1第一章 能源和发电.ppt

发电厂电气部分,第一部分,第一章能源和发电第二章发电、变电和输电的电气部分第三章常用的基本理论和方法,第一章能源和发电,第一节能源和发电,一、物质、能量和信息物质、能量和信息是构成客观世界的三大基础。能源对世界经济发展和现代社会文明的影响是居第一位的。,人类所认识的能量形式机械能、热能、化学能、辐射能、核能、电能等。,二、能源的含义和能源分类能源是能量的来源，即取得能量的来源，包括已经开发可供直接使用的自然资料和经过加工或转换的能量来源，尚未开发的自然资料称为能源资源。,二、能源的分类１、按获得方法分一次能源煤、水能、石油、风能等；二次能源电能、蒸汽、煤气、汽油等。２、按被利用程度分常规能源煤、水能、石油等；新能源太阳能、风能、海洋能、地热能等。,二、能源的含义和能源分类能源是能量的来源，即取得能量的来源，包括已经开发可供直接使用的自然资料和经过加工或转换的能量来源，尚未开发的自然资料称为能源资源。,二、能源的分类３、按能否再生分可再生能源水能、太阳能、风能、海洋能等；非再生能源煤、石油、天然气、核燃料等。４、按能源本身性质分含能体能源煤、石油、天然气、核燃料等；过程性能源水能、电能、风能、海洋能等。,三、我国能源资源,１、煤炭1000米以内探明可采储量为2.67104亿吨，居世界第三位。,２、水能资源水能资源蕴藏量6.76亿KW，年发电量5.92104亿KWh；可开发的水能资源的装机容量3.78亿KW，年发电量1.92104亿KWh；居世界第一位，占世界可开发量的12.9％，水能资源65％以上分布在西南地区。３、石油截止2000年底，我国石油探明可采储量为32.74亿吨，居世界第十一位。石油资源主要集中在东北、华北和西北地区。,四、电能我国电力工业的发展情况1949年发电装机容量184.9万KW年发电量43亿KW.h，位居世界第25位。2003年发电装机容量3.8亿KW年发电量19000亿KW.h，位居世界第2位。现在最大的火电机组容量90万KW（外高桥第二发电厂）最大的水电机组容量70万KW（三峡水电厂）最大的核电机组容量100万KW（岭澳核电厂）最大的火力发电厂容量300万KW（北仑港电厂）最大的水力发电厂容量330万KW（二滩水电厂）最大的核能发电厂容量200万KW（岭澳核电厂）,电能的特点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。,发电厂类型和特点,发电厂的类型火电厂热电厂、水电厂、核电厂、潮汐发电厂、风力发电、燃气轮机发电等。,目前在电力系统中起主导作用的电厂还是火力电厂和水力电厂。,第一节、火力发电厂利用煤、石油、天然气等作为燃料的发电厂称为火电厂。我国电力系统中70％以上容量为火电厂。,火电厂的生产过程,,化学能,热能,机械能,,,电能,火电厂的分类（按燃料分）,燃煤电厂煤油电厂燃气电厂余热电厂,第一节、火力发电厂利用煤、石油、天然气等作为燃料的发电厂称为火电厂。我国电力系统中70％以上容量为火电厂。,火电厂的生产过程,,化学能,热能,机械能,,,电能,火电厂的分类（按蒸汽压力和温度分）,中低压（3.92MPa,450℃）高压（9.9MPa,540℃）超高压（13.83MPa,540℃）亚临界（16.77MPa,540℃）超临界（22.11MPa,550℃）,第一节、火力发电厂利用煤、石油、天然气等作为燃料的发电厂称为火电厂。我国电力系统中70％以上容量为火电厂。,火电厂的生产过程,,化学能,热能,机械能,,,电能,火电厂的分类（按原动机分）,凝汽轮机发电厂燃气轮机发电厂内燃机发电厂蒸汽－燃气轮机电厂,第一节、火力发电厂利用煤、石油、天然气等作为燃料的发电厂称为火电厂。我国电力系统中70％以上容量为火电厂。,火电厂的生产过程,,化学能,热能,机械能,,,电能,火电厂的分类（按输出能源分）,凝汽式发电厂热电厂,第一节、火力发电厂利用煤、石油、天然气等作为燃料的发电厂称为火电厂。我国电力系统中70％以上容量为火电厂。,火电厂的生产过程,,化学能,热能,机械能,,,电能,火电厂的分类（按总装机容量分）,小容量100MW以下中容量100250MW大中容量2501000MW大容量大于1000MW,建造火电厂一般具备的条件,一、煤100万KW，每天耗煤1.3万吨,二、水25MW机组，每小时4000吨水,三、热、电负荷送热距离小于6Km,四、交通运输,五、卫生与通风污染及排放,火电厂的生产过程及组成,一、火电厂的生产过程,1、运煤皮带；２、原煤仓；３、磨煤机；４、排粉机；５、送风机；６、空气预热器；７、引风机；８、过热器；９、省煤器；10、除尘器；11、烟囱；12、灰斗；13、灰渣沟；14、灰渣泵；15、汽包；16、水冷壁；17、汽轮机；18、凝汽器；19、凝结水泵；20、低压加热器；21、除氧器；22、给水箱；23、给水泵；24、高压加热器；25、软化补充水；26、冷却水；27、发电机；28、变压器,设备名称,火电厂的主要生产系统,一、燃烧系统,1、运煤系统；２、磨煤系统；３、燃烧系统；４、风烟系统；５、灰渣系统。,二、汽水系统,1、给水系统；２、补充给水系统；３、循环水系统。,三、电气系统,1、发电机；２、励磁装置；３、厂用电系统；４、升压变电站。,火电厂的主要生产系统,一、燃烧系统,1、运煤皮带；２、煤斗；３、磨煤机；４、排粉机；５、送风机；６、空气预热器；７、锅炉；８、除尘器；９、引风机；10、灰渣泵,二、汽水系统,1、锅炉；２、省煤器；３、过热器；４、汽轮机；５、发电机；６、凝气器；７、循环水泵；８、凝结水泵；９、低压加热器；10、除氧器；11、给水泵；12、高压加热器；13、水处理设备,三、电气系统,1、发电机；２、主变压器；３、高压配电装置；４、厂用变压器；５、厂用配电装置；６、高压输电线；７、低压电缆馈线,山西鲁能河曲电厂,我国首台国产百万千瓦超临界燃煤机组浙江华能玉环电厂１号机组,火电厂的特点1布局灵活，装机容量大小可按需要而定；2建设初投资较水电厂小；火电每千瓦投资800元1990年水电每千瓦投资1560元1990年3火电厂的主要燃料为煤炭，属于消耗性能源。电能生产成本远大于水电；4火电厂相对水电厂讲其动力部分设备较为复杂，厂用电量消耗大，运行人员多，运行费用较高；5汽轮发电机组操作控制比较复杂，开停机时间长，只能担负基荷。6火电厂的排烟、除灰将造成空气和环境的污染。,第二节、水力发电厂水电厂是利用江、河、湖、泊所蕴藏的水能资源而生产电能的工厂。,水电厂的能量转换过程,水能,机械能,,,电能,水电厂的分类（按集中落差的方式分）,堤坝式坝后式、河床式引水式混合式,第二节、水力发电厂水电厂是利用江、河、湖、泊所蕴藏的水能资源而生产电能的工厂。,水能,机械能,,,电能,水电厂的分类（按径流调节程度分）,无调节水电厂有调节水电厂日调节、年调节、多年调节,水电厂的能量转换过程,水电开发建设的决定因素,一、取得水流落差和造成淹没的关系,二、防洪和发电的关系,三、发电与航运、灌溉和用水的关系,四、水电厂投资与修建速度问题,一、获得水能,二、调节水能,三、转化水能为电能,三、输配电能,水电厂的生产过程,三峡工程简介,水电站采用坝后式布置方案，共设有左、右两组厂房。共安装26台水轮发电机组，其中左岸厂房14台，右岸厂房12台。水轮机为混流式，机组单机额定容量70万千瓦，其单机容量和总装机容量都是目前国内外最大的。右岸山体内留有为后期扩机（6台，总容量420万千瓦）的地下电站位置。其进水口已经建成。,三峡电厂简介,9号水轮发电机组转轮,９号水轮发电机组转子,三峡左岸电站厂房内景,水电厂的特点可综合利用水能资源。水电厂除发电外，还有防洪、航运、供水、养殖及旅游等多方面综合效益。并可进行梯级开发。发电成本低、效率高。电能成本为火电的25％～35％。运行灵活，易于实现全盘自动化。可担任系统调频，调峰及负荷备用。水能可储蓄和调节。水力发电不污染环境。水电厂多建筑在江河湖泊峡谷地带，远离负荷中心，输电成本与一次性投入成本大，工期长。水电厂的工况受水文条件限制较大。由于水库的兴建，淹没土地，移民搬迁，给农业生产带来一些不利，还有可能在一定程度破坏自然界的生态平衡。,第四节、核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场所。分为轻水堆、压水堆、沸水堆、重水堆等。,核电厂的特点1大量节省煤、石油等燃料；1KgU235相当于2700吨标准煤2核电厂在核裂变时不需要空气助燃；,核电厂的特点3核电厂技术复杂，投资大，工期长，但电能成本比火力发电厂低30％～40％。4正常运行时对大气没有污染，但放射性污染受人关注，核废料处理困难；5核电厂在电力系统中最适宜担任基荷部分。发电机组维持恒定的出力更能充分发挥技术经济效益，运行调试灵活性不如水电厂。,第五节电能生产的特点及运行经济指标,一、电能的生产特点（1）电能的生产和消费是在同一时间实现的。（2）电能生产应服从统一调度和管理，合理的利用动力资源。（3）电能生产与国民经济各部门和人民生活有着极为密切的关系。,二、发电厂运行经济指标保证有计划地、可靠地发出优质廉价的电能是发电厂的基本任务。一般反映运行状况的主要指标有安全运行日、年发电量、煤（水）耗率、厂用电率、装机容量的年利用小时数、设备完好率、电能成本、发电厂总效率以及电能质量等。,三、电能质量的标准发电机额定电压标准,电能质量的指标电压、频率、波形,我国交流电力网和电气设备的额定电压（线间电压，单位kv）,电能质量的指标供电电压允许变化范围,电能质量的指标,电力系统允许的频率偏差范围,波形（标准的正弦波）,本章的几个问题,一、人类所认识的能量形式有哪些并说明其特点。二、能源分类方式有哪些电能的特点及其在国民经济中的地位和作用如何三、火力发电厂分类，其电能生产过程及其特点四、水力发电厂分类，其电能生产过程及其特点,结束,