1、電力發(fā)展及節(jié)能減排,目 錄,資源有限,分布不均,結構不合理:煤最多,油、氣、核很少,裝機容量GW 增長 發(fā)電量億kWh 增長 全國 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% 風電 75.48 24.5% 1340 30.2%,2001-2013供電煤耗率,電力工業(yè)進入超常規(guī)發(fā)展 煤電矛盾愈演愈烈 電源結構不盡合理 節(jié)能減排難度加大,鍋爐設備,汽輪機,鍋爐,發(fā)電機,汽輪機,發(fā)電機,電能,煤,輔助設備,利用

2、燃料燃燒進行發(fā)電的設備稱為火力發(fā)電機組，主要有三大設備組成：鍋爐、汽輪機和發(fā)電機?；鹆Πl(fā)電機組的發(fā)電過程如以下示意圖所示。,火電廠基本熱力過程,由上可以看出，在火力發(fā)電廠的生產(chǎn)過程中存在著三種形式的能量轉(zhuǎn)換： 在鍋爐中：燃料的化學能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽?在汽輪機中：熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能； 在發(fā)電機中：機械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋?鍋爐和汽輪機是火力發(fā)電廠三大主機中最基本的能量轉(zhuǎn)換設備。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，送往汽輪機做功。 在汽輪機中，高溫高壓的過熱蒸汽在通流部分膨脹做功，沖動汽輪機的葉輪轉(zhuǎn)動，將蒸汽的熱能轉(zhuǎn)變成轉(zhuǎn)子上的機械能,一 電廠鍋爐 1 電

3、廠鍋爐的構成和工作過程 (1).電廠鍋爐的構成 電廠鍋爐是由鍋爐本體、輔助系統(tǒng)及設備 、鍋爐附件等構成的。,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、過熱器、 再熱器、進出口聯(lián)箱及汽水聯(lián)通管道等。 “爐” 部分：爐膛、燃燒設備、空氣預熱器、煙道和風道等。 此外，鍋爐本體還包括用來固定和懸吊鍋爐部件、受熱面、爐墻等設備的構架(包括平臺扶梯)。,輔助系統(tǒng)包括： 燃料供應系統(tǒng)、 煤粉制備系統(tǒng)、 通風系統(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。 各個輔助系統(tǒng)都配有相應的附屬設備和控制裝置。 下圖是一臺典

4、型煤粉爐及其輔助系統(tǒng)示意圖，可以用來說明鍋爐的主要構成和工作過程。,(2)電廠鍋爐的工作過程 電廠鍋爐的工作過程可以分成兩大系統(tǒng)的工作過程，即燃燒系統(tǒng)和汽水系統(tǒng)的工作過程。 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超臨界機組 鍋爐,鍋爐整體布置圖,冷灰斗,燃燒器,省煤器,屏式過熱器,一級過熱器,末級過熱器,低溫再熱器,高溫再熱器,空預器,爐膛及水冷壁,二 電廠汽輪機 1 電廠汽輪機的工作原理 汽輪機是將蒸汽熱能轉(zhuǎn)換成機械功的高速旋轉(zhuǎn)設備，具有功率大、效率高、結構簡單、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)的優(yōu)點，是火電廠及核電廠中采用的原動機。 蒸汽輪機、燃氣輪機、水輪機等都是渦輪機，它們最基本的原理

5、與風車相同，利用工質(zhì)的動能做功，即利用具有一定速度的工質(zhì)沖動其轉(zhuǎn)動部分，從而輸出機械功。,汽輪機內(nèi)的能量轉(zhuǎn)換,工作蒸汽先在噴管內(nèi)進行膨脹，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葉上，推動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，因而使蒸汽的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能。,蒸汽熱能,汽流的動能,機軸上的機械能,噴管內(nèi),動葉內(nèi),單級汽輪機的基本工作原理 1噴嘴 2汽缸 3動葉片4葉輪 5轉(zhuǎn)軸,具有一定壓力和溫度的蒸汽在汽輪機中先流過固定的噴 嘴，蒸汽的壓力、溫度逐漸降低，體積不斷膨脹，蒸汽的 速度越來越高；從噴嘴中流出的高速蒸汽沖擊在動葉片 上，動葉片受到汽流的作用力帶動葉輪和軸轉(zhuǎn)動。蒸汽源 源不斷地從噴嘴中流出，推動汽輪

6、機的轉(zhuǎn)軸連續(xù)轉(zhuǎn)動，將 蒸汽的熱能轉(zhuǎn)換為軸旋轉(zhuǎn)的機械能。 因此，實現(xiàn)蒸汽熱能到機械能的轉(zhuǎn)換可分為兩個階段： 在噴嘴中蒸汽的熱力勢能(焓降)轉(zhuǎn)變?yōu)楦咚倨鞯?動能。 (2) 在動葉片流道中蒸汽的動能轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)的機械能。,汽輪機級的工作原理,多級沖動式汽輪機,多級汽輪機外形,2、汽輪機設備的組成及工作過程 汽輪機設備由汽輪機本體和汽輪機輔助設備兩 部分組成，如下圖所示。 汽輪機本體：靜止部分、轉(zhuǎn)動部分、主汽門、調(diào)節(jié) 汽門等 汽輪機輔助設備：凝汽設備、回熱加熱設備、調(diào)節(jié) 保安裝置、供油系統(tǒng)等。 汽輪機本體及其輔助設備由管道和閥門連成一 個整體，稱為汽輪機設備。汽輪機與發(fā)電機的組合 稱為汽輪發(fā)電機組。,3回熱加熱系統(tǒng) 國內(nèi)300MW、600MW機組，其回熱系統(tǒng)采用八級回熱，即三臺高壓加熱器、四臺低壓加熱器和一 臺除氧器，簡稱：“三高、四低、一除氧”。見下圖,回熱加熱系統(tǒng)中各部件的作用： 高、低壓加熱器：利用汽輪機抽汽，對給水、凝結水進行加熱，其目的是提高整個熱力系統(tǒng)經(jīng)濟性。 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：使汽輪機排汽口形成最佳真空，使工質(zhì)膨脹到最低壓力，盡可能多