熱力發(fā)電廠課件00緒論

我國電力生產(chǎn)的現(xiàn)狀電力生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展的主要方向電力生產(chǎn)對環(huán)境保護(hù)的影響發(fā)電廠類型和特點(diǎn)火電廠生產(chǎn)過程緒論截至2011年底，全國總發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到10.56億千瓦，同比增長9.3%。其中火電7.65億千瓦,火電占總裝機(jī)比例為72.5%，比上年下降0.9個百分點(diǎn)。

核電1257萬千瓦水電2.31億千瓦并網(wǎng)風(fēng)電4505萬千瓦并網(wǎng)太陽能發(fā)電214萬千瓦。一、我國電力生產(chǎn)的現(xiàn)狀一、我國電力生產(chǎn)的現(xiàn)狀全國總裝機(jī)容量為10.56億千瓦，其中1）中央直屬5大發(fā)電集團(tuán)（華能、大唐、華電、國電、中電投）年末總裝機(jī)容量51472萬千瓦，約占全國全口徑裝機(jī)容量的48.75%；2）其他7家中央發(fā)電企業(yè)（神華集團(tuán)、三峽集團(tuán)、華潤電力公司、國家開發(fā)投資公司、中核集團(tuán)、中廣核電集團(tuán)、新力能源開發(fā)有限公司）年末總裝機(jī)容量13301萬千瓦，約占全國全口徑裝機(jī)容量的12.60%；3）15家規(guī)模較大的地方國有發(fā)電企業(yè)年末總裝機(jī)容量10615萬千瓦，約占全國全口徑裝機(jī)容量的10.05%。二、電力生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展的主要方向潔凈煤燃燒技術(shù)燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)超臨界和超超臨界技術(shù)節(jié)水技術(shù)環(huán)境保護(hù)枝術(shù)核電及新能源技術(shù)動態(tài)優(yōu)化設(shè)計技術(shù)1.潔凈煤燃燒技術(shù)①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。洗選處理：去除煤中的硫、灰和煤矸石等。型煤加工：用一種或數(shù)種煤粉與一定比例的粘結(jié)劑或固硫劑在一定壓力下加工形成型煤。水煤漿：將煤和水按一定的比例混合制成水煤漿。煤炭液化：指煤經(jīng)化學(xué)加工轉(zhuǎn)化成烴類液體燃料和化工原料。②燃燒中凈化技術(shù)：是指燃料在燃燒過程中提高效率減少污染排放的技術(shù)。先進(jìn)的燃燒器：循環(huán)流化床技術(shù)（CFBC）：增壓流化床聯(lián)合循環(huán)技術(shù)（PFBC－CC）：整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)技術(shù)（IGCC）：直接燃用超凈煤粉的燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)技術(shù)（CEN－CC）：③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。燃燒中凈化技術(shù)2.燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)定義：使燃?xì)廨啓C(jī)循環(huán)與蒸汽輪機(jī)循環(huán)以一定的方式組合成為一個整體的熱力循環(huán)，統(tǒng)稱為“燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)”，簡稱為“聯(lián)合循環(huán)”。工藝流程：燃料（油或天然氣等）被送到燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室燃燒，產(chǎn)生的高溫?zé)煔怛?qū)動燃?xì)廨啓C(jī)做功發(fā)電；做了功的煙氣經(jīng)燃?xì)廨啓C(jī)排到余熱鍋爐加熱給水并產(chǎn)生高溫蒸汽，高溫蒸汽被送到蒸汽輪機(jī)發(fā)電，從而完成燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電。特點(diǎn)：聯(lián)合循環(huán)能夠合理地梯級利用能源，具有提高機(jī)組效率、同時增大其功率的功能，它是當(dāng)今能源利用方式中比較先進(jìn)的技術(shù)。主要優(yōu)點(diǎn)：熱效率高，目前為55%～58%。低污染，環(huán)保性能好。運(yùn)行靈活，可靠性高，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(jī)每千瓦投資為

l00～300美元／kW，汽輪發(fā)電機(jī)組為600～1000美元／kW，而聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)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。節(jié)約水，為同容量常規(guī)電站用水量的1／3。主要優(yōu)點(diǎn)3.超臨界和超超臨界技術(shù)①超臨界、超超臨界機(jī)組的特點(diǎn)機(jī)組熱效率高(與同容量亞臨界火電機(jī)組比較，超臨界機(jī)組可提高效率2-2.5%,超超臨界機(jī)組可提高效率約5%,供電煤耗可降低到279g/Kw.h)，可靠性好，環(huán)保指標(biāo)先進(jìn)?？蓮?fù)合變壓運(yùn)行，調(diào)峰性能好：（1）在低負(fù)荷時效率高；（2）具有良好的啟動性能；（３）具有良好的負(fù)荷適應(yīng)性。運(yùn)行靈活，可靠性高，可自啟停（APS）、調(diào)峰性能好。蒸汽壓力高,蒸汽比容小，汽輪機(jī)葉片短，加之級間壓差大,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(jī)組。②超臨界機(jī)組關(guān)鍵技術(shù)新鋼種的研究開發(fā)技術(shù)：新鋼種的開發(fā)與應(yīng)用；調(diào)峰運(yùn)行問題；材料的研究與國產(chǎn)化。超臨界壓力鍋爐的關(guān)鍵技術(shù):在設(shè)計和制造上都有高難技術(shù)，如材料的選擇、水冷壁系統(tǒng)及其水動力安全性、受熱面布置、二次再熱系統(tǒng)汽溫的調(diào)控等。超臨界壓力汽輪機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)：蒸汽冷卻、防固體顆粒侵蝕、關(guān)鍵部位結(jié)構(gòu)設(shè)計、防止汽流激振的技術(shù)其它關(guān)鍵技術(shù)：汽水化學(xué)工況；輔助設(shè)備；自動控制技術(shù)；運(yùn)行技術(shù)。②超臨界機(jī)組關(guān)鍵技術(shù)③超臨界機(jī)組發(fā)展概況世界第一臺：1959年（美國），125MW，31MPa,621/566/566℃。目前單機(jī)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（美國西屋公司制造）：325MW，34.3MPa，649/566/566℃,二次再熱,1959年投產(chǎn)。歐洲幾大發(fā)電集團(tuán)正合作攻關(guān)蒸汽溫度為700℃的燃煤機(jī)組。2015將達(dá)到40MPa/700/720℃。我國華能玉環(huán)電廠(浙江省臺州市玉環(huán)縣)

：1000MW，蒸汽參數(shù)為26.25Pa,600℃/600℃，效率高達(dá)45.4%（國內(nèi)燃煤電廠平均熱效率在33.5%）。供電煤耗僅為283.2克/千瓦時,比2006年全國平均供電煤耗(366克/千瓦時)低82.8克/千瓦時。③超臨界機(jī)組發(fā)展概況4.節(jié)水技術(shù)

火力發(fā)電需要耗用大量的淡水資源，而我國淡水資源短缺，人均占有量僅為世界平均水平的1/4，且分布不均，其中煤炭資源豐富的華北和西北屬嚴(yán)重缺水地區(qū)?？刹捎靡韵麓胧?shí)現(xiàn)節(jié)水，如：在富煤地區(qū)研究開發(fā)超臨界和超超臨界直接空冷機(jī)組。優(yōu)化城市中水處理技術(shù)，利用其作為電廠補(bǔ)給水。提高濕式冷卻塔濃縮倍率。優(yōu)化循環(huán)排污水凈化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)污水“零排放”等。5.環(huán)境保護(hù)枝術(shù)除塵技術(shù)：袋式除塵技術(shù)，電袋復(fù)合式除塵。脫硫技術(shù)：完善面向大機(jī)組的主流濕法脫硫技術(shù)、

面向中小機(jī)組的高性價比脫硫技術(shù)。脫硝技術(shù)：低NOx燃燒技術(shù)、選擇性催化劑煙氣脫硝法和電子束煙氣脫硫脫硝法。廢水處理及零排放，廢水資源化。干除渣、灰渣分除及綜合利用。

6.核電及新能源技術(shù)2010年10月18日國務(wù)院發(fā)布《關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》（以下簡稱《決定》），包括新能源在內(nèi)的七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的綱領(lǐng)性文件正式在中央層面浮出水面?！稕Q定》對其發(fā)展方向作了這樣的表述：積極研發(fā)新一代核能技術(shù)和先進(jìn)反應(yīng)堆，發(fā)展核能產(chǎn)業(yè)。加快太陽能熱利用技術(shù)推廣應(yīng)用，開拓多元化的太陽能光伏光熱發(fā)電市場。提高風(fēng)電技術(shù)裝備水平,有序推進(jìn)風(fēng)電規(guī)模化發(fā)展。加快適應(yīng)新能源發(fā)展的智能電網(wǎng)及運(yùn)行體系建設(shè)。因地制宜開發(fā)利用生物質(zhì)能。7.動態(tài)優(yōu)化設(shè)計技術(shù)在滿足發(fā)電設(shè)備總體要求下，對其結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度、剛度、振動、穩(wěn)定性等成套優(yōu)化設(shè)計技術(shù)和商業(yè)軟件（如大型水輪機(jī)水力設(shè)計與計算、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、強(qiáng)度與剛度，超臨界機(jī)組氣流激振特性等）進(jìn)行研究開發(fā)，使發(fā)電設(shè)備具有優(yōu)良的動態(tài)特性，保證其運(yùn)行穩(wěn)定、安全可靠、噪聲低。三、電力生產(chǎn)對環(huán)境保護(hù)的影響火電廠：硫氧化物、氮氧化物、二氧化碳、一氧化碳、粉塵、廢渣、廢水。核電廠：核廢料、廢氣。我國核燃料處理技術(shù)取得重大突破，鈾利用率至少提高60倍，我國已探明鈾資源從大約只能用50-70年，提升到可以使用3000年。風(fēng)電廠：噪聲、視覺污染。太陽能發(fā)電:廢棄的蓄電池有可能會對環(huán)境造成一定污染;太陽能光伏發(fā)電的主要原材料多晶硅在生產(chǎn)過程中如果處理不當(dāng),四氯化硅不加以回收加工，的確會產(chǎn)生較為嚴(yán)重的環(huán)境污染。水電廠：水土流失、水質(zhì)污染、影響生態(tài)平衡。四、發(fā)電廠類型和特點(diǎn)發(fā)電廠：把各種天然資源如煤炭、水能、原子能等轉(zhuǎn)換成電能的工廠。

根據(jù)所利用的能源形式可分為：火電廠水電廠核電廠風(fēng)電廠火電廠火電廠：利用煤、石油和天然氣等作為燃料的發(fā)電廠稱為火電廠。

按功用分：

凝氣式電廠：單純用來發(fā)電的電廠。熱電廠：既發(fā)電又兼供熱的電廠。按機(jī)爐配合分：單元機(jī)組電廠：一爐配一機(jī)非單元機(jī)組電廠：非一爐配一機(jī)按容量分：小型發(fā)電廠：<100MW中型發(fā)電廠：100MW-250MW大中型發(fā)電廠：250MW-600MW大型發(fā)電廠：600MW-1000MW特大型發(fā)電廠：>1000MW按原動機(jī)分：汽輪機(jī)電廠燃?xì)廨啓C(jī)電廠燃?xì)猓羝啓C(jī)電廠內(nèi)燃機(jī)發(fā)電廠按容量分類火電廠按蒸汽壓力和溫度分中低壓發(fā)電廠：蒸汽壓力3.92MPa,溫度450℃,

單機(jī)功率<25MW。高壓發(fā)電廠：蒸汽壓力9.9MPa,溫度540℃,單機(jī)功率<100MW。超高壓發(fā)電廠：蒸汽壓力13.83MPa,溫度540℃,單機(jī)功率<200MW。亞臨界壓力發(fā)電廠：蒸汽壓力16.77MPa,溫度

540℃,單機(jī)功率300—1000MW超臨界壓力發(fā)電廠：蒸汽壓力>22.11MPa,常用的蒸汽參數(shù)為23.5—26.5MPa，溫度538—543℃/538—566℃,單機(jī)功率>600MW。超超臨界壓力發(fā)電廠：蒸汽壓力≥24.2—28MPa,

溫度≥580—600℃,單機(jī)功率>600MW火電廠按燃料分：燃煤發(fā)電廠：煤燃油發(fā)電廠：渣油或重油燃?xì)獍l(fā)電廠：天然氣、煤氣等余熱發(fā)電廠：工業(yè)余熱生物發(fā)電廠：桔桿、生物肥料按供電范圍分：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。孤立發(fā)電廠：不并入電網(wǎng)內(nèi)，單獨(dú)運(yùn)行的發(fā)電廠。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）。

按燃料分類火電廠優(yōu)點(diǎn)：布局比較靈活，裝機(jī)容量大小可按需要而定。建設(shè)初投資較水電廠小。缺點(diǎn)：火電廠的主要燃料為煤炭，屬于消耗性能源，火電的電能生產(chǎn)成本遠(yuǎn)比水電高?；痣姀S動力部分設(shè)備較為復(fù)雜,廠用電量消耗也大，運(yùn)行費(fèi)用比較高。汽輪發(fā)電機(jī)組操作控制比較復(fù)雜,開停機(jī)時間長?；痣姀S的排煙、排灰等造成空氣和環(huán)境的污染。②火電廠特點(diǎn)火電廠特點(diǎn)電廠熱力系統(tǒng)返回?zé)崃Πl(fā)電廠生產(chǎn)的實(shí)質(zhì)是能量轉(zhuǎn)換，即將燃料中的化學(xué)能，通過在鍋爐中燃燒轉(zhuǎn)變?yōu)檎羝臒崮?，并通過汽輪機(jī)的變速旋轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，最后通過發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)為所需的電能?；鹆Πl(fā)電廠生產(chǎn)的實(shí)質(zhì)-能量轉(zhuǎn)換返回分類方法熱力發(fā)電廠類型能源化石燃料發(fā)電廠核能發(fā)電廠再生能源發(fā)電垃圾發(fā)電廠磁流體發(fā)電廠新能源發(fā)電廠電廠功能供電的凝汽式發(fā)電廠供電、供熱的熱電廠供電、供熱、供冷（制冷）的發(fā)電廠供電、供熱、供煤氣的發(fā)電廠多功能熱電廠原動機(jī)類型汽輪機(jī)發(fā)電廠內(nèi)燃機(jī)發(fā)電廠燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電廠燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電廠單機(jī)容量50MW及以下為小型100~200MW為中型300MW及以上為大型電廠容量小容量電廠200MW以下中等容量電廠200~800MW大容量電廠1000MW及以上進(jìn)入汽輪機(jī)蒸汽初參數(shù)中低壓3.43MPa以下高壓8.83MPa超高壓12.75MPa亞臨界16.18MPa超臨壓力24.2MPa以上超超臨30MPa以上機(jī)爐組合非單元機(jī)組發(fā)電廠單元機(jī)組發(fā)電廠承擔(dān)負(fù)荷性質(zhì)帶基本負(fù)荷電廠帶中間負(fù)荷電廠調(diào)峰負(fù)荷電廠主設(shè)備布置室內(nèi)布置半露天布置露天布置服務(wù)性質(zhì)孤立發(fā)電廠列車電站企業(yè)自備發(fā)電廠區(qū)域性發(fā)電廠電廠位置負(fù)荷中心電廠坑口、路口、港口發(fā)電廠煤源與負(fù)荷中心之間發(fā)電廠煤電聯(lián)營發(fā)電廠熱力發(fā)電廠的類型

熱力發(fā)電廠的安全可靠性一、安全管理“安全第一，預(yù)防為主”五大事故：人身傷亡；全廠停電；主要設(shè)備損壞；火災(zāi)；嚴(yán)重誤操。故障：鍋爐爆炸，汽機(jī)轉(zhuǎn)子飛出，蒸汽管爆裂，鍋爐噴火，造成大規(guī)模停電?；痣姀S日趨先進(jìn)：高度機(jī)械化，自動化，并能做到離線，在線計算機(jī)監(jiān)控等。返回?zé)崃Πl(fā)電廠的安全可靠性二、可靠性管理雙回路供電，多變電所保證在預(yù)定時間內(nèi)和規(guī)定的技術(shù)條件下，保持系統(tǒng)、設(shè)備、部件、元件發(fā)出額定電力的能力。并以量化一系列可靠性指標(biāo)來體現(xiàn)。三、壽命管理定期大修，小修，專門檢修工作人員