發電動力裝置

簡介

各類發電站中將礦物燃料、核能、水能、風能以及其他能源轉換為電能的成套動力設備。按照能源種類，發電動力裝置可分為火電動力裝置、水電動力裝置、核電動力裝置以及其他能源發電動力裝置。這些裝置是各類發電廠、站的主體設備。它們的單機容量、效率、運行工況直接影響發電廠的功能。

火電動力裝置 　

利用煤、石油或可燃性氣體等燃料在鍋爐中燃燒所產生的熱量，使送進鍋爐水管或鍋筒中經過處理的水變為具有一定壓力和溫度的過飽和蒸汽，用以推動汽輪機高速旋轉，繼而帶動發電機發電的成套裝置。由電廠鍋爐、汽輪機和發電機（慣稱三大主機）及其輔助裝置組成。在三大主機中，鍋爐耗用鋼材最多，製造與安裝工程量最大，產生故障也較多。汽輪機與發電機聯結在同一軸上,轉速一般為3000轉/分（對應於50赫電網）。發電機主要由轉子、定子和勵磁機組成。主要輔助裝置包括水處理及水循環系統、燃料供給系統及除塵裝置等。火電動力裝置的特點是安裝地點可在多方案中選擇，建設投資較低，工期較短，但運行費用較高。由於燃燒大量化石燃料，是主要環境污染源之一，其中SO2、NOx和煙塵污染的影響最大。世界各國越來越重視從脫硫、除塵、生態、社會等各個方面綜合考慮解決這一問題。為適應電力系統運行中調峰的需要，近年注意製造適於頻繁起停工況的大型機組，最大容量達60萬千瓦以上。

水電動力裝置 　

開發水力資源，利用天然水能或人工提高水位而形成的水位能（抽水蓄能），通過水輪發電機組發電的成套裝置。主要由水輪發電機組、調速

水電動力裝置示意圖

器、油壓裝置及其他輔助裝置組成。水電動力裝置的特點是安裝地點只能是有水力資源並且地形、地質適合建壩、建站的地方，建設投資較高，工期較長。但由於是利用可再生能源──水流，而不是燃燒化石燃料，所以電能成本和運行費用較低，且對環境無污染。在水電開發和選擇壩址時，對於淹沒森林、庫區疾病傳染、泥沙沖淤、魚類繁衍以及對流域氣候的影響等生態環境問題需給予足夠的重視。為充分發揮水力資源的經濟效益，抽水蓄能電站得到較大的發展。很多國家建設了百萬千瓦以上的大型抽水蓄能電站。

核電動力裝置 　

利用核燃料（如鈾等）在核反應堆中起裂變反應而產生的熱能將水加熱成蒸汽，從而推動汽輪發電機組發電的成套裝置。由反應堆、蒸汽發生

核電廠

器、汽輪發電機組及其他附屬設備組成。反應堆一般有壓水堆、沸水堆、重水堆和氣冷堆等。中國核電動力裝置的研製正處於起步階段。核電動力裝置具有燃料省、建造地點便於選擇等特點,但建設投資高，安全性要求高,電能成本一般也比火電為高。核電站的年燃料消耗量很小，一個100萬千瓦的核電站還不到25噸,與同容量火電廠年耗原煤350萬噸比相差5個數量級，且無煙塵、SO2、NOx等污染排放物。一些國家，如蘇聯，重視發展同時發電和供熱的核熱電站，收到了更高的經濟效益。80年代中期以來，美國和日本相繼開發出小型（20萬千瓦左右）安全的核電裝置，如美國的固有安全反應堆──固有最終安全反應堆PIUS（一種新型壓水堆）和模組式高溫氣冷堆(HTGR)，以及日本的下一代輕水堆。其特點是即使發生失去冷卻劑的事故，運行人員又已睡熟，也不會發生有危害的事故。1989年 2月美國國立阿爾貢實驗所研製出的一體化快中子反應堆，使用的新型鈾燃料元件具有內在的防止故障特性，可防止出現像蘇聯車諾比核事故那樣的事故，而且反應堆效率比現在的反應堆高很多。近年來對核電站的退役問題研究較多，從環境安全、遠期影響、最終狀態的安全評估，到因退役引起的核電成本增高等，都比過去給予了更多的重視。

其他發電動力裝置 　

主要有地熱發電、風力發電、海洋能發電、太陽能發電、生物質能發電、垃圾發電、污泥發電等的動力裝置。這些發電方式使用的是再生能源。廣泛開發和套用這些發電方式，能緩解國際能源緊張的局面。因此，各國對發展這類發電動力裝置普遍給予很大的重視。

風力發電