第1章-能源和发电

第一章能源和发电第1章能源和发电学习目的：通过本章的学习，了解能源有哪几种形式，掌握发电厂、变电站有哪几种类型，各种形式发电厂和变电站的特点。其中要重点了解火力发电厂的电能生产过程。重点：发电厂的类型和特点；变电站的类型和特点。难点：火力发电厂的电能生产过程。第1节能源和电能一、能源的类型有哪些☞一次能源☞二次能源☞常规能源☞新能源☞可再生能源☞不可再生能源☞含能体能源（可直接存储的能源）☞过程性能源（无法直接存储的能源）按获得的方法分：按被利用的程度分:按能否再生分：按能源本身的性质分：第1节能源和电能二、我国的能源资源☞煤炭我国是世界上煤炭产量最多、增长速度最快的国家。☞水能资源我国水能资源蕴藏量与可开发的水能资源均占世界第一☞其他能源：石油、天然气等。第1节能源和电能三、电能随着科学技术的发展，电能的应用不仅影响到社会物质生产的各个侧面，也越来越广泛地渗透到人类生活的每个层次。一旦失去电能，我们的世界将……电气化程度已成为衡量社会物质文明发展水平的重要标志！!第1节能源和电能四、发电厂1、发电厂的概念发电厂：生产电能的工厂，把各种天然能源转化电能。2、发电厂的分类按一次能源取得的方式不同分类：☞火力发电厂：70％以上☞水力发电厂：☞核电厂：☞其它形式电厂：风力电厂、太阳能电厂、地热电厂、潮汐电厂等。第二节火力发电厂燃料的化学能热能机械能电能火力发电厂能量转换过程：第二节火力发电厂一、了解以下火电厂的类型：☞按燃料分类：☞按蒸汽压力和温度分类：燃煤电厂燃油电厂燃气电厂余热电厂中低压电厂高压电厂超高压电厂亚临界压力电厂超临界压力电厂第二节火力发电厂☞按原动机分类：凝汽式汽轮机电厂燃汽轮机电厂内燃机电厂蒸汽－燃气轮机电厂☞按发电厂装机容量分类：小容量电厂（100MW以下）中容量电厂（100～250MW）大中容量电厂（250～1000MW）大容量电厂（1000MW以上）☞按输出能源分类：凝汽式发电厂热电厂锅炉燃料汽轮机蒸汽发电机电力系统冷凝器水蒸汽抽汽供热热电厂生产流程凝汽式电厂生产流程蒸汽锅炉燃料汽轮机蒸汽发电机电力系统冷凝器水第二节火力发电厂二、火电厂电能生产过程燃烧系统汽水系统电气系统燃料的化学能热能机械能电能第二节火力发电厂1、燃烧系统运煤系统磨煤系统燃烧系统风烟系统灰渣系统运煤烟囱与灰库第二节火力发电厂2、汽水系统给水系统补给水系统循环水系统过热器锅炉过热蒸汽汽轮机发电机排汽凝汽器凝结水凝结水循环水泵凝结水泵低压加热器除氧器高压加热器给水给水泵生水水处理设备补充给水冷却水图1-3火电厂汽水系统示意图冷水塔冷水塔第二节火力发电厂3、电气系统电气系统包括发电机、励磁装置、厂用电、升压变电站等。汽轮机发电机厂用电升压变电站电网励磁装置汽轮机与发电机（包括励磁机）火电厂的电能生产过程见电力录像！第二节火力发电厂三、火电厂的特点1、布局灵活，装机容量可根据需要决定。2、一次性建造投资少，设备年利用率高。3、动力设备多，机组操作复杂。4、耗煤多，污染大。第三节水力发电厂水的位能机械能电能三峡工程简介：总库容为393亿m3，装机容量为1820万kW，年平均发电量为847亿kW·h。三峡将成为世界上最大的水力发电厂！!三峡工程鸟瞰图第三节水力发电厂了解水电厂的类型堤坝式引水式混合式按运行方式分：有调节、无调节坝后式河床式按集中落差分河床式水电厂示意图：上游下游在河流中落差较大的适宜地段拦河建坝，形成水库，将水积蓄起来，抬高水位，形成发电水头。引水式水电厂示意图：水电厂建在山区水流湍急的水道上或河床坡度较陡的地方。由引水渠道形成水头，一般不需修坝或只修低堰。一种特殊的水电厂－抽水畜能电厂我国规划在缺少水电的华北、华东、东北地区兴建较多的200~1000MW抽水蓄能电厂。作用：☞调峰☞填谷☞备用☞调频☞调相抽水畜能电厂的作用：总结：水电厂的特点：1、可综合利用水资源。2、发电成本低，效率高，无污染。3、运行灵活，4、水能可以存储和调节。5、初期投资大，工期长。6、受水文天气影响，可能影响环境。第四节核能发电厂核电厂又称原子能发电厂，是利用原子核内的变化所释放的核能转变成电能的工厂。工作原理：核燃料(铀U)在反应堆内发生核裂变，释放出大量热量，由水或气体作为冷却剂带出，在蒸汽发生器中把水热变为蒸汽推动汽轮发电机作功获得电能。汽轮机蒸汽发电机电力系统冷凝器水核反应堆蒸汽发生器U型管高压水核电厂生产流程发展核电的优点：1．核电是高效能源，消耗资源少火电站利用化石燃料的燃烧所释放出的化学能来发电，核电站则利用核燃料的核裂变反应所释放的核能来发电。核能要比化学能大得多，所以核电站所消耗的核燃料比同样功率的火电厂所消耗的石化燃料要少得多。例如：一座百万千瓦级的煤电厂每年要消耗约300万吨原煤，而一座同样功率的核电站每年仅需补充约30吨核燃料，后者仅为前者的十万分之一。发展核电的优点：2．核电站的清洁能源，环境影响小目前的环境污染问题大部分是由使用石化燃料引起的。石化燃料的燃烧排放大量的二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物和飘尘，造成全球气温升高，酸雨频降并破坏臭氧层，对人类和环境造成极大威胁和损害。核电站不会造成这种环境污染，因为它不使用化石燃料。。核电厂火电厂发展核电的优点：3．核电是安全能源，发生事故的可能性小核电是世界上最安全的行业之一。全世界50年来500多座核电反应堆在其总共1万2千多堆年的运行历史中，只在上世纪七八十年代发生过两起堆芯熔化的严重事故。现在核电站的安全性能更好，发生事故的可能性更小。核电站各部分的运行状况在中央控制室内一目了然。山东海阳核电站简介（了解）山东海阳核电站已于２００７年１２月３１日开工，工程设计、设备采购、现场工程建设准备全面铺开，这标志着历时24年的海阳核电站项目正式启动。据悉，山东海阳核电项目机组建设将选用美国西屋联合体的第三代百万千瓦级压水堆技术，这项被称为“AP1000方案”的技术是目前世界上设计最成熟、工艺最先进的技术。一期工程将建设2台100万千瓦级核电机组。海阳核电厂项目总投资600亿元人民币，规划容量为600万千瓦级核电机组，该项目分三期实施，一期工程将于2010年开始发电。按照中国的《核电中长期发展规划》，到2020年，全国要建成核电机组4000万千瓦，在建1800万千瓦，核电机组装机容量占电力总装机容量的比例将达到4％，在经济发达、电力负荷集中的沿海地区，核电将成为电力结构的重要组成部分。第五节变电站作用：变换和分配电能一、按其在电力系统中的地位和作用不同，可分为以下几类：☞枢纽变电站☞中间变电站☞地区变电站☞终端变电站第五节变电站1、枢纽变电站（1）连接系统的高压和中压的几个部分，汇集多个大电源和大容量联络线，在系统中处于枢纽地位。电压等级最高，变电容量最大，是电力系统最上层变电站；（2）电压等级一般为330~500kV；（3）若全厂停电，将引起系统解列，甚至瘫痪。第五节变电站2、中间变电站特点：（1）高压侧以交换潮流为主，或使长距离输电线路分段。同时还要降压给当地用户供电；（2）汇集2~3个电源；（3）电压为220~330kV；（4）全所停电将引起区域电网解列。第五节变电站3、地区变电站（1）向地区用户供电，是一个地区或中等城市的主要变电站；（2）电压等级一般为110~220kV，容量多为200~300MVA；（3）全所停电，仅使该地区中断供电。第五节变电站4、终端变电站（1）在输电线路的终端，接近负荷点，经降压后直接向用户供电；（2）高压侧多为110kV及以下；（3）全所停电，只是用户受到损失。注意：随着高一级电网的出现，变电站的地位和作用，也是会发生变化的，例如过去的220KV枢纽变电站，在今天已逐步下降为地区变电站。第五节变电站二、按变电站用途的不同分类☞升压变电站☞降压变电站☞联络变电站联网电力系统示意图GG火电厂35KV220KV中间变电所110KV枢纽变电所220KV500KV终端变电所110KV35KV地区变电所220KV220KV环行电网水电厂10KV课堂小结重点：发电厂的类型火力发电厂的电能生产过程变电站的类型作业：P271-3，1-5备注：电气教研室为同学们购买了相关的电力录像。在上课的过程中，为了加深同学们对课本知识的理解，适当的给同学们放与本课程有关的电力录像。（效果很好）本章录像内容为：1、火力发电厂生产过程；6防止燃煤运输火灾和制粉系统爆炸。