電廠用煤原理

發(fā)電耗煤原理

    煤炭在鍋爐內燃燒放出的熱量（量熱儀)，將水加熱成具有一定壓力和溫度的蒸汽，然后蒸汽沿道進入汽輪機膨脹做功，帶動發(fā)電機一起高速旋轉，從而發(fā)電。在汽輪機中做完功的蒸汽排入冷汽器中并凝結成水，然后被凝結水泵送入除氧器。水在除氧器中被來自抽氣管的汽輪機抽汽加熱并除去所含氣體，最后又被給水泵送回鍋爐中重復參加上述循環(huán)過程。顯然，在這種火力發(fā)電廠中存在著三種型式的能量轉換過程：在鍋爐中煤的化學能轉變成熱能，在汽輪機中熱能轉變?yōu)闄C械能，在發(fā)電機中機械能轉換成電能。進行能量轉換的主要設備----鍋爐、汽輪機和發(fā)電機，被稱為燃燒發(fā)電廠的三大主機，而鍋爐則是三大主機中最基本的能量轉換設備。
不過，在送進鍋爐燒灼之前，還需要由磨煤機將煤炭磨成不規(guī)則的細小煤炭顆粒，其顆粒平均在0.05-0.01mm，其中20-50um（微米）以下的顆粒占絕大多數。這是因為煤粉顆粒很小，表面很大，能吸附大量的空氣，且具有一般固體所未有的性質----流動性。煤粉的粒度趙小，含濕量越小，其流動性也越好，但煤粉的顆粒過小細小或過于干燥，則會產生煤粉自流現象，使給煤機工作特性不穩(wěn)，給鍋爐運行的調整操作造成困難。另外煤粉與氧氣接觸而氧化，在一定可能發(fā)生煤粉自燃。在制粉系統中，煤粉是由于氣體來輸送的，氣體和煤粉的混合物一火花就會使火源擴大而產生較大壓力，從而造成煤粉的爆炸。
    由煤粉制備系統制成的的煤粉經煤粉燃燒進入爐內，燃燒器是煤粉爐的主要燃燒設備。燃燒器的作用有三個：一是保證煤粉氣流噴入爐膛后迅速著火,二是使一、二次風能夠強烈混合以保證煤粉充分燃燒，三是讓火焰充滿爐瀉膛而減少死滯區(qū)。煤粉分流經燃燒器進入爐膛后，便開始了煤的燃燒過程。燃燒過程的三個階段與其他爐型大體相同，所不同的是，這種爐型燃燒前的準備階段和燃燒階段時間很短，而燃盡階段時間相對較長。

    供熱耗煤原理
    一般發(fā)電廠都采用凝汽式機組，只生產電能向用戶供電，工業(yè)生產和人們生活用熱則由特設的工業(yè)鍋爐及采曖鍋爐房單獨供應，這種能量生產方式稱為熱、電分產。但是熱電廠卻采用供熱式機組，除了供應電能以外，同時還利用汽輪機抽汽或排汽來滿足生產和生少上所需熱量，這種能量生產方式稱為熱電聯產。在熱電聯產中燃料化學能則轉變?yōu)楦呶粺崮芟扔脕戆l(fā)電（高品位熱能），然后使用做過功的低品位熱能向用戶供熱，這符合按質用能和綜合用能的原則。
    由于熱電廠供熱規(guī)模蠣，可以采用高參數高效率的大型鍋爐（熱效率為85%以上），從而使能源利用效益得到較大的提高，節(jié)省了燃料，另外，供熱的季節(jié)性和時段性與用電峰谷變化相適應，適合多種熱電比的變化，可根據熱或電的需求進行調節(jié)從而增加年設備利用小時，可以充分發(fā)揮熱電機組的盜用，而且輸配電損耗低。
    在環(huán)境污染方面，由于熱電廠集中供熱而使用煤量減少，排污量也減少，城內運煤除灰的麻煩也減少了，而且大容量鍋爐備有高效除塵設備和高煙囪，使環(huán)境法污染程度大為降低。
因此，熱電廠具有一次能源利用比較合理，做到按質供能、梯級用能、能盡其用，使地區(qū)的整個能量供應系統節(jié)約能源等優(yōu)點。

    電廠利用煤的熱值(熱量計），把熱能轉變?yōu)殡娔?。發(fā)熱量是影響電廠技術經濟指標的主要因素。電廠設計建廠時，要求有固定的供煤基地，根據不同煤質進行電廠的鍋爐設計。一旦建成投產，煤質符合鍋爐設計的要求，鍋爐效率才能充分發(fā)揮。電力部門一般要求煤的發(fā)熱量(Qnet，ar)大于20.9lMJ／kg(不包括褐煤)，可波動5％，粒度為小于25mm末煤或小于50mm混煤，揮發(fā)分(Vdaf，大于20％，硫分(St，d)小于1.0％，外在水分(Mt)小于10％，干式除渣灰熔融性軟化溫度(ST)大于1250℃。煤的發(fā)熱量的高低，影響到電廠原料煤系統、制粉系統、爐膛容積、煙道、通風量、集塵及排渣等各個環(huán)節(jié)，直接影響電廠建設投資和生產成本。 從廣義上來講，凡是以發(fā)電、機車推進、鍋爐燃燒等為目的，產生動力而使用的煤炭都屬于動力用煤，簡稱動力煤。

　　火力發(fā)電廠燃用的煤通常稱為動力煤，其分類方法主要是依據煤的干燥無灰基揮發(fā)分進行分類。就動力煤類別來說，主要有褐煤、長焰煤、不粘結煤、貧煤；氣煤以及少量的無煙煤（煤質化驗儀器）。從商品煤來說，主要有洗混煤、洗中煤、粉煤、末煤等。劣質煤主要指對鍋爐運行不利的多灰分（大于40%）低熱值（小于15.73兆焦/千克）的煙煤、低揮發(fā)分（小于10%）的無煙煤、水分高熱值低的褐煤以及高硫（大于2%）煤等。燃用劣質煤是火電廠對社會的一項貢獻。