Реферат на тему Теплоэнергетика и теплотехника

Содержание:

ВВЕДЕНИЕ 2
1. Основные понятия теплоэнергетики и теплотехники 4
2. Тепловые электростанции 7
3.Типы паровых турбин и области их использования 10
4. Развитие энергоэффективных технологий в теплоэнергетике 14
5. Установки прямого преобразования тепловой энергии 17
6. Экологические проблемы тепловой энергетики и теплотехники 19
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 22
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 24

Введение:

Теплоэнергетика — отрасль энергетики, в которой электрическая или тепловая энергия вырабатывается с использованием химической энергии органического топлива. Теплоэнергетика является одним из ключевых секторов экономики. Она обеспечивает энергетическую безопасность, а значит и производительность труда, создавая предпосылки для высокого благосостояния населения страны и укрепления авторитета и влияния государства на международной арене.
Теплотехника – наука, которая изучает методы получения, преобразования, передачи и использования теплоты, а также принципы действия и конструктивные особенности тепловых машин, аппаратов и устройств.
Одной из наиболее актуальных проблем социально-экономического развития регионов Российской Федерации является разработка и реализация политики теплоэнергоэффективности органами государственной власти субъектов Российской Федерации. Рост спроса на тепловую энергию и энергоносители внутри страны сталкивается с ограничениями, связанными с невозможностью адекватного роста предложения и угрозой энергодефицита. Необходимость опережающего развития теплоэнергетической инфраструктуры становится все более актуальной. В то же время все понимают, что развитие теплоэнергетики должно происходить на новой, современной технической, технологической и организационной основе.
Основой современной энергетики являются тепловые электростанции (ТЭС), использующие химическую энергию органического топлива. Они делятся на:
— паротурбинные электростанции, где энергия преобразуется паротурбинной установкой;
— газотурбинные электростанции, где энергия преобразуется газотурбинной установкой.
В стране имеется достаточное количество примеров использования отечественных теплоэлектростанций средней и малой мощности. Но этого недостаточно для нормального развития региональной электроэнергетики. Отсутствует соответствующая нормативная база, ограничены технические и топливные возможности объектов средней и малой энергетики, не проработаны механизмы их интеграции в существующую единую энергетическую систему, схемы инвестиционного финансирования.
Особенность отрасли заключается в том, что насыщение рынка произойдет только после завершения строительства и ввода в эксплуатацию новых теплоэнергетических мощностей. Предстоящий возможный дефицит энергоресурсов делает задачу обеспечения энергетической безопасности региона еще более актуальной.
Для решения задач в области энергетики, в том числе коммунального хозяйства, стране необходимы хорошо подготовленные технические специалисты, способные воспринимать новейшие достижения техники и активно внедрять их в конкретные отрасли промышленности.
Степень изученности. В разработке данной темы были использованы работы таких авторов как: Бессонов Л. А., Богданов К.Ю., Данилин А. П., Подгорный А.Н, Аметистов Е.В., Заворин А.С., Кордон М.Я и др.
Целью данной работы является изучение теплоэнергетики и теплотехники, исходя из поставленной цели, были определены следующие задачи:
— Рассмотреть отрасль теплоэнергетику;
— Исследовать теплотехнику как науку;
Структура работы: введение, основная часть, заключение, список использованных источников.
Объем работы: 24 страницы печатного текста.
Список использованной литературы содержит 13 источников.

Заключение:

И так подведем итоги нашей работы:
Современная тепловая электростанция – это сложное предприятие, включающее большое количество разнообразного оборудования. Состав оборудования электростанции зависит от выбранной тепловой схемы, вида используемого топлива и типа системы водоснабжения.
Основное оборудование электростанции включает: котельные и турбинные агрегаты с электрическим генератором и конденсатором. Эти агрегаты стандартизированы по мощности, параметрам пара, производительности, напряжению и силе тока и т. д. Тип и количество основного оборудования тепловой электростанции соответствуют заданной мощности и предусмотренному режиму ее работы. Существует и вспомогательное оборудование, которое служит для отпуска теплоты потребителям и использования пара турбины для подогрева питательной воды котлов и обеспечение собственных нужд электростанции.
Особенностью работы электрических станций в сети является то, что общее количество электрической энергии, вырабатываемой ими в каждый момент времени, должна полностью соответствовать потребляемой энергии. Основная часть электрических станций работает параллельно в объединенной энергетической системе, покрывая общее электрическую нагрузку системы, а ТЭЦ одновременно тепловую нагрузку своего района.
Тепловые электростанции имеют как преимущества, так и недостатки в сравнении с другими типами электростанций. Можно указать следующие преимущества ТЭС:
— относительно свободное территориальное размещение, связанное с широким распространением топливных ресурсов;
— способность (в отличие от ГЭС) вырабатывать энергию без сезонных колебаний мощности;
— территории отчуждения и выведены из хозяйственного оборота земли под сооружение и эксплуатацию ТЭС, как правило, значительно меньше, чем это необходимо для АЭС и ГЭС;
— ТЭС сооружаются гораздо быстрее, чем ГЭС или АЭС, а их удельная стоимость на единицу установленной мощности ниже по сравнению с АЭС.
В то же время ТЭС обладают большими недостатками:
— для эксплуатации ТЭС обычно требуется гораздо больше персонала, чем для ГЭС, что связано с обслуживанием весьма масштабного по объему топливного цикла;
— работа ТЭС зависит от поставок топливных ресурсов (уголь, мазут, газ, торф, горючие сланцы);
— переменность режимов работы ТЭС снижает эффективность, повышает расход топлива и приводит к повышенному износу оборудования;
— существующие ТЭС характеризуются относительно низким КПД. (в основном до 40%);
— ТЭС оказывают прямое и неблагополучное воздействие на окружающую среду и не являются экологически «чистыми» источниками электроэнергии.
Наибольший вред экологии окружающих регионов наносят электростанции, работающие на угле, особенно высокозольном. Среди ТЭС наиболее «чистыми» являются станции, использующие в своем технологическом процессе природный газ.
По оценкам экспертов, ТЭС всего мира выбрасывают в атмосферу ежегодно около 200-250 млн. тонн золы, более 60 млн. Тем не менее, хорошо отработанные технологии строительства, оборудования и эксплуатации ТЭС, а также меньшая стоимость их сооружения приводят к тому, что на ТЭС приходится основная часть мирового производства электроэнергии. По этой причине совершенствованию технологий ТЭС и снижению отрицательного влияния их на окружающую среду во всем мире уделяется большое внимание.

Фрагмент текста работы:

1. Основные понятия теплоэнергетики и теплотехники

Многообразие форм существования энергии, свойство их взаимопревращения позволяют использовать для производства и потребления энергии различные топливно-энергетические ресурсы и энергоносители, определяют их взаимозаменяемость. Понимание единства и эквивалентности разных форм энергии сложилось в середине XIX века, когда был накоплен большой опыт превращения одних форм энергии в другие. Естественным обобщением огромного объема накопленных данных из преобразования одних форм энергии в другие оказался закон сохранения и превращения энергии – один из основных фундаментальных законов природы .
Потребность в преобразовании энергии связана с необходимостью применения конкретных форм энергии (главным образом теплоты и электроэнергии) в современных технологических процессах при достаточно большом разнообразии первичных энергоресурсов для их получения. При этом даже эти два вида энергии применяются в различных формах: теплота – в виде пара, нагретых газов и воды при разных значениях температуры, а электричество – в виде переменного или постоянного тока и при разных уровнях напряжения.
Первичными источниками тепловой энергии в основном были и остаются органические топлива (уголь, природный газ, нефть, горючие сланцы и др.). Анализ всех взаимосвязей между источниками энергии (энергоресурсами), тепловой энергией и устройствами для получения работы (электроэнергии) относится к области теплоэнергетики.
Теплоэнергетика – отрасль энергетики, занимающаяся преобразованием теплоты в другие виды энергии, главным образом в механическую и электрическую. Предметом изучения теплоэнергетики являются термодинамические циклы и схемы энергоустановок, степень их совершенства, вопросы горения топлива, теплообмена, теплофизические свойства рабочих тел и теплоносителей и др.
Преобразования энергии реализуется в различных машинах, аппаратах и устройствах. В энергетике используются в основном пять видов установок: генерирующие, преобразующие, аккумулирующие, транспортирующие и потребляющие.
Техническую основу современной теплоэнергетики составляют теплосиловые установки тепловых электростанций (ТЭС), которые состоят из котлоагрегатов и паровых турбин.
Над усовершенствованием установок, преобразующих тепловую энергию в электрическую, работают более 100 лет . Энергетическая ценность энергоресурсов, эффективность их использования, степень усовершенствования процессов и установок, технологических стадий энергетического производства определяются коэффициентом полезного действия (ккд) энергоустановки. ККД большинству угольных тепловых электростанций в мире составляет менее 35-40 %; максимально достигнутый – 45%; на ПГУ и ГПУ-в среднем менее 50%, максимально достигнутый-60%.
Установки, в которых преобразование теплоты в электроэнергию осуществляется без электромеханических генераторов, называются установками прямого преобразования энергии. К ним относятся магнитогидродинамические генераторы (МГДГ), термоэлектрические генераторы (тэг), термоэмиссионные преобразователи энергии (ТЕмП).
Таким образом, теплоэнергетика, отрасль теплотехники, занимающаяся преобразованием теплоты в другие виды энергии, главным образом в механическую и электрическую. Для генерирования механической энергии за счет теплоты используют теплосиловые установки; полученная в этих установках механическая энергия используется для приведения в действие рабочих машин (металлообрабатывающих станков, автомобилей, конвейеров и т.д.) или электромеханических генераторов, с помощью которых вырабатывается электроэнергия. Установки, в которых преобразование теплоты в электроэнергию осуществляется без электромеханических генераторов, называются установками прямого преобразования энергии. К ним относят магнитогидродинамические генераторы, термоэлектрические генераторы, термоэмиссионные преобразователи энергии.
Теплотехника — это наука, изучающая способы получения, преобразования, передачи и использования тепла, а также принципы работы и конструктивные особенности тепловых машин, аппаратов и устройств.
Тепло широко используется во всех сферах хозяйственной деятельности человека и его нормального жизнеобеспечения . Разработка теоретических основ теплотехники необходима для установления наиболее рациональных способов использования тепловой энергии, анализа эффективности рабочих процессов тепловых установок и создания новых, наиболее совершенных видов тепловой энергии.