-
(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:
-
конденсационные турбины (тип К)- служат для превращения максимально возможной части теплоты пара в механическую работу;
-
конденсационные с теплофикационным отбором (Т)- служат для одновременного получения электрической и тепловой энергии
-
конденсационные с регулируемыми отборами на промышленные нужды и теплофикацию (ПТ);
-
с противодавлением (тип Р); весь отработанный пар используется для технологических целей (варка, сушка, отопление)
-
с противодавлением и отбором (ПР);
-
конденсационные с отбором пара на промышленные нужды (П).
-
(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