发电厂的分类及简单介绍

　　发电厂或称发电站（简称电厂或电站），是将一次能源转换为电能（二次能源）的工厂。按利用能源的类别不同，发电厂可分为火力发电厂、水力发电厂、核能发电厂及太阳能发电厂、地热发电厂、风力发电厂、潮汐发电厂等。处于研究阶段的有磁流体发电、燃料电池等。大多数发电厂生产过程的共同特点是由原动机将各种形式的一次能源转换为机械能，再驱动发电机发电。太阳能发电、磁流体发电、燃料电池则是直接将一次能源转换为电能。

　　利用煤、石油、天然气、油页岩等为燃料的发电厂通常称为火力发电厂。按发电方式又可分为;汽轮机发电（蒸汽发电）、燃气轮机发电、内燃机发电 、燃气一蒸汽联合循环发电、供电又供热的热电联产的热电厂。

　　汽轮机发电又称蒸汽发电，它利用燃料（煤、油、天然气等）在锅炉中燃烧使锅炉中的水变为高温高压蒸汽，推动汽轮机，带动发电机发电。火电厂中有专供发电的凝汽式汽轮机组，还有兼供热的抽汽式和背压式汽轮机组。

　　在凝汽式火电厂中，锅炉产生的蒸汽推动汽轮机做功，并使之带动发电机发电。已做过功的蒸汽，排入凝汽器冷却成水，重新送回锅炉。在凝汽器中大量热量被循环水带走，所以热效率较低，只有 30%~40%。

　　在热电厂中，汽轮机中一部分做过功的蒸汽被从中间段抽出供给热用户.或经过执交换器将水加热后，再将热水供给用户。这样，便减少了被循环水带走的热损失，所以热效率高达60%-70%。

　　燃气轮机发电厂也属于火力发电厂类型，它通过燃烧天然气的燃气轮机带动发电机发电。这类电厂是一种清清电源且启动快速.故可作为调峰电源承担日负荷曲线上的尖峰负荷。燃气——蒸汽联合循环可显著提高热效率。

　　利用河流的水位势能来发电的方式称为水力发电.其出力与流量和落差成正比，它是典型的可再生能源。按照取水方式的不同，水力发电厂分为径流式、坝后式、河床式水电厂和抽水蓄能电厂。

　　径流式水电厂是在有高落差的急流河道上修建低堰，由引水渠道造成水头，使水通过压力钢管进入水轮机来进行发电的电厂。

　　堤坝式水电厂是在河床上修建拦河坝，将水蓄起来，抬高上游水位形成水头进行发电的电厂。堤坝式水电厂可分为坝后式与河床式两种。坝后式水电厂的厂房建在坝后，水压由坝体承受。水库的水由压力钢管引入厂房，驱动水轮发电机发电。适合于高、中水头的情况。河床式水电厂的厂房和坝联成一体，厂房也起挡水作用，适合于低水头，如在20-30 m以下的情况。堤坝式水电厂形成水库，可按库容大小实行日、周、年或多年调节，以计划用水。

　　抽水蓄能水电厂既可蓄水又可发电。利用低谷负荷时发电机尚有多余电力，机组以电动机—水泵方式工作，将下游的水抽至上游水库存储起来;待系统高峰负荷到达时，机组以水轮机—发电机方式工作，使所有的水用于发电，满足调峰需要。此外还可用作调相、调频。

　　原子能发电站（或称核电站）是用核燃料（如铀 235）在反应堆中的受控核裂变能转化为热能，将水变为蒸汽推动汽轮机带动发电机发电的电厂。反应堆中以高压水或重水作为慢化剂和冷却剂，因而可分为压水堆、重水堆等。

　　我国自行设计制造的第一座核电站——秦山核电站和引进设备的大亚湾核电站已分别于1993年和1994年投入运行。

　　目前，世界上除了以利用燃料的化学能、水的位能、核燃料的裂变和聚合能为生产电能的主要方式外，利用太阳能、风能、地热、潮汐、波浪、海洋温差、沼气、垃圾、燃料电池等能源生产电能也在不断地研究、应用中发展。我国可供利用的这类资源也很丰富。

　　利用太阳光能或太阳热能来生产电能就是太阳能发电。通过光电转换元件如光电池等将太阳光直接转换为电能的发电方式，也广泛用于宇航装置、人造地球卫星上。

　　利用太阳能发电，有直接热电转换和间接热电转换两种形式。温差发电、热离子和磁流体发电等，属于直接转换方式发电。将太阳能集中或分散地聚集起来.通过热交换器，将水变为蒸汽驱动汽轮发电机组发电，是间接转换方式发电。

　　太阳能是取之不尽，用之不完的廉价能源.利用太阳能发电.不用任何燃料。生产成本低，无污染现象发生。目前，世界各国在太阳能发电设备制造及实用性等方面的研究也取得了很大的进展，在全球，太阳能发电将具有广阔的发展前景。

　　地热发电就是利用地表深处的地热能来生产电能。利用地热能（传热流体为热水和蒸汽）进行发电的电厂称为地热发电厂，如的羊八井地热发电厂，地下水温约150 ℃，是一种低温热能发电方式。

　　地热发电厂生产过程与火电厂近似。只是以地执井取代锅好设备，地执蒸汽从地执井中引出，将蒸汽中固体杂质滤掉，然后通过蒸汽管道推动汽轮机做功，汽轮机带动发电机发电。地球内部蕴藏的热能极大.据估算，全世界可供开采利用的地热能相当于几万亿吨煤。可见，开发利用地热资源的前景是非常广阔的。

　　风力能源是由于太阳对大气层造成的温差和地球表面不规则而引起的。利用风力的动能来生产电能被称为风力发电。我国的内蒙古，甘肃，青藏高原等地区，风力资源丰富，目前已建成了一些风力发电场。随着科学技术的进步.我国利用风力发由将会有更进一步的发展。

　　风力发电的过程是，当风力使旋转叶片转子旋转时，风力的动能就转变成机械能，再通过升速装置驱动发电机发出电能。

　　风能是十分丰富的自然资源，目前.风力发电在稳定可靠，降低成本方面取得了很大的进展，兆瓦级的风力发电装置已有了较成熟的制造技术和运行经验。这些成果都为这种省能源、无污染风力发电的快速发展打下了坚实的基础。

　　利用海水涨潮、落潮中的动能、势能发电就是潮汐发电。世界上可利用的潮汐能量有kW以上，我国的沿海储存的潮汐能量也有kW，已投产了世界上最大容量之一的潮汐发电厂。

　　潮汐发电厂一般建在海岸边或河口地区，与水电厂建立拦河堤坝一样，潮汐发电厂也需要在一定的地形条件下建立拦潮堤坝，形成足够的潮汐潮差及较大的容水区。潮汐电厂一般为双向潮汐发电厂.涨潮及退潮时均可发电，涨潮时将潮水通过闸门引入厂内发电.退潮前储水，退潮后打开另外闸门放水进行发电。

　　发电设备最基本的控制主要是频率调节（简称调频，主要实现电力系统有功功率控制）和电压调节（简称调压，主要实现电力系统的无功功率控制）。

　　电力系统中所有发电机组的原动机均装有自动转速调整器（简称调速器），能自动地将顿率控制在一定的范围内。调速器的调频作用，一般称为频率的一次调整，是基本的调频措施。由于一相交流系统中。频率在整个系统中是一样的.完通过对感个由力系统的有功功率的供求平衡来控制频率。

　　为了使并列运行的发电机组间有确定的有功功率分配关系，调速器均做成有差调节特性，所以单靠一次调整，通常不能满足要求，还需要由人工或自动调频装置改变某些发电厂（称为调频厂）中发电机调速器的特性，将频率调整到要求的范围内，这种作用称为频率的二次调整。对于大型电力系统，需要多个发电厂共同参与二次调整，还要考虑各调频机组间的功率经济分配以及联络线中交换功率的限制。这种频率-功率联合控制要用自动调频系统来实现。

　　现代电力系统是用定电压的方式提供电能的，制造出的所有电气设备，都是在规定的额定电压下才能发挥其止常的功能。因此，电力系统不仅要维持频率为额定值，同时还要保持受电端电压为额定值。正如面面所述.与频率控制不同.电力系统中电压因地点不同而不同所以电压控制是通过分布在电力系统中的电压无功功率设备进行调节，实现局部地区电压的稳定。为了把电压维持在适当值，使用的电压无功功率设备大致可分为无功功率调节设备和电压调节设备。无功功率调节设备主要有发电机、同步调相机、电力电容器、并联电抗器、静止无功补偿装置等。电压调节设备主要有分接头变压器、感应电压调节器等。