Солнечн эл ст башенного типа с т/д циклом

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 2

Преобразователи солн энергии в эл-кую:

1) Использовать солнечную энергию как источник тепла в т/д цикле Ренкина

2) непосредственно преобразовать солн-ную энергию в эл ток солн-х элементов

1-гелиостат

2-центр-й приемник отраж солн лучей

3-паровая турбина

4-электрогенератор

5-конденсатор

6-градирня

7-аккумулятор солнечной энергии

8-система автоматич. управления потоком солнечных лучей

9-центральная башня

Принцип действия в том, что солн энергия отражается многочисленными зеркалами на центр. приемник, расположенный на вершине башни. В центр-м приемнике раб тело нагревается до заданных параметров и направляется либо непосредственно в турбину (одноконтурная), либо в промежуточный парогенератор теплообменника (2х конт-я), а далее по традиционной схеме.

Гелиостат – устройство, состоящее из системы зеркал, закрепленных на общей опорной конструкции и имеющие систему слежения за солнцем.

Основные параметры солнечной электростанции

	Италия	Япония	Испания	Франция	США	Крым
Срок ввода	VII(1981)	VII(1981)	VII(1981)	II(1982)	IV(1982)	V(1986)
N, МВт			0, 5	2, 5
Эфф погл-я изл-я		-	90, 5			-
теплоноситель	H2O	H2O	Na	Соль Hitec	H2O	H2O
t теплоносителя на выходе					-
Система аккумулирования теплоты	Бак с H2O (4, 3 т), 2 бака (1, 6 т)	5 баков по 60 кубов H2O	140 кубов с ж натрием	60 кубов Hitec	7 тыс т гальки и 908 м³ масла	Масло Caloria
⁰С
Среднее давление МПа	5, 9	1, 2
КПД		10, 3	12, 5		15, 3	-

Солн эл ст с ПЦК солн излучения

1-поле ПЦК

2-пароперегреватель

3-парогенератор

4-паровая турбина

5-котел

Зеркальная пов-ть параболоцилиндрических концентраторов солн энергии на теплоприемники, выполненная в виде трубы и расположенная горизонт-но и имеющей селиктивное покрытие, пропускает все длины волн, на нее попадающие, и ничего не отражает.

Труба заключена в аккумированную стеклянную оболочку, каждый концентратор с теплоприемником и системой слежения, образует модуль, кот соед с др модулями послед-но или параллельно.

Рабочее тело, пройдя через теплоприемники, нагревается и через систему трубопроводов направляется в центр-ную преобразовательную систему, работающую по циклу Ренкина.

В схеме 2 контура.

В 1 контуре исп-ся кремний-органический теплоноситель с повышенной теплостойкостью. Во 2 контуре раб телом явл вода, нет системы аккумулировая, вместо нее исп-ся 5.

Более 10 станций построено в США, макс мощность 90 МВт, сост из 888 параболоцил-х конденсаторов, площадь каждого 545 км².

Р=10 Мпа перегретого пара, t=371⁰, годовая выработка 250 тыс МВт в час, КПД=37, 5%.

Эти станции целесообразны для широт не менее 60⁰ и числа часов солн сияния не ниже 250 в году.

Эти станции конкурентно способны к электростанциям на органическом топливе и к АЭС, они перспективны и имеют более ↑ КПД.

Накопитель солн энергии, осн на синтезе аммиака

1-теплообменник

2-зеркало

3-приемник

4-тепловой двигатель

5-камера синтеза аммиака

6-сепаратор

7-к др зеркалам

Солнечные лучи фокусируются на приемнике 3, на кот газообразный NH3 при р=30 МПа диссоциирует на N2 и H2, это реакция эндотермичная, подвод теплоты - 46 кДж/моль.

Солн излучение обеспечивает систему такой энергией, образущиеся моли H2 и N2 направляются в 5, где в присутствии катализаторов N2 и H2 рекомбинируют с образованием аммиака и выделением тепла. Тепло это исп-ся во внешнем двигателе 4.

Преимущество этой системы сост в том, что тепло может передаваться на большие расстояния и в течении длительного времени (с вечера всю ночь), что позволяет осуществить непрерывную генерацию эл энергии.

Принципиальная схема КЭС.

Принципиальная технологическая схема КЭС:

1 — склад топлива и система топливоподачи; 2 — система топливоприготовления; 3 — котел; 4 — турбина; 5 - конденсатор; 6 - циркуляционный насос; 7 - конденсатный насос; 8 - питательный насос; 9 - горелки котла; 10 - вентилятор; 11 - дымосос; 12 - воздухоподогреватель; 13 — водяной экономайзер; 14 - подогреватель низкого давления;

15 — деаэратор; 16 — подогреватель высокого давления

На тепловых электростанциях химическая энергия сжигаемого топлива преобразуется в котле в энергию водяного пара, приводящего во вращение турбоагрегат (паровую турбину, соединенную с генератором). Механическая энергия вращения преобразуется генератором в электрическую. Топливом для электростанций служат уголь, торф, горючие сланцы, а также газ и мазут.

Выработанный пар в котле через пароперегреватель поступает в паровую турбину. После ЦВД пар направляется в промежуточный пароперегреватель, где он повторно нагревается и затем пар направляется в конденсатор, охлаждаемый водой, называемой циркуляционной или охлаждающей. В конденсаторе пар превращается в конденсат.

Конденсатными насосами подается на фильра, где происходит его очистка от суспендированных и ионизированных загрязнений.

После фильтрования конденсат направляется через в деаэратор, куда поступает также конденсат греющего пара подогревателя низк давления. Для дегазации воды (т.е. для освобождения воды от растворенных газов ).в деаэратор из турбины поступает пар. Выходящая из деаэратора пароводяная смесь называется питательной водой.

Питательная вода из деаэратора поступает в насосы, последние, через ПодогреватВысДавл, направляют её в кател, где и замыкается контур энергоблока.

40 АЭС + и –

На АЭС тепловая энергия, необходимая для производства пара, выделяется при делении ядер атома вва, кот наз-ся горючим. В основе служит уран-238 или 235.

Реактор водо-водяной представляет собой металлический корпус с размещенными в нем кассетами. Каждая кассета состоит из металлич кожуха с СОБР-ми в нем стержнями. Стержни сост из тонкой цирконоврй оболочки, заполненной ураном. Стержни явл тепловыделяющими элементами (твелы). Через корпус реактора, т.е через кассеты твелов насосами прогоняется теплоноситель, кот напр-ся за счет теплоты, выделяющейся в рез делений ядерного топлива.

Ядра атома уран-235 самопроизвольно делятся, осколки деления разлетаются с огромной скоростью 2*10⁴км/с. За счет преобразования кинетич энергии этих частиц в тепловую в твелах выделяется огромное кол-во теплоты. Преодолеть металлический кожус твела могут только нейтроны. Попадая в соседние твелы, они вызывают деление ядер урана-238 и создают цепную ядерную реакцию. Вода явл теплоносителем, одновременно выполняет роль нейронов. Для поддержания цепной реакции нужны замедленные (тепловые) нейроны, скорость кот не более 2 км/с. Роль замедлителя играет вода.

Двухконтурные АЭС вполне надежны и не оказывают вредного влияния на окружающую среду и здоровье обслуживающего персонала.

На АЭС, работающей по одноконтурной схеме, пар образуется в активной зоне реактора и оттуда направляется в турбину. В некоторых случаях до поступления в турбину пар подвергается перегреву в перегревательных каналах реактора.

Достоинства: одноконтурная схема наиболее проста.

Недостатки: образующийся в реакторе пар радиоактивен, поэтому большая часть оборудования должна иметь защиту от излучения. В процессе работы электростанции в паропроводах, турбине и других элементах оборудования могут скапливаться выносимые из реактора с паром твердые вещества (содержащиеся в воде примеси, продукты коррозии), обладающие наведенной активностью, что затрудняет контроль за оборудованием и его ремонт.

По двухконтурной и трехконтурной схемам отвод теплоты из реактора осуществляется теплоносителем, который затем передает теплоту рабочей среде непосредственно или через теплоноситель промежуточного контура.

Достоинства: 1) рабочая среда и теплоноситель второго контура в н.у. нерадиоактивны, поэтому эксплуатация ЭС существенно облегчается;

2) продукты коррозии паропроводов, конденсаторов и турбинного тракта не попадают в реактор.

Недостатки: 1) высокие капитальные затраты;

2) при небольших нарушениях плотности возможен контакт активного натрия с водой и аварию ликвидировать довольно трудно. При трехконтурной схеме контакт активного натрия с водой исключен.

⇐ Предыдущая 12