ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Получение электрической энергии и обращение воды в рабочем цикле тепловой электростанции из "Водоподготовка " Современная тепловая электрическая станция является по существу своего рода производственным комбинатом для получения электрической энергии. [c.11] Действием солнечных лучей на углерод и кйсЛороД. При этом кислород возвращается в атмосферу, а углерод идет на построение растений. [c.14] На первый взгляд может показаться, что получаемая в этом процессе горения тепловая энергия возникает как бы из ничего. Но, как известно, это противоречило бы закону сохранения энергии, согласно которому энергия не исчезает и не возникает вновь,.а только изменяет свою форму. То же самое происходит и в данном процессе тепловая энергия получается путем превращения в нее химической энергии, содержащейся в участвующих в горении веществах. Но дело все в том, что химическая энергия этих веществ, до того ак началась реакция их соединения, была от нас скрыта. Эта химическая энергия лк бого вещества определяется его внутренним строением, о чем мы более подробно познакомимся в следующей главе. Пока же мы можем считать, что химическая энергия углерода и кислорода в отдельности больше, чем химическая энергия получающегося при их соединении углекислого газа, в результате чего этот избыток химической энергии и превращается в тепловую энергию, которая есть не что иное, как энергия движения мельчайших частиц (молекул) любого вещества. [c.14] Таким образом, при горении топлива в топке котла происходит превращение скрытой химической энергии вступающих во взаимодействие веществ в явную энергию теплового движения молекул продуктов горения. Эту скрытую энергию называют потенциальной (от латинского слова — потенция, означающего возможность). [c.14] В природе и в технике —всюду происходит превращение потенциальной (скрытой) энергии в энергию явную (движения), и наоборот. Запас энергии мы производим каждый день, заводя свои часы явная энергия заводящей руки превращается в потенциальную энергию часовой пружины, которая затем постепенно в течение суток принимает форму явной энергии в движении стрелок часов. [c.14] В топочной камере парового котла в результате протекающей достаточно быстро реакции соединения топлива с кислородом происходит интенсивное превращение химической энергии топлива в тепловую энергию, за счет которой температура топочных газов повышается до 1 200—1 6(Ю° С. [c.14] Помимо передачи тепла дымовых газов лутем непосредственного соприкосновения их с поверхностью трубной системы котла (носящей название. передачи тепла ко1нвекцией), в зоне горения в топке кипятильные трубы нагреваются за счет так называемой лучистой энергии, излучаемой раскаленными частичками угля. Эта передача тепла носит название излучения или радиации. Таким же способом передается на землю лучистая энергия солнца. [c.15] В передних лучках кипятильных труб, омываемых более горячими газами, а также нагреваемых за счет излучения топки, получается больше пара, чем в задних пучках. Поэтому пароводяная смесь в передних пучках имеет меньший удельный вес, чем в задних пучках. Благодаря этой разнице удельных весов создается естественная циркуляция воды из барабана котла 3 в опускные трубы 4 и далее через коллектора 5 и пучки кипятильных труб 6 вновь в барабан 3. [c.15] Имеются также паровые котлы с принудительным движением воды, создаваемым специальными насосами, в частности, так называемые прямоточные котлы, позволяющие работать при сверхвысоких и закритическнх давлениях, когда разница в удельны весах воды и пара становится настолько незначительной (или совсем исчезает), что естественная циркуляция уже не может быть осуществлена. [c.15] Образующийся в трубах пар поступает в барабан котла 3, собираясь в его верхней части над водой. Отсюда пар поступает в пароперегреватель 7, где дополнительно нагревается до температурьи 400—550° С, получая дополнительное количество тепла. [c.15] Перегретьш пар под рабочим давлением котла направляется в паровую турбину 14. На рис. 0-2 представлен схематический разрез трехступенчатой паровой турбины. Она состоит из корпуса, в котором укреплены неподвижные перегородки (диафрагмы) 4 с направляющими соплами 2, 5 и 7, и вращающейся части — ротора, состоящего из вала с насаженными на нем дисками, которые снабжены рабочими лопатками 3, 6 к 8, на которые поступает пар, выходящий из направляющих сопел. [c.16] Свежий пар через кольцевую камеру 1 поступает к первому направляющему аппарату, по выходе из которого он теряет часть своего давления и с большой скоростью направляется на лопатки, приводя их вместе с дисками и вало М турбины во вращательное движение. После лопаток первой ступени пар таким же образом попадает на следующие направляющие аппаратьи, где, еще снизив давление, направляется на второй ряд лопаток и т. д., таким образом пар постепенно расширяется. При этом потенциальная энергия пара превращается на соплах в кинетическую энергию (энергию движения), которая приводит во вращение вал турбины . [c.16] В конечном итоге в паровой турбине происходит превращение тепловой энергии, полученной паром в котле. [c.16] Полученный в генераторе электрический ток поступает затем в трансформатор 16 для повышения его напряжения и далее через высоковольтную воздушную линию электропередачи 17 передается на далекие расстояния к потребителям электрической энергии. [c.18] Совершаемая паром работа в турбине будет тем больше, чем больше разность начальной и конечной температур пара. Поэтому для максимального снижения конечной температуры отработанного пара его выпускают в конденсатор 18, где пар проходит между трубками, по которым движется охлаждающая его вода. Последняя подается в конденсатор циркуляциолньш насосом 19 из реки (или озера, пруда). Отнимая от пара тепло, вода подогревается и по выходе из конденсатора возвращается в реку. При недостатке в охлаждающей воде воду из конденсатора направляют в охладительное устройство—- градирню или брызгальный бассейн, откуда охлажденная вода вновь направляется в конденсатор. [c.18] Вследствие охлаждения и конденсации пара давление в конденсаторе получается значительно ниже атмосферного и составляет 0,04—0,08 ата. Конденсат, имеющий температуру 25—30° С, стекает в нижнюю часть конденсатора, откуда при помощи конденсатного насоса 20 направляется через деаэрационную головку 21 в сборный питательный ба-к 22. Добавочная вода, восполняющая потери пара и воды через различные неплотности и получаемая путем химической обработки сырой воды, подается насосом 23 па водоподготовительную установку 24 и далее также через деаэрационную головку 21 в питательный бак 22. [c.18] Из питательного бака 22 вода питательным насосом 25 подается через водяной экономайзер 8 снова в верхний барабан котла 3. [c.19] Таким образом, движение воды и пара на тепловой электрической станции конденсационного типа осуществляется по замкнутому кругу питательный бак, питательный насос, котел, паровая турбина, конденсатор, конденсатный насос и снова питательный бак (рис. 0-3,а). При этом на конденсационных электростанциях, вырабатывающих только электрическую энергию, внутристан-ционные потери воды и пара. происходят только через различные неплотности и сшродувкой котла и в нормаль-ны х условиях составляют незначительную величину, не превышающую 1—2% от общей паропроизводительности котельной. [c.19] Потери воды и пара на электростанциях возмещаются сырой водой, которая подвергается предварительной химической обработке для того, чтобы ее качественная характеристика удовлетворяла требованиям надежной и экономичной эксплуатации паросилового оборудования. [c.19] Вернуться к основной статье