2. (16) Паротурбинная установка.

Паротурби́нная устано́вка — это непрерывно действующий тепловой агрегат, рабочим телом которого является вода и водяной пар. ПУ является механизмом для преобразования потенциальной энергии  пара в кинетическую энергию вращения ротора турбины. Включает в себя ПУ и вспомогательное оборудование. ПУ используются для привода ТГ на тепловых и атомных электростанциях.

Принципиальная схема паротурбинной установки:

Свежий пар из котельного агрегата (1), где он получил тепло от сгорания топлива, поступает в турбину (2) и, расширяясь в ней, совершает механическую работу, вращая ротор электрогенератора (3). После выхода из турбины, пар поступает в конденсатор (4), где происходит его конденсация. Конденсат отработавшего в турбине пара при помощи конденсатного насоса (5) проходит через подогреватель низкого давления (ПНД) (6) в деаэратор(7). Из деаэратора питательный насос (8) подаёт воду через подогреватель высокого давления (ПВД) (9) в котельный агрегат.

Подогреватели (6) и (9) и деаэратор (7) образуют систему регенеративного подогрева питательной воды, которая использует пар из нерегулируемых отборов паровой турбины.

Для эффективной работы пар в турбину должен подаваться с высоким давлением и температурой (от 13 кг/см2/190 oC до 240) Преимуществом  паротурбинной технологии является возможность использования в котле самого широкого спектра топлив, включая твердые. Однако На существующих тепловых электростанциях новые ПТУ целесообразно использовать при отсутствии возможности внедрения на них газотурбинных и парогазовых технологий. 

По принципу работы паровые турбины классифицируются на активные (расширение пара происходит только в соплах) и реактивные (расширение пара происходит в соплах и на рабочих лопатках). По типу паровые турбины принято разделять на:

1. конденсационные турбины (тип К)- служат для превращения максимально возможной части теплоты пара в механическую работу;

2. конденсационные с теплофикационным отбором (Т)- служат для одновременного получения электрической и тепловой энергии

3. конденсационные с регулируемыми отборами на промышленные нужды и теплофикацию (ПТ);

4. с противодавлением (тип Р); весь отработанный пар используется для технологических целей (варка, сушка, отопление)

5. с противодавлением и отбором (ПР);

6. конденсационные с отбором пара на промышленные нужды (П).

3. (17) Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии.

Солнечная энергетика.

Плотность теплового потока на поверхности Земли 0,16 кВт*м²

Существует 2 способа преобразования солнечной энергии в электрическую:

1 способ с применением полупроводниковых фотоэлектро преобразователей(ФЭП)

2 способ на СЭС с паратурбинными установками и солнечными котлами с гелиоконцентратами(система линз и зеркал фокусирующая свет на поверхности)

В 2009 г суммарная мощность сетевых СЭС с ПТУ составила 400 МВт

Солнечную энергию используют для теплоснабжения зданий, основной элемент плоский солнечный коллектор в котором нагревается протекающий теплоноситель

Так же используют для опреснения морской воды, сушки фруктов

Ветроэнергетика.

Энергия ветра на земле достигает 20*10¹² Вт , но использовано может быть 5 %

Причины движения воздушных масс:

1) Постоянное движения воздушных масс от полюсов к экватору

2)Периодическое движение с моря на сушу и обратно

3) Различная степень черноты участков суши Кинетическая энергия ветра:

Классификация ВУ:

По мощности:

-малые до 10 Квт

-средние 10-100 кВт

-крупные 100-1000 кВт

-сверх крупные более 1000 кВт

По числу лопастей рабочего колеса(одно, двух, трёх и многолопастные

Бывают с горизонтальной и вертикальной осью

1-рабочие лопасти

2-гондола

3-башня

4-фундамент

Недостаток: высокий уровень шума 95-100 Дб

Ежегодный мировой прирост мощности ветроэнергетики 30%

Страны лидеры:Германия, США, Дания

В России построены демонстрационные ВЭС на Камчатке, Калининградской области , в Башкирии, Колмыкии

Геотермальная энергия

Энергия земных глубин

Температура в центре земли-2200-5000 ⁰С

Тепловой поток на поверхности 0,05 Вт/м²

На глубине до 5 км запас геотермальной энергии 4*10¹⁸ кДж

В настоящее время используют теплоту горячей воды и пара самопроизвольно выходящего на поверхность, в России парагидротермальные месторождения на Камчатке и Курильских островах.

В СССР первая геотермальная электростанция была построена в 1966 году на Камчатке, Паужетская мощность — 11 МВт.

Верхне-Мутновская ГеоЭС установленной мощностью 12 МВт.

Мутновской ГеоЭС, установленная мощность— 50 МВт

Каждый энерго блок вкл. парагенератор и паратурбинную части. Парагенерирующая часть состоит из геотермальной скважины и сепоратора 1 ступени на расстоянии 1 км от скважин.Система трубопроводов.

Паратурбинная часть: сепаратор второй ступени, паровая турбина, конденсатор

По развитию геоЭС Россия на 14 месте

Геотермальные месторождения горячей воды с температурой 20-120 ⁰С расходуются на нужды населения

Энергия морских волн.

Утка Солтнера

1 – плавучая платформа; 2 – цилиндрическая опора с размещенными в ней приводами и электрогенераторами; 3 –

асимметричный поплавок.

Под действием волн поплавки приходят в движение и возвращаются в исходное положение силой собственного веса. При этом приводятся в действие насосы внутри вала, заполненного специально подготовленной водой. Через систему труб различного диаметра создается разность давления, приводящая в движение турбины, установленные между поплавками и поднятые над поверхностью моря. Вырабатываемая электроэнергия передается по подводному кабелю.

плот Кокереля состоит из трех шарнирно-соединенных понтонов, которые находятся на плаву. Поднятие и опускание понтонов передается рабочей жидкости, которая действует на гидравлический генератор, который производит электрический ток