发电厂结构科普市公开课一等奖百校联赛获奖课件.pptx

文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。引引 言言电力工业，是我国能源产业主要组成部，是国民经济主要网络性基础产业,在我国工业化、当代化进程中起着十分主要作用，被誉为国民经济先行官和经济社会发展晴雨表。连续、优质、稳定电力供给，是我国由工业化迈向当代化进程主要保障。第第1页页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。同时，电力也是人类文明和社会进步象征同时，电力也是人类文明和社会进步象征,与我们生活息息相关。与我们生活息息相关。生活，因为电力而绚丽生活，因为电力而绚丽第第2页页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。第一部分第一部分 电力基础知识电力基础知识v什么是电？什么是电？v电力技术与电力工业发展简史电力技术与电力工业发展简史v电力工业生产步骤电力工业生产步骤第第3页页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。什么是电？什么是电？v 电是一个自然现象。18世纪时，西方国家开始探索电种种现象。v 美国科学家富兰克林认为，电是一个没有重量流体，存在于全部物体中。当物体得到比正常份量多电就带了正电；若少于正常份量，就带了负电。所谓“放电”，就是正电流向负电过程。v 尽管这个理论并不完全正确，不过正电、负电两种名称被保留下来。1752年，他在一个风筝试验中，证实了空中闪电与地面上电是同一回事。v 十八世纪，蒲力斯特里与库仑于1785年揭示出静态电荷间作用力与距离成反平方定律，奠定了静电基本定律。v 18，意大利伏特制成了第一个电池。v 1831年，英国法拉第利用磁场效应改变，展示感应电流产生。v 1897年，汤姆生揭示出了原子由带正电原子核（质子、中子）和核外带负电电子组成，e=1.610-19C，v 使物体带电过程叫“起电”。起电有三种方式：磨擦、接触、感应。v 要求：用丝绸磨擦过玻璃棒所带电荷正电荷v 用毛皮磨擦过橡胶棒所带电荷负电荷第第4页页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。电力技术与电力工业发展简史电力技术与电力工业发展简史v1831 年，法拉第发觉电磁感应原理v1866 年，维西门子创造了励磁电机v1876 年，贝尔创造了电话v1879 年，爱迪生创造了电灯v1882 年，爱迪生建成世界上第一座发电厂v1881 年，卢西恩高拉德和约翰吉布斯取得“供电交流系统”专利v1885 年，制成交流发电机和变压器v1886 年，建成第一个单相交流送电系统v1888 年,制成交流感应式电动机v1891 年，德国劳芬电厂安装了世界第一台三相交流发电机，建 成第一条三相交流送电线路第第5页页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。电力工业生产步骤电力工业生产步骤v发电发电包含火力发电、水力发电、核能和其它能源发电v输电输电包含交流输电和直流输电v变电变电低压 高压、直流 交流v配电配电电力由大电网分配到小电网、用户过程v用电用电用电设备安装、使用和用电负荷控制，以及将这5 个步骤所存在设备连接起来电力系统v另外，电力工业生产步骤，还包含规划、勘测设计和施工等电力基本建设，电力科学技术研究和电力机械设备制造第第6页页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。第二章第二章 电力生产电力生产一、一、常规电力能源常规电力能源 火电 水电 核电二、二、新型电力能源新型电力能源风力发电风力发电 太阳能发电太阳能发电 地热发电地热发电 潮汐发电潮汐发电第第7页页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。电力生产特点和基本要求电力生产特点和基本要求保护环境保护环境控制污染控制污染节约能源节约能源安全可靠安全可靠力争经济力争经济确保电能质量确保电能质量电力生产电力生产电力生产电力生产基本要求基本要求基本要求基本要求第第8页页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。火力发电厂火力发电厂其它类型发电厂其它类型发电厂我国火力发电量大约占总发电量我国火力发电量大约占总发电量80%80%左右。左右。电能特点是便于输送、使用方便。电能特点是便于输送、使用方便。发电厂发电厂类型类型发电厂类型发电厂类型第第9页页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。v（一）火电（一）火电 定义定义利用煤、石油、天然气等自然界蕴利用煤、石油、天然气等自然界蕴藏量极其丰富化石燃料发电称为火力发电。藏量极其丰富化石燃料发电称为火力发电。按发电方式，它可分为汽轮机发电、燃气发电和既供电又供热“热电联产”。汽轮机发电又称蒸汽发电，占世界火力发电总装机95以上。第第10页页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。v火电厂分类火电厂分类按火电厂供电、供热产品分按火电厂供电、供热产品分1按使用一次能源分按使用一次能源分2按火电厂服务规模分按火电厂服务规模分3按锅炉、汽轮机蒸汽初参数分按锅炉、汽轮机蒸汽初参数分4发电厂和热电厂发电厂和热电厂燃煤电厂、燃油电厂、余热电厂燃煤电厂、燃油电厂、余热电厂电力系统中发电厂电力系统中发电厂、孤立电厂、孤立电厂、自备电厂自备电厂亚临界、超临界、超超临界亚临界、超临界、超超临界 经过燃料燃烧，将经过燃料燃烧，将化学能化学能变为变为电能电能 第第11页页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。v火电厂工作原理图火电厂工作原理图第第12页页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。v工作原理动画示意图工作原理动画示意图第第13页页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。第第14页页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。汽轮机汽轮机发电机发电机锅炉锅炉v火电厂组成及能量转换火电厂组成及能量转换第第15页页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。当代火力发电厂由锅炉、汽轮机和发电机当代火力发电厂由锅炉、汽轮机和发电机三大关键设备组成。三大关键设备组成。v燃料在炉膛内燃烧形成高温烟气，高温烟气加热水冷壁管和过热器管中水和蒸汽形成高温高压蒸汽。v蒸汽在汽轮机中膨胀推进汽轮机转子旋转。v汽轮机带动发电机旋转产生电能。第第16页页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。v火电厂三大系统：火电厂三大系统：一、燃一、燃 烧烧 系系 统统二、汽二、汽 水水 系系 统统三、燃三、燃 烧烧 系系 统统第第17页页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。送风机磨煤机热空气空气预热器煤斗煤输煤皮带排粉风机煤粉锅炉炉渣冲灰水除尘器引风机灰渣泵细灰热空气冷空气烟气经烟囱排向大气至灰场自输煤系统燃烧系统：包含输煤、制粉、锅炉与燃烧、风烟系统、灰渣系统等步骤。第第18页页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。汽汽水水系系统统系系统统：由由锅锅炉炉,汽汽轮轮机机,凝凝汽汽器器,除除氧氧器器,加加热热器器等等组组成成。主主要要包包含含:给给水水系系统统、冷冷却却水系统、补水系统水系统、补水系统 过热蒸汽除氧器补给水生水低压加热器高压加热器排气凝结水凝结水泵汽轮机发电机过热器锅炉省煤器锅炉给水给水泵水处理设备循环水泵冷却水凝汽器(软化)第第19页页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。电电气气系系统统：包包含含汽汽轮轮发发电电机机控控制制系系统统、厂厂用用电电控控制制系系统统、直直接接送送出出线线路路或或升升压压变变电电站站控控制制系系统统励磁装置发电机主变压器厂用变压器低压配电装置配电装置输电线路厂用电系统升压变电所第第20页页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。v火电厂三大设备：火电厂三大设备：一、汽一、汽 轮轮 机机二、锅二、锅 炉炉三、发三、发 电电 机机第第21页页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。v锅炉：锅炉：v锅炉是火力发电厂三大主机之一，它作用是使燃锅炉是火力发电厂三大主机之一，它作用是使燃料在炉膛中燃烧成很高温度烟气，烟气从水管外料在炉膛中燃烧成很高温度烟气，烟气从水管外面流通时，把大部分热量传递给管内水，使之成面流通时，把大部分热量传递给管内水，使之成为饱和蒸气，然后继续过热成含有一定压力和温为饱和蒸气，然后继续过热成含有一定压力和温度过热蒸汽，经过主蒸汽管道送入汽轮机。度过热蒸汽，经过主蒸汽管道送入汽轮机。v锅炉有两个主要系统，一个是汽水系统，另一个锅炉有两个主要系统，一个是汽水系统，另一个是燃烧系统。是燃烧系统。v汽水系统由省煤器、汽包、下降管、水冷壁、过汽水系统由省煤器、汽包、下降管、水冷壁、过热器等设备组成。它任务是使水吸收蒸发，最终热器等设备组成。它任务是使水吸收蒸发，最终成为含有一定参数过热蒸汽。成为含有一定参数过热蒸汽。v燃烧系统由燃烧器、炉膛、烟道及空气预热器等燃烧系统由燃烧器、炉膛、烟道及空气预热器等组成。组成。第第22页页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。v锅炉设备是由锅炉本体和辅助设备两大部分锅炉设备是由锅炉本体和辅助设备两大部分组成。组成。1、锅炉本体、锅炉本体 炉膛炉膛 汽包汽包 过热器过热器 省煤器省煤器 空气预热器空气预热器 炉墙和钢架炉墙和钢架2、锅炉辅助设备、锅炉辅助设备 送、引风机送、引风机给水泵给水泵除尘器除尘器 制粉设备制粉设备第第23页页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。第第24页页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。v汽轮机是将蒸汽热力势能转换成机械能，借汽轮机是将蒸汽热力势能转换成机械能，借以拖动其它机械旋转原动机。为确保汽轮机以拖动其它机械旋转原动机。为确保汽轮机安全经济地进行能量转换，需配置若干从属安全经济地进行能量转换，需配置若干从属设备。汽轮机及其从属设备由管道和阀门连设备。汽轮机及其从属设备由管道和阀门连成整体称汽轮机设备。成整体称汽轮机设备。v汽轮机运行时，工作蒸汽先在其喷管内进行汽轮机运行时，工作蒸汽先在其喷管内进行膨胀，压力降低而速度增大，形成一股高速膨胀，压力降低而速度增大，形成一股高速流，此高速气流喷射到汽轮机动叶片上，动流，此高速气流喷射到汽轮机动叶片上，动叶片安装在许多分离圆盘上，而圆盘固定在叶片安装在许多分离圆盘上，而圆盘固定在汽轮机轴上，从而推进转子转动，使蒸汽所汽轮机轴上，从而推进转子转动，使蒸汽所携带热能转变为机械能。携带热能转变为机械能。v汽轮机：汽轮机：第第25页页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。v汽轮机主要设备，普通包含汽轮机本体、从属设备及调速系统。1 1、汽汽轮轮机机本本体体 汽缸汽缸 隔板隔板 轴承轴承 转子转子 2 2、汽轮机辅助设备、汽轮机辅助设备 凝汽器凝汽器 凝结水泵和抽汽器凝结水泵和抽汽器 除氧器除氧器 加热器加热器 凝结水精处理装置凝结水精处理装置 3 3、调速系统、调速系统 因因为为外外界界负负荷荷改改变变频频繁繁，汽汽轮轮机机必必须须有有一一套套自自动动调调整整装装置置，方方便便依依据据外外界界负负荷荷改改变变来来控控制制调调速速汽汽门门开开度度，及及时时改改变变汽汽轮轮机机进进汽汽量量，使使其其功功率率随随时时与与外外界界负负荷荷相相适适应应，确确保保转转速速在在很很小小范范围围内内改改变变，这这套套自自动动调调整整装装置置称称调调速速系系统。统。第第26页页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。第第27页页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。第第28页页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。第第29页页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。汽轮机高压缸汽轮机高压缸第第30页页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。汽轮机中压缸汽轮机中压缸第第31页页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。汽轮机低压缸汽轮机低压缸第第32页页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。汽轮机下气缸汽轮机下气缸第第33页页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。汽轮机隔板汽轮机隔板第第34页页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。隔板和下气缸隔板和下气缸第第35页页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。喷嘴及喷嘴室喷嘴及喷嘴室第第36页页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。汽轮机转子汽轮机转子第第37页页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。汽轮机扣缸汽轮机扣缸第第38页页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。v 汽轮发电机作用是将汽轮机转动机械能，转汽轮发电机作用是将汽轮机转动机械能，转变成电能，经过母线输送到电网。变成电能，经过母线输送到电网。v发电机工作机理是经过励磁机对发电机转子发电机工作机理是经过励磁机对发电机转子产生磁场，经过转子旋转，对静子线圈产生产生磁场，经过转子旋转，对静子线圈产生切割磁力线作用，从而在静子线圈上产生电切割磁力线作用，从而在静子线圈上产生电流。流。v发电机主要由转子、轴承、励磁机、密封油发电机主要由转子、轴承、励磁机、密封油系统和发电机静子冷却水系统组成。系统和发电机静子冷却水系统组成。v发电机：发电机：第第39页页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。第第40页页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。第第41页页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。（二）水电（二）水电v1、定义、定义 把水能转换成电能工厂，又称水力发电厂或水力发把水能转换成电能工厂，又称水力发电厂或水力发电站（包含抽水蓄能电站电站（包含抽水蓄能电站海洋能电站）。海洋能电站）。v2、结构、结构 挡水建筑物挡水建筑物 泄水建筑物泄水建筑物 排沙设施排沙设施 发电引水发电引水系统系统 发电系统发电系统 其它引水设施、过坝设施等组成。其它引水设施、过坝设施等组成。第第42页页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。中国最大水电站中国最大水电站三峡电站三峡电站第第43页页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。三峡工程世界之最三峡工程世界之最第第44页页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。三峡电站经济、社会效益三峡电站经济、社会效益v环境环境 与火电相比，少燃烧5000万吨原煤，含有巨大环境效益。每年可少排放1000万吨二氧化碳，100万吨二氧化硫，1万吨一氧化碳，37万吨氮氧化合物，以及大量废水、废渣；可减轻因有害气体排放而引发酸雨危害。第第45页页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。（三）新型电力能源（三）新型电力能源第第46页页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。vCHINAv 风能资源丰富，可开v发利用风能2.5亿kW。内v蒙、宁夏、甘肃、新疆等v西北部省区，都是我国风v力资源富集地域。v 已建立了14 个风力v发电场。底，我国v风电装机已达56.74万千v瓦。v 我国最大风电厂v贺兰山风力发电场，装机v108台，容量9.18万瓦。建在戈壁滩上风风 电电 场场第第47页页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。太阳能发电太阳能发电太阳能光伏发电太阳能光伏发电 太阳能光伏发电是利用太阳电池组将太阳能直接转换为电能。太阳电池由单晶硅或非晶硅薄膜制成。将太阳电池排成方阵，其总面积决定所需功率。太阳能热发电太阳能热发电 太阳能热发电是利用聚光集热器把太阳能聚集起来，将水加热，使产生蒸汽去驱动汽轮发电机组。依据热电转换方式不一样，把太阳能电站分为集中型热电太阳能电站和分散型太阳能电站。第第48页页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。太太 阳阳 能能 电电 厂厂塔式太阳能热发电太阳能光伏发电第第49页页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。地热发电地热发电v定义用地球内部所具备热能资源发电方式v分布：滇西腾冲、西藏v利用：西藏羊八井电站，装机容量2。5万千瓦，发电量占拉萨电网40%第第50页页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。海洋能是海流动能、海洋热能、潮汐能和波浪能等总称。海洋能用于发电有海流发电、海洋温差发电、波浪发电和潮汐发电等几个方式。潮汐发电潮汐发电把潮汐能转换成电能水电站。普通在海湾或河口修筑堤坝建成水库，于涨潮时放海水入库，利用库水位低于潮位水位差发电；待潮位下降，又利用库水位高于潮位水位差和库内蓄存水量发电。法国朗斯(La Rance)潮汐电站,是世界已建成潮汐电站中规模最大水电站，其装机容量为24万kW。海洋能发电海洋能发电第第51页页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。第六章第六章 电力安全电力安全v安全供电安全供电v安全用电安全用电v节电技术节电技术第第52页页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。（一）供电安全（一）供电安全 1、电力生产、供给必需严格执行国家、省制订、电力生产、供给必需严格执行国家、省制订安全操作安全操作规程规程、安全生产导则安全生产导则等。等。2、建立健全电力系统检修、故障排查制度，并加以认真落、建立健全电力系统检修、故障排查制度，并加以认真落实执行；尤其是雨季，一是要搞好水情监测，合理蓄水、及时泄实执行；尤其是雨季，一是要搞好水情监测，合理蓄水、及时泄洪；二是，要认真巡检供电线路，及时更换电力系统绝缘保护装洪；二是，要认真巡检供电线路，及时更换电力系统绝缘保护装置，并尽可能防止山洪、泥石流、冰雹等自然灾害对电力系统可置，并尽可能防止山洪、泥石流、冰雹等自然灾害对电力系统可能造成冲击和破坏；三是在雷电活动频繁地域，要加强防雷工作。能造成冲击和破坏；三是在雷电活动频繁地域，要加强防雷工作。3、做好负荷增加改变预测，加强电力负荷控制及、做好负荷增加改变预测，加强电力负荷控制及DSM，以，以及电网调度管理工作，确保电能质量，并防止电网大面积停电、及电网调度管理工作，确保电能质量，并防止电网大面积停电、乃至电网瓦解而造成重大经济损失和政治影响。乃至电网瓦解而造成重大经济损失和政治影响。4、加强电力建设监管，严格落实相关电力建设规范要求。、加强电力建设监管，严格落实相关电力建设规范要求。第第53页页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。5、加强电网互联互供工作，提升供电稳定性。加强电网互联互供工作，提升供电稳定性。电力系统互联能够取得显著技术经济效益。其主要作用和优电力系统互联能够取得显著技术经济效益。其主要作用和优越性有以下几个方面：越性有以下几个方面：更经济合理开发一次能源，实现水、火电资源优势互补。更经济合理开发一次能源，实现水、火电资源优势互补。既可处理能源和负荷分布不平衡性，又可在更大程度上实现既可处理能源和负荷分布不平衡性，又可在更大程度上实现“水、水、火相济，互为补充火相济，互为补充”供电格局；供电格局；降低系统总负荷峰值（错峰效益），降低总装机容量；降低系统总负荷峰值（错峰效益），降低总装机容量；降低备用容量。经过电力系统互联，各个电网相互支援，降低备用容量。经过电力系统互联，各个电网相互支援，可降低检修备用；可降低检修备用；提升电能质量和运行经济性。提升电能质量和运行经济性。6、加强电力执法，果断打击各种窃电行为，防止窃电给电网、加强电力执法，果断打击各种窃电行为，防止窃电给电网安全运行所带来安全隐患。安全运行所带来安全隐患。第第54页页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。（二）用电安全（二）用电安全 1、严格按设备安全使用说明书进行开启、运行、关停；、严格按设备安全使用说明书进行开启、运行、关停；2、重大专用设备要进行岗前培训、持证上岗，尽可能防、重大专用设备要进行岗前培训、持证上岗，尽可能防止误操作；止误操作；3、用电设备禁止超负荷运行和长时间空载运行；、用电设备禁止超负荷运行和长时间空载运行；4、确保用电设备联结正确性；、确保用电设备联结正确性；5、定时对用电设备进行检修、维护，确保设备运行工况、定时对用电设备进行检修、维护，确保设备运行工况良好；良好；6、配置必要停电、短路等保护办法，尽可能降低可能经、配置必要停电、短路等保护办法，尽可能降低可能经济损失。济损失。第第55页页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。（三）节电新技术（三）节电新技术 节约用电指是采取各种办法，降低电能损耗（包含电网网损），提升用节约用电指是采取各种办法，降低电能损耗（包含电网网损），提升用电效率。电效率。1、高效电动机。、高效电动机。它是采取新材料和改进设计，含有低损耗、高功率它是采取新材料和改进设计，含有低损耗、高功率因数电动机。当前，电动机用电占我国总用电量因数电动机。当前，电动机用电占我国总用电量60。高效电动机效率比普。高效电动机效率比普通标准电动机高通标准电动机高27，永磁电动机可提升效率，永磁电动机可提升效率410。2、高效节电照明技术。、高效节电照明技术。如稀土荧光灯在同等照度下消耗电能仅为普如稀土荧光灯在同等照度下消耗电能仅为普通白炽灯通白炽灯20；节能电灯代替白炽灯可提升效率；节能电灯代替白炽灯可提升效率50以上。以上。3、电力电子控制技术。、电力电子控制技术。它是大功率电子器件、微电子和微处理技术它是大功率电子器件、微电子和微处理技术及当代控制论相结合综合性技术，在工业、交通运输、家用电器等领域有广及当代控制论相结合综合性技术，在工业、交通运输、家用电器等领域有广泛用途，可产生很好节能节电效果。比如，风机、水泵阀门流量调整改为交泛用途，可产生很好节能节电效果。比如，风机、水泵阀门流量调整改为交流变频调速控制，可节电流变频调速控制，可节电3040。4、电热膜加热技术。、电热膜加热技术。它是将电子电热膜直接制作在被加热体表面上，它是将电子电热膜直接制作在被加热体表面上，当通电加热时，热量能很快传给被加热体。电热膜加热效率比普通电热丝加当通电加热时，热量能很快传给被加热体。电热膜加热效率比普通电热丝加热效率高一倍以上。热效率高一倍以上。第第56页页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。生活中有哪些节电小窍门呢生活中有哪些节电小窍门呢第第57页页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。THE END第第58页页