Жылу электр станциясы - жылу қозғалтқыштары көмегімен жылу энергиясын электр энергиясына айналдыратын энергетикалық өндіріс орны

Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 10 бет
Таңдаулыға:

Қазақстан Республикасы ғылым және жоғары білім министрлігі

«Ғұмарбек Дәукеев атындағы Алматы энергетика және байланыс университеті» коммерциялық емес АҚ

Электр энергетика және электр техника институты

«Электр энергетикалық жүйелер» кафедрасы

Есептеу - графикалық жұмыс №2

Пәні: «Мамандыққа кіріспе»

Тақырыбы: Жылу электр станциялары. Жалпы мәліметтер

Мамандығы: Электр энергетикалық жүйелер

Орындаған: Арманұлы А. Тобы: ЭЭСк-22-1

Қабылдаған: Т. ғ. к., ЭЭЖ кафедрасының доценті Әбдімұратов Ж. С.

Алматы 2022

Мазмұны

Кіріспе . . . 3

Негізгі бөлім . . . ….

1. Жылу электр станциясы (ЖЭС) . . . 4-6

2. ЖЭС-тің ауа-райы мен адам денсаулығына әсері……… . . . 6-7

3. ЖЭС-тің жұмыс істеу принципі . . . 7

4. Жылу электр орталығы (ЖЭО) . . . 7-9

Қорытынды . . . 10

Пайдаланған әдебиеттер тізімі11

КІРІСПЕ

Қазіргі уақытта электр энергия қажеттілігін есептеп бағалау мүмкін емес. Планетадағы әрбір адам электр энергиясын пайдаланады. Бірақ, барлық тұтынушыларды электр энергиямен 100% қамтамасыз ете алмаймыз. Бұл, өз электр энергиясының көзіне байланысты. Тұтынушыларды электр энергиясымен 100% қамтамасыз ету үшін Қазақстан Республикасында қазіргі уақытта әртүрлі шаралар жүргізіліп, электр энергиясын тұтынушыларға таратудың алуан түрлі заңдылықтары қабылдануда.

Электр станциясы - электр энергиясын өндіруге арналған құрал-жабдықтар мен қондырғылардың жиынтығы. Электр станциясының түрі ең алдымен энерго тасымалдаушысының түрімен анықталады. Органикалық отынды (мұнай, көмір, газ және т. б. ) жағуда бөлінетін жылу энергиясы қолданылатын жылу электр станциялары кең қолданыс тапты.

Біздің жер шарымызда өндірілетін электр энергиясының 76% - ға жуық шамасы жылу электр станцияларында өнделеді. Бұл біздің жер шарымыздың барлық аймақтарында органикалық отынның қоры жеткіліктілігіне, тұтынушылардың энергия көзіне жақын орналасуындағы энергия көзінен электростанцияларға органикалық отынды тасымалдау мүмкіндігіне, ЖЭС ғимараттарын үлкен қуатпен қамтамасыз ететін жылу электр станцияларындағы техникалық прогресс, электрлі және жылу станциясынан (бумен немесе ыстық су) басқа жұмыс денесіндегі жұмсалған жылуды пайдалану мүмкіндігіне негізделген.

ЖЭС үшін отынның негізгі түрлері болып газ, мазут, көмір және торф табиғи ресурстары болып табылады.

НЕГІЗГІ БӨЛІМ

Жылу электр станциясы (ЖЭС) .

Жылу электр станциясы - жылу қозғалтқыштары көмегімен жылу энергиясын электр энергиясына айналдыратын энергетикалық өндіріс орны. Алғашқы ЖЭС XIX - ғасырдың соңында (1882 - Нью-Йоркте, 1883 - Петербургте, 1884 - Берлинде) пайда болды және өте кеңінен таралды. XX - ғасырдың 70 - жылдардың ортасында ЖЭС электр станциясының негізгі түрлері болып табылды. Олардың өңдеп шығаратын электр станциясының үлесі: КСРО мен АҚШ-та 1975 жылы 80%-дан жоғары, әлемдік шамамен 1973 жылы 76%-ды құрады.

ЖЭС ішіндегі ерекше бу құбырлы жылу электр станциясы (БҚЖЭС), онда жылу энергиясы бу генераторында жоғарғы қысымда су буын алу үшін қолданылады, жылу энергиясы электр генераторының роторымен қосылған бу құбырының роторын айналдырады (әдетте синхронды генератордың) . Мұндай ЖЭС-та отын ретінде көмір (ерекше), мазут, табиғи газ, лигнит, шымтезек, тақта тас пайданылады. Олардың ПӘК-і 40% те, қуаты -3 ГВт және ГВт-тан үлкен.

Электр генератор желісі ретінде конденсациялы құбырлар және сыртқы тұтынушыларды жылу электр станциясымен жабдықтаудың өңдеп шығарылған бу жылуын қолданбайтын БҚЭС-ті -конденсациялық электр станциялар деп атайды. БГЭС-те, ЖЭС-те өндірілетін электр энергиясының 2/3-ін өңдеп шығарады. Жылуландыру құбырлармен жабдықталған және өңделіп шығару буының жылуын өнеркәсіпті немесе коммуналды тұтынушыларға беретін БҚЭС-ті жылу электр орталықтар (ЖЭО) деп атайды. Ол ЖЭС-те өңдірілетін энергияның шамамен 1/3 бөлігін өңдеп шығарады.

Электр генератор желелі ЖЭС-ті газды құбырдан бастап газ құбырлы электр станция (ГҚЭС) деп атайды. ГҚЭС-ң жану камерасында газ немесе сұйық отынды жағады, жану өнімдері 750-900 ⁰ С температурасымен электр генераторды айналдыратын газ құбырына келіп түседі. Мұндай ЖЭС-ң ПӘК-і әдетте 26-28%, қуаты - бірнеше жүздеген МВт-қа дейін. ГҚЭС әдетте электр жүктемесінің шыңын жауып тұру үшін қолданылады.

Бу құбырлы және газ құбырлы агрегаттардан құралған булы газ құбырлы ЖЭС-ті булы газды электр станция (БГЭС) деп атайды. Оның ПӘК-і 42-43%-ке дейін жетуі мүмкін. ГҚЭС пен БГЭС сыртқы тұтынушыларға да жылу жібере алады, яғни ЖЭО сияқты жұмыс істей алады.

ЖЭС-ке шартты түрде атомды электр станцияларды (АЭС), магнит гидродинамикалық генераторлы электр станциялар мен геотермиялық электр станцияларды жатқызады.

Жағылатын отын түріне қарай қатты отынды (көмір, ағаш, шымтезек, жанғыш тақтатас), газды немесе сұйық отынды (мазут, мұнай) жағатын станция болып ажыратылады. Жылу энергиясы жылу қозғалтқышында механикалық энергияға айналдырылады, соңынан электр генераторы арқылы электр энергиясына түрленеді. Пайдаланылатын жылу қозғалтқышының түріне орай жылу электр станциясы бу турбиналы, газ турбиналы, бу-газ турбиналы болып бөлінеді.

Тек электр энергиясын өндіретін ЖЭС конденсациялық турбинамен жабдықталып, конденсациялық электр станциясы (КЭС) деп аталады. Жоғары қуатты КЭС қондырғылары бірнеше блоктардан құралады, блок құрамында бу қазаны, бу турбинасы, электр генераторы және трансформатор болады. Станцияның жалпы қуаты жеке блоктардың қуатына және олардың санына тәуелді болады. Егер электр энергиясын өндірумен қатар жұмыс жасап шыққан бу жылыту мақсатында пайдаланылатын болса, ол жылу электр орталығы деп аталады (ЖЭО) .

Конденсациялық электр станцияларды едәуір қашықтыққа тасымалдау экономикалық жағынан тиімді емес, сондықтан отынды қазып алу орнына жақын салады. Өңделіп шыққан электрэнергиясы орындарына отынды беру желілері бойынша беріледі. Бірақ жергілікті отынды пайдалану конденсациялы станцияның міндетті қасиеті емес. Соңғы жылдары газ құбырымен едәуір қашықтыққа тасымалданатын табиғи газды пайдаланатын бірқатар күшті КЭС-лар құрылды. Қуатты КЭС-ті құру орнын анықтайтын маңызды шарт су жабдықталудың бар болуы болып табылады. КЭС-тің жеке мұқтаждық энергия шығынын есептегендегі пайдалы әсер коэффициенті 0, 32-0, 40-тан аспайды.

Конденсациялық электр станциялары жеткіліксіз маневрленген. Бұл қосуға даярлық, синхрондалу және блогты жүктеу жинағына біршама уақытты 3-6 сағ. қажет етеді дегенді білдіреді. Сондықтан, КЭС турбоагрегаттары үшін отын түрі мен номиналды қуатқа дейінгі агрегат контрукциясымен анықталатын техникалық минимумнан басталған аралықта өзгеретін жеткілікті бірқалыпты жүктемемен жұмыс істеу режимі пайдалы болып табылады.

ЖЭС энергиямен қамтамасыз ету аймақтарының ерекшеліктеріне сәйкес аудандық, қалалық, орталық, өндірістік, коммуналдық және ауылдық болып бөлінеді. Қуатты ЖЭС мемлекеттік аймақтық электр станциясы (МАЭС) деп аталады. ЖЭС сумен жабдықтау жүйелеріне, қуатына, пайдаланылатын будың сипаттамаларына, т. б. ерекшеліктеріне байланысты да әр түрге ажыратыла береді.

Қазақстандағы қуатты жылу электр станцияларының қатарына Қарағанды МАЭС және Жамбыл МАЭС станциялары жатады. Республика бойынша өндірілетін электр энергиясының 80% на жуығы жылу электр станцияларының үлесіне тиеді.

Жылу электр станциялары электр энергиясын әртүрлі тәсілдермен өндіреді:

Классика: Олар энергияны қазбалы отынды жағудан алады.
Биомассадан: Олар энергияны ормандарды, ауылшаруашылық қалдықтарын немесе белгілі энергетикалық дақылдарды жағудан алады.
Тұрмыстық қатты қалдықтарды жағудан: Олар тазартылған қалдықтарды жағу арқылы энергия алады.

Жылу электр станциясының бір түрі - аралас цикл. Аралас циклді қондырғыда екі термодинамикалық цикл бар:

Бретондық цикл. Бұл цикл жану газ турбинасымен, әдетте табиғи газбен жұмыс істейді.
Ренкиндік цикл. Бұл кәдімгі бу-су турбиналық циклі.

ЖЭС-тің ауа-райы мен адам денсаулығына әсері.

Бүгінгі күні қолданыстағы электр станцияларының барлық түрлерінің ішінде жылу станцияларының қоршаған ортаға едәуір әсері бар. Негізгі ластаушы заттар - күйе, күкірт диоксиді, азот, көміртегі оксиді, әсіресе улы газ, ауыр металдардың қосындылары.

ЖЭС барлық күкіртті ангидридтің 46%-ын және өндірістік кәсіпорындар атмосфераға шығаратын көмір тозаңының 25%-ын бөледі.

Қазіргі заманғы қуатты ЖЭС-тер тәулігіне 20 000 тоннаға дейін көмірді жұмсай алады және тәулік сайын атмосфераға:

- 200 тонна азот оксидін,

- 680 тонна күкірт диоксиді және күкіртті ангидритті,

- 120-240 тонна қатты шаң бөлшектері мен күлді және күйе тастайды.

ЖЭС қалаларда пайда болатын тұмшаның (смог) негізгі себебі болып табылады. Атмосфераның ластығы бұлтты күндердің артуына себеп болады. Мысалы, Парижде соңғы отыз жылда тұман және бұлтты күндер 5 есе артқан.

Күкіртті ангидрид, күкірт диоксиді және азот оксиді үлкен қашықтыққа ттасымалданады және гидро мен литосфераны ластай отырып, шөгеді. Осы шығындыларлардың салдарының бірі - қышқылды жауындар.

ЖЭС шығарындыларының құрамында күйе, күкірт диоксиді, азот оксиді, көміртегі, ауыр металдардың қосылыстары, бензапирен және т. б. болады.

Органикалық отын түрлерін (көмір, мұнай, газ) пайдаланатын жылу станциялары атмосфераға күкіртпен азот қышқылдарын, сонымен қатар атмосфераның жоғарғы қабатында жиналып қалатын көмірқышқыл газын жібереді. Нәтижеде уақыт өткен сайын жерде жылулық туу мүмкін ("бу эффектісі"), ол дүние жүзілік мұхиттың деңгейін жоғарлатып, жағаға жақын құрлықтар аймағы барлық неготивті салдарымен су басып кету қаупін тудырады. Сондықтан органикалық отынды (көміртек жағуды доғару қажет) .

Энергия шығарушы қондырғыларының неготивті экологиялық әсерлерін қысқарту үшін бірінші дәрежеде энергияны сақтау саясаты орын алады. Біз энергияны қаншалықты көп үнемдесек, электр станцияларды соншалықты аз соғып, атмосфераны аз ластаймыз.

Көміртек оксиді өндірісте де, үй жағдайында да уланудың ең көп тараған себебі болып табылады. Мыңдаған адам жыл сайын көміртегі оксидімен уланудың салдарынан қайтыс болады.

Адам денсаулығына басқа да әсері:

- Тыныс алу, жүрек-қан тамырлары және орталық жүйке жүйесі мүшелерінің ауру ықтималдылығын арттырады;

- Иммунитетті төмендетеді;

- Ауыл шаруашылығы өнімдерінің сапасын нашарлатады, өнімділікті төмендетеді;

- Климатқа теріс әсер етеді.

ЖЭС-тің жұмыс істеу принципі.

Жылу электр станциясының машиналы залында суы бар қазан орнатылған. Отынның жануы кезінде қазандағы су бірнеше жүздеген градусқа дейін қыздырылып буға айналады. Қысымның әсерінен бу турбина қалақшаларынан айналдырады, ал турбина өз кезегінде генераторды айналдырады. Генератор электр тогын бөліп шығарады. Электр тогы электр желілеріне түседі және ол арқылы қала, ауылдарға, зауыт, мектеп, аурухана және үйлерге жетеді. Электрстанцияларынан электр берілу сымдары арқылы энергиясының тасымалдануы 110 - 500 кВ кернеуде, яғни генераторлардың кернеуін арттыратын жағдайда жүзеге асырылады. Кернеуді арттыру электр энергиясын қашық жерлерге тасымалдауда қажет. Одан кейін тұтынушы ыңғайлы деңгейге дейін кернуді қайта төмендету керек. Кернеуді түрлендіру электрлі станцияларда трансформатор көмегімен жүзеге асырылады. Жер астынан тартылған кабельдер және жерден биікке көтерілген сымдар арқылы тоқ үйлерге жеткізіледі. Ал жылу ыстық су түрінде жер астымен тартылған жылу трассалары бойынша ЖЭО-нан келеді.

Жылу электр станцияларының жұмыс істеу принципі жанармайдың үлкен мөлшерін жағуға негізделген. Нәтижесінде электр энергиясы пайда болады, ол алдымен жинақталады, содан кейін белгілі бір аймақтарға таратылады. Жылу электр станцияларының схемалары тұрақты болып қалады.

Жылу электр орталығы (ЖЭО) .

Жылу электр орталығы (ЖЭО) - тұтынушыларға бір мезгілде электр энергиясы мен жылуды бу және ыстық су түрінде бірге өндіріп беретін бу (газ) турбиналы электр станциясы.

ЖЭО беретін жылу қызған бу немесе ыстық су түрінде таратылады. Қазандық және турбиналық жабдықтары құрамына қарай ЖЭО-лар бу турбиналы (бу-күш қондырғылы) ЖЭО, газ турбиналы (газ турбиналы қондырғылы) ЖЭО, бу-газ турбиналы (бу-газ турбиналы қондырғылы) ЖЭО және атомдық ЖЭО болып ажыратылады. Соңғы уақытқа дейін Қазақстанда бу-күш қондырғылары кең тараған. Бу турбиналы ЖЭО-лар қуаты бойынша төменгі қуатты (25 МВт-қа дейін), орташа қуатты (50-100 МВт), жоғары қуатты (200 МВт-тан артық), ал турбинаға келіп түсетін будың бастапқы параметрлеріне қарай төмен қысымды (4 МПа-ға дейін), орташа қысымды (13 МПа-ға дейін) және аса жоғары қысымды (25, 5 МПа-ға дейін) болып бөлінеді.

Жылу электр орталықты өнеркәсіп мекемелерімен қалаларды жылу және электр энергиямен орталықтан жабдықтау үшін арналған. Олар конденсациялы электр станциясынан өндіріс, жылыту, вентеляция және ыстық сумен жабдықтау мұқтаждықтау үшін бу құбырларында "өндіріліп шығарылған" жылуды пайдаланумен өзекшеленеді. Электр мен жылу энергиясын осыдан конбинирленген өңдеу кезінде отын бөлек электр жабдықталумен салыстырғанда едәуір үнемделеді, яғни электр энергияларды конденсациялы электр станцияларда өңдеу мен жылуды жергілікті қазандықтардан алу арқылы. Сондықтан ЖЭО тәрізді станциялар жылуды көп тұтынатын аудандар мен қалаларда кеңінен тараған.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.