Основи технології та екологічної безпеки Теплових та атомних електростанцій

(тексти лекцій)

для студентів очної та зачної форми навчання спеціальностей

«Техногенно-екологічна безпека»

Укладач:

професор, д.т.н. Кравченко В.П.

Одеса 2013

Конспект лекцій з дисципліни «Основи технології та екологічної безпеки теплових та атомних електростанцій» для студентів очної та заочної форми навчання за спеціальністю 7.0401.06.03 - Техногенно-екологічна безпека /Кравченко В.П. - Одеса: ОНПУ, 2013. - 169 с.

Укладач: Кравченко В.П.,

доктор технічних наук, професор,

Рецензент: Г.П. Верхівкер професор, кандидат технічних наук

ЗМІСТ

Вступ.. 6

Тема 1. Енергетика і типи електростанцій.. 7

1.1. Енергетичні ресурси, види електростанцій. 7

1.2. Види споживання енергії і графіки навантажень електростанцій. 8

1.3. Типи ТЕС і АЕС. 11

Тема 2. Схеми паротурбінних енергетичних установок електростанцій.. 12

2.1. Схеми конденсаційних електростанцій на органічному і ядерному паливі. 12

2.2. Схеми теплоелектроцентралей. 15

Тема 3. Показники теплової та загальної економічності електростанцій.. 17

3.1. Показники теплової економічності КЕС. 17

3.2. Показники теплової економічності ТЕЦ.. 21

3.3. Показники загальної економічності електростанцій. 22

Тема 4. Регенеративний підігрів живильної води на ТЕС і АЕС.. 36

5.1. Вплив регенеративного підігріву на теплову економічність. 36

5.2. Типи регенеративних підігрівачів. 37

5.3. Розподіл регенеративных відборів в турбіні. 38

5.4. Регенеративний підігрів в циклах з промперегрівом пари. 39

Тема 6. Матеріальний баланс теплоносія та робочого тіла на електростанції. 40

6.1. Втрати води та пари. 40

6.2. Матеріальний баланс теплоносія та робочого тіла. 41

Тема 7. Відпустка теплоти з електростанцій.. 44

7.1. Споживачі технологічної пари. 44

7.2. Відпустка пари від турбін з протитиском. 45

7.3. Режими роботи турбін типу Р і ПТ. 45

7.4. Поповнення втрат конденсату. 46

7.5. Застосування пароперетворюючої установки. 46

7.6. Відпустка тепла на опалення, вентиляцію і побутові потреби. 48

7.7. Система теплопостачання. 50

7.8. Регулювання відпустки теплоти з гарячою водою. 51

Тема 8: Елементи принципових теплових схем електростанцій.. 53

8.1. Регенеративні підігрівачі. 53

8.2. Умови термічної деаерації. 56

8.3. Деаератори. 60

8.4. Схеми включення живильних і конденсаційних насосів. 64

8.5. Конденсатори. 66

8.6. Сепаратори і промперегрівачі АЕС з турбіною насиченої пари. 67

8.7. Випарники і пароперегрівачі. 67

8.8. Мережеві підігрівачи. 71

Тема 9. Водний режим електростанцій. 71

9.1. Поведінка домішок по тракту електростанції. 71

9.2. Вивод домішок з тракту електростанції. 76

9.3. Особливості ВХР реакторних контурів АЕС. 79

ТЕМА 10. РЕЖИМИ РОБОТИ ОСНОВНОГО УСТАТКУВАННЯ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ.. 80

10.1. Режими роботи устаткування. 80

10.2. Енергетичні характеристики конденсаційних турбоагрегатів. 81

10.3. Енергетичні характеристики теплофікаційних турбоагрегатів. 84

Тема 11. ВИБІР УСТАТКУВАННЯ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ.. 90

11.1. Вибір потужності електростанції. Резерви потужності. 90

11.2. Надійність роботи агрегатів і блоків. Оцінка аварійного резерву потужності. 91

11.3. Вибір основного устаткування електростанцій. 95

11.5. Вибір насосів. 100

11.6. Вибір теплообмінників і баків живильної води. 103

ТЕМА 12. ПОВНА ТЕПЛОВА СХЕМА ЕЛЕКТРОСТАНЦІЇ. 103

12.1. Склад, призначення і елементи повної теплової схеми. 103

12.2. Приклади повної теплової схеми електростанції. 115

Тема 14. ТЕХНІЧНЕ ВОДОПОСТАЧАННЯ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ.. 128

14.1. Споживачі технічної води на електростанції 128

14.2. Системи технічного водопостачання. 132

14.3. Споруди і пристрої систем водопостачання. 136

14.4. Вибір системи водопостачання ТЕС і АЕС.. 146

Тема 15. КОМПОНОВКА ГОЛОВНОЇ БУДІВЛІ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ.. 148

15.1. Структура головної будівлі електростанцій. 148

15.2. Компоновка головної будівлі і основних приміщень ТЕС.. 150

15.3. Компоновка головних будівель АЕС.. 160

Тема 16. ВИБІР МАЙДАНЧИКІВ ДЛЯ БУДІВНИЦТВА ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ. ГЕНЕРАЛЬНИЙ ПЛАН ТЕС І АЕС 164

16.1. Загальні принципи розміщення електростанцій і вибір майданчиків. 164

16.2. Генеральний план електростанцій. 167

Вступ

Енергетика для нормального розвитку народного господарства повинна мати випереджальні темпи зростання в порівнянні з іншими галузями. Тому що без електроенергії і теплоти неможливе функціонування будь-якого підприємства.

Оцінюючи історію розвитку цивілізації, потрібно зазначити, що тривалість життя знаходиться в прямій залежності від кількості споживання енергії. Впорядковане житло, санітарія, гігієна, комфортні умови праці сприяють продовженню життя. Створення цих умов, автоматизація праці вимагають все більшої кількості енергії.

Таким чином, констатуємо необхідність виробництва енергії. Тепер розглянемо можливі способи виробництва електричної і теплової енергії. Це використання та перетворення

1. хімічно пов'язаної енергії органічного палива;

2. гідравлічної енергії рік;

3. ядерної енергії, яка утворюється при діленні важких ядер;

4. сонячної енергії;

5. вітрової енергії;

6. геотермальної енергії;

7. енергії приливів і відливів.

Основна доля зараз приходиться на теплові та атомні електростанції, які перетворюють хімічно пов'язану енергію органічного палива та ядерну енергію.