Презентация по физике. Тема: «Тепловые, гидравлические и атомные электростанции

ЧТО ТАКОЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ ? Электростанция электрическая станция, совокупность установок, оборудования и аппаратуры, используемых непосредственно для производства электрической энергии, а также необходимые для этого сооружения и здания, расположенные на определённой территории.

ТЕПЛОВАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ Тепловая электростанция электростанция, вырабатывающая электрическую энергию за счет преобразования химической энергии топлива в механическую энергию вращения вала электрогенератора

Типы ТЭС: Котлотурбинные электростанции Конденсационные электростанции (КЭС, исторически получили название ГРЭС государственная районная электростанция) Теплоэлектроцентрали (теплофикационные электростанции, ТЭЦ) Газотурбинные электростанции Электростанции на базе парогазовых установок Электростанции на основе поршневых двигателей С воспламенением от сжатия (дизель) C воспламенением от искры Комбинированного цикла

Выработка электричества в ТЭС происходит при участии множества последовательных этапов, но общий принцип её работы очень прост. Вначале топливо сжигается в специальной камере сгорания (паровом котле), при этом выделяется большое количество тепла, которое превращает воду, циркулирующую по специальным системам труб расположенным внутри котла, в пар. Постоянно нарастающее давление пара вращает ротор турбины, которая передает энергию вращения на вал генератора, и в результате вырабатывается электрический ток.

Принцип работы ТЭС Выработка электричества в ТЭС происходить при участии множества последовательных этапов, но общий принцип её работы очень прост. Вначале топливо сжигается в специальной камере сгорания (паровом котле), при этом выделяется большое количество тепла, которое превращает воду, циркулирующую по специальным системам труб расположенным внутри котла, в пар. Постоянно нарастающее давление пара вращает ротор турбины, которая передает энергию вращения на вал генератора, и в результате вырабатывается электрический ток. Система пар/вода замкнута. Пар, после прохождения через турбину, конденсируется и вновь превращается в воду, которая дополнительно проходит через систему подогревателей и вновь попадает в паровой котел.

Недостаток ТЭС Главным недостатком всех тепловых электростанций является тип используемого топлива. Все виды топлива, которые применяют на ТЭС, являются невосполнимыми природными ресурсами, которые медленно, но неуклонно заканчиваются. Именно поэтому в настоящее время, наряду с использованием атомных электростанций, ведутся разработки механизма выработки электроэнергии при помощи восполняемых или других альтернативных источников энергии.

Гидравлическая электростанция Гидравлическая электростанция - комплекс сооружений и оборудования, посредством которых энергия потока воды преобразуется в электрическую энергию. ГЭС состоит из последовательной цепи гидротехнических сооружений, обеспечивающих необходимую концентрацию потока воды и создание напора, и энергетического. оборудования, преобразующего энергию движущейся под напором воды в механическую энергию вращения которая, в свою очередь, преобразуется в электрическую энергию.

Типы ГЭС: 1. Мощные (от 25 МВт и выше); 2. Средние (до 25 МВт); 3. Малые (до 5 МВт). 4. Высоконапорные (более 60 м); 5. Средненапорные (от 25 м); 6. Низконапорные (от 3 до 25 м). 7. Русловые и приплотинные (плотина полностью перегораживает реку); 8.Плотинные; 9. Деривационные (где велик уклон реки) 10.Гидроаккумулирующие

Выработка электричества в ГЭС Гидравлические электростанции преобразуют механическую энергию водных потоков в электрическую. Электростанции этого типа просты в эксплуатации, обладают весьма высоким к.п.д. ( %) и вырабатывают самую дешевую электроэнергию. Однако первоначальная стоимость, то есть стоимость сооружения гидроэлектростанций, намного превышает стоимость сооружения тепловых электростанций одинаковой мощности. Это связано с огромным объемом земляных и строительных работ. Значительно продолжительнее и сроки сооружения ГЭС.

Принцип работы ГЭС Цепь гидротехнических сооружений обеспечивает необходимый напор воды, поступающей на лопасти гидротурбины, которая приводит в действие генераторы, вырабатывающие электроэнергию. Необходимый напор воды образуется посредством строительства плотины, и как следствие концентрации реки в определенном месте, или деривацией естественным током воды. В некоторых случаях для получения необходимого напора воды используют совместно и плотину, и деривацию. Непосредственно в самом здании гидроэлектростанции располагается все энергетическое оборудование. В зависимости от назначения, оно имеет свое определенное деление. В машинном зале расположены гидроагрегаты, непосредственно преобразующие энергию тока воды в электрическую энергию. Есть еще всевозможное дополнительное оборудование, устройства управления и контроля над работой ГЭС, трансформаторная станция, распределительные устройства и многое другое.

Недостаток ГЭС Большие водохранилища затопляют значительные участки земли, которые могли бы использоваться с другими целями. Разрушение или авария плотины большой ГЭС практически неминуемо вызывает катастрофическое наводнение ниже по течению реки. Протяженная засуха снижает и может даже прервать производство электроэнергии. Плотина снижает уровень растворенного в воде кислорода, поскольку нормальное течение реки практически останавливается. Это может привести к гибели рыбы в искусственном водохранилище и поставить под угрозу растительную жизнь в самом водохранилище и вокруг него. Плотина может нарушить нерестовый цикл рыбы. С этой проблемой можно бороться, сооружая рыбоходы и рыбоподъемники в плотине или перемещая рыбу в места нереста с помощью ловушек и сетей. Однако это приводит к удорожанию строительства и эксплуатации ГЭС.

Атомная электростанция Атомная электростанция ядерная установка для производства энергии в заданных режимах и условиях применения, располагающаяся в пределах определённой проектом территории, на которой для осуществления этой цели используются ядерный реактор (реакторы) и комплекс необходимых систем, устройств, оборудования и сооружений с необходимыми работниками.

Типы АЭС: 1)водо-водяные с обычной водой в качестве замедлителя и теплоносителя 2)графито-водные с водяным теплоносителем и графитовым замедлителем 3)тяжеловодные с водяным теплоносителем и тяжёлой водой в качестве замедлителя 4)графито-газовые с газовым теплоносителем и графитовым замедлителем.

Выработка электричества в АЭС Атомные электростанции (АЭС) работают по одному принципу с тепловыми электростанциями, т. е. происходит преобразование тепловой энергии пара в механическую энергию вращения вала турбины, которая приводит в действие генератор, где механическая энергия преобразовывается в электрическую.

Принцип работы АЭС Энергия, выделяемая в активной зоне реактора, передаётся теплоносителю первого контура. Далее теплоноситель поступает в теплообменник (парогенератор), где нагревает до кипения воду второго контура. Полученный при этом пар поступает в турбины, вращающие электрогенераторы. На выходе из турбин пар поступает в конденсатор, где охлаждается большим количеством воды, поступающим из водохранилища. Компенсатор давления представляет собой довольно сложную и громоздкую конструкцию, которая служит для выравнивания колебаний давления в контуре во время работы реактора, возникающих за счёт теплового расширения теплоносителя. Давление в 1-м контуре может доходить до 160 атмосфер (ВВЭР-1000). Помимо воды, в различных реакторах в качестве теплоносителя могут применяться также расплавы металлов: натрий, свинец, эвтектический сплав свинца с висмутом и др. Использование жидкометаллических теплоносителей позволяет упростить конструкцию оболочки активной зоны реактора (в отличие от водяного контура, давление в жидкометаллическом контуре не превышает атмосферное), избавиться от компенсатора давления.

Недостаток АЭС -Облучённое топливо опасно, требует сложных и дорогих мер по переработке и хранению; -Нежелателен режим работы с переменной мощностью для реакторов, работающих на тепловых нейтронах; -Последствия возможного инцидента крайне тяжелые, хотя его вероятность достаточно низкая; -Большие капитальные вложения, как удельные, на 1 МВт установленной мощности для блоков мощностью менее МВт, так и общие, необходимые для постройки станции, её инфраструктуры, а также в случае возможной ликвидации.