Тепловые конденсационные электрические станции. Исполнитель
- Скачано: 63
- Размер: 60.5 Kb
Тепловые конденсационные электрические станции.
Тепловые конденсационные эл. станции преобразовывают энергию органического топлива вначале в механическую, а затем в электрическую. Механическую энергию упорядоченного вращения вала получают с помощью тепловых двигателей, преобразующих энергию неупорядоченного движения молекул пара или газа.
{spoiler=Подробнее}
Все тепловые двигатели подразделяются:
- по виду используемого рабочего тела – пар или газ.
- по способу преобразования тепловой энергии в механическую – поршневой или роторный (табл.2.2).
В поршневом способе для преобразования используется потенциальная энергия рабочего тела, получаемая при его нагревании. В роторном способе используется кинетическая энергия движущихся с большой скоростью частиц рабочего тела.
В современных паровых установках, составляющих основу энергетики, используют пар при температуре около 6000 С и давлении 30 МПа. Для охлаждения рабочего тела (пара) обычно применяют холодную воду, которая понижает его температуру до 30-400С. При этом давление пара резко падает.
На рисунке схематически показаны стадии преобразования первичной энергии органического топлива в электрическую.
Эл.
Топливо энергия
Механич.
Теплота энергия
Схема преобразования энергии на тепловых станциях.
На рис. Показана общая схема получения теплоты и преобразования ее в электрическую энергию.
Поступление пара
Подача угольной турбина генератор
поступление пыли выдача эл.
угля склады мель- котельный подача воздуха энергии
угля ница агрегат
дымовая
поступление золоуловитель дымосос труба
продуктов сжигания
угля
рис. Схема технологического процесса конденсационной эл. станции.
По конструктивному выполнению парогенераторы подразделяются на барабанные и прямоточные.
Турбины. Полученный в парогенераторах нагретый пар при температуре ~ 6000 C и давлении 30 МПа по паропроводам передается в сопла. Сопла предназначены для преобразования внутренней энергии пара в кинетическую энергию упорядоченного движения молекул.
Конденсаторы. Пар, исходящий из турбины, направляют для охлаждения и конденсации в специальное устройство, называемое конденсатором. Конденсатор представляет собой цилиндрический корпус, внутри которого имеется большое число латунных трубок. По трубкам протекает охлаждающая вода, поступающая в конденсатор обычно при температуре 10-150 С и выходящая из него при температуре 20-250 С. Пар обтекает трубки сверху вниз конденсаторе поддерживается в пределах 3-4 КПа, что достигается охлаждением пара.
Если воду для охлаждения пара забирают из реки, подают в конденсатор, а затем сбрасывают в реку, то такую систему водоснабжения называют прямоточной. В случаях, когда воды в реке не хватает, сооружают пруд. С одной стороны пруда вода подается в конденсатор, а с другой стороны пруда сбрасывается нагретая в конденсаторе вода.
Тепловой баланс конденсаторной электрической станции. На ТЭС происходят многократные преобразования энергии, сопровождающиеся потерями. Экономичность процесса преобразования химической энергии топлива в электрическую и потери на различных стадиях производства можно выявить из анализа теплового баланса электрической станции. Если за 100% принять химическую энергию, получаемую при сжигании угля в топках котлов, то в среднем только 25% этой энергии превращается в электрическую (рис). Наибольшие потери теплоты происходят в конденсаторе. С охлаждающей водой конденсаторе уносится 55% теплоты.
Qэл
25%
Q
100% 2% 6% ΔQкн
55%
ΔQкт
12% ΔQтр ΔQtv
рис. Тепловой баланс конденсационной электрической станции, где Q и Qэл – теплота, полученная при сжигании топлива, и теплота, превращенная в электрическую энергию.
ΔQкн, ΔQtv, ΔQкт – потери теплоты в конденсаторе, турбогенераторах, трубопроводах, котельном агрегате соответственно.
{/spoilers}