1、電力發(fā)展及節(jié)能減排,目 錄,資源有限,分布不均,結(jié)構(gòu)不合理:煤最多,油、氣、核很少,裝機(jī)容量GW 增長(zhǎng) 發(fā)電量?jī)|kWh 增長(zhǎng) 全國(guó) 1247.38 9.2% 53223 7.5% 水電 280.02 12.3% 8700 1.7% 火電 862.38 5.7% 42000 6.9% （69.1%） （78.9%） 核電 14.61 16.2% 1100 11.9% 風(fēng)電 75.48 24.5% 1340 30.2%,2001-2013供電煤耗率,電力工業(yè)進(jìn)入超常規(guī)發(fā)展 煤電矛盾愈演愈烈 電源結(jié)構(gòu)不盡合理 節(jié)能減排難度加大,鍋爐設(shè)備,汽輪機(jī),鍋爐,發(fā)電機(jī),汽輪機(jī),發(fā)電機(jī),電能,煤,輔助設(shè)備,利用

2、燃料燃燒進(jìn)行發(fā)電的設(shè)備稱為火力發(fā)電機(jī)組，主要有三大設(shè)備組成：鍋爐、汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)。火力發(fā)電機(jī)組的發(fā)電過(guò)程如以下示意圖所示。,火電廠基本熱力過(guò)程,由上可以看出，在火力發(fā)電廠的生產(chǎn)過(guò)程中存在著三種形式的能量轉(zhuǎn)換： 在鍋爐中：燃料的化學(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)變?yōu)殡娔堋?鍋爐和汽輪機(jī)是火力發(fā)電廠三大主機(jī)中最基本的能量轉(zhuǎn)換設(shè)備。鍋爐的作用是利用燃料在爐內(nèi)燃燒釋放的熱能加熱給水，產(chǎn)生規(guī)定參數(shù)(溫度、壓力)和品質(zhì)的蒸汽，送往汽輪機(jī)做功。 在汽輪機(jī)中，高溫高壓的過(guò)熱蒸汽在通流部分膨脹做功，沖動(dòng)汽輪機(jī)的葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)，將蒸汽的熱能轉(zhuǎn)變成轉(zhuǎn)子上的機(jī)械能,一 電廠鍋爐 1 電

3、廠鍋爐的構(gòu)成和工作過(guò)程 (1).電廠鍋爐的構(gòu)成 電廠鍋爐是由鍋爐本體、輔助系統(tǒng)及設(shè)備 、鍋爐附件等構(gòu)成的。,鍋爐本體主要包括 “鍋” 和 “爐” 兩部分， “鍋” 部分：省煤器、汽包、下降管、水冷壁、過(guò)熱器、 再熱器、進(jìn)出口聯(lián)箱及汽水聯(lián)通管道等。 “爐” 部分：爐膛、燃燒設(shè)備、空氣預(yù)熱器、煙道和風(fēng)道等。 此外，鍋爐本體還包括用來(lái)固定和懸吊鍋爐部件、受熱面、爐墻等設(shè)備的構(gòu)架(包括平臺(tái)扶梯)。,輔助系統(tǒng)包括： 燃料供應(yīng)系統(tǒng)、 煤粉制備系統(tǒng)、 通風(fēng)系統(tǒng)、 除塵除灰系統(tǒng)、 吹灰系統(tǒng)， 水處理系統(tǒng)、 給水系統(tǒng)、 煙氣脫硫系統(tǒng)和監(jiān)視及控制系統(tǒng)等。 各個(gè)輔助系統(tǒng)都配有相應(yīng)的附屬設(shè)備和控制裝置。 下圖是一臺(tái)典

4、型煤粉爐及其輔助系統(tǒng)示意圖，可以用來(lái)說(shuō)明鍋爐的主要構(gòu)成和工作過(guò)程。,(2)電廠鍋爐的工作過(guò)程 電廠鍋爐的工作過(guò)程可以分成兩大系統(tǒng)的工作過(guò)程，即燃燒系統(tǒng)和汽水系統(tǒng)的工作過(guò)程。 以下示意圖便是電廠鍋爐的燃燒系統(tǒng)和汽水系統(tǒng)的流程。,660MW超臨界機(jī)組 鍋爐,鍋爐整體布置圖,冷灰斗,燃燒器,省煤器,屏式過(guò)熱器,一級(jí)過(guò)熱器,末級(jí)過(guò)熱器,低溫再熱器,高溫再熱器,空預(yù)器,爐膛及水冷壁,二 電廠汽輪機(jī) 1 電廠汽輪機(jī)的工作原理 汽輪機(jī)是將蒸汽熱能轉(zhuǎn)換成機(jī)械功的高速旋轉(zhuǎn)設(shè)備，具有功率大、效率高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)的優(yōu)點(diǎn)，是火電廠及核電廠中采用的原動(dòng)機(jī)。 蒸汽輪機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、水輪機(jī)等都是渦輪機(jī)，它們最基本的原理

5、與風(fēng)車相同，利用工質(zhì)的動(dòng)能做功，即利用具有一定速度的工質(zhì)沖動(dòng)其轉(zhuǎn)動(dòng)部分，從而輸出機(jī)械功。,汽輪機(jī)內(nèi)的能量轉(zhuǎn)換,工作蒸汽先在噴管內(nèi)進(jìn)行膨脹，壓力降低而速度增大，形成一股高速汽流，此高速汽流噴射到動(dòng)葉上，推動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，因而使蒸汽的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能。,蒸汽熱能,汽流的動(dòng)能,機(jī)軸上的機(jī)械能,噴管內(nèi),動(dòng)葉內(nèi),單級(jí)汽輪機(jī)的基本工作原理 1噴嘴 2汽缸 3動(dòng)葉片4葉輪 5轉(zhuǎn)軸,具有一定壓力和溫度的蒸汽在汽輪機(jī)中先流過(guò)固定的噴 嘴，蒸汽的壓力、溫度逐漸降低，體積不斷膨脹，蒸汽的 速度越來(lái)越高；從噴嘴中流出的高速蒸汽沖擊在動(dòng)葉片 上，動(dòng)葉片受到汽流的作用力帶動(dòng)葉輪和軸轉(zhuǎn)動(dòng)。蒸汽源 源不斷地從噴嘴中流出，推動(dòng)汽輪

6、機(jī)的轉(zhuǎn)軸連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，將 蒸汽的熱能轉(zhuǎn)換為軸旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能。 因此，實(shí)現(xiàn)蒸汽熱能到機(jī)械能的轉(zhuǎn)換可分為兩個(gè)階段： 在噴嘴中蒸汽的熱力勢(shì)能(焓降)轉(zhuǎn)變?yōu)楦咚倨鞯?動(dòng)能。 (2) 在動(dòng)葉片流道中蒸汽的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)的機(jī)械能。,汽輪機(jī)級(jí)的工作原理,多級(jí)沖動(dòng)式汽輪機(jī),多級(jí)汽輪機(jī)外形,2、汽輪機(jī)設(shè)備的組成及工作過(guò)程 汽輪機(jī)設(shè)備由汽輪機(jī)本體和汽輪機(jī)輔助設(shè)備兩 部分組成，如下圖所示。 汽輪機(jī)本體：靜止部分、轉(zhuǎn)動(dòng)部分、主汽門、調(diào)節(jié) 汽門等 汽輪機(jī)輔助設(shè)備：凝汽設(shè)備、回?zé)峒訜嵩O(shè)備、調(diào)節(jié) 保安裝置、供油系統(tǒng)等。 汽輪機(jī)本體及其輔助設(shè)備由管道和閥門連成一 個(gè)整體，稱為汽輪機(jī)設(shè)備。汽輪機(jī)與發(fā)電機(jī)的組合 稱為汽輪發(fā)電機(jī)組。,3回?zé)峒訜嵯到y(tǒng) 國(guó)內(nèi)300MW、600MW機(jī)組，其回?zé)嵯到y(tǒng)采用八級(jí)回?zé)?，即三臺(tái)高壓加熱器、四臺(tái)低壓加熱器和一 臺(tái)除氧器，簡(jiǎn)稱：“三高、四低、一除氧”。見(jiàn)下圖,回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)中各部件的作用： 高、低壓加熱器：利用汽輪機(jī)抽汽，對(duì)給水、凝結(jié)水進(jìn)行加熱，其目的是提高整個(gè)熱力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性。 除氧器：除去鍋爐給水中的各種氣體，主要是水中的游離氧。 凝汽器：使汽輪機(jī)排汽口形成最佳真空，使工質(zhì)膨脹到最低壓力，盡可能多