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.
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 На ТЕС використовують парові турбіни.
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 опа-лення і гарячого водопостачання. На ТЕЦ припадає 40,8 % всієї виробленої електроенергії України.
Схема ТЕЦ
Рис.2.1.
Принципова схема
ТЕЦ
1 – Котел; 2 – Парова турбіна 3 – Генератор;
4 – Конденсатор; 5, 10, 12, 17, 18, 19, 20– насоси;
6 – деаератор; 7 – колектор; 8 – парова лінія;
9 – теплові споживачі; 11– збірні баки; 14 – споживачі;
15 – пароводяний підігрівач; 16 – лінії теплової мережі; 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 шпилеподібного палива) поступає в топку котла. При згорянні палива, виділяються гази з температурою 1200 – 1600º 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˚ – 560º 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 º 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 – 40 тис. 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 – 450º 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
Рис.
2.2.
1
- турбіна; 2 – генератор; 3 – конденсатор;
4 – конденсат; 5 – циркуляційні насоси;
6 – реактор; 7 – робочі канали. Рис. 2.3. 1 - турбіна; 2 – генератор; 3 – конденсатор; 4 – конденсат; 5 – живлячий насос; 6 – циркуляційний насос; 7 – реактор; 8 – робочі канали 9 – парогенератор.