热力发电厂课件00绪论

我国电力生产的现状电力生产技术发展的主要方向电力生产对环境保护的影响发电厂类型和特点火电厂生产过程绪论截至2011年底，全国总发电装机容量达到10.56亿千瓦，同比增长9.3%。其中火电7.65亿千瓦,火电占总装机比例为72.5%，比上年下降0.9个百分点。

核电1257万千瓦水电2.31亿千瓦并网风电4505万千瓦并网太阳能发电214万千瓦。一、我国电力生产的现状一、我国电力生产的现状全国总装机容量为10.56亿千瓦，其中1）中央直属5大发电集团（华能、大唐、华电、国电、中电投）年末总装机容量51472万千瓦，约占全国全口径装机容量的48.75%；2）其他7家中央发电企业（神华集团、三峡集团、华润电力公司、国家开发投资公司、中核集团、中广核电集团、新力能源开发有限公司）年末总装机容量13301万千瓦，约占全国全口径装机容量的12.60%；3）15家规模较大的地方国有发电企业年末总装机容量10615万千瓦，约占全国全口径装机容量的10.05%。二、电力生产技术发展的主要方向洁净煤燃烧技术燃气-蒸汽联合循环发电技术超临界和超超临界技术节水技术环境保护枝术核电及新能源技术动态优化设计技术1.洁净煤燃烧技术①燃烧前处理（源处理）：指在开采到用户使用前这一阶段煤的处理方法。洗选处理：去除煤中的硫、灰和煤矸石等。型煤加工：用一种或数种煤粉与一定比例的粘结剂或固硫剂在一定压力下加工形成型煤。水煤浆：将煤和水按一定的比例混合制成水煤浆。煤炭液化：指煤经化学加工转化成烃类液体燃料和化工原料。②燃烧中净化技术：是指燃料在燃烧过程中提高效率减少污染排放的技术。先进的燃烧器：循环流化床技术（CFBC）：增压流化床联合循环技术（PFBC－CC）：整体煤气化联合循环技术（IGCC）：直接燃用超净煤粉的燃气—蒸汽联合循环技术（CEN－CC）：③燃烧后清洁处理（烟气净化）：包括除尘、脱硫、脱硝、废水处理及零排放，废水资源化和干除渣、灰渣分除及综合利用。燃烧中净化技术2.燃气-蒸汽联合循环发电技术定义：使燃气轮机循环与蒸汽轮机循环以一定的方式组合成为一个整体的热力循环，统称为“燃气-蒸汽联合循环”，简称为“联合循环”。工艺流程：燃料（油或天然气等）被送到燃气轮机燃烧室燃烧，产生的高温烟气驱动燃气轮机做功发电；做了功的烟气经燃气轮机排到余热锅炉加热给水并产生高温蒸汽，高温蒸汽被送到蒸汽轮机发电，从而完成燃气-蒸汽联合循环发电。特点：联合循环能够合理地梯级利用能源，具有提高机组效率、同时增大其功率的功能，它是当今能源利用方式中比较先进的技术。主要优点：热效率高，目前为55%～58%。低污染，环保性能好。运行灵活，可靠性高，可日启停、调峰性能好。单位容量投资较低。简单燃气轮机每千瓦投资为

l00～300美元／kW，汽轮发电机组为600～1000美元／kW，而联合循环发电机组为280～530美元／kW。标准的模块化设计,建设周期短，可分阶段建设，一年内即可发出60％～70％额定负荷。节约水，为同容量常规电站用水量的1／3。主要优点3.超临界和超超临界技术①超临界、超超临界机组的特点机组热效率高(与同容量亚临界火电机组比较，超临界机组可提高效率2-2.5%,超超临界机组可提高效率约5%,供电煤耗可降低到279g/Kw.h)，可靠性好，环保指标先进。可复合变压运行，调峰性能好：（1）在低负荷时效率高；（2）具有良好的启动性能；（３）具有良好的负荷适应性。运行灵活，可靠性高，可自启停（APS）、调峰性能好。蒸汽压力高,蒸汽比容小，汽轮机叶片短，加之级间压差大,影响内效率，因而超临界及超超临界参数更适于大容量机组。②超临界机组关键技术新钢种的研究开发技术：新钢种的开发与应用；调峰运行问题；材料的研究与国产化。超临界压力锅炉的关键技术:在设计和制造上都有高难技术，如材料的选择、水冷壁系统及其水动力安全性、受热面布置、二次再热系统汽温的调控等。超临界压力汽轮机的关键技术：蒸汽冷却、防固体颗粒侵蚀、关键部位结构设计、防止汽流激振的技术其它关键技术：汽水化学工况；辅助设备；自动控制技术；运行技术。②超临界机组关键技术③超临界机组发展概况世界第一台：1959年（美国），125MW，31MPa,621/566/566℃。目前单机容量最大（美国）：1300MW，26.5MPa,538/538℃，共有六台，第一台1969投产。目前参数最高的是（美国西屋公司制造）：325MW，34.3MPa，649/566/566℃,二次再热,1959年投产。欧洲几大发电集团正合作攻关蒸汽温度为700℃的燃煤机组。2015将达到40MPa/700/720℃。我国华能玉环电厂(浙江省台州市玉环县)

：1000MW，蒸汽参数为26.25Pa,600℃/600℃，效率高达45.4%（国内燃煤电厂平均热效率在33.5%）。供电煤耗仅为283.2克/千瓦时,比2006年全国平均供电煤耗(366克/千瓦时)低82.8克/千瓦时。③超临界机组发展概况4.节水技术

火力发电需要耗用大量的淡水资源，而我国淡水资源短缺，人均占有量仅为世界平均水平的1/4，且分布不均，其中煤炭资源丰富的华北和西北属严重缺水地区。可采用以下措施实现节水，如：在富煤地区研究开发超临界和超超临界直接空冷机组。优化城市中水处理技术，利用其作为电厂补给水。提高湿式冷却塔浓缩倍率。优化循环排污水净化技术，实现污水“零排放”等。5.环境保护枝术除尘技术：袋式除尘技术，电袋复合式除尘。脱硫技术：完善面向大机组的主流湿法脱硫技术、

面向中小机组的高性价比脱硫技术。脱硝技术：低NOx燃烧技术、选择性催化剂烟气脱硝法和电子束烟气脱硫脱硝法。废水处理及零排放，废水资源化。干除渣、灰渣分除及综合利用。

6.核电及新能源技术2010年10月18日国务院发布《关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》（以下简称《决定》），包括新能源在内的七大战略性新兴产业的纲领性文件正式在中央层面浮出水面。《决定》对其发展方向作了这样的表述：积极研发新一代核能技术和先进反应堆，发展核能产业。加快太阳能热利用技术推广应用，开拓多元化的太阳能光伏光热发电市场。提高风电技术装备水平,有序推进风电规模化发展。加快适应新能源发展的智能电网及运行体系建设。因地制宜开发利用生物质能。7.动态优化设计技术在满足发电设备总体要求下，对其结构、强度、刚度、振动、稳定性等成套优化设计技术和商业软件（如大型水轮机水力设计与计算、结构稳定性、强度与刚度，超临界机组气流激振特性等）进行研究开发，使发电设备具有优良的动态特性，保证其运行稳定、安全可靠、噪声低。三、电力生产对环境保护的影响火电厂：硫氧化物、氮氧化物、二氧化碳、一氧化碳、粉尘、废渣、废水。核电厂：核废料、废气。我国核燃料处理技术取得重大突破，铀利用率至少提高60倍，我国已探明铀资源从大约只能用50-70年，提升到可以使用3000年。风电厂：噪声、视觉污染。太阳能发电:废弃的蓄电池有可能会对环境造成一定污染;太阳能光伏发电的主要原材料多晶硅在生产过程中如果处理不当,四氯化硅不加以回收加工，的确会产生较为严重的环境污染。水电厂：水土流失、水质污染、影响生态平衡。四、发电厂类型和特点发电厂：把各种天然资源如煤炭、水能、原子能等转换成电能的工厂。

根据所利用的能源形式可分为：火电厂水电厂核电厂风电厂火电厂火电厂：利用煤、石油和天然气等作为燃料的发电厂称为火电厂。

按功用分：

凝气式电厂：单纯用来发电的电厂。热电厂：既发电又兼供热的电厂。按机炉配合分：单元机组电厂：一炉配一机非单元机组电厂：非一炉配一机按容量分：小型发电厂：<100MW中型发电厂：100MW-250MW大中型发电厂：250MW-600MW大型发电厂：600MW-1000MW特大型发电厂：>1000MW按原动机分：汽轮机电厂燃气轮机电厂燃气－蒸汽轮机电厂内燃机发电厂按容量分类火电厂按蒸汽压力和温度分中低压发电厂：蒸汽压力3.92MPa,温度450℃,

单机功率<25MW。高压发电厂：蒸汽压力9.9MPa,温度540℃,单机功率<100MW。超高压发电厂：蒸汽压力13.83MPa,温度540℃,单机功率<200MW。亚临界压力发电厂：蒸汽压力16.77MPa,温度

540℃,单机功率300—1000MW超临界压力发电厂：蒸汽压力>22.11MPa,常用的蒸汽参数为23.5—26.5MPa，温度538—543℃/538—566℃,单机功率>600MW。超超临界压力发电厂：蒸汽压力≥24.2—28MPa,

温度≥580—600℃,单机功率>600MW火电厂按燃料分：燃煤发电厂：煤燃油发电厂：渣油或重油燃气发电厂：天然气、煤气等余热发电厂：工业余热生物发电厂：桔杆、生物肥料按供电范围分：区域性发电厂：在电网内运行，承担一定区域性供电的大中型发电厂。孤立发电厂：不并入电网内，单独运行的发电厂。自备发电厂：由大型企业自己建造，主要供本单位用电的发电厂（一般也与电网相连）。

按燃料分类火电厂优点：布局比较灵活，装机容量大小可按需要而定。建设初投资较水电厂小。缺点：火电厂的主要燃料为煤炭，属于消耗性能源，火电的电能生产成本远比水电高。火电厂动力部分设备较为复杂,厂用电量消耗也大，运行费用比较高。汽轮发电机组操作控制比较复杂,开停机时间长。火电厂的排烟、排灰等造成空气和环境的污染。②火电厂特点火电厂特点电厂热力系统返回热力发电厂生产的实质是能量转换，即将燃料中的化学能，通过在锅炉中燃烧转变为蒸汽的热能，并通过汽轮机的变速旋转变为机械能，最后通过发电机转为所需的电能。火力发电厂生产的实质-能量转换返回分类方法热力发电厂类型能源化石燃料发电厂核能发电厂再生能源发电垃圾发电厂磁流体发电厂新能源发电厂电厂功能供电的凝汽式发电厂供电、供热的热电厂供电、供热、供冷（制冷）的发电厂供电、供热、供煤气的发电厂多功能热电厂原动机类型汽轮机发电厂内燃机发电厂燃气轮机发电厂燃气-蒸汽联合循环发电厂单机容量50MW及以下为小型100~200MW为中型300MW及以上为大型电厂容量小容量电厂200MW以下中等容量电厂200~800MW大容量电厂1000MW及以上进入汽轮机蒸汽初参数中低压3.43MPa以下高压8.83MPa超高压12.75MPa亚临界16.18MPa超临压力24.2MPa以上超超临30MPa以上机炉组合非单元机组发电厂单元机组发电厂承担负荷性质带基本负荷电厂带中间负荷电厂调峰负荷电厂主设备布置室内布置半露天布置露天布置服务性质孤立发电厂列车电站企业自备发电厂区域性发电厂电厂位置负荷中心电厂坑口、路口、港口发电厂煤源与负荷中心之间发电厂煤电联营发电厂热力发电厂的类型

热力发电厂的安全可靠性一、安全管理“安全第一，预防为主”五大事故：人身伤亡；全厂停电；主要设备损坏；火灾；严重误操。故障：锅炉爆炸，汽机转子飞出，蒸汽管爆裂，锅炉喷火，造成大规模停电。火电厂日趋先进：高度机械化，自动化，并能做到离线，在线计算机监控等。返回热力发电厂的安全可靠性二、可靠性管理双回路供电，多变电所保证在预定时间内和规定的技术条件下，保持系统、设备、部件、元件发出额定电力的能力。并以量化一系列可靠性指标来体现。三、寿命管理定期大修，小修，专门检修工作人员