1.Основные виды электростанций и их характерные отличия. Виды электростанции

Какие бывают виды электростанций

Электрическая энергия, которую активно стали использовать, по историческим меркам, не так давно, существенным образом изменила жизнь всего человечества. В настоящее время разные виды электростанций вырабатывают огромное количество энергии. Конечно, для более точного представления можно было найти конкретные числовые значения. Но для качественного анализа это не так важно. Важно отметить тот факт, что электрическая энергия используется во всех сферах человеческой жизни и деятельности. Современному человеку даже трудно себе представить, как можно было обходиться без электричества еще каких-то сто лет тому назад.

Высокая потребность в электрической энергии требует и соответствующих генерирующих мощностей. Для выработки электричества, как иногда выражаются люди в обиходе, используются тепловые, гидравлические, атомные и другие виды электростанций. Как не трудно заметить, конкретный вид генерации определяется тем видом энергии, который требуется для выработки электрического тока. На гидроэлектростанциях энергия падающего с высоты водного потока превращается в электрический ток. Точно так же электростанции на газу превращают в электричество тепловую энергию сгорающего газа.

Всем известно, что в природе действует закон сохранения энергии. Все перечисленные виды электростанций по своей сути превращают один вид энергии в другой. В атомных реакторах происходит цепная реакция распада определенных элементов с выделением тепла. Это тепло с помощью определенных механизмов превращается в электричество. Точно по такому же принципу действуют и тепловые электростанции. Только в этом случае источником тепла служит органическое топливо – уголь, мазут, газ, торф и другие вещества. Практика последних десятилетий показала, что такой способ выработки электроэнергии весьма затратен наносит существенный ущерб окружающей среде.

Проблема заключается в том, что запасы органического топлива на планете ограничены. Расходовать их следует экономно. Передовые умы человечества давно поняли это и ведут активный поиск выхода из создавшегося положения. Одним из возможных вариантов выхода считаются альтернативные электростанции, которые работают на других принципах. В частности для выработки энергии используется солнечный свет и ветер. Солнце будет светить всегда и ветер дуть никогда не устанет. Как выражаются специалисты, это неиссякаемые или возобновляемые источники энергии, которые нужно рационально использовать.

Совсем недавно перечень, в который входят виды электростанций, был коротким. Всего три позиции – тепловые, гидравлические и атомные. В настоящее несколько известных в мире компаний ведут серьезные исследования и опытно-конструкторские разработки в области применения солнечной энергии. В результате их деятельности на рынке появились преобразователи солнечного света в электричество. Следует отметить, что КПД их еще оставляет желать лучшего, но эта проблема рано или поздно будет решена. Точно так же обстоят дела с утилизацией энергии ветра. Ветряные генераторы получают все большее распространение.

fb.ru

Типы электростанций.

23.06.2015

Новости партнёров

Комментарии: 1
Просмотры: 5361 / 2884

На сегодняшний день видов электростанций существует достаточно много. В этой статье представлен краткий обзор наиболее востребованных, а именно мы поговорим про тепловые электростанции, атомные электростанции, гидроэлектростанции, гидроаккумулирующие электростанции, геотермальные станции в ветряные электростанции.

Итак, начнем с тепловой электростанции.

Тепловые электростанции

Первый тип вырабатывает примерно семьдесят процентов всей электроэнергии. Его разделяют на два подвида.

1. КЭС - это конденсационные электростанции. Они созданы преимущественно для выработки энергии, и их работа протекает абсолютно в свободном режиме. Для того, чтобы постройка КЭС стала возможной, требуется источник воды. Коэффициент полезного действия не очень велик - он обычно не превышает 40%. Большие потери энергии на электростанциях такого типа происходят в конденсаторе. В нем пар, который уже был полностью отработан, имеет среднюю температуру 65 градусов. Из-за того, что конденсационные станции очень долго набирают нужную нагрузку, их называют государственными районными станциями.

2. ТЭЦ - тепловые станции, которые были разработаны для обеспечения электричеством и теплом различные предприятия и города. Такие станции уже гораздо экономичнее предыдущих. ТЭЦ располагается около центра электрической нагрузки, а их КПД достигает 60%.

Атомные электростанции

В АЭС используют энергию ядерных реакций, а как горючие для них используют изотоп урана-235. Вся энергия тепла, которая создается при реакции, отводится наружу при помощи теплоносителя. Чтобы замедлить очень быстрые нейтроны, которые образуются при распаде урановых ядер, чаще всего используют графитовые стержни. АЭС имеют одноконтурную схему, что приводит к распространению радиоактивных веществ по всему энергоблоку. Это довольно сильно усложняет процесс био-защиты.

Гидроэлектростанция

ГЭС в качестве двигателей использует турбины. Они то и приводят во вращения генераторы. Чем выше количество воды, которая поступает в резервуар станции, тем выше мощность гидрогенератора. Водоем, расположенный перед плотиной ГЭС, называется верхний бьеф, а ток, который внизу - нижний бьеф, соответственно. Стоит отметить, что себестоимость эксплуатации электростанций этого типа меньше, чем ТЭС, а КПД - равен 90%.

Гидроаккумулирующая электростанция

Она схожа с ГЭС, но имеет различия. На ней установлены гидроагрегаты. Когда нагрузка системы минимальна - генераторы начинают работу, а турбины начинают перекачку из нижнего бассейна в верхний. А в то время, когда нагрузка максимальна - генераторы станции начинают давать электроэнергию. КПД у таких станций равняется 70 процентам.

Геотермальные станции

Электростанции данного типа черпают энергию вод, протекающих под землей. Также, при помощи буров, прямо в землю может быть направлен поток воды, который, благодаря термальным источникам, превратится в пар, и будет вращать турбины.

Ветряные электростанции

Они преобразуют ветра в энергию, за счет кручения их лопастей.

К сожалению, последние два типа станций практически не используются, особенно в России. Кроме этих, существуют и другие виды электростанций, но они являются еще более малоиспользуемыми.

Кстати, такие электростанции как бензиновые, газовые и дизельные можно купить даже через Интернет - магазин.

www.masiki.net

1.Основные виды электростанций и их характерные отличия.

Тепловые электростанции. Среди них главную роль играют ГРЭС – государственные районные электростанции, которые обеспечивают потребности экономического района, работающие в энергосистемах. Большинство городов России снабжаются ТЭС. Часто в городах используются ТЭЦ - теплоэлектроцентрали, производящие не только электроэнергию, но и тепло в виде горячей воды. На размещение тепловых электростанций оказывает основное влияние топливный и потребительский факторы.

Гидроэлектростанции. ГЭС производят наиболее дешевую электроэнергию, но имеют довольно-таки большую себестоимость постройки. Более перспективным является строительство гидроаккумулирующих электростанций — ГАЭС. Их действие основано на цикличном перемещении одного и того же объема воды между двумя бассейнами: верхним и нижним. В ночные часы, когда потребность электроэнергии мала, вода перекачивается из нижнего водохранилища в верхний бассейн, потребляя при этом излишки энергии, производимой электростанциями ночью. Днем, когда резко возрастает потребление электричества, вода сбрасывается из верхнего бассейна вниз через турбины, вырабатывая при этом энергию. Это выгодно, так как остановки ТЭС в ночное время невозможны. Таким образом, ГАЭС позволяет решать проблемы пиковых нагрузок. Важным недостатком ГЭС является сезонность их работы, столь неудобная для промышленности.

Атомные электростанции. АЭС являются наиболее современным видом электростанций и имеют ряд существенных преимуществ перед другими видами электростанций:

При нормальных условиях функционирования они абсолютно не загрязняют окружающую среду;
Не требуют привязки к источнику сырья и соответственно могут быть размещены практически везде.

Однако работа АЭС сопровождается рядом негативных последствий:

Существующие трудности в использовании атомной энергии – захоронение радиоактивных отходов. Для вывоза со станций сооружаются контейнеры с мощной защитой и системой охлаждения. Захоронение производится в земле, на больших глубинах в геологических стабильных пластах.
Катастрофические последствия аварий на наших АЭС – следствие несовершенной защиты системы.
Тепловое загрязнение используемых АЭС водоёмов

2. Типы гидравлических электростанций и принцип их работы.

1. ГЭС. Принцип работы ГЭС . Цепь гидротехнических сооружений обеспечивает необходимый напор воды, поступающей на лопасти гидротурбины, которая приводит в действие генераторы, вырабатывающие электроэнергию.

Необходимый напор воды образуется посредством строительства плотины, и как следствие концентрации реки в определенном месте, или деривацией(Деривацияв гидротехнике — отвод воды от русла реки по каналу. В более широком смысле — это совокупность гидротехнических сооружений, отводящих воду из реки, водохранилища или другого водоёма и подводящих её к другим гидротехническим сооружениям[3]. Различаются такие типы деривационных сооружений — безнапорные (канал, тоннель, лоток) и напорные[4] (трубопровод, напорный туннель). Современные деривационные каналы и водотоки имеют протяженность в десятки км, с пропускной способностью в несколько тысяч м.куб./сек.) — естественным током воды. В некоторых случаях для получения необходимого напора воды используют совместно и плотину, и деривацию.

Непосредственно в самом здании гидроэлектростанции располагается все энергетическое оборудование. В зависимости от назначения, оно имеет свое определенное деление. В машинном зале расположены гидроагрегаты, непосредственно преобразующие энергию тока воды в электрическую энергию. Есть еще всевозможное дополнительное оборудование, устройства управления и контроля над работой ГЭС, трансформаторная станция, распределительные устройства и многое другое.

2. ГАЭС-гидроаккумулирующие электростанции-предназначаются для покрытия пиков графика электрической нагрузки энергосистемы с использованием электроэнергии в период глубоких провалов нагрузки. ГАЭС практически не нуждается в постоянном водотоке, поскольку работает, используя воду, накопленную в водохранилище и таким водохранилищем (верхний бассейн) может быть озеро, море или искусственный бассейн, заполненный водами снеготаяния или реками с очень малыми расходами,т.е.такое водохранилище нуждается в подпитке лишь на потери. Но для работы необходим еще один-нижний бассейн. Между 2-мя этими бассейнами и образуется напор, необходимый для работы, как гидростанции, вырабатывающей электроэнергию в часы пика нагрузки в энергосистеме. В этот период вода из верхнего бассейна через турбины срабатывается в нижний бассейн. В часы провала нагрузки, когда появляется «свободная» электроэнергия, ГАЭС работает как насосная станция, перекачивая воду из нижнего бассейна в верхний.

3. ПЭС для выработки электроэнергии используют энергию приливов. Приливы являются следствием взаимного притяжения системы Земля-Луна-Солнце. Они поднимают уровень морей у берегов от нескольких см. до нескольких м. с периодичностью 12 час. 25мин. Идея ПЭС заключается: залив (губа,фиорд) отсекается от моря плотиной с водопропускными отверстиями. Во время прилива отверстия открыты, в залив поступает вода и уровень повышается. К началу отлива отверстия закрывается. В открытом море при отливе уровень понижается. А в заливе при открытых отверстиях-нет. В створе плотины образуется перепад уровней(напор),который используется для производства электроэнергии.

studfiles.net

их преимущества и недостатки, разновидности, классификация

Электростанцией называется комплекс зданий, сооружений и оборудования, предназначенный для выработки электрической энергии. То есть, электростанции преобразуют различные виды энергий в электрическую. Наиболее распространенными типами электростанций являются:

— гидроэлектростанции;— тепловые;— атомные.

Гидроэлектростанция (ГЭС) — это электростанция, преобразующая энергию движущейся воды в электрическую энергию. Устанавливаются ГЭС на реках. При помощи плотины создается перепад высот воды (до и после плотины). Возникающий напор воды приводит в движение лопасти турбины. Турбина приводит в действие генераторы, которые вырабатывают электроэнергию.

В зависимости от мощности вырабатываемой электроэнергии, гидроэлектростанции подразделяются на: малые (до 5 МВт), средние (5-25 МВт) и мощные (свыше 25 МВт). По максимально используемому напору они делятся на: низконапорные (максимальный напор — от 3 до 25 м), средненапорные (25-60 м) и высоконапорные (свыше 60 м). Также ГЭС классифицируют по принципу использования природных ресурсов: плотинные, приплотинные, деривационные и гидроаккумулирующие.

Преимуществами гидроэлектростанций являются: выработка дешевой электроэнергии, использование возобновляемой энергии, простота управления, быстрый выход на рабочий режим. Кроме того, ГЭС не загрязняют атмосферу. Недостатки: привязанность к водоемам, возможное затопление пахотных земель, пагубное влияние на экосистему рек. ГЭС можно строить только на равнинных реках (из-за сейсмической опасности гор).

Тепловая электростанция (ТЭС) вырабатывает электроэнергию за счет преобразования тепловой энергии, полученной в результате горения топлива. Топливом на ТЭС является: природный газ, уголь, мазут, торф или горячие сланцы.

В результате горения топлива в топках паровых котлов, происходит преобразование питательной воды в перегретый пар. Этот пар с определенной температурой и давлением по паропроводу подается в турбогенератор, где и происходит получение электрической энергии.

Тепловые электростанции подразделяются на:

— газотурбинные;

— котлотурбинные;

— комбинированного цикла;

— на базе парогазовых установок;— на основе поршневых двигателей.

Котлотурбинные ТЭС, в свою очередь делятся на конденсационные (КЭС или ГРЭС) и теплоэлектроцентрали (ТЭЦ).

Преимущества теплоэлектростанций

— малые финансовые затраты;

— высокая скорость строительства;

— возможность стабильной работы вне зависимости от сезона.

Недостатки ТЭС
— работа на невозобновляемых ресурсах;
— медленный выход на рабочий режим;
— получение отходов.
Атомная электростанция (АЭС) — станция, в которой получение электроэнергии (или тепловой энергии) происходит за счет работы ядерного реактора. За 2015 год все АЭС мира выработали почти 11% электроэнергии.
Ядерный реактор при работе передает энергию теплоносителю первого контура. Этот теплоноситель поступает в парогенератор, где нагревает воду второго контура. В парогенераторе происходит преобразование воды в пар, который поступает в турбину и приводит в движение электрогенераторы. Пар после турбины поступает в конденсатор, где охлаждается водой из водохранилища. В качестве теплоносителя первого контура используется, в основном, вода. Однако, для этой цели можно использовать еще свинец, натрий и другие жидкометаллические теплоносители. Количество контуров АЭС может быть разным.
АЭС классифицируются по типу используемого реактора. В атомных электростанциях используются два вида реакторов: на тепловых и на быстрых нейтронах. Реакторы первого типа подразделяются на: кипящие, водоводяные, тяжеловодные, газоохлаждаемые, графито-водные.
В зависимости от вида получаемой энергии, атомные электростанции бывают двух типов:
Станции, предназначенные для выработки электроэнергии.
Станции, предназначенные для получения электрической и тепловой энергии (АТЭЦ).
Преимущества атомных электростанций:
— независимость от источников топлива;
— экологическая чистота;
Главный недостаток станций этого типа — тяжелые последствия в случае аварийных ситуаций.
Кроме перечисленных электростанций еще бывают: дизельные, солнечные, приливные, ветровые, геотермальные.

pue8.ru

Электростанции бывают различных типов

В современном мире для выработки большого количества энергии используются электростанции. Область эксплуатации электрических станций достаточно широкая, в частности, они могут применяться для снабжения энергий удаленных зданий и сооружений во множестве отраслей промышленности.

Типы электростанций

Электростанции бывают различных типов, наиболее распространенными из которых являются:

Тепловые
Гидравлические
Атомные

Тепловые станции, осуществляющие выработку энергии, отличаются быстротой возведения и дешевизной, по сравнению с иными разновидностями. Данный тип электростанции способен функционировать надлежащим образом без сезонных колебаний. Несмотря на неоспоримые достоинства, различные типы электростанций имеют несколько собственных недостатков. К примеру, ТЭС работают на невозобновимых ресурсах, создают отходы и режим их работы изменяется медленно, поскольку для разогрева котельной установки требуется несколько суток.

Гидравлические электростанции более экономичны и просты в управлении. Для обслуживания данных станций не требуется многочисленного персонала. Помимо всего прочего, ГЭС обладают продолжительным сроком полезного использования, превышающим 100 лет, а также маневренностью при изменении нагрузки. Невысокая себестоимость производимой энергии является одной из причин большого распространения гидравлических станций на сегодняшний день. Проблема гидроэлектростанций состоит в том, что на их возведение уходит от 15 до 20 лет и процесс строительства осложняется затопление больших площадей плодородных земель. В отдельных случаях могут возникнуть дополнительные проблемы с выбором места для возведения объекта.

Атомные станции функционируют на ядерном топливе и чаще всего размещаются в тех местах, где требуется электрическая энергия, но отсутствуют прочие источники сырья. Около 25 тонн топлива позволяют станции работать на протяжении нескольких лет. Действие АЭС не становится причиной увеличения парникового эффекта, а процесс выработки энергии осуществляется без загрязнения окружающей среды.

Основы функционирования электростанций

Вне зависимости от того, какие бывают электростанции, они по большей части используют энергию вращения вала генератора. Назначение генератора заключается в том, что он:

Должен обеспечивать продолжительную стабильную параллельную работу с энергосистемами различной мощности, а также функционирование на автономную нагрузку
Претерпевает моментальный сброс и наброс нагрузки, сопоставимой с его номинальной мощностью
Выполняет защитную функцию благодаря наличию специальных устройств
Запускает двигатель, обеспечивающий функционирование станции

Электростанции являются наиболее оптимальным способом выработки энергии по ряду факторов. На сегодняшний день не существует аналогичных методов, которые смогут обеспечить производство электроэнергии в настолько больших масштабах.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

madenergy.ru

Основные виды электростанций и их характерные отличия.

· При нормальных условиях функционирования они абсолютно не загрязняют окружающую среду;

· Не требуют привязки к источнику сырья и соответственно могут быть размещены практически везде.

Однако работа АЭС сопровождается рядом негативных последствий:

· Существующие трудности в использовании атомной энергии – захоронение радиоактивных отходов. Для вывоза со станций сооружаются контейнеры с мощной защитой и системой охлаждения. Захоронение производится в земле, на больших глубинах в геологических стабильных пластах.

· Катастрофические последствия аварий на наших АЭС – следствие несовершенной защиты системы.

· Тепловое загрязнение используемых АЭС водоёмов

Приливные электростанции - принцип работы и роль в энергосистеме.

Прили́вная электроста́нция (ПЭС) — особый вид гидроэлектростанции, использующий энергию приливов, а фактически кинетическую энергию вращения Земли. Приливные электростанции строят на берегах морей, где гравитационные силы Луны и Солнца дважды в сутки изменяют уровень воды.

Для получения энергии залив или устье реки перекрывают плотиной, в которой установлены гидроагрегаты, которые могут работать как в режиме генератора, так и в режиме насоса (для перекачки воды в водохранилище для последующей работы в отсутствие приливов и отливов)..

Преимуществами ПЭС является экологичность и низкая себестоимость производства энергии. Недостатками — высокая стоимость строительства и изменяющаяся в течение суток мощность, из-за чего ПЭС может работать только в составе энергосистемы, располагающей достаточной мощностью электростанций других типов.

Суточные графики нагрузки и мощности. Каким образом они покрываются электростанциями разного вида?

Электроэнергетика и экология (сравнить ТЭС и ГЭС).

Критерий сравнения	ГЭС	ТЭС
1.Использ.ресурсы	Ежегодно возобновл. энергия воды	Уголь, торф, горюч. сланцы, газ-ресурсы исчерпаемые
2.Вид вырабатываемой энергии	электрическая	Теплов. электрич.
3.Себестоимость электроэнергии.	На ГЭС она почти в 4 раза выше, чем на равных по мощности ТЭС
4.Маневренность	Высокоманевренность. Температура пуска от 1.5 до 5 мин.	Низкая. Температура пуска агрегата из холодного сост.6ч, из горячего резерва-3ч
5.Роль в энергосистеме	И в базовой и в пиковой части нагрузки. Обеспечивает резерв мощности	Работают в базовой части нагрузки
6.КПД	Теплов. 80-90%	Электрич. 60-70%. Тепловой 30-40%
7.Влияние на окр.ср. 8.Затраты на собств.нужды	Затопление обширных территорий, изменение ландш.и берегов 0,3-0,5%	Значительное влияние на атмосферу и литосферу. 7-8% от того, что станция производит

Что изучает инженерная гидрология? Основные гидрологические понятия. Примеры гидрографа реки средней полосы для многоводного и маловодного года.

Гидроло́гия — наука о воде в природе; изучает свойства и состояния воды, круговорот воды и формирование вод суши, явления в морях, реках, озерах, болотах, ледниках и взаимодействие их с окружающей средой.

Створ-поперечноесечение реки.
Живое сечение-площадь поперечного сечения реки.
Сток-объем воды, протекающий через сечение реки за определенное кол-во времени.
Расход-объем воды, протекающий через сечение реки в единицу времени.
Гидрограф-график изменения расходов воды в реке в течение времени.
Половодье-период повышения водности реки, повторяющийся ежегодно и связанный с таянием снега и ледников.
Межень-фаза водного режима с наименьшим количеством воды в реке.
Паводок-сравнительно кратковременное и непериодическое поднятие уровня воды в реке, вызванное усиленным таянием снега, ледников или обилием дождей. Периодически паводки не повторяются, и в этом их отличие от половодья. Продолжительность паводка от нескольких долей часа до нескольких суток. В отличие от половодья паводок может возникать в любое время года.

Способы создания напора.

При плотинной схеме река перегораживается довольно высокой плотиной и создается водохранилище. Сила напора в этом случае напрямую зависит от высоты плотины.

При деривационной(отвод воды от главного русла реки в сторону) схеме плотина имеет небольшую высоту и создает лишь небольшой подпор, необходимый для нормального функционирования водозаборного сооружения. Сток реки с помощью каналов или тоннелей отводится к участку, расположенному ниже места водозабора, где и находится здание ГЭС.

Смешанный: плотинно-деривационный подпор создается частично плотиной и частично деривацией, которая берет начало в створе плотины.

Читать стр 59-72

Стр. 67 рисунок

Ремонтные затворы.

Предназначаются для перекрытия водоводов и водосбросов на время -длительных ремонтных работ, либо на аварийно-ремонтных затворов и их приводе, в пазах и на порогах, либо в проточной части турбины, когда под какой то причине аварийно-ремонтный затвор не обеспечивает необходимую герметичность.

Устанавливается перед аварийно-ремонтными турбинными затворами и перед рабочими затворами водосбросов.

Ремонтные затворы опускаются только в спокойные воды, для опускания в поток они не рассчитаны.

Строительные затворы:

Служат для закрытия водопропускных отверстий в период строительства сооружений, для пропуска строительных расходов, а так же в качестве заграждений, выгораживающих участки сооружений от бьефов, когда сооружения не превышают еще уровня воды.

Основные виды электростанций и их характерные отличия.

· При нормальных условиях функционирования они абсолютно не загрязняют окружающую среду;

· Не требуют привязки к источнику сырья и соответственно могут быть размещены практически везде.

Однако работа АЭС сопровождается рядом негативных последствий:

· Катастрофические последствия аварий на наших АЭС – следствие несовершенной защиты системы.

· Тепловое загрязнение используемых АЭС водоёмов

infopedia.su

Основные типы электростанций и их характеристики

Энергетика Основные типы электростанций и их характеристики
просмотров - 2069

Преобразование первичной энергии во вторичную, в частности в электрическую, осуществляется на станциях, которые в своем названии содержат указание на то, какой вид первичной энергии в какой вид вторичной преобразуется на них:

· ТЭС – тепловая электрическая станция преобразует тепловую энергию в электрическую;

· ГЭС – гидроэлектростанция преобразует механическую энергию движения воды в электрическую;

· ГАЭС – гидроаккумулирующая электростанцияпреобразует механическую энергию движения предварительно накопленной в искусственном водоеме воды в электрическую;

· АЭС – атомная электростанция преобразует атомную энергию ядерного топлива в электрическую;

· ПЭС – приливная электростанция преобразует энергию океанических приливов и отливов в электрическую;

· ВЭС – ветряная электростанция преобразует энергию ветра в электрическую;

· СЭС – солнечная электростанция преобразует энергию солнечного света в электрическую, и т.д.

В Беларуси более 95% энергии вырабатывается на ТЭС. По этой причине рассмотрим процесс преобразования энергии на ТЭС. По назначению ТЭС делятся на два типа:

· КЭС - конденсационные тепловые электростанции, вырабатывающие только электрическую энергию;

· ТЭЦ - теплоэлектроцентрали, на которых осуществляется совместное производство электрической и тепловой энергии.

ТЭС могут работать как на органическом (газ, мазут, уголь), так и на ядерном топливе.

Основное оборудование ТЭС (рис. 2.3) состоит из котла-парогенератора ПГ, турбины Т и генератора Г. В котле при сжигании топлива выделяется тепловая энергия, которая преобразуется в энергию водяного пара. В турбине Т водяной пар превращается в механическую энергию вращения – турбина со скоростью 3000 оборотов в минуту (50 Герц) вращает электрогенератор Г, который превращает энергию вращения в электрическую. Тепловая энергия для нужд потребления может быть взята в виде пара из турбины или котла. На рисунке, кроме основного оборудования ТЭС, показаны конденсатор пара К, где отработанный пар охлаждается внешней водой и конденсируется (при этом от пара отводится неĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ количество теплоты и выбрасывается в окружающую среду) и циркуляционный насос Н, который подает конденсат снова в котел. Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, цикл замыкается. Схема ТЭЦ отличается тем, что взамен конденсатора устанавливается теплообменник, где пар при значительном давлении нагревает воду, подаваемую в главные тепловые магистрали.

Рассмотренная схема ТЭС является основной, в ней используется парогенератор, в котором водяной пар служит носителем энергии. Имеются тепловые станции с газотурбинными установками. Носитель энергии в таких установках в таких установках – газ с воздухом. Газ выделяется при сгорании органического топлива и смешивается с нагретым воздухом. Газовоздушная смесь при температуре 750–770о С подается в турбину, которая вращает генератор. ТЭС с газотурбинными установками более маневренна, чем паротурбинная: легко пускается, останавливается и регулируется; пока мощности таких турбин в 5–8 раз меньше, чем паровых, и они должны работать на высокосортном топливе.

Сочетание паротурбинной и газотурбинной установок образует парогазовые установки, в них используются два энергоносителя – пар и газ.

Процесс производства электроэнергии на ТЭС можно разделить на три цикла: химический – процесс горения, в результате которого теплота передается пару; механический – тепловая энергия пара превращается в энергию вращения; электрический – механическая энергия вращения превращается в электрическую.

Общий коэффициент полезного действия ТЭС состоит из произведения коэффициентов полезного действия всех перечисленных циклов:

ηтэс= ηх· ηм· ηэ

КПД ТЭС теоретически равен:

ηтэс= 0,9 · 0,63 · 0,9 = 0,5.

Практически с учетом потерь КПД ТЭС находится в пределах 36–39%. Это означает, что 64–61% топлива используется «впустую», загрязняя окружающую среду в виде тепловых выбросов в атмосферу. КПД ТЭЦ примерно в 2 раза выше, чем КПД ТЭС. По этой причине использование ТЭЦ является существенным фактором энергосбережения.

Атомная электростанция отличается от ТЭС тем, что котел заменен ядерным реактором. Теплота ядерной реакции используется для получения пара.

Рис. 2.4. Принципиальная схема атомной электростанции 1 - реактор; 2 - парогенератор; 3- турбина; 4 - генератор; 5 - трансформатор; б - электролинии

Первичной энергией на АЭС является внутренняя ядерная энергия, которая при делении ядра выделяется в виде колоссальной кинетической энергии, которая, в свою очередь, превращается в тепловую. Установка, где идут эти превращения, принято называть реактором.

Через активную зону реактора проходит вещество теплоноситель, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ служит для отвода тепла (вода, инертные газы и т.д.). Теплоноситель уносит тепло в парогенератор, отдавая его воде. Образующийся водяной пар поступает в турбину. Регулирование мощности реактора производится с помощью специальных стержней. Οʜᴎ вводятся в активную зону и изменяют поток нейтронов, а значит, и интенсивность ядерной реакции.

Природное ядерное горючее атомной электрической станции – уран. Для биологической защиты от радиации используется слой бетона в несколько метров толщиной.

При сжигании 1 кг каменного угля можно получить 8 кВт·ч электроэнергии, а при расходе 1 кг ядерного топлива вырабатывается 23 млн. кВт·ч электроэнергии.

Более 2000 лет человечество использует водную энергию Земли. Теперь энергия воды используется на гидроэнергетических установках (ГЭУ) трех видов:

1) гидравлические электростанции (ГЭС), использующие энергию рек;

2) приливные электростанции (ПЭС), использующие энергию приливов и отливов морей и океанов;

3) гидроаккумулирующие станции (ГАЭС), накапливающие и использующие энергию водоемов и озер.

Гидроэнергетические ресурсы в турбине ГЭУ преобразуются в механическую энергию, которая в генераторе превращается в электрическую.

Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, основными источниками энергии являются твердое топливо, нефть, газ, вода, энергия распада ядер урана и других радиоактивных веществ.

<<	<	Ноябрь 2013			>	>>
Пн	Вт	Ср	Чт	Пт	Сб	Вс
				1	2	3
4	5	6	7	8	9	10
11	12	13	14	15	16	17
18	19	20	21	22	23	24
25	26	27	28	29	30

1.Основные виды электростанций и их характерные отличия. Виды электростанции

Какие бывают виды электростанций

Типы электростанций.

1.Основные виды электростанций и их характерные отличия.

2. Типы гидравлических электростанций и принцип их работы.

их преимущества и недостатки, разновидности, классификация