Глава двадцать первая плавающие квантовые теплоэлектростанции

21.1. Особенности плавающих электростанций Гидростанции традиционного типа, как правило, требуют огромных запасов воды и высокой плотины. Создать такие запасы воды, а также обеспечить необходимую высоту сброса позволяют только сложные дорогостоящие гидротехнические сооружения. В нижнем бьефе плотины устанавливают гидравлические турбины, кинематически связанные с электрическими генераторами. Плотины гидростанции имеют сооружения для автоматического сброса воды с верхнего бьефа, запорную арматуру, шлюзы для прохождения судов и рыбоохранные сооружения. Все это требует огромных капитальных затрат. Строительство таких плотин гидростанций ведется несколько лет в тех районах, где возможно затопление больших территорий, находящихся выше плотины. Поэтому плотины могут быть далеко от потребителей, а электрическую энергию, вырабатываемую на гидростанциях, приходится передавать иногда на тысячи километров по линиям электропередач к потребителям. При передаче или перетоках значительная часть выработанной энергии теряется. Другим недостатком гидростанций является то, что они непосредственно не вырабатывают тепловую энергию, которая необходима для населения городов и поселков. Приведенные недостатки инициировали разработку и изготовление плавающих квантовых теплоэлектростанций. Такие гидростанции могут вырабатывать автономно электрическую и тепловую энергию одновременно. Для их работы не требуется капитальных дорогостоящих сооружений. Целесообразно использовать квантовые плавающие теплоэлектростанции недалеко от расположения потребителей, что позволит сэкономить на строительстве линий электропередач, трансформаторных станций, а также снизить потери электрической энергии при перетоках и транспортировке [256]. Для стабильной работы плавающих квантовых теплоэлектростанций (ПКТЭС) необходимо было разработать специальную систему подачи речной воды на s -образные лопасти турбины. Станция крепится на четырех скользящих якорях и находится на двух понтонах. ПКТЭС снабжены специальными створками с правой и левой сторон станции. Створки искусственно создают необходимую скорость потока воды (рис.21.1) В нижней части станции смонтировано крыло, которое создает поток воды, направленный на турбину снизу. Изменяя угол атаки крыла и створок, мы можем варьировать скоростью потока в требуемых пределах и в зависимости от нагрузки. В зимних условиях станция может работать в полынье, которая искусственно создается специальным шатром и обогревателями понтонов от теплогенераторов "ЮСМАР" (рис. 21.1). Плавающая теплоэлектростанция состоит из двух понтонов Я вихревых теплогенераторов "ЮСМАР" 4, теплообменника 7, нижнего крыла 12, правой и левой

Рис.21.1. Схема плавающей квантовой теплоэлектростанции

Рис. 21.2. Плавающая квантовая теплоэлектростанция мощностью 16 кВт.

Рис. 21.3. Схема понтона плавающей квантовой станции.

створок 12, скользящего якоря 10, шатра 6, 5-образных 1уроин 8, квантовой теплоэлектростанции 5, насоса 3, редуктора 2, рамы 10. Станция работает следующим образом: закрепляются в грунте опоры со скользящими по вертикали четырьмя якорями. При необходимости станция крепится еще четырьмя тросами-растяжками. В таком положении течение реки направляется створками и крылом на s -образные лопасти турбины 8. Турбина начинает вращаться и через редуктор передает вращение насосу, который подает жидкость под давлением в теплогенератор. Жидкость через сопло попадает на лопатки реактивной турбины (на рис. 21.1 не показаны), кинематически связанной с электрическим генератором 1 (схема понтона показана на рис. 21.3). Таким образом, на ПКТЭС одновременно вырабатывается тепловая и электрическая энергия. По гибкому кабелю и гибкому изолированному трубопроводу энергия и горячая вода подаются на берег потребителям. Такие плавающие КТЭС могут обеспечить дешевой электрической и тепловой энергией население, сельскохозяйственные объекты и промышленные предприятия, находящиеся вдоль реки.