Жылу электрстанцияларының сипаттамалары, түрлері, жалпы сұлбасы

Пән: Автоматтандыру, Техника
Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 13 бет
Таңдаулыға:

«Алматы энергетика және байланыс университеті»

«Электр энергетика факультеті»

ӨӨЭЖ КАФЕДРАСЫ

МАМАНДЫҚҚА КІРІСПЕ

I ЕСЕПТІК-ГРАФИКАЛЫҚ ЖҰМЫС

ТАҚЫРЫП: Жылу электрстанцияларының сипаттамалары, түрлері, жалпы сұлбасы

Орындаған:Серік Н. С

Топ:ЭСХк-16-1

Тексерген:Бисекен А. Б

Алматы, 2016

Жоспары:

Кіріспе . . . 3
Негізгі бөлім . . . 4

I бөлім . . . 4

Энергетика дегенініміз не? . . . 4
Жылу электростанцияларының түрлері . . . 7

II бөлім . . . 10

Жылу сипаттамасы . . . 10
Конденсациялы электростанцияларыдың сипаттамалары сұлбасы . . .

Қорытынды . . . 16

Пайдаланылған әдебиеттер тізімі . . .

Кіріспе

Тақырыптың өзектілігі

Энергетика адам өмірінде ерекше орын алады. Ал нақты айтатын болсақ - жылу энергетикасы. Энергетиканың бұл тармағы өте қажетті сала болып саналады, әрі өте күрделі. Жылу энергетикасынсыз қазіргі тұрмысты көзге елестету өте қиын. Оның қызметтеріне жылыту, салқындату, энергиямен қамтамасыз ету, оны әрбір үйге, кәсіпорындарға жеткізу және тұтынуға қолайлы етіп жасау секілді жұмыстар кіреді. Бұл семетрлік жұмыста жылу энергиясын өндіріп шығарушы тармағын қарастырамыз. Біз жылу электростанцияларын, олардың түрлерін, жұмыс істеу принциптерін және жалпы сипаттамаларын ашық түрде зерттейміз. Жылу электр станциялары өндірген энергия түріне қарай екіге бөлінеді. Зерделеудің барысында соларды қарастырамыз. Олар:

КЭС (конденсациялы электрлік станциялары)
ЖЭЦ (жылу энерго центральдары)

КЭС тұтынушыларға тек электр тоғын жібереді. Бірақ өздігінен реттелмейтін тұрбинаның кесірінен КЭС өзін және қасындағы өндірістер мен тұрақтарды жылумен қамтамасыз етеді. Ең басында барлық кеңестік электростанциялар КЭС ретінде салынған болатын. Уақыт өте келе олардың барлығы ЖЭЦ-ке айналдырылды.

Ал ЖЭЦ - тұтынушыларына электр тоғы мен қоса жылу энергиясын жібереді. ЖЭЦ өзінің жылу энергиясын тұтынушыларға ыстық су мен пар ретінде жібереді. Қазақстанда қолданылатын 95% астамы оргаикалық отын, оның ішінде көмір жағу арқылы өндіріледі. Қалған энергияны сұйық және газды отынды жандыру арқылы алады.

I тарау

Энергетика дегеніміз не?

Қазіргі заманда энергетика дегеніміз - бұл энергия мен энергетикалық ресурстардың барлық түрін өндіруді, тұтынуды, оны сақтау мен жеткізуді қамтыған саланың бір түрі. Осыған орай энергетика экономиканың көп салаларының ішінен машина жасаумен қатар ерекше орын алады. Энергетика электрэнергетика және жылу энергетикасымен кәсіпорындарды, ауыл шаруашылығын, көлік пен коммуналдық тұрмыстардың қажеттілігін қамтамасыз етеді.

Электр энергиясын өндіретін қондырғы

Carbon Monoxide Laser 1968

Қазір өте көп қолданылатын энергия түрі, бұл, жылу мен электр тоғы. Осы энергияның түрлерін алу және тұтыну жолдарын зерттейтін саланы біз: жылу энергетикасы мен электр энергетикасы деп атаймыз. Аталған энергетика салаларынан басқа тағы: гидроэнергетика, атом, жел, күн энергетикалары бар.

Су толқындарының энергиясы бұрын тек қана механикалық энергия түрінде қолданған болатын. Алғашында бұл энергия диірмендердің, станоктардың, балғалардың, ауа үрлегіштердің және т. б. жұмыс машиналарының жетектерінде қолданылды. Энергетика саласы дамып, су энергиясын су электр станцияларында механикалық энергиядан электр энергиясына түрлендіру жолдары ашылуына байланысты, су энергетикасы бір саласына айналды. Содан бері энергетиканың бұл түрі электрэнергетикасымен бірге үздіксіз дамып отырды. Қазіргі заманда су электр станциялары жиілікті реттеуде, қосымша жүктемелерді атқаруда және энергетикалық жүйенің апаттық қорын қамтамасыз етуде тиімділігі жоғары.

Атом ядросының энергиясын қолдану жолдары бізге энергетиканың тағы бір түрі - атом энергетикасын ашты. Энергия ядролық процестер кезінде алғашында жылу энергиясына, одан кейін электр энергиясына айналады. Энергетиканың бұл түрі жылу энергетикасында да, элекрт энергетикасындада қолданылады.

Ауа қозғалысының энергиясының сұрақтарымен жел энергетикасы айналысады. Бұл энергия түрі механикалық энергия түрінде көп қолданылады. Сонымен қатар, энергияның басқа энергия көздерінен экологиялық және экономикалық артылықшылықтары көп.

Энергетикада энергияны өндіру тәсіліне қарай құрылғыларды 5 негізгі түрге бөлеміз. Олар:

Генерациялаушы
Түрлендіруші
Тоқты жіберуші және таратушы
Жинақтаушы
Қолданушы

Генерациялаушы құралдар потенциалды табиғи энергетикалық ресурстарды электрикалық, жылулық, механикалық энергия түрлеріне айналдырады. Түрлендіруші құралдар берілген энергияны бір түрден екінші түрге айналдырады(жылу трансформаторлары және т. б. ) . Тоқты жіберуші және таратушы құралдарға электр, жылу, газ жолдары жатады. Аты айтып тұрғандай, бұл құралдар энергия түрлерін тұтынушыға жеткізуші болып табылады. Қолданушы құралдар тұтынушыға жеткен энергияны белгілі бір энергия көзіне айналдырып, тұтынуға қолайлы жағдай жасайды.

Қазіргі заманда энергетикаға қойылатын үш аспектылер түрі бар - техникалық, саяси-қоғамдық және биосфералық немесе экологиялық. Энергетика саласы осы үш аспектіге сай жұмыс істеп, дамуы тиіс деп табылады.

Техникалық аспекті: табиғи ресурстарды қолдана отырып, адам жер шарында өте көп энергия қуатын өндіріп шығарады. Қазіргі таңда жұмыс істеп тұрған электростанциялардың қуаты шамамен 2 млрд. кВт. Ал егер жалпы жер шарындағы энергетикалық өндірістер қуатын есептейтін болсақ, онда олардың саны 10 млрд. кВт-қа жетеді. Осы энергия қуатын тұрақты түрде өндіріп тұру үшін адам жылына табиғаттан 40-50 млрд. түрлі отын түрін өндіріп, оны энергияға айналдырады. Осыған орай табиғи отындарды қолданудың пайдалы әрекет коэфиценті өте аз екенін байқаймыз. Сондықтан энергетиканың алдына қойған мақсатттарының бірі - ол энергияны алудың және түрлендірудің барлық кезеңдерінде энергия шығынын азайту болып келеді. Сол үшін пайдалы әрекет коэфиценті жоғары, сапалы энергияны өндіретін машиналар мен құралдар қажет. Бұл энергетиканың алғашқы, яғни, техникалық аспектісі болып есептеледі.
Биосфералық аспекті: Адамзатпен ойлап табылған энергетикалық құралдар экологияға өзінің зардаптарын әкелді. Мысалға: ЖЭС қоршаған ортаны және ауаны ластайды. Ал ол арқылы жоғары көтерілген күл мен түтін атмосферада 15 жылға жейін сақталады. Бұл экологияға үлкен зардаптарын тигізеді. Биосфералық аспекті осы проблемманы қарастырады.
Қоғамдық-саяси аспекті: отынды жөнді пайдалану проблеммасы техникалық және экологиялық аспектімен шектелмейді. Ол әлеуметтік тұрмысқа да, қоғамғада өзінің әсерін тигізеді. Біз білетіндей жер шарында өмір сүріп жатқан халықтың 30%-ы өндірілген энергияның 90%-нан астамын тұтынады. Ал қалған 70% халық 10% энергияға ие болады.

Осы жерде мынадай сұрақ туындайды: адамзат осындай даму темпінде жер шарындағы энергия қорын жаңа энергия көзін тапқанша тауысып тастамайды ма?

1. 2. Жылу электрстанцияларының түрлері

Жылу электр станцияларын қолданған отынына, машиналарына және т. б. қасиеттері бойынша көптеген класификациялық бөлімдерге бөлуге болады. ЖЭС-терді бөліп шығарған энергиясына байланысты екіге бөлуге болады. Олар:

ЖЭЦ (жылу электроцентральдары) - жылу және электр энергиясын өндіреді.
КЭС (конденсациялы электростанциялары) - тек электр энергиясын өндіреді.

КЭС-терде бумен жұмыс істейтін конденсаторлы турбиналар қолданылады. Бұрын, КСРО кезінде бұндай станцияларға ГРЭС деген атау берілген болатын, орысшадан аударғандағы мағынасы - мемлекеттік аймақтық электр станциялары. Мысалға, Екібастұз-ГРЭС-і-1.

Ал ЖЭЦ-терле бумен жұмыс істейтін жылытқыш турбиналар қолданылады: буды реттейттейтін және конденсаторымен; конденсаторлы турбиналардыда орнатуға болады. Қайнау температурасындағы ЖЭЦ-ке түсірілген қысымды реттеу үшін, ЖЭЦ-терде су қыздырғыш қазандықтар орнатылады, немесе ЖЭЦ аудандық қазандықтармен бірге жұмыс істейді.

КЭС пен ТЭЦ-тің айырмашылығы айтарлықтай аз емес. КЭС-тің өздігінен ретеле алмайтын конденсатор әсерінен бу желілік жылытқыштарға өздігінен еніп, қасындағы өнеркәсіппен бірге, өзінің жылу-ға деген қажеттілігін қамтамасыз етеді. Көптеген электр станциялар ең басында КЭС секілді салынған болатын, уақыт өте келе олардың көбісі жылу электроцентралі ретінде реконструкциядан өткен болатын. Соның бірі, Алматы ГРЭС-і еді. 60-жылдары салынған, К-50-90 типті 4 турбиналы КЭС, ескіргеннен кейін реконструкциядан өтті. Алғашында КЭС ретінде салынған электростанция кейіннен ЖЭЦ-ке ауысты. Бірақ ұзақ уақыт бойы ол ГРЭС ретінде жұмыс істеп келді, тек 1996 жылы ТЭЦ-3 деген атаққа ие болды. Ескірген КЭС-терді реконструкциялау конденсаторлы турбиналарды жылу реттегіштік турбиналарға ауысумен жүруі мүмкін немесе КЭС-ті жылу реттегіш турбиналармен толықтырылуымен. Қазір Қазақстанда бірнеше нағыз дерлік КЭС қалды, олар: Екібастұздың 1, 2 ГРЭС-тері, Ақсу қаласында орналасқан ГРЭС, Тараз қаласындағы Жамбыл атындағы ГРЭС-і және т. б. ГРЭС атауын алған қалған электростанциялар, ол қазіргі таңдағы жылу электростанциялары.

Келесі бір классификация ол пайданған отынына қарай бөлінетін тармақтарын қарастырады:

Қатты отын түрін, яғни көмір, торф секілді отынды пайдаланатын ЖЭС. Негізі қатты отынды шаң күйінде жағады, бірақ кейбір ЖЭС-тердегі пештер қатты отынды сол қалпында қолданады.
Сұйық отынды қолданатын ЖЭС. Ол: сұйық мұнай, мазут, дизельді отынды қолданады. Электростанцияның бұл түрі қатты отынды қажет ететін электростанцияға қарағанда технологиялық бөлігіне келгенде жеңіл, бірақ сұйық отын қатты отынға қарағанда қымбат.
Газды қолданатын ЖЭС. Ол табиғи газды, химиялық немесе металлургиялық өндірісте алынған жасанды газды қажет етеді. Бұл ЖЭС үшін ең қолайлы жол болып табылады. Өйткені бұл жол аса күрделі емес, әрі арзан болып табылады. Ал табиғи газды қолдану экологияны сақтауға көмегін көрсетеді.
Аралас отынды қолданатын ЖЭС. Бұндай электростанция екі немесе үш түрлі отын араласқан қоспаны отын ретінде қолдана береді.

Осыған орай, тек бір отынды қолданатын ЖЭС аз екені айдан анық. Кез келген қатты отынды пайдаланатын электростанцияларда екінші, яғни резервті отын бар. Алғашында шаңкөмірді отынмен жұмыс істейтін кейбір ЖЭС, кейін газды немесе сұйық отынды қолданатын ЖЭС-термен реконструкцияланған болатын.

ЖЭЦ-тің жалпы сұлбасы

Бұндай реконструкциялар негізінен технологиялық прогресс кезінде, немесе экономикалық мақсаттарда орындалатыны мәлім. Осы арқылы біз қоршаған ортаны қорғап қана қоймай, энергия шығынын да азайтамыз. Бірақ бұндай электростанцияларды алғашқы түріне келтіру мүмкін емес, ол үшін пештерді, турбиналарды толық ауыстырып, сызбасын қайта салу қажет.

Жылу сипаттамасы

Жылу электроцентральдары тұтынушыларға энергияның екі түрін жібергенге арналған: Электр энергиясын және жылу.

Жылу энергиясы тұтынушыға екі түрде жеткізілуі мүмкін. Ол ыстық су мен бу ретінде. Бұл тұтынушының оны қандай мақсатпен қолданылуына байланысты, мысалы, жылыту, ыстық су қажеттігілігінде, вентиляция және т. б.

ЖЭС -тегі элекр энергиясын өндіру КЭС-пен салыстырғанда сағатына өндіретін энергия қуаты көбірек және энергия шығыны аздығымен озады. Сондықтан қазір, Қазақстандағы КЭС саны азайып бара жатыр.

ЖЭС-тің ең басты жұмыс күші - ол су буы болып табылады. Ал су буын өндіріп шығаратын құрылғыны - бу пеші немесе бу генераторы деп аталады. Бу пеші тұрақты жұмыс жасау үшін 3 негізгі компонент керек. Олар: отын, ауа және су. Бу пешінің отынына мазут, көмір, газ және т. б. жарайды. Заманауи пештер өзері өндірген будың конденсат қоспаларында жұмыс жасайды.

Бу пештері қолданылу аясына қарай энергетикалық, кәсіпорындық, жылыту, утилизациялы болып бөлінеді.

Энергетикалықпештер өздерінің бу шығарудағы аса жоғары тиімділігімен, шығынды аз болуымен танымал.
Кәсіпорындықпештер кәсіпорындар мен ауыл шаруашылығына арнап бу шығарады. Олар буды технологиялық қажеттілік негізінде қолдынады.
Жылыту мақсатында қолданылатынпештер буды тұрмыстық және қоғамдық құрылыс орындарын жылыту үшін шығарады. Бұл топқа су жылытушы пештерде кіреді.
Утилизациялыпештер екінші реттік энергоотынды қолданады.

Ал түсірген қысымына байланысты пештер топтарға бөлінеді:

Төмен қысымды пештерде бу қысымы 1МПа-дан аз болады, өндіруші қуаты сағатына 1 тонна қаныққан будан аз, температурасы 50 ºС
Отра қысымды пештерде бу қысымы 1, 36-2, 36 МПа, температурасы 105 ºС. Бұл типтегі пештер Қазақстанның көптеген кішігірім электростанцияларында бар.
Жоғары қысымды пештер 9, 8 МПа қысымдағы және 540 º С температурадағы буды өндіріп шығарады. Қазақстанның көптеген ірі электростанциялары осы пештермен жабдықталған.
Өте жоғарғы қысымды пештер 25 МПа қысымдағы және 540-560 °С температурадағы буды өндіріп шығарады. бұндай пештермен Қазақстанның бірнеше электростанциялар ғана жабдықталған. Олардың ішінде Ермаковская ГРЭС-і, Екібастұз ГРЭС-1және ГРЭС-2 бар.

Су циркуляциясына байланысты пештерді 3 түрге бөлуге болады: олар қарапайым циркуляциялы пештер, көпретті-жасанды циркулциялы және тура ағынды деп бөлінеді.

Қарапайым циркуляциялы пештерде булану контуры арқылы судың қозғалысы столбылардың әртүрлі жиілігінің арқасында қозғалыс пайда болады:

Қарапайым циркуляциялы пештің жалпы сызбасы.

Көпретті-жасанды циркуляциялы пештерде қозғалысты циркуляциялы насостар арқылы іске асырады. Яғни, жасанды түрде.

Тура ағынды пеште судың қозғалысы насос арқылы жүзеге асады. Бұндай пеште су бір ғана айналымнан кейін буға айналды, және барабан болмайды, бұл пешті дайындағанда біраз әсерін тигізеді. Барабаны бар тура сондай қысымдағы және қуаттағы пешті жасап шығарғанға қарағанда арзанырақ түседі.

Егер КЭС-пен ЖЭС-ті сұлбалары бойынша салыстыратын болсақ, онда айтарлықтай айырмашылықтар байқалмайды. Ең басты айырмашылық, ол ЖЭЦ-тің паровой трактіндеү. Ол өзінің міндеттеріне тұтынушыға жеткен энергияны ыстық су мен бу ретінде жеткізуді кіргізеді. Төмендегі суретте КЭС-пен ЖЭЦ-тің жалпы сұлбалалары көрсетілген.