Читальный зал -->  Изменение энтропии 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 [ 61 ] 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74

Большой интерес представляет еще одна разновидность газового топлива - водород, получение которого пока обходится довольно дорого.

В СССР проходят опытную проверку двигатели, в которых осуществляется добавка небольшого (постоянного на всех режимах) количества водорода к бензи-новоздушной смеси. Содержание в отработавших газах токсичных веществ при этом резко уменьшается, особенно на частичных нагрузках и на холостом ходу. В то же время мощность двигателя не падает столь заметно, как при работе только на водородовоздушной смеси, на которой ее снижение составит 15-20 %.

Спирты как заменители бензина известны давно, их применяли, когда ухудшалось снабжение нефтепродуктами. Спирты этиловый (этанол) и метиловый (метанол) обладают высоким октановым числом (90-94). У них более высокая, чем у бензина, теплота парообразования, что затрудняет запуск двигателя в холодную погоду. В то же время продукты сгорания спирта содержат значительно меньше оксидов азота и углеводородов, в том числе основного канцерогена - бензапирена, дают меньше отложений нагара на деталях двигателя.

Бразилия, богатая растительным сырьем, еще полвека назад широко использовала в автомоторах спирт, получаемый брожением растительной массы.

подвергнутой сначала гидролизу. В основном в дело идут отходы от переработки сахарного тростника и маниока. Сейчас большинство бразильских автомобилей ходит на бензине с добавкой 20 % спирта, а вскоре надеются совсем отказаться от бензина (250 тыс. автомобилей, выпущенных в 1980 г., рассчитаны на спиртовое горючее).

Индонезия также намечает к 1990 г. перевести свои автомобили на спирт.

Если этиловый спирт нетоксичен, то метанол, как и этилированный бензин, сильный яд. Это обстоятельства следует принимать во внимание при оценке перспектив его применения.

Контрольные задачи

21.1. Определить минимально необходимую степень сжатия е в ДВС, чтобы топливо, впрыснутое в цилиндр в конце хода сжатия, воспламенилось. Температура воспламенения топлива 960 К, температура воздуха перед сжатием 300 К, сжатие считать адиабатным. Каково будет давление в конце сжатия, если начальное давление составляет 92 кПа?

21.2. Определить работу расширения, полученную в цилиндре две в результате сгорания 2 г бензина, если продукты сгорания расширяются по политропе л =1,27 от 3 до 0,3 МПа при начальной температуре 2100 °С. Состав продуктов сгорания (по массе), при-ходяшийся на 1кг бензина: С02 = 3,13,5 кг; Н2= 1,305 кг; N:.= 12,61 кг; 02 = 0,34 кг.

Глава двадцать вторая ТЕПЛОВЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СТАНЦИИ

22.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Электрической станцией называется энергетическая установка, служащая для преобразования природной энергии в электрическую. Наиболее распространены тепловые электрические станции (ТЭС), использующие тепловую энергию, выделяемую при сжигании органи-

ческого топлива (твердого, жидкого, газообразного) .

На тепловых электрических станциях электроэнергия вырабатывается вращающимся генератором, имеющим привод от теплового двигателя, чаще всего паровой, реже - газовой турбины. Менее распространены (в основном в удаленных районах) дизельные электростанции.

Коэффициент полезного действия современных ТЭС с паровыми турбинами достигает 40 %, с газовыми турбинами - не превышает 34 %. На ТЭС с паротурбинным приводом возможно использование любого вида топлива; газотурбинные станции пока используют только жидкое и газообразное. Однако паровая турбина не столь маневренна, как газовая. Дело в том, что давление пара, подаваемого в турбину, высокое - до 23,5 МПа и корпус турбины для обеспечения прочности очень массивен. Это не позволяет быстро и равномерно про-грегь паровую турбину при пуске. Газовые турбины работают при давлениях рабочего тела не более 1 МПа, их корпус много тоньше, прогрев осуществляется быстрее. Поэтому газотурбинные агрегаты на ТЭС рассматриваются в перспективе как пиковые - для обеспечения выработки электроэнергии при кратковременном увеличении в ее потребности - для снятия пиков электрической нагрузки.

Появившиеся в 50-е годы нашего века атомные электростанции (АЭС) также имеют паротурбинный привод электрогенератора и отличаются от традиционных ТЭС лишь типом котла (парогенератора).

По виду отпускаемой энергии паротурбинные ТЭС на органическом топливе подразделяются на конденсационные электрические станции (КЭС) и теплоэлектроцентрали (ТЭЦ). На КЭС установлены турбоагрегаты конденсационного тина, они производят только электроэнергию. ТЭЦ отпускают внешним потребителям электрическую и тепловую энергию с паром или горячей водой. Поскольку ТЭЦ связана с предприятием или жилым районом трубопроводами пара или горячей воды, а их чрезмерное удлинение вызывает повышенные теплопотери, станция этого типа обычно располагается непосредственно на предприятии, в жилом массиве или вблизи них.

КЭС связывают с потребителями только линии электропередачи, поэтому она может находиться вдали от потребителя, например, вблизи места добычи топлива. Крупные КЭС, обеспечивающие электроэнергией целые промышленные

районы, называются ГРЭС (государственные районные электростанции), их мощность составляет до 2/3 всей электрической мощности ТЭС нашей страны. Это - крупные станции. Например, мощность Рефтинской ГРЭС на /рале составляет 3800 МВт, станции К; нско-Ачинского топливно-энергетичс ского комплекса будут по 6000 МВт. Kon плек-сы котел - турбина - электрогенератор крупных ТЭС, работающие практически автономно, называются энергоблотами.

22.2. КОЭФФИЦИЕНТ ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ И ТЕПЛОВАЯ СХЕМА ПАРОТУРБИННОЙ КОНДЕНСАЦИОННОЙ ТЭС (КЭС)

Основой технологического прс цесса паротурбинной ТЭС является терме динамический цикл Ренкина для перег)етого пара (см. рис. 6.9, 6.10), состоящий из изобар подвода теплоты в парогенфато-ре, отвода теплоты в конденсаторе i процессов расширения пара в турбине и повышения давления воды в насоса е. Соответственно этому циклу схема простейшей конденсационной электр )стан-ции (см. рис. 6.7 и 22.1) включает s себя котельный агрегат с пароперегрева гелем, турбоагрегат, конденсатор и nacoi ы перекачки конденсата из конденсатора в парогенератор (конденсатный и питательный насосы). Потери пара и конденсата на станции восполняются иодпи-точной добавочной водой.

Совершенство ТЭС определяе-ся ее коэффициентом полезного действия. КПД станции без учета расходов энергии на собственные нужды, нагример привод электродвигателей вспомогательных агрегатов, называется КПД орутто и имеет вид

<3c = 3u,/Q. = 3,.,/BQ (22.1)

где Эвир - количество выработан! ой генератором электроэнергии, кДж; Q, - расход теплоты на станции (в парогенераторе) за то же время, кДж; В - расход топлива за то же время, кг; Q\ - теплота сгорания топлива, кДж/кг.

В практике количество электри теской энергии измеряют в кВт-ч. Учитывая,

18,5

7Гт7777777ШГ~\

Рис. 22.1. Схема простейшей конденсационной тепловой электростанции:

; - паровой котел; 2 - пароперегреватель; 3 - турбина; 4 - электрогенератор; 5 - конденсатор; 6 - конденсатный насос; 7 - бак питательной воды; 8 - питательный насос; 9 - линия питательной воды котла; 10 - условная линия потерь пара и конденсата на ТЭС; - подвод добавочной воды для восполнения потерь; /2 - циркуляционный насос; /J - источник охлаждающей воды (водоем)

Рис. 22.2. Тепловая схема ТЭС с одним регенеративным подогревом питательной воды: / - регенеративный подогреватель; 2 - паровой котел; 3 - пароперегреватель; 4 - турбина; 5 - электрический генератор; 6 - конденсатор; 7 -конденсатный насос; 8 питательный насос

ЧТО 1 кВт-4 = 3600 кДж, (22,1) в этом случае можно записать в виде

Л°с = 3600Э /д,. (22.2)

Все тепловые электрические станции с паровыми турбинами работают по р е-генеративному циклу

Ренкина. Сущность регенерации изложена в гл. 6. Тепловая схема ТЭС с одним регенеративным подогревателем (РП) изображена на рис. 22.2; на рис. 22.3 приведен термодинамический цикл, а на рис. 22.4 - процесс расширения пара в турбине (без учета потерь) на этой ТЭС.

Рис, 22.3, Цикл ТЭС с регенерацией. Вынесен процесс повышения давления воды в питательном насосе (4-5 - процесс нагрева питательной воды в водяном экономайзере котла)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 [ 61 ] 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74

ООО «Мягкий Дом» - это Отечественный производитель мебели. Наша профильная продукция - это диваны еврокнижка. Каждый диван можем изготовить в соответствии с Вашими пожеланияи (размер, ткань и материал). Осуществляем бесплатную доставку и сборку.



Звоните! Ежедневно!
 (926)274-88-54 
Продажа и изготовление мебели.

Копирование контента сайта запрещено.
Авторские права защищаются адвокатской коллегией г. Москвы.