第一章 能源与发电
栏目:行业资讯 发布时间:2024-07-19
 河川径流在时间上的分布往往与水电厂的用水要求不 相一致。不能对径流进行调节,称为无调节水电厂或 径流式水电厂。出力变化,主要取决于天然来水流量, 往往是枯水期出力很小,而洪水期产生弃水。  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。  火力发电厂简称火电厂,是利用煤、石油或天然气作为 燃料生产电能的工厂。 其能量的转换过

  河川径流在时间上的分布往往与水电厂的用水要求不 相一致。不能对径流进行调节,称为无调节水电厂或 径流式水电厂。出力变化,主要取决于天然来水流量, 往往是枯水期出力很小,而洪水期产生弃水。

  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。

  火力发电厂简称火电厂,是利用煤、石油或天然气作为 燃料生产电能的工厂。 其能量的转换过程是:燃料的化学能——热能——机械

  一、火电厂的分类 (1)按燃料分: 燃煤发电厂、燃油发电厂、燃气发电厂、余热发电厂, 还有利用垃圾及工业废料作为燃料的发电厂。

  小容量发电厂,其装机总容量在100MW以下的发电厂; 中容量发电厂,其装机总容量在100-250MW范围内的发 电厂; 大中容量发电厂,其装机容量在250-1000MW范围内的 发电厂;

  水力发电厂是把水的位能和动能转换成电能的工 厂。 基本生产过程:从河流较高处或水库内引水,利 用水的压力或流速冲动水轮机旋转,将水能转变成 机械能,然后由水轮机带动发电机旋转,将机械能 转换成电能。

  一、水电厂的分类 1、按集中落差的方式分类: 堤坝式水电厂、引水式水电厂、混合式水电厂

  ——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

  (1)运煤系统:火电厂的用煤量很大,装机容量4×30万kW的发电厂,煤耗 率按 360g/kW· h计,每天需用标准煤10368吨。 (2)磨煤系统: 煤经初步筛选处理,用输煤皮带送到锅炉间的原煤仓;煤 从原煤仓落入煤斗,由给煤机送入磨煤机磨成煤粉,再经空气预热器来的一 次风烘干并带至粗粉分离器;在粗粉分离器中将不合格的粗粉分离返回磨煤 机再行磨制,合格的细煤粉被一次风带入旋风分离器,使煤粉与空气分离后 进入煤粉仓。 (3)燃烧系统:煤粉由给粉机送入一次风管,同时由旋风分离器送来的气体, 由排粉风机将进入一次风管的煤粉经喷燃器喷入锅炉炉膛内燃烧。 炉膛内壁有彼此紧密排列的水冷壁管,炉膛内的高温火焰将水冷壁管内的水 加热成汽水混合物上升进入汽包。 (4)风烟系统:送风机将冷风送到空气预热器加热,加热后的气体一部分经 磨煤机、排粉风机进入炉壁,另一部分经喷燃器外侧套筒直接进入炉膛。炉 膛内燃烧形成的高温烟气,沿烟道经过热器、省煤器、空气预热器逐渐降温, 再经除尘器除去90%~99%(电除尘器可除去99%)的灰尘,经引风机送入烟囱, 排向大气。 (5)灰渣系统:炉膛内煤粉燃烧后生成的小灰粒,经除尘器收集成细灰排入 冲灰沟,燃烧中因结焦形成的大块炉渣,下落到锅炉底部的渣斗内,经碎渣 机破碎后也排入冲灰沟,再经灰渣泵将细灰和碎炉渣经冲灰管道排往灰场。

  ——能源,顾名思义是能量的来源或源泉,即指人 类取得能量的来源,包括已经开发可供直接使用的 自然资源和已经加工或转换的能量来源

  1. 按获得的方法分为一次能源和二次能源 (1)一次能源,指自然界中现成存在,可直接取 得和利用而不改变其基本形态的能源。

  凝气式汽轮机发电厂、燃气轮机发电厂、内燃机发电厂、蒸汽-燃气 轮机发电厂等。

  源 如太阳能、水能、海洋能等。 ——非清洁能源,指对环境污染较大的能源 如煤、石油等。

  的混合气体的统称,包括油田气、气田气、煤层气、 泥火山气和生物生成气等。 地球上的铀储量有限,已探明的仅500万吨,其中 有经济开发价值的仅占一半。我国的铀储量可供4000

  • ②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;

  • ③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。

  1、燃烧系统 (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

  在电网用电低谷时,6686体育平台将系 统富裕的电力用来抽水, 把大量的水由水库下游打 回到水库上游,使电能转 换成水的位能存贮起来。 当用电高峰期电力供应紧 缺时,放水,即被储存的大 量水的位能重新转换成电 能以供电网。这种类型的 水力发电站称为储能电站 或蓄能电站。

  2.水能资源 水能资源又称水力资源,是指天然水流的 位能和动能所蕴藏的可再生能源。

  3. 其他能源 石油已成为一个国家综合国力和经济发展程度的 重要标志,成为国家安全、繁荣的关键和文明的基础, 成为现代工业的血液。

  电能与其他形式的能源相比,其特点有: (1)便于大规模生产和远距离输送 (2)方便转换和易于控制 (3)损耗小。

  按一次能源的不同发电厂分为 》火力发电厂(以煤、石油和天然气为燃料) 》水力发电厂(以水的位能作动力) 》核能发电厂以及风力发电厂

  规能源相比,此外,核能利用技术非常复杂,可控核聚变反应至 今还未实现,这也是将核能视为新能源的主要原因之一。

  (1)火电厂布局灵活,装机容量的大小可按需要决定 (2)火电厂的一次性建造投资少,仅为同容量水电厂的一半左右。 火电厂建造工期短,2×300MW机组,工期为3~4年。发电设备年利 用小时数较高,约为水电厂的1.5倍左右。 (3)火电厂耗煤量大,目前发电用煤约占全国煤炭总产量的50%左 右,加上运煤费用和大量用水,其单位电量发电成本比水电厂要高 出3~4倍。 (4)火电厂动力设备繁多,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)大型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 乃至几十小时,并附加耗用大量燃料。一台12万kW发电机组启停一 次耗煤可达84吨之多。 (6)火电厂一般不担负调峰、调频或事故备用。 (7)火电厂对空气和环境的污染大。

  (1)给水系统: 由锅炉产生的过热蒸汽沿主蒸汽管道进入汽轮 机,冲动汽轮机叶片转动,带动发电机旋转产生电能。做功后 的蒸汽,其温度和压力大大降低,最后排入凝汽器并被冷却水 (循环水)冷却凝结成水(称为凝结水)。凝结水由凝结水泵打至低 压加热器中加热,再经除氧器除氧并继续加热。由除氧器出来 的水(叫作锅炉给水),经给水泵升压和高压加热器加热,最后送 入锅炉汽包。 (2)循环水系统: 为了将汽轮机中做过功后排入凝汽器中的乏 汽冷却成水,需由循环水泵从凉水塔抽取大量的冷却水送入凝 汽器,冷却水吸收乏汽的热量后再回到凉水塔冷却。 (3)补充给水系统:在汽水循环过程中难免有汽、水泄漏,为 维持汽水循环的正常进行,必须不断地补充经过化学处理的软 化水,这些补充给水一般补入除氧器或凝汽器中。

  • ①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;

  (1)调峰。能够跟踪负荷的变化,担任系统尖峰负荷。 (2)填谷。利用系统富裕电能抽水,使火电机组不必降低出 力(或停机)和保持在热效率较高区间运行,节省燃料,并提 高系统运行的稳定性。

  需1~2min,而由抽水工况转到发电工况也只需3~4min,因 此宜于作为电力系统事故备用。 (4)调频。当电力系统频率偏离正常值时,能立即调整出力, 使频率维持在正常值范围内。 (5)调相;(6)黑启动; (7)蓄能

  为了储存流水的能量就要修筑拦水大坝;为了储存电能, 就要建立抽水蓄能电站或利用蓄电池将其转换为其他形式的能量形

  2. 按被利用的程度分为常规能源和新能源 (1)常规能源,指在一定的历史时期和科学水平下, 已经被人们广泛利用的能源。

  (1)可综合利用水能资源。除发电以外,还有防洪、灌溉、 航运、供水、养殖及旅游等多方面综合效益; (2)发电成本低、效率高。 (3)运行灵活。易于实现自动化,机组启动快,从静止到 带满负荷运行只需4~5min,紧急情况可只用lmin。适应负 荷的急剧变化,适合系统调峰、调频和作为事故备用。 (4)水能可储蓄和调节。 (5)水力发电不污染环境。 (6)水电厂建设投资较大,工期较长。 (7)受河流的地形、水量及季节气象条件限制,发电量也 相应制约,有丰水期和枯水期之别,因而发电不均衡。 (8)由于水库兴建,淹没土地,移民搬迁,给农业生产带 来一些不利,还可能在一定程度破坏自然界的生态平衡。

  (1)可再生能源,指自然界中可以不断再生并规律地得 到补充的能源 例如水能、风能、太阳能、海洋能等。

  4. 按能源本身的性质分为含能体能源和过程性 能源 (1)含能体能源,指可以直接储存的能源