第二章发电系统讲述.ppt

电气工程基础 电气工程 绪论------电力系统的基本概念和知识 发电系统 输变电系统 电力系统负荷 电力网的稳态计算 电力系统的短路计算 电气主接线的设计与设备选择 电力系统继电保护 实验 电气工程基础 §1 能源及电能 一、能源的分类 二、能源资源 1、煤炭 我国煤炭资源存储量较丰富，质量优良，分布面广，品种也很齐全。 我国是世界上煤炭产量最多、增长速度最快的国家。 分布极不均匀：新疆、内蒙、山西和陕西占全国煤炭资源总量的81.3%，东北3省占1.6%，华东7省占2.8%，江南9省占1.6%。 2、水能资源 我国河流很多，水系庞大而复杂，流量大，落差大，蕴藏着非常丰富的水能资源，开发条件优越，技术经洗指标良好。 水能资源分布很不均匀：西南占67.8%，西北占9.9%，中南占15.5%，华东占3.6%，东北占2%，华北占1.2%。 3、其他资源 我国是发展中的石油消耗大国，同时又是人均占有油气资源相对贫乏的国家。 三、电能 电能与其他形式的能源相比其特点如下： 1）便于大规模生产和远距离输送 2）方便转换和易于控制 3）输送损耗小 4）效率高 5）无气体和噪声污染 §2 火力发电厂 火力发电简称火电厂，是利用煤、石油或天然气作为燃料生产电能的工厂。 燃料的化学能==热能==机械能==电能 一、火电厂分类 1、按燃料分 燃煤发电厂；燃油发电厂； 燃气发电厂；余热发电厂 2、按蒸汽压力和温度分 （kgf/cm2 千克力/平方厘米） 中低压发电厂：40kgf/cm2,450度。25MW 高压发电厂：101kgf/cm2,540度。100MW 超高压发电厂：141kgf/cm2,540度。200MW 亚临界压力发电厂：171kgf/cm2,540度。300~1000MW 超临界压力发电厂：225kgf/cm2,550度。600MW、 800MW及以上 3、按输出能源分 凝汽式火电厂：只向外供应电能。其效率较低，30%~40%； 热电厂： 既生产电能，又向用户提供热能，其效率较高，60%~70%。 4、按发电厂总装机容量多少分 小容量发电厂：100MW以下的发电厂； 大中容量发电厂：250~1000MW的发电厂； 大容量发电厂：100MW以上的发电厂； 二、火电厂的电能生产过程 锅炉及其辅助设备、 主要设备 汽轮机及其辅助设备 发电机及电气设备 三、火电厂的主要系统 1、燃烧系统 2、汽水系统 3、电气系统 四、火电厂的特点 火电厂布局灵活，装机容量的大小可按需要决定。 火电厂一次性建造投资少，仅为水电厂的一半左右。火电厂建造工期短，例如，2×300MW发电机组，工期3~4年。发电设备年利用小时数高，约为水电厂1.5倍左右。 火电厂耗煤量大，发电用煤约占全国煤总产量的50%左右。生产成本比水力发电要高3~4倍。 (4) 火电厂动力设备繁多，控制操作复杂，厂用电量和运行人员多于水电厂，运行费用高。 (5) 大型发电机组由停机到开机并带满负荷需要几个到十余个小时。火电厂担负急剧升降的负荷时，必须付出附加燃料消耗的代价。 (6) 火电厂对空气和环境的污染较大。 汽轮机构造 发电机 §3 水力发电厂 水力发电厂是把水的位能和动能转换成电能的工厂。基本生产过程：从河流较高处或水库内引水，利用水的压力或流速冲击水轮机旋转，将水能变成机械能，然后由水轮机带动发电机旋转，机械能转换面电能。 水电厂的发电容量P与河流上下游的水位差（落差）H和流量Q成正比，可用下式表示： P：发电容量－kW； Q：水流量－m3/s H：水的落差－m； ：水轮机组的效率。 由于河道的地质、地形等自然条件有很大差异，因此集中落差的方式也各不相同，水电站也就有各种不同的形式。按集中落差方式不同，水电厂可分为：堤坝式、引水式和混合式三种。 一、水电厂的分类 1、按集中落差分 由于河道的地质、地形等自然条件有很大差异，因此集中落差的方式也各不相同，水电厂也就有各种不同的形式 （1）堤坝式水电厂 ①坝后式 ②河床式 （2）引水式水电厂 （3）混合式水电厂 根据河流特点建造的兼有堤坝式和引水式两种特点的水电厂。 堤坝式 水电厂 河床式水电厂 引水式电厂 2、按径流调节的程度分 （1）无调节水电厂 例如引水式水电厂、水头很低的河床式水电厂。 （2）有调节水电厂 ①日调节水电厂 水库容量较小 ②年调节水电厂 水库容量较大 ③多年调节水电厂