發(fā)電廠結(jié)構(gòu)科普市公開課金獎(jiǎng)市賽課一等獎(jiǎng)?wù)n件

引言電力工業(yè)，是我國能源產(chǎn)業(yè)主要組成部，是國民經(jīng)濟(jì)主要網(wǎng)絡(luò)性基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),在我國工業(yè)化、當(dāng)代化進(jìn)程中起著十分主要作用，被譽(yù)為國民經(jīng)濟(jì)先行官和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展晴雨表。連續(xù)、優(yōu)質(zhì)、穩(wěn)定電力供給，是我國由工業(yè)化邁向當(dāng)代化進(jìn)程主要保障。第1頁

同時(shí)，電力也是人類文明和社會(huì)進(jìn)步象征,與我們生活息息相關(guān)。

生活，因?yàn)殡娏Χk麗……第2頁第一部分電力基礎(chǔ)知識什么是電？電力技術(shù)與電力工業(yè)發(fā)展簡史電力工業(yè)生產(chǎn)步驟第3頁什么是電？電是一個(gè)自然現(xiàn)象。18世紀(jì)時(shí)，西方國家開始探索電種種現(xiàn)象。美國科學(xué)家富蘭克林認(rèn)為，電是一個(gè)沒有重量流體，存在于全部物體中。當(dāng)物體得到比正常份量多電就帶了正電；若少于正常份量，就帶了負(fù)電。所謂“放電”，就是正電流向負(fù)電過程。盡管這個(gè)理論并不完全正確，不過正電、負(fù)電兩種名稱被保留下來。1752年，他在一個(gè)風(fēng)箏試驗(yàn)中，證實(shí)了空中閃電與地面上電是同一回事。十八世紀(jì)，蒲力斯特里與庫侖于1785年揭示出靜態(tài)電荷間作用力與距離成反平方定律，奠定了靜電基本定律。18，意大利伏特制成了第一個(gè)電池。1831年，英國法拉第利用磁場效應(yīng)改變，展示感應(yīng)電流產(chǎn)生。1897年，湯姆生揭示出了原子由帶正電原子核（質(zhì)子、中子）和核外帶負(fù)電電子組成，e=1.6×10-19C，使物體帶電過程叫“起電”。起電有三種方式：磨擦、接觸、感應(yīng)。要求：用絲綢磨擦過玻璃棒所帶電荷——正電荷用毛皮磨擦過橡膠棒所帶電荷——負(fù)電荷第4頁電力技術(shù)與電力工業(yè)發(fā)展簡史1831年，法拉第發(fā)覺電磁感應(yīng)原理1866年，維·西門子創(chuàng)造了勵(lì)磁電機(jī)1876年，貝爾創(chuàng)造了電話1879年，愛迪生創(chuàng)造了電燈1882年，愛迪生建成世界上第一座發(fā)電廠1881年，盧西恩·高拉德和約翰·吉布斯取得“供電交流系統(tǒng)”專利1885年，制成交流發(fā)電機(jī)和變壓器1886年，建成第一個(gè)單相交流送電系統(tǒng)1888年,制成交流感應(yīng)式電動(dòng)機(jī)1891年，德國勞芬電廠安裝了世界第一臺三相交流發(fā)電機(jī)，建成第一條三相交流送電線路第5頁電力工業(yè)生產(chǎn)步驟發(fā)電——包含火力發(fā)電、水力發(fā)電、核能和其它能源發(fā)電輸電——包含交流輸電和直流輸電變電——低壓高壓、直流交流配電——電力由大電網(wǎng)分配到小電網(wǎng)、用戶過程用電——用電設(shè)備安裝、使用和用電負(fù)荷控制，以及將這5

個(gè)步驟所存在設(shè)備連接起來電力系統(tǒng)另外，電力工業(yè)生產(chǎn)步驟，還包含規(guī)劃、勘測設(shè)計(jì)和施工等電力基本建設(shè)，電力科學(xué)技術(shù)研究和電力機(jī)械設(shè)備制造第6頁第二章電力生產(chǎn)一、常規(guī)電力能源

火電水電核電二、新型電力能源風(fēng)力發(fā)電太陽能發(fā)電地?zé)岚l(fā)電潮汐發(fā)電第7頁電力生產(chǎn)特點(diǎn)和基本要求保護(hù)環(huán)境控制污染節(jié)約能源安全可靠力爭經(jīng)濟(jì)確保電能質(zhì)量電力生產(chǎn)基本要求第8頁火力發(fā)電廠其它類型發(fā)電廠我國火力發(fā)電量大約占總發(fā)電量80%左右。電能特點(diǎn)是便于輸送、使用方便。發(fā)電廠類型發(fā)電廠類型第9頁（一）火電定義——利用煤、石油、天然氣等自然界蘊(yùn)藏量極其豐富化石燃料發(fā)電稱為火力發(fā)電。

按發(fā)電方式，它可分為汽輪機(jī)發(fā)電、燃?xì)獍l(fā)電和既供電又供熱“熱電聯(lián)產(chǎn)”。汽輪機(jī)發(fā)電又稱蒸汽發(fā)電，占世界火力發(fā)電總裝機(jī)95％以上。

第10頁火電廠分類按火電廠供電、供熱產(chǎn)品分1按使用一次能源分2按火電廠服務(wù)規(guī)模分3按鍋爐、汽輪機(jī)蒸汽初參數(shù)分4發(fā)電廠和熱電廠燃煤電廠、燃油電廠、余熱電廠電力系統(tǒng)中發(fā)電廠、孤立電廠、自備電廠亞臨界、超臨界、超超臨界◆經(jīng)過燃料燃燒，將化學(xué)能變?yōu)殡娔堋簟舻?1頁火電廠工作原理圖第12頁工作原理動(dòng)畫示意圖第13頁第14頁三大主機(jī)汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)鍋爐火電廠組成及能量轉(zhuǎn)換第15頁

當(dāng)代火力發(fā)電廠由鍋爐、汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)三大關(guān)鍵設(shè)備組成。燃料在爐膛內(nèi)燃燒形成高溫?zé)煔?，高溫?zé)煔饧訜崴浔诠芎瓦^熱器管中水和蒸汽形成高溫高壓蒸汽。蒸汽在汽輪機(jī)中膨脹推進(jìn)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生電能。第16頁火電廠三大系統(tǒng)：

一、燃燒系統(tǒng)二、汽水系統(tǒng)三、燃燒系統(tǒng)第17頁送風(fēng)機(jī)磨煤機(jī)熱空氣空氣預(yù)熱器煤斗煤輸煤皮帶排粉風(fēng)機(jī)煤粉鍋爐爐渣沖灰水除塵器引風(fēng)機(jī)灰渣泵細(xì)灰熱空氣冷空氣煙氣經(jīng)煙囪排向大氣至灰場自輸煤系統(tǒng)燃燒系統(tǒng)：包含輸煤、制粉、鍋爐與燃燒、風(fēng)煙系統(tǒng)、灰渣系統(tǒng)等步驟。第18頁汽水系統(tǒng)系統(tǒng)：由鍋爐,汽輪機(jī),凝汽器,除氧器,加熱器等組成。主要包含:給水系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)、補(bǔ)水系統(tǒng)過熱蒸汽除氧器補(bǔ)給水生水低壓加熱器高壓加熱器排氣凝結(jié)水凝結(jié)水泵汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)過熱器鍋爐省煤器鍋爐給水給水泵水處理設(shè)備循環(huán)水泵冷卻水凝汽器(軟化)第19頁電氣系統(tǒng)：包含汽輪發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng)、廠用電控制系統(tǒng)、直接送出線路或升壓變電站控制系統(tǒng)勵(lì)磁裝置發(fā)電機(jī)主變壓器廠用變壓器低壓配電裝置配電裝置輸電線路廠用電系統(tǒng)升壓變電所第20頁火電廠三大設(shè)備：

一、汽輪機(jī)二、鍋爐三、發(fā)電機(jī)第21頁鍋爐：

鍋爐是火力發(fā)電廠三大主機(jī)之一，它作用是使燃料在爐膛中燃燒成很高溫度煙氣，煙氣從水管外面流通時(shí)，把大部分熱量傳遞給管內(nèi)水，使之成為飽和蒸氣，然后繼續(xù)過熱成含有一定壓力和溫度過熱蒸汽，經(jīng)過主蒸汽管道送入汽輪機(jī)。鍋爐有兩個(gè)主要系統(tǒng)，一個(gè)是汽水系統(tǒng)，另一個(gè)是燃燒系統(tǒng)。汽水系統(tǒng)由省煤器、汽包、下降管、水冷壁、過熱器等設(shè)備組成。它任務(wù)是使水吸收蒸發(fā)，最終成為含有一定參數(shù)過熱蒸汽。燃燒系統(tǒng)由燃燒器、爐膛、煙道及空氣預(yù)熱器等組成。第22頁鍋爐設(shè)備是由鍋爐本體和輔助設(shè)備兩大部分組成。1、鍋爐本體爐膛汽包過熱器省煤器空氣預(yù)熱器爐墻和鋼架2、鍋爐輔助設(shè)備送、引風(fēng)機(jī)給水泵除塵器制粉設(shè)備第23頁第24頁汽輪機(jī)是將蒸汽熱力勢能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，借以拖動(dòng)其它機(jī)械旋轉(zhuǎn)原動(dòng)機(jī)。為確保汽輪機(jī)安全經(jīng)濟(jì)地進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換，需配置若干從屬設(shè)備。汽輪機(jī)及其從屬設(shè)備由管道和閥門連成整體稱汽輪機(jī)設(shè)備。汽輪機(jī)運(yùn)行時(shí)，工作蒸汽先在其噴管內(nèi)進(jìn)行膨脹，壓力降低而速度增大，形成一股高速流，此高速氣流噴射到汽輪機(jī)動(dòng)葉片上，動(dòng)葉片安裝在許多分離圓盤上，而圓盤固定在汽輪機(jī)軸上，從而推進(jìn)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，使蒸汽所攜帶熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能。汽輪機(jī)：

第25頁汽輪機(jī)主要設(shè)備，普通包含汽輪機(jī)本體、從屬設(shè)備及調(diào)速系統(tǒng)。1、汽輪機(jī)本體汽缸

隔板

軸承

轉(zhuǎn)子

2、汽輪機(jī)輔助設(shè)備

凝汽器

凝結(jié)水泵和抽汽器

除氧器

加熱器

凝結(jié)水精處理裝置

3、調(diào)速系統(tǒng)因?yàn)橥饨缲?fù)荷改變頻繁，汽輪機(jī)必須有一套自動(dòng)調(diào)整裝置，方便依據(jù)外界負(fù)荷改變來控制調(diào)速汽門開度，及時(shí)改變汽輪機(jī)進(jìn)汽量，使其功率隨時(shí)與外界負(fù)荷相適應(yīng)，確保轉(zhuǎn)速在很小范圍內(nèi)改變，這套自動(dòng)調(diào)整裝置稱調(diào)速系統(tǒng)。

第26頁第27頁第28頁第29頁

汽輪機(jī)高壓缸第30頁

汽輪機(jī)中壓缸第31頁

汽輪機(jī)低壓缸第32頁

汽輪機(jī)下氣缸第33頁

汽輪機(jī)隔板第34頁

隔板和下氣缸第35頁

噴嘴及噴嘴室第36頁

汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子第37頁

汽輪機(jī)扣缸第38頁

汽輪發(fā)電機(jī)作用是將汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械能，轉(zhuǎn)變成電能，經(jīng)過母線輸送到電網(wǎng)。發(fā)電機(jī)工作機(jī)理是經(jīng)過勵(lì)磁機(jī)對發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生磁場，經(jīng)過轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，對靜子線圈產(chǎn)生切割磁力線作用，從而在靜子線圈上產(chǎn)生電流。發(fā)電機(jī)主要由轉(zhuǎn)子、軸承、勵(lì)磁機(jī)、密封油系統(tǒng)和發(fā)電機(jī)靜子冷卻水系統(tǒng)組成。發(fā)電機(jī)：

第39頁第40頁第41頁（二）水電1、定義

把水能轉(zhuǎn)換成電能工廠，又稱水力發(fā)電廠或水力發(fā)電站（包含抽水蓄能電站\海洋能電站）。2、結(jié)構(gòu)擋水建筑物泄水建筑物排沙設(shè)施發(fā)電引水系統(tǒng)發(fā)電系統(tǒng)其它引水設(shè)施、過壩設(shè)施等組成。第42頁中國最大水電站——三峽電站第43頁三峽工程世界之最第44頁三峽電站經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益環(huán)境

與火電相比，少燃燒5000萬噸原煤，含有巨大環(huán)境效益。每年可少排放1000萬噸二氧化碳，100萬噸二氧化硫，1萬噸一氧化碳，37萬噸氮氧化合物，以及大量廢水、廢渣；可減輕因有害氣體排放而引發(fā)酸雨危害。第45頁（三）新型電力能源第46頁CHINA風(fēng)能資源豐富，可開發(fā)利用風(fēng)能2.5億kW。內(nèi)蒙、寧夏、甘肅、新疆等西北部省區(qū)，都是我國風(fēng)力資源富集地域。已建立了14個(gè)風(fēng)力發(fā)電場。底，我國風(fēng)電裝機(jī)已達(dá)56.74萬千瓦。我國最大風(fēng)電廠—賀蘭山風(fēng)力發(fā)電場，裝機(jī)108臺，容量9.18萬瓦。建在戈壁灘上

風(fēng)電場第47頁太陽能發(fā)電太陽能光伏發(fā)電

太陽能光伏發(fā)電是利用太陽電池組將太陽能直接轉(zhuǎn)換為電能。太陽電池由單晶硅或非晶硅薄膜制成。將太陽電池排成方陣，其總面積決定所需功率。

太陽能熱發(fā)電

太陽能熱發(fā)電是利用聚光集熱器把太陽能聚集起來，將水加熱，使產(chǎn)生蒸汽去驅(qū)動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)組。依據(jù)熱電轉(zhuǎn)換方式不一樣，把太陽能電站分為集中型熱電太陽能電站和分散型太陽能電站。

第48頁太陽能電廠塔式太陽能熱發(fā)電太陽能光伏發(fā)電第49頁地?zé)岚l(fā)電定義——用地球內(nèi)部所具備熱能資源發(fā)電方式分布：滇西騰沖、西藏利用：西藏羊八井電站，裝機(jī)容量2。5萬千瓦，發(fā)電量占拉薩電網(wǎng)40%第50頁海洋能是海流動(dòng)能、海洋熱能、潮汐能和波浪能等總稱。海洋能用于發(fā)電有海流發(fā)電、海洋溫差發(fā)電、波浪發(fā)電和潮汐發(fā)電等幾個(gè)方式。

潮汐發(fā)電——把潮汐能轉(zhuǎn)換成電能水電站。普通在海灣或河口修筑堤壩建成水庫，于漲潮時(shí)放海水入庫，利用庫水位低于潮位水位差發(fā)電；待潮位下降，又利用庫水位高于潮位水位差和庫內(nèi)蓄存水量發(fā)電。法國朗斯(LaRance)潮汐電站,是世界已建成潮汐電站中規(guī)模最大水電站，其裝機(jī)容量為24萬kW。海洋能發(fā)電第51頁第六章電力安全安全供電安全用電節(jié)電技術(shù)第52頁（一）供電安全

1、電力生產(chǎn)、供給必需嚴(yán)格執(zhí)行國家、省制訂《安全操作規(guī)程》、《安全生產(chǎn)導(dǎo)則》等。

2、建立健全電力系統(tǒng)檢修、故障排查制度，并加以認(rèn)真落實(shí)執(zhí)行；尤其是雨季，一是要搞好水情監(jiān)測，合理蓄水、及時(shí)泄洪；二是，要認(rèn)真巡檢供電線路，及時(shí)更換電力系統(tǒng)絕緣保護(hù)裝置，并盡可能防止山洪、泥石流、冰雹等自然災(zāi)害對電力系統(tǒng)可能造成沖擊和破壞；三是在雷電活動(dòng)頻繁地域，要加強(qiáng)防雷工作。

3、做好負(fù)荷增加改變預(yù)測，加強(qiáng)電力負(fù)荷控制及DSM，以及電網(wǎng)調(diào)度管理工作，確保電能質(zhì)量，并防止電網(wǎng)大面積停電、乃至電網(wǎng)瓦解而造成重大經(jīng)濟(jì)損失和政治影響。

4、加強(qiáng)電力建設(shè)監(jiān)管，嚴(yán)格落實(shí)相關(guān)電力建設(shè)規(guī)范要求。第53頁

5、加強(qiáng)電網(wǎng)互聯(lián)互供工作，提升供電穩(wěn)定性。電力系統(tǒng)互聯(lián)能夠取得顯著技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。其主要作用和優(yōu)越性有以下幾個(gè)方面：

①更經(jīng)濟(jì)合理開發(fā)一次能源，實(shí)現(xiàn)水、火電資源優(yōu)勢互補(bǔ)。既可處理能源和負(fù)荷分布不平衡性，又可在更大程度上實(shí)現(xiàn)“水、火相濟(jì)，互為補(bǔ)充”供電格局；

②降低系統(tǒng)總負(fù)荷峰值（錯(cuò)峰效益），降低總裝機(jī)容量；

③降低備用容量。經(jīng)過電力系統(tǒng)互聯(lián)，各個(gè)電網(wǎng)相互支援，可降低檢修備用；

④提升電能質(zhì)量和運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。

6、加強(qiáng)電力執(zhí)法，果斷打擊各種竊電行為，防止竊電給電網(wǎng)安全運(yùn)行所帶來安全隱患。第54頁（二）用電安全

1、嚴(yán)格按設(shè)備安全使用說明書進(jìn)行開啟、運(yùn)行、關(guān)停；

2、重大專用設(shè)備要進(jìn)行崗前培訓(xùn)、持證上崗，盡可能防止誤操作；

3、用電設(shè)備禁止超負(fù)荷運(yùn)行和長時(shí)間空載運(yùn)行；