燃用化石燃料的蒸汽发电厂PDF电子书下载

第1章 引言——电厂规划的前提条件 1

1.1单机容量 1

目录 1

1.2燃料 3

1.3冷却水 5

1.4厂址 5

1.5运行方式 6

1.6热力设计 8

1.7环境保护 10

第1章 参考文献 11

2.1煤 12

2.1.1分类 12

第2章 燃料 12

2.1.2成分 14

2.1.2.1概述 14

2.1.2.2燃料基质 14

2.1.2.3挥发分 17

2.1.2.4灰分和矿物质含量 17

2.1.2.5岩相组成 19

2.1.2.6不同煤种的组分 21

2.1.3煤的性质和物理特性 22

2.1.3.1高位发热量和低位发热量 22

2.1.3.2粘结性和焦结性 24

2.1.3.3着火温度 24

2.1.3.5可磨系数和YGP指数 25

2.1.3.6工艺参数和物理特性 25

2.1.3.4灰熔融性 25

2.1.4煤的成分和特性对电厂设计和运行性能的影响 27

2.1.4.1概述 27

2.1.4.2煤的成分和特性的影响 28

2.1.4.3矿物成分对锅炉运行性能的影响 30

2.2其它固体燃料 31

2.2.1泥炭 31

2.2.2油页岩 32

2.2.3废物燃料 32

2.3液体燃料 33

2.3.1分类 33

2.3.3.3粘度 34

2.3.3.2闪点和着火点 34

2.3.3.1高位发热量和低位发热量 34

2.3.3液体燃料的性能指标和物理特性 34

2.3.2对于燃料油的要求 34

2.3.3.4灰和灰的成分 37

2.3.3.5物理特性 37

2.3.4其它液体燃料 38

2.4气体燃料 39

2.4.1分类 39

2.4.2混合气体的组成 39

2.4.3各种单一气体的物理特性 41

2.4.4混合气体的物理特性 41

2.4.5单一气体和混合气体的特性 44

2.4.5.1Wobbe指数 44

2.4.5.2着火特性 45

第2章 参考文献 46

第2章 公式符号 47

第2章 引用的标准和规定 48

第3章 燃料供应和灰处理 50

3.1燃料到厂和卸货 50

3.1.1列车卸煤 50

3.1.1.1运输设施 50

3.1.1.2卸煤装置 50

3.1.2船舶卸煤 54

3.1.2.1运输设施 54

3.1.2.2卸煤装置 54

3.1.3燃料油的运输 57

3.2.2.1带式输送机 58

3.2.2机械式输送机 58

3.2.1输送机械的分类 58

3.2燃料运输 58

3.2.2.2斗式提升机和袋式输送机 66

3.2.2.3埋刮板输送机 67

3.2.2.4螺旋输送机 68

3.2.2.5振动输送机 69

3.2.3气力输送装置 70

3.2.4水力输送装置 71

3.3燃料储存 71

3.3.1燃料储备量 71

3.3.2煤场 71

3.3.2.1煤的存放性能 71

3.3.2.2敞式储煤（或称露天煤场） 72

3.3.2.3封闭式储存（煤仓） 79

3.3.3煤粉的储存 84

3.4燃料预处理 85

3.3.4燃料油的贮存 85

3.5灰处理 88

3.5.1灰量和灰特性 88

3.5.2除灰系统 90

3.5.2.1机械输灰系统 90

3.5.2.2水力输灰系统 90

3.5.2.3气力输灰系统 91

3.5.3除灰系统的应用 92

3.5.4灰渣综合利用 97

3.6自动控制和监视 98

第3章 参考文献 100

4.1.1煤仓 101

4.1.2给煤机和磨煤机的落煤管 101

4.1煤 101

第4章 燃料制备 101

4.1.3磨煤机和分离器 105

4.1.3.1煤粉细度 105

4.1.3.2制粉干燥 106

4.1.3.3磨煤机类型 107

4.1.3.4磨煤机选型准则 112

4.1.3.5分离器 115

4.1.3.6分配器和煤粉管道 115

4.1.4制粉系统 118

4.1.4.1直吹式硬煤制粉系统 118

4.1.4.2中间储仓式硬煤集中制粉系统 119

4.1.4.3褐煤制粉系统 121

4.1.4.4一次风系统 122

4.2.1管道系统和调节方案 125

4.2燃料油 125

4.2.2泵和滤油器 127

4.2.3加热器 127

4.3气体燃料 128

4.3.1然气减压站 128

4.3.2高炉煤气 130

4.3.3安全保护装置 130

第4章 参考文献 131

5.1.1前言 132

5.1.2.1着火过程 132

5.1.2燃烧器 132

5.1燃烧系统和烟风系统 132

第5章 锅炉 132

5.1.2.2固体燃料直流燃烧器 134

5.1.2.3固体燃料旋流燃烧器 136

5.1.2.4液体燃料燃烧器 139

5.1.2.5气体燃料燃烧器 139

5.1.2.6组合式燃烧器 141

5.1.3燃烧装置和燃烧室（炉膛） 142

5.1.3.1概述 142

5.1.3.2固态排渣硬煤煤粉燃烧装置 142

5.1.3.3液态排渣硬煤煤粉燃烧装置 148

5.1.3.4褐煤煤粉燃烧装置 150

5.1.3.5流化床燃烧装置 152

5.1.3.6层燃炉燃烧装置 157

5.1.3.7液体燃料和气体燃料燃烧装置 162

5.1.3.8组合式燃烧装置 165

5.1.4空气预热器 167

5.1.4.1概述 167

5.1.4.2导热式空气预热器 168

5.1.4.3再生式空气预热器 168

5.1.4.4磨煤机用空气预热器 171

5.1.4.5用蒸汽和热水加热的空气预热器（暖风器） 172

5.1.5风机 172

5.1.5.1风机的设计 172

5.1.5.2风机的类型 173

5.1.6除灰设备 178

5.1.6.1炉底捞渣机 178

5.2.1汽水系统的设计和材料 180

5.2汽水系统 180

5.1.6.2烟道下部的除灰器 180

5.2.2蒸发系统 182

5.2.2.1概述 182

5.2.2.2自然循环锅炉 182

5.2.2.3强制循环锅炉 184

5.2.2.4蒸发终点固定的直流锅炉 184

5.2.2.5蒸发终点可变的直流锅炉 185

5.2.3锅炉布置型式 188

5.2.3.1概述 188

5.2.3.2单烟道锅炉和塔式锅炉 188

5.2.3.3双烟道锅炉 190

5.2.3.4锅炉与燃气轮机的连接 192

5.3.2再热器在烟气流中的布置 195

5.3.1概述 195

5.3再热器及其调节 195

5.3.3烟气侧调节再热蒸汽温度的方法 196

5.3.4蒸汽侧调节再热蒸汽温度的方法 198

5.4结构 199

5.4.1概述 199

5.4.2锅炉炉墙的结构 201

5.4.2.1炉膛水冷壁 201

5.4.2.2烟风道 205

5.4.3蛇形管受热面，穿墙口和集箱 206

5.4.3.1蛇形管 206

5.4.3.2穿墙口 208

5.4.3.3集箱 209

5.4.4喷水减温器 211

5.4.5炉膛分隔墙 212

5.4.6汽水分离器和锅筒 214

第5章 参考文献 218

第6章 环境保护 220

6.1保持空气清洁 220

6.1.1环保法规 220

6.1.1.1有关法规的应用 221

6.1.1.2粉状物质的排放 223

6.1.1.3气体物质的排放 225

6.1.2除尘 226

6.1.2.1前言 226

6.1.2.2离心式分离器 226

6.1.2.2.1物理基础 226

6.1.2.2.2设计依据 227

6.1.2.2.3结构型式 229

6.1.2.2.4应用领域 229

6.1.2.3过滤式分离器 232

6.1.2.3.1物理基础 232

6.1.2.3.2滤材的影响因素 233

6.1.2.3.3滤袋表面的粉尘对于过滤过程的影响 233

6.1.2.3.4编织滤材 234

6.1.2.3.5设计依据 235

6.1.2.3.6结构型式 235

6.1.2.3.7应用领域 237

6.1.2.4电除尘器 238

6.1.2.4.1物理基础 238

6.1.2.4.3对除尘效率的影响因素 239

6.1.2.4.2设计依据 239

6.1.2.4.4电除尘器的构造 241

6.1.2.4.5应用领域 244

6.1.2.5电除尘器的烟气调质 245

6.1.2.5.1物理基础 245

6.1.2.5.2喷水 246

6.1.2.5.3降低温度 247

6.1.2.5.4喷三氧化硫 247

6.1.2.5.5喷氨 249

6.1.2.5.6应用领域 249

6.1.3烟气脱硫（REA） 249

6.1.3.1前言 249

6.1.3.2脱硫方法分类 250

6.1.3.3.1前言 251

6.1.3.3干式吸收法 251

6.1.3.3.2理化机理 253

6.1.3.3.3反应活性和反应几率 254

6.1.3.3.4喷雾干燥吸收法（又称半干法）的基本方案 255

6.1.3.4湿法烟气脱硫 258

6.1.3.4.1前言 258

6.1.3.4.2基本原理 269

6.1.3.4.3化学机理 269

6.1.3.4.4湿法脱硫工艺介绍 275

6.1.3.4.5废水处理 281

6.1.3.4.6净化烟气再加热 283

6.1.3.5.1前言 284

6.1.3.5.2干法脱硫工艺介绍 284

6.1.3.5干法烟气脱硫 284

6.1.3.5.3活性碳法 285

6.1.3.6脱硫产物的综合利用 286

6.1.3.6.1干燥吸收法的脱硫产物 286

6.1.3.6.2石膏 286

6.1.3.6.3硫酸铵 288

6.1.3.6.4SO2富气 288

6.1.4降低氮氧化物（NOx）的措施 288

6.1.4.1前言 288

6.1.4.2一次措施 289

6.1.4.2.1烟气再循环 289

6.1.4.2.2低NOx燃烧器 289

6.1.4.3二次措施 290

6.1.4.3.1选择催化还原法（SCR） 290

6.1.4.2.3炉内分级燃烧 290

6.1.4.3.2络合剂湿式分离法 291

6.1.4.3.3喷氨湿式分离法 293

6.1.4.3.4活性炭法 295

6.1.5烟囱 295

6.1.5.1前言 295

6.1.5.2烟囱的结构 295

6.1.5.3烟囱高度的计算 296

6.1.5.4烟囱内压力工况的计算 298

6.2废水的处理 300

6.2.1规定 300

6.2.2电厂排放的各类废水 303

6.2.3冷却塔排污水 305

6.2.4.1全除盐 307

6.2.4全除盐、凝结水处理、酸洗和化学清洗废液的中和处理 307

6.2.4.2凝结水处理系统（KRA） 308

6.2.4.3酸洗和化学清洗 308

6.2.5清除机械杂质用净化设备的反冲洗水 309

6.2.6冲灰水和冲渣水的处理 309

6.2.7汽水系统的排污水 310

6.2.8展望 311

6.3.噪声防治 311

6.3.1概述 311

6.3.2噪声防治技术要求和规定 311

6.3.2.1对于工作岗位的噪声防治技术要求 311

6.3.2.2对于周围环境的噪声防治技术要求 312

6.3.3声发射源和噪声的控制技术 313

6.3.3.1噪声控制的基本措施 313

6.3.3.2机械设备的噪声源及其防治措施 314

第6章 参考文献 325

第6章 符号说明 328

第7章 冷却系统的选型和冷端的设计 330

7.1由热力过程产生的废热 330

7.2冷却系统的构成和比较 331

7.2.1令却系统介绍 331

7.2.2对效率的影响 334

7.2.3对投资费用和运行费用的影响 334

7.3以冷却水耗量作为冷却塔的选型判据 336

7.3.1直流冷却方式 336

7.3.3循环冷却方式 337

7.3.2组合冷却方式 337

7.3.4冷却水极限价格 338

7.3.5辅助设备冷却系统的耗水量 339

7.4冷端的优化 340

7.4.1冷端的组件 340

7.4.2参数 340

7.4.3经济性判据 340

7.4.4边界条件 341

7.4.5冷端优化程序介绍 342

7.5冷却塔对环境的影响 342

7.5.1水体保护 342

7.6.1集中供热 343

7.6废热利用 343

7.6.2生化技术领域的废热利用 343

7.5.3冷却塔的外形尺寸 343

7.5.2湿式冷却塔对环境的影响 343

第7章 参考文献 344

第7章 公式符号 345

第7章 下角标 345

第8章 运行及运行特性 346

8.1启动 346

8.1.1锅炉水汽侧启动系统 346

8.1.2单元机组的启动系统 349

8.1.3启动过程 351

8.1.4启动损失 352

8.2负荷变动 354

8.2.1在联合电网内的负荷调整 354

8.2.2运行方式 355

8.2.3负荷的瞬间变动 358

8.2.4负荷的连续变动 362

8.2.4.1锅炉运行特性 362

8.2.4.2汽轮机运行特性 365

8.2.4.3单元机组的运行特性 367

8.3停运 367

8.4事故状态 369

8.4.1汽轮发电机组跳闸 369

8.4.2高压加热器事故切除 370

8.5运行特性的仿真 371

8.5.1概述 371

8.5.2仿真模型及求解过程 372

8.5.3动态模型在规则设计中的应用 372

8.5.4动态模型在仿真机上的应用 374

8.6.1概述 375

8.6机组的停用保护 375

8.6.2水汽侧的停炉保护 376

8.6.3烟气侧的停炉保护 377

8.7可用率 377

8.7.1定义 377

8.7.2提高可用率的意义和措施 378

第8章 参考文献 380

第9章 从设计与制造方面提高设备效率 381

9.1转化效率和能量损失 381

9.1.1基本概念和数量级 381

9.1.2概念和定义 382

9.1.3经济性准则 384

9.2.2主蒸汽和再热蒸汽参数 386

9.2.2.1对效率的影响 386

9.2.1热力学基础 386

9.2提高循环热效率的可能性 386

9.2.2.2当前的设计实践 388

9.2.2.3设计参数的极限值 389

9.2.2.3.1对于最高设计参数的研究 389

9.2.2.3.2锅炉 390

9.2.2.3.3主蒸汽管道 393

9.2.2.3.4汽轮机 394

9.2.2.3.5其它设备和部件 397

9.2.2.4经济性论证 397

9.2.3给水加热 399

9.2.4废热排放 401

9.2.5汽轮机内效率 402

9.2.6部分负荷运行 403

9.3.1锅炉的能量损失 404

9.3.1.1燃烧和排烟热损失 404

9.3降低损失的可能性 404

9.3.1.2脱硫烟气再加热引起的热损失 406

9.3.1.3再热蒸汽温度调节引起的热损失 409

9.3.1.4其他措施 409

9.3.2电机损失 410

9.3.2.1发电机损失 410

9.3.2.2变压器损失 410

9.3.3厂用电 411

9.3.3.1泵的驱动 411

9.4提高燃料利用率的其他途径 413

9.4.1联合循环 413

9.3.3.2风机的驱动 413

9.4.2联产 414

第9章 参考文献 415

第10章 已投产电厂重点介绍 418

10.1引言 418

10.2威廉港电厂 418

10.2.1引言 418

10.2.2设计依据和技术特性数据 419

10.2.3电厂的总体布置 423

10.2.4燃料供应和除灰系统 424

10.2.5锅炉 427

10.2.6汽水系统和汽轮机 427

10.2.7烟气脱硫装置 429

10.2.9自动控制 431

10.2.8电气设备 431

10.3.1引言 432

10.3贝格卡门合营电厂 432

10.3.2设计依据和技术特性数据 433

10.3.3电厂总体布置 437

10.3.4燃料供应与除灰系统 438

10.3.5锅炉 439

10.3.6汽轮发电机组 441

10.3.7汽水系统 444

10.3.8烟气脱硫装置 444

10.3.9冷却水系统 445

10.3.10电气设备 445

10.3.11自动控制 445

10.4.2设计依据与技术特性数据 447

10.4曼海姆大电厂 447

10.4.1引言 447

10.4.3供热机组的总体布置 451

10.4.4燃料供应 454

10.4.5锅炉 454

10.4.6汽水系统和汽轮机 456

10.4.7烟气脱硫装置 456

10.4.8水处理设备 457

10.4.9电气设备 458

10.4.10自动控制 459

10.5沃尔夫堡西区热电厂 459

10.5.1引言 459

10.5.2设计依据和技术特性数据 460

10.5.3电厂总体布置 463

10.5.4燃料供应和除灰系统 465

10.5.5锅炉 467

10.5.6汽水系统和汽轮机 467

10.5.7电气设备 469

10.5.8自动控制 469

10.6弗尔克林根示范电厂 470

10.6.1引言 470

10.6.2设计依据和技术特性数据 471

10.6.3电厂总体布置 478

10.6.4燃料供应灰和石膏运输系统 478

10.6.5锅炉 479

10.6.6流化床燃烧装置 483

10.6.7燃气轮机 485

10.6.8冷却塔和烟气脱硫装置 486

10.6.9电气设备 487

10.6.10自动控制 487

10.6.11运行 491

10.7尼德奥森电厂 491

10.7.1引言 491

10.7.2设计依据和技术特性数据 491

10.7.3电厂总体布置 496

10.7.4燃料供应和除灰系统 496

10.7.5锅炉 500

10.7.6汽水系统和汽轮机 502

10.7.7电气设备 502

10.7.8自动控制 502