核能发电厂和新能源发电厂

《风电厂电气系统》

第一章 能源和发电第四节 核能发电厂 和新能源发电厂

第四节 核能发电厂 教学内容

《风电厂电气系统》 第一章 能源和发电

本节教学内容 一、核能发电厂 二、新能源发电厂

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第四节 核能发电厂

《风电厂电气系统》 第一章 能源和发电

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 而发出电能，完成这个功能的装置，叫反应堆。 反应堆——实现大规模可控核裂变链式反应的装置。 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 应堆相当于火电厂的锅炉。

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1000MW的火电厂一天燃烧的煤是 9600t,而相应1000MW的核电厂，一天只要3.3kg的U235, 同样容量的电厂燃料量相差300万倍。

第四节 核能发电厂 一、核电厂的分类 1 压水堆核电厂

《风电厂电气系统》 第一章 能源和发电

一回路系统——15MPa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2-4个并 联的一回路(环路)。 二回路系统——产生蒸汽，进入汽轮机。

第四节 核能发电厂一、核电厂的分类

《风电厂电气系统》 第一章 能源和发电

2 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

第四节 核能发电厂

二、核电厂的系统1 核岛的核蒸汽供应系统

《风电厂电气系统》 第一章 能源和发电

(1)一回路主系统(2)化学和容积控制系统 (3)余热排除系统 (4)安全注射系统 (5)控制、保护和检测系统

第四节 核能发电厂二、核电厂的系统

《风电厂电气系统》 第一章 能源和发电

2 核岛的辅助系统

(1)设备冷却水(2)硼回收系统 (3)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 (5)安全壳及核辅助厂房和过滤系统

(6)柴油发电机组

第四节 核能发电厂二、核电厂的系统

《风电厂电气系统》 第一章 能源和发电

3 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：(1)二回路系统——又称汽轮发电机系统； (2)循环冷却水系统； (3)电气系统及厂用电设备。

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三、核电厂的运行 与火电厂相似，有自身的特点：

《风电厂电气系统》 第一章 能源和发电

(1)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 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 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 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。 (4)核废料处理(5)建设费用高，运行费用便宜。

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《风电厂电气系统》 第一章 能源和发电

新能源发电 1.风力发电 2.海洋能发电 3.地热发电 4.太阳能发电 5.生物质能发电 6.磁流体发电

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《风电厂电气系统》 第一章 能源和发电

1.风力发电风力机1将风能转化为机械能，升速齿轮箱2将风力 流动空气所具有的能量，称为风能。 机轴上的低速旋转变为高速旋转，带动发电机3发出电 能；经电缆线路10引至配电装置11,然后送入电网。 将风能转换为电能的发电方式，称为风力发电。1-风力机； 在风能丰富的地区，按一定的排列方式成群安装风力 2-升速齿轮箱； 发电机组，组成集群，称为风力发电场。 3-发电机； 4-控制系统； 风力发电装置如图所示。 5-驱动装置； 6-底板和外罩； 7-塔架； 8-控制和 保护装置； 9-土建基础； 10-电缆线路； 11-配电装置

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《风电厂电气系统》 第一章 能源和发电

风力发电厂

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《风电厂电气系统》 第一章 能源和发电

2.海洋能发电 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。 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 发电机组，利用堤坝两侧的潮差驱动水轮发电机组发 建两个毗连的水库，水轮 电。可分为： 发电机组安装在两水库之间的隔坝内。高库设有进水闸，在 (1)单库单向式。 潮位较库内水位高时进水(低 库不进水),以尽量保持高水 (2)单库双向式。 位；低库设有泄水闸，在潮位 (3)双库(高低库)式。 较库内水位低时泄水。这样， 两库之间终日有水位差，可连 续发电。

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潮汐发电示意图

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《风电厂电气系统》 第一章 能源和发电

3.地热发电(1)闪蒸地热发电系统(又称减压扩容法)。使地 (2)双循环地热发电系统(又称中间介质法)。这 利用地下蒸汽或热水等地球内部热能资源发电，称为 下热水变为低压蒸汽供汽轮机做功。 种系统的热水和工质各自构成独立

系统 。 地热发电。 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。

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《风电厂电气系统》 第一章 能源和发电

4.太阳能发电 太阳能是从太阳向宇宙空间发射的电磁辐射能。太阳 分散式太阳能热发电，是在大面积的场地上安装 能发电有热发电和光发电两种方式。 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 (1)太阳能热发电 出电力。

(2)太阳能光发电 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 太阳能光发电是不通过热过程而直接将太阳的光 式和分散式两类。 能转变成电能，有多种发电方式，其中光伏发电方式 是主流。 集中式太阳能热发电又称塔式太阳能热发电，其热力 光伏发电是把照射到太阳能电池上的光直接变换 系统流程如图所示。 成电能输出。

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《风电厂电气系统》 第一章 能源和发电

太阳能发电——光伏发电

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《风电厂电气系统》 第一章 能源和发电

5.生物质能发电 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。 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。 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。

6.磁流体发电 亦称等离子体发电，是使极高温度并高度电离的气体 高速(1000m/s)流经强磁场而直接发电。

第四节 核能发电厂 思考练习

《风电厂电气系统》 第一章 能源和发电

思考练习 1.发电厂作用是什么？各有哪些类型？

2.什么是新能源发电？包括哪些形式？