熱力發(fā)電廠 1課件

主要內(nèi)容和要求?主要內(nèi)容熱力發(fā)電廠的安全可靠性火力發(fā)電廠的環(huán)境評價凝汽式發(fā)電廠的熱經(jīng)濟性評價及指標發(fā)電廠的技術(shù)經(jīng)濟比較與經(jīng)濟效益的指標體系我國能源和電力工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展?要求了解發(fā)電廠的安全、可靠性管理和壽命管理、以及環(huán)保評價熟悉熱力發(fā)電廠的熱經(jīng)濟性評價的兩種分析方法及指標體系掌握熱量法定性計算熱經(jīng)濟性及指標第一章熱力發(fā)電廠的評價熱力發(fā)電廠的安全可靠性安全管理可靠性管理壽命管理火電廠的計算機監(jiān)視設(shè)備的故障診斷電力工業(yè)是電力的產(chǎn)、供、銷是連續(xù),電能不可能大量儲存。電力企業(yè)的效益首先體現(xiàn)在安全可靠供電的社會效益方面。高參數(shù)、大機組、大電網(wǎng)雖然有很多優(yōu)點，一旦發(fā)生事故，處理不及時會連鎖反應釀成大面積或整個電網(wǎng)長時間停電，甚至全網(wǎng)瓦解。電力企業(yè)必須堅持“安全第一、預防為主”的方針。電力安全生產(chǎn)是涉及全過程管理的問題，應抓好各環(huán)節(jié)，才能做到預防為主、安全第一?；痣娫O(shè)備日趨先進，高度機械化、自動化，并能做到離線、在線計算機監(jiān)控等。提高火電職工素質(zhì)將對保障安全、提高效益有極大作用。

安全管理可靠性管理我國火電廠可靠性指標有23個，其中最主要四個指標：可用系數(shù)

非計劃停用系數(shù)

等效可用系數(shù)強迫停用率火電設(shè)備壽命管理：以設(shè)備運行狀態(tài)及金屬材料的長期連續(xù)地監(jiān)督為基礎(chǔ)，計算其壽命損耗，并適時進行各種探傷檢查，全面掌握設(shè)備技術(shù)狀況，及時維修或更換。壽命分配：為保證火電設(shè)備的安全可靠運行，須合理選擇壽命損耗系數(shù)，合理壽命分配。長期運行后，金屬材料將發(fā)生蠕變或松弛，壽命減少；現(xiàn)在大容量火電機組必須承擔調(diào)峰任務(wù)，機組啟停次數(shù)增多，加劇火電設(shè)備的金屬溫度變化幅度和壽命損耗。設(shè)備延壽：高溫蒸汽管道，尤其彎管等應力集中的部件。?壽命分配和設(shè)備延壽壽命管理一般火電廠的計算機監(jiān)控功能為：運行狀況的巡回檢測、數(shù)據(jù)處理和運行日報的打印制表；運行異常情況的越限報警，發(fā)生故障能自動記錄故障時的有關(guān)參數(shù)，即事故追憶的打印制表；運行主要技術(shù)經(jīng)濟性指標的計算及其打印制表；發(fā)電設(shè)備的啟動操作順序監(jiān)控；發(fā)供電生產(chǎn)過程的閉環(huán)控制；發(fā)電設(shè)備的自動啟停；電廠故障自動監(jiān)測與處理；電廠安全經(jīng)濟運行的最佳控制。火電廠的計算機監(jiān)視火力發(fā)電廠的環(huán)保評價環(huán)境保護的重要性及對火電環(huán)境保護評價的要求火電廠的廢氣排放節(jié)約水資源及廢水資源化灰渣熱排水治理及綜合利用噪聲防止?環(huán)境保護的重要性大型火電廠的建設(shè)，給環(huán)境帶來極大的影響。三廢。

環(huán)境惡化威脅人類生存和發(fā)展。1972年聯(lián)合國在斯德哥爾摩召開了第一次人類環(huán)境會議，發(fā)表了《人類環(huán)境宣言》，它是促進全世界重視環(huán)境問題的里程碑。我國對環(huán)境問題的認識較發(fā)達國家遲，在《人類環(huán)境宣言》發(fā)表一周年后，即1973年8月才召開了第一次全國環(huán)境保護會議，并相應成立了我國第一個環(huán)境保護機構(gòu)。我國電力工業(yè)環(huán)境保護工作開始于1973年，并成立了管理部門和電力環(huán)境保護研究所，在高校設(shè)立了環(huán)境工程系和專業(yè)及一個碩士點。環(huán)境保護的重要性及對火電環(huán)境保護評價的要求?對火電環(huán)境保護評價的要求一般要求裝機容量50MW及以上的火電廠（供熱機組為25MW以上）要作環(huán)境影響評價，并編制環(huán)境影響報告書；50MW及以下的火電廠，只填寫環(huán)境影響報告表。應執(zhí)行環(huán)境影響報告書（表）的編審制度，和防治污染的設(shè)計與主體工程同時設(shè)計、施工、投產(chǎn)的“三同時”制度。火電建設(shè)項目的環(huán)境保護設(shè)計應貫徹統(tǒng)一規(guī)劃、分期建設(shè)、分期收益的原則。火電建設(shè)項目的環(huán)境保護設(shè)計，在滿足環(huán)境保護要求的同時，必須確保安全經(jīng)濟發(fā)電。環(huán)境保護的重要性及對火電環(huán)境保護評價的要求?環(huán)境空氣質(zhì)量標準

環(huán)境空氣質(zhì)量功能區(qū)分為三類：

一類區(qū)為自然保護區(qū)、風景名勝區(qū)和其他需要特殊保護地區(qū)；二類區(qū)為城鎮(zhèn)規(guī)劃中確定居住區(qū)、商業(yè)交通居民混合區(qū)、文化區(qū)、一般工業(yè)區(qū)和農(nóng)村地區(qū)，三類區(qū)為特定工業(yè)區(qū)。

不同區(qū)執(zhí)行不同的標準。火電廠的廢氣排放?火電廠大氣污染物排放標準

GB13223—1996（火電廠大氣污染物排放標準）?大氣污染防治高煙囪排放：拔風作用

高效除塵器

NOx\SOx\CO2控制技術(shù)的開發(fā)應用火電廠的廢氣排放火電廠的廢氣排放煙囪的擴散作用：將廢氣與熱量的污染帶到其它地方，減少對當?shù)氐奈廴靖邿焽璧陌物L作用：

煙囪里面的高溫度氣體的密度相對于周圍環(huán)境中的空氣的密度要小，因此產(chǎn)生壓力差，形成抽力，致使高溫度氣體一直上升到煙囪的頂部冒出來。煙囪修建得愈高，形成的壓力差就會愈大，所產(chǎn)生的抽力相對也就越大，這樣可很快地將爐內(nèi)氣體產(chǎn)物排出，使新鮮空氣更快進入爐。

火電廠的廢氣排放氮氧化物（NOx

）的生成：熱力型、燃料型和快速型

熱力型：空氣中的氮氣在高溫下直接氧化而生成，它的生成和溫度密切相關(guān)，僅當火焰溫度大于1500℃時，才會大量生成；

燃料型：燃料中氮在燃燒過程中氧化而生成，與溫度的關(guān)系不大，是最主要的NOx生成途徑；

快速型：燃燒時空氣中的氮和燃料中的碳氫離子團如CH等反應生成，在煤燃燒過程中的生成量較小。三種類型NOx生成量與溫度關(guān)系圖NOx的控制途徑

低NOx燃燒技術(shù) ◆空氣分級燃燒技術(shù) ◆燃料分級燃燒技術(shù) ◆煤粉濃淡燃燒技術(shù) ◆煙氣再循環(huán)技術(shù) ◆低NOx燃燒器

煙氣脫硝技術(shù) ◆選擇性非催化脫硝法（SNCR）：向爐膛中噴射氨、尿素等氨基還原劑，因為NH3等只與煙氣中的NOx發(fā)生發(fā)應 ◆選擇性催化劑法（SCR）：采用催化劑促進NH3與NOx的反應，就稱為選擇性催化劑法。選擇性催化劑法的反應溫度取決于催化劑，當采用鈦或者鐵的氧化物做催化劑時，反應溫度為300～400℃左右；而采用活性焦炭做催化劑時，反應溫度應選為100～150℃。SCR系統(tǒng)由催化劑反應器、催化劑和氨儲存及噴射系統(tǒng)組成，一般能夠達到80％～90％的脫硝率，因此能夠滿足較為嚴格的排放標準，在國外得到了較廣泛的應用?；痣姀S的廢氣排放二氧化碳的排放與控制二氧化碳的排放：二氧化碳是一種溫室氣體，主要由化石燃料燃燒放出。工業(yè)化二百年來，大氣中CO2的濃度從大約280ppm升高到了大約360ppm，約升高了30%。CO2的過量排放會加劇全球的溫室效應，因此需要對CO2排放加以控制。二氧化碳的控制： 提高能源效率； 利用生物質(zhì)燃燒（由于生物質(zhì)生長時吸收大氣中的CO2與其燃燒排放的CO2相同，可以認為是零排放）； 對生成的二氧化碳進行埋藏和固化處理。

?節(jié)約水資源

最大排放為沖灰水，減少沖灰排水的措施有：采用閉路循環(huán)，灰水回收使用。高濃度（灰漿中灰渣重量含量40%以上）輸送灰漿?；以謩e除比灰渣混除節(jié)約用水40%。貯灰場灰水循環(huán)使用，灰場澄清水再用于沖灰。?廢污水處理生活污水宜引入城市的污水處理系統(tǒng)統(tǒng)一處理。無條件者，應因地制宜采取相應措施進行處理，如沉淀、曝氣、消毒、生化處理等。節(jié)約水資源及廢水資源化?灰渣綜合利用灰渣綜合利用原則是“貯用結(jié)合，因地制宜，多種途徑，積極利用，講究實際”。我國開發(fā)的灰渣利用技術(shù)已達200多項，進人工程應用的50多項。如粉煤灰生產(chǎn)建筑材料（水泥、磚、砌塊、加氣混凝土及耐熱耐火材料等），粉煤灰用于建筑工程（大體積混凝土、水下混凝土、泵送混凝土等）。?熱排水的綜合利用國外已有利用熱排水養(yǎng)殖各種貝類、對蝦及藻類。美國用以加熱埋入土中的灌溉管系，使作物早熟、增收。我國有的電廠用熱排水養(yǎng)殖魚學，具有生長快、產(chǎn)量高的優(yōu)點，并能降低魚種越冬死亡率。有的電廠用以農(nóng)業(yè)灌溉，也收效良好?；以鼰崤潘卫砑熬C合利用

火電廠是噪聲源相對集中、噪聲幅量大、噪聲種類繁多，噪聲源控制，由國家規(guī)定的產(chǎn)品噪聲標準控制，沒有的可參考以下數(shù)據(jù)：引風機（進風口前3m處）85dB（A）；送風機（進風口前3m處）90dB（A）；鋼球磨煤機95～105dB（A）；汽輪機（包括注油器，距聲源1m處)90dB（A）；發(fā)電機及勵磁機（距聲源1m處)90dB（A）；排料機（距機殼105m處)85dB（A）；汽動給水泵101dB（A）。噪聲防止噪聲傳播途徑控制對易于封閉的噪聲源，如水泵、風機、汽輪發(fā)電機組，采用隔板、阻尼和隔聲措施，降噪量可達10～30dB（A）。對不易封閉的設(shè)備及系統(tǒng)，如鍋爐，加熱器和水、煤、汽（氣）管道等，采用包覆隔振阻尼材料或設(shè)置隔聲結(jié)構(gòu)，降噪量可達20～50dB（A）。不能進行噪聲源控制和傳播途徑控制的場所，采取個人防護如戴護耳器（耳塞、的廣大盜寺），現(xiàn)在噪聲外境中設(shè)置隔聲間等辦法，降噪量可在15～40dB(A)之間。噪聲防止熱力發(fā)電廠熱經(jīng)濟性評價分析熱經(jīng)濟性的意義評價熱經(jīng)濟性的目的評價熱經(jīng)濟性的兩種基本分析方法主要內(nèi)容：火電力生產(chǎn)流程及郎肯循環(huán)的應用熱量法（效率法、熱平衡法）——發(fā)電廠各種損失及效率火用方法（可用能法、做功能力法）或熵方法（火用損、做功能力損失）?朗肯循環(huán)的應用

定義：簡單的凝汽式發(fā)電廠的理想循環(huán)叫做朗肯循環(huán)?，F(xiàn)代汽輪機發(fā)電廠所應用的各種復雜的熱力循環(huán)都是在朗肯循環(huán)的基礎(chǔ)上逐步改善而形成的，朗肯循環(huán)是研究這些復雜循環(huán)的基礎(chǔ)。朗肯循環(huán)系統(tǒng)圖和溫熵（T－S）圖:火電力生產(chǎn)流程及郎肯循環(huán)的應用火電力生產(chǎn)流程及郎肯循環(huán)的應用3、卡諾循環(huán)在發(fā)電廠應用中的局限性為什么在熱力發(fā)電廠內(nèi)不采用同溫限下效率最高的循環(huán)――卡諾循環(huán)？汽機設(shè)備必須工作在濕蒸汽區(qū)；實際應用熱效率不高；蒸汽壓縮過程困難。4、研究卡諾循環(huán)的實際意義？火電力生產(chǎn)流程及郎肯循環(huán)的應用?卡諾循環(huán)的應用

火電力生產(chǎn)流程及郎肯循環(huán)的應用?熱量法（效率法）的意義和應用熱量法（效率法）是通過計算某一熱力循環(huán)中裝置或設(shè)備有效利用的能量占所消耗能量的百分數(shù)，并以此數(shù)值的高低作為評價動力設(shè)備在能量利用方面的完善程度的指標。其實質(zhì)是能量的數(shù)量平衡。熱效率(熱量利用率)：熱量法（效率法、熱平衡法）——發(fā)電廠各種損失及效率熱量法（效率法、熱平衡法）——發(fā)電廠各種損失及效率?發(fā)電廠各種效率的分析及計算：

（一）鍋爐的熱損失與鍋爐效率在鍋爐內(nèi)主要的熱損失有：排煙熱損失、化學不完全燃燒熱損失、機械不完全燃燒熱損失、散熱損失以及灰渣帶走的物理熱等。鍋爐效率等于鍋爐的熱負荷與鍋爐消耗燃料熱量之比，即：大、中型鍋爐的效率一般在85％～94％。

熱量法（效率法、熱平衡法）——發(fā)電廠各種損失及效率（二）主蒸汽管道熱損失與管道效率工質(zhì)通過汽水管道時，要散失一部分熱量，其損失為管道的散熱和工質(zhì)的漏泄等；管道的完善程度用管道效率表示，它等于汽輪機設(shè)備的熱耗量與鍋爐熱負荷之比：

管道的效率一般為99％，若考慮工質(zhì)損失，則其值為96％～97％。

熱量法（效率法、熱平衡法）——發(fā)電廠各種損失及效率（三）汽輪機設(shè)備中的冷源損失冷源損失：Qc=Q0-Wi固有冷源損失：理想汽輪機排汽在凝汽器內(nèi)的放熱量，即理想汽輪機也不可避免的冷源損失，大小決定于熱力循環(huán)的型式和參數(shù)。附加冷源損失：蒸汽在汽輪機中膨脹作功時還要產(chǎn)生損失，如進汽調(diào)節(jié)機構(gòu)的節(jié)流損失、噴嘴損失、動葉損失、葉高損失、漏汽損失、濕汽損失、葉輪摩擦損失及余速損失等。熱量法（效率法、熱平衡法）——發(fā)電廠各種損失及效率汽輪機的相對內(nèi)效率：說明汽輪機內(nèi)部構(gòu)造的完善程度，等于蒸汽在汽輪機中的實際作功與理想作功之比。汽輪機的絕對內(nèi)效率：等于汽輪機的實際作功（也稱內(nèi)功）與汽輪機設(shè)備的熱耗量之比。熱量法（效率法、熱平衡法）——發(fā)電廠各種損失及效率（四）汽輪機的機械損失及機械效率機械損失：汽輪機各軸承的摩擦阻力、汽輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)和油系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)部件要消耗一部分內(nèi)功，這便是汽輪機機械部分的能量損失。機械效率：等于汽輪機輸出的有效功率與內(nèi)功率之比；

機械效率一般為96％～99％。熱量法（效率法、熱平衡法）——發(fā)電廠各種損失及效率（五）發(fā)電機的能量損失與發(fā)電機效率發(fā)電機的能量損失：包括機械方面的軸承摩擦損失、通風耗能和電氣方面的激磁鐵芯與線圈發(fā)熱耗能。發(fā)電機效率：等于發(fā)電機輸出的電功率與汽輪機有效功率之比，即：

發(fā)電機