热力发电厂.ppt
热力发电厂,绪 论主讲：周振起,一、我国电力工业的发展状况中国电力工业始于 1882 年，至 2012 年已有 130 年的历史。1882年英国商人在上海创办了上海电气公司，装机容量12KW。1913年上海杨树浦发电厂发电，1924年该厂装机12台，总容量121MW，成为当时远东第一大发电厂。1949年以前，仅东北有220KV和154KV的电网（日本人建造）。新中国成立以前，电力工业发展极其缓慢，到1949年底，全国发电装机容量仅有 185 万 kW，发电量 43 亿 kWh，分别居世界第 21 位和第 25 位。1978年：装机容量5712万 kW，年发电量 2566亿 kWh。分别居世界第 8 位和第 7 位。,2000 年：装机容量 31932.1 万 kW，年发电量 13685 亿 kW.h，分别比 1949 年增长了 172.6 倍和 318.3 倍，均居世界第 2 位新中国成立后，电力工业得到了迅速发展，取得了很大成绩。(1)电源建设速度持续增50、60年代，平均每年新增装机容量110万KW左右；70年代，平均每年新增装机容量420万KW左右；80年代，平均每年新增装机容量720万KW左右；1987年突破1亿千瓦（1949年起，用38年）；,90年代，平均每年新增装机容量1700万KW左右；1995年突破2亿千瓦（8年）；2000年突破3亿千瓦（5年）；2003年后每年新增1亿KW；2004年突破4亿千瓦（2004年底4.407亿千瓦）；2005年突破5亿千瓦（2005年底5.08亿千瓦）；2006年突破6亿千瓦（2006年底6.22亿千瓦）；2007年突破7亿千瓦（2007年底7.13亿千瓦）；2009年底8.6亿千瓦。,(2)进入新世纪，各种形式的电源建设齐头并进。至2008年底，总容量达到79253万千瓦，期中：火电装机取得跨越式发展，达到60132万kW,占总容量的75.87%；演示文稿4.ppt 水电装机容量平稳快速增长，达到17152万千瓦，占总容量的21.64%，居世界首位；演示文稿2.ppt核电、风电步入高速增长期，核电装机容量核电为885万千瓦，占总容量的1.24，计划到2020 年提高到4000 万千瓦演示文稿5.ppt；并网的风电装机容量风力发电为403万千瓦，同比增长94.40%，占总容量的0.57演示文稿3.ppt生物质发电开始起步，秸秆发电装机容量8万kW.,(3)电网规模不断扩大，电压等级不断提高。至2006年底，220KV及以上输电线路28.64万Km,变电容量96405万KVA,形成了220KV和500KV的主网架，最高输电等级达到750KV。1949年以前，仅东北有220KV和154KV的电网（日本人建造）。80年代，形成了17个以220KV为骨干输电网的跨省地区电网和省际电网。1981年由河南平顶山湖北武汉的全长595KM的我国第一条500KV输电线路。1989年建成了我国第一条远距离500KV葛洲坝上海的直流输电线路。目前，形成7个跨省区电网和山东500KV的主干网络。演示文稿8.ppt,(4)火电技术装备水平大幅提高。300MW、600MW 的大型机组已成为主力机组，并逐步向1000MW 级发展。火电机组参数向超临界、超超临界方向发展。在建机组的效率、可靠性和环保性能与发达国家持平。节水型的大型空冷600MW机组已装备电厂。清洁燃烧的300MW循化流化床锅炉机组已投入运行。,(5)节能减排初见成效2006年底，全国供电标准煤耗366g/kW.h，比2002年下降17g/kW.h，供电线损率7.08%，比2002年下降0.63%。20032006供电煤耗、线损下降相当于节约标煤3400万吨；年减少烟尘排放15.7万吨，二氧化硫51.2万吨，氮氧化物30.7万吨，二氧化碳5700万吨。,2、我国电力工业存在的问题 我国的用电水平低。到2001年，全国人均占有装机容量0.265 kW，发电量只有1150 kWh，这一水平只相当于世界平均水平的1/2左右，为发达国家的1/61/10，与富裕的小康生活水平对电力的要求相差甚远。演示文稿6.ppt 电网结构需优化：煤电比重过高，占装机容量的75.87%；节水的空冷机组所占比例低；热电联产机组所占比例低；电源调峰能力不足，调峰经济性差。电力生产的经济性差，同容量、同参数机组煤耗普遍高于世界先进水平。,3、我国电力工业发展的指导思想重点发展电网，提高电压等级，减少线损；积极发展水电，优化发展火电，积极发展核电，稳步发展燃气发电，鼓励发展新能源发电；开发与节约并重，高度重视环保，提高能源利用效率，保护生态环境，实现可持续发展。2008年，全国发电生产能力继续提高，电源结构调整力度进一步加大。三峡电站5台机组（350万千瓦）和广西龙滩水电站（一期）4台机组（280万千瓦）投产，使得水电新增装机规模再创历史新高；截止年底，三峡电站26台机组（总容量1820万千瓦）、广西龙滩水电站（一期）7台机组（总容量420万千瓦）已全部投产；向家坝等水电站相继实现大江截流，全年水电建设取得了历史性辉煌成就。,火电建设继续向着大容量、高参数、节水环保型方向发展，上海外高桥电厂2台、江苏泰州电厂1台百万千瓦超超临界机组又相继投运，使得全国在运百万千瓦超超临界机组达到10台（华电邹县电厂2台7、8号，华能玉环电厂4台，国电泰州电厂2台，上海外高桥第三发电厂2台），世界首台百万千万空冷机组也已经在宁夏开工建设。中国电力工业从大机组、大电厂、大电网、超高压、自动化发展时期向跨大区联网和推进全国联网的方向发展。,（二）电力工业发展趋势,单机容量越来越大，运行参数越来越高（超临界、超超临界）。电压等级越来越高，特高压输电，交流750，1000kv，直流800KV大容量、远距离输电，交直流混合输电及大型电力系统的互联输电。随着计算机、通信、网络、测量技术的发展，现代电力系统已经成为各项技术竞相引入的交汇点，高度自动化和信息化。电力市场化，我国正在构建中。分布式发电，太阳能、风能、燃料电池、地热、小型燃气轮机新能源发电形式。,（三）我国火力发电装备的发展仿造型前苏联 50MW、100MW。国产型100MW、200MW（上世纪70年代，朝阳）、300MW（望亭）引进型 早期引进型 元宝山电厂 300MW 汽轮机-法国、锅炉-瑞士苏尔寿；陡河电厂 250MW 日本；清河电厂 200MW 前苏联；大港电厂 320MW 意大利。后期引进型 元宝山电厂 600MW、北仑港 600MW（美国）、绥中 800MW（俄罗斯）、上海外高桥电厂、华能国际各厂。,国产引进型石横电厂 300MW始、平圩电厂 600MW，锅炉采用CE技术。国内最大火力发电厂内蒙古大唐国际托克托发电公司4800 MW（8600MW）（原是华能玉环电厂 41000 MW，也是世界上超超临界百万千瓦级容量最大的火电厂）。能玉环电厂100万千瓦超超临界火电机组的锅炉、汽轮机和发电机三大主机，分别由哈尔滨锅炉厂有限责任公司、上海汽轮机有限公司、上海汽轮发电机有限公司制造。我国电力工业的能源利用效率同国际先进水平比较，差距较大。拿火力发电来说，发达国家每千瓦时供电煤耗平均为335克，我国2007年为357克。如果按照2005年全年的发电量计算，供电煤耗每降低1克，全国每年可以节约标煤205万吨。,二.热力发电厂的类型 化石燃料发电厂1.按一次能源分 原子能发电厂 新能源发电厂(地热、太阳能、生物质发电厂).其中:燃用化石燃料的发电厂简称为火电厂。其燃料主要为煤、石油、天然气、煤气。凝汽式发电厂2.按能量供应情况分 热电联产电厂 热电冷三联产的热电厂 汽轮机发电厂3.按原动机类型分 燃气轮机发电厂 燃气蒸汽联合循环发电厂,小型，容量200MW及以下；4.按火电厂容量等级分 中型，容量2501000MW；大型，容量1000MW及以上；5.按进入汽轮机的蒸汽初参数分：低压、中压、高压、超高压、亚临界、超临界、超超临界电厂。区域性发电厂 企业自备发电厂6.按服务范围分 移动式（如列车）发电厂 未并入电网的孤立发电厂。,坑口(港口)发电厂 7.按电厂位置分 负荷中心发电厂 基本负荷电厂 8.按承担负荷性质分 中间负荷电厂 调峰电厂,三、火力发电技术发展的主要方向 近几十年火力发电厂发展尤为迅速，其主要特点是：1.发展高参数（超临界、超超临界）、大功率（600MW及以上）机组，以提高效率，降低发电成本。（1）单位功率投资成本低。如前苏联800MW机组的单位功率成本比500MW机组的低17，而1200MW机组的单位功率成本又比800MW机组的低1520。（2）蒸汽参数越高，单机功率越大，机组的热经济性越好。如法国的600MW机组的热耗率比125MW机组的热耗率降低了2763kJ(kWh)，即每年可节约标准煤4万t。,（3）加快电站建设速度，降低电站建设投资和运行费用。（4）增大单机功率后适宜采用更高的蒸汽参数。2.普遍采用一次中间再热。采用中间再热后可降低低压缸未级排汽湿度，减轻末级叶片水蚀程度，为提高蒸汽初压创造了条件，从而可提高机组内效率、热效率和运行可靠性。3、推进洁净煤发电技术，加快烟气脱硫、脱销和高效除尘技术，保护环境。,4.开发节水型的大型空冷机组。5.采用燃气一蒸汽联合循环发电技术，以进一步提高电厂效率。6.推进热电联供、热电冷三联供和热电煤气三联供技术。7.提高机组的运行水平和可用率。四、对热力发电厂的基本要求提高发电厂的可靠性、可用率；提高发电厂的经济性，节约用地，缩短建设周期，降低造价，降低煤耗、水耗和厂用电率；控制污染，保护环境，严格执行环保法；提高发电厂的机械化、自动化水平和劳动生产率；便于施工、运行、检修和扩建。,五、本课程的任务 以热力发电厂整体为研究对象，研究能量转换的热力系统及提高热经济性的方法。六、火电厂的主要生产过程 由于在我国以及整个世界范围内，火电厂主要以燃煤电厂为主，这里以采用煤粉炉的燃煤凝汽式电厂为例，来介绍其生产过程。演示文稿7.ppt,七、火力发电厂主要设备及热力系统 火力发电厂的主要设备与系统完成了化学能到热能、机械能、电能的转换。火电厂的三大主要设备为锅炉、汽轮机与发电机。热力系统：是火电厂实现热功转换热力部分的工艺系统。主要有主蒸汽与再热蒸汽系统、再热机组的旁路系统、机组回热抽汽系统、主凝结水系统、除氧给水系统、回热加热器的疏水与放气系统、加热器（凝汽器）抽真空系统、汽轮机的轴封蒸汽系统、汽轮机本体疏水系统、小汽轮机热力系统、辅助蒸汽系统、锅炉的排污系统等。火力发电厂除了三大主机之外，其它主要的热力设备包括小汽轮机、高（低）压加热器、除氧器、凝汽器、锅炉排污（定期、连续）扩容器、汽机本体疏水扩容器、凝结水泵、给水泵、疏水泵等。,主厂房布置形式,THE END,思考题1、火力发电技术的主要发展方向？2、热力发电厂课程的研究对象及内容？3、热力发电厂的类型？,
