第一章发电厂概达
1 第一章 发电厂概述
第一节能源开发与利用 一、能源资源 能源资源是指为人类提供能量的天然物质。它包 括煤、石油、天然气、水能等，也包括太阳能、风能、 生物质能、地热能、海洋能、核能等新能源。 能源资源是一种综合的自然资源。纵观社会发展 史，人类经历了柴草能源时期、煤炭能源时期和石油 天然气能源时期，目前正向新能源时期过渡，并且无 数学者仍在不解地为社会进步寻找开发更新更安全的 能源。 但是，目前人们能利用的能源仍以煤炭、石油、 天然气为主，在世界一次能源消费结构中，这三者的 总和约占93%左右。 2
2 第一节 能源开发与利用 一、能源资源 能源资源是指为人类提供能量的天然物质。它包 括煤、石油、天然气、水能等，也包括太阳能、风能、 生物质能、地热能、海洋能、核能等新能源。 能源资源是一种综合的自然资源。纵观社会发展 史，人类经历了柴草能源时期、煤炭能源时期和石油 天然气能源时期，目前正向新能源时期过渡，并且无 数学者仍在不懈地为社会进步寻找开发更新更安全的 能源。 但是，目前人们能利用的能源仍以煤炭、石油、 天然气为主，在世界一次能源消费结构中，这三者的 总和约占93%左右
第一节能原开发与利用 能源按其来源可以分为四类： 第一类是来自太阳能。除了直接的太阳辐射能之 外，煤、石油、天然气等石化燃料以及生物质能、水 能、风能、海洋能等资源都是间接来自太阳能。 第二类是以热能形式储藏于地球内部的地热能， 如地下热水、地下蒸汽、干热岩体等。 第三类是地球上的铀、钍等核裂变资源和氘、氚、 锂等核聚变资源。 第四类是月球、太阳等星体对地球的引力，而以 月球引力为主所产生的能量，如潮汐能
3 第一节 能源开发与利用 能源按其来源可以分为四类： 第一类是来自太阳能。除了直接的太阳辐射能之 外，煤、石油、天然气等石化燃料以及生物质能、水 能、风能、海洋能等资源都是间接来自太阳能。 第二类是以热能形式储藏于地球内部的地热能， 如地下热水、地下蒸汽、干热岩体等。 第三类是地球上的铀、钍等核裂变资源和氘、氚、 锂等核聚变资源。 第四类是月球、太阳等星体对地球的引力，而以 月球引力为主所产生的能量，如潮汐能
第一节能源开发与利用 能源按使用情况进行分类，如表1-1所示。 凡从自然界可直接取得而不改变其基本形态的能 源称为一次能源。 由一次能源经过加工或转换成另一种形态的能源 称为二次能源。 在一定历史时期和科学技术水平下，已被人们广 泛应用的能源，称为常规能源。 那些虽古老但采用了新的先进的科学技术而加以 广泛应用的能源称为新能源。 凡在自然界中可以不断再生并有规律地得到补充 的能源，称为可再生能源。 经过亿万年形成的，在短期内无法恢复的能源称 为非可再生能源
4 第一节 能源开发与利用 能源按使用情况进行分类，如表1-1所示。 凡从自然界可直接取得而不改变其基本形态的能 源称为一次能源。 由一次能源经过加工或转换成另一种形态的能源 称为二次能源。 在一定历史时期和科学技术水平下，已被人们广 泛应用的能源，称为常规能源。 那些虽古老但采用了新的先进的科学技术而加以 广泛应用的能源称为新能源。 凡在自然界中可以不断再生并有规律地得到补充 的能源，称为可再生能源。 经过亿万年形成的，在短期内无法恢复的能源称 为非可再生能源
第一节能源开发与利用 表1-1能源分类 可再生能源：水力 常规 能源 非可再生能源：煤、石油、天然气、核裂变 一次 能源 可再生能源：太阳能、风能、生物质能、海洋能、 熊 地热能 新能源 非可再生能源：核聚变材料 二次 电力、焦炭、煤气、汽油、煤油、柴油、重油、沼气、蒸汽、 能源 热水
5 第一节 能源开发与利用 能 源 一次 能源 常规 能源 可再生能源：水力 非可再生能源：煤、石油、天然气、核裂变 新能源 可再生能源：太阳能、风能、生物质能、海洋能、 地热能 非可再生能源：核聚变材料 二次 能源 电力、焦炭、煤气、汽油、煤油、柴油、重油、沼气、蒸汽、 热水 表1-1 能源分类
第一节能源开发与利用 二、 资源的有效利用 从人类发展的历史过程来考察，人类生产 和生活始终面临着一个无法避免的和不可改变 的事实，即资源稀缺。 即使人类可通过自己已的劳动来改变自然界 的物品，创造更多的物质财富，但是在一定的 时期内，物质资料生产不可能生产出无穷无尽 的物质生活资料，不可能完全满足人类的一切 需要。 因此，需要的无限性和物质资料的有限性， 将伴随人类社会发展的始终。如何实现资源的 有效配置，是我们研究的核心问题。 6
6 第一节 能源开发与利用 二、资源的有效利用 从人类发展的历史过程来考察，人类生产 和生活始终面临着一个无法避免的和不可改变 的事实，即资源稀缺。 即使人类可通过自己的劳动来改变自然界 的物品，创造更多的物质财富，但是在一定的 时期内，物质资料生产不可能生产出无穷无尽 的物质生活资料，不可能完全满足人类的一切 需要。 因此，需要的无限性和物质资料的有限性， 将伴随人类社会发展的始终。如何实现资源的 有效配置，是我们研究的核心问题
第二节水力发电 水电站是将水能转变成电能的工厂，其能 量转换的基本过程是：水能→机械能→电能。 按利用能源的种类，水电站可分为： (1)将河川中水能转换成电能的常规水电站，也是 通常所说的水电站，按集中落差的方法它又有三种基 本形式，即堤坝式、引水式和混合式； (2)调节电力系统峰谷负荷的抽水蓄能式水电站； (3)利用海洋能中的水流的机械能进行发电的水电 站，即潮汐电站、波浪能电站、海流能电站。 7
7 第二节 水力发电 水电站是将水能转变成电能的工厂，其能 量转换的基本过程是：水能→机械能→电能。 按利用能源的种类，水电站可分为： （1）将河川中水能转换成电能的常规水电站，也是 通常所说的水电站，按集中落差的方法它又有三种基 本形式，即堤坝式、引水式和混合式； （2）调节电力系统峰谷负荷的抽水蓄能式水电站； （3）利用海洋能中的水流的机械能进行发电的水电 站，即潮汐电站、波浪能电站、海流能电站
第二节水力发电 图1一1水电站示意图 1一水库；2一压力水管；3一水电站厂房；4一水轮机 5一发电机；6一尾水渠道 8
8 第二节 水力发电 图1－1 水电站示意图 1－水库；2－压力水管；3－水电站厂房；4－水轮机 5－发电机；6－尾水渠道
第二节水力发电 一、坝式水电站 在河道上拦河筑坝建水库拾高上游水位，集中 发电水头，并利用水库调节流量生产电能的水电厂， 称为坝式水电站。按照水电站厂房与坝的相对位置 的不同，坝式水电站可分为河床式和坝后式两种基 本型式。 二、引水式水电站 在河流中上游，河流多弯曲或河道坡降较陡的 河段，修筑较短的引水明渠或隧道（无压或有压) 集中水头，用引水管把水引入河段下游的水电站， 这称作引水式水电站（无压或有压)。还可以利用 相邻两条河流的高程差，进行跨河流引水发电。如 图1-3所示。 9
9 第二节 水力发电 一、坝式水电站 在河道上拦河筑坝建水库抬高上游水位，集中 发电水头，并利用水库调节流量生产电能的水电厂， 称为坝式水电站。按照水电站厂房与坝的相对位置 的不同，坝式水电站可分为河床式和坝后式两种基 本型式。 二、引水式水电站 在河流中上游，河流多弯曲或河道坡降较陡的 河段，修筑较短的引水明渠或隧道（无压或有压） 集中水头，用引水管把水引入河段下游的水电站， 这称作引水式水电站（无压或有压）。还可以利用 相邻两条河流的高程差，进行跨河流引水发电。如 图1－3所示
第二节水力发电 流流坝 发电机 进水口 水轮机 图1一2河床式水电站示意图 10
10 第二节 水力发电 图1－2 河床式水电站示意图