Вопросы к главе 4

1. Дайте классификацию котельных установок.

2. Какие циклы входят в технологический процесс котельной уста­- новки?

3. Приведите тепловую схему котельной установки.

4. Назовите основные элементы котлоагрегата.

5. Как рассчитать тепловой баланс котлоагрегата?

6. Какие факторы влияют на коэффициент полезного действия котель-­ ной установки?

7. Для чего необходимы энергетические характеристики котлоагре- гатов?

8. Как производится выбор типа и \гошность котлоагрегатов?

9. Как определить эффективность работы котельной?

10. Какие факторы определяют себестоимость производства теплоты в котельной?

где Т = 8760 - продолжительность года в часах.

• годовым числом часов использования установленной мощ­ности:

здесь К_Р = Q _уст / Q _max - коэффициент резерва;

К_У = К _М / К _Р - коэффициент использования установленной мощ-

ности

^Кр

Все эти показатели служат для оценки экономической эффек­тивности, технического уровня и качества эксплуатации котельных установок.

Глава 5 электрические станции

5.1. Назначение и классификации

Электрическими станциями называют комплекс взаимосвя­занных инженерных сооружений, оборудования и коммуникаций, предназначенный для превращения природных энергоресурсов в электроэнергию. Процесс производства электроэнергии отличается однородностью и массовостью продукции. Однородность продук­ции открывает путь к типизации основных видоь электростанций и серийности выпуска небольших типоразмеров унифицированного оборудования: котлоагрегатов, турбин, генераторов и трансформа­торов. Важной особенностью современных электростанций является установка небольшого количества (4-6) очень крупных агрегатов -энергетических блоков единичной мощностью от 200 до 1200 МВт. Концентрация энергопроизводства ведет к снижению единовре­менных затрат и ежегодных расходов на электростанциях. Массо­вость, огромные масштабы производства электроэнергии, делают особенно важным повышение эффективности использования пер­вичных энергоресурсов. При массовом производстве даже очень небольшие изменения экономичности дают существенную эконо­мию народнохозяйственных затрат.

Для электростанций является неизбежным неременный режим работы, так как процесс производства электроэнергии должен не­прерывно и точно следовать за процессом ее потребления. Эта осо­бенность условий работы электростанций существенно отличает их от предприятий других отраслей промышленности.

Отмеченные особенности электрических станций определяют основные требования, которые сводятся к требованиям высокой надежности и экономичности энергопроизводства. Эти требования должны рассматриваться неразрывно, но при этом надежность энергообеспечения потребителей имеет приоритет. Прежде всего потому, что перерыв в подаче электроэнергии ведет к прекращению работы ее потребителей, уменьшению выпуска и к массовому браку продукции, а в некоторых случаях и к аварии основного оборудо-

вания потребителей. По этим причинам среди всех мер обеспечения надежности специфическими для энергетики являются обязатель­ное требование наличия резервов мощности, дублирование основ­ных агрегатов и коммуникаций, а также объединение электростан­ций в энергосистемы.

Районные энергетические системы представляют собой со­вокупность электростанций, повышающих и понижающих под­станций, связанных линиями электропередачи. Дальнейшая цен­трализация достигается объединением при помощи межсистем­ных линий электропередачи районных энергосистем в объеди­ненную энергосистему, на базе которых формируется единая энергетическая система страны.

По назначению электростанции разделяются на городские, снабжающие энергией города и населенные пункты, промышлен­ные, обеспечивающие энергией технологические нужды производ­ства, и районные, снабжающие электроэнергией всех потребителей, расположенных на больших территориях. В настоящее время ос­новным видом электростанций являются государственные район­ные электростанции (ГРЭС).

В зависимости от вида используемого природного энергоре­сурса различают следующие типы электростанций.

Тепловые (ТЭС), использующие химически связанную энер­гию органического топлива, которая высвобождается в процессе горения топлива, а полученная теплота используется для превра­щения в механическую работу и далее в электрическую энергию.

Атомные (АЭС), на которых в качестве источника энергии используется процесс деления ядер атомов изотопов урана-235, плутония-239, сопровождающийся выделением большого количе­ства теплоты. Полученная теплота отводится через систему охлаж­дения реактора, а затем используется так же, как и на обычных теп­ловых электростанциях.

Гидравлические (ГЭС), использующие потенциальную энер­гию напора воды речных стоков или приливов и отливов.

Ветровые (ВЭС), использующие в качестве источника кине­тическую энергию движения воздушного потока. Особенностями ВЭС является малая мощность агрегатов и зависимость выработки электроэнергии от наличия и скорости ветра.

Солнечные (ГелиоЭС). использующие энергию излучения солнца для прямого преобразования в электроэнергию с помощью фотоэлектрических элементов, а также для получения теплоты, ко­торая затем превращается в электроэнергию по схеме обычных те­пловых электростанций.

Геотермические электростанции, использующие теплоту зем­ной коры в районах активного проявления вулканической деятель­ности с последующим преобразованием в электроэнергию по тех­нологии тепловых электростанций.

В настоящее время основным типом электростанций является ТЭС, на долю которых приходится около 80% общей выработки электроэнергии в нашей стране. Тепловые электростанции подраз­деляются на конденсационные (КЭС), вырабатывающие только электроэнергию, и теплофикационные (ТЭЦ), на которых осущест­вляется комбинированное производство электрической и тепловой энергии в виде пара или горячей воды для теплоснабжения потре­бителей. Тепловые электростанции различаются и по первичному двигателю, используемому для привода электрического генератора. В настоящее время в качестве первичных двигателей на тепловых электростанциях используют: 1) двигатели внутреннего сгорания -бензиновые, дизельные или газовые, мощностью от нескольких ки­ловатт до 50 МВт, с КПД выработки электроэнергии от 30 до 50%, а при утилизации теплоты - до 85%; 2) газовые турбины, исполь­зующие смесь продуктов сгорания топлива и воздуха, мощностью от 200 кВт до 200 МВт, с КПД от 20 до 40%, а при утилизации теп­лоты до 80-85%; 3) паровые турбины, рабочим телом в которых яв­ляется пар под давлением до 240 бар и температурой до 560°С, мощностью от 0,75 до 1200 МВт, с КПД до 40%, а при утилизации теплоты отработанного пара до 80-85%. На современных ТЭС ос­новным видом первичного двигателя являются паровые турбины.