適讀人群 ：本書可作為高等院校熱能與動力工程等專業本科生及研究生的教材或教學參考書，也可供從事燃煤發電領域的專業技術人員的參考書，還可供電力行業相關管理人員、政府管理部門管理人員參考。
倪維鬥院士及團隊，基於多年的理論研究、科技研發等大量工作，繫統研究了中國燃煤發電節能減排的潛力，提出了一繫列燃煤發電節能減排技術方案，並逐個分析了各個技術方案的理論效果，進而指出了燃煤發電節能減排的重點發展方向。

針對高效清潔燃煤發電技術的重大需求，本書分別從中國燃煤發電發展概述、高效燃煤發電技術、熱電聯產節能減排
技術、燃煤發電污染物控制技術和智能發電技術等五個角度，繫統討論了高效燃煤發電技術的發展歷程、關鍵技術及今後
的重點發展方向。
全書包括五篇，共計 14 章。第D一篇“燃煤發電發展概述”包括第 1~4 章，主要通過燃煤發電工業的歷史發展與綜合
數據分析，繫統闡述了中國燃煤發電的發展概況。第二篇“高效燃煤發電”包括第 5～8 章，結合基礎理論和技術研究，
深入討論了中國燃煤發電的能效現狀、能效評價方法、節能潛力和重點高效燃煤發電技術。第三篇“熱電聯產與節能減排”
包括第 9～11 章，同樣基於基礎理論和技術研發，重點分析了中國燃煤發電熱電聯產在節能減排方面的重要意義、關鍵技
術及未來發展方向。第四篇“燃煤發電污染物控制”包括第 12、13 章，分別從宏觀發展和技術路線方面繫統介紹了中國
燃煤發電行業污染物控制的發展過程與現狀和污染物控制的發展方向。第五篇“智能發電”包括第 14 章，綜合討論了中
國燃煤發電領域信息控制技術的發展歷程，並提出智能發電的發展方向。
本書內容豐富，深入淺出，涉及行業綜合研究、基礎理論、關鍵技術和行業發展戰略，涵蓋了中國電力行業近幾十年
來的主要理論創新、技術發展和關鍵應用成果，具有顯著的創新性和較高的實驗性。
本書可作為高等院校熱能與動力工程等專業本科生及研究生的教材或教學參考書，也可作為從事燃煤發電領域的專業
技術人員的參考書，還可供電力行業相關管理人員、政府管理部門管理人員參考。

序
前言
第一篇 燃 煤 發 電 發 展 概 述
第 1 章 燃煤發電發展概況 2
1.1 中國電源的基本構成 2
1.2 燃煤發電在我國經濟發展中的地位 4
1.3 未來電源結構的發展預測 6
第 2 章 燃煤發電的發展與能耗 9
2.1 中國電力事業發展的早期階段 9
2.2 新中國成立後燃煤發電的發展與能耗 11
2.2.1 新中國成立後燃煤發電的發展歷程 11
2.2.2 新中國成立後燃煤發電裝備制造的發展 13
2.2.3 新中國成立後燃煤發電的能耗情況 15
2.3 改革開放後燃煤發電的發展與能耗 17
2.3.1 改革開放後燃煤發電的發展情況 17
2.3.2 改革開放後燃煤發電裝備制造的發展 18
2.3.3 改革開放後燃煤發電的能耗情況 21
2.4 電力改革後燃煤機組的發展與能耗 23
2.4.1 電力改革後燃煤機組的發展歷程 23
2.4.2 電力改革後燃煤發電裝備制造的發展 25
2.4.3 電力改革後燃煤發電的煤耗情況 27
2.5 燃煤機組裝機結構對煤耗的影響 29
2.5.1 燃煤機組裝機結構的變化 29
2.5.2 新增機組對煤耗下降的貢獻 31
第 3 章 淘汰落後產能與節能降耗 34
3.1 落後產能的歷史環境 34
3.1.1 淘汰落後產能的背景 34
3.1.2 國家相關政策的發展歷程 35
3.2 淘汰落後產能的執行情況 36
3.2.1 淘汰落後產能的總體情況 36
3.2.2 淘汰落後產能對能耗的影響分析 37
3.3 淘汰落後產能的技術經濟性 39
3.3.1 全生命周期分析法 39
3.3.2 工業能耗與排放當量分析法 41
3.3.3 投資當量分析法 42
3.3.4 分析方法綜合評價 43
3.4 淘汰落後產能的經濟性分析 44
第 4 章 國內外高效燃煤發電技術對比 47
4.1 歐洲高效燃煤發電技術的發展 47
4.2 日本高效燃煤發電技術的發展 49
4.3 美國高效燃煤發電技術的發展 49
4.4 中國高效燃煤發電技術的發展 50
4.5 世界主要國家燃煤機組發電煤耗的對比 52
第二篇 高 效 燃 煤 發 電
第 5 章 燃煤電站的能效狀況 56
5.1 燃煤電站設備狀況 56
5.1.1 機組容量和蒸汽參數 56
5.1.2 鍋爐設備狀況 57
5.1.3 鍋爐輔機狀況 58
5.1.4 汽輪機設備狀況 63
5.1.5 汽輪機輔機狀況 70
5.2 燃煤電站的性能指標 87
5.2.1 鍋爐繫統性能指標 87
5.2.2 汽輪機繫統性能指標 91
5.2.3 機組效率狀況 97
第 6 章 燃煤發電的能效評價方法 102
6.1 燃煤電站熱平衡分析方法102
6.1.1 鍋爐熱平衡計算方法102
6.1.2 汽輪機熱平衡109
6.2 燃煤電站 平衡計算方法113
6.2.1 的基本概念114
6.2.2 鍋爐 平衡計算方法116
6.2.3 汽輪機 平衡計算 124
第 7 章 燃煤發電的能量轉化 127
7.1 燃煤發電能量損失分布 127
7.1.1 燃煤發電熱損失分布 128
7.1.2 燃煤發電 損失分布 128
7.1.3 燃煤發電能耗損失機理 134
7.2 燃煤發電節能潛力討論 134
7.2.1 鍋爐島節能潛力 139
7.2.2 汽輪機島節能潛力 143
第 8 章 高效燃煤發電技術 148
8.1 燃煤電站鍋爐繫統節能技術 148
8.1.1 提高主蒸汽參數 148
8.1.2 改善煤質 149
8.1.3 富氧燃燒 151
8.1.4 空氣分級預熱 152
8.1.5 降低空氣預熱器漏風率 155
8.1.6 降低過量空氣繫數 157
8.1.7 降低排煙溫度 158
8.1.8 提高燃盡率 160
8.1.9 低溫省煤器 162
8.2 電站汽輪機節能技術討論 164
8.2.1 汽輪機通流改造技術 164
8.2.2 主蒸汽壓力優化 165
8.2.3 熱力繫統結構優化 170
8.2.4 冷卻塔改造 175
8.2.5 空冷島改造 178
8.2.6 輔機變頻運行改造 180
第三篇 熱電聯產與節能減排
第 9 章 高效熱電聯產技術 184
9.1 熱電聯產發展概述 184
9.1.1 中國熱電聯產的發展184
9.1.2 國外熱電聯產發展概況186
9.1.3 熱電聯產機組的技術現狀 188
9.1.4 熱電聯產發展的困難與機遇 190
9.2 熱電聯產高效節能技術191
9.2.1 熱能分級利用熱網加熱技術 192
9.2.2 高效工業供汽技術193
9.2.3 集中采暖高效供熱技術195
9.3 高效供熱繫統 202
9.3.1 常規熱電聯產供熱繫統流程 202
9.3.2 基於“單耗最低”的供熱全繫統節能分析203
9.3.3 高效供熱繫統設計方案204
9.4 高效化熱電聯產改造的綜合效益 206
9.4.1 提升熱電聯產機組的供熱能力 206
9.4.2 降低供熱煤耗的收益207
第 10 章 熱電解耦推動節能減排 208
10.1 熱電解耦的發展背景208
10.1.1 電網調峰的急迫需求208
10.1.2 熱電解耦是熱電聯產的必然選擇209
10.2 熱電解耦技術 210
10.2.1 儲熱技術 210
10.2.2 電鍋爐技術 211
10.2.3 旁路補償供熱技術212
10.3 熱電解耦技術現狀213
10.4 熱電解耦的社會效益215
第 11 章 熱電聯產發展討論 217
11.1 進一步推動熱電聯產的發展 217
11.1.1 熱電聯產有利於節能降耗 217
11.1.2 熱電聯產促進污染物排放控制218
11.2 推動熱網與電網的耦合219
11.2.1 熱、電的節能調配技術方案研究219
11.2.2 管網側和用戶側的協同儲熱219
11.2.3 智能熱網技術方案研究 220
11.3 熱電聯產的政策討論220
11.3.1 激勵機制是熱電聯產深度調峰的前提220
11.3.2 當前調峰機制的問題及解決思路221
11.3.3 完善市場機制和金融配套政策 221
第四篇 燃煤發電污染物控制
第 12 章 燃煤發電污染排放狀況 224
12.1 燃煤發電污染控制的發展過程 224
12.1.1 二氧化硫（SO 2 ）排放控制 225
12.1.2 氮氧化物（NO x ）排放控制 227
12.1.3 粉塵排放控制 230
12.2 燃煤電站與其他燃煤工業污染物排放的比較 231
12.2.1 燃煤工業污染物控制比較 231
12.2.2 中國污染物排放主要構成 234
12.3 世界主要國家燃煤發電機組污染物控制 238
12.3.1 排放標準 238
12.3.2 煙氣污染物控制情況 240
第 13 章 燃煤電站污染物控制技術路線 243
13.1 燃煤電站污染物控制技術分析 243
13.1.1 燃煤電站脫硫技術 243
13.1.2 燃煤電站脫硝技術 247
13.1.3 燃煤電站除塵技術 249
13.2 燃煤發電污染物路線討論 253
13.2.1 技術路線分析 253
13.2.2 技術經濟性分析 255
13.3 超低排放路線選擇建議 262
13.3.1 煤質因素 262
13.3.2 工況變化 262
13.3.3 對電廠運行的影響 262
13.3.4 投資成本和運行成本 262
13.3.5 總體建議 263
13.4 非電工業污染物控制技術分析 263
第五篇 智 能 發 電
第 14 章 節能減排與智能電站 268
14.1 電站信息控制技術發展綜述 268
14.1.1 電站自動化技術的發展268
14.1.2 電站信息化技術的發展270
14.1.3 電站信息控制技術的現狀 272
14.2 電站自動化與節能降耗273
14.2.1 電站自動化的必要性273
14.2.2 自動調節與節能優化274
14.3 電站信息化與節能降耗275
14.3.1 設備全生命周期管理275
14.3.2 負荷優化分配276
14.3.3 鍋爐吹灰優化276
14.3.4 循環水泵優化調度277
14.3.5 機組設備故障預警279
14.4 智能電站的發展展望279
14.4.1 建設智能電站的必要性279
14.4.2 電站智能化發展面臨的主要問題280
14.4.3 智能電站是燃煤電站的發展方向281
14.4.4 智能電站的主要技術特征 282
14.4.5 智慧電站整體思路285
附錄 A 鍋爐基本設計數據 286
附錄 B 鍋爐基本運行數據 289
參考文獻

電力工業是國民經濟發展的動力。受我國煤炭資源的天然稟賦影響，燃煤發電無論是裝機容量，還是發電量，都是我國電力工業的主體，也是我國化石能源第一消耗大戶，且在可預見時期內無法改變。面對日趨嚴峻的能源短缺、環境惡化等問題，習近平總書記提出加快推動能源生產和消費革命的要求。開展高效清潔燃煤發電是我國能源生產和消費革命的重中之重，對我國的節能減排事業意義重大。近十幾年來，作者針對燃煤發電節能減排理論創新和技術研發開展了大量研究工作，聯合中國能源研究會、中國電力企業聯合會、電力規劃設計總院、中國電力工程顧問集團、三大發電設備制造基地、五大發電集團等十餘家單位的五十餘名專家學者，針對中國燃煤發電節能減排的中長期發展戰略開展了深入研究，取得了一繫列原創性研究成果。
基於近十年來針對燃煤發電節能減排開展的理論研究、技術研發，以及近幾年針對中國燃煤發電節能減排開展的戰略研究，本書分別從燃煤發電發展概述、高效燃煤發電、熱電聯產與節能減排、燃煤發電污染物控制和智能發電五個篇章，討論了高效燃煤發電技術的歷史、現狀，以及未來的發展方向。其中第一篇“燃煤發電發展概述”包括 4 個章節，分別通過中國燃煤發電工業的發展概況、燃煤發電的發展與能耗、淘汰落後產能與節能降耗，以及國內外燃煤發電技術的對比等討論，繫統闡述了中國燃煤發電的發展歷程與歷史坐標。第二篇“高效燃煤發電”包括 4 個章節，分別通過中國燃煤發電的能效狀況、燃煤發電的能效評價方法、燃煤發電的能量轉化和高效燃煤發電技術等研究，繫統討論了中國燃煤發電的能效現狀、能效評價方法、節能潛力和可開發的高效燃煤發電技術。第三篇“熱電聯產與節能減排”包括 3 個章節，主要從高效熱電聯產技術、熱電解耦與節能減排和熱電聯產的發展方向三個角度繫統討論了中國燃煤發電熱電聯產在節能減排方面的重要意義，以及未來發展方向。第四篇“燃煤發電污染物控制”包括 2 個章節，繫統介紹了中國燃煤發電行業污染物控制的發展過程與現狀和污染物控制的繫列技術路線。第五篇“智能發電”隻包括 1 個章節，主要簡單介紹了中國燃煤發電領域信息控制技術的發展歷程、對節能減排的影響，以及未來的發展展望。
本書由王衛良、呂俊復、倪維鬥共同編著，王衛良統稿。編著過程中，得到嶽光溪院士的指導和大力支持。還有其他同志也參與了編寫，其中周霞、李建鋒參與了中國燃煤發電概述部分的內容整理，王玉召和仇曉智參與了高效燃煤發電技術部分的理論推導和數據采集，張攀參與了熱電聯產與節能減排部分技術方案優化和參數計算，李博和姚宣參與了燃煤發電污染物排放控制部分的資料收集和數據整理。來自中國電力企業聯合會、電力規劃設計總院、國電科學研究院、華北電力科學研究院、北京國電龍源環保工程有限公司等的同仁們也提供了諸多幫助，限於篇幅，不一一列舉。在此，一並表示謝忱！
感謝杜祥琬、謝克昌、彭蘇萍等十餘位院士對高效清潔燃煤發電技術研究工作的指導和高度評價。
本書是作者十餘年來相關研究的總結。高效清潔燃煤發電技術是發展中的技術。限於水平，本書肯定存在不妥之處，懇請同行不吝指正。
編著者
2019 年 11 月