发电厂1绪论.ppt

发电厂电气部分 2013下期 本课程的目的和任务 　 通过课堂讲授、多媒体教学、课外作业、课外自学及发电厂和变电所认识实习等教学环节，使学生了解现代大型发电厂的电能生产过程及特点；掌握发电厂和变电所电气主系统及高压电器的工作原理及应用，发电厂和变电所的控制与信号原理。 培养学生分析和解决发电厂及变电所电气部分技术问题的基本专业素质，掌握电气主系统的一般设计方法。 第一章 绪论 1.1 绪论 1.2 能源和电能 1.3 火力发电厂 1.4 水力发电厂 1.5 核能发电厂 区域电网构成 区域电网互联 电网电压等级 1.2 能源和电能 一、能源的含义和分类 一次能源：直接由自然界采用的能源。如煤、石油、天然气等。 二次能源：由一次能源经加工转换而获得的另一种形态的能源。如电力、汽油、煤气等。 二、电能 电是一种二次能源，是在各种发电厂内由其它能源（比如煤、水等天然能源）转换而来的。 发电厂是把各种天然能源，如煤炭、水能、核能等转换成电能的工厂。 根据发电厂所使用的一次能源的不同，发电厂可分为：火力发电厂、水力发电厂、核电厂等类型。 1.3 火力发电厂 一、火电厂的分类 按输出能源分为： 1）凝汽式电厂：（200MW及以上的机组）容量大，靠近燃料产区（坑口、矿口），燃烧劣质煤。电能经高压或超高压线路送往负荷中心，单纯供电。 特点：水循环使用，即在汽轮机内作功后，蒸汽全部排入凝汽器冷却成水，又重新送回锅炉。蒸汽中含有的大量热量被浪费。 效率低：30％～40％。 2）热电厂（几十到几百MW的机组） 容量中小，靠近城市和负荷中心。电能在满足地方需求后，经高压线路送进电网，既供电又供热。 特点：在汽轮机中段抽出已作功蒸汽，或直接供热给用户（化工、纺织、造纸、制药、公用事业和居民取暖等），或送给水加热器将水加热供给用户。 效率高：可达60％～70％。但运行方式不如凝汽式电厂灵活，因为需根据热需求调整出力。 二、 火电厂的电能生产过程 1. 主要组成 两大部分：热力部分和电气部分 也可分为三个系统：燃烧系统、汽水系统、电气系统 三大核心设备：锅炉、汽轮机和发电机 大型火力发电厂一般都有燃煤、锅炉、汽机、电气、化学、热工、水处理等车间（或称分场）。 (1)火力发电厂燃烧系统流程示意图 由锅炉、汽轮机、凝汽器、除氧器、加热器等设备及管道构成， 包括给水系统、循环水系统和补充给水系统。 包括发电机、励磁装置、厂用电系统和升压变电站等。 (2) 汽水系统 (3) 电气系统 2、生产过程 燃料的化学能 热能 热能传递给水、蒸汽和空气 汽轮机轴上的机械能 发电机送出的电能（加上励磁机送进的磁能） 气流的动能 (1)输煤系统 煤矿 经火车或轮船运到电厂 存放在储煤场 再经碎煤机打碎大块煤 锅炉原煤仓 经皮带：通过电磁分离器吸净铁屑 (2)磨煤制粉系统 煤从给煤机送至磨煤机，加上热风道来的热风 煤被磨制和干燥后，送到粗粉分离器 旋风分离器进行气粉分离 热风进入排风机 带上从给粉机来的煤粉由喷燃器喷入炉膛燃烧 细粉进入煤粉仓 (3)风烟系统 冷空气经送风机，进入空气预热器 一部分热风送磨煤机，一部分热风直送喷燃器 炉膛中热风与煤粉混合燃烧，产生大量热量 烟气经吸风机引至烟囱，排入大气 热量经过金属表面传给锅炉的水冷壁管、过热器、省煤器、空气预热器、除尘器 (4)汽水系统 给水泵打水 经高压加热器、省煤器加热送入汽包 汽包内的水经水冷壁下降管及下联箱进入上升管 汽进入过热器，经蒸汽管道引入汽轮机 蒸汽膨胀，高速冲击叶片，带动发电机转子转动 水吸热汽化，汽水混合物上升到汽包进行汽水分离 (4)汽水系统 作功后蒸汽温度压力下降 排入凝汽器 冷却凝结成水循环使用 (5)电气系统 发电机发电 除去厂用电后经变压器升压送入电网 水力发电厂：水为原料，水轮机为原动机，根据取水 的方式不同，又可以分为： 1)堤坝式水电厂 堤坝蓄水，抬高水位，形成发电水头。 坝后式：厂房在堤坝后面 河床式：厂房组成堤坝的一部分 2）引水式水电厂 不修堤坝，只由引水渠道形成发电水头。 1.3 水力发电厂 坝后式水电厂 河床式水电厂 * * 本课程学习内容 第一章 能源与发电 第二章 发电、变电和输电的电气部分 第三章 常用计算的基本理论和方法 第四章 电气主接线及设计 第五章 厂用电接线及设计 第六章 导体和电气设备的原理及选择 第七章 配电装置 第八章 发电厂和变电站的控制与信号 第九章 同步发电机和电力变压器的运行 1.1 绪 论 一、我国电力工业发展概况 1.装机容量、发电量迅速增长 统计数据从1882年国内第一台直流发电机开始，解放前装机容量不足185万kW至2006年装机容量达到到6亿kW ，期间