发电系统
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电力系统的基本组成与运行原理一、引言电力系统是现代社会不可或缺的基础设施,它提供了人们生活、工作和生产所需的电力供应。
本文将介绍电力系统的基本组成和运行原理。
二、电力系统的基本组成电力系统由三大组成部分构成:发电系统、输电系统和配电系统。
1. 发电系统发电系统是电力系统的核心,它主要负责将各种能源转化为电能供应给用户。
发电系统包括电力厂和发电设备。
根据能源类型的不同,发电系统可以分为火力发电、水力发电、核能发电、风力发电等。
2. 输电系统输电系统负责将发电厂产生的高压电能经过变压器升压后,通过输电线路输送到不同地区的变电站。
输电系统包括高压输电线路、变电站和输电设备。
3. 配电系统配电系统将输电系统输送到变电站的电能转换为适合用户使用的低压电能。
配电系统包括低压配电设备、配电变压器和配电线路。
三、电力系统的运行原理电力系统的运行原理基于电力的产生、输送和供应。
1. 发电原理发电是基于电磁感应原理,通过转子在磁场中产生电动势实现的。
根据不同的发电方式,发电设备有不同的工作原理,如蒸汽轮机和汽轮机利用燃烧产生的高温高压蒸汽驱动涡轮旋转,风力发电利用风力转动风力涡轮等。
2. 输电原理输电系统利用变压器将发电厂产生的电能升压,以减小输电线路上的电流损耗。
输电线路由导线、杆塔和绝缘子组成,通过形成电场和磁场的耦合作用,将电能传输到不同地区的变电站。
3. 配电原理配电系统通过变压器将输电线路上的高压电能降压为适合用户使用的低压电能。
配电变压器通过变换原理完成电能转换。
配电线路将低压电能传输到各个用户终端,为用户提供电力供应。
四、电力系统的运行保障为了确保电力系统的安全稳定运行,需要进行实时监测、调度和控制。
1. 实时监测通过现代化的监测系统,对发电、输电和配电各个环节的运行状态进行实时监测,及时发现并解决潜在问题,确保系统的可靠性。
2. 调度与控制电力系统的调度与控制通过监控中心进行,根据电力需求和供应情况,对发电机组和输电线路进行调度和控制,保持电力系统的平衡。
燃料电池发电系统的构成燃料电池是一种能够将化学能转化为电能的装置,它是一种新型的清洁能源技术,被广泛应用于能源领域。
燃料电池发电系统由多个组件组成,包括燃料电池堆、燃料供应系统、氧气供应系统、冷却系统、电子控制系统等。
下面将详细介绍燃料电池发电系统的构成。
首先是燃料电池堆,它是燃料电池发电系统的核心组件。
燃料电池堆由多个单个的燃料电池单元组成,每个单元由阳极、阴极、电解质层和电极板组成。
燃料电池堆的工作原理是通过氢气和氧气的电化学反应产生电能。
在阳极,氢气被分解成质子和电子,质子穿过电解质层进入阴极,电子则通过外部电路流向阴极,形成电流。
在阴极,氧气与质子和电子结合形成水。
不同类型的燃料电池堆有不同的工作原理,如聚合物电解质膜燃料电池、固体氧化物燃料电池等。
其次是燃料供应系统,它负责提供燃料给燃料电池堆。
燃料电池堆通常使用氢气作为燃料,燃料供应系统的主要任务是将氢气从储氢罐中输送到燃料电池堆。
燃料供应系统通常由氢气储罐、氢气输送管道、氢气调节器等组成。
氢气储罐通常采用高压储氢技术,将氢气储存在高压容器中,以提供足够的氢气供给。
氢气输送管道负责将氢气从储罐输送到燃料电池堆,氢气调节器则控制氢气的流量,以满足燃料电池堆的需求。
第三是氧气供应系统,它负责提供氧气给燃料电池堆。
燃料电池堆通常使用空气中的氧气作为氧化剂,氧气供应系统的主要任务是将空气中的氧气输送到燃料电池堆。
氧气供应系统通常由氧气输送管道、氧气过滤器和氧气循环风扇等组成。
氧气输送管道负责将空气中的氧气输送到燃料电池堆,氧气过滤器则过滤空气中的杂质,以保证氧气的纯度。
氧气循环风扇则负责将氧气循环送回燃料电池堆,以提高氧气的利用效率。
第四是冷却系统,它负责控制燃料电池堆的温度。
燃料电池的工作温度通常在60℃至90℃之间,过高或过低的温度都会影响燃料电池的性能和寿命。
冷却系统通常由冷却剂循环管道、冷却剂循环泵和冷却器等组成。
冷却剂循环管道负责将冷却剂循环送到燃料电池堆,冷却剂循环泵则负责循环冷却剂,以控制燃料电池堆的温度。
电力系统火力发电随着社会的不断发展和人们生活水平的提高,对电力的需求量也越来越大。
而火力发电作为一种主要的电力生产方式,在电力系统中扮演着重要的角色。
本文将从火力发电的定义、工作原理、环境影响以及未来发展等方面对电力系统火力发电进行探讨。
一、火力发电的定义火力发电是指利用燃烧燃料产生高温、高压的气体,驱动汽轮机或内燃机产生机械能,再通过发电机将机械能转化为电能的过程。
火力发电厂通常以煤炭、天然气、石油等作为燃料,通过燃烧产生的高温烟气转化为蒸汽,驱动汽轮机旋转,进而产生电能。
二、火力发电的工作原理火力发电厂的工作原理可以分为燃烧系统、发电系统和供能系统三个部分。
1. 燃烧系统燃烧系统是火力发电厂的核心部分,其主要由燃料供给系统、燃烧器、燃烧室和烟气处理系统等组成。
燃料经过供给系统送入燃烧室,与空气混合燃烧产生高温烟气。
燃烧室内的燃烧器起到燃料燃烧的作用,确保燃料充分燃烧,提供足够的热能。
2. 发电系统发电系统包括汽轮机、发电机和辅助设备等。
高温、高压的烟气进入锅炉,通过热交换生成高温高压的蒸汽。
蒸汽驱动汽轮机旋转,汽轮机的转动带动发电机产生电能。
发电系统还包括辅助设备,如控制系统、冷却系统等,确保发电过程的安全和稳定运行。
3. 供能系统供能系统主要包括给水系统、燃料处理系统和废气处理系统等。
给水系统负责向锅炉供给水源,燃料处理系统用于对燃料进行处理和准备,废气处理系统则对燃烧产生的废气进行处理,减少对环境的影响。
三、环境影响火力发电对环境的影响主要体现在两个方面:一是污染排放,二是资源消耗。
1. 污染排放火力发电过程中产生大量的废气和废水,其中含有二氧化硫、氮氧化物、颗粒物等污染物质。
这些污染物排放到大气中会引起空气污染,对环境和人体健康造成一定损害。
此外,火力发电厂的废水排放也需要进行处理和净化,以免对水体造成污染。
2. 资源消耗火力发电以燃烧化石燃料为主要方式,会消耗大量的煤炭、天然气和石油等资源。
发电机系统的可靠性分析一、引言发电机系统是现代工业生产和日常生活中不可或缺的一部分。
其稳定性和可靠性对于整个工业生产和社会正常运转至关重要。
发电机系统的可靠性分析是对系统本身以及每个部分的稳定性和可靠性进行检测、评估和验证的过程,确保整个系统在长时间的稳定运行中保持一定的可靠性。
本文将深入探讨发电机系统的可靠性分析。
二、发电机系统的可靠性分析1.系统可靠性的概念系统可靠性是指系统在正常和故障状态下满足其要求的可能性。
研究系统可靠性的目的是为了识别系统最容易发生故障的部分,并通过改进和优化系统来提高系统可靠性。
发电机系统由多个部分组成,包括发电机、变压器、电缆等。
因此,要确定发电机系统的可靠性,需要考虑所有部分的稳定性和可靠性,并对每个部分进行分析和评估。
2.系统可靠性分析的方法(1)负荷分析:负荷分析是对系统进行分析和评估的一种方法,通过分析负荷需求和系统承载能力,确定系统的可靠性和稳定性。
例如,发电机系统的发电线路负荷和承载能力是评估系统可靠性的重要因素之一。
(2)失效模式和效应分析(FMEA):FMEA通常用于评估系统的失效模式和其效应。
通过分析失效模式和其效应,可以识别系统中的潜在失效模式,并采取措施减少它们的影响。
例如,在发电机系统中,通过分析失效模式,可以评估系统的可靠性,并采取措施针对失效模式有针对性地加以改进。
(3)可靠度分析:可靠度分析包括系统的可靠性、可用性和维修性等指标的分析和评估。
可靠性研究是表征系统在特定条件下长时间维持其预期性能的可能性的评估和分析,可用性要求系统在某段时间内对负载需求满足一定要求。
在发电机系统中,可靠度分析可以通过计算发电机的平均无故障时间 (MTBF)和平均修复时间 (MTTR)来评估系统的可靠性。
3.模块化设计模块化设计是提高系统可靠性的一种重要方法,它将系统分为独立的模块,每个模块由多个子部分组成,这些子部分相互独立,可独自运行。
在发电机系统中,模块化设计可以将整个系统分为多个子系统,确保其中一个子系统出现故障时不影响其他子系统的正常运行。
新能源发电系统控制技术发展现状与未来趋势分析随着人类对能源问题的关注日益加深,新能源发电系统作为替代传统能源的重要方向,其控制技术的发展备受关注。
本文将分析新能源发电系统控制技术的现状和未来趋势。
一、新能源发电系统的现状目前,新能源发电系统主要包括太阳能、风能、水能和生物能等多种形式。
在控制技术方面,太阳能发电系统的光伏逆变器控制、风能发电系统的变桨角和电网互联控制、水能发电系统的水头控制以及生物能发电系统的发酵和燃烧控制等都是关键环节。
太阳能发电系统的控制技术主要涉及到光伏逆变器的工作状态调节和电网互联控制。
目前,光伏逆变器控制技术已经非常成熟,通过对电流和电压的精确控制,使得光伏发电系统能够最大程度地将太阳能转化为电能。
而电网互联控制技术则是将光伏发电系统与电网进行有序连接,保证了电能的供应连续性和稳定性。
风能发电系统的控制技术主要解决的问题是变桨角和电网互联控制。
变桨角控制是指根据风速和转速的变化调整桨叶的转动角度,以实现最佳转速和功率输出。
电网互联控制则是实现风能发电系统与电网的平稳连接和功率的稳定输出。
水能发电系统的控制技术主要包括水头控制和电网稳定性控制。
水头控制是通过调节水轮机的引水量和运行速度,以实现对电能输出的控制。
电网稳定性控制则是调节水能发电系统与电网之间的功率匹配,确保系统的可靠性和稳定性。
生物能发电系统的控制技术主要解决的问题是发酵和燃烧控制。
发酵控制是通过对有机物质进行合理控制,使其充分分解产生可燃气体。
燃烧控制则是通过对可燃气体的供给和燃烧过程进行控制,实现对生物能发电系统的稳定运行。
二、新能源发电系统控制技术的未来趋势随着新能源发电系统规模的不断扩大和应用领域的拓展,其控制技术面临着新的挑战和需求。
未来新能源发电系统控制技术的发展将朝着以下几个方向展开:1. 智能化控制:随着人工智能和物联网技术的不断发展,新能源发电系统控制技术将趋向于智能化。
通过数据采集和分析,系统可以实现自动化运行和优化控制,提高系统的效率和稳定性。
太阳能热发电系统组成
太阳能热发电是利用集热器将太阳辐射能转换成热能并通过热力循环过程进行发电,是太阳能热利用的重要方面.80年代以来美、欧、澳等国相继建立起不同型式的示范装置,促进了热发电技术的发展。
世界现有的太阳能热发电系统大致有三类:槽式线聚焦系统、塔式系统和碟式系统。
太阳能热发电系统的分类1)槽式线聚焦系统
该系统是利用抛物柱面槽式反射镜将阳光聚焦到管状的接收器上,并将管内传热工质加热,在换热器内产生蒸汽,推动常规汽轮机发电
2)塔式系统
塔式太阳能热发电系统的基本型式是利用一组独立跟踪太阳的定日镜,将阳光聚焦到一个固定在塔顶部的接收器上,用以产生高温。
3)碟式系统
抛物面反射镜/斯特林系统是由许多镜子组成的抛物面反射镜组成,接收器在抛物面的焦点上,接收器内的传热工质被加热到750℃左右,驱动发动机进行
4)三种系统性能比较
三种系统目前只有槽式线聚焦系统实现了商业化,其他两种处在示范阶段,有实现商业化的可能和前景。
三种系统均可用单独使用太阳能运行,也可安装成燃料混合系统。
所以接下来跟随小编详细的了解一下槽式线聚焦系统。
槽式太阳能热发电系统槽式太阳能热发电系统全称为槽式抛物面反射镜太阳能热发电系统,是将多个槽型抛物面聚光集热器经过串并联的排列,加热工质,产生高温蒸汽,驱动汽轮机发电机组发电。
一、槽式太阳能热发电系统的工作原理
槽式太阳能热发电系统的原理:采用只向一个方向弯曲的抛物面槽形镜面集热器将太阳光。
风力发电系统原理
风力发电系统是一种利用风能进行发电的系统,其主要原理是通过风车将风能转换成机械能,再通过发电机将机械能转换成电能。
风力发电系统主要由风轮、发电机、变频器、控制系统和塔架等部分组成。
风轮是系统中最重要的部分,一般分为水平轴和垂直轴两种类型。
水平轴风轮与地面平行,风向变化时需要通过叶片调整角度;垂直轴风轮则与地面垂直,可以自动适应风向变化。
风轮将风能转化成机械能后,通过轴传递给发电机,使发电机转动产生电能。
变频器的作用是将变化的风能转化成稳定的电能,控制系统可以监测风速、转速和功率等参数,并根据实时情况调整风轮叶片的角度和发电机的输出功率。
塔架则起到支撑整个系统的作用。
风力发电系统的优点在于可再生、清洁、零污染,同时具有较高的可靠性和安全性。
不过由于其发电量与风速的关系密切,需要选择适合的地点和设计合理的风轮,才能发挥最大的效益。
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风力发电系统组成及技术原理
风力发电系统是一种利用风能转化为电能的装置,由风机、转轮、变速器、发电机、电力传输系统等组成。
风力发电系统的基本技术原理是利用风能驱动风机,风机通过转轮将机械能转化为旋转能量,旋转能量经过变速器调整后驱动发电机发电,再通过电力传输系统将电能输送到消费者。
风力发电系统的组成包括风机、转轮、变速器、发电机、电力传输系统等部分。
风机是风力发电系统的核心部分,其主要功能是将风能转化为机械能。
转轮是固定于风机上的部分,其主要功能是将机械能转化为旋转能量。
变速器的作用是调整风机输出的旋转速度,使其达到与发电机要求的相符。
发电机是将旋转能量转化为电能的装置,其输出的电能需要经过电力传输系统输送到消费者。
风力发电系统的基本技术原理是利用风能转化为电能。
风能是一种可再生的、无污染的能源,利用风能发电可以减少对传统能源的依赖,保护环境、降低能源消耗。
风力发电系统的核心技术是风机的设计和优化,以及发电机的高效转换和传输系统的稳定运行。
同时,风力发电系统的建设和运行需要考虑到环境保护、风机的适应性、安全性等多方面因素。
总之,风力发电系统是一种利用风能转化为电能的重要装置,由风机、转轮、变速器、发电机、电力传输系统等组成。
其基本技术原理是利用风能驱动风机产生机械能,再将机械能转化为旋转能量,通过变速器调整旋转速度,最终将旋转能量转化为电能并通过电力传输
系统输送到消费者。
风力发电系统的建设和运行需要考虑到多方面因素,才能实现可持续、高效和安全的发电。
余热发电系统介绍余热发电系统是一种利用工业生产过程中产生的余热进行发电的技术系统。
工业生产过程中,许多设备和工艺会产生大量的废热,如果这些废热能得到合理利用,不仅可以减少能源的浪费,还可以提高工厂的能源利用效率,并且减少对环境的污染。
余热发电系统就是通过收集、处理和利用这些废热,使其转化为电能的设备和系统。
1.余热收集装置:包括余热管道、余热回收器等。
工业生产过程中产生的余热通过管道传输到余热回收器,然后由回收器将余热传递给其他装置进行能量转化。
2.能量转化装置:包括锅炉、蒸汽发生器等。
余热经过收集器后,转移到锅炉或蒸汽发生器中,产生高温高压的蒸汽。
3.发电装置:包括汽轮机、发电机等。
蒸汽通过高效率的汽轮机驱动,使其旋转,驱动发电机产生电能。
4.辅助系统:包括冷却系统、控制系统等。
冷却系统用于冷却汽轮机和发电机,保证系统正常运行;控制系统用于控制和调节余热发电系统的运行参数,保证系统的安全和稳定。
首先,通过余热收集装置将工业生产过程中的废热收集起来,然后输送到能量转化装置中。
在能量转化装置中,通过锅炉或蒸汽发生器将废热转化为高压高温的蒸汽,然后将蒸汽传送到发电装置中。
在发电装置中,蒸汽通过汽轮机的作用,使其旋转,然后通过与汽轮机相连的发电机转动,产生电能。
最后,通过辅助系统的作用,保证整个系统的稳定和安全运行。
1.资源利用率高:利用工业生产过程中产生的废热进行发电,实现资源的再利用,减少能源的浪费。
2.环保节能:有效地减少了废热的排放,降低了对环境的污染,实现了清洁能源的利用。
3.经济效益好:通过余热发电,不仅可以给企业节省大量的能源成本,还可以使企业获得可观的电力收入。
4.提升能源利用效率:将废热转化为电能,提高了工厂的能源利用效率,降低了能源投入。
5.系统灵活性高:余热发电系统可以与其他能源系统相结合,形成综合能源系统,提高整体的能源利用效率。
总之,余热发电系统是一种将工业生产过程中产生的废热转化为电能的技术系统,通过废热的收集、转化和利用,有效地提高了工厂的能源利用效率,降低了能源的浪费,减少了对环境的污染,具有良好的经济效益和环境效益。
风力发电组成及原理---1. 前言本文将介绍风力发电的组成和原理。
风力发电是一种可再生能源的发电方式,利用风能转化为电能。
它具有环保、可持续和减少碳排放的优点,因此在能源领域得到越来越广泛的应用。
2. 风力发电组成风力发电主要由以下几个组成部分构成:2.1 风机风机是风力发电系统的核心部件,通常由风轮、主轴、发电机和控制系统组成。
它的主要功能是将风能转化为机械能。
2.2 塔筒塔筒是支撑风机的结构,通常由混凝土或钢材制成。
它的高度往往决定着风机所能捕捉到的风能的多少。
2.3 基础基础是承载整个风力发电系统的结构,既可以是混凝土基础,也可以是钢材基础。
它的稳固性对整个系统的安全运行至关重要。
2.4 控制系统控制系统是风力发电系统的大脑,负责监测和控制风机的运行。
它可以根据风速的变化调整风机的转速,并将机械能转化为电能。
3. 风力发电原理风力发电是利用风能将风机旋转,进而驱动发电机产生电能的过程。
其原理如下:- 当风吹过风机的风轮时,风轮受到风力的作用开始旋转。
- 风轮的旋转通过主轴传递给发电机,并带动发电机转动。
- 发电机内部的磁场与线圈之间的相互作用产生电压和电流。
- 电压和电流通过变压器进行升压处理后,输入电网,供应给用户使用。
4. 结论风力发电系统是由风机、塔筒、基础和控制系统等组成的。
利用风力转化为机械能,再通过发电机将机械能转化为电能。
风力发电是一种环保、可持续和有效的发电方式,将在未来的能源领域发挥重要作用。
---请注意,以上内容仅供参考,详细的风力发电原理和组成可能有所变化。
在实际应用中,请参考相关可靠资料和专业人士的建议。
本文内容仅供参考,请勿引用未经确认的内容。
电力系统的组成及其作用电力系统是由各种设备和组件构成的系统,用于生成、传输和分配电能。
它是现代工业和生活的重要基础设施,为经济社会的发展和人们的生活提供了必需的能源。
下面将详细介绍电力系统的组成及其作用。
1.发电系统:发电系统是电力系统的核心组成部分,用于将各种能源转换为电能。
常见的发电设备包括燃煤发电厂、燃气发电厂、水电站、核电站、风力发电机组和太阳能发电设备等。
发电系统的作用是将燃料的化学能、水能、核能或太阳能等能源转化为电能,并通过变压器提高电压,以便在输电系统中传输。
2.输电系统:输电系统用于将发电厂产生的高压电能输送到各个地方的电力用户。
它主要由变电所、变压器、输电线路、隔离开关和保护设备组成。
输电系统的作用是将电能从发电厂传送到变电站或用户处,通常采用较高的电压传输,以减小线路损耗和节省输电线路。
3.变电系统:变电系统是将输电线路传输的高压电能转换为适合用户使用的低压电能的关键环节。
它由变电站、变压器、开关设备和控制系统组成。
变电系统的作用是将输电线路的高电压电能转换为适用于工业、商业和家庭用电的低电压电能,以供用户使用。
4.配电系统:配电系统负责将变电站输送的低压电能进行进一步的分配和传递,以供用户直接使用。
它包括配电变压器、配电线路、配电柜等。
配电系统的作用是将变电站输送来的低压电能按照用户需求进行分配,通过配电箱或输电线路将电能供应给各个用户。
5.用户系统:用户系统是电力系统的末端,主要由电力用户组成。
用户系统通过接入室内配电装置,将电能供应给各个用户设备和终端用电设备。
用户系统的作用是接收供电系统提供的电能,为各个领域的用户提供所需的电力。
除了上述主要组成部分之外,电力系统还包括监控与控制系统、保护系统和调度系统等,用于监测和管理电力系统的运行状态,确保电能的可靠供应和安全运行。
总之,电力系统的组成包括发电系统、输电系统、变电系统、配电系统和用户系统等,它们共同协作,将能源转化为电能并将其传输到用户。
简述四电力系统的原理四电力系统是指发电、输变电、配电和用电四个环节组成的电力系统,是电力从发电到最终用户用电的整个过程。
1. 发电系统:发电系统是电力系统的起始环节,通过能源转化为电能供给电网和用户。
发电系统主要包括热电厂、水电厂、风电厂等发电站和发电厂。
热电厂是利用化石燃料(如煤、油、气)燃烧产生高温高压蒸汽,驱动汽轮机发电;水电厂是利用水力能转换为机械能,通过水轮机驱动发电机发电;风电厂是利用风力带动风轮转动,驱动发电机发电。
通过发电系统,能源得以转化为电能。
2. 输变电系统:输变电系统是将发电厂产生的电能进行输送和转换的环节。
输变电系统主要由变电站和输电线路组成。
发电厂产生的交流电先进入变电站,经过升压变压器进行升压,然后通过高压输电线路将电能输送到各个目的地。
在输电过程中,需要建设不同电压级别的输电线路,以适应不同地区和不同用电负荷的需要。
输变电系统通过提供稳定、可靠的电力输送,在地域上连接了各个发电厂和用户。
3. 配电系统:配电系统是将从输变电系统中输送过来的高压电能转换为适用于用户用电的低压电能并进行分配的环节。
配电系统包括配电变压器、配电线路和配电开关等设备。
高压电能进入配电变压器进行降压变换,转化为低压电能,然后通过配电线路传输到用户用电点,再通过配电开关对电能进行分配。
配电系统需要根据用户的不同需求和用电地点的不同情况,将电能分配给不同的用户和终端设备。
4. 用电系统:用电系统是最终用户接受并使用电能的环节。
在用电系统中,电能经过电表计量后分配给不同的住宅、商业和工业用户或设备。
不同用户和设备对电能的需求和用电负荷各不相同,因此用电系统需要根据不同用户和设备的需要,提供稳定和可靠的电能供应。
用电系统通过各种电器设备和终端设备将电能转换为光能、热能、动力等形式供用户使用。
四电力系统相互联系、相互作用,构成了完整的电力系统。
发电系统生成电能,通过输变电系统将电能输送到配电系统,再通过配电系统分配给用户,最终由用户用电系统接受和使用电能。
火力发电厂的主要系统构成及基本生产过程火力发电一般是指利用石油、煤炭和天然气等燃料燃烧时产生的热能来加热水,使水变成高温、高压水蒸气,然后再由水蒸气推动发电机来发电的方式的总称。
以煤、石油或天然气作为燃料的发电厂统称为火电厂。
火力发电站的主要设备系统包括:燃料供给系统、给水系统、蒸汽系统、冷却系统、电气系统及其他一些辅助处理设备。
火力发电系统主要由燃烧系统(以锅炉为核心)、汽水系统(主要由各类泵、给水加热器、凝汽器、管道、水冷壁等组成)、电气系统(以汽轮发电机、主变压器等为主)、控制系统等组成。
前二者产生高温高压蒸汽;电气系统实现由热能、机械能到电能的转变;控制系统保证各系统安全、合理、经济运行。
火力发电的重要问题是提高热效率,办法是提高锅炉的参数(蒸汽的压强和温度)。
90年代,世界最好的火电厂能把40%左右的热能转换为电能;大型供热电厂的热能利用率也只能达到60%~70%。
此外,火力发电大量燃煤、燃油,造成环境污染,也成为日益引人关注的问题。
热电厂为火力发电厂,采用煤炭作为一次能源,利用皮带传送技术,向锅炉输送经处理过的煤粉,煤粉燃烧加热锅炉使锅炉中的水变为水蒸汽,经一次加热之后,水蒸汽进入高压缸。
为了提高热效率,应对水蒸汽进行二次加热,水蒸汽进入中压缸。
通过利用中压缸的蒸汽去推动汽轮发电机发电。
从中压缸引出进入对称的低压缸。
已经作过功的蒸汽一部分从中间段抽出供给炼油、化肥等兄弟企业,其余部分流经凝汽器水冷,成为40度左右的饱和水作为再利用水。
40度左右的饱和水经过凝结水泵,经过低压加热器到除氧器中,此时为160度左右的饱和水,经过除氧器除氧,利用给水泵送入高压加热器中,其中高压加热器利用再加热蒸汽作为加热燃料,最后流入锅炉进行再次利用。
以上就是一次生产流程。
火力发电厂的主要系统构成火力发电厂的主要生产系统包括汽水系统、燃烧系统和电气系统,现分述如下:(一)汽水系统:火力发电厂的汽水系统是由锅炉、汽轮机、凝汽器、高低压加热器、凝结水泵和给水泵等组成,他包括汽水循环、化学水处理和冷却系统等。
光伏发电系统的构成和工作原理光伏发电系统是一种利用太阳能进行发电的系统,其构成主要包括太阳能电池板、电池板支架、电池组、逆变器以及电网等关键组件。
本文将详细介绍光伏发电系统的构成和工作原理。
一、太阳能电池板太阳能电池板是光伏发电系统的核心组件,它由多个太阳能电池组成。
太阳能电池是一种能够将太阳光转化为直流电能的设备,其原理是利用光生电压效应。
当太阳光照射到太阳能电池板上时,太阳能电池中的半导体材料将光能转化为电能。
二、电池板支架电池板支架是支撑太阳能电池板的重要部件,其主要作用是使太阳能电池板能够正确地面向太阳光。
电池板支架一般采用轻质金属材料制作,具有良好的强度和耐腐蚀性能,能够抵御恶劣天气的侵蚀。
三、电池组电池组是光伏发电系统的能源存储和调节装置,它由多个蓄电池组成。
电池组的主要作用是将太阳能电池板转化的直流电能储存起来,以便在夜间或光照不足时供电使用。
同时,电池组还能平衡发电和消耗之间的能量差异,确保系统的稳定运行。
四、逆变器逆变器是将直流电能转化为交流电能的关键装置。
由于绝大多数家庭和企业使用的电器设备都是交流电,因此光伏发电系统必须通过逆变器将直流电能转化为交流电能才能供电。
逆变器还能将多个光伏发电系统并联在一起,形成大型光伏电站,实现对电网的供电。
五、电网电网是指城市或地区供电系统,光伏发电系统通过逆变器将发电产生的交流电能送入电网。
在白天太阳能充足的情况下,光伏发电系统可以向电网供电;而在夜间或光照不足时,系统则从电网获取电能进行使用。
电网能够对光伏发电系统的供电进行监测和控制,实现能源的高效利用。
光伏发电系统的工作原理如下:首先,太阳能电池板吸收并转化太阳光能,产生直流电能。
然后,直流电能通过电池组存储,并经过逆变器转化为交流电能。
最后,交流电能通过电网供电给家庭或企业使用。
总结:光伏发电系统的构成包括太阳能电池板、电池板支架、电池组、逆变器和电网等重要组件。
其工作原理是通过太阳能电池板将太阳光能转化为直流电能,并通过逆变器将直流电能转化为交流电能,最终供电给家庭或企业使用。
火力发电厂的主要生产系统包括汽水系统、燃烧系统和电气系统,现分述如下:(一)汽水系统:火力发电厂的汽水系统是由锅炉、汽轮机、凝汽器、高低压加热器、凝结水泵和给水泵等组成,他包括汽水循环、化学水处理和冷却系统等。
水在锅炉中被加热成蒸汽,经过热器进一步加热后变成过热的蒸汽,再通过主蒸汽管道进入汽轮机。
由于蒸汽不断膨胀,高速流动的蒸汽推动汽轮机的叶片转动从而带动发电机。
为了进一步提高其热效率,一般都从汽轮机的某些中间级后抽出作过功的部分蒸汽,用以加热给水。
在现代大型汽轮机组中都采用这种给水回热循环。
此外,在超高压机组中还采用再热循环,既把作过一段功的蒸汽从汽轮机的高压缸的出口将作过功的蒸汽全部抽出,送到锅炉的再热汽中加热后再引入气轮机的中压缸继续膨胀作功,从中压缸送出的蒸汽,再送入低压缸继续作功。
在蒸汽不断作功的过程中,蒸汽压力和温度不断降低,最后排入凝汽器并被冷却水冷却,凝结成水。
凝结水集中在凝汽器下部由凝结水泵打至低压加热再经过除氧气除氧,给水泵将预加热除氧后的水送至高压加热器,经过加热后的热水打入锅炉,再过热器中把水已经加热到过热的蒸汽,送至汽轮机作功,这样周而复始不断的作功。
在汽水系统中的蒸汽和凝结水,由于疏通管道很多并且还要经过许多的阀门设备,这样就难免产生跑、冒、滴、漏等现象,这些现象都会或多或少地造成水的损失,因此我们必须不断的向系统中补充经过化学处理过的软化水,这些补给水一般都补入除氧器中。
(二)燃烧系统燃烧系统是由输煤、磨煤、粗细分离、排粉、给粉、锅炉、除尘、脱流等组成。
是由皮带输送机从煤场,通过电磁铁、碎煤机然后送到煤仓间的煤斗内,再经过给煤机进入磨煤机进行磨粉,磨好的煤粉通过空气预热器来的热风,将煤粉打至粗细分离器,粗细分离器将合格的煤粉(不合格的煤粉送回磨煤机),经过排粉机送至粉仓,给粉机将煤粉打入喷燃器送到锅炉进行燃烧。
而烟气经过电除尘脱出粉尘再将烟气送至脱硫装置,通过石浆喷淋脱出流的气体经过吸风机送到烟筒排人天空。
水轮机一、发电系统电的种类:太阳能发电、风力发电、地热发电、海洋能发电(潮汐、海流、波浪)磁流体发电、氢能发电、核能发电、火力发电、水力发电二、水力发电厂水力发电就是利用水能发电的一种方式,典型的水电站就是在天然的河流上构筑堤坝,抬高水位,形成水库,坝区上游的水经过进水口、压力水管进入水轮机涡壳,冲击水轮机转动,并带动同轴发电机发出电力,做功后的尾水,经尾水管流至下游河道。
三、水力发电厂的分类:1、堤坝式水电厂:就是在河床上游间拦河坝和厂房,抬高水位,积蓄水量,形成发电的水头。
1)、坝后式水电厂:就是厂房修建在坝的后面,全部水压由坝体承受,水库的水由压力水管引入厂房,转动水轮机发电。
2)、河床式水电厂:厂房修建在河床上,承受水的压力,是拦水坝的一部分,水头一般是20--30米以下,典型的水电厂----长江葛洲坝2、引水式水电厂:在河道坡度较陡的河段上,引水之开阔地段,依地势建厂,一般适用于水头高,水流量小的河流3、抽水蓄能式水电厂:抽水蓄能式水电厂是一个特殊形式的水电厂,它具有高位和低位两个水池和引水建筑物,配备可逆式水轮发电机组。
当电力系统负荷处于低谷的时候,利用多余的电力,以水泵方式降低水位水池的水,抽到高水位水池。
当负荷处于高峰时,机组改为水轮发电机方式运行。
一般用于电力系统调节用电峰值四、水轮发电机组1、水轮机:按水流作用于转轮时的能量特点,分为反击式、冲击式两类1)、混流式水轮机:是目前大型水电厂采用最多的水轮机型式之一,特点机组体积小,造价低,适用的水头范围广。
水轮机转动部分是由转轮和主轴。
固定部分包括埋入部分、导水机构,埋入部分包括:涡壳、座环,导水机构主要有顶盖、座环、导叶以及控制机构。
水流经蝴蝶阀进入涡壳,有导水叶的开度控制进水量的大小,水流由水平方向流入转轮,轴向流出,经转轮叶片流道改变方向,由叶片正反面的压力差,使转轮旋转做功。
2)、轴流式水轮机:轴流式水轮机的轮叶装在轮轴上。
水流经倒叶后,从垂直方向进入转轮,经叶片后仍有轴向流出。
轴流式水轮机又转浆式、定浆式两种转浆式。
转浆式水轮机的转轮叶片能随负荷变化通过调节机构改变角度,效率高于混流式,适用于低水头大流量负荷变化大的水电厂。
定浆式结构简单,易于加工制造,适用于低水头中小型水电厂。
3)、斜流式水轮机:它是近十几年才发展起来的新型水轮机,其结构和特征介于混流式和轴流式之间,叶片可以做成转浆式或定浆式。
斜流水轮机是可逆的机组,能在水泵—水轮机组运行工况之间切换,用于抽水蓄能电厂。
4)、贯流式水轮机:用于最广的机组为灯泡式,采用卧轴布置,水轮机对密封和电气绝缘要求很高,一般用于潮汐发电。
5)、冲击型水斗式水轮机:是利用高速水流的冲击力是工作轮转动,适用于水头高,流量较少的引水式水电站五、水轮发电机的特点:转速低,磁极对数多,机构尺寸和重量大一般采用立式布置:为了减少占地、降低厂房造价,大中型水轮发电机组采用竖轴—即转轴与地面垂直的立式布置。
对于小机组以及贯流式、冲击式机组都以卧式布置。
立式机组按轴承位置,可分为悬式和伞式。
轴承可分为推力轴承,上导和下导轴承,水轮机部分有水导轴承。
立式的推力轴承面向上,其作用是承受机组转动部分的重量(发电机、励磁机、水轮机)和沿轴向水推力;上导轴承、下导轴承的作用是承受转子机械不均衡和转子偏心造成的单边磁拉力;水导轴承,装于水轮机上部,作用是防止旋转部件的摆动及承受径向负荷。
六、辅助设备1)、快速闸门、蝴蝶阀、球形阀快速闸门一般安装在水轮机蜗壳前的钢管上或者压力水管的进水口。
机组在事故停机过程中,当导水机构(水中的树枝、木块)不能关闭时,可快速关闭快速闸门。
蝴蝶阀、球形阀、尾水闸门供检修时排出蜗壳内积水只用2)、制动器制动器的作用有2种,一个是制动,一个是顶转子。
一般在制动器内通入压缩空气。
可以防止机组在停机时,由于惯性而长时间低速旋转,同时也可以在开机前推力轴承瓦面产生一层润滑油膜。
3)、调速器:是用来控制机组启动、停机、并入电网运行,增减负荷以及做调相运行4)、供油及排油设施:机组所有的轴承运行时需要的润滑油;调速器需要通过油压设备将油加压来操作导水机构。
油压设备有压力罐、油箱、油泵组成,油压罐下部三分之一的容积是透平油,其余三分之二位压缩空气,利用气体能膨胀的做功的原理,从压油罐底部引出压力油罐推动接力器活塞做功,压油罐消耗了的透平油由油泵补充,压缩空气的漏损则由压缩空气系统向压油罐充气(透平是汽轮机"turbine"一词的英文译音,汽轮机油于其它润滑油的只要差别在于更好的抗氧化安定性和抗乳化性能.只要用于发动厂蒸气轮机及其它需要深度精致润滑油的润滑场合,透平油就是汽轮发动机用的一种机油,适合高速机械润滑用,主要起到润滑\散热\冷却调速的作用透平是英文turbine的音译,源于拉丁文turbo一词,意为旋转物体。
又称涡轮、涡轮机。
透平最主要的部件是旋转元件(转子或称叶轮),被安装在透平轴上,具有沿圆周均匀排列的叶片。
流体所具有的能量在流动中经过喷管时转换成动能,流过转子时流体冲击叶片,推动转子转动,从而驱动透平轴旋转。
透平轴直接或经传动机构带动其他机械,输出机械功。
)5)、供给冷却水设施:发电机定子、转子铁心、线圈,以及各个轴承在运行中会不断的产生热量,需要散发掉,以满足在一点允许温升范围内运行,6)、刹车设施:机组停机时需要制动(或叫刹车),制动需要压缩空气来实现,做调相运行时也需要压缩空气引至转轮室江水位压低,油压设备的油压罐需要压缩空气来稳定罐内的压力,为了满足这些需要,一般设置不同压力的压缩空气设施(高压、低压气机)。
小型机组通常采用重锤或机械结构来刹车7)、截流设施:当水轮机转轮及过流部件检修时,必须截断上游下游两端水流,进水阀即装在蜗壳进水口处的截断上游水流,在尾水管末端设尾水闸门以截断下游水流8)、排水设施:为了排出蜗壳和尾水管内积水以及检修转轮及过流部件,还有排出厂房内积水。
水电站厂房内有两种积水,一类是积水井的积水排出,积水井的水只要是来自机组运行时水轮机主轴密封、导水叶轴承密封的密封漏水,还有各种生产、水工建筑的渗漏水,这类水通常叫做渗漏排水;另一类是水轮机检修时需要关闭进水阀和尾水闸门,排除蜗壳和尾水管内的积水和因闸门关闭不严引起的渗漏水,通常称为检修排水。
两类排水系统都分成独立系统,以免尾水管与积水井之间存在管路连系,当排水系统操作时,万一出现失误与设备缺陷造成尾水倒灌入积水井,进而淹及厂房的事故。
9)、起吊安装设施:为了拆除机组的各大部件,在厂房内设置桥式起重机,水电站综合自动化系统一、水电站综合自动化系统:分为微机监控系统,微机保护系统两部分二、微机监控系统电站控制层设备在中控室和计算机室,电站控制层负责协调和管理各现地控制单元的工作、收集有关信息并作相应处理和存储。
可以在操作人员工作站上通过人机接口对数据库和画面在线修改、进行人工设定、设置监控状态、修改定值等功能。
1、数据采集与处理采集LCU通过变送器采集的模拟量。
系统对电站主要设备的运行状态和运行参数自动定时采集,并作必要的预处理,存于实时数据库,供计算机系统实现画面显示、制表打印及完成各种计算、控制等设计功能使用。
电站现场各种数据的采集基本由各自的LCU完成,现场数据包括:模拟量、脉冲量、数字量、一般开关量和中断开关量。
其中,模拟量包括温度量、压力、位移、流量、水位等非电量;一般开关量是指隔离刀闸、接地刀闸状态和故障监视信号等;中断开关量是指机组、母线和线路以及厂用断路器和继电保护等开关信号,因一个事故可能引起一连串的开关量动作,需采用中断方式对这类信号进行采集,以提高分辨率。
LCU采集到现场数据后,进行预处理,然后实时送至上位机监控系统进行进一步处理,存入系统实时数据库。
机组温度量由专用微机温度巡检装置采集处理后送至LCU,再由LCU送至上位机存入实时数据库。
为适应现场运行情况,对所有采集的数据点均可通过人机联系设置扫查投入与退出、报警使能与禁止标志,对其参数限值可进行人工修改设置,并可用人工设置值替代采集值。
1)模拟量的采集与处理模拟量分电气量、非电气量和温度量。
处理包括有效性、合理性判断,输入线路误差补偿,标度变换,越限、越复限比较及格式化等。
越限、越复限时记录相应的时间。
2)脉冲量的采集与处理各路脉冲量计数累加,处理包括光电隔离、接点防抖处理,有效性、合理性判断,软件抗干扰滤波,标度变换、格式化,并在上位机分时累加形成各类表格供打印、显示使用。
脉冲量可以通过人机联系手段,由操作员进行初始值设置和累加值修改。
3)一般开关量的采集与处理处理包括:输入硬件光电隔离、防抖滤波和软件抗干扰滤波,故障量变位报警,数据格式化等。
LCU检测到状态量及过程讯号异位时立即送至上位机,并周期定时传送全部采集点,确保数据库各采集点定时更新。
4)中断开关量的采集与处理随机中断采集,处理包括硬件光电隔离、防抖滤波和软件抗干扰滤波,异位立即传送异位点,事故时报警、数据格式化等。
报警方式:顺序连续显示和打印报警语句,指出动作设备器件名称、内容及动作时间,同时伴有音响,画面上相应开关闪烁等。
事故报警时,还发出声光、语音报警信息,自动启动电话和传呼系统并具有电话报警和电话查询功能。
2、安全运行监视安全运行监视包括状态变化监视、越限检查、过程监视、趋势分析和监控系统异常监视。
安全运行监视是综合自动化系统的重要功能之一,综合自动化系统实时监视电站各类设备的运行状态和参数,但它们发生异常、运行状态发生变更或参数超越设定值等时,计算机系统即使报告值班人员进行处理,同时进行实时记录,以便分析查验。
值班运行人员可通过设在中控室的监控系统人机接口设备,监视全厂的生产过程和设备运行情况,显示和打印各种运行参数。
系统安全监视功能包括如下部分:1)事件顺序记录当电站重要设备发生事故时,监控系统立即响应,记录事件发生的时间、动作设备器件名称、内容等,时间以时、分、秒、毫秒记录。
并立即显示、打印事故报警语句、发出语音信号。
事故发生时,监视系统可按其动作的先后顺序以毫秒级的分辨率进行记录,并存入主站数据库记录区,形成事件顺序记录。
2)故障报警记录计算机系统周期扫测故障信号量,当发生故障时,立即响应并处理,记录故障发生的时间,动作设备器件名称、内容等,时间以时、分、秒记录,立即显示、打印故障报警语句,并顺序存入主站数据库记录区,形成全天故障记录。
3)参数越限报警与记录监控系统对运行设备参数设定有四种限值:上上限、上限、下限、下下限。
当越限其设定值时,立即进行报警(一次性),当越限值恢复正常时,进行复限提示(一次性)。
参数越复限时,记录越复限发生的时间,参数名、限值、越限参数的实时值等内容。