发电厂电气第1章 能源和发电.ppt

第一章 能源和发电 主讲：张东英 教 学 内 容 1、能源的分类 2、电能的特点 3、发电厂的类型 4、各种类型发电厂的生产过程和特点 能源分类 一次能源 二次能源 电力、焦炭、煤气、汽油、煤油、柴油、重油、氢能、沼气、酒精、蒸汽、热水等 电能的特点 便于大规模生产和远距离输送 方便转换和易于控制 损耗小 效率高 无气体和噪声污染 发电厂---能量转换站 发电厂的类型 火力发电厂：燃料的化学能----电能 水力发电厂：水的位能----电能 核能电厂： 核裂变能----电能 地热电厂： 地热能----电能 潮汐电厂： 海洋能----电能 风力发电厂：风能----电能 太阳能电站：太阳能----电能 火电厂的生产过程 主要设备： 锅炉 汽轮机 发电机 各种辅机 矿物燃料的化学能----热能----机械能----电能 课后自学：录像片《火电厂生产过程》 煤 风 汽 水 1）燃烧系统 以锅炉为中心 2）汽水系统 以汽轮机为中心 3）电气系统 火电厂的生产过程 按燃料分类： 按蒸汽压力和温度分类 按原动机分类 按输出能源分类: 按装机容量分类： 燃煤电厂、燃油电厂、燃气电厂、余热电厂 中低压电厂---蒸汽压力3.92MPa，温度450℃ ，单机小于25MW 高压电厂---9.9MPa，540℃ ，小于100MW 超高压电厂---13.83MPa，540/ 540 ℃ ，小于200MW 亚临界压力电厂---16.77MPa，540/ 540 ℃ ，300 - 1000MW 超临界压力电厂---21.11MPa，550/550℃ ，600、800MW及及以上 凝汽式汽轮机电厂、燃气轮机电厂、 内燃机电厂、蒸汽-燃气轮机电厂 凝汽式发电厂（效率30%-40%）、热电厂（效率60%-70%） 小容量电厂、中容量电厂、大中容量电厂、大容量电厂 100MW以下 100-250MW 250-1000MW 1000MW以上 * 火电厂的分类 火力发电的特点 ☆除坑口电厂外，火电厂选址布局较灵活，有利于合理配置有功和无功电源，装机容量可按需要决定。 ☆火电厂相对于水电厂，建设周期短，一次性投资少，运行费用高，单位电量发电成本比水电厂高3-4倍。 ☆与水电机组相比，火电机组启动、带负荷、停机所需要的时间长。 ☆火电厂效率同蒸汽参数有关，高参数机组比中低参数机组效率高。 ☆火电机组最小出力受热负荷（热电厂）和锅炉稳定运行最低蒸发量的制约。 ☆对环境的污染大 水电站的生产过程 水位能---机械能---电能 主要设备：压力水管、水轮机、发电机 P = 9.81ηQH P 发电功率，kW； Q 通过水轮机的水量，m3/s η 水电厂效率 H 水的落差，m； 堤坝式 引水式 混合式 坝后式 河床式 水电站的分类 按集中落差方式分类 按径流调节的程度分类 有调节水电厂 无调节水电厂 日调节水电厂 年调节水电厂 多年调节水电厂 * 各类水电厂的结构 堤坝式 坝后式 河床式 建在河水中上游山区峡谷地段。单独筑坝，坝身高，水位高，厂房建在坝后，不承受水压。 特点：形成蓄水库，以调节流量，引用流量大，电站规模大，综合效益高。 三门峡、刘家峡、白山、丹江口水电站 适用于平原上河床平缓地区，落差小，厂房和坝建在一起，构成拦河建筑物的一个组成部分。厂房承受上游水的压力，起挡水作用。 特点是：水头低（小于30～40米）；挡水建筑物长。 葛洲坝、西津水电厂 * 各类水电厂的特点 混合式 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。 引水式 无压引水 有压引水 在河流上游，当河床坡度较大时，可以借助坡降较小的引水道（修建隧洞和渠道）引水，用以集中水头，以获取最大落差。 特点是：水头较高（最高为1020米），流量小，无蓄水池调节流量；综合利用价值低，电站规模也较小。 各类水电厂的特点 水力发电的特点 ☆可综合利用水能资源，不污染环境。 ☆投资大，工期长，但发电效率高，运行成本低。 ☆天然流量受水文、气象等自然条件影响，利用水库调节径流可减少洪水和枯水期的差别。 ☆运行灵活，水电机组启动快，宜在电力系统担任调峰、调频和紧急备用。 ☆兴建水库会带来一定的弊端 梯级电站及抽水蓄能电站 梯级电厂 ----根据河流条件将河流分成若干段，每段各自建立水电厂，上游的水发电后放入下游，供下游各级电厂继续利用发电。 抽水蓄能电厂 ----在下游增设一个大的储水池，白天负荷高峰时电厂发电，发过电的水存入储水池，夜间低负荷时把储水池的水再抽回水库，把电能再变成水的势能，以备下一