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1、能源和发电第一章第一节第一节能源和电能能源和电能能源和电能能源和电能第二节第二节火力发电厂火力发电厂火力发电厂火力发电厂第三节第三节水力发电厂水力发电厂水力发电厂水力发电厂第四节第四节核能发电厂核能发电厂核能发电厂核能发电厂第五节第五节新能源发电新能源发电新能源发电新能源发电内容提纲第一节第一节 能源和电能能源和电能第二节第二节 火力发电厂火力发电厂第三节第三节 水力发电厂水力发电厂第四节第四节 核能发电厂核能发电厂第五节第五节 新能源发电新能源发电目目录录一、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，
2、人类所认识的能量有如下形式：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二、能源含义和能源分类能源能源：是能量的来源或源泉，即指人类取得能量的来源。：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能源形式多样，有如下四种分类方法:1 1、按获得的方法分、按获得的方法分一一次次能能源源：自自然然界界中中现现成成存存在在，可可直直接接取取用。如煤、石油、水能、风能、太阳能等用。如煤、石油、水能、风能、太阳能等二二次次能能源源：指指由由一一次次能能源源经经过过加加工工而而转转换成的另一种形态的能源。换成的另一种形态的能源。常规能源常规能源：已
3、经被人们广泛利用的能源：已经被人们广泛利用的能源 新能源新能源：用新发展的技术开发，并采用新发展的技术开发，并采用先进的方法加以广泛利用用先进的方法加以广泛利用的能源。的能源。2 2、按被利用的程度分、按被利用的程度分能源和电能可再生能源可再生能源：不断再生并有规律地得到：不断再生并有规律地得到补充的能源补充的能源3、按能否再生分、按能否再生分非再生能源非再生能源非再生能源非再生能源：随人类的利用而越来越少，随人类的利用而越来越少，总有枯竭之时的能源。总有枯竭之时的能源。含能体能源含能体能源含能体能源含能体能源：可以：可以：可以：可以直接储存的能源，直接储存的能源，如煤、石油、天然气等。如煤、
4、石油、天然气等。4、按能源本身的、按能源本身的性质性质过程性能源过程性能源过程性能源过程性能源：无法直接储存的能源，无法直接储存的能源，如如水能、风能、电能等。水能、风能、电能等。能源和电能三、三、能源资源能源资源铀12345能源资源是指蕴藏于能源资源是指蕴藏于自然界中的各种能源自然界中的各种能源煤炭煤炭水能资源水能资源石油石油天然气天然气能源和电能1 1、煤炭、煤炭(非再生能源非再生能源)注：据有关专家透露，按现在的煤炭消耗速度计注：据有关专家透露，按现在的煤炭消耗速度计注：据有关专家透露，按现在的煤炭消耗速度计注：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算，
5、当前所预测煤炭资源大约还能维持算，当前所预测煤炭资源大约还能维持算，当前所预测煤炭资源大约还能维持100100100100年左右年左右年左右年左右。我国煤炭资源储量较丰富，而且质量优良，分布面广，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。主要分布在品种也很齐全。主要分布在新疆、内蒙古自治区、山西新疆、内蒙古自治区、山西和陕西和陕西等省区。等省区。“煤炭煤炭”是工业的粮食，是传统的能源，也是重要的是工业的粮食，是传统的能源，也是重要的燃料和化工原料。燃料和化工原料。能源和电能我国水能资源蕴藏量我国水能资源蕴藏量6.766.76亿亿kWkW年发电量年发电量5.92105.921
6、04 4亿亿kW.hkW.h可开发量为可开发量为3.783.78亿亿kWkW居世界首位，主要集中在居世界首位，主要集中在西南地区西南地区2 2、水能资源、水能资源水能资源又称水力资源，是指水能资源又称水力资源，是指天然水天然水流的位能和动能流的位能和动能所蕴藏的所蕴藏的可再生资源可再生资源。能源和电能（1 1 1 1）石油石油石油石油：地质储量：地质储量：地质储量：地质储量68.168.168.168.1亿吨。现代工业的亿吨。现代工业的亿吨。现代工业的亿吨。现代工业的“血液血液血液血液”据有关专家透露，按现在的消耗速度计算，当前所据有关专家透露，按现在的消耗速度计算，当前所据有关专家透露，按现
7、在的消耗速度计算，当前所据有关专家透露，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预测石油资源大约还能维持预测石油资源大约还能维持预测石油资源大约还能维持50505050年左右。年左右。年左右。年左右。（2 2 2 2）天然气天然气天然气天然气：包括油田气：包括油田气：包括油田气：包括油田气(伴生气伴生气伴生气伴生气)和气田气和气田气和气田气和气田气(非伴生气非伴生气非伴生气非伴生气)。我国天然气远景资源量达我国天然气远景资源量达我国天然气远景资源量达我国天然气远景资源量达47.1447.1447.1447.14万亿万亿万亿万亿m m m m3 3 3 3，主要分布在，主要分布在，主
8、要分布在，主要分布在中部和西部地区。中部和西部地区。中部和西部地区。中部和西部地区。(西气东输工程西气东输工程西气东输工程西气东输工程:塔里木盆地塔里木盆地塔里木盆地塔里木盆地上海上海上海上海)（3 3 3 3）铀铀铀铀：地球上的铀储量有限，已探明的仅：地球上的铀储量有限，已探明的仅：地球上的铀储量有限，已探明的仅：地球上的铀储量有限，已探明的仅500500500500万吨。我万吨。我万吨。我万吨。我国的铀储量可供国的铀储量可供国的铀储量可供国的铀储量可供4000400040004000万万万万kWkWkWkW核电厂运行核电厂运行核电厂运行核电厂运行30303030年。年。年。年。3 3、其它
9、资源、其它资源、其它资源、其它资源能源和电能四、四、电能电能电能在使用时没有电能在使用时没有污染，噪声小污染，噪声小12345电能与其他形式的电能与其他形式的能源相比，其特点有能源相比，其特点有电能可以大规模电能可以大规模生产和远距离输送生产和远距离输送电能方便转换电能方便转换和易于控制和易于控制电能输送电能输送的损耗小的损耗小电能效率高电能效率高现代文明中，电被视为现代文明中，电被视为与空气和水一样重要与空气和水一样重要能源和电能五、发电厂水电厂水电厂（1）堤坝式）堤坝式水电厂水电厂（2）引水式）引水式水电厂水电厂（3）抽水蓄）抽水蓄能电厂能电厂核电厂核电厂（1）压水堆）压水堆核电厂核电厂（
10、2）沸水堆）沸水堆核电厂核电厂将各种一次能源转变成电能的工厂，称为发电厂。将各种一次能源转变成电能的工厂，称为发电厂。新能源新能源电厂电厂风电场太阳能光伏太阳能光伏电站站潮汐潮汐发电厂厂地地热发电厂厂生物质发电厂生物质发电厂火电厂火电厂（1）燃煤火电）燃煤火电厂厂（2）燃油火电）燃油火电厂厂（3）燃气火电）燃气火电厂（厂（LNG电厂）电厂）能源和电能第一节第一节 能源和电能能源和电能第二节第二节 火力发电厂火力发电厂第三节第三节 水力发电厂水力发电厂第四节第四节 核能发电厂核能发电厂第五节第五节 新能源发电新能源发电目目录录 火力发电厂火力发电厂火力发电厂简称火电厂，指用煤、石油和天火力发电厂
11、简称火电厂，指用煤、石油和天然气作为燃料的发电厂。然气作为燃料的发电厂。燃烧系统燃烧系统燃烧系统燃烧系统汽水系统汽水系统汽水系统汽水系统电气系统电气系统电气系统电气系统能量转换过程：能量转换过程：火力发电厂火电厂的分类火电厂的分类按燃料分按燃料分燃煤发电厂燃煤发电厂燃油发电厂燃油发电厂燃气发电厂燃气发电厂余热发电厂余热发电厂按蒸汽压力按蒸汽压力和温度分：和温度分：中低压发电厂中低压发电厂高压发电厂高压发电厂超高压发电厂超高压发电厂亚临界压力发电厂亚临界压力发电厂超临界压力发电厂超临界压力发电厂超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：按原动机分：凝汽式汽轮机发电厂凝汽式汽轮机发
12、电厂燃气轮机发电厂燃气轮机发电厂内燃机发电厂内燃机发电厂蒸汽蒸汽-燃气轮机发电厂燃气轮机发电厂按输出能源分：按输出能源分：凝汽式发电厂凝汽式发电厂热电厂热电厂火力发电厂火电厂外景火电厂外景火力发电厂 火力发电厂 凝汽式火电厂生产过程示意图火力发电厂三、火电厂的电能生产过程三、火电厂的电能生产过程三、火电厂的电能生产过程三、火电厂的电能生产过程【以凝汽式火电厂为例以凝汽式火电厂为例以凝汽式火电厂为例以凝汽式火电厂为例】（1 1）燃烧系统燃烧系统：燃料的化学能在锅炉中燃烧转变为热能，：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。加热锅炉中的水使之变为蒸气。（2 2）汽水系统汽水
13、系统：蒸汽进入汽轮机，冲动汽轮机旋转，将热：蒸汽进入汽轮机，冲动汽轮机旋转，将热能转变为机械能。能转变为机械能。（3 3）电气系统电气系统：汽轮机带动发电机转动，在发电机定子绕：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组中感应出电动势,把机械能变为电能。把机械能变为电能。整个生产过程可分为三个系统：整个生产过程可分为三个系统：火力发电厂1、燃烧系统、燃烧系统它由运煤、磨煤、燃它由运煤、磨煤、燃它由运煤、磨煤、燃它由运煤、磨煤、燃烧、风烟、灰渣等系统组烧、风烟、灰渣等系统组烧、风烟、灰渣等系统组烧、风烟、灰渣等系统组成。成。成。成。火力发电厂2 2 2 2、汽水系统、汽水系统、汽水系
14、统、汽水系统它包括给水系它包括给水系它包括给水系它包括给水系统、循环水系统、循环水系统、循环水系统、循环水系统和补充给水统和补充给水统和补充给水统和补充给水系统系统系统系统三个子系三个子系三个子系三个子系统。统。统。统。3 3 3 3、电气系统、电气系统、电气系统、电气系统火力发电厂一次性建造投资少，建造工期短一次性建造投资少，建造工期短2布局选址灵活布局选址灵活31动力设备繁多，发电机组控制操作复杂，运行费用高动力设备繁多，发电机组控制操作复杂，运行费用高4耗煤量大，生产成本高耗煤量大，生产成本高33由停机到开机并带满负荷需要时间长，耗用大量燃料由停机到开机并带满负荷需要时间长，耗用大量燃料
15、35火电厂的特点担负调峰、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36排放物对环境的污染大排放物对环境的污染大37火力发电厂第一节第一节 能源和电能能源和电能第二节第二节 火力发电厂火力发电厂第三节第三节 水力发电厂水力发电厂第四节第四节 核能发电厂核能发电厂第五节第五节 新能源发电新能源发电目目录录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，在发电机定子绕组中感应出电动势水力发电厂一、水电厂的
16、分类一、水电厂的分类1 1、按集中落差的方式分类、按集中落差的方式分类、按集中落差的方式分类、按集中落差的方式分类1)堤坝式水电厂堤坝式水电厂：在河床上修建拦河坝，形成水库在河床上修建拦河坝，形成水库，将水积蓄起将水积蓄起来，抬高上游水位形成发电水头。来，抬高上游水位形成发电水头。根据厂房布置的位置，又分：根据厂房布置的位置，又分：坝后式坝后式 河床式河床式水力发电厂坝后式水电站坝后式水电站：厂房建在坝后，全部水头的压力由坝体承厂房建在坝后，全部水头的压力由坝体承厂房建在坝后，全部水头的压力由坝体承厂房建在坝后，全部水头的压力由坝体承受，水库的水由压力水管引入厂房，推动水轮发电机组发电，受，水库的水由压力水管引入厂房，推动水轮发电机组发电，受，水库的水由压力水管引入厂房，推动水轮发电机组发电，受，水库的水由压力水管引入厂房，推动水轮发电机组发电，如三峡水电站，厂房采用全封闭式结构如三峡水电站，厂房采用全封闭式结构如三峡水电站，厂房采用全封闭式结构如三峡水电站，厂房采用全封闭式结构。图图1-3 1-3 坝后式水电站示意图坝后式水电站示意图水力发电厂图图1-4 1-4 河床式水电站示意图河
