火力发电厂为什么要升压

今天我们要学习的内容是火力发电厂完整的汽水循环流程以及核心设备的作用。火力发电厂的汽水系统是以朗肯循环作为基础的，其完整的循环流程如下，在锅炉阶段， 给水泵会把储氧水输送到省煤其中进行预热。这里的储氧水压力处于十八到二十八 m p a 之间，温度为二百七十到三百度。经过省煤期，预热后的水进入水冷壁，在水冷壁中吸收热量，变成饱和蒸汽，随后 饱和蒸汽进入过热器进一步加热，最终变成温度达到六百摄氏度，压力为二十五 mpa 的 高温高压蒸汽。到了气机阶段，高温高压蒸汽首先进入高压缸做工，做完工后的蒸汽进入在热气进行加热，使其温度再次达到六百摄氏度。 接着蒸汽进入中低压缸继续做工。做工完成后排气，此时排气的温度在四十到五十度，压力为五减十 k 趴。 排气进入凝气器后被凝结成水。在回热阶段，凝结水由凝结泵输送，先经过低压加热器进行初步加热， 然后进入储氧气，去除水中溶解的氧气。储氧后的水再经过高压加热器进一步升温，之后重新回到锅炉。 下面来看看这些核心设备的作用。锅炉的主要作用是将燃料的化学能转化为热能，从而产生高温高压蒸汽。气轮机则是把蒸汽的热能转化为机械能， 以此来驱动发电机发电。明气气的功能是建立并维持真空环境，这样能让蒸汽更高效的做工，并且能将蒸汽凝结成水。除氧气可以去除水中溶解的氧气， 避免设备因氧气腐蚀而损坏。高低压加热器的作用是提高集水的温度，进而提升整个汽水循环的效率。

大家好，今天带大家看一下咱们公司生产的升压变，那升压变他一般都用在发电厂里面，发电厂发出来的低压电通过升压变把它升成超高压，然后再通过架空线传输， 这样子可以避免在传输过程中咱们的功率受到损耗嘛。首先要带大家看一下咱们的低压室， 这里就是咱们的低压室了，咱们发电厂发出来的四百伏，八百伏的低压电，它肯定是不能直接供我们的原气件使用的，这时候咱们的电就要通过这个辅助变压器把它降到三百八或者二百二，这样子， 再通过这些原件才能正常运作。然后再从咱们的低压室再到咱们的变压器室，接下来再看一下咱们的变压器室，这里就是咱们的变压器室，低压室出来的电就从这个变压器升压再到咱们的高压室。接下来再看一下咱们的高压室，这里就是咱们的高压室了， 从咱们的高压式把电送出去到架空线，然后再把发电厂的电运输出去到用户地供用户使用，这就是咱们升压变的一个工作原理啊。如果你喜欢的话，请关注、点赞，下一期咱们再聊一下高压式的元气件。

只有在三百度以上的高温才会形成蒸汽，吸收火焰的热量，变成高温高压的过热蒸 汽，压力可达三十兆把以上。温度潮 流，但还没晚，背在抓杆最后一定能燃着。蒸 汽有海洋化和武装化为空气和水蒸气，接着通过石灰石吸收二氧化物，最后进入初升气息。

这是一座火力发电厂，发电时工人会将火车运过来的煤通过疏煤皮带运送到发电厂的给煤机，燃煤会通过给煤机流入底部的磨煤机，磨煤机会将进来的燃煤研磨成粉末，这些研磨成粉的细小颗粒接着会通过风道来到燃煤器，在这里这些煤粉会被点燃， 产生的高温热量被用来烧开水。最开始的水是从这些管道进入的，水会沿着管道上升，然后来到锅炉的省煤气，省煤气可以提高锅炉的热效率，节约燃料。接着锅炉水 会来到这个气泡，气泡可以进行水气分离，经过气泡的水接着会流向锅炉周围密密麻麻的管道，被称为水冷壁，锅炉水会沿着水冷壁下降，在流动的过程中，锅炉水会吸收煤粉燃烧产生的热量，从而产生高温高压的蒸汽。 这些蒸汽接着会通过管道再回到气包中。气包顶部的这些管道就是蒸汽管道，蒸汽以红色来进行，表示。 这些分离后的高温高压蒸汽接着会被送入到过热气中进行进一步的加热。在这里蒸汽会慢慢的从饱和状态转变成为过热状态， 但是蒸汽的温度还是不够，因此蒸汽会接着再被送入到第二个过热气中继续进行加热。在过热气上有几根通往外部的管道，当达到指定的温度后，过热蒸汽 会沿着外部的这些管道来到这里的主蒸汽节脂阀，节脂阀可以调节流向气轮机的蒸汽流量，遇到紧急情况，节脂阀可以完全阻止蒸汽的通过。接着蒸汽会来到二次阀，这些阀门是通过电厂的自动化系统进行控制的， 他们能够快速的响应压力和温度的变化，以确保设备的安全运行。然后通过阀门的蒸汽会通过蒸汽管道来到气轮机组。 气轮机组一共有三种类型，分别为高压气轮机、中压气轮机以及低压气轮机。高温高压的蒸汽首先会通过高压气轮机上面的管道进入到气轮机内部， 此时蒸汽的压力已经达到一百七十八，温度达到五百四十摄氏度。蒸汽进入气轮机后会急剧膨胀，从而推动气轮机进行高速转动， 速度能达到每分钟三千转。我们来详细看一下气轮机是如何工作的。这是一个小风车，当我们使用烧开水产生的蒸汽吹向小风车时， 小风车就能快速转动。如果我们把小风车换成气轮机，叶片叶片也一样能转动。但是有个问题，单组叶片会导致大量的蒸汽流失。为了解决这个问题，我们可以再加一个电子叶片和一个转子叶片。其中电子叶片不转动，只用于改变蒸汽的方向。当大量的蒸汽从侧面进来时， 撞击定子叶片，蒸汽改变方向后来到转子叶片产生向上的推力，带动后面的转子叶片跟着转动。 为了保证蒸汽能够充分利用，我们可以添加更多的转子和定子叶片，从而产生更多的动能。如果仔细观察，可以发现气轮机的叶片很像飞机的翅膀， 顶部比底部要长一些，所以蒸汽沿着顶部流动的距离更多，要在同一时间移动更多的距离，所以顶部蒸汽流速要更快，流速越快压墙越小， 这就导致下方的压力大于上方，产生向上的升力，从而推动叶片旋转。这其实就是气轮机的底层原理。但是有个问题，蒸汽在撞击完叶片后会失去能量，导致压力会降低到只有八十五八，温度下降到只有三百四十摄氏度。因此，为了再次提高蒸汽效率， 做完工的蒸汽接着会通过高压气轮机底部的蒸汽管道流出来，这些蒸汽会被送入到锅炉里面的载热器进行再次的加热。跟过热器一样，载热器也有多个，它们位于锅炉的顶部， 经过主载热气加热后，蒸汽紧接着会来到二次载热器继续加热。当加热到指定的温度和压力后，蒸汽就会通过这根黄色的管道从锅炉里面流出来，然后顺着管道，蒸汽会先来到气轮机的载热阀。跟主截止阀一样，载热阀也可以控制进入蒸汽机的蒸汽流量，它内部有一个阀门， 当发电需求低时，阀门会部分关闭，以便限制蒸汽的流量和压力。当发电需求高时，阀门会完全打开，从而最大程度保证蒸汽的流量。通过精确控制后， 蒸汽接着会进入到下一个气轮机，也就是中压气轮机。跟高压气轮机一样，通过高温高压的蒸汽的推动，中压气轮机就会高速转动起来。之后做完工的蒸汽接着会来到低压气轮机。来到低压气轮机的蒸汽虽然已经损失了大部分的压力和能量， 但是还是足以驱动低压气轮机进行转动。蒸汽通过高压、中压低压气轮机后，会将热能转换成机械能， 从而带动后面的发电机进行发电。接下来我们就来具体看一下发电机是如何发出电的。我们先来看一个实验，这是一个线圈， 线圈通过导线连接到一个电流表，当使用一根条形磁铁在线圈中来回移动时，电流表的时针也会跟着来回移动，这是因为线圈会切割磁铁的磁感线，从而产生感应电流，这种现象被称为电磁感应。 发电机的底层原理其实就是电磁感应。发电机主要由定子和转子两部分组成，但是不同的是发电机的转子并没有使用前面说到的永磁铁。可以想象一下，如此大的永磁铁，想要准确安装到转子的卡槽内，将会非常的复杂，就算能安装进去， 随着时间的推移，永磁铁的磁性也会慢慢降低。那该如何解决这些问题呢？我们再来看一个实验，这是一个线圈周围产生磁场，这个线圈就是一个电磁铁， 这种电磁铁与常见的条形磁铁没有太大区别，唯一不同的是电磁铁断电后磁场会消失，如果增大电压，磁场会不断增强。发电机其实使用的就是电磁铁，它由四组线圈组成，由于起初电磁铁是不通电的， 因此安装起来会非常方便，只需要将四组线圈分别缠绕到四个凸起的磁极上就可以了。这种线圈组合也被称为力磁绕组。绕组想要产生磁场需要进行通电，因此在这里还有一个直流电源， 直流电源通过两根导线连接到转子的两个滑环上，这样一来，绕组就能产生非常稳定的电磁场。为了方便讲解，现在我们将电子线圈单独拿出来一组。当转子的磁力线切割定子绕组时， 根据电磁感应定律，定子绕组就会产生感应电动式。当转子的 n 级位于这个位置时，可以看到只有很少的磁场线切割定子绕组。 但是随着转子的转动，切割定子绕组的磁场线越来越多，产生的波形如图所示。当转子继续转动，切割定子绕组的磁场线再次减少，产生的波形也开始下降。四分之一圈后， s 级来到这个位置，但是磁力线跟之前相比，方向是相反的，所以转子继续转动时， 会形成方向相反的波形，这也是我们常说的交流电。现在我们将另外两组电子绕组加回去，并且三个电子绕组的向内角相隔一百二十度。这样一来，转子转动时， 我们得到的就是三项交流电。同步。发电机的电子绕组采用新型连接，其中三个绕组的首端线连接到三项交流电的火线，另外三组绕组末端线相互连接，组成一根中性线连接到零线。 然后将这些设备放入定子框架中，一台发电机就组装好了。当使用气轮机带动发电机的转子高速转动时，发电机这时就能发电了。但是这种发电机有个问题， 两个磁极之间有一个很大的间隙，被称为气隙。如果转子高速旋转时，气隙会导致发电机磁阻增加，发电效率降低。 因此，火力发电一般使用的是这种发电机，它跟前面说到的发电机原理是一样的，只不过它的转子是一个圆柱形的，没有凸起的磁极，长度也更长，并且没有气息，所以转子可以更高速转动。另外更长的转子也会产生更多的磁场， 所以发电机会产生更多的电能，这些电能接着会被输送到变压器进行升压，升压之后就能送往全国各地了。知道了发电机的发电原理后， 我们再回到低压气轮机。在低压气轮机做完工的蒸汽其实并不会浪费掉，这些蒸汽会离开气轮机，然后进入到低压气轮机底部的冷凝器。冷凝器里面都是循环的冷却水，因此蒸汽遇冷会液化成水，然后通过底部的收集器将液化的水收集起来。 由于冷凝器冷却蒸汽时，冷凝器管道的水会吸热，因此冷却水的温度会变得很高。为了降温，冷却水会被送到冷却塔中进行冷却。下面我们来看一下冷却塔是如何冷却这些水呢？首先，高温的冷却水会沿着热水管道进入到冷却塔，冷却塔由混凝土材料制造而成， 一般高度能达到两百米。冷却塔内部并不复杂，它主要由塔盆、进风口、散热填料、喷淋水泵以及储水器组成。热水通过进水口首先会来到喷淋水泵，之后热水会来到散热填料。散热填料可以延长冷却水的停留时间， 以确保冷却水有足够的时间进行充分的热交换。之后下面的进风口会从外面吸入大量的自然空气，从而的进风口会从底部的出水管道 再回到冷凝器进行下一次的循环。你可能会发现，冷却塔一般都是这种中间收窄的设计，这种设计可以使得冷却完水后的自然空气能够加速向上流动，从而将热量快速带出塔外。由于水蒸气遇冷会凝结成微小的水滴， 因此我们常常会看到冷却塔会向外冒着大量的白烟，那其实不是有害的废弃，而是水蒸气。我们再回到冷凝器，冷凝器冷却下来的凝结水接着会通过这些管道流动出来， 然后一路向上来到上面的这台低压加热器。低压加热器可以对凝结水进行预热，从而提高热效率，同时还能防止凝结水直接进入锅炉，导致锅炉设备损坏。加热后的凝结水接着会来到这里的储氧气， 储氧气也能对凝结水进行加热，同时它还能将水加热至饱和温度，除去水中的氧气以及其他气体，从而防止设备腐蚀。 处理完的凝结水接着会通过管道再次进入锅炉内部的省煤气，然后接下来的步骤就跟前面说到的一样， 整个系统将会进入到下一轮的循环。需要注意的是，锅炉燃烧会产生大量的废气，这些高温废气会先经过省煤气，从而给省煤气内部的水提前加热。由于废气给水加热后，自身温度也会下降，从而提高了锅炉的热效率，这也是省煤气省煤的根本原因。 经过省煤气的废气接着会沿着管道来到废气处理设备，这是脱销设备，通过向反应器内喷入脱销反应剂，使得氨气与高温废气进行反应， 从而减少带氧化物的排放。处理完的气体接着会送入到电除尘器，由于烟尘带正电赫，而电除尘器的除尘板带负电赫，根据一级相吸原理，烟尘就会被吸附到除尘板上。与此同时， 除尘板还会发生高频率震动，从而将附着在除尘板上的烟尘抖落至下方的灰抖中。除尘后的废气接着会来到下一个装置，那就是脱硫塔， 在这里废气和水以及石灰石会发生反应，反应会去除废气中的二氧化硫，从而减少大气污染。 经过拖流塔处理后的废弃就能通过这个超过一百米的烟囱排箱大气，而拖流后会产生大量的石膏，这些石膏经过处理后就能应用于建材、农业和工业领域了。风车的叶片转这么慢，它是怎么发出电的呢？其实在叶片的转轴上连接了一个齿轮箱， 齿轮箱内部安装的是转动齿轮，这些齿轮能实现高转速比，转速比达到一比九十。假如叶片的转速为十到二十转每分钟，通过齿轮后 转速将达到一千到一千五百转每分钟。在齿轮后面是一个制动装置，可以控制叶片的转动，从而防止叶片高速旋转而断裂，同时也能有效的保护发电机。那这个发电机是如何发电的呢？ 发电机主要由转子和定子两部分组成，我们首先来说转子，转子的凸柱上缠绕了四组线圈，在发电机下面有一个外部直流电源，电源连接到发电机的两个滑环上，当线圈通电后就会产生感应磁场，发电机的定子里面也是线圈， 我们单独拿出这一组红色的线圈进行讲解，可以看到，当转子进行转动时，定子的线圈会不断的切割转子线圈的磁感线。根据九年义务学到的知识， 这会导致定子线圈产生感应电动式，从而产生交变的感应电流。然后我们将另外两组线圈加入进来，每组线圈相隔一百二十度进行缠绕，这样一来，转子线圈转动时就能产生三项感应电流了。然后将发电机的转子与风车的转轴相连接，当风车的叶片转动时， 就能带动发电机进行发电了。为了产生源源不断的电力，风车的叶片会自动转向有风的方向，这是如何做到的呢？在风车的顶部有一个风速传感器， 传感器可以不断检查风的方向，然后将信息发送到电子控制器，从而控制枫叶转到有风的方向。同时根据风的方向，风车的叶片也会进行角度的调整，从而控制叶片的转动速度。 风车发出的电并不是直接输出使用的，而是会先来到风车底部的这个变压器，在这里电压会被升压到很高之后才会传送出去。那变压器是如何升压的呢？这是两个线圈，当将初级线圈通交流电时， 初级线圈就会产生方向不断变化的磁场，这会导致刺激线圈的磁通量发生变化，从而产生感应电流。由于线圈的匝数与电压是成正比的，所以当初级线圈的匝数大于刺激线圈的匝数时，会导致初级电压大于刺激电压。这种变压器被称为降压变压器，当初级线圈的匝数小于刺激线圈的匝数时， 会导致次级电压大于初级电压。这种变压器被称为升压变压器，而风力发电的变压器就是升压变压器。但是这种变压器它的初级线圈的磁场只有一边被利用到，这会导致大量的磁场浪费。所以为了避免这个问题， 工程师在两个线圈之间添加了一个矩形硅钢片，从而产生环绕硅钢片的交变磁通，使得磁场被大量利用到。但是这种变压器是单向变压器，而风力发电的变压器是三向变压器。 三项变压器使用了三组硅钢片，硅钢片上套有绝缘材料，并且次级线圈是套在初级线圈外面的。如果你想更详细了解变压器，可以观看往期视频。 我们回到风力发电的变压器，在这里变压器首先会将电压升压到三十三千伏左右，然后三十三千伏的高压电接着会并入电网，最后再通过电网进行输送，到达目的地后通过变压器再进行降压，最终才会送往千家万户。

在电力系统中，电能在输送过程中往往需要多次升压和降压，你知道为什么要这样做吗？变电环节又起到什么作用呢？哈喽，大家好， 今天我们来了解电力系统里的变电环节。变电主要依靠变压器和相关电器设备对电压等级进行调整，一般分为升压变电和降压变电。在发电厂附近，电能会先通过升压变压器把电压提高到两百二十千伏、三百三十千伏、 五百千伏甚至更高。电压越高，输电电流就越小，能大幅减少线路损耗，让电能更高效地实现远距离输送。当电能送到城市、工业区等负荷中心附近时，再通过降压变压器 逐级把电压降到三百三十千伏、两百二十千伏、一百一十千伏、三十五千伏、十千伏等。不同等级 匹配不同区域、不同用户的用电需求。所以说，电电是连接发电、输电和配件的关键枢纽，在整个电力系统里起着承上启下的重要作用。下一期我们一起来看看配电系统，了解电力是如何一步步送到每个社区、每个家庭的。

火力发电的原理看似简单，其实一点也不复杂，简单来说就是烧开水。火力发电一般都是使用的煤，煤首先会被粉碎成三厘米左右的小块，然后储存在储藏室内，但是这种煤块燃烧率不高，所以煤块会被进一步粉碎成煤粉。煤粉会被送到锅炉里的燃烧器， 燃烧器首先会进行点火，接着喷射眉粉进行燃烧。燃烧产生的热量被用来烧开水，这个是省煤气冷却水，经过这里时会被燃烧产生的废气预先加热到三百二十度左右。由于内部压力很大，这些高温水是不会沸腾变成蒸汽的。 从省煤气加热的水被送到锅炉的底部，然后沿着锅炉内壁的管道不断上升。锅炉的内壁不是用钢筋混凝土做的，因为吃热烘烤会使墙壁融化，所以这些管道除了通 水外，还能吸收热量，防止锅炉壁融化。然后管道的水来到蒸汽发生器，在这里他会获得更多的热能并蒸发水的温度达到四百五十摄氏度，但是产生的蒸汽里面混合的还有水， 处于湿蒸汽状态，所以还需要使用分离装置对蒸汽进行水汽分离。从这里分离出来的蒸汽被送到过热器已进一步加热，而分离出来的水则送回锅炉继续使用。 蒸汽会连续经过两个过热器进行加热，最后来到第三个过热器，最终将水温加热到五百五十摄氏度， 产生的这些高温高压的蒸汽被送到气轮机组。气轮机组通常由一个高压气轮机、一个中压气轮机以及两个低压气轮机组成。高温蒸汽首先会来到高压气轮机，气轮机上面有非常多的液 片，叶片是分为旋转叶片以及固定叶片的。首先进入气轮机的蒸汽被固定叶片改变方向产生的压力驱动叶片进行旋转。蒸汽会经过很多层叶片，最终带动整个气轮机旋转。但是这种使用过的蒸汽会失去能量， 所以蒸汽会被再送回过热器进行加热，加热的蒸汽再送回中压气轮机和两个低压气轮机。气轮机的旋转会带动与之镊合的发电机旋转， 从而进行发电。七轮机使用过的蒸汽并不会浪费，这些蒸汽会被送入底部的冷凝器进行冷却，冷凝器的管道流动的是冰水，蒸汽遇冷凝结成水，然后通过底部的收集器进行收集。 收集的冷凝水通过水泵来到省煤气，然后进入锅炉继续循环使用。煤粉在燃烧的过程中会产生废 气，那废气该如何处理呢？回答这个问题前，如果你对这种科普动画感兴趣，可以下载左下角的抖音精选 app 进行学习，里面都是优质的中长视频合集，感兴趣的可以下载一下。 言归正传，废气会经过蒸发器过热气，省煤气来到废气处理设备，该设备主要用于处理废气中的污染物，这是脱销设备，通过喷洒催化剂使得氨气与高温废气进行反应， 从而减少氮氧化物的排放。处理完的气体接着会松入到电除尘器，用于过滤颗粒烟尘。接着废气进入到这里的脱流设备内部，使用石灰石作为洗涤吸收剂来清理这些废气，最后处理完成的废气会通过这个超过一百米的烟囱排向大气中。

湖北十大火力发电厂，鄂东占据三席，麻城上榜在金主大地上，除了三峡、葛洲坝等世界级水电工程铸就的水电传奇，一座座火力发电厂同样是保障全省能源安全、支撑经济发展的坚实脊梁。今天，就让我们一同走进湖北十大火电厂， 领略这些电力重器的独特风采。第一名，国家能源集团汉川电厂鄂东位置，汉川市，紧邻武汉，属鄂东，装机容量，五百三十二万千瓦火电地位，湖北最大火电厂，华中电网核心保供电源， 与三峡水电形成水火互补，筑牢华中地区能源安全的第一道防线，是当之无愧的湖北火电领头羊。第二名， 华润电力普及电厂位置，咸宁赤壁市装机容量，四百万千瓦四乘一百万 q 地位，湖北首个全百万千瓦机组大型火电基地第三名， 湖北能源集团鄂州电厂鄂东位置，鄂州市武汉东，属鄂东，装机容量，三百九十六万千瓦地位，鄂东负荷中心主力电厂，长江黄金水稻霉运便利第四名，华能阳逻电厂位置，武汉新洲区装机容量，约三百六十万千瓦 地位，武汉主力电源为市区及光谷供电。第五名，国电长源荆州电厂位置，荆州市装机容量，约三百三十万千瓦地位，江汉平原重要电源点。 第六名，国家电投大别山电厂鄂东位置，黄冈麻城市鄂东北装机容量，两百六十万千瓦四乘六十五万 q 地位，鄂东环网骨干电源服务鄂东老区作为老区重点能源工程，它兼顾清洁排放与民生保供， 点亮城乡灯火，支撑产业发展。三七百万千瓦基组加速推进，这座电力重器持续为麻城与鄂东注入强劲动能。第七名，华电向阳发电相发电厂。位置，襄阳市，装机容量，两百四十万千瓦， 地位，鄂西北核心火电。第八名，国电长源荆门电厂位置，荆门市，装机容量约一百八十万千瓦， 地位，湖北中部老牌主力电厂。第九名，华能宜昌电厂位置，宜昌市，装机容量约一百二十万千瓦，地位，鄂西水电配套火电调风电源。 第十名，湖北能源集团仙桃电厂位置，仙桃市，装机容量，一百三十二万千瓦，二乘六十六万 q 地位，江汉平原新建高效清洁煤电鄂东三强汉川电厂、鄂州电厂、大别山电厂作为湖北经济核心，形成稳固的能源三角，保障区域经济稳固发展。