« Физика - клас 11 »
Генериране на енергия
Електричеството се извършва на електрически станции главно с помощта на електромеханични индукционни генератори.
Има два основни вида електроцентрали: термична и водноелектрическа енергия.
Тези електроцентрали се различават по двигатели, въртящи се ротори на генератор.
На топлоелектрически централи, източникът на енергия е гориво: въглища, газ, масло, горивно масло, запалим шисти.
Роторите на електрическите генератори се задвижват от пара и газови турбини или двигатели вътрешно горене.
Топло турбинни електроцентрали - ТЕЦ Най-икономичността.
В парен котел над 90% от енергиите, секретирани от горивото, се предават.
В турбината кинетичната енергия на струята се предава от РОР.
Торбинният вал е здраво свързан към генераторния вал.
Парни турбогенератори са много висока скорост: скоростта на ротора е няколко хиляди в минута.
Ефективността на топлинните двигатели се увеличава с увеличаване на първоначалната температура на работния флуид (пара, газ).
Следователно, парата, влизаща в турбината, се регулира до високи параметри: температури - почти до 550 ° C и налягане - до 25 mPa.
Коефициентът на ефективност на ТЕЦ достига 40%. По-голямата част от енергията се губи заедно с гореща пара.
Топлинни електроцентрали - ChP Позволете значителна част от енергията на отработената двойка да се използва в промишлени предприятия и за нуждите на домакинствата.
В резултат на това ефективността на CHP достига 60-70%.
В Русия, ЧП дава около 40% от всички електричество и доставя стотици градове с електричество.
На хидроелектрически електроцентрали - ВЕЦ Потенциалната енергия на водата се използва за завъртане на роторите на генераторите.
Рорите на електрическите генератори се задвижват от хидравлични турбини.
Силата на такава станция зависи от генерирания язовир под налягане и масата на водата, преминаваща през турбината във всяка секунда.
Хидроелектрическите централи дават около 20% от електричеството, произведено в нашата страна.
АЕЦ - АЕЦ Русия дава около 10% от електричеството.
Използване на електричество
Основният потребител на електроенергията е индустрията - 70% от произведената електроенергия.
Голям потребител също е транспортиран.
Повечето от използваните електричество сега се превръщат в механична енергия, защото Почти всички механизми в индустрията се задвижват от електродвигатели.
Електричество
Електричеството не може да бъде запазено в скалите.Трябва да се консумира веднага след получаване.
Следователно има нужда от предаване на електроенергия на дълги разстояния.
Предаването на електроенергия е свързано с забележими загуби, тъй като електричество Загрява тръбопроводите на електропроводите. В съответствие със закона на Joule - Lenza, консумираната енергия върху отоплението на проводниците се определя по формулата
където
R. - резистентност към линията,
Улавяне - предавано напрежение,
R. - Мощност на източника на ток.
С много дълга дължина на линията, прехвърлянето на енергия може да бъде икономически неблагоприятно.
Значително намаляване на съпротивлението на линията R е почти много трудно, затова е необходимо да се намали силата на текущия I.
Тъй като мощността на източника на ток Р е равна на продукта на текущата сила I на напрежението U, след това за намаляване на предаваната мощност, трябва да увеличите предаденото напрежение в преносната линия.
За да направите това, в големи електроцентрали, създавате нарастващите трансформатори.
Трансформаторът увеличава напрежението в линията едновременно, колко пъти токът се намалява.
Колкото по-дълга е преносна линия, толкова по-печеливша за използване на по-високо напрежение. Генератори променлив ток Персонализиране на напрежения, които не надвишават 16-20 kV. По-високо напрежение ще изисква приемането на сложни специални мерки за изолиране на намотки и други части на генераторите.
Това се постига чрез понижаване на трансформаторите.
Намаляването на напрежението (и съответно увеличението на тока) се извършва на етапи.
С много високо напрежение между проводниците, изхвърлянето може да започне, което води до загуба на енергия.
Допустима амплитуда aC напрежение Трябва да бъде такова, че с дадено напречно сечение на енергийната загуба на енергия, дължаща се на недостига.
Електрическите станции се комбинират с електропроводи с високо напрежение, образувайки общ електрическа мрежакъм които са свързани потребителите.
Такава асоциация, наречена енергийната система, дава възможност за разпространение на товари за консумация на енергия.
Симната система осигурява непрекъснато енергийно снабдяване на потребителите.
Сега в нашата страна има една енергийна система на европейската част на страната.
Използване на електричество
Необходимостта от електроенергия непрекъснато се увеличава както в индустрията, в транспорта, в научни институции и в ежедневието. Можете да задоволите тази нужда от два основни начина.
Първото е изграждането на нови мощни електроцентрали: термични, хидравлични и атомни.
Въпреки това, изграждането на голяма електроцентрала изисква няколко години и високи разходи.
В допълнение, топлинните електроцентрали консумират невъзобновяеми природни ресурси: въглища, петрол и газ.
В същото време те прилагат големи щети на равновесие на нашата планета.
Разширените технологии ви позволяват да задоволите нуждите на електроенергията по друг начин.
Второ - ефективно използване на електроенергията: модерна флуоресцентни лампи, Спестяване на осветление.
Налагат се високи надежди на получаването на енергия, използвайки контролирани термоядрени реакции.
Трябва да се даде приоритет на повишаване на ефективността на използването на електроенергия, а не увеличаване на силата на електроцентралите.
Производството на електроенергия в света днес играе огромна роля. Тя е пръчка. държавна икономика всяка държава. Гигантските суми пари се инвестират ежегодно в производството и използването на електричество и научно изследванесвързани с това. В ежедневието Ние непрекъснато се сблъскваме с действията си, така че съвременният човек трябва да има представа за основните процеси на неговото развитие и потребление.
Как да получите електричество
Производството на електроенергия се извършва от другите му типове, като се използват специални устройства. Например от кинетични. За да направите това, генераторът се използва - устройство, което превръща механичната работа в електрическа енергия.
Други съществуващи начини за получаване на то е, например, трансформация на радиацията на светлината с фотоклет или слънчева батерия. Или производство на електричество чрез химическа реакция. Или използването на потенциала на радиоактивен разпад или охлаждаща течност.
Той я произвежда на електроцентрали, които са хидравлични, атомни, термични, слънчеви, вятър, геотермални и т.н. По принцип те всички работят съгласно една схема - поради енергията на първичния носач, механичната (ротационна енергия) се генерира от специфично устройство (ротационна енергия), след това се предава на специален генератор, където се произвеждат електротеми.
Основни видове електроцентрали
Производството и разпространението на електроенергия в повечето страни се извършва от изграждането и експлоатацията на топлоелектрически централи - топлоелектрически централи. Тяхното функциониране изисква голям запас от органично гориво, чиито производствени условия от тях са сложни, а разходите нараства. Коефициентът на полезна възвръщаемост на горивото в ТЕЦ не е твърде висок (в рамките на 40%) и броят на замърсените екологични отпадъци е голям.
Всички тези фактори намаляват перспективите за такъв метод за развитие.
Най-икономически производството на електроенергия от водноелектрически централи (водноелектрически централи). Ефективността им достига 93%, цената на 1 kW / h е по-евтина от други начини. Естественият източник на енергия на тези станции е практически неизчерпаем, броят на служителите е минимално, те са лесни за управление. За развитието на тази индустрия страната ни е признат лидер.
За съжаление, темпът на развитие е ограничен до сериозни разходи и дългосрочно изграждане на водноелектрически централи, свързани с тяхната отдалеченост от големи градове и магистрали, сезонни речни речни и трудни условия на труд.
В допълнение, гигантските резервоари влошават екологичната ситуация - наводненията ценни земи около резервоарите.
Използване на атомна енергия
Днес производството, предаването и употребата на електричество се произвеждат от атомни електроцентрали - атомни електроцентрали. Те са подредени почти със същия принцип като термичен.
Главният плюс им е малко количество гориво. Килограм обогатен уран в нейното изпълнение е еквивалентен на 2,5 хил. Тона въглища. Ето защо АЕЦ са теоретично могат да бъдат построени във всяка област, независимо от наличието на близки ресурси за гориво.
В момента, резервите на уран на планетата са много по-големи от минералното гориво, а въздействието на атомните електроцентрали е минимално подложено на безпроблемна работа.
Огромният и сериозен дефицит на АЕЦ е вероятността за ужасен инцидент с непредсказуеми последици, поради което има много сериозни мерки за сигурност за тяхната непрекъсната работа. В допълнение, производството на електроенергия в АЕЦ е регулирано с трудности - както за пускането им, така и за пълни спирки ще отнеме няколко седмици. И практически няма технология за изхвърляне на опасни отпадъци.
Какво е електрически генератор
Производството и предаването на електроенергия се извършват поради електрическия генератор. Това е устройство за превръщане на всички видове енергия (термични, механични, химически) в електрически. Принципът на нейното действие е изграден върху процеса на електромагнитна индукция. ЕМП се индуцира в проводника, който се движи в магнитно поле, пресича симуществените си линии. Така проводникът може да служи като източник на електричество.
Основата на всеки генератор е системата на електромагнатите, образуващи магнитно поле и проводници, които се пресичат. Повечето от всички алтернатори се основават на използването на въртящи се магнитно поле. Неговата неподвижна част се нарича статор, подвижен - ротор.
Концепцията за трансформатор
Трансформаторът е електромагнитно статично устройство, предназначено да преобразува една текуща система към друга (вторична) с помощта на електромагнитна индукция.
Първите трансформатори през 1876 г. бяха предложени от P. N. Apple. През 1885 г. унгарски учени са разработени индустриални еднофазни уреди. През 1889-1891 година Трифазният трансформатор е изобретен.
Най-простият еднофазен трансформатор се състои от стоманена сърцевина и чифт намотки. Те се използват за разпространение и предаване на електричество, защото генераторите на електроцентрали го произвеждат при напрежение от 6 до 24 kW. Предаването му е полезно при големи стойности (от 110 до 750 kW). За това електроцентралите са инсталирани увеличаващи се трансформатори.
Как да използваме електричество
Делът на Лъв е върху доставката на промишлени предприятия. Производството консумира до 70% от произведената в страната електроенергия. Тази цифра варира значително за отделни региони, в зависимост от климатичните условия и нивото на индустриалното развитие.
Друга цена на разходите е доставката на електрически транспорт. EIC захранващи мрежи работят подстанции на градски, междуградски, промишлени електрически превозни средства d.C.. За редуване на текущия транспорт се използват по-ниски подстанции, които също консумират електроцентрали.
Друга консумация на електроенергия е комунална вътрешна доставка. Потребителите тук са сгради на жилищни райони на всякакви населени места. Това са домове и апартаменти, административни сгради, магазини, институции за образование, наука, култура, здраве, кетъринг и др.
Как е предаването на електроенергия
Производство, предаване и използване на електричество - три китала на индустрията. Освен това предаването на получената власт на потребителите е най-трудната задача.
"Пътува" е главно чрез LP-въздушни линии на властта. Въпреки че кабелните линии все повече започват да се използват.
Електроенергията се произвежда от мощни агрегати на гигантски електроцентрали, а нейните потребители служат сравнително малки приемници, разпръснати през обширна територия.
Налице е тенденция към концентриране на властта поради факта, че с увеличаването на относителните разходи за изграждането на електроцентрали и следователно разходите за получения киловат час се намаляват.
Единичен енергиен комплекс
Редица фактори засягат решението за поставяне на голяма електроцентрала. Това е формата и размерът на наличните ресурси, наличието на транспорт, климатични условия, включването в една енергийна система и т.н., най-често електроцентралата е построена от големи огнища на потреблението на енергия. Ефективността на прехвърлянето му към значителни разстояния засяга успешното функциониране на един енергиен комплекс на огромна територия.
Производството и предаването на електроенергия трябва да се появят с минимално количество Загуба главната причина което е нагряването на проводниците, т.е. увеличаване на вътрешната енергия на проводника. За да се запази предадената енергия на дълги разстояния, е необходимо да се увеличи напрежението и да се намали ток в кабелите.
Какво е LEP.
Математическите изчисления показват, че загубите в проводниците върху отоплението са обратно пропорционални на площад на напрежението. Ето защо електричеството на дълги разстояния се предава с помощта на високоволтови електропроводи с LEP - високоволтови електропроводи. Между техните кабели, напрежението се изчислява с десетки, а понякога и стотици хиляди волтове.
Електроцелти, разположени близо един до друг, се комбинират в една енергийна система именно използване на LEP. Производството на електроенергия в Русия и неговото прехвърляне се извършва от централизирана енергийна мрежа, която включва огромен брой електроцентрали. Единното управление на системата гарантира постоянно подаване на потребителите на електроенергия.
Малко история
Как се образува единната електрическа мрежа в нашата страна? Нека се опитаме да погледнем в миналото.
До 1917 г. производството на електроенергия в Русия беше проведено от недостатъчно темпо. Страната изостава от развитите съседи, която засегна неблагоприятно икономиката и способността за отбрана.
След октомврийската революция бе разработена проект за електрификация на Русия Държавна комисия Чрез електрифициране на Русия (съкратено от Голро), ръководено от Г. М. Кржижановски. Повече от 200 учени и инженери бяха си сътрудничили с нея. Контролът е извършен лично V. I. Ленин.
През 1920 г. "електрификационният план на RSFSR" е готов за 10-15 години. Той включва възстановяването на предишната енергийна система и изграждането на 30 нови електроцентрали, оборудвани с модерни турбини и котли. Основната идея на плана е да се използват гигантски местни хидроенергоризирани. Бяха приети електрификации и коренна реконструкция на цялата национална икономика. Акцентът беше постигнат върху растежа и развитието на тежката индустрия на страната.
Известен план Горело
От 1947 г. СССР стана първата в Европа и вторият производител на електроенергия в света в света. Благодарение на плана на Голо беше създаден възможно най-скоро цялата местна икономика. Производството и потреблението на електроенергия в страната е достигнало качествено ново ниво.
Изпълнението на планираното стана възможно благодарение на комбинацията от няколко важни фактора наведнъж: високо ниво Научният персонал на страната, запазен от преди революционните времена на материалния потенциал на Русия, централизирането на политическата и икономическата сила, да вярва в собствеността на руския народ и въплъщават провъзгласените идеи.
Планът е доказал ефективността на съветската система на централизираната власт и правителство.
Резултати от плана
През 1935 г. приетата програма е изпълнена и надвишена. Построени са 40 електроцентрали вместо планирани 30, властта е въведена почти три пъти повече, отколкото е предвидена в съответствие с плана. 13 Електрически центрове с капацитет от 100 хиляди kW всяка. Общият капацитет на руските водноелектрически централи възлиза на около 700 000 kW.
През тези години бяха изградени най-големите обекти със стратегическо значение, като например световно известния Днепър ВЕЦ. Съгласно обобщените показатели Единната съветска енергийна система надмина подобни системи на най-развитите страни от новата и старата светлина. Производството на електроенергия от Европа през тези години значително изостава от индикаторите на СССР.
Развитие на селото
Ако революцията в селата на Русия електричество практически не съществуваше (малките електроцентрали, инсталирани от големи собственици на земя, не се броят), след това с прилагането на плана на Гьолро чрез използването на електроенергия, селското стопанство получи нов тласък на развитието. Електрическите двигатели се появяват на мелници, дъскорезници, машини за почистване на зърно, които допринесоха за модернизацията на индустрията.
В допълнение, електроенергията е твърдо включена в живота на гражданите и селото, буквално изваждайки "тъмната Русия" от мрака.
Производство на електроенергия (поколение) - Това е процесът на трансформация на различни видове енергия в електрически в промишлени обекти, наречени електрически станции. Понастоящем съществуват следните видове генериране:
Топлинна електрическа енергия. В този случай електрическата енергия се превръща термална енергия Изгаряне на органични горива. Термичната енергетика включва топлоелектрически централи (ТЕЦ), които са два основни вида:
Кондензация (Kes.Използваха и стари съкращения Grees). Кондензацията не е комбинирано генериране на електрическа енергия;
Топлинен избирателен (топлоелектрически център,Край). Контролът на комбинираното генериране на електрическа и топлинна енергия се нарича комбинирано генериране на електрическа и топлинна енергия;
KES и CHP имат сходни технологични процеси. И в двата случая имакотелкъдето горивото се изгаря и двойките под налягане се нагряват поради пуснати топлина. След това се сервира нагрятата паравъздушна турбинакъдето топлинната му енергия се превръща в енергия на въртене. Валът на турбината се върти роторелектрически генератор - Така ротационната енергия се превръща в електрическа енергия, която се доставя в мрежата. Основната разлика на когенерацията от ченгето е, че част от пара, загрята в котела, преминава към нуждите на топлоснабдяването;
Ядрена енергия. Те включват аЕЦ (ЯДРЕНО РАСТЕНИЕ). На практика, ядрената енергия често се счита за глупак от електроенергийната индустрия, тъй като като цяло принципът на производство на електроенергия в АЕЦ е същият като на ТЕЦ. В този случай топлинната енергия не се освобождава по време на изгарянето на горивото, но когато се разделя атомното ядреноядрен реактор. Освен това, схемата за производство на електроенергия не е фундаментално различна от ТЕЦ: пара се нагрява в реактора, влизаща в парата турбина и т.н. поради някои конструктивни характеристики на АЕЦ е нерентабилно да се използва в комбинирана тренировка, въпреки че са били отделни експерименти в тази посока;
Хидроенергия. Тя включва водноелектрически централи (ВЕЦ). В хидроенергията в електрическата енергия кинетичната енергия на потока на водата се преобразува. За да направите това, с помощта на язовири на реките, капката на нивата на водата е изкуствено създадена (и т.н. Горна и Долна Бейт). Водата под действието на гравитацията е препълнена от горното говеждо месо до по-ниските на специални потоци, в които се намират водните турбини, чиито остриета се завъртат с воден поток. Турбината завърта ротора на електрическия генератор. Специален вид хидроакумулиращи станции (GSP) са специален вид хидроакумулиращи станции. Те не могат да се считат за генериране на съоръжения в чистата му форма, тъй като те консумират почти същото количество електричество, тъй като те произвеждат, но тези станции са много ефективно с разтоварването на мрежата в пиковия часовник;
алтернативна енергия. Тя включва методи за генериране на електроенергия, които имат редица предимства в сравнение с "традиционните", но по различни причини, които не са получени достатъчно разпространение. Основните видове алтернативна енергия са:
Вятърната енергия - използването на вятърна кинетична енергия за производство на електричество;
Хелиоенергия - получаване на електрическа енергия от енергията на слънчевите лъчи;
Общите недостатъци на вятъра и хелиоенергия са относителните генератори с ниска енергия с високите им разходи. В двата случая се изисква натрупване на капацитет за нощ (за хелиоенергия) и вятърна (за вятърна енергия) време;
Геотермална енергия - използване на естествена топлинаЗемята Да генерира електрическа енергия. По същество геотермалните станции са обичайните ТЕЦ, на които топлинният източник за нагряване на пара не е котел или ядрен реактор, но подземни източници на естествена топлина. Недостатъкът на тези станции е географският лимит на тяхното прилагане: геотермалните станции струва вентилационно за изграждане само в районите на тектоничната дейност, т.е., където естествените източници на топлина са най-достъпни;
Водородна енергия - използваневодород катоенергийно гориво Има големи перспективи: водородът има много високКЗД. Изгарянето, неговият ресурс е практически неограничен, изгарянето на водород е абсолютно екологично чист (продуктът за горене в кислородната атмосфера е дестилирана вода). Въпреки това, за да отговарят напълно на нуждите на човешката водородна енергия, в момента не е в позиция поради високата цена на производството на чист водород и техническите проблеми на транспортирането му в големи количества;
Също така си струва да се отбележи алтернативни видове водноелектрически централи: прилив ивълна Енергия. В тези случаи естествената кинетична енергия на морския домприлив и ветровевълна съответно. Разпространението на тези видове електрическа енергия е затруднено от необходимостта да се съчетаят твърде много фактори в проектирането на електроцентрала: това е необходимо не само морски бряг, а такова брегове, върху които приливат (и вълнение на морето, съответно), би било доста силно и постоянно. Например, брегаЧерно море Той не е подходящ за изграждане на приливни електроцентрали, тъй като капки вода на Черно море в прилива и приливът са минимални.
Въведение
Това издание е дадено общ Относно процесите на производство, предаване и консумация на електрическа и топлинна енергия, взаимна комуникация и обективни модели на тези процеси, за различни видове електроцентрали, техните характеристики, условия на съвместна работа и интегрирана употреба. В отделна глава се разглеждат въпросите на енергоспестяването.
Електрическо и топлопроизводство
Общи разпоредби
Енергията е комбинация от естествени, естествени и изкуствени, създадени от лица, предназначени за получаване, трансформация, разпространение и използване на енергийни ресурси от всякакъв вид. Енергийните ресурси са всички материални обекти, в които енергията е съсредоточена за възможна употреба от нейното лице.
Сред различните видове енергия, използвани от хората, електричеството се отличава с редица значителни предимства. Това е относителна простота на нейното производство, възможността за предаване на много дълги разстояния, простота на трансформацията в механична, топлинна, лека и друга енергия, което прави електрическата индустрия в най-важната индустрия на човешкия живот.
Процесите, които се срещат в производството, разпределението, консумацията на електрическа енергия, са неразривно свързани. Също така взаимосвързани и комбинирани инсталации, предаване, разпространение и трансформация на електроенергия. Такива асоциации се наричат \u200b\u200bелектрически системи (фиг. 1.1) и са неразделна част от енергийната система. В съответствие със енергийната система те се обаждат на набор от електрически станции, котли, електрически и топлинни мрежи, свързани и свързани чрез общото на режима в непрекъснатия процес на производство, трансформация и разпределение на електроенергия и топлина с общо управление на тези режими \\ t .
Неразделна част от електрическата система е захранващата система, която е комбинация от електрически инсталации, предназначени да предоставят на потребителите електрическа енергия.
Подобна дефиниция може да бъде дадена от системата за топлоснабдяване.
Топлинни електрически станции
Получаването на енергия от гориво и енергийни ресурси (тер) чрез изгаряне им в момента е най-простият и достъпен начин за производство на енергия. Ето защо до 75% от цялата електричество в страната се произвежда в топлоелектрически централи (ТЕЦ). Възможно е и съвместното генериране на топлинна и електрическа енергия, например върху топлоелектрически централи (CHP) и тяхното отделно производство (фиг. 1.2).
Структурната схема на ТЕЦ е показана на фиг. 1.3. Работата се случва, както следва. Системата за подаване на гориво 1 осигурява потока на твърдо, течно или газообразно гориво на горелката 2 на парен котел 3. Предварително гориво се приготвя съответно, той се приготвя съответно, например, въглищата се натрошава в прашното състояние в Trusher 4, изсушен и наситен с въздух, който е вентилатор 5 от въздушния толета 6 през нагревателя 7 се подава и към горелката. Топлината, пусната в котелната камера, се използва за загряване на водата в топлообменниците 8 и образуването на пара. Водата се доставя на помпата 9, след като се прекарва специалната система за пречистване на водата. 10. двойка барабан 11 при високо налягане и температура влиза в парна турбина 12, където енергията на парата се превръща в механичната енергия на въртенето на турбинния вал и електрическия генератор 13. Синхронният генератор произвежда променлив трифазен ток., Парото, работещо в турбината, е кондензирано в кондензатора 14. За ускоряване на този процес се използват студена вода от естествени или изкуствени водни тела или специални охладители - охлаждащи кули. Кондензатните помпи отново се подават в парогенератора (котел). Такъв цикъл се нарича кондензация. Електроцентралите, използващи този цикъл (CAC), произвеждат само електрическа енергия. В ChP, част от парата от турбината е затворена при определено налягане към кондензатора и се използва за нуждите на потребителите на топлина.
Фиг. 1.1.
G - генератори на електроенергия; Трансформатори; P - електрически натоварвания;
W - електропроводи (LEP); AT - AUTOTRANSFORMERS.
Фиг.1.2.
а - комбинирано производство; Б - отделно производство
Фиг.1.3.
Гориво и неговата подготовка. ТЕЦ използва твърдо, течно или газообразно органично гориво. Общата му класификация е показана в таблица 1.1.
Таблица 1.1. Обща класификация на горивото
Горивото под формата, в което се изгаря, се нарича "работно гориво". Съставът на работното гориво (твърд и течен) включва: въглерод С, водород Н, кислород О, азот N, пепел А и влага W. Изразяване на гориво Компонентите в проценти се очаква до един килограм маса, се получава уравнението на състава на работната маса на горивото.
Сярата се нарича НДНТ и представлява част от общото количество сяра в горивото, оставащата неплатема част от сярата е част от минералните примеси.
Естественото газообразно гориво съдържа: метан, етан, пропан, бутан, въглеводороди, азот, въглероден диоксид. Последните два компонента са баласт. Изкуственото газово гориво има в състав метан, въглероден оксид, водород, въглероден диоксид, водна пара, азот, смоли.
Основната топлоинженерност, характерна за горивото, е топлината на горенето, което показва колко топлина в килоджаулите се освобождава при изгаряне на един килограм твърд, течен или един кубичен мезови гориво. Разграничават се най-високата и ниската топлина на горенето.
Най-високото гориво на горивото се нарича количеството топлина, освободено от горивото в пълното му горене, с топлината на топлината, която е разделена по време на кондензацията на водните пари, които са оформени по време на изгаряне.
Най-ниската топлина на горенето се различава от най-високата факта, че тя не взема под внимание топлината, изразходвана за образуването на водни пари, които са в горивни продукти. Когато се изчислява използвайте по-ниска топлина на изгаряне, защото Топлината на водните пари е безсмислено загубена с изгарянето на продукти, оставяйки в димната тръба.
Връзката на най-високата и по-ниска топлина на горенето за операционната машина на горивото се определя от уравнението
За сравняване на различни видове горива по отношение на топлината на изгаряне, се въвежда концепцията за "условно гориво" (u. T.). Условието се счита за гориво, по-ниската топлина на изгарянето на която в работната маса е 293 kJ / kg за твърдо и течно гориво или 29,300 kJ / m3 за газообразно гориво. В съответствие с това всяко гориво има свой собствен еквивалент на това \u003d QN / 29300.
Преводът на консумацията на работещ природното гориво в условно се осъществява от уравнение
Vusl \u003d fl? W.
кратко описание на отделни видове Горивото е показано в таблица 1.2.
Таблица 1.2. Характеристика на горивото
Трябва също да се отбележи, че ниската топлина на изгаряне в KJ / kg с гориво - 38000 ... 39000, природен газ - 34 000 ... 36000, преминаване на газ - 50000 ... 60000. В допълнение, това гориво на практика не съдържа влага и минерални примеси.
Преди подаването на гориво в пещта произвеждат нейната подготовка. Особено сложна система за получаване на твърдо гориво, което последователно използва почистване от механични примеси и чужди тела, раздробяване, сушене, препарат за прах, смесване с въздух.
Системата за получаване на течност и особено газообразни горива е много по-лесна. В допълнение към това гориво е екологично чист, на практика няма пепел.
Простотата на транспортиране, лекота на автоматизация на горивните процеси, високата топлинна изгаряне причинява перспективите за използване в енергийния сектор на природния газ. Въпреки това, резервите на тази суровина са ограничени.
Пречистване на водата. Вода, като термичен носител на ТЕЦ, непрекъснато циркулира по затворен контур. В същото време, пречистването на вода, доставяно на котела, е от особено значение. Кондензат от парна турбина (фиг.1.3) влиза в системата 10 на пречистване от химически примеси (химеризация - HVO) и свободни газове (дееизма). В технологичния цикъл кондензатът на капачката е неизбежен. Ето защо, от външен източник 15 (езерце, река) чрез всмукател на вода 16 е направен от водния тракт. Влизането на вода в котела се загрява в икономика (топлообменник) от 17 от съществуващите горивни продукти.
Парен котел. Котелът е парогенератор на ТЕЦ. Основните проекти са представени на фиг.1.4.
Барачният котел има стоманен барабан 1, в горната страна на която се движи пара. Хранителната вода се нагрява в икономичен етаж 2, разположен в обхвата на изходящите газове и влиза в барабана. Колекционер 4 затваря цикъла на котела. В камерата за пещ 5 горивото гориво при температура от 1500 ... 20000 осигурява вряща вода. Според тръбите за повдигане на стомана 6, с диаметър 30 \u200b\u200b... 90 mm и покриване на повърхността на топлинната камера, водата и пара, влизат в барабана. В турбината се сервират двойки от барабана през тръбния суперфалер 7. Парехът може да се извърши на две - три етап и предназначен за допълнително отопление и сушене на пара. Системата е спуснала тръби 8, чрез която водата от дъното на барабана попада в колектора.
Котелът тип барабан осигурява естествена циркулация на вода и задушена смес поради различната им плътност.
Такава система ви позволява да получите претрурни параметри на парата (критичното състояние се нарича точка на държавата, в която разликата в свойствата на течността и парата изчезва: налягането е до 22.5 mPa, и почти не повече от 20 МРа; Температура до 374 ° C (без суперфалер). С по-голямо налягане, естествената циркулация на водата и пара са нарушени. Принудителната циркулация все още не е намерена употреба в мощни барабани котли поради сложността. Следователно, котлите от този тип се използват в захранващите единици с капацитет до 500 MW с изход от пара до 1600 тона на час.
В котела на типа директно поток, специалните помпи извършват принудителна циркулация на вода и пара. Хранителната вода с помпа 9 чрез Economizer 2 се подава на тръби за изпарител 10, където се превръща в пара. Чрез парапета пара, 7 двойки влизат в турбината. Липсата на барабан и принудителна циркулация на водата и Steam ни позволяват да получаваме суперкритични параметри на пара: налягане до 30 МРа и температури до 590 ° C. Това съответства на захранващите единици с капацитет до 1200 MW и капацитет на пара до 4000 т / ч.
Котлите, предназначени само за топлоснабдяване и инсталирани в местни или областни котелни къщи, се извършват на същите принципи, които са обсъдени по-горе. Въпреки това, параметрите на охлаждащата течност, определени от изискванията на топлинните потребители, се различават значително от обсъжданите по-рано (някои спецификации Такива котли са показани в таблица 1.3).
Таблица 1.3. Технически данни за котлите на отоплителните системи
Например, котлите, прикрепени към сградите, позволяват използването на котли с налягане на двойката до 0.17 MPa и температура на вода до 1150s и максимална мощност Вградените котелни помещения не трябва да надвишават 3,5 MW при работа върху течност и газообразно гориво или I, 7 MW при работа с твърдо гориво. Котлите от отоплителни системи се различават от вида на топлоносителя (вода, пара), по отношение на производителността и топлинната мощност, според дизайна (чугун и стомана, минно дело и палатка и др.).
Ефективност на генериране на пара или система за подготовка топла вода До голяма степен се определя от коефициента на полезни действия (ефективност) на котела.
В общия случай ефективността на парен котел и разхода на гориво се определят от изрази:
Kg / s, (1.1)
където HK е ефективността на парен котел,%; Q2, Q3, Q4, Q5, Q6 - загуба на топлинна енергия, съответно, с отработените газове, химически несравним, механични нерешени, на външното охлаждане, с шлака,%; B - пълен разход на гориво, kg / s; QC - топлина, възприемана от работната среда в парен котел, kJ / m; - Разположен на топлинна енергия, влизаща в пещта, KJ / kg.
Фиг.1.4.
тип а - барабан; b - тип директно поток
1- барабан; 2 - Икономичен; 3 - обхвата на изходящите газове; 4 - колектор; 5 - топлинна камера; 6 - Подемни тръби; 7 - SuperHeater; 8 - тръби за мивка; 9 - помпа; 10 - тръби за изпаряване
Ако топлината на изходящите газове не се използва, тогава
и с отворена система за сушене на гориво чрез извличащи се газове
където NUH, NOB, - enthalpy, съответно, изходящи газове, газове на мястото на подбор на сушене и студен въздух, KJ / kg; Е делът на газовете за сушене; yx - излишък на въздух в изходящите газове.
Енталпият газ при температура на Т е числено равен на количеството топлина, което е свързано с газа в процеса на нагряване от нула от градуси келвин до температурата t при постоянно налягане.
С отворена система за сушене, всички данни за горивата се отнасят до изсушеното гориво.
В този случай потреблението на сурово гориво при промяна на влажността от WD към WSUS
където vsh е консумацията на сушен горивен софтуер (1.1), kg / s; WSUSH, WP е влажността на сушеното и без значение гориво,%.
Когато влажни промени, най-ниската топлина на изгаряне от:
Kj / kg (1.4)
Най-ниската топлина на изгарянето съответства на количеството топлина, пуснато от горивото в пълното му горене, без да се отчита топлината, изразходвана за образуването на водни пари, които са в горивни продукти.
Пълна топлинна енергия за еднократна употреба
Kj / kg, (1.5)
където е най-ниското горещо изгаряне на гориво, kJ / kg; - Допълнителна топлина, допринесена за котела, нагрят от въздуха, парна взрив и др., KJ / kg.
За индикативни изчисления.
Топлина, възприемана от работната среда в парен котел
KJ / C, (1.6)
където DP е работен капацитет на котел, kg / s; HPP, HPV - енталпия от прегряване на пара и вода, KJ / kg; QPK е допълнително възприемана топлина в присъствието на супершуатър в котела, водата, и т.н., KJ / s.
За приблизителни изчисления? QPK \u003d 0.2 ... 0.3 dp (HPP - HPV).
къде? Незаменяващ пепел с горивни продукти; Nshl - ethalpy slag, kj / kg; AR - работещ на пепел с гориво,%.
Стойности Q3, Q4, Q5, WP, AR са дадени в специална литература, както и в уроци.
С твърдо осиновяване на шлака, можете да го вземете? WoW \u003d 1.2 ... 1.25; ? не \u003d 0.95; NSL \u003d 560 kJ / kg.
В допълнение, при температура на въздуха пред котела, 300 ° С \u003d 223 kJ / kg, и при температура на изходящите газове, 1200s Nuch \u003d 1256 kJ / kg.
Пример за изчисление. Определят ефикасността и разхода на гориво за парен котел при следните условия: DP \u003d 186 kg / s; Гориво - сушени Berezovsky въглища с Wsush \u003d 13%; отворена сушилна система, R \u003d 0.34; Газът, избран на сушенето, не е B \u003d 4000KJ / kg; Енталпия от прегрята пара и питателна вода, съответно, HPP \u003d 3449 KJ / kg, HPV \u003d 1086.5 kJ / kg.
Решение. По-рано (1.4) се определя по-ниското гориво на изсушеното гориво.
Тук WR \u003d 33% и \u003d 16200 kJ / kg, приета от софтуер.
Приемане (1.5)
ние намираме софтуер (1.2)
Съгласно находката: Q3 \u003d 1%, Q4 \u003d 0.2%, Q5 \u003d 0.26% и вземане под внимание (1.7)
За изчисляване на разхода на гориво на софтуер (1.6)
Задвижване на разхода на гориво за (1.1)
Потребление на сурово гориво в WP \u003d 33% от софтуера (1.3) е
Въздушна турбина. Това е термичен двигател, в който енергията на парата се превръща в механичната енергия на въртене на ротора (вал) и свързаните с него работни остриета. Опростената схема на устройството за парна турбина е показана на фиг.1.5. На вала 1 на турбината, колелата 2 са прикрепени с работни ножове 3. На тези лопати от дюзата 4, пара от котела, принадлежащи към парен тръбопровод 5. Енергията на парата води до въртене на турбината, и на. \\ T Въртенето на вала се предава през съединителя 6 на вала 7 на синхронния генератор. Прекараната пара през камерата 8 се изпраща на кондензатора.
Паровите турбини в дизайна са разделени на активни и реактивни. В активната турбина (фиг.1.5b), обемът на V2 V2 на входа към работните ножове е равен на обема на двойката V3 при напускане на ножовете. Разширяването на обема на пара от V1 до V2 се среща само в дюзи. Там също променя налягането от Р1 до Р2 и скоростта на пара от С1 до С2. В този случай налягането на пара в входа P2 и изходът на РЗ от ножовете остават непроменени, а скоростта на пара пада от С2 до С3 поради прехвърлянето на кинетичните енергии на двойка турбинни лопатки:
GP? (C2-C3) 2/2 gt2 / 2,
където GP, GT - масата на парата и работното колело на турбината; C2, C3, St - скоростта на парата в входа и изхода от ножовете и скоростта на движение на работното колело.
Дизайнът на ножовете на реактивната турбина е такъв (фиг.1.5g), че пара се разширява не само в дюзите от V1 до V2, но и между ножовете на работното колело от V2 до V3. Той променя налягането на пара от Р2 до Р3 и скоростта на пара от C2 до С3. Тъй като v2.
където е е площта на острието, m2; (P2 - P3) - разликата в налягането на входа и излизането от ножовете, ЗЗ; DS - преместване на острието, m.
В същото време работата, използвана за завъртане на работното колело на турбината. Така, в струйни турбини, освен центробежните сили, произтичащи от промяната в скоростта на движението на пара, реактивните сили, причинени от разширяването на парата, се прилагат върху ножовете.
Съвременните турбини се извършват както активни, така и реактивни. В мощни единици параметрите на двойката на входа се приближават до стойностите на 30 mPa и 6000C. В този случай изтичането на парата от дюзата се случва при скорост, надвишаваща скоростта на звука. Това води до необходимостта от висока скорост на въртене. Има огромни центробежни сили, действащи върху въртящите се части на турбината.
На практика въртящата се скорост на ротора, поради структурните особености, както самата турбина, така и синхронният генератор, е 3000 1 / min. В този случай линейната скорост върху кръга на турбинното колело с диаметър на един метър е 157 m / s. При тези условия частиците са склонни да се откъснат от повърхността на колелото със сила 2500 пъти по-висока от теглото им. Инерционните товари намаляват използването на стъпки за скорост и налягане. Всеки етап не се дава цялата енергия на пара, но само част от нея. Това осигурява оптималната топлинна плоча на стъпалата, която е 40 ... 80 kJ / kg при кръгла скорост от 140 ... 210 m / s. Общият топлинен двигател, операциите в съвременните турбини, е 1400 ... 1600 kJ / kg.
Според конструктивни съображения, 5 ... 12 стъпки са групирани в един случай, който се нарича цилиндър. Модерната мощна турбина може да има цилиндър под високо налягане (CVD) с налягане на пара на входа 15 ... 30 МРа, цилиндърът на средното налягане (CSD) с налягане 8 ... 10 MPa и цилиндър ниско налягане (CND) с налягане от 3 ... 4 MPa. Турбините с капацитет до 50 mW обикновено се извършват в един цилиндър.
Парата, прекарано в турбината, влиза в кондензатора за охлаждане и кондензация. Охлаждаща вода с температура 10 ... 15 ° C, която допринася за интензивна кондензация на парата към тръбния топлообменник на кондензатора. За същата цел налягането в кондензатора се поддържа в рамките на 3 ... 4 kPa. Охладеният кондензат отново се сервира в котела (фиг.1.5) и охлаждащата вода се загрява до 20 ... 25 ° С се отстранява от кондензатора. Ако водата за охлаждане е затворена от резервоара и след това безвъзвратно нулиране, системата се нарича отворен директен поток. В затворените охладителни системи водата, нагрята в кондензатора, се доставя чрез помпени помпи - конусовидни кули. От върха на охлаждащата кула от височината 40 ... 80 m Водата тече надолу, охлажда се до необходимата температура. След това водата отново влиза в кондензатора.
И двете охладителни системи имат своите предимства и недостатъци и намират употреба на електроцентрали.
Фиг.1.5. Устройството за парна турбина:
а - работното колело на турбината; Б - диаграма на тристепенна активна турбина; Б - работата на парата на активното ниво на турбината; G е работата на парата в нивото на реактивното турбина.
1 - турбинен вал; 2 - дискове; 3 - работни остриета; 4 - дюзи; 5 - Парна тръба; 6 - свързване; 7 - вал на синхронен генератор; 8 - Двойка на камерата.
Турбините, в които всички двойки се подбуждат в тях след извършване на работа, влизат в кондензатора, се наричат \u200b\u200bкондензация и се използват за получаване на механична енергия само с последващата му трансформация в електричество. Такъв цикъл се нарича кондензация, използвана върху GRES и COP. Пример за кондензационна турбина - K300-240 с капацитет 300 mW с първоначални параметри на парата 23.5 mPa и 600 ° C.
При термични турбини част от двойката е избрана за кондензатора и се използва за лечение на вода, която след това се изпраща до топлоснабдителната система на жилищни, административни, производствени сгради. Цикълът се нарича топлина и се използва върху ChP и GRES. Например, T100-130 / 565 турбина с капацитет 100 MW към първоначалните параметри на двойка от 13 mPa и 5650C има няколко регулируема пара селекции.
Индустриалните и топлинните турбини имат кондензатор и няколко регулируеми пара за топлина и промишлени нужди. Те се използват за ChP и GRES. Например, 50 MW турбина с капацитет от 50 MW към първоначалните параметри на двойка 13 МРа и 5650 ° С осигурява промишлена селекция от пара при налягане 0.7 МРа.
Турбини с обратна пощритъчна работа без кондензатор, а целият изразходвани двойки идва с потребители на топлина и промишленост. Цикълът се нарича огнеупорна и турбините се използват върху когенерацията и елегантните. Например, R50-130 / 5 турбина с капацитет 50 MW към първоначалното налягане на пара 13 MPa и крайното налягане (обратно налягане) от 0.5 МРа с няколко избора на пара.
Използването на топлинния цикъл дава възможност да се постигне ефективност на ефективността до 70%, като се вземат предвид отпуск върху потребителите. В кондензационния цикъл, ефективността е 25 ... 40% в зависимост от първоначалните параметри на парата и силата на агрегатите. Ето защо, ченгето се поставя на места за производство на гориво, което намалява разходите за транспортиране, а ЧП подхожда на потребителите на топлина.
Синхронни генератори. Дизайнът и характеристиките на тази машина трансформиране на механична енергия в електрически се разглеждат подробно в специални дисциплини. Ето защо ние се ограничаваме до общата информация.
Основните елементи на синхронния генератор дизайн (фиг.1.6): ротор 1, роторни намотки 2, статор 3, статорни намотки 4, тяло 5, причиняващ агент 6 - DC източник.
Имунитет ротор на високоскоростни машини - турбогенератори (п \u003d 3000 1 / min) се извършва от лист от електрическа стомана под формата на цилиндър, разположен на вала 7. Забавни машини - хидрогенератори (N3 1500 1 / min) Имате говорим ротор (показан от пунктирана линия). В жлебовете на повърхността на ротора се намира ликвидация на мед, свързана с плъзгащи се контакти 8 (четки) към патогена. Статорът е пълен цилиндър от електрическа стомана, на вътрешната повърхност, от която трифазните намотки са разположени в жлебовете - А, В, С. Включване се извършва мед изолиран тел, идентични един с друг и имат аксиална симетрия, заемаща сектора от 120 °. Стартията на фазовите намотки А, В, с чрез изолатори са получени навън, а краищата на намотките X, Y, Z са свързани с общата точка N - неутрална.
Работата на генератора е както следва. Извиването на тока IB в намотката на ротора създава магнитен поток F, пресичайки намотката на статора. Генераторният вал се задвижва от турбина. Това осигурява равномерно въртене на магнитното поле на ротора с ъглова честота? \u003d 2? F, където f е честотата на променлив ток, 1 / s-Hz. За да се получи честота на променлива текуща честота от 50 Hz с броя на двойки магнитни стълбове P, честотата на въртене на ротора се изисква n \u003d 60? F / p.
При р \u003d 1, което съответства на изобретателен ротор, n \u003d 3000 1 / min. Въртящото се магнитно поле, пресичащо статорната намотка, води до тях електромотиви (EMF). В съответствие със законодателството на електромагнитната индукция Незабавна стойност на EDC
където w е броят на завоите.
EMF в намотките на статора подлежи на синхронно с промяна в магнитното поле, когато роторът се върти.
Фиг.1.6.
дизайн на генератор; Б - схема за свързване;
в ЕМП на изходите на намотките на генератора
1 - ротор; 2 - намотка на ротора; 3 - статор; 4 - намотка на статора; 5 - случай; 6 - причинител; 7 - роторна вала (ос); 8 - Контактни пръстени
С еднаква ротация на ротора и аксиалната симетрия на намотките на статора, моментните стойности на фаза EDC са равни:
където яде - стойност на атмосферата ЕМФ.
Ако електрическият товар Z в външната верига е свързан към изходите на намотките на генератора
къде е напрежението на изходите на намотките, когато в тях текат текущата I и съпротивлението на намотката на статора ZVN.
На практика е по-удобно да се използва не мигновено, но валидни стойности електрически количества. Необходимите отношения са известни от хода на физиката и теоретичните основи на електротехниката.
Работата на генератора до голяма степен зависи от режима на възбуждане и охлаждане. Различни системи за възбуждане (независимо и самоизбуране, електрически и тиристор и т.н.) ви позволяват да промените стойността на IB и следователно, магнитния поток на F и EMF в намотките на статора. Това дава възможност за регулиране на напрежението при изходите на генератора при определени граници (обикновено ± 5%).
Стойността на активната мощност, дадена на турбогенератора в електрическата мрежа, се определя от мощността на турбинния вал и се регулира от парата в турбината.
В процеса на работа на генератора тя се отоплява, главно поради топлинно освобождаване в намотките, рационализиран ток. Следователно ефективността на охладителната система е от съществено значение.
Малък енергиен генератори (1 ... 30 MW) имат въздушно охлаждане на вътрешните повърхности по протежение на потока (отворен) или регенеративна (затворена) верига. На средни енергийни генератори (25 ... 100 MW) се използва охлаждане на повърхността на затворена схема, което е по-ефективно, но изисква използването на специални мерки за сигурност. Мощни генератори (повече от 100 MW) имат принудителен водород, вода или масло охлаждане, в която охладителят се изпомпва под налягане в статора, ротора, намотките по специални кухини (канали).
Основни технически характеристики на генераторите: номинално напрежение при изхода на намотката на статора на генератора, URA: 6.3-10.5-21 kV (най-добрите стойности съответстват на по-мощни генератори); Номинална активна сила, RNO, MW; Номинална мощност; Номинална ефективност, възлизаща на 90 ... 99%.
Тези параметри са взаимосвързани:
Собствени електроцентрали. Не всички електрически и топлинни енергия, произведени на ТЕЦ, се дават на потребителите. Част остава на гарата и се използва за осигуряване на работата му. Основните потребители на тази енергия са: системата за транспортиране и подготовка на горивото; Водоснабдявани помпи, въздух; система за пречистване на вода, въздух, изходящи газове и др.; Отопление, осветление, вентилация на битови и промишлени помещения, както и редица други потребители.
Много елементи от собствените им нужди принадлежат към първата категория чрез надеждност на захранването. Следователно те са свързани, поне до два независими източника на енергия, например за източници на тяхната станция и към енергийната система.
Устройство. Електричеството, генерирано от генератори, се събира на разпределителното устройство (RU) и след това разпределя между потребителите. За да направите това, на намотките на генератори на генератори чрез специални превключващи устройства (превключватели, прекъсвачи и т.н.) с твърди или гъвкави проводници (гуми) са прикрепени към колективните кошчета. Всяка връзка с RU се извършва чрез специална клетка, съдържаща необходимия комплект оборудване. От прехвърлянето, разпространението и генерирането на електроенергия и нейното потребление се случва с различни напрежения, има няколко RU на гарата. На номиналното напрежение на генераторите, например, 10,5 kV, се извършва напрежението на генератора. Обикновено се намира в сградата на станцията и дизайнът е затворен (CRA). На този ЖП, свързан тясно разположен потребителите. За да предадете електричество над електропроводи (LEP) на дълги разстояния и връзки с други станции и системата, е необходимо да се използва напрежение 35 ... 330 kV. Такава връзка се извършва с помощта на отделните ЖП, обикновено отворено изпълнение (добре), където сте инсталирани. За да свържете клиенти на вашите собствени нужди - Русен. С гуми, руската електрическа енергия директно и чрез понижаващи трансформатори се предават на потребителите на електроцентралата.
Подобни принципи се използват при разпределението на топлинната енергия, произведена от когенерацията. Специални колектори, парни тръбопроводи, помпи осигуряват топлоснабдяване на промишлени и комунални потребители, както и в системата на собствените им нужди.
Трудно е да се надценява стойността на електричеството. По-скоро подсъзнателно подценяваме. В крайна сметка, почти цялата среда на САЩ работи от електрическата мрежа. За елементарно осветление и да не говорим. Но производството на електроенергия практически не се интересува. Откъде идва и как се запазва (и като цяло е възможно да се запази) електроенергия? Колко струва производството на електроенергия? И колко безопасно е за екологията?
Икономическо значение
От училищна пейка, ние знаем, че електрическото оборудване е един от основните фактори за получаване на висока производителност. Електрическа индустрия - прът на цялата човешка дейност. Няма нито една индустрия, която би направила без нея.
Развитието на тази индустрия свидетелства за високата конкурентоспособност на държавата, характеризира темпът на растеж на производството на стоки и услуги и почти винаги се осигурява от проблематичния сектор на икономиката. Цената на производството на електроенергия често се разглежда от значителни първоначални инвестиции, които ще изплатят в продължение на много години. Въпреки всичките му ресурси, Русия не е изключение. В края на краищата, значителният дял на икономиката е именно енергоемките индустрии.
Статистиката ни казва, че през 2014 г. производството на електроенергия от Русия все още не е достигнало нивото на съветската 1990 година. В сравнение с Китай и Съединените щати на Руската федерация произвеждат - съответно - в 5 и 4 пъти по-малко електроенергия. Защо се случва това? Специалистите твърдят, че това е очевидно: най-високите непроизводствени разходи.
Който консумира електричество
Разбира се, отговорът е очевиден: всеки човек. Но сега се интересуваме от индустриални скали и следователно тези сектори, които са предимно необходими електричество. Основният дял попада върху индустрията - около 36%; Горивния и енергиен комплекс (18%) и жилищния сектор (малко повече от 15%). Останалите 31% от произведената електроенергия попада върху непроизводителните индустрии, железопътния транспорт и загубите в мрежи.
Трябва да се има предвид, че в зависимост от региона структурата на потребление варира значително. Така че, в Сибир наистина повече от 60% от електроенергията се използва от индустрията и горивния и енергиен комплекс. Но в европейската част на страната се намират по-голям брой населени места, най-мощният потребител е жилищен сектор.
Електроцентрали - основата на индустрията
Производството на електроенергия в Русия се осигурява от почти 600 електроцентрали. Всяка мощност надвишава 5 MW. Общият капацитет на всички електроцентрали е 218 GW. Как да получим електричество? В Русия се използват видове електроцентрали:
- термичен (делът им в общия обем на производството е около 68.5%);
- хидравлично (20.3%);
- атомен (почти 11%);
- алтернатива (0.2%).
Когато става въпрос за алтернативни източници на електричество, номаните снимки с вятърни мелници идват на ум и слънчеви батерии. Въпреки това при определени условия и находища са най-благоприятните видове производство на електроенергия.
Топлоелектрически централи
Исторически, топлоелектрическите централи (ТЕЦ) заемат основното място в производствения процес. В Русия, осигуряващи TPP за производство на електроенергия, се класифицират според такива признаци:
- енергиен източник - органично гориво, геотермална или слънчева енергия;
- видът на произведената енергия е топлината, кондензацията.
Друг основен индикатор е степента на участие в покриването на графика на електрофрктурата. Тук са основните ТЕЦ с минимална употреба от 5000 часа годишно; половин един (те също се наричат \u200b\u200bманеврени) - 3000-4000 часа годишно; Пикове (използвани само при максимално натоварване) - 1500-2000 часа годишно.
Технология за производство на енергия от горивото
Разбира се, основно производство, предаване и използване на електроенергия от потребителите се дължи на органичното гориво на ТЕЦ. Те се отличават с производствени технологии:
- въздушна турбина;
- дизел;
- газова турбина;
- parkazy.
Инсталациите за парни турбини са най-често срещаните. Те работят върху всички видове горива, включително не само въглища и газ, но и гориво, торф, шисти, дърва за огрев и дървесни отпадъци, както и преработвателни продукти.
Органично гориво
Най-голямото производство на електроенергия се отчита от Сургут Грес-2, който е най-мощен не само на територията на Руската федерация, но и на целия евразийски континент. Работейки върху природен газ, той издава до 5600 MW електроенергия. А рефтетската решетка е на 3800 MW от най-големия капацитет на въглищата. Повече от 3000 MW също могат да дадат KOSTROMA и SURGUT GRES-1. Трябва да се отбележи, че съкращението на GRES не се е променило от времето на Съветския съюз. Той декрива като държавна централа.
По време на реформата на индустрията производството и разпределението на електроенергията до ТЕЦ следва да бъде придружено от техническо преоборудване на съществуващите станции, тяхната реконструкция. Също така сред приоритетните задачи са изграждането на нов капацитет за генериране на енергия.
Електричество от възобновяеми ресурси
Електричеството, получено с използване на водноелектрически централи, е съществен елемент от стабилността на една държавна енергийна система. Това са водноелектрическите електроцентрали, които могат да увеличат производството на производството на електроенергия.
Големият потенциал на руския хидроенергия е, че почти 9% от световните водни резерви са разположени на територията на страната. Това е второто място в света чрез присъствието на хидроресурс. Страните като Бразилия, Канада и САЩ останаха зад тях. Производството на електроенергия в света за сметка на ВЕЦ е донякъде сложно от факта, че най-благоприятните места за тяхното строителство са значително премахнати от населените места или промишлените предприятия.
Въпреки това, поради производството на електроенергия в ВЕЦ, страната може да спести около 50 милиона тона гориво. Ако целият потенциал на хидроенергия е бил управляван, Русия може да спести до 250 милиона тона. И това е сериозна инвестиция в екологията на страната и гъвкавата сила на енергийната система.
Хидростация
Изграждането на ВЕЦ решава много въпроси, които не са свързани с производството на енергия. Това е създаването на водоснабдителни и дренажни системи на цели региони, както и изграждането на напоителни мрежи, толкова необходими за селското стопанство, и контрола на наводненията и т.н. Последното, между другото, има важно значение за безопасността на хората .
Производството, предаването и разпределението на електроенергията в момента е 102 водноелектрическа волана, която надвишава 100 MW. Общият капацитет на руските хидро- инсталации се приближава 46 GW.
Страните за производство на електроенергия редовно представляват техните рейтинги. Така Русия сега заема 5-то място в света, за да развие електричество от възобновяеми ресурси. Най-значимите обекти трябва да бъдат Зейската HPP (тя е не само първата от тези, вградени в Далечния изток, но и доста мощен - 1330 MW), каскада от волжко-кама електроцентрали (общо производство и предаване на електричество е Повече от 10,5 GW), бюрата водноелектрически централи (2010 MW) и т.н. поотделно, бих искал да отбележа кавказката ВЕЦ. От няколкото десетки произведения в този регион са разпределени новите (вече поръчани) Kashhatau HPP с капацитет над 65 MW.
Специално внимание заслужава геотермални водноелектрически централи. Това са много мощни и мобилни станции.
Най-мощният HES
Както вече беше отбелязано, производството и използването на електроенергия се възпрепятства от отдалечеността на големите потребители. Въпреки това държавата е заета от развитието на тази индустрия. Не само са реконструирани, но се изграждат нови водноелектрически централи. Те трябва да овладеят планинските реки на Кавказ, многоводните реки на Урал, както и ресурсите на полуостров Кола и Камчатка. Сред най-мощните, ние отбелязваме няколко водноелектрически централи.
Саяно-Шушенска. P. S. FAUDE е построен през 1985 г. на река Йенисей. Неговият текущ капацитет все още не е приблизително 6000 MW във връзка с реконструкцията и ремонта след инцидента през 2009 г.
Производството и потреблението на електроенергия на Красноярската ВЕЦ е предназначена за алуминиева фабрика Красноярск. Това е единственият "клиент", поръчан през 1972 г. от ВЕЦ. Изчислената му мощност е 6000 MW. Krasnoyarskaya HPP е единственият, върху който е инсталиран корабоплаването. Той осигурява редовна доставка на река Йенисей.
В експлоатация в далечната 1967 г. Bratskaya. Язовирът й се припокрива с река хангар близо до Братск. Подобно на Красноярския HPP, братски работи за нуждите на братствената алуминиева завод. Той оставя всички 4500 MW електроенергия. И дори този хидростативен поет Евтенко, посветен на поемата.
Реката на гняв се намираше още един HPP - Ust-Ilimskaya (мощност малко над 3800 MW). Строителството му започва през 1963 г. и приключва през 1979 година. В същото време производството на евтина електричество за основните потребители започва: Иркутск и братски алуминиеви растения, иркутско въздухоплавателно предприятие.
ВЕЦ "Волжка" се намира северно от Волгоград. Капацитетът му е почти 2600 MW. Тази най-голяма водноелектрическа централа в Европа работи от 1961 година. Недалеч от Толиати работи най-старият "стар" от големите водноелектрически централи - Жигулевская. Тя беше пусната в експлоатация през 1957 година. Силата на водноелектрически централи в 2330 MW обхваща нуждите на централната част на Русия, Урал и средната волга.
Но продукцията на електроенергия, необходима за нуждите на Далечния изток, осигурява Burya HPP. Може да се каже, че тя е напълно "млада" - въвеждането в експлоатация се проведе само през 2002 година. Инсталираната мощност на този HPP - 2010 MW електричество.
Експериментален морски хес
Множество океански и военноморски заливи имат водноелектрически потенциал. В крайна сметка, разликата във височината по време на прилива в повечето от тях надвишава 10 метра. Това означава, че можете да произведете огромно количество енергия. През 1968 г. е отворена кислорозна експериментална приливна станция. Капацитетът му е 1.7 MW.
Мири Атом
Руската ядрена енергия е пълна технология на цикъла: от добива на уран с производството на електроенергия. Днес има 33 електрически единици в 10 АЕЦ. Общата инсталирана мощност е малко повече от 23 MW.
Максималният брой атомни електроцентрали на електроенергия е разработен през 2011 година. Цифрата е 173 милиарда kW / h. Производството на електроенергия на глава от населението атомните станции се увеличават с 1.5% в сравнение с предходната година.
Разбира се, приоритетната посока на развитието на атомната енергия е безопасността на експлоатацията. Но в борбата срещу глобалното затопляне на атомните електроцентрали играят важна роля. Тя непрекъснато говори за екологолози, които подчертават, че само в Русия е възможно да се намали емисиите въглероден двуокис Атмосферата е 210 милиона тона годишно.
Ядрената енергия е разработена главно на северозапад и в европейската част на Русия. През 2012 г. всички АЕЦ са разработени около 17% от всички генерирани електричество.
Атомни електроцентрали на Русия
Най-големият АЕЦ на Русия се намира в района на Саратов. Годишният капацитет на АЕЦ "Балаково" е 30 милиарда kW / h електричество. На АЕЦ "Белоярск" (Sverdlovsk region) сега само трети блок работи. Но това ви позволява да го наречете един от най-мощните. 600 MW електричество се получават поради реактора на бързи неутрони. Заслужава да се отбележи, че това е първата световна електронна единица с бързи неутрони, за да произвеждат електричество в индустриален мащаб.
АЕЦ "Билибан" е инсталиран на Чукотка, която произвежда 12 MW електроенергия. И АЕЦ Калинин може да се обмисли наскоро построен. Първата й единица е пусната в експлоатация през 1984 г. и последната (четвърта) само през 2010 г. Общата мощност на всички енергийни единици е 1000 MW. През 2001 г. ядрената централа Ростов е построена и поръчана. От момента на свързване на втората енергийна единица - през 2010 г. - нейният монтиран капацитет надвишава 1000 MW, а коефициентът на използване на енергия е 92.4%.
Вятърна енергия
Икономическият потенциал на вятърната енергия на Русия се оценява на 260 милиарда kW / h годишно. Това е почти 30% от цялата произведена електроенергия днес. Силата на всички прозорци, работещи в страната, е 16,5 MW енергия.
Особено благоприятно за развитието на тази индустрия като крайбрежието на океаните, подножието и планинските райони на Урал и Кавказ са особено благоприятни.
