火力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展趨勢

1、專題一：火力發(fā)電技術(shù)發(fā)展趨勢--宋長華,1,火力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展趨勢,動(dòng)力工程系宋長華 副教授,專題一：火力發(fā)電技術(shù)發(fā)展趨勢--宋長華,2,一、火力發(fā)電概述,1.1 火力發(fā)電生產(chǎn)過程 1.2 世界電力工業(yè)的發(fā)展1.3 我國電力工業(yè)概況,,專題一：火力發(fā)電技術(shù)發(fā)展趨勢--宋長華,3,主要內(nèi)容,一、火力發(fā)電概述二、火力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展趨勢提高超臨界火電機(jī)組效率燃?xì)猓羝?lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)多聯(lián)產(chǎn)發(fā)電技術(shù)潔凈煤燃燒發(fā)電技術(shù)

2、燃煤磁流體發(fā)電技術(shù) 空冷發(fā)電技術(shù) 火電廠計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 三、新能源發(fā)電技術(shù),專題一：火力發(fā)電技術(shù)發(fā)展趨勢--宋長華,4,1.1 火力發(fā)電生產(chǎn)過程,火力發(fā)電廠概念:就能量轉(zhuǎn)換的形式而言，火力發(fā)電機(jī)組的作用是將燃料（煤、石油、天然氣）的化學(xué)能經(jīng)燃燒釋放出熱能，再進(jìn)一步將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔??；痣姀S外景其發(fā)電方式有:汽輪機(jī)發(fā)電、燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電及內(nèi)燃機(jī)發(fā)電三種。其中汽輪機(jī)發(fā)電所占比例最大，燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電近年來有所發(fā)展，內(nèi)燃機(jī)發(fā)電比例最小。火電

3、廠(汽輪機(jī))能量轉(zhuǎn)換過程與三大主機(jī)作用如下： 鍋 爐：燃料化學(xué)能→蒸汽熱能 汽輪機(jī)：蒸汽熱能→機(jī)械能,外形圖,結(jié)構(gòu)圖 發(fā)電機(jī)：機(jī)械能→電能火力發(fā)電廠原理和生產(chǎn)過程示意圖和火電廠分類（按蒸汽參數(shù)）,專題一：火力發(fā)電技術(shù)發(fā)展趨勢--宋長華,5,1.2 世界電力工業(yè)的發(fā)展,電力工業(yè)回顧 發(fā)電量、發(fā)電裝機(jī)容量及其地區(qū)分布 用電量及其構(gòu)成的變化世界電力發(fā)展概況和預(yù)測,專題一：火力發(fā)電技術(shù)發(fā)展趨勢--宋長華,6,90年代

4、后，電力發(fā)展三個(gè)突出的動(dòng)向,世界發(fā)電量的年增長率趨緩，而一些發(fā)展中國家，特別是亞洲國家仍維持較高的電力增長速度； 電力技術(shù)的發(fā)展向效率、環(huán)保的更高目標(biāo)邁進(jìn)； 電業(yè)管理體制和經(jīng)營方式發(fā)生變革，由壟斷經(jīng)營逐步轉(zhuǎn)向市場開放。,專題一：火力發(fā)電技術(shù)發(fā)展趨勢--宋長華,7,1.3 我國電力工業(yè)概況,我國能源形勢我國電力工業(yè)起源與發(fā)展 我國電力工業(yè)與國外差距我國火電（集控室圖）設(shè)備生產(chǎn)歷程,專題一：火力發(fā)電技術(shù)發(fā)展趨勢--宋長華,8,二

5、、火力發(fā)電技術(shù)發(fā)展趨勢,2.1 提高超臨界火電機(jī)組效率 2.1.1 提高初參數(shù)，采用超超臨界 初參數(shù)的提高主要受金屬材料在高溫下性能是否穩(wěn)定的限制，目前，超臨界機(jī)組初溫可達(dá)538℃～576℃。隨著冶金技術(shù)的發(fā)展，耐高溫性能材料的不斷出現(xiàn)，初溫可提高到600℃～700℃。 如日本東芝公司1980年著手開發(fā)兩臺(tái)0型兩段再熱的700MW超超臨界汽輪機(jī)，并相繼于1989年和1990年投產(chǎn)，運(yùn)行穩(wěn)定，達(dá)到提高發(fā)電端

6、熱效率5％的預(yù)期目標(biāo)，即發(fā)電端效率為41％，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了在140分鐘內(nèi)啟動(dòng)的設(shè)計(jì)要求，且可在帶10％額定負(fù)荷運(yùn)行。 在此基礎(chǔ)上，該公司正推進(jìn)1型（30．99MPa、593／593／593℃）、2型（34．52MPa、650／593／593℃）機(jī)組的實(shí)用化研究。據(jù)推算，超超臨界機(jī)組的供電煤耗可降低到279g／kWh。,專題一：火力發(fā)電技術(shù)發(fā)展趨勢--宋長華,9,超臨界火電機(jī)組概況,世界第一臺(tái)125MW超臨界機(jī)組于1959年4月

7、在美國投運(yùn),至今已有近40年的歷史，目前超臨界機(jī)組最大單機(jī)容量為1300MW，在美國、日本及俄國，超臨界機(jī)組占火電容量的50%以上。目前，國際上已經(jīng)投運(yùn)了單機(jī)在800MW以上火電機(jī)組的國家主要有美國、日本、原蘇聯(lián)和德國等。 我國超臨界機(jī)組現(xiàn)已投運(yùn)或正在安裝的有6 000 MW（有300MW、500MW及600MW機(jī)組共14臺(tái)），大都是進(jìn)口設(shè)備，最大單機(jī)容量為900 MW。目前國內(nèi)還不具備整套設(shè)計(jì)和制造超

8、臨界機(jī)組的能力。河南華能沁北電廠2×600MW工程作為國產(chǎn)超臨界機(jī)組示范電站，主機(jī)招標(biāo)鍋爐由東方鍋爐廠中標(biāo)，汽輪發(fā)電機(jī)組由哈爾濱動(dòng)力集團(tuán)中標(biāo)；發(fā)電機(jī)由上汽發(fā)電集團(tuán)中標(biāo)；該工程于2004年9月投產(chǎn)。上海外高橋電廠2×900MW機(jī)組于2004年5月投產(chǎn).,專題一：火力發(fā)電技術(shù)發(fā)展趨勢--宋長華,10,超臨界機(jī)組發(fā)展,世界第一臺(tái)，1959年（美國） ，125MW，31MPa, 621/566/566℃。目前單機(jī)容量最大

9、（美國）1300MW，26.5MPa, 538/538℃，共有六臺(tái)，第一臺(tái)1969投產(chǎn)。目前參數(shù)最高的是（美國西屋公司制造） 325MW，34.3MPa, 649/566/566℃，二次再熱, 1959年投產(chǎn)。歐洲幾大發(fā)電集團(tuán)正合作攻關(guān)蒸汽溫度為700 ℃的燃煤機(jī)組.2015達(dá)到40MPa/700/720℃,專題一：火力發(fā)電技術(shù)發(fā)展趨勢--宋長華,11,超臨界、超超臨界機(jī)組的特點(diǎn),機(jī)組熱效率高(與同容量亞臨界火電機(jī)組

10、比較，超臨界機(jī)組可提高效率2-2.5%，超超臨界機(jī)組可提高效率約5%,供電煤耗可降低到279g/Kw.h)，可靠性好，環(huán)保指標(biāo)先進(jìn)；可復(fù)合變壓運(yùn)行，調(diào)峰性能好；（1）在低負(fù)荷時(shí)效率高；（2）具有良好的啟動(dòng)性能；（3）具有良好的負(fù)荷適應(yīng)性。蒸汽壓力高，蒸汽比容小，汽輪機(jī)葉片短，加之級問壓差大，影響內(nèi)效率，因而超臨界及超超臨界參數(shù)更適于大容量機(jī)組。,專題一：火力發(fā)電技術(shù)發(fā)展趨勢--宋長華,12,超臨界機(jī)組關(guān)鍵技術(shù),新鋼種的研究開發(fā)新鋼

11、種的開發(fā)與應(yīng)用；調(diào)峰運(yùn)行問題；材料的研究與國產(chǎn)化。超臨界壓力鍋爐的關(guān)鍵技術(shù)超臨界壓力汽輪機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)其它關(guān)鍵技術(shù)汽水化學(xué)工況；輔助設(shè)備；自動(dòng)控制技術(shù)；運(yùn)行技術(shù)。,專題一：火力發(fā)電技術(shù)發(fā)展趨勢--宋長華,13,2.1.2 采用高性能汽輪機(jī),汽輪機(jī)制造技術(shù)已很成熟，但仍有進(jìn)一步提高其效率的空間，主要有以下三種途徑： (1)首先是進(jìn)一步增加末級葉片的環(huán)形排汽面積，從而達(dá)到減小排汽損失的目的。末級葉片的環(huán)形排汽面積

12、取決于葉片高度，后者受制于材料的耐離心力強(qiáng)度。日本700MW機(jī)組已成功采用鈦制1．016M的長葉片，它比目前通常采用的12Cr鋼制的0．842M的葉片增加了離心力強(qiáng)度，排汽面積增加了40％，由于降低了排汽損失，效率提高1．6％。 (2)其次是采用減少二次流損失的葉柵。葉柵汽道中的二次流會(huì)干擾工作的主汽流產(chǎn)生較大的能量損失，要進(jìn)一步研制新型葉柵，以減少二次流損失。 (3)最后是減少汽輪機(jī)內(nèi)部漏汽損失。汽輪機(jī)隔板與軸

13、間、動(dòng)葉頂部與汽缸、動(dòng)葉與隔板間均有一定間隙。這些部位均裝有汽封，以減少漏汽損失。要研制新型汽封件以減少漏汽損失。,專題一：火力發(fā)電技術(shù)發(fā)展趨勢--宋長華,14,建設(shè)有大容量火電機(jī)組群的大電廠,世界上2000 MW以上大型火電廠有82座，其中4000MW以上的5座，3001MW～4000MW的24座2501～3000MW的24座，2000～2500刪的有29座。世界最大的燃褐煤和燃煙煤的火電廠分別是波蘭的貝爾哈托夫電廠和南非的肯達(dá)爾電廠

14、，最大的燃?xì)夂腿加碗姀S分別是俄羅斯的蘇爾古特第二火電廠和日本鹿島火電廠，其裝機(jī)容量分別為4320 MW／4 116 MW，4800MW和4400 MW 我國目前最大的火力發(fā)電廠———浙江北侖發(fā)電廠終于全面建成；該廠總裝機(jī)容量達(dá)360萬千瓦 。（共6臺(tái)600MW機(jī)組）,專題一：火力發(fā)電技術(shù)發(fā)展趨勢--宋長華,15,2.2 燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù) （Combined Cvcle，簡稱CC或GTCC）,聯(lián)合循環(huán):就是把在中低溫區(qū)工作的

15、蒸汽輪機(jī)的朗肯（Rankine）循環(huán)和在高溫區(qū)工作的燃?xì)廨啓C(jī)的布雷登（Brayton）循環(huán)的疊置，組成一個(gè)總能系統(tǒng)循環(huán)，由于它有很高的燃?xì)獬鯗兀?200℃～1500℃）和蒸汽作功后很低的終溫（30～40℃），實(shí)現(xiàn)了熱能的梯級利用，使總的循環(huán)效率很高 。,專題一：火力發(fā)電技術(shù)發(fā)展趨勢--宋長華,16,2.2.1 燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)的主要優(yōu)點(diǎn),熱效率高，目前為50%～55%，2000年以后渴望達(dá)到60%～61%；低污染，環(huán)保性能好；運(yùn)行

16、靈活，可靠性高，可日啟停、調(diào)峰性能好 ；單位容量投資較低，簡單燃?xì)廨啓C(jī)每千瓦投資為l00～300美元／kW，汽輪發(fā)電機(jī)組為600～1000美元／kW，而聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組為280～530美元／kW；標(biāo)準(zhǔn)的模塊化設(shè)計(jì)，建設(shè)周期短，可分階段建設(shè)，一年內(nèi)即可發(fā)出60％～70％額定負(fù)荷；占地少，僅為PC＋FGD發(fā)電廠占地的1／3； 節(jié)水，為同容量常規(guī)電站用水量的1／3；,專題一：火力發(fā)電技術(shù)發(fā)展趨勢--宋長華,17,2.2.2 聯(lián)合循環(huán)機(jī)組

17、舉例,電站\項(xiàng)目 燃機(jī)型號 出力MW 燃料 供電效率% 投運(yùn)日期日本輔助Futtsu電站 14×STAG109E 2000 LNG 48.5 1985土耳其Ambarbi  1350 天然氣

18、 52.5 1991韓國Seoinchon電站 8×STAG107F 1910 天然氣 54 1992香港Blaok Poink電站 8×PG9311FA 擬擴(kuò)到600 天然氣 54（設(shè)計(jì)）52.9（當(dāng)?shù)兀?996英國Didcot電站 4×V94.3 1350

19、 天然氣 55.5 1996 我國大陸以煤為主要發(fā)電一次能源，目前聯(lián)合循環(huán)機(jī)組容量僅占全國發(fā)電容量的1．5％ 。,專題一：火力發(fā)電技術(shù)發(fā)展趨勢--宋長華,18,2.3 多聯(lián)產(chǎn)發(fā)電技術(shù),2.3.1 熱電聯(lián)產(chǎn) 指的是火電機(jī)組在發(fā)電的同時(shí)，用抽汽或背壓機(jī)組的排汽進(jìn)行供熱，由于實(shí)現(xiàn)了熱能的梯級利用，其總的能源利用率為70％～80％。如果聯(lián)合循環(huán)機(jī)組用于熱電聯(lián)產(chǎn)，即高

20、作功能力的燃?xì)猓?000℃以上）在燃?xì)廨啓C(jī)中做功，其排氣在余熱鍋爐中產(chǎn)生中等作功能力的蒸汽（500℃以上），驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)繼續(xù)做功，其低作功能力的抽汽或排汽用于工業(yè)或生活用汽用熱，形成聯(lián)合循環(huán)熱電聯(lián)產(chǎn)（圖），其總的能源利用率可達(dá)80％～90％（理論極限為93％）。熱電聯(lián)產(chǎn)比熱電分產(chǎn)可節(jié)約能源30％左右。我國有50萬臺(tái)工業(yè)鍋爐，年耗煤4億噸，平均容量2．28噸／時(shí)，如果其供熱量的一半由熱電聯(lián)產(chǎn)供給，則年可節(jié)煤1．2億噸。,專題一：火力發(fā)電技術(shù)

21、發(fā)展趨勢--宋長華,19,2.3.2 熱、電、冷三聯(lián)產(chǎn),熱電冷三聯(lián)產(chǎn):指鍋爐產(chǎn)生的蒸汽在背壓汽輪機(jī)或抽汽汽輪機(jī)發(fā)電，其排汽或抽汽，除滿足各種熱負(fù)荷外，還可做吸收式制冷機(jī)的工作蒸汽，生產(chǎn)6～8℃冷水用于空調(diào)或工藝?yán)鋮s .熱電冷三聯(lián)產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)：（1）蒸汽不在降壓或經(jīng)減溫減壓后供熱，而是先發(fā)電，然后用抽汽或排汽滿足供熱、制冷的需要，可提高能源利用率；（2）增大背壓機(jī)負(fù)荷率，增加機(jī)組發(fā)電，減少冷凝損失，降低煤耗；（3）保證生產(chǎn)工藝，改善

22、生活質(zhì)量，減少從業(yè)人員，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率；代替數(shù)量大、型式多的分散空調(diào)，改善環(huán)境景觀，避免“熱島”現(xiàn)象。,專題一：火力發(fā)電技術(shù)發(fā)展趨勢--宋長華,20,2.3.3 熱、電、煤氣三聯(lián)產(chǎn),煤中揮發(fā)份和部分固定碳受熱后氣化，產(chǎn)生城市煤氣供萬人城鎮(zhèn)民用，焦碳送CFBC鍋爐中燃燒產(chǎn)生蒸汽，用于熱電聯(lián)產(chǎn) 。 此外，在電廠中安裝蓄熱器回收排熱或機(jī)組起停過程中排汽，可對熱負(fù)荷移峰填谷；可增加尖峰發(fā)電力出力，提高能源利用率和機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行水平。 還有一種

23、雙背壓凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)，是通過凝結(jié)水串聯(lián)通過凝汽器的兩個(gè)部分，形成兩個(gè)不同的背壓。由于改善了蒸汽熱負(fù)荷的不均勻性，使其平均背壓低于傳統(tǒng)的單背壓汽輪機(jī)的背壓，可提高循環(huán)熱效率。,專題一：火力發(fā)電技術(shù)發(fā)展趨勢--宋長華,21,2.3.4 燃?xì)廨啓C(jī)高效熱力循環(huán),a)程式雙流體熱力循環(huán)（回注蒸汽的燃?xì)廨啓C(jī)熱力循環(huán)） 指余熱鍋爐產(chǎn)生的過熱蒸汽，與壓氣機(jī)來的高溫高壓空氣一起進(jìn)入燃燒室，燃料燃燒產(chǎn)生的燃?xì)夂捅患訜岬饺細(xì)獬鯗氐?/p>

24、蒸汽，一起進(jìn)入燃?xì)廨啓C(jī)中作功，形成燃?xì)?、蒸汽在同一臺(tái)燃機(jī)中膨脹作功的雙流體熱力循環(huán)。 該循環(huán)燃機(jī)功率增大，循環(huán)效率提高；對燃?xì)馊~片冷卻效果好，沒有蒸汽輪機(jī)系統(tǒng)，使系統(tǒng)簡化；可降低NOx排放。,專題一：火力發(fā)電技術(shù)發(fā)展趨勢--宋長華,22,b) 濕空氣透平（HAT）循環(huán)（蒸發(fā)-回?zé)?式雙流體循環(huán)）,指軟化水經(jīng)燃機(jī)排氣加熱后噴人壓氣機(jī)出口蒸發(fā)器中被高溫高壓空氣蒸發(fā)，空氣與水蒸汽混合物在回?zé)崞髦斜蝗細(xì)馀艢饧訜岷?，供給燃燒室，產(chǎn)生

25、的燃?xì)狻⒄羝旌衔镞M(jìn)入燃?xì)廨啓C(jī)作功。 由于燃機(jī)排氣余熱的充分利用，可大大提高循環(huán)效率；由于燃機(jī)工質(zhì)流量增加，使機(jī)組功率也大大增加；由于沒有了蒸汽輪機(jī)，使系統(tǒng)大為簡化，造價(jià)僅為余熱鍋爐型聯(lián)合循環(huán)的50％。如果把整體煤氣化產(chǎn)生的煤氣經(jīng)凈化后供燃燒室燃燒，就形成IGHAT循環(huán)，也大大簡化系統(tǒng)，節(jié)約投資。,專題一：火力發(fā)電技術(shù)發(fā)展趨勢--宋長華,23,2.4 煤炭潔凈燃燒發(fā)電技術(shù),火力發(fā)電發(fā)展至今，其一次能源仍以煤為主。如我國煤炭在一次能源

26、的生產(chǎn)和消費(fèi)中占了大頭，同時(shí)煤電在電力裝機(jī)總?cè)萘恐姓剂?5％.燃煤發(fā)電目前存在著兩個(gè)突出的問題：一是燃煤技術(shù)有待改善，煤的利用率要進(jìn)一步提高；二是煤燃燒除放出熱量外，還會(huì)產(chǎn)生大量的煙塵、二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等污染環(huán)境的排放物。我國煙塵排放量的70％、二氧化硫排放量的90％都來自燃煤。 潔凈煤技術(shù)（CCT-Clean Coal Techno1ogy），指的是在利用煤炭發(fā)揮一次能源最大作用的同時(shí)，污染環(huán)境的氣、固、液態(tài)排放量最少

27、；也可定義為減少污染、提高效率的煤炭開采加工、運(yùn)輸、轉(zhuǎn)化、燃燒、污染控制、綜合利用等技術(shù)的總稱。它是以三E為目標(biāo)（經(jīng)濟(jì)Economics，環(huán)境Enviroment，效率Efficieney），是先進(jìn)、清潔的“綠色煤電”。,專題一：火力發(fā)電技術(shù)發(fā)展趨勢--宋長華,24,煤炭利用引起污染的種類,生產(chǎn)環(huán)節(jié)： 排放污染物及危害開采： 氣態(tài)(煤層瓦斯CH4、CO2、氯氟烷烴等溫室氣體 )

28、 固態(tài)(矸石) 液態(tài)(煤泥水、礦井水）運(yùn)輸： 煤中灰份、石、雜質(zhì) 燃燒 ： 氣態(tài)（塵埃、 SO2 、NOX 、CO2、二惡英） 固態(tài)（灰渣） 液態(tài)（沖灰渣水）,專題一：火力發(fā)電技術(shù)發(fā)展趨勢--宋長華,25,煤炭清潔、高效利用方法分類,燃燒前處理（源處理）指在開采到用戶使用前這

29、一階段煤的處理方法 ；燃燒中清潔利用（過程處理）主要指流化床燃燒技術(shù)（FBC：Fluidized-bed Combustion）；整體煤氣化蒸汽燃?xì)饴?lián)合循環(huán)（IGCC ： Integrated GasificationCombined  Cycle）；整體煤氣化燃料電池（IGFC：Integrated Gasification Fuel Cell）、磁流體發(fā)電技術(shù)；爐內(nèi)脫硫：爐內(nèi)噴鈣脫硫，噴鈣加尾部增濕活化脫硫；爐內(nèi)脫硝：低

30、NOx燃燒器、低溫燃燒、整體分級燃燒、回氣再循環(huán)、再燃燒技術(shù)等 ；燃燒后清潔處理（煙氣凈化） ；包括除塵、脫硫、脫硝、廢水處理及零排放，廢水資源化和干除渣、灰渣分除及綜合利用。,專題一：火力發(fā)電技術(shù)發(fā)展趨勢--宋長華,26,2.4.1 燃燒前的煤炭加工和轉(zhuǎn)化技術(shù),煤炭加工技術(shù):是指在煤炭燃燒之前，以物理方法為主對其進(jìn)行加工的各類技術(shù)，主要包括洗選、型煤、水煤漿技術(shù)。煤炭轉(zhuǎn)化技術(shù):是指在燃燒之前對煤進(jìn)行改質(zhì)反應(yīng)，包括煤氣化和液化兩種

31、。洗選處理:型煤加工:水煤漿:煤炭氣化:煤炭液化:,專題一：火力發(fā)電技術(shù)發(fā)展趨勢--宋長華,27,2.4.2 燃燒中凈化技術(shù),燃燒中凈化技術(shù):是指燃料在燃燒過程中提高效率減少污染排放的技術(shù)，它是潔凈煤技術(shù)的重要組成部分，由五項(xiàng)技術(shù)組成。先進(jìn)的燃燒器 :循環(huán)流化床技術(shù)（CFBC）:增壓流化床聯(lián)合循環(huán)技術(shù)（PFBC－CC）:整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)技術(shù)（IGCC）: 直接燃用超凈煤粉的燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)技術(shù)（CEN－CC）,

32、專題一：火力發(fā)電技術(shù)發(fā)展趨勢--宋長華,28,(1) 流化床燃燒技術(shù)FBC,定義及分類 把8mm以下的煤粒和脫硫劑石灰石，加入燃燒室床層上，在通過布置在爐底的布風(fēng)板送出的高速氣流作用下，形成流態(tài)化翻滾的懸浮層，進(jìn)行流化燃燒，同時(shí)完成脫硫，這種燃燒技術(shù)叫流化床燃燒技術(shù)。按燃燒室運(yùn)行壓力的不同，分為常壓流化床AFBC（Atmospheric Fluidized-bed Combustion）和增壓流化床PFBC（Pressurized

33、FBC）；按流化速度和床料流化狀態(tài)不同，二者又可分為鼓泡床BFBC（Bubbling FBC）和循環(huán)流化床CFBC （ Cireulaiing FBC）。,專題一：火力發(fā)電技術(shù)發(fā)展趨勢--宋長華,29,流化床燃燒方式的特點(diǎn),清潔燃燒，低污染排放，環(huán)保性能好 ;燃料適應(yīng)性強(qiáng)，特別適合于中、低硫煤 ;燃燒效率高 ;負(fù)荷適應(yīng)性好 ;灰渣綜合利用好 ;PFBC還有結(jié)構(gòu)緊湊、鍋爐尺寸小的特點(diǎn) .,專題一：火力發(fā)電技術(shù)發(fā)展趨勢--宋長華,

34、30,FBC技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展情況,1921年弗里茨·溫克勤（Fritz Wink1er）建立了世界第一臺(tái)小型流化床燃燒試驗(yàn)臺(tái)，60年代中期，第一臺(tái)FBC鍋爐在美國投入運(yùn)行 ;BFBC的“世界之最”為芬蘭Rauba1anii熱電站的295 MW機(jī)組，日本竹原電廠2號機(jī)（350 MW）燃油爐正改為BFBC,屆時(shí)將成為世界最大BFBC； CFBC的最大機(jī)組為法國stein公司為法國Gardanne電站改造煤粉爐而制造的一臺(tái)900

35、 t／h（配250 MW機(jī)組）CFBC,2000年實(shí)現(xiàn)600MW的CFBC；我國自60年代初開始研究與應(yīng)用FBC技術(shù)，目前國內(nèi)FBC鍋爐制造廠家有22家 ;410 t／h CFBC裝于四川內(nèi)江高壩電廠，已于1996年投人生產(chǎn)；國家電力公司在內(nèi)江正建設(shè)一座300 MW CFBC鍋爐示范電站 。,專題一：火力發(fā)電技術(shù)發(fā)展趨勢--宋長華,31,（2）增壓流化床 PFBC,進(jìn)一步提高高溫?zé)煔獬龎m裝置的除塵效率，減少燃機(jī)葉片磨損，如研制高效陶

36、瓷過濾器； 第二代PFB以2G-PFBC）的開發(fā) 燃?xì)廨啓C(jī)，自動(dòng)控制裝置及PFBC關(guān)鍵設(shè)備的國產(chǎn)化；提高脫硫劑利用率，實(shí)現(xiàn)低Ca／S比下達(dá)到高脫硫效率的目的；脫硫、脫硝、床溫及Ca／S間的最佳配合；開發(fā)增壓循環(huán)流化床PCFB的研究，它運(yùn)行費(fèi)用低，適于高硫煤，可降低Ca／S；PFBC大型化及CFBC-CC聯(lián)合循環(huán)的研究；濕式給料機(jī)和干渣排出裝置的開發(fā)，保證最佳粒度匹配，減少滲水量；保證在爐內(nèi)壓力下灰渣的連續(xù)穩(wěn)定排除。,專題一：

37、火力發(fā)電技術(shù)發(fā)展趨勢--宋長華,32,(3)煤整體氣化燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)IGCC,發(fā)電原理 煤經(jīng)過氣化和凈化后，固體燃料已轉(zhuǎn)化成清潔氣體燃料，以此驅(qū)動(dòng)燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電，再用排出的高溫燃?xì)膺M(jìn)入鍋爐，產(chǎn)生蒸汽帶動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電，形成燃?xì)馀c蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電（圖）。 IGCC的特點(diǎn)（1）熱效率高，其效率比煤粉爐高10％以上，可達(dá)40％～50％;（2）污染排放少，環(huán)保性能優(yōu)良；脫硫率98％～99％，NOx及CO2排

38、 放減少； （3）燃料適應(yīng)性強(qiáng)，同一電站設(shè)備可燃用多種燃料，對高硫煤有獨(dú)特的適應(yīng)性 ;（4）容量可大型化，單位造價(jià)不斷降低 ;（5）調(diào)峰性能好，起停機(jī)時(shí)間短 ;,專題一：火力發(fā)電技術(shù)發(fā)展趨勢--宋長華,33,IGCC發(fā)展概況,1984年1月美國建成世界最早的商業(yè)驗(yàn)證電站一Cool Water電站，該電廠發(fā)電出力為120MW，耗資2．62億美元；現(xiàn)在世界上已建、在建和擬建的IGCC電站近約30座，其中美國擁有15座，居世界之冠。最

39、大的為美國的440MW機(jī)組，計(jì)劃或可研中容量為德國900MW和前蘇聯(lián)1000MW機(jī)組。一些發(fā)展中國家，如印度、中國也計(jì)劃建立IGCC示范電站 ；我國從1994年開始對IGCC示范工程進(jìn)行預(yù)可行性研究，國家電力公司擬在山東煙臺(tái)電廠建設(shè)一座容量為300～400MW的IGCC示范電站 .,專題一：火力發(fā)電技術(shù)發(fā)展趨勢--宋長華,34,IGCC的關(guān)鍵技術(shù)及發(fā)展方向,（1）先進(jìn)的煤氣化工藝  研究與開發(fā)大容量的、能量轉(zhuǎn)化效率高的煤氣化

40、爐；選擇合適爐型，提高冷煤氣效率和熱煤氣效率；高溫、壓力爐，增加氣化反應(yīng)速率，提高碳轉(zhuǎn)化率. （2）高溫?zé)煔鈨艋到y(tǒng) : ①高溫除塵 ②高溫干式脫硫 （3）燃?xì)廨啓C(jī)大型化、提高初溫及其國產(chǎn)化. IGCC發(fā)展方向的核心，是提高效率和降低造價(jià).,專題一：火力發(fā)電技術(shù)發(fā)展趨勢--宋長華,35,2.5 燃煤磁流體發(fā)電技術(shù),磁流體發(fā)電原理是：高溫導(dǎo)電氣體（等離子體）高速切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢。燃煤磁流體發(fā)電是在煤燃燒產(chǎn)生的

41、高溫?zé)煔庵刑砑与婋x種子鉀，然后通過磁流體發(fā)電機(jī)發(fā)出直流電，再逆變成交流電；排出的煙氣溫度仍很高，進(jìn)入下游余熱鍋爐，產(chǎn)生蒸汽推動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電。(流程圖)優(yōu)點(diǎn)：聯(lián)合循環(huán)發(fā)電熱效率高，可達(dá)55％；由于添加的電離種子鉀與硫反應(yīng)生成鉀的硫化物，回收種子時(shí)起到了自動(dòng)脫硫的作用；磁流體發(fā)電部分無旋轉(zhuǎn)部件，高溫設(shè)備可通水冷卻，機(jī)械強(qiáng)度易得到保證；磁流體發(fā)電不象汽輪機(jī)發(fā)電那樣需要冷凝排汽的冷卻水，因而可節(jié)約大量用水。我國是較早開發(fā)此技術(shù)的國家之一，該技

42、術(shù)1986年列入國家高技術(shù)計(jì)劃，目前已有25MW試驗(yàn)基地。,專題一：火力發(fā)電技術(shù)發(fā)展趨勢--宋長華,36,2.6 空冷發(fā)電技術(shù),一般汽輪機(jī)的排汽進(jìn)入凝汽器，由循環(huán)冷卻水對排汽進(jìn)行冷卻，使其凝結(jié)成水。這種冷卻方式需要大量循環(huán)水，一個(gè)1000MW大型火電廠每天用水量約500萬噸，耗水量約10萬噸，相當(dāng)于一座中等城市的日用水量。在缺水和少水地區(qū)，這一水冷方式難以實(shí)現(xiàn)。 它有直接空冷與間接空冷兩種：所謂直接空冷是汽輪機(jī)排汽進(jìn)入空冷散熱器，用空

43、氣直接冷卻排汽；間接冷卻是用空氣來冷卻循環(huán)凝結(jié)水，再用冷卻后的循環(huán)凝結(jié)水與排汽直接接觸冷凝排汽。我國已能自行制造200MW間接空冷機(jī)組，并于1993年在內(nèi)蒙古豐鎮(zhèn)電廠投運(yùn)4臺(tái)。,專題一：火力發(fā)電技術(shù)發(fā)展趨勢--宋長華,37,2.7 火電廠計(jì)算機(jī)控制技術(shù),計(jì)算機(jī)技術(shù)在火電廠應(yīng)用的研究始于上世紀(jì)六十年代初，七十年代由于計(jì)算機(jī)技術(shù)高度發(fā)展才取得實(shí)際應(yīng)用。計(jì)算機(jī)控制技術(shù)仍處于不斷發(fā)展之中，起初，計(jì)算機(jī)只是起巡回檢測、越限報(bào)警、自動(dòng)顯示、打印制

44、表等作用。后來，計(jì)算機(jī)可用于直接數(shù)字控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)局部最優(yōu)控制，現(xiàn)在已能實(shí)現(xiàn)全系統(tǒng)的最優(yōu)控制。2.7.1 計(jì)算機(jī)控制功能安全監(jiān)視、數(shù)據(jù)處理:包括巡回檢測、參數(shù)處理、越限報(bào)警、參數(shù)顯示、制表打印、性能計(jì)算等。 正常調(diào)節(jié):正常運(yùn)行時(shí)，對鍋爐、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)等主輔設(shè)備進(jìn)行直接或間接調(diào)節(jié)。 管理計(jì)算:對生產(chǎn)過程可按數(shù)學(xué)模型進(jìn)行計(jì)算，尋找最優(yōu)工況，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)控制. 事故處理:對生產(chǎn)過程進(jìn)行監(jiān)視和趨勢預(yù)報(bào)，事故發(fā)生時(shí)進(jìn)行分析和處理，并記

45、錄下事故時(shí)的設(shè)備狀態(tài)和參數(shù)，供分析事故用。 機(jī)組啟停:按編好的程序，實(shí)現(xiàn)機(jī)組自動(dòng)啟動(dòng)或停機(jī)。,專題一：火力發(fā)電技術(shù)發(fā)展趨勢--宋長華,38,2.7.2 計(jì)算機(jī)控制方式,集中控制:是指一臺(tái)發(fā)電機(jī)組或全廠各臺(tái)機(jī)組的監(jiān)視、控制及管理都集中于一臺(tái)或兩臺(tái)計(jì)算機(jī)上，這一方式簡單。 分散控制:把控制任務(wù)分散在下層各臺(tái)微型計(jì)算機(jī)上，在上層設(shè)置小型或中型機(jī)進(jìn)行總的管理，形成分散控制系統(tǒng)（DCS），這是一種很有前途的控制方式。 2.7.3:計(jì)算機(jī)

46、控制有以下優(yōu)點(diǎn)： 提高運(yùn)行效率及運(yùn)行穩(wěn)定性；減少和避免重大事故，延長設(shè)備壽命；減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，減少運(yùn)行人員。2.8 其它技術(shù) 火力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展必須遵循高經(jīng)濟(jì)性、高環(huán)保性的原則。除上述幾個(gè)方面的技術(shù)發(fā)展趨勢外，人們還應(yīng)在提高本體設(shè)備（鍋爐、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)）及輔助設(shè)備（各種泵、風(fēng)機(jī)、煤粉制備、高加、低加、除氧器、凝汽器等）運(yùn)行可靠性及自動(dòng)化水平方面繼續(xù)努力。,專題一：火力發(fā)電技術(shù)發(fā)展趨勢--宋長華,39,三、可再

47、生能源和新能源發(fā)電技術(shù),3.1 太陽能發(fā)電技術(shù) 圖太陽能是無盡、無污染的巨大能源，是無私的“能源之母”。太陽每秒鐘照射到地球上的能源約為500萬噸標(biāo)煤，一年為170萬億噸標(biāo)煤，相當(dāng)于全世界人類能耗量的3萬多倍;我國太陽能資源豐富，約2／3地區(qū)年平均日照時(shí)數(shù)大于2 000小時(shí)，每年太陽能輻射總量約在（3．3～8．4） × l0³×10³kJ／m²，適合于安裝太陽能光伏發(fā)電設(shè)備（圖）

48、;太陽能發(fā)電技術(shù)包括光伏發(fā)電技術(shù)（PV）和太陽熱發(fā)電技術(shù)（圖） . 住宅太陽能發(fā)電圖2,專題一：火力發(fā)電技術(shù)發(fā)展趨勢--宋長華,40,3.2 風(fēng)力發(fā)電技術(shù)（圖）,風(fēng)能是太陽能另一種表現(xiàn)形式，是因地球各部分受熱不均引起空氣運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的能量，風(fēng)能是清潔的可再生資源，它分布面廣，適于建設(shè)分散式電源，而數(shù)量多的風(fēng)力發(fā)電機(jī)又是旅游資源。目前風(fēng)力機(jī)之最為美國CE公司生產(chǎn)的“超級風(fēng)力機(jī)”，單機(jī)功率7．3MW，風(fēng)車直徑11.2m。 風(fēng)力發(fā)電經(jīng)歷了

49、從獨(dú)立系統(tǒng)到并網(wǎng)系統(tǒng)的發(fā)展過程，大規(guī)模風(fēng)力田的建設(shè)已成為發(fā)達(dá)國家風(fēng)電發(fā)展的主要形式。目前，風(fēng)力田建設(shè)投資已降至1000美元/kW，低于核電投資且建設(shè)時(shí)間可少于一年，其成本與煤電成本接近，因而具有很大的競爭潛力。,專題一：火力發(fā)電技術(shù)發(fā)展趨勢--宋長華,41,世界風(fēng)電,2000年世界風(fēng)力發(fā)電總裝機(jī)容量為1780萬千瓦，而2001年則達(dá)到2330萬千瓦，年增長率達(dá)30％。在工業(yè)化國家發(fā)展尤為迅速，并且風(fēng)電成本也急劇下降。美國風(fēng)力發(fā)電的成本8

50、0年代初為每千瓦時(shí)35美分，到2001年則降低為每千瓦時(shí)4美分。世界上最大的風(fēng)力田位于美國加利福尼亞州，年發(fā)電約221×108kW.h。在風(fēng)力發(fā)電方面，德國處于世界第一。德國2001年總裝機(jī)容量達(dá)到875萬千瓦，占世界風(fēng)力發(fā)電總裝機(jī)容量的1／3。美國為420萬千瓦，居世界第二位。西班牙為310萬千瓦，占第三位。丹麥第四，為250萬千瓦。預(yù)計(jì)到2004年，德國的風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)容量還可再增加500萬千瓦，風(fēng)電將可滿足德國電力總需求

51、的10％。德國計(jì)劃30年后用風(fēng)力發(fā)電取代核電，風(fēng)力發(fā)電在德國供電系統(tǒng)中的比重將占到25%。,專題一：火力發(fā)電技術(shù)發(fā)展趨勢--宋長華,42,我國風(fēng)力發(fā)電,我國獨(dú)立風(fēng)電裝置有10多萬臺(tái)，總?cè)萘?60MW左右，80%以上在內(nèi)蒙古。80年代中后期以來，聯(lián)網(wǎng)風(fēng)電場建設(shè)迅速發(fā)展，全國共建成20多個(gè)聯(lián)網(wǎng)風(fēng)電場，容量234MW。新疆達(dá)板城風(fēng)電二場是我國目前最大的聯(lián)網(wǎng)風(fēng)電場，我國自行研制的7.5MW風(fēng)力發(fā)電機(jī)組已經(jīng)投入運(yùn)行。到2005年,全國風(fēng)力發(fā)電總裝

52、機(jī)容量將達(dá)150萬千瓦左右。 廣東惠來石碑山風(fēng)電場計(jì)劃建設(shè)167臺(tái)國產(chǎn)風(fēng)機(jī)，每臺(tái)風(fēng)機(jī)容量600KW，合計(jì)容量100MW，為全國目前裝機(jī)容量最大的風(fēng)電場，總投資7億元。第一批風(fēng)機(jī)共25MW將于2005年初投運(yùn)，2006年底全部機(jī)組投產(chǎn)。風(fēng)力發(fā)電不會(huì)帶來氣、水、渣等方面的環(huán)境污染問題，是我國大力提倡發(fā)展的新型能源。為此，我國將在全國啟動(dòng)20個(gè)10萬千瓦以上的大型風(fēng)電場計(jì)劃，并首選了廣東惠來石碑山風(fēng)電場和江蘇如皋東風(fēng)電場作為示范項(xiàng)目提前啟

53、動(dòng)。,專題一：火力發(fā)電技術(shù)發(fā)展趨勢--宋長華,43,3.3 燃料電池發(fā)電,美國每年投資數(shù)億元開發(fā)燃料電池，掌握了許多最先進(jìn)的技術(shù)。日本也大力開展燃料電池及發(fā)電技術(shù)的研究，僅磷酸型燃料電池(PAFC)發(fā)電裝機(jī)就已超過30MW。加拿大、韓國以及歐洲許多國家也在燃料電池的研究與應(yīng)用上取得了很大進(jìn)展。 90年代中期以來，我國在PEMFC燃料電池研究方面取得了較大的進(jìn)展。燃料電池技術(shù)列入了國家”九五“科技攻關(guān)項(xiàng)目和中國科學(xué)院”九五“應(yīng)用研究與發(fā)

54、展重大項(xiàng)目，其研究目標(biāo)直指國際水平 。,專題一：火力發(fā)電技術(shù)發(fā)展趨勢--宋長華,44,燃料電池及發(fā)電優(yōu)點(diǎn),①效率高； ②污染物接近零排放，低噪音發(fā)電，是理想的清潔能源 ；③省水,占地少,重量輕，適合用作分散式電源 燃料電池應(yīng)用范圍 ①用于發(fā)電 ; ②軍事和宇航業(yè)，用于潛艇能源 ; ③其它移動(dòng)式電源、不停電電源等 .,專題一：火力發(fā)電技術(shù)發(fā)展趨勢--宋長華,45,3.4 地?zé)崮馨l(fā)電,地?zé)岚l(fā)電的相關(guān)技術(shù)已經(jīng)基本成熟

55、，進(jìn)入了商業(yè)化應(yīng)用階段。美國擁有世界上最大的蓋塞斯地?zé)岚l(fā)電站，裝機(jī)容量達(dá)2080MW。菲律賓的地?zé)岚l(fā)電裝機(jī)容量也高達(dá)1050MW，占該國電力裝機(jī)總?cè)萘康?5%。目前全世界地?zé)岚l(fā)電站約有300座，總裝機(jī)容量接近10000MW，分布在20多個(gè)國家，其中美國占40%。 我國地?zé)岚l(fā)電站總裝機(jī)容量30MW左右，其中西藏羊八井（1萬KW）、那曲、郎久三個(gè)地?zé)犭娬疽?guī)模較大。,專題一：火力發(fā)電技術(shù)發(fā)展趨勢--宋長華,46,3.5 海洋能發(fā)電,目前

56、，世界各地已建成了許多潮汐電站，其中規(guī)模最大的是法國的郎斯電站，裝機(jī)容量240MW。規(guī)模較大的還有加拿大的安那波利斯電站、中國的江廈電站和幸福洋電站、原蘇聯(lián)的基斯洛電站等。 目前我國共有八座潮汐電站建成運(yùn)行，容量5.4×104kW.h，最大的是80年代建成的浙江江廈電站，裝機(jī)容量3.2MW。,專題一：火力發(fā)電技術(shù)發(fā)展趨勢--宋長華,47,3.6 生物質(zhì)能發(fā)電 圖,生物質(zhì)能發(fā)電包括垃圾焚燒發(fā)電、沼氣發(fā)電、薪材發(fā)電和水煤氣發(fā)

57、電 。城市垃圾發(fā)電是30年代發(fā)展起來的新技術(shù)，最先利用垃圾發(fā)電的是德國和美國。目前，美國垃圾焚燒發(fā)電約占總垃圾處理量的40%，已建立了幾百座垃圾電站，其中底特律市擁有世界上最大的日處理垃圾4000t的垃圾發(fā)電廠。日本城市垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)發(fā)展更快，垃圾焚燒處理的比例已接近100%。 生物能發(fā)電在我國尚處于起步階段，蔗渣/稻殼燃燒發(fā)電、稻殼氣化發(fā)電和沼氣發(fā)電等技術(shù)已得到應(yīng)用，總裝機(jī)約800MW。深圳垃圾發(fā)電廠（圖）已運(yùn)行了七年，為垃圾發(fā)

58、電在我國的發(fā)展積累了一定的經(jīng)驗(yàn)，這將為解決我國城市垃圾處理問題帶來新的希望和契機(jī)。,專題一：火力發(fā)電技術(shù)發(fā)展趨勢--宋長華,48,3.7 核能發(fā)電,3.7.1　世界核電發(fā)展現(xiàn)狀與優(yōu)點(diǎn)蓬勃發(fā)展的世界核電：自從1954年蘇聯(lián)第一座5 MW試驗(yàn)性核電廠投入運(yùn)行以來，核電在許多國家和地區(qū)已承擔(dān)基本負(fù)荷，目前世界上30多個(gè)國家己運(yùn)行核電機(jī)組441座，總裝機(jī)容量3.6W億KW，核電已占世界總發(fā)電量的20％ 。從已運(yùn)行的核電站裝機(jī)容量來看美國居

59、首位，裝機(jī)容量占全世界的四分之一，其次是法國、日本、德國和俄羅斯。從發(fā)展速度來看法國、日本和韓國保持著較高的發(fā)展速度，目前法國核能發(fā)電量已占總發(fā)電量的80%。 預(yù)計(jì)到2030年，世界核電站總數(shù)將達(dá)到1000座，核發(fā)電量將占總發(fā)電量的三分之一 ，可以預(yù)期在相當(dāng)長一段時(shí)期內(nèi)核電將成為電力工業(yè)的支柱。,專題一：火力發(fā)電技術(shù)發(fā)展趨勢--宋長華,49,3.7.2 我國核電發(fā)展現(xiàn)狀和前景,我國自行設(shè)計(jì)建造的第一座核電站——秦山30萬千瓦核電站（

60、圖），自1991年12月15日并網(wǎng)發(fā)電來，已安全運(yùn)行十多年，累計(jì)發(fā)電200多億度。從法國引進(jìn)電功率為2×90萬千瓦的廣東大亞灣核電站，于1993年投入運(yùn)行，兩座機(jī)組年發(fā)電量可達(dá)100億度。向巴基斯坦出口的恰?，敽穗娬?，電功率為30萬千瓦，2000年并網(wǎng)發(fā)電，現(xiàn)正在穩(wěn)定運(yùn)行。我國也已成為核電站出口國。廣東嶺澳地區(qū)再建兩座90萬千瓦級核電站已于2002－2003年分別投入運(yùn)行。秦山二期（圖）二座60萬千瓦自行設(shè)計(jì)建造的商用

61、核電站已于2002－2003年分別投入運(yùn)行。從加拿大引進(jìn)的秦山三期二座電功率為70萬千瓦的重水堆核電機(jī)組也已于2002－2003年分別投入運(yùn)行。目前，正在建設(shè)的江蘇田灣兩座電功率100萬千瓦的核電站，預(yù)計(jì)到2005年可投入運(yùn)行。因此到2005年我國核電運(yùn)行容量可達(dá)870萬千瓦。根據(jù)國家和地方省級核電規(guī)劃，在2010－2020年山東省海陽、廣東省嶺澳、陽江、浙江省三門以及福建、江西和安徽等省均計(jì)劃建造百萬千瓦級核電站。國家計(jì)劃到20

62、20年核電裝機(jī)容量將達(dá)3200萬千瓦（20多座 ）；將核電占全國總體發(fā)電量的比例從目前的大約1%提高到5%左右 。,專題一：火力發(fā)電技術(shù)發(fā)展趨勢--宋長華,50,我國目前運(yùn)行和在建的核電站,電站 凈功率(MWe) 商運(yùn)日期 大亞灣1 944 1993.7 大亞灣2 944

63、 1994.1 田灣1 1000 2004.12 田灣2 1000 2005.12 嶺澳1 935 2002.7 嶺澳2 935

64、 2003.3 秦山1 279 1991.12 秦山2 610 2002.6 秦山3 610 2003.4 秦山4

65、 665 2003.2 秦山5 665 2003.11,專題一：火力發(fā)電技術(shù)發(fā)展趨勢--宋長華,51,3.7.3　什么是核電站 ?,將原子核裂變釋放的核能轉(zhuǎn)換成熱能，再轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿南到y(tǒng)和設(shè)施，通常稱為核電站。 (1) 核電站反應(yīng)堆 壓水型反應(yīng)堆：——堆芯——堆內(nèi)構(gòu)件——壓力容器——控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(2

66、) 核電站動(dòng)力回路 一回路系統(tǒng)二回路系統(tǒng)其他輔助系統(tǒng) (3) 核電站主要設(shè)備(流程圖) ——核反應(yīng)堆——蒸汽發(fā)生器——穩(wěn)壓器——主冷卻劑泵——汽輪發(fā)電機(jī)機(jī)組,專題一：火力發(fā)電技術(shù)發(fā)展趨勢--宋長華,52,3.7.4 核電站廠房,核電站廠房主要由反應(yīng)堆廠房（又稱安全殼廠房）、一回路輔助廠房、核燃料廠房、汽輪發(fā)電機(jī)廠房、主控制室、輸配電廠房、循環(huán)水廠房及三廢處理廠房等組成。3.7.5 核電站的燃料循環(huán)特征

67、核燃料在核電站反應(yīng)堆年的燃燒方式與有機(jī)燃料的燃燒有著本質(zhì)的差別。,專題一：火力發(fā)電技術(shù)發(fā)展趨勢--宋長華,53,世界上典型的商用核電站,沸水堆核電站重水堆核電站 高溫氣冷堆核電站 快中子增殖堆核電站核裂變電站的改進(jìn)和發(fā)展 追求更好的安全性 不斷改善核電的經(jīng)濟(jì)性要滿足環(huán)境生態(tài)可持續(xù)發(fā)展 要滿足資源利用可持續(xù)發(fā)展的要求 滿足防核擴(kuò)散的要求,專題一：火力發(fā)電技術(shù)發(fā)展趨勢--宋長華,54,2030年以前將開發(fā)幾種新型核電的

68、反應(yīng)堆和燃料循環(huán)技術(shù),超臨界水冷堆系統(tǒng)（SCWR） 超高溫氣冷堆系統(tǒng)（VHTR） 氣冷快堆系統(tǒng)（GFR） 液態(tài)鈉冷卻快堆系統(tǒng)（SFR）,專題一：火力發(fā)電技術(shù)發(fā)展趨勢--宋長華,55,3.7.4 聚變核電站,熱核反應(yīng)的實(shí)現(xiàn)及巨大聚變能的釋放，自然地促使人們?nèi)パ芯咳绾问咕圩兡艹掷m(xù)地釋放，成為人類可控制的能源。隨著受控?zé)岷肆炎兊幕A(chǔ)理論和實(shí)驗(yàn)技術(shù)的飛速發(fā)展，各國正在大力投資設(shè)計(jì)建造大型的裂變實(shí)驗(yàn)裝置。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前大約有21個(gè)國家