发电厂电气部分 第一章.ppt

发电厂电气部分,（第四版）,1.1能源和电能1.2火力发电厂1.3水力发电厂1.4核能发电厂,第一章能源和发电,1.1能源和电能,一、能源含义和分类,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。,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、核发电厂等类型。,二、电能,1.2火力发电厂,一、火电厂的分类,按输出能源分为：,a.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：3040,b.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，或直接供热给热用户（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6070。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,作者：版权所有,1、主要组成,两大部分：热力部分和电气部分,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）。,作者：版权所有,2、生产过程,发电厂的生产过程实际上是能量的传递和转换过程,燃料的化学能,烟气的热能,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,作者：版权所有,2、生产过程,(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,作者：版权所有,2、生产过程,(2)磨煤制纷系统,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,作者：版权所有,2、生产过程,(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,作者：版权所有,2、生产过程,(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,作者：版权所有,2、生产过程,(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,1.3水力发电厂,一、水电厂的分类,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：,a.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,坝后式水电厂,河床式水电厂,b.引水式水电厂不修堤坝，只由引水渠道形成发电水头。,引水式水电厂,c.混合式水电厂兼有堤坝式，引水式的特点,d.抽水蓄能电厂利用深夜或丰水期剩余电力，使水轮机以水泵方式工作，将下游的水抽到高水位蓄水池内，再在需要时用来发电，作负荷调峰之用。,火电和水电的简单比较,火电厂投资相对少，建设工期相对短，但原料储量不如水电丰富，而且有污染。,火电机组不如水电机组起停迅速，所以火电大多承担系统基荷，而水电既可承担基荷（丰水期），也可承担腰荷，以及调峰、调频、调相和各种备用任务。,1.4核能发电厂,基本原理同火力发电厂，只不过是用核反应堆和蒸发器代替了火力发电厂的锅炉设备。一个1000MW的火电厂一天燃煤9600t，同样大的核电厂只要3.3kg的U235。,核分裂反应如何持续发生,压水式核反应器示意图,沸水式核反应器示意图,其它能源发电太阳能风力地热潮汐燃料电池垃圾磁流体,三种方法:其一：直接将日光转换为电流。其二：产生蒸汽推动发电机。其三：利用日光将水分解，利用氢作为发电的燃料。上述三种方法均须有稳定的日照及广大的土地,太阳能发电,利用聚热装置，将太阳热能聚集以产生蒸汽，带动涡轮发电机产生电力。,太阳能的利用方式,利用光电效应来产生电力,风力发电,20KW变速恒频风力发电机组,地热发电地热蒸汽电能,潮夕发电,潮夕发电示意图,波浪电站,燃料电池还被称为静止发电机,垃圾焚烧发电技术,作者：版权所有,发电厂的其他分类,根据电厂的地位和作用，又可分为：,区域性发电厂、地区发电厂和自备发电厂,区域性发电厂：主力电厂，多为大型水电厂或凝汽式火电厂，担负主要供电任务。,地区发电厂和自备发电厂：中小型电厂，多建在负荷中心附近或大厂矿企业内，直接供该地区或该厂用电。,作者：版权所