【正文】 （ 1）自動調(diào)節(jié)方式。缺點(diǎn)是：待并發(fā)電機(jī)會受到較大電流的沖擊（小于三相短路電流）。 5V 以內(nèi)時，就提前一個預(yù)定時間發(fā)出合閘脈沖，合上主斷路器，使發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)并列。手動準(zhǔn)同步操作是否成功，與操作者的現(xiàn)場工作經(jīng)驗(yàn)有很大關(guān)系，如果掌握不好合閘時機(jī)，發(fā)生非同步并列事故，將會產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊電流和振蕩現(xiàn)象，會使發(fā)電機(jī)端部繞組和鐵芯遭到破壞。 （ 3）相位角。 （ 1） 頻率。準(zhǔn)同步并列是指待并發(fā)電機(jī)與運(yùn)行系統(tǒng)間滿足同步條件時進(jìn)行并列操作，即當(dāng)發(fā)電機(jī)的頻率、電壓和相位角與系統(tǒng)的電壓、頻率和相位角均相同（或接近）時，將發(fā)電機(jī)的斷路器合閘，完成與系統(tǒng)的并列。 發(fā)電機(jī)的并列運(yùn)行，又稱為同步運(yùn)行，就是各發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子以相同的電角速度一齊旋轉(zhuǎn)，而電角度差不超過允許值的運(yùn)行狀態(tài)。待發(fā)電機(jī)逐漸升速至額定轉(zhuǎn)速 3000r／ min。由于該系統(tǒng)設(shè)備簡單，軸系長度又有縮短，降低了設(shè)備和廠房基礎(chǔ)投資；加之調(diào)整維護(hù)簡單，故障修復(fù)時間短，可提高發(fā)電的效益。 （ 3）提高了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定水平。據(jù)統(tǒng)計(jì)，自并勵勵磁系統(tǒng)的強(qiáng)迫停機(jī)率僅為交流勵磁機(jī)勵磁系統(tǒng)的 1／ 3，平均修復(fù)時間僅為交流勵磁機(jī)勵磁系統(tǒng)的 1／ 4。如圖 所示為自并勵勵磁系統(tǒng)的原理圖。因省去了滑環(huán)和碳刷，使勵磁系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、便于維護(hù)、可靠性高，這對大容量的汽輪發(fā)電機(jī)組是適用的，但同時也帶來兩個新問題：一是不能用常規(guī)方法直接測量轉(zhuǎn)子電流、溫度和對地絕緣，而必須采用其他方法；二是無 法在發(fā)電機(jī)勵磁回路裝設(shè)滅磁開關(guān)，而只能裝于交流勵磁機(jī)勵磁回路，使滅磁時間延長（ 20s），好在這些問題已用其他方法得到解決。 3．交流勵磁機(jī)旋轉(zhuǎn)硅整流器勵磁系統(tǒng) 交流勵磁機(jī)旋轉(zhuǎn)硅整流器勵磁系統(tǒng)與靜止硅整流器勵磁系統(tǒng)的主要區(qū)別，是整流裝置是否與軸同轉(zhuǎn)。以大容量的靜止硅整流器代替轉(zhuǎn)動的換向整流，就解決了整流子和碳刷的運(yùn)行維護(hù)問題。這樣，即簡化了結(jié)構(gòu)，又提高了副勵磁機(jī)運(yùn)行的可靠性。交流勵磁機(jī)靜止整流器勵磁系統(tǒng)原理圖如圖所示。目前 100MW 以下的汽輪發(fā)電機(jī)仍采用這種勵磁方式。 勵磁控制系統(tǒng)原理框圖 交流勵磁電源 勵磁調(diào)節(jié)器 功率整流裝置 發(fā)電機(jī) 勵磁功率單元 勵磁調(diào)節(jié)器 磁場繞組 （ 4）當(dāng)發(fā)電機(jī)突然甩負(fù)荷時，能進(jìn)行強(qiáng)行減磁，將勵磁電流迅速降到安全數(shù)值，以防止發(fā)電機(jī)電壓過分升高。 （一）勵磁系統(tǒng)的主要功能 勵磁系統(tǒng)的作用不僅是在發(fā)電機(jī)中建立旋轉(zhuǎn)磁場，而且還對發(fā)電機(jī)及電網(wǎng)的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行起著重要作用。 勵磁系統(tǒng)由兩個基本部分組成，即勵磁功率單元和勵磁調(diào)節(jié)器。 生產(chǎn)廠 上海電機(jī)廠 東方電機(jī)廠 哈爾濱電機(jī)廠 型號 QFSN3002型 QFSN30020型 QFSN3002型 額定功率（ MW） 300 300 300 額定定子電壓（ kV） 20 20 20 額定定子電流（ A） 10190 10190 10190 額定 功率因數(shù) 額定轉(zhuǎn)速（ r／ min） 3000 3000 3000 額定氫壓（ Mpa） 額定勵磁電流 /電壓（ A/V） 2510/302 2203/426 2642/365 絕緣等級 B F/B B（ F） /B（ F） 勵磁系統(tǒng) 三相同軸交流，靜止SCR 三相同軸交流，靜止SCR 三相同軸交流，靜止SCR 冷卻方式 水氫氫 水氫氫 水氫氫 效率（％） ≥ 短路比 ＞ 注：型號中 Q汽輪機(jī) ； F發(fā)電機(jī)； S定子為水內(nèi)冷； N轉(zhuǎn)子為氫內(nèi)冷； 300 功率為300MW； 22 極； 20額定電壓為 20kV。指發(fā)電機(jī)在額定功率運(yùn)轉(zhuǎn)時的最高允許溫度（℃）。指發(fā)電機(jī)在額定出力時，轉(zhuǎn)子繞組通過的勵磁電流，用 A或 kA 表示。我國生產(chǎn)的汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速均為 3O00r／ min。 （ 4）額定功率因數(shù)（ COSφ指發(fā)電機(jī)在額定功率下運(yùn)行時，定于電壓和定子電流之間允許的 相角差的余弦值。這些額 定參數(shù)主要有： （ 1）額定容量（或額定功率）。 （ 4）按本體結(jié)構(gòu)不同，可分為隱極式和凸板式、旋轉(zhuǎn)電樞式和旋轉(zhuǎn)磁極式等。 同步發(fā)電機(jī)的工作原理 二、同步發(fā)電視的為類 同步發(fā)電機(jī)因用途不同，結(jié)構(gòu)也相差甚大，一般可按其原動機(jī)的類別、本體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、安裝方式等進(jìn)行分類。盡管其容量大小、原動機(jī)類型、構(gòu)造形式、冷卻方式等各有差異，但其工作原理是相同的。強(qiáng)迫停機(jī)率是指在統(tǒng)計(jì)期間機(jī)組的強(qiáng)迫停運(yùn)小時數(shù)與統(tǒng)計(jì)期間小時數(shù)的百分比。機(jī)組的可 用率是指在統(tǒng)計(jì)期間，機(jī)組運(yùn)行累計(jì)小時數(shù)及備用停機(jī)小時數(shù)之和與統(tǒng)計(jì)期間日歷小時數(shù)的百分比。 h 電所消耗的熱量。 h 電所需要的蒸汽量，一般為 ～／（ kw （ 2）汽輪機(jī)內(nèi)效率。 五、汽輪機(jī)的經(jīng)濟(jì)和安全指標(biāo) l。第二組表示蒸汽參數(shù)。主蒸汽壓力大于 ； 此外，按用途分類有電廠汽輪機(jī)、工業(yè)汽輪機(jī)、船用汽輪機(jī)；按汽流方向分類有軸流式、輻流式、周流式汽輪機(jī)；按汽缸數(shù)目分類有單缸、雙缸和多缸汽輪機(jī)；按機(jī)組轉(zhuǎn)軸數(shù)目分類有單鈾和雙軸汽輪機(jī)等。主蒸汽壓力為 ～ ； （ 3）高 壓汽輪機(jī)。其特點(diǎn)是從汽輪機(jī)的某級抽出部分具有一定壓力的蒸汽供熱用戶使用，排汽仍進(jìn)入凝汽器。其特點(diǎn)是在排汽壓力高于大氣壓力的情況下，將排汽供給熱 用戶。 三、汽輪機(jī)的分類 1．按工作原理分類 如前所述，按工作原理不同，汽輪機(jī)可分為沖動式和反動式兩種。前者又稱“靜子”，包括汽缸、隔板、噴嘴、汽封和軸承等部件；后者又稱“轉(zhuǎn)子”，包括軸、葉輪和動葉片等部件。動葉片同時受到噴嘴出口汽流的沖動力和自身出口汽流的反動力。具有一定壓力和溫度的蒸汽首先在固定不動的噴嘴中膨脹加速，使蒸汽壓力和溫度降低，部分熱能變?yōu)閯幽?。它為發(fā)電機(jī)的能量轉(zhuǎn)換提供機(jī)械能。 連續(xù)運(yùn)行時數(shù)是指兩次檢修之間的運(yùn)行時數(shù)。 鋼材消耗率是指鍋爐單位蒸發(fā)量所用的鋼材重量，單位為 t于是，鍋爐給水便經(jīng)過省煤器、水冷壁、過熱器變成過熱蒸汽，并把汽輪機(jī)高壓缸做功后抽回的蒸汽變成再熱蒸汽。高溫?zé)煔庥蔂t膛經(jīng)水平煙道進(jìn)入尾部煙道，最后從鍋爐中排出。過熱器和再熱器布置在水平煙道和尾部煙道上部，省煤器布置在尾部煙道下部。 復(fù)合循環(huán)鍋爐 （ a）全負(fù)荷復(fù)合循環(huán)鍋爐；比）部分負(fù)荷復(fù)合循環(huán)鍋爐 1 一來自給水泵； 2 一省煤器； 3 一汽水分離器； 4 一混合器； 5一蒸發(fā)受熱面； 6 一循環(huán)泵； 7 一控制閥； 8節(jié)流圈； 9去過熱器 三、鍋爐機(jī)組基本工作過程 各種鍋爐的工作都是為了通過燃料燃燒放熱和高溫?zé)煔馀c受熱面的傳熱來加熱給水，最終使水變?yōu)榫哂幸欢▍?shù)的品質(zhì)合格的過熱蒸汽。（石橫電廠） （ 4）直流鍋爐是沒有循環(huán)回路的鍋爐，工質(zhì)一次性通過各受熱面變?yōu)檫^熱蒸汽。 （ 1） 自然循環(huán)鍋爐，是具有由汽包、下降管和上升管組成的循環(huán)回 路的鍋爐。燃料燃燒生成的灰渣呈固態(tài)排出。燃料在爐膛空間懸浮燃燒，燃燒可為煤粉、油或氣體燃料。 按容量分類 小型鍋爐蒸發(fā)量小于 220t／ h。 （ 4）亞臨界壓力鍋爐。 (2)高壓鍋爐。 我國電廠鍋爐的蒸汽參數(shù)及容量系列如下表所示。在保持額定蒸汽壓力、額定蒸汽溫度、使用設(shè)計(jì)燃料和規(guī)定的熱效率情況下，鍋爐所能達(dá)到的蒸發(fā)量稱作額定蒸發(fā)量。 發(fā)電廠電氣系統(tǒng)示意圖 第三部分 電 廠主要設(shè)備介紹 ? 鍋爐 鍋爐是火力發(fā)電廠中主要設(shè)備之一。 電廠汽水系統(tǒng)流程示意圖 三、電氣系統(tǒng) 發(fā)電廠的電氣系統(tǒng)，包 括發(fā)電機(jī)、勵磁裝置、廠用電系統(tǒng)和升壓變電所等，如圖4 所示。在汽水循環(huán)過程中總難免有汽、水泄漏等損失，為維持汽水循環(huán)的正常進(jìn)行，必須不斷地向系統(tǒng)補(bǔ)充經(jīng)過化學(xué)處理的軟化水，這些補(bǔ)給水一般補(bǔ)入除氧器或凝汽器中，即是補(bǔ)水系統(tǒng)。凝結(jié)水由凝結(jié)水泵打至低壓加熱器中加熱，再經(jīng)除氧器除氧并繼續(xù)加熱。 二、汽水系統(tǒng) 火電廠的汽水系統(tǒng)由鍋爐、汽輪機(jī)、凝汽器、除氧器、加熱器等設(shè)備及管道構(gòu)成，包括凝給水系統(tǒng)、再熱系統(tǒng)、回?zé)嵯到y(tǒng)、冷卻水（循環(huán)水）系統(tǒng)和補(bǔ)水系統(tǒng)，如圖 3所示。送風(fēng)機(jī)將冷風(fēng)送到空氣預(yù)熱器加熱，加熱后的氣體一部分經(jīng)磨煤機(jī)、排粉風(fēng)機(jī)進(jìn)人爐膛，另一部分經(jīng)噴燃器外側(cè)套筒直接進(jìn)入爐膛。在鍋爐的四壁上，均勻分布著 4 支或 8 支噴燃器，將煤粉（或燃油、天然氣）噴入爐膛，火焰呈旋轉(zhuǎn)狀燃燒上升，又稱為懸浮燃燒爐。 （ 3）鍋爐與燃燒。 （ 2）磨煤。因?yàn)殡姀S燃煤多用劣質(zhì)煤，且中、小汽輪發(fā)電機(jī)組的煤耗率在 40O~5O0g／ kw （ 6）火電廠對空氣和環(huán)境的污染大。一次性建造投資少，僅為水電廠的一半左右。 火電廠的生產(chǎn)流程及特點(diǎn) 火電廠的種類雖很多，但從能量轉(zhuǎn)換的觀點(diǎn)分析， 其生產(chǎn)過程卻是基本相同的，概括地說是把燃料（煤）中含有的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿倪^程。 （ 4）按發(fā)電廠總裝機(jī)容量的多少分類：①小容量發(fā)電廠，其裝機(jī)總?cè)萘吭?100MW以下的發(fā)電廠； ②中容量發(fā)電廠，其裝機(jī)總?cè)萘吭?100～ 250MW 范圍內(nèi)的發(fā)電廠； ③大中容量發(fā)電廠，其裝機(jī)總?cè)萘吭?250～ 600MW范圍內(nèi)的發(fā)電廠； ④大容量發(fā)電廠，其裝機(jī)總?cè)萘吭?600～ 1000MW 范圍內(nèi)的發(fā)電廠； ⑤特大容量發(fā)電廠，其裝機(jī)容量在 1000MW 及以上 的發(fā)電廠。 火電廠的分類 （ 1）按燃料分類：①燃煤發(fā)電廠，即以煤作為燃料的發(fā)電廠；鄒縣、石橫青島等電廠 ②燃油發(fā)電廠，即以石油（實(shí)際是提取汽油、煤油、柴油后的渣油）為燃料的發(fā)電廠；辛電電廠 ③燃?xì)獍l(fā)電廠，即以天然氣、煤氣等可燃?xì)怏w為燃料的發(fā)電廠； ④余熱發(fā)電廠，即用工業(yè)企業(yè)的各種余熱進(jìn)行發(fā)電的發(fā)電廠。山東省的電廠 95%以上是火力發(fā)電廠。 （ 3）按供出能源分類：①凝汽式發(fā)電廠，即只向外供應(yīng)電能的電廠； ②熱電廠，即同時向外供應(yīng)電能和熱能的電廠。 （ 6）按供電范圍分類：①區(qū)域性發(fā)電廠，在電網(wǎng)內(nèi)運(yùn)行，承擔(dān)一定區(qū)域性供電的大中型發(fā)電廠； ②孤立發(fā)電廠，是不并入電網(wǎng)內(nèi)，單獨(dú)運(yùn)行的發(fā)電廠； ③自備發(fā)電廠，由大型企業(yè)自己建造，主要供本單位用電的發(fā)電廠（一般也與電網(wǎng)相連）。 （ 2）火電廠建造工期短，一般為水電廠的一半甚至更短。 （ 5）汽輪機(jī)開、停機(jī)過程時間長，耗資大，不宜作為調(diào)峰電源用。電廠的用煤量是很大的，一座裝機(jī)容量 4 3O 萬 kW 的現(xiàn)代火力發(fā)電廠，煤耗率按 36Og／ 計(jì)，每天需用標(biāo)準(zhǔn)煤（每千克煤產(chǎn)生 70O0 卡熱量） 360（ g）120 萬（ kw） 24（ h） =10368t。為保證電廠安全生產(chǎn)，一般要求電廠貯備 十天以上的用煤量。在粉粉分離器中將不合格的粗粉分離返回磨煤機(jī)再行磨制，合格的細(xì)煤粉被一次風(fēng)帶入旋風(fēng)分離器，使煤粉與空氣分離后進(jìn)入煤粉倉。 300MW 機(jī)組的鍋爐蒸發(fā)量為 10O0t／ h（亞臨界壓力），采用強(qiáng)制循環(huán)（或自然循環(huán)）的汽包爐； 600MW 機(jī)組的鍋爐為 200Ot／ h 的（汽包）直流鍋爐。 （ 4）風(fēng)煙系統(tǒng)。爐膛內(nèi)煤粉燃燒后生成的小灰粒，被除塵器收集成細(xì)灰排入沖灰溝，燃燒中因結(jié)焦形成的大塊爐渣，下落到鍋爐底部的渣斗內(nèi)，經(jīng)過碎渣機(jī)破碎后也排入沖灰溝，再經(jīng)灰渣水泵將細(xì)灰和碎爐渣經(jīng)沖灰管道排往灰場（或用汽車將爐渣運(yùn)走）。在汽輪機(jī)內(nèi)作功后的蒸汽，其溫度和壓力大大降低，最后排入凝汽器并被冷卻水冷卻凝結(jié)成水（稱為凝結(jié)水），匯集在凝汽器的熱水井中。 （ 2）補(bǔ)水系統(tǒng)。這就是冷卻水或循環(huán)水系統(tǒng)。其余大部分電能，由主變壓器升壓后，經(jīng)高壓配電裝置、輸電線路送入電網(wǎng)。 一、電廠鍋爐的容量和參數(shù) 鍋爐容量即鍋爐的蒸發(fā)量，指鍋爐每小時所產(chǎn)生的蒸汽量。 對于裝有再熱器的鍋爐，鍋爐蒸汽參數(shù)還應(yīng)包括再熱蒸汽參數(shù)。壓力為 （ 39kgf／ cm2），溫度為 450℃。壓力為 10～ 14MPa，常用壓力為 （ 14O kgf／ cm2），溫度為 555℃或 540℃。壓力大于 （ kgf／ cm2），溫度為 550～ 570℃。 3．按燃燒方式分類 （ l）懸浮燃燒鍋爐。 4 按排渣方式分類 固態(tài)排渣鍋爐。 5 按循環(huán)方式分類 按照鍋爐蒸發(fā)受熱面內(nèi)工質(zhì)流動的方式可將鍋爐分為下列幾種，如圖所示。（石橫電廠） （ 3）控制循環(huán)鍋爐，是在強(qiáng)制循環(huán)鍋爐的上升管入口加裝節(jié)流圈，以控制各上升管中的工質(zhì)流，防止發(fā)生循環(huán)停滯或倒流等故障。 目前，大型火力發(fā)電廠的鍋爐多為亞臨界壓力以上的大型煤粉鍋爐。為適應(yīng)這四個變化階段的需要，鍋爐中必須布置相應(yīng)的受熱面，即省煤器、水冷壁、過熱器和再熱器。 鍋爐機(jī)組的基本工作過程是：燃料經(jīng)制粉系統(tǒng)磨制成粉，送入爐膛中燃燒， 使燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊煔獾臒崮?。例如，在爐膛中以輻射方式將熱量傳給水冷壁，在爐膛煙氣出口處以半輻射、半對流方式將熱量傳給屏式過熱器，在水平 煙道和尾部煙道以對流方式傳給過熱器、再熱器、省煤氣和空氣預(yù)熱器。電廠鍋爐熱效率一般在 90%以上