应用实例。

本书共分十七章，第一、二、四、五、七、十五、十六章由重庆电力高等专科学校黄成群编写；第三、六、八章由武汉电力职业技术学院刘晓编写；第九、十章由西安电力高等专科学校穆顺勇编写；第十一章 由重庆电力高等专科学校陈绍敏编写；第十二～十四、十七章由太原电力高等专科学校靳智平编写。2100433B

《火电厂辅助生产设备及系统》：职业教育电力技术类专业培训用书

产品介绍

燃料供给系统 对燃煤电厂是供煤系统，对燃油电厂和燃气电厂分别指供油、供气系统。

供煤系统包括进入厂区的运煤船、车，输煤皮带等运、卸煤设备以及厂区内将煤运至锅炉煤斗或储存设备的一整套装置。主要有以下6种设备。①卸煤设备:大型火电厂较多采用翻车机（将单节或两节装煤货车翻转，将煤倒出）或底开门车（货车底部开门卸煤的专用车）。卸下的煤一般放入地下煤仓。②煤场设施：地下煤仓的煤由给煤机送上皮带机后，或直接送往锅炉房的运行煤仓，或储存在煤场上。除皮带机以外，煤场设施还有悬臂式或门式轮斗堆取料机，或为桥式抓斗起重机，用以将煤堆存于指定区域内并在需用时将其取出。③输煤栈桥：运行煤仓的上口一般高出地面数十米，从煤场到煤仓需将煤抬升，由一座有一定斜度的栈桥架设皮带机将煤送上。皮带装在防雨罩内，一般还装有电磁分离器和木条排出机，以防止煤中夹带的铁件和木条影响随后流程中机器的正常运转。④碎煤设备：进入磨煤机的煤有最大块径的限制因此煤先要过筛，超限的大块煤送入碎煤机破碎。筛分一般用矿场常用的振动筛。碎煤机有颚式、锤击式和环式，为利用煤的自重自行落入筛子和碎煤机，后者一般布置在输煤栈桥的中段。⑤计量设备：对入厂的煤常用轨道衡和皮带称进行计量。前者可在运煤列车通过时自动进行计量；后者对输送皮带输送的煤进行累计。⑥程控装置：大型火电厂内的整套上煤系统遍布大部分厂区，人工操作十分不便，一般装有程控装置，实行集中控制和管理。

供油系统包括以下5种设备:①运输设备。陆上运输可用输油管道、油罐车（列车或汽车），水上运输使用油船或油驳。②卸油设施。多数由船、车经过计量器由卸油泵或卸油管直接卸入贮油罐。③计量设备。流量计的入口侧装有空气分离器和滤油器。④贮油罐。⑤移送设备。多用送油泵把贮油罐的燃油移送到常用油罐，其容量为原动机用油量的2～3倍。

供气系统与供油系统类似。它们均需设置防止雷电、静电以及防火、防爆的保安装置。

送、引风系统 　用以供给锅炉燃烧所必需的空气，并把产生的烟气排入大气。通常采用效率比较高并且在很广的流量范围内能稳定运行的涡轮式风机。大容量锅炉的压入通风多采用备有动翼可变节距控制装置的轴流风机或轴流压气机。除锅炉风机外，火电厂风机还有用于吸引排烟的,用于烟气再循环的(调节蒸汽温度),用于降低氮的氧化物 (NOx)的以及用于煤粉设备的风机。这些风机一般采用涡轮式或辐流式。

汽－水循环系统 　火电厂热能动力装置的运行过程就是汽水不断循环的过程。火电厂为满足生产过程要求，需对补给水、凝结水和冷却水进行处理。

①补给水处理：在火电厂的汽水循环过程中，由于锅炉排污、排汽以及系统密封不严而造成的漏泄等，都会使给水和蒸汽损失。为维持设备连续、正常运行，必须不断补充足量符合要求的水。正常情况下，凝汽式汽轮机电厂的补水量为锅炉额定蒸发量的2～4%；热电厂的补水量则更大。由于天然水含有许多杂质，如悬浮的泥沙、藻类、盐类和气体等，直接送入锅炉会引起锅炉受热而结垢，蒸汽通流部分积盐，影响机组的安全、经济运行。

水处理流程一般为：天然水（原水）─→混凝、沉淀─→过滤─→离子交换─→补给水。混凝、沉淀过程一般在澄清器中进行，向水中加入混凝剂、石灰乳和镁剂，清除水中悬浮物、胶体、硅化物等。过滤可除去残留的悬浮物。离子交换是利用离子交换树脂除去水中电离的杂质，例如水中的金属离子和酸根等。此外还要除掉水中的CO2。

②凝结水处理：采用高参数锅炉和直流锅炉的火电厂逐渐增加,这些锅炉对给水水质的要求更高。因此,除了对补给水进行处理外，还要对凝结水进行处理。凝结水中的杂质主要是各种盐类、悬浮物和胶状的金属腐蚀物，多因凝汽器不严、势力系统金属腐蚀以及热力网漏泄等产生。凝结水处理的方法主要有过滤法和混合离子交换法。

③冷却水处理：火电厂中需要大量的冷却水作为凝汽器或其他热交换器的冷却介质。如不进行处理，会使凝汽器的冷却面产生有机附着物、水垢或铜管腐蚀。处理方法有:加酸以除掉水中CO2；加磷酸盐以控制碳酸钙水垢的产生；利用烟气中的CO2和SO2防垢；加氯气或漂白粉以杀死水中微生物，防止生成有机附着物。

出灰系统 　火电厂排出的灰渣主要是炉渣和飞灰。炉渣是锅炉炉排底部排出的熔融或半熔融的固化渣粒，有时结成大块。飞灰是在锅炉尾部烟道各处所集聚的烟灰。

炉渣的排除主要有以下两种方式：①水冲灰。用高压水的射流将炉膛内掉入炉底水池内的灰渣冲到沉渣池或灰场。这种方式需水量较大,水灰比一般在10以上,甚至达数十。系统中要有高压水泵、碎渣机、耐压耐腐蚀的灰浆泵(有离心式、柱塞式、油隔离式等多种型式)和灰浆管。②用浸在炉底水槽内的括板式捞渣机将渣捞出，经过碎渣机后以半干燥状态用皮带机将其送上运灰渣的车辆。这种方式用水量很少。有时在同一出灰系统内这两种方式交叉混用。

飞灰的处理采用干式处理。飞式的比重小，由烟道或除尘器收集的干灰可用气动传输装置送出，它包括真空泵（负压系统用）或压气机（正压系统用）、气灰分离器、贮灰筒仓等。这一系统各处的密封要严，以免污染环境。干灰在装车运出前需洒水使其湿润，以免飞扬。由于综合利用灰渣的需要，常采用气动出灰和水力排渣的联合排灰渣系统。　厂用空气系统 　火电厂用的空气系统大致可分为控制用空气系统、厂内杂用空气系统，以及吹灰喷射用空气系统。它们的管道系统也各自分开设置。主机为单元制时，气源装置也多数按单元设置。但母管则各单元相互联结。控制用空气系统主要是气动式自动控制器使用的气源,要求清洁而干燥。压力一般在0.7兆帕左右（表压）。此系统的压力如果下降，将给控制系统带来全面故障，因此需设置备用压气机。厂内杂用空气系统是厂内作业及各种用途所用的气源。通常是将控制用空气管道送到厂内各处，供吹灰器用、吹扫管道用等。吹灰器喷射用空气系统中，使用空气喷射式的吹灰器时，需设置喷射用空气系统及喷射用气源。一般采用3.5兆帕(表压)的压缩空气，用气罐储存。2100433B

大型火电厂全厂辅助系统有输煤系统、除灰系统、除渣系统、补给水系统、反渗透系统、凝结水系统、废水处理系统、净化站、加药采样系统、制氢系统、燃油泵房、循环水泵房、空压机房、综合泵房、电除尘系统、烟气脱硫系统等十几个，据对28个省市自治区168个装备125MW及以上容量机组的火电厂调查，除输煤系统实现自动化的电厂已占74%，锅炉补充水处理已占61%外，其它辅助系统实现自动化的电厂分别在10~40%之间，而且由于分散值班，运行值班人员高达100~200人。随着大中型国营企业改革逐步到位，有些企业已经意识到，辅助车间高度集中控制减少监控点，可以大大提高劳动生产率，一年就可以减少千万元的支出，因此，已有一些先进企业开始着手对辅助系数统进行技术改造。根据这个形势，1997年10月《2000年电厂仪表和控制（I&C）系统设计原则》报告中明确提出，辅助系统（车间）应统一设计、统一设备选型、统一设计标准，提高自动化水平，减少监控点，实现减人增效。2000年颁发的《火力发电厂设计规程》也将这种设计思想正式纳入规程，要求"火电厂相邻的辅助生产车间或性质相近的辅助工艺系统宜合并控制系统及控制点，辅助车间的控制点不宜超过三个（输煤除灰、化水）其余车间按无人值班设计。"

监控点的设置数量和组织要适合工艺系统设计以及当前运行和管理水平，同时又留有进一步减少监控点的可能。经过充分讨论，普遍认为当前按煤、灰、水三个控制点比较适当，但是，实际电厂的系统、运行管理方式是多种多样的，因此，决不可把上述原则变成教条，到处死搬。

例如，上海某电厂技术改造时，除灰除渣系统不设专门控制点，而是放在单元控制室内，这为将来进一步减少值班人员创造了条件。

又如，四川某电厂有一台循环流化床锅炉，输煤系统采用单皮带，因此，输煤系统直接纳入单元控制室控制。

再如，海南某电厂，燃气发电机组改造为联合循环机组，由于增加的辅助系统比较简单，工程审查时，大家一致同意采用全厂所有系统均集中到机组控制室中，全厂只有一个控制点。

《火电厂监控信息系统SIS及应用》针对火力发电企业信息化建设需求，侧重介绍了发电厂监控信息系统SIS原理、功能特点、技术规范与标准、应用开发示范及企业应用解决方案等。全书共分6章，主要内容包括现代企业综合自动化技术、火力发电企业管理与运营及管控一体化技术，火力发电厂厂级计算机控制系统及SIS，SIS的技术规范，SIS开发与应用技术，国内外SIS产品及特点，SIS实施与应用等。