Қазақстан Республикасының Білім және Ғылым министрлігі
Академик Е.А.Букетов атындағы Қарағанды Мемлекеттік Университеті
Физика−техникалық факультеті.
Профессор Ж.С.Ақылбаев атындағы инженерлік жылу физикасы кафедрасы.
Мамандық: 5ВО71700-«Жылуэнергетика»
«Энергетикада және жылутехнологияда энергетикалық аудит» пәні бойынша
КУРСТЫҚ ЖҰМЫС
Тақырыбы: «Жылу энергетикада және жылу техникада жылуды қолдану».
Орындаған: ТЭК-210 тобының студенті Хәліл С.Ж.
Тексерген: х,ғ,к.,доцент Сатыбалдин А.Ж.
Қарағанды
017
Мазмұны
Кіріспе................................................................................................................3
1. Электр станцияның техникалық үрдісі .........................................................4
1.1.Жылу конденсациялық электр станциялар (КЭС).....................................5
1.2. Жылуфикациялық электрстанциялар – жылуэлектрорталық (ТЭЦ).......8
1.3.Атомдық электростанциялар (АЭС)............................................................12
2.Электр станциялардың қоршаған ортаға әсері...............................................18
3.Қорытынды........................................................................................................19
4. Пайдаланылған әдебиеттер.............................................................................20
Кіріспе
Жылу техника - жылу энергиясын алу мен оны пайдалану өдістерін қамтитын ғылым мен техника саласы. Адамзат қоғамы пайдаланатын жылудың негізгі көзі — жанған кезде жылу бөлетін табиғи органикалық отындар. Ол қатты, сұйық және газ тәрізді отын болып бөлінеді.Отын сапасы 1 кг отын толық жанғанда бөлінетін жылу мөлшері мен анықталады.
Қазақстанда
пайдаланылатын энергияның 95%-тен астам
бөлігі органикалық отын (негізінен
көмір) жағу аркылы өндіріледі. Жылу
энергиясының табиғи көздеріне — Күн
энергиясы мен геотермиялық энергия
(Жер қойнауының жылуы, жер асты ыстықсулары,
вулканды қжылу) жатады. Органикикалық
отын мен қатар, 20 ғ-дың ортасынан бастап
жылуэнергиясын алу үшін ядролық отын
пайдаланылады. Ядролық отынның негізгі
түрі - уран изо-топы. 1 кг уран ыдырағавда
84*
қДж (20*
ккал) энергия бөлінеді. Бұл энергия
ядролық реакторда жылуға айналады.
Ақтау қ-нда қуаты 150 МВт атом электрстанциясы
(Маңғыстауэнергокомбинаты) жұмысістеді.
Жылуды электр энергиясына түрлендіру арқылы да алуға болады. Өндірілген жылуды пайдалану Жылутехникасында екі басты бағытқа жүргізіледі. Біріншісі — әр түрлі өндірістік пештер (қыздыру, күйдіру, балқыту және электр доғалық, индустриялық, т.б. пештер) мен әр түрлі жылуалмасу аппараттарында жылуды пайдалану болса, екіншісі — күш қондырғылары (компрессор, т.б.) мен жылу қозғалтқыштарында (бумашинасы, іштен жанатын қозғалтқыш, т.б.) жылуды энергияға (механикалық, электрлік, т.б.) түрлендіріп пайдаланатын жылу энергетикасы. Жылу техникасының теориялық негізі — термодинамика, жану және жылу мен заталмасу заңдылықтары. Жылу техникасы төменгі температура алу мәселесімен де шұғылданады.
1.Электр станциясы үрдісі.
Электр станциясы деп, электр энергияны өндіретін қондырғылар мен өндіріс орындарын айтады. Электр станциясы техникалық үрдісіне қарай келесі түрге бөлуге болады. Электр станциясы- қандай да бір энергияны электірліге айналдыруда қолданылатын энергетикалық құрылғы.
Жылу энергиясын қолданатынстанциялар келесідей түрге бөлінеді:
Жылу электрстанцияларда жағылатын отынның химиялық энергиясы турбоагрегатты айналдыруға келтіретін қазанда су буының энергиясына түрленетін энергия.
Жылу электр станциясы (ЖЭС)- Жылу-қуат қондырғылары немесе жылу электрстанциялары, бұлар органикалық отынның химиялық байланысқан энергиясын пайдаланады. Отынды жаққанда түтіннің қызуын және жылуын пайдаланады.
Атом электр станциясы (АЭС)- Атом электрстанциялары кейбір ауыр элементтер ядросын нейтрондық сәуле түсіру арқылы жарып ыдратқанда туатын энергияны пайдаланады.[2].
Жылу конденсациялық электр станциялар (кэс)
Жылу конденсациялық электрстанцияларда жағылатын отынның химиялық энергиясы турбоагрегатты айналдыруға келтіретін қазанда су буының энергиясына түрленеді (бу турбинасы, генератормен жалғасқан). Айналудың механикалық энергиясы генератормен электрэнергиясына түрлендіреді. Электростанция үшін отын ретінде көмір, газ, мазут, торф пайдаланылады. Отандық энергетикада КЭС үлесіне 60%-дейін электроэнергия өндірісі келеді.
КЭС-ң негізгі ерешеліктері болып табылады: электроэнергияның тұтынушылардан алыс орналасуы,өз кезегінде қуаттың жоғары және өте жоғары кернеуде берілуін анықтайды,және де электрстансаның блогтық негізде салынуы.
1-отын қоймасы және отын беру жүйесі; 2-отындайындау жүйесі; 3-қазан; 4-турбина; 5-конденсатор; 6-циркуляциялық насос; 7-конденсатты насос; 8-қоректендіру насосы;9-қазан жағу құрылғысы; 10-вентиллятор; 11-шаңжұтқыш; 12-ауажылытқыш; 13-су экономайзері; 14-төменгі қысым жылытқышы; 15-деаэратор; 16-жоғарғы қысым жылытқышы
1.1 - сурет - КЭС-ң негізгі технологиялық схемасы
Суретте 1.1 КЭС энергоблогының қысқартылған негізгі технологиялық схемасы көрсетілген. Энергоблок өз кезегінде жеке электростанцияны,өзінің негізгі және көмекші құрылғысымен және басқару орталығы – блоктық щит ұсынады. Көрші энергоблок арасындағы байланыс технологиялық желі бойынша әдетте,қарастырылмайды. КЭС-ті блоктық негізде салу техно-экономикалық артықшылықтар береді, келесіде қарастырамыз:
1. қарапайым бу өткізгіш жүйесі салдарынан будың жоғары және өте жоғары параметрлерін қолдану жеңілдейді, өз кезегінде үлкен қуатты агрегаттарды басқару үшін маңызды;
2. электростанцияның технологиялық схемасы қысқарады және айқын болады, соның салдарынан жұмыс сапасы ұлғаяды және эксплутациясы жеңілдейді;
3. төмендейді, ал кейбір жағдайларда резервтік жылу механикалық құрылғысы мүлдем болмайды;
4. құрылыс және монтаждық жұмыс көлемі қысқарады;
5. электростанса ғимаратын салуға капиталды шығыны азаяды;
6. электростансаның ыңғайлы кеңеюі қамтамасыз етіледі, сондай-ақ жаңа энергоблоктар қажетінше алдыңғыларынан өзінің параметрлері бойынша ерекшеленеді.
КЭС-ң технологиялық схемасы бірнеше жүйеден тұрады: отынберіліс; отындайындау; бугенераторы және турбинасымен бірге негізгі су булық контуры;циркуляциялық сумен қамтамасыз ету; судайындау; шаңұстағыш және күл-қоқысты жою;станцияның электр бөлігі (1.1сур).
Барлық осы элементтердің қалыпты функциясын қамтамасыз ететін механизмдермен қондырғылар, станцияның өздік қажеттілік жүйесіне кіреді (энергоблоктың).
КЭС-ғы ең жоғары энергетикалық шығындар негізгі су булық контурда орын алады, әсіресе конденсаторда,мұндағы жұмыс істеген бу, жоғары жылу мөлшерінен тұратын,оны цркуляцияциялық суға береді. Жылу циркуляциялық сумен су тоғандарына кетіп жоғалады. Бұл шығындар негізінен электростансаның ПӘК-н анықтайды, қазіргі КЭС үшін де бұл көрсеткіш 40-42%.
Электростанциядан өндірілетін электроэнергия 110-750кВ кернеуінде беріледі және тек оның шамалы бөлігі ғана трансформатор арқылы өздік қажеттілікке,генератор өткізгіш ұштарына жалғанған, алынады.
Генераторлар және ұлғайтқыш трансформатор энергоблоктарды біріктіреді және жоғары кернеу тарату құрылғысына қосады, әдетте, ашық(ОРУ) орындалатын. Негізгі ғимараттардың орналасу варианты әртүрлі болуы мүмкін, 2 суретте көрсетіледі.
А) Б) В)
1-басты корпус; 2-отын қоймасы; 3-түтін мұржасы; 4-трансформаторлар блогы; 5,6-тарату құрылғысы; 7-насостық станция;8-аралық электр желісінің бағанасы
1.2 - сурет - КЭС-ң негізгі ғимаратының орналасу варианты:
Қазіргі КЭС-р негізінен 200-800МВт энергоблоктармен жабдықталады. Ірі агрегаттарды қолдану электростанцияның қуатының тез өсуін,электроэнергияның құнын және станцияның қалыптасқан қуат киловатының құнын қамтамасыз етеді.
Қазіргі кездегі ірі КЭС-р 4млн. кВт-қа дейін қуаты бар. 4-6,4млн. кВт қуаты бар,500-800МВт энергоблогымен стансалар салынуда. КЭС-ң шекті қуаты сумен қамтамасыз ету шартымен және қоршаған ортаға шығаратын қалдығымен анықталады.
Қазіргі КЭС-р қоршаған ортаға белсенді әсер етеді: атмосфераға, гидросфера және литосфераға. Атмосфераға әсері, ол отын жануы үшін үлкен көлемде оттегіні тұтынуы және жану өнімінің көп мөлшерде лақтырылуы. Бұл бірінші кезекте газ тәрізді көміртегі оксиды, күкірт, азот,жоғары химиялық белсенділігі бар. Күлұстағыштан өткен ұшатын күл-қоқыс ауаны ластайды. Атмосфераны аз ластайтындарға (бірдей қуатты стансалар үшін) газ жаққан кезде және көп ластайтын,жылу өткізгіші төмен және жоғары күл-қоқысты қатты отынды жаққанда. Және де жылудың да атмосфераға кетуі, сондай-ақ электромагниттік өріс, жоғары және өте жоғары кернеу тудыратын электр қондырғылары.
КЭС гидросфераны үлкен жылы су массасымен, турбинаның конденсаторынан шығатын, сондай-ақ өндірістік ағындармен,айтарлықтай тазалықтан өтсе де ластайды.
КЭС-ң литосфераға әсері стансаға үлкен отын массасы керек болса да,күлмен шлактың көмуі үшін де көп орынды қажет етеді(қатты отын жаққан кезде).
КЭС-ң қоршаған ортаға әсері үлкен. Мысалы, сумен ауаның жылулық ластану масштабы туралы айтуға болады, барлық отын жанған кездегі 60%-ға жуық жылу станса шегінен тыс жерде жоғалады.[3].