《發(fā)電廠概論》教學(xué)課件

1、發(fā)電廠概論ZYYW20120202非電專業(yè)新員工程翠萍 黃棟 隋鳳國2012年8月 第1頁，共73頁。了解各種能源及電能的特點 熟悉火力發(fā)電廠的生產(chǎn)過程 了解水力發(fā)電廠的生產(chǎn)過程 了解新能源發(fā)電的生產(chǎn)過程本課程的學(xué)習(xí)目標(biāo)第2頁，共73頁。 能源 一次能源自然界現(xiàn)成存在可直接利用的能源煤、石油、天然氣、水、風(fēng)、太陽、原子能 二次能源由一次能源轉(zhuǎn)換而來的能源電能等一、電能和電力工業(yè)（一）電能第3頁，共73頁。 電力生產(chǎn)的主要環(huán)節(jié)發(fā)電利用電能生產(chǎn)設(shè)備將各種一次能源或其他形式的能源轉(zhuǎn)換成電能。 變電起變換電壓，控制電力流向，分配電力和保證電壓質(zhì)量的作用。輸電將電能由各發(fā)電廠送往電力用戶或用電負荷中心的

2、過程稱為輸電。 配電將由輸電網(wǎng)輸送來的電能再通過配電網(wǎng)直接或再降低電壓后送到用戶使用。 用電通過變壓器，將電壓降低到適合用戶使用的電壓等級，供用戶使用。第4頁，共73頁。電力生產(chǎn)環(huán)節(jié)示意圖變電站大型工廠商店學(xué)校小型電能用戶輸電線水、火力發(fā)電廠變電站小型配電站配變電站住宅鄉(xiāng)村第5頁，共73頁。電能的輸送和分配發(fā)電廠主傳輸線500 kV升壓降壓電壓分配220 kV降壓變電站三 相單相 主設(shè)備 ( 380V )插座 ( 220V )儀表控制盤儀表單 相第6頁，共73頁。 其他幾個環(huán)節(jié)：調(diào)度根據(jù)用戶需要，對多個發(fā)電廠的出力進行合理安排調(diào)度；同時安排各機組的檢修計劃等。通信是電力運行所必需的語音、數(shù)據(jù)、

3、圖像等信息進行傳輸。信息包含：技術(shù)數(shù)據(jù)、五搖信息、調(diào)度信息和其他信息等。第7頁，共73頁。（二）電力生產(chǎn)的特點發(fā)供用連續(xù)性。電能不能大量儲存，以需要定生產(chǎn)。要求安全可靠與國民經(jīng)濟和人民生活緊密相關(guān)。增長率應(yīng)該比國民經(jīng)濟高1.31.5個百分點。過渡過程短暫性。要求自動化程度高，設(shè)備質(zhì)量可靠。保證良好的電能質(zhì)量。保證良好的經(jīng)濟性，并注意控制污染，保護環(huán)境。第8頁，共73頁。發(fā)電廠：將各種一次能源轉(zhuǎn)變成電能的工廠。發(fā)電廠的分類火力發(fā)電廠水力發(fā)電廠核電站太陽能發(fā)電風(fēng)力發(fā)電其他發(fā)電廠二、電能的生產(chǎn)過程第9頁，共73頁。第10頁，共73頁。1.鍋爐設(shè)備的構(gòu)成2.鍋爐設(shè)備的主要作用 利用燃料燃燒將給水加熱成

4、具有一定溫度和壓力的 過熱蒸汽。 鍋 爐“爐”“鍋”燃燒系統(tǒng)汽水系統(tǒng)火力發(fā)電廠第11頁，共73頁。爐膛：四周水冷壁管圍成的燃燒空間。燃燒器：將煤粉和燃燒所需要的空氣送入爐膛的設(shè)備?？諝忸A(yù)熱器：利于尾部煙道的煙氣將空氣加熱的設(shè)備。水平煙道：連接爐膛和尾部煙道，布置過熱器和再熱器等受熱面。尾部煙道：布置低溫受熱面的煙氣通道。第12頁，共73頁。燃燒系統(tǒng)工作過程原煤 煤粉制備系統(tǒng)風(fēng)粉 燃燒器 爐膛 水平煙道 尾部煙道含灰煙氣 除塵器 排煙設(shè)備煙氣二次風(fēng)一次風(fēng)鍋爐第13頁，共73頁。汽水系統(tǒng)的主要設(shè)備省煤器：蛇形管束，利用煙氣熱量加熱鍋爐給水第14頁，共73頁。水冷壁：布置在爐膛四壁，吸收爐膛輻射熱量

5、，將水加熱成汽水混合物汽水系統(tǒng)（蒸發(fā)設(shè)備）下降管：大直徑下降管，將汽包的水向下輸送到水冷壁下聯(lián)箱。汽包：圓筒形容器，接受省煤器來的給水，并將水向下送入下降管，同時將水冷壁送來的汽水混合物進行汽水分離。水循環(huán)：水由汽包經(jīng)下降管，匯集到下聯(lián)箱，重新分配到水冷壁管，吸熱成為汽水兩相混合物，然后回到汽包。第15頁，共73頁。汽水系統(tǒng)（過熱器、再熱器）過熱器：布置在水平煙道或豎井煙道上部，將飽和蒸汽加熱成過熱蒸汽再熱器：將高壓缸排汽繼續(xù)加熱，達到一定溫度后送汽輪機中壓缸第16頁，共73頁。汽水系統(tǒng)的工作過程第17頁，共73頁。汽輪機概述汽 輪 機汽輪機過熱蒸汽旋轉(zhuǎn)（工作介質(zhì)）（熱能 機械能）原動機（能夠

6、輸出動力的設(shè)備）汽輪機是以蒸汽為工質(zhì)，將蒸汽熱能轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)機械能的原動機。第18頁，共73頁。工作蒸汽先在噴管內(nèi)進行膨脹，壓力降低而速度增大，形成一股高速汽流，此高速汽流噴射到動葉上，推動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，因而使蒸汽的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能。蒸汽熱能汽流的動能機軸上的機械能噴管內(nèi)動葉內(nèi)汽輪機的工作原理第19頁，共73頁。第20頁，共73頁。沖動作用原理FiFuFz葉輪轉(zhuǎn)動方向C0C2由噴管噴出的高速氣流沖擊動葉，給動葉一個沖動力，動葉受到?jīng)_擊后帶著葉輪旋轉(zhuǎn)作功的原理噴管動葉第21頁，共73頁。通過例子可以看出: （2）反動力的方向與氣 流的流動方向相反。 (1) 只有加速膨脹的氣 流才會產(chǎn)生反動力。第2

7、2頁，共73頁。FiFuFzFrFzFuC0C2蒸汽在收縮形的動葉通道內(nèi)流動時會對動葉產(chǎn)生一個與氣流流動方向相反的反動力，這個反動力推動葉輪旋轉(zhuǎn)作功的原理噴管動葉葉輪轉(zhuǎn)動方向反動作用原理第23頁，共73頁。汽輪機本體由靜止部分和轉(zhuǎn)動部分構(gòu)成。靜止部分(靜子)：汽缸、隔板、汽封、軸承等；轉(zhuǎn)動部分(轉(zhuǎn)子)：動葉、葉輪、主軸、聯(lián)軸器等。汽輪機的結(jié)構(gòu)第24頁，共73頁。凝汽器： 1.將汽輪機的排汽凝結(jié)為水；2.建立并維持高度真空循環(huán)水泵： 將循環(huán)冷卻水升壓打入凝汽器冷卻塔： 把循環(huán)冷卻水在凝汽器中的吸熱釋放入大氣環(huán)境。第25頁，共73頁。凝結(jié)水泵： 將凝結(jié)水升壓經(jīng)低加打入除氧器低壓加熱器： 利用汽輪機

8、抽汽加熱凝結(jié)水，提高機組循環(huán)熱效率第26頁，共73頁。高壓加熱器： 利用汽輪機抽汽加熱凝結(jié)水，提高機組循環(huán)熱效率給水泵：將除氧后的水升壓經(jīng)高加打入鍋爐除氧器：將凝結(jié)水除氧（除氣），以防設(shè)備發(fā)生氧腐蝕第27頁，共73頁。第28頁，共73頁。水力發(fā)電圖 三峽水電站第29頁，共73頁。利用水的勢能沿壓力管道快速流下，將勢能轉(zhuǎn)換為動能沖動水輪機旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)換為機械能水輪機帶動發(fā)電機旋轉(zhuǎn)，將機械能轉(zhuǎn)換為電能。這就是水電廠發(fā)電原理。優(yōu)點：可再生，污染少或無污染。缺點：建設(shè)周期長，投資大，受自然因素影響較大。按照水源的性質(zhì)，可分為：常規(guī)水電站和抽水蓄能電站。也可分為壩后式，徑流式，引水式，抽水蓄能式等第30頁，

9、共73頁。壩后式水力發(fā)電過程第31頁，共73頁。徑流式水電廠第32頁，共73頁。引水式水電廠第33頁，共73頁。抽水蓄能電站填谷調(diào)峰電站提高電力系統(tǒng)運行經(jīng)濟性和可靠性 利用電力系統(tǒng)低谷負荷時的剩余電能抽水到高處儲存；在高峰負荷時放水發(fā)電的水電站?；?4t峰荷第34頁，共73頁。抽水蓄能電站作用：用作削峰填谷電源，具有調(diào)頻、調(diào)相、負荷備用、事故備用的功能。電力系統(tǒng)電能電站-電動機水泵水能水能電站-水輪發(fā)電機電能送入系統(tǒng)第35頁，共73頁。第36頁，共73頁。核能發(fā)電技術(shù)太陽能發(fā)電技術(shù)風(fēng)力發(fā)電技術(shù)新能源發(fā)電第37頁，共73頁。核電站 常規(guī)島 一回路設(shè)備 引入汽輪機、汽水分離再熱器、凝汽器、凝結(jié)水

10、泵、低加、除氧器、給水泵、高加反應(yīng)堆壓力容器（壓力殼）、蒸汽發(fā)生器、穩(wěn)壓器、主冷卻泵通常把一回路及輔助系統(tǒng)和廠房稱核島。通常把二回路及輔助系統(tǒng)和廠房稱常規(guī)島。核島 二回路設(shè)備 核能發(fā)電第38頁，共73頁。核電廠廠房刨視圖第39頁，共73頁。核電站原則性熱力系統(tǒng)圖第40頁，共73頁。1.設(shè)置汽動給水泵 2.設(shè)置對空排汽閥 .氫氣復(fù)合器.安全殼容積49000m3是福島的15倍5.設(shè)置沙堆過濾器壓水堆核電站的安全性第41頁，共73頁。第42頁，共73頁。核反應(yīng)堆（沸水堆）第43頁，共73頁。太陽能發(fā)電太陽能發(fā)電可分為兩大類：一類是將太陽能集中起來加熱水產(chǎn)生水蒸汽，推動汽輪發(fā)電機組發(fā)電；另一類是將太陽

11、能直接分配給高效能光電池，產(chǎn)生直流電并經(jīng)逆變后送到用戶。第44頁，共73頁。塔式太陽能熱發(fā)電站概念設(shè)計原理系統(tǒng)圖 1定日鏡；2接收器；3塔；4蓄熱器；5泵； 6凝汽器；7汽輪發(fā)電機組第45頁，共73頁。太陽能煙囪發(fā)電示意圖 風(fēng)力透平機第46頁，共73頁。第47頁，共73頁。第48頁，共73頁。風(fēng)力發(fā)電 風(fēng)力帶動風(fēng)車葉片旋轉(zhuǎn)，再透過增速機將旋轉(zhuǎn)的速度提升，來帶動發(fā)電機發(fā)電。風(fēng)力發(fā)電過程，是將風(fēng)的動能轉(zhuǎn)變成機械能，再把機械能轉(zhuǎn)化為電能的能量轉(zhuǎn)化過程。風(fēng)力發(fā)電所需要的裝置，稱作風(fēng)力發(fā)電機組。第49頁，共73頁。第50頁，共73頁。圖 風(fēng)力機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)1-風(fēng)輪； 2-主軸； 3-控制器； 4-齒輪箱；

12、 5-高速軸；6-電機； 7-風(fēng)速儀； 8-風(fēng)向標(biāo)； 9-偏航齒輪； 10-機械剎車第51頁，共73頁。我國的潮汐發(fā)電站潮汐發(fā)電第52頁，共73頁。潮汐能發(fā)電-單庫單向式潮汐電站落潮發(fā)電漲潮充水第53頁，共73頁。第54頁，共73頁。旅游審美文化第55頁，共73頁。 第56頁，共73頁。第57頁，共73頁。第58頁，共73頁。第59頁，共73頁。第60頁，共73頁。第61頁，共73頁。第62頁，共73頁。7陸游；沈園 城上斜陽畫角哀，沈園非復(fù)舊池臺。 傷心橋下春波綠，曾是驚鴻照影來。 柴埠溪；情人巖 第63頁，共73頁。第64頁，共73頁。第65頁，共73頁。第66頁，共73頁。第67頁，共7

13、3頁。, 如笛卡兒所說 :“同一件事情可以使這批人高興的要跳舞 ,卻使另一批人傷心的要流淚。” 如菊花 中國與西方山水審美觀的差異是十分明顯的。在人與自然的關(guān)系方面，中國哲學(xué)主張“天人合一”，“物我一體”，而西方哲學(xué)則主張?zhí)烊藢α?，物我對立。這種哲學(xué)觀念的差異，必然導(dǎo)致山水審美觀的分岐。一）、中國人特別關(guān)注山水景觀所附載的人文美 ;而西方則關(guān)注山水景觀本身的自然美 滕王閣序 “落霞與孤鶩齊飛 ,秋水共長天一色。” “ 關(guān)關(guān)睢鳩，在河之洲，窈窕淑女，君子好逑”， 車爾尼雪夫斯基這樣來描寫水 :“水由于它的形狀而顯現(xiàn)出美 ,遼闊的、一平如鏡的寧靜的水在我們的心理產(chǎn)生宏偉的形象。奔騰的瀑布 ,它的氣

14、勢是令人震驚的 ,它的奇怪特殊的形象也是令人神往的。水 ,由于它的燦爛透明 ,它的淡青色光輝而令人迷戀 ,水把四周的一切如畫地反映出來 ,把這一切屈曲地搖曳著 ,我們看到的水是第一流的寫生畫家?！?第68頁，共73頁。第69頁，共73頁。二）、中國人的旅游審美集中于抒情的印象重現(xiàn) ;西方人的旅游審美則集中于風(fēng)景的對象描寫藝術(shù)家林風(fēng)眠先生提出 :東西風(fēng)景畫表現(xiàn)方法的不同 ,實則是東西風(fēng)景審美不同。1，中國的風(fēng)景畫“尺幅之間見深遠” ,不講究比例尺寸 ,更接近于概括與含蓄的真實?！皥D外有畫 ,咫尺千里 ,余味無窮”、“只見片斷 ,不逞全形” ,以表現(xiàn)情緒為主 ,各家皆飽覽山色而在情緒濃厚時一發(fā)其胸

15、中之所積 ,所畫皆系一種印象 ,從來很少對著畫的。而西方的風(fēng)景畫是對象的描寫 ,以模仿自然為能事。2，中國國畫采取非科學(xué)的“散點透視”方法 ,不重陰影明暗 ,不講層次。立體感不強 ,虛實也不明晰 ,但卻氣韻生動 ,其內(nèi)在精神與韻致得到充分表達 ,是謂神似。西畫借助焦點透視法 ,重遠近層次、陰影明暗 ,把模仿的逼真性 (形似 )作為衡量藝術(shù)成敗得失的主要尺度。3，中國“天人合一” ,高揚人的主體精神。認為藝術(shù)不在模仿自然 ,而在表達受自然感動之“心” ;不在再現(xiàn)外物 ,而在抒情言志。而西方在于求真，在于再現(xiàn)外物 。第70頁，共73頁。三）、中國人的風(fēng)景審美其目的在于舒適精神、怡樂性情 ;西方人的目的在于追求形式美的享受以及光感、色彩、空間感的真實性。中國南朝詩人陶弘景曾作詩 :“山中何所有 ,嶺上多白云。只可自怡悅 ,不堪持贈君。”據(jù)說當(dāng)時的皇帝幾次邀請?zhí)蘸刖跋律阶龉?,都遭到他的拒絕。為什么呢 ?陶弘景以此詩說明了其中的原委。還有陶淵明的 :“久在樊籠里 ,復(fù)得返自然?！薄安删諙|籬下 ,悠然見南山。山氣日夕佳 ,飛鳥相與還 ,此中有真意 ,欲辨已忘言?！钡榷甲屓烁杏X到中國古人的審美情趣所在。由此可見 ,中國人在旅游審美中以“自適、暢神”為宗旨 ,體現(xiàn)出重視人性自由的審美情調(diào)。