内容简介
《燃煤发电技术》是《中国煤炭清洁可持续开发利用战略研究》丛书之一。
《燃煤发电技术》重点论述了燃煤发电行业的现状并给出了技术发展的导向。
《燃煤发电技术》在煤粉锅炉汽轮机发电及节能节水技术, 循环流化床锅炉发电技
术, 整体煤气化燃气-蒸汽联合循环( integrated gasification combined
cycle, IGCC) 发电技术, 燃煤发电污染控制技术和燃煤电厂CO2
捕集、利用和封存技术, 电厂燃煤稳定供应策略方面进行了论述并给
出技术发展路线图。
目录
第 1章 概述 (1)
1. 1 燃煤发电机组技术及经济特性分析 (1)
1. 2 中国发电用煤种类 (9)
1. 3 本书的研究意义 (11)
第 2章 煤粉锅炉汽轮机发电及节能节水技术 (12)
2. 1 煤粉锅炉汽轮机发电技术 (12)
2. 2 超超临界煤粉锅炉汽轮机发电技术 (14)
2. 3 热电 (冷)联产技术 (34)
2. 4 燃煤发电节水技术 (44)
2. 5 燃煤发电与太阳能复合发电技术 (58)
2. 6 结论与建议 (70)
第 3章 循环流化床锅炉发电技术 (75)
3. 1 循环流化床锅炉发电技术的现状 (75)
3. 2 循环流化床燃烧技术存在的问题 (87)
3. 3 与同等级煤粉锅炉比较分析 (90)
3. 4 循环流化床锅炉技术应用及发展前景 (97)
3. 5 循环流化床燃烧发电技术发展路线图 (100)
第 4章 IGCC发电技术 (101)
4. 1 IGCC的定义?优缺点和关键技术 (101)
4. 2 IGCC发展现状?存在问题?改进方向与发展展望 (107)
4. 3 IGCC在中国的发展情况与前景 (119)
4. 4 在中国降低 IGCC比投资费用的可能性 (123)
4. 5 在中国急需研究开发的若干 IGCC项目 (136)
4. 6 中国 IGCC发电技术发展路线图 (137)
4. 7 某些政策性建议 (139)
4. 8 结束语 (140)
第 5章 燃煤发电污染控制技术 (141)
5. 1 脱硫技术 (141)
5. 2 脱硝技术 (151)
5. 3 烟尘脱除技术 (165)
5. 4 重金属脱除技术 (176)
5. 5 污染物综合控制和利用技术 (181)
5. 6 污染物控制综合比较 (185)
第 6章 燃煤电厂 CO2捕集?利用和封存技术 (187)
6. 1 概论 (187)
6. 2 燃煤电厂燃烧后 CO2捕集技术 (189)
6. 3 燃烧前 CO2捕集技术 (194)
6. 4 燃煤电厂富氧燃烧富集 CO2技术 (199)
6. 5 燃煤电厂 CO2捕集系统的环境影响和选址制约 (201)
6. 6 CO2输运?利用和封存 (206)
6. 7 燃煤电厂 CCUS发展技术路线图 (212)
6. 8 结论与建议 (218)
第 7章 电厂燃煤稳定供应策略研究 (220)
7. 1 电厂燃煤供应对煤炭清洁利用的影响分析 (220)
7. 2 国外电厂燃煤供应情况分析 (242)
7. 3 中国电厂燃煤稳定供应策略分析 (254)
7. 4 结论与建议 (269)
第 8章 燃煤发电技术发展建议 (272)
8. 1 燃煤发电技术发展展望 (272)
8. 2 燃煤发电政策建议 (274)
8. 3 燃煤发电技术发展路线图 (274)
参考文献 (276)
致谢 (277)
摘要与插图
第1章 概述1.1 燃煤发电机组技术及经济特性分析
1.1.1 国内燃煤发电机组现状
电力工业是煤炭消耗的主要产业 , 2010年我国发电耗用原煤量 16亿 t,占全国煤炭消耗总量的50.24 %?
2012年年底 ,我国发电总装机容量达11.45亿 kW,其中火电机组装机容量8.19亿 kW,占全国总装机容量的71.53 % ,近几年总装机容量和火电装机容量的变化情况如图 1-1所示?
1.1.2 主要技术指标分析
1.1.2.1 机组热效率?煤耗及厂用电率
我国 300MW及以上纯凝燃煤湿冷发电机组设计热效率及发电煤耗见表1-1?从表 1-1可以看出 ,从 300MW亚临界机组到 600MW超临界机组?再到 1000MW超超临界机组 ,提高蒸汽参数使发电效率明显提高?以 600MW机组为例 ,亚临界机组设计发电煤耗 296gce / (kW?h),超临界机组设计发电煤耗为 282gce / (kW?h),下降 14gce / (kW? h),而 600MW级超超临界机组设计发电煤耗降为 271gce / (kW?h),比超临界机组又下降 11gce /(kW?h)?由于煤耗的降低 ,粉尘? SO , NOx及 CO2等的排放量大大降低?
2012年,我国 600MW及以上电厂年运行平均供电煤耗 326gce / (kW?h),比 2002年的 383gce / (kW?h)下降了 57gce / (kW?h),近几年火电厂运行平均供电煤耗变化情况如图 1-2所示?
2011年全国火电机组运行供电煤耗对比结果显示 , 1000MW超超临界机组经济性 ,平均供电煤耗为290.21gce /(kW?h), 300MW级空冷机组平均供电煤耗为340.78gce /(kW?h),比 300MW级纯凝湿冷机组平均供电煤耗高出9.69gce /( kW?h)?
近几年来 ,随着火电机组环保治理措施的逐渐完善 ,火电厂用电设备有所增加 ,但由于电网中新增机组单机容量逐步加大 ,低效的中小凝气机组逐步关停?因此 ,火电厂平均厂用电率有所下降 ,近年全国火电机组的厂用电率变化情况如图 1-4所示?
2011年,全国 300MW级火电机组? 600MW及以上火电机组厂用电率对比情况如图 1-5和图 1-6所示?
由图1-5?图 1-6可以看出 ,全国 2011年 300MW以上火电机组纯凝湿冷机组厂用电率为4.24 % ~6% ,空冷机组厂用电率为6.61 % ~7.65 %?
1.1.2.2 耗水指标
2011年,全国火电厂单位发电量耗水量为2.34kg / (kW?h),比 2005年耗水指标降低
24.3 % ,比 2000年耗水指标降低43.3 % ,见表1-2?不同容量?不同冷却方式机组的单位发电耗水量见图1-7?分析其原因 ,一是发电企业重视节水技术的应用和提高水务管理水平 ;二是 “上大压小 ”等电力产业结构的调整 ;三是北方缺水地区投运空冷机组的份额增加?
1.1.2.3 可靠性指标
2010年, 200 ~ 1000MW火电机组主要运行可靠性指标见表1-3?
通过深入开展可靠性监管工作 ,近年来全国电力系统及电力设备的可靠性稳步提高? 2010年,参与可靠性指标统计评价的燃煤火电机组共计 1342台,总容量466 180MW?燃煤火电机组中 , 500 ~ 1000MW容量机组 325台,总容量 207 280MW,占常规火电总装机容量的44.46 % ; 300 ~ 390MW容量机组 607台,总容量 190 910MW,占常规火电总装机容量的40.95 % ; 200 ~ 290MW容量机组 191台,总容量 39 490MW,占常规火电总装机容量的8.47 % ; 100 ~ 190MW容量机组 219台,总容量 28 490MW,占常规火电总装机容量的6.11 %? 300MW及以上容量机组所占比例进一步提高 ,占常规火电总装机容量的85.42 %?
(1)等效可用系数
等效可用系数定义如下 :
式中 , EAF为等效可用系数 ; AH为统计期间可用小时数 ; EUDH为降出力等效运行小时数 ; PH为统计期间小时数?
2010年,全国火电设备年利用时数为 5031h,比 2009年提高 168h,是 2004年以来火电设备利用时数的次回升?在这些机组中 , 900 ~ 1000MW机组? 200 ~ 680MW机组等效可用系数均在92.25 %以上 ,等效可用系数为63.58 %的 8
