МИНОБРНАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования
«ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Институт радиотехнических систем и управления
Практическая работа по общей энергетике на тему:
«Сравнительный анализ электростанций»
Выполнил: Сидоренко С.Ю., ст. гр.: РТбо2-5
Проверил: Дубяго М.Н.
Таганрог 2016
Содержание
Введение 3
1. Общие сведения о работе тепловых паротурбинных станций 4
2. Особенности атомной энергетики 7
3. Принцип работы АЭС 8
4. Особенности гидроэлектростанций 13
4.1 Особенности 14
4.2 Классификация ГЭС 15
5. Преимущества АЭС перед ТЭС 17
5.1 ТЭС бывают двух видов: 18
5.2 Что выделяется в атмосферу при работе КЭС и ТЭЦ и насколько это опасно 19
6. Недостатки АЭС перед ТЭС 20
7. Преимущества и недостатки АЭС перед ГЭС 20
8. АЭС: преимущества и недостатки 21
8.1 Аварии на АЭС 22
Заключение 23
Список литературы: 24
Введение 3
1. Общие сведения о работе тепловых паротурбинных станций 4
2. Особенности атомной энергетики 6
3. Принцип работы АЭС 8
4. Особенности гидроэлектростанций 12
4.1 Особенности 13
4.2 Классификация гэс 14
5. Преимущества АЭС перед ТЭС 16
5.1 ТЭС бывают двух видов: 17
5.2 Что выделяется в атмосферу при работе КЭС и ТЭЦ и насколько это опасно 18
6. Недостатки АЭС перед ТЭС 19
7. Преимущества и недостатки АЭС перед ГЭС 19
8. АЭС: преимущества и недостатки 20
8.1 Аварии на АЭС 21
Заключение 22
Список литературы: 23
Введение
Опыт прошлого свидетельствует, что проходит не менее 80 лет, прежде чем одни основные источники энергии заменяются другими - дерево заменил уголь, уголь - нефть, нефть - газ, химические виды топлива заменила атомная энергетика. Современную жизнь невозможно представить без электричества и тепла. Материальный комфорт, который окружает нас сегодня, как и дальнейшее развитие человеческой мысли накрепко связаны с изобретением электричества и использованием энергии.
Актуальность выбранной темы заключается в том, что за время технического прогресса электростанции улучшались и появлялись их новые разновидности. Поэтому стоит вопрос, какая из электростанций лучше, и в чём лучше. Для этого нужно провести их сравнительный анализ.
1. Общие сведения о работе тепловых паротурбинных станций
Тепловые электростанции - это электростанции, вырабатывающие электроэнергию посредством преобразования химической энергии топлива в механическую энергию вращения вала электрогенератора.
Существует несколько типов тепловых электростанций. В настоящее время, среди ТЭС больше всего тепловых паротурбинных электростанций (ТПЭС) - это электростанции, преобразующие тепловую энергию сгорания топлива в электрическую энергию.
В электростанциях такого типа тепловая энергия сжигаемого топлива используется в парогенераторе, где достигается очень высокое давление водяного пара, приводящего в движение ротор турбины и, соответственно, генератор.
В качестве топлива, на таких теплоэлектростанциях используется мазут или дизель, а также природный газ, уголь, торф, сланцы, иными словами все виды топлива. КПД ТПЭС составляет около 40 %, а их мощность может достигать 3-6 ГВт.
Кратко рассмотрим принцип работы ТПЭС.
В них используется паровая турбина, в которой реализуется часть цикла Ренкина (см. рис.2), используемого на современных электростанциях.
Упрощенная схема этого цикла представлена на рис. 1, 2. Рабочую жидкость (воду) превращают в перегретый пар в паровом котле (парогенераторе) 1, нагреваемом за счет сжигания ископаемого топлива (угля, нефти или природного газа). Пар высокого давления вращает вал паровой турбины 2, которая приводит в действие генератор 3, вырабатывающий электроэнергию.
Отработанный пар поступает в конденсатор 4, где он конденсируется. Далее вода подается в охлаждающую башню (градирню), откуда часть тепла уходит в атмосферу. Конденсат с помощью насоса 5 возвращают в паровой котел, и весь цикл повторяется.
Рис. 1. Принципиальная схема ТПЭС, работающей по циклу Ренкина
Конденсаторы мощных электростанций очень громоздки и требуют огромного количества циркуляционной воды. Например, станция мощностью 3 млн. квт требует подачи около 300000 м3 циркуляционной воды в час, то есть около 80 м3/сек. Поэтому сооружение большой тепловой станции возможно только там, где имеется достаточно мощный источник воды. Если источник воды недостаточен для того, чтобы обеспечить конденсатор непрерывным притоком свежей воды, при сбросе отработавшей в нем (проточная циркуляция), устраивается замкнутая циркуляция: вода после конденсатора охлаждается на градирнях и затем опять подается в конденсатор.
Рис. 2. Принципиальная схема ТПЭС, работающей по циклу Ренкина
Таким образом, принцип работы ТПЭС достаточно прост и поэтому они получили такое большое распространение. К преимуществам относятся следующие факторы:
1. Используемое топливо достаточно дешево;
2. ТПЭС требуют меньших капиталовложений по сравнению с другими электростанциями;
3. Могут быть построены в любом месте независимо от наличия топлива. Топливо может транспортироваться к месту расположения электростанции железнодорожным или автомобильным транспортом;
4. Занимают небольшую площадь;
5. Невысокая стоимость выработки электроэнергии.
Однако, как и любая система, данные электростанции имеют ряд недостатков:
1. Загрязняют атмосферу, выбрасывая в воздух большое количество дыма и копоти;
2. Более высокие эксплуатационные расходы (например, по сравнению с гидроэлектростанциями).