熱能動(dòng)力裝置簡介

將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能而產(chǎn)生原動(dòng)力的。熱能的來源包括利用煤、石油、天然氣、油頁巖、生物質(zhì)能等燃料燃燒所放出的熱能以及核能、太陽能、地?zé)崮艿取崮軇?dòng)力裝置包括汽輪機(jī)動(dòng)力裝置、內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力裝置、燃?xì)廨啓C(jī)動(dòng)力裝置和核能動(dòng)力裝置等。它們主要是由原動(dòng)機(jī)（汽輪機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)）及其輔助設(shè)備組成?；鹆Πl(fā)電就是利用熱能動(dòng)力裝置所產(chǎn)生的原動(dòng)力來驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)生產(chǎn)電能。

改善熱能裝置經(jīng)濟(jì)性的措施 　主要是采用雙工質(zhì)聯(lián)合裝置，有以下3種。

①燃?xì)猓羝?lián)合裝置(見圖)：主要有3種聯(lián)合方式，即用燃?xì)廨啓C(jī)的排氣作為余熱鍋爐的熱源；以燃?xì)廨啓C(jī)的排氣作為一般蒸汽鍋爐的助燃?xì)怏w；以增壓燃燒鍋爐的排氣作為燃?xì)廨啓C(jī)的工質(zhì)。前兩種聯(lián)合方式通常是在改造現(xiàn)有蒸汽動(dòng)力裝置和燃?xì)廨啓C(jī)裝置時(shí)采用，一般可提高原有裝置的效率2～5%；后一種聯(lián)合方式一般可比同參數(shù)的蒸汽動(dòng)力裝置提高熱效率5～10%。

熱能動(dòng)力裝置

②水銀-蒸汽聯(lián)合循環(huán)裝置：其工作原理和燃?xì)?蒸汽聯(lián)合裝置一樣，一般是在高溫段采用汞蒸汽循環(huán)發(fā)電裝置（或者是其他具有高沸點(diǎn)的有機(jī)載熱質(zhì)），低溫段采用蒸汽循環(huán)發(fā)電裝置。采用這種雙工質(zhì)復(fù)合循環(huán)的發(fā)電廠，其熱效率可達(dá)40～42%。

③其他雙工質(zhì)聯(lián)合裝置：有蒸汽－二氧化碳以及蒸汽和低沸點(diǎn)工質(zhì)(如氨、氟里昂等)的聯(lián)合循環(huán)裝置。由于低沸點(diǎn)工質(zhì)在低溫時(shí)的比容比相同溫度下水蒸氣的比容要小得多，因而在同樣排汽面積下大大增加汽輪機(jī)的單機(jī)容量。這種蒸汽和低沸點(diǎn)工質(zhì)的聯(lián)合循環(huán)裝置已成為當(dāng)前的研究對象之一。

火電廠熱能動(dòng)力裝置主要由以下3部分組成。

熱能動(dòng)力裝置燃燒系統(tǒng)

燃燒煤使?fàn)t水變成蒸汽，即將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能。完成的主要流程為煙氣流程、通風(fēng)流程和排灰流程。煙氣流程是煤在爐內(nèi)燃燒，產(chǎn)生的熱煙氣經(jīng)過鍋爐的各部受熱面?zhèn)鬟f熱量后，流過除塵器及煙囪排入大氣。這部分的裝置有鍋爐、煙道、除塵器、煙囪等。裝置的設(shè)計(jì)、安裝和運(yùn)行要力求使煤完全燃燒，以求得鍋爐效率≥90%。通風(fēng)流程是為了滿足煤完全燃燒，需由通風(fēng)機(jī)供給煤粉燃燒時(shí)所需要的空氣量；由引風(fēng)機(jī)將煤粉燃燒后的尾氣和煙塵吸出，經(jīng)除塵器排入大氣。這部分的裝置有磨煤機(jī)、排粉風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)、風(fēng)道等。基本要求是風(fēng)量要大，磨煤及通風(fēng)的電耗要小。排灰流程是將爐底排出的灰渣以及除塵器下部排出的細(xì)灰由機(jī)械或水力排往貯灰場。貯灰場內(nèi)有渣斗、沖灰溝、灰渣泵等。要求排煙符合國家環(huán)境衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。

熱能動(dòng)力裝置汽水系統(tǒng)

由鍋爐產(chǎn)生的高溫、高壓蒸汽推動(dòng)汽輪機(jī)作功，將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。完成的主要流程為汽水流程、補(bǔ)給水流程、冷卻水流程。汽水流程是將蒸汽引入汽輪機(jī)推動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)后排入凝汽器中凝結(jié)成水，再經(jīng)升壓、除氧、加熱后送回爐內(nèi)，形成閉合的汽水循環(huán)。這部分裝置有凝結(jié)水泵、給水泵、低壓加熱器、凝汽器、除氧器、水箱、高壓加熱器等。要求汽水循環(huán)中汽水損失量較低。補(bǔ)給水流程是對汽水循環(huán)中的水量損失經(jīng)常進(jìn)行補(bǔ)充以維持額定出力。補(bǔ)給水要經(jīng)處理合格后送入汽水系統(tǒng)。要求盡可能地利用汽輪機(jī)的抽汽回?zé)崮Y(jié)水，提高鍋爐的給水溫度。冷卻水流程是在汽輪機(jī)排汽的過程中，蒸汽冷凝時(shí)放出的大量潛熱由冷卻水帶走。根據(jù)熱力學(xué)原理，熱機(jī)的效率決定于高、低溫?zé)嵩吹臏夭?。在鍋爐的蒸汽溫度受到限制的情況下，冷卻的好壞直接影響熱能動(dòng)力裝置的效益。

熱能動(dòng)力裝置控制系統(tǒng)

為保證整套熱能動(dòng)力裝置安全、正常、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，需由控制系統(tǒng)對整個(gè)流程實(shí)行操作機(jī)械化自動(dòng)化控制。完成的主要流程為燃料的裝卸、入倉、制粉機(jī)械化、自動(dòng)化；鍋爐給水、蒸汽溫度以及燃燒的自動(dòng)調(diào)節(jié)；鍋爐排灰機(jī)械化；汽機(jī)進(jìn)汽參數(shù)自動(dòng)調(diào)節(jié)；回?zé)嵯到y(tǒng)除氧加溫自動(dòng)調(diào)節(jié)；汽機(jī)轉(zhuǎn)速自動(dòng)調(diào)節(jié)；自動(dòng)切除電氣故障。系統(tǒng)的要求主要是降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，迅速處理故障，運(yùn)行指標(biāo)先進(jìn)。

為了滿足日益增長的電力負(fù)荷需要，同時(shí)也為了提高發(fā)電效率，火電廠熱能動(dòng)力裝置的發(fā)展主要圍繞以下幾方面：

①提高蒸汽參數(shù)。大多是采用亞臨界壓力17兆帕和540℃的蒸汽初參數(shù),個(gè)別也有采用超臨界壓力22.6兆帕和570℃的機(jī)組。此外，超超臨界壓力35兆帕及600℃左右的試驗(yàn)機(jī)組正在研制。

②強(qiáng)化燃燒方式。由于燃用劣質(zhì)煤，除已采用液態(tài)排渣爐和旋風(fēng)爐外，為了強(qiáng)化燃燒，正在試驗(yàn)研究沸騰燃燒鍋爐、微正壓燃燒鍋爐以及脈動(dòng)燃燒鍋爐等。

③提高自動(dòng)化水平。采用計(jì)算機(jī)對火力發(fā)電廠整套設(shè)備（包括熱能動(dòng)力裝置）的全部運(yùn)行操作過程進(jìn)行全盤自動(dòng)化控制，其中包括最佳方式運(yùn)行，最佳方式自動(dòng)起停以及事故自動(dòng)處理，達(dá)到閉環(huán)運(yùn)行。

④加強(qiáng)環(huán)境保護(hù),防止三廢污染。提高防塵效率,大力發(fā)展電除塵器是降低粉塵污染的一種主要措施。采用高煙囪，作為稀釋環(huán)境空氣中的二氧化硫及其他有害氣體的有效措施。已開始采用多管組合式煙囪，提高煙氣出口的抬升高度，加大擴(kuò)散范圍，并增設(shè)排煙脫硫裝置，降低二氧化硫排放量。中國試用的方法有氨法、鈉法和石灰石法等。

⑤開展對灰渣的綜合利用。

《核動(dòng)力裝置用泵》根據(jù)核動(dòng)力裝置用泵的特點(diǎn)和種類，有選擇、有側(cè)重地編著了本書。在詳細(xì)介紹離心泵基本理論的基礎(chǔ)上，介紹了核動(dòng)力裝置用的一回路主冷卻劑泵、二回路給水泵、凝結(jié)水泵和循環(huán)水泵，并簡要介紹了離心泵之外的其他類型泵的結(jié)構(gòu)和工作原理。

《核動(dòng)力裝置用泵》可作為高等院校核工程專業(yè)本科生的教材，也可供從事核動(dòng)力工作的人員使用和參考。

中文名稱

動(dòng)力裝置單位重量

英文名稱

power plant specific mass

定　　義

動(dòng)力裝置總重量與主機(jī)標(biāo)定輸出功率的比值。

應(yīng)用學(xué)科

船舶工程（一級(jí)學(xué)科），船舶機(jī)械（二級(jí)學(xué)科）

燃?xì)鈩?dòng)力裝置，以燃燒氣體為工質(zhì),并采用內(nèi)燃機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)或噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)作為原動(dòng)機(jī)的動(dòng)力裝置。與蒸汽動(dòng)力裝置相比,循環(huán)熱效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、單位功率質(zhì)量較小、啟動(dòng)迅速、可不消耗或少消耗水。廣泛用于電力、石油和天然氣輸送、冶金及化工部門,特別在交通運(yùn)輸設(shè)備中應(yīng)用更為廣泛。