火力发电技术教学课件PPT.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,新能源技术,第二章 火力发电技术,成都理工大学工程技术学院,自动化,工程系电气教研室,雷,永锋,火电：国电，华能、华电、大唐、中建投,水电：中国葛洲坝集团公司，中国水利水电建设集团公司。,核电：国家核电技术公司 中核集团 中核建集团 中广核集团。,风电：基本上除水电公司外，其余各个公司均涉及风电。,五大发电公司：中国大唐集团公司、中国国电集团公司、中国华能集团公司、中国华电集团公司、中国电力投资集团 华能集团所属电厂：华能丹东电厂 华能大连电厂 华能上安电厂 华能德州电厂 华能威海电厂 华能济宁电厂 华能日照电厂 华能太仓电厂 华能淮阴电厂 华能南京电厂 华能南通电厂 华能上海石洞口第一电厂 华能上海石洞口第二电厂 华能长兴电厂 华能福州电厂 华能汕头燃煤电厂 华能汕头燃机电厂 华能玉环电厂 华能沁北电厂 华能榆社电厂 华能辛店电厂 华能重庆分公司 华能井冈山电厂 华能平凉电厂 华能岳阳电厂 华能营口电厂 华能邯峰电厂 大唐集团所属：长山热电厂 湖南省石门电厂 鸡西发电厂 洛阳首阳山电厂 洛阳热电厂 三门峡华阳发电公司 河北马头电力公司 唐山发电总厂 北京大唐张家口发电总厂 兰州西固热电有限公司 合肥二电厂 田家庵发电厂 北京大唐高井发电厂 永昌电厂 北京大唐陡河电厂 南京下关发电厂 安徽淮南洛河发电厂 保定热电厂 略阳发电厂 微水发电厂 峰峰发电厂含岳城电站 天津大唐盘山发电公司 内蒙大唐托克托发电公司 保定余热电厂 华源热电有限责任公司 阳城国际发电有限公司 辽源热电有限责任公司 四平发电运营中心 长春第二热电有限公司 晖春发电有限责任公司 鸡西热电有限责任公司 佳木斯第二发电厂 台河第一电厂 江苏徐塘发电有限公司 安徽省淮北发电厂 安徽淮南洛能发电公司 安阳华祥电力有限公司 许昌龙岗发电有限公司 华银电力株洲发电厂 华银株洲发电公司 金竹山电厂 华银金竹山火力发电厂 湘潭发电有限责任公司 湖南省耒阳发电厂 灞桥热电有限责任公司 灞桥热电厂 陕西渭河发电厂 陕西延安发电厂 陕西韩城发电厂 永昌发电厂 甘肃甘谷发电厂 甘肃八,0,三发电厂 甘肃连城发电厂 甘肃兰西热电有限公司 广西桂冠电力股份公司 桂冠大化水力发电总厂 广西岩滩水电厂 陈村水力发电厂 王快水电厂 张家界水电开发公司 贺龙水电厂 鱼潭水电厂 陕西石泉水力发电厂 石泉发电有限责任公司 甘肃碧口水电厂 百龙滩电厂 华电所属：,1,中国华电工程,(,集团,),有限公司,2,华电煤业集团有限公司,3,华电财务有限公司,4,华电招标有限公司,5,华信保险经纪有限公司,6,北京华信保险公估有限公司,7,河北热电有限责任公司,8,包头东华热电有限公司（在建）,9,内蒙古华电乌达热电有限公司（在建）,10,华电国际电力股份有限公司,11,华电国际电力股份有限公司邹县发电厂（扩建）,12,华电国际电力股份有限公司莱城发电厂,13,华电国际电力股份有限公司十里泉发电厂,14,华电青岛发电有限公司（扩建）,15,华电淄博热电有限公司,16,华电章丘发电有限公司（扩建）,17,华电滕州新源热电有限公司,18,四川广安发电有限责任公司（扩建）,19,安徽池州九华发电有限公司（在建）,20,宁夏中宁发电有限公司（在建）,21,华电能源股份有限公司,22,华电能源股份有限公司牡丹江第二发电厂,23,华电能源股份有限公司哈尔滨第三发电厂,24,哈尔滨热电有限责任公司（扩建）,25,中国华电集团哈尔滨发电有限公司,26,铁岭发电厂,27,安徽华电六安发电有限公司（在建）,28,安徽华电宿州发电有限公司（在建）,29,江苏华电扬州发电有限公司（扩建）,30,江苏华电戚墅堰发电有限公司（扩建）,31,杭州半山发电有限公司（扩建）,32,福建华电投资有限公司,33,福建华电邵武发电有限公司,34,福建棉花滩水电开发有限公司,35,闽东水电开发有限公司,36,福建漳平发电有限公司,37,湖北华电黄石发电股份有限公司,38,湖北西塞山发电有限公司,39,湖北华电襄樊发电有限公司（在建）,40,湖南华电长沙发电有限公司（在建）,41,湖南华电石门发电有限公司（在建）,42,华电新乡发电有限公司（在建）,43,四川华电宜宾发电有限责任公司（在建）,44,四川黄桷庄发电有限责任公司,45,成都华电三源热力有限责任公司,46,四川华电杂谷脑水电开发有限责任公司（在建）,47,四川华电高坝发电有限公司,48,四川华电珙县发电有限公司,49,四川紫兰坝水电开发有限责任公司（在建）,50,四川华电西溪河水电开发有限公司（在建）,51,陕西华电蒲城发电有限责任公司,52,新疆华电喀什发电有限责任公司,53,新疆华电哈密发电有限责任公司,54,新疆华电苇湖梁发电有限责任公司,55,新疆华电红雁池发电有限责任公司,56,新疆华电昌吉热电有限责任公司（扩建）,57,新疆华电吐鲁番发电有限责任公司（在建）,58,青海华电大通发电有限公司（在建）,59,云南华电巡检司发电有限公司（扩建）,60,云南华电怒江水电开发有限公司（在建）,61,贵州乌江水电开发有限公司,62,贵州乌江水电开发有限公司洪家渡电站建设公司,63,贵州乌江水电开发有限公司乌江渡发电厂,64,贵州乌江水电开发有限公司东风发电厂,65,贵州黔源电力股份公司,66,贵州黔源电力股份公司引子渡水电站,67,贵州黔源电力股份公司普定发电公司,68,贵州黔源电力股份公司水城发电厂,69,中国华电集团公司贵州头步发电厂,70,贵州大方发电有限公司（在建）还有全资部分,1,华电开发投资有限公司,2,华电,(,北京,),热电有限公司,3,北京华电水电有限公司,4,内蒙古华电包头发电有限公司（在建）,5,内蒙古华电卓资发电有限公司（在建）,6,山东黄岛发电厂,(1#2#,机,)7,黑龙江华电佳木斯发电有限公司,8,上海华电电力发展有限公司,9,华电福建发电有限公司,10,福建永安火电厂,11,福建华电漳平电厂,12,福建省厦门电厂,13,福建省古田溪水力发电厂,14,中国华电集团福建南靖水力发电厂,15,中国华电集团公司福建华安水力发电厂,16,福建省安砂水力发电厂,17,福建省池潭水力发电厂,18,中国华电集团公司福建莆田湄洲湾电厂运行分公司,19,福建华电可门发电有限公司,20,湖北华电青山热电有限公司,21,湖北华电武昌热电厂,22,华电四川发电有限公司,23,中国华电集团公司宜宾发电总厂,24,中国华电集团公司内江发电总厂,25,中国华电集团公司四川宝珠寺水力发电厂,26,四川华电攀枝花发电公司,27,四川华电五通桥发电厂,28,四川华电磨房沟发电厂,29,云南华电昆明发电有限公司（在建）,30,中国华电集团公司云南以礼河发电厂,31,贵州清镇发电厂,32,遵义发电总厂,33,贵州华电大龙发电有限公司,34,中国华电集团贵港发电有限公司 中电投所属：通辽发电总厂 辽宁发电厂 北票发电厂 大连发电总厂 大连第一热电有限公司 阜新发电厂 抚顺发电厂 元通火力发电有限公司 赤峰热电厂 长兴岛第二发电厂 郑州热电厂 南阳电厂 新乡火电厂平顶山鸿翔热电公司 开封火电厂 马迹塘水力发电厂 鲤鱼江电厂 洪泽热电有限公司 芜湖发电厂 青铜峡水电厂（八盘峡水电厂 盐锅峡水电厂 大坝管理中心 洪江水电站 碗米坡水电站 近尾洲水电站 凌津滩水电站 五强溪水力发电厂 南市发电厂 闵行发电厂 杨树浦发电厂 吴泾热电厂 上海外高桥发电有限责任公司 上海吴泾第二发电有限责任公司 漳泽发电厂 河津发电厂 重庆九龙电厂 白鹤发电厂 狮子滩水力发电总厂 国电集团所属：国电滦河发电厂 国电天津第一热电厂 国电一五发电厂 国电霍州发电厂 国电太原第一热电厂 国电吉林热电厂 国电谏壁发电厂 温州东屿发电厂 国电岷江发电厂 温州梅屿发电厂 国电万安水力发电厂 国电九江发电厂 松木坪电厂 万源发电厂 国电成都热电厂 国电华蓥山发电厂 国电大武口发电厂 国电石嘴山发电厂 国电凯里发电厂 国电红枫水力发电厂 国电贵阳发电厂 国电大寨水力发电厂 国电六郎洞水力发电厂 国电小龙潭发电厂 国电合山发电厂 国电南河水力发电厂 国电电力大同第二发电厂 国电电力朝阳发电厂 国电电力大连开发区热电厂 国电电力桓仁发电厂 国电电力太平哨发电厂 邯郸热电厂 国电长源荆门热电厂 国电长源沙市热电厂 国电长源富水水力发电厂 国电长源南河水力发电厂 国电白马电厂 新疆风力发电厂 沈阳热电厂,1.,火电厂的分类（按蒸汽参数）与容量,中低压,:,3.4MPa,，,435,6122550MW,，,高压,：,9.8MPa,，,540,，,50100MW,，,超高压,:,13.7MPa,，,535/535,，,125200MW,，,亚临界：,16.2MPa,，,540/540,，,300600MW,，,超临界：,24MPa,，,538/566,600800MW,，,超超临界电厂：,28MPa,以上,我国现正研制,1000MW,级的超临界机组,2,、火电厂生产过程示意图,燃烧系统生产流程方框图,3,、火电厂的系统构成,（,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,）燃料、燃烧系统，包括：输煤系统、制粉系统、烟风系统和除灰除尘系统；,（,3,）其它辅助热力系统,（,4,）电气系统,4,、电厂汽水系统,电厂基本汽水系统流程（朗肯循环）：给水,锅炉,过热蒸汽,汽轮机,凝汽器,给水泵,给水送入锅炉,。,锅炉,汽轮机,给水泵,发电机,凝汽器,5,、燃料、燃烧系统,输煤,及燃运系统：,运输,卸煤装置,煤场,碎煤机,皮带,原煤仓；,制粉系统：,原煤仓,给煤机,磨煤机,粗粉分离器,细粉分离器,煤粉仓,给粉机,燃烧器,炉膛；,风烟系统与,灰渣系统,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）,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。,二、锅炉设备及组成,作用：,1,、锅炉容量与蒸汽参数,锅炉容量：每小产生的蒸汽量（,t/h,）,蒸汽参数：锅炉出口过热蒸汽压力和温度,容量,（,t/h,）,蒸汽参数 汽机功率,(MW),炉型,420 13.8Pa(540/540)125,煤粉炉,670 13.8Pa(540/540)200,煤粉炉,1025 16.8Pa(540/540)300,煤粉炉（引）,2008 16.8Pa(540/540)600,煤粉炉,2,、锅炉热效率与锅炉型号,锅炉热效率：蒸汽在炉内吸热量占燃料发热量的百,分比。电站锅炉一般在,90,%,以上。,锅炉型号：如,HG,670/13.7540/5407,HG,-,哈尔滨锅炉厂；,DG,-,东锅；,SG,-,上锅；,WG,-,武锅；,BG,-,北锅,锅炉分类（按水循环方式）：自然循环炉，强制循环炉，复合循环炉等。,3,、锅炉设备的组成,锅炉本体：,燃烧器、炉膛、烟道、汽包、下降管、水冷壁、过热器、再热器、省煤器及空气预热器等组成；,辅助设备：,送引风机、给煤机、磨煤机、排粉机、除尘和脱硫设备、烟囟等。,（图）,三、汽轮机设备及组成,1,、汽轮机本体：,静止部分：,汽缸、隔板、喷嘴、轴承和轴封等；,转动部分：,叶片、叶轮和轴等；,配汽机构：,主蒸汽导管、自动主汽门、调节阀等,汽轮机的工作过程：,蒸汽喷嘴冲动叶片转动,2,、调节保安油系统：,调速器、油泵、油箱等,3,、凝汽及抽气设备：,凝汽器、凝结水泵、抽气器、循环水泵和冷却塔等,4,、回热加热系统：,高、低压加热器和除氧器等,5,、汽轮机分类与型号,汽轮机分类（按热力过程）：,凝汽式,N,、,背压式,B,、,调整抽汽式,CC,、,中间再热式汽轮机。,汽轮机的型号：如,N200-130/535/535,N300-16.7/538/538,6,、,汽轮发电机与励磁机,转子：,有良好导磁性能的合金钢制成，绕组外接直流励磁电源，产生磁场；氢（水）内冷,定子：,由铁芯、绕组和外壳等组成，铁芯由环形硅钢片叠压而成；水内冷,励磁机：,向发电机转子绕组提供直流励磁电源；,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,。,3,、,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,.,示意图,。,（,300MW,图）,7,、,抽空气系统,（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,10,、,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,燃运系统：,制粉系统,：,风烟系统：,灰渣系统：,五、发电厂的主要经济指标,1,、汽轮发电机组的汽耗率,d,0,：,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,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,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,7,、提高电厂热效率的措施：,六、高效发电新技术,继续提高超临界火电机组效率,洁净煤技术,燃气蒸汽联合循环发电技术,燃煤磁流体发电技术,空冷发电技术,火电厂计算机控制技术,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,6000MW,（有,300MW,、,500MW,及,600MW,机组,共,10,台,），都是进口设备，最大单机容量为,800MW,。,正在设计的超临界机组电厂,有,5400MW,，,最大单机容量为,900MW,，,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，目前正在进行施工设计。,超临界机组发展简史,世界第一台,，,1956,年德国，,88MW,，,34MPa,610/570/570,。,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）,325MW,，,34.6MPa,649/566/566,，,1960,投产,国内部分投产及在建超临界机组情况表,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,。,建设有大容量火电机组群的大电厂,世界上,2000 MW,以上大型火电厂有,82,座，其中,4000MW,以上,的,5,座,，,3001MW,4000MW,的,24,座,2501,3000MW,的,24,座，,2000,2500,删的有,29,座。世界最大的燃褐煤和燃烟煤的火电厂分别是波兰的贝尔哈托夫电厂和南非的肯达尔电厂，最大的燃气和燃油电厂分别是俄罗斯的苏尔古特第二火电厂和日本鹿岛火电厂，其装机容量分别为,4320 MW,4 116 MW,，,4800MW,和,4400 MW,我国目前最大的火力发电厂,浙江北仑发电厂终于全面建成；该厂,总装机容量达,300,万千瓦,。,（共,6,台,600MW,机组）,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（,1200,1500,）和蒸汽作功后很低的终温（,30,40,），实现了热能的梯级利用，使总的循环效率很高。,燃油或燃气的联合循环的主要优点,热效率高,，目前为,50%,55%,，,2000,年以后渴望达到,60%,61%,；,低污染，环保性能好,；,运行灵活,，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；占地少，仅,为,PC,FGD,发电厂占地的,1,3,；,节水,，为同容量常规电站用水量,的,1,3,；,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,1,5,。,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,0,222 kW,，,人均发电量只有,927 kWh,，,为世界平均值,的,1,3,，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,404g/(kW.h),约比世界先进水平相差,60,70g/(kW.h),。,而且煤耗下降的速度也很慢，原计划每,10,年下降,50g/(kW.h),，但,7,年只下降了,15g/(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,24,8,，水电发电量多年来只占,17,18,；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,燃煤电厂,回热,加热系统简图,高加,低加,除氧,炉,机,电,给泵,凝汽器,凝泵,本章小结,1,火电发电的基本原理,2.,锅炉设备,3.,汽轮机,作业：,P90 2-5 2-9,