火力发电厂
设备及生产运行介绍
主讲：朱哮水
目 录
一、电力工业在国民经济中的地位
二、我国电力工业发展的概况及国电集团装机情况
三、电能的任务及特点
四、火力发电厂的基本生产过程
（一）火力发电厂的基本原理
（二）火力发电厂的生产过程
五、火力发电厂的标准煤耗
六、火力发电厂的主要设备
七、火力发电厂的运行
八、火电厂相关设备图片
九、推荐书籍
目 录（续）
◆电力行业：
把一次能源转变为二次能源（电能）的生产行业
◆电力先行 ：
在国民经济中，电力工业的这种超前发展
◆电力弹性系数：（≥1）
电力工业的年增长速度与国民经济总产值年增长速度的比值
一、电力工业在国民经济发展中的地位
二、我国电力工业发展的概况及国电集团装机情况
我国电力工业发展
截止“七五”未，我国发电装机容量与发电量均居世界第四位。这在一定程度上
标志了我国工农业生产和国民经济的发展水平。
为了使电力工业和整个国民经济能有计划、按比例地发展，在“八五”和后十年
（1991—2000年）要在计划和规划方面，千方百计使电力的增长和国民经济发展
相适应。
在二十世纪未我国已有几十座百万以上的大电厂，有九座原子能通电站，发电量
将达到12000亿。
国电集团截至2010年6月底
总装机容量8456万千瓦
火电装机容量万千瓦，占%
水电装机容量万千瓦（含潮汐发电机组万千瓦），占%
风电装机容量万千瓦，占%
生物质和地热发电装机容量万千瓦，占%
三、电能的任务及特点
任务：
是把一次能源如煤碳、石油、天燃气、 水力、核
能等转换成电能，并输送、分配、销售给用户。
特点：
⑴、生产的大量电能是不能直接贮存的，这是因为
发电、供电和用电基本上是同时完成的。
⑵、电能生产需要高度的机械化、自动化和高效率。
⑶、电能生产的安全十分重要。
四、火力发电厂的基本生产过程
（一）火力发电厂的基本原理
◆在锅炉中，燃料被燃烧，其化学能转变成烟气的
热能，然后，通过传热过程传给锅内的水和蒸汽，
使水加热成为一定的温度和压力的水蒸汽，即转变
成为水蒸汽的热能。
◆在汽轮机中，一定温度和压力的水蒸汽冲动汽轮
机转子转动，并通过联轴器带动发电机的转子转动，
即热能转变成转子转动的机械能。
◆在发电机中，转子转动时线圈切割磁力线，从而
产生电流，即机械能转变成了电能。
四、火力发电厂的基本生产过程
（二）火力发电厂的生产过程（详见视频短片）
五、火力发电厂的标准煤耗
★火力发电厂“标准煤耗”是指火力发电厂平均每发
的电所消耗的标准煤的克（g）数。
★ 1990年，我国火电厂平均标准煤耗是427g/()。
我国30~60万kw亚临界机组的标准煤耗约为
330~360g/()，达到世界先进水平。
★在2000年我国火电机组的平均供电标准煤耗要求达
到380g/()左右。
★目前1000MW机组的煤耗基本控制在300g/()以内。
六、火力发电厂的主要设备
第一章 燃料运输
第二章 锅炉设备
第三章 汽轮机设备
第四章 汽轮发电机设备
第五章 供水系统和水处理
第六章 除尘、除灰系统
第七章 电厂自动控制系统
第八章 脱硫、脱硝技术
第一章 燃料运输
电厂的燃煤量是很大的，一座大型火电厂(1000MW)每天耗煤量
超过1万吨，中型电厂的日耗煤量也达几千吨。煤从煤矿运输到
电厂，由于诸多因素影响及各电厂条件所限，采用不同的运输方
式，一般采用列车运输、船运、管道运输等。我们一般所说的燃
料运输系统主要是指厂内运输系统。因此火电厂必须设有运量大、
机械化、自动化程高的燃料运输系统。
任务：卸煤、并输煤至锅炉房原煤仓，向煤场堆煤或从煤场取
煤、碎煤、除铁、称量、取样等。
流程：卸煤设备--受煤设备--煤场及储煤设施混煤设施--输煤设
备--筛分和破碎设备--输煤提升设备--锅炉房原煤斗。
辅助系统：真空吸尘系统、水冲洗系统、煤场喷淋系统、除尘
系统等
第二章 锅炉设备
第一节 锅炉概述
第二节 锅炉的主要特性参数、分类及型号
第三节 锅炉本体
第四节 锅炉辅助设备及附件
第一节 锅炉概述
一、电厂锅炉的作用、特点
锅炉是一种很普通的热力设备。它利用燃料燃烧所放出的热量来加热水。在电厂
锅炉中，水被预热、蒸发、过热，变成额定的压力和温度的过热蒸汽，然后该蒸
汽进入汽轮机冲动汽轮机转子旋转。为了提高蒸汽在汽轮机中的作功循环效率，
现代电厂锅炉生产的蒸汽压力和温度，提高到了相当高的程度。提高蒸汽的初温
初压是现代锅炉的发展方向。目前电厂锅炉的效率已高达90%以上。
二、锅炉设备：
本体设备：汽水系统、燃烧设备、炉墙和构架
辅助设备：给水设备、通风设备、燃料输送设备、制粉设备、除尘除灰设备，以及
一些锅炉附件和自动控制装置。
三、锅炉设备的工作原理
功能：①锅炉的“炉”应快速有效地燃尽大量的燃料，并放出的热量安全有效地传
给“锅”中的水和蒸汽；②锅炉的“锅”应使水吸收热量后，顺利地沸腾蒸发，
最后成为规定压力和温度的过热蒸汽，并且使该蒸汽安全稳定地输送到汽轮机中
去。
燃烧方式：①层状燃烧；②悬浮燃烧；③旋风燃烧；④沸腾燃烧。
传热方式：辐射、对流和导热
第二节 锅炉的主要特性参数、分类及型号
一、锅炉的主要特性参数
（一）锅炉容量：锅炉在正常、经济运行条件下，每小时连续生产的最大蒸汽量
称为锅炉容量，或称额定蒸发量，用符号De表示，单位是t/h。锅炉容量是用来说明锅炉生产
能力大小的特性数据。
（二）锅炉蒸汽参数
（三）锅炉效率：η=（有效利用热量/输入锅炉全部热量）×100%
有效利用热量：主要是指在稳定工况下，（1h）内进入锅炉的给水通过锅炉加热
后所得到的热量；
二、锅炉的分类和型号：如武汉锅炉厂用“WG”表示；上海锅炉厂
用“SG”表示；哈尔滨锅炉厂用“HG”表示；东方锅炉厂用“DG”表示；北京锅炉厂用
“BG”表示等等。
第二组是一分数，分子表示锅炉容量，分母表示蒸汽压力。第三组数字，表示产品的生产设
计序号。例如：WG-410/100-2，表示武汉锅炉厂生产的，容量为410t/h，过热蒸汽压力为
100kgf/cm2（表压）的锅炉的第二次设计。
第三节 锅炉本体
一、汽水系统：
省煤器、水冷壁、汽包、下降管、联箱、过热器、再热器
二、燃烧系统：
炉膛、喷燃器和空气预热器
第四节 锅炉辅助设备及附件
锅炉辅助设备有送风机、引风机和制粉机送粉设备（有排风机、
磨煤机、给煤机、粗粉分离器、细粉分离器、煤粉仓、给粉机及
螺旋输粉机）
通风设备：（送风机、冷风道、热风道、引风道、烟道等）
有除尘设备：作用是清除烟气中携带的飞灰，尽量减少随烟气从
烟囱排出的飞灰量，以减轻飞灰对引风机的磨损和对环境的污染。
（重力沉降、惯性分离、离心分离、过滤除尘、洗涤除尘、静电
除尘、声波除尘等）
除灰设备：作用是清除燃料燃烧后从炉膛灰渣斗落下的灰渣及从
尾部落灰斗和除尘器分离出来的细灰，并将其送往贮灰场。（分
为水力除灰、气力除灰和机械除灰）。一般电厂都采用水力除灰。
当有部分或全部灰要供给综合利用时，宜采用气力除灰。如果采
用一种除灰方式不能满足除灰要求时，则可以采用两种或三种联
合的除灰方式 。
锅炉附件：水位计、安全门、防爆门、吹灰器、热工仪表、自动
控制装置及一些汽水管道和阀门等。
第三章 汽轮机设备
第一节 汽轮机概述
第二节 汽轮机本体
第一节 汽轮机概述
一、汽轮机设备的作用及组成
（一）、汽轮机的作用：火力发电厂是通过锅炉将燃料的化学能
转化为蒸汽的热能，在汽轮机内又将蒸汽的热能转化成旋转的机械能，
经过发电机将旋转的机械能转化为电能。因此，汽轮机是电厂的一个主
要的设备，它由本体部分（包括静止和转动两大部分）、调速保安部分
及辅助设备等组成。
（二）、汽轮机工作特性的基本参数
1、汽轮机容量
2、新蒸汽参数
3、汽轮机排汽压力
4、汽轮机的额定转速
（三）、汽轮机设备的组成
1、汽轮机本体
汽轮机本体由静止部分和转动部分组成。静止部分包括基础、台板、汽
缸、喷嘴、隔板、汽封和轴承等部件。转动部分包括主轴、叶片、叶轮、
靠背轮和盘车装置等部件。
2、汽轮机调节、保护系统
该系统主要包括调速器、油动机、调节阀、自动主汽阀、危急保安器、
主油泵、辅助油泵等
3、汽轮机辅助设备和管道系统
主要辅助设备有凝汽器、抽汽器、除氧器、加热器、给水泵、凝结水泵、
循环水泵等。主要管道系统有主蒸汽系统、给水回热系统、给水除氧系
统、供水系统和循环系统等。
二、汽轮机的分类及型号
（一）、汽轮机的分类
1、按工作原理分：⑴、冲动式、⑵、反动式。
2、按新蒸汽参数分类：
⑴、低压汽轮机：新蒸汽压力为。
⑵、中压汽轮机：新蒸汽压力为2-4MPa。
⑶、高压汽轮机：新蒸汽压力为6-10MPa。
⑷、超高压汽轮机：新蒸汽压力为12-14MPa。
⑸、亚临界汽轮机：新蒸汽压力为16-18MPa。
⑹、超临界汽轮机：新蒸汽压力为。
⑺、超超临界汽轮机：新蒸汽压力为25Mpa以上。
3、按热力特性分类：
⑴、凝汽式汽轮机 ⑵调整抽汽式汽轮机 ⑶、背压式汽轮机
（二）、汽轮机的型号
表示形式为 字母 数字Ⅰ 数字Ⅱ 数字Ⅲ 数字Ⅳ 其中汉
语拼音字母为特性代号。N表示凝汽式（包括中间再热式），B表
示背压式，C表示一次调整抽汽式，CC表示二次调整抽汽式。第
Ⅰ段数字表示额定功率，单位是工程大气压MW。第Ⅱ段数字表
示新蒸汽压力，单位是工程大气压（约）。第Ⅲ段数字表
示其它蒸汽参数。对凝汽式汽轮机，表示新蒸汽温度；对背压式
汽轮机，表示排汽压力；对调整抽汽式汽轮机，表示高压抽汽压
力。第Ⅳ段数字为中间再热式和二次调整抽汽式汽轮机所特有。
对前者此数字表示再热蒸汽温度，对后者表示低压调整抽汽压力。
第二节 汽轮机本体
一、汽轮机的基本工作原理
（一）、汽轮机内能量转换过程及级的概念
蒸汽的热能 喷嘴 蒸汽的动能 叶片 转轴的机械能
1、蒸汽在喷嘴中的能量转换
2、蒸汽在叶片中的能量转换
3、汽轮机级的概念
（二）、汽轮机的冲动作用原理和反动作用原理
1、冲动作用原理
速度较高的运动物体碰到速度较低的或静止的物体时产生的力称为冲动
力。在汽轮机中，喷嘴出口的高速汽流冲击叶片时产生冲动力，使叶片
带动转子旋转做功的原理称为汽轮机的冲动作用原理。
2、反动作用原理
原来静止的或运动速度较低的物体骤然增加速度时，对它所在的另一物
体的反作用力称为反动力。如果在汽轮机的叶片中也能喷出高速汽流，
那么叶片同样可以受到反动力作用而做功。为此，只要将叶片的通道做
成像喷嘴一样逐渐收缩，使蒸汽在叶片中膨胀加速就可实现。因此，在
汽轮机中蒸汽不仅在喷嘴中膨胀加速，而且也在叶片中膨胀加速，使叶
片既受冲动力作用又受到反动力作用而带动转子旋转做功的原理，称为
汽轮机的反动作用原理。
3、汽轮机级的类型
⑴、纯冲动级 ⑵、反动级 ⑶、冲动级
（三）、速度级汽轮机
（四）、冲动式多级汽轮机
（五）、反动式多级汽轮机
二、汽轮机本体结构
汽轮机本体包括静止和转动两大部分。
静止部分主要有基础、台板、汽缸、隔
板、喷嘴、汽封和轴承等，转动部分主
要有主轴、叶轮、叶片、靠背轮和盘车
装置等。
第三节 汽轮机调节、保安及油系统
一、汽轮机调节系统的作用
第一个作用是调节汽轮发电机组的功率，以满足电力用户用电数量的需要。
第二个作用是调节汽轮发电机组的转速，使电频保持在规定范围内
调节系统是由转速感应机构、传动放大机构、反馈机构和配汽机构组成的。
二、保安系统
汽轮机保安系统（保护系统）的作用是在调节系统失灵或汽轮机故障时能及时动
作，迅速停机，避免扩大事故，以保障设备或人身安全。主要设备有：超速保护
装置、轴向位移保护装置，低油压保护装置和低真空保护装置。
三、汽轮机的油系统
1、作用 ：⑴、供给调节系统和保护装置高压油；⑵、供给汽轮发电机组各轴
承低压润滑油，用来润滑并冷却轴承。要求：⑴、供油可靠 ⑵、防火安全
2、供油系统的组成：汽轮机供油系统主要包括：油箱、主油泵、高压辅助
油泵、低压辅助油泵、注油器和冷油器等设备。可分为单一工质供油系统、双工
质的供油系统和氢冷密封油系统。
第四节 汽轮机的辅助设备
一、凝汽器：作用是冷却汽轮机乏汽并使其凝结成水，从而在
汽轮机排汽口建立并保持高度真空。
二、回热加热器：从正在运行的汽轮机某些中间级抽
出作过部分功的蒸汽，并将该蒸汽送到给水加热器中对锅炉给水
进行加热，称为给水回热。给水回热设备是指汽轮机抽汽加热凝
结水和给水的加热器及其辅助设备。
三、除氧器：因此为了提高热力设备的安全性和经济性，
必须利用除氧器去除凝结水和补充水中的氧气及其它气体。同时
在给水回热系统中，除氧器还起到混合加热器的作用。
四、给水泵和凝结水泵
第四章 汽轮发电机设备
第一节 发电厂主要电气设备
一、发电厂电气设备简介
发电厂中，直接生产电能的设备是发电机。大型的发电机一般是水轮发电机和汽轮发电机。
它们在发电原理上是相同的。由于汽轮发电机的转速比水轮发电机高，所以汽轮发电机通常
制成隐极形。
二、汽轮发电机
（一）、汽轮发电机的工作原理：汽轮发电机是将汽轮机转子转动的机械能转换为
电能的一种设备。
（二）、汽轮发电机结构：汽轮发电机主要是由定子和转子两大部分组
成。火力发电厂的汽轮发电机皆采用二极、转速为3000r/min的卧式结构。
发电机与汽轮机、励磁机等配套组成同轴运转的汽轮发电机组。发电机转
子主要由转子铁芯、励磁绕组（转子线圈）、护环和风扇等组成。
（三）、发电机的出线
（四）、发电机的励磁系统
三、汽轮发电机主要的型号和参数
国产汽轮发电机现在分为两个系列：QF系列是25MW以下的空气
冷却系列；QFQ、QFN、QFS、QFQS等是以50MW以上大型汽轮
发电机系列。国产汽轮发电机的主要技术数据可参照图表，一般
型号是用汉语拼音字母及数字表示：如
ＱＦＳ－３００－２ 两极
规格代号，表示功率为300ＭＷ
产品代号，QF表示汽轮发电机，S表示定子、转子绕组双水内冷
四、汽轮发电机的冷却系统
①水-氢-氢冷却，即定子绕组水内冷，转子绕组氢内冷，铁芯氢冷；
②水-水-空冷却，即定子与转子绕组水内冷，铁芯空冷；
③水-水-氢冷却，即定子与转子绕组水内冷，铁芯氢冷。
所谓“内冷”是指冷却介质直接冷却导体（一般在空
心导线内冷却），冷却效果好。所谓“外冷”是指冷
却介质和导体隔着绝缘层的冷却，冷却效果差。所有
的发电机都有风路系统。所谓“风路系统”是由风扇、
冷风道、铁芯通风沟、热风道和冷却器等组成的系统。
第二节 厂用电系统
一、厂用电和厂用电负荷
发电厂在生产电能的过程中，自身所耗用的电能称为厂用电或自用电。
厂用电包括厂用机械用电、照明用电、交直流配电装置的电源用电及检
修、试验用电等项目，其中耗电最多的是发电厂的厂用机械。
发电厂的厂用电负荷按其重要性分为以下四类：
⑴、事故保安负荷：在事故停机过程中及停机后的一段时间内，仍应保
证供电，否则可能引起主要设备损坏、自动控制失灵以及危及人身安全
的负荷。
⑵、Ⅰ类负荷：短时停电会造成设备损坏、危及人身安全、主机停运或
出力严重下降的厂用电负荷。
⑶、Ⅱ类负荷：允许短时停电，但经过运行人员及时操作重新取得电源
后不至于造成生产混乱的厂用电负荷。
⑷、Ⅲ类负荷：较长时间停电不直接影响生产的厂用电负荷。如修配车
间、试验室、油处理室等的厂用电负荷。
二、厂用电电压等级的确定
1、大中型火力发电厂厂用电一般选用高压和低压两级。高压采用
6KV，当发电机额定电压为时，可省掉高压厂用变压器，通
过电抗器向厂用系统供电，以限制短路电流；当发电机额定电压
为或更高时，需设置一台高压厂用变压器。低压厂用电压
等级一般采用380/220V三相四线制，或380V和380/200V，且动
力和照明分开。
2、小型火力发电厂厂用电只设置380V/220V一种电压，少量高压
电动机直接接于发电机电压母线上。
3、水力发电厂的厂用电动机容量均不大，通常也只设置
380/200V一种电压等级。但厂外的水利枢纽装设的大型机械需由
6KV或10KV电压供电。
三、厂用电源的取得方式
1、工作电源
2、厂用备用电源
3、启动电源
4、事故保安电源
四、厂用母线的接线方式
厂用高压和低压母线均采用单母线接线，并且按炉分段。即将厂
用电母线按照锅炉台数分成若干独立段，凡属同一台锅炉的厂用
电动机，一般也接在该段母线上，与锅炉同组的汽轮机的厂用电
动机，一般也接在该段母线上；全厂公用性负荷，根据负荷功率
及可靠性要求，尽可能均匀地分配在不同的母线段上。
第五章 供水系统和水处理
一、供水系统
电厂的用水包括生产用水和生活用水，生产用水中凝汽器的冷却水量最
大，约占总耗水量的95％左右，火力发电厂的供水系统，主要指凝汽器
的冷却水系统即循环水系统。分为：1、直流供水(也称开式供水)系统：
2、循环供水(也称闭式供水)系统：
二、火力发电厂的水处理
种类：锅炉补给水处理（软化、化学除盐、蒸发除盐 ）、给水处理、锅
内水处理、凝结水处理、冷却水(循环水)处理。
三、锅炉排污及其利用系统
1、锅炉排污：1）、连续排污 2）、定期排污
2、排污利用系统
第六章 除尘、除灰系统
第一节 除尘系统
燃煤锅炉绝大部分是燃烧煤粉的，煤中灰分是不可燃的物质，从
锅炉排出的烟气中总是带有细灰粒及末烧完的炭粒，这些固体颗
粒称为飞灰。在固态排渣的煤粉炉中飞灰占总灰量的90％以上。
如果这些飞灰都随烟气排入大气，对环境卫生，人身健康和植物
的生长等都有极大的危害。同时对锅炉本身会产生不利影响，会
使锅炉受热面积灰，影响热交换等。为了减轻危害，在发电厂锅
炉设备中都装有烟气的净化设备——除尘器。除尘器装在吸风机
前的烟道中，但除尘器不能将飞灰从烟气中全部除去，为使残留
在烟气中的飞灰能散布到较大的地域范围中去，对发电厂的烟囱
都要求有相当的高度。
一、除尘器的作用及性能指标
1、作用：将锅炉排烟中的飞灰分离出来。
2、性能指标：一般用除尘效率来表示。
除尘效率：是指除尘器捕捉下来的飞灰质量占进入除尘器的烟
气所携带的飞灰质量的百分子数。
二、除尘器的类型及工作原理
常用的除尘器有：湿式除尘器、电气除尘器、陶瓷多管式除尘
器、袋式除尘器。
第二节 除灰系统
燃煤锅炉下部的灰渣和除尘器下面的细灰必须及时排走，才能保
证锅炉连续正常运行。除灰系统就是指将锅炉灰渣斗中的灰渣和
除尘器等灰斗落下来的细灰排放至灰场所需要的全部设备和建筑
物。由于灰与渣的特性不同及考虑到灰与渣的综合利用，故火电
厂中多采用灰与渣分除系统。
除灰方式根据所采用的设备不同，可分为：水力除灰、气力除灰、
机械除灰三种。
一、水力除灰系统及主要设备
以水为介质输送灰渣的系统。
1、组成：一般由排渣、冲灰、碎渣、输送等设备和排渣沟、输灰管道及其附件组
成。
2、优点：除灰及时、迅速，运行安全可靠，操作维护方便，系统的严密性好，从
而改善了现场环境卫生。
3、缺点：耗水量大、管道磨损快、易结渣堵灰、湿灰渣不易综合利用。
4、输送方式：按所输送的灰渣不同可分为：灰渣混除：将除尘器等分离下的飞灰
和炉膛排出的炉渣在灰渣输送设备之前在一起输送。 灰渣分除：将细灰和炉渣
分别通过单独的管道系统输送。
5、过程：灰渣和细灰的除灰过程如下：
炉膛冷灰斗灰渣——灰渣室——碎渣机——灰渣沟——灰渣池——灰渣泵——
压力输送管道——贮灰场。
除尘器和烟道下的细灰——冲灰器——灰沟——灰渣池——灰渣泵——压力输
灰管——贮灰场。
6、种类：根据锅炉容量或电厂容量、贮灰场的远近和水源条件等情况，水力除灰
系统一般分为：低压和高压两种。
二、气力除灰系统
在严重缺水地区，特别是在灰渣综合利用需要干灰或干渣时，宜
采用以空气为介质输送干灰渣的气力除灰系统，它即节约能源，
也为灰的综合利用提供了有利条件。因而在新建的300Mw及以上
大型机组中广泛采用。根据输送灰渣的气体压力的不同可分为正
压和负压系统。我国火力发电厂中采用的有负压罗茨风机气力除
灰系统和正压仓泵气力除灰系统。
三、机械除灰系统
常用的有转子式除灰机、链条式除灰机和螺旋式除灰机等。
第七章 电厂自动控制系统
生产过程中的变化是复杂、迅速且连续不断的。
为了维持设备的正常、经济运行，只依靠运行
值班人员对设备的监视、控制、调整、启动、
停止、事故处理等是难以做到的，而且长时间
高度集中，运行人员十分疲劳，稍有疏忽，容
易误操作造成事故。实现生产过程的自动化是
非常必要的。
热工过程自动化系统包括：自动检测、自动调节、
顺序控制、自动保护等。
1、自动检测
检测参数：温度、压力、流量、水位、电导等。
检测仪表按用途分：
1)、主要仪表：它是为安全、经济运行必须检测的参数仪表。
2)、重要仪表：为经济分析或核收费用必须的参数仪表。
3)、分析仪表：用来分析、检测上述两类参数相关的参数。
4)、启动仪表：专为启动过程中监视参数的仪表。
2、自动调节
调节项目有：汽包水位、过热蒸汽温度、再热蒸汽温度、主汽压力、锅
炉燃烧、除氧器压力、除氧器水位、轴封压力、加热器水位、凝汽器水
位、蒸发器水位、减温减压器的压力、温度调节等。
3、顺序控制
◆远方控制：值班人员通过远方操作和控制装置在控制台上对设备进行
远距离控制。
◆程序控制：由程序控制装置按预先设计的顺序、条件和时间要求，对
一台设备或多组设备进行操作控制。
4、自动保护
是保护人身和设备安全的。当生产系统的某一部分在运行中发生
异常情况或事故时，保护设备按一定的程序和要求自动地对个别
或一部分设备进行操作，以消除异常情况，防止发生或扩大事故。
5、热工信号
热力设备在运行中，热力参数偏离规定范围或出现异常现象时，
信号系统自动发出音响和灯光信号，警告运行人员注意，及时采
取措施，调整运行工况和消除异常情况，以便维持设备正常运行。
热工信号有三种：预告信号、联系信号、事故信号
第八章 脱硫、脱硝技术
一、脱硫
我国的能源以燃煤为主，占煤炭产量 75%的原煤用于直接燃烧，
煤燃烧过程中产生严重污染，如烟气中CO2是温室气体，SOx 可
导致酸雨形成，NOX也是引起酸雨元凶之一，同时在一定条件下
还可破坏臭氧层以及产生光化学烟雾等。总之燃煤产生的烟气是
造成中国生态环境破坏的最大污染源之一。中国的能源消费占世
界的8%～9%，SO2 的排放量占到世界的%，燃煤所排放的
SO2 又占全国总排放量的87%。
烟气脱硫技术是控制SO2和酸雨危害最有效的手段之一，按工艺特
点主要分为湿法烟气脱硫、干法烟气脱硫和半干法烟气脱硫。
湿法脱硫是采用液体吸收剂洗涤SO2烟气以脱除SO2。常用方法为石灰/
石灰石吸收法、钠碱法、铝法、催化氧化还原法等，湿法烟气脱硫技术
以其脱硫效率高、适应范围广、钙硫比低、技术成熟、副产物石膏可做
商品出售等优点成为世界上占统治地位的烟气脱硫方法。但由于湿法烟
气脱硫技术具有投资大、动力消耗大、占地面积大、设备复杂、运行费
用和技术要求高等缺点，所以限制了它的发展速度。
干法脱硫技术与湿法相比具有投资少、占地面积小、运行费用低、设备
简单、维修方便、烟气无需再热等优点，但存在着钙硫比高、脱硫效率
低、副产物不能商品化等缺点。
半干法烟气脱硫技术经济指标的说明在脱硫效率相同的条件
下，干法、半干法脱硫技术与湿法相比，在单位投资、运行费用
和占地面积的方面具有明显优势，将成为具有产业化前景的烟气
脱硫技术。
烟气脱硫技术分类：
1、喷雾干燥法烟气脱硫技术
2、活性炭吸附法烟气脱硫技术
3、电子射线辐射法烟气脱硫技术
4、填充式电晕法烟气脱硫技术
5、荷电干式吸收剂喷射脱硫系统（CDSI）
6、炉内喷钙尾部增湿烟气脱硫技术
7、炉内喷钙循环流化床反应器烟气脱硫技术
8、干式循环流化床烟气脱硫技术
二、脱硝
控制氮氧化物的排放量已成为火电厂继烟气除尘、脱硫之后的第
三项污染重点治理工作。单纯的低氮燃烧技术已无法满足氮氧化
物的排放标准，作为当前最有效的脱硝工艺—烟气选择性催化还
原技术（SCR）开始在我国火电厂出现。烟气SCR脱硝工程在我
国大规模展开。
1、烟气SCR脱硝技术分类：湿法和干法
2、非催化法脱硝技术：吸附法、吸收法、等离子体法、选择性非
催化还原法。
3、催化法碚硝技术：催化分解法、催化还原法（SCR）。
三、同时脱硫脱硝技术
1、同时脱硫脱硝技术分类：有钙基吸附剂脱硫脱硝法、电子束法、
脉冲电晕法等。
同时脱硫脱硝技术能够在一个过程内实现烟气中SOx和NOx的同时
脱除.虽目前相关研究大都处于实验室研究阶段, 离工业应用尚有
一定距离, 但就已有的数据来看, 该类技术具有结构紧凑、运行费
用低、脱除效率高等优点, 特别是已有的几种技术涵盖了从常温
到高温的温度窗口, 便于燃煤电厂根据锅炉自身的运行情况选择
相应的技术。
2、SCR脱硝技术特点
⑴、烟气脱硝效率≥90%；
⑵、出口氨气排放量<3PPM，完全达到国家标准；
⑶、SO2转化为SO3的转化率<1%；
⑷、蜂窝状或板式催化剂单元设计，保证最大催化剂表面；
⑸、特殊气体均布装置保证烟气和NH3均匀分布；
⑹、反应器可以布置省煤器和空预器之间，或脱硫塔之后；
⑺、提供氨水或者液NH3两种可选方案，可满足不同需要
3、SCR烟气脱硫脱硝系统流程图
4、龙净SCR脱硝工艺特点
⑴、SCR反应器布置在锅炉省煤器后，空预器前；
⑵、烟气均匀布置可避免催化剂腐蚀和堵塞等问题；
⑶、锅炉尾部烟气温度足以满足催化剂的运行；
⑷、氨逃逸量和SO2/SO3转换率低，避免铵盐的形成；
⑸、催化剂选择防酸和防堵的材料；
⑹、矿物燃料锅炉中，主要适用于高含尘浓度的脱硝
工艺。
四、建议
从炭法烟气脱硫技术的发展历程以技术应用现状来看，国外
已经进入同时脱硫脱硝、脱除重金属、有毒物质的阶段，而我国
虽然起步较晚，但与国外相差不大，使得炭法技术在脱硫市场的
份额占与现有主流的钙法工艺相比很少，这是历史原因造成的。
随着资源与环境可持续发展以及循环经济进一步被人们重视，现
有的主流脱硫技术逐渐暴露出弊端，炭法烟气脱硫技术适应这一
发展趋势，应该予以重视。从技术经济的评估来看，炭法烟气脱
硫技术的设备费用和运行费用都比较低，需要的建设空间也小，
所以炭法烟气脱硫技术在经济上具有竞争力。但是，每一种脱硫
技术，包括炭法烟气脱硫技术不能包治百病，都存在不足，应该
客观的去认识，合理利用。
七 火力发电厂的运行
冷态启动与热态启动的区别是：汽轮机高压缸第一级
金属温度和中压叶片持环金属温度在204 ℃的上下温
度的区别
一、锅炉的启动和运行
二、汽轮机的启动和运行
三、电气的启动和运行
一、锅炉的启动、运行
▲启动前的准备：联系电气送电；确认所有阀门或挡板处于正确位置；
检查汽水系统及疏放水系统、减温水系统及高低压旁路系统的阀门位置
正确；放空气门位置正确。
▲冷态启动：①对炉水泵进行冲洗、注水、汽包进水（+200mm）、炉
水泵向锅炉供水；②辅助设备投运：渣斗、炉本体水封投运；投电除尘、
灰斗加热装置、振打等低压柜；轻油系统投运；③调节吸风机和送风机：
维持炉膛压力-40~-150pa，风量在35%与40%之间；④通知汽机开高低
压旁路，过热器、再热器抽真空。
▲运行： ①炉膛吹扫（风量大于30%，时间300s）；②锅炉点火（调整
燃油量、控制升温、升压速度、监视汽包水位）；③升温升压（温升率
＜2℃/min，升压速率＜ ）；④当主汽压力升至、
主汽温度达320 ℃、再热器温250~300 ℃时保持参数稳定，联系汽机可
以冲转；⑤冲转至3000r/min，机组并网带5%初始负荷；⑥机组并网后
升负荷速率应控制≤ ≤ 。
二、汽轮机的启动、运行
▲启动前的准备与检查：联系电气送电、联系化学准备充足的除盐水、
检查各系统阀门位置正确、水位计和油位计均在投入状态。
▲锅炉点火前的操作：循环水系统投入运行；闭冷水系统投用；润滑油
系统投运；投入发电机密封油系统；发电机充氢；发电机水冷系统投运；
投入盘车；凝结水系统冲洗及投运；除氧器上水加热；给水系统投运；
EH油系统投运；凝汽器抽真空；轴封汽系统投运；真空高于27Kpa锅炉
点火。
▲冷态启动：锅炉点火后主汽压力升至、主汽温度达320 ℃、再
热器温250~300 ℃、真空在89Kpa以上、各设备正常时开始冲转。
▲运行：设定目标值600r/min，升速率100r/min进行升速，检查汽机摩
擦情况，暖机30分钟；汽机升速至2060r/min，暖机30分钟；汽机升至
全速；全速后检查油压、油温、氢气水冷系统、振动、轴弯曲、轴瓦振
动、轴位移差胀、缸胀等。按“自动同步”，联系电气并网带负荷；依
次升负荷。
三、电气的启动和运行
▲发电机启动前的试验：送上主变、高厂变冷却装置电源；确认6KV厂用
工作分支电源小车开关在“试验”位置；合上发变组、励磁系统、高厂
变控制、保护、信号直流电源自动空气小开关；试验后拉开所有小开关。
▲发电机启动：①启动开始阶段：将发电机、变压器及励磁系统由冷备
用转热备用；合上发变组控制、保护、信号直流电源自动空气小开关；
合上主变中性点接地闸刀。②汽机冲转阶段：启用主变、厂高变冷却风
扇；合上机变母线侧闸刀；合上系统PT电压开关用其它所有开关。③发
电机并列：并列后在机组并网正常后疳厂用电切至工作厂高变供电，并
投联动；
▲发电机并网后：有功负荷增加速度决定于热机增荷速度，无功负荷的
增长不受限制，但应监视定子电压变化。在增加发电机负荷的过程中必
须有系统地监视发电机氢温升、铁芯温度、线圈温度、进出水温度等情
况；发电机在加负荷过程中上升速度应均匀，直到额定值。
八、火电厂相关设备图片
九、推荐书籍
1、《电力生产知识》（第二版），中国电力出版社，柏学恭主编；
2、《锅炉设备运行》（高级工），山西省电力工业局编，
中国电力出版社；
3、 《锅炉设备运行》（高级工），山西省电力工业局编；
中国电力出版社；
谢谢
