- •А.Л. Николаев
- •Новокузнецк 2003
- •Содержание
- •5 3.3.1 Общая характеристика 58
- •Введение
- •Структура народного хозяйства и элементы технологического процесса
- •2 Природные ресурсы. Сырье и энергия в народном хозяйстве
- •2.1 Общая характеристика
- •2.2 Перерабатываемое сырье
- •2.3 Топливо
- •2.3.1 Общие сведения
- •2.3.2 Общая характеристика состава твердого топлива
- •2.3.3 Нефть
- •2.3.4 Природный газ
- •2.3.5 Сжигание топлива
- •2.4 Вода
- •2.5 Воздух
- •2.6 Энергия
- •3 Шихтовые и футеровочные материалы и их характеристики
- •4 Обогащение и окускование полезных ископаемых
- •4.1 Общие сведения
- •4.2 Подготовка к обогащению
- •4.2.1 Дробление и измельчение
- •4 2.2 Грохочение и классификация
- •4.3 Обогащение
- •4.4 Окускование концентратов и мелочи полезных ископаемых
- •4.4.1 Агломерация
- •4.4.2 Производство окатышей
- •4.5 Загрязнение окружающей среды
- •5 Металлургия
- •5.1 Общие сведения
- •5.2 Гидрометаллургия
- •5.3 Пирометаллургия черных металлов
- •5.3.1 Сырьевая база
- •5.3.2 Производство чугуна
- •5.3.2.1 Устройство доменной печи и схема производства чугуна
- •5.3.2.2 Основные процессы и продукты доменной плавки
- •5.3.2.3 Интенсификация и технико-экономические показатели доменной плавки
- •5.3.3 Сталеплавильный передел
- •5 3.3.1 Общая характеристика
- •5.3.3.2 Кислородно-конвертерный процесс
- •5.3.3.3 Электросталеплавильное производство
- •5.3.3.4 Мартеновский процесс
- •5.3.3.5 Внепечная обработка и разливка металла
- •5.3.4 Прямое получение железа
- •5.3.5 Производство ферросплавов
- •5.4 Металлургия меди
- •5.5 Металлургия алюминия
- •5.6 Утилизация вторичных ресурсов
- •6 Литейное и прокатное производство
- •6.1 Литейное производство
- •6.1.1 Литейные материалы и их плавка
- •6.1.2 Литейные формы, охлаждение и выбивка отливок
- •6.2 Обработка металла давлением
- •6.3 Утилизация отходов
- •7 Технология неорганических вяжущих веществ
- •7.1 Портландцемент
- •7.2 Строительная известь
- •7.3 Гипсовые вяжущие
- •8 Промышленность строительных материалов и изделий
- •8.1 Определение, классификация и свойства строительных материалов
- •8.2 Искусственные неорганические строительные материалы
- •8.2.1 Безавтоклавный бетон
- •8.2.2 Железобетон
- •8.2.3 Керамика
- •8.2.4 Стекло и изделия из минеральных расплавов
- •8.2.5 Волокнистые материалы
- •8.3 Естественные неорганические материалы
- •8.4 Искусственные строительные материалы на основе органических вяжущих
- •8.5 Комбинированные строительные материалы
- •8.5.1 Полимербетоны и бетонополимеры
- •8.5.2 Древесно-цементные материалы и изделия
- •8.6 Утилизация отходов в промышленности строительных материалов
- •9 Производства основной химии
- •9.1 Кислоты
- •9.2 Минеральные удобрения
- •9.3 Комплексные удобрения и микроудобрения
- •9.4 Получение газов
- •9.4.1 Разделение воздуха на азот и кислород
- •9.4.2 Получение водорода и синтез аммиака
- •9.5 Утилизация отходов
- •10 Химическое производство органических веществ
- •10.1 Коксохимическое производство
- •10.2 Переработка нефти
- •10.3 Переработка природного газа
- •10.4 Производство полимерных материалов
- •10.4.1 Химическая переработка древесины с получением целлюлозы
- •10.4.2 Пластмассы
- •10.4.3 Каучук и резина
- •10.4.4 Утилизация отходов
- •11 Промышленная инфраструктура
- •11.1 Электроэнергетика
- •11.1.1 Значение электроэнергетики и виды электростанций
- •11.1.2 Паротурбинные энергетические установки электростанций
- •11.1.3 Газогенераторы тепловых энергетических установок
- •11.1.4 Гидроэлектростанции
- •11.1.5 Передача и распределение электроэнергии
- •10.1.6 Нетрадиционная энергетика
- •11.1.7 Воздействие на окружающую среду и утилизация отходов
- •11.2 Транспорт
- •11 2 1 Железнодорожный транспорт
- •11.2.2 Автомобильный транспорт
- •11.2.3 Водный транспорт
- •11.2.4 Воздушный транспорт
- •11.2.5 Промышленный и трубопроводный транспорт
- •Заключение
- •Список ЛитературЫ
- •Николаев Анатолий Лукич
- •Тираж 500 экз. Заказ
- •654041, Г. Новокузнецк, ул. Кутузова, 56, тел. 74-09-48
11.1.4 Гидроэлектростанции
ГЭС строят на равнинных и горных реках. Гидроузел состоит из плотины (высота до 350 м), здания электростанции и судоходного шлюза. С помощью плотины создают разность уровней воды до и после нее. Водное пространство перед плотиной называют верхним бьефом, за плотиной – нижним бьефом. Разность уровней бьефов является напором, и чем он больше, тем мощнее электростанция.
Основное силовое оборудование ГЭС включает гидротурбины и гидрогенераторы, располагающиеся в машинном зале здания станции. Вращаемые водой турбины находятся на одном валу с генераторами электротока или связаны с ними с помощью передач.
Частота вращения турбины составляет 60–750 мин–1. Электроэнергия ГЭС наиболее дешева. При равной мощности станций численность персонала на ГЭС в 4 раза меньше, чем на ТЭС, и в 6 раз меньше, чем на АЭС. С учетом трудозатрат на добычу и транспортировку топлива эта разница в сравнении с ТЭС возрастает до 8 раз. Дальнейшее развитие ГЭС ограничено использованием водных ресурсов в ряде районов, в том числе на европейской территории России. Мощность современных ГЭС велика (Красноярской – 6000 МВт, Саяно-Шушенской – 6 400 МВт).
Существенные недостатки ГЭС – высокая стоимость их сооружения, длительные сроки строительства (до 10–15 лет), затопление значительной площади земель, в том числе обжитых, ценных в сельскохозяйственном отношении.
11.1.5 Передача и распределение электроэнергии
Важной характеристикой электроэнергии является величина напряжения и тока, с которой она передается. Электрическая мощность прямо пропорциональна силе тока и напряжению, поэтому значительные мощности могут быть переданы за счет повышения напряжения. Увеличение силы тока нецелесообразно из-за резкого возрастания пропорциональных квадрату силы тока тепловых потерь в линиях электропередач. Величину напряжения выбирают из соотношения двух величин: стоимости электроэнергии (с учетом потерь) и стоимости сооружения линии передач, при повышении напряжения становящихся более дорогими.
На электростанциях, в зависимости от их типа, получают трехфазный переменный ток напряжением 6–18 кВ, которое на повышающих трансформаторных подстанциях увеличивают до 35–500 кВ для линий электропередач.
Для передачи электроэнергии большой мощности на очень большие расстояния более экономичен постоянный ток напряжением до 1150 кВ. В этом случае кроме повышающей трансформаторной подстанции, требуется также установка для превращения постоянного тока в трёхфазный переменный.
Приёмники электроэнергии имеют следующие номинальные напряжения трёхфазного тока: 127, 220, 380, 600, 3000, 6000, 10000, 35000, 110000, 154000 и 220000 В. Электросети городских или крупных промышленных предприятий выполняют на напряжение 6 или 10 кВ.
Фундаментальная особенность электростанций заключается в том, что количество выработанной в каждый момент времени электроэнергии полностью соответствует потребляемой. Другая особенность электростанций – круглосуточная, без перерывов работа. Аварийная остановка оборудования электростанций снижает их экономические показатели, а также показатели промышленных предприятий, электроснабжение которых было прервано, что предъявляет высокие требования к надёжности электроснабжения, которые легче удовлетворяются, если отдельные электростанции, тепловые и гидравлические, объединены в энергетическую систему. Управление энергосистемой осуществляется ее центральной диспетчерской службой. В первую очередь загружают ТЭС. Регулирующими станциями являются ГЭС, так как гидрогенераторы могут быстро (за 5–15 мин.) и в широких пределах изменять свою нагрузку.
Более высокая ступень развития – объединение нескольких энергетических систем. Например, в бывшем СССР 95 энергосистем образовывали 11 объединенных энергетических систем. Девять ОЭС были соединены между собой межсистемными связями, образуя Единую энергетическую систему (ЕЭС) СССР, управляемую из центральной диспетчерской. Внедрение ЕЭС позволяет полнее загружать оборудование и экономически выгодно для России, имеющей значительную протяженность во временных поясах. В состав РАО ЕЭС России входит 7 объединенных энергосистем.