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电力建设工程技术施工技术管理北京电力建设公司工程技术部2013年07月总的部分培训内容•第一部分：我国电力工业现状一、我国电力工业概况二：国内火电工程主要布置型式及分类三：代表新兴产业技术的几种典型设备•第二部分：火电厂建筑、安装工程技术管理简介•第三部分：工程技术系统主要业务及管理制度概述•第一部分：我国电力工业现状•一、我国电力工业概况•1、发展不平衡、不协调、不可持续、结构失衡能耗高，资源环境的压力也越来越大，哥本哈根会议煤炭年开采量超过35亿吨，2015年控制在39亿吨适当放慢发展速度，提高发展质量和水平火电投资持续快速下降很多电企拿了路条却迟迟不开工可能导致今后几年火电装机不足，经济运行规律•2、我国的装机总容量及电能比例•我国全口径装机总容量为11.44亿千瓦，同比增8.2％1）火电8.19亿千瓦（同比增长6.6％，占总量71.5％，含常规气电约3827万）；其中新增5065万千瓦2）水电2.49亿千瓦（同比增长8.3％，占总量21.7％，）其中抽水蓄能电站共25座，总容量2031万千瓦；新增1551万千瓦3）风电并网容量累计达到6237万千瓦（同比增32.7％）新增1296万千瓦4）15台核电机组，总装机容量为1257万千瓦（同比增长5.5％）；在建核电机组30台，装机容量3273万千瓦5）光伏发电装机容量达到700万千瓦（0.6%）6）其他（约0.2%），沼气发电、潮汐发电、地热发电、燃料电池（氢燃料、甲烷燃料、甲醇燃料和汽油燃料）发电、生物质能发电、垃圾发电等。•3、国内电力建设市场的短期、长期预测1）2013年全国用电量将达5.3万亿千瓦时，电力需求增长趋缓，同比增长3％2）2013年电力供需缺口为3000万千瓦，与去年持平3）2012年新增装机容量8020万千瓦，2013年预计增长7％；4）“十二五”期间，全国规划煤电开工规模3亿千瓦，其中煤电基地开工1.97亿千瓦5）“十三五”期间，全国煤电规划开工规模2.6亿千瓦，其中煤电基地开工1.63亿千瓦6）优先开发水电、优化发展煤电、大力发展核电、积极推进新能源发电7）2050年，装机总容量将达到24亿千瓦，人均1.6千瓦•二：国内火电工程主要布置型式及分类•1、国内火电机组发展情况简介（300兆瓦油膜振荡）1）1981年我国引进了300兆瓦、600兆瓦亚临界机组2）国产600、1000兆瓦火电机组已成为我国的主力机组3）百万千瓦超超临界火电平均供电煤耗为290克/千瓦时，最低供电煤耗为279克/千瓦时，厂用电率为低于4%，性能指标都已达到或接近国际同类水平4）2012年供电标准煤耗326克/千瓦时，同比下降4克/千瓦时；5）2006年12月，国内首台百万千瓦超超临界火电机组投产，2010年12月28日华电宁夏灵武发电厂首台百万千瓦级超超临界空冷机组投产6）国内拥有百万千瓦超超临界机组约90台左右7）国家发改委规划火电机组2020年达到或接近国际先进水平。•2、火电机组的分类火电机组分类有多种依据按其主蒸汽参数一般可分为低温低压机组、中温中压机组、次高压机组、高温高压机组、超高压机组、亚临界机组、超临界机组、超超临界机组等引进技术、自主制造的政策超超临界大型火电机组数量稳步上升超高压参数以下的机组效率低、能耗高、污染重，因此不提倡发展亚临界机组效率为37%左右，超临界效率39～40%，超超临界效率43～44%，超超临界技术的最大优势是节约煤资源，国电电力上海外高桥第三发电厂实现了高于46%的供电净效率，是全世界能源效率最高的燃煤电厂。通过热电联产电厂可以达到更高的能源效率，超过90%。一台30万千瓦的火电机组一年就可以节约6000吨优质煤亚临界机组厂用电率约7％，超临界机组厂用电率约5％•3、传统火电厂布置形式构筑物：从前到后依次为冷却水塔、升压站、汽机房、除氧煤仓间（通常讲的四列式布置：汽机房、除氧间、煤仓间、锅炉房）、锅炉、电除尘器、烟囱、脱硫装置、储煤场等。典型设备：从前到后依次为变压器、汽轮发电机、部分汽机辅机、除氧器、高低压加热器、磨煤机、锅炉（脱硝设备）、送风机、一次风机、电除尘器、引风机、脱硫设备、斗轮堆取料机等。型式变化：火电技术的发展或出于某种特殊需要，是布置形式有很多变型。4、火电厂建筑、安装的一般施工过程（里程碑）9、水塔竣工10、锅炉水压试验结束11、锅炉风压试验结束12、锅炉酸洗开始13、烟囱竣工14、点火吹管15、整套启动（冲转）16、冲转并网17、168h试运至移交0、打桩、基础处理1、土方开挖2、浇灌第一罐砼3、锅炉钢架吊装4、主厂房结顶5、汽包就位（亚临界机组）6、厂用受电7、汽机台板就位8、汽缸扣盖•5、大型亚临界火电机组•亚临界火电机组是指汽轮机主汽门进汽压力在16～18MPa，温度在535℃～565℃的大型装备；我国1981年引进美国燃烧工程公司（CE）和西屋公司（WH）亚临界火电机组制造技术；1986年试制成功国产首台引进型600MW亚临界控制循环锅炉（安徽平圩电厂）。•我们公司施工的第一台600MW机组是大唐盘电#4机组，1998年11月5日开工，2002年6月5日移交。•6、大型超临界火电机组•超临界机组的主蒸汽压力24～25Mpa，主蒸汽温度566℃及以上；具有煤耗低、调峰性能好等优点。我国在20世纪80～90年代开始建设超临界机组，发展缓慢。•我公司1996年竣工的国华盘电#1机组系引进俄罗斯500MW超临界汽轮发电机组；锅炉额定蒸发量1650t/h，主蒸汽压力23.5Mpa，主蒸汽温度540℃。该工程是我国的第二座超临界电厂。•我公司2006年移交的超临界机组——福建大唐宁德发电厂一期工程#3机组主要设备均为哈尔滨三大动力厂制造：锅炉额定蒸发量1900t/h，主蒸汽压力25.4MPa，主蒸汽温度571℃；•7、大型超超临界火电机组•国际上通常把主汽压力在28Mpa以上或主蒸汽温度、再热蒸汽温度在580℃及其以上机组定义为高效超临界（highefficiencysupercritical）机组，通常也称为超超临界机组（ultrasupercritical），目前世界上共有几百台机组运行；•近20年来高效超临界技术在日本和欧洲得到迅速发展，投运的机组取得了良好的运行业绩，经济性、可靠性和灵活性得到认可，代表了当代火力发电技术的先进水平。引进技术国产100万千瓦超超临界机组目前已成熟。•目前国内的百万机组的锅炉技术流派多属于法国阿尔斯通或日本三菱重工，国内哈锅、上锅、东锅三大锅炉厂负责设计制造；汽轮发电机由西门子公司设计并提供高压缸、中压动、静叶片、低压末级叶片(1146mm)等关键部件；三大汽轮机有限公司、三大电机有限公司成套供货。•国华台山电厂#7机组，锅炉为上海锅炉有限责任公司设计制造的SG3091/27.46-M541型超超临界参数变压运行直流炉，采用一次中间再热、四角切向燃烧、摆动喷嘴调温、平衡通风、固态排渣、全钢架悬吊结构塔式锅炉；汽轮机为上海汽轮机有限公司生产的N1000-26.25/600/600型超超临界、一次中间再热、四缸四排汽、单轴、双背压、抽汽凝汽式汽轮机；发电机采用上海汽轮发电机有限公司生产的THDF125/67型1000MW发电机，冷却方式为水-氢-氢，无刷励磁系统。现场总受检焊口87264道，焊接专业现场安装焊接工作量大，高空焊口数量多、焊接位置困难，锅炉炉上安装焊口约占总焊口数的76%。且焊接母材材质等级高，大量应用SA335-P92、SA213-T92、Super304H及HR3C等材质；•三：代表新兴产业技术的几种典型设备•1、循环流化床锅炉把8mm以下的煤粒和脱硫剂石灰石，加入燃烧室床层上，在通过布置在炉底的布风板送出的高速气流作用下，形成流态化翻滚的悬浮层，进行流化燃烧，同时完成脱硫，这种燃烧技术叫流化床燃烧技术。•循环流化床（CFBC）锅炉具有三大突出优点：一是煤种适应范围广，贫煤、煤矸石等，尤其是其他煤粉炉不能烧油页岩、石油焦等燃料；二是负荷调节比大（30～100%额定出力），有利于电网调峰；三是可炉内脱硫、脱硝，工艺简单，效果好，可降低基建投资和运行费用。•2、空冷机组•空冷电站的耗水量仅为湿冷电站的1/3甚至更少，适合于我国富煤缺水的“三北”地区建设大型坑口电站，变输煤为输电，减轻铁路运煤压力。•电站空冷分两大类：一是间接空冷系统，二是直接空冷系统（利用机械通风使汽轮机排汽直接在翅片管式空冷凝汽器中凝结，一般由大管径排汽管道、空冷凝汽器、轴流冷却风机和凝结水泵等组成）。其中，间接空冷系统又分为混合式空冷系统和表面式空冷系统。（大二、神头一）•采用直接空冷的负面结果是设备投资大，厂用电率高，大二2×600MW空冷设备投资约7亿元，厂用电率提高了约4%，•3、塔式锅炉•在超临界、超超临界机组中，塔式锅炉设计较普遍•燃烧区内利用光壁管材的螺旋缠绕式的膜式水冷壁。这种倾斜布置减少了并行通路的数量，因此，增加了每个管道的液（汽水混和物）流量，尽管来自炉内火球的辐射热流很强，金属管道也能得到充分冷却。•台山工程为国内规模最大的塔式锅炉（3091t/h超超临界参数直流炉）；该锅炉设备总重30500t，主立柱中心间距31.5m×30.5m（横向×纵向），左右两侧辅钢架中心距离51m，板梁顶标高顶标高127.78m，炉侧总焊口76198道，受热面焊口达63712道；•4、燃气—蒸汽联合循环•燃气轮机具有尺寸小、重量轻、启动快（可以黑启动）、效率高（现代化的重型燃气轮机联合循环机组效率可达60%）、振动小、排污少、不需要水源等很多优点，可单独承担调峰运行，亦可作为基本负荷运行。最适宜于补充风力和太阳能发电带来的自然电力波动。•2001年以来国家组织进行了两次燃气轮机设备采购暨技术转让打捆招标，使18个电厂以低于国际市场20～30%的价格采购了41台机组。•国内企业以联合体的形式获得了先进的F级、E级重型燃气轮机的制造技术；其中包括美国GE公司的9FA、日本三菱重工的M701F、德国西门子公司的V94.3A机型。•联合体主要有1.南汽—GE、2.上海电气—西门子、3.哈动公司—GE、4.东方电气—三菱重工、5.沈阳黎明—阿尔斯通，协议规定外方必须向中方转让技术，但燃机的设计技术不在转让的范围内。燃机设计、制造、材料技术代表世界制造业的最高水平。制造业皇冠上的明珠。•通常燃机项目为二拖一或一拖一布置，如浙江国华舜电1×78万千瓦燃气蒸汽联合循环机组采用2台GE公司的9FA燃气轮机，为二拖一项目，即2台燃机分别带25万千瓦负荷，余热锅炉、汽轮发电机带28万千瓦负荷。•国内也有电厂因用地或容量等原因设计为一拖一型式，比如采用一台M701F燃气轮机带27万千瓦负荷，余热锅炉、汽轮发电机带13.5万千瓦负荷。•5、整体煤气化联合循环•整体煤气化联合循环（IGCC）发电系统把高效的燃气—蒸汽联合循环机组与洁净煤的煤气化结合起来，既有发电的高效率，又有极好的环保性能，是一种极有发展前景的洁净煤发电技术。•在目前的技术水平下，IGCC发电的净效率可达43-45%，今后可望达到52%或更高，而污染物的排放量仅为常规燃煤电站的1/10。•目前五大发电公司纷纷购买煤田或与煤炭企业联营，有意向发展整体煤气化联合循环（IGCC）发电系统，但因资金等原因引而不发，国内暂时没有类似在建项目。•6、燃煤电厂脱硫、脱硝技术•控制燃煤电厂大气污染物（SOX、NOX）排放的技术大致分为两大类：一类是炉内脱硫脱硝法，另一类是在炉后，尾部烟气中进行脱硫脱硝。•脱硫工程：控制火电厂SO2排放采用的方法主要有•1）湿法烟气脱硫技术•2）旋转喷雾半干烟气脱硫技术•3）炉内喷钙尾部增湿脱硫技术•4）排烟循环流化床脱硫技术•5）电子束照射法（ER）是一种同时脱硫脱硝的方法•6）磷铵肥法，脱硫效率≥95%•脱硝工程•控制NOX排放的措施分两大类。•一类是尾部加装烟气脱硝装置，其优点是可将其排放量降至200mg/Nm3以下，但其初投资高（催化剂：以TiO2为基材，以V2O5为主要活性成份，以WO3、MoO3为抗氧化、抗毒化辅助