Электр энергиясы өндірісінде электр станциясының орны

2Лекция

Тақырып: Электр энергиясы өндірісінде электр станциясының әр типтің ролі және даму перспективалары

Жылулық конденсациялық электростанциялар (КЭС).

1сурет –КЭС технологиялық сұлбасы

КЭС-да жағылатын отынның химиялық энергиясы қазандықта су буына айналады, ол турбоагрегатты қозғалысқа алып келеді (бу турбинасы, генератормен жалғасқан) яғни айналдырады. Айналу кезіндегі механикалық энергиясы генератор арқылы электр энергиясына түрленеді (1. сурет). Отын ретінде көмір, торф, жанатын сланцы және де газ және мазут қолданылады. Өндірілетін энергияның 60%-ға дейінгі үлесі КЭС-на жатады.

КЭС негізгі ерекшеліктері:

• электр энергия тұтынушыларынан алыста орналасуы, қуатты жоғары немесе аса жоғары кернеумен тасымалдауға себеп болады;

• электр станцияның блоктық құрастырылу принципі.

Жылумен қамтитын электр станциялар (ЖЭО).

ЖЭО-ның принципиалды жылулық сұлбасының КЭС сұлбасынан негізгі айырмашылығы, тек қана өнеркәсіптік өндіріс мұқтаждығына ыстық сумен буды қамтамасыз ететін ыстық су циклының бар болуы,

Жылумен жабдықтау бөлігінен бу, тікелей өндіріске немесе су қыздырғышқа (бойлер) жіберіледі, одан тораптық сорғы арқылы су айдалады, ол су өнеркәсіппен қалалық қажеттіліктерді жылытуға және басқа мұқтаждықтарға қолданылады. Су қыздырғыштардан шыққан конденсатор сорғымен дэараэторға айдалады. Жылу электр орталықтарында қуаты 100 - 250 МВт жылумен жабдықтау турбоагрегаттары орнатылады.

Жартылай қаныққан буды жылумен жабдықтауға қолдану, турбинаның аралық сатысы әсерінен конденсаторға келетін будың көлемін азайтады, және циркуляциялық суға жылу шығынын тудырады. Сол себепті жылу орталықтарының ПӘК 60—70%-ды тіпті одан жоғары болып келеді. Жылу энергиясын үлкен қашықтықтарға беру біршама жылу шығынымен іске асырылады, сол себепті жылу орталықтары әдетте тұтынушыларға жақын орналастырылады.

2сурет – Жылу электр орталығының қарапайым сұлбасы

1 – тораптық сорғы, 2 – тораптық су қыздырғыш; ЖК- жоғарғы кернеу тарату құрылғысы; ӨМ- өзіндік мұқтаждық; ГТҚ- генераторлдық тарату құрылғысы.

Газтурбиналық электростанциялар.

Қазіргі таңдағы газтурбиналық электростанциялар негізін, қуаты 25-200 МВт газ турбиналары құрайды.

Отын (газ, дизельдік жанармай) жану камерасына беріледі, сол жерге компрессор арқылы сығылған ауа айдалады. Жанармай өнімдері өзінің энергиясын компрессор және синхронды генератор айналдыратын газ турбинасына жібереді. Қондырғы қосылуы айналдырғыш қозғалтқыш арқылы іске асады және бар-жоғы 1 - 2 минутты алады, осыған байланысты газ турбиналық қондырғылар (ГТҚ) жоғары ыңғайлылығымен және жүйедегі шекті жүктемені жабу қабілеттілігімен пайдалы.3суретте газтурбиналық станцияның суреті келтірілген. ГТҚ алынатын жылудың негізгі бөлігі атмосфераға жіберіледі, сол себепті мұндай электр станциялардың ПӘК небәрі 25-30 % -ды құрайды.

3сурет – ГТҚ қарапайым сұлбасы

Бу газдық қондырғылардың айқын құндылықтарына, мобильділігіне, құрастыру мерзімінің аздығына, күтім көрсету қарапайымдылығына және т.б. байланысты оған деген қызығушылық артуда.

Атомдық электр станциялар.

АЭС-ры – ядерлік реакциялардың жылу энергиясын қолданатын жылулық электростанциялар болып табылады. АЭС негізгі элементі ол – реактор. Негізінен жылулық нейтрон әсерімен U-235 уранның ыдырауының ядерлік реакцияларын қолданады реакторда оның іске асуы үшін, отыннан басқа, нейтронды тежегіш және реактордан жылуды алатын жылу тасымалдағыш қажет. ВВЭР (водно-водяной энергетический) типті реакторда жылу тасымалдағыш пен тежегіш ретінде қысымы бар қарапайым су қолданылады. РБМК (реактор большой мощности канальный) типті реакторларда тежегіш орнын алмастыратын – графит.

2суретте екі контурлы су-сулық энергетикалық реакторы бар атомдық электростанция сұлбасы көрсетілген. Реактордың активті аймағынан бөлінетін энергия, бірінші контур жылут асымалдағышына беріледі. Ары қарай жылу тасымалдағыш жылуалмастырғышқа (бугенератор) түседі, екінші контур суын қайнау деңгейіне дейін қыздырады. Бұл жерден алынған бу турбинаға барады, ол өз кезегінде электргенераторды айналдырады. Турбина шығысында бу конденсаторға түседі, мұнда ол су қоймасынан келетін үлкен көлемдегі сумен салқындатылады.

Қазақстан Республикасының аумағында дүние жүзіндегі уран қорының шамамен 29 % шығырланған және әлемде ұқсастығы жоқ үш зерттеулік реакторы қолданыста бар, ол ядерлік ракеталық қозғалтқыштарды және қолданыс қауіпсіздігін және реакторлық материалтану зерттеулеріне қолданылуда.

4сурет – АЭС жұмысның сұлбасы

Бақылау сұрақтары:

1.Электр станцияларының түрлерін ата,және әр электрстанцияларының ерекшелігі?

2.Даму персапективаларын ата?

3.Жылу электр станциясының жұмыс істеу принципі?