Ответы на экзаменационные вопросы № 1-24 по дисциплине "Теплогенерирующие установки" (Схема выработки тепловой и электрической энергии. Количество газообразных продуктов сгорания)

1.Схема выработки тепловой и электрической энергии:

Комбинированная схема. (ТЭЦ работает по тепловому графику).

Раздельная схема. (а-ГЭС (ГРЭС); вырабатывает только электроэнергию. б-котельная; вырабатывает только тепловую энергию).

ПКВД – паровой котел высокого давления

ПП – пароперегреватель

ПТ – паровая турбина

РОУ – редукционно-охладительная установка

ЭГ – электрогенератор

К – конденсатор

ТП – тепловой пункт

КН – конденсатный насос

ПН – питательный насос

ПКНД – паровой котел низкого давления

Котельная установка – комплекс аппаратных устройств, превращающих химическую энергию топлива в тепловую энергию пара и горячей воды.

На ТЭС за счет использования химической энергии топлива получают тепловую, механическую и электрическую энергию.

ТЭЦ –ТЭС, производящие одновременно электрическую и тепловую энергию. Для централизованного теплоснабжения потребителей используется отработавший в паровой турбине теплоноситель. Такой способ снабжения принято называть теплофикацией. Этот способ получения теплоты является наиболее экономичным.

2. Источники тепла и их характеристики.

Теплота используется во всех областях жизнедеятельности человека.

Источники тепла:

1) солнечная энергетика;

2) атомная энергетика;

3)геотермальная энергетика;

4) местное топливо – солома, переработка льна, древесина и др.

Геотермальная энергетика — направление энергетики, основанное на производстве электрической и тепловой энергии за счёт тепловой энергии, содержащейся в недрах земли, на геотермальных станциях. Обычно относится к альтернативным источникам энергии, использующим возобновляемые энергетические ресурсы.

Ядерная энергетика (Атомная энергетика) — это отрасль энергетики, занимающаяся производством электрической и тепловой энергии путём преобразования ядерной энергии.

Обычно для получения ядерной энергии используют цепную ядерную реакцию деления ядер урана-235 или плутония.

Солнечная энергетика — направление нетрадиционной энергетики, основанное на непосредственном использовании солнечного излучения для получения энергии в каком-либо виде. Солнечная энергетика использует возобновляемый источник энергии и является экологически чистой, то есть не производящей вредных отходов. Производство энергии с помощью солнечных электростанций хорошо согласовывается с концепцией распределённого производства энергии.

Достоинства

Общедоступность и неисчерпаемость источника.

Теоретически, полная безопасность для окружающей среды, хотя существует вероятность того, что повсеместное внедрение солнечной энергетики может изменить альбедо земной поверхности и привести к изменению климата (однако при современном уровне потребления энергии это крайне маловероятно).

Недостатки

Зависимость от погоды и времени суток.

Как следствие необходимость аккумуляции энергии.

Высокая стоимость конструкции.

Необходимость постоянной очистки отражающей поверхности от пыли.

Нагрев атмосферы над электростанцией.

3. Виды топлив. Энергетическое топливо:

Горючие ископаемые вещества могут быть отнесены к топливу, если они достаточно активно соединяются с кислородом воздуха и имеются в виде больших природных запасов, доступных для промышленного использования.

Топливо – горючие вещества, которые экономически целесообразно использовать для получения тепла.

Особенности различных видов топлив отражаются в классификациях. Общая классификация разделяет топлива

- по агрегатному состоянию (жидкое/газообразное/твердое)

- способу добычи

а) природное топливо используется в том же виде, в котором оно находится в природе.

б) производное топливо получают из природного путем физико-химической либо физико-механической переработки.

топливо	твердое	жидкое	газообразное
Природное	Дрова, торф, бурый уголь(БУ), каменный уголь(КУ), антрациты(А), горючие сланцы(ГС)	Нефть (как топливо в сыром виде используется очень редко только в глухих местах добычи, куда сложно доставить нефтепродукты), газовый конденсат	Природный газ, попутный газ
Производные	Кокс, полукокс, брикеты, угольная пыль	Нефтепродукты	Коксовый газ, доменный газ

- использованию

В зависимости от характера использования топливо:

а) энергетическое – используют в установках для получения тепловой и электрической энергии.

б) технологическое – используются в нагревательных, обжиговых, сушильных печах и в качестве сырья для химической промышленности.

В зависимости от поведения топлива при нагревании:

- теплостойкое / нетеплостойкое;

- смерзающееся / несмерзающееся (при разгрузке топлива вагоны с ним переворачиваются, и, если топливо смерзающееся, то оно не высыпается из вагонов).

4. Понятие о массах топлива. Элементарный состав.

Мы считаем, что органическое топливо состоит из отдельных несвязанных между собой элементов и описывается т.н. элементарным составом (только для твердых и жидких топлив)

C^p+H^p+S^p_o+k+N^p+O^p+W^p+A^p=100%

W – влага; А – зольность.

Индекс “р” обозначает «рабочая масса».Рабочим называют топливо в том виде, в котором оно используется для сжигания

“а” – аналитическая масса – масса топлива, у которого влага равна