核能发电厂和新能源发电厂.ppt

《发电厂电气主系统》第一章第一章 能源和发电能源和发电第四节第四节 核能发电厂核能发电厂和新能源发电厂和新能源发电厂《发电厂电气主系统》第一章 能源和发电第四节 核能发电厂教学内容教学内容¯本节教学内容本节教学内容²一、核能发电厂一、核能发电厂²二、新能源发电厂二、新能源发电厂首页《发电厂电气主系统》第一章 能源和发电第四节 核能发电厂 核电厂发电的原理与火电厂相似，需要有一个热源，核电厂发电的原理与火电厂相似，需要有一个热源，将水加热成蒸汽，进而推动汽轮机旋转并带动发电机转动将水加热成蒸汽，进而推动汽轮机旋转并带动发电机转动而发出电能，完成这个功能的装置，叫反应堆而发出电能，完成这个功能的装置，叫反应堆 反应堆反应堆——实现大规模可控核裂变链式反应的装置实现大规模可控核裂变链式反应的装置 核电是一种安全清洁的能源，利用它可以大大地节约核电是一种安全清洁的能源，利用它可以大大地节约煤和减少污染一个煤和减少污染一个1000MW的火电厂一天燃烧的煤是的火电厂一天燃烧的煤是9600t，而相应，而相应1000MW的核电厂，一天只要的的核电厂，一天只要的U235，同，同样容量的电厂燃料量相差样容量的电厂燃料量相差300万倍。

万倍 核电厂利用反应堆中核燃料裂变链式反应产生的热能，核电厂利用反应堆中核燃料裂变链式反应产生的热能，再按照火电厂的发电方式将热能转化为机械能、电能，反再按照火电厂的发电方式将热能转化为机械能、电能，反应堆相当于火电厂的锅炉应堆相当于火电厂的锅炉《发电厂电气主系统》第一章 能源和发电第四节 核能发电厂一、核电厂的分类一、核电厂的分类 1 压水堆核电厂压水堆核电厂一回路系统一回路系统——15MPa的高压水送入反应堆，被加热后，将热的高压水送入反应堆，被加热后，将热量传给二次水，返回形成循环水，一般一个压水堆有量传给二次水，返回形成循环水，一般一个压水堆有2-4个并联个并联的一回路（环路）的一回路（环路）二回路系统二回路系统——产生蒸汽，进入汽轮机产生蒸汽，进入汽轮机《发电厂电气主系统》第一章 能源和发电第四节 核能发电厂一、核电厂的分类 2 沸水堆核电厂沸水堆核电厂反应堆产生的饱和蒸汽直接进入汽轮机做功反应堆产生的饱和蒸汽直接进入汽轮机做功《发电厂电气主系统》第一章 能源和发电第四节 核能发电厂二、核电厂的系统二、核电厂的系统1 核岛的核蒸汽供应系统核岛的核蒸汽供应系统（（1）一回路主系统）一回路主系统（（2）化学和容积控制系统）化学和容积控制系统（（3）余热排除系统）余热排除系统（（4）安全注射系统）安全注射系统（（5）控制、保护和检测系统）控制、保护和检测系统《发电厂电气主系统》第一章 能源和发电第四节 核能发电厂 2 核岛的辅助系统核岛的辅助系统（（1）设备冷却水）设备冷却水（（2）硼回收系统）硼回收系统（（3）反应堆的安全壳及喷淋系统）反应堆的安全壳及喷淋系统（（4）核燃料的转换料和储存系统）核燃料的转换料和储存系统（（5）安全壳及核辅助厂房和过滤系统）安全壳及核辅助厂房和过滤系统（（6）柴油发电机组）柴油发电机组二、核电厂的系统《发电厂电气主系统》第一章 能源和发电第四节 核能发电厂 3 3 常规岛的系统常规岛的系统 常规岛的系统常规岛的系统与火电厂的系统相似，它通常包括：与火电厂的系统相似，它通常包括：（（1 1）二回路系统）二回路系统————又称汽轮发电机系统；又称汽轮发电机系统；（（2 2）循环冷却水系统；）循环冷却水系统；（（3 3）电气系统及厂用电设备。

电气系统及厂用电设备二、核电厂的系统《发电厂电气主系统》第一章 能源和发电第四节 核能发电厂三、核电厂的运行三、核电厂的运行 与火电厂相似，有自身的特点：与火电厂相似，有自身的特点：（（1）反应堆只能定期换料，同时采用控制棒和硼酸来对反应）反应堆只能定期换料，同时采用控制棒和硼酸来对反应堆的核反应进行控制，控制复杂硼酸浓度的变化用来调堆的核反应进行控制，控制复杂硼酸浓度的变化用来调节反应堆的反应性节反应堆的反应性2）反应堆不管是在运行和停闭后，都带有放射性，检修和）反应堆不管是在运行和停闭后，都带有放射性，检修和维护较难维护较难（（3）反应堆停闭后，反应还在不能马上停止冷却，需排除）反应堆停闭后，反应还在不能马上停止冷却，需排除余热，否则会造成燃料元件因过热而烧毁，因此在运行上余热，否则会造成燃料元件因过热而烧毁，因此在运行上对于任何工况都要保证反应堆的冷却对于任何工况都要保证反应堆的冷却4）核废料处理）核废料处理（（5）建设费用高，运行费用便宜建设费用高，运行费用便宜《发电厂电气主系统》第一章 能源和发电第四节 核能发电厂二、新能源发电厂 新能源发电新能源发电1.风力发电风力发电2.海洋能发电海洋能发电3.地热发电地热发电4.太阳能发电太阳能发电5.生物质能发电生物质能发电6.磁流体发电磁流体发电《发电厂电气主系统》第一章 能源和发电第四节 核能发电厂二、新能源发电厂¯1.风力发电风力发电²流动空气所具有的能量，称为风能。

流动空气所具有的能量，称为风能 ²将风能转换为电能的发电方式，称为风力发电将风能转换为电能的发电方式，称为风力发电²在风能丰富的地区，按一定的排列方式成群安装风力在风能丰富的地区，按一定的排列方式成群安装风力发电机组，组成集群，称为风力发电场发电机组，组成集群，称为风力发电场²风力发电装置如图所示风力发电装置如图所示 1－风力机；－风力机；2－升速齿轮箱；－升速齿轮箱；3－发电机；－发电机；4－控制系统；－控制系统；5－驱动装置；－驱动装置；6－底板和外罩；－底板和外罩；7－塔架；－塔架；8－控制和－控制和保护装置；保护装置；9－土建基础；－土建基础；10－电缆线路；－电缆线路；11－配电装置－配电装置 风力机风力机1 1将风能转化为机械能，升速齿轮箱将风能转化为机械能，升速齿轮箱2 2将风力将风力机轴上的低速旋转变为高速旋转，带动发电机机轴上的低速旋转变为高速旋转，带动发电机3 3发出电发出电能；经电缆线路能；经电缆线路1010引至配电装置引至配电装置1111，然后送入电网然后送入电网《发电厂电气主系统》第一章 能源和发电第四节 核能发电厂二、新能源发电厂风力发电厂风力发电厂《发电厂电气主系统》第一章 能源和发电第四节 核能发电厂二、新能源发电厂¯2.海洋能发电海洋能发电²海洋能是蕴藏在海水中的可再生能源，如潮汐能、波海洋能是蕴藏在海水中的可再生能源，如潮汐能、波浪能、海流能、海洋温差能、海洋盐差能等。

浪能、海流能、海洋温差能、海洋盐差能等²潮汐发电就是利用潮汐的位能发电，即在潮差大的海潮汐发电就是利用潮汐的位能发电，即在潮差大的海湾入口或河口筑堤构成水库，在坝内或坝侧安装水轮湾入口或河口筑堤构成水库，在坝内或坝侧安装水轮发电机组，利用堤坝两侧的潮差驱动水轮发电机组发发电机组，利用堤坝两侧的潮差驱动水轮发电机组发电可分为：电可分为：²（（1）单库单向式单库单向式 ²（（2）单库双向式单库双向式 ²（（3）双库（高低库）式双库（高低库）式 建两个毗连的水库，水轮建两个毗连的水库，水轮发电机组安装在两水库之间的隔发电机组安装在两水库之间的隔坝内高库设有进水闸，在潮位坝内高库设有进水闸，在潮位较库内水位高时进水（低库不进较库内水位高时进水（低库不进水），以尽量保持高水位；低库水），以尽量保持高水位；低库设有泄水闸，在潮位较库内水位设有泄水闸，在潮位较库内水位低时泄水这样，两库之间终日低时泄水这样，两库之间终日有水位差，可连续发电有水位差，可连续发电《发电厂电气主系统》第一章 能源和发电第四节 核能发电厂二、新能源发电厂潮汐发电示意图潮汐发电示意图《发电厂电气主系统》第一章 能源和发电第四节 核能发电厂二、新能源发电厂¯3.地热发电地热发电²利用地下蒸汽或热水等地球内部热能资源发电，称为利用地下蒸汽或热水等地球内部热能资源发电，称为地热发电。

地热发电²地热蒸汽发电的原理和设备与火电厂基本相同利用地热蒸汽发电的原理和设备与火电厂基本相同利用地下热水发电，有两种基本类型地下热水发电，有两种基本类型1 1）闪蒸地热发电系统（又称减压扩容法）使地）闪蒸地热发电系统（又称减压扩容法）使地下热水变为低压蒸汽供汽轮机做功下热水变为低压蒸汽供汽轮机做功2 2）双循环地热发电系统（又称中间介质法）这种）双循环地热发电系统（又称中间介质法）这种系统的热水和工质各自构成独立系统系统的热水和工质各自构成独立系统 《发电厂电气主系统》第一章 能源和发电第四节 核能发电厂二、新能源发电厂¯4.太阳能发电太阳能发电²太阳能是从太阳向宇宙空间发射的电磁辐射能太阳太阳能是从太阳向宇宙空间发射的电磁辐射能太阳能发电有热发电和光发电两种方式能发电有热发电和光发电两种方式¯（（1）太阳能热发电）太阳能热发电²太阳能热发电是将吸收的太阳辐射热能转换成电能的太阳能热发电是将吸收的太阳辐射热能转换成电能的装置，其基本组成与常规火电设备类似它又分集中装置，其基本组成与常规火电设备类似它又分集中式和分散式两类式和分散式两类²集中式太阳能热发电又称塔式太阳能热发电，其热力集中式太阳能热发电又称塔式太阳能热发电，其热力系统流程如图所示。

系统流程如图所示 分散式太阳能热发电，是在大面积的场地上安装分散式太阳能热发电，是在大面积的场地上安装许多套结构相同的小型太阳能集热装置，通过管道将许多套结构相同的小型太阳能集热装置，通过管道将各套装置所产生的热能汇集起来，进行热电转换，发各套装置所产生的热能汇集起来，进行热电转换，发出电力2 2）太阳能光发电）太阳能光发电 太阳能光发电是不通过热过程而直接将太阳的光太阳能光发电是不通过热过程而直接将太阳的光能转变成电能，有多种发电方式，其中光伏发电方式能转变成电能，有多种发电方式，其中光伏发电方式是主流 光伏发电是把照射到太阳能电池上的光直接变换光伏发电是把照射到太阳能电池上的光直接变换成电能输出成电能输出《发电厂电气主系统》第一章 能源和发电第四节 核能发电厂二、新能源发电厂太阳能发电太阳能发电——光伏发电光伏发电《发电厂电气主系统》第一章 能源和发电第四节 核能发电厂二、新能源发电厂¯5.生物质能发电生物质能发电²生物质能是绿色植物通过叶绿素将太阳能转化为化学生物质能是绿色植物通过叶绿素将太阳能转化为化学能而储存在生物质内部的能量，属可再生能源。

能而储存在生物质内部的能量，属可再生能源²薪柴、农作物秸秆、人畜粪便、有机垃圾及工业有机薪柴、农作物秸秆、人畜粪便、有机垃圾及工业有机废水等，是主要的生物质能资源废水等，是主要的生物质能资源²生物质发电系统是以生物质能为能源的发电工程，如生物质发电系统是以生物质能为能源的发电工程，如垃圾焚烧发电、沼气发电、蔗渣发电等垃圾焚烧发电、沼气发电、蔗渣发电等¯6.磁流体发电磁流体发电²亦称等离子体发电，是使极高温度并高度电离的气体亦称等离子体发电，是使极高温度并高度电离的气体高速（高速（1000m/s）流经强磁场而直接发电流经强磁场而直接发电 《发电厂电气主系统》第一章 能源和发电第四节 核能发电厂思考练习思考练习¯思考练习思考练习²1.发电厂作用是什么？各有哪些类型？发电厂作用是什么？各有哪些类型？²2.什么是新能源发电？包括哪些形式？什么是新能源发电？包括哪些形式？《发电厂电气主系统》第一章 能源和发电第四节 核能发电厂。