Тема: Типи електростанцій.
План:
Принцип дії та поділ електростанцій.
Принцип дії теплових електростанцій.
Принцип дії атомної електростанції.
1. Принцип дії та поділ електростанцій.
Для передачі руху генераторів використовують первинні електродвигуни: парові машини, двигуни внутрішнього згорання, газові, теплові, гідро турбіни.
В залежності від виду електричної енергії, що споживається первинним двигуном, електростанції поділяються на:
Теплові;
Атомні;
ГЕС;
Гідроакумулюючі;
Малопотужні: вітряні, сонячні, морських приливів, дизельні.
Потужні електростанції, які об’єднані високовольтними лініями передач в єдину енергетичну систему, дають можливість підвищувати надійність електропостачання споживачів, та економію електричної енергії в народному господарстві. На ТЕС використовують парові турбіни.
2. Принцип дії тес та їх поділ.
Принцип дії ТЕС полягає в перетворенні енергії води у водяну пару, яка в свою чергу приводить в дію турбогенератор. Таким чином механічна енергія перетворюється в електричну.
Паливом на ТЕЦ використовують: нафту, мазут, газ та горючі матеріали …
ТЕС поділяється на: ДРЕС – державна районна електростанція; КЕС – конденсаторна електростанція; ТЕЦ – теплова електроцентраль.
ДРЕС – живлять електричних споживачів тільки електричною енергією і розташовані в районах енергетичних запасів (вугілля; торфу; газу...).
КЕС – забезпечують споживачів тільки електричною енергією і розташовані від споживачів на великих відстанях, тому енергія передається на високих і зверх високих напругах. По принципу дії подібні ДРЕС.
ТЕЦ – розташовують в районах споживання електричної енергії. Відрізняються від ДРЕС і КЕС тим, що використовують тепло турбін пари для виробництва електроенергії, для опалення і гарячого водопостачання. На ТЕЦ припадає 40,8% всієї виробленої електроенергії України.
Схема ТЕЦ
1 – Котел;
2 – Парова турбіна;
3 – Генератор;
4 – Конденсатор;
5, 10, 12, 19, 20, 18, 17 – насоси;
6 – деаератор;
7) 7 – колектор;
8) 8 – парова лінія;
9) 9 – теплові споживачі;
11) 11 – збірні баки;
12) 14 – споживачі;
13) 15 – пароводяний підігрівач;
14) 16 – лінії теплової мережі;
15) 21 – джерело водопостачання;
Принцип дії ТЕС.
Тверде паливо поступає з паливного складу за допомогою транспортера, в паливний бункер. Після чого, через дробильний пристрій «млин» за допомогою пневмотранспорту (у вигляді пилеподібного палива) поступає в топку котла. При згорянні палива, виділяються гази з температурою 1200 – 1600 ̊С. Ці гази нагрівають труби з водою(які розміщені в середині котла) і віддають тепло воді. В результаті чого вода перетворюється в пар з температурою 540 – 560 ̊̊С, та тиском 130 – 200 тис. атмосфер поступає в парову турбіну «2». В наслідок різниці пари, що поступає і виходить з неї, а також різниці температур, пара розширюється і проходить через всі ступені турбіни тобто пара виконує механічну роботу і обертає вал турбіни.
Відпрацьована пара з тиском 0,035 – 0,05 тис. атмосфер і температурою 120 – 140 ̊С потрапляє в конденсатор «4», де перетворюється в дистильовану воду. Вода відкачується насосом «5» в деаератор «6», для звільнення від повітря. Відпрацьована вода насосом «20» відкачується в паровий котел.
Інша частина пари, відбирається з проміжної ступені турбіни з тиском 13 – 40тис. атмосфер і потрапляє в теплофікаційний колектор «7», після чого потрапляє до комунально-господарських об’єктів.
При водяній системі постачання, пара поступає в колектор «7» та пароводяний підігрівач «15», де віддає своє тепло воді, яка циркулює в тепловій мережі «16» до споживачів «14» та «13». Потім по зворотній лінії, за допомогою насоса «17» знову потрапляє в пароводяний підігрівач «15».
При паровій системі теплопостачання, пара з колектора «7» прямує в парову лінію «8», а з неї в тепло споживні апарати «9», де перетворюється в конденсат, який зі збірних баків «11» насосами «12» через конденсаторну лінію потрапляє в деаератор «6», а потім в котел «1» за допомогою живлячих насосів «20».
Відпрацьовані гази з топки котла з високою температурою 350 – 450 ̊С неможна викидати в атмосферу! А тому на шляху їхнього проходження встановлюють водяний економайзер, який додатково підігріває воду, далі гази проходять через сажоуловлювач, а потім за допомогою димососа викидається через димову трубу на великій висоті в атмосферу.
ДРЕС і КЕС мають не високий ККД (30 - 40%). Паливо перетворюється а електричну енергію, а решта губиться разом з газами, що викидаються в атмосферу, а також з циркулюючою водою на ТЕЦ. При економній роботі, тобто при одночасному відпуску споживачам електроенергії та тепла ККД може складати 60 – 70%. В період повного зменшення споживання тепла, ККД на ТЕЦ буде падати.
Схема АЕС
