«Энергетика – это физика плюс экономика»
Академик М.А.Стырикович
Энергия (греч. «деятельность») в физике – обозначает общую меру различных форм движения материи.
Заказывайте написание контрольной работы по экономике. Рассчет стоимости работы бесплатно!
.
Энергетика – научно-техническая дисциплина и отрасль экономики, изучающие методы и законы преобразования энергии и применения ее различных ипостасей в человеческих интересах.
В роли источника энергии может выступать любая система, не остающаяся в равновесном состоянии относительно окружающей среды, согласно 2-го закона термодинамики.
Задачей энергетики является преобразование с помощью технических средств энергии неравновесных систем в требуемую форму энергии еще до того момента, как она превратится в тепло.
Наиболее распространенный тип электростанций, использующих в своей работе бинарный цикл, являются турбины с парогазовым приводом и геотермальные установки.
Актуальность темы данного реферата обусловлена всемирной тенденцией применения возобновляемых, экологически чистых источников энергии, к которым относятся рассматриваемые в работе установки.
При написании настоящего реферата была определена цель описания использования бинарного цикла в электроэнергетике и его преимуществ перед другими способами. Задачей же является доказательство без альтернативности экологического производства электроэнергии перед другими, более загрязняющими видами, к которым относятся ТЭЦ, АЭС и пр.
Структурно реферат состоит из:
Введения
Первого раздела, посвященного описанию парогазовых установок с бинарным циклом работы
Второго раздела, описывающего геотермальные установки.
Заключения
Списка использованной литературы
Применение бинарных циклов в энергетике
Бинарные парогазовые установки
История создания
Мысли о создании парогазовой установки, использующей в качестве рабочих тел водяной пар и продукты сгорания топлива, впервые посетили французского ученого Сади Карно почти 2 века назад, в далеком 1824 году. В своей работе «Размышления на тему движущих сил огня и о машинах, способных к развитию этой силы», Карно предоставил схему поршневого парогазового устройства и обосновал основные условия для создания эффективной парогазовой установки – применение продуктов топливного выгорания в роли рабочего тела в сфере высоких температур и их одновременной утилизации сбросной теплоты газа с целью получения работающего пара. По мере развития газовых и паровых турбин стала возможной практическая реализация этой идеи.
В 1928 г. профессор В. Шюле совместно с К. Гольцвартом разрабатывают проект обновленной установки (впоследствии получившей наименование турбины Гольцварта–Шюле), которая, помимо того, что была тоже бинарной парогазовой установкой (рис.1), была должна функционировать по смешанному циклу, совмещающая две турбины, одна из турбин работает в цикле с выгоранием при V=const, вторая же – при услвоии постоянного давления. Достигается это эффектом от процесса истечения газа из камеры сгорания сквозь первую турбину с падением давления до небольшой величины около 0,6 МПа, далее с выровнявшимся, начальным постоянным давлением расширяется внутри второй турбины. Плюс ко всему, в этой установке заметно повышалось (до 0,6 МПа) предварительное сжатие воздуха, и, как следствие - максимум давления в камере сгорания могло достигать 3 МПа.
В 1933 году установку смонтировали в цеху металлургического завода в Гамборне (Германия). При эксплуатации на доменном газе данная установка показала (по опубликованным данным), к.п.д. не превышающий 20%.
Следует отметить, что какую-то роль в этом сыграло и повышение средней температуры газа непосредственно перед турбиной, обусловленное произведенным Гольцвартом (рисунок 1) усовершенствованием системы охлаждения турбины и камеры сгорания, исключив при этом необходимость впрыска охлаждающей продукты сгорания воды.
[-- Image: Рисунок 260 --]
Рис. 1. ПГУ Гольцварта–Шюле со смешанным циклом (1928–1933 гг.): 1 – газовая турбина, работающая в режиме V = const; 2 – газовая турбина, работающая в режиме р = const; 3 – камера сгорания; 4 – паровая турбина; 5 – воздушный компрессор; 6 – парогенерирующие поверхности; 7 – топливный насос; 8 – конденсатор
В послевоенные годы газотурбостроение продолжило стремительное развитие во всем мире, заметно увеличив количество фирм и стран, занятых в производстве ГТУ, начало рост суммарное число эксплуатируемых в мире парогазовых и газотурбинных, а также их мощности. Приоритетные области применения газотурбинных установок определились энергетика, авиация, и назначение в качестве механического привода технологического оборудования (в основном насосов и компрессоров трубопроводного транспорта). Основным требованием от энергетических газотурбинных установок, равно как и от иных видов энергогенерирующих агрегатов стало повышение к.п.д., а также возрастание единичной мощности установок. В результате поиска решений было решено применять не только различные схемы ГТУ, но и комбинированные установки (бинарные и монарные), одновременно использующие в своих циклах в роли рабочего тела и водяной пар, и продукты сгорания топлива.
За практическую реализацию парогазовых установок в стране серъезно принялись в 60-е годы прошлого столетия. Именно тогда и была создана первая малая парогазовая установка с газовой турбиной мощностью 4 МВт и высоконапорным парогенератором ВПГ-120, несколько едениц которой до сих пор эффективно эксплуатируются на 1-й Ленинградской ГТЭС Ленэнерго и ТЭЦ Надворнянского нефтеперегонного завода (Украина). Однако в последующие за этой разработкой годы внедрение ПГУ в СССР ограничивалось одним энергоблоком ПГУ-170 с высоконапорным парогенератором, смонтированным в 1973 году на Невинномысской ГРЭС, а также 2-мя энергоблоками ПГУ-250 имеющими низконапорные парогенераторы, введенными в эксплуатацию в 1981 году на Молдавской ГРЭС на базе ГТ-35-770 ХТГЗ, паровых котлов ТМЕ-215 «Красный котельщик» и паровых турбин К-210-130-3 ЛМЗ. В 70–80-е годы в ЦКТИ и ЛПИ активно проводились экспериментальные и теоретические работы по ПГУ с использованием внутри циклового парового охлаждения газотурбинной установки (схема ЦКТИ–ЛПИ), на основе которых базируется и современная технология «H».
25 страниц
66% уникальность
2017 год
109 просмотров
