|
|
11. Изохорный прс изм сост водяного пара vconst
35 Солнечн эл ст башенного типа с т/д циклом
 Преобразователи солн энергии в эл-кую:
Использовать солнечную энергию как источник тепла в т/д цикле Ренкина
непосредственно преобразовать солн-ную энергию в эл ток солн-х элементов
1-гелиостат
2-центр-й приемник отраж солн лучей
3-паровая турбина
4-электрогенератор
5-конденсатор
6-градирня
7-аккумулятор солнечной энергии
8-система автоматич. управления потоком солнечных лучей
9-центральная башня
Принцип действия в том, что солн энергия отражается многочисленными зеркалами на центр. приемник, расположенный на вершине башни. В центр-м приемнике раб тело нагревается до заданных параметров и направляется либо непосредственно в турбину (одноконтурная), либо в промежуточный парогенератор теплообменника (2х конт-я), а далее по традиционной схеме.
Гелиостат – устройство, состоящее из системы зеркал, закрепленных на общей опорной конструкции и имеющие систему слежения за солнцем.
36 Солн эл ст с ПЦК солн излучения
1-поле ПЦК
2-пароперегреватель
3-парогенератор
4-паровая турбина
5-котел
Зеркальная пов-ть параболоцилиндрических концентраторов солн энергии на теплоприемники, выполненная в виде трубы и расположенная горизонт-но и имеющей селиктивное покрытие, пропускает все длины волн, на нее попадающие, и ничего не отражает.
Труба заключена в ваккумированную стеклянную оболочку, каждый концентратор с теплоприемником и системой слежения, образует модуль, кот соед с др модулями послед-но или параллельно.
Рабочее тело, пройдя через теплоприемники, нагревается и через систему трубопроводов направляется в центр-ную преобразовательную систему, работающую по циклу Ренкина.
В схеме 2 контура.
В 1 контуре исп-ся кремний-органический теплоноситель с повышенной теплостойкостью. Во 2 контуре раб телом явл вода, нет системы аккумулировая, вместо нее исп-ся 5.
Более 10 станций построено в США, макс мощность 90 МВт, сост из 888 параболоцил-х конденсаторов, площадь каждого 545 км2.
Р=10 Мпа перегретого пара, t=3710, годовая выработка 250 тыс МВт в час, КПД=37,5%.
Эти станции целесообразны для широт не менее 600 и числа часов солн сияния не ниже 250 в году.
Эти станции конкурентно способны к электростанциям на органическом топливе и к АЭС, они перспективны и имеют более ↑ КПД.
37 Накопитель солн энергии, осн на синтезе аммиака
1-теплообменник
2-зеркало
3-приемник
4-тепловой двигатель
5-камера синтеза NH3 аммиака
6-сепаратор
7-к др зеркалам
Солнечные лучи фокусируются на приемнике 3, на кот газообразный NH3 при р=30 МПа диссоциирует на N2 и H2, это реакция эндотермичная, подвод теплоты - 46 кДж/моль.
Солн излучение обеспечивает систему такой энергией которая сможет синтезировать аммиак. Образующиеся моли H2 и N2 направляются в 5, где в присутствии катализаторов N2 и H2 рекомбинируют с образованием аммиака и выделением тепла. Тепло это исп-ся во внешнем двигателе 4.
Преимущество этой системы сост в том, что тепло может передаваться на большие расстояния и в течении длительного времени (с вечера всю ночь), что позволяет осуществить непрерывную генерацию эл энергии.
38 Принципиальная схема КЭС.
Принципиальная технологическая схема КЭС:
1 — склад топлива и система топливоподачи; 2 — система топливоприготовления; 3 — котел; 4 — турбина; 5 - конденсатор; 6 - циркуляционный насос; 7 - конденсатный насос; 8 - питательный насос; 9 - горелки котла; 10 - вентилятор; 11 - дымосос; 12 - воздухоподогреватель; 13 — водяной экономайзер; 14 - подогреватель низкого давления;
15 — деаэратор; 16 — подогреватель высокого давления
На тепловых электростанциях химическая энергия сжигаемого топлива преобразуется в котле в энергию водяного пара, приводящего во вращение турбоагрегат (паровую турбину, соединенную с генератором). Механическая энергия вращения преобразуется генератором в электрическую. Топливом для электростанций служат уголь, торф, горючие сланцы, а также газ и мазут.
Выработанный пар в котле через пароперегреватель поступает в паровую турбину. После ЦВД пар направляется в промежуточный пароперегреватель, где он повторно нагревается и затем пар направляется в конденсатор, охлаждаемый водой, называемой циркуляционной или охлаждающей. В конденсаторе пар превращается в конденсат.
Конденсатными насосами подается на фильра, где происходит его очистка от суспендированных и ионизированных загрязнений.
После фильтрования конденсат направляется через насосы в деаэратор, куда поступает также конденсат греющего пара подогревателя низк давления. Для дегазации воды (т.е. для освобождения воды от растворенных газов  ) .в деаэратор из турбины поступает пар. Выходящая из деаэратора пароводяная смесь называется питательной водой.
Питательная вода из деаэратора поступает в насосы, последние, через ПодогреватВысДавл, направляют её в кател, где и замыкается контур энергоблока.
39.Оборудование ТЭС (насосы, подогреватели, арматура,трубопроводы)
Насос – гидравлич. машина, преобраз подводим к ней механич энергию, в гидравлич энергию перекачиваемой жидкости.
Подогреватели высокого давления (ПВД) служат для подогрева питательной воды высокого давления после деаэратора перед подачей ее в котел. Подогрев питательной воды осуществляется паром, отбираемым из отборов турбины.
По конструктивному исполнению подогреватели высокого давления разделяются на три типа:
спирально-коллекторного типа;
камерного типа;
ширмового типа.
Подогреватели низкого давления применяются, в паротурбинной установке, для подогрева основного конденсата, поступающего из главного конденсатора, перед подачей его в деаэратор турбоустановки. Подогрев основного конденсата осуществляется паром, поступающим из отборов турбины. Отбираемый из турбины пар конденсируется на трубах подогревателей, отдавая теплоту перегрева и теплоту парообразования протекающему в трубах основному конденсату. Выигрыш в экономичности теплового цикла повышается с увеличением числа ступеней подогрева.
Трубопроводная арматура — устройство, устанавливаемое на трубопроводах, агрегатах, сосудах и предназначенное для управления потоками рабочих сред путём изменения площади проходного сечения. По назначению условно разделяется на следующие виды:
-Запорная арматура — вид трубопроводной арматуры, предназначенный для перекрытия потока среды
-Регулирующая арматура — вид трубопроводной арматуры, предназначенный для регулирования параметров рабочей среды.
-Предохранительная арматура —трубопроводная арматура, предназначенная для автоматической защиты оборудования и трубопроводов от недопустимого превышения давления посредством сброса избытка рабочей среды.
-Защитная арматура — вид трубопроводной арматуры, предназначенный для защиты технологических систем и различного оборудования от возникновения или последствий аварийных ситуаций.
Трубопрово́д — искусственное сооружение, предназначенное для транспортировки газообразных и жидких веществ, а также твёрдого топлива и иных твёрдых веществ в виде раствора под воздействием разницы давлений в поперечных сечениях трубы. Трубопроводы могут защищаться от разрушения из-за превышения давления предохранительными клапанами. С целью защиты от коррозии могут быть покрыты эмалями.
40 АЭС + и –
На АЭС тепловая энергия, необходимая для производства пара, выделяется при делении ядер атома вва, кот наз-ся горючим. В основе служит уран-238 или 235.
Реактор водо-водяной представляет собой металлический корпус с размещенными в нем кассетами. Каждая кассета состоит из металлич кожуха с СОБР-ми в нем стержнями. Стержни сост из тонкой цирконоврй оболочки, заполненной ураном. Стержни явл тепловыделяющими элементами (твелы). Через корпус реактора, т.е через кассеты твелов насосами прогоняется теплоноситель, кот напр-ся за счет теплоты, выделяющейся в рез делений ядерного топлива.
Ядра атома уран-235 самопроизвольно делятся, осколки деления разлетаются с огромной скоростью 2*104 км/с. За счет преобразования кинетич энергии этих частиц в тепловую в твелах выделяется огромное кол-во теплоты. Преодолеть металлический кожус твела могут только нейтроны. Попадая в соседние твелы, они вызывают деление ядер урана-238 и создают цепную ядерную реакцию. Вода явл теплоносителем, одновременно выполняет роль нейтронов. Для поддержания цепной реакции нужны замедленные (тепловые) нейтроны, скорость кот не более 2 км/с. Роль замедлителя играет вода.
Двухконтурные АЭС вполне надежны и не оказывают вредного влияния на окружающую среду и здоровье обслуживающего персонала.
На АЭС, работающей по одноконтурной схеме, пар образуется в активной зоне реактора и оттуда направляется в турбину. В некоторых случаях до поступления в турбину пар подвергается перегреву в перегревательных каналах реактора.
Достоинства: одноконтурная схема наиболее проста.
Недостатки: образующийся в реакторе пар радиоактивен, поэтому большая часть оборудования должна иметь защиту от излучения. В процессе работы электростанции в паропроводах, турбине и других элементах оборудования могут скапливаться выносимые из реактора с паром твердые вещества (содержащиеся в воде примеси, продукты коррозии), обладающие наведенной активностью, что затрудняет контроль за оборудованием и его ремонт.
По двухконтурной и трехконтурной схемам отвод теплоты из реактора осуществляется теплоносителем, который затем передает теплоту рабочей среде непосредственно или через теплоноситель промежуточного контура.
Достоинства: 1) рабочая среда и теплоноситель второго контура в н.у. нерадиоактивны, поэтому эксплуатация ЭС существенно облегчается;
2) продукты коррозии паропроводов, конденсаторов и турбинного тракта не попадают в реактор.
Недостатки: 1) высокие капитальные затраты;
2) при небольших нарушениях плотности возможен контакт активного натрия с водой и аварию ликвидировать довольно трудно. При трехконтурной схеме контакт активного натрия с водой исключен.
41.Принципиальная схема одноконтурной АЭС, ее работа. Достоинства и недостатки.
1 – реактор
2 – паровая турбина (ЦВД и ЦНД)
4 – конденсатор
5 – диаратор
6 – сепаратор
7 – паросборник
9 – конденсаторный насос
10 – циркуляционный насос
11 – питательный насос
13 – электрогенератор
Вода из паросборника с помощью циркуляционного насоса проходит реактор, где за счет теплоты выделяющейся в результате ядерных реакций проходит процессы испарения, парообразования, пароперегрева и направляется в паросборник. Из паросборника полученный перегретый пар попадает на лопатки ЦВД отрабатывает и после этого проходит сепаратор, где из него удаляется влага, после этого попадает на лопатки ЦНД отрабатывает, соосно работает электрогенератор. После чего пар проходит конденсатор, конденсируется и с помощью конденсаторного насоса направляется в диаратор, где из питательной воды удаляются газы в виде О2, СО2, которые могут вызвать коррозию. После чего вода с помощью питательного насоса направляется в паросборник, откуда с помощью циркуляционного насоса направляется в реактор.
Достоинства: простота
Недостатки: возможность радиоактивного загрязнения всего оборудования, что усложняет его эксплуатацию.
Теплоноситель – вода.
42.Принципиальная схема двухконтурной АЭС, ее работа.
В двухконтурных АЭС контур первичного теплоносителя и рабочего тела разделены.
1 – реактор
2 – паровая турбина (ЦВД и ЦНД)
3 – парогенератор
4 – конденсатор
5 – диаратор
6 – сепаратор
8 – компенсатор обмена
9 – конденсаторный насос
10 – циркуляционный насос
11 – питательный насос
12 – промежуточный (вторичный) пароперегреватель
13 – электрогенератор
Во II контуре в качестве рабочего тела используется вода, в качестве теплоносителя – жидкий натрий. В питательном насосе питательная вода направляется в парогенератор, где за счет теплоты жидкого натрия, который нагревается в реакторе, вода превращается перегретый пар, после чего одна часть пара отрабатывает в ЦВД, а другая часть направляется в промежуточный пароперегреватель. Из промежуточного пароперегревателя пар попадает в ЦНД отрабатывает, и со статорной обмотки электрогенератора снимается напряжение. Из ЦНД пар попадает в конденсатор, где происходит его конденсация, а также конденсация пара из промежуточного пароперегревателя. Полученный конденсат с помощью конденсаторного насоса проходит в диаратор, где осуществляется процесс удаления агрессивных газов О2, СО2. Полученная питательная вода с помощью питательного насоса направляется на процесс парообразования в парогенератор.
В I контуре в использовании жидкий натрий, с помощью циркуляционного насоса теплоноситель направляется в реактор, где в результате ядерных реакций выделяется тепло, он нагревается и направляется в парогенератор, где отдает тепло воде.
Чтобы избежать в I контуре вскипания в нем поддерживается более высокое давление, чем во II контуре. Чтобы понизить давление можно использовать высоко кипящий теплоноситель (органические жидкости, жидкие металлы при отсутствии высокого давления).
двухконтурная схема дает меньшую радиоактивность, что улучшает ее эксплуатацию.
43.Принципиальная схема энергоблока РБМК – 1000, описание ее работы.
РБМК - Реактор Большой Мощности Канальный.
Канал кипящего типа, в качестве замедлителя – графит и водяной теплоноситель. Вырабатывается насыщенный пар 7 МПа.
Активная зона размещается в бетонной шахте 21х21 глубиной 25 метров. Графитовая кладка выполнена из графитовых блоков, в каждый помещается кассета с двумя тепловыделяющими сборками состоящая из 18 твелов, заполненный таблетками из двуокиси урана и обогащенного урана 285.
Реактор РБМК работает по одноконтурной схеме. Циркуляция теплоносителя осуществляется в контуре многократной принудительной циркуляции (КМПЦ). В активной зоне вода, охлаждающая твэлы, частично испаряется и образующаяся пароводяная смесь поступает в барабаны-сепараторы. В барабан-сепараторах происходит сепарация пара, который поступает на турбоагрегат. Остающаяся вода смешивается с питательной водой и с помощью главных циркуляционных насосов (ГЦН) подается в активную зону реактора.
Отсепарироаый насыщенный пар (температура
284 °C) под давлением 70—65 кгс/см2 поступает на два турбогенератора электрической мощностью по 500 МВт. Отработанный пар конденсируется, после чего, пройдя через регенеративные подогреватели и деаэратор, подается с помощью питательных насосов (ПЭН) в КМПЦ.
Реакторы РБМК-1000 установлены на Ленинградской АЭС, Курской АЭС, Чернобыльской АЭС, Смоленской АЭС.
45.Принцип схема газовоздушного тракта ТЭС.
Тракт в значительной мере оп ределяет размеры ТЭС, на транспорти ровку по нему дымовых газов и возду ха затрачивается большое количество энергии, от его работы зависит надежность работы электростанции. ТЭС, потребляя огромное количество топлива и воздуха, выбрасывают полученные в результате сгорания вещества в ок ружающую среду.
1 — паровой ко тел; 2 —воздухоподогреватель; 3 — зо лоуловитель; 4 — пылеприготовительная установ ка; 5 — горелка; 6 — дутьевой вентилятор; 7 — дымосос; 8 —дросселирующая заслонка; 9 — вентилятор первичного воздуха; 10 — дымовая труба
Воздух после воз духоподогревателя разделяется на два потока: первичный, поступающий в мельницу и затем транспортирующий топливо в топку, и вторичный, по ступающий непосредственно к горел кам или амбразурам молотковых мель ниц.
Расчет дутьевого вентилятора ве дется по сопротивлению тракта вторичного воздуха, а на тракте первич ного воздуха давление дросселируется с потерей части энергии. Дроссе лирование давления свидетельствует о серьезных недостатках этой прин ципиальной схемы.
46.Назначение гидроэнергетической установки, основные типы.
Гидроэнергетические ресурсы:
Потенциальные (мировые: 35000 млрд. кВт/ч/год и 4000 ГВт среднегодовой мощности, Россия: 2896 млрд.кВт/ч/год и 330 ГВт среднегодовой мощности)
Технические – меньше потенциальных т.к. учитывают потери на порох, потери расхода, потери энергии в оборудовании
Экономические – часть технических ресурсов которую необходимо использовать.
Гидроэнергетическая установка (ГЭУ) предназначена для преобразования механической энергии водного потока в электрическую. Состоит из гидротехнического сооружения энергии и механического оборудования.
Типы ГЭУ:
Гидроэлектростанция (ГЭС) – предприятие на котором гидравлическая энергия преобразовывается в электрическую.
Плотина, здание ГЭС (гидравлические турбины, генераторы)
Вода под действием силы тяжести движется из верха вниз. Гидравлическая турбина соединена валом с ротором генератора. Турбина и генератор образуют агрегат. В турбине гидроэнергия преобразуется в механическую энергию вращением вала, а генератор преобразует в электрическую.
Насосная станция (НС) – комплексная система предназначенная для перекачки воды с нижних отметок на высокие и для транспортировки воды. Включает в себя здание и оборудование: насосные агрегаты (насос и двигатель) и вспомогательные устройства (трубопроводная арматура).
Гидроаккумулирующие электростанции (ГАЭС) – предназначены для перераспределения энергии и мощности. ГАЭС способны аккумулировать вырабатываемую электроэнергию, и пускать её в ход в моменты пиковых нагрузок. Принцип работы таких электростанций следующий: в определенные периоды (не пиковой нагрузки), агрегаты ГАЭС работают как насосы от внешних источников энергии и закачивают воду в специально оборудованные верхние бассейны. Когда возникает потребность, вода из них поступает в напорный трубопровод и приводит в действие турбины.
Приливные электростанции (ПЭС) – преобразуют механическую энергию приливных, отливных уровней воды в электрическую энергию. 
|
|
|
Скачать 1.94 Mb.