发电工程I.ppt

1、发电方法和原理概述一，日期： Baron，2011/04/01，发电机的基本原理是根据弗莱明右手定则由磁力发电组成，它使导线和磁场相对运动，并在导线中产生电动势(电压力)，电动势的方向可以通过弗莱明右手定则来判断。发电机也分为DC发电机和交流发电机。(1)线圈的两端分别连接两个环形集电环，每个集电环与一个位置固定的电刷接触。(2)当线圈表面垂直于磁场方向时，穿过线圈的磁力线最多；当线圈表面平行于磁场方向时，穿过线圈的磁力线数量最少(可视为零)。(3)当线圈在磁场中旋转时，每半圈(180。)，线圈中的电流改变方向一次。(4)当集电环随线圈旋转时，电刷的正极和负极随时间变化。输出电流方向的交替变化

2、称为交流电。(1)工作原理与交流发电机相同，但不同的是电流的提取方式。交流发电机使用两个圆形集电环，而DC发电机使用两个半圆形集电环。(2)当集电环随线圈旋转时，固定位置电刷的正负极不随时间变化。输出电流的恒定方向称为直流。发电设备的模式和类型水力发电： 1。常规模式：川流、调节池和水库水道驱动涡轮发电机发电。2.抽水蓄能式：利用非高峰电力将储存的水抽到高位水库，利用高差驱动发电机发电。火力发电：使用煤、重油、天然气或柴油作为燃料来产生蒸汽或机械能来发电。核能发电：利用铀或钋的核裂变产生热能来发电。可再生能源发电：风力涡轮发电，太阳能发电和潮汐发电。其他：甲醇和氢燃料电池供电。台湾电力系统流程

3、图，水力发电原理：水轮机和发电机组由水流动能驱动，然后从机械能转换成电能。优势：年代初期，台湾雨量充沛，河流和山坡陡峭，水力资源丰富。水力发电是早期台湾发电的主要力量。缺点：四川水流发电厂必须有稳定流速和流速的水源；大型水库和大坝必须建在水库型发电厂，这很容易造成生态变化，影响人类发展。对环境最重要的影响是，水库型发电厂必须附属于大型水库或大坝。大型水库建成后，必须牺牲上游生态环境和任何变化的影响，如mainland China的长江大坝和中国的明德水库。目前，台湾有11座水电站。水库型电站流程图、抽水蓄能电站流程图、谭铭水电厂流程图、左兰水电厂流程图、石门水电厂流程图，火力发电原理：将水加热

4、到高温高压，并带动汽轮发电机和发电机产生电能。或者柴油机驱动发电机组发电。优势：主要用于燃烧石油、天然气和煤矿等石化产品。由于石化燃料的便利性，火力发电将成为许多国家的主要动力。缺点：因为火力发电厂需要大量的燃料和冷却水，所有大型火力发电厂都位于沿海地区、港口、天然气罐或油罐附近。废气和烟雾的排放。对环境的影响：燃烧重油或煤矿燃烧后不可避免地会产生烟尘和废气。例如，造成全球温室效应(CO2)和酸雨(SO2)的二氧化碳和二氧化硫会伤害动物、植物和建筑物。因此，低污染天然气将在新的火力发电机组中用作燃料，天然气燃烧产生的废气远低于燃烧重油和煤矿产生的废气。但是最重要的是化石燃料是有限的，所谓核能是

5、指核分裂时释放的能量。核能部门可以产生巨大的能量。核聚变：核聚变是相反的过程。两个轻核碰撞形成一个更重的原子，能量在这个过程中释放出来。太阳本身就是一个巨大的核聚变反应堆。铀235分裂成钡和氪。原理：所有的物质都是由不同的原子组成的，而原子是由中子、质子和电子组成的。原子就像太阳系一样。由中子和质子组成的原子核就像原子中心的太阳，而电子围绕原子核旋转，就像地球和火星这样的行星围绕太阳旋转一样。如果某些原子的原子核被来自外部的中子击中，它们很容易分裂成两个较小的原子核，也称为核裂变。所谓核能是指核分裂时释放的能量。核能部门可以产生巨大的能量。例如，铀原子核裂变释放的热量大约是碳原子燃烧释放的能量

6、的1000万倍。核能发电是铀燃料用于核裂变链式反应时产生的热量，它将水加热成高温高压蒸汽，驱动汽轮机，然后驱动发电机发电，类似于热能发电。主要分为沸水型和压水型。E=mC2是根据爱因斯坦的理论在1905年计算出来的。公式是能量、质量和光速，这意味着质量和能量是两个方面，它们可以互换。质量转换产生的能量非常巨大。如果1克质量转换释放的能量相当于160，000公吨炸药的爆炸力，或者一个100瓦灯泡大约需要30，000年。原子由带负电荷的电子、带正电荷的质子和不带电荷的(中性)中子组成。核电厂使用的铀燃料必须浓缩，以将铀-235的含量提高到2%至5%，从而增加核裂变反应的机会，铀-235的浓度必须提

7、高到99%以上，以制造原子弹。将高度约为1.6厘米的柱状燃料芯块放入长度约为3.86米、厚度约为0.8厘米的锆合金管中，制成燃料棒。在每次分裂后，吸收两三个新产生的中子中的一个或两个，并且只让一个中子继续触发下一次分裂反应，那么我们就可以控制每次反应的次数来保持它不变，并且利用每次反应产生的能量来发电。这种情况称为临界核裂变反应，而上述分裂时间超过一代，称为超临界反应。相反，如果分裂时间少于一代，则称之为亚临界反应。核电厂在运行发电时保持临界反应状态，在关闭时保持亚临界状态。核电机组类型、沸水型核电示意图、压水型核电示意图、控制棒：目前核电厂普遍使用镉或硼，这两种物质是控制棒的主要材料。当核电

8、厂关闭时，控制棒插入炉芯，吸收大部分中子，保持整个炉芯处于次临界状态。发电厂启动时，缓慢拔出控制棒，并固定控制棒，直至炉芯达到临界状态，可维持稳定连续的核裂变反应；如果出现异常情况，控制棒迅速插入炉芯，停止其分裂反应；因此，控制手柄的功能有点像汽车的刹车装置，可以防止超速造成的事故。优势：核电厂依靠核裂变释放的能量产生蒸汽，蒸汽几乎不排放二氧化碳。各国已经纳入了碳减排的必要选择之一。核电是一种准自产能源，几乎不排放CO2(每千瓦时0.02千克CO2)，可视为绿色能源，是缓解温室效应的最佳能源选择。在低碳/高能源价格时代，发电成本相对较低。核燃料在反应堆中使用后，仍含有97%的可重复使用物质(如铀和钋原子)，经过再提炼后，可作为未来再制造核燃料的来源。缺点：已经使用了核燃料处理。目前，各国采用的是低污染核废料贮存场。环境影响：由于CO2含量低，对环境的影响很小。然而