1、1 0 0 0 MW超超临界火电机组技术丛书编 委 会 主任 钟 清 副 主 任 马 斌 何宏明 高新华 委员 顾红柏 廖宏楷 阚伟民 陈世和 李 智陈 迅 杨楚明 林清如环境保护编 写 人 员 主编 李 丽 参 编 人 员 姚唯建 盘思伟 程诺伟 汤龙华 温智勇廖永进 郭 斌超超临界火电机组技术丛书环境保护序电力工业是关系国民经济全局的重要基础产业，电力的发展和国民经济的整体发展息息相关。电力行业贯彻落实科学发展观，就要依靠技术进步和科技创新，满足国民经济发展及人民生活水平提高对电力的需求。回顾我国火电建设发展历程，我们走过了一条不平凡的道路，在设计、制造、施工、调试、运行和建设管理等方面，
2、都留下了令人难忘的篇章。这些年来，我国火电建设坚持走科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染小的可持续发展道路。从我国国情出发，从满足国民生产对电力的需求出发，发展大容量、高参数、高效率的机组，是我国电力工业发展水平跻身世界前列的重要保证，是推动经济社会发展、促进能源优化利用、提高资源利用效率的重要保证。超超临界发电技术是一项先进、成熟、高效和洁净环保的发电技术，已经在许多国家得到了广泛应用，并取得了显著成效。目前，我国火电机组已进入大容量、高参数、系列化发展阶段，自主研制、开发的超超临界机组取得了可喜成绩并成为主要发展机型。因此，掌握世界一流发电技术，为筹建、在建和投运机组提供建设、管理
3、、优化运行和检修经验，对于实现设计制造国产化、创建高水平节能环保火电厂、保证电力工业可持续健康发展，意义重大。广东电网公司电力科学研究院是我国一所综合性的科研研究机构，一直秉承“科技兴院”的战略方针，多年来取得了丰硕的科研成果，出版过多部优秀科技著作。这次他们组织专家编写的1 0 0 0 MW超超临界火电机组技术丛书，能把他们掌握的百万机组的第一手资料和经验系统总结，有利于提高1 0 0 0 MW超超临界机组的设备制造、建设与调试、运行与管理水平，有利于促进引进技术的消化与吸收，有利于推进超超临界机组的国产化进程并为更高温度等级的先进超超临界机组研发提供经验。而他们丰富的理论和实际经验，是完成
4、这个任务的保证。1 0 0 0 MW超超临界火电机组技术丛书不仅总结了国外超超临界技术的先进成果和经验，还反映了我国在这方面的研究成果和特点；不仅有理论上的论述，还有实际经验的阐述和总结。我相信，本套丛书的出版，对提高我国电力技术发展水平、积累超超临界机组的发展经验、加速发电设备的国产化、实现电源结构调整、实现能源利用率的持续提高，具有重要意义。祝本套丛书出版成功！中国工程院院士 2 0 1 0年8月超超临界火电机组技术丛书环境保护前 言超超临界技术的发展至今已有近半个世纪的历史。经过几十年不断发展和完善，超临界和超超临界发电机组目前已经在世界上许多国家得到了广泛的商业化规模应用，并在高效、节
5、能和环保等方面取得了显著成效。与此同时，在环保及节约能源方面的需要以及在材料技术不断发展的支持下，国际上超超临界发电技术正在向着更高参数的方向进一步发展。进入2 1世纪以来，随着我国经济的飞速发展，电力需求急速增长，促使电力工业进入了快速发展的新时期。我国电力工业的电源建设和技术装备水平有了较大提高，大型火力发电机组有了较快增长，超临界、超超临界机组未来将成为我国各大电网的主力机组。但是，超超临界发电技术在我国尚处于刚刚起步和迅速发展阶段，在设计、制造、安装、运行维护、检修等方面的经验还不足，国内现在只有少量机组投运，运行时间也较短。根据电力需求和发展的需要，在近几年内，我国还将有许多台大容量
6、、高参数的超超临界机组相继投入生产运行。因此，有关工程技术人员、现场生产人员对技术上的需求都很大，很需要一些有关超超临界发电技术方面的图书作为技术上的支持，并对电力生产和技术发展提供帮助和指导作用，为此，我们组织专家编写了本套1 0 0 0 MW超超临界火电机组技术丛书。本丛书包括汽轮机设备及系统、锅炉设备及系统、电气设备及系统、热工自动化、电厂化学与环境保护六个分册。全套丛书由广东电网公司电力科学研究院组织编写。本丛书在编写过程中，内容力求反映我国超超临界1 0 0 0 MW等级机组的发展状况和最新技术，重点突出1 0 0 0 MW超超临界火电机组的工作原理、结构、启动、正常运行、异常运行、
7、运行中的监视与调整、机组停运、事故处理等方面内容。本套丛书的出版，对提高我国电力装备制造水平；积累超超临界机组的建设、运行、管理经验，加速发电设备的国产化，降低机组造价；实现火电结构调整，实现能源效率的持续提高具有重要意义。本丛书可作为从事1 0 0 0 MW等级超超临界火电机组安装调试、运行维护和检修技术等岗位生产人员、工人、技术人员和管理干部工作的重要参考，是上岗培训、在岗培训、转岗培训、技能鉴定和继续教育等的理想培训教材，也可作为大专院校有关师生的参考教材。本书为环境保护分册，全书由李丽主编。其中，第一章由姚唯建编写，第二章由汤龙华编写，第三章由程诺伟编写，第四章由温智勇、廖永进、郭斌编
8、写，第五章由盘思伟编写，第六章由李丽编写。全书由李丽统稿。本书在编写过程中，得到了很多电厂、科研院所及相关技术人员的支持和帮助，在此表示感谢。由于编者的水平和所收集的资料有限，书中的缺点和谬误在所难免，恳请读者批评指正。编 者2 0 1 0年8月超超临界火电机组技术丛书环境保护目 录序前言第一章 电力生产与环境保护1 第一节 电力环境保护的现状和任务1第二节 能源与环境4第三节 我国火电厂的污染排放状况5第四节 环境保护的可持续发展7第二章 火电厂烟气除尘技术1 5 第一节 烟气除尘技术概述1 5第二节 烟气除尘设备简介2 8第三节 烟气除尘设备的调试4 6第四节 烟气除尘设备的运行5 1第五
9、节 烟气除尘设备的维护和定期试验5 7第三章 火电厂烟气脱硫技术7 3 第一节 气态污染物控制原理7 3第二节 烟气脱硫技术概述8 4第三节 烟气脱硫设备的调试1 0 2第四节 烟气脱硫设备的运行和维护1 2 9第四章 火电厂烟气脱硝技术1 3 9 第一节 烟气脱硝技术概述1 3 9第二节 烟气脱硝设备简介1 5 2第三节 烟气脱硝系统的调试1 5 8第四节 烟气脱硝设备的运行1 6 9第五节 烟气脱硝设备的维护和试验1 7 5第五章 火电厂废水处理及回用技术1 9 2 第一节 火电厂废水及其水质特性1 9 2 第二节 火电厂废水处理技术及设备1 9 6第三节 火电厂主要废水的处理及回用2 3
10、 8第六章 污染物在线监测系统2 6 4 第一节 污染物在线监测仪表简介2 6 4第二节 环境在线监测系统的安装及调试2 7 5第三节 污染物在线监测系统的运行与日常维护2 8 4第四节 环境在线监测系统的校准与校验2 8 6参考文献2 9 1书 书 书超超临界火电机组技术丛书环境保护第一章电力生产与环境保护第一节 电力环境保护的现状和任务能源是现代社会赖以生存和发展的基础，清洁燃料的供给能力关系着国民经济的可持续性发展，是国家战略安全保障的基础之一。同时，为人类生存提供一个美好的环境，是现代人重要的生活基础。一、我国能源资源的现状我国自然资源总量位居世界第7位，能源资源总量约为4万亿t标准煤
11、，居世界第3位。从常规能源资源总储量来看，水能资源蕴藏量丰富，可开发装机容量为3.7 81 05MW，经济可开发装机容量为2.91 05MW，居世界第1位；煤炭保有储量为1 00 2 4.9亿t，精查可开采储量8 9 3亿t，探明储量居世界第3位；石油的资源量为9 3 0亿t，探明储量居世界第1 0位；天然气资源量为3 8亿m3，探明储量居世界第1 8位。铀储量可供4 00 0 0 MW核电站运行3 0年。将煤炭、石油、天然气和可开发水能资源折算成标准煤量计，全世界常规能源资源总量为1.4 5万亿t标准煤。其中，我国能源总量约为1 5 5 1亿t标准煤，占世界资源总量的1 0.7%。另外，我国
12、新资源与可再生资源丰富：风能资源量约为1.61 06MW。可开发利用的风能资源约为2.5 41 05MW；地热资源的远景储量为1 3 5 3.5亿t标准煤，探明储量为3 1.6亿t标准煤；太阳能、生物质能、海洋能等储量均处于世界领先地位。然而，由于我国人口众多，就人均能源资源占有量而言，我国的一次能源又非常匮乏。我国人口占世界总人口的2 2%，已探明煤炭储量仅占世界储量的1 1%，石油探明储量仅占世界的2.4%，天然气的探明储量则仅占世界的1.2%。人均常规能源资源占有量为1 3 5 t标准煤，仅相当于世界平均水平2 6 4 t标准煤的1/2；石油仅占1/1 0；天然气所占比例更低。据估计，我
13、国煤炭剩余可开采出储量为9 0 0亿t，石油剩余可开采储量为2 3亿t，天然气剩余可开采储量为6 3 1 0亿m3。人均能源资源相对不足，将是我国经济社会可持续发展的一个限制因素。二、全国电力行业的状况（不包括台湾、香港和澳门，下同）2 0 0 9年底，全国全口径发电设备容量达8 7 41 0 0 MW。其中，水电1 9 62 9 0 MW，比上年增长1 0.2 6%，增速比上年提高2.7 2个百分点，约占总容量的2 2.4 6%，比重比上年提高0.6 8个百分点；火电6 5 10 8 0 MW，比上年增长8.0 0%，增速比上年降低0.4 1个百分点，比上年底净增4 82 2 0 MW，约占
14、总容量的7 4.4 9%，比重比上年降低1.5 6百分点；核电9 0 8 0 MW，约占总容量的1.0 4%；并网风电容量1 70 6 0 MW，比上年增长1 0 9.8 2%，约占总容量的2.0 1%。1超超临界火电机组技术丛书 环 境 保 护全年发电量3 68 1 2亿kWh。其中，火电发电量3 01 1 7亿kWh，占总发电量的8 1.8 1%；水电发电量5 7 1 7亿kWh，占总发电量的1 5.5 3%；核电发电量7 0 1亿kWh，占总发电量的1.9 0%；风电发电量2 7 6亿kWh。各发电机组比例如图1-1所示。图1-1 2 0 0 9年全国（不包括台湾、香港和澳门）的发电机组
15、比例2 0 0 9年底，华北区域全口径发电设备容量达到2 0 09 8 0 MW，是全国装机容量最多的区域，比上年增加2 31 3 0 MW；华北、华中区域内全口径发电设备容量分别为1 8 80 7 0、1 8 45 9 0 MW，分别比上年增加1 10 1 0 MW和1 17 0 0 MW；西北、东北区域全口径发电设备容量规模较小，但西北区域装机容量增加较多，发展加快；南方区域全口径发电设备容量达到1 5 60 5 0 MW，比上年增加1 64 5 0 MW。“十五”以来火电机组装机容量见图1-2。尽管如此，我国能源和电力的消费水平仍然很低。截至2 0 0 9年，全国火电厂容量达6 0 0
16、0 kW以上的机组为6 2 2 1台，容量共计6 4 13 3 0 MW。其中，6 0万kW及以上容量的机组3 4 4台，容量2 1 91 6 0 MW；3 0万6 0万k W的机组7 0 6台，容量共计2 2 61 4 0 MW；2 0万3 0万kW的机组2 5 5台，容量达5 31 1 0 MW。我国人均装机容量0.4 9 3 kW，人均发电量2 8 3 2 kWh/年。随着国民经济的持续快速增长，今后2 0年，我国电力需求将大幅度增长。预计到2 0 1 5年，全国总装机容量将超过7亿kW左右，其中火电机组装机容量约5亿kW。到2 0 2 0年，人均装机容量预计为0.6 kW左右，达到目前世界平均水平；全国总装机容量将达到1 0亿kW左右，发电量将达到4 60 0 0亿kWh左右。目前，我国的电量约有8 0%是由燃煤电厂提供的，到2 0 2 0年，6 0%左右的电量将仍由煤电提供。图1-2“十五”以来火电机组装机容量总的来说，改革开放以来，电力工业采取了一系列有利于促进电力工业发展的方针、政策，工业总量不断增长，电力质量不断提高，电源结构得到改善，核电得到适当发展，发电能源在一次能
