Физика в энергетике

развития энергетики, электрификации. Для повышения производительности труда первостепенное значение имеет механизация и автоматизация производственных процессов, замена человеческого труда особенно тяжелого или монотонного машинным. Но подавляющее большинство технических средств механизации и автоматизации оборудование, приборы, ЭВМ имеет электрическую основу.

моторов. Мощность электрических машин в зависимости от их назначения различна от долей ватта микродвигатели, применяемые во многих отраслях техники и в бытовых изделиях до огромных величин, превышающих миллион киловатт генераторы электростанций. Человечеству электроэнергия нужна, причем потребности в ней увеличиваются с каждым годом. Вместе с тем запасы традиционных природных топлив нефти, угля, газа и др. конечны.

которого можно получать в реакторах-размножителях плутоний. Поэтому важно на сегодняшний день найти выгодные источники электроэнергии, причем выгодные не только с точки зрения дешевизны топлива, но и с точки зрения простоты конструкций, эксплуатации, дешевизны материалов, необходимых для постройки станции, долговечности станций. Данный реферат является кратким обзором состояния современной энергетики.

станций. Доля вырабатываемой ими электроэнергии составляла в России и США св. 80 1975 , в мире около 76 1973 . Около 75 всей электроэнергии Казахстана производится на тепловых электростанциях. Большинство городов Казахстана снабжаются именно ТЭС. Часто в городах используются ТЭЦ - теплоэлектроцентрали, производящие не только электроэнергию, но и тепло в виде горячей воды. Такая система является довольно-таки непрактичной т.к. в отличие от электрокабеля надежность теплотрасс чрезвычайно низка на больших расстояниях, эффективность централизованного теплоснабжения сильно при передаче также понижается.

большинства городов установка электрического бойлера в дельно стоящем доме становится экономически выгодна.

затем в электрическую. Топливом для такой электростанции могут служить уголь, торф, газ, горючие сланцы, мазут. Тепловые электрические станции подразделяют на конденсационные КЭС , предназначенные для выработки только электрической энергии, и теплоэлектроцентрали ТЭЦ , производящие кроме электрической тепловую энергию в виде горячей воды и пара. Крупные КЭС районного значения получили название государственных районных электростанций ГРЭС . Простейшая принципиальная схема КЭС, работающей на угле, представлена на рис. Уголь подается в топливный бункер 1, а из него - в дробильную установку 2, где превращается в пыль. Угольная пыль поступает в топку парогенератора парового котла 3, имеющего систему трубок, в которых циркулирует химически очищенная вода, называемая питательной.

температуры 400-650 С и под давлением 3-24 МПа поступает по паропроводу в паровую турбину 4. Параметры пара зависят от мощности агрегатов.
Тепловые конденсационные электростанции имеют невысокий кпд 30- 40 , так как большая часть энергии теряется с отходящими топочными газами и охлаждающей водой конденсатора. Сооружать КЭС выгодно в непосредственной близости от мест добычи топлива. При этом потребители электроэнергии могут находиться на значительном расстоянии от станции. Способ преобразования тепловой энергии в механическую в паровой турбине. Теплоэлектроцентраль отличается от конденсационной станции установленной на ней специальной теплофикационной турбиной с отбором пара. На ТЭЦ одна часть пара полностью используется в турбине для выработки электроэнергии в генераторе 5 и затем поступает в конденсатор 6, а другая, имеющая большую температуру и давление на рис. штриховая линия, отбирается от промежуточной ступени турбины и используется для теплоснабжения.

подается в парогенератор. Количество отбираемого пара зависит от потребности предприятий в тепловой энергии.
Коэффициент полезного действия ТЭЦ достигает 60-70 . Такие станции строят обычно вблизи потребителей - промышленных предприятий или жилых массивов. Чаще всего они работают на привозном топливе. Рассмотренные тепловые электростанции по виду основного теплового агрегата - паровой турбины - относятся к паротурбинным станциям. Значительно меньшее распространение получили тепловые станции с газотурбинными ГТУ , парогазовыми ПГУ и дизельными установками.

ТЭС нашей страны используют в качестве топлива угольную пыль. Для выработки 1 кВт-ч электроэнергии затрачивается несколько сот граммов угля. В паровом котле свыше 90 выделяемой топливом энергии передается пару. В турбине кинетическая энергия струй пара передается ротору. Вал турбины жестко соединен с валом генератора.
Энергоблок мощностью Современные паровые турбины для ТЭС - весьма 1 млн. 200 тыс. кВт совершенные, быстроходные, высокоэкономичные машины Костромской ГРЭС. с большим ресурсом работы. Их мощность в одновальном исполнении достигает 1 млн. 200 тыс. кВт, и это не является пределом. Такие машины всегда бывают многоступенчатыми, т. е. имеют обычно несколько десятков дисков с рабочими лопатками и такое же количество, перед каждым диском, групп сопел, через которые протекает струя пара. Давление и температура пара постепенно снижаются.

столетия запасов нефти, природного газа и других традиционных энергоресурсов, а также сокращение потребления угля которого, по расчетам, должно хватить на 300 лет из-за вредных выбросов в атмосферу, а также употребления ядерного топлива, которого при условии интенсивного развития реакторов-размножителей хватит не менее чем на 1000 лет можно считать, что на данном этапе развития науки и техники тепловые, атомные и гидроэлектрические источники будут еще долгое время преобладать над остальными источниками электроэнергии.
Уже началось дорожание нефти, поэтому тепловые электростанции на этом топливе будут вытеснены станциями на угле. Некоторые ученые и экологи в конце 1990-х гг. говорили о скором запрещении государствами Западной Европы атомных электростанции.
Но исходя из современных анализов сырьевого рынка и потребностей общества в электрической оэнергии, эти утверждения выглядят неуместными. Литература. 1. Баланчевадзе В. И Барановский А. И. и др. Под ред. А. Ф. Дьякова.