Энергия ветра, угля или атома: какие электростанции сейчас предпочтительнее для России?

Сегодня мы узнаем о тепловой электростанции, ее основных компонентах наряду с работой, ее преимуществах и недостатках. Электростанция с паровой турбиной, которая известна как угольная электростанция или теплоэлектростанция, является основным источником электрической энергии для любой страны.  Эта электростанция в основном работает на цикле Ранкина. Подробнее о монтаже тепловой электростанции можно узнать тут.

Основной принцип:

Мы все знакомы с термином «Генератор». Устройство, которое преобразует механическую энергию в электрическую, известно как генератор. Он вращается с помощью какой-то внешней энергии. Простая паровая установка работает по циклу Ренкина. На первом этапе вода подается в котел с очень высоким давлением с помощью BFP (насос подачи котла). Эта вода с высоким давлением нагревается в котле, который превращает её в высокотемпературный нагретый пар с высоким давлением. Этот высокоэнергетический пар проходит через паровую турбину(механическое устройство, которое преобразует энергию потока жидкости в механическую энергию) и вращает её. Для извлечения полной энергии пара используются трехступенчатые турбины, которые известны как LPT (турбина низкого давления), IPT (турбина промежуточного давления) и HPT (турбина высокого давления). Вал турбины соединен с валом ротора генератора, который вращает вал генератора и производит электричество. В этом процессе пар теряет свою энергию. Этот низкотемпературный насыщенный пар далее проходит через конденсатор, где он превращается в воду. Эта вода далее проходит через BFP и котел и завершает цикл. Этот цикл непрерывно работает для производства электроэнергии. Заказать монтаж электростанции можно на сайтеbelproject.org

Работа паровой электростанции:

Теперь мы обсудили основные компоненты тепловой электростанции и их использование. Все эти компоненты работают вместе для производства электроэнергии.  image

При запуске установки измельченный уголь подается в котельную печь с помощью вентилятора PA. Вентилятор FD обеспечивает желаемый кислород для надлежащего горения. Вода DM подается от насоса подачи котла к экономайзеру. Во время этого процесса эта вода достигает около 165 кг на квадратный сантиметр. Экономайзер нагревает эту воду в точке насыщения в идеальном состоянии и отправляет ее в барабан котла.Вода из барабана котла направляется в круглое кольцо, которое расположено на дне котла. Все трубы с водяной стенкой соединены с этим круглым кольцом. Теперь поток воды проходит через трубку с водяной стенкой котла, один конец которого соединен с круглым кольцом, а другой конец соединен с котловым барабаном. Поток воды снизу вверх. Эта вода превращается в пар и отправляется обратно в барабан котла. Бойлер барабана разделяет пар и воду. Теперь пар из барабана котла отправляется в супернагреватель, который нагревает пар до около 550 градусов по Цельсию. Этот перегретый высокотемпературный пар проходит через турбину НР, где он вращает турбину. Давление и температура паров падают в турбине HP. Пар из выхлопа турбины HP отправляется обратно в рекуператор, где он снова нагревается и достигает начальной температуры около 550 градусов по Цельсию. Пар получает начальную температуру, но давление пара ниже начального. Теперь этот повторно нагретый пар промежуточного давления направляется в IP-турбину, где он снова расширяется и далее понижает свое давление и температуру. Он вращает турбину IP с той же скоростью, что и вращение турбины HP. Этот пар из IP-турбины отправляется непосредственно в турбину LP. Пар в LP-турбине полностью расширяется и выполняет максимальную работу. Теперь из выпускного отверстия турбины LP, пара отправляется в конденсатор. Конденсатор расположен чуть ниже линии выхлопа LP. Для охлаждения пара в конденсаторе градирня подает холодную воду в трубах, расположенных в конденсаторе. Пар преобразуется в воду в конденсаторе и отправляется на нагреватель LP. Подогреватели LP извлекают тепло из выхлопа LP-турбины и используют для нагрева питательной воды. Вода от деаэратора отправляется в BFP, который отправляет его в экономайзер через нагреватель HP.

Этот водяной цикл повторяется снова и снова и непрерывно вращает турбину. Турбина дополнительно вращает ротор генератора и производит электричество.

Преимущества и недостатки тепловой электростанции:

Преимущества:

  • Низкая стоимость установки и обслуживания.
  • Она не имеет прямого отношения к климатическим условиям, таким как гидроэлектростанция.
  • Большое количество угля доступно на Земле.
  • Простое обслуживание.
  • Требуется меньше земельного участка.
  • Она может быть установлена вблизи центра нагрузки, что минимизирует потери при передаче.
  • Она может быть установлена вблизи угольных шахт, что может свести к минимуму транспортные расходы на топливо.

Недостатки:

  • Низкая циклическая эффективность около 35-45 процентов.
  • Она непрерывно вырабатывает дым, который способствует увеличению загрязнения воздуха.
  • Она использует расходуемое топливо.
  • Эксплуатационные расходы высоки по сравнению с гидро- и атомной электростанцией.
  • Создает большое количество золы в час.
  • Иногда нагретая вода непосредственно попадает в водоем, что может нанести вред жизненному циклу воды.

Это все о тепловой паровой электростанции. Если у вас есть какие-либо вопросы относительно этой статьи, спросите, комментируя. Если вам нравится эта статья, не забудьте поделиться ею в социальных сетях. Подпишитесь на наш сайт для получения более подробных статей. Спасибо, что прочитали.

Изображения обложек учебников приведены на страницах данного сайта исключительно в качестве иллюстративного материала (ст. 1274 п. 1 части четвертой Гражданского кодекса Российской Федерации)

География 9 класс Алексеев, Низовцев, Ким ДрофаСодержание

Авторы: Алексеев, Низовцев, Ким

Издательство: Дрофа

Вид УМК: учебник

Серия: География России. Хозяйство и географические районы

Рабочая тетрадь по географии 9 класс Ким, Марченко, Низовцев ДрофаРаб. тетрадь

Контрольно-измерительные материалы (КИМ) по географии 9 класс. ФГОС Жижина ВакоКИМ

Контурные карты по географии 9 класс. ФГОС Приваловский ДрофаКонтурные

Конспекты

На данной странице представлено детальное решение задания § 8. Электроэнергетика по географии для учеников 9 классa автор(ы) Алексеев, Низовцев, Ким

§ 8. Электроэнергетика

? Свидетельствует ли высокий уровень потребления энергии о хозяйственной мощи и уровне развития страны?

Высокий уровень потребления энергии говорит о высоком уровне развития и хозяйственной мощи страны, так как современные высокотехнологичные производства за частую достаточно энергоёмки. Кроме того, большое энергопотребление говорит о достаточно большой индустрии.

Вопросы и задания

1. Объясните значение новых терминов: «электроэнергетика», «Единая энергосистема».

Электроэнергетика – отрасль топливно-энергетического комплекса, занятая выработкой электроэнергии на электростанциях различного типа и передачей её потребителям.

Единая энергосистема – это совокупность объектов электроэнергетики (электростанции, ЛЭП и т.д.), соединённых в единую систему.

2. Используя таблицу 2, проанализируйте положительные и отрицательные особенности электростанций разных типов. Какие социальные последствия вызывает отрицательное воздействие электростанций на окружающую среду?

Положительными особенностями ТЭС являются быстрое и дешевое строительство, постоянный режим работы. Отрицательными особенностями являются большое потребление топлива и значительные выбросы при работе на твёрдом топливе.

Положительными особенностями АЭС являются дешевая себестоимость электроэнергии, минимальный уровень воздействия на окружающую среду при работе в штатном режиме, отсутствие зависимости от источников топлива. Отрицательными особенностями являются необходимость подбора квалифицированных кадров для обслуживания и надёжность оборудования, а также катастрофические последствия для окружающей среды при авариях.

Положительными особенностями ГЭС являются низкая себестоимость электроэнергии, могут покрывать пики энергопотребления. Отрицательными особенностями является цена и время строительства, а также изъятие больших площадей под водохранилища (на равнинных реках). Воздействие на окружающую среду минимально, но проявляется в изменении физико-географических, климатических и гидрогеологических особенностях территории.

3. Говоря об основных источниках энергии, нельзя забывать и об альтернативных – энергии ветра, приливов, Солнца, внутреннего тепла Земли и т.д. На основании ваших знаний о природе страны скажите, в каких районах России возможно их использование.

Использование энергии ветра в России возможно на Камчатке, в Калининградской области и на Кольском полуострове, так как для этих территорий характерны высокие скорости ветра. Энергия приливов может быть использована в Охотском море (залив Шелихова и Пенжинская Губа), на северном побережье Кольского полуострова, так как в акваториях наблюдаются самые высокие приливы на территории России. Солнечные станции наиболее логично размещать на южных окраинах страны, в особенности на юге европейской России (Предкавказье, Крым, Астраханская область), а также на юге Урала и Западной Сибири, в силу того, что территории получаются большое количество солнечной радиации. Силы внутреннего тепла Земли на территории России можно использовать только на Камчатке, а также на ряде островов Курильского архипелага, так как это единственные территории с активным вулканизмом.

4. Как можно добиться значительной экономии электроэнергии в стране? Какие шаги, на ваш взгляд, должны предприниматься со стороны государства, а какие – каждым из нас?

Для экономии электроэнергии в стране государству необходимо стимулировать использование альтернативных источников энергии предприятиями, заставлять экономическими и административными рычагами переходить на энергосберегающие технологии, стимулировать отрасли экономики, связанные с технологиями энергосбережения, кроме того, необходимо провести ремонты сетей и объектов энергосистемы страны. Каждый из нас может экономить электроэнергию дома, если будет выключать свет при ненадобности и электроприборы, которые не используются, можно незначительное локальное использование альтернативной энергетики (солнечные панели на крыше дома или небольшой домашний ветряк), использование освещения с датчиками движения – для экономии освещения в подъездах, на придомовых территориях и так далее.

Исследовательская работа

Каково географическое положение вашего места жительства (села, города) по отношению к районам добычи топливных ресурсов и ближайшим электростанциям? Какими путями поступает к вам топливо и электроэнергия? Газифицирован ли ваш населённый пункт? Во сколько обходится за год потребление топлива и электроэнергии вашей семье?

Мой населённый пункт – Санкт-Петербург. Ближайшие районы добычи топливных ресурсов – Северный экономический район (Ненецкий АО, Республика Коми). НА территории города расположены крупные теплоэлектроцентрали (ТЭЦ), говоря о крупнейших электростанциях можно упомянуть соседства с Ленинградской АЭС, Киришской ГРЭС (крупнейшая на Северо-Западе), а также каскад Ладожских (Свирских) ГЭС. Топливо на все ТЭЦ Санкт-Петербурга (природный газ) поступает по газопроводу Грязновец-Выборг (выходит к Северному потоку), резервное топливо мазут поступает с Киришского НПЗ. Мой населённый пункт полностью газифицирован.

В моей квартире установлена газовая плита. За год на потребление топлива моя семья тратит около 800 рублей в год, за электроэнергию оплата составляет около 4200-4500 рублей в год.

Рис. 1. ГДЗ география 9 класс Алексеев, Низовцев, Ким Дрофа Задание: § 8 Электроэнергетика

Add

« Предыдущий  Следующий »

Новыe решебники

Похожие решебники по географии 9 класс

imageЭлектрические генераторы электростанций вырабатывают электрическую энергию напряжением 6,3-36,75 кВ (в зависимости от типа генераторов). Передача электроэнергии в энергетической системе на большие расстояния с целью снижения потерь и капитальных затрат на построение электрических сетей производится на повышенном напряжении, поэтому электрическая энергия, вырабатываемая генераторами электростанций, перед передачей в энергосистему повышается до напряжения 110-750 кВ.

Величина напряжения магистральных линий, по которым планируется передавать вырабатываемую генераторами электроэнергию в энергетическую систему, зависит от величины электростанции – количества и мощности генераторов. Если это крупная атомная электростанция (АЭС), которая отдает в систему несколько ГВт электрической энергии, то целесообразно ее подключить к системообразующим линиям напряжением 750 кВ, которые способны нести нагрузку величиной в десятки ГВт.

Меньшие по количеству отпускаемой электрической энергии тепловые электростанции (ТЭЦ, ТЭС) и гидроэлектростанции (ГЭС) связывают с энергетической системой линиями напряжением 110, 220, 330 или 500 кВ, в зависимости от мощности данных электростанций.

image

Устройство гидроэлектрической станции

Преобразование электрической энергии, вырабатываемой генераторами на электростанциях, в требуемое значение напряжения для дальнейшей передачи электроэнергии потребителям осуществляется на повышающих подстанциях.

На данных подстанциях устанавливаются повышающие трансформаторы или автотрансформаторы, которые в распределительных устройствах подстанции передают электроэнергию непосредственно на потребительские распределительные подстанции или в энергосистему по высоковольтным линиям.

image

Особенности включения и отключения генераторов от энергосистемы

Энергосистема – это сложная система, в которой все узлы между собой взаимосвязаны, в которой соблюдается баланс между производимой на электростанциях и потребляемой потребителями электрической энергии. Отключение генератора на электростанции может привести к нарушению этого баланса в том или ином участке энергосистемы.

Если в данном участке энергосистемы отсутствует возможность покрытия возникшего дефицита мощности, то это может привести к обесточению потребителей. Поэтому все плановые работы, предусматривающие отключение и включение в сеть генераторов электростанций, должны производиться с учетом особенностей и режима работы энергосистемы в целом и ее отдельных участков.

При рассмотрении режимов работы основной задачей является обеспечение максимальной надежности электроснабжения потребителей с учетом возможных аварийных ситуаций.

image

Также следует отметить особенности включения в сеть электрических генераторов. Перед включением генератора на параллельную работу с энергосистемой он должен предварительно синхронизироваться с данной энергетической системой. Процесс синхронизации генератора с системой заключается в достижении равенства частоты и напряжения, а также совпадения по фазе векторов напряжения генератора и электрической сети.

На электростанциях процесс синхронизации и дальнейшего контроля над режимом работы генераторов выполняется при помощи сложных устройств, которые работают преимущественно в автоматическом режиме.

image

Регулировка напряжения, выдаваемого генераторами в сеть, осуществляется при помощи устройств автоматического регулирования возбуждения (АРВ). Диапазон регулирования напряжения на генераторе при помощи устройств АРВ небольшой. При необходимости дополнительное регулирование напряжения производится путем изменения коэффициентов трансформации – при помощи устройств ПБВ и РПН, встроенных в трансформаторы (автотрансформаторы) распределительных подстанций.

Используемые источники:

  • http://energymuseum.ru/teplovaya-lektrostantsiya-printsip-rabota-preimushtestva-i-nedostatki/
  • https://www.euroki.org/gdz/ru/geografiya/9_klass/geografiya-rossii-9-klass-alekseev-nizovtsev-kim-377/8-elektroenergetika
  • http://electricalschool.info/main/osnovy/1487-kak-jelektrojenergija-postupaet-s.html