Мощность тепловая и мощность электрическая: Как перевести тепловую мощность из Гкал в кВт или кВт в Гкал.

Как перевести тепловую мощность из Гкал в кВт или кВт в Гкал.

Как перевести тепловую мощность из Гкал в кВт или кВт в Гкал.

Строительство — Другое.

Автор: Administrator

09.11.2011 10:55

Единицы измерения тепловой мощности и количества тепла кал (Калория) единица измерения тепловой энергии ккал (Килокалория) единица измерения тепловой энергии Мкал (Мегакалория) единица измерения тепловой энергии Гкал (Гигакалория) единица измерения тепловой энергии кал/Час (Калория в час) единица измерения тепловой мощности ккал/Час (КилоКалория в час) единица измерения тепловой мощности Мкал/Час (МегаКалория в час) единица измерения тепловой мощности Гкал/Час (ГигаКалория в час) единица измерения тепловой мощности Вт (Ватт) единица измерения тепловой или электрической мощности кВт (КилоВатт) единица измерения тепловой или электрической мощности Дж (Джо́уль) единица измерения работы и энергии в системе СИ кДж (КилоДжоуль) единица измерения работы и энергии в системе СИ BTU British thermal unit — Британская термическая единица  Данной единицей маркируется бытовая техника, предназначенная для кондиционирования. Используется в основном для обозначения мощности тепловых установок. BTU определяет какое количество тепла необходимо для нагрева 1 фунта воды на 1 градус по Фаренгейту.   1 ккал/час = 1,163 Вт 1 Гкал/час = 1,163 МВт 1 Вт = 0,001 кВт 1 Вт = 859,8 кал/час 1 Вт = 3,412 BTU/час 1 Вт = 0,8598 ккал/час 1 кВт = 1000 Вт 1 кВт = 3412 BTU/час 1 кВт = 859800 кал/час 1 кВт = 859,8 ккал/час 1 кВт = 0,0008598 Гкал/час 100 кВт = 0,086 Гкал/час 1 МВт = 1000 кВт 1 МВт = 1000000 Вт 1 МВт = 0,8598 Гкал/час 1 МВт = 859800 ккал/час 1 МВт = 859800000 кал/час 1 МВт = 3412000 BTU/час   Например: 0,1092 Гкал/час = 127 кВт 80 кВт = 0,069 Гкал/час 100 кВт = 0,086 Гкал = 340 000 Btu = 3,6 х 108Дж/час

Электрическая мощность.

Мощность электрического тока. « ЭлектроХобби

В этой теме хотелось бы раскрыть понятие электрической мощности в простой и понятной форме. И, пожалуй, прежде чем говорить об электрической мощности, сперва следует определиться с понятием мощности в общем смысле. Обычно, когда люди говорят о мощности, они подразумевают некую «силу», которой обладает тот или иной предмет (мощный электродвигатель) либо действие (мощный взрыв). Но как мы знаем из школьной физики, сила и мощность — это разные понятия, но зависимость у них есть.

Первоначально мощность (N), это характеристика, относящаяся к определённому событию (действию), а если оно привязано к некоторому предмету, то с ним также условно соотносят понятие мощности. Любое физическое действие подразумевает воздействие силы. Сила (F), с помощью которой был пройден определённый путь (S) будет равняться совершенной работе (А). Ну, а работа, проделанная за определённое время (t) и будет приравниваться к мощности.

Мощность — это физическая величина, которая равна отношению совершенной работы, что выполняется за некоторый промежуток времени, к этому же промежутку времени. Поскольку работа является мерой изменения энергии, то ещё можно сказать так: мощность — это скорость преобразования энергии системы.

Разобравшись с понятием механической мощности, перейдём к рассмотрению электрической мощности (мощность электрического тока). Как Вы должны знать  U — это работа, выполняемая при перемещении одного кулона, а ток I — количество кулонов, проходящих за 1 сек. Поэтому произведение тока на напряжение показывает полную работу, выполненную за 1 сек, то есть электрическую мощность или мощность электрического тока.

Анализируя приведённую формулу, можно сделать очень простой вывод: поскольку электрическая мощность «P» в одинаковой степени зависит от тока «I» и от напряжения «U», то, следовательно, одну и ту же электрическую мощность можно получить либо при большом токе и малом напряжении, или же, наоборот, при большом напряжении и малом токе (Это используется при передачи электроэнергии на удалённые расстояния от электростанций к местам потребления, путём трансформаторного преобразования на повышающих и понижающих электроподстанциях).

Активная электрическая мощность (это мощность, которая безвозвратно преобразуется в другие виды энергии — тепловую, световую, механическую и т.д.) имеет свою единицу измерения — Вт (Ватт). Она равна произведению 1 вольта на 1 ампер. В быту и на производстве мощность удобней измерять в кВт (киловаттах, 1 кВт = 1000 Вт). На электростанциях уже используются более крупные единицы — мВт (мегаватты, 1 мВт = 1000 кВт = 1 000 000 Вт).

Реактивная электрическая мощность — это величина, которая характеризует такой вид электрической нагрузки, что создаются в устройствах (электрооборудовании) колебаниями энергии (индуктивного и емкостного характера) электромагнитного поля. Для обычного переменного тока она равна произведению рабочего тока I и падению напряжения U на синус угла сдвига фаз между ними: Q = U*I*sin(угла). Реактивная мощность имеет свою единицу измерения под названием ВАр (вольт-ампер реактивный). Обозначается буквой «Q».

Простым языком активную и реактивную электрическую мощность на примере можно выразить так: у нас имеется электротехническое устройство, которое имеет нагревательные тэны и электродвигатель. Тэны, как правило, сделаны из материала с высоким сопротивлением. При прохождении электрического тока по спирали тэна, электрическая энергия полностью преобразуется в тепло. Такой пример характерен активной электрической мощности.

Электродвигатель этого устройства внутри имеет медную обмотку. Она представляет собой индуктивность. А как мы знаем, индуктивность обладает эффектом самоиндукции, а это способствует частичному возврату электроэнергии обратно в сеть. Эта энергия имеет некоторое смещение в значениях тока и напряжения, что вызывает негативное влияние на электросеть (дополнительно перегружая её).

Похожими способностями обладает и ёмкость (конденсаторы). Она способна накапливать заряд и отдавать его обратно. Разница ёмкости от индуктивности заключается в противоположном смещении значений тока и напряжения относительно друг друга. Такая энергия ёмкости и индуктивности (смещённая по фазе относительно значения питающей электросети) и будет, по сути, являться реактивной электрической мощностью.

Более подробно о свойствах реактивной мощности мы поговорим в соответствующей статье, а в завершении этой темы хотелось сказать о взаимном влиянии индуктивности и ёмкости. Поскольку и индуктивность, и ёмкость обладают способностью к сдвигу фазы, но при этом каждая из них делает это с противоположным эффектом, то такое свойство используют для компенсации реактивной мощности (повышение эффективности электроснабжения). На этом и завершу тему, электрическая мощность, мощность электрического тока.

P.S. Говоря об электрической мощности электротехнических устройств мы должны помнить, что она в них ограничивается номинальными и максимальными значениями тока и напряжения, а эти ограничения уже зависят от материала, рабочих частот, технологии изготовления и прочих факторов.

ТЭЦ-26

• Дата ввода в эксплуатацию — 30 марта 1979 года
• Установленная электрическая мощность — 1 840,9 МВт
• Установленная тепловая мощность — 4 214 Гкал/ч
• Основное топливо — газ

Дмитрий Птах Директор ТЭЦ-26

Адрес: 117403, г.  Москва, Востряковский пр-д, домовладение 10, Южный административный округ

ТЭЦ-26 — крупнейшая теплоэлектроцентраль Москвы по размеру установленной электрической мощности. Электростанция обеспечивает централизованное теплоснабжение промышленных предприятий, общественных и жилых зданий с населением более 2 млн человек в районах Чертаново, Ясенево, Бирюлево, Марьино.

Бурный рост промышленности, интенсивное строительство жилых районов на юге, юго-западе и юго-востоке Москвы в 1970-х годах требовали дополнительной выработки тепловой и электрической энергии. Первые мощности ТЭЦ-26 (водогрейный котел ПТВМ-180) введены в эксплуатацию 30 марта 1979 года. Строительство осуществлялось в две очереди: первая очередь с 1979 по 1985 год, вторая — с 1986 по 1998 год. В октябре 1998 года ТЭЦ-26 вышла на проектную мощность. В 2009 году для повышения электрической мощности энергоблока № 1 проведена реконструкция турбины ПТ-80/100-130/13. Это позволило увеличить установленную мощность ТЭЦ-26 до 1420 МВт.

В 2011 году на ТЭЦ-26 введен современный парогазовый энергоблок № 8 ПГУ-420 с рекордным для российской электроэнергетики коэффициентом полезного действия до 59% (в конденсационном режиме). Для строительства этого энергоблока «под ключ» был привлечен генеральный подрядчик — консорциум французской компании Alstom и российской «ЭМАльянс». Электрическая мощность нового энергоблока составляет 420,9 МВт, тепловая — 228 Гкал.

В 2014–2015 годах в управление ТЭЦ-26 переданы РТС «Бирюлево», РТС «Красный строитель», РТС «Южное Бутово», РТС «Чертаново», РТС «Теплый Стан», РТС «Ленино-Дачное», КТС «Мелитопольская».

В рамках инвестиционной программы ПАО «Мосэнерго» на ТЭЦ-26 осуществляется полномасштабная реконструкция и модернизация оборудования. На открытом распределительном устройстве (ОРУ) 220, 500 кВ все воздушные выключатели заменены на элегазовые, выполнена замена защит на новые, микропроцессорные. На ОРУ 220, 500 кВ заменены трансформаторы тока и разъединители. Для повышения надежности ОРУ ТЭЦ-26 установлен автотрансформатор АТ-1 с внедрением АСУ ТП электрической части. Реализуются работы по замене участков паропроводов и поверхностей нагрева энергетических и водогрейных котлов. Последовательно проводятся работы по реконструкции градирен ТЭЦ-26. В 2013 году завершено строительство закрытого распределительного устройства ЗРУ-10 кВ № 2 напряжением 10 кВ и мощностью 100 МВт. Ведутся работы по подключению к новому закрытому распределительному устройству жилых районов на юге Москвы и в Видновском районе Московской области.

Большое внимание на ТЭЦ-26 уделяется мероприятиям, направленным на охрану окружающей среды. На водогрейных котлах ПТВМ-180 установлены горелки двухступенчатого сжигания газа, снижающие выход оксидов азота на 20–30%. Для снижения шумового воздействия на окружающую среду проведена реконструкция всех энергетических котлов с установкой шумоглушителей на газоходах дымовых газов и установкой шумоглушителей на всасывающих воздуховодах энергетических котлов.

Производственные показатели — Юнипро

Производственные показатели — Юнипро

Показатель	2011	2012	2013	2014	2015	2016	2017	2018	2019	2020
Установленная электрическая мощность, МВт	1600	1600	1600	1600	2400	2400	2400	2400	2400	2400
Установленная тепловая мощность, Гкал/ч	806,6	806,6	806,6	806,6	986,6	986,6	986,6	893	893	893
Выработка электроэнергии, млн. кВтч	11 738	10 738	10  020	9 049	8 971	7 057	6 458	5 495	6492	4339
Полезный отпуск тепловой энергии, тыс. ГКал	694	731	697	714	634	660	650	713	647	592
КИУМ, %	81,2	76,4	71,5	64,6	56,8	33,5	30,7	26,1	30,9	30,9

СВОБОДНЫЕ МОЩНОСТИ

эксплуатирующиеся ГТ ТЭЦ

строящиеся ГТ ТЭЦ

Наименование станции	Свободные мощности
	Электрическая энергия МВт	Тепловая энергия Гкал/ч
ГТ ТЭЦ Барнаульская	36	80
ГТ ТЭЦ Вельская	18	40
ГТ ТЭЦ Мичуринская	36	80
ГТ ТЭЦ Крымская	18	40
ГТ ТЭЦ Всеволожская	18	40
ГТ ТЭЦ Щелковская	18	80
ГТ ТЭЦ Лужская	36	80
ГТ ТЭЦ Орловская	18	40
ГТ ТЭЦ Элистинская	18	80
ГТ ТЭЦ Саранская	18	80
ГТ ТЭЦ Новочеркасская	18	80
ГТ ТЭЦ Сасовская	18	80
ГТ ТЭЦ Касимовская	18	80
ГТ ТЭЦ Екатеринбургская	18	40
ГТ ТЭЦ Тамбовская	18	80
ГТ ТЭЦ Магнитогорская	18	80
ГТ ТЭЦ Ревдинская	36	100
ГТ ТЭЦ Режевская	18	40

Карта Свободные мощности

Первый энергоблок БелАЭС выведен на проектную мощность — Российская газета

 Уже вторые сутки в режиме проектной мощности работает реактор Белорусской АЭС, подтвердил 13 января источник в Министерстве энергетики страны. «12 января в 19.57 первый энергоблок атомной электростанции выведен на номинальный уровень мощности», — пояснили в отраслевом ведомстве, уточняя, что тепловая мощность блока составляет 3200 МВт, а электрическая мощность — 1170 МВт.

Именно в этом режиме и будут продолжены статические и динамические испытания, а после их успешного завершения «в течение 15 суток будет проведено комплексное опробование оборудования и систем энергоблока на номинальной мощности».

Что касается пуска первого реактора в промышленную эксплуатацию, то, по данным министерства, это состоится после решения приемочной комиссией по итогам «успешного завершения комплексного опробования оборудования».

Главная особенность крупнейшего энергетического объекта страны, возведенного близ Островца в Гродненской области, констатируют эксперты, — это «уникальное сочетание активных и пассивных систем безопасности». Во-первых, здание реактора имеет двойную защитную оболочку. А во-вторых, реактор не пострадает и в случае сейсмических толчков, урагана, наводнения, взрыва и других внешних воздействий.

Как уже рассказывал «СОЮЗ», белорусская станция с двумя реакторами ВВЭР-1200 суммарной мощностью 2400 МВт строится по российскому проекту «АЭС-2006», который относится к эволюционным проектам третьего поколения станций повышенной безопасности. Он соответствует всем требованиям безопасности, что не раз подтверждали международные экспертные миссии, в том числе МАГАТЭ, ВАО АЭС.

Неслучайно именно российская технология ВВЭР является в нынешнем столетии самой востребованной и апробированной в различных регионах планеты. С ее использованием уже введены в эксплуатацию АЭС в КНР, Индии. Кроме того, ведутся подготовительные работы по строительству станций в Египте, Турции, Венгрии, Финляндии, Бангладеш и Узбекистане.

Хотите знать больше о Союзном государстве? Подписывайтесь на наши новости в социальных сетях.

Мощность — Викизнание… Это Вам НЕ Википедия!

Мо́щность — физическая величина, выражающая количество передаваемой или преобразуемой (в том числе вырабатываемой, поглощаемой, рассеиваемой и т. д.) энергии за единицу времени.

Также мощностью могут называться иные величины имеющие имеющие одинаковую размерность: полная, неактивная мощность.

Мгновенная мощность выражается как производная энергии по времени:

Единицы измерения мощности[править]

Механическая мощность[править]

Механическая мощность выражает количество механической работы, совершаемое за единицу времени. Её составляют мощности поступательного и вращательного движения.
Мощность поступательного движения выражается скалярным произведением векторов силы на скорость , либо произведению их асболютных значений и косинуса угла между ними :

Мощность вращательного движения выражается как скалярное произведение векторов момента силы на угловую скорость , либо произведению их асболютных значений и косинуса угла между ними :

Положительный знак мощности в этих случаях определяет, что работа совершается источником механического воздействия, а отрицательный знак — что работа совершается против источника воздействия. Данные формулы можно получить дифференцированием формулы для механической работы.

Тепловая мощность[править]

Тепловая мощность выражает количество теплоты производимое, передаваемое и поглощаемое в единицу времени.

В теплотехнике помимо общеупотребимых единиц (ватт, эрг-секунда и т. п.) употребляются специальные теплотехнические единицы: британская тепловая единица в час, килокалория в час, и т. п.

Электрическая мощность[править]

Мощность, поглощаемая или производимая участком электрической цепи выражается как произведения напряжения между концами участка и силы тока, проходящей через этот участок :

При этом если положительное направление соответствует вытекающему из «положительного» конца току, то положительный знак мощности соответствует отдаче электрической энергии, а отрицательный — поглощению. Под «положительным» концом подразумевается тот большему потенциалу которого соответствует положительное напряжение.

В электрических цепях напряжение и ток не являются независимыми величинами, а связаны вольт-амперной характеристикой. Таким образом мощность цепи можно определять, зная одну из величин — напряжение или ток и зависимость тока от напряжения в этой цепи:

В пассивных линейных цепях эта зависимость определяется законом ома , где — сопротивление цепи, и в таком случае мощность принимает вид:

Мгновенная мощность в цепях переменного тока является также переменной величиной.

Активная мощность

действительная мощность потребляемая нагрузкой.

Реактивная мощность

величина размерности мощности, создающая дополнительную нагрузку на сети электропитания, но не потребляемая. Для измерения неактивной мощности используют единицу вар, равную по величине ватту. Различают следующие её разновидности:

неактивная мощность

суммарная составляющая реактивных мощностей, обозначается ;

мощность сдвига

реактивная мощность, вызванная разностью фаз напряжения и тока, обозначается ;

мощность искажения

реактивная мощность, вызванная несинусоидальностью напряжения или тока, обозначается .

Полная мощность

величина, равная произведению действующего значения напряжения на действующее значение силы тока. Единица измерения — вольт-ампер (по величине равна ватту). Обозначается .

Полная, активная и реактивная мощности связаны равенством:

.

---

Тепловая энергосистема – обзор

10.1 Введение

Как было показано в главе 1, разделе 1.5 главы 1, разделе 1.5, солнечные тепловые энергетические системы были одними из самых первых применений солнечной энергии. В 18 веке солнечные печи, способные плавить железо, медь и другие металлы, были построены из полированного железа, стеклянных линз и зеркал. Печи использовались по всей Европе и на Ближнем Востоке. Наиболее яркими примерами являются солнечная печь, построенная известным французским химиком Лавуазье в 1774 году, различные концентраторы, построенные французским натуралистом Буффоном (1747–1748), и паровой печатный станок, представленный на Парижской выставке Мушо в 1872 году. .В этом последнем приложении использовался концентрирующий коллектор для подачи пара в тепловую машину.

Многие из первых применений солнечных тепломеханических систем были для небольших приложений, таких как перекачка воды, с выходной мощностью до 100 кВт. За последние 40 лет было построено и эксплуатируется несколько крупных экспериментальных энергосистем, что привело к коммерциализации некоторых типов систем, а станции электрической генерирующей мощностью 30–80 МВт эксплуатируются уже много лет.

Хотя тепловые процессы преобразования солнечной энергии в механическую и электрическую работают при более высоких температурах, чем рассмотренные в предыдущих главах, они принципиально аналогичны другим солнечным тепловым процессам.

Как обсуждалось в главе 9, прямое преобразование солнечной энергии в электрическую можно осуществить с помощью фотоэлектрических элементов, которые представляют собой твердотельные устройства. Электричество также можно производить с помощью геотермальной энергии и энергии ветра. Однако в концентрирующих солнечных энергосистемах нет сложных процессов производства кремния, как в случае фотоэлектрических модулей; не нужно бурить глубокие скважины, как в случае с геотермальными системами; и никаких корпусов турбин, которые необходимо смазывать на больших высотах от земли, как в ветроэнергетических установках.В этой главе рассматривается производство механической, а затем и электрической энергии из солнечной энергии тепловыми двигателями, работающими от концентрирующих солнечных коллекторов. Также рассматривается использование солнечных прудов для производства электроэнергии. Стоимость теплоэнергетических систем намного ниже, чем у фотоэлектрических, но большинство из них подходят только для крупномасштабных систем. Концентрирующие солнечные электростанции используют зеркала для выработки высокотемпературного тепла, которое приводит в действие паровые турбины, традиционно работающие на обычном ископаемом топливе.

Принципиальная схема преобразования солнечной энергии в механическую показана на рис. 10.1. В этих системах солнечная тепловая энергия, обычно собранная с помощью концентрирующих солнечных коллекторов, используется для работы тепловой машины. Некоторые из этих систем также включают в себя аккумулирование тепла, что позволяет им работать в пасмурную погоду и в ночное время. Основной задачей при проектировании этих систем является выбор правильной рабочей температуры. Это связано с тем, что КПД теплового двигателя повышается с повышением его рабочей температуры, тогда как КПД солнечного коллектора снижается с повышением его рабочей температуры.Концентрирующие солнечные коллекторы используются исключительно для таких применений, потому что максимальная рабочая температура для плоских коллекторов низка по сравнению с желаемой входной температурой для тепловых двигателей, и, следовательно, эффективность системы будет очень низкой.

Рисунок 10.1. Принципиальная схема системы преобразования солнечной энергии в тепловую.

Для таких приложений использовались пять системных архитектур. Первые четыре представляют собой высокотемпературные системы: система коллекторов с параболическим желобом, линейный отражатель Френеля, система силовой башни и система тарелок.Последним является солнечный пруд, представляющий собой низкотемпературную систему. Они, за исключением линейной системы отражателя Френеля, которая еще не достигла промышленной зрелости, анализируются в этой главе вместе с моделями тепловых двигателей, основанными на основных термодинамических принципах.

В системах концентрации солнечной энергии (CSP) солнечный свет концентрируется с помощью зеркал для создания тепла, затем тепло используется для создания пара, который используется для привода турбин и генераторов, как и на обычной электростанции.Такие станции успешно работают в Калифорнии с середины 1980-х годов и в настоящее время обеспечивают электроэнергией около 100 000 домов. Недавно в Неваде начал работать завод CSP под названием Nevada Solar I, а еще один, PS10, начал работать в Испании, и еще несколько заводов CSP строятся в нескольких других странах мира. Судя по всему, правительство Испании осознало огромный потенциал индустрии КСЭ и субсидирует электроэнергию, произведенную по схеме льготных тарифов.Когда PS20, построенная в настоящее время, заработает на полную мощность, она вместе с PS10 обеспечит электроэнергией 200 000 домов.

Из-за большой площади, необходимой для заводов CSP, они обычно располагаются на неплодородной почве, например, в пустынях. По данным Trans-Mediterranean Renewable Energy Corporation (TREN), каждый квадратный километр пустыни получает солнечную энергию, эквивалентную 1,5 миллионам баррелей нефти. Также было подсчитано, что если площадь пустыни площадью 65 000 км ² , что составляет менее 1 % площади пустыни Сахара, была покрыта установками CSP, она могла бы производить электроэнергию, равную мировому потреблению электроэнергии в 2000 году (Гейер и Quaschning, 2000).Одна пятая часть этой площади могла бы производить электроэнергию, потребляемую в настоящее время в Европейском Союзе. Аналогичные исследования в Соединенных Штатах предсказывают, что солнечные ресурсы в юго-западных штатах могут производить около 7000 ГВт с CSP, что примерно в семь раз превышает текущую общую электрическую мощность США (Wolff et al. , 2008).

Основными технологиями, используемыми на установках CSP, являются коллекторы с параболическими желобами, силовые башни и системы тарелок/двигателей Стирлинга. В основном благодаря заводам, работающим в Калифорнии более 20 лет, параболические желоба являются наиболее проверенной технологией, и сегодня они производят электроэнергию примерно за 0 долларов США.10/кВтч. Успех и долговечность этих установок демонстрируют прочность и надежность технологии параболических желобов. Интересной особенностью параболических желобов и башенных систем является то, что они могут накапливать тепло, что позволяет им продолжать производить электроэнергию в ночное время или в пасмурные дни. Для этой цели можно использовать бетон, расплавленные соли, керамику или среду с фазовым переходом, и этот метод в настоящее время намного дешевле, чем хранение электроэнергии в батареях. Ископаемые и возобновляемые виды топлива, такие как нефть, газ, уголь и биомасса, могут использоваться в качестве резервной энергии на этих электростанциях. Гибкость аккумулирования тепла в сочетании с резервным режимом работы на топливе позволяет электростанциям обеспечивать как базовую мощность нагрузки, так и пиковую мощность, которую можно использовать для покрытия нагрузки на кондиционирование воздуха, обычно возникающей в полдень летом, когда электростанции производят более высокую мощность.

В таблице 10.1 представлен обзор некоторых рабочих характеристик концепций концентрации солнечной энергии (Muller-Steinhagen and Trieb, 2004). Параболические желоба, линейные отражатели Френеля и энергетические башни могут быть подключены к паровым циклам электрической мощностью 10–200 МВт с эффективностью теплового цикла 30–40%.Тот же диапазон эффективности применяется для двигателей Стирлинга, соединенных с тарельчатыми системами. КПД преобразования энергоблока остается практически таким же, как и у топливных электростанций. Общий гелио-электрический КПД, определяемый как чистая выработка энергии по сравнению с излучением падающего луча, ниже, чем КПД преобразования обычных паровых или комбинированных циклов, поскольку они включают преобразование энергии солнечного излучения в тепло внутри коллектора и преобразование тепла. к электричеству в энергоблоке.

Таблица 10.1. Рабочие характеристики различных технологий CSP

Технология	Диапазон мощностей (МВт)	Концентрация	Пиковая солнечная эффективность (%)	Солнечно-электрическая эффективность (%)	Использование земли (м	) -a)
10-200	70-80	70-80	21	10-15	6-8
Отражатель Френеля	10-200	25-100	20	9-11	9-11	4-6
10-150	300-1000	300-1000	20	8-10	8-12
Blow-Stirling	0.01–0,4	1000–3000	29	16–18	8–12

Благодаря более высоким уровням концентрации тарелочные системы достигают более высокой эффективности, чем обычно автономные системы малой мощности; однако для более высокой производительности можно использовать многие системы тарелок.

Описание производства тепловой энергии [KEPCO]

Схема производства тепловой энергии

Роль и функции

Спрос на электроэнергию сильно зависит от сезона и времени суток.Поскольку производство тепловой энергии может гибко адаптироваться к изменениям спроса, оно играет центральную роль в поддержании энергоснабжения.
Комбинируя различные источники энергии, мы можем обеспечить количество энергии, необходимое для удовлетворения спроса в зависимости от времени года и времени суток.

Тип источника питания	Режим работы	Характеристики
Тепловая энергия, работающая на угле	Работа в режиме базовой нагрузки	Как и атомная энергия, тепловая энергия на угле вырабатывается круглосуточно. выход постоянный.Его нельзя отрегулировать, чтобы он реагировал на колебания потребляемой мощности.
Тепловая энергия, работающая на СПГ	Работа от базовой до средней нагрузки	Эти источники энергии могут гибко реагировать на ежедневные колебания спроса на электроэнергию. Они работают в дневное время, останавливаются ночью и повторяют эту схему ежедневно.
Тепловая энергия, работающая на жидком топливе	Работа со средней и пиковой нагрузкой	Эти источники энергии можно настроить для удовлетворения пиковых нагрузок на электроэнергию.Они эксплуатируются в основном летом и зимой в периоды повышенного спроса. В противном случае они остаются в режиме ожидания и готовы к работе в любое время, чтобы обеспечить резервную мощность при неожиданном скачке нагрузки.

Основной принцип

Сжигание таких видов топлива, как нефть, уголь и СПГ (сжиженный природный газ), запускает котел для выработки высокотемпературного пара высокого давления. Этот пар используется для привода паровой турбины. Генератор, присоединенный к паровой турбине, вырабатывает электричество.

Типы производства тепловой энергии

Производство паровой энергии

Топливо, такое как мазут, СПГ (сжиженный природный газ) и уголь, сжигается внутри котла для получения пара при высокой температуре и высоком давлении.
Этот пар используется для вращения рабочего колеса паровой турбины. Это приводит в действие генераторы электроэнергии, подключенные к турбине, которые вырабатывают электроэнергию.
Тепловая эффективность этой системы составляет от 42% до 46%, и она работает как источник питания от базовой до средней нагрузки.

Электростанции, использующие паровую энергию

• Электростанция Нанко
• Электростанция Майдзуру
• Электростанция Ако
• Электростанция Айой
• Электростанция Гобо
• Энергетический исследовательский центр Миядзу (в процессе долгосрочного планового отключения)

Производство электроэнергии с комбинированным циклом

Этот метод производства электроэнергии включает газовую турбину, отработанное тепло которой повторно используется для приведения в действие паровой турбины.Газовая турбина работает на высокотемпературном дымовом газе, который после выпуска из газовой турбины эффективно утилизируется с помощью котла-утилизатора. Это производит пар достаточной температуры и давления, чтобы привести в действие паровую турбину и произвести электричество. Эта конфигурация обеспечивает высокую тепловую эффективность, поскольку стоимость единицы вырабатываемой электроэнергии ниже, чем у тепловой энергии, работающей на жидком топливе. Он используется для обеспечения питания базовой и средней нагрузки.

Электростанции, использующие выработку электроэнергии с комбинированным циклом

• Химэдзи №1 электростанция (блоки №№ 5 и 6)
• Электростанция Химэдзи № 2 (блоки № 1 ~ 6)
• Электростанция Сакаико

Производство электроэнергии с использованием газовых турбин

Эта система выработки электроэнергии вырабатывает электроэнергию за счет сжигания таких видов топлива, как СПГ (сжиженный природный газ) или керосин, для производства высокотемпературных дымовых газов с энергией, достаточной для вращения газовой турбины.

Электростанции, использующие выработку электроэнергии с помощью газовых турбин

• Химэдзи №1 электростанция (блоки №№ 1 и 2)
• Энергетический центр международного аэропорта Кансай

Тепловая электростанция Компоненты и принципы работы

Тепловая электростанция Пояснение

Тепловые электростанции также называются Тепловая электростанция или Тепловая электростанция. Тепловая мощность Завод / Станция используется для преобразования тепловой энергии в электрическую / Энергию для бытовых и коммерческих целей. В процессе выработки электроэнергии паровые турбины преобразуют тепло в механическую энергию, а затем, наконец, в электроэнергию .

Определение тепловой электростанции / тепловой электростанции

« Тепловая электростанция », как следует из названия, представляет собой место механизма, который преобразует тепловую энергию в электрическую.

Как работает ТЭЦ?

В тепловых электростанциях тепловая энергия, полученная от сжигания твердого топлива (в основном угля), используется для преобразования воды в пар, этот пар находится при высоком давлении и температуре.

Этот пар используется для вращения лопаток турбины. Вал турбины соединен с генератором. Генератор преобразует кинетическую энергию рабочего колеса турбины в электрическую энергию.

Компоновка и принципиальная схема электростанции

Тепловые электростанции и термодинам

Компания Thermodyne Engineering Systems имеет большой опыт в производстве котлов, которые генерируют пар высокого давления и температуры, необходимый для вращения турбины и выработки электроэнергии.Наряду с паровыми котлами у нас также есть опыт в предоставлении энергетических решений для наших клиентов, что позволяет вам значительно сэкономить на эксплуатационных расходах.

Мы также выполняем проекты котельных под ключ, включая установку и ввод в эксплуатацию котла и его аксессуаров.

Рабочие компоненты тепловой электростанции

Тепловая электростанция состоит из целого набора последовательных этапов производства электроэнергии.

Блок-схема и схема процесса ТЭЦ

Топливо транспортируется из шахт поездами в хранилище топлива на электростанции.Топливо, транспортируемое на завод, обычно имеет более крупный размер частиц, и перед подачей в топку котла оно разбивается на более мелкие части с помощью дробилок. Затем топливо подается в котел, вырабатывающий большое количество теплоты сгорания.

С другой стороны очищенная вода, очищенная от примесей и воздуха, подается в барабан котла, где теплота сгорания топлива передается воде для преобразования ее в пар высокого давления и температуры .

Как правило, дымовые газы от выхлопных газов котла имеют высокую температуру, и если это тепло не используется, это приведет к большим потерям, что приведет к снижению эффективности котла.

Таким образом, обычно это отработанное тепло восстанавливается путем нагревания либо воздуха, необходимого для сжигания, либо предварительного нагрева воды перед ее отправкой в ​​котел.

Затем дымовые газы пропускают через пылесборник или рукавный фильтр для задержания частиц пыли и предотвращения загрязнения воздуха перед их выбросом в атмосферу через дымоход .

Завод по хранению и обработке топлива

Наиболее важной частью любой электростанции является безопасное хранение топлива в соответствующем количестве, чтобы электростанция могла бесперебойно работать в обычные дни, а также когда поставка топлива из шахт неподходящий.Таким образом, на заводе определено хранилище топлива для хранения достаточного количества топлива.

В процессе производства тепловой электростанции первым шагом в процессе выработки электроэнергии является то, что топливо доставляется в дробилку с помощью ленточного конвейера, здесь легкая пыль отделяется с помощью роторной машины за счет действия сила тяжести.

Далее поступает в дробилку, где измельчается до размера около 50 мм.

Станция водоподготовки

В теплоэнергетике заводская вода используется в больших количествах, эта вода преобразуется в пар и используется для вращения турбины, так что эта вода и пар вступают в непосредственный контакт с котлом, трубами котла, принадлежностями котла и лопатки турбины.

Обычная вода берется из реки, колодец содержит много грязи, взвешенных твердых частиц (ВЧ), растворенных минералов и растворенных газов, таких как воздух и т. д. Если вода, подаваемая в котел, не очищается, это сокращает срок службы и эффективности оборудования за счет коррозии поверхностей и образования накипи оборудования , что может привести к перегреву частей, работающих под давлением, и взрывам.

Взвешенные вещества из воды удаляются путем добавления квасцов в резервуар для воды посредством гравитационного разделения.Добавление квасцов коагулирует взвешенные частицы и за счет увеличения плотности оседает на дно резервуара под действием силы тяжести.

После гравитационного разделения вода умягчается с помощью ионообменного процесса. Поскольку жесткость обеспечивается карбонатами и бикарбонатами натрия и магния, эти соли удаляются из воды в процессе анионного и катионного обмена.

Вода также содержит растворенный кислород, что приводит к коррозии и загрязнению труб и поверхностей котла при контакте с ними. Таким образом, удаление растворенного кислорода из воды осуществляется путем добавления поглотителей кислорода и использования резервуара деаэратора .

Резервуар деаэратора также действует как резервуар питательной воды для хранения питательной воды. При нагреве питательной воды в баке-деаэраторе растворимость воздуха в воде уменьшается, вследствие чего растворенный воздух удаляется из воды.

«Thermodyne поставляет как воду  Умягчители  , так и резервуары деаэратора для улучшения качества питательной воды, подаваемой в котел, поскольку это увеличивает срок службы и эффективность вашего котла и его оборудования.

Паровой котел

Котел представляет собой сосуд высокого давления, который используется для производства пара высокого давления при температуре насыщения. При таком высоком давлении и температуре обычно используются двухбарабанные водотрубные котлы.

Компания Thermodyne Engineering Systems производит водотрубные котлы различных размеров и мощностей, которые могут работать на различных видах топлива.

Паровой котел является основным компонентом тепловых установок.

Водотрубный котел состоит из топки, окруженной водотрубной мембраной.Измельченное топливо из дробилок подается в топку котла по колосниковой решетке.

Горячий воздух от вентилятора принудительной тяги (FD) смешивается с измельченным топливом, вызывая возгорание топлива.

При сгорании топлива выделяется большое количество радиационного тепла, которое передается воде в мембранных трубках. Дымовые газы, образующиеся при сгорании, проходят с высокой скоростью по конвекционному блоку труб, тем самым нагревая воду за счет конвекционного теплообмена. Горячая вода подается в барабан котла под высоким давлением через питательный насос.

Читайте также : Комбинированные котлы

Трубы котла, контактирующие с низкой температурой, действуют как сливные трубы для циркуляции воды, в то время как трубы, контактирующие с высокой температурой, действуют как стояки для подачи пара.

Обеспечивает эффективную циркуляцию воды и предотвращает перегрев трубок.

Пар, выходящий из котла, имеет температуру и давление насыщения, но при его транспортировке к турбинам возникают большие потери тепла.

Таким образом, для повышения качества пара пароперегреватель устанавливается в радиационной части котла для повышения его температуры и сухости без увеличения его давления, а также для компенсации потерь температуры при транспортировке.

Выхлопные газы, выходящие из котла, как правило, имеют высокую температуру, и это отработанное тепло извлекается путем установки экономайзера или подогревателей воды для предварительного нагрева питательной воды, поступающей в котел, и подогревателей воздуха для предварительного нагрева воздуха, поступающего из котла. Нагнетательный вентилятор необходим для сжигания топлива.

Установка этого оборудования поможет снизить температуру дымовых газов, тем самым повысив эффективность.

Дымовые газы, выходящие из котла, также содержат частицы золы, поэтому для уменьшения загрязнения воздуха дымовые газы пропускают через пылесборники и рукавные фильтры для удаления частиц золы из дымовых газов и иногда проходит через мокрые скрубберы для снижения содержания серы в газах.

Дымовые газы проходят через это оборудование с помощью вентилятора с принудительной тягой (ID), который рассчитан на фиксированную производительность и напор для предотвращения противодавления.После вентилятора ID дымовые газы выбрасываются в атмосферу с помощью дымохода .

Турбина

Турбина представляет собой механическое устройство, преобразующее кинетическую энергию и энергию давления пара в полезную работу. Из пароперегревателя пар поступает в турбину, где он расширяется и теряет свою кинетическую энергию и энергию давления и приводит во вращение лопатку турбины, которая, в свою очередь, вращает вал турбины, соединенный с ее лопатками. Затем вал вращает генератор, который преобразует эту кинетическую энергию в электрическую.

Другие компоненты тепловых электростанций

Ресурсы тепловых электростанций

Часто задаваемые вопросы по теплоэлектростанциям

👷 Из каких компонентов состоит теплоэлектростанция?

Основные компоненты паросиловой установки: установка для обработки топлива, установка для очистки воды, вентилятор ID, вентилятор PA, дымоход, установка для очистки воды, система парового котла, турбина, переключатель Mobrey, плавкая вставка, камера сгорания с псевдоожиженным слоем, APH, экономайзер, генераторы, зола перегрузочная установка, система пылеулавливания, конденсатор, градирня, насос питательной воды.

👷 В чем преимущества ТЭЦ?

Паровые электростанции экономичны (изначально) по сравнению с электростанциями. Для установки заводов требовалось меньше площади по сравнению с гидроэлектростанциями.

👷 Какой КПД паровой электростанции?

Общий КПД электростанций низкий, который составляет 35-40%.

👷 Как работает ТЭЦ?

Принцип работы теплоэлектростанции: «Тепло, выделяющееся при сжигании топлива, которое производит (рабочее тело) (пар) из воды.Генерируемый пар приводит в действие турбину, соединенную с генератором, который вырабатывает электроэнергию на тепловых электростанциях.

👷 Что такое тепловая генерация?

Энергия с помощью пара возможна за счет экстремальной мощности пара (который производится водой). Для преобразования воды в пар требуется топливо, такое как тяжелая нефть, СПГ (сжиженный природный газ) или уголь.

👷 Какие теплоэлектростанции являются лучшими в Индии?

Преобразование тепловой энергии в электричество — ScienceDaily

С добавлением датчиков и усовершенствованных средств связи обеспечение легкого портативного источника питания стало еще более сложной задачей.Исследование, финансируемое армией, продемонстрировало новый подход к преобразованию тепловой энергии в электричество, которое могло бы обеспечить компактную и эффективную энергию для солдат на полях сражений будущего.

Горячие объекты излучают свет в виде фотонов в окружающую среду. Испускаемые фотоны могут быть захвачены фотогальваническим элементом и преобразованы в полезную электрическую энергию. Этот подход к преобразованию энергии называется термофотоэлектричество в дальней зоне или FF-TPV, и он разрабатывается уже много лет; однако он имеет низкую удельную мощность и поэтому требует высоких рабочих температур эмиттера.

Исследование, проведенное в Мичиганском университете и опубликованное в журнале Nature Communications , демонстрирует новый подход, при котором расстояние между излучателем и фотогальваническим элементом уменьшено до наноразмера, что обеспечивает гораздо большую выходную мощность, чем та, которая возможна с FF. -ТПВ для той же температуры эмиттера.

Этот подход, который позволяет улавливать энергию, которая в противном случае задерживается в ближнем поле излучателя, называется термофотоэлектричество ближнего поля или NF-TPV и использует специально изготовленные фотоэлектрические элементы и конструкции излучателя, идеально подходящие для условий работы в ближнем поле.

Этот метод продемонстрировал плотность мощности почти на порядок выше, чем у наиболее известных систем TPV ближнего поля, а также работал с шестикратно более высокой эффективностью, прокладывая путь для будущих приложений TPV ближнего поля. доктору Эдгару Мейхоферу, профессору машиностроения Мичиганского университета.

«Армия использует большое количество энергии во время развертывания и операций на поле боя, и ее должен нести солдат или система с ограничениями по весу», — сказал доктор.Майк Уэйтс, Армейская исследовательская лаборатория Командования развития боевых возможностей армии США. «В случае успеха в будущем TPV ближнего поля могут служить более компактными и более эффективными источниками энергии для солдат, поскольку эти устройства могут работать при более низких рабочих температурах, чем обычные TPV».

Эффективность устройства TPV характеризуется тем, какая часть общей энергии, передаваемой между эмиттером и фотогальваническим элементом, используется для возбуждения электронно-дырочных пар в фотогальваническом элементе. В то время как повышение температуры излучателя увеличивает количество фотонов выше ширины запрещенной зоны элемента, количество фотонов в запрещенной зоне, которые могут нагревать фотогальванический элемент, необходимо свести к минимуму.

«Это было достигнуто за счет изготовления тонкопленочных ячеек TPV с ультраплоскими поверхностями и металлическим задним отражателем», — сказал доктор Стивен Форрест, профессор электротехники и вычислительной техники Мичиганского университета. «Фотоны выше запрещенной зоны ячейки эффективно поглощаются полупроводником толщиной в микрон, а фотоны ниже запрещенной зоны отражаются обратно в кремниевый излучатель и рециркулируются.»

Группа вырастила тонкопленочные фотоэлементы из арсенида индия-галлия на толстых полупроводниковых подложках, а затем отделила очень тонкую полупроводниковую активную область элемента и перенесла ее на кремниевую подложку.

Все эти инновации в конструкции устройства и экспериментальном подходе привели к созданию новой системы TPV ближнего поля.

«Эта команда достигла рекордной выходной мощности ~5 кВт/м2, что на порядок больше, чем у систем, о которых ранее сообщалось в литературе», — сказал доктор.Прамод Редди, профессор машиностроения Мичиганского университета.

Исследователи также выполнили современные теоретические расчеты для оценки производительности фотоэлектрического элемента при каждой температуре и размере зазора и показали хорошее соответствие между экспериментами и расчетными прогнозами.

«Эта текущая демонстрация соответствует теоретическим предсказаниям радиационного теплопереноса в наномасштабе и прямо показывает потенциал для разработки будущих устройств TPV ближнего поля для армейских приложений в области энергетики, связи и датчиков», — сказал доктор.Пани Варанаси, руководитель программы DEVCOM ARL, которая финансировала эту работу.

Тепловая электростанция или тепловая электростанция

Что такое тепловая электростанция?

Тепловая электростанция или тепловая электростанция является наиболее традиционным источником электроэнергии. Тепловая электростанция также упоминается как угольная тепловая электростанция и паротурбинная электростанция.

Давайте углубимся в то, как работает план тепловой мощности.

Теория тепловых электростанций

Теория тепловых электростанций или работа тепловых электростанций очень проста.Электростанция в основном состоит из генератора переменного тока с паровой турбиной. Пар получают из котлов высокого давления.

Обычно в Индии в качестве топлива для котлов используются битуминозный уголь, бурый уголь и торф. В качестве котельного топлива используется каменный уголь с содержанием летучих веществ от 8 до 33% и зольностью от 5 до 16%. Для повышения теплового КПД в котле используется уголь в виде порошка.

В угольной ТЭЦ пар вырабатывается под высоким давлением в паровом котле за счет сжигания топлива (угольной пыли) в топках котлов.Этот пар дополнительно нагревается в пароперегревателе.

Этот перегретый пар затем поступает в турбину и вращает лопатки турбины. Турбина механически так связана с генератором переменного тока, что ее ротор будет вращаться вместе с вращением лопаток турбины.

После входа в турбину давление пара резко падает и соответствующий объем пара увеличивается.

После передачи энергии ротору турбины пар выходит из лопаток турбины в конденсатор.

В конденсаторе холодная вода циркулирует с помощью насоса, который конденсирует влажный пар низкого давления.

Эта конденсированная вода далее подается в водонагреватель низкого давления, где пар низкого давления повышает температуру этой питательной воды; он снова нагревается при высоком давлении.

Для лучшего понимания мы представим каждый этап работы теплоэлектростанции следующим образом:

1. Сначала угольная пыль сжигается в топке парового котла.
2. В котле производится пар высокого давления.
3. Затем этот пар проходит через пароперегреватель, где дополнительно нагревается.
4. Этот перегретый пар затем подается в турбину на высокой скорости.
5. В турбине эта сила пара вращает лопасти турбины, что означает здесь, в турбине, накопленная потенциальная энергия пара высокого давления преобразуется в механическую энергию.

Линейная схема электростанции

1. После вращения лопаток турбины пар теряет высокое давление, выходит из лопаток турбины и поступает в конденсатор.
2. В конденсаторе холодная вода циркулирует с помощью насоса, который конденсирует влажный пар низкого давления.
3. Эта конденсированная вода далее подается в водонагреватель низкого давления, где пар низкого давления повышает температуру этой питательной воды, затем она снова нагревается в подогревателе высокого давления, где пар высокого давления используется для обогрев.
4. Турбина на теплоэлектростанции действует как первичный двигатель генератора переменного тока.

Обзор тепловой электростанции

Типичная тепловая электростанция работает по циклу, показанному ниже.

Рабочее тело вода и пар. Это называется циклом питательной воды и пара. Идеальным термодинамическим циклом, на который очень похожа работа ТЭЦ , является цикл Ренкина.
В паровом котле вода нагревается за счет сжигания топлива в воздухе в топке, а функция котла заключается в выдаче сухого перегретого пара необходимой температуры. Получаемый таким образом пар используется для привода паровых турбин.

Эта турбина соединена с синхронным генератором (обычно это трехфазный синхронный генератор переменного тока), который вырабатывает электроэнергию.

Выхлопной пар из турбины конденсируется в воду в конденсаторе пара турбины, что создает всасывание при очень низком давлении и позволяет расширить пар в турбине до очень низкого давления.

Основными преимуществами работы с конденсацией являются повышенное количество энергии, извлекаемой на кг пара и, таким образом, повышение эффективности, а конденсат, подаваемый в котел, снова снижает количество свежей питательной воды.

Конденсат вместе с небольшим количеством свежей подпиточной воды снова подается в котел с помощью насоса (называемого питательным насосом котла).

В конденсаторе пар конденсируется охлаждающей водой. Охлаждающая вода рециркулирует через градирню. Это представляет собой контур охлаждающей воды.

Окружающий воздух поступает в котел после фильтрации пыли. Кроме того, дымовые газы выходят из котла и выбрасываются в атмосферу через дымовые трубы. Они представляют собой контуры воздуха и дымовых газов.

Поток воздуха, а также статическое давление внутри парового котла (называемое тягой) поддерживаются двумя вентиляторами, называемыми принудительной тягой (FD) и принудительной тягой (ID) .

Общая схема типовой тепловой электростанции вместе с различными цепями показана ниже.

Внутри котла находятся различные теплообменники, т.е. Экономайзер , Испаритель (не показан на рис. выше, это в основном водяные трубы, т.е. стояк стояка сливного стакана), Супернагреватель (иногда Подогреватель , Предварительный подогреватель воздуха также присутствуют).

В экономайзере питательная вода значительно нагревается за счет остаточного тепла дымовых газов.

Барабан котла поддерживает напор для естественной циркуляции двухфазной смеси (пар+вода) по водяным трубам.

Существует также супернагреватель, который также берет тепло от дымовых газов и повышает температуру пара в соответствии с требованиями.

КПД тепловой электростанции или электростанции

Общий КПД паровой электростанции определяется как отношение теплового эквивалента вырабатываемой электроэнергии к теплоте сгорания угля. Общий КПД тепловой электростанции или станции варьируется от 20% до 26% и зависит от мощности станции.

9003

Установлен емкость растений	Средняя общая тепловая эффективность
4%
1 мВт до 10 мВт	12%
10 мВт до 50 мВт	16%
от 50 МВт до 100 МВт	24%
свыше 100 МВт	27%

ТЭЦ Местоположение

9017Следовательно, для оптимизации прибыли расположение станции является очень важным фактором.

Электростанция Расположение играет оптимизирующую роль в экономике станции.
Наиболее экономичное расположение электростанции может быть определено графическим методом, как описано ниже,

Наиболее экономичным и идеальным расположением электростанции является центр тяжести нагрузки, поскольку для такой электростанции длина сеть передачи будет минимальной, таким образом капитальные затраты на систему уменьшатся.
Давайте объясним графический метод, скажем, X и Y — две опорные оси.
Давайте Q ₁ , Y ₁ ), Q ₂ (x ₂ , Y ₂ ), Q ₃ (x ₃ , Y ₃ ), Q ₄ (x ₄ , y ₄ ),………………………………………………………………………………………………………. количество центров нагрузки.

Из графика выше получаем, координаты центра тяжести груза, Q(x, y) где

Расположение ТЭЦ лучше всего в центре тяжести груза, но многократно невозможно установить тепловую электростанцию ​​на ЦТ нагрузки.

Так как в норме ЦТ точка нагрузки может находиться в центре города. Таким образом, необходимо учитывать и другие моменты, чтобы определить наиболее оптимальное расположение электростанции.

1. Электростанция должна быть построена в таком месте, где стоимость земли вполне приемлема.
2. Земля должна быть такой, чтобы приобретение частной собственности было минимальным.
3. Для конденсаторов и т.д. теплоэлектроцентрали требуется большое количество охлаждающей воды, поэтому желательно, чтобы станция располагалась рядом с большим источником природного источника воды, таким как большая река.
4. Наличие большого количества топлива по разумной цене — один из основных критериев выбора места установки.
5. Растение должно быть установлено на равнине.
6. Почва должна быть такой, чтобы обеспечить хорошую и прочную основу для растений и зданий.
7. Место расположения ТЭЦ не должно быть очень близко к густонаселенной местности, так как там задымление, шум, пар, водяной пар и т. д.
8. Должен быть достаточный запас для развития будущего спроса.
9. В непосредственной близости также должно быть место для установки золоудаления тепловых электростанций.
10. Очень высокая труба электростанции не должна мешать движению дирижаблей.

Преимущества теплоэлектростанции

Преимущества теплоэлектростанции включают в себя:

1. Экономичность при низкой начальной стоимости, отличная от любой электростанции.
2. Земли требуется меньше, чем гидроэлектростанции.
3. Так как уголь является основным топливом и его стоимость намного ниже, чем бензина/дизеля, то стоимость генерации является экономичной.
4. Техническое обслуживание проще.
5. Тепловые электростанции могут быть установлены в любом месте, где есть транспорт и большие объемы воды.

Недостатки теплоэлектростанции

Недостатки теплоэлектростанции включают:

1. Эксплуатационные расходы теплоэлектростанции сравнительно высоки из-за топлива, технического обслуживания и т. д.
2. Большое количество дыма вызывает загрязнение воздуха загрязнение. Тепловая электростанция ответственна за глобальное потепление.
3. Нагретая вода тепловых электростанций оказывает неблагоприятное воздействие на водную жизнь в воде и нарушает экологию.
4. Общий КПД ТЭЦ низкий, менее 30%.

Формы энергии: тепловая, лучистая, химическая, электрическая и ядерная энергия — видео и стенограмма урока

Тепловая и лучистая энергия

Тепловая и лучистая энергия могут быть перепутаны, поэтому давайте рассмотрим их вместе. Лучистая энергия — это энергия в форме электромагнитных волн. Есть много типов электромагнитных волн: видимый свет, который появляется, когда мы нажимаем на выключатель, инфракрасный, который исходит от пульта дистанционного управления, радиоволны, которые передают радиопередачи в наши автомобили, ультрафиолет, который люди поглощают, когда загорают на пляже, и микроволновые печи, которые готовят вашу еду. Все это лучистая энергия.

А как насчет тепловой энергии? Что ж, на самом деле между ними есть некоторое совпадение, так что давайте рассмотрим это внимательно. Тепловая энергия , или тепловая энергия, представляет собой энергию, хранящуюся в беспорядочном молекулярном движении веществ. Это связано с температурой, потому что более высокотемпературные объекты того же размера содержат больше тепловой энергии. Просто посмотрите на картинку на экране Земли.

Земля, как и все объекты, содержащие тепло, производит энергию инфракрасного излучения

Он полон тепловой энергии. Тепловая энергия может передаваться из одного места в другое.Он может передаваться по проводимости, когда соприкасаются более горячие и более холодные объекты. И он может передаваться конвекцией, когда циркулирует воздух, вода или другая жидкость.

Но тепловая энергия может передаваться также излучением, электромагнитными волнами. Все горячие объекты излучают электромагнитные волны: если быть точным, они излучают инфракрасные волны. Вот почему горячие предметы кажутся горячими, когда вы находитесь рядом с ними, даже не прикасаясь к ним. Эти инфракрасные волны передают вам тепловую энергию. Но сами инфракрасные волны представляют собой лучистую энергию.Горячий объект содержит тепловую энергию, которая выходит из объекта в виде лучистой энергии и, наконец, достигает вас, отдавая молекулам в вашем теле тепловую энергию.

Химическая энергия

Химическая энергия также представляет собой энергию, хранящуюся в молекулах, но она хранится в реальных химических связях между атомами. Сложные атомы, такие как белки, например, имеют много химических связей, и когда мы едим пищу, наши тела могут разрушать эти связи и высвобождать из них энергию, чтобы поддерживать нашу жизнь.

Но химическая энергия — это не только пища.Все, где вы меняете химический или ионный состав чего-либо и получаете энергию, является химической энергией. Когда вы сжигаете дрова на костре, эти дрова содержат химическую энергию. А когда вы ведете машину, газ содержит химическую энергию. Даже батареи работают, превращая химическую энергию внутри себя в электрическую энергию.

Электрическая энергия

Электрическая энергия представляет собой энергию, передаваемую электричеством. Когда вы соединяете эту батарею с ее запасом химической энергии с лампочкой и несколькими проводами в виде полной петли, электроны текут по цепи.Электроны — это маленькие частицы с отрицательным зарядом, и их движение по цепи передает электрическую энергию лампочке. Лампочка питается от электрической энергии.

Атомная энергия

Наконец, ядерная энергия — это энергия, хранящаяся внутри самого атома. В то время как в случае с химической энергией энергию хранили связи между атомами, в ядерной — это связи между протонами и нейтронами в ядре. Вот почему он называется ядерным.

Атомные электростанции используют эту ядерную энергию. Они расщепляют большие атомы на более мелкие, расщепляя ядро ​​большого атома. Это позволяет нам создавать огромное количество энергии. Конечно, мы можем использовать эту технологию и для создания опасного ядерного оружия.

Резюме урока

Проще говоря, энергия — это способность выполнять работу. Работа — это когда вы прикладываете силу на расстоянии. Итак, это означает, что энергия — это то, что дает нам возможность применять силы и заставлять вещи двигаться.Существует множество видов энергии: тепловая, лучистая, химическая, электрическая и ядерная.

Лучистая энергия — это энергия, содержащаяся в электромагнитных волнах. К ним относятся видимый свет, инфракрасное излучение, радиоволны, ультрафиолет и микроволны.

Тепловая энергия или тепловая энергия – это энергия, хранящаяся в беспорядочном молекулярном движении веществ. Более горячие объекты, как правило, имеют больше тепловой энергии. Он может передаваться путем проводимости или конвекции. Но он также может передаваться излучением, электромагнитными волнами.Все горячие объекты излучают инфракрасные волны, и эта передача лучистой энергии позволяет горячему объекту терять тепловую энергию, а другим близлежащим объектам получать тепловую энергию.

Химическая энергия — это энергия, запасенная в химических связях между атомами. Когда мы едим пищу, наши тела разрывают эти связи, чтобы дать нам энергию. Дрова для костра, газ из печи и топливо в автомобиле — все это тоже примеры химической энергии. Даже батарея хранит химическую энергию.

Электроэнергия – это энергия, передаваемая электричеством.В электрической цепи электроны движутся по кругу, перемещая электрическую энергию от источника питания к устройству, которое вы пытаетесь запитать.

А ядерная энергия это энергия, запасенная в связях между протонами и нейтронами в ядре атома.

Тепловые электростанции: компоненты и принцип работы

Принцип работы тепловых электростанций

Принцип работы теплоэлектростанции заключается в «тепле, выделяемом при сжигании топлива, которое производит (рабочее тело) (пар) из воды. Генерируемый пар приводит в действие турбину, соединенную с генератором, который вырабатывает электроэнергию на тепловых электростанциях.

Основные компоненты ТЭС

Общий план ТЭС:

Общий план ТЭС

Принцип работы ТЭС

Рабочим телом являются вода и пар. Это называется циклом питательной воды и пара. Идеальным термодинамическим циклом, на который очень похожа работа ТЭЦ , является ЦИКЛ РЕНКИНА.

В паровом котле вода нагревается за счет сжигания топлива в воздухе в топке, а функция котла заключается в выдаче сухого перегретого пара необходимой температуры. Получаемый таким образом пар используется для привода паровых турбин. Эта турбина соединена с синхронным генератором (обычно трехфазным синхронным генератором переменного тока), который вырабатывает электрическую энергию. Отработанный пар из турбины конденсируется в воду в конденсаторе пара турбины, что создает всасывание при очень низком давлении и позволяет расширить пар в турбине до очень низкого давления. Основными преимуществами работы с конденсацией являются повышенное количество энергии, извлекаемой на кг пара и, следовательно, повышение эффективности, а конденсат, подаваемый в котел, снова снижает количество свежей питательной воды.

Конденсат вместе с небольшим количеством свежей подпиточной воды снова подается в котел с помощью насоса (называемого питательным насосом котла). В конденсаторе пар конденсируется охлаждающей водой. Охлаждающая вода рециркулирует через градирню. Это представляет собой контур охлаждающей воды.

Окружающий воздух поступает в котел после фильтрации пыли. Кроме того, дымовые газы выходят из котла и выбрасываются в атмосферу через дымовые трубы. Они составляют контур воздуха и дымовых газов. Поток воздуха, а также статическое давление внутри парового котла (называемое тягой) поддерживаются двумя вентиляторами, называемыми вентилятором принудительной тяги (FD) и вентилятором принудительной тяги (ID) .

Общая схема типовой тепловой электростанции вместе с различными цепями показана ниже.

Принципиальная схема паровой электростанции

Внутри котла находятся различные теплообменники, а именно. Экономайзер , Испаритель (на рис. выше не показан, это в основном водяные трубы, т.е. стояк стояка сливного стояка), перегреватель (иногда также присутствуют подогреватель, подогреватель воздуха).

В экономайзере питательная вода значительно нагревается за счет остаточного тепла дымовых газов. Барабан котла поддерживает напор для естественной циркуляции двухфазной смеси (пар+вода) по водяным трубам.

Существует также супернагреватель, который также берет тепло от дымовых газов и повышает температуру пара в соответствии с требованиями.

Вы можете прочитать: Газотурбинные электростанции и их функционирование.

Основные компоненты тепловой электростанции

Основные компоненты тепловой электростанции

• Котел (1)
  • Огромный котел действует как печь, передающая тепло от горящего топлива ряду за рядом водяных труб, которые полностью окружают пламя.
  • Вода поддерживается насосом P1

Барабан (2)

• Он содержит воду и пар под высоким давлением и создает поток для турбины.
• Он также получает воду, подаваемую питательным насосом котла P2 
• Турбина высокого давления (HP) (3)
  • Преобразует тепловую энергию в механическую, позволяя пару расширяться при движении через лопатки турбины.
  • Затем пар проходит через подогреватель S3 для повышения теплового КПД и предотвращения преждевременной конденсации.
• Турбина среднего давления (СД) (4)
  • Она аналогична турбине высокого давления, за исключением того, что она больше, так что пар может расширяться еще больше. содержит воду и пар высокого давления и производит поток для турбины .
• Турбина низкого давления (НД) (5)
  • Она состоит из двух идентичных секций и удаляет оставшуюся доступную энергию из пара. Паровая турбина может быть импульсной или реактивной, а иногда и комбинацией того и другого.

Паротурбинные агрегаты

• Конденсатор (6)
  • Обеспечивает конденсацию пара, пропуская его через охлаждающие трубы S4.
  • Холодная вода из внешних источников, протекающая по трубам, уносит тепло. Температура охлаждающей воды повышается на 5-10°C по мере того, как она проходит через трубы конденсатора. Конденсированный пар имеет температуру от 27oC до 33oC
  • Именно конденсирующийся пар создает почти вакуумное давление 5 кПа.
  • Конденсатный насос P2 отводит тепловатый сконденсированный пар и направляет его через подогреватель (7) к насосу питательной воды (8).
• Подогреватель (7)
  • В теплообменник поступает горячий пар, отбираемый из турбины высокого давления, для повышения температуры питательной воды. Термодинамические исследования показывают, что при таком отводе пара общий КПД увеличивается.
• Горелка (9)
  • Горелки подают и регулируют количество газа, мазута или угля, впрыскиваемого в котел.Уголь измельчается перед закачкой. Точно так же тяжелая бункерная нефть предварительно нагревается и впрыскивается в виде распыленной струи для улучшения контакта поверхности с окружающим воздухом.
• Наддув (10)
  • Обеспечивает огромное количество воздуха, необходимого для горения.
• Вытяжной вентилятор(10)
• Направляет газы и другие продукты сгорания к очистительному устройству, а оттуда в дымовую трубу и наружный воздух.

• Генератор (G)
• Подключенный к трем турбинам, преобразует механическую энергию в электрическую.

• Градирни
  • Всякий раз, когда испаряется один процент массы воды, температура оставшейся воды падает до 5,8 ^o C. Для охлаждения конденсатора используется явление испарения для получения эффекта охлаждения .
  • Испарение происходит при контакте большой поверхности воды с окружающим воздухом.Самый простой способ сделать это — разбить воду на мелкие капли и продуть воздух через этот искусственный дождь.

Градирня с принудительной и естественной градирней для электростанции

Теплая охлаждающая вода, вытекающая из конденсатора, направляется в верхнюю часть градирни, где разбивается на мелкие капли. Когда капли падают к открытому резервуару внизу, происходит испарение, и капли охлаждаются.

Схема потока энергии

Схема потока энергии теплоэлектростанции

Современные котлы вырабатывают пар с температурой 550 ^o C и давлением 16.5 МП а. Тогда общий КПД (электрическая мощность/тепловая мощность) составляет около 40 %.

Используя предыдущую модель, мы можем оценить характеристики станции мощностью 480 МВт. Градирня должна испарить q = 2% X 14400 = 288 кг/с охлаждающей воды

 Паровые турбины и турбогенератор практически не изменились за последние 100 лет

Усовершенствованная угольная электростанция   

Сверхкритический (SC):                                540-580 ^o C    и    22. 1 — 25 PA

Ultra Super Critical (USC): 580-620 ^O C и 22 -25 PA

Расширенные супер критические (A- USC): 700-725 ^O C    и     25-35 Па

Комбинированное производство тепла и электроэнергии (ТЭЦ)

При этом одновременно производится тепло и электричество. Электроэнергия потребляется внутри установки ТЭЦ, хотя любой излишек или дефицит обменивается с системой распределения коммунальных услуг.

• Электростанция Эйслесфорд:   220 МВт тепла и 98 МВт электроэнергии
• Когенерационная электростанция на нефтеперерабатывающем заводе Lindesy : 118 МВт тепла и 38 МВт электроэнергии

2 Энергия из отходов, например страницы

• Традиционные установки для сжигания
• Газификация и пиролиз

Геотермальная электростанция

Тепло, вырабатываемое землей, также может быть использовано для производства электроэнергии. Горячие источники и гейзеры использовались не менее 10 000 лет. Экологически чистый и требует меньше места по сравнению с гидро- и солнечной электростанцией. По мере того, как мы углубляемся в землю, температура увеличивается по градиенту, поэтому для этого гидротермального резервуара также необходимо найти.

Геотермальный насос также используется для нагрева воды в зимнее время, в основном в Европе. Геотермальная энергия зависит от места также потому, что мы должны найти то место, где повышение температуры будет высоким на километр глубины.По природным ресурсам и энергии США имеют большое количество площадок для геотермальной энергетики.

Геотермальная электростанция Herber:                52   кВт

Тепловая электростанция на основе солнечной энергии

Концентрируя солнечную энергию, стандартная схема турбины/генератора может производить электроэнергию.

• Силовая башня : В этих различных вогнутых солнечных зеркалах используются солнечные лучи для отражения солнечных лучей на башню для нагревания топлива (воды), таким образом производится пар, а затем остальные материалы для производства электроэнергии.
• 1.291 зеркальные гелиостаты и 54-этажная башня Крупнейшая в мире башенная солнечная электростанция недалеко от Севильи в Испании, вырабатывающая 20 мегаватт (МВт) электроэнергии, которой достаточно для снабжения 10 000 домов.

Преобразование тепловой энергии океана (OTEC)

Он все еще находится в стадии разработки. Он использует разницу температур между теплой поверхностной водой и холодной водой на глубине для запуска «тепловой машины » . Разница температур должна быть не менее 40 ^o F (22 ^o C) круглый год, что наблюдается только вблизи экватора.

Пакистан: электроэнергия из багассы

Пакистан является пятым по величине производителем сахарного тростника с производством 50 миллионов тонн сахарного тростника в год, что дает 10 миллионов тонн жома. В стране имеется 87 сахарных заводов с мощностью производства 3000 мегаватт в зимнее время из жома. В настоящее время 7 сахарных заводов продают излишки электроэнергии правительству. Энергия, вырабатываемая из багассы, является возобновляемой энергией, как и энергия ветра, поскольку углерод, выделяемый после сгорания, уже улавливается растениями сахарного тростника во время их роста.Таким образом, чистый выброс углерода электростанциями на основе багассы фактически равен нулю.

o 21 МВт Tracy Biomass Plant

Воздействие тепловых электростанций на окружающую среду

Двуокись углерода, двуокись серы и вода являются основными продуктами сгорания при сжигании нефти, угля или газа. SO ₂ создает вещества, вызывающие кислотные дожди. Пыль и летучая зола являются другими загрязняющими веществами, которые могут попасть в атмосферу. На новых растениях действуют меры контроля для каждого из них, однако старые растения ежегодно выбрасывают в атмосферу тысячи фунтов каждого из них.

Каждую зиму главной проблемой в Пакистане является туман, создаваемый тепловыми электростанциями. Индия также признает, что ее угольные электростанции вызывают туман в Пакистане. Атомная электростанция может производить радиоактивные излучения в окружающую среду, которые вредны для жизни. Точно так же нефтяные и угольные электростанции могут загрязнять окружающую среду.

O Теплоэнергетическая электростанция ГУДДУ (Пакистан) 1655 MW o Термальная электростанция Джамшоро (Пакистан) 850 MW

Пакистанские запасы угля

O Sindh 186.560 млрд тонн O Balochister 217 MIILION TONNENS

O Punjab

9 235 Biilion Tons NWFP NWFP 9 90 млн тонн

O Azad Jamu Kashmir 9 млн тонн

Различные энергетические проекты CPEC введены в эксплуатацию достаточно власти в Пакистане. Но из-за политических проблем до сих пор не введены в эксплуатацию многие успешные энергетические проекты, которые могут удовлетворить энергетические потребности Пакистана.

Угольный завод Тар

Это один из крупнейших запасов угля в мире, его мощность составляет 9. 75 миллиардов тонн угля . Подземный газ должен быть преобразован в угольный газ с помощью процесса, известного как подземная газификация угля (UCG). Он может производить 50 000 МВт электроэнергии в течение десятилетий и 100 миллионов баррелей нефти в течение 500 лет.

Это может изменить правила игры для Пакистана, а производимая электроэнергия станет дешевле. Но из-за политических опасений и комиссионной мафии этот проект до сих пор не запущен. В последнее десятилетие Пакистан столкнулся с серьезным энергетическим кризисом, и уголь Тар может стать решением проблемы нехватки энергии в Пакистане.

Преимущества тепловых электростанций:

1. Экономичны благодаря низкой начальной стоимости, отличной от любой электростанции.
2. Земли требуется меньше, чем для гидроэлектростанции.
3. Так как уголь является основным топливом и его стоимость намного ниже, чем бензина/дизеля, то стоимость генерации является экономичной.
4. Техническое обслуживание проще.
5. Тепловая электростанция может быть установлена ​​в любом месте, где есть транспорт и большие объемы воды.

Недостатки тепловых электростанций

1. Эксплуатационные расходы тепловых электростанций сравнительно высоки из-за топлива, технического обслуживания и т. д.
2. Большое количество дыма вызывает загрязнение воздуха. Тепловая электростанция ответственна за глобальное потепление.
3. Нагретая вода теплоэлектростанции оказывает неблагоприятное воздействие на водную жизнь в воде и нарушает экологию.
4. Общий КПД тепловых электростанций низкий, менее 30%.

Заключительные слова

Надеюсь, вам понравилась наша подробная статья о принципе работы и работе теплоэлектростанции.Вам также могут понравиться компоненты ветряной электростанции и 10 обязательных для изучения программ для инженера-электрика.

Чтобы быть в курсе последних статей, вы можете подписаться на веб-сайт с помощью значка колокольчика в левом нижнем углу, чтобы получать дальнейшие обновления.