Дәріс №14. Қазақстанның өндірістік жылуэнергетикасының құрылымы мен болжамдары. Жэс схемасы.

Қазақстанда электр энергиясының 85% жылу электр станцияларында өндіріледі (ЖЭС). Олардың негізгі бөлігі болып котельді қондырғылар саналады, бұлар турбогенератор үшін бу шығарады. Келешекте егер қуатты гидроэлектростанциялар (ГЭС) мен атом электростанциялары (АЭС) толығырақ зерттеліп салынса, «отын электр энергиясы» үлесі азаюға тиіс, бірақ кем дегенде 80% құрамақ. Еліміздің отындық балансында райондық жылу электр станциялары 15% құрайды, ал өндірістік желіні есептегенде шамамен 25% құрайды. Одан үлкен отын көлемін: 35%, өндірістік орындар өндіріс жұмысы үшін пайдаланады. Ал қалған 40% әр түрлі транспорт пен коммуналді шаруашылыққа жұмсалады. Егер су мен теміржол транспортында, коммуналді шаруашылықта бу қуатты қондырғылар барын есептесек, мемлекетімізде өндірілетін отынның кем дегенде 55-60% түрлі пештерде жанып бітетіні мәлім.

Өндірістік энергетика ең күрделі энергетика комплексі болып табылады. Оның құрамына кәдімгі котельді қондырғылар, бу қуатты қондырғылармен қоса, арнайы ауа айдағыш және оттегі станциялары, әр түрлі өндірістік пештер, газификация аппараттары, кептіру және жылу алмасу қондырғылары, жылу және газ жүйелері, өндіріс орындарының көптеген электр құралдары кіреді.

Сурет 1. байқалғандай, ЖЭО схемасынң КЭС схемасынан айырмашылығы бар. Онда бу турбинадан қорек суды ысытуға, тұтынушыға жіберуге, жылу жүйесіндегі суды ысытуға алынады. Конденсат қазандыққа қайтады. Ал бу конденсаты толығымен қайтпайды. Сондықтан ЖЭО су дайындайтын қондырғы су шығынын толтырып отырады (30—50% дейін). ЖЭО тұтынушыға бағытталып орналасады, жылу (бу, ыстық су) тарату радиусы 15-20 км. ЖЭО максималды қуаты КЭС қуатынан кем.

Сурет 1. ЖЭО негізгі схемасы

1- парогенератор; 2 – бу тасымалдауыш; 3 – бу турбинасы; 4-электргенератор; 5 - конденсатор; 6 - насостар; 7 - регенеративті су ысытқыштар, 8 - деаэратор; 9 – су дайындайтын қондырғы; 10 – буды өндірістік мақсатта бөлу; 11, 12 – жүйедегі суды ысыту;

Соңғы кезде келесі жаңа қондырғылар қолданылады:

• газ-турбиналы (ГТ);

• бу-газ-турбиналы (БГУ), қолданылған газ жылуы су ысытуға, төмен қысымды бу алуға қолданылады;

• магнитогидродинамикалық генераторлар (МГД-генераторы), жылу энергиясын - электр энергиясына айналдырады.

Атом электростанциясы (АЭС) атом (ядро) энергиясын - электр энергиясына айналдырады. Энергия генераторы - атом реакторы. Кейбір ауыр элементтер ядролары тізбектік реакциядан бөлшектеніп, жылу бөледі. Ол жылу электр энергиясына өңделеді. АЭС жұмысы ядролық отынға 233U, 235U. 239Pu негізделеді. Уран немесе плутоний изотопының 1г - 22500 квт/ч энергия бөледі, ол 2800 кг шартты отын энергиясына эквивалентті.

Әлемде ядролық отын қоры (уран, плутоний т.б) дәстүрлі органикалық отын қорынан (мұнай, көмір, газ т.б.) әлде қайда көп. Сонымен қатар, көмір мен мұнай қолдануы химия өнеркәсібінде күрт өсіп келеді – ол жылу энергетикасына бәсекелестік тұғызады. Жылдан жылға органикалық отын құны өсіп келеді. Осылардың бәрі атом энергиясын дамытуға мәжбүрлік жасайды.

Дүние жүзі бойынша ең бірінші АЭС 1954 ж. Обнинск (КСРО) қаласында іске қосылды. Оның қуаты 5 Мвт. Бұл энергетикада жаңа бағыт бастауы болды, әрі 1-ші Халықаралық ғылыми-техникалық конференцияда (тамыз, 1955, Женева) атомды бейбітшілік мақсатта қолдану ретінде қолдау алды. Одан бұрын атом энергиясы көбінесе әскери салада қолданылды.