Жылулық электр станциясының анықтамасы
Жылулық электр станциясы - бұл жылу энергиясын, негізінен камысты жығып, парды өндіру арқылы турбиналарды айналдыратын электр энергиясын өндірген жабдық.
Жылулық электр станцияларының теориясы
Жылулық электр станцияларының теориясы қарапайым. Бұл станциялар пар турбиналарын альтернатормен байланыстырып, электр энергиясын өндіреді. Пар жоғары басындағы котелдерде өндіріледі.
Қазіргі заманда Индиада, битуминоз мүшел, коричневый уголь және торф котелдердің өнеркәсібі ретінде қолданылады. Битуминоз мүшелде 8-33% аралығында летучий материал және 5-16% аралығында қараңғы бар. Жылуу өндірістік ерекшелеуі үшін мүшел пудра түрінде қолданылады.
Камыстың (пудра түріндегі) жығылуынан котелде жоғары басында пар өндіріледі. Бұл пар супержылуулаушыда қатты жылууленеді.
Супержылуу пар турбинага жоғары жылдамдықпен енеді және турбина жапырақтарын айналдырады. Турбина механикалық түрде альтернатормен байланыстырылған, оның роторы турбина жапырақтарының айналуымен айналады.
Пар турбинага енгендегі, оның басы тез төмендейді, бұл пардың көлемін арттырады. Турбина роторына энергия берген соң, пар турбина жапырақтарынан конденсаторға өтеді. Конденсаторда суық су циркуляцияланады, бұл төмен басындағы влажный парды конденсациялайды.
Бұл конденсацияланған су төмен басындағы су жылуулаушысына беріледі, мұнда төмен басындағы пар бұл кірсетілген суыңызды арттырады, содан кейін жоғары басында жылууленеді. Дәлірек түсіну үшін, жылулық электр станциясының қалай іске қосылатынын қадамдарына бөліп көрейік:
Бірінші, пудра түріндегі камыс котелдің фурнансында жығылады.
Котелде жоғары басында пар өндіріледі.
Бұл пар супержылуулаушы арқылы өту арқылы қатты жылууленеді.
Супержылуу пар жоғары жылдамдықпен турбинага енеді.
Турбинада пар үшін турбина жапырақтары айналады, бұл турбинада жоғары басындағы пардың жылуу энергиясы механикалық энергияға айналады.
Электр станциясының сызықты диаграммасы
Турбина жапырақтары айналғаннан кейін, пардың жоғары басы төмендейді, турбина жапырақтарынан шығып, конденсаторға енеді. Конденсаторда суық су циркуляцияланады, бұл төмен басындағы влажный парды конденсациялайды.
Бұл конденсацияланған су төмен басындағы су жылуулаушысына беріледі, мұнда төмен басындағы пар бұл кірсетілген суыңызды арттырады, содан кейін жоғары басында жылууленеді. Жылулық электр станциясында турбина альтернатордың негізгі приводы болып табылады.
Жылулық электр станциясының жалпы көрінісі
Адамгерші жылулық электр станциясы төмендегі цикл бойынша іске қосылады.
Иштетілетін зат - су және пар. Бұл кірсетілген су және пар циклі деп аталады. Жылулық электр станциясының қызметкерлеріне жақын болатын идеалды термодинамикалық цикл - Рэнкин циклі.
Котелде су фурнандағы тамырда камысты жығып, жылууленеді. Котелдің функциясы - керекті температурда жылуу пар өндіру. Өндірілген пар пар турбиналарын айналдыру үшін қолданылады.
Бұл турбина синхронды генератормен (адамгерші үшфазалы синхронды альтернатор) байланыстырылған, ол электр энергиясын өндіреді.
Турбинадан шыққан пар суға конденсацияланады, бұл турбинада өте төмен басында парды кеңейтуді мүмкіндікті түсіреді.
Конденсациялану үшін негізгі артықшылықтар - әр килограмм пар үшін алынатын энергия артық, сондықтан да өнімділік артық, және конденсацияланған су котелге қайта беріледі, бұл жаңа кірсетілген су мөлшерін азайтады.
Конденсацияланған су және артық бірнеше жаңа кірсетілген су котелге насос (котел насосы) арқылы қайта беріледі.
Конденсаторда пар суықтандырылған су арқылы конденсацияланады. Суықтандырылған су суықтандыру күлгісінде циркуляцияланады. Бұл суықтандыру суының циклін құрайды.
Ауаның ауаны фильтрлеу арқылы котелге енгізілуі мүмкін. Сондай-ақ, котелден шыққан дым атмосферага стакан арқылы шығады. Бұл ауа және дым циклдерін құрайды.
Котелде ауа ағысы және де статикалық басы (драфт деп аталады) екі фан - Forced Draught (FD) және Induced Draught (ID) фандары арқылы сақталады. Адамгерші жылулық электр станциясының жалпы схемасы және аралас циклдер төмендегі сызба арқылы көрсетіледі.
Котелде артықшылық өнімдері бар, мысалы, Экономайзер, Эвапоратор (жоғарыда көрсетілген фигураның жоғарысында, бұл негізінен су түбектері, яғни downcomer riser циклі), Суперхиттер (бірнеше жағдайларда Рехиттер, ауа жылуулаушылар да бар).
Экономайзерде кірсетілген су дымдың қалған жылуы арқылы қатты жылууленеді. Котел барабаны екі фаза (пар + су) үшін табиғи циркуляция үшін басын сақтайды. Суперхиттер де дымдан жылу алып, пардың температурасын қажетті түрде арттырады.
Жылулық электр станциясының немесе заводының өнімділігі
Пар энергетикалық заводағы жалпы өнімділік - электр энергиясының жылу эквиваленті мен камыстың жығылу жылуының қатынасы. Жылулық электр станциясының немесе заводының жалпы өнімділігі 20% - 26% аралығында болады және ол заводтың өнімділігіне байланысты.
Жылулық электр станцияларының артықшылықтары
Жылулық электр станцияларының артықшылықтары:
Басқа өнімдерге салыстырмалы төмен бастапқы құны.
Гидроэлектростанциядан кем жер қажет.
Негізгі топливо - камыс, оның құны бензин/дизельден төмен, сондықтан өндірістік құны экономикалық.
Басқару қиындығы жеңіл.
Жылулық электр станциялары транспорт және су қатты жөндеу мүмкін болатын кезде қоюға болады.
Жылулық электр станцияларының жетістіктері
Жылулық электр станцияларының жетістіктері:
Жылулық электр станциясының иштеу құны топливо, басқару және басқалары үшін қарағанда жоғары.
Көптеген дым ауа қауіпсіздігін зияндетеді. Жылулық электр станциялары глобалды жылуулаудың себебі болып табылады.
Жылулық электр станцияларынан шыққан жылуу су құбылысына қатысты жануарларға қауіп тудырады және экологияға қауіп тудырады.
Жылулық электр станцияларының жалпы өнімділігі төмен, 30%-тен төмен.
