发电厂概述.pptx
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1、1先修课程:高等数学、大学物理、电路、电机学等等。知识点:u能源开发与有效利用;u水电站的主要类型和设备及生产过程与特点;u火力发电厂的主要设备和生产过程及原理;u风力机的原理和风力发电的运行方式及特点;u太阳能热发电和太阳能光发电的过程与原理;重点:水力、火力、风力和太阳能电厂的生产过程与原理 难点:风力和太阳能电厂的生产过程与原理。23第一节 能源开发与利用w能源资源能源资源 柴草、煤、石油、天然气、水能;太阳能、风能、生物质能、地热能、海洋能、核能。4能源一次能源常规常规能源能源可再生能源:水力非可再生能源:煤、石油、天然气、核裂变新能源新能源可再生能源:可再生能源:太阳能、风能、生物质
2、能、海洋能、地热能非可再生能源非可再生能源:核聚变材料二次能源 电力、焦炭、煤气、汽油、煤油、柴油、重油、沼气、蒸汽、热水表1-1 能源分类5w资源的有效利用资源的有效利用 人类生产和生活始终面临着一个无法避免的问题:资源稀缺。注重:能源开发与节约并重6第二节 水力发电 w水电站是将水能转变成电能的工厂,能量转换过程:水能机械能电能。水流量(m3/s)和水头(落差m)w我国水力资源 理论蕴藏量:6.98亿千瓦 技术可开发:4.93亿千瓦 经济可开发:3.95亿千瓦 目前已开发:1.08亿千瓦7水电站的型式图11 水电站示意图1水库;2压力水管;3水电站厂房;4水轮机5发电机;6尾水渠道(1)坝
3、后式8示例:水口水电厂三峡电站9三峡电站水轮机10(2 2)河床式水电站)河床式水电站图12 河床式水电站示意图 11葛洲坝水电站(河床式)12图13 引水式水电站示意图(3)引水式水电站13引水式电站示例14(4)梯级电站图14 梯级水电站布置示意图古田溪梯级电站、富泉溪梯级电站15(5)抽水蓄能电站图15 抽水蓄能式水电站w既是电源又是负荷,起到削峰填谷作用;w具有调频、调相、负荷备用、事故备用的功能。1617浙江天荒坪抽水蓄能电站水库18w水电站的主要动力设备 水轮机 能将水能转换成旋转的机械能。仅利用水流的动能转换为机械能的水轮机称为冲击式水轮机。同时利用水流的压能、动能转换成机械能的
4、水轮机称为反击式水轮机(最广泛)。19w1、冲击式水轮机 根据水流冲击转轮的部位和方向的不同,冲击式水轮机可分为水斗式、斜击式和双击式。水斗式水轮机应用最广泛,它的主要部件有转轮、喷嘴、喷针、折向器、主轴和机壳。图16 水斗式水轮机1转轮;2喷嘴;3转轮室;4机壳;5调节手轮;6针阀20w2、反击式水轮机 反击式水轮机种类很多,有混流式、斜流式、轴流式(定浆式、转浆式)、贯流式(全贯流式、半贯流式)。主要由水轮机室、导水机构、转轮和泄水机构四大部分组成。21(1)水轮机室 是引水机构,常称蜗壳,其作用是将引水管来的水流沿圆周方向均匀导向转轮。图17 蜗壳外形图22w(2)导水机构 导水机构的作
5、用是使水流沿着有利的方向进入水轮机的转轮。调整导叶的开度,调节进入转轮的流量,从而改变水轮机的输出功率。导水机构关闭导叶,可使水轮机停止运行。w(3)转轮23w(4)尾水管图18 尾水管示意图 242526w(1)水能是可再生能源,没有损耗,没有污染。w(2)不排放有害气体、烟尘和灰渣,没有核废料。w(3)水力发电的效率高,常规水电厂的发电效率在80%以上。w(4)机组起停灵活,输出功率增减快、可变幅度大,便于调峰、调频和承担事故备用电源。w(5)水库可以综合利用,承担防洪、灌溉、航运、生活和生产用水、养殖、旅游等任务。w(6)受丰枯变化的影响较大。w(7)对生物资源生态环境有破坏。水力发电的
6、特点:27第三节 火力发电火电厂按照原动机不同可分为:汽轮机电厂、燃气轮机电厂、蒸汽燃气轮机联合循环电厂。火力发电厂简称火电厂,是利用煤、石油、天然气或其他燃料的化学能生产电能的工厂。w 燃煤火电厂、w燃油火电厂、w燃气火电厂。28一、火电厂生产过程 从能量转换观点分析,其基本过程都是:燃料的化学能热能机械能电能。图19 蒸汽动力发电厂原理图1锅炉;2汽轮机;3发电机;4凝汽器;5凝结水泵;6回热加热器;7给水泵过热器锅炉汽轮机发电机凝汽器回热加热器提高循环效率提高循环效率29w 锅炉将燃料的化学能转化为蒸汽热能,蒸汽机将蒸汽热能转化为机械能,发电机将机械能转化为电能。w 锅炉、汽轮机、发电机
7、是常规火力发电厂的三大主机。w 动力设备就是指锅炉、汽轮机及其附属设备与热力系统(如图110所示)。w 30图110 凝汽式火力发电厂生产系统组合示意图31浙江华能火电厂32二、火电机组的经济指标w国内大机组(300MW和600MW)的发电热效率在37%-41%左右,相应发电煤耗率在300-340g标准煤/(kWh)左右。w凝汽式火电厂的厂用电率一般在4%-10%。w国内大机组的供电煤耗率在312-360g标准煤/(kWh)左右,相当或接近世界先进水平。标准煤?33标准煤的定义:凡能产生29.27MJ的热量(低位)的任何数量的燃料折合为1kg标准煤。或标准煤:指每千克收到基低位热值为29.27
8、兆焦(MJ)(相当于7000卡)的煤。标准煤亦称煤当量,是将不同品种、不同含热量的能源按各自不同的含热量折合成为一种标准含量的统一计算单位的能源。34三、动力设备锅炉1、锅炉作用:1)燃料在炉膛内燃烧将其化学能转变为烟气热能;2)烟气热能加热给水;3)水经过预热、汽化、过热三个阶段成为具有一定压力、温度的过热蒸汽。锅炉由锅炉本体和辅助设备两大部分组成。(1)锅炉本体:由“锅”和“炉”两部分组成的。(2)锅炉的辅助设备:送风机、引风机、制煤系 统以及除渣、除尘设备等。工质:水352 2、锅本体、锅本体 是汽水系统,能将是汽水系统,能将水变成蒸汽的吸热过水变成蒸汽的吸热过程程。(1 1)省煤器;(
9、)省煤器;(2 2)汽包;()汽包;(3 3)下降管;)下降管;(4 4)水冷壁;)水冷壁;(5 5)过热器;)过热器;(6 6)再热器)再热器3 3、炉本体、炉本体 是燃烧系统,能将是燃烧系统,能将煤变成烟气热能煤变成烟气热能。(1 1)炉膛;)炉膛;(2 2)燃烧器;()燃烧器;(3 3)空气)空气预热器预热器36火电厂锅炉外观37四、动力设备 汽轮机w汽轮机的工作原理 将蒸汽热能转换成机械能的高速旋转设备。汽轮机和发电机的组合称为汽轮发电机组。38汽轮机模型39五、火电厂对环境的影响及防止措施w烟气烟气 粉尘粉尘-静电除尘、效果还好静电除尘、效果还好 硫氧化物硫氧化物SOx-SOx-脱硫
10、技术脱硫技术 氮氧化物氮氧化物NOx-NOx-脱硝技术脱硝技术w灰渣灰渣w废水废水-污水处理污水处理40第四节 风力发电w风能资源 风能就是指流动的空气所具有的能量,是由太阳能转化而来的。全球大气中总的风能量约为:1017kW,可被开发利用的风能约为:21010kW,比世界上可利用的水能:大10倍。因此,风能的开发利用具有非常广阔的前景。41 20052005年年1111月月7-87-8日,于北京举行国际可日,于北京举行国际可再生能源大会,来自再生能源大会,来自7878个国家和地区的代个国家和地区的代表通过表通过北京宣言北京宣言,呼吁各国加快可再,呼吁各国加快可再生能源的发展,以应对能源压力生
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