火力發(fā)電廠基本原理

火力發(fā)電廠生產(chǎn)基本常識

song1火力發(fā)電廠基本原理主要內(nèi)容一、火力發(fā)電廠生產(chǎn)概述二、鍋爐設(shè)備及組成三、汽輪機設(shè)備及組成四、火電廠熱力系統(tǒng)五、發(fā)電廠的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)六、高效火力發(fā)電新技術(shù)2火力發(fā)電廠基本原理1.火電廠的分類（按蒸汽參數(shù)）與容量中低壓:

3.4MPa，435℃,

6\12\25\50MW，高壓：

9.8MPa，540℃，

50\100MW，超高壓:13.7MPa，535/535℃，125\200MW，亞臨界：16.2MPa，540/540℃，300\600MW，超臨界：24MPa，538/566℃600\800MW，超超臨界電廠：28MPa以上我國現(xiàn)正研制1000MW級的超臨界機組3火力發(fā)電廠基本原理2、火電廠生產(chǎn)過程示意圖4火力發(fā)電廠基本原理3、火電廠的系統(tǒng)構(gòu)成（1）汽水系統(tǒng)，由鍋爐、汽輪機、凝汽器、水泵、加熱器及其管路組成；（2）燃料、燃燒系統(tǒng)，包括：輸煤系統(tǒng)、制粉系統(tǒng)、煙風(fēng)系統(tǒng)和除灰除塵系統(tǒng)；（3）其它輔助熱力系統(tǒng)（4）電氣系統(tǒng)5火力發(fā)電廠基本原理4、電廠汽水系統(tǒng)電廠基本汽水系統(tǒng)流程（朗肯循環(huán)）：給水→鍋爐→過熱蒸汽→汽輪機→凝汽器→給水泵→給水送入鍋爐。鍋爐汽輪機給水泵發(fā)電機凝汽器6火力發(fā)電廠基本原理5、燃料、燃燒系統(tǒng)輸煤及燃運系統(tǒng)：運輸→卸煤裝置→煤場→碎煤機→皮帶→原煤倉；制粉系統(tǒng)：原煤倉→給煤機→磨煤機→粗粉分離器→細(xì)粉分離器→煤粉倉→給粉機→燃燒器→爐膛；7火力發(fā)電廠基本原理風(fēng)煙系統(tǒng)與灰渣系統(tǒng)風(fēng)煙系統(tǒng)：（風(fēng)）吸風(fēng)口→冷風(fēng)道→送風(fēng)機→暖風(fēng)器→空預(yù)器→熱風(fēng)道→磨煤機

→粗分器→細(xì)分器→排粉機→燃燒器→爐膛；

（煙）爐膛→屏過→對流過熱器→省煤器→空預(yù)器→除塵器→引風(fēng)機→煙囪→大氣。（圖）

灰渣系統(tǒng)：（爐渣）爐膛冷灰斗→除渣裝置→沖灰溝→灰渣泵→輸灰管→灰場。（飛灰）除塵器→集灰斗→除灰裝置→運灰車→灰加工廠。8火力發(fā)電廠基本原理二、鍋爐設(shè)備及組成作用：1、鍋爐容量與蒸汽參數(shù)鍋爐容量：每小產(chǎn)生的蒸汽量（t/h）蒸汽參數(shù)：鍋爐出口過熱蒸汽壓力和溫度

容量（t/h）

蒸汽參數(shù)汽機功率(MW)爐型

42013.8Pa(540/540)125煤粉爐

67013.8Pa(540/540)200煤粉爐

102516.8Pa(540/540)300煤粉爐（引）

200816.8Pa(540/540)600煤粉爐

9火力發(fā)電廠基本原理2、鍋爐熱效率與鍋爐型號鍋爐熱效率：蒸汽在爐內(nèi)吸熱量占燃料發(fā)熱量的百分比。電站鍋爐一般在90%以上。鍋爐型號：如HG670/13.7—540/540—7HG----哈爾濱鍋爐廠；DG----東鍋；SG---上鍋；WG---武鍋；BG---北鍋鍋爐分類（按水循環(huán)方式）：自然循環(huán)爐，強制循環(huán)爐，復(fù)合循環(huán)爐等。10火力發(fā)電廠基本原理3、鍋爐設(shè)備的組成鍋爐本體：燃燒器、爐膛、煙道、汽包、下降管、水冷壁、過熱器、再熱器、省煤器及空氣預(yù)熱器等組成；輔助設(shè)備：送引風(fēng)機、給煤機、磨煤機、排粉機、除塵和脫硫設(shè)備、煙囟等。（圖）11火力發(fā)電廠基本原理三、汽輪機設(shè)備及組成1、汽輪機本體：靜止部分：汽缸、隔板、噴嘴、軸承和軸封等；轉(zhuǎn)動部分：葉片、葉輪和軸等；配汽機構(gòu)：主蒸汽導(dǎo)管、自動主汽門、調(diào)節(jié)閥等汽輪機的工作過程：蒸汽→噴嘴→沖動葉片轉(zhuǎn)動2、調(diào)節(jié)保安油系統(tǒng)：調(diào)速器、油泵、油箱等3、凝汽及抽氣設(shè)備：凝汽器、凝結(jié)水泵、抽氣器、循環(huán)水泵和冷卻塔等4、回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)：高、低壓加熱器和除氧器等12火力發(fā)電廠基本原理5、汽輪機分類與型號汽輪機分類（按熱力過程）：凝汽式N、背壓式B、調(diào)整抽汽式CC、中間再熱式汽輪機。汽輪機的型號：如N200-130/535/535N300-16.7/538/5386、汽輪發(fā)電機與勵磁機轉(zhuǎn)子：有良好導(dǎo)磁性能的合金鋼制成，繞組外接直流勵磁電源，產(chǎn)生磁場；氫（水）內(nèi)冷定子：由鐵芯、繞組和外殼等組成，鐵芯由環(huán)形硅鋼片疊壓而成；水內(nèi)冷勵磁機：向發(fā)電機轉(zhuǎn)子繞組提供直流勵磁電源；13火力發(fā)電廠基本原理四、發(fā)電廠熱力系統(tǒng)1、鍋爐汽水系統(tǒng)：主給水管→給水操作臺→省煤器→汽包→下降管→下聯(lián)箱→水冷壁→汽包→過熱器→鍋爐主汽門（或集汽聯(lián)箱）出口。

2、主蒸汽系統(tǒng)及再熱蒸汽系統(tǒng)

：（主蒸汽）鍋爐主汽門（或集汽聯(lián)箱）→主蒸汽管→汽機自動主汽門之前

；（再熱蒸汽）汽機高壓缸出口→再熱器冷段管→再熱器→再熱器熱段管→汽機中壓缸進(jìn)口。14火力發(fā)電廠基本原理3、主凝結(jié)水系統(tǒng)

凝汽器→凝結(jié)水泵→軸封冷卻器→低加→除氧器。4、

除氧器系統(tǒng)：除氧器及其相連的所有管路和附件（安全門，水位計等）。5、主給水系統(tǒng)：除氧水箱下水管→低壓給水管→給水泵→高壓給水管→高加→主給水管。6、

回?zé)岢槠到y(tǒng)和加熱器疏水系統(tǒng)：汽機抽汽管路→各回?zé)峒訜崞鳎ǜ呒?、低加、除氧器）?/p>

疏水管路→疏水回收設(shè)備.示意圖。（300MW圖）

15火力發(fā)電廠基本原理7、抽空氣系統(tǒng)

（低壓加熱器、凝結(jié)水泵）→凝汽器→抽真空設(shè)備和系統(tǒng)。8、

循環(huán)冷卻水系統(tǒng)循環(huán)水進(jìn)水管→凝汽器→循環(huán)水出水管（汽機車間范圍內(nèi)）9、

排污利用系統(tǒng)

鍋爐汽包→連續(xù)排污管→連續(xù)排污擴(kuò)容器→（汽）除氧器下聯(lián)箱→定排污管→

→

┕→（水）定期排污擴(kuò)容器

16火力發(fā)電廠基本原理10、

輔助蒸汽系統(tǒng)及補充水系統(tǒng)

（1）輔助蒸汽聯(lián)箱及其相連接的管路和設(shè)備（2）化學(xué)車間除鹽水箱→補水箱→補水泵→凝汽器（或除氧器或疏水箱）11、鍋爐燃燒系統(tǒng)分析

燃運系統(tǒng)：

制粉系統(tǒng)：風(fēng)煙系統(tǒng)：灰渣系統(tǒng)：

17火力發(fā)電廠基本原理五、發(fā)電廠的主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)1、汽輪發(fā)電機組的汽耗率d0：機組每發(fā)1KW.h的電所消耗的蒸汽量；200MW機組在3kg/kw.h左右。2、汽輪發(fā)電機組的熱耗率q：機組每發(fā)1KW.h的電所消耗的蒸汽量；200MW機組在8400kJ/kw.h左右。3、發(fā)電廠總效率?PL：電廠發(fā)出的電能與所消耗的燃料總能量；200MW機組在34%左右18火力發(fā)電廠基本原理4、發(fā)電煤耗率：發(fā)電廠每發(fā)1KW.h的電所需的煤耗量；標(biāo)準(zhǔn)煤耗率：發(fā)電廠每發(fā)1KW.h的電所需的標(biāo)準(zhǔn)煤耗量；我國在300-420g標(biāo)煤/(kw.h)；5、廠用電率：廠用電占總發(fā)電量的百分率，大約在5%--10%之內(nèi)；6、供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗率：扣除廠用電的標(biāo)準(zhǔn)煤耗率7、提高電廠熱效率的措施：19火力發(fā)電廠基本原理六、高效發(fā)電新技術(shù)繼續(xù)提高超臨界火電機組效率潔凈煤技術(shù)燃?xì)猓羝?lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)燃煤磁流體發(fā)電技術(shù)空冷發(fā)電技術(shù)火電廠計算機控制技術(shù)20火力發(fā)電廠基本原理6.1發(fā)展超臨界參數(shù)的大容量火電機組

國外第一臺超臨界機組投運至今，已有近40年的歷史，目前超臨界機組最大單機容量為1300MW，在美國、日本及俄國，超臨界機組占火電容量的50%以上。歐洲的超臨界機組在技術(shù)上也有其獨特性和先進(jìn)性。目前，國際上已經(jīng)投運了單機在800MW以上火電機組的國家主要有美國、日本、原蘇聯(lián)和德國等。我國超臨界機組現(xiàn)已投運或正在安裝的有6

000

MW（有300MW、500MW及600MW機組共10臺），都是進(jìn)口設(shè)備，最大單機容量為800

MW。正在設(shè)計的超臨界機組電廠有5

400

MW，最大單機容量為900

MW，也主要是進(jìn)口設(shè)備，目前國內(nèi)還不具備整套設(shè)計和制造超臨界機組的能力。河南華能沁北電廠2×600MW工程作為國產(chǎn)超臨界機組示范電站，主機招標(biāo)鍋爐由東方鍋爐廠中標(biāo)，汽輪發(fā)電機組由哈爾濱動力集團(tuán)中標(biāo)；該工程于2002年8月動工，目前正在進(jìn)行施工設(shè)計。21火力發(fā)電廠基本原理超臨界機組發(fā)展簡史世界第一臺，1956年德國，88MW，34MPa,610/570/570℃。目前單機容量最大（美國）1300MW，26.5MPa,538/538℃，共有六臺，第一臺1969投產(chǎn)。目前參數(shù)最高的是（美國）325MW，34.6MPa,649/566/566℃，1960投產(chǎn)22火力發(fā)電廠基本原理國內(nèi)部分投產(chǎn)及在建超臨界機組情況表

23火力發(fā)電廠基本原理超臨界、超超臨界機組的特點機組熱效率高(與同容量亞臨界火電機組比較，超臨界機組可提高效率2-2.5%，超超臨界機組可提高效率約5%)，可靠性好，環(huán)保指標(biāo)先進(jìn)；可復(fù)合變壓運行，調(diào)峰性能好；（1）在低負(fù)傷時效率高；（2）具有良好的啟動性能；（3）具有良好的負(fù)荷適應(yīng)性。蒸汽壓力高，蒸汽比容小，汽輪機葉片短，加之級問壓差大，影響內(nèi)效率，因而超臨界及超超臨界參數(shù)更適于大容量機組。24火力發(fā)電廠基本原理6.2建設(shè)有大容量火電機組群的大電廠

世界上2000MW以上大型火電廠有82座，其中4000MW以上的5座，3001MW～4000MW的24座2501～3000MW的24座，2000～2500刪的有29座。世界最大的燃褐煤和燃煙煤的火電廠分別是波蘭的貝爾哈托夫電廠和南非的肯達(dá)爾電廠，最大的燃?xì)夂腿加碗姀S分別是俄羅斯的蘇爾古特第二火電廠和日本鹿島火電廠，其裝機容量分別為4320MW／4116MW，4800MW和4400MW我國目前最大的火力發(fā)電廠———浙江北侖發(fā)電廠終于全面建成；該廠總裝機容量達(dá)300萬千瓦。（共6臺600MW機組）25火力發(fā)電廠基本原理6.3燃?xì)?，蒸汽?lián)合循環(huán)（CombinedCvcle，簡稱CC或GTCC）

聯(lián)合循環(huán)就是把在中低溫區(qū)工作的蒸汽輪機的朗肯（Rankine）循環(huán)和在高溫區(qū)工作的燃?xì)廨啓C的布雷登（Brayton）循環(huán)的疊置，組成一個總能系統(tǒng)循環(huán)，由于它有很高的燃?xì)獬鯗兀?200℃～1500℃）和蒸汽作功后很低的終溫（30～40℃），實現(xiàn)了熱能的梯級利用，使總的循環(huán)效率很高。26火力發(fā)電廠基本原理燃油或燃?xì)獾穆?lián)合循環(huán)的主要優(yōu)點

熱效率高，目前為50%～55%，2000年以后渴望達(dá)到60%～61%；低污染，環(huán)保性能好；運行靈活，可日啟停、調(diào)峰性能好；單位容量投資較低，簡單燃?xì)廨啓C每千瓦投資為l00～300美元／kW，汽輪發(fā)電機組為600～1000美元／kW，而聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機組為280～530美元／kW；標(biāo)準(zhǔn)的模塊化設(shè)計，建設(shè)周期短，可分階段建設(shè)，一年內(nèi)即可發(fā)出60％～70％額定負(fù)荷；占地少，僅為PC＋FGD發(fā)電廠占地的1／3；節(jié)水，為同容量常規(guī)電站用水量的1／3；我國大陸以煤為主要發(fā)電一次能源，目前聯(lián)合循環(huán)機組容量僅占全國發(fā)電容量的1．5％。27火力發(fā)電廠基本原理6.4多聯(lián)產(chǎn)發(fā)電技術(shù)

6.4.1熱電聯(lián)產(chǎn)

指的是火電機組在發(fā)電的同時，用抽汽或背壓機組的排汽進(jìn)行供熱，由于實現(xiàn)了熱能的梯級利用，其總的能源利用率為80％～90％。如果聯(lián)合循環(huán)機組用于熱電聯(lián)產(chǎn)，即高作功能力的燃?xì)猓?000℃以上）在燃?xì)廨啓C中做功，其排氣在余熱鍋爐中產(chǎn)生中等作功能力的蒸汽（500℃以上），驅(qū)動汽輪機繼續(xù)做功，其低作功能力的抽汽或排汽用于工業(yè)或生活用汽用熱，形成聯(lián)合循環(huán)熱電聯(lián)產(chǎn)（圖），其總的能源利用率可達(dá)80％～90％（理論極限為93％）。熱電聯(lián)產(chǎn)比熱電分產(chǎn)可節(jié)約能源30％左右。我國有50萬臺工業(yè)鍋爐，年耗煤4億噸，平均容量2．28噸／時，如果其供熱量的一半由熱電聯(lián)產(chǎn)供給，則年可節(jié)煤1．2億噸。28火力發(fā)電廠基本原理6.4.2熱電冷三聯(lián)產(chǎn)

熱電冷三聯(lián)產(chǎn)指鍋爐產(chǎn)生的蒸汽在背壓汽輪機或抽汽汽輪機發(fā)電，其排汽或抽汽，除滿足各種熱負(fù)荷外，還可做吸收式制冷機的工作蒸汽，生產(chǎn)6～8℃冷水用于空調(diào)或工藝?yán)鋮s.熱電冷三聯(lián)產(chǎn)的優(yōu)點：（1）蒸汽不在降壓或經(jīng)減溫減壓后供熱，而是先發(fā)電，然后用抽汽或排汽滿足供熱、制冷的需要，可提高能源利用率；（2）增大背壓機負(fù)荷率，增加機組發(fā)電，減少冷凝損失，降低煤耗；（3）保證生產(chǎn)工藝，改善生活質(zhì)量，減少從業(yè)人員，提高勞動生產(chǎn)率；代替數(shù)量大、型式多的分散空調(diào)，改善環(huán)境景觀，避免“熱島”現(xiàn)象。29火力發(fā)電廠基本原理6.4.3熱、電、煤氣三聯(lián)產(chǎn)煤中揮發(fā)份和部分固定碳受熱后氣化，產(chǎn)生城市煤氣供萬人城鎮(zhèn)民用，焦碳送CFBC鍋爐中燃燒產(chǎn)生蒸汽，用于熱電聯(lián)產(chǎn)。此外，在電廠中安裝蓄熱器回收排熱或機組起停過程中排汽，可對熱負(fù)荷移峰填谷；可增加尖峰發(fā)電力出力，提高能源利用率和機組穩(wěn)定運行水平。還有一種雙背壓凝汽式汽輪發(fā)電機，是通過凝結(jié)水串聯(lián)通過凝汽器的兩個部分，形成兩個不同的背壓。由于改善了蒸汽熱負(fù)荷的不均勻性，使其平均背壓低于傳統(tǒng)的單背壓汽輪機的背壓，可提高循環(huán)熱效率。30火力發(fā)電廠基本原理6.5燃?xì)廨啓C高效熱力循環(huán)

6.5.1程式雙流體熱力循環(huán)（回注蒸汽的燃?xì)廨啓C熱力循環(huán)）指余熱鍋爐產(chǎn)生的過熱蒸汽，與壓氣機來的高溫高壓空氣一起進(jìn)入燃燒室，燃料燃燒產(chǎn)生的燃?xì)夂捅患訜岬饺細(xì)獬鯗氐恼羝黄疬M(jìn)入燃?xì)廨啓C中作功，形成燃?xì)?、蒸汽在同一臺燃機中膨脹作功的雙流體熱力循環(huán)。該循環(huán)燃機功率增大，循環(huán)效率提高；對燃?xì)馊~片冷卻效果好，沒有蒸汽輪機系統(tǒng)，使系統(tǒng)簡化；可降低NOx排放。31火力發(fā)電廠基本原理6.5.2濕空氣透平（HAT）循環(huán)（蒸發(fā)-回?zé)?/p>

式雙流體循環(huán)）

指軟化水經(jīng)燃機排氣加熱后噴人壓氣機出口蒸發(fā)器中被高溫高壓空氣蒸發(fā)，空氣與水蒸汽混合物在回?zé)崞髦斜蝗細(xì)馀艢饧訜岷?，供給燃燒室，產(chǎn)生的燃?xì)?、蒸汽混合物進(jìn)入燃?xì)廨啓C作功。由于燃機排氣余熱的充分利用，可大大提高循環(huán)效率；由于燃機工質(zhì)流量增加，使機組功率也大大增加；由于沒有了蒸汽輪機，使系統(tǒng)大為簡化，造價僅為余熱鍋爐型聯(lián)合循環(huán)的50％。如果把整體煤氣化產(chǎn)生的煤氣經(jīng)凈化后供燃燒室燃燒，就形成IGHAT循環(huán)，也大大簡化系統(tǒng)，節(jié)約投資。32火力發(fā)電廠基本原理6-6煤炭潔凈燃燒發(fā)電技術(shù)

我國預(yù)測煤炭資源總量為5.059萬億噸，1500米深度內(nèi)的煤炭總資源量為4萬億噸，經(jīng)濟(jì)可采儲量為1145億噸。在我國，己探明的一次能源儲量（折成標(biāo)準(zhǔn)煤）中，煤炭占92％。潔凈煤技術(shù)（CCT-CleanCoalTechno1ogy），指的是在利用煤炭發(fā)揮一次能源最大作用的同時，污染環(huán)境的氣、固、液態(tài)排放量最少；也可定義為減少污染、提高效率的煤炭開采加工、運輸、轉(zhuǎn)化、燃燒、污染控制、綜合利用等技術(shù)的總稱。它是以三E為目標(biāo)（經(jīng)濟(jì)Economics，環(huán)境Enviroment，效率Efficieney），是先進(jìn)、清潔的“綠色煤電”。33火力發(fā)電廠基本原理6.1煤炭清潔、高效利用方法分類

燃燒前處理（源處理）指在開采到用戶使用前這一階段煤的處理方法；燃燒中清潔利用（過程處理）主要指流化床燃燒技術(shù)（FBC：Fluidized-bedCombustion）；整體煤氣化蒸汽燃?xì)饴?lián)合循環(huán)（IGCC

：IntegratedGasificationCombined

Cycle）；整體煤氣化燃料電池（IGFC：IntegratedGasificationFuelCell）、磁流體發(fā)電技術(shù)；爐內(nèi)脫硫：爐內(nèi)噴鈣脫硫，噴鈣加尾部增濕活化脫硫；爐內(nèi)脫硝：低NOx燃燒器、低溫燃燒、整體分級燃燒、回氣再循環(huán)、再燃燒技術(shù)等；燃燒后清潔處理（煙氣凈化）；包括除塵、脫硫、脫硝、廢水處理及零排放，廢水資源化和干除渣、灰渣分除及綜合利用。34火力發(fā)電廠基本原理6.2流化床燃燒技術(shù)FBC

6.2.1定義及分類

把8mm以下的煤粒和脫硫劑石灰石，加入燃燒室床層上，在通過布置在爐底的布風(fēng)板送出的高速氣流作用下，形成流態(tài)化翻滾的懸浮層，進(jìn)行流化燃燒，同時完成脫硫，這種燃燒技術(shù)叫流化床燃燒技術(shù)。按燃燒室運行壓力的不同，分為常壓流化床AFBC（AtmosphericFluidized-bedCombustion）和增壓流化床PFBC（PressurizedFBC）；按流化速度和床料流化狀態(tài)不同，二者又可分為鼓泡床BFBC（BubblingFBC）和循環(huán)流化床CFBC

（CireulaiingFBC）。35火力發(fā)電廠基本原理6.2.2流化床燃燒方式的特點

清潔燃燒，低污染排放，環(huán)保性能好;燃料適應(yīng)性強，特別適合于中、低硫煤;燃燒效率高;負(fù)荷適應(yīng)性好;灰渣綜合利用好;PFBC還有結(jié)構(gòu)緊湊、鍋爐尺寸小的特點.36火力發(fā)電廠基本原理6.2.3FBC技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展情況

1921年弗里茨·溫克勤（FritzWink1er）建立了世界第一臺小型流化床燃燒試驗臺，60年代中期，第一臺FBC鍋爐在美國投入運行

;BFBC的“世界之最”為芬蘭Rauba1anii熱電站的295MW機組，日本竹原電廠2號機（350MW）燃油爐正改為BFBC,屆時將成為世界最大BFBC；CFBC的最大機組為法國stein公司為法國Gardanne電站改造煤粉爐而制造的一臺900t／h（配250MW機組）CFBC,2000年實現(xiàn)600MW的CFBC；我國自60年代初開始研究與應(yīng)用FBC技術(shù)，目前國內(nèi)FBC鍋爐制造廠家有22家;410t／hCFBC裝于四川內(nèi)江高壩電廠，已于1996年投人生產(chǎn)；國家電力公司在內(nèi)江正建設(shè)一座300MWCFBC鍋爐示范電站。37火力發(fā)電廠基本原理（2）增壓流化床

PFBC進(jìn)一步提高高溫?zé)煔獬龎m裝置的除塵效率，減少燃機葉片磨損，如研制高效陶瓷過濾器；第二代PFB以2G-PFBC）的開發(fā)燃?xì)廨啓C，自動控制裝置及PFBC關(guān)鍵設(shè)備的國產(chǎn)化；提高脫硫劑利用率，實現(xiàn)低Ca／S比下達(dá)到高脫硫效率的目的；脫硫、脫硝、床溫及Ca／S間的最佳配合；開發(fā)增壓循環(huán)流化床PCFB的研究，它運行費用低，適于高硫煤，可降低Ca／S；PFBC大型化及CFBC-CC聯(lián)合循環(huán)的研究；濕式給料機和干渣排出裝置的開發(fā)，保證最佳粒度匹配，減少滲水量；保證在爐內(nèi)壓力下灰渣的連續(xù)穩(wěn)定排除。38火力發(fā)電廠基本原理6.3煤整體氣化燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)IGCC

6.3.1發(fā)電原理

煤經(jīng)過氣化和凈化后，固體燃料已轉(zhuǎn)化成清潔氣體燃料，以此驅(qū)動燃?xì)廨啓C發(fā)電，再用排出的高溫燃?xì)膺M(jìn)入鍋爐，產(chǎn)生蒸汽帶動汽輪機發(fā)電，形成燃?xì)馀c蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電（圖）。

6.3.2IGCC的特點（1）熱效率高，其效率比煤粉爐高10％以上，可達(dá)40％～50％;（2）污染排放少，環(huán)保性能優(yōu)良；脫硫率98％～99％，NOx及CO2排放減少；

（3）燃料適應(yīng)性強，同一電站設(shè)備可燃用多種燃料，對高硫煤有獨特的適應(yīng)性;（4）容量可大型化，單位造價不斷降低;（5）調(diào)峰性能好，起停機時間短;

39火力發(fā)電廠基本原理6.3.3IGCC發(fā)展概況

1984年1月美國建成世界最早的商業(yè)驗證電站一CoolWater電站，該電廠發(fā)電出力為120MW，耗資2．62億美元；現(xiàn)在世界上已建、在建和擬建的IGCC電站近約30座，其中美國擁有15座，居世界之冠。最大的為美國的440MW機組，計劃或可研中容量為德國900MW和前蘇聯(lián)1000MW機組。一些發(fā)展中國家，如印度、中國也計劃建立IGCC示范電站；我國從1994年開始對IGCC示范工程進(jìn)行預(yù)可行性研究，國家電力公司擬在山東煙臺電廠建設(shè)一座容量為300～400MW的IGCC示范電站.

40火力發(fā)電廠基本原理6-7空冷發(fā)電技術(shù)

一般汽輪機的排汽進(jìn)入凝汽器，由循環(huán)冷卻水對排汽進(jìn)行冷卻，使其凝結(jié)成水。這種冷卻方式需要大量循環(huán)水，一個1000MW大型火電廠每天用水量約500萬噸，耗水量約10萬噸，相當(dāng)于一座中等城市的日用水量。在缺水和少水地區(qū)，這一水冷方式難以實現(xiàn)。它有直接空冷與間接空冷兩種：所謂直接空冷是汽輪機排汽進(jìn)入空冷散熱器，用空氣直接冷卻排汽；間接冷卻是用空氣來冷卻循環(huán)凝結(jié)水，再用冷卻后的循環(huán)凝結(jié)水與排汽直接接觸冷凝排汽。我國已能自行制造200MW間接空冷機組，并于1993年在內(nèi)蒙古豐鎮(zhèn)電廠投運4臺。41火力發(fā)電廠基本原理6-8核能發(fā)電

世界核電發(fā)展現(xiàn)狀6.1.1蓬勃發(fā)展的世界核電：自從1954年蘇聯(lián)第一座5MW試驗性核電廠投入運行以來，核電在許多國家和地區(qū)已承擔(dān)基本負(fù)荷，目前世界上30多個國家己運行核電機組441座，總裝機容量3.6W億KW，核電已占世界總發(fā)電量的20％。從已運行的核電站裝機容量來看美國居首位，裝機容量占全世界的四分之一，其次是法國、日本、德國和俄羅斯。從發(fā)展速度來看法國、日本和韓國保持著較高的發(fā)展速度，目前法國核能發(fā)電量已占總發(fā)電量的80%。預(yù)計到2030年，世界核電站總數(shù)將達(dá)到1000座，核發(fā)電量將占總發(fā)電量的三分之一，可以預(yù)期在相當(dāng)長一段時期內(nèi)核電將成為電力工業(yè)的支柱。

42火力發(fā)電廠基本原理我國目前運行和在建的核電站

電站凈功率(MWe)商運日期

大亞灣19441993.7

大亞灣29441994.1

田灣11000