其他能源發(fā)電

1、1第六節(jié) 其他能源發(fā)電 一、核能發(fā)電 核電廠是利用核裂變能轉(zhuǎn)化為熱能，再按火電廠的發(fā)電方式，將熱能轉(zhuǎn)換為電能，它的原子核反應(yīng)堆相當(dāng)于鍋爐。核反應(yīng)堆中，除裝有核燃料外，還以重水或高壓水作為慢化劑和冷卻劑，所以，反應(yīng)堆又可分為重水堆、壓水堆等。圖121為壓水堆核電廠發(fā)電方式示意圖。 核反應(yīng)堆內(nèi)，鈾-235在中子撞擊下，使原子核發(fā)生裂變，產(chǎn)生的巨大能量主要以熱能形式被高壓水帶至蒸汽發(fā)生器，在此產(chǎn)生蒸汽，送至汽輪發(fā)電機(jī)組。 1kg鈾-235所發(fā)出的電力約等于2700t標(biāo)準(zhǔn)煤所發(fā)出的電力。2第六節(jié) 其他能源發(fā)電 圖121 壓水堆核電廠發(fā)電方式示意圖3第六節(jié) 其他能源發(fā)電 二、生物質(zhì)能發(fā)電 生物質(zhì)能是綠色

2、植物通過(guò)葉綠素將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能而儲(chǔ)存在生物質(zhì)內(nèi)部的能量 。 生物質(zhì)能是由太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化而來(lái)，是可再生能源。 生物質(zhì)能發(fā)電廠的種類較多，規(guī)模大小受生物質(zhì)能資源的制約，主要有；垃圾焚燒發(fā)電廠、沼氣發(fā)電廠、木煤氣發(fā)電廠、薪柴發(fā)電廠、蔗渣發(fā)電廠等。 4第六節(jié) 其他能源發(fā)電 從能源轉(zhuǎn)換的觀點(diǎn)和動(dòng)力系統(tǒng)的構(gòu)成來(lái)看 ，生物質(zhì)能發(fā)電廠分為2種： 一是將生物質(zhì)原料直接或處理后送入鍋爐燃燒把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，以蒸汽作為工質(zhì)進(jìn)入汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)，如垃圾焚燒發(fā)電廠。 二是將生物質(zhì)原料處理后，形成液體燃料或氣體燃料直接進(jìn)入發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，如沼氣發(fā)電廠。 利用生物質(zhì)能發(fā)電關(guān)鍵在于生物質(zhì)原料的處理和轉(zhuǎn)化技術(shù)。除了直接

3、燃燒外，利用現(xiàn)代物理、生物、化學(xué)等技術(shù)，可以把生物質(zhì)資源轉(zhuǎn)化為液體、氣體或固體形式的燃料和原料。 5第六節(jié) 其他能源發(fā)電 二、生物質(zhì)能發(fā)電的特點(diǎn) （1）生物質(zhì)能發(fā)電的重要配套技術(shù)是生物質(zhì)能的轉(zhuǎn)化技術(shù)，且轉(zhuǎn)化設(shè)備必須安全可靠、維護(hù)方便。 （2）利用當(dāng)?shù)厣镔Y源發(fā)電的原料必須具有足夠數(shù)量的儲(chǔ)存，以保證連續(xù)供應(yīng)。 （3）發(fā)電設(shè)備的裝機(jī)容量一般較小，且多為獨(dú)立運(yùn)行的方式。 （4）利用當(dāng)?shù)厣镔|(zhì)能資源就地發(fā)電、就地利用，不需外運(yùn)燃料和遠(yuǎn)距離輸電，適用于居住分散、人口稀少、用電負(fù)荷較小的農(nóng)牧業(yè)區(qū)及山區(qū)。 （5）城市糞便、垃圾和工業(yè)有機(jī)廢水對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重，用于發(fā)電，化害為利，變廢為寶。 （6）生物質(zhì)能發(fā)電所

4、用能源為可再生能源，資源不會(huì)枯竭、污染小、清潔衛(wèi)生，有利于環(huán)境保護(hù)。6第六節(jié) 其他能源發(fā)電 目前我國(guó)城市垃圾處理以填埋和堆肥為主，既侵占土地又污染環(huán)境。垃圾焚燒技術(shù)可以在高溫下對(duì)垃圾中的病原菌徹底殺滅達(dá)到無(wú)害化處理目的，焚燒后灰渣只占原體積的5%，達(dá)到減量化的目的。 采用垃圾焚燒發(fā)電，不僅具有以上優(yōu)點(diǎn)，還可回收能源，是目前發(fā)達(dá)國(guó)家廣泛采用的城市垃圾處理技術(shù)。 沼氣發(fā)電在工礦企業(yè)、山區(qū)農(nóng)村、小城鎮(zhèn)以及遠(yuǎn)離電網(wǎng)、少煤缺水的地區(qū)得到應(yīng)用 。沼氣電站具有規(guī)模小、設(shè)備簡(jiǎn)單、建設(shè)快、投資?。恢迫≌託獾馁Y源豐富、分布廣泛、價(jià)格低廉、不受季節(jié)影響可全年發(fā)電；可以凈化環(huán)境、促進(jìn)生態(tài)平衡；容易實(shí)現(xiàn)與太陽(yáng)能、風(fēng)能的

5、聯(lián)合利用等優(yōu)點(diǎn)。 7第六節(jié) 其他能源發(fā)電 圖122 沼氣發(fā)電系統(tǒng)工藝流程示意圖8第六節(jié) 其他能源發(fā)電 三、地?zé)岚l(fā)電 地球本身就是一個(gè)巨大的熱庫(kù)，其內(nèi)部蘊(yùn)藏的熱能即“地?zé)崮堋?，是取之不盡的可再生能源。 在未來(lái)一段時(shí)期內(nèi)能夠經(jīng)濟(jì)、合理地利用的地?zé)崮芊Q為地?zé)豳Y源，目前人類只是開(kāi)發(fā)利用了其中的極少一部分。 1、地?zé)豳Y源的類型 地?zé)豳Y源根據(jù)其在地下儲(chǔ)熱中存在的不同形式，可以分為五種類型： （1）蒸汽型地?zé)豳Y源。 （2）熱水型地?zé)豳Y源。 （3）地壓型地?zé)豳Y源。 （4）干熱巖型地?zé)豳Y源。 （5）巖漿型地?zé)豳Y源。 9第六節(jié) 其他能源發(fā)電 2、地?zé)岚l(fā)電原理和分類 地?zé)岚l(fā)電是利用高溫地?zé)豳Y源進(jìn)行發(fā)電的方式，其原

6、理與常規(guī)火力發(fā)電基本相同，只不過(guò)高溫?zé)嵩词堑叵聝?chǔ)熱。 根據(jù)地?zé)豳Y源的特點(diǎn)以及開(kāi)發(fā)技術(shù)的不同，通?？煞譃橐韵聨追N： （1）直接利用地?zé)嵴羝l(fā)電 （2）閃蒸地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)（減壓擴(kuò)容法） （3）雙循環(huán)地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)（低沸點(diǎn)工質(zhì)循環(huán)）10第六節(jié) 其他能源發(fā)電 圖123 閃蒸地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng) （a） 熱水 (b) 濕蒸汽11第六節(jié) 其他能源發(fā)電 圖124 雙循環(huán)地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)流程圖12第六節(jié) 其他能源發(fā)電 四、海洋能發(fā)電 海洋能通常指海洋中所蘊(yùn)藏的可再生的自然能源，主要為潮汐能、波浪能、海流能（潮流能）、海水溫差能和海水濃度差能。潮汐能和潮流能來(lái)源于太陽(yáng)和月亮對(duì)地球的引力作用，其他海洋能均源自太陽(yáng)輻射。 1、潮汐

7、電站 潮汐能是指海水潮漲和潮落形成的水的勢(shì)能，多為10m以下的低水頭，平均潮差在3m以上就有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，潮汐電站目前已經(jīng)實(shí)用化。在潮差大的海灣入口或河口筑壩構(gòu)成水庫(kù)，在壩內(nèi)或壩側(cè)安裝水輪發(fā)電機(jī)組，利用堤壩兩側(cè)潮汐漲落的水位差驅(qū)動(dòng)水輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電。潮汐電站有單庫(kù)單向式、單庫(kù)雙向式、雙庫(kù)式等幾種開(kāi)發(fā)形式。13第六節(jié) 其他能源發(fā)電 2、波浪能電站 波浪能是海洋表面波浪所具有的動(dòng)能和勢(shì)能，是被研究得最為廣泛的一種海洋能源。波浪能電站是利用波浪的上下振蕩、前后搖擺、波浪壓力的變化，通過(guò)某種裝置將波浪的能量轉(zhuǎn)換為機(jī)械的、氣壓的或液壓的能量，然后通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、氣輪機(jī)、水輪機(jī)或油壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電的電站。

8、 3、海流能電站 海流能是海水流動(dòng)的動(dòng)能，主要是指海底水道和海峽中較為穩(wěn)定的海水流動(dòng)以及由于潮汐導(dǎo)致的有規(guī)律的海水流動(dòng)。海流發(fā)電裝置的基本形式和風(fēng)力發(fā)電相似，又稱為水下風(fēng)車(chē)。 14第六節(jié) 其他能源發(fā)電 4、海水溫差發(fā)電 海水溫差能是指海洋表層海水和深層海水之間水溫之差的熱能。 海洋的表面把太陽(yáng)的輻射能的大部分轉(zhuǎn)化成為熱水（2558）并儲(chǔ)存在海洋的上層，而接近冰點(diǎn)（47）的深層海水大面積地在不到1000m的深度從極地緩慢地環(huán)流到赤道。 這樣，海洋本身就具有天然的、穩(wěn)定的高溫和低溫兩個(gè)熱源，并在許多熱帶或亞熱帶海域終年形成20左右的垂直海水溫差，利用這一溫差可以實(shí)現(xiàn)熱力循環(huán)并發(fā)電，其系統(tǒng)構(gòu)成與地下熱水發(fā)電很相似。15第六節(jié) 其他能源發(fā)電 我國(guó)的一次能源結(jié)構(gòu)決定