热力发电厂 第1章 火电厂的评价及可持续发展

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1、第一章火电厂的评价及可持续发展本章先讨论发电厂的安全、可靠管理和寿命管理，再讨论火力发电厂的环保评价，然后重点讨论热力发电厂热经济评价的两种基本分析方法，以及我国现行的用热量法分析凝汽式发电厂的热经济性及其指标的定量计算。第一章火电厂的评价及可持续发展第一节火电厂的安全生产与环境保护第二节热力发电厂的热经济评价第三节凝汽式发电厂的热经济指标第四节我国火力发电工业的资源节约、环境友好和可持续发展本章提要第一节火电厂的安全生产与环境保护一、发电厂的安全可靠性（一）火电厂可靠性管理的任务与作用火电厂的生产安全第一任一设备、元件或误操作都可能导致主网瓦解，严重影响国民经济、人们生活或设备人

2、身安全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，并以量化的一系列可靠性指标来体现。(二)火电厂的可靠性指标火电厂主要设备的可靠性是火电厂可靠性指标的基础。设备的可靠性是以统计时间为基准的以机组所处状态的各种性能指标来表征。火电机组状态图，如下图所示：图中：纵坐标为机组最大出力GMC，MW一般为机组额定容量；横坐标PH为统计期间（按季或年计）小时数。图中面积即为发电量W，MW·h。图1-1火电机组状态图我国火电厂可靠性指标有23个。其中有：可用系数：非计划停用系数：等效可用系数：强迫停用率：目前，强迫停用率和非计划停用次数是我国考核

3、电厂可靠性的指标。我国现状：我国大火电机组的可用率，较国外同容量的火电机组低5%-12%，如果能将可用率提高5%，相当于国家不投资却多建设3000-3250MW的机组。（三）寿命管理1、寿命分配火电设备及其管道，特别是锅炉汽包、汽轮机转子、叶片、汽缸和主蒸汽管道，都是有寿命的，由于冷热变效应力、低周疲劳，导致寿命殆尽。特别是起停工况影响其寿命。合理选择寿命损耗系数，合理寿命分配。运行方式温度变化℃温度变化时间min极限循环次数次每次寿命损耗率%30年使用次数次30年内寿命损耗率%控制应力极限MPa冷态启动500300100000.011001.0460温态启动30020010000

4、0.01100010460热态启动200100110000.0091300027.3440极热态启动1803035000.029100.3690正常停机1006050000.00240008290强迫冷却停机17018040000.00251000.3310正常负荷变化803040000.00251200030310带厂用电运行1802030000.033100.3720总计77.2表1-3日本三菱350MW机组寿命分配由表可知：冷态启动每次寿命损耗0.01%，30年停用100次极热启动每次寿命损耗0.029%，30年停用10次2、设备延寿锅炉、汽轮机等火电设备设计寿命一般为30年

5、。高温构件、高温蒸汽管道的设计寿命，一般为105h。设备、高温管道，在技术经济合理条件下可采取一些延寿措施。（一）环境保护的重要性少占地、节能、降耗、减排少占良田、可耕地、少拆迁初步可行性研究-编写简要分析可行性研究-编写环境影响报告书初步设计-编写环境防治方案设计施工图设计-编写环境保护防治设施设计二、发电厂的环境评价（二）大气污染防治1、高烟囱排放2、高效除尘器3、控制SO2排放技术目前火电厂减排SO2的主要途径有：煤炭洗选、洁净煤燃烧技术、燃用低硫煤和烟气脱硫。4、控制NOx技术(1)采用低NOx燃烧技术(2)炉膛喷射脱硝技术有两类:①选择性催化还原(SCR)脱硝②非选择性催

6、化还原(SNCR)脱硝。(3)在烟道尾部加装脱硝装置（三）节约水资源及废水资源化我国是人均水资源占有量很少的国家电力行业面临的紧迫任务：1．节约水资源2．废污水处理3．控制热排水的污染大型火电厂节水关键在于采用新工艺、新技术、新设备，以获得水耗少、多发电的效益。一座200MW的火电厂，由于采用不同的技术方案，全厂耗水量可从0.05m3/s到0.37m3/s，相差约7倍。我国老电厂的节水改造措施提高循环冷却水的浓缩倍率将以地下水为水源的直流冷却供水系统改为循环冷却供水系统用直接空冷供暧燃煤大机组装备老厂以高参数大容量供暖大机组替代退役小机组利用天然气发电的燃气蒸汽联合循环机组替代燃煤

7、小机组。应用增压流化床(PFBC)技术用燃煤整体煤气化燃气蒸汽联合循环(IGCC)发电新建电厂的节水措施发展超临界和超超临界的大型1000MW燃煤发电机组北方缺水煤矿坑口地区，建设600MW级空冷电站群在有条件利用天然气地区，建设一批燃气蒸汽联合循环电站在烟台IGCC示范电站基础上，续建若干个IGCC电站；推广分段浓缩串联使用的循环冷却水处理技术鼓励就近利用城市污水的再生水作火电厂补充水水源开发增压流化床联合循环(PFBC)发电技术对缺水又限制外排废水的燃煤电厂，可考