《能源與動力裝置》11 發(fā)電廠系統(tǒng)及其他動力裝置

第十一章

發(fā)電廠系統(tǒng)及其他動力裝置第一節(jié)

火電廠熱力系統(tǒng)與經(jīng)濟(jì)性分析一蒸汽動力循環(huán)二火電廠熱力系統(tǒng)三火電廠熱經(jīng)濟(jì)性評價一蒸汽動力循環(huán)化學(xué)能——熱能——機(jī)械能——電能蒸汽動力循環(huán)（一）郎肯循環(huán)1郎肯循環(huán)的熱力過程

卡諾循環(huán)——熱效率最高的理想循環(huán)

郎肯循環(huán)——實際采用的理想循環(huán)熱效率： vSpT12344123卡諾循環(huán)4-1等溫吸熱過程 1-2絕熱膨脹過程2-3等溫放熱過程 3-4絕熱壓縮過程

T2T11′-2′-3′-4′-1′郎肯循環(huán)水蒸氣：1-2-3-4-1 卡諾循環(huán)pvTS12341234

4′

3′

1′

2′

1′

2′

3′

4′2郎肯循環(huán)的組成

郎肯循環(huán)由鍋爐、汽輪機(jī)、冷凝器、水泵組成B：鍋爐S：鍋爐過熱器T：汽輪機(jī)C：冷凝器P：水泵STCR4123BpvTS12341234

4′

3′

1′

2′

1′

2′

3′

4′B：鍋爐4’-4-1S：鍋爐過熱器1-1’T：汽輪機(jī)1’-2’C：冷凝器2’-3’P：水泵3’-4’3郎肯循環(huán)的熱效率

郎肯循環(huán)熱效率<40%提高熱效率措施：a提高蒸汽的平均吸熱溫度（提高蒸汽初參數(shù)和再熱蒸汽參數(shù)）b降低汽輪機(jī)排汽壓力（一般取0.005Mpa）c減少散熱、排煙的外部能量損失(降低排煙T、優(yōu)化過剩空氣系數(shù))d提高鍋爐、汽輪機(jī)內(nèi)效率（改進(jìn)設(shè)計）鍋爐汽輪機(jī)冷凝器

qF100%

qB10%

qP0.6%

WT34.1%qcom55.3%（二）回?zé)嵫h(huán)目的：改善吸熱過程郎肯循環(huán)的T-s圖TS124365給水回?zé)峤o水回?zé)幔? 把多級汽輪機(jī)中作過功的蒸汽，逐級抽出來加熱給水實際蒸汽動力裝置回?zé)嵫h(huán)S81234567ABⅠⅡ

aA

aB

目的：減少冷源損失提高鍋爐給水溫度給水回?zé)峒訜嵫h(huán)優(yōu)點a增加進(jìn)汽量，減少排汽量，提高熱效率，改善末級葉片強(qiáng)度；b減少鍋爐的受熱面；c減少凝汽器的換熱面。實際回?zé)嵫h(huán)的T-s圖TS124365AB7缺點系統(tǒng)復(fù)雜，增加投資中間再熱循環(huán)：

汽輪機(jī)高壓部分—————

鍋爐再熱器—————汽輪機(jī)中、低壓部分————（三）中間再熱循環(huán)膨脹作功再過熱膨脹作功一次再熱、二次再熱目的：提高蒸汽初壓增大乏汽的干度中間再熱循環(huán)4123再熱器ba中間再熱循環(huán)的分析a再熱壓力高，熱效率高；b再熱壓力太高，對干度影響小，減弱整個循環(huán)熱效率；c再熱壓力為新蒸汽壓力20—30%d一次再熱可提高熱效率2—3.5%中間再熱循環(huán)的T-s圖TS124365abc（四）熱電循環(huán)熱電循環(huán)（熱電聯(lián)產(chǎn)）

蒸汽在汽輪機(jī)中做功生產(chǎn)電能，并將部分或全部蒸汽引出送到熱用戶目的：充分利用低位熱能，提高熱效率背壓機(jī)循環(huán)TSbcda1e11211凝汽機(jī)循環(huán)TSbcdee112aa1熱電循環(huán)的兩種形式：1背壓式汽輪機(jī) 優(yōu)點：簡單， 無冷源損失；缺點：不能同時滿足熱、 電負(fù)荷的需求；

背壓式汽輪機(jī)熱用戶

2抽汽供熱式汽輪機(jī)

優(yōu)點：同時滿足熱、電負(fù)荷的需求同時供應(yīng)不同參數(shù)要求的用戶缺點：熱效率低于背壓式汽輪機(jī)二次調(diào)節(jié)抽汽式汽輪機(jī)熱用戶二火電廠熱力系統(tǒng)（一）火電廠的基本生產(chǎn)流程1設(shè)備及系統(tǒng)：主要設(shè)備： 鍋爐、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)主要輔助設(shè)備：鍋爐給水泵、除氧器、汽輪機(jī)凝汽器、加熱器、凝結(jié)泵、循環(huán)水泵、送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、磨煤機(jī)、除塵設(shè)備電氣部分設(shè)備：發(fā)電機(jī)、變壓器、開關(guān)、母線、電纜主要系統(tǒng)：輸煤系統(tǒng)、制粉系統(tǒng)、鍋爐燃燒系統(tǒng)、除塵除 灰系統(tǒng)、汽水系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)及其電氣系統(tǒng)2火電廠的基本生產(chǎn)流程a能量的轉(zhuǎn)換過程化學(xué)能

—熱能

—機(jī)械能—電能（煤）（蒸汽）（汽輪機(jī)）（發(fā)電機(jī)）

b生產(chǎn)流程燃煤空氣煙氣灰渣給水生產(chǎn)流程：

燃煤：（斜煤棚內(nèi)的）皮帶輸煤機(jī)原煤斗給煤機(jī)磨煤機(jī)（制成煤粉）

排粉風(fēng)機(jī)燃燒器（鍋爐燃燒）。

空氣：送風(fēng)機(jī)空氣預(yù)熱器（加熱）一次風(fēng)：排粉風(fēng)機(jī)磨煤機(jī)（加熱、干燥煤粉）燃燒器（爐膛）；二次風(fēng)：燃燒器（爐膛參與燃燒）。高溫?zé)煔猓籂t膛（爐頂水平煙道和尾部煙道的）過熱器和再熱器省煤器空氣預(yù)熱器除塵設(shè)備引風(fēng)機(jī)煙囪(排大氣)。灰份及碳粒：灰渣斗(連同除塵器下的細(xì)灰)地溝灰漿泵灰場。給水（工質(zhì)）給水泵（汽輪機(jī)）高壓加熱器（鍋爐）省煤器（吸收尾部煙道中煙氣熱量）汽包下降管下連箱水冷壁（吸收煤粉燃燒的輻射熱，一部分水蒸發(fā)成蒸汽，汽水混合物)

汽包（汽水混合物分離后）飽和蒸汽

過熱器

過熱蒸汽。

主蒸汽管汽輪機(jī)（高壓缸作功）（高壓缸排出的蒸汽）

（鍋爐）再熱器（再過熱）再熱蒸汽汽輪機(jī)中、低壓缸（繼續(xù)膨脹作功）(帶動)發(fā)電機(jī)(發(fā)電)。

(作過功的)泛汽

凝汽器（凝結(jié)成）水

熱井凝結(jié)水泵低壓加熱器除氧器給水泵(升壓)

鍋爐循環(huán)使用)。（二）火電廠熱力系統(tǒng)1發(fā)電廠熱力系統(tǒng)圖

根據(jù)發(fā)電廠熱力循環(huán)的特征，將熱力部分的主、輔設(shè)備及其管道附件按功能有序連成一個整體的線路圖2

熱力系統(tǒng)分類

原則性熱力系統(tǒng)全面性熱力系統(tǒng)

美國超超臨界325MW兩次中間再熱凝汽機(jī)組熱力系統(tǒng)圖3發(fā)電廠熱力系統(tǒng)的構(gòu)成a主蒸汽系統(tǒng)b再熱蒸汽系統(tǒng)c給水回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)d除氧系統(tǒng)e供熱系統(tǒng)f旁路系統(tǒng)

a主蒸汽、再熱蒸汽管道系統(tǒng)主蒸汽管道系統(tǒng)：鍋爐過熱器出口聯(lián)箱至汽輪機(jī)進(jìn)口主汽閥的主蒸汽管道、閥門、疏水裝置及通往用新汽設(shè)備的蒸汽支管；汽輪機(jī)高壓缸排汽至鍋爐再熱器出口聯(lián)箱的再熱冷段管道、閥門及從再熱器出口聯(lián)箱至汽輪機(jī)中壓缸進(jìn)口閥門的再熱熱段管道、閥門。主蒸汽管道系統(tǒng)示意主蒸汽系統(tǒng)的型式單母管制系統(tǒng)（集中母管制系統(tǒng)）切換母管制系統(tǒng)單元制系統(tǒng)

b給水回?zé)峒訜峁艿老到y(tǒng)給水回?zé)峒訜幔簭钠啓C(jī)中間級抽出一部分蒸汽來加熱給水目的：提高循環(huán)熱效率原因：1）減少凝汽器中的熱損失

2）減少給水的冷源損失給水回?zé)峒訜崞? 立式加熱器 低壓加熱器 臥式加熱器 高壓加熱器圖4-22引進(jìn)美國的N600-24.20/538/566型機(jī)組回?zé)嵩瓌t性熱力系統(tǒng)圖引進(jìn)美國的N600-24.20/538/566型機(jī)組回?zé)嵩瓌t性熱力系統(tǒng)圖

c給水除氧系統(tǒng)給水除氧：清除溶解于給水中的氣體的過程除氧器： 除去鍋爐給水中溶解的氧氣和其他氣體，防止 熱力設(shè)備和管道系統(tǒng)的腐蝕和傳熱效果變壞除氧方法： 熱力除氧（亨利定律、道爾頓定律）：根據(jù)亨利定律和道爾頓定律，將給水加熱至除氧器工作壓力下的飽和溫度，可達(dá)到除氧的目的。

除氧器分類： 水膜式 真空式 淋水盤式 大氣式（0.12Mpa/104.25

。C）

噴霧式 高壓（0.35~0.6Mpa/158.08

。C

）抽汽背壓式汽輪機(jī)組熱電廠

d供熱系統(tǒng)分類：背壓式汽輪機(jī)供熱2次調(diào)節(jié)抽汽式汽輪機(jī)供熱

e旁路系統(tǒng)旁路系統(tǒng)： 高參數(shù)蒸汽不經(jīng)過汽輪機(jī)的通流部分，而是經(jīng)過 與汽輪機(jī)并聯(lián)的減溫減壓器，將減溫減壓后的蒸 汽送到低一級的蒸汽管道或冷凝器去的連結(jié)管道作用： 1）保護(hù)再熱器

2）回收工質(zhì)和熱量，降低噪音

3）加快啟動速度分類： 1）汽輪機(jī)Ⅰ級旁路（高壓旁路）

2）汽輪機(jī)Ⅱ級旁路（低壓旁路）

3）汽輪機(jī)Ⅲ

級旁路（大旁路）ⅡⅠⅢ三火電廠熱經(jīng)濟(jì)性評價目的：比較熱力發(fā)電廠生產(chǎn)過程及其熱力設(shè)備的熱經(jīng)濟(jì)性（一）效率1循環(huán)熱效率

理想焓降（或理想功）與吸熱量之比

2實際循環(huán)效率（絕對內(nèi)效率） 有效焓降（有效內(nèi)功）與吸熱量之比⊿Ht⊿Hi3相對內(nèi)效率 表示汽輪機(jī)組的完善程度

≈

86~88%

、——理想焓降、有效焓降 、 ——理想內(nèi)功率、實際內(nèi)功率4機(jī)械損失和發(fā)電機(jī)損失機(jī)械效率 ≈

0.99電效率 ≈0.98～0.99

、 ——機(jī)械功率、電功率5汽輪發(fā)電機(jī)組絕對電效率6鍋爐效率

≈

90~94%

、 ——每小時鍋爐蒸汽流量和燃料消耗量

——燃料的低位發(fā)熱量、——過熱器出口蒸汽焓值、鍋爐給水焓值7主蒸汽管道效率（保溫）

汽輪機(jī)組的熱耗量與鍋爐設(shè)備的熱負(fù)荷之比

≈

99%8凝汽式發(fā)電廠總效率 發(fā)電機(jī)輸出電功率（以熱量計）與燃料所供熱量之比

≈

26~43%如何提高循環(huán)的熱效率實際電廠的循環(huán)總是有些不可逆過程，不可逆過程引起熵增導(dǎo)致作功能力損失總損失L為各過程熵增與環(huán)境溫度的積

可逆循環(huán)的熱效率提高循環(huán)熱效率的根本途經(jīng) 提高吸熱平均溫度——提高蒸汽初參數(shù) 降低放熱平均溫度——降低排汽參數(shù)（二）熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)1汽輪發(fā)電機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)（1）汽耗量（2）汽耗率（3）熱耗量（4）熱耗率2

鍋爐設(shè)備的熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

熱耗量3凝汽式發(fā)電廠的熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)（1）全廠汽耗量（2）全廠汽耗率（3）全廠發(fā)電效率（4）全廠供電效率煤耗量

煤耗率 標(biāo)準(zhǔn)煤耗率 供電煤耗率煤耗指標(biāo)作業(yè)與思考題1敘述蒸汽動力循環(huán)中采用“回?zé)嵫h(huán)”、“再熱循環(huán)”、“熱電循環(huán)”的原理和作用。2火電廠熱力系統(tǒng)主要由哪些局部熱力系統(tǒng)組成？并敘述各自的作用。3敘述熱力除氧的工作原理。4火電廠的主要熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)有哪些？復(fù)習(xí)：發(fā)電廠蒸汽動力循環(huán)—

郎肯循環(huán)STCR4123BTS1234

1′

2′

3′

4′火電廠熱經(jīng)濟(jì)性評價1、熱效率熱量的利用程度（如熱效率）供給熱量=有效利用熱量+損失熱量=供給熱量有效利用熱量熱效率簡單凝汽式發(fā)電廠循環(huán)系統(tǒng)圖GBTCηbηiηcp=ηbηpηiηmηgηgηmηpQbQ0Q0Wi△QCCGT凝汽式汽輪機(jī)的絕對內(nèi)效率ηi

汽輪機(jī)能量平衡式：

Q0=Wi+△Qc kJ/h 絕對內(nèi)效率ηi：ηi——汽輪機(jī)的絕對內(nèi)效率ηt——循環(huán)的理想熱效率ηri——汽輪機(jī)相對內(nèi)效率2、熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)汽輪發(fā)電機(jī)組（1）汽耗量900t/h（2）汽耗率3kg/kwh（3）熱耗量kJ/h（4）熱耗率kJ/kwh鍋爐設(shè)備熱耗量kJ/h凝汽式發(fā)電廠（1）全廠汽耗量（2）全廠汽耗率（3）全廠發(fā)電效率（4）全廠供電效率煤耗指標(biāo)煤耗量（t/h,300MW機(jī)組：48t/h）煤耗率(kg/kwh,300MW機(jī)組：0.32kg/kwh第二節(jié)聯(lián)合動力循環(huán)

CombinedCycleG燃料空氣燃?xì)廨啓C(jī)BG蒸汽輪機(jī)燃料簡單燃?xì)廨啓C(jī)循環(huán)簡單蒸汽輪機(jī)循環(huán)一燃汽—蒸汽聯(lián)合循環(huán)

理想熱機(jī)的循環(huán)熱效率為燃汽輪機(jī)循環(huán)： 吸熱溫度高（1100~1200。C）

放熱溫度高（500~600。C）蒸汽動力循環(huán)： 吸熱溫度低（540~560。C）

放熱溫度低（30~38。C）蒸燃?xì)饴?lián)合循環(huán)國外主要公司GEABBSiemens（kwu）西屋三菱簡單循環(huán)機(jī)型MS9001FAMS9001GGT26V94.3A701F701G輸出功率（MW）226.5282.0265240246310壓比14.723.23016.61721透平前燃?xì)鉁囟龋ā妫?,2881,4301,2601,1901,2901,415熱效率（％）35.739.538.5383739高溫一級動葉材料和涂層DSGTD-111(同向結(jié)晶)GT-29INPLUSTM(涂層)

MGA1400MGA2400高溫一級動葉的冷卻技術(shù)空氣冷卻空氣冷卻氣膜冷卻空氣冷卻排放量控制（PPM）﹤25﹤25﹤25﹤25工藝流程特點

兩段燃燒技術(shù)

聯(lián)合循環(huán)機(jī)型S109FAS109GKA26-1GUDIS.94.3A

MPXP1(TOIGI)聯(lián)合循環(huán)輸出功率(MW)348.5420396.0359

420聯(lián)合循環(huán)效率（％）56.35858.558.1

58HIDE單燃?xì)廨啓C(jī)循環(huán)HIDE單燃?xì)廨啓C(jī)循環(huán)HIDE單燃?xì)廨啓C(jī)循環(huán)HIDE普林斯頓大學(xué)熱電廠

HIDE項目\機(jī)型西屋501-ATSGE-MS7001HABBGT26西門子KWU燃汽初溫°C1510143012601190壓比28233016.6簡單循環(huán)凈出力MW290

265240簡單循環(huán)效率%41

38.538聯(lián)合循環(huán)凈出力MW426400396359聯(lián)合循環(huán)效率%616058.558.1燃?xì)?蒸汽輪機(jī)循環(huán)燃?xì)?蒸汽輪機(jī)循環(huán)1.燃?xì)廨啓C(jī)(Gasturbine)2.發(fā)電機(jī)(Generator)3.離合器(Clutch)4.蒸汽輪機(jī)(Steamturbine)5.蒸汽凝結(jié)器(Condenser)6.余熱鍋爐(HRSG)7.空氣過濾器(Airintakeblock)8.轉(zhuǎn)子冷卻器(Rotoraircoolers)9.煙囪(Stack)10.燃?xì)廨啓C(jī)輔助設(shè)施(AuxiliaryBlockGT)11.控制系統(tǒng)柜(Controlvalveblock)12.發(fā)電機(jī)母線(GeneratorBusduct)13.發(fā)電機(jī)斷路模塊(GeneratorBeakermodule)14.冷凝水管(CW-Pipe)15.控制氮氧化物注水系統(tǒng)(NOxwaterinjectionblock)16.燃油系統(tǒng)(Fueloilblock)17.燃?xì)庀到y(tǒng)(Fuelgasblock)18.主變壓器(Maintransformer)19.輔助變壓器(Auxiliarytransformer)20.蒸汽輪機(jī)潤滑油箱(Lubeoil–ST)21.冷凝水泵(Condenserpump)22.補(bǔ)充給水柜(Feedwatertank)23.電器系統(tǒng)控制模塊(Electrical&controlmoduls)單軸燃?xì)?蒸汽輪機(jī)循環(huán)HIDE多軸燃?xì)?蒸汽輪機(jī)循環(huán)HIDE燃汽—蒸汽聯(lián)合循環(huán)類型1余熱鍋爐聯(lián)合循環(huán)優(yōu)點：增加總功率提高熱效率缺點：兩機(jī)不能單獨運(yùn)行余熱鍋爐換熱面大余熱鍋爐聯(lián)合循環(huán)BGG燃料空氣燃?xì)廨啓C(jī)蒸汽輪機(jī)2增壓鍋爐聯(lián)合循環(huán)優(yōu)點：熱效率高鍋爐換熱面積小缺點：兩機(jī)不能單獨運(yùn)行燃料為氣體和液體增壓鍋爐聯(lián)合循環(huán)PBGG燃料空氣燃?xì)廨啓C(jī)蒸汽輪機(jī)3余熱鍋爐加補(bǔ)燃聯(lián)合循環(huán)優(yōu)點：提高熱效率提高汽輪機(jī)功率 缺點：

兩機(jī)不能單獨運(yùn)行燃料為氣體和液體

余熱鍋爐加補(bǔ)燃聯(lián)合循環(huán)BGG燃料空氣燃?xì)廨啓C(jī)蒸汽輪機(jī)燃料4排汽助燃聯(lián)合循環(huán)優(yōu)點：提高熱效率兩機(jī)可單獨運(yùn)行便于中小機(jī)組改造 鍋爐燃料不受限制BGG燃料空氣燃?xì)廨啓C(jī)蒸汽輪機(jī)燃料缺點：增加送風(fēng)機(jī)、空氣預(yù)熱器等設(shè)備二IGCC與PFBC—CC的研究與開發(fā)燃燒技術(shù)的關(guān)鍵問題：污染物排放、熱效率IGCC：整體煤氣化燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)IntegratedgasificationcombinedcyclePFBC—CC：增壓流化床燃燒聯(lián)合循環(huán)Pressurizedfluidbedcombustion-combinedcycle（一）IGCC整體煤氣化燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán) 生產(chǎn)過程：煤——煤氣——凈化——燃燒

優(yōu)點： 燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)部分技術(shù)成熟 提高發(fā)電效率 解決燃煤污染

發(fā)展情況：美國加州Daggett的

CoolWater電站

世界上已投入運(yùn)行的4座250MW以上的IGCC電站分別是美國的WabashRiver(260.6MW)和Tampa(250MW)、荷蘭的Demkolec(253MW)和西班牙的Puertollano(300MW)。它們分別采用Destec、Texaco、Shell和Prenflo加壓噴流床煤氣化工藝。Destec和Texaco是水煤漿加壓氣化的主要代表，而Shell和Prenflo則是干粉進(jìn)料加壓噴流床氣化的主要代表。用于IGCC的4種煤氣化爐容量都達(dá)到2000t/d以上，都是這些氣化爐首次最大容量的工業(yè)應(yīng)用。它們的運(yùn)行狀況直接影響著IGCC的可用率和可靠性，是IGCC電站最關(guān)鍵的技術(shù)之一。凈化器煤氣發(fā)生器燃燒室整體煤氣化燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)Turbineboiler系統(tǒng)組成典型系統(tǒng)（二）PFBC—CC（增壓流化床燃燒聯(lián)合循環(huán)）流化床分類 常壓流化床（AFBC）：燃燒劣質(zhì)煤 增壓流化床（PFBC）：用于燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)增壓流化床優(yōu)點：有利于脫硫和減少氮氧化物增壓流化床分類

空氣埋管冷卻系統(tǒng) 水蒸汽埋管冷卻系統(tǒng)空氣埋管熱交換系統(tǒng)（一）白云石G余熱鍋爐煤空氣空氣埋管熱交換系統(tǒng)（二）GGPFBCAFBCGG白云石煤水蒸氣埋管熱交換系統(tǒng)作業(yè)與思考題1為什么要采用燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)？2燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)的主要形式有哪些？3敘述IGCC和PFBC——CC的工作原理。第三節(jié)核能發(fā)電核電站： 核能——————電能易裂變元素：U235、U233、Pu239常用核燃料：二氧化鈾核電的優(yōu)點：（1）燃料能量集中 （2）環(huán)境污染小 （3）燃料儲量豐富 （4）大部分設(shè)備與普通電站基本相同可控自持裂變反應(yīng)核電廠類型壓水堆核電廠沸水堆核電廠重水堆核電廠石墨沸水堆核電廠石墨氣冷堆核電廠高溫氣冷核電廠快中子增殖堆核電廠壓水堆核電廠壓水堆核電廠組成核島： 反應(yīng)堆廠房、核輔助機(jī)廠房和建筑物、 相關(guān)系統(tǒng)和設(shè)備常規(guī)島： 汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)廠房及其建筑物、相關(guān)系 統(tǒng)和設(shè)備配套設(shè)施： 其他建筑物、系統(tǒng)和設(shè)備壓水堆核電廠工作流程原理圖火力發(fā)電廠循環(huán)核電廠循環(huán)核電廠汽輪機(jī)的特點：蒸汽參數(shù)飽和蒸汽（6.5MPa，281℃）轉(zhuǎn)速低半速：1500rpm通流量大效率低低5個%再熱蒸汽再熱我國核能技術(shù)的發(fā)展積極發(fā)展核電，使其成為能源重要組成2020年力爭使核電裝機(jī)容量達(dá)到4000萬千瓦掌握百萬千瓦級第三代先進(jìn)壓水堆，以此作為 近中期我國核電發(fā)展的主力堆型研究開發(fā)以提高核電站的安全性和經(jīng)濟(jì)性，核 廢物最少化為主要目標(biāo)的第四代核能技術(shù)積極開展核聚變技術(shù)的研究核電廠的發(fā)展西方工業(yè)發(fā)達(dá)國家 核電供應(yīng)約占總發(fā)電量的四分之一中國 秦山核電廠、大亞灣核電廠、連云港核電廠1%受控核聚變技術(shù)

ITER計劃(氘氚聚合反應(yīng)）第四節(jié)水電站一水能資源與水力發(fā)電1水能資源

資源儲量

發(fā)展現(xiàn)狀

特點

世界可開發(fā)水能資源蘊(yùn)藏量分布3.8×105MW，10%ofworld3.8億KW水能資源的特點優(yōu)點：清潔可再生能源綜合利用機(jī)組啟動快、出力調(diào)整快、變工況性能好成本低、效益高便于儲蓄和調(diào)節(jié)缺點：電能生產(chǎn)不均衡（季節(jié)性影響、生態(tài)影響）電站建設(shè)周期長、投資大2水力發(fā)電的基本原理水流能量水頭（落差）水流的能降電站水頭水輪機(jī)水頭水輪機(jī)流量水輪發(fā)電機(jī)組的電功率二水電站基本類型水利樞紐工程建筑物水工建筑物：大壩、泄洪、輸水及排砂、治砂等配套建筑水電站建筑物:

主廠房，副廠房、進(jìn)水建筑物、引水建筑物、 升壓開關(guān)站水電站分類按水力資源的集中落差分 按照建筑物特征分 堤壩式 壩式 引水式 河床式 混合式 引水式（一）壩式水電站壩后式 廠房頂溢流式

壩內(nèi)式特點：流量大、坡度小水頭<300m采用混流式或斜流式水輪機(jī)引水管道長>5000MW的水電站三峽水電站：壩后式，18，200MW，最大水頭113m壩后式水電站廠房頂溢流式水電站壩內(nèi)式水電站（二）河床式水電站特點：水頭低，3~40m

流量大，機(jī)組臺數(shù)多采用軸流式或貫流式水輪機(jī)引水管道短葛洲壩水電站：河床式水電站（三）引水式水電站有壓引水式水電站引水管道長水頭高，可達(dá)2000m廣州抽水蓄能水電站、云南魯布格水電站無壓引水式水電站引水管道長多為小型電站有壓引水式水電站無壓引水式水電站作業(yè)課堂作業(yè)：1、為什么要采用燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)？2、核電站與常規(guī)火力發(fā)電廠的區(qū)別是什么？作業(yè)與思考題1敘述水力發(fā)電的優(yōu)點和主要困難。2水電站有哪些基本類型？并敘述各自的優(yōu)缺點。第五節(jié)太陽能的利用太陽能的優(yōu)點資源豐富可再生無污染太陽能的利用方式光熱轉(zhuǎn)換光電轉(zhuǎn)換一太陽能發(fā)電兩個基本途徑1太陽能熱發(fā)電 太陽輻射能—————熱能2太陽能光發(fā)電 太陽光————電能光電器件介質(zhì)或直接聚光裝置1太陽能集熱器聚光式集熱器 管板式太陽能集熱器 真空玻璃管式太陽能集熱器2塔式聚光器 塔式聚光系統(tǒng)——太陽能電站管式聚光系統(tǒng)——太陽能電站3太陽能發(fā)電的發(fā)展太陽能熱氣流發(fā)電（規(guī)模化發(fā)電）太陽能熱氣流發(fā)電原理渦輪機(jī)渦輪機(jī)葉片1階響應(yīng)渦輪機(jī)葉片工作響應(yīng)太陽能煙囪二太陽能電池原理：太陽能光—電轉(zhuǎn)換太陽光+“P—N結(jié)”硅半導(dǎo)體半導(dǎo)體晶體吸收光碰撞硅原子中的“價電子”“價電子”成為自由電子溢出產(chǎn)生電流太陽能電池的發(fā)展太陽能光伏發(fā)電發(fā)展?jié)摿薮螅?有可能成為滿足未來我國能源增長的戰(zhàn)略性能源國際預(yù)測，到2020年，太陽能電池組件價格 將從每瓦3.5美元降到1~1.5美元，發(fā)電成本 約 為每度6~8美分我國太陽能資源十分巨大，可利用廣闊戈壁 地區(qū)發(fā)展太陽能規(guī)?；l(fā)電優(yōu)先主題之六：

可再生能源規(guī)?；眉夹g(shù)

可再生能源規(guī)?；眉夹g(shù)（續(xù)）

應(yīng)集中力量突破太陽能電池組件技術(shù)及大規(guī)模儲能和輸電技術(shù)新疆西藏東北華北西北四川華中華東華南沙漠光伏電站黃河上游水電內(nèi)蒙例如：內(nèi)蒙古西部地區(qū)的戈壁灘面積約25萬平方公里，若利用其中20%面積即可建37億kW的太陽能發(fā)電站，年發(fā)電量相當(dāng)于15億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。三太陽能供暖 主動式 被動式四太陽能制冷空調(diào)冰箱第六節(jié)其他能源利用裝置（一）地?zé)?/p>

地球內(nèi)部蘊(yùn)藏的熱能。 特點：資源豐富、清潔、受熱源距離限制

類型： 蒸汽型 熱水型 土壤型 地壓型 干熱巖型 巖漿型 地?zé)崂? 地?zé)岚l(fā)電 利用地?zé)崮墚a(chǎn)生蒸汽，推動汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電

蒸汽型地?zé)岚l(fā)電 熱水型地?zé)岚l(fā)電（150—300℃）西藏羊八井地?zé)犭娬?/p>

2地?zé)嶂评渑c空調(diào)

地?zé)嵴羝?、地?zé)崴⑼寥勒羝偷責(zé)岚l(fā)電熱水型地?zé)岚l(fā)電（二）風(fēng)力發(fā)電特點：資源豐富、清潔風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展風(fēng)力發(fā)電機(jī)組

水平軸式風(fēng)力發(fā)動機(jī) 立軸式風(fēng)力發(fā)動機(jī)

水平軸式風(fēng)力發(fā)動機(jī)

（三）海洋潮汐發(fā)電原理：利用海洋潮汐漲落變化產(chǎn)生的位能進(jìn)行發(fā)電單程式潮汐電站雙程式潮汐電站（四）燃料電池原理 化學(xué)能——電能燃料：天然氣、石油、氫、煤氣優(yōu)點 缺點 效率高 成本高 無污染