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动力工程概论 第一讲我国电力工业发展的现状与前景 使学生了解能源形式，了解我国电力发展的情况，了解我国到2000 年和 2015 年电力工业发展目标，了解电力工业发展的基本方针与战略。一电力与能源 1 电力：是通过一定技术手段从其他能源转换而来的能源，是二次能源。2 一次能源：可以直接应用于生产与生活的能源。如煤，水力，油等天然能源。3 二次能源：经过能量转换而变成机械能或电能作为生产上的动力，如电能。4可再生能源：可连续再生，永久持续利用的能源。如水利，风能，潮汐和太阳能等。5非再生能源：经过亿万年形成的，短期内无法恢复的能源。如煤，石油，天然气等。电力是一种便于集中，传输，分散，控制和转换成其他形式的能源，电力工业要保持与国民经济同步发展。二电力工业的特点 1 电力工业生产环节：发电：火力发电，水利发电，核能发电和其他能源发电；输电：包括交流输电和直流输电。变电：配电：用电：包括用电设备的安装，使用和电负荷的控制。2 发，供，用电必须保持平衡 集产，运，销为一体；不能大规模储存；电力生产过程是连续的，发，输，变，配电和用电是在同一瞬间完成的，发电，供电，用电之间必须保持平衡。3 系统复杂 1）用电很难预测：发电容量和设备均需备用容量。2）安全，稳定运行：一个电力系统内，发电,供电,用电设备在电磁上互相连接，互相偶合，因此，任何一点发生故障或任何一个设备发现问题，都回在瞬间影响和波及全系统，导致事故扩大。3）统一调度：系统内各个电厂，变电站和供电所都必须接受统一调度。三电力工业发展概况 1 1949 年：全国发电装机容量 184。9 万千瓦，年发电量为方便用户 3 亿千瓦小时。电 力工业居第 25 位。2 1987 年底：全国发电装机容量突破一亿千瓦，年发电量近 5 千亿千瓦小时。火电单机 60 万千瓦，水电单机 32 万千瓦。核电单机为 90 万 KW，电力工业已跃居世 界第五位，排在美，苏，日，加之后。3 1993 年底：全国发电设备装机容量 1。8 亿 KW，年发电量为8159 亿 KWH，人均装 机 1。5KW，发电量 700KW。是世界平均水平的三分之一，但不及发达国家 的十分之一。4 1996 年底：全国发电设备装机容量 2.365 亿 KW，年发电量为10790 亿 KWH，跃居世界第二位。华北电网 3550 万 KW 东北电网2800 万 KW 华东电网 6679 万 KW 中南地区 6444 万 KW 西南地区 2392 万 KW 西北地区 1745 万KW 解放前全国发电设备总装机容量 184。9 万 KW。50 年代初40T/H-6MW 50 年代后 230T/H-5 万 KW。68 年代后半部 410，670T/H-10 万 KW，20 万 KW。美国 72 年 4400T/H-1300MW。苏联 74 年产量 950T/H-1200MW。三电力工业发展规划 1 原则。2000 年和 2015 年两个阶段的目标的基本点就是要使电力工业发展迅速与国民经济发展同步或略先行。2 2000 年地理工业发展目标。到本世纪末，我国国民经济生产总值计划四倍于 1980 年的产值。电力工业发展的速度至少应保持同样的速度。1980 年的总装机容量为 6000 多万 KW，到 2000 年总装机容量至少为 2。4 亿 KW 3 2015 年的电力发展目标。如果在 2000 年至 2015 年之间国民生产总值总值再翻一番，2015 年发电设备总装机容量将达到 4。8-5。8 亿 KW。四电力工业发展的基本方针与战略。基本方针：我国电力工业开发的基本方针是因地制宜地执行水火电并举，大中小相结合的能源政策。在有水利资源的地方多建水电厂，在盛产煤炭的矿区则有计划地发展坑口电厂，特别对 劣质煤优先使用，而对油和气应尽量少采用。在自然能源匮乏的缺电地区，有重点，有 步骤地建设核电站。结合具体条件，充分利用资源兴办小水电，小火电，风力发电，潮 汐发电和地热发电等。继续努力提高技术和管理水平，使电力工业适应国民经济发证的 需要。发展战略：1）积极发展火电 2）大力开发水电：水电资源蕴藏量为 6。8 亿 KW。2000 年前计划开工建设 35 个装机容量为 10 万 KW 至 100 万 KW 以上的骨干及大，中型水利发电厂。总容量为 580 万 KW。5 个 700 万 KW 抽水蓄能电厂。可开发的为 3。8 亿 KW，年发电量可达 1。9 亿 KWH，但到1987 年底已开发的容量仅占可开发容量的 8%。3）有步骤地建设核电站：在今后的 30 年内（85-2015）拟建设核电站 3000 万 KW。其中华东 1000 万 KW，广东 540 万 KW，东北 810 万 KW，4）扩建现有电网 主要网架220KV输电线路，330KV，500KV已投入运行。大的水电，火电基地主要集中在西北，西南，华中，华北地区，而用电量较大的地方主要是在东部沿海地区。必须大力发展电网，建设超高压，远距离交流或直流输电线路，实现西电报东送，水，火调节的基本格局。为充分发挥长江上中游，黄河上游及红水河等巨大水电资源的效益，华中与华东，华南与西南，西北一华北诸电网之间将建设几条500KV 交流或高压直流线路，连接两个或几个区域性电网形成联合性电网。葛洲坝水电厂-上海的500KV直流线路投运形成第一个联合电网，既华中-华东联合电网。长江三峡水电站建成后，将形成覆盖全国大部地区的全国性电网。5）改造现有的电力设备 淘汰落后中小火电或改为热电机组；把燃油发电机组改为燃煤机组；对部分水电进行扩建或改造，增加调峰能力；完善电力调度和电力通讯；改进城乡的配电系统，保证安全可靠供电；改进火力发电厂的消烟，除尘，排灰设备，减少环境污染。提高火力发电厂和电网的自动化水平。热动专业的基本概况 1 热动专业在电厂中的地位 2 毕业后工作范围 1）锅炉运行，安装，检修。2）汽机运行，安装，检修。3）燃料分厂 4）制份设备运行，安装，检修。5）自备电厂锅炉，汽机运行，安装，检修。6）热力公司，煤气公司系统设计及计算。7）工业企业节能。3 近年来就业情况：系统内减少，自卑电厂需求量增加。热动专业教学计划 一培养目标 培养适应社会主义现代化建设需要，德智体全面发展，从事热能动力设备安装，调试，运行，检修以及一般热力工程设计的高等技术应用性人才。本科：研究开发型；专科：工程应用型；同一层次，不同侧面。二毕业生业务范围 1火力发电厂锅炉，汽轮机及主要辅助设备的运行；2火力发电厂锅炉，汽轮机及主要辅助设备的安装与检修；3一般工业热力设备，热力系统的运行维护与初步设计；4自备电厂，动力分厂，汽轮机或其他热力设备的运行与检修；5热工仪表的运行与维护。三理论课进程安排 1 公共必修课 20 门课 2 热动专业方向专业课 5 门 3 工业热能专业方向专业课 5 门 4 安装与检修专业方向专业课 5 门 5 专业类选修课 14 门 合计小于 1900 学时。四实践环节安排 1 设计课程设计：制图，机械设计基础，传热学，泵与风机。毕业设计：2 实验 86 学时 3 上机 114 学时 4 实习：钳工，金工，电厂认识实习，装配实习，电厂运行实习，模拟电厂实习，电厂检修实习五课程内容，性质 1 主干课：数学，外语，计算机，工程热力学，工程流体力学，传热学，锅炉，汽轮机 2 考试课 3 考查课 4 选修课 5 理论课内容简介 六答疑 火电厂主要生产过程 一发电厂概述 1 发电厂：把各种天然能源如煤炭，水能，原子能扽转换成电能的工厂。根据所利用能源的形式分 为火电厂，水电厂，核电厂，以及潮汐风力，燃气轮机发电等。2 火电厂的类型和特点 1）火力发电厂：利用煤，石油，天然气等化石燃料的发电厂。2）发电方式：汽轮机发电-蒸气发电 燃气轮机发电-燃气发电 内燃机发电-燃气发电 燃气-蒸气联合发电 汽轮机发电：锅炉-冲动汽轮机-带动发电机 在火力发电中占主要地位，占世界火力发电总装机 95%。燃气轮机发电：通过压气机将空气压缩后送入燃烧室，与喷入的燃料混合燃烧产生高温 高压的燃气，进入透平机膨胀作功，推动发电机发电。单机容量远比汽轮机小，最大功率 13-21。6 万 KW，净发电效率可达 35%以上，用于带尖峰负荷。内燃机发电：指功率较大的柴油发电机。柴油机系统压缩点火式发电机，将吸入的空气 用活塞压缩到高温与喷入的燃油着火燃烧产生高温高压，推动机械旋转运 动，带动发电机发电。*重量轻，占地面积小，投资少；发电成本高，容量小，维修量大，尖峰供 电或应急电原。最大单机 4。5 万 KW，净发电效率 30-40%。燃气-蒸气联合发电：3 水利发电厂 1）概念：利用江，河湖，泊所蕴藏的资源而昌盛电能的工厂。2）特点：电能成本低；运行灵活，适用于调峰；运行费用低，清洁，寿命长，初投资大，工期长；发电厂受水文气象条件限制。4 核电厂：1）概念：利用原子核内的变化所释放的核能转变成电能的工厂。2）原理：核燃料（U）在反应堆内发生核裂变（链式反应），释放大量热量，由水或气体为冷却剂带出，在蒸汽发生器中把水加热变成蒸汽，推动汽轮发电机组作功获得电能。3）特点：节省燃料；选址不受限制（不需空气）；投资大，技术复杂；废料难处理；运行不灵活，带基本负荷。二火力发电厂主要生产工具过程 1 汽轮发电机的种类 燃料划分：燃煤电厂，燃油，天然气。产品形式划分：凝汽式，热电厂 火电厂三大主要设备-锅炉，汽轮机，发电机及相应的辅助设备组成，通过管道或线路相互连接构成生产主系统：燃烧系统，汽水系统，电气系统。燃烧系统：利用煤的燃烧，将水变成蒸汽，把化学能转换成热能。汽水系统：产生的蒸汽推动汽轮机作功，把热能转换成机械能。电气系统：完成机械能转换成电能，并合理地实现发电，输电，配电，供电和用电。