電氣專業(yè)工程訓(xùn)練(能源綜合)(he)

1、 通過(guò)工程訓(xùn)練，讓學(xué)生了解和熟悉主要通過(guò)工程訓(xùn)練，讓學(xué)生了解和熟悉主要 發(fā)電方式的生產(chǎn)過(guò)程與主要設(shè)備以及電發(fā)電方式的生產(chǎn)過(guò)程與主要設(shè)備以及電 廠金屬材料、電廠水處理和電廠環(huán)保方廠金屬材料、電廠水處理和電廠環(huán)保方 面的相關(guān)知識(shí)面的相關(guān)知識(shí) 訓(xùn)練方式：教師講課與參觀模型、圖片訓(xùn)練方式：教師講課與參觀模型、圖片 和實(shí)物相結(jié)合和實(shí)物相結(jié)合 考核方式：根據(jù)學(xué)生提交的實(shí)習(xí)報(bào)告評(píng)考核方式：根據(jù)學(xué)生提交的實(shí)習(xí)報(bào)告評(píng) 分分 火力發(fā)電生產(chǎn)過(guò)程認(rèn)知火力發(fā)電生產(chǎn)過(guò)程認(rèn)知 水力發(fā)電生產(chǎn)過(guò)程認(rèn)知水力發(fā)電生產(chǎn)過(guò)程認(rèn)知 核能發(fā)電生產(chǎn)過(guò)程認(rèn)知核能發(fā)電生產(chǎn)過(guò)程認(rèn)知 風(fēng)力發(fā)電生產(chǎn)過(guò)程認(rèn)知風(fēng)力發(fā)電生產(chǎn)過(guò)程認(rèn)知 電廠金屬材料認(rèn)知電廠金

2、屬材料認(rèn)知 脫硫與電廠水處理認(rèn)知脫硫與電廠水處理認(rèn)知 新增綠色發(fā)電裝機(jī)比重大幅上升，發(fā)電裝機(jī)容新增綠色發(fā)電裝機(jī)比重大幅上升，發(fā)電裝機(jī)容 量首次躍居世界首位量首次躍居世界首位 水電裝機(jī)投產(chǎn)容量比上年大幅增加，水電設(shè)備水電裝機(jī)投產(chǎn)容量比上年大幅增加，水電設(shè)備 利用小時(shí)同比下降利用小時(shí)同比下降 火電完成投資繼續(xù)下降，火電供電煤耗進(jìn)一步火電完成投資繼續(xù)下降，火電供電煤耗進(jìn)一步 降低降低 風(fēng)電發(fā)電量保持高速增長(zhǎng)，風(fēng)電設(shè)備利用小時(shí)風(fēng)電發(fā)電量保持高速增長(zhǎng)，風(fēng)電設(shè)備利用小時(shí) 比上年明顯提高比上年明顯提高 并網(wǎng)太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)迅猛增長(zhǎng)，核電投產(chǎn)兩臺(tái)并網(wǎng)太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)迅猛增長(zhǎng)，核電投產(chǎn)兩臺(tái) 機(jī)組機(jī)組 火力發(fā)電過(guò)程是

3、將燃燒中的化學(xué)能轉(zhuǎn)變火力發(fā)電過(guò)程是將燃燒中的化學(xué)能轉(zhuǎn)變 為熱能（在鍋爐中），再將熱能轉(zhuǎn)換為為熱能（在鍋爐中），再將熱能轉(zhuǎn)換為 機(jī)械能（在汽輪機(jī)中），機(jī)械能再進(jìn)一機(jī)械能（在汽輪機(jī)中），機(jī)械能再進(jìn)一 步轉(zhuǎn)換為電能（在發(fā)電機(jī)中）的過(guò)程步轉(zhuǎn)換為電能（在發(fā)電機(jī)中）的過(guò)程 從煤礦運(yùn)抵電廠的煤先由斗輪機(jī)輸煤皮帶送到從煤礦運(yùn)抵電廠的煤先由斗輪機(jī)輸煤皮帶送到 煤粉倉(cāng)，再由煤斗進(jìn)入磨煤機(jī)被磨成煤粉，經(jīng)煤粉倉(cāng)，再由煤斗進(jìn)入磨煤機(jī)被磨成煤粉，經(jīng) 過(guò)給粉機(jī)在熱空氣的輸送下，經(jīng)過(guò)噴燃器進(jìn)入過(guò)給粉機(jī)在熱空氣的輸送下，經(jīng)過(guò)噴燃器進(jìn)入 燃燒室燃燒。在燃燒室內(nèi)煤粉著火燃燒并放出燃燒室燃燒。在燃燒室內(nèi)煤粉著火燃燒并放出 熱量，加熱

4、水產(chǎn)生蒸汽，然后通過(guò)主蒸汽管道熱量，加熱水產(chǎn)生蒸汽，然后通過(guò)主蒸汽管道 及主汽閥送入汽輪機(jī)及主汽閥送入汽輪機(jī) 進(jìn)入汽輪機(jī)的蒸汽膨脹做功，推動(dòng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子進(jìn)入汽輪機(jī)的蒸汽膨脹做功，推動(dòng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子 旋轉(zhuǎn)，將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)，將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)， 將機(jī)械能變?yōu)殡娔軐C(jī)械能變?yōu)殡娔?在汽輪機(jī)中做功后的蒸汽進(jìn)入凝汽器凝在汽輪機(jī)中做功后的蒸汽進(jìn)入凝汽器凝 結(jié)為水，凝結(jié)水由凝結(jié)水泵經(jīng)由低壓加結(jié)為水，凝結(jié)水由凝結(jié)水泵經(jīng)由低壓加 熱器送入除氧器，除氧后的水由給水泵熱器送入除氧器，除氧后的水由給水泵 打入高壓加熱器加熱，進(jìn)一步提高溫度打入高壓加熱器加熱，進(jìn)一步提高溫度 后再送回

5、鍋爐，如此往復(fù)，從而不斷地后再送回鍋爐，如此往復(fù)，從而不斷地 生產(chǎn)電能和熱能生產(chǎn)電能和熱能 鍋爐、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)是火電廠中的主鍋爐、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)是火電廠中的主 要設(shè)備，亦稱三大主機(jī)要設(shè)備，亦稱三大主機(jī) 與三大主機(jī)相輔工作的設(shè)備稱為輔助設(shè)與三大主機(jī)相輔工作的設(shè)備稱為輔助設(shè) 備或稱輔機(jī)備或稱輔機(jī) 主機(jī)與輔機(jī)及其相連的管道、線路等稱主機(jī)與輔機(jī)及其相連的管道、線路等稱 為系統(tǒng)為系統(tǒng) 火電廠的主要系統(tǒng)有燃燒系統(tǒng)、汽水系火電廠的主要系統(tǒng)有燃燒系統(tǒng)、汽水系 統(tǒng)、電氣系統(tǒng)等統(tǒng)、電氣系統(tǒng)等 除了上述的主要系統(tǒng)外，火電廠還有其除了上述的主要系統(tǒng)外，火電廠還有其 它一些輔助生產(chǎn)系統(tǒng)它一些輔助生產(chǎn)系統(tǒng) 如燃煤的輸送

6、系統(tǒng)、水的化學(xué)處理系統(tǒng)、如燃煤的輸送系統(tǒng)、水的化學(xué)處理系統(tǒng)、 灰漿的排放系統(tǒng)等灰漿的排放系統(tǒng)等 這些系統(tǒng)與主系統(tǒng)協(xié)調(diào)工作，它們相互這些系統(tǒng)與主系統(tǒng)協(xié)調(diào)工作，它們相互 配合完成電能的生產(chǎn)任務(wù)配合完成電能的生產(chǎn)任務(wù) 鍋爐就是利用燃料燃燒釋放的熱能或其他熱能鍋爐就是利用燃料燃燒釋放的熱能或其他熱能 加熱給水，以獲得規(guī)定參數(shù)（溫度、壓力）和加熱給水，以獲得規(guī)定參數(shù)（溫度、壓力）和 品質(zhì)的蒸汽的設(shè)備品質(zhì)的蒸汽的設(shè)備 鍋爐的主要工作就是將一定數(shù)量的燃料燃燒，鍋爐的主要工作就是將一定數(shù)量的燃料燃燒， 燃燒釋放出的熱量通過(guò)鍋爐受熱面?zhèn)鬟f給水，燃燒釋放出的熱量通過(guò)鍋爐受熱面?zhèn)鬟f給水， 將水汽化并過(guò)熱成具有一定壓

7、力和溫度的過(guò)熱將水汽化并過(guò)熱成具有一定壓力和溫度的過(guò)熱 蒸汽蒸汽 鍋爐設(shè)備可分為鍋爐本體和輔助系統(tǒng)兩部分鍋爐設(shè)備可分為鍋爐本體和輔助系統(tǒng)兩部分 包括爐膛、煙道、燃燒器和汽水系統(tǒng)包括爐膛、煙道、燃燒器和汽水系統(tǒng) （受熱面、汽包、聯(lián)箱和連接管道）以（受熱面、汽包、聯(lián)箱和連接管道）以 及爐墻和鋼架等部分及爐墻和鋼架等部分 包括燃料供應(yīng)系統(tǒng)、煤粉制備系統(tǒng)、給包括燃料供應(yīng)系統(tǒng)、煤粉制備系統(tǒng)、給 水系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、水處理系統(tǒng)、除灰水系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、水處理系統(tǒng)、除灰 除塵系統(tǒng)、脫硫脫硝系統(tǒng)、測(cè)量及控制除塵系統(tǒng)、脫硫脫硝系統(tǒng)、測(cè)量及控制 系統(tǒng)等系統(tǒng)等 燃料燃燒燃料燃燒 傳熱傳熱 汽化汽化 燃料要與空氣中的氧化

8、合，才能進(jìn)行燃燃料要與空氣中的氧化合，才能進(jìn)行燃 燒放熱，燃料燃燒后變成高溫的燃燒產(chǎn)燒放熱，燃料燃燒后變成高溫的燃燒產(chǎn) 物（煙氣）物（煙氣） 這個(gè)過(guò)程就是把燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)槿歼@個(gè)過(guò)程就是把燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)槿?燒產(chǎn)物燒產(chǎn)物-熱能的過(guò)程熱能的過(guò)程 高溫的煙氣通過(guò)對(duì)各種受熱面的傳熱，高溫的煙氣通過(guò)對(duì)各種受熱面的傳熱， 將熱能傳給水，水吸熱后變成蒸汽將熱能傳給水，水吸熱后變成蒸汽 水在鍋爐中的汽化過(guò)程，要經(jīng)過(guò)預(yù)熱、汽化、水在鍋爐中的汽化過(guò)程，要經(jīng)過(guò)預(yù)熱、汽化、 過(guò)熱三個(gè)階段過(guò)熱三個(gè)階段 為了提高蒸汽動(dòng)力循環(huán)效率，現(xiàn)代電站鍋爐水為了提高蒸汽動(dòng)力循環(huán)效率，現(xiàn)代電站鍋爐水 的汽化，還有第四個(gè)階段的汽化，

9、還有第四個(gè)階段再過(guò)熱階段再過(guò)熱階段 預(yù)熱階段主要在省煤器中進(jìn)行預(yù)熱階段主要在省煤器中進(jìn)行 汽化階段在蒸發(fā)受熱面中進(jìn)行汽化階段在蒸發(fā)受熱面中進(jìn)行 過(guò)熱階段在過(guò)熱器中進(jìn)行過(guò)熱階段在過(guò)熱器中進(jìn)行 再熱階段在再熱器中進(jìn)行再熱階段在再熱器中進(jìn)行 汽輪機(jī)本體是指完成蒸汽熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)汽輪機(jī)本體是指完成蒸汽熱能轉(zhuǎn)換為機(jī) 械能的汽輪機(jī)組的基本部分，即汽輪機(jī)械能的汽輪機(jī)組的基本部分，即汽輪機(jī) 本身。它與回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)、調(diào)節(jié)保安系本身。它與回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)、調(diào)節(jié)保安系 統(tǒng)、油系統(tǒng)、凝汽系統(tǒng)以及其他輔助設(shè)統(tǒng)、油系統(tǒng)、凝汽系統(tǒng)以及其他輔助設(shè) 備共同組成汽輪機(jī)組備共同組成汽輪機(jī)組 汽輪機(jī)本體由固定部分（靜子）和轉(zhuǎn)動(dòng)部分汽輪機(jī)本

10、體由固定部分（靜子）和轉(zhuǎn)動(dòng)部分 （轉(zhuǎn)子）組成（轉(zhuǎn)子）組成 固定部分包括汽缸、隔板、噴嘴、汽封、緊固固定部分包括汽缸、隔板、噴嘴、汽封、緊固 件和軸承等件和軸承等 轉(zhuǎn)動(dòng)部分包括主軸、葉輪或輪鼓、葉片和聯(lián)軸轉(zhuǎn)動(dòng)部分包括主軸、葉輪或輪鼓、葉片和聯(lián)軸 器等器等 固定部分的噴嘴、隔板與轉(zhuǎn)動(dòng)部分的葉輪、葉固定部分的噴嘴、隔板與轉(zhuǎn)動(dòng)部分的葉輪、葉 片組成蒸汽熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的通流部分片組成蒸汽熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的通流部分 汽缸是約束高壓蒸汽不得外泄的外殼汽缸是約束高壓蒸汽不得外泄的外殼 汽輪機(jī)本體還設(shè)有汽封系統(tǒng)汽輪機(jī)本體還設(shè)有汽封系統(tǒng) 1 12#2#軸承座；軸承座；2 2徑向推力聯(lián)合軸承；徑向推力聯(lián)合軸承；3

11、 3高壓轉(zhuǎn)子；高壓轉(zhuǎn)子；4 4高壓內(nèi)缸；高壓內(nèi)缸；5 5第一級(jí)斜置靜葉；第一級(jí)斜置靜葉； 6 6高壓靜葉；高壓靜葉；7 7高壓動(dòng)葉；高壓動(dòng)葉；8 8高壓外缸進(jìn)汽段；高壓外缸進(jìn)汽段；9 9高壓進(jìn)汽口；高壓進(jìn)汽口；1010補(bǔ)汽閥進(jìn)汽口；補(bǔ)汽閥進(jìn)汽口； 1111高壓外缸排汽段；高壓外缸排汽段；1212高壓軸承；高壓軸承；13131#1#軸承座；軸承座；1414液壓盤車液壓盤車 鍋爐產(chǎn)生具有一定壓力和溫度的蒸汽，鍋爐產(chǎn)生具有一定壓力和溫度的蒸汽， 通過(guò)汽輪機(jī)的噴嘴后，壓力降低，速度通過(guò)汽輪機(jī)的噴嘴后，壓力降低，速度 增高增高 這股高速汽流沖到裝在葉輪上的動(dòng)葉片這股高速汽流沖到裝在葉輪上的動(dòng)葉片 表面，

12、方向有了改變，動(dòng)量發(fā)生變化，表面，方向有了改變，動(dòng)量發(fā)生變化， 從而對(duì)動(dòng)葉片產(chǎn)生作用力，推動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)從而對(duì)動(dòng)葉片產(chǎn)生作用力，推動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn) 動(dòng)，將熱能轉(zhuǎn)換成由主軸輸出的機(jī)械能動(dòng)，將熱能轉(zhuǎn)換成由主軸輸出的機(jī)械能 汽輪機(jī)的工作原理汽輪機(jī)的工作原理 （a）沖動(dòng)式汽輪機(jī)）沖動(dòng)式汽輪機(jī) （b）反動(dòng)式汽輪機(jī)）反動(dòng)式汽輪機(jī) 超超臨界超超臨界1000MW1000MW汽輪機(jī)汽輪機(jī) 水力發(fā)電是將水能直接轉(zhuǎn)換成電能水力發(fā)電是將水能直接轉(zhuǎn)換成電能 水電站主要是由水庫(kù)、引水道和電廠組成水電站主要是由水庫(kù)、引水道和電廠組成 水庫(kù)具有儲(chǔ)存和調(diào)節(jié)河水水量，取得最大發(fā)電效率的水庫(kù)具有儲(chǔ)存和調(diào)節(jié)河水水量，取得最大發(fā)電效率的 功能。攔河

13、筑壩形成水庫(kù)，以提高水位，集中河道落功能。攔河筑壩形成水庫(kù)，以提高水位，集中河道落 差，是水電站發(fā)電的必備條件。水庫(kù)工程除攔河大壩差，是水電站發(fā)電的必備條件。水庫(kù)工程除攔河大壩 外，還有溢洪道、泄水孔等安全設(shè)施外，還有溢洪道、泄水孔等安全設(shè)施 引水道主要功能是傳輸水量至電廠，沖動(dòng)水輪機(jī)發(fā)電引水道主要功能是傳輸水量至電廠，沖動(dòng)水輪機(jī)發(fā)電 電廠則主要由水輪發(fā)電機(jī)組及相應(yīng)的控制和保護(hù)裝置、電廠則主要由水輪發(fā)電機(jī)組及相應(yīng)的控制和保護(hù)裝置、 輸配電裝置等組成輸配電裝置等組成 自然界河流所蘊(yùn)藏的水力資源（水流能量）的自然界河流所蘊(yùn)藏的水力資源（水流能量）的 大小，取決于流量和落差這兩個(gè)要素大小，取決于流量

14、和落差這兩個(gè)要素 通過(guò)在河流上筑壩，抬高上游水位，形成一定通過(guò)在河流上筑壩，抬高上游水位，形成一定 的落差，并通過(guò)引水管道將水流引入水力機(jī)械，的落差，并通過(guò)引水管道將水流引入水力機(jī)械， 驅(qū)動(dòng)水力機(jī)械旋轉(zhuǎn)，水流的能量就轉(zhuǎn)換成了旋驅(qū)動(dòng)水力機(jī)械旋轉(zhuǎn)，水流的能量就轉(zhuǎn)換成了旋 轉(zhuǎn)的機(jī)械能轉(zhuǎn)的機(jī)械能 若旋轉(zhuǎn)的水力機(jī)械再帶動(dòng)發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，那么發(fā)若旋轉(zhuǎn)的水力機(jī)械再帶動(dòng)發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，那么發(fā) 電機(jī)便將旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成了電能，這就是電機(jī)便將旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成了電能，這就是 水力發(fā)電的基本過(guò)程水力發(fā)電的基本過(guò)程 水力發(fā)電就是利用水力水力發(fā)電就是利用水力( (具有水頭具有水頭) )推動(dòng)推動(dòng) 水力機(jī)械水力機(jī)械( (水輪機(jī)水

15、輪機(jī)) )轉(zhuǎn)動(dòng)，將水能轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)動(dòng)，將水能轉(zhuǎn)變?yōu)?機(jī)械能，如果在水輪機(jī)上接上另一種機(jī)機(jī)械能，如果在水輪機(jī)上接上另一種機(jī) 械械( (發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)) )隨著水輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)便可發(fā)出電隨著水輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)便可發(fā)出電 來(lái)，這時(shí)機(jī)械能又轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔軄?lái)，這時(shí)機(jī)械能又轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?水力發(fā)電在某種意義上講是水的勢(shì)能和水力發(fā)電在某種意義上講是水的勢(shì)能和 動(dòng)能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能，又轉(zhuǎn)變成電能的轉(zhuǎn)動(dòng)能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能，又轉(zhuǎn)變成電能的轉(zhuǎn) 換過(guò)程換過(guò)程 壩式水電站壩式水電站 河床式水電站河床式水電站 引水式水電站引水式水電站 壩式水電站靠壩來(lái)集中壩式水電站靠壩來(lái)集中 水頭，這種水電站由于水頭，這種水電站由于 廠房位于非溢流壩壩趾廠房位于非溢流壩壩

16、趾 處，也稱為壩后式水電處，也稱為壩后式水電 站。站。 常建于河流中、上游的常建于河流中、上游的 高山峽谷中。高山峽谷中。 我國(guó)的三峽水電站，湖我國(guó)的三峽水電站，湖 北丹江口水電站，貴州北丹江口水電站，貴州 烏江渡水電站，浙江新烏江渡水電站，浙江新 安江水電站等都屬于壩安江水電站等都屬于壩 式水電站。式水電站。 河床式水電站的廠房河床式水電站的廠房 位于河床內(nèi)，廠房本位于河床內(nèi)，廠房本 身起到擋水和集中水身起到擋水和集中水 頭的作用。頭的作用。 一般建于河流中、下一般建于河流中、下 游，水頭較低，流量游，水頭較低，流量 較大的地區(qū)。較大的地區(qū)。 廣西西津水電站，寧廣西西津水電站，寧 夏青銅峽水

17、電站，湖夏青銅峽水電站，湖 北葛洲壩水電站等都北葛洲壩水電站等都 屬于河床式水電站。屬于河床式水電站。 引水式水電站有較引水式水電站有較 長(zhǎng)的引水管道，引長(zhǎng)的引水管道，引 水管道也用來(lái)集中水管道也用來(lái)集中 水電站的全部或者水電站的全部或者 大部分的水頭。大部分的水頭。 常建于流量小，坡常建于流量小，坡 降大，河流中、上降大，河流中、上 游流域。游流域。 廣西天湖水電站，廣西天湖水電站， 奧地利來(lái)賽克水電奧地利來(lái)賽克水電 站等都屬于引水式站等都屬于引水式 水電站。水電站。 水電站樞紐建筑物：包括擋水、泄水、水電站樞紐建筑物：包括擋水、泄水、 進(jìn)水、引水、尾水、平水及其他建筑物進(jìn)水、引水、尾水、平

18、水及其他建筑物 發(fā)電、變電和配電設(shè)備發(fā)電、變電和配電設(shè)備 擋水建筑物：用以攔截河流，集中落差，形成擋水建筑物：用以攔截河流，集中落差，形成 水庫(kù)，如壩、閘等。水庫(kù)，如壩、閘等。 泄水建筑物：用以渲泄洪水，或放水供下游使泄水建筑物：用以渲泄洪水，或放水供下游使 用，或放水以降低水庫(kù)水位，如溢洪道、泄洪用，或放水以降低水庫(kù)水位，如溢洪道、泄洪 隧洞、放水底孔等。隧洞、放水底孔等。 水電站進(jìn)水建筑物：用以按水電站的發(fā)電要求水電站進(jìn)水建筑物：用以按水電站的發(fā)電要求 將水引入的建筑物，如：進(jìn)水口。將水引入的建筑物，如：進(jìn)水口。 水電站引水及尾水建筑物：分別用以將發(fā)電用水從水水電站引水及尾水建筑物：分別用

19、以將發(fā)電用水從水 庫(kù)輸送給水輪發(fā)電機(jī)組，以及把發(fā)電用過(guò)的水排入下庫(kù)輸送給水輪發(fā)電機(jī)組，以及把發(fā)電用過(guò)的水排入下 游河道，引水式水電站的引水道還用來(lái)集中落差，形游河道，引水式水電站的引水道還用來(lái)集中落差，形 成水頭。常見(jiàn)的有：渠道，隧洞，管道等。成水頭。常見(jiàn)的有：渠道，隧洞，管道等。 水電站平水建筑物：用以平穩(wěn)由于電站負(fù)荷變化在引水電站平水建筑物：用以平穩(wěn)由于電站負(fù)荷變化在引 水或尾水建筑物中造成的流量及壓力的變化。如：調(diào)水或尾水建筑物中造成的流量及壓力的變化。如：調(diào) 壓室、壓力前池等。壓室、壓力前池等。 其他建筑物：如過(guò)船、過(guò)木、過(guò)魚(yú)、攔沙、沖沙的建其他建筑物：如過(guò)船、過(guò)木、過(guò)魚(yú)、攔沙、沖沙的

20、建 筑物。筑物。 包括：水輪發(fā)電機(jī)組、水輪發(fā)電機(jī)組控包括：水輪發(fā)電機(jī)組、水輪發(fā)電機(jī)組控 制設(shè)備、水輪發(fā)電機(jī)組輔助設(shè)備，變壓制設(shè)備、水輪發(fā)電機(jī)組輔助設(shè)備，變壓 器，高壓配電裝置等。器，高壓配電裝置等。 水能發(fā)電機(jī)組包括：將水能轉(zhuǎn)換為機(jī)械水能發(fā)電機(jī)組包括：將水能轉(zhuǎn)換為機(jī)械 能的水輪機(jī)；將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能的發(fā)能的水輪機(jī)；將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能的發(fā) 電機(jī)；控制機(jī)組操作（開(kāi)機(jī)、停機(jī)、變電機(jī)；控制機(jī)組操作（開(kāi)機(jī)、停機(jī)、變 速、增減負(fù)荷）的調(diào)速器和油壓裝置；速、增減負(fù)荷）的調(diào)速器和油壓裝置； 為保證機(jī)組運(yùn)行的其他輔助設(shè)備等。為保證機(jī)組運(yùn)行的其他輔助設(shè)備等。 水輪機(jī)是水輪發(fā)電機(jī)組的核心水輪機(jī)是水輪發(fā)電機(jī)組的核心

21、水輪機(jī)是一種將水能轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)機(jī)械能水輪機(jī)是一種將水能轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)機(jī)械能 的機(jī)器。的機(jī)器。 水輪機(jī)的種類很多，目前常按水流能量水輪機(jī)的種類很多，目前常按水流能量 的轉(zhuǎn)換特征將水輪機(jī)分成兩大類：沖擊的轉(zhuǎn)換特征將水輪機(jī)分成兩大類：沖擊 式和反擊式。沖擊式水輪機(jī)主要利用水式和反擊式。沖擊式水輪機(jī)主要利用水 的動(dòng)能；反擊式主要利用水的勢(shì)能。的動(dòng)能；反擊式主要利用水的勢(shì)能。 按轉(zhuǎn)輪區(qū)水流相對(duì)于水輪機(jī)軸的流動(dòng)方按轉(zhuǎn)輪區(qū)水流相對(duì)于水輪機(jī)軸的流動(dòng)方 向，水輪機(jī)可分為：貫流式、軸流式、向，水輪機(jī)可分為：貫流式、軸流式、 斜流式、切擊式、斜擊式、雙擊式等斜流式、切擊式、斜擊式、雙擊式等 水輪機(jī)的主要類型歸納：水輪機(jī)的

22、主要類型歸納： 反擊式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪區(qū)內(nèi)的水流，在通過(guò)轉(zhuǎn)輪葉片流道反擊式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪區(qū)內(nèi)的水流，在通過(guò)轉(zhuǎn)輪葉片流道 時(shí)，水流始終是連續(xù)的充滿整個(gè)轉(zhuǎn)輪的有壓流動(dòng)，并時(shí)，水流始終是連續(xù)的充滿整個(gè)轉(zhuǎn)輪的有壓流動(dòng)，并 在轉(zhuǎn)輪葉片的約束下，連續(xù)不斷地改變流速的大小和在轉(zhuǎn)輪葉片的約束下，連續(xù)不斷地改變流速的大小和 方向，從而對(duì)轉(zhuǎn)輪葉片產(chǎn)生一個(gè)反作用力，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)輪方向，從而對(duì)轉(zhuǎn)輪葉片產(chǎn)生一個(gè)反作用力，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)輪 旋轉(zhuǎn)。當(dāng)水流通過(guò)水輪機(jī)后，水流的動(dòng)能和勢(shì)能大部旋轉(zhuǎn)。當(dāng)水流通過(guò)水輪機(jī)后，水流的動(dòng)能和勢(shì)能大部 分被轉(zhuǎn)換成了轉(zhuǎn)輪的旋轉(zhuǎn)機(jī)械能。分被轉(zhuǎn)換成了轉(zhuǎn)輪的旋轉(zhuǎn)機(jī)械能。 按轉(zhuǎn)輪區(qū)內(nèi)相對(duì)于主軸流動(dòng)方向的不同，反擊式水輪按轉(zhuǎn)輪

23、區(qū)內(nèi)相對(duì)于主軸流動(dòng)方向的不同，反擊式水輪 機(jī)又可以分為混流式、軸流式、斜流式和貫流式水輪機(jī)又可以分為混流式、軸流式、斜流式和貫流式水輪 機(jī)。機(jī)。 如右圖，水流從四如右圖，水流從四 周沿徑向進(jìn)入轉(zhuǎn)輪周沿徑向進(jìn)入轉(zhuǎn)輪 ，然后近似以軸向，然后近似以軸向 流出轉(zhuǎn)輪。流出轉(zhuǎn)輪。 由于其水頭范圍廣由于其水頭范圍廣 （20700m），）， 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行穩(wěn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行穩(wěn) 定且效率高，混流定且效率高，混流 式水輪機(jī)是目前應(yīng)式水輪機(jī)是目前應(yīng) 用最廣泛的一種用最廣泛的一種 水流在導(dǎo)葉與轉(zhuǎn)水流在導(dǎo)葉與轉(zhuǎn) 輪之間由徑向流輪之間由徑向流 動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)檩S向流動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)檩S向流 動(dòng)，而在轉(zhuǎn)輪區(qū)動(dòng)，而在轉(zhuǎn)輪區(qū) 內(nèi)水流保持軸向內(nèi)水流

24、保持軸向 流動(dòng)。流動(dòng)。 軸流式水輪機(jī)在軸流式水輪機(jī)在 中低水頭中應(yīng)用中低水頭中應(yīng)用 廣泛。廣泛。 水流在轉(zhuǎn)輪區(qū)內(nèi)水流在轉(zhuǎn)輪區(qū)內(nèi) 沿著與主軸成某沿著與主軸成某 一個(gè)角度的方向一個(gè)角度的方向 流動(dòng)。流動(dòng)。 斜流式水輪機(jī)有斜流式水輪機(jī)有 較寬的高效率區(qū)較寬的高效率區(qū) ，適用水頭約為，適用水頭約為 40200m 流道近似為直筒狀的臥軸式水輪機(jī)。流道近似為直筒狀的臥軸式水輪機(jī)。 特點(diǎn)：流道平直，過(guò)流量大，效率高特點(diǎn)：流道平直，過(guò)流量大，效率高 沖擊式水輪機(jī)的轉(zhuǎn)輪始終處于大氣中，沖擊式水輪機(jī)的轉(zhuǎn)輪始終處于大氣中， 來(lái)自壓力鋼管的高壓水流在進(jìn)入水輪機(jī)來(lái)自壓力鋼管的高壓水流在進(jìn)入水輪機(jī) 之前已經(jīng)轉(zhuǎn)變成了高速自

25、由射流，沖擊之前已經(jīng)轉(zhuǎn)變成了高速自由射流，沖擊 轉(zhuǎn)輪部分葉片，并在葉片的約束下發(fā)生轉(zhuǎn)輪部分葉片，并在葉片的約束下發(fā)生 流速和方向的改變，從而將大部分動(dòng)能流速和方向的改變，從而將大部分動(dòng)能 傳遞給葉輪，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)。傳遞給葉輪，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)。 由于沖擊式水輪機(jī)應(yīng)用不相對(duì)少，在這由于沖擊式水輪機(jī)應(yīng)用不相對(duì)少，在這 里不作詳細(xì)介紹。里不作詳細(xì)介紹。 沖擊式水輪機(jī)沖擊式水輪機(jī) 核能最重要的應(yīng)用就是核能發(fā)電。由于核能能量密度核能最重要的應(yīng)用就是核能發(fā)電。由于核能能量密度 高，其熱值比煤的熱值高高，其熱值比煤的熱值高250萬(wàn)倍。作為發(fā)電燃料，萬(wàn)倍。作為發(fā)電燃料， 其運(yùn)輸量非常小，發(fā)電成本低其運(yùn)輸量非常小，

26、發(fā)電成本低 核電站和火電站的最主要區(qū)別是熱源不同，而將熱能核電站和火電站的最主要區(qū)別是熱源不同，而將熱能 轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，再轉(zhuǎn)換為電能的裝置則基本相同?；疝D(zhuǎn)換為機(jī)械能，再轉(zhuǎn)換為電能的裝置則基本相同。火 電站靠煤、石油或天然氣來(lái)取得熱量；核電站依靠反電站靠煤、石油或天然氣來(lái)取得熱量；核電站依靠反 應(yīng)堆中的冷卻劑將核燃料裂變鏈?zhǔn)椒磻?yīng)所產(chǎn)生的熱量應(yīng)堆中的冷卻劑將核燃料裂變鏈?zhǔn)椒磻?yīng)所產(chǎn)生的熱量 帶出來(lái)，作為熱能來(lái)源。帶出來(lái)，作為熱能來(lái)源。 核電站的系統(tǒng)和設(shè)備通常由兩大部分組成：核島核電站的系統(tǒng)和設(shè)備通常由兩大部分組成：核島核核 的系統(tǒng)和設(shè)備；常規(guī)島的系統(tǒng)和設(shè)備；常規(guī)島常規(guī)的系統(tǒng)和設(shè)備。常規(guī)的系統(tǒng)和設(shè)備。

27、 目前核電站中占比例最大的是水堆核電站，即壓水堆目前核電站中占比例最大的是水堆核電站，即壓水堆 核電站和沸水堆核電站核電站和沸水堆核電站 火電站與核電站的區(qū)別火電站與核電站的區(qū)別 核電站是以核反應(yīng)堆來(lái)代替常規(guī)火電站的鍋爐。核電站是以核反應(yīng)堆來(lái)代替常規(guī)火電站的鍋爐。 在核電站系統(tǒng)中，通常由兩大部分組成：核的在核電站系統(tǒng)中，通常由兩大部分組成：核的 系統(tǒng)和設(shè)備（核島）；常規(guī)的系統(tǒng)和設(shè)備（常系統(tǒng)和設(shè)備（核島）；常規(guī)的系統(tǒng)和設(shè)備（常 規(guī)島）規(guī)島） 為了使核電站能穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行以及一旦發(fā)為了使核電站能穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行以及一旦發(fā) 生事故時(shí)能保證反應(yīng)堆的安全和防止放射性物生事故時(shí)能保證反應(yīng)堆的安全和防止放

28、射性物 質(zhì)外泄，設(shè)置有各種輔助系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和安質(zhì)外泄，設(shè)置有各種輔助系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和安 全設(shè)施全設(shè)施 包括一回路主系統(tǒng)（壓水堆、冷卻劑泵、包括一回路主系統(tǒng)（壓水堆、冷卻劑泵、 蒸汽發(fā)生器、穩(wěn)壓器和主管道）、化學(xué)蒸汽發(fā)生器、穩(wěn)壓器和主管道）、化學(xué) 和容積控制系統(tǒng)、余熱排出系統(tǒng)（停堆和容積控制系統(tǒng)、余熱排出系統(tǒng)（停堆 冷卻系統(tǒng)）、安全注射系統(tǒng)（緊急堆芯冷卻系統(tǒng)）、安全注射系統(tǒng)（緊急堆芯 冷卻系統(tǒng)）、控制保護(hù)和檢測(cè)系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)）、控制保護(hù)和檢測(cè)系統(tǒng) 冷卻劑泵的作用是把冷卻劑送進(jìn)堆內(nèi)，冷卻劑泵的作用是把冷卻劑送進(jìn)堆內(nèi)， 然后流過(guò)蒸汽發(fā)生器，以保證裂變反應(yīng)然后流過(guò)蒸汽發(fā)生器，以保證裂變反應(yīng) 產(chǎn)生的熱量

29、及時(shí)傳遞出來(lái)產(chǎn)生的熱量及時(shí)傳遞出來(lái) 蒸汽發(fā)生器蒸汽發(fā)生器 穩(wěn)壓器：用來(lái)控制反應(yīng)堆系統(tǒng)壓力的變化。在正常運(yùn)穩(wěn)壓器：用來(lái)控制反應(yīng)堆系統(tǒng)壓力的變化。在正常運(yùn) 行時(shí)，起保持壓力的作用；在發(fā)生事故時(shí)，提供超壓行時(shí)，起保持壓力的作用；在發(fā)生事故時(shí)，提供超壓 保護(hù)。里面設(shè)有加熱器和噴淋系統(tǒng)，當(dāng)反應(yīng)堆里壓力保護(hù)。里面設(shè)有加熱器和噴淋系統(tǒng)，當(dāng)反應(yīng)堆里壓力 過(guò)高時(shí)，噴灑冷水降壓；當(dāng)堆內(nèi)壓力太低時(shí)，加熱器過(guò)高時(shí)，噴灑冷水降壓；當(dāng)堆內(nèi)壓力太低時(shí)，加熱器 自動(dòng)通電加熱使水蒸發(fā)以增加壓力自動(dòng)通電加熱使水蒸發(fā)以增加壓力 在壓水堆核電站中，使用穩(wěn)壓器在壓水堆核電站中，使用穩(wěn)壓器 對(duì)主回路系統(tǒng)加壓，并在運(yùn)行過(guò)對(duì)主回路系統(tǒng)加壓，

30、并在運(yùn)行過(guò) 程中保持主回路系統(tǒng)壓力的穩(wěn)定。程中保持主回路系統(tǒng)壓力的穩(wěn)定。 在壓水堆核電站中，穩(wěn)壓器通常在壓水堆核電站中，穩(wěn)壓器通常 連接在主回路管道上。連接在主回路管道上。 穩(wěn)壓器是一個(gè)高大的空心圓柱體。穩(wěn)壓器是一個(gè)高大的空心圓柱體。 下部為水，罐內(nèi)采用電加熱器在下部為水，罐內(nèi)采用電加熱器在 穩(wěn)壓罐上部產(chǎn)生蒸汽。利用蒸汽穩(wěn)壓罐上部產(chǎn)生蒸汽。利用蒸汽 的彈性來(lái)保持堆內(nèi)冷卻水壓力穩(wěn)的彈性來(lái)保持堆內(nèi)冷卻水壓力穩(wěn) 定定 為了防止一回路主管道破裂的極端失水為了防止一回路主管道破裂的極端失水 事故的發(fā)生，近代核電站都設(shè)有危急冷事故的發(fā)生，近代核電站都設(shè)有危急冷 卻系統(tǒng)。它是由注射系統(tǒng)和安全殼噴淋卻系統(tǒng)。它

31、是由注射系統(tǒng)和安全殼噴淋 系統(tǒng)組成。一旦接到極端失水事故的信系統(tǒng)組成。一旦接到極端失水事故的信 號(hào)后，安全注射系統(tǒng)向堆內(nèi)注射高壓含號(hào)后，安全注射系統(tǒng)向堆內(nèi)注射高壓含 硼水，噴淋系統(tǒng)向安全殼噴水和化學(xué)藥硼水，噴淋系統(tǒng)向安全殼噴水和化學(xué)藥 劑，以限制事故的蔓延劑，以限制事故的蔓延 穩(wěn)壓器穩(wěn)壓器 通常一個(gè)壓水堆有通常一個(gè)壓水堆有24個(gè)并聯(lián)的一回路系統(tǒng)個(gè)并聯(lián)的一回路系統(tǒng)(又又 稱環(huán)路稱環(huán)路)，但只有一個(gè)穩(wěn)壓器。每一個(gè)環(huán)路都，但只有一個(gè)穩(wěn)壓器。每一個(gè)環(huán)路都 有一臺(tái)蒸發(fā)器和有一臺(tái)蒸發(fā)器和12臺(tái)冷卻劑泵臺(tái)冷卻劑泵 壓水堆核電站由于以輕水作慢化劑和冷卻劑，壓水堆核電站由于以輕水作慢化劑和冷卻劑， 反應(yīng)堆體積小

32、，建設(shè)周期短，造價(jià)較低；加之反應(yīng)堆體積小，建設(shè)周期短，造價(jià)較低；加之 一回路系統(tǒng)和二回路系統(tǒng)分開(kāi)，運(yùn)行維護(hù)方便，一回路系統(tǒng)和二回路系統(tǒng)分開(kāi)，運(yùn)行維護(hù)方便， 需處理的放射性廢氣、廢液、廢物少，因此在需處理的放射性廢氣、廢液、廢物少，因此在 核電站中占主導(dǎo)地位核電站中占主導(dǎo)地位 包括設(shè)備冷卻水系統(tǒng)、硼回收系統(tǒng)、反應(yīng)堆的包括設(shè)備冷卻水系統(tǒng)、硼回收系統(tǒng)、反應(yīng)堆的 安全殼及噴淋系統(tǒng)、核燃料的裝換料及儲(chǔ)存系安全殼及噴淋系統(tǒng)、核燃料的裝換料及儲(chǔ)存系 統(tǒng)、安全殼及核輔助廠房通風(fēng)和過(guò)濾系統(tǒng)、柴統(tǒng)、安全殼及核輔助廠房通風(fēng)和過(guò)濾系統(tǒng)、柴 油發(fā)電機(jī)組油發(fā)電機(jī)組 安全殼是最重要的部分，用來(lái)控制和限制放射安全殼是最重要的部分，用來(lái)控制和限制放射 性物質(zhì)從反應(yīng)堆擴(kuò)散出去，以保護(hù)公眾免遭放性物質(zhì)從反應(yīng)堆擴(kuò)散出去，以保護(hù)公眾免遭放 射性物質(zhì)的傷害。萬(wàn)一發(fā)生反應(yīng)堆一回路水外射性物質(zhì)的傷害。萬(wàn)一發(fā)生反應(yīng)堆一回路水外 逸的失水事故時(shí)，安全殼是防止裂變物質(zhì)釋放逸的失水事故時(shí)，安全殼是防止裂變物質(zhì)釋放 到周圍的最后一道屏障到周圍的最后一道屏障 與火電站的系統(tǒng)相似，包括二回路系統(tǒng)（主要與火電站的系統(tǒng)相似，包括二回路系統(tǒng)（主要 由汽輪發(fā)電機(jī)組、凝結(jié)水系統(tǒng)、給水系統(tǒng)等）、由汽輪發(fā)電機(jī)組、凝結(jié)水系統(tǒng)、給水系統(tǒng)等）、 循環(huán)冷卻水系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)、電氣系統(tǒng) 在