Типы тепловых электрических станций, работающих на органическом топливе Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»
Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Гумеров И.Р., Кувшинов Н.Е.
В статье рассматриваются основные типы тепловых электрических станций , работающих на органическом топливе .
Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Гумеров И.Р., Кувшинов Н.Е.
Текст научной работы на тему «Типы тепловых электрических станций, работающих на органическом топливе»
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №4/2016 ISSN 2410-6070_
студент 4 курса института теплоэнергетики, кафедры «ПТЭ»
магистрант 1 курса института теплоэнергетики, кафедры «КУПГ» Казанский государственный энергетический университет
Г. Казань, Российская Федерация
ТИПЫ ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СТАНЦИЙ, РАБОТАЮЩИХ НА ОРГАНИЧЕСКОМ
В статье рассматриваются основные типы тепловых электрических станций, работающих на органическом топливе.
Тепловая электрическая станция, топливо, паровая и газовая турбина, мощность
Тип тепловой электрической станции (ТЭС) на органическом топливе определяют следующие факторы:
1. Вид используемого топлива. Различают ТЭС на твердом, жидком и газовом топливе, на двух или на всех трех видах топлива. В настоящее время на ТЭС наряду с твердым топливом (каменные и бурые угли и др.) применяют жидкое (мазут) и газовое (природный газ). Переход на жидкое и газовое топливо значительно упрощает и удешевляет топливное хозяйство электростанции. Использование природного газа способствует также чистоте воздушного бассейна [1, 2].
2. Вид отпускаемой энергии (энергетическое назначение). Различают конденсационные электростанции (КЭС) — с паровыми конденсационными турбоагрегатами, отпускающие энергию одного вида — электрическую, и теплоэлектроцентрали (ТЭЦ), отпускающие внешним потребителям электрическую энергию и тепловую энергию с паром или горячей водой. По характеру теплового потребления различают ТЭЦ: промышленного типа, с отпуском предприятиям пара для технологических процессов; отопительного типа, с отпуском тепла обычно с горячей водой для отопления и вентиляции зданий и для бытовых нужд населения; промышленно-отопительного типа, с отпуском пара и горячей воды для технологических и отопительных нужд.
Конденсационным электростанциям районного значения присваивают обычно название ГРЭС (государственная районная электрическая станция), например Заинская ГРЭС, Конаковская ГРЭС и др [3].
3. Тип основных тепловых двигателей (турбин) для привода электрогенераторов. Различают ТЭС с паровыми (ПТ) и газовыми турбинами (ГТ). В России работают паровые турбины 150 (160), 200 (210) и 300 МВт, а также турбины 500, 800 и 1200 МВт. За рубежом (в США) осваиваются одновальные турбины мощностью 880 МВт и двухвальные 1100 — 1300 МВт. Мощность одновального турбоагрегата предполагается повысить до 1500 МВт.
Газовые турбины достигли мощности 400 МВт. Коэффициент полезного действия современных паротурбинных ТЭС достигает 42%, газотурбинных — пока не выше 28 — 41% [4, 5].
На паротурбинных ТЭС возможно применение любого вида органического топлива (уголь, лигнит, сланцы, торф, мазут, газ). На газотурбинных ТЭС применяют преимущественно газовое или жидкое топливо.
Перспективно применение комбинации паровых и газовых турбин в виде парогазовой установки (ПГУ). На сегодняшний день мощность ПГУ достигает 600 МВт, а КПД таких установок — 61%, например, установка SCC5-8000H 1S компании Siemens на электростанции Дюссельдорфе, Германия [6].
4. Степень загрузки и использования электрической мощности. В этом отношении ТЭС разделяют на базовые, которые несут равномерную высокую нагрузку и большое число часов использования максимальной нагрузки в течение года с годовым использованием максимальной (установленной) мощности
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №4/2016 ISSN 2410-6070_
Тмакс= 6000 ^ 7500 ч; полубазовые с Тмакс= 4000 ^ 6000 ч; пиковые — загружаются в течение суток неравномерно и имеют низкое использование оборудования в течение года с Тмакс до 2000 ч; полупиковые -имеют в течение года пониженное использование оборудования с Тмакс= 2000 ^ 4000 ч [7].
Электростанции с более совершенным энергооборудованием и лучшими энергетическими показателями загружают в большей мере. В качестве пиковых агрегатов предполагается использовать газотурбинные установки.
Список использованной литературы:
1. Калимуллина Д.Д., Гафуров А.М. Влияние тепловых электрических станций на окружающую среду. // Инновационная наука. — 2016. — № 3-3. — С. 91-93.
2. Калимуллина Д.Д., Гафуров А.М. Потребности в водоснабжении и водоотведении на тепловых электрических станциях. // Инновационная наука. — 2016. — № 3-3. — С. 98-100.
3. Гафуров А.М. Возможности повышения выработки электроэнергии на Заинской ГРЭС в зимний период времени. Сборник научных трудов по итогам международной научно-практической конференции «Актуальные вопросы технических наук в современных условиях». — 2015. — С. 82-85.
4. Гафуров А.М., Калимуллина Р.М. Показатели эффективности современных газовых турбин типа Siemens SGT5-8000H. // Инновационная наука. — 2015. — № 12-2. — С. 34-36.
5. Гафуров А.М. Возможности повышения экономической эффективности газотурбинных двигателей типа АЛ-31СТ. // Энергетика Татарстана. — 2014. — № 1 (33). — С. 17-20.
6. Гафуров А.М., Гафуров Н.М. Пути повышения эффективности современных газовых турбин в комбинированном цикле. // Энергетика Татарстана. — 2015. — № 1 (37). — С. 36-43.
7. Раздел IV. Классификация тепловых электрических станций (ТЭС). [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://studopedia.org/4-65337.html.
© Гумеров И.Р., Кувшинов Н.Е., 2016
студент 4 курса института теплоэнергетики, кафедры «ПТЭ»
магистрант 1 курса института теплоэнергетики, кафедры «КУПГ» Казанский государственный энергетический университет
Г. Казань, Российская Федерация
ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ НА РЕЖИМЫ РАБОТЫ ТЕПЛОВЫХ
В статье рассматриваются влияния различных потребителей на режимы работы тепловых электрических станций.
Тепловая электрическая станция, электрическая нагрузка, суточные графики
Особенностью работы электрических станций является то, что общее количество электрической энергии, вырабатываемой ими в каждый момент времени, почти полностью соответствует потребляемой энергии.
В настоящее время электрические станции работают обычно параллельно в энергетической системе, покрывая общую электрическую нагрузку системы и одновременно тепловую нагрузку своего района (если
Тепловые электростанции (тэс). (работающие на органическом топливе)
Тепловые схемы бывают развернутые, принципиальные (в которых указываются все пути, по которым движется рабочее тело как в виде воды, так и в виде пара; регенеративные подогреватели, насосы, парогенератор, турбины и электрогенераторы), монтажные.
Принципиальная тепловая схема с регенеративным подогревом питательной воды.
Подогрев питательной воды осуществляется в регенеративных подогревателях, которые могут быть смешивающего и не смешивающего(поверхностного) типа.
Схема регенеративного подогрева питательной воды с подогревателями смешивающего типа (схема №1).
Рп- регенеративный подогреватель. Достоинством этой схемы является то, что можно нагреть воду в каждом регенеративном подогревателе до температуры насыщения греющего пара. Всякая регенерация повышает КПД.
Схема регенеративного подогрева питательной воды с подогревателями поверхностного типа (Схема №2).
В Рп пар с рабочим телом не перемешиваются. Пар – греющий, вода – обогреваемая.
При такой схеме нельзя нагреть воду до температуры насыщения греющего пара. В отличие от схемы №1, здесь необходимо заботиться о сливе конденсата греющего пара. Но с другой стороны минимальное количество насосов (ставят два насоса) и хорошая управляемость.
Комбинированная схема регенеративного подогрева питательной воды (подогреватели смешивающего и поверхностного типа). Схема №3.
1- насос, повышающий давление к тракту основного конденсата; 2 — добавочная вода (химически очищенная вода); 3- конденсат греющего пара из ПВД; Д – деаэратор (смешивающего типа).
Расчет схемы регенеративного подогрева питательной воды (смотри схему №3).
В результате расчета тепловой схемы будут определены расход пара на турбину D0, расход пара в конденсаторе Dк, расход пара регенеративных отборов D1, D2, D3,а также расход добавочной воды Dхов и расход питательной воды Dпв.
Расчет будет производиться при номинальной мощности турбины (Nн).Для расчета задано:
— начальные параметры пара (po, to);
— давление на выходе из турбины (pк);
— внутренний относительный КПД (ηoi) отсеков турбины (от po до p1; от p1 до p2; от p2 до p3; от p3 до pк), либо может быть задан процесс расширения пара в турбине в IS диаграмме;
— потери питательной воды и температура химически очищенной (добавочной) воды.
Атомные электростанции
Аль-Бермани, Али Гашним. Атомные электростанции / Али Гашним Аль-Бермани. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2015. — № 7 (87). — С. 82-85. — URL: https://moluch.ru/archive/87/16878/ (дата обращения: 26.02.2023).
Атомная электростанция (АЭС) — электростанция, в которой атомная (ядерная) энергия преобразуется в электрическую. Генератором энергии на АЭС является атомный реактор. Тепло, которое выделяется в реакторе в результате цепной реакции деления ядер некоторых тяжёлых элементов, затем так же, как и на обычных тепловых электростанциях (ТЭС), преобразуется в электроэнергию. В отличие от ТЭС, работающих на органическом топливе, АЭС работает на ядерном горючем (в основе 233 U, 235 U, 239 Pu). Установлено, что мировые энергетические ресурсы ядерного горючего (уран, плутоний и др.) существенно превышают энергоресурсы природных запасов органического топлива (нефть, уголь, природный газ и др.). Это открывает широкие перспективы для удовлетворения быстро растущих потребностей в топливе. Кроме того, необходимо учитывать всё увеличивающийся объём потребления угля и нефти для технологических целей мировой химической промышленности, которая становится серьёзным конкурентом тепловых электростанций. Несмотря на открытие новых месторождений органического топлива и совершенствование способов его добычи, в мире наблюдается тенденция к относительному, увеличению его стоимости. Это создаёт наиболее тяжёлые условия для стран, имеющих ограниченные запасы топлива органического происхождения. Очевидна необходимость быстрейшего развития атомной энергетики, которая уже занимает заметное место в энергетическом балансе ряда промышленных стран мира [1].
I. Атомные электростанции
1.1. Типы атомных электростанций
На атомных электростанциях, так же как и на электростанциях, работающих на органическом топливе (ТЭС), осуществляется процесс превращения энергии, содержащейся в рабочей среде (паре), в электрическую. Различие между процессами, происходящими на АЭС и ТЭС, состоит лишь в том, что в одном случае используется энергия, выделяющаяся при распаде тяжелых элементов (применяемых в качестве топлива), а другом — при горении органического топлива.
Атомные станции могут быть конденсационными электростанциями (АКЭС) и теплоэлектроцентралями (АТЭЦ). Они составляют основу подавляющего большинства ныне действующих АЭС в странах бывшего СССР. Атомная энергия может использоваться также и только для целей теплоснабжения: атомные станции промышленного теплоснабжения (АСТП). Такие станции уже имеются в ряде стран дальнего зарубежья. Разработка АСТП в период существования СССР явилось весьма специфическим этапом в развитии ядерной энергетики, поскольку был осуществлен принципиально новый подход в обеспечении безопасности АЭС.
Топливом для АЭС является ядерное топливо, содержащееся в твэлах, представляющих из себя тепловыделяющие сборки (ТВС). Для современных мощных реакторов загрузка составляет от 40 до 190 тонн. Особенность процесса в том, что масса выгружаемых после отработки определенного срока ТВС такая же, как и масса свежезагружаемых. Происходит лишь частичная замена ядерного горючего на продукты деления. Выгружаемое из реактора топливо имеет все еще значительную ценность. Поэтому для АЭС расход ядерного горючего не является характерной величиной, а степень использования внутриядерной энергии характеризуется глубиной выгорания [2].
Принципиально возможны многочисленные типы ядерных реакторов. Однако практически целесообразных конструкций не так много. В таблице 1 показаны целесообразные (+) и нецелесообразные (-) сочетания замедлителя и теплоносителя.