Osztályozása erőművek - tápegység villamosított vasút
5. oldal az 35
Osztályozása erőművek és jellemzőit a termelési folyamat
Ábra. 6. sematikus ábrája a folyamat hő- és kondenzációs hőt villamos energia, széntüzelésű
Kondenzációs erőmű (IES). Tekintsük dolgozik IES (6. ábra) A tüzelőanyag-tároló 1 a szén belép a szállítószalagok 2 és ugledrobilnye porító eszközzel 3 ahol őröljük porrá Államokban keresztül az égő befúvása a kazán kemencébe 4 ventilátor 7. A jobb égési szénpor előmelegítjük forró levegő. A felmelegített levegőt a levegő-előmelegítő 6 füstgázok a kazán. Gázokat szívja be a levegőt elszívó ventilátor 8. A gőz szolgáltatja a kazánt a turbina 14. okozza, hogy forog. A turbina tengely van kapcsolva a 9 tengely az elektromos generátor, ahol a mechanikai energia alakul át elektromos energiává. Áramszolgáltatás a gyűjtősín 10 állomáson; része van elosztva a generátor feszültség, a másik rész van ellátva, hogy fokozzák-up alállomás 11 és feszültségen 35 kV vagy több visz át a felsővezeték, hogy a rács.
A távozó gőzt a turbina a kondenzátorban kondenzálódott 13 hatására az áramlás a víz hőmérséklete a szivattyú által szolgáltatott a 12 egy folyó vagy tó. A kondenzvíz-szivattyú 20 tápláljuk be a betáplálási tartályba 18, majd keresztül a 16 szivattyú át egy előmelegítő 15
Az 5. és belép a kazánba. A gőz kondenzátum csökkenti a szennyeződés a kazán. Ahhoz, hogy fel veszteségek a turbina, a kondenzátor és egyéb elemek, valamint a gőz áramlásának és a víz kiegészítő erőforrás a kádban 18, vizet adunk hozzá, a víz, előtisztított a 17 eszköz a mechanikai és kémiai szennyeződések. A víz belép a kazán hőmérséklet 160-200 ° C-on
K. n. D. Az IES 35%. Az ilyen alacsony k. N. D. magyarázható nagy veszteségeket a kondenzátorban, a kazán, gőz vonalak, turbinák, generátorok. K. n. D. IES (%)
(1)
ahol 860 - termikus ekvivalens 1 kWh kcal; és - a fajlagos tüzelőanyag-fogyasztás, kg / (KW-óra);
7000 - fűtőértéke 1 kg tüzelőanyag, Kcal.
Például, ha a = 0,34 kg / (kW-HR) van m) = 36,2%.
A mai CES használt turbina generátorok kapacitása 200; 300; 500; 800 és 1200, th. KW egy gőznyomása 22-30 MPa és a túlmelegedés hőmérsékletet 560- 600 ° C-on növekvő gőz paraméterek és egy egység teljesítménye. N. D. teljesítmény növekszik. IES általában beépített helyeken az olcsó fosszilis energiahordozók kitermelése, mint a hosszú távú szállítás gazdaságtalan.
Hő- és villamosenergia (CHP). Ez egy hőerőmű a fogyasztási hőenergia, és dolgoznak az importált energia dús üzemanyag. Fűtés turbinák több pár a kiválasztási szakaszban. Ezekből szakaszában a gőz közvetlenül a termeléshez (lásd. A szaggatott vonal mutatja. 6), és 21 a vízmelegítő (kazán), amelyen keresztül egy 22 szivattyú, melegítjük 100-120 ° C-on, vizet szolgáltatunk a fűtési rendszerek, valamint a háztartási szolgáltatások. a kazán
gőz hőt ad le, lecsapódik, és a kondenzátum szivattyú 19 tápláljuk be a kazán adagoló rendszer.
K. n. D. CHP 60-70%. Kombinált kiadási célokra hő- és villamos energia megtakarítás 15-20% -a az üzemanyag képest külön villamos energia és hő IES kazántelepeken. A leggazdaságosabb az üzemmódban a CHP menetrend a legkisebb kalória bevitel áthaladását gőz a kondenzátor.
TEP szerelt turbinák 50, 100, 250 ezer. KW generátor, a feszültség pedig a 6 és 10 kV. Csatlakoztatásához az elektromos rendszer építése step-up alállomás szekunder feszültség 35-220 kV.
Nukleáris erőmű (NPP). A növény, a hőenergia a hasadási hasadóanyag: uraia 235 plutoiiya-239, urán-233, kapta a nevét a nukleáris üzemanyag. Atomic reaktorok speciális moderátorok, az úgynevezett reaktorok. Ezekben a sejtmagon belüli energia hővé alakul, és a hő át a hűtőközeg (víz és gőz) - elektromos energiává alakítják. Építő atomerőművek termikus reaktorok és gyors tenyésztő. Tudnak dolgozni a technológiai folyamat IES, vagy CHP.
Tekintsük a egyszerűsített diagramját egyik megvalósítási módja szerint az eljárás működését az atomerőmű (ábra. 7). Az 1 reaktorban van egy láncreakciót hasadási uraia 235 lassú neutronok, ami nagy mennyiségű hőenergia. A grafitot használnak, mint egy neutronmoderátor. A grafit blokkok 2 hengeres csatornák, amelyeket beszúrunk a hüvely 3, készült urán formájában egy speciális ötvözet. Azáltal, hogy a csatorna belsejében 5 U-alakú acél csövek túlnyomásos víz folyik. A felszabaduló hőt a folyamat az urán hasadási hő eltávolítjuk a víz kering a csövekben.
Ábra. 7. sematikus diagramja a folyamat a nukleáris kondenzációs elektromos
Fűtött, hogy 320 ° C-ra víz nyomása a 20 MPa a 6 leválasztót, a felső része, amely fog telített gőzzel. Ez a gőz túlhevített és nedvességtől mentesítve által való ismételt áthaladást a csöveket 4 a reaktor csatorna. A túlhevített gőz a csatornákon (530 ° C-on és 17 MPa) táplálunk a gőzfejlesztő a csöveken keresztül 9; halad, a gőz kondenzálódik és a kondenzátumot, a vízzel együtt, amely a szeparátorból 6 szivattyú 7 van betáplálva a csatornák a reaktor 5.
A gőzfejlesztő tartalmaz egy kondenzátum 8 előmelegítő, a gőz gőz 10, és a túlhevítő 11. A túlhevített gőz áramlik a gőzgenerátor, hogy a gőzturbina 12, amely egy generátort hajt 13. A fáradt gőz a turbinát a 14 kondenzátor, ahol kondenzvíz-szivattyú 15 tápláljuk be a előmelegítő és a 16 tovább a gőzfejlesztő 9.
A reaktor és hűtés hűtőközeg - veszélyforrás az emberek a radioaktív sugárzást.
Ezért reaktorok és gőzfejlesztő helyiségek pajzs védő struktúrák készült vastag beton, ólom, víz és mások; anyagokat. NPP két különböző keringetőkörön feltéve, hogy megtörtént a biztonsági kezelőszemélyzet számára. A gőz a második áramkör túlhevítjük 480-500 ° C, a nyomás pedig 9 MPa táplálunk a turbina.
A reaktor termelékenységét kiigazított rudak olyan anyagból készült, amely erősen elnyeli neutronok, és mivel a reaktorban csatornák. Pozíciójának változása ezek a rudak, a változó a reakció intenzitása urán hasadási. . K d n, NPP -. 35%. A villamos energia ára a nagy teljesítményű atomerőmű alatti villamos energia ára a KES. A nukleáris reakcióban 1 g urán-235 szabadítja fel az energiát 22 ezer. KWh (19 millió. Kcal), amely egyenértékű a felszabaduló energia az égési 2800 kg szén. A világ első nukleáris erőmű kapacitása 5000. Kw-ben helyezték üzembe a Szovjetunió 1954-ben a hatalom modern atomerőművi blokkok 1-1,5 millió. KW.
Továbbfejlesztése és tökéletesítése atomenergia - NPP szerkezet gyors neutron reaktorok, amely a tüzelőanyag számára plutónium-239 és urán-233 (ezek nincsenek jelen a természetben) kapott rendre az urán-238 és a tórium-232 tenyésztő reaktorok. Az 1 t a természetes urán tartalmazott 7 kg uraia-235 és 99,3% -át uraia 238, általában hasadó. Ennek eredményeként reakciók ugyanakkor energiát előállítani reprodukálni új anyag - a plutónium-239, amely hatékony nukleáris fűtőanyag. Gyorsreaktorok nemcsak képesek energiát termelni, hanem, hogy az üzemanyag a reprodukciós a munkáját. nukleáris üzemanyag reprodukciós arány eléri 1,4-1,7, függően a reaktor típusától.
Az átalakulás tenyésztő reaktorok, az urán-238, plutónium-239 a nukleáris üzemanyag, növeli mintegy 100-szor, és a tórium-232 U-233-200 alkalommal. A Szovjetunió, az első nukleáris gyors tenyésztő teljesítménye 350 ezer. KW fut 1973 óta a város Sevcsenko. Beloyarsk NPP (az Urál) munka egységek kapacitása 600 ezer. KWh. A kilátás a nukleáris energia használatának - ahogy a fúziós fény atommag. fúziós reakciót a fény atommagok és a kialakulása a nehezebb nevezett fúziós, vagy termonukleáris fúzió. Vegyület nehéz hidrogén atommagok - szupernehéz hidrogénből és a deutérium - trícium szintézis során formák hélium, ahol megjelent 7-8-szer több energiát, mint amikor a nukleáris hasadási reakciót. A probléma megoldása után az ellenőrzött termonukleáris reakció kimeríthetetlen energiaforrás, mint a több deutérium az óceánok nagyon nagy (
5-1013 m).
Vízerőművek (HPP). A Szovjetunió nagy vízenergia, a széles körben elterjedt őket energiatermelésre menti szilárd és folyékony tüzelőanyagok. HPP épül folyók és csatornák, és létrejönne egy árapály erőmű (PES) felhasználásával árapály-energia a tengerek és óceánok. Hegyi folyók vízsugarat kivonják hydro derivációs csatorna vagy alagút megkerüli a fő stream. Hidraulikus telepek, ahol a nyomás jön létre, és a gát és elterelés, gát nevezett derivációs. Derivációs HPP építeni kis és közepes teljesítményű. A teljes folyású folyók, a síkságon a nyomás által létrehozott gát, duzzasztás a meder. Ezek az úgynevezett gát. A fő létesítmények gát, erőmű és a navigációs zár. A vízszint előtt egy gát az úgynevezett felső részénél a gát alatt - tailrace. A különbség a felső és az alsó befov nevezett nyomás.
Dam árapasztó és süket; Ők lehet kialakítani a vasbeton és a föld. Weirs létre a szükséges nyomást, és eszközök csepegés a felesleges víz a downstream árvíz idején. Siketek gátak szolgálnak csak, hogy megteremtse a szükséges nyomást. A kis fej (30 m) van behelyezve az erőmű épület vízszivattyúk, és ez a folytatása a gát. Ezek vízerőmű úgynevezett folyómeder.
A fejek 30-40 m tipikusan konstrukció HPP a gát típusú, amelyben az épület található a gát alatt, a downstream. Minden víz nyomása által érzékelt a test a gát 1 (ábra. 8). A víz a felső medence 2 3. csatornán belép a spirál gát 6 kamrába áramlik a lapátok a turbinakerék 5, majd vezetéken keresztül a 4 - a downstream 7. A víz hatására fej H átadja az energiáját a turbina ami a generátor forgási 9. Turbine és generátor van egy közös tengelyen 8 és vannak elrendezve lényegében függőlegesen. Elektromos áramot a generátor szolgáltatja a generátor feszültsége 6,6 gumiabroncs; 10,5; 18 és 21 kV. Része van elosztva azonos feszültségen, és a maradék után feszültség növelésével a 35-750 kV-os átvitt rács forgalmazás.
Hydro Hydro áramfejlesztőt 10, 20, 30, 50, 100, 200, 300, 500 és 640 ezer. KW. K. n. D. Hidroelektromos eléri 85-86% (veszteség Hydro 4%, 6% víz turbinák és generátorok 3-5%). villamos energia ára HPP 5-8-szor kisebb, mint a keletkezett KES.
Ábra. 8. Keresztmetszet gát
Szivattyús tároló erőmű (PSP). A villamos energia nem tárolható, nagy mennyiségben. De az ilyen tartalékokat kapcsolatban szükséges szabálytalan napi villamosenergia-fogyasztás a nagy ipari központok és városok. Bizonyos órákban a nap (reggel, este), az energiafogyasztás jelentősen megnő éjjel csökken. Hogy fedezze a „csúcs” a grafikon a villamos rendszer terhelését, és arra szolgál PSPP. Éjjel, a nyitvatartási idő alatt csökkentés PSPP turbina rengeteg munkát, mint egy szivattyú, szivattyú vizet a folyóból egy speciális tartályban található egy magasabb, mint a folyó. Az óra „csúcs” terhelés vizet ebben a tartályban szállított PSP turbina, ahol elektromos áram fedezi ezt a terhelést. PSP képes fejleszteni a szükséges energia egy pár percig, míg az IES turbinák és atomerőművek szükséges ezt az órát.
Az első PSP ebben az országban fut Kijev közelében. Zagorszk erőmű építés alatt Moszkva közelében, kapacitása 1200 ezer. KWh. Ez fogja használni a 100 méteres csepp a folyó és egy mesterséges víztározó. PSP épül más részein az ország, a hatalom minden összeg 1,5-2,0 MW.
Általános információk az alállomás
Generátorok és vevők előállított villamos egy bizonyos szabványos feszültség (GOST 721- 77), úgy, hogy a szállítási és elosztási villamos energia van, hogy átalakítsa többször megváltoztatja a feszültséget. AC konverterek erőátviteli transzformátorok.
Elektromos berendezések szolgáló vétel, átalakítjuk a váltakozó feszültséget egy másik, azonos frekvencián és villamosenergia-elosztás, az úgynevezett transzformátor alállomások. Step-up alállomás lehet P1 (9. ábra). És csökkentő először megépítette mellett erőt és arra szolgálnak, hogy növelje a generátor feszültség a kívánt érték: 35-750 kW távolságtól függően a fogyasztók számára. Hub alállomás székhelyén energiafogyasztás és elosztás, és úgy tervezték, hogy csökkentse a stressz (35; 10,5 kV és alább).
Ábra. 9. sematikus ábrája tápegység a fogyasztók HPP
Hub alállomás van osztva a regionális és helyi szinten is. Regionális villamosenergia-ellátás nagy területek települési, ipari, vasúti és más fogyasztók számára. Ezek alállomások szállítjuk on line 110 kV-os és annál, szekunder feszültségének 110; 35; 10,5 és 6,3 kV-os. Rayon alállomás lehet nodális P2 (lásd. Ábra. A 9.), a PP és az átmenő P4 holtpont.
Helyi alállomások Arra tervezték, hogy kisebb városokban, pályaudvarokon vagy csomópontokat. Lehetnek Melyik 110-35 kV légvezetékek P4. A szekunder feszültség 6 kV és 10 kV. Hub alállomás, amely egy szekunder feszültség 400/230 V tápfeszültség a világítási hálózat, vagy egy kis teljesítmény terhelés (TP2), vagy két feszültség 400/230 és 690 (TA 1) hivatkozunk transzformátor állomások. Kínálnak a fogyasztóknak, létrehozva egy vagy két transzformátor alacsony fogyasztású (fogyasztók feszültség 380/220 és 660).