1、重庆电力高等专科学校重庆电力高等专科学校动力工程系宋长华 副教授1专题一:火力发电技术发展趋势 -宋长华一、火力发电概述1.1 火力发电生产过程1.2 世界电力工业的发展1.3 我国电力工业概况2专题一:火力发电技术发展趋势 -宋长华主要内容一、 火力发电概述二、 火力发电技术的发展趋势 提高超临界火电机组效率 燃气蒸汽联合循环发电技术 多联产发电技术 洁净煤燃烧发电技术 燃煤磁流体发电技术 空冷发电技术 火电厂计算机控制技术 三、新能源发电技术3专题一:火力发电技术发展趋势 -宋长华1.1 火力发电生产过程火力发电厂 概念 :就能量转换的形式而言,火力发电机组的作用是将燃料(煤、石油、天然气
2、)的化学能经燃烧释放出热能,再进一步将热能转变为电能。 火电厂外景其发电方式有 :汽轮机发电 、 燃气轮机发电 及 内燃机发电 三种。其中汽轮机发电所占比例最大,燃气轮机发电近年来有所发展,内燃机发电比例最小。火电厂 (汽轮机 )能量转换过程 与三大主机作用 如下 :锅 炉 : 燃料化学能 蒸汽热能汽轮 机 : 蒸汽热能 机械能 ,外形图 ,结构图发电机 : 机械能 电能火力发电厂 原理 和 生产过程示意图 和 火电厂分类 (按蒸汽参数)4专题一:火力发电技术发展趋势 -宋长华1.2 世界电力工业的发展 u电力工业回顾 u发电量、发电装机容量 及其 地区分布 u用电量及其构成的变化u世界电力发
3、展 概况和预测5专题一:火力发电技术发展趋势 -宋长华90年代后,电力发展三个突出的动向 n 世界发电量的年增长率趋缓,而一些发展中国家,特别是亚洲国家仍维持较高的电力增长速度; n 电力技术的发展向效率、环保的更高目标迈进; n 电业管理体制和经营方式发生变革,由垄断经营逐步转向市场开放。 6专题一:火力发电技术发展趋势 -宋长华1.3 我国电力工业概况p我国 能源形势p我国电力工业 起源与发展 p我国电力工业与国外 差距p我国火电 (集控室图) 设备 生产历程7专题一:火力发电技术发展趋势 -宋长华二、火力发电技术发展趋势2.1 提高超临界火电机组效率 2.1.1 提高初参数,采用超超临界
4、 初参数的提高主要受金属材料在高温下性能是否稳定的限制,目前,超临界机组初温可达 538 576 。随着冶金技术的发展,耐高温性能材料的不断出现,初温可提高到 600 700 。如日本东芝公司 1980年着手开发两台 0型两段再热的 700MW 超超临界汽轮机,并相继于 1989年和 1990年投产,运行稳定,达到提高发电端热效率 5的预期目标,即发电端效率为 41,同时实现了在 140分钟内启动的设计要求,且可在带 10额定负荷运行。在此基础上,该公司正推进 1型( 30 99MPa、 593 593593 )、 2型( 34 52MPa、 650 593 593 ) 机组的实用化研究。据推
5、算,超超临界机组的供电煤耗可降低到 279g kWh 。 8专题一:火力发电技术发展趋势 -宋长华超临界火电机组概况n世界 第一台 125MW超临界机组于 1959年 4月 在美国投运 ,至今已有 近 40年 的历史,目前超临界机组最大单机容量为 1300MW, 在美国、日本及俄国,超临界机组占火电容量的 50%以上。目前,国际上已经投运了单机 在800MW以上火电机组 的国家主要有 美国、日本、原苏联和德国 等。 n我国 超临界机组现已 投运或正在安装 的有 6 000 MW(有 300MW、 500MW及 600MW机组共 14台 ),大都是进口设备,最大单机容量 为 900 MW。 目前
6、国内还不具备整套设计和制造超临界机组的能力。 河南华能沁北电厂2600MW工程作为国产超临界机组示范电站,主机招标锅炉由 东方锅炉厂 中标,汽轮发电机组由 哈尔滨动力集团 中标;发电机由 上汽发电集团 中标;该工程 于 2004年 9月投产。上海外高桥电厂 2900MW机组于 2004年 5月投产 . 9专题一:火力发电技术发展趋势 -宋长华超临界机组发展u世界第一台 , 1959年 (美国) , 125MW,31MPa, 621/566/566 。u 目前 单机容量最大 (美国) 1300MW, 26.5MPa,538/538 , 共有六台,第一台 1969投产。u 目前 参数最高 的是(美国西屋公司制造) 325MW, 34.3MPa, 649/566/566 , 二次再热 , 1959年投产。u 欧洲几大发电集团正合作 攻关 蒸汽温度为 700 的燃煤 机组 .2015达到 40MPa/700/72010专题一:火力发电技术发展趋势 -宋长华