发电厂概论
现代发电厂概论 PPT
第三节 新能源发电简介
一、地热能发电 地热是指地球内部蕴藏的热 能。地球是一个巨大的热库，据 估计，世界石油总能量为煤的 3%，目前人们能利用的核能(核 燃料)，仅为煤的15%，而地热 能(即地下热水、地热蒸汽和地 下热岩石的热能)总量约为煤的 1.7亿倍，在地下3km内，可供 开采的地热能就相当于几万亿吨 煤。 煤 石油 核燃料 1.0 0.03 0.15
13000吨，减排二氧化碳约3万吨……
存在的问题：转换效率低，成本高；占地面积达；天气影响大。
第三节 新能源发电简介
三、风力发电 风力发电是以自然界的风为动力，驱动发电机发电。风力发电要求风速大 而稳定，我国内蒙、西北和沿海地区的风能资源丰富，已有不少中、小型风力 发电站在运行。目前的单机容量已达到50MW。 恒速恒频 采用异步发电机，转速基本保持不变， 系统简单，但风能利用率低。 变速恒频 双馈异步发电机，转速改变时，通过 改变转子电流的频率，使发电机的输出频 率不变。 永磁同步发电机，通过整流、逆变，使发电机的输出频率不变。 存在的问题 发电的间断性，使电网的接入容量受到限制；发电成本高。
火力发电厂
第一节 电能和电力工业
自然界中能源可分为两类：一次能源和二次能源。所谓一次能源， 是指自然界中现成存在的可直接利用的能源，如煤、石油、天然气、风、 水、太阳、地热、原子核等能源；所谓二次能源，是指由一次能源加工 转换成的能源，如电能、燃油(汽油、柴油等)、氢能、火药等。本课程 仅对电能进行讨论。 一、电能的特点 电能与其他形式的能源相比，其特点是： (1)便于大量生产和输送。 (2)便于转换和控制。高低压转换；交直流转换；电能→其他能 (3)效率高。大型汽轮发电机的效率可达98%以上 (4)无气体和噪声污染。
地热 1.7亿
发电厂及电力系统全套程序
发电厂及电力系统全套程序一、发电厂概述1. 火力发电厂（1）燃料供应：煤炭、天然气等燃料通过运输渠道进入电厂，经过筛选、破碎等预处理后，储存于燃料库。
（2）燃烧过程：燃料在锅炉内燃烧，产生高温高压的蒸汽。
（3）蒸汽轮机发电：高温高压蒸汽推动蒸汽轮机旋转，进而带动发电机发电。
（4）废气处理：燃烧产生的废气经过脱硫、脱硝等处理后排放。
2. 水力发电厂（1）水源调度：通过水库、渠道等设施，将水源引入电厂。
（2）水轮机发电：水流推动水轮机旋转，带动发电机发电。
（3）尾水排放：发电后的尾水排入下游河道或湖泊。
3. 核电站（1）核燃料供应：核燃料在核电站内进行装载、储存。
（2）核反应过程：核燃料在反应堆内发生裂变反应，释放大量热量。
（3）蒸汽轮机发电：核反应产生的热量将水加热成蒸汽，推动蒸汽轮机旋转，带动发电机发电。
（4）放射性废物处理：对产生的放射性废物进行安全处理和储存。
4. 可再生能源发电站（1）风力发电：风力推动风力发电机旋转，实现发电。
（2）太阳能发电：太阳能电池板将太阳能转化为电能。
二、电力系统组成及运行1. 发电环节：各类发电厂将一次能源转化为电能。
2. 变电环节：通过升压变压器将发电机输出的电压升高，以满足远距离输电需求。
3. 输电环节：将电能从发电厂输送到负荷中心，主要包括高压输电线路和输电塔等设施。
4. 配电环节：将输电线路送来的高压电能降压，分配给各类用户。
5. 用电环节：用户根据需求使用电能，实现生产和生活照明等功能。
6. 调度环节：电力系统调度中心对发电、输电、配电等环节进行实时监控和调度，确保电力系统安全、稳定、高效运行。
三、电力系统安全与环保措施1. 安全保障（1）设备维护：定期对发电设备、输电线路、配电设施等进行检查、维修和保养，确保设备安全运行。
（2）应急预案：针对可能发生的电力系统故障，制定应急预案，提高应对突发事件的能力。
（3）人员培训：加强电力系统工作人员的安全意识培训，提高安全操作技能。
《火力发电厂概论》课件
建立生态修复基金
用于补偿生态环境的损失 支持生态修复项目
定期环境监测
监测大气、水体、土地等环境 指标 及时发现问题并采取措施
总结
在火力发电厂的运行过程中，环境保护是至关重要的一环。 通过合理的废气处理技术、废水处理措施、固体废弃物处理 和生态保护举措，可以有效降低对周围环境的影响，保护生 态平衡。
《火力发电厂概论》PPT课 件
创作者： 时间：2024年X月
目录
第1章 火力发电厂概述 第2章 火力发电厂基本原理 第3章 火力发电厂运行管理 第4章 火力发电厂节能减排 第5章 火力发电厂经济分析 第6章 火力发电厂环境保护 第7章 火力发电厂安全管理 第8章 火力发电厂未来发展趋势 第9章 火力发电厂总结
火力发电厂未来 发展的关键趋势
未来火力发电厂的发展趋势将更加注重环保和高效能源利 用，推动绿色、智能化的发展方向。新型清洁能源技术的 应用和火力发电厂的智能化管理将成为关键趋势。
01 增加可再生能源比重
减少对化石燃料的依赖
02 提高能源利用效率
优化火力发电厂发电过程
03 推动循环经济
实现资源的循环利用
03 加强培训
提升员工安全防范意识
● 08
第八章 火力发电厂未来发展 趋势
加强清洁能源发 展
随着环保意识的提升，清洁能源逐渐成为发展的主流。逐 步淘汰高污染能源，发展风能、太阳能等可再生能源，是 未来火力发电厂发展的必然趋势。
智能化管理应用
推广智能监控 系统
实现远程监控管理
提高管理效率
降低运营成本
资源配置优化
合理配置人力、 物力资源
根据生产需求与供 给优化资源配置
提高资源利用 效率，降低生
发电厂建设概论
第一章发电厂及其建设概论(一)、电力工业概况我国的电力工业起步较晚，发展速度缓慢，布局也很不合理。
1949年，全国的装机容量是1850MW，年发电量仅43亿Kwh，而且主要分布在京、津、沪及沿海大城市。
解放以后，党和政府十分重视电力工业的发展，对电力工业作了重点安排。
到70年代末，全国的装机容量已达65000MW，年发电量3000亿Kwh。
但，这样的装机容量和发电量还远远满足不了工农业生产和人民生活水平发展的需要。
电力工业发展的迟缓严重制约着中国社会的发展。
各种经验证明，电力工业发展的速度，总是超过国民经济发展速度的。
借鉴世界上发达国家的经验，结合我国的实际情况，制定了我国电力工业开发方针：(1)是尽可能多开发水电；(2)是大力发展火电，重点是建设矿区火电站；(3)是适当发展核电；(4)是大力发展电网；(5)是发电能源多样化。
在这个方针指引下，我国的电力基建达到了一个鼎盛时期，从80年代初到90年代初，每年的新装机容量人5000MW到10000MW，全国的总装机容量达到17亿MW，年发电量8000亿Kwh。
在这种大好形势下，却发生了需用电的用不上电，该发电的送不出去，供电成本高，能源浪费，环境污染等各种各样的问题。
根据我国国民经济发展的新方向，电力工业发展也随之作出调整，并制定了新的电力工业发展方针：(1)是大力发展水电；(2)是适当发展核电；(3)是调整火电结构；(4)是改造城乡电网。
在这个方针指引下，我国的电力工业发展出现了一个斩新的局面。
一大批有影响的水电站、核电站建成，用大手笔改造城乡电网，火电厂以大容量、高效率、低污染方向发展，发电、供电、用电的布局日趋合理。
(二)、发电厂工作原理发电厂是生产电能的工厂，电能是二次能源。
发电厂即是把一次能源转换成二次能源——电能的工厂。
生产电能所利用的一次能源很多，如：火力、水力、核能、风力、太阳能、潮汐和地热等等。
到目前为止，由于各国发展的不平衡，利用一次能源的水平也不一样，而我国生产电能则主要是火力，而且主要以燃煤为主，约占全国发电量的70～80%，其次是水力和核能。
发电厂概论
发电厂三大设备工艺及控制系统火力发电厂是利用化石燃料燃烧释放的热能发电的动力设施，包括燃料燃烧释热和热能电能转换以及电能输出的所有设备、装置、仪表器件，以及为此目的设置在特定场所的建筑物、构筑物和所有有关生产和生活的附属设施。
主要有蒸汽动力发电厂、燃气轮机发电厂、内燃机发电厂几种类型。
（一）火力发电厂的三大工艺火力发电系统主要由燃烧系统（以锅炉为核心）、汽水系统（主要由各类泵、给水加热器、凝汽器、管道、水冷壁等组成）、电气系统（以汽轮发电机、主变压器等为主）、控制系统等组成。
前二者产生高温高压蒸汽；电气系统实现由热能、机械能到电能的转变；控制系统保证各系统安全、合理、经济运行。
1.1汽水系统：火力发电厂的汽水系统是由锅炉、汽轮机、凝汽器、高低压加热器、凝结水泵和给水泵等组成，他包括汽水循环、化学水处理和冷却系统等。
水在锅炉中被加热成蒸汽，经过热器进一步加热后变成过热的蒸汽，再通过主蒸汽管道进入汽轮机。
由于蒸汽不断膨胀，高速流动的蒸汽推动汽轮机的叶片转动从而带动发电机。
为了进一步提高其热效率，一般都从汽轮机的某些中间级后抽出作过功的部分蒸汽，用以加热给水。
在现代大型汽轮机组中都采用这种给水回热循环。
此外，在超高压机组中还采用再热循环，既把作过一段功的蒸汽从汽轮机的高压缸的出口将作过功的蒸汽全部抽出，送到锅炉的再热汽中加热后再引入气轮机的中压缸继续膨胀作功，从中压缸送出的蒸汽，再送入低压缸继续作工。
在蒸汽不断作功的过程中，蒸汽压力和温度不断降低，最后排入凝汽器并被冷却水冷却，凝结成水。
凝结水集中在凝汽器下部由凝结水泵打至低压加热再经过除氧气除氧，给水泵将预加热除氧后的水送至高压加热器，经过加热后的热水打入锅炉，再过热器中把水已经加热到过热的蒸汽，送至汽轮机作功，这样周而复始不断的作功。
在汽水系统中的蒸汽和凝结水，由于疏通管道很多并且还要经过许多的阀门设备，这样就难免产生跑、冒、滴、漏等现象，这些现象都会或多或少地造成水的损失，因此我们必须不断的向系统中补充经过化学处理过的软化水，这些补给水一般都补入除氧器中。
发电厂概论
题目：发电厂三大设备工艺及控制系统专业班级：11电气电力4班姓名: 杨先靖学号：0415目录1摘要......................................................................................... (1)2关键词 (1)3三大设备工艺 (1)4控制系统.................................................................................................................5参考文献................................................................................................................摘要：本文通过介绍发电厂的主要设备工艺及一些控制系统来大致了解发电厂的工作内容和发电厂的相关环境。
关键词：发电厂发电机锅炉汽机控制系统一．三大设备工艺1.1 发电机发电机主要由定子、转子、端盖.电刷.机座及轴承等部件构成。
定子由机座.定子铁芯、线包绕组、以及固定这些部分的其他结构件组成。
转子由转子铁芯、转子磁极（有磁扼.磁极绕组）、滑环、（又称铜环.集电环）、风扇及转轴等部件组成。
通过轴承、机座及端盖将发电机的定子，转子连接组装起来，使转子能在定子中旋转，通过滑环通入一定励磁电流，使转子成为一个旋转磁场，定子线圈做切割磁力线的运动，从而产生感应电势，通过接线端子引出，接在回路中，便产生了电流。
由于电刷与转子相连处有断路处，使转子按一定方向转动，产生交变电流所以家庭电路等电路中是交变电流，简称交流电。
中国电网输出电流的频率是50赫兹。
由于每一次能源形态的不同，可以制成不同的发电机。
利用水利资源和水轮机配合，可以制成水轮发电机；由于水库容量和水头落差高低不同，可以制成容量和转速各异的水轮发电机。
1第一章发电厂概述优质资料
（7）开发投资大，工期长。如三峡工程，1994年12月开工， 计划2009年竣工，总概算为900亿人民币。
（8）受河川天然径流丰枯变化的影响。 （9）水电站的水库可以综合利用，承担防洪、灌溉、航运、 城乡生活和工矿生产用水、养殖、旅游等任务。获得最优的 综合经济效益和社会效益。 （10）较大水库的水电站，淹没损失较大，对生态环境有 一定影响。 （11）水能资源在地理上分布不均，建坝条件较好和水库 淹没损失较少的大型水电站站址往往位于远离用电中心的偏 僻地区，施工条件较困难并需要建设较长的输电线路，增加 了造价和输电损失。
第一章 发电厂概述
本章导学: 电力工业是国民经济的一项基础工业和国民经济发展的 先行产业，是一个庞大而复杂的系统工程。 电能易于传输、转换与控制，在人类社会中被广泛地、 大量地采用。生产、生活离不开电能。停电会造成减产和人 民生活的极大不便，大面积的停电就是灾难，在世界各地相 继发生的电力系统大停电事故证明了此点。 发电厂是将一次能源转换成电能的工厂。 我国电力工业的现状
二次 电力、焦炭、煤气、汽油、煤油、柴油、重油、沼气、蒸 能源 气、热水
凡从自然界可直接取得而不改变其基本形态的能源称为 一次能源。由一次能源经过加工或转换成另一种形态的能源 称为二次能源。
4
二、资源的有效利用 从人类发展的历史过程来考察，人类生产和生活 始终面临着一个无法避免的和不可改变的事实，即资 源稀缺。
24
（4）尾水管 水流流过水轮机的最后部件，连接转轮与下游水面的泄
水机构，也称吸出管。由于转轮出口的水流还有剩余动能未被 利用，尾水管的作用就是回收部分动能提高水轮机的效率，并 将水排至下游。
尾水管示意图
25
六、水力发电的特点 （1）水能是可再生能源，发过电的天然水流本身并没有损
发电厂概述--课件
能量转换过程：水能→机械能→电能。
水流量(m3/s)和水头（落差m）
5
水电站的型式
（1）坝后式
图1－1 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
6
示例：
水口水电厂 三峡电站
7
（2）河床式水电站
图1－2 河床式水电站示意图
第一章 发电厂概述
能源开发与利用
火力发电 风力发电 太阳能发电 其他新能源发电
1
第一节 能源开发与利用
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。
2
表1-1 能源分类
可再生能源：水力
常规
一 能源 非可再生能源：煤、石油、天然气、
次
核裂变
能
可再生能源：太阳能、风能、生物质
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第三节 火力发电
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。 燃煤火电厂、 燃油火电厂、 燃气火电厂。
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。
23
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。
灰渣 废水-----污水处理
35
第四节 风力发电
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:2×1010kW， 比世界上可利用的水能: 大10倍。
是燃烧系统，能将煤变成烟气热能。 （1）炉膛； （2）燃烧器；（3）空气 预热器
《发电厂概述》课件
太阳能发电厂
利用太阳能转换为电能 的发电厂，通常由大量 的太阳能电池板组成。
发电厂的发展历程
早期发电厂
早期的发电厂主要采用直流发电方式 ，效率较低，且规模较小。
交流发电厂的兴起
现代化和绿色能源转型
随着科技的不断进步和环保意识的提 高，现代化的发电厂开始向绿色能源 转型，如风能、太阳能等可再生能源 的应用越来越广泛。
发电厂概述• 发电厂工作原理 • 发电厂的环境影响 • 发电厂未来发展
CHAPTER
01
发电厂简介
发电厂的定义
发电厂的定义
发电厂是一种将其他形式的能源转换为电能的工厂。它通常 包括一系列的设备和系统，如锅炉、汽轮机、发电机、变压 器等，用于将热能、水能、风能、太阳能等能源转换为电能 。
随着交流电技术的发展，交流发电厂 逐渐成为主流，具有更高的效率和可 靠性。
CHAPTER
02
发电厂组成
发电厂组成
• 发电厂是利用各种能源将化学能、机械能、热能等转换成电能 的大型工业设施。按照使用的能源类型，发电厂可以分为燃煤 电厂、燃气电厂、核电厂、生物质能电厂等。
CHAPTER
03
发电厂工作原理
发电厂的作用
发电厂是现代社会中不可或缺的基础设施之一。它为各行各 业提供所需的电力，保障了人们的日常生活和工作。
发电厂的分类
火力发电厂
利用化石燃料（如煤、 石油、天然气）燃烧产 生的热能转换为电能的
发电厂。
水力发电厂
利用水能转换为电能的 发电厂，通常建设在河 流、水库等水源附近。
风力发电厂
利用风能转换为电能的 发电厂，通常建设在风
发电厂工作原理
• 发电厂是利用各种能源将化学能、机械能、核能等转换成电能的工厂设施。它是现代社会经济发展的重要基础设施，为工 业、商业和家庭提供电力。
发电厂和变电站概述
降低电磁辐射的方法包括优化设 备布局、加强屏蔽措施、加强监
测等。
05 发电厂与变电站的发展趋 势
高效、清洁、低碳的能源发展
高效发电
随着技术的进步，发电厂不断提高发电效率，降低能源消 耗和碳排放。例如，采用先进的汽轮机技术、优化燃烧过 程等措施，提高燃煤电厂的发电效率。
清洁能源
为了降低对化石燃料的依赖和减少环境污染，发电厂正逐 步转向清洁能源发电，如风能、太阳能、水能等可再生能 源。
监护制度
在操作过程中，应有经验 丰富的员工进行监护，确 保操作过程的安全。
紧急处理措施
紧急停机
报警处理
在遇到紧急情况时，应立即按下紧急 停机按钮，停止设备运行。
当系统发出报警信号时，应立即按照 报警处理程序进行处置，防止事态扩 大。
故障排除
遇到故障时，应首先切断电源，然后 进行故障排除，确保安全后再恢复运 行。
低碳排放
随着环保意识的提高，发电厂正努力降低碳排放，采取各 种减排措施，如安装碳捕获和储存技术，减少温室气体排 放。
智能化、自动化技术的应用
智能化监控
通过采用先进的传感器、通信和数据处理技术，实现对发电厂和变 电站的智能化监控，提高设备的运行效率和安全性。
自动化控制
采用自动化控制系统，实现对发电厂和变电站的远程监控和控制， 减少人工干预，提高运行效率。
发电厂和变电站概述
contents
目录
• 发电厂概述 • 变电站概述 • 发电厂与变电站的安全操作 • 发电厂与变电站的环境影响 • 发电厂与变电站的发展趋势
01 发电厂概述
发电厂的种类
01
02
03
04
火力发电厂
利用化石燃料（煤、石油、天 然气等）燃烧产生的热能发电
发电厂概述
• （5）坝内式厂房
– 压力管道和厂房都建在混凝土坝的空腔内，常设 在溢流坝段内，适用于河谷狭窄，下泄洪水流量 大的情况。
• （6）河床式厂房 1－进水口
2－厂房 – 厂房与拦河坝相连接，成为坝的一部分，厂房承 3－溢流坝 受水的压力，适用于水头小于50m的水电站。 图中的溢洪坝、 – 河床式厂房的水电站如图所示。
• （2）溢流式厂房
– 溢流式厂房建在溢流坝段后（下游侧），泄 洪水流从厂房顶部越过泄入下游河道，适用 于河谷狭窄，水库下泄洪水流量大，溢洪与 发电分区布置有一定困难的情况。
• （3）岸边式厂房
– 岸边式厂房建在拦河坝下游河岸边的地面上， 引水道及压力管道明铺于地面或埋没于地下。
• （4）地下式厂房
• （1）坝后式厂房
– 厂房建在拦河坝非溢流坝段的后面（下游 侧），不承受水的压力，压力管道通过坝体， 适用于高、中水头。
1－上游水位；2－下游水位； 3－坝；4－压力进水管； 5－检修闸门；6－闸门； 7－吊车；8－水轮机蜗壳； 9－水轮机转子；10－尾水管； 11－发电机；12－发电机间； 13－吊车；14－发电机电压配 电装置；15－升压变压器； 16－架空线；17－避雷线
什么是核电站 ?
• 将原子核裂变释放的核能转换成热能，再转变为电能的系统和设施， 通常称为核电站。 (1) 核电站反应堆 • 压水型反应堆：——堆芯——堆内构件——压力容器——控制棒驱 动机构 (2) 核电站动力回路 a) 一回路系统 b) 二回路系统 c) 其他辅助系统 (3) 核电站主要设备(流程图) a) ——核反应堆 b) ——蒸汽发生器 c) ——稳压器 d) ——主冷却剂泵 e) ——汽轮发电机机组
1第一章发电厂概述2
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）
5
水电站的型式
（1）坝后式
图1－1 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
6
示例：
水口水电厂
三峡电站
7
（2）河床式水电站
图1－2 河床式水电站示意图
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交----直-----交系统(稳定,但价高) 交----交系统
如:平潭的长江澳风电场(50台*2MW)、 东山乌礁湾风电场。
3、风力---柴油发电系统联合运行、风光互 补系统
48
风光互补路 灯系统
49
三、风力发电的特点
（1）风能是可再生能源，用之不竭。 （2）清洁、无空气污染。 （3）占地少、建设工期短、投资规模灵活。 不影响农牧业。 （4）运行简单，可以做到无人值守。
40
（3）风力机的型式
单叶 双叶
三叶
多叶提水机
萨瓦里欧斯式 多叶萨瓦里欧斯型 平板型 升力型
杯子式
上风方向
下风方向
自行车多叶 达里厄组合型
蜗轮型
a
b
图1－13 风力机 a 水平轴风力机 b 垂直轴风力机
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（4）风力机的组成
目前商用 大中型水平轴风 力发电机，由风 轮、升速齿轮箱、 发电机、偏航装 置（对风装置）、 控制系统、塔架 等部件所组成。
22
第三节 火力发电
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。 燃煤火电厂、 燃油火电厂、 燃气火电厂。 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。
发电厂概论
P55.小练习根据自己所掌握的知识，请尝试回答：1）1kWh= 3600 kJ2）一台300MW机组，每天能发多少度电？假如上网电价是0.3元，一天的收入是多少?答：1小时能发：300MW*1h=30万kwh = 30万度1天能发：30万（度/h）*24h = 720万度1天的收入：720万（度/天）*0.3元= 216万元P56.小练习电能的生产通过发电、输电、变电、配电和用电五个环节同时进行。
请问电能从电厂出来为什么要升压（变电）？答：因为输送一定功率的电能时，电压愈高，线路中的电流就愈小，所以线路的电压降落和功率损耗就愈小。
P57.小练习发电厂是将各种一次能源转变电能的工厂。
按照一次能源的不同发电厂可分为下列类型：火力发电厂、水力发电厂、核电厂、太阳能发电、风力发电、其他电厂。
答：地热发电、生物质发电、潮汐发电、垃圾焚烧发电厂P59.小练习电能转化为热能需要条件吗？（热量从高温传向低温）答：不需要。
热能转化为电能需要条件吗？（热量从低温传向高温）答：需要：热能转化为机械能，机械能转化为电能。
尝试画出火力发电厂的最基本动力循环：P62.小练习煤的成分有哪些？答：煤的成分可以用工业分析来描述，包括固定碳、水分、灰分和挥发分P65.小练习汽轮机的形状为什么是这样的？答：高温高压的蒸汽在汽轮机里面做功，使压力降低体积膨胀，梯形的汽轮机有利于减小流动阻力，最大限度将蒸汽的压力能转化为汽轮机转子的动能。
P66.小练习请分析电厂的效率大约为多少？影响效率的主要因素是什么？答：燃料的化学能转化为水蒸汽热能的效率为：100%-14%=86%水蒸汽热能转化为电能的效率为（见图）：100%-0.9%-0.8%-1.0%-60.2%-3.2%=33.9%该发电厂的效率：86%*33.9%=29%影响效率的主要因素是：锅炉的排烟损失、凝汽器的冷源损失。
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升压
主传输线 500 kV
降压
电压分配 220 kV
降压 变电站
单 相
• 其他几个环节： • 调度—根据用户需要，对多个发电厂的出力 进行合理安排调度；同时安排各机组的检修 计划等。 • 通信—是电力运行所必需的语音、数据、图 像等信息进行传输。 • 信息包含：技术数据、五摇信息、调度信息 和其他信息等。
叶轮旋转作功的原理
Fu
动叶
叶轮转动方向
Fi
Fz
C2
通过例子可以看出:
(1) 只有加速膨胀的气 流才会产生反动力。 （2）反动力的方向与气 流的流动方向相反。
反动作用原理
蒸汽在收缩形的动叶通道内流动时 会对动叶产生一个与气流流动方向
C0
相反的反动力，这个反动力推动叶
轮旋转作功的原理
喷管
Fr Fu Fu
汽水系统（过热器、再热器） 再热器：将高压缸排
汽继续加热，达到一定 温度后送汽轮机中压缸
过热器：布置在水平烟 道或竖井烟道上部，将饱
和蒸汽加热成过热蒸汽
汽水系统的工作过蒸汽 （工作介质）
轮
机
旋转 （热能
机械能）
原动机 （能够输出动力的设备）
汽轮机是以蒸汽为工质，将蒸汽热能转换 成转轴旋转机械能的原动机。
Fz 叶轮转动方向
动叶
Fi
Fz
C2
汽轮机的结构
汽轮机本体由静止部分和 转动部分构成。 转动部分(转子)：动叶、 叶轮、主轴、联轴器 等。 静止部分 ( 静子 ) ：汽缸、 隔板、汽封、轴承等；
凝汽器： 1.将汽轮机
的排汽凝结为水；2.建 立并维持高度真空
循环水泵： 将循环冷
却水升压打入凝汽器
冷却塔： 把循环冷却
二、电能的生产过程 发电厂：将各种一次能源转变成电能的工厂。
火力发电厂 水力发电厂 发电厂的分类 核电站 太阳能发电 风力发电 其他发电厂
火力发电厂
1.锅炉设备的构成
“炉” 锅 炉
“锅”
2.锅炉设备的主要作用
燃烧系统
汽水系统
利用燃料燃烧将给水加热成具有一定温度和压力的 过热蒸汽。
水平烟道：连接炉膛
图 风力机的内部结构
1-风轮； 2-主轴； 3-控制器； 4-齿轮箱； 5-高速轴；6-电机； 7-风速仪； 8-风向标； 9-偏航齿轮； 10-机械刹车
潮汐发电
我国的潮汐发电站
落 潮 发 电
涨 潮 充 水
潮汐能发电-单库单向式潮汐电站
核电厂厂房刨视图
核 电 站 原 则 性 热 力 系 统 图
４.氢 气复合 器 5.设置沙 堆过滤器
３.安全壳 容积 49000m3是 福岛的15倍
压水堆核电站的安全性
2.设置对 空排汽阀
1.设置汽 动给水泵
核反应堆（沸水堆）
太阳能发电
• 太阳能发电可分为两大类：一类是将太阳 能集中起来加热水产生水蒸汽，推动汽轮 发电机组发电；另一类是将太阳能直接分 配给高效能光电池，产生直流电并经逆变 后送到用户。
一次能源 能源
煤、石油、天然气、
水、风、太阳、原子能
二次能源
电能等
由一次能源转换而来 的能源
电力生产的主要环节
• 发电—利用电能生产设备将各种一次能源或其他
形式的能源转换成电能。
• 变电—起变换电压，控制电力流向，分配电力和
保证电压质量的作用。
• 输电—将电能由各发电厂送往电力用户或用电负
荷中心的过程称为输电。
和尾部烟道，布置过热 器和再热器等受热面。
燃烧器：将煤粉和燃
尾部烟道：布置低温 空气预热器 ： 利于尾 受热面的烟气通道。
部烟道的烟气将空气加 热的设备。
烧所需要的空气送入炉 膛的设备。
炉膛：四周水冷壁管
围成的燃烧空间。
锅炉
燃烧系统工作过程
原煤
一 次 风
煤 粉 风粉 制 备 系 统
燃 烧 器
二 次 风
（二）电力生产的特点
• 发供用连续性。电能不能大量储存，以需要 定生产。——要求安全可靠 • 与国民经济和人民生活紧密相关。增长率应 该比国民经济高1.3~1.5个百分点。 • 过渡过程短暂性。要求自动化程度高，设备 质量可靠。 • 保证良好的电能质量。 • 保证良好的经济性，并注意控制污染，保护 环境。
水在凝汽器中的吸热释 放入大气环境。
凝结水泵： 将凝结水
升压经低加打入除氧器
低压加热器： 利用汽
轮机抽汽加热凝结水， 提高机组循环热效率
除氧器：将凝结水除氧
（除气），以防设备发 生氧腐蚀
给水泵：将除
氧后的水升压经 高加打入锅炉
高压加热器： 利用汽
轮机抽汽加热凝结水， 提高机组循环热效率
水力发电
图 三峡水电站
• 利用水的势能——沿压力管道快速流下，将势能转 换为动能——冲动水轮机旋转，转换为机械能—— 水轮机带动发电机旋转，将机械能转换为电能。这 就是水电厂发电原理。 • 优点：可再生，污染少或无污染。 • 缺点：建设周期长，投资大，受自然因素影响较大 。 • 按照水源的性质，可分为：常规水电站和抽水蓄能 电站。也可分为坝后式，径流式，引水式，抽水蓄 能式等
课程名称： 课程编码： 培训对象： 开发人： 认证时间：
发电厂概论 ZYYW20120202 非电专业新员工
程翠萍 黄栋 隋凤国 2012年8月
本课程的学习目标
●了解各种能源及电能的特点
●熟悉火力发电厂的生产过程
●了解水力发电厂的生产过程 ●了解新能源发电的生产过程
一、电能和电力工业
（一）电能
自然界现成 存在可直接利用的能源
坝后式水力发电过程
径流式水电厂
引水式水电厂
抽水蓄能电站
利用电力系统低谷负荷时的剩余电能抽水到 高处储存；在高峰负荷时放水发电的水电站。
填谷调峰电站 提高电力系统运行 经济性和可靠性
峰荷
基荷
24t
抽水蓄能电站作用：用作削峰填谷电源，具有调频、 调相、负荷备用、事故备用的功能。
电力系统电能 电站-电动机水泵 水能
塔式太阳能热发电站概念设计原理系统图
1—定日镜；2—接收器；3—塔；4—蓄热器； 5—泵； 6—凝汽器；7—汽轮发电机组
太 阳 能 烟 囱 发 电 示 意 图
风力透平机
风力发电
风力带动风车叶片旋转，再透过增速机 将旋转的速度提升，来带动发电机发电 。风力发电过程，是将风的动能转变成 机械能，再把机械能转化为电能的能量 转化过程。风力发电所需要的装置，称 作风力发电机组。
炉 膛
水 平 烟 道
尾 部 含灰 除 尘 烟 道 烟气 器
排 烟气 烟 设 备
汽水系统的主要设备
省煤器：蛇形管束， 利用烟气热量加热 锅炉给水
汽水系统（蒸发设备）
汽包：圆筒形容器，接受省
煤器来的给水，并将水向下送 入下降管，同时将水冷壁送来 的汽水混合物进行汽水分离。 下降管：大直径下降管， 水循环：水由汽包经下降管， 将汽包的水向下输送到水 汇集到下联箱，重新分配到水 冷壁下联箱。 冷壁管，吸热成为汽水两相混 水冷壁：布置在炉膛四 合物，然后回到汽包。 壁，吸收炉膛辐射热量， 将水加热成汽水混合物
• 配电—将由输电网输送来的电能再通过配电网直
接或再降低电压后送到用户使用。 • 用电—通过变压器，将电压降低到适合用户使用 的电压等级，供用户使用。
水、火力发电厂
电力生产环节示意图 输电线
配变电站
小型电能用户
变电站
学校 大型工厂 住宅乡村
变电站 商店 小型配电站
电能的输送和分配
三 相 单相 发电厂
水能
电站-水轮发电机
电能送入系统
新能源发电
核能发电技术 太阳能发电技术 风力发电技术
核能发电
引入
核岛
通常把一回路及辅助系统和厂房称 核岛。
核 电 站
反应堆压力容器（压力壳）、蒸 一回路设备 汽发生器、稳压器、主冷却泵
常规岛
通常把二回路及辅助系统和 厂房称常规岛。
汽轮机、汽水分离再热器、凝汽器、 二回路设备 凝结水泵、低加、除氧器、给水泵、 高加
汽轮机的工作原理
蒸汽热能
喷管内
汽流的动能
动叶内
机轴上的机械能
• 工作蒸汽先在喷管内进行膨胀，压力降低而 速度增大，形成一股高速汽流，此高速汽流 喷射到动叶上，推动转子转动，因而使蒸汽 的热能转变为机械能。
冲动作用原理
由喷管喷出的高速气流冲 击动叶，给动叶一个冲动 力，动叶受到冲击后带着 喷管
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