火力发电厂的工艺流程及优缺点

火力发电厂是利用化石燃料（如煤、天然气、石油等）燃烧产生的热能，通过一系列能量转换过程，最终将热能转化为电能的设施。以下是火力发电厂的主要工艺流程：

1. 燃料处理与燃烧

• 燃料准备：
  燃煤电厂需要对煤进行破碎、磨粉，使其成为适合燃烧的煤粉；燃气或燃油电厂则直接使用天然气或燃油。

• 燃烧过程：
  燃料在锅炉的燃烧室内燃烧，产生高温高压的烟气，释放大量热能。

2. 热能传递与水蒸气生成

• 锅炉系统：
  锅炉内的水吸收燃烧产生的热量，转化为高温高压的蒸汽。锅炉通常包括省煤器（预热给水）、蒸发器（产生蒸汽）和过热器（提高蒸汽温度）。

• 蒸汽参数：
  蒸汽温度可达540℃以上，压力可超过22MPa（超临界机组）。

3. 蒸汽动力转换

• 汽轮机：
  高温高压蒸汽进入汽轮机，推动叶片旋转，将热能转化为机械能。

• 多级膨胀：
  蒸汽在汽轮机中逐级膨胀，压力和温度逐渐降低，最终排出汽轮机。

4. 机械能转化为电能

• 发电机：
  汽轮机带动发电机转子旋转，通过电磁感应原理，将机械能转化为电能。

• 输出电力：
  发电机产生的电能通过变压器升压后，输送到电网供用户使用。

5. 余热回收与排放

• 冷凝器：
  从汽轮机排出的低温低压蒸汽进入冷凝器，被冷却水冷凝成水，释放的潜热被冷却水带走。

• 冷却塔：
  冷却水在冷却塔中降温后循环使用，部分热量通过冷却塔排放到大气中。

• 烟气处理：
  燃烧产生的烟气经过脱硫、脱硝和除尘设备处理，减少污染物排放，达到环保标准。

6. 水循环系统

• 给水系统：
  冷凝水经过低压加热器、除氧器和高压加热器后，重新进入锅炉循环使用。

• 水处理：
  补充水需经过软化、除盐等处理，防止锅炉和管道结垢、腐蚀。

7. 辅助系统

• 燃料输送系统：
  用于将燃料从储存区输送至锅炉。

• 压缩空气系统：
  提供仪用空气和厂用空气。

• 电气系统：
  包括变压器、配电装置和控制系统，确保电厂安全稳定运行。

8. 环保措施

• 脱硫脱硝：
  采用石灰石-石膏法脱硫和SCR/SNCR脱硝技术，减少SO₂和NOₓ排放。

• 除尘：
  使用电除尘器或布袋除尘器，去除烟气中的颗粒物。

• 废水处理：
  对电厂产生的废水进行处理，达到排放标准。

9. 火力发电厂的分类

• 按燃料类型：燃煤电厂、燃气电厂、燃油电厂。

• 按蒸汽参数：亚临界、超临界、超超临界机组。

• 按机组容量：小型（<100MW）、中型（100-600MW）、大型（>600MW）。

10. 火力发电厂的优缺点

• 优点：

• 技术成熟，运行稳定。

• 燃料来源广泛，适应性强。

• 可提供稳定的基荷电力。

• 缺点：

• 污染物排放较高，环保压力大。

• 能源转换效率相对较低（通常为35%-45%）。

• 依赖化石燃料，资源有限。

火力发电厂是当前电力供应的重要支柱，但随着清洁能源技术的发展，火力发电正逐步向高效、低碳、环保方向转型。