Устройство, плюсы и минусы уже существующих электростанции

Глава 1. Устройство, плюсы и минусы уже существующих электростанции. Теплоэнергетика Теплоэнергетика является наиболее распространенной в современном мире, однако кроме плюсов, которые делают тепловые электростанции(ТЭС) самыми распространенными в мире, но есть и заметные минусы с которыми предстоит работать, но сначала рассмотрим устройство ТЭС. Любая ТЭС состоит из пяти основных элементов: пароперегреватель паровая турбина конденсатор насос котел В пароперегревателе 1 температура пара повышается до требуемой величины. Далее пар поступает в паровую турбину 2, в которой его тепловая энергия превращается в механическую. В электрическом генераторе, ротор которого приводится во вращательное движение турбиной, механическая энергия превращается в электрическую. Выходящий из турбины пар поступает в конденсатор 3, по трубкам которого прокачивается охлаждающая вода, ее температура близка к температуре среды - летом потеплее, зимой похолоднее. Вода из конденсатора подается в котел. Цикл замыкается. 1 Теперь стоить рассмотреть причины, по которым ТЭС являют одной из разновидностей электростанций. Во-первых, сроки возведения ТЭС достаточно коротки, по сравнению с другими типами электростанций. Во-вторых, капиталовложения для возведения ТЭС существенно ниже, чем для АЭС и ГЭС. В-третьих, ТЭС можно возводить в любом месте. Например, для постройки ГЭС необходимо строить на реке, а АЭС в целях безопасности строят далеко от населенных пунктов. ТЭС менее зависит от расположения, однако следует учесть, что для ТЭС нужно «топливо», то есть уголь, нефть и т.д, поэтому выгоднее строить ТЭС недалеко от места добычи этих ресурсов, в противном случае будут слишком большие затраты на перевозку топлива. Таким образом, ТЭС на фоне других типов электростанций выглядит достаточно конкурентоспособными. Однако стоить обратить внимание на некоторые недостатки ТЭС. Один из них является загрязнение окружающей среды.. 1 В. А. Кириллин - Энергетика. Главные проблемы. Например, очень трудно бороться с оксидами азота, особенно серы. Однако есть варианты решения такого рода проблем, например, наиболее экологичным вариантом топлива для ТЭС является природный газ, однако стоит учесть, что природный газ более дорогой, чем уголь. Другой проблемой является тот факт, что наука и многочисленные опыты показывают, что нельзя всю имеющуюся тепловую энергию преобразовать в механическую, что сказывается КПД ТЭС. Это связано с тем, что тепловая энергия имеет существенное отличие от других видов энергии, обусловленное тем, что в основе ее лежит неупорядоченное движение мельчайших частиц вещества. Порядок просто превратить в хаос, упорядочить же хаос гораздо труднее.2 Гидроэлектростанции (ГЭС). Экономические показатели ГЭС вполне подходящие: себестоимость электроэнергии, произведенной ГЭС, гораздо ниже, чем для ТЭС и АЭС, а капитальные вложения хотя и выше, чем для ТЭС, но ниже, чем для АЭС. Давайте рассмотрим устройство ГЭС. Электростанции такого рода состоят из: резервуаров, находящихся на разных уровнях и насоса-турбины, которая может работать, как насос для переливания воды из нижнего резервуара в верхний, и наоборот работать, как гидравлическая турбина, соединенная с электрическим генератором. Основной задачей ГЭС входит забрать из электрической сети «избыток» энергии (в период снижения потребности в ней) и с ее помощью перекачать некоторое количество воды из нижнего резервуара в верхний, создав, таким образом, запас потенциальной энергии. Наоборот, в часы повышенного спроса на электрическую энергию (в часы пик) запасенная в верхнем резервуаре вода перепускается через мотор-генератор, работающий в это время в режиме генератора и производящий электроэнергию, в нижний резервуар. 3 Несмотря на тот факт, что ГЭС составляет около 49% всей электроэнергетики современности, не стоит забывать о недостатках. 2В.А. Кирилин-Энергетика. Главные проблемы 3В. А. Кириллин - Энергетика. Главные проблемы Во-первых, ГЭС имеет относительно низкий КПД, около 70%. Другими словами, она может отдать потребителю в часы пик только около 70% той электроэнергии, которая была ею забрана в часы пониженного спроса. Во-вторых, относительно высокая стоимость строительства. Однако не стоит забывать о положительных сторонах такого типа электростанций. 1.3 Атомная электростанция (АЭС) Современная атомная энергетика основывается на экспериментально установленном факте деления тяжелых ядер элементов (урана, плутония, тория) в результате попадания в ядро нейтрона, благодаря чему развивается цепная реакция с выделением огромного количества энергии , то есть тепла. Важно отметить, что один из трех названных элементов - плутоний - практически на Земле не встречается, то есть сказать, встречается на Земле в ничтожно малых количествах в урановых рудах. Это не помешало, однако, добытому в ядерных реакторах плутонию, 239Рu, стать наряду с ураном важнейшим ядерным топливом. Важно заметить, что масса тяжелого ядра (урана, плутония или тория) до ядерной реакции несколько больше суммы, масс, получаемых в результате реакции продуктов реакции, т. е. мы имеем здесь дело с так называемым дефектом массы - явлением, связанным с огромным энерговыделением. В атомной энергетике имеют дело с двумя «сортами» нейтронов: так называемыми быстрыми, обладающими большей энергией, возникающими в результате ядерной реакции, например при делении ядра урана, и нейтронами, именуемыми замедленными. Однако их энергия приблизительно в 100 раз меньше энергии быстрых нейтронов. Тепловые (замедленные) нейтроны можно получить, используя замедлитель, которым может служить обычная или тяжелая (вода Тяжелая вода - изотопная разновидность воды, в молекулу которой входят тяжелые изотопы водорода, наиболее известна тяжелая вода D2O, где D - дейтерий, изотоп водорода.) и графит. Таким образом ректор АЭС на тепловых нейтронах должен состоять из: замедлителя, теплоносителя, активной зоны реактора и биологической защиты. Топливо в активной зоне реактора помещают в тепловыделяющих элементах (ТВЭЛах), каждый из которых состоит из сердечника и оболочки. Сердечник представляет собой ядерное топливо. Так как оболочка ТВЭЛа должна быть герметичной, надежно отделять сердечник от теплоносителя, то к ней предъявляются очень высокие требования. Материал, из которого выполнена оболочка, должен быть высокопрочным, коррозионно стойким, обладать высокой устойчивостью в интенсивном нейтронном потоке. В зависимости от условий работы, в частности от температуры, оболочка может быть выполнена из сплавов алюминия и циркония или графита высокой плотности. Биологическая защита – это своего рода защита, которая оберегает от излучения. Биологическая защита часто делается из бетона высокого качества и обычно содержит около 10% воды, являющейся, хорошим поглотителем нейтронов. В бетон часто добавляется карбид бора, также хорошо поглощающий нейтроны. Частицы, составляющие радиоактивное излучение, сначала замедляются в результате столкновений с ядрами атомов вещества, составляющего защиту, а затем поглощаются. Таким образом получается, что АЭС отличается от ТЭС в основном только реактором. В общем их принцип работы очень похожи, что видно из представленной ниже схемы. При работе другого типа реактора, на быстрых нейтронах, его ещё называют реактор-множитель, получают не только электроэнергию, используя 239Ри и 233U как исходное ядерное топливо, но и новую порции 239Ри и 233U, как побочный продукт. Еще одной отличительной чертой данного типа реактора является то, что в теплообменнике и парогенераторе используется жидкий металл, чаще всего натрий. Так как вода может поглощать нейтроны, что не является необходимым в данном типе АЭС. Таким образом, получается, что АЭС имеют право быть одними из наиболее распространенных типов электростанций, но основным вопросом остается вопрос безопасности. Одним из предложенных вариантов является сооружение АЭС под землей. В данной главе мы рассмотрели основные принципы устройства уже существующих электростанций.

Похожие:

	Плюсы, минусы лени и методы борьбы с ней алексеева Н. Д Энергия. Энтропия. Химический потенциал и термодинамическая теория химического сродства		Реферат Избирательные системы-плюсы и минусы Понятие избирательной системы, избирательного права. Принцип проведения выборов в РФ
	Темы рефератов по мировой политике Тенденции в современной мировой экономике (роль вто, мвф, вб), Плюсы и минусы вступления России в вто		Урок сказка «Колобок и координатная прямая». Цели урока «От Лисы» и шифр к ответам «колобки» и «молодцы»; задания «От Зайца, Волка и Медведя» номер задач из учебника; названия команд «Минусы»,...
	8. электроснабжение железных дорог цель работы: изучение особенностей... «Единая энергетическая система России» (рао «еэс россии»), электростанции независимых производителей электроэнергии (как правило,...		Работа няни с детьми 3 7 лет: плюсы и минусы сотрудничества Почему-то считается, что профессия няни лишь присуща людям, занимающимся уходом за детьми где-то до года, но это крайне неверно
	Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Урок – это неотъемлемая часть учебного процесса. На уроке, как в капле воды, отражаются все плюсы и минусы научной концепции, которую...		Темы вашего учебного проекта В данном проекте рассмотрены виды, технические особенности, эволюция видов принтеров. Рассмотрены плюсы и минусы различных видов...
	Всемирная торговая организация: плюсы и минусы Целью курса является ознакомление студентов с процессом становления международно-правовых норм, регулирующих режим морских пространств...		Концепция информационного общества История появления концепции информационного общества Информационное общество превращает наш мир в своеобразную «мировую деревню». Это имеет и свои плюсы, и свои минусы
	«Страноведение: Америка» Понимание: понимать процессы урбанизации и субурбанизации, их плюсы и минусы Применение: создавать кейсы по заданным темам Анализ:...		Презентация преподавателя для выявления представлений и интересов... В данном проекте будет рассмотрено происхождение сканера (1), эволюция его видов, плюсы и минусы (2) различных видов сканеров, техническое...
	Серия классных часов на тему: «Искусство общения». 9 класс Классный... Цель: познакомить учащихся с историей возникновения традиционных приветствий народов мира, с различными видами приветствий; сформировать...		Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... «Годы царство­вания Б. Годунова: плюсы и минусы»; иллюстрированный материал к теме с цитатами из «Бориса Годунова» А. С. Пушкина;...
	Реферат по безопасности жизнедеятельности на тему: "Сотовая связь.... На сегодняшний день каждый человек, жалеющий свое время, пользуется сотовым телефоном, очень сложно удивить нового знакомого своей...		В верстке используются два элемента для построения структуры сайта... Их можно использовать вместе, либо по отдельности. Какой элементы лучше для создания структуры – однозначно сказать нельзя. Выбор...