Добавил:
nik990
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Гидроэлектростанции (1).ppt
X
- •Гидроэлектроста
- •Содержание
- •На ГЭС для получения электроэнергии используется энергия
- •Принцип работы ГЭС
- •Условия
- •Необходимый напор воды образуется посредством строительства плотины, и как следствие концентрации реки в
- •При сооружении ГЭС, одновременно с энергетическими, решаются важные задачи: орошение земель и развитие
- •При проектировании зданий русловых и приплотинных ГЭС необходимо рассматривать не совмещенные и совмещенные
- •При проектировании водовыпускных сооружений насосных станций следует предусматривать плавный выпуск воды в канал
- •Классификация
- •Гидроэлектрические станции разделяются в зависимости от вырабатываемой мощности: мощные — вырабатывают от 25
- •Мощность ГЭС напрямую зависит от напора воды, а также от КПД используемого генератора.
- •Гидроэлектростанции также делятся в зависимости от максимального использования напора воды:высоконапорные — более 60
- •В зависимости от напора воды, в гидроэлектростанциях применяются различные виды турбин. Для высоконапорных
- •Принцип работы всех видов турбин схож — вода, находящаяся под давлением (напор воды)
- •По схеме использования водных ресурсов и концентрации напоров ГЭС обычно подразделяют на русловые,
- •плотинные ГЭС. Строятся при более высоких напорах воды. В этом случае река полностью
- •деривационные гидроэлектростанции.
- •В русловых и приплотинных ГЭС напор воды создаётся плотиной, перегораживающей реку и поднимающей
- •гидроаккумулирующие электростанции. Такие ГАЭС способны аккумулировать вырабатываемую электроэнергию, и пускать её в ход
- •Деривационные
- •В деривационных ГЭС концентрация падения реки создается посредством деривации: вода в начале используемого
- •Бьеф (фр. bief) — часть реки, канала, водохранилища или другого водного объекта, примыкающего
- •Деривация
- •Деривационные гидроэлектростанции.
- •Деривационные ГЭС принято разделять на три основных
- •Типы деривационных
- •Общие требования к деривационным водоводам
- •Безнапорные деривационные ГЭС
- •Компоновочная схема водозаборного сооружения для малой ГЭС:
- •Дополнительными сооружениями на ГЭС с безнапорной деривацией являются отстойники и бассейны суточного регулирования,
- •ГЭС с напорной
- •ГЭС с напорной
- •В состав сооружений ГЭС этого типа входят: плотина, водозаборный узел, деривация с напорным
- •Схема станционного узла деривационной ГЭС:
- •Схемы напорных
- •И для сравнения схема
- •Формы поперечного
- •сечений
- •Обделки туннелей
- •Типы несущих обделок напорных деривационных туннелей: I— монолитная бетонная; II — монолитная железобетонная;
- •Оборудование
- •Стальные
- •Железобетонные
- •Выбор трассы
- •Сооружения на
- •Турбинный трубопровод и Аушигерская ГЭС. В составе сооружений Аушигерской ГЭС так же присутствует
- •Машинные залы Аушигерской ГЭС
- •Русловые и приплотинные ГЭС
- •Принцип работы ГЭС
- •Саратовская ГЭС.
- •В русловых и приплотинных ГЭС напор воды создаётся плотиной, перегораживающей реку и поднимающей
- •В состав сооружений русловой ГЭС, кроме плотины, входят здание ГЭС и водосбросные сооружения
- •Приплотинной называется гидроэлектрическая станция, напор которой создаётся посредством плотины, а машинный зал и
- •энергии водотока возможно при концентрации перепадов уровней воды на сравнительно коротком участке. При
- ••Приплотинные компоновки характерны для средне- и высоконапорных ГЭС, расположенных на крупных реках. Как
- •Братская ГЭС
- •Илимская
- •Недостатком такой ГЭС является то, что она не может- быть построена на многоводной
- •Схема Приплотинной ГЭС
- •Гидроаккумулирующие
- •Гидроаккумулирующая электростанция — гидроэлектрическая станция с комплексом сооружений и оборудования, предназначенная для преобразования
- •Такие ГАЭС способны аккумулировать вырабатываемую электроэнергию, и пускать её в ход в моменты
- •Гидроаккумулирующие электростанции работают в двух режимах — насосном и турбинном. В первом
- •В состав гидроаккумулирующей электростанции входят: нижн. питающее водохранилище (естеств. озеро, водохранилище гидроузла, существующее
- •Схема гидроаккумулирующей электростанции:
- •Гидромеханическое и электротехническое оборудование в здании гидроаккумулирующей электростанции располагается обычно по схеме
- •Обратимые гидромашины (насосотурбины).
- •Разрез по насосотурбине Загорской ГАЭС: 1 – рабочее колесо; 2 – лопатки направляющего
- •Обратимые гидромашины могут выполняться, как и реактивные гидротурбины, осевыми, диагональными и радиально-осевыми. Область
- •Крупные современные обратимые гидромашины производят фирмы «Voith Siemens»,
- •Если верхний бассейн не имеет естественной приточности, станция работает только на аккумулированной воде
- •Гидроаккумулирующие электростанции обычно располагают вблизи крупных потребителей энергии и в районе мощных электростанций
- •Кпд от 0,6 до 0,7. Наиболее благоприятные гидрологические условия для строительства гидроаккумулирующей станции—
- •ГАЭС России и бывшего СССР
- •Богучанская ГАЭС
- •Кубанская ГАЭС
- •Днестровская ГАЭС
- •Загорская гидроаккумулирующая
- •Вид с козлового крана, который открывает/закрывает затворы верхнего бассейна.
- •Верхний бассейн Загорской ГАЭС искусственный и сделан за счет дамбы.
- •Несмотря на то, что КПД станции около 75% (по сути она является убыточной
- •В часы, когда в энергосистеме избыток электрической энергии (преимущественно ночью), гидроагрегаты ГАЭС работают
- •Длина водоводов — 800 м, диаметр 7,5 м.
- •В 100 метрах от станции ведется строительство ГАЭС 2.
- •Армакаркасы будущего водовода — круглые металлические кольца, длинной 8 метров и весом более
- •Монтаж напорного водовода — одна из самых масштабных и трудоемких частей строительства ГАЭС.
- •Статор насос-турбинной установки 1 гидроагрегата.
- •Авария на Загорской ГАЭС- 2
- •В ночь с 17 на 18 сентября с.г. в результате просадки плиты фундамента
- •Плотины
- •СОСТАВ ОБОРУДУВАНИЯ
- •Назначение плотины
- •Водохозяйственное
- •Материал для строительства плотины
- •Требования, предъявляемые к Г. б., зависят от расположения и условий работы гидротехнических сооружений
- •Отличительные признаки
- •Типы плотин
- •Схемы самых распространенных плотин
- •Гравитационная плотина
- •Гравитационная плотина — весьма распространённый тип плотин, применяемый как на скальных (Бухтарминская, Красноярская
- •Гравитационная бетонная плотина Красноярской ГЭС
- •Схема и вид гравитационной плотины
- •а — глухая плотина, б — водосливная плотина; 1 — гребень; 2 —
- •Арочная плотина
- •Современные тенденции в конструировании А. п.: снижение толщины плотины и повышение напряжений в
- •Схема и вид арочной плотины
- •Контрфорсная плотина
- •Контрфорсная плотина —
- •По типу напорного перекрытия различают К. п.:
- •Заанкеренные плотины сопротивляются сдвигу в значительной мере благодаря заделке конструкции в основание при
- •Плотина ГЭС Монтичелло
- •Низконапорная водосливная плотина
- •Типы
- •Гидроэнергетика, использование энергии естественного движения, т.е. течения, водных масс в русловых водотоках и
- •Водяная турбина И. Е. Сафонова стала
- •По принципу действия гидротурбины делятся на
- •Активная
- •Схема реактивной гидротурбины А-рабочее колесо Б-направляющий аппарат
- •Класс реактивных турбин объединяет следующие
- •Радиально-осевые турбины
- •Турбина Фрэнсиса (турбина радиального потока)
- •и на небольших напорах, что сейчас не практикуется. Например, турбины этого типа установлены
- •Радиально-осевые турбины являются самым
- •использоваться на напорах до 700 м. Однако, на небольших напорах радиально-осевые турбины приходится
- •В зависимости от конкретных условий, форма радиально-осевых рабочих колес может заметно отличаться:
- •1-рабочее колесо ;2-радиально- осевая турбина
- •РАДИАЛЬНО-ОСЕВАЯ ГИДРОТУРБИНА С ГИДРОГЕНЕРАТОРОМ. Напор воды
- •На небольших ГЭС радиально-осевые турбины часто устанавливают не вертикально, а горизонтально, что упрощает
- •Раньше, с целью увеличения мощности турбины, нередко применялось объединение двух рабочих колес на
- •Крупнейшие в мире радиально-осевые турбины (как и гидравлические турбины вообще) установлены на американской
- •Примерно такую же (и даже чуть большую — 812 МВт) мощность имеют и
- •Особая история — обратимые радиально- осевые насос-турбины, которые устанавливаются на гидроаккумулирующих электростанциях (ГАЭС).
- •ГИДРОТУРБИНЫ / HYDROTURBINES
- •Диагональные турбины
- •Диагональная гидротурбина
- •Диагональные ПЛГ
- •Диагональные ПЛГ
- •Рабочее колесо диагональной гидротурбины
- •Сравнительные характеристики диагональных и радиально-осевых гидротурбин:
- •Ковшовые
- •Ковшовая гидротурбина(турбина Пелтона)
- •Турбины Пелтона является турбиной реактивного типа, где рабочее колесо турбины полностью погружено в
- •Вода подводится к рабочему колесу в и поток воды. Во время поступления воды
- •Первая турбина Пелтона была установлена в 1878 году и использовалась для прямого привода
- •Конструктивно, ковшовая турбина является т.н. активной турбиной. Ее рабочее колесо не находится в
- •Как уже было сказано, рабочее колесо турбины приводится в действие струями воды. Эти
- •Рабочее
- •Внутри каждого ковша расположен нож, разделяющий поток воды на две части.
- •Наиболее
- •Крупнейшие в мире ковшовые гидротурбины (максимальная мощность — 449 МВт) установлены на швейцарской
- •Устанавливают ковшовые турбины и на гидроаккумулирующие электростанции (ГАЭС), построенные по трех- или четырехмашинной
- •Впрочем, в скором будущем в России появится Весьма крупная ГЭС с турбинами этого
- •В отличие от реактивных гидротурбин, Ковшовая гидротурбина не требуют отсасывающей трубы, а вода
- •Принцип работы старого водяного колеса реализован в современной турбине Пелтона. Турбина Пелтона используется
- •Ребро разделителя делит струю пополам, образуя два потока, отклоняющиеся друг от друга. Наибольшие
- •Принципиальная схема ковшовой турбины
- •Различные подводы воды к горизонтальной ковшовой турбине: а — двухколесной;
- •Ковшовая гидротурбина
- •Турбина Каплана (поворотно-лопастная)
- •Турбина Каплана (поворотно-лопастная)
- •а - радиально-осевой; б - пропеллерной; в - поворотно-лопастной; г - двухперовой поворотно-лопастной;
- •Регулирование
- •Регулирование
- •Поворотно-лопастные турбины наиболее эффективны при относительно небольших напорах – от 10 до 40
- •Опытная горизонтальная поворотно- лопастная гидротурбина мощностью
- •Виды ПЛГ
- •Вертикальные ПЛГ
- •Вертикальные ПЛГ
- •По своим прочностным и противокавитационны м свойствам Поворотно-лопастная гидротурбина уступает радиально-осевой гидротурбине, что
- •В турбине Каплана вода течёт сквозь винт пропеллер и заставляет его вращаться. В
- •Схема узловой
- •Турбины на Иркутской ГЭС
- •Монтажники
- •Турбины на волжской ГЭС
- •Волновая
- •Энее́ргия волн океана — энергия, переносимая волнами на поверхности океана. Может использоваться для
- •Волновая
- •Принцип действия волновых электростанций
- •Одно из устройств первой группы представляет собой вертикальную трубу, погруженную нижним открытым концом
- •Преобразователи,
- •Уже известны по крайней мере два примера коммерческого использования устройств на этом принципе
- •Схема установки, в которой используется принцип колеблющегося водного столба (разработана Национальной инженерной лабораторией
- •Пневмобуй Масуды: 1- корпус; 2 - электрогенератор;
- •Главное преимущество устройств на принципе водяного колеблющегося столба состоит в том, что скорость
- •Преобразователи, отслеживающие профиль волны
- •Разработка профессора Эдинбургского университета Стефана Солтера, известная под названием "утка Солтера", представляет собой
- •Эффективность «утки Солтера» (диаметр 15 м, ось зафиксирована)
- •Наиболее серьезными недостатками для «уток Солтера» оказались следующие:
- •Другой вариант волнового преобразователя с качающимся элементом -
- •Пилотный проект волновой электростанции компания Ocean Power Delivery реализовала в Европейском морском энергетическом
- •Сейчас идет подготовка к реализации второй фазы проекта Pelamis в Португалии. Это строительство
- •Концентрация волн в
- •Волновая электростанция Oceanlinx.
- •Подводные устройства
- •"Архимедово волновое качание" (Archimedes Wave Swing — AWS), по словам авторов разработки, самую
- •Собственно сама AWS представляет собой цилиндр диаметром 12 и высотой 30 метров. Весит
- •В то же время система AWS, сделанная из тех же материалов, что и
- •Стоит одна такая "бочка" порядка 4 миллионов евро и рассчитана на беспрерывную работу
- •Использование энергии океанских течений
- •Достоинства океанских течений в качестве источников энергии по сравнению с ветровыми потоками:
- •Для характеристики схем установки преобразователей можно выделить две основные схемы – сооружений, закрепляемых
- •Преобразование тепловой энергии океана и приливные электростанции
- •Мировой океан – крупнейший
- •Мировой океан.
- •Преобразование тепловой энергии океана
- •ОТЭС.
- •Принцип действия.
- •Для определения реализуемых запасов тепловой энергии необходимы сведения о распределении температур на поверхности
- •Распределение перепадов температур в приэкваториальных зонах
- •Тропические районы Мирового океана, где существует устойчивая разница между температурой приповерхностных и глубинных
- •Более точные оценки требуют знания картины распределения температур. Карты показывают, что площадь зоны
- •Последние десятилетия характеризуется
- •Пробная эксплуатация установки в течение трех с половиной месяцев показала ее достаточную надежность.
- •Миниустановка ОТЭС, дающая «чистый» выход энергии.
- •Рабочие тела и оборудование ОТЭС.
- •Полупогруженная платформа в виде
- •по замкнутому циклу Ренкина.
- •В такой системе с помощью теплых поверхностных вод, прокачиваемых насосом через теплообменник испарителя,
- •Термодинамический цикл ОТЭС (цикл Ренкина).
- •по открытому циклу
- •В качестве рабочего тела здесь использована морская вода, подаваемая в испаритель через деаэратор,
- •АККУМУЛИРОВАННАЯ ТЕПЛОВАЯ ЭНЕРГИЯ
- •Тепловая схема АОТЭС с промежуточным контуром охлаждения, работающая по замкнутому циклу раб. тело
- •В такой схеме используется дополнительный контур с промежуточным теплоносителем, который позволяет снизить потери
- •С целью интенсификаций процесса охлаждения конденсатора предусмотрен промежуточный теплоноситель (раствор хлорида натрия NаСl;).
- •Прямое преобразование тепловой энергии.
- •Схема ОТЭС на
- •Преимущества ОТЭС
- •Недостатки ОТЭС
- •Выводы.
- •Разновидностью описанного способа утилизации тепловой энергии океана является метод, основанный на использовании разности
- •Приливная энергетика
- •Генератор и турбина заключены в обтекаемую капсулу, которая очень удобна в использовании. Главным
- •Принцип явления прилива
- •Использовать энергию приливов можно на
- •Приливные
- •Первая в мире ПЭС построена в 1966 году во Франции на реке Ранс.
- •Принцип работы ПЭС
- •Хорошим местом для постройки приливной электростанции является узкий морской залив, который отсекается плотиной
- •При одном бассейне и правильном полусуточном цикле приливов ПЭС может вырабатывать электроэнергию непрерывно
- •Однобассейновая ПЭС двухстороннего действия:
- •Схема ПЭС.
- •Основными типами турбин для ПЭС являются капсульные гидротурбины, которые способны работать как в
- •Расчет энергии для плотинных приливных электростанций
- •В 1968 г. на побережье Баренцева моря в Кислой губе сооружена первая в
- •В 1994 году, в связи со сложной экономической ситуацией, ПЭС была законсервирована; В
- •Кислогубская ПЭС.
- •В России выполнены проекты Тугурской ПЭС мощностью 8,0 ГВт и Пенжинской ПЭС мощностью
- •Тугурская ПЭС.
- •Пенжинская ПЭС.
- •Мезенская ПЭС.
- •Перспективные площадки для ПЭС
- •Характеристика приливной энергии и приливных электростанций в России.
- •В 1966 году на реке Ранс во
- •Приливная электростанция на реке Ла Ранс.
- •Электростанция на реке Ла Ранс мощностью 240 МВт имеет турбины, которые могут также
- •Крупнейшая в мире на настоящий момент Приливная электростанция, расположенная в искусственном заливе Сихва-Хо
- •Южнокорейская
- •Водохранилище/-Дамба[4]
- •Южнокорейская турбина.
- •· Лумбовской в Баренцевом море, мощностью 320 МВт и в другом варианте 672
- •безопасность
- •- Снижение солености воды в бассейне ПЭС, определяющее экологическое состояние морской фауны и
- •Преимущества ПЭС
- •Недостатки ПЭС
- •Спасибо за
Гидроэлектроста
нции
Содержание
Принцип работы ГЭС - 4 Условия постройки -7 Классификация - 12
Деривационные гидроэлектростанции - 23 Русловые и приплотинные ГЭС -55 Гидроаккумулирующие электростанции - 73 Авария на Загорской ГАЭС-2 - 101 Плотины - 105 Материал для строительства плотины - 109 Типы плотин - 112
Гравитационная плотина - 114 Арочная плотина - 119 Контрфорсная плотина - 122 Типы гидротурбин - 128 Радиально-осевые турбины - 136 Диагональные турбины - 151 Ковшовые гидротурбины - 157 Поворотно-лопастные - 178 Схема расход/напор – 191 Волновая энергетика -196
Преобразование тепловой энергии океана – 225 Приливная энергетика - 257
На ГЭС для получения электроэнергии используется энергия
водных потоков (рек, водопадов и т. д.). В настоящее время на ГЭС вырабатывается около 15 % всей электроэнергии.
Более интенсивное строительство этого вида станций сдерживается большими капиталовложениями, большими сроками строительства и спецификой размещения гидроресурсов по территории страны.
Принцип работы ГЭС
Принцип работы ГЭС достаточно прост. Цепь гидротехнических сооружений обеспечивает необходимый напор воды, поступающей на лопасти гидротурбины, которая приводит в действие генераторы, вырабатывающие электроэнергию.
Условия
постройки
Необходимый напор воды образуется посредством строительства плотины, и как следствие концентрации реки в определенном месте, или деривацией — естественным током воды. В некоторых случаях для получения необходимого напора воды используют совместно и плотину, и деривацию.
При сооружении ГЭС, одновременно с энергетическими, решаются важные задачи: орошение земель и развитие судоходства, обеспечение водоснабжения крупных городов и промышленных предприятий и т. д. Технология производства электроэнергии на ГЭС довольно проста и легко поддается автоматизации. Пуск агрегата ГЭС занимает не более 50 с, поэтому резерв мощности в энергосистеме целесообразно обеспечить именно этими агрегатами. Коэффициент полезного действия ГЭС обычно составляет около 85-90%. Благодаря меньшим эксплуатационным расходам, себестоимость электроэнергии на ГЭС, как правило, в несколько раз меньше, чем на тепловых электростанциях.
При проектировании зданий русловых и приплотинных ГЭС необходимо рассматривать не совмещенные и совмещенные с водосбросными устройствами (с поверхностными или напорными водосбросами) компоновки как с вертикальными, так и с горизонтальными гидроагрегатами. Для горных условий с расположением здания ГЭС в узком ущелье целесообразно рассматривать двухрядное или иное расположение гидроагрегатов.
Для деривационных ГЭС следует проектировать отдельно стоящие здания с открытым, подземным или шахтным расположением машинного зала, с различным расположением гидроагрегатов (одно- или двухрядным).
Соседние файлы в предмете Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии