发电厂电气部分(第四版)课件PPT
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发电厂电气部分
“十一五”国家级规划教材
发电厂电气部分
第二节 火力发电厂
一、火电厂的分类 按原动机分
（1）凝汽式汽轮机发电厂
（3）内燃机发电厂
按燃料分 （1）燃煤发电厂 （3）燃气发电厂
（2）燃气轮机发电厂 （4）蒸汽-燃气轮机发电厂等。
（2）燃油发电厂 （4）余热发电厂
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“十一五”国家级规划教材
发电厂电气部分
按蒸汽压力和温度分
（1）中低压发电厂，其蒸汽压力在3.92MPa、温度为450℃的发电厂，单机功率
小于25MW
（2）高压发电厂，其蒸汽压力一般为9.9MPa、温度为540℃的发电厂， 单机功率小于100MW
（3）超高压发电厂，其蒸汽压力一般为13.83MPa、温度为540/540℃的
“十一五”国家级规划教材
发电厂电气部分
二、火电厂的电能生产过程
火力发电厂的生产过程概括地说是把煤炭中含有的化学能转变为电能的过程，如 图1-1所示的凝气式电厂，整个生产过程可分为三个阶段：
（1）燃烧系统：燃料的化学能在锅炉燃烧中转变为热能，加热锅炉中的水使之变
为蒸汽，称为燃烧系统；
（2）汽水系统：锅炉产生的蒸汽进入汽轮机，冲动汽轮机的转子旋转，将 热能转变为机械能，称为汽水系统；
（7）火电厂的Leabharlann Baidu种排放物（如烟气、灰渣和废水）对环境的污染较大。
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“十一五”国家级规划教材
发电厂电气部分
四、火电厂对环境的影响及处理措施
火电厂生产时的污染排放主要是烟气污染物排放、灰渣排放和废水排放，其中烟气 中的粉尘、硫氧化物和氮氧化物经过烟囱排入大气，这些一次污染物通过在大气中的 迁移、转化生成二次污染物，会给环境造成很大的危害。
（6）超超临界压力发电厂，其蒸汽压力为26.25MPa、温度为600/600℃的 发电厂，机组功率为1000MW及以上；
按输出能源分 （1）凝汽式发电厂，即只向外供应电能的发电厂，其效率较低，只有30%~40% 。 （2）热电厂，即同时向外供应电能和热能的电厂，其效率较高，可达60%~70% 。
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“十一五”国家级规划教材
发电厂电气部分
燃烧系统包括如下子系统：
（1）运煤系统。 （2）磨煤系统。 （3）燃烧系统。
（4）风烟系统。 （5）灰渣系统。
（二）汽水系统
火电厂的汽水系统由锅炉、汽轮机、凝汽器、除氧器、加热器等设备及管道构成 ，包括给水系统、循环水系统和补充给水系统，如图1-3所示。
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“十一五”国家级规划教材
发电厂电气部分
图1-3 火电厂汽水系统流程示意图
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“十一五”国家级规划教材
发电厂电气部分
（三）电气系统
发电厂的电气系统，包括发电机、励磁装置、厂用电系统和升压变电站等，如图
1-4所示。
图1-4 火电厂电气系统流程示意图
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“十一五”国家级规划教材
发电厂电气部分
三、火电厂的特点
（3）电气系统：超由汽轮机转子旋转的机械能带动发电机旋转，把机械 能变为电能，称为电气系统；
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“十一五”国家级规划教材
发电厂电气部分
图1-1凝汽式发电厂生产过程示意图
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“十一五”国家级规划教材
发电厂电气部分
（一）燃烧系统
燃烧系统由运煤、磨煤、燃烧、风烟、灰渣等环节组成，其流程如图1-2所示。 图1-2 火电厂燃烧系统流程示意图
发电厂电气部分
目录
第一章 能源和发电 第二章 发电、变电和输电的电气部分 第三章 常用计算的基本理论和方法 第四章 电气主接线及设计 第五章 厂用电接线及设计 第六章 导体和电气设备的原理与选择 第七章 配电装置
5～36 37～77 78～165 166～258 259～371 372～506 507～545
到目前为止，人类所认识的能量有如下形式： （1）机械能。
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“十一五”国家级规划教材
发电厂电气部分
（3）化学能。 （4）辐射能。 （5）核能。 （6）电能。
二、能源含义和能源分类
(一）能源含义
能源，顾名思义是能量的来源或泉源，即指人类取得能量的来源，包括已经开发可 供直接使用的自然资源和经过加工或转换的能量来源，而尚未开发的自然资源称为能 源资源。
（2）电能方便转换和易于控制 （3）损耗小 （4）效率高 （5）电能在使用时没有污染，噪声小
发电厂电气部分
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“十一五”国家级规划教材
五、发电厂
按一次能源的不同发电厂分为： （1）火力发电厂 （2）水力发电厂
（3）核能发电厂 （4）风力发电厂 （5）地热发电厂 （6）太阳能发电厂 （7） 潮汐发电厂
发电厂，单机功率小于200MW
（4）亚临界压力发电厂，其蒸汽压力一般为16.77MPa、温度为540 /540℃ 的发电厂，单机功率为300MW直至1000MW不等；
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发电厂电气部分
（5）超临界压力发电厂，其蒸汽压力大于22.11MPa、温度为550/550℃的 发电厂，机组功率为600MW、800MW及以上；
（1）布局灵活，装机容量的大小可按需要决定。 （2）一次性建造投资少，单位容量的投资仅为同容量水电厂的一半左右。 （3）耗煤量大。 （4）动力设备繁多，发电机组控制操作复杂，厂用电量和运行人员都多于水电厂， 运行费用高。 （5）燃煤发电机组由停机到开机并带满负荷需要几小时到十几小时，并附加耗用大 量燃料。 （6）火电厂担负调峰、调频或事故备用，相应的事故增多，强迫停运率增高，厂用 电率增高。
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“十一五”国家级规划教材
发电厂电气部分
第八章 发电厂和变电站的控制与信号 第九章 同步发电机的运行 第十章 电力变压器的运行
546～579 580～616 617～697
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“十一五”国家级规划教材
发电厂电气部分
第一章 能源和发电
第一节能源和电能
一、物质、能量和信息
能量和信息世界是由物质构成的，是客观存在的；能量是物质的属性，是一切物 质运动的动力；信息是客观事物和主观认识相结合的产物，没有信息，物质和能量无 从认识，也毫无意义。能量是物质的一种形态，既不能创造，也不能消灭，只能从一 种形态转换到另一种形态，并且能量转换必然遵守能量守恒定律。
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“十一五”国家级规划教材
(二）能源分类
（1）一次能源和二次能源 （2）常规能源和新能源 （3）可再生能源和非再生能源 （4）含能体能源和过程性能源 （5）清洁能源和非清洁能源
三、能源资源
（1）煤炭 （2）水能资源 （3）其他能源 （4）电能
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发电厂电气部分
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四、电能
电能与其他形式的能源相比，其特点有： （1）电能可以大规模生产和远距离输送
发电厂电气部分
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第二节 火力发电厂
一、火电厂的分类 按原动机分
（1）凝汽式汽轮机发电厂
（3）内燃机发电厂
按燃料分 （1）燃煤发电厂 （3）燃气发电厂
（2）燃气轮机发电厂 （4）蒸汽-燃气轮机发电厂等。
（2）燃油发电厂 （4）余热发电厂
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按蒸汽压力和温度分
（1）中低压发电厂，其蒸汽压力在3.92MPa、温度为450℃的发电厂，单机功率
小于25MW
（2）高压发电厂，其蒸汽压力一般为9.9MPa、温度为540℃的发电厂， 单机功率小于100MW
（3）超高压发电厂，其蒸汽压力一般为13.83MPa、温度为540/540℃的
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发电厂电气部分
二、火电厂的电能生产过程
火力发电厂的生产过程概括地说是把煤炭中含有的化学能转变为电能的过程，如 图1-1所示的凝气式电厂，整个生产过程可分为三个阶段：
（1）燃烧系统：燃料的化学能在锅炉燃烧中转变为热能，加热锅炉中的水使之变
为蒸汽，称为燃烧系统；
（2）汽水系统：锅炉产生的蒸汽进入汽轮机，冲动汽轮机的转子旋转，将 热能转变为机械能，称为汽水系统；
（7）火电厂的Leabharlann Baidu种排放物（如烟气、灰渣和废水）对环境的污染较大。
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发电厂电气部分
四、火电厂对环境的影响及处理措施
火电厂生产时的污染排放主要是烟气污染物排放、灰渣排放和废水排放，其中烟气 中的粉尘、硫氧化物和氮氧化物经过烟囱排入大气，这些一次污染物通过在大气中的 迁移、转化生成二次污染物，会给环境造成很大的危害。
（6）超超临界压力发电厂，其蒸汽压力为26.25MPa、温度为600/600℃的 发电厂，机组功率为1000MW及以上；
按输出能源分 （1）凝汽式发电厂，即只向外供应电能的发电厂，其效率较低，只有30%~40% 。 （2）热电厂，即同时向外供应电能和热能的电厂，其效率较高，可达60%~70% 。
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发电厂电气部分
燃烧系统包括如下子系统：
（1）运煤系统。 （2）磨煤系统。 （3）燃烧系统。
（4）风烟系统。 （5）灰渣系统。
（二）汽水系统
火电厂的汽水系统由锅炉、汽轮机、凝汽器、除氧器、加热器等设备及管道构成 ，包括给水系统、循环水系统和补充给水系统，如图1-3所示。
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“十一五”国家级规划教材
发电厂电气部分
图1-3 火电厂汽水系统流程示意图
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“十一五”国家级规划教材
发电厂电气部分
（三）电气系统
发电厂的电气系统，包括发电机、励磁装置、厂用电系统和升压变电站等，如图
1-4所示。
图1-4 火电厂电气系统流程示意图
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三、火电厂的特点
（3）电气系统：超由汽轮机转子旋转的机械能带动发电机旋转，把机械 能变为电能，称为电气系统；
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图1-1凝汽式发电厂生产过程示意图
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（一）燃烧系统
燃烧系统由运煤、磨煤、燃烧、风烟、灰渣等环节组成，其流程如图1-2所示。 图1-2 火电厂燃烧系统流程示意图
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目录
第一章 能源和发电 第二章 发电、变电和输电的电气部分 第三章 常用计算的基本理论和方法 第四章 电气主接线及设计 第五章 厂用电接线及设计 第六章 导体和电气设备的原理与选择 第七章 配电装置
5～36 37～77 78～165 166～258 259～371 372～506 507～545
到目前为止，人类所认识的能量有如下形式： （1）机械能。
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（3）化学能。 （4）辐射能。 （5）核能。 （6）电能。
二、能源含义和能源分类
(一）能源含义
能源，顾名思义是能量的来源或泉源，即指人类取得能量的来源，包括已经开发可 供直接使用的自然资源和经过加工或转换的能量来源，而尚未开发的自然资源称为能 源资源。
（2）电能方便转换和易于控制 （3）损耗小 （4）效率高 （5）电能在使用时没有污染，噪声小
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五、发电厂
按一次能源的不同发电厂分为： （1）火力发电厂 （2）水力发电厂
（3）核能发电厂 （4）风力发电厂 （5）地热发电厂 （6）太阳能发电厂 （7） 潮汐发电厂
发电厂，单机功率小于200MW
（4）亚临界压力发电厂，其蒸汽压力一般为16.77MPa、温度为540 /540℃ 的发电厂，单机功率为300MW直至1000MW不等；
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（5）超临界压力发电厂，其蒸汽压力大于22.11MPa、温度为550/550℃的 发电厂，机组功率为600MW、800MW及以上；
（1）布局灵活，装机容量的大小可按需要决定。 （2）一次性建造投资少，单位容量的投资仅为同容量水电厂的一半左右。 （3）耗煤量大。 （4）动力设备繁多，发电机组控制操作复杂，厂用电量和运行人员都多于水电厂， 运行费用高。 （5）燃煤发电机组由停机到开机并带满负荷需要几小时到十几小时，并附加耗用大 量燃料。 （6）火电厂担负调峰、调频或事故备用，相应的事故增多，强迫停运率增高，厂用 电率增高。
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第八章 发电厂和变电站的控制与信号 第九章 同步发电机的运行 第十章 电力变压器的运行
546～579 580～616 617～697
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第一章 能源和发电
第一节能源和电能
一、物质、能量和信息
能量和信息世界是由物质构成的，是客观存在的；能量是物质的属性，是一切物 质运动的动力；信息是客观事物和主观认识相结合的产物，没有信息，物质和能量无 从认识，也毫无意义。能量是物质的一种形态，既不能创造，也不能消灭，只能从一 种形态转换到另一种形态，并且能量转换必然遵守能量守恒定律。
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(二）能源分类
（1）一次能源和二次能源 （2）常规能源和新能源 （3）可再生能源和非再生能源 （4）含能体能源和过程性能源 （5）清洁能源和非清洁能源
三、能源资源
（1）煤炭 （2）水能资源 （3）其他能源 （4）电能
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发电厂电气部分
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四、电能
电能与其他形式的能源相比，其特点有： （1）电能可以大规模生产和远距离输送