火力發(fā)電廠原理和設(shè)備介紹

1、火力發(fā)電廠原理及設(shè)備介紹 火力發(fā)電一般是指利用石油、 煤炭和天然氣等燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱能來加熱水， 使水變 成高溫、高壓水蒸氣，然后再由水蒸氣推動(dòng)發(fā)電機(jī)來發(fā)電的方式的總稱。以煤、石油或天然 氣作為燃料的發(fā)電廠統(tǒng)稱為火電廠?；鹆Πl(fā)電站的主要設(shè)備系統(tǒng)包括：燃料供給系統(tǒng)、給水系統(tǒng)、蒸汽系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、電 氣系統(tǒng)及其他一些輔助處理設(shè)備?；鹆Πl(fā)電系統(tǒng)主要由燃燒系統(tǒng)（以鍋爐為核心） 、汽水系統(tǒng)（主要由各類泵、給水加熱 器、凝汽器、管道、水冷壁等組成） 、電氣系統(tǒng)（以汽輪發(fā)電機(jī)、主變壓器等為主） 、控制系 統(tǒng)等組成。 前二者產(chǎn)生高溫高壓蒸汽；電氣系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)由熱能、 機(jī)械能到電能的轉(zhuǎn)變；控制系 統(tǒng)保證各系統(tǒng)安全

2、、合理、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行?；鹆Πl(fā)電的重要問題是提高熱效率，辦法是提高鍋爐的參數(shù)（蒸汽的壓強(qiáng)和溫度）。 90年代，世界最好的火電廠能把40左右的熱能轉(zhuǎn)換為電能；大型供熱電廠的熱能利用率也只能達(dá)到60%70%。此外，火力發(fā)電大量燃煤、燃油，造成環(huán)境污染，也成為日益引人 關(guān)注的問題。熱電廠為火力發(fā)電廠， 采用煤炭作為一次能源， 利用皮帶傳送技術(shù)， 向鍋爐輸送經(jīng)處 理過的煤粉， 煤粉燃燒加熱鍋爐使鍋爐中的水變?yōu)樗羝?經(jīng)一次加熱之后， 水蒸汽進(jìn)入高 壓缸。 為了提高熱效率， 應(yīng)對(duì)水蒸汽進(jìn)行二次加熱，水蒸汽進(jìn)入中壓缸。通過利用中壓缸的 蒸汽去推動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)電。 從中壓缸引出進(jìn)入對(duì)稱的低壓缸。 已經(jīng)作過功的蒸

3、汽一部分從 中間段抽出供給煉油、化肥等兄弟企業(yè)，其余部分流經(jīng)凝汽器水冷，成為40 度左右的飽和水作為再利用水。 40 度左右的飽和水經(jīng)過凝結(jié)水泵，經(jīng)過低壓加熱器到除氧器中，此時(shí)為 160 度左右的飽和水，經(jīng)過除氧器除氧，利用給水泵送入高壓加熱器中，其中高壓加熱器利 用再加熱蒸汽作為加熱燃料，最后流入鍋爐進(jìn)行再次利用。以上就是一次生產(chǎn)流程。 火力發(fā)電廠的基本生產(chǎn)過程 火力發(fā)電廠的主要生產(chǎn)系統(tǒng)包括汽水系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)，現(xiàn)分述如下：（一）汽水系統(tǒng)：火力發(fā)電廠的汽水系統(tǒng)是由鍋爐、汽輪機(jī)、凝汽器、 高低壓加熱器、凝結(jié)水泵和給水泵 等組成，也包括汽水循環(huán)、化學(xué)水處理和冷卻系統(tǒng)等。水在鍋爐中被加熱成

4、蒸汽， 經(jīng)過熱器進(jìn)一步加熱后變成過熱的蒸汽， 再通過主蒸汽管道進(jìn)入 汽輪機(jī)。由于蒸汽不斷膨脹，高速流動(dòng)的蒸汽推動(dòng)汽輪機(jī)的葉片轉(zhuǎn)動(dòng)從而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)。 為了進(jìn)一步提高其熱效率， 一般都從汽輪機(jī)的某些中間級(jí)后抽出作過功的部分蒸汽，用以加熱給水。 在現(xiàn)代大型汽輪機(jī)組中都采用這種給水回?zé)嵫h(huán)。此外， 在超高壓機(jī)組中還采用再熱循環(huán)， 既把作過一段功的蒸汽從汽輪機(jī)的高壓缸的出口將作過功的蒸汽全部抽出，送到鍋爐的再熱汽中加熱后再引入氣輪機(jī)的中壓缸繼續(xù)膨脹作功，從中壓缸送出的蒸汽， 再送入低壓缸繼續(xù)作功。 在蒸汽不斷作功的過程中， 蒸汽壓力和溫度不斷降低， 最后排入凝汽器并被 冷卻水冷卻， 凝結(jié)成水。 凝結(jié)水集中

5、在凝汽器下部由凝結(jié)水泵打至低壓加熱再經(jīng)過除氧氣除 氧，給水泵將預(yù)加熱除氧后的水送至高壓加熱器， 經(jīng)過加熱后的熱水打入鍋爐， 再過熱器中 把水已經(jīng)加熱到過熱的蒸汽，送至汽輪機(jī)作功，這樣周而復(fù)始不斷的作功。 在汽水系統(tǒng)中的蒸汽和凝結(jié)水， 由于疏通管道很多并且還要經(jīng)過許多的閥門設(shè)備， 這樣就難 免產(chǎn)生跑、冒、滴、漏等現(xiàn)象，這些現(xiàn)象都會(huì)或多或少地造成水的損失，因此我們必須不斷 的向系統(tǒng)中補(bǔ)充經(jīng)過化學(xué)處理過的軟化水，這些補(bǔ)給水一般都補(bǔ)入除氧器中。（二）燃燒系統(tǒng) 燃燒系統(tǒng)是由輸煤、磨煤、粗細(xì)分離、排粉、給粉、鍋爐、除塵、脫流等組成。是由皮 帶輸送機(jī)從煤場(chǎng) ,通過電磁鐵、碎煤機(jī)然后送到煤倉間的煤斗內(nèi),再經(jīng)過

6、給煤機(jī)進(jìn)入磨煤機(jī)進(jìn)行磨粉， 磨好的煤粉通過空氣預(yù)熱器來的熱風(fēng)， 將煤粉打至粗細(xì)分離器， 粗細(xì)分離器將合格的煤粉（不合格的煤粉送回磨煤機(jī)），經(jīng)過排粉機(jī)送至粉倉，給粉機(jī)將煤粉打入噴燃器送到 鍋爐進(jìn)行燃燒。而煙氣經(jīng)過電除塵脫出粉塵再將煙氣送至脫硫裝置，通過石漿噴淋脫出流的氣體經(jīng)過吸風(fēng)機(jī)送到煙筒排人天空。（三）發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電系統(tǒng)是由副勵(lì)磁機(jī)、勵(lì)磁盤、主勵(lì)磁機(jī)（備用勵(lì)磁機(jī)）、發(fā)電機(jī)、變壓器、高壓斷路器、升壓站、配電裝置等組成。發(fā)電是由副勵(lì)磁機(jī)（永磁機(jī)）發(fā)出高頻電流，副勵(lì)磁機(jī)發(fā)出的電 流經(jīng)過勵(lì)磁盤整流， 再送到主勵(lì)磁機(jī)，主勵(lì)磁機(jī)發(fā)出電后經(jīng)過調(diào)壓器以及滅磁開關(guān)經(jīng)過碳刷 送到發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子，當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子通過旋轉(zhuǎn)其定

7、子線圈便感應(yīng)出電流，強(qiáng)大的電流通過發(fā)電機(jī)出線分兩路，一路送至廠用電變壓器，另一路則送到SF6高壓斷路器，由 SF6高壓斷路器送至電網(wǎng)。火力發(fā)電廠的基本生產(chǎn)過程這里介紹的是汽輪機(jī)發(fā)電的基本生產(chǎn)過程。火力發(fā)電廠的燃料主要有煤、石油（主要是重油、天然氣）。我國的火電廠以燃煤為主，過去曾建過一批燃油電廠，目前的政策是盡量壓縮燒油電廠，新建電廠全部燒煤?；鹆Πl(fā)電廠由三大主要設(shè)備 一一鍋爐、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)及相應(yīng)輔助設(shè)備組成，它們通過管道或線路相連構(gòu)成生產(chǎn)主系統(tǒng)，即燃燒系統(tǒng)、汽水系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)。其生產(chǎn)過程簡(jiǎn)介如下。1. 燃燒系統(tǒng)1-1所示，包括鍋爐的燃燒部分和輸煤、除灰和煙氣排放系統(tǒng)等。冷痙氣排外大氣燃燒系

8、統(tǒng)如圖圖E-1理燒條筑流程&星紛爐）煤由皮帶輸送到鍋爐車間的煤斗，進(jìn)入磨煤機(jī)磨成煤粉， 然后和經(jīng)過預(yù)熱器預(yù)熱的空氣一起噴入爐內(nèi)燃燒，將煤的化學(xué)能轉(zhuǎn)換成熱能，煙氣經(jīng)除塵器清除灰分后，由引風(fēng)機(jī)抽出， 經(jīng)高大的煙囪排入大氣。爐渣和除塵器下部的細(xì)灰由灰渣泵排至灰場(chǎng)。2. 汽水系統(tǒng)汽水系統(tǒng)流程如圖1-2所示，包括鍋爐、汽輪機(jī)、凝汽器及給水泵等組成的汽水循環(huán) 和水處理系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)等。過熱器爐膛省煤器水原水汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)箱 水水化學(xué)處理義統(tǒng) 2 闊水器醴貉水慕e-水在鍋爐中加熱后蒸發(fā)成蒸汽，經(jīng)過熱器進(jìn)一步加熱， 成為具有規(guī)定壓力和溫度的過熱蒸汽，然后經(jīng)過管道送入汽輪機(jī)。在汽輪機(jī)中，蒸汽不斷膨脹，高

9、速流動(dòng)，沖擊汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)子， 以額定轉(zhuǎn)速(3000r/min) 旋轉(zhuǎn)，將熱能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，帶動(dòng)和汽輪機(jī)同軸的發(fā)電機(jī)發(fā)電。在膨脹過程中，蒸汽的壓力和溫度不斷降低。蒸汽做功后從汽輪機(jī)下部排出。排出的蒸汽稱為乏汽，它排入凝汽器。在凝汽器中，汽輪機(jī)的乏汽被冷卻水冷卻，凝結(jié)成水。凝汽器下部所凝結(jié)的水由凝結(jié)水泵升壓后進(jìn)入低壓加熱器和除氧器，提高水溫并除去水中的氧(以防止腐蝕爐管等)，再由給水泵進(jìn)一步升壓，然后進(jìn)入高壓加熱器，回到鍋爐， 完成水一蒸汽一水的循環(huán)。給水泵以后的凝結(jié)水稱為給水。汽水系統(tǒng)中的蒸汽和凝結(jié)水在循環(huán)過程中總有一些損失，因此，必須不斷向給水系統(tǒng)補(bǔ)充經(jīng)過化學(xué)處理的水。補(bǔ)給水進(jìn)入除氧器，同凝結(jié)水

10、一塊由給水泵打入鍋爐。3. 電氣系統(tǒng)電氣系統(tǒng)如圖1-3所示，包括發(fā)電機(jī)、勵(lì)磁系統(tǒng)、廠用電系統(tǒng)和升壓變電站等。升壓變電站圖2-3電氣系毓廣用電丟統(tǒng)J高壓電；勵(lì)晞系統(tǒng)發(fā)電機(jī)廣IT圉變壓發(fā)電機(jī)的機(jī)端電壓和電流隨其容量不同而變化，其電壓一般在1020kV之間，電流可達(dá)數(shù)千安至20kA。因此，發(fā)電機(jī)發(fā)出的電，一般由主變壓器升高電壓后，經(jīng)變電站高壓電 氣設(shè)備和輸電線送往電網(wǎng)。極少部分電，通過廠用變壓器降低電壓后，經(jīng)廠用電配電裝置和電纜供廠內(nèi)風(fēng)機(jī)、水泵等各種輔機(jī)設(shè)備和照明等用電。點(diǎn)擊文宇區(qū)斌可跳 轉(zhuǎn)到相應(yīng)文字俞鋁水迤壁循環(huán)水泵凝氣耦熱聽熱空臺(tái)火力發(fā)哇«眾磧珥尊毛嚴(yán)習(xí)g製火電廠的分類1、按燃料分類燃

11、煤發(fā)電廠：以煤為燃料的發(fā)電廠；燃油發(fā)電廠：以石油（實(shí)際是提取汽油、煤油、柴油后的油渣） 為燃料的發(fā)電廠；燃?xì)獍l(fā)電廠：以天然氣、煤氣等可燃?xì)怏w為燃料的發(fā)電廠； 余熱發(fā)電廠：用工業(yè)企業(yè)的各種余熱進(jìn)行發(fā)電的發(fā)電廠； 此外，還有利用垃圾及工業(yè)廢料作為燃料的發(fā)電廠。2、按原動(dòng)機(jī)分類 凝汽式氣輪機(jī)發(fā)電廠 燃汽輪機(jī)發(fā)電廠 內(nèi)燃機(jī)發(fā)電廠蒸汽燃汽輪機(jī)發(fā)電廠3、按供出能源分類 凝汽式發(fā)電廠：只向外供應(yīng)電能的電廠 熱電廠：同時(shí)向外供應(yīng)電能和熱能的電廠4、按發(fā)電裝機(jī)容量的多少分類 小容量發(fā)電廠：裝機(jī)總?cè)萘吭?中容量發(fā)電廠：裝機(jī)總?cè)萘吭?大中容量發(fā)電廠：裝機(jī)總?cè)萘吭?大容量發(fā)電廠：裝機(jī)總?cè)萘吭?特大容量發(fā)電廠：裝機(jī)總?cè)?/p>

12、量在5、按蒸汽壓力和溫度分類100MW 以下的發(fā)電廠；100 250MW 范圍內(nèi)的發(fā)電廠；250 600MW 范圍內(nèi)的發(fā)電廠； 600 1000MW 范圍內(nèi)的發(fā)電廠；1000MW 以上的發(fā)電廠。中低壓發(fā)電廠：蒸汽壓力一般為3.92MPa(40kgf/cm2 )、溫度為450C的發(fā)電廠，單機(jī)功率小于25MW ;高壓發(fā)電廠：蒸汽壓力一般為9.9MPa(101kgf/cm2 )、溫度為540 C的發(fā)電廠，單機(jī)功率小于100MW ;超高壓發(fā)電廠：蒸汽壓力一般為1 3.83MPa( 1 4 1 kgf/cm2 )、溫度為540/540 C的發(fā)電廠，單機(jī)功率小于20MW ;亞臨界壓力發(fā)電廠：蒸汽壓力一般為

13、 1 6.77MPa ( 1 71 kgf/cm2 )、溫度為540/540 C的發(fā)電廠，單機(jī)功率為300MW 直至 1000MW 不等；超臨界壓力發(fā)電廠：蒸汽壓力大于22.11MPa(225.6kgf/cm2)、溫度為550/550 C的發(fā)電廠，機(jī)組功率為600MW 及以上。6、按供電范圍分類 區(qū)域性發(fā)電廠：在電網(wǎng)內(nèi)運(yùn)行，承擔(dān)一定區(qū)域性供電的大中型發(fā)電廠； 孤立發(fā)電廠：不并入電網(wǎng)內(nèi)，單獨(dú)運(yùn)行的發(fā)電廠； 自備發(fā)電廠：由大型企業(yè)自己建造，主要供本單位用電的發(fā)電廠(一般也和電網(wǎng)連)。二、火電廠的生產(chǎn)流程火電廠種類雖然很多， 但從能量轉(zhuǎn)換的觀點(diǎn)分析， 其生產(chǎn)過程是基本相同的， 都是將燃料燃 燒的熱能

14、通過鍋爐產(chǎn)生高溫高壓水蒸氣， 推動(dòng)汽輪機(jī)做功產(chǎn)生機(jī)械能， 經(jīng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽?最后通過變壓器將電能送入電力系統(tǒng)。三、火電廠特點(diǎn) 和水電廠和其他類型電廠相比，火電廠有如下特點(diǎn)：1、布局靈活，裝機(jī)容量的大小可按需要決定。2、 建造工期短，一般為水電廠的一半甚至更短。一次性建造投資少， 僅為水電廠的一半左3、煤耗量大，目前發(fā)電用煤約占全國煤炭總產(chǎn)量的2 5%左右，加上運(yùn)煤費(fèi)用和大量用水， 其生產(chǎn)成本比水力發(fā)電要高出 34 倍。4、動(dòng)力設(shè)備繁多， 發(fā)電機(jī)組控制操作復(fù)雜， 廠用電量和運(yùn)行人員都多于水電廠， 運(yùn)行費(fèi)用 高。5、汽輪機(jī)開、停機(jī)過程時(shí)間長，耗資大，不宜作為調(diào)峰電源用。6、對(duì)空氣和環(huán)境的污染大

15、。 火力發(fā)電用煤品種及過程分析電力是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要能源，火力發(fā)電是我國和世界上許多國家生產(chǎn)電能的主要 方法。 煤炭在鍋爐內(nèi)燃燒放出的熱量，將水加熱成具有一定壓力和溫度的蒸汽，然后蒸汽 沿管道進(jìn)入汽輪機(jī)膨脹做功， 帶動(dòng)發(fā)電機(jī)一起高速旋轉(zhuǎn)， 從而發(fā)出電來。 在汽輪機(jī)中做完功 的蒸汽排入冷汽器中并凝結(jié)成水， 然后被凝結(jié)水泵送入除氧器。 水在除氧器中被來自抽氣管 的汽輪機(jī)抽汽加熱并除去所含氣體， 最后又被給水泵送回鍋爐中重復(fù)參加上述循環(huán)過程。 顯 然，在這種火力發(fā)電廠中存在著三種型式的能量轉(zhuǎn)換過程： 在鍋爐中煤的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽?在汽輪機(jī)中熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能； 在發(fā)電機(jī)中機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能。 進(jìn)行能

16、量轉(zhuǎn)換的主要設(shè)備 鍋爐、 汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)， 被稱為火力發(fā)電廠的三大主機(jī)， 而鍋爐則是三大主機(jī)中最基本的 能量轉(zhuǎn)換設(shè)備。1電站鍋爐。發(fā)電用鍋爐稱為電站鍋爐。 目前，在我國大型電廠多用煤粉爐和沸騰爐。 電站鍋爐和其它工廠用的工業(yè)鍋爐相比有如下明顯特點(diǎn)： 電站鍋爐容量大； 電站鍋爐的 蒸汽參數(shù)高； 電站鍋爐自動(dòng)化程度高， 其各項(xiàng)操作基本實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化和自動(dòng)化， 適應(yīng)負(fù)荷 變化的能力很強(qiáng)， 工業(yè)鍋爐目前僅處于半機(jī)械化向全機(jī)械化發(fā)展的過程中； 電站鍋爐的熱 效率高，多達(dá)90%以上，工業(yè)鍋爐的熱效率多在 6080%之間。2電站用煤的分類。火力發(fā)電廠燃用的煤通常稱為動(dòng)力煤，其分類方法主要是依據(jù)煤 的干燥無灰基

17、揮發(fā)分進(jìn)行分類。3煤粉的制備。 煤粉爐燃燒用的煤粉是由磨煤機(jī)將煤炭磨成的不規(guī)則的細(xì)小煤炭顆粒， 其顆粒平均在 0.050.01mm，其中2050卩m （微米）以下的顆粒占絕大多數(shù)。由于煤粉顆 粒很小，表面很大， 故能吸附大量的空氣，且具有一般固體所未有的性質(zhì)流動(dòng)性。煤粉的粒度越小，含濕量越小，其流動(dòng)性也越好， 但煤粉的顆粒過于細(xì)小或過于干燥， 則會(huì)產(chǎn)生 煤粉自流現(xiàn)象，使給煤機(jī)工作特性不穩(wěn)，給鍋爐運(yùn)行的調(diào)整操作造成困難。另外煤粉和O2接觸而氧化，在一定條件下可能發(fā)生煤粉自然。在制粉系統(tǒng)中，煤粉是由氣體來輸送的，氣 體和煤粉的混合物一遇到火花就會(huì)使火源擴(kuò)大而產(chǎn)生較大壓力，從而造成煤粉的爆炸。鍋爐燃

18、用的煤粉細(xì)度應(yīng)由以下條件確定： 燃燒方面希望煤粉磨得細(xì)些， 這樣可以適當(dāng)減 少送風(fēng)量， 使 q2 、q4 損失降低；從制粉系統(tǒng)方面希望煤粉磨得粗些， 從而降低磨煤電耗和 金屬消耗。 所以在選擇煤粉細(xì)度時(shí)， 應(yīng)使上述各項(xiàng)損失之和最小。 總損失蟬聯(lián)小的煤粉細(xì)度 稱為“經(jīng)濟(jì)細(xì)度” 。由此可見，對(duì)揮發(fā)分較高且易燃的煤種，或?qū)τ谀ブ泼悍垲w粒比較均勻 的制粉設(shè)備，以及某些強(qiáng)化燃燒的鍋爐， 煤粉細(xì)度可適當(dāng)大些，以節(jié)省磨煤能耗。 由于各種 煤的軟硬程度不同，其抗磨能力也不同，因此每種煤的經(jīng)濟(jì)細(xì)度也不同。4煤粉的燃燒。由煤粉制備系統(tǒng)制成的煤粉經(jīng)煤粉燃燒器進(jìn)入爐內(nèi)。燃燒器是煤粉爐 的主要燃燒設(shè)備。燃燒器的作用有三

19、：一是保證煤粉氣流噴入爐膛后迅速著火；二是使一、 二次風(fēng)能夠強(qiáng)烈混合以保證煤粉充分燃燒； 三是讓火焰充滿爐膛而減少死滯區(qū)。 煤粉氣流經(jīng) 燃燒器進(jìn)入爐膛后， 便開始了煤的燃燒過程。 燃燒過程的三個(gè)階段和其它爐型大體相同。 所 不同的是，這種爐型燃燒前的準(zhǔn)備階段和燃燒階段時(shí)間很短，而燃盡階段時(shí)間相對(duì)很長。5發(fā)電用煤的質(zhì)量要求。電廠煤粉爐對(duì)煤種的適用范圍較廣，它既可以設(shè)計(jì)成燃用高 揮發(fā)分的褐煤， 也可設(shè)計(jì)成燃用低揮發(fā)分的無煙煤。 但對(duì)一臺(tái)已安裝使用的鍋爐來講， 不可 能燃用各種揮發(fā)分的煤炭， 因?yàn)樗艿絿娙计餍褪胶蜖t膛結(jié)構(gòu)的限制。 發(fā)電用煤質(zhì)量指標(biāo)有：揮發(fā)分。 是判明煤炭著火特性的首要指標(biāo)。 揮發(fā)分

20、含量越高，著火越容易。 根據(jù)鍋爐設(shè)計(jì)要求，供煤揮發(fā)分的值變化不宜太大，否則會(huì)影響鍋爐的正常運(yùn)行。如原設(shè)計(jì)燃用低揮發(fā)分的煤而改燒高揮發(fā)分的煤后，因火焰中心逼近噴燃器出口，可能因燒壞噴燃器而停爐； 若原設(shè)計(jì)燃用高揮發(fā)分的煤種而改燒低揮發(fā)分的煤，則會(huì)因著火過遲使燃燒不完全，甚至造成熄火事故。因此供煤時(shí)要盡量按原設(shè)計(jì)的揮發(fā)分煤種或相近的煤種供應(yīng)。灰分?；曳趾繒?huì)使火焰?zhèn)鞑ニ俣认陆?，著火時(shí)間推遲，燃燒不穩(wěn)定，爐溫下降。水分。水分是燃燒過 程中的有害物質(zhì)之一，它在燃燒過程中吸收大量的熱，對(duì)燃燒的影響比灰分大得多。發(fā)熱量。為的發(fā)熱量是鍋爐設(shè)計(jì)的一個(gè)重要依據(jù)。由于電廠煤粉對(duì)煤種適應(yīng)性較強(qiáng)，因此只要煤的發(fā)熱量和

21、鍋爐設(shè)計(jì)要求大體相符即可?；胰埸c(diǎn)。由于煤粉爐爐膛火焰中心溫度多在 1500 C以上，在這樣高溫下，煤灰大多呈軟化或流體狀態(tài)。煤的硫分。硫是煤中有害雜質(zhì)，雖對(duì)燃燒本身沒有影響，但它的含量太高，對(duì)設(shè)備的腐蝕和環(huán)境的污染都相當(dāng)嚴(yán)重。因此， 電廠燃用煤的硫分不能太高，一般要求最高不能超過2.5%。火力發(fā)電現(xiàn)狀描述1990年火電站能源消費(fèi)為 21998.6萬t標(biāo)煤，占全國能源總消費(fèi)的 22.29%。發(fā)電消費(fèi) 煤炭27204萬t，占煤炭總消費(fèi)量的 25.78%，其中直接燃用原煤 26320萬t，占原煤總消費(fèi) 量的25.6%。1994年，發(fā)電消費(fèi)煤炭 40053.1萬t,占煤炭總消費(fèi)量的 31.1%。表5.

22、9給出 近年火電發(fā)電能源消費(fèi)量。1994年全國單機(jī)600kW及以上發(fā)電機(jī)組總?cè)萘繛?72440.45MW，占總裝機(jī)容量的86%。汽輪機(jī)組中高溫高壓及以上參數(shù)機(jī)組共901臺(tái)，109003.9 MW，占汽輪機(jī)組總?cè)萘康?67%。1990年、1994年火電機(jī)組平均發(fā)電煤耗指標(biāo)見表 5.10。 表5.9近年火電發(fā)電能源消費(fèi)年份煤炭/Mt石油/Mt天然氣/106m31980109.7116.262076.731985156.6213.453606.811990265.1512.215034.921991294.5511.855417.571992327.2011.896409.141993362.041

23、2.038181.001994392.9111.648532.00表5.10火電機(jī)組供電煤耗統(tǒng)計(jì)機(jī)組容量機(jī)組容量/MW設(shè)計(jì)煤耗 煤)/(kw /g（標(biāo)h）實(shí)際運(yùn)行煤耗/g(標(biāo)煤)/(kw h)1990年平均值1994 年最低值最高值平均值600321358319342337300338-3443623153421352200345-360394353418378125355-358392363465370100388-3904183904354066-50450減排技術(shù)描述1. 電廠節(jié)能2000年前中國電力部門的減排對(duì)策是著重強(qiáng)調(diào)節(jié)能技術(shù)改造。目前中國火力發(fā)電中， 燃煤電廠的熱效率為 30%左

24、右，和國外相比差距較大。主要原因是：機(jī)組構(gòu)成中，20萬kW以上的大容量高參數(shù)機(jī)組偏低，不到40%, 2.5萬kW以下中溫中壓、小火電機(jī)組占1/4,而且國產(chǎn)20萬kW機(jī)組的熱效率又比國外同類型的低?；痣姀S近期主要節(jié)能技改措施見表5.11。表5.11火電廠的主要節(jié)能技改措施序號(hào)項(xiàng)目投資/億元估計(jì)節(jié)能量1多功能節(jié)能燃燒器0. 29528. 6萬t標(biāo)煤2鍋爐熱管預(yù)熱器技術(shù)1. 7738. 6萬t標(biāo)煤3軸向粗粉分離器1. 162. 47 億 kw - h4節(jié)能渣泵0. 815. 4 億 kw - h5水泵改造近期火電節(jié)能措施還包括：(1) 淘汰10萬kW以下煤耗高的中、小火電機(jī)組，實(shí)行以大替小或改為供熱

25、機(jī)組。(2) 對(duì)現(xiàn)有10萬kW以上高壓機(jī)組要有針對(duì)性的進(jìn)行改造。在推廣節(jié)能技改措施的同 時(shí)，特別注意解決機(jī)組設(shè)備原有的各種缺陷。(3) 發(fā)展高參數(shù)、大容量機(jī)組。新建機(jī)組以30、60萬kW為主，其供電煤耗不得超過330g(標(biāo)煤)/(kW 。至U 2000年，10萬kW以上火電機(jī)組容量增加到近2億kW，年平均增長 1000 萬 kW。(4) 對(duì)已有的引進(jìn)型30, 60萬kW機(jī)組進(jìn)行改進(jìn)提高，將其供電煤耗降至330g(標(biāo)煤)/(kW h)以下。對(duì)占裝機(jī)容量約 20%的20萬kW機(jī)組，改造1050萬kW。(5) 大力發(fā)展熱電聯(lián)供機(jī)組，到2000年，熱電機(jī)組凈增1000萬kW以上，熱電機(jī)組的供電煤耗不超

26、過 280g(標(biāo)煤)/(kW h)。在高硫煤產(chǎn)區(qū)及有低熱值燃料的地區(qū)發(fā)展流化床熱電聯(lián) 產(chǎn)機(jī)組。(6) 積極開展電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)調(diào)度，采取措施，統(tǒng)籌兼顧，努力提高大機(jī)組的發(fā)電比重。(7) 沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，要建一批燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)機(jī)組，以滿足沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)展加快對(duì) 電力的急需和峰谷日益增大的需要。2. 采用先進(jìn)的火電發(fā)電技術(shù)2000年后，火力發(fā)電廠還要進(jìn)一步采取節(jié)能降耗措施，使常規(guī)火電廠供電煤耗從2000年的367g(標(biāo)煤)/(kW h),降低到2010年的347g(標(biāo)煤)/(kW h)，在條件合適的地區(qū)大力推廣 熱電聯(lián)產(chǎn)。作為減排溫室氣體的重要對(duì)策，2000年以后將逐步采用先進(jìn)的發(fā)電方式或技術(shù)，包括：(

27、1) 發(fā)展更高蒸汽參數(shù)的超臨界及超高臨界的1000MW容量等級(jí)的汽輪發(fā)電機(jī)組。(2) 開發(fā)并推廣大容量循環(huán)流化床鍋爐。(3) 開發(fā)大容量增壓流化床聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)。(4) 開發(fā)研究整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)。減排技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)常規(guī)30萬kW和60萬kW燃煤機(jī)組將是中國目前和今后一段時(shí)期內(nèi)火電發(fā)展的主要機(jī) 組，因此將其作為減排評(píng)價(jià)的參考技術(shù)(baseline)?，F(xiàn)將各種可能采用的技術(shù)和其比較，燃料價(jià)格和各種發(fā)電技術(shù)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)參數(shù)列在表5.12和表5.13上。表5.12 燃料價(jià)格(1994年)燃料價(jià)格折算標(biāo)煤價(jià)格備注煤根據(jù)1994年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)；350 元 /t490 元 /t熱值 20.92MJ油根據(jù)

28、實(shí)際和規(guī)劃項(xiàng)目數(shù)據(jù)1200 元 /t826 元 /t熱值 42.55MJLPG*1000 兀 /t（120 美兀 /t）620 元 /t熱值 47.28MJ*根據(jù)東南沿海地區(qū)煤價(jià)；*根據(jù)東南沿海地區(qū)進(jìn)口價(jià)格。表5.13火力發(fā)電技術(shù)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)參數(shù)（1994年）發(fā)電技術(shù)電廠投資/元/kw固定運(yùn)行費(fèi)用（占投資的百分?jǐn)?shù)）燃料類型發(fā)電凈效率負(fù)荷因子經(jīng)濟(jì)壽命/a建造 周期/a常規(guī)煤電5300*3%煤33%65%202常規(guī)脫硫煤電6300推測(cè)及估計(jì)該技術(shù)國產(chǎn)化以后的數(shù)據(jù)。各發(fā)電技術(shù)的經(jīng)濟(jì)成本和減排成本計(jì)算結(jié)果分別見圖5.2、圖5.3。常規(guī)脫硫燃煤電站和常壓流化床燃煤電站對(duì)于減少SO2排放具有較好的效果，但和

29、常規(guī)燃煤電站相比，發(fā)電能源效率和CO2排放并沒有得到改善，所以不能作為溫室氣體減排技術(shù)。PFBC和IGCC發(fā)電能源效率有很大改善，但是由于仍然以煤炭為燃料，單位發(fā)電量 的減排量相對(duì)較少，減排增量成本比較高。由于中國能源資源中， 煤炭資源占有最重要的地位，燃煤火電也將長期在中國占主要地位，因此PFBC和IGCC等高效燃煤發(fā)電技術(shù)對(duì)中國溫室氣體減排的作用是不能低估的。使用前景中國發(fā)電以燃煤火電為主的局面在相當(dāng)長的時(shí)間里仍難以改變。2000年以后，先進(jìn)的火電發(fā)電方式或技術(shù)將在中國具有很大的市場(chǎng)和減排潛力，但2010年前，先進(jìn)的火電發(fā)電方式或技術(shù)在中國將處于示范項(xiàng)目建設(shè)階段，還不能在減排方面發(fā)揮明顯的

30、作用。2010年3%煤33%65%202燃?xì)饴?lián)合循環(huán)7000*2%LPG45%65%201燃油聯(lián)合循環(huán)7000*2%油45%65%201AFBC （常壓循環(huán)硫化床）10000*-6300* 3%煤33%65%202PFBC （加壓循環(huán)硫 化床）10000*3%煤40%65%202IGCC （ 整 體煤氣化 聯(lián)合循環(huán)）10000*-8000* 3%'k煤42%65%202前，低碳化石燃料發(fā)電在整個(gè)火力發(fā)電中占有的比例不會(huì)有明顯的提高，火電減排將主要靠提高常規(guī)火電的效率?？紤]到如能落實(shí)上述各種提高能源轉(zhuǎn)換效率的措施，期望到2010年火電供電煤耗可降低到 320g(標(biāo)煤)/(kW h)，和1