热力发电厂教材
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热力发电厂教材
6源自文库
（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。
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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
500 300
10000
0.01
100
1.0
460
温态启动 热态启动 极热态启动 正常停机
300 200
10000
0.01
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10
460
200 100
11000
0.0091
3000
27.3
440
本
章
第二节 热力发电厂的热经济评价
提
第三节 凝汽式发电厂的热经济指标
要
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
热力发电厂教材
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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。
180
30
3500
0.029
10
0.3
690
100
60
5000
0.002
4000
8
290
强迫冷却停机
170 180
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0.0025
100
0.3
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正常负荷变化
80
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4000
0.0025
12000
30
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带厂用电运行
180
20
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0.033
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0.3
总计
77.2
表1-3 日本三菱350MW机组寿命分配
方案，但经济性较差 9. 广泛采用气力除灰与干贮灰场 10. 特殊情况，可考虑风冷型干排渣技术
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控制热排水的污染 • 火电厂采用直流或混流供水时的冷却水，使用后一般温度升高8℃-
10℃，直接排入水体，使水体含蓄了大量热量，影响水质或水生物。 • 辽宁发电厂热排水排入大伙房水库，因寒流突然袭击，水温突降，使
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(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。
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 每次寿命损耗热力0发.0电2厂9教%材，30年停用10次
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2、设备延寿 • 锅炉、汽轮机等火电设备设计寿命一般为30年。 • 高温构件、高温蒸汽管道的设计寿命，一般为 105 h。 • 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。
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二、发电厂的环境评价
（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
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（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。
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。
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我国老电厂的节水改造措施
1. 提高循环冷却水的浓缩倍率 2. 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 3. 用直接空冷供暧燃煤大机组装备老厂 4. 以高参数大容量供暖大机组替代退役小机组 5. 利用天然气发电的燃气蒸汽联合循环机组替代 燃煤小机组。 6. 应用增压流化床( PFBC) 技术 7. 用燃煤整体煤气化燃气蒸汽联合循环( IGCC) 发电
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新建电厂的节水措施
1. 发展超临界和超超临界的大型1000MW燃煤发电机组 2. 北方缺水煤矿坑口地区，建设600MW级空冷电站群 3. 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 4. 在烟台IGCC 示范电站基础上，续建若干个IGCC 电站； 5. 推广分段浓缩串联使用的循环冷却水处理技术 6. 鼓励就近利用城市污水的再生水作火电厂补充水水源 7. 开发增压流化床联合循环( PFBC) 发电技术 8. 对缺水又限制外排废水的燃煤电厂，可考虑实现全厂废水零排放
图1-1 火电机组状态图
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我国火电厂可靠性指标有23个。其中有：
可用系数 ：
AF
A PH H100
SH RH PH
100
非计划停用系数 ：
UOF
UOH PH
100
等效可用系数：
EUF
AH(EUNDHESDH) PH
100
强迫停用率：
FOR
FOH FOH SH
100
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目前，强迫停用率和非计划停用次数是我国考核电厂可靠 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。
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。
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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
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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 非选择性催化还原(SNCR) 脱硝。
(3) 在烟道尾部加装脱硝装置
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（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。
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（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。
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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
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温态启动 热态启动 极热态启动 正常停机
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11000
0.0091
3000
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本
章
第二节 热力发电厂的热经济评价
提
第三节 凝汽式发电厂的热经济指标
要
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
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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。
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强迫冷却停机
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正常负荷变化
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带厂用电运行
180
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3000
0.033
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总计
77.2
表1-3 日本三菱350MW机组寿命分配
方案，但经济性较差 9. 广泛采用气力除灰与干贮灰场 10. 特殊情况，可考虑风冷型干排渣技术
热力发电厂教材
15
控制热排水的污染 • 火电厂采用直流或混流供水时的冷却水，使用后一般温度升高8℃-
10℃，直接排入水体，使水体含蓄了大量热量，影响水质或水生物。 • 辽宁发电厂热排水排入大伙房水库，因寒流突然袭击，水温突降，使
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(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。
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 每次寿命损耗热力0发.0电2厂9教%材，30年停用10次
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2、设备延寿 • 锅炉、汽轮机等火电设备设计寿命一般为30年。 • 高温构件、高温蒸汽管道的设计寿命，一般为 105 h。 • 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。
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二、发电厂的环境评价
（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
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（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。
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。
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我国老电厂的节水改造措施
1. 提高循环冷却水的浓缩倍率 2. 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 3. 用直接空冷供暧燃煤大机组装备老厂 4. 以高参数大容量供暖大机组替代退役小机组 5. 利用天然气发电的燃气蒸汽联合循环机组替代 燃煤小机组。 6. 应用增压流化床( PFBC) 技术 7. 用燃煤整体煤气化燃气蒸汽联合循环( IGCC) 发电
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新建电厂的节水措施
1. 发展超临界和超超临界的大型1000MW燃煤发电机组 2. 北方缺水煤矿坑口地区，建设600MW级空冷电站群 3. 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 4. 在烟台IGCC 示范电站基础上，续建若干个IGCC 电站； 5. 推广分段浓缩串联使用的循环冷却水处理技术 6. 鼓励就近利用城市污水的再生水作火电厂补充水水源 7. 开发增压流化床联合循环( PFBC) 发电技术 8. 对缺水又限制外排废水的燃煤电厂，可考虑实现全厂废水零排放
图1-1 火电机组状态图
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我国火电厂可靠性指标有23个。其中有：
可用系数 ：
AF
A PH H100
SH RH PH
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非计划停用系数 ：
UOF
UOH PH
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等效可用系数：
EUF
AH(EUNDHESDH) PH
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强迫停用率：
FOR
FOH FOH SH
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目前，强迫停用率和非计划停用次数是我国考核电厂可靠 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。
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。
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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
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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 非选择性催化还原(SNCR) 脱硝。
(3) 在烟道尾部加装脱硝装置
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（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。