реферат. введение. Табии энергия кздеріні олданылуы
 Скачать 211.21 Kb.
|
|
Өндірістің дамуындағы жылу энергетиканың рөлі. Жылу энергетика дамуының негізгі бағыттары Энергияны түрлендіру және пайдалану бойынша мүмкіншіліктер адамзаттың техника тұрғысынан даму көрсеткіші болып табылады. Энергияның тікелей түрлендіру әдісі дегеніміз, энергияның түрлендірудің аралық сатылары саны қысқарылатын немесе жылу энергиясынан электр энергиясын алу процесі қарапайымдалынатын жылу энергиясынан электр энергиясының өндірілуі. Әдетте (әрқашан емес) жылу энергиясының механикалық энергияға түрленуі болдырылмайды. Табиғи энергия көздерінің қолданылуы.   Тікелей түрлену (жел, су диірмені, желкен) Су, жел энергиясы    Отынның химиялық энергиясы (ағаш, көмір, мұнай, газ) Үйдің жылытылуы, тұрмыстық қажеттіліктер Электр энергияны қолдану арқылы отынның химиялық энергиясын механикалық және жылулыққа түрлендіру    Механикалық энергтия Будың жылулық энергиясы Отынның химиялық энергиясы (ағаш, көмір, мұнай, газ)    Турбина    Генератор Механикалық энергтия     Элетрлік мотор  Элетрлік энергия    Жылулық энергия (үйдің жылытылуы, тұрмыстық қажеттіліктер) Элетрлік қыздырғыш  Қазіргі таңда электр энергиясының ең көп бөлігін үш түрлі электрлік станцияда өндіреді: - СуЭС (су электр станциясы) - ЖЭС (жылу электр станциясы) - AЭС (атом электр станциясы) Осы электр станциялардағы энергияның түрленуін қарастырамыз. Су электр станциясының гидравликалық қозғалтқыштарында жұмыс, су массаның бір деңгейден екіншісіне ағуы кезінде жердің тартылыс күші өрісінде потенциялдық энергия арқасында жүзеге асырылады. Жел қозғалтқыштары жылжымалы ауа массаларының кинетикалық энергиясын қолдану арқылы жұмыс істейді, және де осы массалардың қозғалысы жер атмосферасында қысымның өзгеруімен шартталған. Жылу қозғалтқыштарында қысымның қажетті ауытқуларды тудыру үшін жылу қолданылады: белгілі-бір жағдайларда жұмыс денесіне жылуды келтіру арқылы қысымды көбейтуге, ал алыстатқан кезде азайтуға болады.  Сурет 1. Энергияның түрлену схемасы а) СуЭС б) ЖЭО Жылу қозғалтқыштарының пайда болуы және дамуы Кез-келген жылу қозғалтқышы отынның жануы кезінде бөлінген энергияның тек бір бөлігін ғана, механикалық энергияға түрлендіреді, себебі газ немесе бу жұмыс атқара отырып энергияға ие болады. Термодинамиканың бірінші заңы пайдалы механикалық жұмысты анықтайтын теңдеу:  мұнда, L –пайдалы жұмыс; Q1- қыздырғыштан алынған жылу мөлшері; Q2- суытқышқа берілген жылу мөлшері. Қозғалтқыштың пайдалы әсер коэффициенті (ПӘК (η)) қозғалтқыштың үнемділік сипаттамасы болып табылады - қозғалтқыштың атқарған пайдалы жұмысының қыздырғыштан алынған энергияға қатысты қатынасы. ПӘК әрқашан бірден аз болады, яғни 100%.   Сурет 2. Отын энергиясының таратылу схемасы Жылу қозғалтқыштарының ПӘК көбейту әдістерінің ішінде бір түрі ең тиімді болып шықты. Оның мәні, отынды жағу орнын ауыстыра отырып және жұмыс денесін цилиндр ішіне қыздыра отырып энергия шығынын азайтуда болып табылады. Бу турбиналық қондырғылар Бу турбинасы энергияның екі рет түрленуі жүретін бір немесе бірнеше тізбектей орналасқан сатылардан тұрады: будың потенциялдық және ішкі энергиясы шүмек және қалақшаларда кинетикалық энергияға түрленеді, ал кинетикалық энергия және жұмыс дөңгелегінің түрлену процесінде пайда болатын күштер жұмысы, үздіксіз айналатын білікке берілетін механикалық энергияға түрленеді. Жұмыс істеу қағидасы бойынша бу турбиналары активті (будың кеңеюі тек шүмектерде болады) және реактивті (будың кеңеюі шүмектерде және жұмыс қалақшаларында болады) болып жүйеленеді. Бу турбиналар түрлері бойынша: конденсациялық турбиналар (К түрі); жылыту таңдауы бар конденсациялық (Т); жылыту және өндірістік қажеттіліктерге арналған реттеу таңдауы бар конденсациялық (ПТ); қысымға қарсы (Р түрлі); таңдауы бар және қысымға қарсы (ПР); өндіріс қажеттілігі үшін буды таңдайтын конденсациялық (П). Бу турбиналы энергетикалық қондырғының (БТҚ) принципиалды схемасы сурет 3-те көрсетілген.  Сурет 3. БТҚ принципиалды схемасы 1 қазандығынан және 2 буды қыздырғыштан таза бу 3 турбинаға түседі, және оның үшінде кеңейе отырып 5 электрлік генератордың роторын айналдыра отырып жұмыс атқарады. Турбинадан шыққан бу конденсацияланатын, 4 конденсаторға түседі. Содан кейін, жұмыс істеп болған будың конденсаты 6 сорғышпен 7 төменгі қысымды қыздырғыш арқылы 8 деаэраторға тартылады. 8 деаэратор арқылы 9 қоректендіргіш сорғыш көмегімен су 10 жоғарғы қысым қыздырғышы арқылы 1 қазандығына беріледі. Бу турбинасы және электр генераторы бірге турбоагрегатты бейнелейді. 7, 10 қыздырғыштары және 8 деаэратор бу турбинасының реттелмейтін таңдауы пайдалана отырып қаныққан судың регенеративті қызу жүйесін түзеді. Тиімді жұмыс атқарылу үшін турбинаға бу жоғары қысым және температурамен (13 кг/см2/190oC бастап 240 кг/см2/550оС дейін) берілуі керек. Мұндай шарттар қазандық қондырғысына жоғары талаптар ұсынады, ал ол салынатын қаржының көбеюіне алып келеді. Қазандықта отынның кең ауқымды түрін, тіпті қатты түрлерін қоса қолдану мүмкіншілігі, турбиналы технологияның артықшылығы болып табылады. Бірақ та, қазандықтан шығатын жану өнімдері құрамымен анықталатын, ауыр мұнай фракцияларын және қатты отынды пайдалану, жүйенің экологиялық көрсеткіштерін төмендетеді. Қысымға қарсы бу турбиналарын, қазандық шығысындағы бу қысымы өндірістік қажеттіліктері үшін керектіден айтарлықтай жоғары болып келетін, кең тараған ДКВР, ДЕ (жұмыс қысымы 1,3 – 1,4 МПа) өндірістік бу қазандықтары бар қазандықтарды жағарту үшін пайдалану жөн болып табылады. Мұндай қазандықтарда қысымға қарсы төменгі қуатты бу турбоагрегаттарын орналастыру кезінде, БТҚ арқылы өтетін бу қазандығында бастапқы параметрлерден тұтынушыға қажетті қысымға дейін іске қосылатын болады, нәтижесінде осыған дейін пайдасыз жоғалтылған бу потенциалы аз шығынды электр энергиясын өндіру үшін пайдаланылатын болады. БТҚ өндіретін электр энергиясы қазандық және өндірістің өзіндік қажеттіліктерін жабу үшін қолданылады, ал оның артығы энергия жүйесіне берілуі мүмкін. Жаңартылған қазандықтың негізгі міндеті жылу өндіру болып табылады, ал электр энергиясы оның қосымша табыс көзі болуы мүмкін, қазандық жұмысының технико-экономикалық көрсеткіштерін жақсартатын, өндірісінің пайдалы серіктес өнімі. БТҚ ПӘК-і электр энергиясын генерациялау бөлімі бойынша барлық қарастырылып отырған технологиялардың ең төменгісі 7-ден 39% дейін, бірақ жылыту жүйесінің құрамында бу турбиналы қондырғының жалпы тиімділігі, шығындалған отынның шартты бірлігі есебінен 84% жетуі мүмкін. Конденсациялық бу турбиналы қондырғының электрлік ПӘК-ң өзгеруі сурет 4 көрсетілген.  Сурет 4. Конденсациялық бу турбиналы қондырғының электрлік ПӘК өзгеруі Бу турбиналы қондырғылар бойынша мәліметті кешенді бағалау күрделілігі, олардың түрі (К, П, ПТ, Т, Р, ПР) және бастапқы көрсеткіштері (13 кг/см2 бастап 240 кг/см2 дейін) бойынша әртүрлі болуында. Жылыту БТҚ электрлік машина, турбина бойынша бу шығыны бу және желілік судағы жылулық жүктеме шамасымен анықталады. Әр турбинаның технико-экономикалық көрсеткіштері режимдер диаграммасы бойынша оның жұмысының барлық ерекшеліктерін ескере отырып анықталады. |