發(fā)電廠電氣部分第一章

發(fā)電廠電氣部分（第四版）1.1能源和電能1.2

火力發(fā)電廠1.3水力發(fā)電廠1.4核能發(fā)電廠第一章能源和發(fā)電1.1能源和電能一、能源含義和分類定義:能量的來源按照獲得的方法分類:一次能源：直接由自然界采用的能源。如煤、石油、天然氣等。二次能源：由一次能源經(jīng)加工轉(zhuǎn)換而獲得的另一種形態(tài)的能源。如電力、汽油、煤氣等。電是一種二次能源，是在各種發(fā)電廠內(nèi)由其它能源（比如煤、水等天然能源）轉(zhuǎn)換而來的。發(fā)電廠是把各種天然能源，如煤炭、水能、核能等轉(zhuǎn)換成電能的工廠。根據(jù)發(fā)電廠所使用的一次能源的不同，發(fā)電廠可分為火力發(fā)電廠、水力發(fā)電廠、核發(fā)電廠等類型。二、電能1.2火力發(fā)電廠一、火電廠的分類

按輸出能源分類：a.凝汽式汽輪機(jī)發(fā)電廠容量大，靠近燃料產(chǎn)區(qū)（坑口、礦口），燃燒劣質(zhì)煤。電能經(jīng)高壓或超高壓線路送往負(fù)荷中心。單純供電。特點(diǎn)：水循環(huán)使用，即在汽輪機(jī)內(nèi)作功后，蒸汽全部排入凝汽器冷卻成水，又重新送回鍋爐。蒸汽中含有的大量熱量被浪費(fèi)。效率低：30％～40％b.熱電廠（幾十到幾百M(fèi)W的機(jī)組）容量中小，靠近城市和負(fù)荷中心。電能在滿足地方需求后，經(jīng)高壓線路送進(jìn)電網(wǎng)。既供電又供熱。特點(diǎn)：在汽輪機(jī)中段抽出已作功蒸汽，或直接供熱給熱用戶（化工、紡織、造紙、制藥、公用事業(yè)和居民取暖等），或送給水加熱器將水加熱供給用戶。效率高：可達(dá)60％～70％。但運(yùn)行方式不如凝汽式電廠靈活，因為需根據(jù)熱需求調(diào)整出力。二、火電廠的電能生產(chǎn)過程作者：版權(quán)所有1、主要組成三大系統(tǒng)：燃燒系統(tǒng)、汽水系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)三大核心設(shè)備：鍋爐、汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)大型火力發(fā)電廠一般都有燃煤、鍋爐、汽機(jī)、電氣、化學(xué)、熱工、水處理等車間（或稱分場）。燃燒系統(tǒng)由運(yùn)煤、磨煤、燃燒、風(fēng)煙、灰渣等環(huán)節(jié)組成作者：版權(quán)所有2、生產(chǎn)過程發(fā)電廠的生產(chǎn)過程實際上是能量的傳遞和轉(zhuǎn)換過程燃料的化學(xué)能煙氣的熱能熱能傳遞給水、蒸汽和空氣汽輪機(jī)軸上的機(jī)械能發(fā)電機(jī)送出的電能（加上勵磁機(jī)送進(jìn)的磁能）氣流的動能作者者：：版版權(quán)權(quán)所所有有2、生生產(chǎn)產(chǎn)過過程程(1)運(yùn)煤煤系系統(tǒng)統(tǒng)煤礦礦經(jīng)火火車車或或輪輪船船運(yùn)運(yùn)到到電電廠廠存放放在在儲儲煤煤場場再經(jīng)經(jīng)碎碎煤煤機(jī)機(jī)打打碎碎大大塊塊煤煤鍋爐爐原原煤煤倉倉經(jīng)皮皮帶帶：：通通過過電電磁磁分分離離器器吸吸凈凈鐵鐵屑屑作者者：：版版權(quán)權(quán)所所有有2、生生產(chǎn)產(chǎn)過過程程(2)磨煤煤制制紛紛系系統(tǒng)統(tǒng)煤從從給給煤煤機(jī)機(jī)送送至至磨磨煤煤機(jī)機(jī)，，加加上上熱熱風(fēng)風(fēng)道道來來的的熱熱風(fēng)風(fēng)煤被被磨磨制制和和干干燥燥后后，，送送到到粗粗粉粉分分離離器器旋風(fēng)分離器器進(jìn)行氣粉粉分離熱風(fēng)進(jìn)入排排風(fēng)機(jī)帶上從給粉粉機(jī)來的煤煤粉由噴燃燃器噴入爐爐膛燃燒細(xì)粉進(jìn)入煤煤粉倉作者：版版權(quán)所有2、生產(chǎn)過程程(3)風(fēng)煙系統(tǒng)冷空氣經(jīng)送送風(fēng)機(jī)，進(jìn)進(jìn)入空氣預(yù)預(yù)熱器一部分熱風(fēng)風(fēng)送磨煤機(jī)機(jī)，一部分分熱風(fēng)直送送噴燃器爐膛中熱風(fēng)風(fēng)與煤粉混混合燃燒，，產(chǎn)生大量量熱量煙氣經(jīng)吸風(fēng)風(fēng)機(jī)引至煙煙囪，排入入大氣熱量經(jīng)過金金屬表面?zhèn)鱾鹘o鍋爐的的水冷壁管管、

過熱熱器、省煤煤器、空氣氣預(yù)熱器、、除塵器作者：版版權(quán)所有2、生產(chǎn)過程程(4)汽水系統(tǒng)給水泵打水水經(jīng)高壓加熱熱器、省煤煤器加熱送送入汽包汽包內(nèi)的水水經(jīng)水冷壁壁下降管及及下聯(lián)箱進(jìn)進(jìn)入上升管管汽進(jìn)入過熱熱器，經(jīng)蒸蒸汽管道引引入汽輪機(jī)機(jī)蒸汽膨脹，，高速沖擊擊葉片，帶帶動發(fā)電機(jī)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動動水吸熱汽化化，汽水混混合物上升升到汽包進(jìn)進(jìn)行汽水分分離作者：版版權(quán)所有2、生產(chǎn)過程程(4)汽水系統(tǒng)作功后蒸汽汽溫度壓力力下降排入凝汽器器冷卻凝結(jié)成成水循環(huán)使使用(5)電氣系統(tǒng)發(fā)電機(jī)發(fā)電電除去廠用電電后經(jīng)變壓壓器升壓送送入電網(wǎng)1.3水力發(fā)電廠廠一、水電廠廠的分類從河流較高高處或水庫庫內(nèi)引水，，利用水的的壓力或流流速沖動水水輪機(jī)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，將水能能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)機(jī)械能，然然后由水輪輪機(jī)帶動發(fā)發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，將機(jī)械械能轉(zhuǎn)換成成電能。水力發(fā)電廠廠：水為原原料，水輪輪機(jī)為原動動機(jī)按集中落差差的方式分分類：a.堤壩式水電電廠堤壩蓄水，，抬高水位位，形成發(fā)發(fā)電水頭。。壩后式：廠廠房在堤壩壩后面河床式：廠廠房組成堤堤壩的一部部分壩后式水電電廠河床式水電電廠b.引水式水電電廠不修堤壩，，只由引水水渠道形成成發(fā)電水頭頭。引水式水電電廠c.混合式水電電廠兼有堤壩式式，引水式式的特點(diǎn)d.抽水蓄能電電廠利用深夜或或豐水期剩剩余電力，，使水輪機(jī)機(jī)以水泵方方式工作，將下游游的水抽到到高水位蓄蓄水池內(nèi)，，再在需要要時用來發(fā)電，作作負(fù)荷調(diào)峰峰之用?；痣姀S和水水電廠的比比較火電廠布局局靈活,裝機(jī)容量的的大小可按按需要決定定.火電廠的一一次性建設(shè)設(shè)投資少，，單位容量量的投資僅僅為同容量量水電廠的的一半.火電電廠廠耗耗煤煤量量大大.火電電廠廠動動力力設(shè)設(shè)備備繁繁多多,發(fā)電機(jī)組組操作復(fù)復(fù)雜,廠用電量量和運(yùn)行行人員都都多于水水電廠,運(yùn)行費(fèi)用用高.燃煤發(fā)電電機(jī)組由由停機(jī)到到開機(jī)并并帶滿負(fù)負(fù)荷需幾幾小時到到十幾小小時,并附加耗耗用大量量燃料.火電廠擔(dān)擔(dān)負(fù)調(diào)峰峰、調(diào)頻頻或事故故備用，，相應(yīng)事事故增多多，強(qiáng)迫迫停運(yùn)率率增高，，廠用電電率增高高?；痣姀S的的各種排排放物對對環(huán)境的的污染較較大。1.4核能發(fā)電電廠基本原理理同火力力發(fā)電廠廠，只不不過是用用核反應(yīng)應(yīng)堆和蒸蒸發(fā)器代替了了火力發(fā)發(fā)電廠的的鍋爐設(shè)設(shè)備。一座100萬kW的火電廠廠，每年年約需300~400萬t原煤，采采用3%的濃縮鈾鈾-235作燃料僅僅需28t。壓水式核核反應(yīng)器器示意圖圖分為一回回路系統(tǒng)統(tǒng)和二回回路系統(tǒng)統(tǒng).一回路中中壓力為為15Mpa的高壓水水被冷卻卻劑主泵泵送入反反應(yīng)堆,吸收燃料料元件的的釋熱,進(jìn)入U形管,將熱量傳傳給二回回路的水水,再返回冷冷卻劑主主泵,形成閉合合回路.二回路的的水在U形管外流流過,吸收一回回路水的的熱量后后沸騰,產(chǎn)生的蒸蒸汽進(jìn)入入汽輪機(jī)機(jī)的高壓壓缸做功功;排汽經(jīng)再再熱器升升溫進(jìn)入入汽輪機(jī)機(jī)的低壓壓缸做功功;蒸汽在凝凝汽器中中凝結(jié)成成水,送回蒸汽汽發(fā)生器器.沸水式核核反應(yīng)器器示意圖圖堆芯產(chǎn)生生的飽和和蒸汽經(jīng)經(jīng)分離器器和干燥燥器除去去水分后后直接送入汽輪輪機(jī)做功功.其它能源源發(fā)電太陽能風(fēng)力地?zé)岢毕剂想姵爻乩帕黧w三種方法法:其一：直直接將日日光轉(zhuǎn)換換為電流流。其二：產(chǎn)產(chǎn)生蒸汽汽推動發(fā)發(fā)電機(jī)。。其其三：利利用日光光將水分分解，利利用氫作作為發(fā)電電的燃料料。上述三種種方法均均須有穩(wěn)穩(wěn)定的日日照及廣廣大的土土地太陽能發(fā)發(fā)電利用聚熱熱裝置，，將太陽陽熱能聚聚集以產(chǎn)產(chǎn)生蒸汽汽，帶動動渦輪發(fā)發(fā)電機(jī)產(chǎn)產(chǎn)生電力力。太陽能的的利用方方式利用光電電效應(yīng)來來產(chǎn)生電電力風(fēng)力發(fā)電電利用風(fēng)力力帶動風(fēng)風(fēng)車葉片旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，再透透過增速機(jī)將將旋轉(zhuǎn)的