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發(fā)電廠動(dòng)力工程概論武漢大學(xué)動(dòng)力與機(jī)械學(xué)院能源分類一次能源、二次能源可再生能源:凡在自然界中可以不斷再生并有規(guī)律地得到補(bǔ)充的能源。不可再生能源:經(jīng)過(guò)億萬(wàn)年形成的,在短期內(nèi)無(wú)法恢復(fù)的能源。常規(guī)能源:在一定歷史時(shí)期和科學(xué)技術(shù)水平下,已被人們廣泛應(yīng)用的能源。新能源:尚未大規(guī)模利用、正在積極研究開發(fā)的能源。能源分類能源一次能源常規(guī)能源可再生能源:水力不可再生能源:煤、原油、天然氣、核裂變新能源太陽(yáng)能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、海洋能、地?zé)崮芏文茉措娏?、焦炭、煤氣、汽油、煤油、柴油、重油、沼氣、蒸汽、熱水我?guó)能源資源總量多、人均量少、區(qū)域分布不平衡。緒論研究對(duì)象:各類發(fā)電廠中將其他能量轉(zhuǎn)換成電能的動(dòng)力設(shè)備、動(dòng)力裝置及動(dòng)力系統(tǒng)。主要研究?jī)?nèi)容:如何不斷提高它們?cè)陔娔苻D(zhuǎn)換過(guò)程中的經(jīng)濟(jì)性、安全性、可靠性、清潔性以及自動(dòng)化程度。第一節(jié)我國(guó)電力工業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展

第二節(jié)各類發(fā)電動(dòng)力形式及其特點(diǎn)緒論

一、我國(guó)電力工業(yè)的現(xiàn)狀

1、電力工業(yè)發(fā)展經(jīng)歷的四個(gè)階段起步階段(1882~1949):1949年全國(guó)發(fā)電裝機(jī)容量和發(fā)電量為185萬(wàn)kW和43億kWh,分別居世界第21位、第25位。發(fā)展階段(1950~1978):全國(guó)發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到5712萬(wàn)kW,發(fā)電量達(dá)到2566億KWh,分別居世界第8位和第7位。第一節(jié)我國(guó)電力工業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展

突破階段(1979~1996):全國(guó)發(fā)電裝機(jī)容量突破1億萬(wàn)kW,發(fā)電量超過(guò)1萬(wàn)億KWh,均躍居世界第2位。騰飛階段(1997~至今):2009年底全國(guó)發(fā)電裝機(jī)容量已達(dá)到8.6億千瓦,全國(guó)的發(fā)電量也以年均9.2%的速度增長(zhǎng)。電網(wǎng)建設(shè)截至09年7月底,220千伏及以上輸電線路達(dá)到37.5萬(wàn)公里,電網(wǎng)規(guī)模居世界第1位。

裝機(jī)容量及增長(zhǎng)率發(fā)電量及增長(zhǎng)率一、我國(guó)電力工業(yè)的現(xiàn)狀2.電力結(jié)構(gòu)不斷調(diào)整優(yōu)化電源結(jié)構(gòu)正在逐步趨向合理:截至09年7月底,全國(guó)水電裝機(jī)達(dá)到1.82億千瓦;核電裝機(jī)906萬(wàn)千瓦;風(fēng)電裝機(jī)1474萬(wàn)千瓦;生物質(zhì)發(fā)電、潮汐發(fā)電等也從無(wú)到有,正在逐步得到發(fā)展?;痣娊Y(jié)構(gòu)調(diào)整取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展:截至今年6月30日,全國(guó)已累計(jì)淘汰小火電7467臺(tái),總?cè)萘砍^(guò)5407萬(wàn)千瓦。目前,全國(guó)30萬(wàn)千瓦及以上的大火電機(jī)組的比重已達(dá)59%,60萬(wàn)千瓦及以上的清潔高效機(jī)組成為新建項(xiàng)目的主力機(jī)型。3.電力工業(yè)裝備和技術(shù)躋身世界先進(jìn)水平火電:逐步向世界最先進(jìn)水平的百萬(wàn)千瓦級(jí)超超臨界壓力機(jī)組發(fā)展。水電:一批大型水電站的建成投運(yùn),標(biāo)志著我國(guó)大型水電機(jī)組的制造能力和水平迅速崛起,水電站控制自動(dòng)化水平、大壩建設(shè)等重大技術(shù)取得重要突破,水電建設(shè)的技術(shù)和能力已全面進(jìn)入世界先進(jìn)水平。核電:核電從最初的完全靠技術(shù)引進(jìn),到目前已經(jīng)掌握了300MW、初步掌握了1000MW壓水堆核電機(jī)組的設(shè)計(jì)和建造技術(shù),我國(guó)目前正在積極參與國(guó)際上第四代核電技術(shù)的研究與開發(fā)項(xiàng)目。新能源發(fā)電:目前已經(jīng)開發(fā)出一批實(shí)用化和商業(yè)化的設(shè)備,產(chǎn)業(yè)建設(shè)初具規(guī)模。。一、我國(guó)電力工業(yè)的現(xiàn)狀4.電力工業(yè)的管理水平取得突破隨著社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制的不斷建立發(fā)展和改革開放的不斷深入,按照公司化原則、商業(yè)化運(yùn)營(yíng)、法制化管理的改革思路,電力行業(yè)逐步實(shí)現(xiàn)了政企分開,頒布實(shí)施了《電力法》,確立了電力企業(yè)的法人主體地位。2002年,按照國(guó)務(wù)院5號(hào)文件,電力行業(yè)實(shí)施廠網(wǎng)分開,組建了兩家電網(wǎng)公司、五家發(fā)電集團(tuán)公司和四家輔業(yè)集團(tuán)公司。一、我國(guó)電力工業(yè)的現(xiàn)狀二、我國(guó)電力工業(yè)發(fā)展方向

目前,中國(guó)人均裝機(jī)僅0.6kW,人均用電量?jī)H197kWh,與工業(yè)化國(guó)家相比還存在較大差距,電力工業(yè)仍存在較大發(fā)展空間。1.電源結(jié)構(gòu)有待進(jìn)一步優(yōu)化。

大力開發(fā)水電,優(yōu)化發(fā)展煤電,積極推進(jìn)核電建設(shè),適度發(fā)展天然氣發(fā)電,鼓勵(lì)新能源和可再生能源發(fā)電。預(yù)計(jì)2020年全國(guó)發(fā)電裝機(jī)容量將可能超過(guò)9.5億千瓦,其中水電2.46億千瓦,煤電5.62億千瓦,核電4000萬(wàn)千瓦,氣電6000萬(wàn)千瓦,新能源發(fā)電4100萬(wàn)千瓦。2.火力發(fā)電技術(shù)發(fā)展的主要方向繼續(xù)實(shí)行大電站、大機(jī)組、高參數(shù)、環(huán)保節(jié)水的技術(shù)路線。采用超臨界、超超臨界壓力機(jī)組及循環(huán)流化床技術(shù),整體煤氣化發(fā)電技術(shù),增大熱電聯(lián)產(chǎn)(包括熱、電、冷、氣多聯(lián)產(chǎn))、燃?xì)庖徽羝?lián)合循環(huán)及分布式能源系統(tǒng)在電源中的比例等,以提高火力發(fā)電廠效率、降低發(fā)電成本、減少環(huán)境污染為目標(biāo)。二、我國(guó)電力工業(yè)發(fā)展方向3.水力發(fā)電技術(shù)發(fā)展的主要方向水電領(lǐng)域在高壩工程技術(shù)、泄洪消能技術(shù)、地下工程技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)方面正在進(jìn)行創(chuàng)新性研究并獲得了一些重大突破,建成和正在建設(shè)一批大型和世界級(jí)特大型水電站。通過(guò)“技術(shù)轉(zhuǎn)讓、消化吸收、自主創(chuàng)新”,實(shí)現(xiàn)了大型水電機(jī)電裝備制造業(yè)的跨越。水電開發(fā)模式發(fā)生了重大轉(zhuǎn)變,開始從單純注重經(jīng)濟(jì)效益到注重經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)效益的轉(zhuǎn)變;由注重壩工技術(shù)到注重自主創(chuàng)新與生態(tài)環(huán)保技術(shù)的轉(zhuǎn)變;由單一的水電開發(fā)到提升全流域整體效益的綜合開發(fā)。二、我國(guó)電力工業(yè)發(fā)展方向

4.核能發(fā)電技術(shù)發(fā)展的主要方向我國(guó)已經(jīng)頒布了核電中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃,確定了我國(guó)核電發(fā)展的目標(biāo);明確了我國(guó)核電發(fā)展的技術(shù)路線,決定引進(jìn)目前世界上最先進(jìn)的第三代核電技術(shù),走引進(jìn)、消化、吸收和再創(chuàng)新的發(fā)展道路。中國(guó)核電建設(shè)還將從沿海向內(nèi)陸地區(qū)推進(jìn)。2020年核電總裝機(jī)容量要達(dá)到4000萬(wàn)~6000萬(wàn)千瓦,占全國(guó)電力總裝機(jī)容量的4%~6%。二、我國(guó)電力工業(yè)發(fā)展方向

5.新能源發(fā)電技術(shù)發(fā)展的主要方向

(1)風(fēng)電風(fēng)電產(chǎn)業(yè)正處于一個(gè)技術(shù)成熟的階段,在電力能源市場(chǎng)中已占據(jù)了一席之地。為滿足全球未來(lái)30年對(duì)于清潔可再生電力的需求,風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的研發(fā)還需要持續(xù)不斷努力。中國(guó)在風(fēng)電裝機(jī)容量的世界排名中,2004年居第10位,2008年躍居第4位,并有望成為世界最大的風(fēng)電市場(chǎng)。二、我國(guó)電力工業(yè)發(fā)展

(2)生物質(zhì)發(fā)電生物質(zhì)能發(fā)電是推廣利用可再生能源重要的部分。近年來(lái),世界各國(guó)高度重視秸稈發(fā)電項(xiàng)目。目前我國(guó)掀起了建設(shè)生物質(zhì)發(fā)電的熱潮。中國(guó)的生物質(zhì)資源十分豐富,最近幾年來(lái),國(guó)家電網(wǎng)公司、五大發(fā)電集團(tuán)等大型國(guó)有、民營(yíng)以及外資企業(yè)紛紛投資參與中國(guó)生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)的建設(shè)運(yùn)營(yíng)。(3)垃圾焚燒發(fā)電從20世紀(jì)70年代起,一些發(fā)達(dá)國(guó)家便著手運(yùn)用焚燒垃圾產(chǎn)生的熱量進(jìn)行發(fā)電。我國(guó)在引進(jìn)國(guó)外垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)和設(shè)備的基礎(chǔ)上,經(jīng)過(guò)消化吸收,現(xiàn)已基本具備制造垃圾焚燒發(fā)電設(shè)備的能力。我國(guó)在垃圾發(fā)電的垃圾收集、凈化處理、燃燒設(shè)備制造等方面與國(guó)際先進(jìn)水平還有一定差距,是今后努力的方向。二、我國(guó)電力工業(yè)發(fā)展方向

(4)湖北省新能源發(fā)電計(jì)劃根據(jù)湖北省政府部署,到2012年,湖北省將建成通山九宮山、利川齊岳山、大悟仙居頂、鐘祥華山觀、隨州大風(fēng)口等5個(gè)風(fēng)電廠;建成當(dāng)陽(yáng)、監(jiān)利、沙洋、宜城、京山、蘄春、東西湖、來(lái)鳳等8個(gè)秸稈發(fā)電廠;建成漢口、江夏、漢陽(yáng)、黃石、荊州、襄樊等6個(gè)垃圾發(fā)電工程。

第二節(jié)各類發(fā)電動(dòng)力形式及其特點(diǎn)一、火力發(fā)電火電廠生產(chǎn)過(guò)程:燃料化學(xué)能鍋爐內(nèi)燃燒煙氣熱能鍋爐各受熱面?zhèn)鳠崴羝麩崮芷啓C(jī)各工作級(jí)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子機(jī)械能發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電能聯(lián)軸器一次能源二次能源火電廠生產(chǎn)過(guò)程:能量轉(zhuǎn)換過(guò)程:燃料的化學(xué)能(燃燒)

機(jī)械能熱能電能優(yōu)點(diǎn):建設(shè)投資小,工期短,受氣候、水文條件影響小。缺點(diǎn):生產(chǎn)過(guò)程復(fù)雜、成本高、對(duì)環(huán)境污染大。二、水力發(fā)電水力發(fā)電原理:利用一系列的水工建筑物集中河道的落差,控制和引導(dǎo)水流通過(guò)水輪機(jī),將水能轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)的機(jī)械能,然后帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)出電能。1-水庫(kù);2-壓力水管;3-水電站廠房;4-水輪機(jī),5-發(fā)電機(jī);6-尾水渠道優(yōu)點(diǎn)沒(méi)有污染,發(fā)電成本低,綜合效益高。缺點(diǎn)建設(shè)周期長(zhǎng),投資大,受季節(jié)影響較大,對(duì)生態(tài)環(huán)境有影響。一定高程內(nèi)水的勢(shì)能

機(jī)械能電能能量轉(zhuǎn)換過(guò)程:三峽水電站黃龍灘水電站二、水力發(fā)電三、核能發(fā)電工作原理:核能發(fā)電是利用核反應(yīng)堆中核裂變所釋放出的熱能進(jìn)行發(fā)電的方式。半個(gè)世紀(jì)以來(lái)的核電發(fā)展實(shí)踐告訴我們,核電是當(dāng)代比較成熟的技術(shù),全球31多個(gè)國(guó)家和地區(qū)已建成并投入運(yùn)行的核電站有4362座(截至 2009年),裝機(jī)容量達(dá)370.22GW,已占世界發(fā)電總裝機(jī)容量的17%。核電廠生產(chǎn)過(guò)程能量轉(zhuǎn)換過(guò)程:優(yōu)點(diǎn)核能的能量密度大,燃料消耗少;不需要空氣助燃,利于保護(hù)環(huán)境;技術(shù)較成熟,安全性較好。缺點(diǎn)需進(jìn)行核能發(fā)電的放射性防護(hù)。原子核裂變釋放的熱能

機(jī)械能電能大亞灣核電站四、新能源發(fā)電(風(fēng)力發(fā)電)已建成并網(wǎng)發(fā)電的紅松風(fēng)電基地典型并網(wǎng)風(fēng)力機(jī)的剖面圖由風(fēng)輪、升速齒輪箱、發(fā)電機(jī)、偏航裝置(對(duì)風(fēng)裝置)、控制系統(tǒng)、塔架等部件所組成。1-葉片;2-輪轂;3-剎車片;4-集電環(huán);5-主軸;6-齒輪箱;7-剎車控制系統(tǒng);8-萬(wàn)向聯(lián)軸器;9-發(fā)電機(jī);10-風(fēng)向風(fēng)速儀;11-導(dǎo)流罩;12-風(fēng)向標(biāo);13-安全控制箱;14-鎖緊裝置;15-偏航控制裝置;16-機(jī)艙基礎(chǔ)底板;17-艙蓋;18-塔筒;19-葉尖剎車控制系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)換過(guò)程:優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)單機(jī)容量較小、設(shè)備投資較大??諝鈩?dòng)能

風(fēng)力機(jī)機(jī)械能電能

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