火力發(fā)電廠課件第3章 燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)及原子能、地?zé)崤c太陽能發(fā)電

第三章燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)及原子能、地?zé)崤c太陽能發(fā)電

本章主要講述燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電、核電、地?zé)岚l(fā)電等新型動力循環(huán)的主要特點，基本熱力系統(tǒng)及其在國內(nèi)外的發(fā)展簡況和在我國的應(yīng)用情況及發(fā)展前景。第一節(jié)燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)

第二節(jié)

原子能發(fā)電廠

第三節(jié)地?zé)岚l(fā)電第四節(jié)太陽能熱力發(fā)電

本章提要第三章燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)及原子能、地?zé)崤c太陽能發(fā)電第一節(jié)燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)

一燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)的特點及其類型燃?xì)廨啓C組主要由壓氣機、燃燒室和燃?xì)廨啓C三大設(shè)備組成。與常規(guī)火電廠的汽輪機組相比，其主要優(yōu)點：體積小、重量輕、金屬及其它材料耗量少、造價較低；占地少，安裝周期短，維修簡單；冷卻用水少，能快速啟動和帶負(fù)荷。主要缺點：需燃用價昂的天然氣、石油等輕質(zhì)燃料；壓氣機耗費功率大,單機功率較??；放熱溫度高。

圖3-0燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)流程圖燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)，主要特點為：

提高熱經(jīng)濟性，熱效率可達(dá)40%~45%減輕公害適應(yīng)缺水地區(qū)或水源較困難的坑口電站改造舊電廠二燃?xì)猕C蒸汽聯(lián)合循環(huán)的類型

按照燃?xì)庋h(huán)排氣放熱量被蒸汽循環(huán)全部或部分利用的不同情況，根據(jù)蒸汽鍋爐結(jié)構(gòu)型式的特征，主要分為以下四類：（如圖3-2所示）余熱鍋爐聯(lián)合循環(huán)補燃余熱鍋爐聯(lián)合循環(huán)助燃鍋爐聯(lián)合循環(huán)正壓鍋爐聯(lián)合循環(huán)

圖3-1燃?xì)猕C蒸氣聯(lián)合的循環(huán)(a)余熱鍋爐型；(b)補燃余熱鍋爐型；(c)助燃鍋爐型；(d)正壓鍋爐型1—壓氣機；2—燃燒室；3—燃?xì)廨啓C；4—蒸汽鍋爐；5—汽輪機；6—凝汽器；7—凝結(jié)水泵；8—除氧器；9—給水泵；10—發(fā)電機；11—補燃室；12—省煤器

1.余熱鍋爐型余熱鍋爐實際是個熱交換器，容量與參數(shù)取決于燃?xì)廨啓C的排氣量和溫度汽輪機容量約為燃?xì)廨喨萘康?/3仍需用輕質(zhì)燃料2.補燃余熱鍋爐型

補入部分燃料，相應(yīng)汽機容量加大汽機仍不能單獨運行啟動時間比余熱型鍋爐長冷卻用水量比余熱型鍋爐大

3.助燃鍋爐型燃?xì)廨啓C的排氣引入普通鍋爐做助燃空氣之用助燃鍋爐可燃用任何燃料既可聯(lián)合運行，汽輪機也可單獨運行冷卻用水量比常規(guī)電站的稍少4.正壓鍋爐聯(lián)合循環(huán)以壓氣機取代送風(fēng)機正壓鍋爐和燃?xì)廨啓C的燃燒室合二為一正壓鍋爐體積小，耗金屬量少，投資小仍不能用固體燃料（三）燃?xì)猕C蒸汽聯(lián)合循環(huán)的熱效率

聯(lián)合循環(huán)的熱效率表示為單獨的燃?xì)庋h(huán)熱效率，與單獨的蒸汽循環(huán)熱效率的函數(shù)：燃?xì)猕C蒸汽聯(lián)合循環(huán)的T-S圖

(四)余熱鍋爐型燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)的主設(shè)備配置1.燃?xì)廨啓C的選擇單機容量小、年利用小時數(shù)低的燃?xì)廨啓C，可以采用單循環(huán)，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較后確定是否預(yù)留加裝余熱鍋爐和汽輪機場地；當(dāng)采用聯(lián)合循環(huán)機組，且燃機與蒸汽輪機同期建設(shè)時，宜優(yōu)先采用同軸布置方式，具體工程可結(jié)合工程建設(shè)特點確定采用同軸或多軸布置；當(dāng)燃用重油、低熱值煤氣和輕油雙燃料、原油與柴油混合油或年利用小時較高時，應(yīng)選用重型燃?xì)廨啓C。2.余熱鍋爐的選擇應(yīng)遵下列規(guī)定：

燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)宜采用一臺燃?xì)廨啓C配一臺余熱鍋爐，不設(shè)備用；余熱鍋爐應(yīng)根據(jù)蒸汽循環(huán)的要求和煙氣特性進行設(shè)計，應(yīng)能適應(yīng)燃?xì)廨啓C快速啟動的特點；余熱鍋爐爐型采用強制循環(huán)或自然循環(huán)，應(yīng)根據(jù)工程情況經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較后確定。3.蒸汽輪機的選擇應(yīng)遵守下列規(guī)定：聯(lián)合循環(huán)機組每個單元應(yīng)只設(shè)置一臺蒸汽輪機，即由一臺或多臺燃?xì)廨啓C與一臺蒸汽輪機組成一個單元；蒸汽輪機的進汽量宜與相應(yīng)的余熱鍋爐最大蒸發(fā)量之和相匹配；蒸汽循環(huán)采用單壓、雙壓或三壓，無再熱或有再熱應(yīng)經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較確定；蒸汽輪機與余熱鍋爐之間的參數(shù)匹配，原則上可參照常規(guī)火電廠的有關(guān)規(guī)定；對多臺燃?xì)廨啓C與一臺蒸汽輪機組成一個單元的聯(lián)合循環(huán)機組，其每個單元主蒸汽系統(tǒng)應(yīng)采用母管制；對單軸布置的聯(lián)合循環(huán)機組主蒸汽系統(tǒng)應(yīng)采用單元制；聯(lián)合循環(huán)機組熱力系統(tǒng)中，可只設(shè)除氧器。國外的聯(lián)合循環(huán)發(fā)展簡況：

各國余熱鍋爐聯(lián)合循環(huán)裝置不下100多臺燃機進氣溫度可達(dá)1430℃，壓氣機的升壓比達(dá)30，聯(lián)合循環(huán)熱效率可達(dá)45%-55%2003年全世界新增蒸汽輪機容量，燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)裝置容量，二者幾乎相等目前聯(lián)合循環(huán)已達(dá)1000MW級容量

我國從六十年代以來，從各國從引進到自制燃機，其發(fā)電容量已達(dá)7200MW。七十年代初，我國開始研制聯(lián)合循環(huán)，總?cè)萘砍^1000MW。張家港華興電廠1號聯(lián)合循環(huán)發(fā)電裝置395MW已投運六我國的聯(lián)合循環(huán)

我國的聯(lián)合循環(huán)正向更大的容量等級發(fā)展，地域上已開始向內(nèi)地拓展。上?；^(qū)熱電聯(lián)供項目一號30萬千瓦聯(lián)合循環(huán)機組，在6月16日投運，每年還可減少二氧化硫排放3600噸

二、燃煤的聯(lián)合循環(huán)

我國是世界上最大的煤炭生產(chǎn)國和消費國，2005年全國煤炭產(chǎn)量突破22億噸，煤炭消費占我國一次能源消費的69%，比世界水平高42個百分點。隨著我國國民經(jīng)濟的增長，能源將持續(xù)增加，但一次能源仍以煤為主。年

代1990200020102020總量，Mtce1309.991775.542308.152777.87各品種比例%煤

炭74.2571.2368.5363.91石

油18.9719.2619.8119.88天然氣2.012.653.896.23其

它4.776.867.719.98表3-1(一)流化床燃煤聯(lián)合循環(huán)(FBC-CC)增壓流化床鍋爐（PFBC）：PFBC-CC是增壓流化床聯(lián)合循環(huán)(PressurizedFluidizedBedCombustionCombinedCycle)的英文縮寫詞，采用增壓流化床和燃?xì)廨啓C代替燃煤鍋爐，煤和脫硫劑在壓力下燃燒、脫硫產(chǎn)生高溫燃?xì)?，?jīng)除塵后引至燃?xì)廨啓C作功，燃機排氣經(jīng)省煤器余熱利用后排入煙囪，增壓流化床鍋爐產(chǎn)生的過熱蒸汽引至汽輪機，帶動發(fā)電機發(fā)電。主要特點：

結(jié)構(gòu)簡單潔凈燒煤熱效率高裝置緊湊

賈汪PFBC-CC中試電站

賈汪電廠現(xiàn)有的中參數(shù)12MW凝汽式機組為基礎(chǔ)，新裝一臺60t/h增壓流化PFBC鍋爐，燃機發(fā)電功率為3MW，組成15MWPFBC-CC中試電站，屬第一代PFBC-CC，其原則性熱力系統(tǒng)如圖示圖3-4我國賈汪15MWPFBC-CC中試電站原則性熱力系統(tǒng)1—煙氣輪機；2—壓氣機；3—高溫除塵器；4—PFBC；5—汽包；6—汽輪機；7—空氣冷卻器；8—高溫省煤器；9—低溫省煤器；10—高壓加熱器；11—除氧器；12—低壓加熱器；13—凝汽器；14—凝結(jié)水泵；15—排污擴容器；16—排污冷卻器

第二代PFBC-CC

第二代的PFBC-CC系統(tǒng)的主要特征是先將煤在氣化爐中氣化，有兩種類型：一種是氣化爐采用增壓的部分化爐，鍋爐采用增壓流化床鍋爐(PFB)。另一種是氣化爐同樣采用增壓的部分氣化爐，而鍋爐采用常壓循環(huán)流化床鍋爐(CFB)

系統(tǒng)如圖3-5所示

圖3-5第二代PFBC-CCF發(fā)電系統(tǒng)簡圖1軸流壓縮機；2燃?xì)廨啓C；3前置燃燒室；4中溫過濾器；5空冷煤氣冷卻器；6增壓部分氣化爐；7CFB鍋爐；8汽輪機；9發(fā)電機；10凝汽器；11軸封加熱器；12低壓加熱器；13除氧器；14高壓加熱器；15灰渣冷卻器；16前置省煤器；17高溫省煤器；18低溫省煤器；19高溫除塵器1234567111213141516171819蒸汽半焦灰渣空氣煤氣CFB排煙灰渣脫硫劑煤空氣用于原煤干燥燃機排氣8910（二）整體煤氣化燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)IGCCIGCC采用常規(guī)的燃機、余熱鍋爐、汽機配合氣化爐和煙氣凈化裝置。1、IGCC的特點：易于大型化充分利用資源耗水量少優(yōu)良環(huán)保性能熱效率高可以通過合理地選擇氣化爐型式和氣化工藝品位的煤種有利于促進我國某些先進工業(yè)和技術(shù)的發(fā)展機和煤氣化設(shè)備的制造業(yè)等對于大量使用天然氣的燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)裝置的國家來說，當(dāng)天然氣資源枯竭或價格昂貴時，IGCC正是改造這些聯(lián)合循環(huán)電站的最佳方案項目燃煤火電機組PFBC-CCIGCC-CC常規(guī)帶FGD電站規(guī)模,MW目前300~1300300~130080~350200~6002010年5001000供電效率,%目前36~3834.5~36.536~3940~462010年45~50(第二代)50~54用水量比，%10010070~8050~70環(huán)保性能(排放量比)SO21006~125~101~5NOx10018~9017~4817~32粉塵1002~52~42固態(tài)廢料100120~20095~60050~95CO21001079895單價：美元/kW116014001300~14001400~1700表3-5不同發(fā)電方式的技術(shù)經(jīng)濟比較

2、美國的CoolWaterIGCC電站

美國于1981年開始建設(shè)世界上首臺120MWIGCC裝置，稱冷水工程電廠，于1984年建成投運以來，被譽為“世界上最潔凈的燃煤電廠”。

名稱美環(huán)保局排放標(biāo)準(zhǔn)冷水電廠的排放常規(guī)燃煤電廠排放NOx0.60.0590.3SO20.6~1.20.0340.2灰0.030.00130.03

表3-6CoolWater電站各項污染物排放比較IB/106BTU世界上已建成并運行的250MW及以上的IGCC電站情況見表

國家荷蘭本班牙美國美國電廠BuggenumPuertollanoTampaWabashRiver投運時間1994199719961995氣化爐型ShellPrenflo*GEConocophillipsE-Gas氣化爐容量2000t/d2600t/d2000t/d2500t/d氣化爐臺數(shù)1112一運一備燃料煤煤/石油焦煤/石油焦煙煤/石油焦煤氣凈化方式濕式干濕式除灰+濕式脫硫濕式+10%干式示范干式除灰+濕式脫硫燃機型號西門子V94.2西門子V94.3GE-7FAGE-7FA燃機功率MW156190192198汽機功率MW128145121104凈功率MW253300250262凈發(fā)電效率%43.2454240注原屬荷蘭電力局SEP的一個子公司Demkolec，現(xiàn)歸NUON電力公司所有由歐盟參與組織和實施的示范項目，業(yè)主是Elcogas，由ENDESA、EDF、ENDL等多家公司共同投資1989年DOE清潔煤技術(shù)示范項目CCTDP第3輪招際選定的項目，總投資6.07億美元，美國能源部資助1.51億，其余由Tampa電力公司承擔(dān)。1991年美國能源部DOE清潔煤技術(shù)示范項目CCTDP第4輪招標(biāo)選定的項目，總投資4.38億美元，DOE和參與方各承擔(dān)50％3、我國的IGCC-CC：我國已批準(zhǔn)在煙臺建第一個IGCC示范電站，規(guī)劃為2×400MWIGCC機組。250MW級IGCC示范電站及綠色煤電技術(shù)國家實驗室落戶天津濱海新區(qū)，工程已于2007年開工建設(shè)，2009年建成投產(chǎn)。我國現(xiàn)已具有較多配300MW級容量IGCC機組的氣化爐設(shè)計及建設(shè)經(jīng)驗，以及配200MW級及以下容量IGCC機組氣化爐設(shè)計、建設(shè)、運行等業(yè)績，已了解并基本掌握了Texaco、Shell等氣化技術(shù)，國內(nèi)氣化技術(shù)開發(fā)已取得重大進展，具備包括氣化爐本體等主要氣化設(shè)備可以在國內(nèi)加工制造,設(shè)備國產(chǎn)化率可達(dá)90%以上的能力。IGCC發(fā)電各個分項技術(shù)已相當(dāng)成熟，其關(guān)鍵技術(shù)在于整體化。

三、熱電煤氣三聯(lián)產(chǎn)燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)與多功能熱電廠煤中揮發(fā)份和部分固定碳受熱后氣化，產(chǎn)生煤氣供民用；焦碳燃燒后產(chǎn)生蒸汽，用于熱電聯(lián)產(chǎn)；熱電煤氣三聯(lián)產(chǎn)是煤的化學(xué)能和燃燒熱能綜合利用的較好方式。我國已研制75t/h熱、電、煤氣三聯(lián)產(chǎn)裝置既可進行三聯(lián)產(chǎn)運行，循環(huán)流化床也可獨立運行，并已于1995年4月投運。中國節(jié)能投資公司正在實施建設(shè)多功能熱電廠圖3-9三聯(lián)產(chǎn)燃?xì)猕C蒸汽聯(lián)合發(fā)電簡圖1-煤；2-再循環(huán)煤氣；3-氣化爐；4-冷卻器；5-凈化器；6-燃燒室；7-燃?xì)廨啓C；8-排氣；9-循環(huán)物料；10-半焦；11-熱空氣；12-壓縮機；13-空氣；14-排煙；15-燃燒鍋爐；16-水；17-蒸汽；18-水泵；19-汽輪機；20-凝汽器第二節(jié)原子能發(fā)電廠（一）核電站的一般工作原理:核電站一回路系統(tǒng)以反應(yīng)堆為核心，核燃料在反應(yīng)堆中進行可控鏈?zhǔn)搅炎兎磻?yīng)，將裂變產(chǎn)生的大量熱量帶出反應(yīng)堆的物質(zhì)稱為冷卻劑(水或氣體)，再通過蒸汽發(fā)生器將熱量傳給水，水被加熱成蒸汽供汽輪機拖動發(fā)電機轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?。冷卻劑釋熱后，通過冷卻劑循環(huán)主泵送回反應(yīng)堆去吸熱，不斷地將反應(yīng)堆中核裂變釋放熱能引導(dǎo)出來，其壓力靠穩(wěn)壓器維持穩(wěn)定。二回路系統(tǒng)是從蒸汽發(fā)生器引出5-7MPa的飽和蒸汽，用于驅(qū)動汽輪發(fā)電機，作功后蒸汽通過凝汽器、回?zé)嵯到y(tǒng)在返回蒸汽發(fā)生器，與常規(guī)火電廠基本相同。本課側(cè)重討論核電二回路系統(tǒng)，圖3-5為核電站生產(chǎn)流程示意圖。

圖3-10壓水堆核電站生產(chǎn)流程示意圖核島常規(guī)島汽水分離再熱器冷卻水

（二）核反應(yīng)堆的堆型:堆

型燃料慢化劑冷卻劑熱中子堆輕水堆LWR壓水堆PWR濃縮鈾輕水輕水沸水堆BWR濃縮鈾輕水輕水重水堆HWR重水冷卻型天然鈾重水輕水輕水冷卻型天然鈾濃縮鈾钚重水輕水石墨–氣冷堆:一代天然鈾氣冷堆天然鈾石墨CO2二代改進型氣冷堆低濃縮鈾石墨CO2三代高溫氣冷堆濃縮鈾、鈦石墨氦快中子增殖堆濃縮鈾，钚無鈉（三）核電的優(yōu)越性:

化石燃料資源有限，核能資源豐富核能是安全清潔的能源核電經(jīng)濟上合算，特別是缺煤少油地區(qū)

1.工質(zhì)為低壓飽和蒸汽，工質(zhì)流量和容積流量都大得多

項

目火電汽輪機核電汽輪機主

汽p0/t0

MPa/℃16.18/5505.345/268.1干度

%過

熱99.5比容

m3/kg0.021050.03656流量

t/h9452015排

汽壓力

kPa5070.0490.33干度

%9390.54比容，m3/kg25.4626.00體積流量相對值主

汽13.764排

汽11.873高壓缸排汽Prh

i/trh

i

MPa/℃3.462/3280.817/171.3濕度

%過

熱87.73有效比焓降高壓缸

kJ/kg382.7265.9中壓缸

kJ/kg1317.2799.68級

數(shù)高壓缸92×9中壓缸11–––低壓缸2×2×62×2×7濕蒸汽區(qū)級數(shù)214汽機保證熱耗率

kJ/kg8189.410760（四）核電廠二回路系統(tǒng)及其熱力設(shè)備的特點：2.核電飽和蒸汽輪機的結(jié)構(gòu)特點

新汽為飽和蒸汽或微濕蒸汽，必須先行汽水分離。高壓缸排蒸汽濕度較大，必須再加熱再熱器的特點是用新蒸汽或抽汽來作為加熱蒸汽。在濕蒸汽區(qū)域的各級葉柵，應(yīng)采取相應(yīng)的去濕措施。3.核電汽輪機裝置熱力系統(tǒng)的特點

需有蒸汽母管需用整機旁路系統(tǒng)。給水系統(tǒng)也為母管式單元制系統(tǒng)。須有連續(xù)放射性監(jiān)測裝置（五）核電站的主要熱經(jīng)濟指標(biāo)

壓水堆核電廠機組熱耗率，一般為q=10000-11000kJ/(kW

h)

一、二回路的管道效率分別

kJ/h式中Dsg、hsg為蒸汽發(fā)生器出口的蒸汽流量,kg/h，蒸汽比焓，kJ/kg圖見教材3-13

一回路反應(yīng)堆熱功率QR為:W式中–冷卻劑與燃料元件包殼之間的平均對流放熱系數(shù)，W/(m2.℃)A–燃料元件總的放熱面積，m2

—燃料元件包殼外表面的平均溫度?！?/p>

冷卻劑平均溫度，℃一、二回路管道效率

:核電廠毛效率

核電廠凈效率

壓水堆核電站的發(fā)電效率一般為35.5%-38.5%；供電效率一般為31.5%-34.5%,核電站的廠用電率一般為6%-7%.

反應(yīng)堆核燃料消耗率

bas為：

1kg核燃料的發(fā)熱量qnu

為6.8×1010kJ/kg。二、國外核電事業(yè)(一)國外核電概況1938年德國科學(xué)家首先發(fā)現(xiàn)了鈾的核裂變現(xiàn)象，1942年英國建成第一座核反應(yīng)堆，1954年在原蘇聯(lián)建成世界上第一座核電站，它以低濃縮鈾為燃料，石墨為減速劑，容量為5MW，揭開了核電發(fā)展的歷史。接著美國研制成輕水反應(yīng)堆，英、法研制了氣冷反應(yīng)堆，加拿大研制了重水反應(yīng)堆，并分別建成實用的核電站。2006年全球核電分布圖如圖3-6所示。第二代特征是標(biāo)準(zhǔn)化、系列化第三代是具有預(yù)防和緩解嚴(yán)重事故措施,經(jīng)濟上能與天然氣機組相競爭的核電機組。第四代是更經(jīng)濟、更安全性、廢物量極少、并具有防核擴散能力的核能利用系統(tǒng)。2006年全球核電分布情況

國外核電發(fā)展的預(yù)測

今后核電的發(fā)展將以改進核電安全性為主，并在經(jīng)濟上更具有競爭性發(fā)展方向：

快中子增值反應(yīng)堆型核聚變反應(yīng)堆型三、我國的核電事業(yè)：

（一）我國的人口需要發(fā)展核電事業(yè)我國能源資源分布很不均勻我國經(jīng)濟發(fā)達(dá)地區(qū)需求核電未來全國煤炭供不應(yīng)求和環(huán)保要求全國電力需求要發(fā)展核電（二）

我國的核電建設(shè)

我國核電發(fā)展起步于上世紀(jì)80年代中期，核電設(shè)計工作從上世紀(jì)70年代就已開始，經(jīng)過了300MW、600MW和1000MW三個等級壓水堆核電機組建設(shè)，已具有較強的設(shè)備國產(chǎn)化能力。300MW國產(chǎn)化率達(dá)80%以上，年生產(chǎn)能力可達(dá)2套機組，并可出口創(chuàng)匯，600MW經(jīng)努力國產(chǎn)化率可達(dá)70%，年生產(chǎn)能力也可達(dá)2套機組，1000MW在“十一五”期間國產(chǎn)化率經(jīng)努力可達(dá)50%。國內(nèi)現(xiàn)有3個核基地，包括秦山5臺、大亞灣4臺、田灣2臺，共11臺機組。

注解：PWR:壓水堆;HWR:重水堆；LWR：輕水堆我國正在運行核電廠概況

1、秦山300MW核電站

浙江秦山300MW核電站是我國自行設(shè)計和建造的第一座工業(yè)示范性壓水堆核電站.于1991年12月并網(wǎng)發(fā)電調(diào)試成功，1994年4月投入商業(yè)運行，運行情況良好，環(huán)保監(jiān)測值符合國家限值規(guī)定。國產(chǎn)300MW核電，已出口2、5MW低溫供熱堆

我國已于1989年4月建成5MW低溫核供熱堆，共5萬余平方米建筑物采暖。我國200MW低溫核供熱堆已形成擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)體系，處于商用示范堆建設(shè)并進而實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的階段。我國在核供熱領(lǐng)域已跨入世界先進水平。

我國核裂變實驗裝置歷時8年耗資2億，于2006年9月28日在合肥，EAST實驗裝置首次放電，是我國第一代核聚變實驗裝置。圖3-12高溫氣冷堆示范工程（四）我國核電的預(yù)測AP1000作為西屋公司開發(fā)的第三代先進壓水堆核電技術(shù)，是目前惟一得到美國核管會最終設(shè)計批準(zhǔn)的新一代商用核電技術(shù)。中國第三代核反應(yīng)堆的示范項目計劃2013年投入運營，預(yù)計到2020年成為國內(nèi)核電站的主流技術(shù)。2020年，核電裝機容量4000萬千瓦。比重從現(xiàn)在的不到2%提高到4%，核電年發(fā)電量達(dá)到2600～2800億千瓦時。AP1000技術(shù)引進已擬定國產(chǎn)化路徑：第一步，外方為主中方參與設(shè)計；第二步，以中方為主進行設(shè)計，外方提供技術(shù)咨詢；第三步，設(shè)計和建造自主品牌的大型壓水堆核電站。據(jù)悉，第五臺核電機組的建造就將實現(xiàn)AP1000的自我設(shè)計目標(biāo)。第三節(jié)地?zé)岚l(fā)電一、地?zé)豳Y源

中國地處歐亞板塊的東南邊緣，是地?zé)豳Y源豐富的國家之一。據(jù)原地礦部統(tǒng)計，地?zé)豳Y源的遠(yuǎn)景儲量為1553.5×108t標(biāo)準(zhǔn)煤，推測儲量為116.6×108t標(biāo)準(zhǔn)煤，探明儲量為31.6×108t標(biāo)準(zhǔn)煤。

圖3-13我國的地?zé)豳Y源二、地?zé)岚l(fā)電(一)蒸汽型地?zé)岚l(fā)電蒸汽型地?zé)岚l(fā)電是把蒸汽中的干蒸汽直接引入汽輪發(fā)電機組。干蒸汽地?zé)豳Y源十分有限，多存于較深的地層，應(yīng)用有限。

(二)熱水型地?zé)岚l(fā)電1.閃蒸式地?zé)岚l(fā)電（擴容法）（如右圖所示）2.雙循環(huán)式地?zé)岚l(fā)電（中間介質(zhì)法）汽輪機發(fā)電機分離器減壓器凝汽器冷水去冷卻塔地?zé)峋毓嗑畧D3-15閃蒸式地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)汽水分離器

2雙循環(huán)式地?zé)岚l(fā)電

雙循環(huán)式地?zé)岚l(fā)電:可以采用井下?lián)Q熱的方法，即將換熱器做成適合置于地?zé)峋械男问?例如采用U形管或同軸管)，低沸點介質(zhì)在管內(nèi)流動，在井下吸熱，產(chǎn)生高壓蒸汽，通過汽輪機發(fā)電優(yōu)點：

無排水污染環(huán)境的問題；有利于保護地?zé)豳Y源；無過量開采影響地面沉降憂；可減輕地?zé)崴母g問題。

圖3-16雙循環(huán)地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)（二）國內(nèi)外地?zé)岚l(fā)電

1904年，意大利在拉德瑞羅地?zé)崽锝⒘耸澜缟系谝慌_地?zé)岚l(fā)電機組。2002年底，世界上有21個國家利用地?zé)岚l(fā)電，總裝機容量達(dá)8438MW，生產(chǎn)電力約50000GWh，其中以美國、菲律賓、意大利、墨西哥、印度尼西亞、日本、新西蘭等國較多。估計全世界尚有地?zé)岚l(fā)電資源潛力97061MW。地?zé)豳Y源1977年10月羊八井地?zé)崽锝ㄆ鹆说谝慌_1000kW的地?zé)岚l(fā)電試驗機組。1985年電站總裝機容量已達(dá)10000kW。我國從70年代初開始研究地?zé)岚l(fā)電，廣東豐順鄧屋386kW，江西宜春溫湯50kW等。地?zé)岚l(fā)電示意圖第四節(jié)太陽能熱力發(fā)電

太陽能發(fā)電能兩種基本途徑：一：熱發(fā)電：是把太陽輻射能變?yōu)闊崮?，然后將熱能再轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?。二：是光伏發(fā)電：通過光電器件，將太陽能直接變換為電能。熱發(fā)電兩種類型

1、將聚集的熱能按常規(guī)的方法（與一般熱機一樣）先轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能，再由發(fā)電機轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，這種發(fā)電類型稱為太陽能熱力發(fā)電。

2、是將太陽能轉(zhuǎn)變的熱能直接變?yōu)殡娔?，如利用Seebeck效應(yīng)發(fā)電，稱為太陽能溫差發(fā)電。圖3-19太陽能發(fā)電示意圖目前采用的太陽能發(fā)電系統(tǒng)有分散型、集中型和中間型三種

（一）分散型發(fā)電系統(tǒng)將拋物柱面聚光鏡等構(gòu)成的許多個集熱器布置在場地上，再將這些集熱器加以串聯(lián)、并聯(lián)，從而收集一定溫度和數(shù)量的熱能，按這種方式組成的系統(tǒng)稱為分散型發(fā)電系統(tǒng)。功率較小，聚光比約50左右圖3-17槽型拋物面鏡集熱系統(tǒng)

（二）集中型發(fā)電系統(tǒng)集中型發(fā)電系統(tǒng)助特征是：在寬廣場地的中心附近設(shè)有高大的豎塔，塔頂上面裝有吸熱器（太陽鍋爐）。以豎塔為中心，在其周圍布置大量的平面鏡，太陽輻射經(jīng)平面鏡反射，全部集中到塔頂吸熱器轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，被加熱的工質(zhì)傳送到塔下的發(fā)電裝置，從而轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?。如圖3-18所示聚光比大于分散型，熱輸送效率比分散型高。圖3-18塔式聚光系