專題一火力發(fā)電技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)宋長(zhǎng)華

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1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,*,專題一：火力發(fā)電技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)-宋長(zhǎng)華,*,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),重慶電力高等?？茖W(xué)校,熱工學(xué)精品課程,重慶電力高等?？茖W(xué)校,熱工學(xué)精品課程,火力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì),動(dòng)力工程系宋長(zhǎng)華 副教授,1,專題一：火力發(fā)電技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)-宋長(zhǎng)華,一、火力發(fā)電概述,1.1 火力發(fā)電生產(chǎn)過(guò)程,1.2 世界電力工業(yè)的發(fā)展,1.3 我國(guó)電力工業(yè)概況,2,專題一：火力發(fā)電技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)-宋長(zhǎng)華,主,要,內(nèi),容,一、,火力發(fā)電概述,二、,火力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì),提高超臨界火電機(jī)組效率,燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù),多聯(lián)產(chǎn)發(fā)電技術(shù),潔凈煤燃燒發(fā)電技術(shù),燃煤磁流體

2、發(fā)電技術(shù),空冷發(fā)電技術(shù),火電廠計(jì)算機(jī)控制技術(shù),三、新能源發(fā)電技術(shù),3,專題一：火力發(fā)電技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)-宋長(zhǎng)華,1.1 火力發(fā)電生產(chǎn)過(guò)程,火力發(fā)電廠概念,:,就能量轉(zhuǎn)換的形式而言，火力發(fā)電機(jī)組的作用是將燃料（煤、石油、天然氣）的化學(xué)能經(jīng)燃燒釋放出熱能，再進(jìn)一步將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋?火電廠外景,其發(fā)電方式有,:,汽輪機(jī)發(fā)電,、,燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電,及,內(nèi)燃機(jī)發(fā)電,三種。其中汽輪機(jī)發(fā)電所占比例最大，燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電近年來(lái)有所發(fā)展，內(nèi)燃機(jī)發(fā)電比例最小。,火電廠(汽輪機(jī))能量轉(zhuǎn)換過(guò)程與三大主機(jī)作用如下,：,鍋 爐,：,燃料化學(xué)能,蒸汽熱能,汽輪,機(jī),：,蒸汽熱能,機(jī)械能,外形圖,結(jié)構(gòu)圖,發(fā)電機(jī),：,機(jī)械能,電能,火力

3、發(fā)電廠,原理,和,生產(chǎn)過(guò)程示意圖,和,火電廠分類,（按蒸汽參數(shù)）,4,專題一：火力發(fā)電技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)-宋長(zhǎng)華,1.2 世界電力工業(yè)的發(fā)展,電力工業(yè)回顧,發(fā)電量、發(fā)電裝機(jī)容量,及其,地區(qū)分布,用電量及其構(gòu)成的變化,世界電力發(fā)展,概況和預(yù)測(cè),5,專題一：火力發(fā)電技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)-宋長(zhǎng)華,90年代后，電力發(fā)展三個(gè)突出的動(dòng)向,世界發(fā)電量的年增長(zhǎng)率趨緩，而一些發(fā)展中國(guó)家，特別是亞洲國(guó)家仍維持較高的電力增長(zhǎng)速度；,電力技術(shù)的發(fā)展向效率、環(huán)保的更高目標(biāo)邁進(jìn)；,電業(yè)管理體制和經(jīng)營(yíng)方式發(fā)生變革，由壟斷經(jīng)營(yíng)逐步轉(zhuǎn)向市場(chǎng)開(kāi)放。,6,專題一：火力發(fā)電技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)-宋長(zhǎng)華,1.3 我國(guó)電力工業(yè)概況,我國(guó),能源形勢(shì),我國(guó)電力工

4、業(yè),起源與發(fā)展,我國(guó)電力工業(yè)與國(guó)外,差距,我國(guó)火電,（集控室圖）,設(shè)備,生產(chǎn)歷程,7,專題一：火力發(fā)電技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)-宋長(zhǎng)華,二、火力發(fā)電技術(shù)發(fā)展趨勢(shì),2.1,提高超臨界火電機(jī)組效率,2.1.1 提高初參數(shù)，采用超超臨界,初參數(shù)的提高主要受金屬材料在高溫下性能是否穩(wěn)定的限制，目前，超臨界機(jī)組初溫可達(dá),538,576,。隨著冶金技術(shù)的發(fā)展，耐高溫性能材料的不斷出現(xiàn)，初溫可提高到,600,700,。,如日本東芝公司,1980,年著手開(kāi)發(fā)兩臺(tái),0,型兩段再熱的,700MW,超超臨界汽輪機(jī)，并相繼于,1989,年和,1990,年投產(chǎn)，運(yùn)行穩(wěn)定，達(dá)到提高發(fā)電端熱效率,5,的預(yù)期目標(biāo)，即發(fā)電端效率為,41,

5、，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了在,140,分鐘內(nèi)啟動(dòng)的設(shè)計(jì)要求，且可在帶,10,額定負(fù)荷運(yùn)行。,在此基礎(chǔ)上，該公司正推進(jìn),1,型（,30,99MPa,、,593,593,593,）、,2,型（,34,52MPa,、,650,593,593,）機(jī)組的實(shí)用化研究。據(jù)推算，超超臨界機(jī)組的供電煤耗可降低到,279g,kWh,。,8,專題一：火力發(fā)電技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)-宋長(zhǎng)華,超臨界火電機(jī)組概況,世界,第一臺(tái)125MW超臨界機(jī)組于,1959年4月,在美國(guó)投運(yùn),至今已有近,40年,的歷史，目前超臨界機(jī)組最大單機(jī)容量為,1300MW,，在美國(guó)、日本及俄國(guó)，超臨界機(jī)組占火電容量的,50%,以上。目前，國(guó)際上已經(jīng)投運(yùn)了單機(jī)在,800M

6、W以上火電機(jī)組,的國(guó)家主要有,美國(guó)、日本、原蘇聯(lián)和德國(guó),等。,我國(guó),超臨界機(jī)組現(xiàn)已,投運(yùn)或正在安裝,的有6000MW（有300MW、500MW及600MW機(jī)組共,14臺(tái),），大都是進(jìn)口設(shè)備，最大單機(jī)容量為,900MW,。目前國(guó)內(nèi)還不具備整套設(shè)計(jì)和制造超臨界機(jī)組的能力。,河南華能沁北電廠2600MW,工程作為國(guó)產(chǎn)超臨界機(jī)組示范電站，主機(jī)招標(biāo)鍋爐由,東方鍋爐廠,中標(biāo)，汽輪發(fā)電機(jī)組由,哈爾濱動(dòng)力集團(tuán),中標(biāo)；發(fā)電機(jī)由,上汽發(fā)電集團(tuán),中標(biāo)；該工程于2004年9月投產(chǎn)。上海外高橋電廠,2900MW,機(jī)組于2004年5月投產(chǎn).,9,專題一：火力發(fā)電技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)-宋長(zhǎng)華,超臨界機(jī)組發(fā)展,世界第一臺(tái),，1959

7、年,（美國(guó)）,，125MW，31MPa, 621/566/566,。,目前,單機(jī)容量最大,（美國(guó)）1300MW，,26.5MPa,538/538,，共有六臺(tái)，第一臺(tái)1969投產(chǎn)。,目前,參數(shù)最高,的是（美國(guó)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達(dá)到,40,MPa/700/720,10,專題一：火力發(fā)電技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)-宋長(zhǎng)華,超臨界,、,、超超,臨,臨界機(jī),組,組的特,點(diǎn),點(diǎn),機(jī)組熱,效,效率高(與同,容,容量亞,臨,臨界火,電,電機(jī)組,比,比較，,超,超臨界,

8、機(jī),機(jī)組可,提,提高效,率,率2-2.5%，超,超,超臨界,機(jī),機(jī)組可,提,提高效,率,率約5%,供,電,電煤耗,可,可降低,到,到279g/Kw.h)，可靠性,好,好，環(huán),保,保指標(biāo),先,先進(jìn)；,可復(fù)合,變,變壓運(yùn),行,行，調(diào),峰,峰性能,好,好；（1,）,）在低,負(fù),負(fù)荷時(shí),效,效率高,；,；（2,）,）具有,良,良好的,啟,啟動(dòng)性,能,能；（3）具,有,有良好,的,的負(fù)荷,適,適應(yīng)性,。,。,蒸汽壓,力,力高，,蒸,蒸汽比,容,容小，汽輪,機(jī),機(jī)葉片,短,短，加,之,之級(jí)問(wèn),壓,壓差大,，,，影響,內(nèi),內(nèi)效率,，,，因而,超,超臨界,及,及超超,臨,臨界參,數(shù),數(shù)更適于大,容,容量機(jī),組

9、,組。,11,專題一,：,：火力,發(fā),發(fā)電技,術(shù),術(shù)發(fā)展,趨,趨勢(shì)-宋長(zhǎng),華,華,超臨界,機(jī),機(jī)組關(guān),鍵,鍵技術(shù),新鋼種,的,的研究,開(kāi),開(kāi)發(fā),新鋼種,的,的開(kāi)發(fā),與,與應(yīng)用,；,；,調(diào)峰運(yùn),行,行問(wèn)題,；,；,材料的,研,研究與,國(guó),國(guó)產(chǎn)化,。,。,超臨界,壓,壓力鍋,爐,爐的關(guān),鍵,鍵技術(shù),超臨界,壓,壓力汽,輪,輪機(jī)的,關(guān),關(guān)鍵技,術(shù),術(shù),其它關(guān),鍵,鍵技術(shù),汽水化,學(xué),學(xué)工況,；,；,輔助設(shè),備,備；,自動(dòng)控,制,制技術(shù),；,；,運(yùn)行技,術(shù),術(shù)。,12,專題一,：,：火力,發(fā),發(fā)電技,術(shù),術(shù)發(fā)展,趨,趨勢(shì)-宋長(zhǎng),華,華,采,采用高,性,性能汽,輪,輪機(jī),汽輪機(jī),制,制造技,術(shù),術(shù)已很,

10、成,成熟，,但,但仍有,進(jìn),進(jìn)一步,提,提高其,效,效率的,空,空間，,主,主要有,以,以下,三種途,徑,徑,：,(1),首,首先是,進(jìn),進(jìn)一步,增,增加末,級(jí),級(jí)葉片,的,的環(huán)形,排,排汽面,積,積，從,而,而達(dá)到,減,減小排,汽,汽損失,的,的目的,。末級(jí)葉,片,片的環(huán),形,形排汽,面,面積取,決,決于葉,片,片高度,，,，后者,受,受制于,材,材料的,耐,耐離心,力,力強(qiáng)度,。,。日本700MW機(jī),組,組已成,功,功采用,鈦,鈦制1,016M的,長(zhǎng),長(zhǎng)葉片，它比,目,目前通,常,常采用,的,的12Cr鋼,制,制的0,842M的,葉,葉片增,加,加了離,心,心力強(qiáng),度,度，排,汽,汽面積,

11、增,增加了40,，,，由于,降,降低了,排,排汽損,失,失，效,率,率提高16,。,(2),其,其次是,采,采用減,少,少二次,流,流損失,的,的葉柵,。葉柵汽,道,道中的,二,二次流,會(huì),會(huì)干擾,工,工作的,主,主汽流,產(chǎn),產(chǎn)生較,大,大的能,量,量損失,，,，要進(jìn),一,一步研,制,制新型,葉,葉柵，,以,以減少,二,二次流,損,損失。,(3),最,最后是,減,減少汽,輪,輪機(jī)內(nèi),部,部漏汽,損,損失,。汽輪機(jī),隔,隔板與,軸,軸間、,動(dòng),動(dòng)葉頂,部,部與汽,缸,缸、動(dòng),葉,葉與隔,板,板間均,有,有一定,間,間隙。,這,這些部,位,位均裝,有,有汽封,，,，以減,少,少漏汽,損,損失。,要

12、,要研制,新,新型汽,封,封件以,減,減少漏,汽,汽損失,。,。,13,專題一,：,：火力,發(fā),發(fā)電技,術(shù),術(shù)發(fā)展,趨,趨勢(shì)-宋長(zhǎng),華,華,建設(shè)有,大,大容量,火,火電機(jī),組,組群的,大,大電廠,世界上2000 MW以上,大,大型火,電,電廠有82座,，,，其中4000MW,以,以上的5座，3001MW4000MW的24座25013000MW的24座,，,，20002500刪的,有,有29,座,座。世,界,界最大,的,的燃褐,煤,煤和燃,煙,煙煤的,火,火電廠,分,分別是,波,波蘭的,貝,貝爾哈,托,托夫電,廠,廠和南,非,非的肯,達(dá),達(dá)爾電,廠,廠，最,大,大的燃,氣,氣和燃,油,油電廠,分

13、,分別是,俄,俄羅斯,的,的蘇爾,古,古特第,二,二火電,廠,廠和日,本,本鹿島,火,火電廠,，,，其裝,機(jī),機(jī)容量,分,分別為4320 MW4116 MW，4800MW和4400 MW,我國(guó)目前最,大,大的火力發(fā),電,電廠,浙,浙江北侖發(fā),電,電廠終于全,面,面建成；該,廠,廠總裝機(jī)容量,達(dá),達(dá)360萬(wàn),千,千瓦。（共6臺(tái)600MW,機(jī),機(jī)組）,14,專題一：火,力,力發(fā)電技術(shù),發(fā),發(fā)展趨勢(shì)-宋長(zhǎng)華,2.2,燃,燃?xì)庹羝?聯(lián),聯(lián)合循環(huán)發(fā),電,電技術(shù)（CombinedCvcle,，,，簡(jiǎn)稱CC,或,或GTCC,）,聯(lián)合循環(huán):,就是把在中,低,低溫區(qū)工作,的,的蒸汽輪機(jī),的,的朗肯（Rankin

14、e,）,）循環(huán)和在高溫區(qū),工,工作的燃?xì)?輪,輪機(jī)的布雷登（Brayton）循環(huán)的疊置，組,成,成一個(gè)總能,系,系統(tǒng)循環(huán)，,由,由于它有很,高,高的燃?xì)獬?溫,溫（12001500）和,蒸,蒸汽作功后,很,很低的終溫,（,（3040），實(shí),現(xiàn),現(xiàn)了熱能的,梯,梯級(jí)利用，,使,使總的循環(huán),效,效率很高,。,。,15,專題一：火,力,力發(fā)電技術(shù),發(fā),發(fā)展趨勢(shì)-宋長(zhǎng)華,燃,燃?xì)庹?汽,汽聯(lián)合循環(huán),的,的主要優(yōu)點(diǎn),熱效率高,，目前為50%55%，2000年以后渴,望,望達(dá)到60%61%,；,；,低污染，環(huán),保,保性能好,；,運(yùn)行靈活，,可,可靠性高,，可日啟停,、,、調(diào)峰性能,好,好 ；,單位容量投,

15、資,資較低,，簡(jiǎn)單燃?xì)廨?機(jī),機(jī)每千瓦投,資,資為l00,300美,元,元kW，,汽,汽輪發(fā)電機(jī),組,組為600,1000,美,美元kW,，,，而聯(lián)合循,環(huán),環(huán)發(fā)電機(jī)組,為,為280530美元,kW；,標(biāo)準(zhǔn)的模塊,化,化設(shè)計(jì)，,建設(shè)周期短,，可分階段,建,建設(shè)，一年,內(nèi),內(nèi)即可發(fā)出6070額定負(fù),荷,荷；占地少,，,，僅為PC,FGD發(fā),電,電廠占地的13；,節(jié)水,，為同容量,常,常規(guī)電站用,水,水量的13；,16,專題一：火,力,力發(fā)電技術(shù),發(fā),發(fā)展趨勢(shì)-宋長(zhǎng)華,聯(lián),聯(lián)合循環(huán),機(jī),機(jī)組舉例,電站項(xiàng)目,燃,燃機(jī)型號(hào),出,出力MW,燃,燃料,供,供電效,率,率%,投,投運(yùn)日期,日本輔助Futts

16、u,電,電站14STAG109E,2000LNG48.51985,土耳其Ambarbi1350,天,天然氣52.51991,韓國(guó)Seoinchon電站,8STAG107F1910,天,天然氣541992,香港Blaok Poink電站,8PG9311FA,擬擴(kuò)到600,天然氣,54（設(shè)計(jì),）,）52.9,（,（當(dāng)?shù)兀?1996,英國(guó)Didcot電站4V94.31350,天,天然氣55.51996,我國(guó)大陸以,煤,煤為主要發(fā),電,電一次能源,，,，目前聯(lián)合,循,循環(huán)機(jī)組容,量,量?jī)H占全國(guó),發(fā),發(fā)電容量的15。,17,專題一：火,力,力發(fā)電技術(shù),發(fā),發(fā)展趨勢(shì)-宋長(zhǎng)華,2.3,多,多聯(lián)產(chǎn)發(fā)電,技,技

17、術(shù),熱,熱電聯(lián)產(chǎn),指的是火電,機(jī),機(jī)組在發(fā)電,的,的同時(shí)，用,抽,抽汽或背壓,機(jī),機(jī)組的排汽,進(jìn),進(jìn)行供熱，,由,由于實(shí)現(xiàn)了,熱,熱能的梯級(jí),利,利用，其總,的,的能源利用率,為,為,7080,。如果聯(lián)合,循,循環(huán)機(jī)組用,于,于熱電聯(lián)產(chǎn),，,，即高作功,能,能力的燃?xì)?（,（1000,以,以上）在燃?xì)廨?機(jī),機(jī)中做功，,其,其排氣在余,熱,熱鍋爐中產(chǎn),生,生中等作功,能,能力的蒸汽,（,（500,以,以上），驅(qū),動(dòng),動(dòng)汽輪機(jī)繼,續(xù),續(xù)做功，其,低,低作功能力,的,的抽汽或排,汽,汽用于工業(yè),或,或生活用汽,用,用熱，形成,聯(lián),聯(lián)合循環(huán)熱電聯(lián)產(chǎn)（,圖,圖），其總的能,源,源利用率可,達(dá),達(dá),80

18、90,（理論極限,為,為93）,。,。熱電聯(lián)產(chǎn)比,熱,熱電分產(chǎn)可,節(jié),節(jié)約能源30左右。我國(guó)有50萬(wàn)臺(tái)工業(yè),鍋,鍋爐，年耗,煤,煤4億噸，,平,平均容量2,28噸,時(shí),時(shí)，如果其,供,供熱量的一,半,半由熱電聯(lián),產(chǎn),產(chǎn)供給，則年可節(jié)煤1,2億噸,。,18,專題一：火,力,力發(fā)電技術(shù),發(fā),發(fā)展趨勢(shì)-宋長(zhǎng)華,熱,熱、電,、,、冷三聯(lián)產(chǎn),熱電冷三聯(lián),產(chǎn),產(chǎn),:指鍋爐產(chǎn)生,的,的蒸汽在背,壓,壓汽輪機(jī)或,抽,抽汽汽輪機(jī)發(fā)電，其排汽或,抽,抽汽，除滿,足,足各種熱負(fù)荷外，還可做,吸,吸收式制冷,機(jī),機(jī)的工作蒸,汽,汽，生產(chǎn)6,8冷水用于空調(diào)或,工,工藝?yán)鋮s.,熱電冷三聯(lián),產(chǎn),產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn),：,（1）蒸汽,不

19、,不在降壓或,經(jīng),經(jīng)減溫減壓,后,后供熱，而,是,是先發(fā)電，,然,然后用抽汽,或,或排汽滿足,供,供熱、制冷,的,的需要，可提高能源利,用,用率；,（2）增大,背,背壓機(jī)負(fù)荷,率,率，增加機(jī),組,組發(fā)電，減,少,少冷凝損失,，,，降低煤耗；,（3）保證,生,生產(chǎn)工藝，,改,改善生活質(zhì),量,量，減少?gòu)?業(yè),業(yè)人員，提,高,高勞動(dòng)生產(chǎn),率,率；代替數(shù),量,量大、型式,多,多的分散空,調(diào),調(diào)，改善環(huán)境景觀，避免,“,“熱島”現(xiàn),象,象。,19,專題一：火,力,力發(fā)電技術(shù),發(fā),發(fā)展趨勢(shì)-宋長(zhǎng)華,熱,熱、電、,煤,煤氣三聯(lián)產(chǎn),煤中揮發(fā)份,和,和部分固定,碳,碳受熱后氣,化,化，產(chǎn)生城,市,市煤氣供萬(wàn)人城

20、鎮(zhèn),民,民用，焦碳送CFBC,鍋,鍋爐中燃燒,產(chǎn),產(chǎn)生蒸汽，,用,用于熱電聯(lián),產(chǎn),產(chǎn) 。,此外，在電,廠,廠中安裝蓄熱器回收排熱或,機(jī),機(jī)組起停過(guò),程,程中排汽，,可,可對(duì)熱負(fù)荷,移,移峰填谷；,可,可增加尖峰,發(fā),發(fā)電力出力,，,，提高能源,利,利用率和機(jī),組,組穩(wěn)定運(yùn)行,水,水平。,還有一種雙背壓凝汽,式,式汽輪發(fā)電,機(jī),機(jī)，是通過(guò)凝,結(jié),結(jié)水串聯(lián)通,過(guò),過(guò)凝汽器的,兩,兩個(gè)部分，,形,形成兩個(gè)不,同,同的背壓。,由,由于改善了,蒸,蒸汽熱負(fù)荷,的,的不均勻性,，,，使其平均,背,背壓低于傳,統(tǒng),統(tǒng)的單背壓,汽,汽輪機(jī)的背,壓,壓，可提高,循,循環(huán)熱效率,。,。,20,專題一：火,力,力發(fā)

21、電技術(shù),發(fā),發(fā)展趨勢(shì)-宋長(zhǎng)華,燃,燃?xì)廨啓C(jī),高,高效熱力循,環(huán),環(huán),a)程式雙,流,流體熱力循,環(huán),環(huán)（回注蒸,汽,汽的燃?xì)廨?機(jī),機(jī)熱力循環(huán),）,）,指余熱鍋爐,產(chǎn),產(chǎn)生的過(guò)熱,蒸,蒸汽，與壓,氣,氣機(jī)來(lái)的高,溫,溫高壓空氣,一,一起進(jìn)入燃,燒,燒室，燃料,燃,燃燒產(chǎn)生的,燃,燃?xì)夂捅患?熱,熱到燃?xì)獬?溫,溫的蒸汽，,一,一起進(jìn)入燃,氣,氣輪機(jī)中作,功,功，形成燃?xì)?、蒸?在,在同一臺(tái)燃,機(jī),機(jī)中膨脹作,功,功的雙流體,熱,熱力循環(huán)。,該循環(huán)燃機(jī),功,功率增大，,循,循環(huán)效率提,高,高；對(duì)燃?xì)?葉,葉片冷卻效,果,果好，沒(méi)有,蒸,蒸汽輪機(jī)系,統(tǒng),統(tǒng)，使系統(tǒng),簡(jiǎn),簡(jiǎn)化；可降,低,低NOx排,

22、放,放。,21,專題一：火,力,力發(fā)電技術(shù),發(fā),發(fā)展趨勢(shì)-宋長(zhǎng)華,b),濕空氣透平,（,（HAT）,循,循環(huán)（蒸發(fā)-回?zé)?式,雙,雙流體循環(huán),）,）,指軟化水經(jīng),燃,燃機(jī)排氣加,熱,熱后噴人壓,氣,氣機(jī)出口蒸,發(fā),發(fā)器中被高,溫,溫高壓空氣,蒸,蒸發(fā)，空氣,與,與水蒸汽混,合,合物在回?zé)?器,器中被燃?xì)?排,排氣加熱后,，,，供給燃燒,室,室，產(chǎn)生的燃?xì)?、,、蒸汽混合,物,物進(jìn)入燃?xì)?輪,輪機(jī)作功。,由于燃機(jī)排,氣,氣余熱的充,分,分利用，可,大,大大提高循,環(huán),環(huán)效率；由,于,于燃機(jī)工質(zhì),流,流量增加，,使,使機(jī)組功率,也,也大大增加,；,；由于沒(méi)有,了,了蒸汽輪機(jī),，,，使系統(tǒng)大,為,為

23、簡(jiǎn)化，造,價(jià),價(jià)僅為余熱,鍋,鍋爐型聯(lián)合,循,循環(huán)的50,。如果把,整,整體煤氣化,產(chǎn),產(chǎn)生的煤氣,經(jīng),經(jīng)凈化后供,燃,燃燒室燃燒,，,，就形成IGHAT循,環(huán),環(huán)，也大大,簡(jiǎn),簡(jiǎn)化系統(tǒng)，,節(jié),節(jié)約投資。,22,專題一：火,力,力發(fā)電技術(shù),發(fā),發(fā)展趨勢(shì)-宋長(zhǎng)華,2.4,煤,煤炭潔凈燃,燒,燒發(fā)電技術(shù),火力發(fā)電發(fā),展,展至今，其,一,一次能源仍,以,以煤為主,。如我國(guó)煤,炭,炭在一次能,源,源的生產(chǎn)和,消,消費(fèi)中占了,大,大頭，同時(shí),煤,煤電在電力,裝,裝機(jī)總?cè)萘?中,中占了,75,.,燃煤發(fā)電目,前,前存在著兩,個(gè),個(gè)突出的問(wèn),題,題,：一是燃煤技術(shù)有,待,待改善，煤,的,的利用率要進(jìn)一步提,

24、高,高；二是煤燃燒除放,出,出熱量外，,還,還會(huì)產(chǎn)生大,量,量的煙塵、,二,二氧化碳、,二,二氧化硫、,氮,氮氧化物等,污,污染環(huán)境的排放物。,我,我國(guó)煙塵排,放,放量的,70,、二氧化,硫,硫排放量的,90,都來(lái)自燃,煤,煤。,潔凈煤技術(shù),（CCT-CleanCoalTechno1ogy），指的,是,是在利用煤,炭,炭發(fā)揮一次,能,能源最大作,用,用的同時(shí)，,污,污染環(huán)境的,氣,氣、固、液,態(tài),態(tài)排放量最,少,少；也可定,義,義為減少污,染,染、提高效,率,率的煤炭開(kāi),采,采加工、運(yùn),輸,輸、轉(zhuǎn)化、,燃,燃燒、污染,控,控制、綜合,利,利用等技術(shù),的,的總稱。它,是,是以三E為,目,目標(biāo)（經(jīng)

25、濟(jì)Economics，,環(huán),環(huán)境Enviroment，效率Efficieney,）,），是先進(jìn),、,、清潔的“,綠,綠色煤電”,。,。,23,專題一：火,力,力發(fā)電技術(shù),發(fā),發(fā)展趨勢(shì)-宋長(zhǎng)華,煤炭利用引,起,起污染的種,類,類,生產(chǎn)環(huán)節(jié)：排放污染物,及,及危害,開(kāi)采：氣態(tài),(煤層瓦斯CH4、CO2、氯氟,烷,烷烴等溫室,氣,氣體 ),固態(tài)(矸石),液態(tài)(煤泥,水,水、礦井水,）,）,運(yùn)輸：煤中灰份、,石,石、雜質(zhì),燃燒 ：氣態(tài),（塵埃、SO,2,、NO,X,、CO,2,、二惡英）,固態(tài)（灰渣,）,）,液態(tài)（沖灰,渣,渣水）,24,專題一：火,力,力發(fā)電技術(shù),發(fā),發(fā)展趨勢(shì)-宋長(zhǎng)華,煤炭清潔、,高

26、,高效利用方,法,法分類,燃燒前處理,（,（源處理）,指,指在開(kāi)采到,用,用戶使用前,這,這一階段煤,的,的處理方法,；,；,燃燒中清潔,利,利用（過(guò)程,處,處理）主要,指,指流化床燃,燒,燒技術(shù)（FBC：Fluidized-bed Combustion）；整體煤氣化,蒸,蒸汽燃?xì)饴?lián),合,合循環(huán)（IGCC,：,： Integrated GasificationCombinedCycle）；整體,煤,煤氣化燃料,電,電池（IGFC：Integrated Gasification Fuel Cell）、磁流,體,體發(fā)電技術(shù),；,；爐內(nèi)脫硫,：,：爐內(nèi)噴鈣,脫,脫硫，噴鈣,加,加尾部增濕,活,活化脫

27、硫；,爐,爐內(nèi)脫硝：,低,低NOx燃,燒,燒器、低溫,燃,燃燒、整體,分,分級(jí)燃燒、,回,回氣再循環(huán),、,、再燃燒技,術(shù),術(shù)等 ；,燃燒后清潔,處,處理（煙氣,凈,凈化） ；,包,包括除塵、,脫,脫硫、脫硝,、,、廢水處理,及,及零排放，,廢,廢水資源化,和,和干除渣、,灰,灰渣分除及,綜,綜合利用。,25,專題一：火,力,力發(fā)電技術(shù),發(fā),發(fā)展趨勢(shì)-宋長(zhǎng)華,燃,燃燒前,的,的煤炭加工,和,和轉(zhuǎn)化技術(shù),煤炭加工技,術(shù),術(shù):是指在煤炭,燃,燃燒之前，,以,以物理方法,為,為主對(duì)其進(jìn),行,行加工的各,類,類技術(shù)，主,要,要包括洗選,、,、型煤、水,煤,煤漿技術(shù)。,煤炭轉(zhuǎn)化技,術(shù),術(shù):是指在燃燒,之,

28、之前對(duì)煤進(jìn),行,行改質(zhì)反應(yīng),，,，包括煤氣,化,化和液化兩,種,種。,洗選處理:,型煤加工:,水煤漿:,煤炭氣化:,煤炭液化:,26,專題一：火,力,力發(fā)電技術(shù),發(fā),發(fā)展趨勢(shì)-宋長(zhǎng)華,燃,燃燒中,凈,凈化技術(shù),燃燒中凈化,技,技術(shù):是指燃料在,燃,燃燒過(guò)程中,提,提高效率減,少,少污染排放,的,的技術(shù)，它,是,是潔凈煤技,術(shù),術(shù)的重要組,成,成部分，由五項(xiàng)技術(shù)組成。,先進(jìn)的燃燒,器,器 :,循環(huán)流化床,技,技術(shù)（CFBC）:,增壓流化床,聯(lián),聯(lián)合循環(huán)技,術(shù),術(shù)（PFBCCC）:,整體煤氣化,聯(lián),聯(lián)合循環(huán)技,術(shù),術(shù)（IGCC）:,直接燃用超,凈,凈煤粉的燃,氣,氣蒸汽聯(lián),合,合循環(huán)技術(shù),（,（,

29、CEN,CC,）,27,專題一：火,力,力發(fā)電技術(shù),發(fā),發(fā)展趨勢(shì)-宋長(zhǎng)華,(1),流化床燃燒,技,技術(shù)FBC,定義及分類,把8mm以,下,下的煤粒和,脫,脫硫劑石灰,石,石，加入燃,燒,燒室床層上,，,，在通過(guò)布,置,置在爐底的,布,布風(fēng)板送出,的,的高速氣流,作,作用下，形成流態(tài)化,翻,翻滾的懸浮,層,層，進(jìn)行流化,燃,燃燒，同時(shí),完,完成脫硫，這種燃燒,技,技術(shù)叫流化床燃,燒,燒技術(shù)。,按燃燒室運(yùn),行,行壓力的不,同,同，分為常,壓,壓流化床AFBC（Atmospheric Fluidized-bed Combustion）和增壓流化床PFBC（Pressurized FBC）；按流,化,

30、化速度和床,料,料流化狀態(tài),不,不同，二者,又,又可分為鼓,泡,泡床BFBC（Bubbling FBC）和循,環(huán),環(huán)流化床CFBC（ Cireulaiing FBC）。,28,專題一：,火,火力發(fā)電,技,技術(shù)發(fā)展,趨,趨勢(shì)-,宋,宋長(zhǎng)華,流化床燃,燒,燒方式的,特,特點(diǎn),清潔燃燒,，,，低污染,排,排放，環(huán),保,保性能好;,燃料適應(yīng),性,性強(qiáng)，特,別,別適合于,中,中、低硫,煤,煤 ;,燃燒效率,高,高 ;,負(fù)荷適應(yīng),性,性好 ;,灰渣綜合,利,利用好;,PFBC,還,還有結(jié)構(gòu),緊,緊湊、鍋,爐,爐尺寸小,的,的特點(diǎn).,29,專題一：,火,火力發(fā)電,技,技術(shù)發(fā)展,趨,趨勢(shì)-,宋,宋長(zhǎng)華,FBC

31、技,術(shù),術(shù)的應(yīng)用,及,及發(fā)展情,況,況,1921,年,年弗里茨,溫克勤,（,（Fritz Wink1er）建,立,立了世界,第,第一臺(tái)小,型,型流化床,燃,燃燒試驗(yàn),臺(tái),臺(tái)，60年代,中,中期，第,一,一臺(tái)FBC鍋爐在,美,美國(guó)投入,運(yùn),運(yùn)行;,BFBC,的,的“世界,之,之最”為芬蘭Rauba1anii熱電站,的,的295MW機(jī),組,組，日本,竹,竹原電廠2號(hào)機(jī)（350MW）燃,油,油爐正改,為,為BFBC,屆時(shí),將,將成為世,界,界最大BFBC；,CFBC,的,的最大機(jī),組,組為法國(guó)stein,公,公司為法,國(guó),國(guó)Gardanne電站改,造,造煤粉爐,而,而制造的,一,一臺(tái)900 th（配

32、250 MW機(jī)組）CFBC,2000年實(shí)現(xiàn)600MW的CFBC；,我國(guó)自60年代初,開(kāi),開(kāi)始研究,與,與應(yīng)用FBC技術(shù),，,，目前國(guó),內(nèi),內(nèi)FBC,鍋,鍋爐制造,廠,廠家有22家 ;,410thCFBC,裝,裝于四川內(nèi)江,高,高壩電廠，已于1996年,投,投人生產(chǎn),；,；國(guó)家電,力,力公司在,內(nèi),內(nèi)江正建,設(shè),設(shè)一座300MW CFBC鍋爐示范,電,電站 。,30,專題一：,火,火力發(fā)電,技,技術(shù)發(fā)展,趨,趨勢(shì)-,宋,宋長(zhǎng)華,（2）增,壓,壓流化床PFBC,進(jìn)一步提,高,高高溫?zé)?氣,氣除塵裝,置,置的除塵,效,效率，減,少,少燃機(jī)葉,片,片磨損，,如,如研制高,效,效陶瓷過(guò),濾,濾器；,第二

33、代PFB以2G-PFBC）的,開(kāi),開(kāi)發(fā),燃?xì)廨啓C(jī),，,，自動(dòng)控,制,制裝置及PFBC,關(guān),關(guān)鍵設(shè)備,的,的國(guó)產(chǎn)化,；,；,提高脫硫,劑,劑利用率,，,，實(shí)現(xiàn)低CaS,比,比下達(dá)到,高,高脫硫效,率,率的目的,；,；脫硫、,脫,脫硝、床,溫,溫及Ca,S間的,最,最佳配合,；,；,開(kāi)發(fā)增壓循環(huán),流,流化床PCFB的研究，,它,它運(yùn)行費(fèi),用,用低，適,于,于高硫煤,，,，可降低CaS,；,；,PFBC,大,大型化及CFBC-CC聯(lián),合,合循環(huán)的,研,研究；,濕式給料,機(jī),機(jī)和干渣,排,排出裝置,的,的開(kāi)發(fā)，,保,保證最佳,粒,粒度匹配,，,，減少滲,水,水量；保,證,證在爐內(nèi),壓,壓力下灰,渣,渣

34、的連續(xù),穩(wěn),穩(wěn)定排除,。,。,31,專題一：,火,火力發(fā)電,技,技術(shù)發(fā)展,趨,趨勢(shì)-,宋,宋長(zhǎng)華,(3),煤整體氣,化,化燃?xì)庹?汽,汽聯(lián)合循,環(huán),環(huán)發(fā)電技,術(shù),術(shù)IGCC,發(fā)電原理,煤經(jīng)過(guò)氣,化,化和凈化,后,后，固體,燃,燃料已轉(zhuǎn),化,化成清潔,氣,氣體燃料,，,，以此驅(qū),動(dòng),動(dòng)燃?xì)廨?機(jī),機(jī)發(fā)電，,再,再用排出,的,的高溫燃,氣,氣進(jìn)入鍋,爐,爐，產(chǎn)生,蒸,蒸汽帶動(dòng),汽,汽輪機(jī)發(fā),電,電，形成燃?xì)馀c蒸,汽,汽聯(lián)合循,環(huán),環(huán)發(fā)電（,圖,圖）。,IGCC,的,的特點(diǎn),（1）熱,效,效率高，,其,其效率比,煤,煤粉爐高10以,上,上，可達(dá)4050;,（2）污,染,染排放少,，,，環(huán)保性,能,能

35、優(yōu)良；,脫,脫硫率9899，NOx及CO2排,放,放減少,；,；,（3）燃,料,料適應(yīng)性,強(qiáng),強(qiáng)，同一,電,電站設(shè)備,可,可燃用多,種,種燃料，,對(duì),對(duì)高硫煤,有,有獨(dú)特的,適,適應(yīng)性;,（4）容,量,量可大型,化,化，單位,造,造價(jià)不斷,降,降低 ;,（5）調(diào),峰,峰性能好,，,，起停機(jī),時(shí),時(shí)間短;,32,專題一：,火,火力發(fā)電,技,技術(shù)發(fā)展,趨,趨勢(shì)-,宋,宋長(zhǎng)華,IGCC,發(fā),發(fā)展概況,1984,年,年1月美,國(guó),國(guó)建成世界最早的商業(yè)驗(yàn),證,證電站一CoolWater電站,，,，該電廠,發(fā),發(fā)電出力,為,為120MW，耗,資,資262億美元,；,；,現(xiàn)在世界,上,上已建、,在,在建和擬

36、,建,建的IGCC電站,近,近約30座，其中美,國(guó),國(guó)擁有15座，居,世,世界之冠,。,。最大的,為,為美國(guó)的440MW機(jī)組，,計(jì),計(jì)劃或可,研,研中容量,為,為德國(guó)900MW,和,和前蘇聯(lián)1000MW機(jī)組,。,。一些發(fā),展,展中國(guó)家,，,，如印度,、,、中國(guó)也,計(jì),計(jì)劃建立IGCC,示,示范電站,；,；,我國(guó)從1994年,開(kāi),開(kāi)始對(duì)IGCC示,范,范工程進(jìn),行,行預(yù)可行,性,性研究，,國(guó),國(guó)家電力,公,公司擬在,山,山東煙臺(tái),電,電廠建設(shè),一,一座容量,為,為300400MW的IGCC示范電,站,站 .,33,專題一：,火,火力發(fā)電,技,技術(shù)發(fā)展,趨,趨勢(shì)-,宋,宋長(zhǎng)華,IGCC,的,的關(guān)鍵

37、技,術(shù),術(shù)及發(fā)展,方,方向,（1）先,進(jìn),進(jìn)的煤氣,化,化工藝,研,研究與,開(kāi),開(kāi)發(fā)大容,量,量的、能,量,量轉(zhuǎn)化效,率,率高的煤,氣,氣化爐；,選,選擇合適,爐,爐型，提,高,高冷煤氣,效,效率和熱,煤,煤氣效率,；,；高溫、,壓,壓力爐，,增,增加氣化,反,反應(yīng)速率,，,，提高碳,轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)化率.,（2）高,溫,溫?zé)煔鈨?化,化系統(tǒng):,高溫除,塵,塵,高溫干,式,式脫硫,（3）燃,氣,氣輪機(jī)大,型,型化、提,高,高初溫及,其,其國(guó)產(chǎn)化.,IGCC,發(fā),發(fā),展,展,方,方,向,向,的,的,核,核,心,心,，,，,是,是,提,提,高,高,效,效,率,率,和,和,降,降,低,低,造,造,價(jià),價(jià).,3

38、4,專,題,題,一,一,：,：,火,火,力,力,發(fā),發(fā),電,電,技,技,術(shù),術(shù),發(fā),發(fā),展,展,趨,趨,勢(shì),勢(shì)-,宋,宋,長(zhǎng),長(zhǎng),華,華,2.5,燃,煤,煤,磁,磁,流,流,體,體,發(fā),發(fā),電,電,技,技,術(shù),術(shù),磁,流,流,體,體,發(fā),發(fā),電,電,原,原,理,理,是,：,：,高,高,溫,溫,導(dǎo),導(dǎo),電,電,氣,氣,體,體,（,（,等,等,離,離,子,子,體,體,）,）,高,高,速,速,切,切,割,割,磁,磁,力,力,線,線,產(chǎn),產(chǎn),生,生,感,感,應(yīng),應(yīng),電,電,動(dòng),動(dòng),勢(shì),勢(shì),。,。,燃,燃,煤,煤,磁,磁,流,流,體,體,發(fā),發(fā),電,電,是,是,在,在,煤,煤,燃,燃,燒,燒,產(chǎn),產(chǎn),生

39、,生,的,的,高,高,溫,溫,煙,煙,氣,氣,中,中,添,添,加,加,電,電,離,離,種,種,子,子,鉀,鉀,，,，,然,然,后,后,通,通,過(guò),過(guò),磁,磁,流,流,體,體,發(fā),發(fā),電,電,機(jī),機(jī),發(fā),發(fā),出,出,直,直,流,流,電,電,，,，,再,再,逆,逆,變,變,成,成,交,交,流,流,電,電,；,；,排,排,出,出,的,的,煙,煙,氣,氣,溫,溫,度,度,仍,仍,很,很,高,高,，,，,進(jìn),進(jìn),入,入,下,下,游,游,余,余,熱,熱,鍋,鍋,爐,爐,，,，,產(chǎn),產(chǎn),生,生,蒸,蒸,汽,汽,推,推,動(dòng),動(dòng),汽,汽,輪,輪,機(jī),機(jī),發(fā),發(fā),電,電,。,。(,流,流,程,程,圖,圖),優(yōu),點(diǎn)

40、,點(diǎn),：,聯(lián),聯(lián),合,合,循,循,環(huán),環(huán),發(fā),發(fā),電,電,熱,熱,效,效,率,率,高,高,，,，,可,可,達(dá),達(dá)55,；,由,由,于,于,添,添,加,加,的,的,電,電,離,離,種,種,子,子,鉀,鉀,與,與,硫,硫,反,反,應(yīng),應(yīng),生,生,成,成,鉀,鉀,的,的,硫,硫,化,化,物,物,，,，,回,回,收,收,種,種,子,子,時(shí),時(shí),起,起,到,到,了,了,自,自,動(dòng),動(dòng),脫,脫,硫,硫,的,的,作,作,用,用,；,；,磁,磁,流,流,體,體,發(fā),發(fā),電,電,部,部,分,分,無(wú),無(wú),旋,旋,轉(zhuǎn),轉(zhuǎn),部,部,件,件,，,，,高,高,溫,溫,設(shè),設(shè),備,備,可,可,通,通,水,水,冷,冷,卻,卻

41、,，,，,機(jī),機(jī),械,械,強(qiáng),強(qiáng),度,度,易,易,得,得,到,到,保,保,證,證,；,；,磁,磁,流,流,體,體,發(fā),發(fā),電,電,不,不,象,象,汽,汽,輪,輪,機(jī),機(jī),發(fā),發(fā),電,電,那,那,樣,樣,需,需,要,要,冷,冷,凝,凝,排,排,汽,汽,的,的,冷,冷,卻,卻,水,水,，,，,因,因,而,而,可,可,節(jié),節(jié),約,約,大,大,量,量,用,用,水,水,。,。,我,國(guó),國(guó),是,是較,早,早,開(kāi),開(kāi),發(fā),發(fā),此,此,技,技,術(shù),術(shù),的,的,國(guó),國(guó),家,家,之,之,一,一,，,，,該,該,技,技,術(shù),術(shù)1986,年,年,列,列,入,入,國(guó),國(guó),家,家,高,高,技,技,術(shù),術(shù),計(jì),計(jì),劃,劃,

42、，,，,目,目,前,前,已,已,有,有25MW試,驗(yàn),驗(yàn),基,基,地,地,。,。,35,專,題,題,一,一,：,：,火,火,力,力,發(fā),發(fā),電,電,技,技,術(shù),術(shù),發(fā),發(fā),展,展,趨,趨,勢(shì),勢(shì)-,宋,宋,長(zhǎng),長(zhǎng),華,華,2.6,空,冷,冷,發(fā),發(fā),電,電,技,技,術(shù),術(shù),一,般,般,汽,汽,輪,輪,機(jī),機(jī),的,的,排,排,汽,汽,進(jìn),進(jìn),入,入,凝,凝,汽,汽,器,器,，,，,由,由,循,循,環(huán),環(huán),冷,冷,卻,卻,水,水,對(duì),對(duì),排,排,汽,汽,進(jìn),進(jìn),行,行,冷,冷,卻,卻,，,，,使,使,其,其,凝,凝,結(jié),結(jié),成,成,水,水,。,。,這,這,種,種,冷,冷,卻,卻,方,方,式,式,需

43、,需,要,要,大,大,量,量,循,循,環(huán),環(huán),水,水,，,，,一,一,個(gè),個(gè)1000MW,大,大,型,型,火,火,電,電,廠,廠,每,每,天,天,用,用,水,水,量,量,約,約500,萬(wàn),萬(wàn),噸,噸,，,，,耗,耗,水,水,量,量,約,約10,萬(wàn),萬(wàn),噸,噸,，,，,相,相,當(dāng),當(dāng),于,于,一,一,座,座,中,中,等,等,城,城,市,市,的,的,日,日,用,用,水,水,量,量,。,。,在,在,缺,缺,水,水,和,和,少,少,水,水,地,地,區(qū),區(qū),，,，,這,這,一,一,水,水,冷,冷,方,方,式,式難以實(shí),現(xiàn),現(xiàn)。,它有直接空,冷,冷與間,接,接空冷兩種：,所,所謂直,接,接空冷,是,是汽輪

44、,機(jī),機(jī)排汽,進(jìn),進(jìn)入空,冷,冷散熱,器,器，用,空,空氣直,接,接冷卻,排,排汽；,間,間接冷,卻,卻是用,空,空氣來(lái),冷,冷卻循,環(huán),環(huán)凝結(jié),水,水，再,用,用冷卻,后,后的循,環(huán),環(huán)凝結(jié),水,水與排,汽,汽直接,接,接觸冷,凝,凝排汽,。,。,我國(guó)已能自,行,行制造200MW間接空,冷,冷機(jī)組,，,，并于1993年在,內(nèi),內(nèi)蒙古,豐,豐鎮(zhèn)電,廠,廠投運(yùn)4臺(tái)。,36,專題一,：,：火力,發(fā),發(fā)電技,術(shù),術(shù)發(fā)展,趨,趨勢(shì)-宋長(zhǎng),華,華,2.7,火,火電,廠,廠計(jì)算,機(jī),機(jī)控制,技,技術(shù),計(jì)算機(jī),技,技術(shù)在,火,火電廠,應(yīng),應(yīng)用的,研,研究始,于,于上世,紀(jì),紀(jì)六十,年,年代初,，,，七十,年

45、,年代由,于,于計(jì)算,機(jī),機(jī)技術(shù),高,高度發(fā),展,展才取,得,得實(shí)際,應(yīng),應(yīng)用。,計(jì),計(jì)算機(jī),控,控制技,術(shù),術(shù)仍處,于,于不斷,發(fā),發(fā)展之,中,中，起,初,初，計(jì),算,算機(jī)只,是,是起巡,回,回檢測(cè),、,、越限,報(bào),報(bào)警、,自,自動(dòng)顯,示,示、打,印,印制表,等,等作用,。,。后來(lái),，,，計(jì)算,機(jī),機(jī)可用,于,于直接,數(shù),數(shù)字控,制,制，進(jìn),而,而實(shí)現(xiàn),局,局部最,優(yōu),優(yōu)控制,，,，現(xiàn)在已,能,能實(shí)現(xiàn),全,全系統(tǒng),的,的最優(yōu),控,控制。,計(jì),計(jì)算機(jī),控,控制功,能,能,安全監(jiān),視,視、數(shù),據(jù),據(jù)處理,:,包括巡,回,回檢測(cè),、,、參數(shù),處,處理、,越,越限報(bào),警,警、參,數(shù),數(shù)顯示,、,、制

46、表,打,打印、,性,性能計(jì),算,算等。,正常調(diào),節(jié),節(jié),:,正常運(yùn),行,行時(shí)，,對(duì),對(duì)鍋爐,、,、汽輪,機(jī),機(jī)、發(fā),電,電機(jī)等,主,主輔設(shè),備,備進(jìn)行,直,直接或,間,間接調(diào),節(jié),節(jié)。,管理計(jì),算,算,:,對(duì)生產(chǎn),過(guò),過(guò)程可,按,按數(shù)學(xué),模,模型進(jìn),行,行計(jì)算,，,，尋找,最,最優(yōu)工,況,況，實(shí),現(xiàn),現(xiàn)最優(yōu),控,控制.,事故處,理,理,:,對(duì)生產(chǎn),過(guò),過(guò)程進(jìn),行,行監(jiān)視,和,和趨勢(shì),預(yù),預(yù)報(bào)，,事,事故發(fā),生,生時(shí)進(jìn),行,行分析,和,和處理,，,，并記,錄,錄下事,故,故時(shí)的,設(shè),設(shè)備狀,態(tài),態(tài)和參,數(shù),數(shù)，供,分,分析事,故,故用。,機(jī)組啟,停,停,:,按編好,的,的程序,，,，實(shí)現(xiàn),機(jī),機(jī)

47、組自,動(dòng),動(dòng)啟動(dòng),或,或停機(jī),。,。,37,專題一,：,：火力,發(fā),發(fā)電技,術(shù),術(shù)發(fā)展,趨,趨勢(shì)-宋長(zhǎng),華,華,計(jì),計(jì)算機(jī),控,控制方,式,式,集中控,制,制:,是指一,臺(tái),臺(tái)發(fā)電,機(jī),機(jī)組或,全,全廠各,臺(tái),臺(tái)機(jī)組,的,的監(jiān)視,、,、控制,及,及管理,都,都集中,于,于一臺(tái),或,或兩臺(tái),計(jì),計(jì)算機(jī),上,上，這,一,一方式,簡(jiǎn),簡(jiǎn)單。,分散控,制,制:,把控制,任,任務(wù)分,散,散在下,層,層各臺(tái),微,微型計(jì),算,算機(jī)上,，,，在上,層,層設(shè)置,小,小型或,中,中型機(jī),進(jìn),進(jìn)行總,的,的管理,，,，形成,分,分散控,制,制系統(tǒng),（,（DCS），,這,這是一,種,種很有,前,前途的,控,控制方,式

48、,式。,2.7.3:,計(jì),計(jì)算機(jī),控,控制有,以,以下優(yōu),點(diǎn),點(diǎn),：,提高運(yùn),行,行效率,及,及運(yùn)行,穩(wěn),穩(wěn)定性,；,；減少,和,和避免,重,重大事,故,故，延,長(zhǎng),長(zhǎng)設(shè)備,壽,壽命；,減,減輕勞,動(dòng),動(dòng)強(qiáng)度,，,，減少,運(yùn),運(yùn)行人,員,員。,2.8,其,其它,技,技術(shù),火力發(fā),電,電技術(shù),的,的發(fā)展,必,必須遵,循,循高經(jīng)濟(jì),性,性、高環(huán)保,性,性的原則,。,。除上,述,述幾個(gè),方,方面的,技,技術(shù)發(fā),展,展趨勢(shì),外,外，人,們,們還應(yīng),在,在提高本體,設(shè),設(shè)備（鍋,爐,爐、,汽,汽輪,機(jī),機(jī)、,發(fā),發(fā)電,機(jī),機(jī)）,及,及輔助,設(shè),設(shè)備（各,種,種泵,、,、風(fēng),機(jī),機(jī)、,煤,煤粉,制,制備,

49、、,、高,加,加、,低,低加,、,、除,氧,氧器,、,、凝,汽,汽器,等,等）運(yùn)行,可,可靠,性,性及自動(dòng),化,化水,平,平方面,繼,繼續(xù),努,努力,。,。,38,專題,一,一：,火,火力,發(fā),發(fā)電,技,技術(shù),發(fā),發(fā)展,趨,趨勢(shì)-,宋,宋長(zhǎng),華,華,三、,可,可再,生,生能,源,源和,新,新能,源,源發(fā),電,電技,術(shù),術(shù),3.1,太陽(yáng),能,能發(fā),電,電技,術(shù),術(shù)圖,太陽(yáng),能,能是,無(wú),無(wú)盡,、,、無(wú),污,污染,的,的巨,大,大能,源,源，,是,是無(wú),私,私的,“,“能,源,源之,母,母”,。,。太,陽(yáng),陽(yáng)每,秒,秒鐘,照,照射,到,到地,球,球上,的,的能,源,源約,為,為500萬(wàn),噸,噸標(biāo),

50、煤,煤，一,年,年為170萬(wàn),億,億噸,標(biāo),標(biāo)煤,，,，相,當(dāng),當(dāng)于,全,全世,界,界人,類,類能,耗,耗量,的,的3萬(wàn),多,多倍;,我國(guó),太,太陽(yáng),能,能資,源,源豐,富,富，,約,約2,3,地,地區(qū),年,年平,均,均日,照,照時(shí),數(shù),數(shù)大,于,于2000,小,小時(shí),，,，每,年,年太,陽(yáng),陽(yáng)能,輻,輻射,總,總量,約,約在,（,（3,3,8,4,）,）,l0,10,kJm,，,，適,合,合于,安,安裝太陽(yáng),能,能光,伏,伏發(fā),電,電設(shè),備,備（,圖,圖）;,太陽(yáng),能,能發(fā),電,電技,術(shù),術(shù)包,括,括光,伏,伏發(fā),電,電技,術(shù),術(shù)（PV,）,）和,太,太陽(yáng),熱,熱發(fā),電,電技,術(shù),術(shù)（圖,）

51、,）.,住宅,太,太陽(yáng),能,能發(fā),電,電圖2,39,專題,一,一：,火,火力,發(fā),發(fā)電,技,技術(shù),發(fā),發(fā)展,趨,趨勢(shì)-,宋,宋長(zhǎng),華,華,3.2,風(fēng)力,發(fā),發(fā)電,技,技術(shù)（圖,）,）,風(fēng)能,是,是太,陽(yáng),陽(yáng)能,另,另一,種,種表,現(xiàn),現(xiàn)形,式,式，,是,是因,地,地球,各,各部,分,分受,熱,熱不,均,均引,起,起空,氣,氣運(yùn),動(dòng),動(dòng)而,產(chǎn),產(chǎn)生,的,的能,量,量，,風(fēng),風(fēng)能,是,是清,潔,潔的,可,可再,生,生資,源,源，,它,它分,布,布面,廣,廣，,適,適于,建,建設(shè),分,分散,式,式電,源,源，,而,而數(shù),量,量多,的,的風(fēng),力,力發(fā),電,電機(jī),又,又是,旅,旅游,資,資源,。,。目,

52、前,前風(fēng)力,機(jī),機(jī)之,最,最為美國(guó)CE,公,公司生產(chǎn),的,的“超級(jí),風(fēng),風(fēng)力機(jī)”,，,，單機(jī)功率73MW，風(fēng)車直,徑,徑11.2m。,風(fēng)力發(fā)電,經(jīng),經(jīng)歷了從,獨(dú),獨(dú)立系統(tǒng),到,到并網(wǎng)系,統(tǒng),統(tǒng)的發(fā)展,過(guò),過(guò)程，大,規(guī),規(guī)模風(fēng)力,田,田的建設(shè),已,已成為發(fā),達(dá),達(dá)國(guó)家風(fēng),電,電發(fā)展的,主,主要形式,。,。目前，,風(fēng),風(fēng)力田建,設(shè),設(shè)投資已降至1000,美,美元/kW，低于核,電,電投資且,建,建設(shè)時(shí)間,可,可少于一,年,年，其成,本,本與煤電,成,成本接近,，,，因而具,有,有很大的,競(jìng),競(jìng)爭(zhēng)潛力,。,。,40,專題一：,火,火力發(fā)電,技,技術(shù)發(fā)展,趨,趨勢(shì)-,宋,宋長(zhǎng)華,世界風(fēng)電,2000,年

53、,年世界風(fēng),力,力發(fā)電總,裝,裝機(jī)容量,為,為1780,萬(wàn),萬(wàn)千瓦，而2001年則,達(dá),達(dá)到2330萬(wàn)千,瓦,瓦，年增,長(zhǎng),長(zhǎng)率達(dá)30。在工業(yè),化,化國(guó)家發(fā),展,展尤為迅,速,速，并且,風(fēng),風(fēng)電成本,也,也急劇下,降,降。美國(guó),風(fēng),風(fēng)力發(fā)電,的,的成本80年代初,為,為每千瓦時(shí)35美分，到2001年則,降,降低為每千瓦時(shí)4美分。世界上,最,最大的風(fēng),力,力田位于,美,美國(guó)加利,福,福尼亞州,，,，年發(fā)電,約,約221,108kW.h,。,。,在風(fēng)力發(fā),電,電方面，德國(guó)處于,世,世界第一,。,。德國(guó)2001年,總,總裝機(jī)容,量,量達(dá)到875萬(wàn)千,瓦,瓦，占世,界,界風(fēng)力發(fā),電,電總裝機(jī),容,容量

54、的1,3。美國(guó)為420萬(wàn),千,千瓦，居,世,世界第二位。西班牙為310,萬(wàn),萬(wàn)千瓦，,占,占第三位,。,。丹麥第,四,四，為250萬(wàn)千,瓦,瓦。預(yù)計(jì),到,到2004年，德,國(guó),國(guó)的風(fēng)力,發(fā),發(fā)電裝機(jī),容,容量還可,再,再增加500萬(wàn)千,瓦,瓦，風(fēng)電,將,將可滿足,德,德國(guó)電力,總,總需求的10。德國(guó)計(jì),劃,劃30年,后,后用風(fēng)力,發(fā),發(fā)電取代,核,核電，風(fēng),力,力發(fā)電在,德,德國(guó)供電,系,系統(tǒng)中的,比,比重將占,到,到25%。,41,專題一：,火,火力發(fā)電,技,技術(shù)發(fā)展,趨,趨勢(shì)-,宋,宋長(zhǎng)華,我國(guó)風(fēng)力,發(fā),發(fā)電,我國(guó)獨(dú)立,風(fēng),風(fēng)電裝置,有,有10多萬(wàn),臺(tái),臺(tái)，總?cè)萘?60MW左右，80%以上

55、,在,在內(nèi)蒙古。80年,代,代中后期,以,以來(lái)，聯(lián),網(wǎng),網(wǎng)風(fēng)電場(chǎng),建,建設(shè)迅速,發(fā),發(fā)展，全,國(guó),國(guó)共建成20多個(gè),聯(lián),聯(lián)網(wǎng)風(fēng)電,場(chǎng),場(chǎng)，容量234MW。新疆,達(dá),達(dá)板城風(fēng),電,電二場(chǎng)是,我,我國(guó)目前,最,最大的聯(lián),網(wǎng),網(wǎng)風(fēng)電場(chǎng),，,，我國(guó)自,行,行研制的7.5MW風(fēng)力發(fā),電,電機(jī)組已,經(jīng),經(jīng)投入運(yùn),行,行,。到2005年,全,全國(guó)風(fēng)力,發(fā),發(fā)電總裝,機(jī),機(jī)容量將,達(dá),達(dá)150萬(wàn),千,千瓦左右。,廣東惠來(lái),石,石碑山風(fēng),電,電場(chǎng)計(jì)劃建設(shè)167臺(tái),國(guó),國(guó)產(chǎn)風(fēng)機(jī),，,，每臺(tái)風(fēng),機(jī),機(jī)容量600KW,，,，合計(jì)容,量,量100MW，為全國(guó),目,目前裝機(jī),容,容量最大,的,的風(fēng)電場(chǎng),，,，總投資7億元

56、。,第,第一批風(fēng),機(jī),機(jī)共25MW將于2005,年,年初投運(yùn),，,，2006年底全,部,部機(jī)組投,產(chǎn),產(chǎn)。,風(fēng)力發(fā)電,不,不會(huì)帶來(lái),氣,氣、水、,渣,渣等方面,的,的環(huán)境污,染,染問(wèn)題，是我國(guó),大,大力提倡,發(fā),發(fā)展的新,型,型能源。,為,為此，我,國(guó),國(guó)將在全,國(guó),國(guó)啟動(dòng)20個(gè)10,萬(wàn),萬(wàn)千瓦以,上,上的大型,風(fēng),風(fēng)電場(chǎng)計(jì),劃,劃，并首,選,選了廣東,惠,惠來(lái)石碑,山,山風(fēng)電場(chǎng),和,和江蘇如,皋,皋東風(fēng)電,場(chǎng),場(chǎng)作為示,范,范項(xiàng)目提,前,前啟動(dòng)。,42,專題一：,火,火力發(fā)電,技,技術(shù)發(fā)展,趨,趨勢(shì)-,宋,宋長(zhǎng)華,3.3,燃,燃料電池,發(fā),發(fā)電,美國(guó)每年投資,數(shù),數(shù)億元開(kāi),發(fā),發(fā)燃料電,池,

57、池，掌握,了,了許多最,先,先進(jìn)的技,術(shù),術(shù)。日本也大力開(kāi),展,展燃料電,池,池及發(fā)電,技,技術(shù)的研,究,究，僅磷,酸,酸型燃料,電,電池(PAFC),發(fā),發(fā)電裝機(jī),就,就已超過(guò)30MW,。,。加拿大、,韓,韓國(guó)以及歐洲,許,許多國(guó)家,也,也在燃料,電,電池的研,究,究與應(yīng)用,上,上取得了,很,很大進(jìn)展,。,。,90年代,中,中期以來(lái),，,，我國(guó)在PEMFC燃料,電,電池研究,方,方面取得,了,了較大的,進(jìn),進(jìn)展。燃,料,料電池技,術(shù),術(shù)列入了,國(guó),國(guó)家”九,五,五“科技,攻,攻關(guān)項(xiàng)目,和,和中國(guó)科,學(xué),學(xué)院”九,五,五“應(yīng)用,研,研究與發(fā),展,展重大項(xiàng),目,目，其研,究,究目標(biāo)直,指,指國(guó)際

58、水,平,平,。,43,專題一：,火,火力發(fā)電,技,技術(shù)發(fā)展,趨,趨勢(shì)-,宋,宋長(zhǎng)華,燃料電池,及,及發(fā)電優(yōu),點(diǎn),點(diǎn),效率高；,污染物,接,接近零排,放,放，低噪,音,音發(fā)電，,是,是理想的,清,清潔能源,；,；,省水,占,占地少,重,重量輕，,適,適合用作,分,分散式電,源,源,燃料電池,應(yīng),應(yīng)用范圍,用于發(fā),電,電 ;,軍事和,宇,宇航業(yè)，,用,用于潛艇,能,能源 ;,其它移,動(dòng),動(dòng)式電源,、,、不停電,電,電源等,.,44,專題一：,火,火力發(fā)電,技,技術(shù)發(fā)展,趨,趨勢(shì)-,宋,宋長(zhǎng)華,3.4,地,地?zé)?能,能發(fā)電,地?zé)岚l(fā)電,的,的相關(guān)技,術(shù),術(shù)已經(jīng)基,本,本成熟，,進(jìn),進(jìn)入了商,業(yè),業(yè)化應(yīng)

59、用,階,階段。美,國(guó),國(guó)擁有世界上最,大,大的蓋塞斯,地,地?zé)岚l(fā)電,站,站，裝機(jī),容,容量達(dá)2080MW。菲律,賓,賓的地?zé)?發(fā),發(fā)電裝機(jī),容,容量也高,達(dá),達(dá)1050MW，,占,占該國(guó)電,力,力裝機(jī)總,容,容量的15%。目,前,前全世界,地,地?zé)岚l(fā)電,站,站約有300座，總裝機(jī),容,容量接近10000MW，分布在20多個(gè),國(guó),國(guó)家，其,中,中美國(guó)占40%。,我國(guó)地?zé)?發(fā),發(fā)電站總,裝,裝機(jī)容量30MW,左,左右，其,中,中西藏羊八,井,井（1萬(wàn)KW）、,那,那曲、郎,久,久三個(gè)地?zé)犭?站,站規(guī)模較,大,大。,45,專題一：,火,火力發(fā)電,技,技術(shù)發(fā)展,趨,趨勢(shì)-,宋,宋長(zhǎng)華,3.5,海,海洋

60、,能,能發(fā)電,目前，世,界,界各地已,建,建成了許,多,多潮汐電,站,站，其中,規(guī),規(guī)模最大,的,的是法國(guó),的,的郎斯電,站,站，裝機(jī),容,容量240MW。,規(guī),規(guī)模較大,的,的還有加,拿,拿大的安那波利,斯,斯電站、中國(guó)的江廈電站,和,和幸福洋,電,電站、原蘇聯(lián),的,的基斯洛電,站,站等。,目前我國(guó)共有,八,八座潮汐,電,電站建成運(yùn)行,，,，容量5.4104kW.h，最大的是80,年,年代建成,的,的浙江江,廈,廈電站，,裝,裝機(jī)容量3.2MW。,46,專題一：,火,火力發(fā)電,技,技術(shù)發(fā)展,趨,趨勢(shì)-,宋,宋長(zhǎng)華,3.6,生,生物質(zhì),能,能發(fā)電圖,生物質(zhì)能,發(fā),發(fā)電包括,垃,垃圾焚燒,發(fā),發(fā)

61、電、沼,氣,氣發(fā)電、,薪,薪材發(fā)電,和,和水煤氣,發(fā),發(fā)電 。,城市垃圾,發(fā),發(fā)電是30年,代,代發(fā)展起,來(lái),來(lái)的新技,術(shù),術(shù)，最先,利,利用垃圾,發(fā),發(fā)電的是德國(guó)和,美,美國(guó)。目前,，,，美國(guó),垃,垃圾焚,燒,燒發(fā)電,約,約占總,垃,垃圾處,理,理量的40%,，,，已建,立,立了幾,百,百座垃,圾,圾電站,，,，其中,底,底特律,市,市擁有,世,世界上,最,最大的,日,日處理,垃,垃圾4000t的垃,圾,圾發(fā)電,廠,廠。日,本,本城市,垃,垃圾焚,燒,燒發(fā)電,技,技術(shù)發(fā),展,展更快,，,，垃圾,焚,焚燒處,理,理的比,例,例已接,近,近100%。,生物能,發(fā),發(fā)電在,我,我國(guó)尚,處,處于起,

62、步,步階段,，,，蔗渣/稻殼,燃,燃燒發(fā),電,電、稻,殼,殼氣化,發(fā),發(fā)電和,沼,沼氣發(fā),電,電等技,術(shù),術(shù)已得,到,到應(yīng)用,，,，總裝,機(jī),機(jī)約800MW。深圳垃,圾,圾發(fā)電,廠,廠（圖,）,）已運(yùn)行,了,了七年,，,，為垃,圾,圾發(fā)電,在,在我國(guó),的,的發(fā)展,積,積累了,一,一定的,經(jīng),經(jīng)驗(yàn)，,這,這將為,解,解決我,國(guó),國(guó)城市,垃,垃圾處,理,理問(wèn)題,帶,帶來(lái)新,的,的希望,和,和契機(jī),。,。,47,專題一,：,：火力,發(fā),發(fā)電技,術(shù),術(shù)發(fā)展,趨,趨勢(shì)-宋長(zhǎng),華,華,3.7,核,核,能,能發(fā)電,世,世界核,電,電發(fā)展,現(xiàn),現(xiàn)狀與優(yōu)點(diǎn),蓬勃發(fā),展,展的世,界,界核電,：,：,自從1954年

63、蘇聯(lián),第,第一座5 MW試驗(yàn),性,性核電,廠,廠投入,運(yùn),運(yùn)行以,來(lái),來(lái)，核,電,電在許,多,多國(guó)家,和,和地區(qū),已,已承擔(dān),基,基本負(fù),荷,荷，目,前,前世界,上,上30多,個(gè),個(gè)國(guó)家己運(yùn)行,核,核電機(jī),組,組441座，總,裝,裝機(jī)容,量,量3.6W億KW，核電,已,已占世,界,界總發(fā),電,電量的20。,從已運(yùn),行,行的核,電,電站裝,機(jī),機(jī)容量,來(lái),來(lái)看美國(guó)居,首,首位，裝機(jī),容,容量占,全,全世界,的,的四分之,一,一，其次,是,是法國(guó),、,、日本,、,、德國(guó),和,和俄羅,斯,斯。從,發(fā),發(fā)展速,度,度來(lái)看,法,法國(guó)、,日,日本和,韓,韓國(guó)保,持,持著較,高,高的發(fā),展,展速度,，,，目

64、前,法,法國(guó)核,能,能發(fā)電,量,量已占,總,總發(fā)電,量,量的80%。,預(yù)計(jì)到2030年，,世,世界核,電,電站總,數(shù),數(shù)將達(dá),到,到1000座,，,，核發(fā),電,電量將,占,占總發(fā),電,電量的,三,三分之,一,一 ，,可,可以預(yù),期,期在相,當(dāng),當(dāng)長(zhǎng)一,段,段時(shí)期,內(nèi),內(nèi)核電,將,將成為,電,電力工,業(yè),業(yè)的支,柱,柱。,48,專題一,：,：火力,發(fā),發(fā)電技,術(shù),術(shù)發(fā)展,趨,趨勢(shì)-宋長(zhǎng),華,華,我國(guó)核,電,電發(fā)展,現(xiàn),現(xiàn)狀和,前,前景,我國(guó)自,行,行設(shè)計(jì),建,建造的第一座,核,核電站,秦,山,山30,萬(wàn),萬(wàn)千瓦核電站,（,（圖），自1991,年,年12,月,月15,日,日并網(wǎng),發(fā),發(fā)電來(lái),，,，

65、已安,全,全運(yùn)行,十,十多年,，,，累計(jì),發(fā),發(fā)電200多,億,億度。,從法國(guó),引,引進(jìn)電,功,功率為290萬(wàn)千,瓦,瓦的廣東大,亞,亞灣核,電,電站，于1993,年,年投入,運(yùn),運(yùn)行，,兩,兩座機(jī),組,組年發(fā),電,電量可,達(dá),達(dá)100億度,。,。,向巴基斯,坦,坦出口,的,的恰希,瑪,瑪核電,站,站，電功率,為,為30萬(wàn),千,千瓦，2000年,并,并網(wǎng)發(fā),電,電，現(xiàn),正,正在穩(wěn),定,定運(yùn)行,。,。我國(guó),也,也已成,為,為核電,站,站出口,國(guó),國(guó)。,廣東嶺,澳,澳地區(qū),再,再建兩,座,座90萬(wàn),千,千瓦級(jí)核電,站,站已于2002,2003年,分,分別投,入,入運(yùn)行,。,。,秦山二,期,期（圖）二座60萬(wàn)千,瓦,瓦自行設(shè),計(jì),計(jì)建造,的,的商用,核,核電站,已,已于2002,2003年,分,分別投,入,入運(yùn)行,。,。,從加拿,大,大引進(jìn),的,的秦山三,期,期二座電,功,功率為70萬(wàn),千,千瓦的,重,重水堆,核,核電機(jī),組,組也已,于,于20022003年分,別,別投入,運(yùn),運(yùn)行。,目前，,正,正在建,設(shè),設(shè)的江蘇田,灣,灣兩座,電,電功率100,萬(wàn),萬(wàn)千瓦,的,的核電,站,站，預(yù)計(jì),到,到2005年,可,可投入,運(yùn)