华中科技大学-电气工程基础(熊银信)-第2章-发电系统论述.ppt

出力与发电量比较稳定： 只要发电设备正常、燃料充足，就可以按其额定装机容量发电。 调节负荷的能力有限（最小技术出力限制） 不宜经常启停 启动技术复杂，且需耗费大量燃料、电、化学水。如50MW机组从冷态启动到带满负荷需要6h。 负荷调节速度慢： 国产300MW机组，改变负荷速率仅为每分钟1～2%（一般在3%左右，不超过5％） 选址较灵活，有利于合理配置有功和无功电源（除坑口等电厂外）。 火电厂建设周期较短，投资较少，但运行费用较高。 二、火电厂 三、核电厂 连续地以额定功率运行，在电力系统中总是分担基荷 技术上，核电站也可承担腰荷 主要设备及辅助设备极为复杂，检修时间较长。 在有核电站的电力系统中需要设置较大的发电机组备用容量，并要求有抽水蓄能机组进行调峰配合。 主要优点：核燃料以少胜多。一座100万kW的压水堆核电站一年只需25～30吨低浓铀作为燃料。而同容量的燃煤火电站一年需要约250万吨原煤。因此，正常运行时核电站的环境污染较小。 大约每年更换一次燃料，每次停运约半个月 大亚湾核电站每年更换一次燃料，每次更换三分之一的燃料棒，加检修约需60天左右 四、水电厂 最突出的运行特点是其出力和发电量随天然径流量的情况而变化。 在丰水年电能有余，可能引起弃水；在枯水年则电能不足，可能导致发电容量空闲，用户停电。 另一运行特点是启停机迅速方便。 从停机状态到满负荷运行需时仅1～2min。此外，水轮机出力在一定幅度变化时仍能维持较高的效率。因此，水电站适合在电力系统担任调峰和调频任务。 水能——可再生能源。运行成本几乎与其生产的电量无关。 在一定时期内，当天然来水多时发电量亦多，而运行费用并不显著增加。所以，水电站应充分利用天然来水所提供的能量。 有时还可能由于水头太低，使水轮发电机达不到其额定出力。 水头下降的原因：在低水头水电站（如葛洲坝），是由于洪水期天然流量过大而使下游水位猛涨；在中水头水电站，则是由于供水期末水库水位下降过低。 建设周期较长，单位投资较大。 运行成本较低，基本无污染。 五、抽水蓄能电站 调峰填谷。也可承担系统备用以及调频、调相任务 大中型抽水蓄能电厂建设周期较长（约8年），但投资较低（不高于同容量火电机组），运行费用较低。 目前工作水头在600m以下的抽水蓄能电站几乎全部采用可逆式机组，即其水轮机在抽水时工作在水泵状态，在发电时工作在通常的水轮机状态。 机组运行的灵活性有的已超过了常规水力发电机组，运行可靠性也大大提高。 使水电站更好地发挥综合利用效益 水库具有综合利用效益的水电站其发电经常受到限制。例如担负灌溉用水时，在农田不用水的季节，水库应保留蓄水量以备以后灌溉之用，使发电量减小。如装设抽水蓄能机组，则该水电站每天仍可发电调峰，夜间再将水从下库抽到上库，使灌溉水量不受损失。 效率 67％～76％ 整体煤气化燃气—蒸汽联合循环 （IGCC）：以煤气化设备和燃气轮机取代锅炉，先将煤气化成可燃气体，在燃气轮机中燃烧，燃烧产生的高温度通过燃机作功，作功后排气的中、低温段能量用以产生蒸汽驱动汽轮机，从而实现煤的化学能的梯级利用，提高了联合循环的热效率，热效率可提高到42～50%。为了提高热效率，必须提高燃气轮机入口初温，一般可达1000～15000C。 主要优点： 高发电效率与高可靠性。一般发电效率可达46%以上； 快速启、停，具有良好的调峰能力； 建设周期短，单位千瓦占地面积小，运行维护人员少； 六、燃气——蒸气联合循环电站 增压流化床燃烧燃气—蒸汽联合循环（PFBC—CC） 由燃气轮机带动发电机和压气机，将空气压入增压沸腾床，沸腾床燃烧生成的烟气经除尘后进入燃气轮机，沸腾炉生成的蒸汽进入汽轮机发电，其中80%是蒸汽发电。若燃气轮机入口温度为900～12500C，则发电效率可达43～48%。 大气污染程度轻，耗水量少。 如：对于800MW电站，联合循环电站排入大气中的有害物质SO2和NOx总量从常规燃煤电站的12t／h降到3 t／h。其中，SO2减少了90%，NOx减少了50%，并且不再排出粉尘和氟。 * * * * * * * * * * * * * * HUST_CEEE 华中科技大学电气学院 第二章 发电系统 第一节 能源及电能 第二节 火力发电厂 第三节 核电厂 第四节 水电厂 第五节 其它发电厂 第六节 各类发电厂的技术经济特点 第一节 能源及电能 一、能源的分类 二、新能源 三、我国的能源资源及电网特点 新能源 常规 能源 一、能源的分类 煤，石油，天然气，核裂变物质 水力 核聚变物质 太阳能，风能，海洋能，