电厂生产工艺介绍PPT课件

1、1 火力发电厂生产基本常识火力发电厂生产基本常识 song 2 主要内容 一、火电厂概述 二、火电厂生产工艺流程 三、火电厂三大核心设备 四、火电厂的热力系统 五、火电厂的主要技术经济指标 六、高效火力发电新技术 3 一、概述 以煤、石油或天然气作为燃料的发电厂统称为火电厂。我国的电厂70%以上是火力发电厂 其能量转换过程，即：其能量转换过程，即：燃料的化学能燃料的化学能热能热能机械能机械能电能。电能。 我国近年建设的火电厂的发电机组至少为300WM机组，今后将大批安装600MW，1000MW超临界和超超临界机 组。 4 按燃料分类： v燃煤发电厂 (煤) v燃油发电厂 (石油提取了汽油、煤油

2、、柴油后的渣油) v燃气发电厂 (天然气、煤气等) v余热发电厂 (工业余热、垃圾或工业废料) v生物发电厂 (桔杆、生物肥料) 按原动机分类： v凝汽式汽轮机发电厂 v燃汽轮机发电厂 v内燃机发电厂 v蒸汽-燃汽轮机发电厂 按供出能源分类： v凝汽式汽轮机发电厂 (只供电) v热电厂 (同时供电和供热) 5 按总装机容量分类： v小容量发电厂 (总装机容量 1000 MW) 按蒸汽压力和温度分类： v中低压发电厂 (蒸汽压力3.92MPa, 温度450度, 单机功率 25 MW) v高压发电厂 (蒸汽压力9.9MPa, 温度540度, 单机功率 100 MW) v超高压发电厂 (蒸汽压力13

3、.83MPa, 温度540度, 单机功率 22.11MPa, 温度550度, 单机功率 600 MW) v超超临界压力发电厂 (蒸汽压力 335MPa、610630, 单机功率 600 MW) 6 二、电厂生产工艺流程 7 8 流化床锅炉生产工艺流程 9 简易流化床锅炉示意图 10 现代火电厂主要有锅炉，汽轮机、发电机三大核心设备。现代火电厂主要有锅炉，汽轮机、发电机三大核心设备。 电 炉 机 三、电厂三大主设备及组成 11 锅炉是火力发电厂的三大主机之一，它的作用是使燃料在炉膛中燃烧成很高温度的锅炉是火力发电厂的三大主机之一，它的作用是使燃料在炉膛中燃烧成很高温度的 烟气，烟气从水管外面流通

4、时，把大部分的热量传递给管内的水，使之成为饱和蒸气，烟气，烟气从水管外面流通时，把大部分的热量传递给管内的水，使之成为饱和蒸气， 然后继续过热成具有一定压力和温度的过热蒸汽，通过主蒸汽管道送入汽轮机。然后继续过热成具有一定压力和温度的过热蒸汽，通过主蒸汽管道送入汽轮机。 锅炉有两个主要系统，一个是汽水系统，另一个是燃烧系统。锅炉有两个主要系统，一个是汽水系统，另一个是燃烧系统。 汽水系统由省煤器、汽包、下降管、水冷壁、过热器等设备组成。它的任务是使汽水系统由省煤器、汽包、下降管、水冷壁、过热器等设备组成。它的任务是使 水吸收蒸发，最后成为具有一定参数的过热蒸汽。水吸收蒸发，最后成为具有一定参数

5、的过热蒸汽。 燃烧系统由燃烧器、炉膛、烟道及空气预热器等组成。燃烧系统由燃烧器、炉膛、烟道及空气预热器等组成。 主主 要要 设设 备备 简简 介介 锅 炉 12 汽包 水冷壁 13 锅炉设备是由锅炉本体和辅助设备两大部分组成。构成锅炉本体的主要部件有：锅炉设备是由锅炉本体和辅助设备两大部分组成。构成锅炉本体的主要部件有： 主主 要要 设设 备备 简简 介介 锅 炉 1、锅炉本体、锅炉本体 炉膛炉膛 汽包汽包 过热器过热器 省煤器省煤器 空气预热器空气预热器 炉墙和钢架炉墙和钢架 2、锅炉辅助设备、锅炉辅助设备 送、引风机送、引风机 给水泵给水泵 除尘器除尘器 制粉设备制粉设备 14 水平烟道

6、尾部烟道 炉膛 15 v包括输煤、磨煤、锅炉与燃烧、风烟系统、灰渣系统等环节。 送风机 磨煤机 热空气 空气预热器 煤斗 煤 输煤皮带 排粉风机 煤粉 锅炉 炉渣 冲灰水 除尘器 引风机 灰渣泵 细灰 热空气 冷空气 烟气 经烟囱排向大气 至灰场 自输煤系统 16 锅炉每小时所产生的蒸汽量 （几个术语） 中压，高压，超高压，亚临界，超临界 （220 t/h 小型锅炉), (220-410t/h中型锅炉)，（670t/h大型锅炉） ：燃料在炉膛内悬浮燃烧 ：固体燃料颗粒在炉排上呈沸腾状态燃烧（流化床锅炉） (靠炉外冷水下降，炉内冷水壁管中热水自然上升的锅炉) (当压力在16.6617.64MPa

7、时，水、汽重度差变小，需在循环回 路中加装循环泵的锅炉) (当压力18.62MPa时，应采用直流锅炉) 哈尔滨锅炉厂、上海锅炉厂、东方锅炉厂、武汉锅炉厂、杭州锅炉厂 17 给水泵 蒸发 受热面 汽包 过热器 下降管 联箱 省煤器 给水泵 汽包 过热器 下降管 联箱 省煤器 循环泵 蒸发 受热面 给水泵 汽包 过热器 下降管 联箱 省煤器 循环泵 蒸发 受热面 节流圈 给水泵 过热器 联箱 省煤器 蒸发 受热面 联箱 18 燃料经制粉系统送入炉膛中燃烧，使燃料的化学能变为热能。 高温烟气由炉膛经水平烟道进入尾部烟道，最后从锅炉中排出。锅炉排烟再经过烟气净化 系统处理，由引风机送入烟囱排入大气。

8、烟气在锅炉内流动的过程中，在炉膛中以辐射方式将热量传给水冷壁； 在炉膛烟气出口处，以半辐射、半对流方式将热量传给屏式过热器；在水平烟道和尾部 烟道以对流方式传给过热器、再热器、省煤器和空气预热器。 锅炉给水便经过省煤器、水冷壁、过热器变成过热蒸汽；并把汽轮机高压汽缸做功后抽回 的蒸汽变成再热蒸汽。 水在锅炉中，经过预热、蒸发、过热三个阶段变成过热蒸汽。汽轮机高压缸中蒸汽送回锅炉 加热，再送回汽轮机低压缸中继续做功，这是第四个阶段 锅炉中的受热面：省煤器、水冷壁、过热器、再热器、空气预热器。 19 汽 机 主主 要要 设设 备备 简简 介介 汽轮机是将蒸汽的热力势能转换成机械能，借以拖动其他机械

9、旋转的原动机。汽轮机是将蒸汽的热力势能转换成机械能，借以拖动其他机械旋转的原动机。 为保证汽轮机安全经济地进行能量转换，需配置若干附属设备。汽轮机及其附属设为保证汽轮机安全经济地进行能量转换，需配置若干附属设备。汽轮机及其附属设 备由管道和阀门连成的整体称汽轮机设备。备由管道和阀门连成的整体称汽轮机设备。 汽轮机运行时，工作蒸汽先在其喷管内进行膨胀，压力降低而速度增大，形汽轮机运行时，工作蒸汽先在其喷管内进行膨胀，压力降低而速度增大，形 成一股高速流，此高速气流喷射到汽轮机动叶片上，动叶片安装在许多分离的圆盘成一股高速流，此高速气流喷射到汽轮机动叶片上，动叶片安装在许多分离的圆盘 上，而圆盘固

10、定在汽轮机轴上，从而推动转子转动，使蒸汽所携带的热能转变为机上，而圆盘固定在汽轮机轴上，从而推动转子转动，使蒸汽所携带的热能转变为机 械能。械能。 20 21 汽 机 主主 要要 设设 备备 简简 介介 汽轮机主要设备，一般包括汽轮机本体、附属设备及调速系统。汽轮机主要设备，一般包括汽轮机本体、附属设备及调速系统。 1 1、 汽轮机本体汽轮机本体 汽缸汽缸 隔板隔板 轴承轴承 转子转子 2 2、汽轮机辅助设备、汽轮机辅助设备 凝汽器凝汽器 凝结水泵和抽汽器凝结水泵和抽汽器 除氧器除氧器 加热器加热器 凝结水精处理装置凝结水精处理装置 3 3、调速系统、调速系统 由于外界负荷的变化频繁，汽轮机必

11、须由于外界负荷的变化频繁，汽轮机必须 有一套自动调节装置，以便根据外界负荷有一套自动调节装置，以便根据外界负荷 变化来控制调速汽门的开度，及时改变汽变化来控制调速汽门的开度，及时改变汽 轮机的进汽量，使其功率随时与外界负荷轮机的进汽量，使其功率随时与外界负荷 相适应，保证转速在很小范围内变化，这相适应，保证转速在很小范围内变化，这 套自动调节装置称调速系统。套自动调节装置称调速系统。 22 v由锅炉, 汽轮机, 凝汽器, 除氧器, 加热器等构成 v主要包括: 给水系统 冷却水系统 补水系统 过热蒸汽 除氧器 补给水 生水 低压加热器高压加热器 排气 凝结水 凝结水泵 汽轮机 发电机 过热器 锅

12、炉 省煤器 锅炉给水 给水泵 水处理 设备 循环水泵 冷却水 凝汽器 (软化) 23 将热能转换为机械能 汽机本体，调速保护及油系统，辅助设备，热力系统等 v按工作原理分类：冲动式, 反动式 v按热力过程特性分类： 背压式汽轮机 中间再热式汽轮机 调整抽汽式汽轮机 v按主蒸汽压力分类： 低压汽轮机：主蒸汽压力 22.15 Mpa v按机组轴数可分单轴和双轴汽轮机；按汽缸数目分单缸、双缸和 多缸汽轮机；等等 24 回热加热系统简图 高加 低加 除氧 炉 机 电 给泵 凝汽器 凝泵 25 将热能转换为机械能 汽机本体，调速保护及油系统，辅助设备，热力系统等 哈尔滨汽轮机厂、四川东方汽轮机厂、上海汽

13、轮机有限公司 高压缸中压缸低压缸发电机励磁机 26 27 主主 要要 设设 备备 简简 介介 发电机 汽轮发电机的作用是将汽轮机转动的机械能，转变成电能，通过母线输送到电网。汽轮发电机的作用是将汽轮机转动的机械能，转变成电能，通过母线输送到电网。 发电机工作的机理是通过励磁机对发电机转子产生磁场，通过转子的旋转，对静发电机工作的机理是通过励磁机对发电机转子产生磁场，通过转子的旋转，对静 子线圈产生切割磁力线作用，从而在静子线圈上产生电流。子线圈产生切割磁力线作用，从而在静子线圈上产生电流。 发电机主要由转子、轴承、励磁机、密封油系统和发电机静子冷却水系统组成。发电机主要由转子、轴承、励磁机、密

14、封油系统和发电机静子冷却水系统组成。 28 发电机 主主 要要 设设 备备 简简 介介 汽机图汽机图 竣工移交机组竣工移交机组 29 励磁装置 发电机主变压器 厂用变压器 低压配电装置 配电装置 输电线路 厂用电系统 升压变电所 30 由发电机、励磁机、副励磁机、辅助设备组成 v基本组成：定子、转子、油冷却系统 v测温元件：监视发电机定子绕组、铁芯、轴承、冷却器等重要部件的温度。 v定子：定子绕组 v转子：转子绕组、阻尼绕组 v冷却方式： ：多采用轴向分段多流式通风系统 ：冷却效果好，风组和摩擦损耗小于空气。 ：冷却介质氢直接接触绕组导体，大大提高冷却效果。 ：发电机的定子和转子均采用水内冷的

15、发电机称为： “双水内冷”； 或定子绕组水内冷，转子绕组氢内冷，通风系统采用氢气冷却的“水-氢-氢” 冷却方式。容量可达1200MW。 发电机主体 主励磁机 副励磁机 气体冷却器 31 由励磁功率单元、励磁调节器（AVR）组成。励磁功率单元包括交流电源和整 流装置，它向励磁绕组提供直流励磁电流，励磁调节器（AVR）根据发电机发出的电压 和电流，自动调节励磁电流，满足系统运行需要。 v根据发电机所带负荷变化，自动调整励磁电流，在给定额定电压 值。 v当发电机并列运行时，使各发电机组所带无功功率稳定合理分配。 v在电力系统发生短路故障，发电机端电压严重下降时，能对发电机强行励磁，提高 电力系统暂态

16、稳定性。 v当发电机突然甩负载时，通过强行减磁，防止发电机电压过分升高。 v当发电机内部短路跳闸时，能快速灭磁，减小故障损坏程度。 ：（100MW以下机组） 32 汽轮发电机控制系统、厂用电控制系统、直接送出线路或升压变电站控制系统。 运行参数显示：功率、频率、电压、电流、功率因数等 励磁调节：用于控制发电机电压，并保持电压基本稳定，并调无功。 运行操作：并网和解列，并设有自动准同步装置。 安全保护：接地保护、异常运行保护、后备保护、辅助保护等。 设有备用电源和紧急直流电源：确保厂用电不中断。 33 四、发电厂热力系统四、发电厂热力系统 1、锅炉汽水系统：主给水管给水操作台省煤器汽包下降管下联

17、 箱水冷壁汽包过热器锅炉主汽门（或集汽联箱）出口。 2、主蒸汽系统及再热蒸汽系统 ：（主蒸汽）锅炉主汽门（或集汽联箱） 主蒸汽管汽机自动主汽门之前 ； （再热蒸汽）汽机高压缸出口再热器冷段管再热器再热器热段管 汽机中压缸进口 。 34 3 3、主凝结水系统、主凝结水系统 凝汽器凝结水泵轴封冷却器低加除氧器。 4、 除氧器系统：除氧器及其相连的所有管路和附件（安全门，水位计等）。 5、主给水系统：除氧水箱下水管低压给水管给水泵高压给水管高 加主给水管。 6、 回热抽汽系统和加热器疏水系统：汽机抽汽管路各回热加热器（高加、 低加、除氧器） 疏水管路疏水回收设备. 35 7 7、抽空气系统、抽空气系

18、统 （低压加热器、凝结水泵）凝汽器抽真空设 备和系统 。 8、 循环冷却水系统 循环水进水管凝汽器循环水出水管（汽机车 间范围内） 9、 排污利用系统 锅炉汽包连续排污管连续排污扩容器（汽） 除氧器 下联箱定排污管 （水）定期 排污扩容器 36 1010、 辅助蒸汽系统及补充水系统辅助蒸汽系统及补充水系统 （1）辅助蒸汽联箱及其相连接的管路和设备 （2）化学车间除盐水箱补水箱补水泵凝汽器（或 除氧器或疏水箱） 11、锅炉燃烧系统分析 风烟系统：（风）吸风口冷风道送风机暖风器 空预器热风道磨煤机 粗分器细分器排粉机燃烧器炉膛； （烟）炉膛屏过对流过热器省煤器空预器除 尘器引风机烟囱大气。 （图）

19、 灰渣系统：（炉渣）炉膛冷灰斗除渣装置冲灰沟 灰渣泵输灰管灰场。 （飞灰）除尘器集灰斗除灰装置运灰车灰加工 厂。 37 火电厂的系统构成概括火电厂的系统构成概括 （1）汽水系统：由锅炉、汽轮机、凝汽器、水泵、 加热器及其管路组成； （2）燃烧系统：输煤系统、制粉系统、烟风系统和 除灰除尘系统； （3）电气系统：发电机、变压器、升压站、输电线 路及厂用配电； （4）其它辅助系统：水化、消防、保安、采暖、物 料、后勤等； 38 五、发电厂的主要经济指标 1、汽轮发电机组的汽耗率d0：机组每发1KW.h的电所消耗的蒸汽量；200MW机组 在3kg/kw.h左右。 2、汽轮发电机组的热耗率q：机组每发

20、1KW.h的电所消耗的蒸汽量； 200MW 机组在8400kJ/kw.h左右。 3、发电厂总效率PL：电厂发出的电能与所消耗的燃料总能量； 200MW机组在 34%左右 39 4、发电煤耗率：发电厂每发1KW.h的电所需的煤耗量； 标准煤耗率：发电厂每发1KW.h的电所需的标准煤耗量；我国在300-420g标煤 /(kw.h)； 5、厂用电率：厂用电占总发电量的百分率，大约在5%-10 %之内； 6、供电标准煤耗率：扣除厂用电的标准煤耗率 40 新新 技技 术术 简简 介介 新技术 燃气_蒸汽联 合循环发电 空冷技术 超临界技 术 循环流化床 磁流体技术 核电 41 六、高效发电新技术 超临界

21、火发电机组技术 洁净煤技术 燃气蒸汽联合循环发电技术 空冷发电技术 核发电技术 燃煤磁流体发电技术 42 6.1 发展超临界参数的大容量火电机组 国外第一台超临界机组投运至今，已有近40年的历史，目前超 临界机组最大单机容量为1300MW，在美国、日本及俄国，超临 界机组占火电容量的50%以上。欧洲的超临界机组在技术上也有 其独特性和先进性。目前，国际上已经投运了单机在800MW以 上火电机组的国家主要有美国、日本、原苏联和德国等。 我国超临界机组现已投运或正在安装的有6 000 MW（有 300MW、500MW及600MW机组共10台），都是进口设备， 最大单机容量为800 MW。正在设计的

22、超临界机组电厂有 5 400 MW，最大单机容量为900 MW，也主要是进口设备，目 前国内还不具备整套设计和制造超临界机组的能力。河南华能沁 北电厂2600MW工程作为国产超临界机组示范电站，主机招标 锅炉由东方锅炉厂中标，汽轮发电机组由哈尔滨动力集团中标； 该工程于2002年8月动工，早已经投入发电。 超超临界发电机组的最大单机容量为1000MW（100万千瓦）， 国外有1350MW的，那是双轴发电机组，由一个锅炉两台发电机 组成，不算数！ 43 超临界机组发展简史 u世界第一台，1956年德国，88MW，34MPa, 610/570/570。 u目前单机容量最大（美国）1300MW，26

23、.5MPa, 538/538，共有六台，第一台1969投产。 u目前参数最高的是（美国） 325MW，34.6MPa, 649/566/566， 1960投产 44 国内部分投产及在建超临界机组情况表 45 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%)，可靠性好，环保指标先进； 可复合变压运行，调峰性能好；（1）在低负伤时效率高；（2）具有良好的启动性能； （3）具有良好的负荷适应性。 蒸汽压力高，蒸汽比容小，汽轮机叶片短，加之级问压差大，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。 46

24、6.2 燃气、蒸汽联合循环（Combined Cvcle，简称CC或 GTCC） 联合循环就是把在中低温区工作的蒸汽轮机 的朗肯（Rankine）循环和在高温区工作的 燃气轮机的布雷登（Brayton）循环的叠置， 组成一个总能系统循环，由于它有很高的燃 气初温（12001500）和蒸汽作功后 很低的终温（3040），实现了热能的 梯级利用，使总的循环效率很高 。 47 联合循环的主要优点 a) 热效率高，目前为50%55%，2000年以后渴望 达到60%61%； b) 低污染，环保性能好； c) 运行灵活，可日启停、调峰性能好 ； d) 单位容量投资较低，简单燃气轮机每千瓦投资为 l0030

25、0美元kW，汽轮发电机组为6001000 美元kW，而联合循环发电机组为280530美元 kW； e) 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6070额定负荷；占地少， 仅为PCFGD发电厂占地的13； f)节水，为同容量常规电站用水量的13； 我国大陆以煤为主要发电一次能源，目前联合循环机组 容量仅占全国发电容量的15 。 48 6.3 多联产发电技术 6.3.1 热电联产 指的是火电机组在发电的同时，用抽汽或背压机 组的排汽进行供热，由于实现了热能的梯级利用，其 总的能源利用率为8090。如果联合循环机组 用于热电联产，即高作功能力的燃气（1000以上） 在燃气轮机中

26、做功，其排气在余热锅炉中产生中等作 功能力的蒸汽（500以上），驱动汽轮机继续做功， 其低作功能力的抽汽或排汽用于工业或生活用汽用热， 形成联合循环热电联产，其总的能源利用率可达80 90（理论极限为93）。热电联产比热电分 产可节约能源30左右。我国有50万台工业锅炉， 年耗煤4亿吨，平均容量228吨时，如果其供热 量的一半由热电联产供给，则年可节煤12亿吨。 49 6.3.2 热电冷三联产 热电冷三联产指锅炉产生的蒸汽在背压汽轮机 或抽汽汽轮机发电，其排汽或抽汽，除满足各 种热负荷外，还可做吸收式制冷机的工作蒸汽， 生产68冷水用于空调或工艺冷却 . 热电冷三联产的优点： （1）蒸汽不在降

27、压或经减温减压后供热，而是 先发电，然后用抽汽或排汽满足供热、制冷的 需要，可提高能源利用率； （2）增大背压机负荷率，增加机组发电，减少 冷凝损失，降低煤耗； （3）保证生产工艺，改善生活质量，减少从业 人员，提高劳动生产率；代替数量大、型式多 的分散空调，改善环境景观，避免“热岛”现 象。 50 6.3.3 热、电、煤气三联产 煤中挥发份和部分固定碳受热后气化，产生城 市煤气供万人城镇民用，焦碳送CFBC锅炉中燃 烧产生蒸汽，用于热电联产 。 此外，在电厂中安装蓄热器回收排热或机组起 停过程中排汽，可对热负荷移峰填谷；可增加 尖峰发电出力，提高能源利用率和机组稳定运 行水平。 还有一种双背

28、压凝汽式汽轮发电机，是通过凝 结水串联通过凝汽器的两个部分，形成两个不 同的背压。由于改善了蒸汽热负荷的不均匀性， 使其平均背压低于传统的单背压汽轮机的背压， 可提高循环热效率。 51 6-4 煤炭洁净燃烧发电技术 我国预测煤炭资源总量为5.059万亿吨，1500 米深度内的煤炭总资源量为4万亿吨，经济可采 储量为1145亿吨。在我国，己探明的一次能源 储量（折成标准煤）中，煤炭占92。 洁净煤技术（CCT-Clean Coal Techno1ogy），指的是在利用煤炭发挥一次 能源最大作用的同时，污染环境的气、固、液 态排放量最少；也可定义为减少污染、提高效 率的煤炭开采加工、运输、转化、燃

29、烧、污染 控制、综合利用等技术的总称。它是以三E为目 标（经济Economics，环境Enviroment，效 率Efficieney），是先进、清洁的“绿色煤电”。 52 6.4.1 煤炭清洁、高效利用方法分类 A. 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 ； B. 燃烧中清洁利用（过程处理）主要指流化床燃 烧技术（FBC：Fluidized-bed Combustion）；整体煤气化蒸汽燃气联合循 环（IGCC ： Integrated GasificationCombined Cycle）；整体煤 气化燃料电池（IGFC：Integrated Gasificati

30、on Fuel Cell）、磁流体发电技术； 炉内脱硫：炉内喷钙脱硫，喷钙加尾部增湿活 化脱硫；炉内脱硝：低NOx燃烧器、低温燃 烧、整体分级燃烧、回气再循环、再燃烧技术 等 ； C. 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。 53 6.5 流化床燃烧技术FBC 6.5.1 定义及分类 u把8mm以下的煤粒和脱硫剂石灰石，加入燃烧 室床层上，在通过布置在炉底的布风板送出的 高速气流作用下，形成流态化翻滚的悬浮层， 进行流化燃烧，同时完成脱硫，这种燃烧技术 叫流化床燃烧技术。 u按燃烧室运行压力的不同，分为常压流化床 AF

31、BC（Atmospheric Fluidized-bed Combustion）和增压流化床PFBC （Pressurized FBC）；按流化速度和床料流 化状态不同，二者又可分为鼓泡床BFBC （Bubbling FBC）和循环流化床CFBC （ Cireulaiing FBC）。 54 6.5.2 流化床燃烧方式的特点 清洁燃烧，低污染排放，环保性能好 ; 燃料适应性强，特别适合于中、低硫煤 ; 燃烧效率高 ; 负荷适应性好 ; 灰渣综合利用好 ; PFBC还有结构紧凑、锅炉尺寸小的特点 . 55 6.5.3 FBC技术的应用及发展情况 1921年弗里茨温克勤（Fritz Wink1er

32、）建立了世界 第一台小型流化床燃烧试验台，60年代中期，第一台 FBC锅炉在美国投入运行 ; BFBC的“世界之最”为芬兰Rauba1anii热电站的295 MW机组，日本竹原电厂2号机（350 MW）燃油炉正 改为BFBC,届时将成为世界最大BFBC； CFBC的最大机组为法国stein公司为法国Gardanne电 站改造煤粉炉而制造的一台900 th（配250 MW机 组）CFBC,2000年实现600MW的CFBC； 我国自60年代初开始研究与应用FBC技术，目前国内 FBC锅炉制造厂家有22家 ; 410 th CFBC装于四川内江高坝电厂，已于1996年 投人生产；国家电力公司在内江

33、正建设一座300 MW CFBC锅炉示范电站 。 56 6.6 煤整体气化燃气蒸汽联合循环发电技术 IGCC 6.6.1 发电原理 煤经过气化和净化后，固体燃料已转化成清洁气体燃 料，以此驱动燃气轮机发电，再用排出的高温燃气进入锅炉， 产生蒸汽带动汽轮机发电，形成燃气与蒸汽联合循环发电 （图）。 6.6.2 IGCC的特点 （1）热效率高，其效率比煤粉炉高10以上，可达40 50; （2）污染排放少，环保性能优良；脱硫率9899， NOx及CO2排 放减少； （3）燃料适应性强，同一电站设备可燃用多种燃料，对高硫 煤有独特的适应性 ; （4）容量可大型化，单位造价不断降低 ; （5）调峰性能好

34、，起停机时间短 ; 57 6.6.3 IGCC发展概况 1984年1月美国建成世界最早的商业验证电站 一Cool Water电站，该电厂发电出力为 120MW，耗资262亿美元； 现在世界上已建、在建和拟建的IGCC电站近约 30座，其中美国拥有15座，居世界之冠。最大 的为美国的440MW机组，计划或可研中容量为 德国900MW和前苏联1000MW机组。一些发 展中国家，如印度、中国也计划建立IGCC示范 电站 ； 我国从1994年开始对IGCC示范工程进行预可行 性研究，国家电力公司拟在山东烟台电厂建设 一座容量为300400MW的IGCC示范电站 . 58 6-7 空冷发电技术 一般汽轮

35、机的排汽进入凝汽器，由循环冷却水 对排汽进行冷却，使其凝结成水。这种冷却方 式需要大量循环水，一个1000MW大型火电厂 每天用水量约500万吨，耗水量约10万吨，相 当于一座中等城市的日用水量。在缺水和少水 地区，这一水冷方式难以实现。 它有直接空冷与间接空冷两种：所谓直接空冷 是汽轮机排汽进入空冷散热器，用空气直接冷 却排汽；间接冷却是用空气来冷却循环凝结水， 再用冷却后的循环凝结水与排汽直接接触冷凝 排汽。 我国已能自行制造200MW间接空冷机组，并于 1993年在内蒙古丰镇电厂投运4台。 59 6-8 核能发电 核电站用的燃料是铀。铀是一种很重的金属。 用铀制成的 核燃料在一种叫“反应

36、堆”的 设备内发生裂变而产生大量 热能，再用处 于高压力下的水把热能带出，在蒸汽发生器 内产生蒸汽，蒸汽推动气轮机带着发电机一 起旋转，电就 源源不断地产生出来，并通 过电网送到四面八方。这就是 最普通的压 水反应堆核电站的工作原理。 60 我国目前运行和在建的核电站 电站 净功率(MWe) 商运日期 大亚湾1 944 1993.7 大亚湾2 944 1994.1 田湾1 1000 2004.12 田湾2 1000 42005.12 岭澳1 935 2002.7 岭澳2 935 2003.3 秦山1 279 1991.12 秦山2 610 2002.6 秦山3 610 2003.4 秦山4 6

37、65 2003.2 秦山5 665 2003. 61 世界核电发展现状 核能是一种高度密集的优质能源，但要让核能释放出来 作为发电，不是一件容易的事。1942年12月2 日，科 学家费米和同事们在美国芝加哥大学，实现了世界上第 一次受控自持链式反应，这个反应进行了28分钟，虽 然它的功率小（最高只达到200瓦），但是它的意义是 十分巨大的；1951年，美国建成了世界上第一个核能 发电装置；1954年6月，前苏联建成世界上第一座0.5 万千瓦核电站。2003年统计数据显示，全世界运行的 核电机组数为440台，占世界总发电能力的16%。在建 核电机组数为31台。世界核发电量所占比例已从1973 年

38、的3%上升到现在的17.3%。预计到2020年，核电在 能源结构中应占有22%的比例。美国是世界上核电站最 多的国家，拥有全世界四分之一的核电反应堆。立陶宛 和法国是世界上核电比例最高的国家，核发电量占该国 总发电量的75%以上。2003年，中国大陆全年发电量 中2.2%来自于核电。 62 63 核电生产流程 64 6.9磁流体发电 磁流体发电，就是用燃料（石油、天然气、燃煤、 核能等）直接加热成易于电离的气体，使之在 2000的高温下电离成导电的离子流，然后让 其在磁场中高速流动时，切割磁力线，产生感应 电动势，即由热能直接转换成电流，由于无需经 过机械转换环节，所以称之为直接发电，其燃料

39、利用率得到显著提高，这种技术也称为等离子体 发电技术。 65 66 我国电力工业与国外差距 电气化程度很低 1998年我国人均装机 0222 kW，人均 发电量只有927 kWh，为世界平均值的13，居世界80位 之后，大约是加拿大的1/20，美国的1/14，法国的1/8，还 有6000万人左右没有用上电；电能在终端能源消耗中的比 例低，发电用煤炭消耗占煤类产量的比例远低于发达国家； 单机容量小，供电煤耗高 我国200Mw以下机组占火电装 机的58，1998年为404 g/(kW.h), 约比世界先进水平相 差6070 g/(kW.h)。而且煤耗下降的速度也很慢，原计划 每10 年下降50 g

40、/(kW.h)，但7年只下降了15 g/(kW.h)， 未能完成原计划目标。火电装机占发电装机总容量的75左 右(发电量占80以上)；而水电比重偏小，装机只占248 ，水电发电量多年来只占1718；核电比重则更小， 装机和发电量都不到1。 电网薄弱，供电可靠性差 ； 实现可持续发展环境问题压力大 67 燃煤电厂 68 谢谢大家！ 69 70 火电厂建设开发流程 项目建议书 可行性研究报告 地方电力设计院设计 电厂选址 地方建设厅审批 用地预审 地方国土厅同意并报国土资源部审查 水资源论证 地方水利厅审查并上报水利部水利委员会 水土保持方案 地方水土保持局审核水利厅批复上报水利部水保中心 初设计

41、 电力规划设计总院审查 电网公司同意购电 省发改委立项 上报国家发改委核准 项目环评报告 地方环保局审查 上报环保总局批复 临建准备工作 设备招标 人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。 73 一、概述 以煤、石油或天然气作为燃料的发电厂统称为火电厂。我国的电厂70%以上是火力发电厂 其能量转换过程，即：其能量转换过程，即：燃料的化学能燃料的化学能热能热能机械能机械能电能。电能。 我国近年建设的火电厂的发电机组至少为300WM机组，今后将大批安装600MW，1000MW超临界和超超临界机 组。 74 主主 要要 设设 备备 简简 介介 发电机 汽轮发电机的作用是将汽轮机转动的机械能，转变成电能，通过母线输送到电网。汽轮发电机的作用是将汽轮机转