Энергетика

    Перегретый  пар от парового котла (13) поступает к турбине (22).

    Конденсат из конденсатора турбины (23) подаётся конденсатными насосами (24) через регенеративные подогреватели низкого давления (18) в деаэратор (20), а оттуда питательными насосами (21) через подогреватели высокого давления (19) в экономайзер котла.

    Потери  пара и конденсата восполняются в  данной схеме химически обессоленной водой, которая подаётся в линию конденсата за конденсатором турбины.

    Охлаждающая вода подаётся в конденсатор из приемного  колодца (26) водоснабжения циркуляционными насосами (25). Подогретая вода сбрасывается в сбросной колодец (27) того же источника на некотором расстоянии от места забора, достаточном для того, чтобы подогретая вода не подмешивалась к забираемой. Устройства для химической обработки добавочной воды находятся в химическом цехе (28).

    В схемах может быть предусмотрена  небольшая сетевая подогревательная установка для теплофикации электростанции и прилегающего посёлка. К сетевым подогревателям (29) этой установки пар поступает от отборов турбины, конденсат отводится по линии (31). Сетевая вода подводится к подогревателю и отводится от него по трубопроводам (30).

    Выработанная  электрическая энергия отводится  от электрического генератора к внешним  потребителям через повышающие электрические трансформаторы.

    Для снабжения электроэнергией электродвигателей, осветительных устройств и приборов электростанции имеется электрическое распределительное устройство собственных нужд (32). 

    4. Нетрадиционные способы  получения электрической  энергии.

   Ученые предостерегают:  разведанных  запасов  органического  топлива  при нынешних  темпах роста  энергопотребления  хватит  всего  на  70-130   лет. Конечно, можно перейти  и  на  другие  невозобновляемые  источники  энергии. Например, ученые уже многие годы пытаются освоить  управляемый  термоядерный синтез...

   Существует  несколько видов получения электроэнергии нетрадиционным способом: 

                         1. Ветровая энергия.

       Огромная энергия движущихся воздушных масс. Запасы энергии ветра более чем в сто раз превышают запасы гидроэнергии всех рек  планеты.  Постоянно  и повсюду на  земле  дуют  ветры  – от  легкого  ветерка,  несущего  желанную прохладу в летний зной, до могучих ураганов, приносящих неисчислимый урон  и разрушения. Всегда неспокоен воздушный океан,  на  дне  которого  мы  живем. Ветры, дующие на просторах нашей страны, могли бы  легко  удовлетворить  все ее потребности в электроэнергии! Климатические условия  позволяют  развивать ветроэнергетику на  огромной  территории  –  от  наших  западных  границ  до берегов  Енисея.  Богаты  энергией  ветра  северные  районы   страны   вдоль побережья  Северного  Ледовитого  океана,  где   она   особенно   необходима мужественным  людям,  обживающим  эти  богатейшие  края.  Почему  же   столь обильный, доступный да и экологически  чистый  источник  энергии  так  слабо используется? В наши дни  двигатели,  использующие  ветер,  покрывают  всего одну тысячную мировых потребностей в энергии.

     Новейшие   исследования   направлены   преимущественно   на   получение электрической энергии из  энергии  ветра.  Стремление  освоить  производство ветроэнергетических машин  привело  к  появлению  на  свет  множества  таких агрегатов. Некоторые из них достигают  десятков  метров  в  высоту,  и,  как полагают, со временем они могли бы образовать настоящую электрическую  сеть. Малые    ветроэлектрические    агрегаты    предназначены    для    снабжения электроэнергией отдельных домов.

    Сооружаются  ветроэлектрические  станции  преимущественно   постоянного тока.  Ветряное  колесо  приводит  в  движение  динамо-машину  –   генератор электрического тока, который одновр менно заряжает  параллельно  соединенные аккумуляторы.   Аккумуляторная   батарея   автоматически   подключается    к генератору  в  тот  момент,  когда  напряжение  на  его   выходных   клеммах

становится  больше,  чем  на  клеммах   батареи,   и   также   автоматически отключается при противоположном соотношении.

    Широкому применению ветроэлектрических  агрегатов  в  обычных   условиях пока препятствует их высокая себестоимость. Вряд ли требуется говорить,  что за ветер платить не нужно, однако машины, нужные  для  того,  чтобы  запрячь его в работу, обходятся слишком дорого.

                          2. Геотермальная энергия

    Энергетика земли – геотермальная  энергетика базируется на использовании природной  теплоты  Земли.  Верхняя  часть  земной  коры  имеет  термический градиент, равный 20–30 °С в расчете на 1 км глубины, и, количество  теплоты, содержащейся  в  земной  коре  до  глубины  10  км  (без  учета  температуры поверхности), равно приблизительно 12,6.1026 Дж.  Эти  ресурсы  эквивалентны теплосодержанию 4,6·1016 т угля  (принимая  среднюю  теплоту  сгорания  угля равной  27,6.109  Дж/т),  что  более   чем   в   70   тыс.   раз   превышает теплосодержание всех технически и экономически извлекаемых мировых  ресурсов угля. Однако геотермальная теплота в верхней части земной слишком  рассеяна, чтобы на ее базе решать мировые энергетические проблемы. Ресурсы,  пригодные для промышленного использования, представляют собой отдельные  месторождения геотермальной  энергии,  сконцентрированной  на  доступной  для   разработки глубине,  имеющие  определенные  объемы  и  температуру,   достаточные   для использования их в целях производства электрической энергии или теплоты. 

                        3. Тепловая энергия океана

      Известно, что запасы энергии  в Мировом океане  колоссальны,  ведь  две трети земной поверхности (361 млн. км2) занимают моря и океаны  –  акватория Тихого океана составляет  180  млн.  км2.  Атлантического  –  93  млн.  км2, Индийского  –   75   млн.   км2.   Так,   тепловая   (внутренняя)   энергия, соответствующая перегреву поверхностных вод океана по сравнению  с  донными, скажем, на  20  градусов,  имеет  величину  порядка  1026  Дж.  Кинетическая энергия океанских течений оценивается  величиной  порядка  1018  Дж.  Однако пока что люди умеют использовать лишь ничтожные доли этой энергии, да  и  то ценой  больших  и  медленно  окупающихся  капиталовложений,  так  что  такая энергетика до сих пор казалась малоперспективной. 

                        4. Энергия приливов и отливов.

        Истинный ход прилива и отлива  весьма  сложен.  На  него  влияют особенности движения небесных тел, характер береговой линии,  глубина  воды, морские течения и ветер. 

                         5. Энергия морских течений

    Неисчерпаемые запасы кинетической  энергии морских течений,  накопленные в океанах и морях, можно превращать в механическую и  электрическую  энергию с  помощью  турбин,  погруженных  в  воду   (подобно   ветряным   мельницам, «погруженным» в атмосферу).

       Один из проектов  использования   морских  волн  основан  на  принципе колеблющегося  водяного  столба.  В  гигантских  «коробах»  без  дна   и   с отверстиями вверху  под  влиянием  волн  уровень  воды  то  поднимается,  то опускается. Столб воды  в  коробе  действует  наподобие  поршня:  засасывает воздух и нагнетает его в лопатки турбин. Главную трудность здесь  составляет согласование инерции рабочих колес турбин с количеством воздуха  в  коробах, так  чтобы  за  счет  инерции  сохранялась  постоянной   скорость   вращения турбинных валов в широком диапазоне условий на поверхности моря. 

                             6. Энергия солнца.

    Почти все источники энергии, так или иначе используют энергию Солнца: уголь, нефть, природный  газ  суть  не  что иное, как «законсервированная»  солнечная  энергия.  Она  заключена  в  этом топливе с незапамятных времен; под действием солнечного  тепла  и  света  на Земле росли растения, накапливали в  себе  энергию,  а  потом  в  результате длительных процессов превратились в употребляемое  сегодня  топливо.  Солнце каждый год даст человечеству миллиарды тонн зерна и древесины.  Энергия  рек и  горных  водопадов  также  происходит  от  Солнца,  которое   поддерживает кругооборот воды на Земле.

    Сегодня для преобразования солнечного  излучения в электрическую энергию мы располагаем  двумя  возможностями:  использовать  солнечную  энергию  как источник  тепла  для  выработки   электроэнергии   традиционными   способами (например,   с   помощью   турбогенераторов)    или    же    непосредственно преобразовывать  солнечную  энергию  в   электрический   ток   в   солнечных

элементах.  Реализация  обеих  возможностей  пока  находится  в   зачаточной стадии. В значительно более широких масштабах солнечную  энергию  используют после  ее  концентрации  при  помощи  зеркал  –   для   плавления   веществ, дистилляции воды, нагрева, отопления и т. д.

    Поскольку энергия солнечного  излучения распределена по большой   площади, любая  установка  для  прямого использования  солнечной  энергии   должна   иметь   собирающее   устройство (коллектор) с достаточной поверхностью.

       Солнечная  энергетика  относится   к  наиболее  материалоемким   видам производства  энергии.  Крупномасштабное  использование  солнечной   энергии влечет  за  собой  гигантское  увеличение  потребности   в   материалах,   а следовательно, и в трудовых  ресурсах  для  добычи  сырья,  его  обогащения, получения  материалов,   изготовление   гелиостатов,   коллекторов,   другой аппаратуры, их перевозки.

       Пока  еще  электрическая   энергия,   рожденная   солнечными   лучами, обходится намного дороже, чем  получаемая  традиционными  способами. 

                          7. Водородная энергетика

    Водород, самый простой и легкий  из  всех  химических  элементов,  можно считать идеальным топливом. Он имеется всюду, где есть  вода.  При  сжигании водорода образуется  вода,  которую  можно  снова  разложить  на  водород  и кислород, причем этот процесс не вызывает  никакого  загрязнения  окружающей среды.  Водородное  пламя  не  выделяет  в  атмосферу  продуктов,   которыми неизбежно сопровождается горение любых  других  видов  топлива:  углекислого газа, окиси углерода, сернистого  газа,  углеводородов,  золы,  органических перекисей и т. п. Водород обладает очень высокой теплотворной  способностью: при сжигании 1  г  водорода  получается  120  Дж  тепловой  энергии,  а  при сжигании 1 г бензина – только 47 Дж.

    Когда водород станет столь  же доступным топливом, как сегодня  природный газ, он сможет всюду его заменить. Водород можно будет  сжигать  в  кухонных плитах, в  водонагревателях  и  отопител ных  печах,  снабженных  горелками,  которые почти  или  совсем  не  будут  отличаться  от  современных  горелок, применяемых для сжигания природного газа.

    Водород  может  служить   и  химическим  сырьем   во   многих   отраслях промышленности, например при производстве удобрений и продуктов  питания,  в металлургии  и  нефтехимии.  Его  можно   использовать   и   для   выработки электроэнергии на местных тепловых электростанциях. 
 
 

Список  литературы. 

    1. Гирдшфельд В.Я., Кароль Л.А., Общий курс Электростанций. М. 1976.

    2. Кричевский И. Р., Понятия и основы термодинамики, М., 1962; Курс физической химии, под ред. Я. И. Герасимова, 2 изд., т. 1, М., 1969.

    3. Нетрадиционные источники энергии. – М.: Знание, 1982. – 120 с.

    4. Подгорный А. Н. Водородная энергетика. – М.: Наука, 1988.– 96 с.

    5. Энергетические ресурсы мира. Под ред. П.С.Непорожнего,  В.И.  Попкова.  –