火力发电技术的发展趋势

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1、火力发电技术的发展趋势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）的化学能经燃烧释放出热能，再进一步

2、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电力工业回顾发电量、发电装机容量及其地区分布用电量及其构成的变化世界电力发展概况和预测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世界发电量的年

3、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；电力技术的发展向效率、环保的更高目标迈进；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我国电力工业概况我国能源形势我国电力工业起源与发展我国电力工业与国外差距我国火电（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

4、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、593／593／593℃）、2型（34．52MPa、650／593／593℃）机组的实用化研究。据推算，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世界第一台125MW超临界机组于1959年4月

5、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。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2×600MW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

6、年9月投产。上海外高桥电厂2×900MW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世界第一台，1959年（美国），125MW，31MPa,621/566/566℃。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。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。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/700/720℃10专题一：火力发电技术发展趋势--宋长华超临界、超超临界机组的特点机组

7、热效率高(与同容量亚临界火电机组比较，超临界机组可提高效率2-2.5%，超超临界机组可提高效率约5%,供电煤耗可降低到279g/Kw.h)，可靠性好，环保指标先进；可复合变压运行，调峰性能好；（1）在低负荷时效率高；（2）具有良好的启动性能；（3）具有良好的负荷适应性。蒸汽压力高，蒸汽比容小，汽轮机叶片短，加之级问压差大，影响内效率，因而超临界及超超临界参数更适于大容量机组。11专题一：火力发电技术发展趋势--宋长华超临界机组关键技术新钢种的研究开发新钢种的开发与应用