第2章 发电系统

第2章发电系统,教师：张有兵,第2章发电系统,2-0本章框架,一物质、能量和信息,2-1能源及电能,第2章,二能源含义和能源分类,三能源资源,四电能,五发电厂,一物质、能量和信息构成客观世界的三大基础人类所认识的能量有：机械能热能化学能辐射能核能电能,2.1节,二能源含义和能源分类,能量的来源或源泉，指人类取得能量的来源，包括已经开发可供直接使用的自然资源和经过加工或转换的能量来源，而尚未开发的自然资源称为能源资源。,2.1节,1含义,一次能源和二次能源常规能源和新能源再生能源与非再生能源含能体能源和过程性能源,2分类,2.1节,二能源含义和能源分类,三能源资源,1煤炭在1000m深度以内的煤炭总资源量达2.67104亿t。2水能资源中国在世界居第一位。可开发水能资源的装机容量2.9亿kW，多年平均发电量1.26万亿kWh。,2.1节,3其他能源石油：截止至1996年底，中国石油探明储量约32.87亿t，居世界第9位。天然气：总资源量达38104亿m3。铀：可供4000万kW核电站运行30年。,2.1节,三能源资源(续1),四电能,（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）损耗小（4）效率高（5）无气体和噪声污染,2.1节,五发电厂,2.1节,火力发电厂（以煤、石油和天然气为燃料）水力发电厂（以水的位能作动力）核能发电厂风力发电厂地热发电厂太阳能发电厂潮汐发电厂磁流体发电,本节结束,点击进入下一节,作业,2.2火力发电厂,一火电厂的分类二火电厂的电能生产过程三火电厂的主要系统四火电厂的特点,第2章,一火电厂的分类1按容量大容量电厂(1000MW)大中容量电厂(2501000MW)中容量电厂(100250MW)小容量电厂(100MW),2.2节,2按原动机凝汽式汽轮机燃气轮机内燃机蒸汽-燃气轮机,2.2节,一火电厂的分类(续1),3按燃料种类燃煤燃油燃气余热,2.2节,一火电厂的分类(续2),4按输出能量凝汽式电厂热电厂,2.2节,一火电厂的分类(续3),5按蒸汽压力和温度中低压发电厂高压发电厂超高压发电厂亚临界压力发电厂超临界压力发电厂,2.2节,一火电厂的分类(续4),二火电厂的电能生产过程,凝汽式火力发电厂生产流程图,2.2节,燃烧系统,汽水系统,电气系统,三火电厂的主要系统,火力发电厂的生产过程概括地说是把煤中含有的化学能转变为电能的过程。整个生产过程可分为三个系统：燃料的化学能在锅炉燃烧中转变为热能，加热锅炉中的水使之变为蒸汽，称为燃烧系统；锅炉产生的蒸汽进入汽轮机，冲动汽轮机的转子旋转，将热能转变为机械能，称为汽水系统；由汽轮机转子旋转的机械能带动发电机旋转，把机械能变为电能，称为电气系统。,2.2节,四火电厂的特点,火电厂布局灵活；火电厂的一次性建造投资少，建造工期短，发电设备年利用小时数较高；,2.2节,火电厂耗煤量大，生产成本高；设备繁多，控制操作复杂，运行费用高；停、开机时间长，附加耗量大；负荷急剧升降，附加耗量大；调峰、调频或事故备用时，不经济；火电厂对空气和环境的污染较大。,2.2节,四火电厂的特点(续1),本节结束,点击进入下一节,作业,2.3水力发电厂,一水电厂的分类二水电厂的特点三抽水蓄能电厂,第2章,1按集中落差的方式分(1)堤坝式水电厂坝后式水电厂河床式水电厂(2)引水式水电厂(3)混合式水电厂,2.3节,一水电厂的分类,2按径流调节的程度分(1)无调节水电厂(2)有调节水电厂日调节水电厂年调节水电厂多年调节水电厂,2.3节,一水电厂的分类(续1),1综合利用水能资源；2发电成本低、效率高；3运行灵活；4水能可储蓄和调节；5水力发电不污染环境；,2.3节,二水电厂的特点,2.3节,二水电厂的特点(续1),6水电厂建设投资较大，工期较长；7发电不均衡；8给农业生产带来一些不利，破坏自然界的生态平衡。,1工作原理,2.3节,三抽水蓄能电厂,抽水,发电,2.3节,抽水蓄能电厂示意图,2作用（1）调峰；（2）填谷；（3）备用；（4）调频；（5）调相；,2.3节,三抽水蓄能电厂,3功能（1）降低电力系统燃料消耗（2）提高火电设备利用率（3）可作为发电成本低的峰荷电源（4）对环境没有污染且可美化环境（5）抽水蓄能电厂可用于蓄能,2.3节,三抽水蓄能电厂,本节结束,点击进入下一节,作业,2.4核能发电厂,一核能发电厂的组成二核能发电厂的系统三核能发电厂的特点,第2章,一核能发电厂的组成1核系统和设备，又称核岛；2常规系统和设备，又称常规岛。3轻水堆核电厂，即压水堆核电厂(示意图)4沸水堆核电厂(示意图)。,2.4节,压水堆核电厂的示意图,2.4节,一核能发电厂的组成(续1),反应堆,沸水堆核电厂的示意图,2.4节,一核能发电厂的组成(续2),1核岛的核蒸汽供应系统(1)一回路主系统，包括压水堆、冷却剂主泵、蒸汽发生器和稳压器等；化学和容积控制系统；(3)余热排出系统，又称停堆冷却系统。(4)安全注射系统，又称紧急堆芯冷却系统(5)控制、保护和检测系统。,2.4节,二核能发电厂的系统,2核岛的辅助系统(1)设备冷却水系统；(2)硼回收系统；(3)反应堆的安全壳及喷淋系统。(4)核燃料的装换料及贮存系统。(5)安全壳及核辅助厂房通风和过滤系统。(6)柴油发电机组，为核岛提供应急电源。,2.4节,二核能发电厂的系统,3常规岛的系统(1)汽轮发电机系统；(2)循环冷却水系统；(3)电气系统及厂用电设备。,2.3节,二核能发电厂的系统,1一次装料，并定期停堆换料。2释放核能，也放出瞬发中子和瞬发射线。3反应堆在停闭后，不能立即停止冷却，还必须把这部分余热排出去。4产生气态、液态和固态的放射性废物。5建设费用高，但燃料所占费用较为便宜。,2.4节,三核能发电厂的特点,本节结束,点击进入下一节,作业,2.5其他发电厂,一风力发电二太阳能发电三地热发电四潮汐发电,第2章,一风力发电风力发电是利用风的动能来生产电能。,2.5节,二太阳能发电太阳能发电可以分为太阳的热能发电和太阳的光能发电。,2.5节,三地热发电地热发电是利用地表深处的地热能来生产电能。,2.5节,四潮汐发电利用海水涨潮、落潮中的动能和势能来发电的。,2.5节,第2章发电系统,本章复习,生产,分类,系统,特点,分类,抽水蓄能,特点,组成,特点,系统,风力,地热,太阳能,潮汐,本章结束点此进入下一章,作业,作业,第2章发电系统,P57：2-6,1抄题目；2画图，数学表达式中出现的