电机定子绕组中感应出电动势
水力发电厂
第一章 能源和发电
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节
能源和电能 火力发电厂 水力发电厂 核能发电厂 新能源发电
内容提纲
第一节 能源和电能
第二节 火力发电厂
目 录
第三节 水力发电厂
第四节 核能发电厂
第五节 新能源发电
能源和电能
一、物质、能量和信息
物质、能量和信息是构成客观世界的三大基础 能量是物质的属性，是一切物质运动的动力 能量转换必然遵循能量守恒定律 到目前为止，人类所认识的能量有如下形式：
注：据有关专家透露，按现在的煤炭消耗速度计 算，当前所预测煤炭资源大约还能维持100年左右。
能源和电能
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资源。
我国水能资源蕴藏量6.76亿kW 年发电量5.92×104亿kW.h 可开发量为3.78亿kW 居世界首位，主要集中在西南地区
（3）铀：地球上的铀储量有限，已探明的仅500万吨。我 国的铀储量可供4000万kW核电厂运行30年。
能源和电能
四、电能
现代文明中，电被视为 与空气和水一样重要
1 电能可以大规模
生产和远距离输送
5 电能在使用时没有 污染，噪声小
电能与其他形式的
能源相比，其特点有
4
电能方便转换 2
和易于控制
电能效率高
过程性能源：无法直接储存的能源， 如 水能、风能、电能等。
三、能源资源
能源和电能
煤炭
2
水能资源
5 1
能源资源是指蕴藏于 自然界中的各种能源
4
3
石油
铀 天然气
1、煤炭(非再生能源)
能源和电能
•“煤炭”是工业的粮食，是传统的能源，也是重要的 燃料和化工原料。
•我国煤炭资源储量较丰富，而且质量优良，分布面广， 品种也很齐全。主要分布在新疆、内蒙古自治区、山 西和陕西等省区。
给水泵
器
低压加 凝结 热器 水泵
低压配电
冷
装置
却
水
图1-2 火电厂汽水系统流程及电气系统图
火力发电厂
火电厂的特点
31
布局选址灵活
2 一次性建造投资少，建造工期短
3 耗煤量大，生产成本高 4 动力设备繁多，发电机组控制操作复杂，运行费用高 35 由停机到开机并带满负荷需要时间长，耗用大量燃料
36 担负调峰、调频或事故备用时事故增多，强迫停运率高，厂用电率高 37 排放物对环境的污染大
2、按被利用的程度分
常规能源：已经被人们广泛利用的能源
新能源： 用新发展的技术开发，并采 用先进的方法加以广泛利用 的能源。
能源和电能
3、按能否再生分
可再生能源：不断再生并有规律地得到 补充的能源
非再生能源：随人类的利用而越来越少， 总有枯竭之时的能源。
4、按能源本身的 性质
含能体能源：可以直接储存的能源， 如煤、石油、天然气等。
炉渣 冲灰沟
细 灰
至灰场
灰渣泵
图1-1 火电厂燃烧系统流程示意图
2、汽水系 统
汽水系统
过热蒸汽
火力发电厂 3、电气系统
电气系统
蒸汽过 热器
汽轮机
发电机
主变压器
主
母
线
锅炉
中间再 热器
乏
汽
厂用变
它包括给水系
给 水
统、循环水系
省煤器
统和补充给水
系统三个子系
统。
生水
水处理 设备 补充 给水
除 氧
凝汽器
高压加 热器
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第二节 火力发电厂
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第四节 核能发电厂
第五节 新能源发电
水力发电厂
水力发电厂
水电厂是把水的势能和动能转换成电能的工厂。 水能→机械能→电能
水库：集中大量的水和造成大的水位落差 水轮机：水的压力或流速冲动水轮机旋转 发电机：水轮机旋转带动发电机转子旋转，在发
生物质发电厂
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第二节 火力发电厂
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火力发电厂
火力发电厂
火力发电厂简称火电厂，指用煤、石油和天 然气作为燃料的发电厂。
能量转换过程：
化 学 能 锅 炉 热 能 汽 轮 机 机 械 能 发 电 机 电 能
3
电能输送
的损耗小
能源和电能
五、发电厂
将各种一次能源转变成电能的工厂，称为发电厂。
火电厂
（1）燃煤火电 厂 （2）燃油火电 厂 （3）燃气火电 厂（LNG电厂）
水电厂
（1）堤坝式 水电厂 （2）引水式 水电厂 （3）抽水蓄 能电厂
核电厂
（1）压水堆 核电厂 （2）沸水堆 核电厂
新能源 电厂
风电场 太阳能光伏电 站 潮汐发电厂 地热发电厂
（3）电气系统：汽轮机带动发电机转动，在发电机定子绕 组中感应出电动势,把机械能变为电能。
火力发电厂
1、燃烧系统
输煤皮带
煤 斗 煤 磨 热空气 煤 机
冷 空 气
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ送风机
空气预热器
热 空 气 二次风
排粉风机 煤粉 一次风
它由运煤、磨煤、 燃烧、风烟、灰渣等系统 组成。
冲灰水
锅炉
经
烟
囱
排
向
除尘器
大
引风机气
能源和电能
3、其它资源
（1）石油：地质储量68.1亿吨。现代工业的“血液” 据有关专家透露，按现在的消耗速度计算，当前所
预测石油资源大约还能维持50年左右。
（2）天然气：包括油田气(伴生气)和气田气(非伴生气) 。 我国天然气远景资源量达47.14万亿m3，主要分布在
中部和西部地区。(西气东输工程:塔里木盆地—上海)
按输出能源分： 凝汽式发电厂
热电厂
火力发电厂
火力发电厂 火电厂外景
▉ 火力发电厂— 凝汽式火电厂生产过程示意图
火力发电厂
火力发电厂
三、火电厂的电能生产过程【以凝汽式火电厂为例】
整个生产过程可分为三个系统：
（1）燃烧系统：燃料的化学能在锅炉中燃烧转变为热能， 加热锅炉中的水使之变为蒸气。
（2）汽水系统：蒸汽进入汽轮机，冲动汽轮机旋转，将热 能转变为机械能。
机械能 热能 化学能 辐射能 核能 电能
能源和电能
二、能源含义和能源分类
能源：是能量的来源或源泉，即指人类取得能量的来源。
能源形式多样，有如下四种分类方法:
1、按获得的方法分
一次能源：自然界中现成存在，可直接取 用。如煤、石油、水能、风能、太阳能等
二次能源：指由一次能源经过加工而转 换成的另一种形态的能源。
燃烧系统
汽水系统
电气系统
火电厂的分类
按燃料分
燃煤发电厂 燃油发电厂 燃气发电厂 余热发电厂
按蒸汽压力 和温度分：
中低压发电厂 高压发电厂 超高压发电厂 亚临界压力发电厂 超临界压力发电厂
超超临界压力发电厂
火力发电厂
按原动机分：
凝汽式汽轮机发电厂 燃气轮机发电厂 内燃机发电厂 蒸汽-燃气轮机发电厂