Sposoby produkcji energii elektrycznej.pdf

Sposobyprodukcjienergii

elektrycznej

referatzaliczeniowyzprzedmiotuIn»ynieriaMateriałowa

autor:

LesławW¡sowicz

IrokZarz¡dzanieiMarketing

13czerwca2007

AkademiaGórniczo-Hutnicza

WydziałZarz¡dzania

SPISTRECI SPISTRECI

Spistre±ci

1Wst¦p 2

1.1Czemuwła±nieenergiaelektryczna............... 2

1.2Podziałwst¦pnyelektrownicieplnych.............. 2

2Procestechnologicznyelektrowni 4

3KotłyParowe 6

3.1Ogólnaklasyﬁkacjakotłów.................... 6

3.2Instalacjekotłowe......................... 7

3.3Paleniska.............................. 8

3.3.1Paleniskawarstwowe................... 8

3.3.2Paleniskonarzutowe...................10

3.3.3Paleniskapyłowe.....................10

3.4Młynyiinstalacjemłynowe...................13

4TurbinyParowe 13

5Naw¦glanie 14

6Odpopielanie 15

7ElektrowniaJ¡drowa 16

7.1Reaktoryj¡drowy.........................16

7.1.1Reaktorytermiczne....................17

7.1.2Reaktorypr¦dkie.....................18

7.2Układzreaktoremj¡drowym..................18

8Obieggazowo-parowy 18

9Elektrowniezespalinowymisilnikamiwysokopr¦»nymi 20

10Elektrowniewodne 20

11GeneratorMHD 21

12Słowonakoniec 21

1WSTP

1Wst¦p

1.1Czemuwła±nieenergiaelektryczna

Łatwos¢przesyłanianadu»eodległo±ciorazprzetwarzanianainneposta-

cieenergii(przedewszystkimmechaniczn¡iciepln¡)zadecydowałaotym,

»eenergiaelektrycznajestszczególniewygodnymirozpowszechnionymno-

±nikiemenergii.Ztegowzgl¦dudu»acz¦±¢energiipozyskiwanejzprawie

wszystkichnaturalnych¹ródełprzechodzipoprzezposta¢energiielektrycz-

nej.WPolsceok.25%globalnegozu»yciaenergiipierwotnejjestprzetwarzane

naenergi¦elektryczn¡iudziałtensystematyczniesi¦zwi¦ksza.Doprzetwa-

rzanianaenergi¦elektryczn¡znalazłydot¡dzastosowanienast¦puj¡ce¹ródła

ipostacieenergii[2]:

• paliwapierwotne(organiczne:stałe,ciekłeigazoweorazj¡drowe);

• energiawód(±ródl¡dowych,przypływówiodpływówmórzorazfalmor-

skich)

• energiageotermiczna[ciepłown¦trzaziemiienergiamaretermiczna

(energiacieplnaoceanów)];

• energiawiatru;

• energiasłoneczna;

• energiareakcjichemicznych.

Wi¦kszo±¢wytwarzanejw±wiecieenergiielektrycznejjestwynikiemprzetwo-

rzeniaró»nychrodzajówenergiipierwotnej,przyczymudziałposzczególnych

rodzajówtejenergiizale»yodstopniaopanowaniaró»nychtechnologiiiefek-

tywno±ciekonomicznejjejprzetwarzaniaorazodstrukturyzasobówenergii

wdanymkraju.

1.2Podziałwst¦pnyelektrownicieplnych

Elektrowni¡ciepln¡nazywasi¦zakładprodukuj¡cyenergi¦elektryczn¡na

skal¦przemysłow¡iwykorzystuj¡cydotegoceluenergi¦paliworganicznych

(konwencjonalnych)lubj¡drowych.Układprzemianenergetycznychwwi¦k-

szo±cielektrownicieplnychjesttrójstopniowy(rys1).

Wrezultaciespalaniapaliwaorganicznego(lubrozszczepieniapaliwaj¡-

drowego)wywi¡zujesi¦energiacieplna,którajestprzekazywanaczynnikowi

roboczemuwykonuj¡cemuprac¦wsilnikucieplnym.Wpr¡dnicynap¦dzanej

1.2Podziałwst¦pnyelektrownicieplnych 1WSTP

Rysunek1:Ideowyschematprzemianenergiiwelektrownicieplnej[2].1-

kociołparowy(komoraspalania,reaktor)2-silnikcieplny(turbinaparowa

lubgazowa),3-pr¡dnica

przezsilnikcieplnynast¦pujezamianaenergiimechanicznejnaenergi¦elek-

tryczn¡.

Wzale»no±ciodrodzajusilnikacieplnegoelektrowniecieplnedziel¡si¦na:

• elektrownieparoweklasyczne (nazywanecz¦sto konwencjonalnymi ),w

którychczynnikiemroboczymjestwytworzonawkotleparawodna,

wykonuj¡caprac¦wturbinieparowej;

• elektrowniej¡drowe ,wktórychenergiicieplnejdostarczaczynnikowi

roboczemuprocesrozszczepianiapaliwj¡drowychwreaktorze;

• elektrowniegazowe ,wktórychczynnikiemroboczymjestgazb¦d¡cy

produktemspalaniapaliwaiwykonuj¡cyprac¦wturbiniegazowej;

• elektrowniespalinowe zsilnikamispalinowymitłokowymi(najcz¦±ciej

Diesla).

Stosowanes¡tak»eukładygazowo-parowe,stanowi¡cekombinacj¦elek-

trownigazowejiparowej.

Doelektrownicieplnychmo»nazaliczy¢tak»eelektrowniewyposa»onew

reaktorytermoelektryczneitermojonowe,wktórychjestrealizowanyprost-

szy,dwustopniowyukładprzemian,orazelektrowniezogniwamipaliwowymi,

wktórychukładprzemianjestjednostopniowy(bezpo±redni).Elektrowniete

znajduj¡si¦ci¡glewstadiumrozwojuiniemaj¡istotnegoznaczeniadlapro-

dukcjienergiielektrycznejnaskal¦przemysłow¡.

Wzale»no±ciodrodzajuoddawanejenergiielektrowniecieplnedziel¡

si¦naelektrowniekondensacyjnewytwarzaj¡cetylkoenergi¦elektryczn¡w

turbozespołachkondensacyjnych(niewykorzystuj¡cciepłaparywylotowej),

orazelektrociepłowniewytwarzaj¡ceenergi¦elektryczn¡iciepln¡,oddawa-

n¡nazewn¡trzwpostaciparylubgor¡cejwodywilo±ciconajmniej1O%

2PROCESTECHNOLOGICZNYELEKTROWNI

produkowanejenergii.Energiaelektrycznaicieplnas¡produkowanewelek-

trociepłownirównocze±nie,wtzw.układzieskojarzonym.

Elektrowniewodnezamieniaj¡energi¦potencjaln¡wodynaenergi¦me-

chaniczn¡wturbiniewodnej,anast¦pnienaelektryczn¡wpr¡dnicyna-

p¦dzanejprzezturbin¦wodn¡.Wydzielon¡podgrup¦elektrowniwodnych

stanowi¡elektrowniepompowe(zwanete»szczytowo-pompowymi),wktó-

rychwysokowarto±ciowaenergiaelektrycznaszczytowajestprodukowanaz

energiipotencjalnejwodydoprowadzonejdogórnegozbiornikazapomoc¡

pomp,pobieraj¡cychta«sz¡energi¦elektryczn¡wokresachmałegoobci¡»e-

niasystemuelektroenergetycznego.

Odr¦bn¡grup¦elektrownitworz¡elektrowniewykorzystuj¡ceinnena-

turalne(tzw.niekonwencjonalne)¹ródłaenergii,np.energi¦słoneczn¡,geo-

termiczn¡iwiatru.Elektrownietenaogółmałejmocy,s¡budowanew

specjalnychwarunkachimaj¡przewa»nielokalneznaczenie.

2Procestechnologicznyelektrowni

Wtejcz¦±cichciałbymprzedstawi¢schematdziałaniatypowejelektrowni

cieplnejzturbin¡parow¡.Innetypyelektrownib¦d¦przedstawia¢wskazuj¡c

ró»nice.

Wprocesietechnologicznymelektrownimo»nawyodr¦bni¢czterynaj-

istotniejszeukłady:układpaliwo-powietrze-spaliny,układcieplny(parowo-

wodny),odpowiadaj¡cyobiegowigłównemuczynnikaroboczego,układchło-

dzeniaskraplaczyiukładwyprowadzaniamocy(układelektryczny).

Narysunku2przedstawionoschmatwymienionychukładówwprocesie

technologicznymelektrownireprezentowanejprzezjedenblokenergetyczny.

W układziepaliwo-powietrze-spaliny dopaleniska(1)kotłaparowegojest

doprowadzanepaliwo(2)ipowietrze(3)potrzebnewprocesiespalania.W

układachwykorzystuj¡cychpaliwostałewpostaciw¦gla,wydzielaj¡cesi¦

odpadyprocesuspalaniawpostaci»u»luilotnegokoksikuusuwanes¡drog¡

nr(4)agor¡cespalinyomywaj¡powierzchnieogrzewalnekotła(5),(6)i(7).

W układziecieplnymparowo-wodnym wewn¡trzrurprzepływaparawod-

na(nasyconalubprzegrzana)doturbiny(9),wktórejrozpr¦»asi¦.Nast¦puje

przemianaenergicieplnejparywodnejwenergi¦mechaniczn¡ruchuobro-

towegoturbiny.Powykonaniupracyrozpr¦»onaparawodnajestskraplana

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: