ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ НА ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯХ

Электростанции
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ И ТИПЫ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ
Тепловые станции
  • Парогенератор
  • Основные энергетические насосы КЭС
  • Газотурбинные установки
  • Теплофикационные электростанции
  • Общее знакомство с паровой турбиной ТЭС
  • Атомные станции
  • Перспективы атомных электростанций
  • Нейтрон
  • Основные компоненты ядерного реактора
  • Классификация ядерных реакторов
  • Тепловые контуры атомных станций
  • Экономическая эффективность ядерной энергии
  • Основные типы реакторов,
    принятые к промышленной реализации
  • АЭС с уран-графитовыми канальными реакторами
  • АЭС с реакторами на быстрых нейтронах (БН)
  • Неоклассическая диффузия
    в магнитном поле токамака
  •  

    ТЕПЛОВЫЕ КОНДЕНСАЦИОННЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СТАНЦИИ (КЭС)

    ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЙ СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ. ЦИКЛ РЕНКИНА

    В термодинамике рассматриваются равновесные состояния тел, температура которых в занимаемом объеме, а также давление, приложенное ко всей поверхности тела, одинаковы.

    На современных мощных ТЭС превращение теплоты в работу происходит в циклах, где в качестве основного рабочего тела используется водяной пар высоких давлений и температур. Водяной пар производится парогенераторами (паровыми котлами) , в топках которых сжигаются различные виды органического топлива: уголь, мазут, газ и др.

    Термодинамический цикл преобразования теплоты в работу с помощью водяного пара был предложен в середине XIX в. шотландским инженером и физиком У. Ренкиным. Принципиальная тепловая схема конденсационной электростанции (КЭС), работающей по циклу Ренкина представлена на рис. 2.1.

    Рис. 2.1. Принципиальная тепловая схема КЭС, работающей по циклу Ренкина:1— парогенератор; 2 — турбина; 3— электрический генератор;

    4 — конденсатор; 5 — насос;ABC—пар; CDA—конденсат

     Схема состоит из парогенератора 1, турбины 2, электрического генератора 3, конденсатора 4, насоса 5. В парогенераторе 1 происходит сжигание топлива, за счет получаемой теплоты вода, подаваемая насосом 5, нагревается и превращается в водяной пар. Этому процессу на диаграмме цикла Ренкина (рис. 2.2) соответствует участок АВ увеличения объема при постоянном давлении. Пар, получаемый в парогенераторе, направляется в турбину 3, где происходит его расширение и превращение внутренней энергии пара в механическую, т. е. в турбине совершается полезная работа. Процесс расширения пара в турбине в идеальном цикле Ренкина (рис. 2.2) происходит по адиабате ВС. Далее отработанный в турбине пар конденсируется и из конденсатора 4 охлаждающей водой отводится теплота. Конденсации пара соответствует участок CD.

    Конденсат питательным насосом 5 (замыкая таким образом цикл) подается в парогенератор, что сопровождается возрастанием давления воды при постоянном объеме, так как вода несжимаема. Этому процессу соответствует участок DA

    Рис. 2.2. Схема идеального цикла Ренкина паросиловой установки:

    АВ - подвод теплоты рабочему телу в парогенераторе;

    ВС - преобразование энергии пара в механическую энергию в турбине;

     CD - охлаждение пара в конденсаторе;

    DA - подача насосом конденсата в парогенератор

    КПД идеального цикла Ренкина, как и любой тепловой машины, характеризуется отношением теплоты, затраченной на работу, ко всей полученной от нагревателя теплоте:

    К = (Q1 - Q2)/Q1 ,

    где Q1 - количество теплоты, подведенное к рабочему телу в парогенераторе; Q2-количество теплоты, отведенное охлаждающей водой в конденсаторе.

    ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ И ТИПЫ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ

    СХЕМЫ ТЕПЛОВОЙ КОНДЕНСАЦИОННОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СТАНЦИИ (КЭС)

    ОСНОВНОЕ ТЕПЛОФИКАЦИОННОЕ ОБОРУДОВАНИЕ КЭС Парогенератор. Рассмотрим дополнительно работу одного из основных элементов станции - парогенератора, в котором получают пар для питания станции. Современный парогенератор представляет собой сложное техническое сооружение больших размеров, высота которого соизмерима с высотой пятиэтажного дома.

    Основные энергетические насосы КЭС Конструкции энергетических насосов отличаются большим разнообразием. Однако в зависимости от назначения им присущ ряд общих признаков. Ниже приведено краткое описание и характеристики наиболее распространенных конструкций насосов.

    Газотурбинные установки На отечественных ТЭС начинают широко использовать газотурбинные установки (ГТУ). В качестве рабочего тела в них используется смесь продуктов сгорания топлива с воздухом или нагретый воздух при большом давлении и высокой температуре. В ГТУ преобразуется теплота газов в кинетическую энергию вращения ротора турбины.

    Теплофикационные электростанции — теплоэлектроцентрали (ТЭЦ) Этот вид электростанций предназначен для централизованного снабжения промышленных предприятий и городов тепловой и электрической энергией. Являясь, как и КЭС, тепловыми станциями, они отличаются от последних использованием тепла «отработавшего» в турбинах пара для нужд промышленного производства, а также для отопления, кондиционирования воздуха и горячего водоснабжения.

    ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ НА ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯХ