火电厂的电能生产过程
1、主要组成
两大部分：热力部分和电气部分
三大核心设备：锅炉、汽轮机和发电机
大型火力发电厂一般都有燃煤、锅炉、汽机、电气、 化学、热工、水处理等车间（或称分场）。
2、生产过程
发电厂的生产过程实际上是能量的传递和转换过程 燃料的化学能 烟气的热能
热能传递给水、蒸汽和空气 气流的动能
主控制器
直流负载
蓄电池 逆变器
交流负载
利用光电效应来产生电力
利用聚热装置，将太阳热能聚 集以产生蒸汽，带动涡轮发电 机产生电力。
太阳能的利用方式
风力发电
20kW变速恒频 风力发电机组
地热发电
地热蒸汽——电能
羊八井地热电站
潮夕发电示意图
燃料电池还被称为静止发电机
垃圾焚烧发电技术
二、发电厂的类型
二、发电厂的类型
1、根据所使用的一次能源不同，分为： ②水力发电厂：水为原料，水轮机为原动机
根据取水的方式不同，又可以分为： a. 坝式水电厂
堤坝蓄水，抬高水位，形成发电水头。
▪坝后式：厂房在堤坝后面 ▪河床式：厂房组成堤坝的一部分
坝后式水电厂
河床式水电厂
二、发电厂的类型
1、根据所使用的一次能源不同，分为： ②水力发电厂：水为原料，水轮机为原动机 根据取水的方式不同，又可以分为： b. 引水式水电厂 不修堤坝，只由引水渠道形成发电水头。
汽包内的水经水冷壁下降管及下联箱进入上升管
水吸热汽化，汽水混合物上升到汽包进行汽水分离
汽进入过热器，经蒸汽管道引入汽轮机
蒸汽膨胀，高速冲击叶片，带动发电机转子转动
2、生产过程
(4)汽水系统 作功后蒸汽温度压力下降
排入凝汽器
冷却凝结成水循环使用
(5)电气系统
发电机发电
除去厂用电后经变压器升压送入电网
主要是指设备的利用率不同。 ▪基荷电厂：年利用小时在 5000 以上 ▪腰荷电厂：年利用小时在 3000～5000 之间 ▪峰荷电厂：年利用小时在 3000 以下
三、电力网
❖电力网是连接发电厂和用户的中间环节，一般分为 输电网和配电网两部分。
❖输电网一般是由220KV及以上电厂等级的输电线路 和与之相连的变电所组成 ，是电力系统的主干部分， 它的作用是将电能输送到距离较远的各地区配电网或 直接送给大型工厂企业。目前，我国的几大电网已经 初步建成以500KV超高压输电线路为骨干的主网架。
根据电厂的地位和作用，又可分为： ①区域性发电厂、地区发电厂和自备发电厂
区域性发电厂： 主力电厂，多为大型水电厂或凝汽式火电厂，担负主 要供电任务。 地区发电厂和自备发电厂： 中小型电厂，多建在负荷中心附近或大厂矿企业内， 直接供该地区或该厂用电。
二、发电厂的类型
根据电厂的地位和作用，又可分为： ②基荷电厂、腰荷电厂和峰荷电厂
▪ 火电厂投资相对少，建设工期相对短，但原料储量 不如水电丰富，而且有污染。
▪ 火电机组不如水电机组起停迅速，所以火电大多承 担系统基荷，而水电既可承担基荷（丰水期），也可 承担腰荷，以及调峰、调频、调相和各种备用任务。
二、发电厂的类型
1、根据所使用的一次能源不同，分为：
③核能发电厂：
基本原理同火力发电厂，只不过是用核反应堆和蒸发 器代替了火力发电厂的锅炉设备。
三、电力网
2、变（配）电所的类型
②按所处地位分：
c. 工厂企业变电所：专供某工厂企业用电的降压变 电所，受电电压可以是220kV、110kV或35kV及10kV，
因工厂大小而异。
d. 地区变电所：由1～2条输电线路受电，处于电网 终端的降压变电所，直接供电给用户。
三、电力网
用电力系统元件的规定符号并按实际情况把它们连接 起来形成电路图，称为“电力系统原理电路图”。
引水式水电厂
二、发电厂的类型
1、根据所使用的一次能源不同，分为： ②水力发电厂：水为原料，水轮机为原动机
根据取水的方式不同，又可以分为：
c. 抽水蓄能电厂
利用深夜或丰水期剩余电力，使水轮机以水泵方式工 作，将下游的水抽到高水位蓄水池内，再在需要时用 来发电，作负荷调峰之用。
❖火电和水电的简单比较
图中只画出电力系统的基本部分，如发电厂中的发电 机、变压器和母线；变电所的变压器和母线；主要的 输电线路。不画辅助部分。
电力系统原理电路图中用单线表示三相。
2、变（配）电所的类型
枢纽变电所 500kV
220kV 环形电kV 中间变电所
220kV
35kV 终端变电所
水电厂
2、生产过程
(3)风烟系统 冷空气经送风机，进入空气预热器
一部分热风送磨煤机，一部分热风直送喷燃器 炉膛中热风与煤粉混合燃烧，产生大量热量
热量经过金属表面传给锅炉的水冷壁管、 过热器、省煤器、空气预热器、除尘器
烟气经吸风机引至烟囱，排入大气
2、生产过程
(4)汽水系统
给水泵打水
经高压加热器、省煤器加热送入汽包
①发电厂日负荷曲线：一昼夜内实际发电负荷的变化 情况
P(MW)
100 80 60 40 20 02
冬季 夏季
6 10 14 18 22 t(h)
四、电力系统的负荷
2. 负荷曲线
②电力系统日负荷曲线：一昼夜内实际发电负荷的变 化情况
P(MW)
Q(MVar)
P
Q
2 6 10 14 18 22 t(h)
③减少总用电负荷的峰值。
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❖因此，所谓“电力系统”，是指能够完成电能的生 产、变换、输送、分配和消费，并将各发电厂、变电 所并列运行以提高整个系统的可靠性和经济性的一个 统一的整体。
一、电力系统的构成
❖动力系统=动力部分（如热力装置、水力装置、核 反应堆等）+电力系统
二、发电厂的类型
1、根据所使用的一次能源不同，分为： ①火力发电厂：煤为原料，汽轮机为原动机。
容量中小，靠近城市和负荷中心。电能在满足地方需 求后，经高压线路送进电网。既供电又供热。
❖特点：在汽轮机中段抽出已作功蒸汽，或直接供热 给热用户（化工、纺织、造纸、制药、公用事业和居 民取暖等），或送给水加热器将水加热供给用户。
效率高：可达60％～70％。但运行方式不如凝汽式 电厂灵活，因为需根据热需求调整出力。
三、电力网
❖1、电力网的接线方式 可分为无备用方式和有备用方式两大类。
❖有备用方式：用两回或两回以上线路向用户供电。
❖其特点是供电可靠性高，但运行控制较复杂，适用 于向重要用户供电。
三、电力网
2、变（配）电所的类型
①按作用分：
a. 升压变电所：一般设在发电厂内或电厂附近，把发 电机电压经升压变压器升高后，由高压输电线路将电 能送出，与电力系统直接相连。
❖发电厂是把各种天然能源，如煤炭、水能、核能等 转换成电能的工厂。
❖根据发电厂所使用的一次能源的不同，发电厂可分 为火力发电厂、水力发电厂、核发电厂等类型。
一、 电力系统的构成
❖由于电厂和用电负荷的分散性，需要将电厂生产的 电能经升压变压器升压，再经不同电压等级的输电线 送往各个负荷中心，最后经降压变压器降压才到达具 体的电能用户。
电力系统联网运行的优越性
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②减少系统中总备用容量的比重。
为避免系统中某一台发电机故障退出运行而使一些用 户停电，一般都使装机容量大于最大用电负荷，即留 有备用容量。由于备用容量是可以在整个系统中互相 通用的，因此电力系统中总容量越大，备用容量的比 重就可以减少。
电力系统联网运行的优越性
❖即是说，发电厂和用户间需经一定的网络连接。各 个发电厂之间也需要这样的网络连接以提高供电的可 靠性和经济性。这样的网络就称为“电力网”。
❖电力网=各电压等级变电所+输配电线路
其中：输电网：电厂→负荷中心
配电网：负荷中心→各配电变电所
一、 电力系统的构成
❖电力系统=发电厂+电力网+电能用户 即“电力系统”由发电厂、变电所、线路和用户组成。 其中：变电所是联系发电厂和用户的中间环节，起着 变换和分配电能的作用。
汽轮机轴上的机械能 发电机送出的电能（加上励磁机送进的磁能）
2、生产过程
(1)输煤系统 煤矿
经火车或轮船运到电厂 存放在储煤场
经皮带：通过电磁分离器吸净铁屑 再经碎煤机打碎大块煤 锅炉原煤仓
2、生产过程
(2)磨煤制纷系统 煤从给煤机送至磨煤机，加上热风道来的热风 煤被磨制和干燥后，送到粗粉分离器 旋风分离器进行气粉分离 细粉进入煤粉仓 热风进入排风机 带上从给粉机来的煤粉由喷燃器喷入炉膛燃烧
b. 降压变电所：一般位于负荷中心或网络中心，一方 面连接电力系统各部分，同时将电压降低，供给地区 负荷用电。
c. 开关站（开闭所）：仅连接电力系统中的各部分， 可以进行输电线路的断开或接入，而无变压器进行电 压变换，一般是为了电力系统的稳定而设置的。
三、电力网
2、变（配）电所的类型
②按所处地位分：
第二节 电力系统联网运行的优越性
电力系统联网运行的优越性
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电力系统联网运行，在技术上和经济上都有十分明显 的优越性。
①提高供电的可靠性。
在电力系统中大量的设备都是不分昼夜地连续运行， 难免会发生故障。联网后某个设备的故障一般不会危 及整个电力系统的继续运行，这就大大提高了对用户 供电的可靠性。一般来说，电网规模越大，这种供电 可靠性就越高。当然，电网规模过大也会带来一些新 的技术问题，例如系统电流过大，容易发生稳定事故 等，这需要新的技术手段加以解决。
一个1000MW的火电厂一天燃煤9600t，同样大的核 电厂只要3.3kg的U235。
其它能源发电
太阳能 风力 地热 潮汐 燃料电池 垃圾 磁流体
太阳能发电