1. Основные виды электростанций (тэс, гэс, аэс). Принцип работы. Тепловые электростанции (тэс)

Принцип работы:

Т опливный материал подается в топку котла. В роли топлива могут выступать такие вещества, как уголь, нефть, мазут, газ, сланцы, торф. Далее тепло, которое образуется за счет сжигания топлива, нагревает воду, находящуюся в паровом котле. В результате нагрева происходит преобразование жидкости в насыщенный пар под высоким давлением, который по пароотводу поступает на лопатки паровой турбины. Основное предназначение паровой турбины заключается в том, чтобы преобразовать энергию поступившего пара, в механическую. Паровая турбина закреплена на одном валу с ротором генератора, на вращающийся ротор подается постоянный ток возбуждения, который создает магнитное поле, за счет этого, по закону электромагнитной индукции, в обмотке статора возникает переменная ЭДС. Далее переменный электрический ток через повышающий трансформатор передается по ЛЭП в энергосистему.

После того как водяной пар проходит турбину, его давление и температура значительно опускаются, и он поступает в конденсатор. Внутри конденсатора происходит обратное превращение пара в жидкость, после чего посредством насоса вода снова подается в котел для превращения в пар. Таким образом, данная система является замкнутой и образует первый замкнутый контур. Вторым замкнутым контуром является охлаждающая вода, которая подается в конденсатор для охлаждения жидкости 1го контура. 2й замкнутый контур охлаждается в охладительной башне (градирне) под воздействием направленного потока атмосферного воздуха.

Виды ТЭС:

1. КЭС – Конденсационная электростанция. Производит в основном только электрическую энергию. Также их принято называть ГРЭС (Государственная районная электростанция) (Примеры: Рефтинская ГРЭС, Берёзовская ГРЭС)

2. ТЭЦ – теплоэлектроцентраль. Является источником тепловой энергии в централизованных системах теплоснабжения для обеспечения горячего водоснабжения и отопления жилых и промышленных объектов. Главное отличие ТЭЦ от КЭС состоит в возможности отобрать часть тепловой энергии пара после того, как он выработает электрическую энергию. (Примеры: Абаканская ТЭЦ, Минусинская ТЭЦ, Бийская ТЭЦ)

Гидроэлектростанции.

Принцип работы:

Вода из водохранилища попадает на водоприемник в котором расположены сороудерживающая решетка(10) и затворы(2). Далее вода проходит по напорному водоводу(8) и попадает в спиральную камеру (5), где предварительно закручивается проходя колонны статора. Далее вода проходит лопатки направляющего аппарата, и попадает на лопасти турбины(7), тем самым заставляя ее вращаться. Именно здесь происходит преобразование энергии воды в механическую энергию вращения. Далее отработанная вода попадает в отсасывающую трубу(6), где окончательно гасится кинетическая энергия и вода попадает в нижний бьеф.

Гидравлическая турбина(7) закреплена на одном валу с ротором генератора(4), на вращающийся ротор подается постоянный ток возбуждения, который создает магнитное поле, за счет этого, по закону электромагнитной индукции, в обмотке статора возникает переменная ЭДС. Далее переменный электрический ток через повышающий трансформатор(3) передается по ЛЭП(1) в энергосистему.

Классификация ГЭС по мощности (согласно книге Брызгалов В.И. Гордон Л.А. «Гидроэлектростанции»):

• МикроГЭС – мощность менее 0,1 МВт

• МиниГЭС – мощность 0,1-1 МВт

• Малые ГЭС – мощность 1-10 МВт

• Средние ГЭС – мощность 10-1000 МВт

• Крупные ГЭС – мощность выше 1000 МВт

Виды ГЭС:

• Гидроэлектростанции (ГЭС) (Примеры: Воткинская ГЭС, Колымская ГЭС и т.д.)

• Гидроаккумулирующие электростанции (ГАЭС) (Пример: Загорская ГАЭС, Кубанская ГАЭС)

• Приливные электростанции (ПЭС) (Кислогубская ПЭС, ПЭС Ля-Ранс)

Атомные электростанции.

А томная электростанция (АЭС) – комплекс технических сооружений, предназначенных для выработки электрической энергии путем использования энергии, выделяемой при контролируемой ядерной реакции.

Принцип работы:

В атомном реакторе АЭС находится топливо. В качестве топлива на АЭС применяется Уран 235, Уран 238, Плутоний 239. Энергия, выделяемая в активной зоне реактора, передаётся теплоносителю первого контура (вода или натрий). Далее теплоноситель поступает в теплообменник, где нагревает до кипения воду второго контура. Полученный при этом пар поступает на лопатки паровой турбины. Основное предназначение паровой турбины заключается в том, чтобы преобразовать энергию поступившего пара, в механическую. Паровая турбина закреплена на одном валу с ротором генератора, на вращающийся ротор подается постоянный ток возбуждения, который создает магнитное поле, за счет этого, по закону электромагнитной индукции, в обмотке статора возникает переменная ЭДС. Далее переменный электрический ток через повышающий трансформатор передается по ЛЭП в энергосистему.

После того как водяной пар проходит турбину, его давление и температура значительно опускаются, и он поступает в конденсатор. Внутри конденсатора происходит обратное превращение пара в жидкость, после чего посредством насоса вода снова подается в теплообменник для превращения в пар. Таким образом, данная система является замкнутой и образует второй замкнутый контур. Третьим замкнутым контуром является охлаждающая вода, которая подается в конденсатор для охлаждения жидкости 2го контура. 3й замкнутый контур охлаждается в охладительной башне (градирне) под воздействием направленного потока атмосферного воздуха.

Виды АЭС по типу реакторов:

• Реакторы на тепловых нейтронах

• Реакторы на быстрых нейтронах

По виду отпускаемой энергии:

• Атомные электростанции (АЭС) - предназначенные для выработки только электрической энергии (Белоярская АЭС, Ленинградская АЭС)

• Атомные теплоэлектроцентрали (АТЭЦ) - вырабатывающие как электроэнергию, так и тепловую энергию. (Билибинская АТЭЦ, Одесская АТЭЦ)