热力发电厂1.pptx
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1、North China Electric Power University华北电力大学华北电力大学主要内容和要求主要内容和要求主要内容和要求主要内容和要求 主要内容主要内容v热力发电厂的安全可靠性热力发电厂的安全可靠性v火力发电厂的环境评价火力发电厂的环境评价v凝汽式发电厂的热经济性评价及指标凝汽式发电厂的热经济性评价及指标v发电厂的技术经济比较与经济效益的指标体系发电厂的技术经济比较与经济效益的指标体系v我国能源和电力工业的可持续发展我国能源和电力工业的可持续发展 要求要求 v了解发电厂的安全、可靠性管理和寿命管理、以及环保评价了解发电厂的安全、可靠性管理和寿命管理、以及环保评价v熟悉热力发
2、电厂的热经济性评价的两种分析方法及指标体系熟悉热力发电厂的热经济性评价的两种分析方法及指标体系v掌握热量法定性计算热经济性及指标掌握热量法定性计算热经济性及指标第一章第一章 热力发电厂的评价热力发电厂的评价North China Electric Power University华北电力大学华北电力大学热力发电厂的安全可靠性热力发电厂的安全可靠性v安全管理安全管理v可靠性管理可靠性管理v寿命管理寿命管理v火电厂的计算机监视火电厂的计算机监视v设备的故障诊断设备的故障诊断North China Electric Power University华北电力大学华北电力大学电力工业是电力的产、供、销是
3、连续电力工业是电力的产、供、销是连续,电能不可能大量储存。电能不可能大量储存。电力企业的效益首先体现在安全可靠供电的社会效益方面。电力企业的效益首先体现在安全可靠供电的社会效益方面。高高参参数数、大大机机组组、大大电电网网虽虽然然有有很很多多优优点点,一一旦旦发发生生事事故故,处处理理不不及及时时会会连连锁锁反反应应酿酿成成大大面面积积或或整整个个电电网网长长时时间间停停电电,甚甚至至全网瓦解全网瓦解 。电力企业必须坚持电力企业必须坚持“安全第一、预防为主安全第一、预防为主”的方针的方针 。电电力力安安全全生生产产是是涉涉及及全全过过程程管管理理的的问问题题,应应抓抓好好各各环环节节,才才能能
4、做到预防为主、安全第一。做到预防为主、安全第一。火火电电设设备备日日趋趋先先进进,高高度度机机械械化化、自自动动化化,并并能能做做到到离离线线、在在线计算机监控等。线计算机监控等。提高火电职工素质将对保障安全、提高效益有极大作用。提高火电职工素质将对保障安全、提高效益有极大作用。安全管理安全管理安全管理安全管理North China Electric Power University华北电力大学华北电力大学可靠性管理可靠性管理可靠性管理可靠性管理v 火电厂可靠性:是指在预定时间内和规定的技术条件下,保火电厂可靠性:是指在预定时间内和规定的技术条件下,保持系统、设备、部件、元件发出额定电力的能力
5、,并以量化持系统、设备、部件、元件发出额定电力的能力,并以量化的一系列的一系列可靠性指标可靠性指标来体现。来体现。v电厂的可靠性管理是现代化电厂生产管理的中心内容,它包电厂的可靠性管理是现代化电厂生产管理的中心内容,它包括电厂的出力管理、括电厂的出力管理、可靠性指标管理可靠性指标管理、设施维修和更新管理、设施维修和更新管理、运行准则(含规程)管理和人员培训管理。运行准则(含规程)管理和人员培训管理。v 电厂可靠性管理的目标是低耗多发下的安全运行电厂可靠性管理的目标是低耗多发下的安全运行。火电厂火电厂可靠性管理的任务与作用可靠性管理的任务与作用North China Electric Power
6、 University华北电力大学华北电力大学可靠性管理可靠性管理可靠性管理可靠性管理我国火电厂可靠性指标有我国火电厂可靠性指标有 23个,其中最主要四个指标:个,其中最主要四个指标:v 可用系数可用系数 v 非计划停用系数非计划停用系数 v 等效可用系数等效可用系数 v 强迫停用率强迫停用率North China Electric Power University华北电力大学华北电力大学火火电电设设备备寿寿命命管管理理:以以设设备备运运行行状状态态及及金金属属材材料料的的长长期期连连续续地地监监督督为为基基础础,计计算算其其寿寿命命损损耗耗,并并适适时时进进行行各各种种探探伤伤检查,全面掌握
7、设备技术状况,及时维修或更换。检查,全面掌握设备技术状况,及时维修或更换。寿寿命命分分配配:为为保保证证火火电电设设备备的的安安全全可可靠靠运运行行,须须合合理理选选择择寿命损耗系数,合理寿命分配。寿命损耗系数,合理寿命分配。v 长期运行后,金属材料将发生蠕变或松弛,寿命减少;长期运行后,金属材料将发生蠕变或松弛,寿命减少;v 现现在在大大容容量量火火电电机机组组必必须须承承担担调调峰峰任任务务,机机组组启启停停次次数数增多,加剧火电设备的金属温度变化幅度和寿命损耗。增多,加剧火电设备的金属温度变化幅度和寿命损耗。设备延寿:设备延寿:高温蒸汽管道,尤其弯管等应力集中的部件。高温蒸汽管道,尤其弯
8、管等应力集中的部件。寿命分配和设备延寿寿命分配和设备延寿寿命管理寿命管理寿命管理寿命管理North China Electric Power University华北电力大学华北电力大学一般火电厂的计算机监控功能为:一般火电厂的计算机监控功能为:运行状况的巡回检测、数据处理和运行日报的打印制表;运行状况的巡回检测、数据处理和运行日报的打印制表;运运行行异异常常情情况况的的越越限限报报警警,发发生生故故障障能能自自动动记记录录故故障障时时的的有关参数,即事故追忆的打印制表;有关参数,即事故追忆的打印制表;运行主要技术经济性指标的计算及其打印制表;运行主要技术经济性指标的计算及其打印制表;发电设备
9、的启动操作顺序监控;发电设备的启动操作顺序监控;发供电生产过程的闭环控制;发供电生产过程的闭环控制;发电设备的自动启停;发电设备的自动启停;电厂故障自动监测与处理;电厂故障自动监测与处理;电厂安全经济运行的最佳控制。电厂安全经济运行的最佳控制。火火火火电电厂的厂的厂的厂的计计算机算机算机算机监视监视North China Electric Power University华北电力大学华北电力大学大大型型火火电电设设备备复复杂杂,事事故故造造成成的的损损失失、影影响响大大,利利用用诊诊断断技技术对设备运行工况和部件材质性能的监测至关重要。术对设备运行工况和部件材质性能的监测至关重要。设备的检修设
10、备的检修 事故维修又称强制维修;事故维修又称强制维修;定期维修;定期维修;预估检修;预估检修;设备的故障诊断设备的故障诊断设备设备的故障的故障的故障的故障诊诊断断断断North China Electric Power University华北电力大学华北电力大学火力发电厂的环保评价火力发电厂的环保评价v环境保护的重要性及对火电环境保护评价的要求环境保护的重要性及对火电环境保护评价的要求 v火电厂的废气排放火电厂的废气排放 v节约水资源及废水资源化节约水资源及废水资源化 v灰渣热排水治理及综合利用灰渣热排水治理及综合利用 v噪声防止噪声防止North China Electric Power
11、University华北电力大学华北电力大学 环境保境保护的重要性的重要性n大型火电厂的建设,给环境带来极大的影响。大型火电厂的建设,给环境带来极大的影响。三废。三废。n环境恶化威胁人类生存和发展。环境恶化威胁人类生存和发展。n19721972年年联联合合国国在在斯斯德德哥哥尔尔摩摩召召开开了了第第一一次次人人类类环环境境会会议议,发发表表了了人人类类环环境境宣宣言言,它它是是促促进进全全世世界界重重视视环环境境问问题题的里程碑。的里程碑。n我我国国对对环环境境问问题题的的认认识识较较发发达达国国家家迟迟,在在人人类类环环境境宣宣言言发发表表一一周周年年后后,即即19731973年年8 8月月
12、才才召召开开了了第第一一次次全全国国环环境境保护会议,并相应成立了我国第一个环境保护机构。保护会议,并相应成立了我国第一个环境保护机构。n我我国国电电力力工工业业环环境境保保护护工工作作开开始始于于19731973年年,并并成成立立了了管管理理部部门门和和电电力力环环境境保保护护研研究究所所,在在高高校校设设立立了了环环境境工工程程系系和和专业及一个硕士点。专业及一个硕士点。环境保护的重要性及对火电环境保护评价的要求环境保护的重要性及对火电环境保护评价的要求环境保护的重要性及对火电环境保护评价的要求环境保护的重要性及对火电环境保护评价的要求North China Electric Power
13、University华北电力大学华北电力大学 对火火电环境保境保护评价的要求价的要求一般要求一般要求n装装机机容容量量50MW50MW及及以以上上的的火火电电厂厂(供供热热机机组组为为25MW25MW以以上上)要要作作环环境境影影响响评评价价,并并编编制制环环境境影影响响报报告告书书;50MW50MW及及以以下下的的火火电电厂,只填写环境影响报告表。厂,只填写环境影响报告表。n应应执执行行环环境境影影响响报报告告书书(表表)的的编编审审制制度度,和和防防治治污污染染的的设设计与主体工程同时设计、施工、投产的计与主体工程同时设计、施工、投产的“三同时三同时”制度。制度。n火火电电建建设设项项目目
14、的的环环境境保保护护设设计计应应贯贯彻彻统统一一规规划划、分分期期建建设设、分期收益的原则。分期收益的原则。n火火电电建建设设项项目目的的环环境境保保护护设设计计,在在满满足足环环境境保保护护要要求求的的同同时时,必须确保安全经济发电。必须确保安全经济发电。环境保护的重要性及对火电环境保护评价的要求环境保护的重要性及对火电环境保护评价的要求环境保护的重要性及对火电环境保护评价的要求环境保护的重要性及对火电环境保护评价的要求North China Electric Power University华北电力大学华北电力大学各设计阶段的要求各设计阶段的要求n初初步步可可行行性性研研究究阶阶段段应应编
15、编写写环环境境简简要要说说明明,根根据据拟拟建建项项目目的的性性质质、规规模模、厂厂址址。环环境境现现状状等等有有关关资资料料,对对可可能能造造成成的的环环境境影影响响简简要要说说明明,并并得得出出厂厂址址选选择的可行性或推荐结论。择的可行性或推荐结论。n可可行行性性研研究究阶阶段段必必须须按按规规定定编编写写环环境境影影响响报报告告书书,要要突突出出燃燃煤煤火火电电厂厂的的特特点点,从从“三三废废”对对环环境境的的影影响响出出发发,结结合合技技术术经经济济比比较较和和社社会会效效益益分分析析进进行行综综合合评评价价,对对厂厂址址及及规规划划容容量量做做出出推推荐荐意意见见,提提出出防防治治污
16、污染染的的措措施施及及环环保保投投资资估估算。算。n初初步步设设计计阶阶段段应应有有环环境境保保护护专专篇篇,提提出出防防止止污污染染工工程程措措施施和和设设计计文文件件、环环境境保护投资概算、环境管理、监测机构及定员等。保护投资概算、环境管理、监测机构及定员等。n施施工工图图设设计计、施施工工及及竣竣工工验验收收阶阶段段,环环保保专专业业人人员员除除分分工工完完成成所所承承担担的的设设计计文文件件外外,并并对对有有关关设设计计文文件件及及图图纸纸进进行行会会签签。火火电电厂厂试试生生产产结结束束前前应应进进行行环环境保护设施的验收境保护设施的验收。环境保护的重要性及对火电环境保护评价的要求环
17、境保护的重要性及对火电环境保护评价的要求环境保护的重要性及对火电环境保护评价的要求环境保护的重要性及对火电环境保护评价的要求North China Electric Power University华北电力大学华北电力大学 环境空气质量标准环境空气质量标准 环境空气质量功能区分为三类:环境空气质量功能区分为三类:一类区为自然保护区、风景名胜区和其他需要特殊保护地区;一类区为自然保护区、风景名胜区和其他需要特殊保护地区;二类区为城镇规划中确定居住区、商业交通居民混合区、文化二类区为城镇规划中确定居住区、商业交通居民混合区、文化 区、一般工业区和农村地区,区、一般工业区和农村地区,三类区为特定工业
18、区。三类区为特定工业区。不同区执行不同的标准。不同区执行不同的标准。火火火火电电厂的厂的厂的厂的废废气排放气排放气排放气排放North China Electric Power University华北电力大学华北电力大学 火电厂大气污染物排放标准火电厂大气污染物排放标准 GB13223GB1322319961996(火电厂大气污染物排放标准)(火电厂大气污染物排放标准)大气污染防治大气污染防治v 高烟囱排放:高烟囱排放:拔风作用拔风作用 v 高效除尘器高效除尘器v NOxSOxCO NOxSOxCO2 2控制技术的开发应用控制技术的开发应用火电厂的废气排放火电厂的废气排放火电厂的废气排放火电
19、厂的废气排放North China Electric Power University华北电力大学华北电力大学火电厂的废气排放火电厂的废气排放火电厂的废气排放火电厂的废气排放烟囱的扩散作用:烟囱的扩散作用:将废气与热量的污染带到其它地方,减少对当地的污染将废气与热量的污染带到其它地方,减少对当地的污染高烟囱的拔风作用:高烟囱的拔风作用:烟囱里面的高温度气体的密度相对于周围环境中的空气的烟囱里面的高温度气体的密度相对于周围环境中的空气的密度要小,因此产生压力差,形成抽力,致使高温度气体密度要小,因此产生压力差,形成抽力,致使高温度气体一直上升到烟囱的顶部冒出来。烟囱修建得愈高,形成的一直上升到烟
20、囱的顶部冒出来。烟囱修建得愈高,形成的压力差就会愈大,所产生的抽力相对也就越大,这样可很压力差就会愈大,所产生的抽力相对也就越大,这样可很快地将炉内气体产物排出,使新鲜空气更快进入炉。快地将炉内气体产物排出,使新鲜空气更快进入炉。North China Electric Power University华北电力大学华北电力大学火火火火电电厂的厂的厂的厂的废废气排放气排放气排放气排放电除尘器电除尘器North China Electric Power University华北电力大学华北电力大学火电厂的废气排放火电厂的废气排放火电厂的废气排放火电厂的废气排放氮氧化物(氮氧化物(NOx)的生成:)
21、的生成:热力型、燃料型和快速型热力型、燃料型和快速型 热力型热力型:空气中的氮气在高温下直接氧化而生成,它的生:空气中的氮气在高温下直接氧化而生成,它的生成和温度密切相关,仅当火焰温度大于成和温度密切相关,仅当火焰温度大于1500时,才会大时,才会大量生成;量生成;燃料型:燃料型:燃料中氮在燃烧过程中氧化而生成,与温度的关燃料中氮在燃烧过程中氧化而生成,与温度的关系不大,是最主要的系不大,是最主要的NOx生成途径;生成途径;快速型:快速型:燃烧时空气中的氮和燃料中的碳氢离子团如燃烧时空气中的氮和燃料中的碳氢离子团如CH等等反应生成,在煤燃烧过程中的生成量较小。反应生成,在煤燃烧过程中的生成量较
22、小。三种类型三种类型NOxNOx生成量与温度关系图生成量与温度关系图NOxNOx的控制途径的控制途径 低低NOxNOx燃烧技术燃烧技术 空气分级燃烧技术 燃料分级燃烧技术 煤粉浓淡燃烧技术 烟气再循环技术 低NOx燃烧器 烟气脱硝技术烟气脱硝技术 选择性非催化脱硝法(SNCR):向炉膛中喷射氨、尿素等氨基还原剂,因为NH3等只与烟气中的NOx发生发应 选择性催化剂法(SCR):采用催化剂促进NH3与NOx的反应,就称为选择性催化剂法。选择性催化剂法的反应温度取决于催化剂,当采用钛或者铁的氧化物做催化剂时,反应温度为300400左右;而采用活性焦炭做催化剂时,反应温度应选为100150。SCR系
23、统由催化剂反应器、催化剂和氨储存及喷射系统组成,一般能够达到8090的脱硝率,因此能够满足较为严格的排放标准,在国外得到了较广泛的应用。SOSO2 2的控制途径的控制途径 燃烧前燃料脱:燃烧前燃料脱:常规洗选法:常规洗选法:可以脱除可以脱除30305050的硫化亚铁。的硫化亚铁。化学浸出法、微波法、细菌脱硫化学浸出法、微波法、细菌脱硫 气化或者液化气化或者液化,转化为清洁的二次燃料,以达到脱硫的目的。,转化为清洁的二次燃料,以达到脱硫的目的。燃燃烧烧中中脱脱硫硫:燃燃烧烧过过程程中中SOSO2 2遇遇到到碱碱金金属属氧氧化化物物如如CaOCaO、MgOMgO等等,生生成成CaSOCaSO4 4
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