热力发电厂教程PPT课件

《热力发电厂教程PPT课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《热力发电厂教程PPT课件（288页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、热力发电厂知识培训完整版 绪论第一章热力发电厂的评价第二章热力发电厂的蒸汽参数及其循环第三章新型动力循环第四章给水回热加热系统第五章给水除氧和发电厂的辅助汽水系统第六章电厂常用阀门简介第七章发电厂原则性热力系统 用于课程设计 第八章发电厂全面性热力系统 1 绪论 一 我国的能源资源和能源结构 能源资源丰富 但人均拥有量相对不足以煤炭为主要能源占一次能源消费量62 预计到2050年仍占能源消费量50 电力能源一直以煤为主 2 3 2002年我国能源状况 一次能源消费量为14 8亿吨标准煤 产量为13 87亿吨标准煤 为世界第二大能源消费国煤炭占66 1 石油23 4 天然气2 7 水电7 1 核

2、电0 7 发电装机容量3 57亿千瓦 居世界第2位据能源统计年鉴 我国石油进口达6600万吨近年来我国能源需求已呈明显增长的趋势 4 5 能源利用率低 平均能耗高 产值能耗约为发达国家的4 5倍 产品单耗比发达国家高40 能源综合利用率不到30 污染严重 CO2的排放量已成为世界第2位 6 二 我国火力发电工业的成就 我国电力工业的发展 7 三 我国电力规划及火电技术发展动向 8 近两年缺电拉闸给我们的启示 电量需大于供 电源和电网 一段时间以来 电力发展的低速度和建设工程的长周期不能满足经济快速 持续发展和人民用电增长的需求 电力产 供 销瞬时平衡的特点要求电力必须超前需求而发展 去年浙江部

3、分地区出现拉三送四情况 福建 湖南 上海 江苏 山西等拉闸限电 去年高温 缺雨揭开了电力供需低水平 暂时平衡隐患的盖子 十六大 提出经济翻两番目标的实现 经济发展推动电力 电力发展为经济列车提供强大的动力 9 社会发展对电力的新需求 实现可持续发展要求研究和应用电能高效和洁净地生产 输送 储存 分配和使用的新技术及可再生能源发电新技术 竞争性电力市场要求发展安全 有效 灵活 开放 节约土地 与环境友好的的输变电新技术 厂网分开 要求制订厂网协调 统一规划 分头实施 确保安全和资源优化配置 在发展中求得多赢的制度 现代化大都市和 全面实现小康 要求实现充足 可靠 优质 个性化的配 供电与营销新技

4、术 10 与国民经济发展相协调的超前发展高效 高效率 高效益 高有效性 绿色 洁净化 三废 资源化 与环境友好 节约 节水源 节能源 节资源 节土地 可靠 高安全性 高灵活性 高电能质 可柔性 方便灵活 个性化 管理现代 信息化 数字化 网络化 未来20年电力可持续发展主题 11 从2003年到2020年 平均年增装机3000万kW 年投资约1200亿元 18年累计增加装机5 5亿kW 需投资约22000亿元 2010年西电东送和区域电网间电力交换能力达40000和30000MW 到2020年电源发展的蓝图 12 电源可持续发展思路 优化电源结构 优先发展水电 加快发展核电 优化发展煤电 配套

5、发展调峰机组 积极发展新能源发电 因地制宜发展天然气发电 实施西电东送的同时 加强受端电源的支持 重视生态环境 加大技术改造 提高能源效率 优化发展煤电 优先发展高效 洁净煤 节水发电 提高机组调峰能力 大力发展煤炭利用全过程的洁净利用 努力试点发展发电 煤化工等多联产 13 未来20年电源发展规划 14 高效 绿色发电技术 以煤气化为核心 以发电为核心 15 火电发展的关键技术 超临界机组 SC 高效烟气净化技术超超临界机组 USC 高效烟气净化技术大型循环流化床 CFB 蒸汽燃气联合循环机组 GTCC 整体煤气化蒸汽燃气联合循环 IGCC 热电 冷 联产大容量空冷机组以煤气化为核心的多联产

6、技术 16 超临界 超超临界机组 现实而先进的发电技术 超临界点 22 115MPa 374 15 超临界机组 SC 全世界已运行600多台 一般主汽压力24MPa及以上 主汽和再热汽温度540 560 效率比亚临界机组高约2 超超临界机组 USC 全世界已运行60多台 一般主汽压力25 28MPa及以上或主汽和再热汽温度580 以上 效率比超临界机组高约4 2003年2010年新建火电机组40 为SC机组 2010年2020年 600MW及以上新建机组将全部建SC机组 新建火电机组一半以上为USC 17 我国与世界主要国家超临界机组的比较 18 超 超 临界机组经济性估算 2000年我国火电

7、机组平均供电煤耗392g kWh 比超临界机组高70 80g kWh 比超超临界机组高104g kWh 2002年火电发电量16386亿kWh 如一半由超 超超 临界机组发出 则每年可节约约5000 7000 9000 万吨 标准煤 2020年为1 4 1 8 2 3 亿吨 计划关停小火电30GW 煤耗高达550g kWh以上 如其中的一半用超 超超 临界机组替代 每年可节煤2000万吨 相应的节能 节水 节资源和环保效益显著 19 20 当代先进燃气轮机及联合循环性能 21 我国GTCC 蒸汽燃气联合循环 发展的展望 电力工业将持续发展并增加GTCC比重 2000年我国GTCC装机容量约70

8、0万kW 占装机容量2 我国计划到2010和2020年新增GTCC到2000和5000万kW 占装机容量3 4和5 需天然气约200和500亿m3 年 占全国天然气用量20和25 电力工业为提高效率 优化电源结构和减少环境污染 增加调峰能力 机组增容 在东南沿海及 西气东输 沿线因地制宜地发展GTCC发电 必须燃用油 气等优质燃料 IGCC发电技术将突破上述限制 22 煤整体气化蒸汽燃气联合循环 IGCC 23 IGCC的特点 1 联合循环热效率高 并可进一步提高效率2 最清洁的煤电 环保性能优良3 燃料适应性强 高硫煤的硫可资源化4 调峰性能好 节约水资源5 单位造价不断降低全世界已建 在建

9、和拟建IGCC电站30余座 我国在山东烟台拟建300 400MW级的IGCC示范电站 24 以煤气化为核心的发电 煤化工综合能源利用系统 21世纪能源工厂的预计指标 发电效率 燃煤60 HHV 天然气75 LHV 热电联产 热效率85 90 污染排放 粉尘和SO2 NOx接近零排放温室气体 排放减少50 并100 分离联产产品 合成气 H2 煤化工产品等 25 展望21世纪 能源系统 高温高压气化炉 变换制氢氢气分离 高温燃料电池 煤 煤气 高温高压热交换器 氧气分离 空气 先进循环 S S O2 电 热水 CO2 去埋藏 污染物 H2S PM 碱金属 H2 O2 O2 26 我国煤炭高效洁净

10、发电示范工程 河南沁北电厂 SC国产化示范机组 600MW 浙江玉环电厂 USC示范机组 2 900 1000MW 江苏阚山电厂 600MWUSC示范机组四川白马及开远 黄角庄 秦黄岛等电厂300MW流化床锅炉山东烟台IGCC示范工程 2 300 400MW 发电 煤化工多联产试点工程 如兖州矿业集团鲁南化肥厂 76MW发电 10万吨甲醛 27 四 热力发电厂的类型及对热力发电厂的要求 28 五 本课程的任务和作用 研究对象 热力发电厂整个系统研究内容 1 研究不同热力发电厂热功转换理论基础 2 提高热力发电厂经济性的方法和措施 3 分析和计算热力发电厂的热经济性 研究方法 1 热力学第一定律

11、法 热量法 2 热力学第二定律法 熵方法 热经济性的定性分析以热力学二定律法 熵方法 为主 定量计算以常规热力学第一定律法 热量法 为主 研究目的 提高电厂工作人员理论水平 为分析 研究 解决电厂生产实际问题提供强有力的理论支撑和指导 并指导电厂实践 29 第一章热力发电厂的评价 热力发电厂的安全可靠性火力发电厂的环境评价凝汽式发电厂的热经济性指标发电厂的技术经济比较与经济效益的指标体系我国能源和电力工业的可持续发展 30 第一节热力发电厂的安全可靠性 安全管理可靠性管理寿命管理火电厂的计算机监视设备的故障诊所 31 安全管理 电力工业是电力的产 供 销是连续 电能不可能大量储存 电力企业的效

12、益首先体现在安全可靠供电的社会效益方面 高参数 大机组 大电网虽然有很多优点 一旦发生事故 处理不及时会连锁反应酿成大面积或整个电网长时间停电 甚至全网瓦解 电力企业必须坚持 安全第一 预防为主 的方针 电力安全生产是涉及全过程管理的问题 应抓好各环节 才能做到预防为主 安全第一 火电设备日趋先进 高度机械化 自动化 并能做到离线 在线计算机监控等 提高火电职工素质将对保障安全 提高效益有极大作用 32 火电厂可靠性管理的任务与作用 60年代中期 可靠性管理引到电力工业 1980年美国电气电子工程师学会制订了 统计 评价发电设备可靠性 可用率和生产能力用的术语定义 试用标准 日本 英 法和原苏

13、联等国家都开展电力可靠性管理工作 我国70年代后才起步 现已建有中国电力可靠性管理中心 火电厂可靠性是指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 并以量化的一系列可靠性指标来体现 33 火电厂的可靠性指标 设备的可靠性是以统计时间为基准用机组所处状态的各种性能指标来表征 我国火电厂可靠性指标有23个 其中最主要的为以下四个指标 可用系数非计划停用系数等效可用系数强迫停用率 34 35 寿命管理 火电设备寿命管理 以设备运行状态及金属材料的长期连续地监督为基础 计算其寿命损耗 并适时进行各种探伤检查 全面掌握设备技术状况 及时维修或更换 经长期运行后 金属材料

14、将发生蠕变或松弛 寿命减少 现在大容量火电机组必须承担调峰任务 使机组启停次数增多 加剧火电设备的金属温度变化幅度和寿命损耗 为保证火电设备的安全可靠运行 须合理选择寿命损耗系数 合理寿命分配 高温蒸汽管道的主要延寿措施集中在弯管等应力集中的部件上 显然这些部件的寿命比直管短 36 火电厂的计算机监视 一般火电厂的计算机监控功能为 运行状况的巡回检测 数据处理和运行日报的打印制表 运行异常情况的越限报警 发生故障能自动记录故障时的有关参数 即事故追忆的打印制表 运行主要技术经济性指标的计算及其打印制表 发电设备的启动操作顺序监控 发供电生产过程的闭环控制 发电设备的自动启停 电厂故障自动监测与

15、处理 电厂安全经济运行的最佳控制 37 设备的故障诊断 大型火电设备复杂 事故造成的损失 影响大 利用诊断技术对设备运行工况和部件材质性能的监测至关重要设备的检修有三种情况 事故维修 又称强制维修 定期维修 预估检修 38 第二节火力发电厂的环保评价 39 环境保护的重要性 大型火电厂的建设 给环境带来极大的影响 环境恶化威胁人类生存和发展 1972年联合国在斯德哥尔摩召开了第一次人类环境会议 发表了 人类环境宣言 它是促进全世界重视环境问题的里程碑 我国对环境问题的认识较发达国家迟 在 人类环境宣言 发表一周年后 即1973年8月才召开了第一次全国环境保护会议 并相应成立了我国第一个环境保护

16、机构 我国电力工业环境保护工作开始于1973年 并成立了管理部门和电力环境保护研究所 在高校设立了环境工程系和专业及一个硕士点 40 对火电环境保护评价的要求 一般要求装机容量50MW及以上的火电厂 供热机组为25MW以上 要作环境影响评价 并编制环境影响报告书 50MW及以下的火电厂 只填写环境影响报告表 应执行环境影响报告书 表 的编审制度 和防治污染的设计与主体工程同时设计 施工 投产的 三同时 制度 火电建设项目的环境保护设计应贯彻统一规划 分期建设 分期收益的原则 火电建设项目的环境保护设计 在满足环境保护要求的同时 必须确保安全经济发电 41 各设计阶段的要求初步可行性研究阶段应编写环境简要说明 根据拟建项目的性质 规模 厂址及环境现状等有关资料 对可能造成的环境影响简要说明 并得出厂址选择的可行性或推荐结论 可行性研究阶段必须按规定编写环境影响报告书 要突出燃煤火电厂的特点 从 三废 对环境的影响出发 结合技术经济比较和社会效益分析进行综合评价 对厂址及规划容量做出推荐意见 提出防治污染的措施及环保投资估算 初步设计阶段应有环境保护专篇 提出防止污染工程措施和设计文件 环