火力发电厂的基本原理

Question

如题所述

Answer 1

火力发电厂的汽水系统由锅炉、汽轮机、凝汽器、高低压加热器、凝结水泵和给水泵等关键部分构成，涵盖汽水循环、化学水处理和冷却系统等。在锅炉中，水被加热成蒸汽，并在加热器中进一步加热变为过热蒸汽，随后通过主蒸汽管道进入汽轮机。蒸汽在汽轮机中膨胀并高速流动，推动叶片旋转以带动发电机。为提升热效率，通常会从汽轮机的中间级别抽出部分蒸汽用于给水加热，这种回热循环在现代大型汽轮机中普遍采用。超高压机组还会采用再热循环，将部分做功后的蒸汽抽出，送回锅炉进行再次加热，然后引入中压缸继续膨胀做功，最终通过低压缸做功。随着蒸汽不断做功，其压力和温度逐渐降低，最终在凝汽器中被冷却水冷却并凝结成水。凝结水通过凝结水泵送至低压加热器加热，并经过除氧器除氧后，由给水泵送至高压加热器，加热后的水加入锅炉，在过热器中将水加热至过热蒸汽，进而送入汽轮机做功，形成持续的循环。由于蒸汽和凝结水在系统中流经众多管道和阀门，难免出现泄漏等现象，导致水损失，因此必须不断补充经过化学处理的水，通常补充至除氧器中。
发电系统由副励磁机、励磁盘、主励磁机（及备用励磁机）、发电机、变压器、高压断路器、升压站和配电装置等组成。发电过程中，副励磁机（永磁机）产生高频电流，该电流经励磁盘整流后送至主励磁机，主励磁机发电后通过调压器和灭磁开关，以及碳刷送到发电机转子。发电机转子旋转时，定子线圈感应出电流，强大的电流通过发电机出线分为两路，一路供电厂使用，另一路通过SF6高压断路器送至电网。我国目前最大的火电厂为山西大同第二发电厂，拥有装机容量372万KW（3720MW），包括6台20万KW（200MW）机组，2台60万KW（600MW）机组和2台66万KW（660MW）机组。