| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Учебно-методические указания (813.7КБ) Cсылка на документhttp://elib.ntiustu.ru/99#target-362
ru/99#target-363
Методические указания предназначены для студентов всех форм обучения специальности 140104 – Промышленная теплоэнергетика
ntiustu.ru/99#target-366
ntiustu.ru/99#target-369Блог инженера теплоэнергетика | Библиотека теплоэнергетика
Опубликовано Автор: Денис
Здравствуйте, друзья! Закон об энергосбережении, или как полностью звучит его название, Федеральный Закон от 23.11.2009 N 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации», внес заметные изменения в сферу энергосбережения в стране. Реализация этого закона коснулась практически каждого жителя страны. Рассмотрим последовательно, из каких глав, пунктов и положений состоит данный закон. Читать полностью →
Опубликовано Автор: Денис
Здравствуйте! Федеральный закон № 190 «О теплоснабжении» от 27.07.2010 г. является одним из основных документов, регламентирующих правовые отношения в сфере теплоснабжения.
Как говорят в таких случаях, важность этого закона трудно переоценить. С момента своего выхода в свет закон № 190 претерпел довольно немало изменений, дополнений, правок. Самые последние изменения были внесены в рамках Федерального закона от 01.12.2014 N 404-ФЗ “О внесении изменений в Федеральный закон «О теплоснабжении». Читать полностью →
Опубликовано Автор: Денис
Здравствуйте! Правила технической эксплуатации тепловых энергоустановок являются одним из основных, если не самым основным, нормативно-техническим документом для теплоэнергетика. Я бы даже назвал его основополагающим. ПТЭ тепловых энергоустановок введены в действие с 01.10.2003 года. Начинается ПТЭ ТЭ с «Предисловия», где можно прочитать, о чем этот нормативно-технический документ, а также определения и термины, упомянутые в ПТЭ ТЭ.
Читать полностью →
Опубликовано Автор: Денис
Здравствуйте! СП 30.13330.2012 Внутренний водопровод и канализация зданий, актуализированная редакция СНиП 2.04.01-85* введен в действие с 01.01.2013 г. Это один из очень важных и нужных нормативно-технических документов. Но вообще, как я понял, введение в действие СП 30.13330.2012 не отменяет статуса действующий у СНиПа 2.04.01-85*. Начинается свод правил стандартно с пункта № 1 «Область применения». Здесь читаем, на какие здания и сооружения распространяет свое действие данный свод правил, а на какие нет. Читать полностью →
Опубликовано Библиотека теплоэнергетика | Комментариев нет |Опубликовано Автор: Денис
Здравствуйте, друзья! СП 41-101-95 введен в действие с 01.07.1996 и является одним из основных нормативных документов для специалиста, работающего в коммунальной теплоэнергетике. В пункте 1 «Общие положения» говорится о том, какова область применения данного свода правил, в частности в подпункте 1.2. читаем: «Правила распространяются на тепловые пункты с параметрами теплоносителя: горячая вода с рабочим давлением до 2,5 МПа и температурой до 200 °C, пар с рабочим давлением в пределах условного давления РУ до 6,3 МПа и температурой до 440 °С». Читать полностью →
Опубликовано Библиотека теплоэнергетика | Комментариев нет |Опубликовано Автор: Денис
Здравствуйте, друзья! СП 60.13330.2012, актуализированная редакция СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование» является одним из основополагающих нормативно-технических документов в теплоэнергетике.
Свод правил введен в действие с 1 января 2013 года. Читать полностью →
Опубликовано Автор: Денис
Здравствуйте, друзья! Сегодня решил пополнить рубрику «Библиотека теплоэнергетика» очередной статьей. Речь пойдет о СП 124.13330.2012, ТЕПЛОВЫЕ СЕТИ, актуализированная редакция СНиП 41-02-2003. Данный свод правил был введен в действие с 01 января 2013 года. Итак, о чем же этот свод правил, и чем он может быть полезен? Читать полностью →
Опубликовано Библиотека теплоэнергетика | 9 комментариев |Опубликовано Автор: Денис
Здравствуйте, друзья! Решил открыть на сайте новую рубрику – «Библиотека теплоэнергетика», где я буду писать о книгах, справочниках, СНиПах и другой технической литературе, которой пользуюсь сам, и которую мог бы рекомендовать.
Первую статью в этой рубрике решил написать о СНиПе «Строительная климатология», данными из которого приходится пользоваться очень часто. Читать полностью →
Теплоэнергетика и теплотехника направление
Направление
Теплоэнергетика и теплотехника
Подробнее
Подать заявку
Введите ваше имя
Введите ваш телефон
Введите ваш e-mail
Форма обучения
Очная | Заочная | Заочная с применением ДОТ*
Срок обучения
от 4 лет
Теплотехника – наука, которая изучает методы получения, преобразования, передачи и использования теплоты, а также принципы действия и конструктивные особенности тепловых машин, аппаратов и устройств.
Теплоэнергетика — отрасль теплотехники, занимающаяся преобразованием теплоты в другие виды энергии, главным образом в механическую и через неё в электрическую.
Выпускники по направлению «Теплоэнергетика и теплотехника» становятся конкурентоспособными специалистами современного рынка труда в области автоматизации процессов получения и распределения тепловой энергии.
Проходные баллы
|
Направление подготовки |
Предмет |
Минимальный проходной балл по ЕГЭ |
|
Теплоэнергетика и теплотехника |
Русский язык Математика Физика/Информатика и ИКТ/Химия |
36 27 36/40/36 |
Приобретаемые знания выпускниками:
- расчёты и проектирование деталей и узлов теплотехнического и теплотехнологического оборудования;
- монтаж, наладка и испытания энергетического, теплотехнического и теплотехнологического оборудования, изделий, узлов, систем и деталей;
- стандартизация технических средств, систем, процессов, оборудования и материалов;
- контроль соблюдения экологической безопасности на производстве и норм расхода топлива и всех видов энергии;
- проверка технического состояния и остаточного ресурса оборудования.
Вы сможете работать как
- Инженер-конструктор
от 70 000 ₽ - Начальник котельной
от 80 000 ₽ - Инженер-электронщик
от 90 000 ₽
Инженером; конструктором; проектировщиком; монтажником; наладчиком; научным сотрудником; технологом; начальником котельной, ТЭЦ, ГРЭС, ГЭС, АЭС и др.
Область профессиональной деятельности:
- Исследование, проектирование, консультирование и эксплуатация технических средств по производству теплоты, её применению, управлению её потоками, и преобразованию иных видов энергии в теплоту.
Этапы обучения:
- Сопровождение и базовые предметы.
Знакомство с куратором – вашим личным помощником, который сориентирует по срокам сессии и оплате. Поможет разобраться с учебной платформой, если вы выбрали онлайн-формат. Укрепите знания по общегуманитарным дисциплинам. - Профильное образование.
Начнёте осваивать методы получения, передачи, преобразования и использования теплоты, приступите к изучению принципов работы и особенностей конструкции разнообразных тепловых агрегатов, в том числе, паровых турбин и теплогенераторов. - Познакомитесь с современным состоянием теплоэнергетической науки и техники в России, с основами научных исследований и численных методов при решении научно-технических проблем в области теплоэнергетики. Помимо углубленного изучения профильных дисциплин, сдачи сессии, студенты сдают отчёты по учебной и производственным практикам.
- Научно-исследовательская работа, защита ВКР по итогу обучения.
Подать заявку на обучение
Стоимость обучения
Выберите направление обучения:
Экономические специальности
Технические специальности
Выберите базу для поступления:
На базе среднего общего образования и действующих результатов ЕГЭ
На базе начального профессионального образования,
среднего профессионального образования, высшего образования, при переводе
Восстановление
Заочная с применением ДОТ*
Поступить
Поступить
*Дистанционные образовательные технологии
Заочная с применением ДОТ*
Поступить
Цена действительна при оплате года обучения.
Поступить
*Дистанционные образовательные технологии
Специальные возможности
Оплата обучения в кредит
Подробнее
Скидки на обучение
Подробнее
Перевод из другого вуза
подробнее
ПрограммаЛояльности
Плати раньше, получай больше!
Подробнее
Подать заявку на обучение
Библиотека – Артезия – промышленная теплоэнергетика и автоматизация
Тут представлена корисна та цінна наукова інформація: Довідкові дані з теплоенергетики, матеріалів та конструкцій. Книги та корисні рішення щодо енергозбереження. 3D бібліотека обладнання розроблена компанією Артезія.
При використанні матеріалів бібліотеки посилання на джерело: artezia.com.ua/biblioteka є обов’язковим.
- Типові рішення
- Каталоги та Буклети
- Artezia
- Danfoss
- Habonim
- Miyawaki
- mySCADA
- SCA
- Сертифікати
- Danfoss
- Galassi&Ortolani
- Habonim
- Miyawaki
- SCA
- Документація Нормативна
- ГОСТ
- ДБН
- ДНАОП
- ДСТУ
- СНіП
- Діаграми та Таблиці
- Діаграми
- Таблиці
- Опитувальні листи
- Комплексні рішення
- Устаткування
- Література
- Котельні установки
- Виробництво паперу
- Виробництво олій та жирів
- Теплові мережі
- Теплотехніка та теплоенергетика
Основы современной энергетики-1.
Теплоэнергетика – Кафедра низких температур МЭИБиблиотека криофизика
А.Д.Трухний, А.А.Макаров, В.В.Клименко
Рецензенты: академик РАН О.Н. Фаворский, академик РАН А.И. Леонтьев,
чл.-корр. РАН А.В. Клименко.
Под обшей редакцией чл.-корр. РАН Е.В. Аметистова
Изложены основные закономерности явлений и процессов, на которых базируются современная энергетика, на основе этих представлений объясняются устройство, принципы функционирования, режимы работы тепло- и электрогенерирующего оборудования, освещается комплекс вопросов, связанных с производством, передачей и распределением тепловой и электрической энергии.
Учебник предназначен для студентов энергетических вузов, осваивающих производственный менеджмент в энергетике по направлениям подготовки бакалавров «Электроэнергетика», «Энергомашиностроение», «Теплоэнергетика». Книга будет полезна также для слушателей системы дополнительного профессионального образования, энергетиков-производственников, желающих повысить квалификацию, менеджеров энергетических компаний.
Предыдущее издание вышло в свет в 2002 году в Издательстве МЭИ.
Скачать в формате djvu (6,11 МБ): OSE1-teploenergetika.djvu
Cкачать в формате pdf (графика – 112 МБ): OSE1-teploenergetika.pdf
Содержание
I. Введение в энергетику
Глава первая. Энергетика — исторические, социальные и экологические аспекты
1.1. Основные понятия, сокращения и обозначения
1.2. Современные тенденции развития энергетики
1.3. Геополитическое распределение потребителей энергии
1.4. Прогноз развития мировой энергетики до 2100 г.
1.5. Региональные аспекты глобального потепления
1.6. Международное природоохранное регулирование
Глава вторая. Топливно-энергетический комплекс — состав и основные понятия
Глава третья. Электроэнергетика в энергетической стратегии России
II. Современная теплоэнергетика
Глава первая. Введение в теплоэнергетику
1.1. О физических величинах, используемых в практике производства и потребления электрической и тепловой энергии
1.
2. Некоторые свойства водяного пара и воды
1.3. Некоторые свойства топлив, сжигаемых на тепловых электростанциях
1.4. Некоторые свойства материалов для энергетического оборудования
1.5. Энергетика и электрогенерирующие станции
Глава вторая. Устройство и функционирование современной ТЭС, работающей на органическом топливе
2.1. Типы тепловых электростанций
2.2. Общее представление о тепловой электростанции
2.3. Технологический процесс преобразования химической энергии топлива в электроэнергию на ТЭС
2.4. Главный корпус ТЭС
2.5. Знакомство с основным оборудованием ТЭС
2.6. Ближайшие и отдаленные перспективы строительства ТЭС
Глава третья. Устройство и функционирования современной ТЭЦ
3.1. Снабжение теплом промышленных предприятий и населения крупных и средних городов
3.2. Понятие о теплофикации
3.3. Представление о тепловых сетях крупных городов
3.4. Раздельная и комбинированная выработка электроэнергии и тепла.
Термодинамическое преимущество комбинированной выработки
3.5. Распределение экономии топлива от теплофикации на выработанные электроэнергию и тепло. Показатели качества работы ТЭЦ
3.6. Устройство ТЭЦ и технологический процесс получения горячей сетевой воды на ТЭЦ
Глава четвертая. Устройства водоподогревательной установки мощной ТЭЦ
4.1. Схема водоподогревательной установки ТЭЦ
4.2. График тепловой нагрузки теплосети и работа водоподогревательной установки на ТЭЦ
4.3. Устройство сетевого подогревателя
Глава пятая. Устройство и функционирование АЭС различного типа
5.1. Место атомной энергетики в мире, в России и в ее европейской части
5.2. Ресурсы, потребляемые АЭС, ее продукция и отходы производства
5.3. Представление о ядерных реакторах различного типа
5.4. Сравнение реакторов типов ВВЭР и РБМК
5.5. Технологические схемы производства электроэнергии на АЭС с реакторами типов ВВЭР и РБМК
5.6. Преимущества и недостатки АЭС по сравнению с ТЭС
5.
7. Текущее положение и перспективы строительства АЭС в России и за рубежом
Глава шестая. Устройство современных паровых турбин
6.1. Устройство паровой турбины
6.2. Проточная часть и принцип действия турбины
6.3. Конструкция основных узлов и деталей паровых турбин
6.4. Тины паровых турбин и области их использования
6.5. Основные технические требования к паровым турбинам
Глава седьмая. Устройство современных стационарных газотурбинных установок
7.1. Устройство современной стационарной высокотемпературной ГТУ
7.2. Преимущества, недостатки и области применения ГТУ
7.3. Сравнительные характеристики oтечественных и зарубежных ГТУ
Глава восьмая. Парогазовые установки электростанций
8.1. Понятие о парогазовых энергетических технологиях и устройство простейшей ПГУ
8.2. Классификация ПГУ, их типы, преимущества и недостатки
8.3. Парогазовые установки утилизационного типа
8.4. Устройство горизонтального козла утилизатора
8.
5. Преимущества и недостатки ПГУ, их место в зарубежной энергетике и тенденции их развития
Глава девятая. Технический уровень и состояние энергетики и теплоэнергетики России
9.1. Понятие о техническом уровне энергетики и теплоэнергетики
9.2. Номенклатура генерирующих теплоэнергетических мощностей выработки электроэнергии
9.3. Возрастной состав оборудования ГЭС и ТЭЦ России
9.4. Экономичность электростанций
9.5. Оценка технического уровня ТЭС России
Глава десятая. Зарубежные классические паротурбинные энергоблоки нового поколения
10.1. Основные пути совершенствования энергетического оборудования классических ТЭС
10.2. Сравнительный анализ технического уровня отечественных и зарубежных паровых турбин
10.3. Переход к суперсверхкритическим параметрам пара
10.4. Совершенствование силовой схемы турбоустановки
10.5. Параметры и технические характеристики зарубежных классических энергоблоков нового поколения
10.6. Основные причины низкой экономичности ТЭС России
Глава одиннадцатая. Техническая стратегия обновления теплоэнергетики России
11.1. Техническая стратегия обновления теплоэнергетики для различных регионов России
11.2. Состояние и перспективы создания современных высокотемпературных ГТУ российским энергомашиностроением
11.3. Проблемы и перспективы создания российских паротурбинных энергоблоков нового поколения
11.4. Котлы с циркулирующим кипящим слоем
Глава двенадцатая. Стратегия продления ресурса и реновации работающих ТЭС
12.1. Методы реновации ТЭС и проблемы продления ресурса
12.2. Последствия длительной работы металла при высокой температуре и исчерпание ресурса
12.3. Технология обеспечения и продления ресурса элементов энергетического оборудования
12.4. Управление сроком эксплуатации энергетического оборудования
Глава тринадцатая. Общие сведения о Северо-Западной ТЭЦ Санкт-Петербурга и парогазовом энергоблока ПГУ-450T
13.1. Принципиальная схема, основные параметры и технико-экономические показатели
13. 2. Особенности тепловой схемы ПГУ-450Т
13.3. Результаты первого года эксплуатации и технический уровень ПГУ-450Т
Глава четырнадцатая. Газотурбинная установка энергоблока ПГУ-450Т
14.1. Общее описание ГТУ
14.2. Устройство камер сгорания
14.3. Устройство газовой турбины и система ее охлаждения
14.4. Сборка ГТУ, транспортировка на ТЭЦ и установка в машинном зале
14.5. Развитие конструкций ГТУ фирмы Siemens и место ГТУ V94.2 в этом развитии
Глава пятнадцатая. Котельная установка парогазовой установки ПГУ-450Т
15.1. Тепловая схема котельной установки
15.2. Конструкция котла-утилизатора ПГУ-450Т
Глава шестнадцатая. Паровая турбина, конденсационная и теплофикационная установки энергоблока ПГУ-450Т
16.1. Конструкция паровой турбины Т-170-7.8
16.2. Особенности работы паровой турбины в составе ПГУ-450Т в конденсационном и теплофикационном режимах
16.3. Конденсационная установка и конструкция конденсатора
16.
4. Теплофикационная установка энергоблока ПГУ-450Т
Предисловие
Предлагаемый читателю учебник — второе издание переработанного и дополненного курса лекций, прочитанного авторами для высшего менеджмента РАО «ЕЭС России» и вышедшего в двух томах в 2002 г. [Основы современной энергетики. Курс лекций для менеджеров энергетических компаний. Под общей редакцией чл.-корр. РАН Е. В. Аметистова — М. Издательство МЭИ. 2002.] Эти книги оказались столь востребованными специалистами энергосистем России, что буквально через 2 — 3 месяца после выхода в свет оказались библиографической редкостью; так же активно разошелся среди энергетиков и тираж электронной версии этих книг.
Настоящий учебник адресован студентам вузов, обучающимся по направлениям «Электроэнергетика», «Энергомашиностроение», «Теплоэнергетика» и собирающимся стать профессионалами в области производственного менеджмента в энергетике. Полноценное изучение этой сложной области знаний невозможно без освоения основ современной энергетики, понимания ее современного состояния и перспектив развития.
Энергетика базируется на многочисленных знаниях — от фундаментальных законов механики до сложнейших процессов, определяющих устойчивость сложных электроэнергетических систем, усвоить которые в полном объеме не может, наверное, ни один человек в отдельности. Тем не менее, специалист в области производственного менеджмента в энергетике для своей успешной работы должен достаточно хорошо представлять структуру энергетики, ее влияние на окружающий мир, принципиальное устройство тепловых и атомных электростанций, ТЭЦ, газовых турбин и парогазовых установок, характеристики генерирующего оборудования электростанций, особенности передачи электроэнергии потребителю и многие другие вопросы. В связи с этим перед авторами стояла непростая задача: доступным языком, в едином стиле, на хорошем инженерном уровне описать явления и закономерности, на которых базируется современная тепло- и электроэнергетика, объяснить это студентам, возможно, никогда не слушавшим таких лекционных курсов, как, например, теоретические основы электротехники, термодинамика, гидрогазодинамика и т.
д.
В силу специфики подготовки читателей, в большинстве своем еще не имеющих базового энергетического образования, книга не является полным и систематическим изложением (хотя авторы по возможности и стремились к этому) основ теплотехнических и электротехнических дисциплин, разъяснением устройства и функционирования электростанций, режимов работы, всеобъемлющим освещением проблем современных электро- и теплоэнергетики и всех их основных аспектов. Изложение материала ведется от простого к сложному, редко используется сложный математический аппарат. Вместе с тем, авторам удалось избежать чрезмерного упрощения сложных явлений, происходящих в теплоэнергетическом и электротехническом оборудовании. Особое внимание авторы стремились уделить не только «физической» стороне явлений, но и количественным характеристикам оборудования и процессов, поскольку «инженер начинается с цифры», и менеджеры энергетических компаний должны представлять такие количественные характеристики, как удельный расход условного топлива на производство электрической и тепловой энергии, коэффициенты полезного действия, мощности и параметры установок, агрегатов и электростанций, габаритные размеры оборудования, потребности, например, ТЭС в топливе, охлаждающей воде и т.
д.
Учебник издается в двух частях.
В первой части, посвященной вопросам теплоэнергетики, выделены два достаточно самостоятельных раздела: первый посвящен общим вопросам энергетики, второй знакомит студента с основами теплоэнергетики.
Вторая часть книги посвящена вопросам электроэнергетики, гидроэнергетики и возобновляемых источников энергии.
Первый раздел части 1, названный нами «Введение в энергетику», в свою очередь состоит из двух, по сути, независимых подразделов.
Автор первого из подразделов, известный российский энергетик и климатолог доктор технических наук, профессор МЭИ В.В. Клименко дает в своей главе представление о мировой энергетике в целом, прослеживает тенденции ее развития, обсуждает возможные последствия воздействия энергетики на атмосферу и климат в XXI веке.
Второй подраздел принадлежит перу директора Института энергетических исследований РАН, члена-корреспондента РАН, профессора А.А. Макарова. В своих главах он анализирует сегодняшний топливно-энергетический комплекс (ТЭК) России, детально обсуждает роль электроэнергетики в энергетической стратегии России.
Авторство второго раздела, посвященного вопросам теплоэнергетики, целиком принадлежит доктору технических наук, профессору кафедры паровых и газовых турбин МЭИ А.Д. Трухнию.
Его первая глава является вводной. Она посвящена единицам измерения тех физических величин и в такой форме, в которой они используются на действующих ТЭС. Это сделано затем, чтобы, во-первых, не вынуждать студентов пользоваться дополнительной литературой, во-вторых, облегчить им общение с работниками электростанций и изготовителями энергетического оборудования и, в-третьих, для того чтобы не отвлекаться на пояснения в дальнейшем при изложении основного материала главы. В этой же главе автор позволил себе остановиться на некоторых свойствах воды, водяного пара и топлив, без знания которых невозможно понять принципы работы основного оборудования.
Главы 2 — 5 посвящены устройству и технологическим циклам работы ТЭС, ТЭЦ, работающих на органическом топливе, а также АЭС. Многие важные вопросы, например такие, как подготовка рабочего тела и топлив для сжигания, режимы работы оборудования (пуск, работа и остановка), система регулирования и управления и ряд других, остались за кадром, однако автору представляется, что основные аспекты изложены достаточно подробно.
Вместе с тем, и в этих главах, и в последующих многократно подчеркивается важность перечисленных выше аспектов.
В главах 6 — 8 рассмотрено устройство основного оборудования электростанций: паровых турбин, газовых турбин (точнее — ГТУ) и парогазовых установок (ПГУ). Это наиболее сложная, по мнению автора, часть курса для слушателей, поскольку устройство таких сложных установок и машин (наверное, самых сложных в технике) невозможно осветить достаточно полно в принятом объеме, тем более — не прибегая к математическому аппарату базовых дисциплин, свойствам веществ, основам газодинамики, теории автоматического регулирования и надежности.
Главы 9 — 12 посвящены наиболее актуальным вопросам (хотя их перечень можно и продолжить) современной теплоэнергетики России: путям ее обновления и продления срока службы работающего оборудования. Этот материал автор попытался изложить в сравнении с лучшими образцами зарубежной теплоэнергетической техники, в частности с ГТУ и созданными на их базе ПГУ, пылеугольными энергоблоками нового поколения на суперсверхкритические параметры пара, последними достижениями в турбостроении.
В них автор также не претендует на полноту изложения и, как правило, выражает свою личную точку зрения на эти проблемы.
Остальные главы по теплоэнергетике посвящены изложению устройства парогазовой установки ПГУ-450Т Северо-Западной ТЭЦ Санкт-Петербурга. В них последовательно (наверное, впервые в отечественной технической литературе) рассматривается тепловая схема ПГУ ТЭЦ, устройство ГТУ, котлов-утилизаторов, паровой турбины, теплофикационной установки. Энергоблок ПГУ-450T — это первая российская ПГУ, которая является такой энергетической установкой, ввод которой должен в значительной степени ликвидировать наше отставание от теплоэнергетики развитых зарубежных стран. Введенная в эксплуатацию в 2000 г., ПГУ-450Т — это не простое копирование ПГУ, уже работающих за рубежом, это теплофикационная ПГУ с очень высоким коэффициентом использования энергии топлива с совершенно оригинальной и эффективной тепловой схемой, разработанной российскими проектными организациями и реализованными российскими заводами-изготовителями и научно-исследовательскими организациями.
Без тени патетики можно утверждать, что с вводом в эксплуатацию первой ПГУ-450Т начался новый этап в развитии энергетики России.
К сожалению, в нашей стране литература по ПГУ с систематическим изложением их основ отсутствует (имеются лишь журнальные публикации для специалистов) и изложение конкретного устройства ПГУ является первой, будем надеяться, достаточно удачной попыткой. Наконец, автор старался использовать этот материал для более глубокого изложения основ, представленных в первых главах.
Несколько слов о том, как пользоваться учебником.
Главная его особенность состоит в возможности его чтения, начиная с любой страницы, а точнее — с той, на которой излагается материал, интересующий в данный момент читателя. Для этого, кроме содержания, помещенного в начале каждой главы, книга снабжена оригинальным предметным указателем (словарем основных терминов), позволяющим получить краткое пояснение того или иного термина и быстро найти на него ссылки, необходимые читателю, на соответствующие страницы учебника.
Эти термины выделены в тексте и глоссарии курсивом. Почти каждый из разделов снабжен списком литературы, рекомендованной для более глубокого в случае необходимости изучения вопросов
Учитывая, что настоящий учебник является первым опытом в создании книг такого рода, авторы с признательностью воспримут все замечания, касающиеся методики изложения, содержания, а также возможных фактических неточностей.
Чл.-корр. РАН, профессор Е.В. Аметистов
Библиографические данные
Основы современной энергетики: Учебник для вузов. В двух частях. Под
обшей редакцией чл.-корр. РАН Е.В. Аметистова. — 2-е изд., перераб. и доп.—
М. Издательство МЭИ. 2003.
ISBN 5-7046-1189-3
Часть 1. A.Д. Трухний, А.А. Макаров, В.В. Клименко. Современная теплоэнергетика — 376 с., ил.
ISBN 5.7046-1188-5(ч 1)
УДК 620.9+621.1(075.8)
ББК 31+31,3я73
О 753
Следующая страница: Боярский М. Ю. Основы расчета фазовых равновесий в многокомпонентных смесях
Главная • Библиотека криофизика • Основы современной энергетики-1. Теплоэнергетика |
а страницу кафедры
|
03.01 – Теплоэнергетика и теплотехника / Сост.: С.В.Антуфьев, В.А. Суслов, А.Н.Иванов и др.; М-во науки и высшего образования РФ, С-Петерб. гос. ун-т пром. технологий и дизайна, Высш. шк. технологии и энергетики.- Санкт-Петербург: ВШТЭ СПбГУПТД , 2021.-14с.- Текст:электронный.
– Санкт-Петербург : ВШТЭ СПбГУПТД, 2021. – 133 с. – ISBN 978-5-91646-253-1. – Текст : электронный.
– Текст : электронный.
пособие / В.А. Суслов; М-во науки и высшего образования РФ,С.-Петерб. гос. ун-т пром. технологий и дизайна, Высш. шк. технологии и энергетики . – Санкт-Петербург: ВШТЭ СПбГУПТД, 2021, Т.1. – 123 с. – Текст- электронный.
– Текст :электронный.
Н. Смородин, В.Н. Белоусов, В.Г. Казаков, Е.Н. Громова, В.А. Кучмин [и др.] ; М-во науки и высшего образования РФ, С.-Петерб. гос. ун-т пром. технологий и дизайна, Высш. шк. технологии и энергетики. – Санкт-Петербург : ВШТЭ СПбГУПТД, 2020. – 27 с. – Текст : электронный.
– Петерб. гос. ун-т пром. технологий и дизайна, Высш. шк. технологии и энергетики. – Санкт-Петербург: ВШТЭ СПбГУПТД, 2020.– 85 с. – Текст: электронный.
шк. технологии и энергетики. – Санкт-Петербург : ВШТЭ СПбГУПТД,2020. – 43 с. – Текст : электронный
narod.ru/metod/kpte/1590159277.pdf
– Санкт-Петербург: ВШТЭ СПбГУПТД, 2020. – 16 с. -Текст: электронный.
ru/metod/kpte/2019_05_30_01.pdf
-ISBN 978-5-91646-160-2
Режим доступа: https://nizrp.narod.ru/metod/kpte/2019_04_05_01.pdf
пособие / С.Н. Смородин [ и др.] ; М-во образования и науки РФ, ВШТЭ СПбГУПТД. – 5-е изд., перераб. и доп. – СПб. : ВШТЭ СПбГУПТД, 2018. – 200 с.: ил. 41. – ISBN 978-5-91646-150-3.
Режим доступа: https://nizrp.narod.ru/metod/kpte/2019_01_19_01.pdf
– 54 с.
Режим доступа: https://nizrp.narod.ru/metod/kpte/2018_11_24_01.pdf
narod.ru/metod/kpte/2018_05_08_01.pdf
В.А. Суслов [и др.]; М-во образования и науки РФ, ВШТЭ СПбГУПТД. –
СПб.: ВШТЭ СПбГУПТД, 2017. – 19 с. Режим доступа:
http://www.nizrp.narod.ru/metod/kpte/2017_12_27_1.PDF
А. Суслов; М-во
образования и науки РФ, ВШТЭ СПбГУПТД. – СПб.: ВШТЭ СПбГУПТД, 2016. – 98 с.
Режим доступа: http://www.nizrp.narod.ru/metod/kpte/19.pdf
Н. Белоусов, О.С. Смирнова, С.Н. Смородин; М-во
образования и науки РФ, ВШТЭ СПбГУПТД. – СПб.: ВШТЭ СПбГУПТД, 2016. – 58 с.
Режим доступа: http://www.nizrp.narod.ru/metod/kpte/15.pdf
nizrp.narod.ru/metod/kpte/13.pdf
pdf
ru/metod/kpte/7.pdf
Г. Казаков, П.В. Луканин, О.С. Смирнова; М-во
образования и науки РФ, СПбГТУРП. – СПб.: СПбГТУРП, 2013. – 93 с. Режим доступа:
http://www.nizrp.narod.ru/metod/kpte/2.pdf
Ю. Лакомкин, С.Н.
Смородин; М-во образования и науки РФ, СПбГТУРП. – СПб.: СПбГТУРП, 2012. – 38 с.
Режим доступа: http://www.nizrp.narod.ru/barabsush.htm
Н. Смородин, О.С. Смирнова; М-во образования и науки РФ,
СПбГТУРП. – СПб.: СПбГТУРП, 2011. – 84 с. Режим доступа:
http://www.nizrp.narod.ru/toplivoiteorgoren.htm
Ч.I.:
учебное пособие/ М.А. Готовский, В.А. Суслов; М-во образования и науки РФ,
СПбГТУРП. – СПб.: СПбГТУРП, 2010. – 88 с. Режим доступа:
http://www.nizrp.narod.ru/teplomassoobmen_1p.htm
А.П. Бельский [и др.]; М-во образования и науки РФ,
СПбГТУРП. – СПб.: СПбГТУРП, 2010. – 14 с. Режим доступа:
http://www.nizrp.narod.ru/prproizpr.htm
Режим доступа: http://www.nizrp.narod.ru/teplomassoobmen.htm
Энергетические системы обеспечения жизнедеятельности человека
[Текст]: учебное пособие для студентов заочной формы обучения/ В.Г. Казаков, А.Ф.
Мурзич, В.Н. Самойло; М-во образования и науки РФ, СПбГТУРП. – СПб.: СПбГТУРП,
2007. – 31 с. Режим доступа: http://www.nizrp.narod.ru/my0132.htm
:
СПбГТУРП, 2007. – 32 с. Режим доступа: http://www.nizrp.narod.ru/mu0131.htm
– 38 с. Режим
доступа: http://www.nizrp.narod.ru/zadpoenergosb.htm
– СПб.:
СПбГТУРП, 2013. – 44 с. Режим доступа: http://www.nizrp.narod.ru/rasch3013.pdf| Библиотека кондиционеров | Коммерческая библиотека систем кондиционирования воздуха. | Модельон |
|
| Библиотека динамики самолетов | Коммерческая библиотека для моделирования и симуляции полных самолетов и их подсистем. | Модельон |
|
| Библиотека альтернативных автомобилей | Коммерческая библиотека для гибридных транспортных средств, аккумуляторных электромобилей и транспортных средств на топливных элементах | ДЛР-ФК |
|
| Библиотека аккумуляторов | Коммерческая библиотека для проектирования и анализа систем хранения электроэнергии. | Дассо Системс |
|
| Библиотека ремней | Коммерческая библиотека для статического и динамического анализа систем ременного привода | Фрэнк Реттиг |
|
| Библиотека BG_RT | Коммерческая библиотека для моделирования в реальном времени со стандартными картами сбора данных | БАУШ-ГАЛЛ ГмбХ |
|
| BLDCD — бесщеточные приводы постоянного тока | Коммерческая библиотека для бесщеточных двигателей постоянного тока и элементов управления | Дассо Системс |
|
| Библиотека охлаждения | Коммерческая библиотека систем жидкостного и воздушного охлаждения, предназначенная для аккумуляторов, электроприводов и электроники. управление температурой | Дассо Системс |
|
| Библиотека EDrives | Коммерческая библиотека для моделирования переходных и квазистатических многофазных электроприводов; библиотека включает модульные стратегии управления скоростью, крутящим моментом и магнитным потоком для асинхронных машин, синхронных машин с постоянными магнитами и синхронных реактивных машин | edrives.eu |
|
| Электроэнергетическая библиотека | Коммерческая библиотека компонентов электроэнергетических систем | Модельон |
|
| Библиотека Электрификации | Коммерческая библиотека для проектирования, анализа и управления электрифицированными системами | Модельон |
|
| Библиотека динамики двигателя | Коммерческая библиотека систем двигателей внутреннего сгорания | Модельон |
|
| Библиотека двигателей | Библиотека двигателей способна моделировать как двигатели с искровым зажиганием, так и двигатели с воспламенением от сжатия. на два варианта с разным уровнем точности. | Клейтекс |
|
| Библиотека экологического контроля | Коммерческая библиотека, используемая для изучения энергопотребления самолета и теплового режима, так как они влияют на комфорт пассажиров и экипажа. | Модельон |
|
| EPTL – Библиотека электрифицированных силовых агрегатов | Коммерческая библиотека по проектированию и применению систем электропривода. | Дассо Системс |
|
| Библиотека гибких тел | Коммерческая библиотека для гибких балок, кольцевых пластин и общих тел на основе конечных элементов | ДЛР-СР |
|
| Библиотека топливных элементов | Коммерческая библиотека для моделирования, анализа и управления проектированием топливных элементов. | Модельон |
|
| Библиотека топливных систем | Коммерческая библиотека для проектирования и проверки топливных систем гражданских и военных самолетов. | Модельон |
|
| Библиотека теплообменников | Коммерческая библиотека для проектирования, определения размеров и компоновки теплообменников. Библиотека содержит модели теплообменников с плоскими трубками, поддерживающие несколько конструкций с плоскими трубами и жалюзийными ребрами. | Модельон |
|
| Библиотека человеческого комфорта | Коммерческая библиотека для моделирования зон с кондиционированием воздуха | XRG Simulation GmbH |
|
| Библиотека гидравлики | Коммерческая библиотека гидравлических компонентов | Модельон |
|
| Библиотека гидроэнергетики | Коммерческая библиотека компонентов гидроэнергетических систем | Модельон |
|
| Водородная библиотека | Коммерческая библиотека для проектирования и применения систем топливных элементов | Дассо Системс |
|
| Библиотека реактивного движения | Коммерческая библиотека для моделирования и симуляции реактивных двигателей, включая основанное на моделях проектирование интегрированных авиационных систем. | Модельон |
|
| Библиотека жидкостного охлаждения | Коммерческая библиотека систем жидкостного охлаждения | Модельон |
|
| OPCClassic | OPCClassic — это библиотека Modelica, которая позволяет связать ваши имитационные модели с реальным миром путем подключения к серверам OPC. Библиотека действует как OPC-клиент, позволяя вам включать реальные, живые данные в свои симуляции. | Вольфрам |
|
| Библиотека оптимизации | Коммерческая библиотека для решения различных задач оптимизации (для Dymola) | ДЛР-СР |
|
| Библиотека пневматики | Коммерческая библиотека пневматических компонентов | Модельон |
|
| Библиотека силовых передач | Коммерческая библиотека для моделирования силовых передач транспортных средств, а также различных планетарных коробок передач с потерями, зависящими от скорости и крутящего момента | ДЛР-СР |
|
| Библиотека технологических систем | Динамические модели систем для технологических процессов. Включает в себя интерфейс к многофункциональному механизму свойств KBC Multiflash. | ТЛК Энерджи ГмбХ |
|
| Библиотека ProcessingLine | Полный набор компонентов механики и машин для моделирования процессов обработки и обращения с материалами с целью определения их энергопотребления. | Dofware srl |
|
| SmartCooling | Коммерческая библиотека, разработанная для моделирования и симуляции контуров охлаждения, особенно подходящая для автомобильной отрасли. | АИТ |
|
| Библиотека интеллектуальных электроприводов | Коммерческая библиотека для моделирования гибридных электромобилей и новых альтернативных концепций с электрическими вспомогательными устройствами | АИТ |
|
| Библиотека статистики | Определение статистических вариаций параметров и переменных | Фраунгофер IIS EAS |
|
| Библиотека тепловой энергии | Коммерческая библиотека для моделирования парогазовых электростанций и парогенераторов-утилизаторов | Модельон |
|
| ТИЛ | Коммерческая библиотека для стационарного и переходного моделирования термодинамических систем, таких как тепловой насос, холодильное оборудование, кондиционеры, системы охлаждения и системы Ренкина. | ТЛК-Термо ГмбХ |
|
| ТИЛМедиа | Библиотека TILMedia очень быстро и точно обеспечивает теплофизические свойства несжимаемых жидкостей, парогазовых смесей и реальных жидкостей для различных сред, таких как Modelica, Excel, MATLAB/Simulink, LabVIEW и т. д. TILMedia может использоваться через Modelica.Media и включает РЕФПРОП. | ТЛК-Термо ГмбХ |
|
| Библиотека паровых циклов | Библиотека парового цикла — это библиотека моделей Modelica для проектирования систем парового цикла, включая циклы сжатия для целей нагрева или охлаждения, а также циклы Ренкина для выработки электроэнергии и утилизация отработанного тепла. | Модельон |
|
| Библиотека динамики транспортных средств | Коммерческая библиотека для моделирования динамики транспортных средств | Модельон |
|
| Библиотека визуализации | Коммерческая библиотека для расширенной, интегрированной в модель, автономной визуализации и визуализации в реальном времени | ДЛР-СР |
|
| Библиотека ветроэнергетики (WPL) | Коммерческая библиотека для изучения динамического поведения и управления современными ветряными электростанциями | Дассо Системс |
|
| Вольфрам Гидравлический | Коммерческая библиотека, добавляющая полную гидравлическую функциональность к и без того мощным возможностям моделирования Wolfram SystemModeler. | Вольфрам |
|
Холодильные установки | Использование воды электростанцией для охлаждения
(обновлено в сентябре 2020 г.)
- Объем охлаждения, необходимый для любой паровой электростанции (данного размера), определяется ее тепловым КПД. По сути, это не имеет никакого отношения к тому, работает ли он на угле, газе или уране.
- Однако действующие в настоящее время атомные электростанции часто имеют несколько более низкий тепловой КПД, чем угольные аналоги того же возраста, и угольные электростанции отводят часть отработанного тепла с дымовыми газами, в то время как атомные электростанции используют воду.
- Атомные электростанции имеют большую гибкость в размещении, чем угольные электростанции, благодаря логистике топлива, что дает им больше возможностей для их размещения, определяемого соображениями охлаждения.
Наиболее распространенные типы атомных электростанций используют воду для охлаждения двумя способами:
- Для передачи тепла от активной зоны реактора к паровым турбинам.
- Для удаления и сброса избыточного тепла из этого парового контура. (На любой паровой установке с циклом Ренкина, такой как современные угольные и атомные электростанции, происходит потеря около двух третей энергии из-за внутренних ограничений преобразования тепла в механическую энергию.)
Чем больше разница температур между внутренним источником тепла и внешней средой, куда сбрасывается избыточное тепло, тем эффективнее происходит процесс получения механической работы – в данном случае при вращении генератора a . Отсюда желательность наличия высокой температуры внутри и низкой температуры внешней среды. Это соображение приводит к желательному размещению электростанций рядом с очень холодной водой.*
* Многие электростанции, ископаемые и атомные, имеют более высокую чистую мощность зимой, чем летом, из-за различий в температуре охлаждающей воды.
1. Теплопередача в паровом цикле
Для передачи тепла от активной зоны вода постоянно циркулирует в замкнутом паровом цикле, при этом потери практически отсутствуют b .
Он превращается в пар первичным источником тепла, чтобы заставить турбину выполнять работу по выработке электроэнергии, а затем конденсируется и возвращается под давлением к источнику тепла в закрытой системе c . В любой такой системе требуется очень небольшое количество подпиточной воды. Вода должна быть чистой и достаточно очищенной. d
Эта функция во многом одинакова, независимо от того, является ли электростанция атомной, угольной или традиционной газовой. Так работает любая электростанция парового цикла. Таким образом производится не менее 90% негидроэлектроэнергии в каждой стране.
На атомной станции есть дополнительное требование. Когда завод, работающий на ископаемом топливе, останавливается, источник тепла удаляется. Когда атомная станция останавливается, некоторое количество тепла продолжает выделяться в результате радиоактивного распада, хотя деление прекратилось. Это должно быть надежно устранено, и станция спроектирована таким образом, чтобы обеспечивать и обеспечивать это, как с обычным охлаждением, так и с системами аварийного охлаждения активной зоны (САОР), предусмотренными в случае серьезной проблемы с первичным охлаждением.
Обычное охлаждение первоначально осуществляется с помощью основного контура подачи пара в обход турбины и отвода тепла в конденсатор. После падения давления задействуется система отвода остаточного тепла с собственным теплообменником. Интенсивность этого остаточного тепла уменьшается со временем, сначала быстро, а через день или два перестает быть проблемой, если поддерживается циркуляция.*
* Когда ядерный реактор Kashiwazaki-Kariwa 7 был автоматически остановлен из-за сильного землетрясения в 2007 году, потребовалось 16 часов, чтобы температура теплоносителя снизилась с 287 до 100ºC и перестала кипеть. «Холодный останов» — это когда первый контур находится при атмосферном давлении и не кипит.
Остаточная теплота топлива на реакторах Фукусима-дайити
2. Охлаждение для конденсации пара и сброса избыточного тепла
Второй функцией воды на такой электростанции является охлаждение системы для конденсации пара низкого давления и его рециркуляции.
Поскольку пар во внутреннем контуре конденсируется обратно в воду, избыточное (отходящее) тепло, которое удаляется от него, необходимо отводить путем передачи в воздух или в водоем. Это важное соображение при размещении электростанций, и в британском исследовании размещения атомных станций в 2009 г. все рекомендации касались площадок в пределах 2 км от обильных вод – моря или устья.
Эта функция охлаждения для конденсации пара может быть реализована одним из трех способов:
- Прямое или “прямое” охлаждение. Если электростанция находится рядом с морем, большой рекой или большим внутренним водоемом, это можно сделать, просто пропустив большое количество воды через конденсаторы за один проход и сбросив ее обратно в море, озеро или реку. на несколько градусов теплее и без особых потерь от выводимого количества. e Это самый простой способ. Вода может быть соленой или пресной. Некоторое небольшое количество испарения будет происходить за пределами участка из-за того, что вода на несколько градусов теплее.
- Рециркуляционное или непрямое охлаждение. Если электростанция не имеет доступа к большому количеству воды, охлаждение может осуществляться путем пропускания пара через конденсатор, а затем с использованием градирни, где восходящий поток воздуха через капли воды охлаждает воду. Иногда для охлаждения воды может быть достаточно пруда или канала на территории. Обычно охлаждение происходит главным образом за счет испарения, при этом простая передача тепла воздуху имеет меньшее значение. Градирня испаряет до 5% потока, а затем охлажденная вода возвращается в конденсатор электростанции. От 3 до 5% или около того эффективно потребляются и должны постоянно восполняться. Это основной тип рециркуляционного или непрямого охлаждения.
- Сухое охлаждение. Несколько силовых установок охлаждаются просто воздухом, не полагаясь на физику испарения. Это могут быть градирни с замкнутым контуром или поток воздуха с высокой принудительной тягой через ребристый узел, такой как автомобильный радиатор.
На электростанциях, работающих на ископаемом топливе, часть выделяемого тепла содержится в дымовых газах. На крупной угольной электростанции около 15% отработанного тепла проходит через дымовую трубу, тогда как на атомной электростанции практически все отработанное тепло приходится сбрасывать в охлаждающую воду конденсатора. Это приводит к некоторой разнице в потреблении или использовании воды между атомной и угольной электростанцией. (Газотурбинная установка будет выделять большую часть отработанного тепла в выхлопных газах.)
Помимо этого и помимо размера, любые различия между установками обусловлены тепловым КПД , т. е. количеством тепла, которое должно быть отведено в окружающую среду, что, в свою очередь, в значительной степени зависит от рабочей температуры в парогенераторах. На угольных или традиционных газовых установках внутренние котлы можно эксплуатировать при более высоких температурах, чем у котлов с точно спроектированными ядерными тепловыделяющими сборками, которые должны избегать повреждений.
Это означает, что эффективность современных угольных электростанций, как правило, выше, чем у атомных электростанций, хотя это неотъемлемое преимущество может быть компенсировано за счет контроля выбросов, таких как обессеривание дымовых газов (ДДГ), а в будущем – улавливание и хранение углерода (УХУ). .
Атомной или угольной электростанции, работающей с тепловым КПД 33 %, потребуется сбрасывать примерно на 14 % больше тепла, чем с КПД 36 %. f Атомные станции, строящиеся в настоящее время, имеют тепловую эффективность около 34-36%, в зависимости от места (особенно температуры воды). Старые часто эффективны только на 32-33%. Относительно новая угольная электростанция Stanwell в Квинсленде работает на 36%, но некоторые новые угольные электростанции приближаются к 40%, а один из новых ядерных реакторов претендует на 39%.
Некоторые тепловые КПД различных технологий сжигания угля
| Страна | Технология | Тепловой КПД | Прогнозируемая эффективность с CCS |
|---|---|---|---|
| Австралия | Черный ультрасверхкритический WC | 43% | 33% |
| Черный сверхкритический AC | 39% | ||
| собственный ультрасверхкритический WC | 35% | 27% | |
| Коричневый сверхкритический WC | 33% | ||
| Викторианский коричневый 2009 WC | 25,6% | ||
| Бельгия | Черный сверхкритический | 45% | |
| Китай | Черный сверхкритический | 46% | |
| Чехия | Коричневый PCC | 43% | 38% |
| Коричневый IGCG | 45% | 43% | |
| Германия | Черный PCC | 46% | 38% |
| Коричневый PCC | 45% | 37% | |
| Россия | Черный ультрасверхкритический PCC | 47% | 37% |
| США | Черный PCC и IGCC | 39% | 39% |
ОЭСР Прогнозируемые затраты на производство электроэнергии 2010 , Таблицы 3.
3; Викторианский бурый уголь из отчета ESAA за 2010 г.
PCC = сжигание пылевидного угля, AC = с воздушным охлаждением, WC = с водяным охлаждением
около 36%, см. таблицу ниже)
Отдельные примеры действующих ядерных энергетических реакторов
| Реактор | Мощность (МВт нетто) | Тип/метод охлаждения | запуск | тепловой КПД | |
|---|---|---|---|---|---|
| Канада | Дарлингтон 1 | 881 | PHWR/озеро, прямоточный | 1977 | 31,2% |
| Франция | Chooz B1 | 1455 | PWR/башня, естественная тяга | 1983 | 29,5% |
| США | Персиковый низ 2 | 1055 | BWR/река, один раз через (башня, принудительная тяга в режиме ожидания) | 1973 | 32,3% |
| Япония | Охи 4 | 1127 | PWR/ морской, прямоточный | 1992 | 34,3% |
| Южная Корея | Ханбит/ Юнгван 6 | 996 | PWR/ морской, прямоточный | 2002 | 37,4% |
| Россия | Белоярск 3 | 560 | FBR/озеро, прямоточный | 1980 | 41,5% |
Справочник по атомной энергетике Данные за 2010 г.
Чистая мощность (МВт) представляет собой за вычетом потерь от фактического энергопотребления станции. BWR = реактор с кипящей водой, PWR = реактор с водой под давлением, PHWR = реактор с тяжелой водой под давлением (CANDU). FBR = реактор на быстрых нейтронах (при более высокой температуре).
В Европе (особенно в Скандинавии) низкая температура воды является важным критерием для размещения электростанции. Для планируемой турецкой атомной электростанции прирост производительности составит один процент, если какая-либо конкретная станция будет расположена на побережье Черного моря с более прохладной водой (в среднем на 5°C ниже), чем на средиземноморском побережье. Для новых атомных электростанций в ОАЭ, поскольку температура морской воды Персидского залива в Браке составляет около 35°C, а не около 27°C, как в эталонных блоках Shin Kori 3 и 4, потребуются более крупные теплообменники и конденсаторы.
Согласно отчету Министерства энергетики (DOE) за 2006 г., обсуждаемому в Приложении, в США 43 % тепловых электростанций используют прямоточное охлаждение, 42 % мокрое рециркуляционное охлаждение, 14 % бассейны-охладители и 1 % сухое охлаждение ( это только газовый комбинированный цикл).
Спреды для угля и атомной энергии аналогичны. Для 104 атомных станций США: 60 используют прямоточное охлаждение, 35 используют мокрые градирни и 9 используют двойные системы, переключающиеся в зависимости от условий окружающей среды. Это распределение, вероятно, аналогично для континентальной Европы и России, хотя на атомных электростанциях Великобритании используется только прямоточное охлаждение морской водой, как и на всех шведских, финских, канадских (вода Великих озер), южноафриканских, японских, корейских и китайских электростанциях. Данные МАГАТЭ показывают, что 45 % атомных электростанций используют море для прямоточного охлаждения, 15 % используют озера, 14 % реки и 26 % используют градирни.
Газовые установки с комбинированным циклом (газотурбинная установка с комбинированным циклом – ПГУ) нуждаются только примерно в одной трети от объема инженерного охлаждения по сравнению с обычными тепловыми установками (большое количество тепла выделяется в выхлопных газах турбины), и они часто используют сухое охлаждение для второй ступени.
*
* ПГУ имеют газовую или газовую турбину (реактивный двигатель), соединенную с генератором. Выхлоп проходит через парогенератор, а пар используется для привода другой турбины. Это приводит к общему тепловому КПД более 50%. Пар во второй фазе должен конденсироваться либо с помощью конденсатора с воздушным охлаждением, либо с помощью какого-либо мокрого охлаждения.
Комбинированные теплоэлектростанции (ТЭЦ), очевидно, нуждаются в меньшем количестве технических средств охлаждения, чем другие, поскольку тепло побочного продукта фактически используется для чего-то, а не рассеивается бесполезно.
Из-за потерь тепла через дымовые газы в дымовой трубе угольные электростанции простого цикла имеют меньшую нагрузку по отводу тепла через конденсатор и систему охлаждения, чем атомные электростанции простого цикла. Однако они также нуждаются в воде для очистки и обработки угольной золы, что уменьшает разницу между потребностями в воде для атомных и угольных электростанций.
Базовая разница, по оценкам Исследовательского института электроэнергетики США (EPRI), обычно составляет 15-25%, недостаточно значительна, чтобы быть фактором при выборе между ядерной и угольной энергетикой. EPRI считает, что в целом доступная экономия воды за счет таких подходов, как воздушное охлаждение, нетрадиционные источники воды, потоки сточных вод заводов по переработке и повышение эффективности преобразования тепловой энергии, намного перевешивает любые различия между потребностями в воде ядерных и угольных электростанций.
Диаграмма в World Energy Outlook 2016 показывает, что для прямоточного охлаждения атомные и обычные угольные электростанции очень похожи как по потреблению, так и по расходу литров на МВтч, но газовые ПГУ и сверхкритический уголь значительно меньше. Для мокрого охлаждения градирни атомная энергия имеет больший объем отбора, но меньшее потребление, чем традиционный уголь.
EPRI 2010 (около 15% отработанного тепла угольных электростанций отводится через дымовую трубу, а не охлаждающую воду).
NB галлон США = 3,79литры
Прямое или прямоточное мокрое охлаждение
Если угольная или атомная электростанция находится рядом с большим объемом воды (крупной рекой, озером или морем), охлаждение можно обеспечить, просто пропустив воду через установку и сбросив ее при несколько более высокой температуре. Тогда вряд ли будет какая-либо польза в смысле потребления или истощения на месте, хотя некоторое испарение будет происходить по мере охлаждения ниже по течению. Требуемое количество воды будет больше, чем при рециркуляционной установке, но вода забирается и возвращается, а не расходуется на испарение. В Великобритании потребность в водозаборе для атомной установки мощностью 1600 МВт составляет около 90 кубических метров в секунду (7,8 GL/день).
Многие атомные электростанции имеют прямоточное охлаждение (ОТК), так как их расположение вовсе не определяется источником топлива, а зависит, во-первых, от того, где нужна мощность, а во-вторых, от наличия воды для охлаждения.
Использование морской воды означает, что для предотвращения коррозии должны использоваться материалы более высокого качества, но охлаждение часто более эффективно. Согласно исследованию правительства Франции, проведенному в 2008 году, размещение EPR на реке, а не на побережье снизит его производительность на 0,9.% и увеличить стоимость кВтч на 3%.
Любая атомная или угольная электростанция, которая обычно охлаждается за счет забора воды из реки или озера, имеет ограничения на температуру возвращаемой воды (обычно 30°C) и/или на разницу температур между входом и выходом. В условиях жаркого лета даже вода на входе из реки может приблизиться к лимиту, установленному для сброса, и это будет означать, что станция не сможет работать на полную мощность. В середине 2010 года TVA пришлось снизить мощность трех своих паровозов Browns Ferry в Алабаме на 50%, чтобы поддерживать температуру воды в реке ниже 32°C, что обошлось клиентам примерно в 50 миллионов долларов. Это была та самая неделя, когда температура рек Рейн и Неккар в Баден-Вюртемберге приблизилась к критическим 28°C, а атомные и угольные электростанции оказались под угрозой закрытия.
В августе 2012 года один блок электростанции Миллстоун в Коннектикуте был закрыт из-за того, что температура морской воды в проливе Лонг-Айленд превысила 24°C, но в 2014 году NRC одобрил использование морской воды до 26,7°C. Атомная электростанция «Турки-Пойнт» во Флориде использует 270 км открытых каналов для охлаждения воды конденсатора, а в 2014 году NRC одобрила повышение предела температуры на входе до 40°C с 37,8°C.
Иногда для помощи используется дополнительная градирня, дающая двойную систему, как, например, на заводах TVA Browns Ferry и Sequoyah в США, многих внутренних заводах во Франции и Германии и на заводе Huntly в Новой Зеландии, но это означает, что некоторые вода затем теряется при испарении. В середине 2010 г. на заводе Brown’s Ferry, упомянутом выше, шесть «сезонных» градирен с принудительной тягой высотой 18–24 м работали на полную мощность и работали большую часть лета. TVA потратила 160 миллионов долларов на добавление одной более крупной (около 50 м) градирни с механической тягой, введенной в эксплуатацию в 2012 году, и постепенно заменяет четыре существующие градирни улучшенной конструкции.
Рециркуляционное или непрямое влажное охлаждение
Если электростанция не имеет достаточного количества воды, она может отводить избыточное тепло в воздух с помощью систем рециркуляции воды, в которых в основном используется физика испарения.
Градирни с рециркуляцией воды являются обычной визуальной особенностью электростанций, часто видимой со шлейфами конденсированного водяного пара. Иногда в прохладном климате можно использовать просто пруд, из которого испаряется горячая вода.
Большинство атомных электростанций (и других тепловых) с рециркуляционным охлаждением охлаждаются водой в контуре конденсатора, при этом горячая вода поступает в градирню. При этом может использоваться либо естественная тяга (эффект дымохода), либо механическая тяга с использованием больших вентиляторов (обеспечивающих гораздо более низкий профиль, но использующих мощность*). Охлаждение в градирне осуществляется за счет передачи тепла воды воздуху как напрямую, так и за счет испарения части воды. В Великобритании потребность в воде для атомного блока мощностью 1600 МВт составляет около 2 кубических метров в секунду (173 мл / сут), из которых половина приходится на испарение, а половина – на продувку (см. Ниже).
* Chinon B во Франции (4×905 МВтэ) и предлагаемый завод Calvert Cliffs в США (1650 МВтэ) используют низкопрофильные градирни с принудительной тягой. В Chinon B одна градирня на единицу имеет высоту 30 м (вместо 155 м, необходимых для типа с естественной тягой), диаметр 155 м и потребляет 8 МВт на 18 вентиляторов (0,9% мощности). В Calvert Cliffs вентиляторы градирни будут потреблять около 20 МВт (1,2%) мощности.
Chinon B, Франция, с низкопрофильными градирнями с принудительной тягой
Фото: EDF/Marc Mourceau
Наиболее распространенная конфигурация градирен с естественной тягой называется противоточной. Эти градирни имеют большую бетонную оболочку с теплообменной «засыпкой» в слое над входом холодного воздуха в основании оболочки. Воздух, нагретый горячей водой, поднимается вверх через кожух за счет конвекции (эффект дымохода), создавая естественную тягу, чтобы обеспечить поток воздуха для охлаждения горячей воды, которая распыляется сверху. Другие конфигурации включают перекрестный поток, когда воздух движется в поперечном направлении через воду, и прямоточный, когда воздух движется в том же направлении, что и капли воды. Эти башни не требуют вентиляторов и имеют низкие эксплуатационные расходы, но значительные затраты на техническое обслуживание. Для крупного завода может потребоваться высота более 200 метров. Они используются на крупных атомных и угольных электростанциях в Европе, восточной части США, Австралии и Южной Африке
Градирни с механической тягой имеют большие осевые вентиляторы в конструкции из дерева и пластика. Вентиляторы обеспечивают поток воздуха и могут обеспечивать более низкую температуру воды, чем градирни с естественной тягой, особенно в жаркие сухие дни. Однако у них есть недостаток, заключающийся в том, что они требуют вспомогательной энергии, обычно около 1% от мощности установки и до 1,2% от нее. Градирни с механической тягой используются исключительно в центральной и западной части США, поскольку они могут обеспечить более контролируемую работу в широком диапазоне условий, от мороза до жары и сухости. Кроме того, они менее бросаются в глаза, имея высоту менее 50 м.
Такие градирни приводят к увеличению расхода воды, при этом на каждый киловатт-час вырабатывается г , в зависимости от условий ч испаряется до 3,0 литров . Эта потеря воды при испарении из-за фазового перехода нескольких процентов от жидкости к пару отвечает за отвод большей части тепла от охлаждающей воды за счет лишь небольшой доли объема циркулирующей жидкости (хотя довольно большая доля воды, фактически забранной из озера или ручья). Считается, что расход воды на испарение обычно примерно вдвое больше, чем при прямом охлаждении.
Градирни с оборотной водой снижают общий КПД электростанции на 2-5% по сравнению с однократным использованием воды из моря, озера или крупного ручья, количество зависит от местных условий. Исследование Министерства энергетики США, проведенное в 2009 году, показало, что они примерно на 40% дороже, чем прямоточная прямоточная система охлаждения.
Испарение воды из градирни приводит к увеличению концентрации примесей в оставшемся теплоносителе. Некоторый сброс – известный как «продувка» – необходим для поддержания качества воды, особенно если вода для начала представляет собой переработанные муниципальные сточные воды – как в Пало-Верде, Аризона*, и предлагается для завода Majdal в Иордании. Таким образом, требуемая замещающая вода примерно на 50% больше, чем фактическая замена при испарении, поэтому система такого типа потребляет (путем испарения) до 70% забираемой воды.
* Около 220 мл очищенных сточных вод в день перекачивается в 70 км от Финикса, штат Азиз, на трехблочную электростанцию мощностью 3875 МВт. Испарение составляет 76 мл/день на единицу, а продувка 4,7 мл/день при солености, близкой к морской воде, сбрасываемой в испарительные пруды, следовательно, используется около 2,6 л/кВтч. На каждый агрегат приходится по три тягодутьевые градирни.
Даже при относительно низкой чистой потребности в воде для рециркуляционного охлаждения крупные электростанции могут превысить то, что легко доступно из реки летом. Атомная электростанция Сиво мощностью 3000 МВт во Франции имеет 20 галлонов воды, хранящихся в плотинах выше по течению, чтобы обеспечить достаточное водоснабжение в условиях засухи.
На некоторых атомных электростанциях используются пруды-охладители, которые представляют собой еще один тип охлаждения замкнутого цикла, снижающий потери на испарение, связанные с градирнями. Охлаждающие пруды требуют значительного количества земли и могут быть нецелесообразны по другим причинам. Преимущество пруда-охладителя заключается в передаче большего процента отработанного тепла в атмосферу посредством конвекции или более медленного испарения из-за более низких перепадов температур, что снижает скорость испарения и, следовательно, скорость безвозвратных потерь воды по сравнению с градирнями. Кроме того, их воздействие на окружающую среду обычно меньше, чем при прямом охлаждении.
Несмотря на то, что многие угольные и атомные электростанции используют мокрые градирни, по данным Геологической службы США, на производство электроэнергии в США приходится лишь около 3% всего потребления пресной воды — около 15,2 гигалитров в день (5550 галлонов в год). Это было бы просто для внутренних угольных и атомных электростанций без доступа к большому количеству воды для прямоточного охлаждения. Австралийские угольные электростанции потребляют около 290 галлонов в год i – что эквивалентно двум третям водоснабжения Мельбурна.
Сухое охлаждение
В тех случаях, когда доступ к воде еще более ограничен или приоритет отдается экологическим и эстетическим соображениям, для обычных реакторов могут быть выбраны методы сухого охлаждения. Как следует из названия, это зависит от воздуха в качестве среды теплопередачи, а не от испарения из контура конденсатора. Сухое охлаждение означает минимальные потери воды. Существует два основных типа методов сухого охлаждения.
Одна конструкция работает как автомобильный радиатор и использует принудительную тягу с высоким расходом через систему оребренных труб в конденсаторе, через которую проходит пар, просто передавая свое тепло непосредственно окружающему воздуху. Тогда вся электростанция использует менее 10% воды, необходимой для установки с мокрым охлаждением 9.0716 j , но некоторая мощность (около 1-1,5% от мощности электростанции) потребляется необходимыми большими вентиляторами. k Это прямое сухое охлаждение с использованием конденсатора с воздушным охлаждением (ACC), и единственная атомная электростанция, где оно используется в обычном режиме, – это очень маленькие реакторы в Билибине в арктической вечной мерзлоте Сибири, хотя THTR-300 экспериментальный реактор в Германии в 1980-х годах также имел воздушное охлаждение.
В качестве альтернативы все еще может быть контур охлаждения конденсатора, как при мокром рециркуляционном охлаждении, но вода в нем замкнута и охлаждается потоком воздуха, проходящим через ребристые трубы в градирне. * Тепло передается воздуху, но неэффективно. Эта технология не предпочтительна, если возможно влажное охлаждение в зависимости от испарения, но потребление энергии составляет всего 0,5% от мощности.
Резервная система отвода остаточного тепловыделения, вводимая в эксплуатацию на АЭС «Ловииса» в Финляндии в 2015 году, имеет две градирни, одну для резервной системы отвода остаточного тепла, связанную с парогенераторами, и одну большую для других нужд, в том числе топливные бассейны. Они могут привести установку сначала к горячему останову, а затем к холодному останову.
* Некоторые градирни с механической тягой представляют собой гибридную конструкцию, включающую сухую секцию над мокрой секцией. Используемый режим охлаждения зависит от сезона, при этом сухое охлаждение предпочтительнее в холодные месяцы.
В обоих случаях нет зависимости от испарения и, следовательно, потерь охлаждающей воды от испарения. Использование вентиляторов также позволяет лучше контролировать охлаждение, чем просто естественная тяга. Однако теплопередача гораздо менее эффективна и, следовательно, требует более крупной охлаждающей установки, которая является более сложной с механической точки зрения. Компания Eskom в Южной Африке указывает, что для установок с сухим охлаждением общее потребление воды на станции составляет менее 0,8 л/кВтч, что относится к потерям в паровом цикле (для сравнения, около 2,5 л/кВтч для установок с мокрым охлаждением). Eskom строит две крупнейшие в мире угольные электростанции – 6 x 800 МВт каждая – и одна из них будет крупнейшей в мире электростанцией с сухим охлаждением.
Вряд ли какая-либо генерирующая мощность в США использует сухое охлаждение, а в Великобритании это было исключено как непрактичное и ненадежное (в жаркую погоду) для новых атомных станций. Исследование Министерства энергетики США, проведенное в 2009 году, показало, что они в три-четыре раза дороже, чем система водяного охлаждения с рециркуляцией. Во всех заявках на получение лицензии на новые электростанции в США сухое охлаждение было отклонено как неприемлемое для данной площадки или неприемлемое из-за потери эффективности выработки электроэнергии и значительно более высоких капитальных и эксплуатационных затрат. Для крупных блоков также существуют вопросы безопасности, связанные с отводом остаточного тепла после аварийного останова с потерей мощности. В Иране четыре немецких реактора мощностью 1300 МВт, запланированных в 1970-е годы в Исфахане и Савехе должны были использовать сухое охлаждение с двумя градирнями высотой 260 м и диаметром 170 м каждая. Маловероятно, что в обозримом будущем крупные атомные электростанции перейдут на сухое охлаждение.
Однако два малых модульных реактора (ММР) в США — Holtec SMR-160 и B&W mPower — используют сухое охлаждение или могут его использовать, что обеспечивает гораздо большую гибкость при размещении. B&W заявляет о тепловом КПД 31% при использовании конденсатора с воздушным охлаждением и в других местах о снижении мощности со 180 МВт при охлаждении с водяным конденсатом до 155 МВт при охлаждении с воздушным конденсатором в результате снижения термодинамической эффективности. Реакторный модуль NuScale мощностью 60 МВт, который планируется построить в Национальной лаборатории Айдахо, будет использовать сухое охлаждение, что сократит потребление воды примерно на 9%. 0% и снижение выходной мощности на 5-7%.
Оба типа сухого охлаждения связаны с более высокими затратами на установку охлаждения и гораздо менее эффективны, чем мокрые градирни, использующие физику испарения l , поскольку единственным охлаждением является относительно неэффективная передача тепла от пара или воды к воздуху через металлические ребра, а не путем испарения. В жарком климате температура окружающего воздуха может достигать 40°C, что сильно ограничивает охлаждающий потенциал по сравнению с температурой влажного термометра около 20°C, что определяет потенциал для влажной системы. Однако, если сухие системы модернизируются, влажная система по-прежнему доступна для жаркой погоды.
Австралийские прогнозы по углю* показывают снижение тепловой эффективности воздушного охлаждения на 32% по сравнению с водяным, например. с 33% до 31%.
* В OECD Прогнозируемые затраты на производство электроэнергии 2010 г., Таблицы 3.3.
Вода является препятствием для производства электроэнергии на угле во внутреннем Китае, большая часть которого находится в регионах с дефицитом воды. Модернизация до воздушного охлаждения снижает эффективность на 3-10% и, как сообщается, стоит около 200 миллионов долларов США на 1000 МВт мощности * – около 2,5 центов/кВтч. World Energy Outlook 2015 сообщает, что более 100 ГВт угольных электростанций на севере Китая (12% всего угольного флота) используют сухое охлаждение, и ожидается, что потребность в нем будет расти. В частности, около 175 ГВт установленной мощности, работающей на угле, нуждаются в дооснащении сухим охлаждением. Из-за высокой стоимости транспортировки угля, которая более чем в три раза превышает стоимость добычи из Синьцзяна на восточное побережье, вблизи шахт на севере строится много новых мощностей, а электроэнергия передается на юг по линиям постоянного тока высокого напряжения. Прирост стоимости сухого охлаждения составляет около 0,7 долл. США/МВтч, что соответствует стоимости HVDC.
* Финансовый отчет Bloomberg New Energy от 25 марта 2013 г.
Китай планирует использовать небольшие модульные реакторы на расплавленной соли в качестве энергетического решения на северо-западе страны, где мало воды и низкая плотность населения. Применение безводного охлаждения в засушливых регионах с использованием реакторов ТМСР-СФ предусматривается в конце 2020-х годов. Помимо твердотопливных проектов, планируется построить МСР на жидком топливе мощностью 168 МВт. Отвод остаточного тепла пассивный, за счет охлаждения полости.
Экологические и социальные аспекты охлаждения
Каждый из различных методов охлаждения влечет за собой собственный набор местных экологических и социальных последствий и подлежит регулированию.
В случае прямого охлаждения воздействия включают количество забранной воды и воздействие на организмы в водной среде, особенно на рыбу и ракообразных. Последнее включает в себя как гибель из-за столкновения (отлов более крупной рыбы на сетках), так и уноса (втягивание более мелкой рыбы, икры и личинок через системы охлаждения), а также изменение условий экосистемы, вызванное повышением температуры сбрасываемой воды.
В случае с мокрыми градирнями воздействие включает потребление воды (в отличие от простого водозабора) и эффект видимого парового шлейфа, выходящего из градирни. Многие люди считают такие шлейфы помехой, в то время как в холодных условиях некоторые конструкции башен позволяют образовываться льду, который может покрывать землю или близлежащие поверхности. Другой возможной проблемой является унос, когда в каплях воды могут присутствовать соли и другие загрязняющие вещества.
Со временем знания об этих эффектах увеличились, последствия были определены количественно, и были разработаны решения. Технические решения (такие как экраны для рыбы и уловители дыма) могут эффективно смягчить многие из этих воздействий, но за соответствующие затраты, которые масштабируются по мере сложности.
На атомной станции, кроме незначительного хлорирования, охлаждающая вода не загрязняется при использовании – она никогда не контактирует с ядерной частью станции, а только охлаждает конденсатор в машзале.
В региональном и глобальном масштабе менее эффективные средства охлаждения, особенно сухое охлаждение, приведут к увеличению сопутствующих выбросов на единицу отпущенной электроэнергии. Это больше касается заводов, работающих на ископаемом топливе, но, возможно, имеет последствия и для атомной энергетики с точки зрения образующихся отходов.
Что касается политики, то в одном отчете Министерства энергетики США отмечается, что основным эффектом Закона США о чистой воде является регулирование влияния использования охлаждающей воды на водную жизнь, и это уже приводит к выбору систем с рециркуляцией вместо прямоточных. для пресной воды. Это приведет к увеличению потребления воды, если не будут использоваться более дорогие и менее эффективные системы сухого охлаждения. Это поставит ядерную энергетику в невыгодное положение по сравнению со сверхкритическим углем, хотя требования десульфурации дымовых газов (ДДГ) к углю выровняют водный баланс, по крайней мере, в некоторой степени, а любое улавливание и хранение углерода в будущем (CCS) еще больше ухудшит положение угля.
В отчете Национальной лаборатории энергетических технологий Министерства энергетики США (NETL) за август 2010 г. проанализированы последствия новых экологических норм для угольных электростанций в США. Ожидалось, что в феврале 2011 года Агентство по охране окружающей среды примет решение об обязательном использовании градирен в качестве «наилучшей доступной технологии» для сведения к минимуму воздействия на окружающую среду водозаборов, а не позволит проводить оценки на конкретных участках и анализ затрат и выгод для определения наилучшего варианта из ряд проверенных технологий для защиты водных видов. Это может означать, что на всех новых заводах и, возможно, на многих существующих установках необходимо будет установить градирни вместо использования прямоточного прямого охлаждения, для которого требуется много воды, но около 96% возвращается, чуть теплее. Градирни, будучи более дорогими, работают за счет испарения большого количества воды, создавая нагрузку на запасы пресной воды — согласно отчету, они используют 1,8 л/кВтч по сравнению с менее чем 0,4 л/кВтч для прямоточного охлаждения. . В отчете NETL отмечается, что прогнозируемое увеличение потребления воды на угольных электростанциях в течение следующих двух десятилетий, если прямое охлаждение больше не будет разрешено на новых электростанциях, не влияет на вероятность того, что многие угольные электростанции добавят технологию улавливания и хранения углерода (CCS). ограничить выбросы углерода в США, тем самым увеличив потребление воды еще на 30-40%.
Исследование, проведенное в 2010 году Исследовательским институтом электроэнергетики (EPRI), показало, что общая стоимость модернизации электростанций США с помощью градирен превысит 95 миллиардов долларов. Только стоимость 39 атомных электростанций (63 реактора) составит почти 32 миллиарда долларов. Исследование EPRI охватило 428 электростанций США с прямоточными системами охлаждения, которые потенциально подпадали под пересмотренные правила Агентства по охране окружающей среды США, якобы для защиты водных организмов от попадания в водозаборные сооружения для охлаждающей воды. Как отмечалось выше, в соответствии с предлагаемыми поправками к Закону о чистой воде Агентство по охране окружающей среды могло бы объявить охлаждение с замкнутым циклом «наилучшей доступной технологией» для сведения к минимуму неблагоприятного воздействия на водную флору и фауну. В исследовании EPRI учитывались капитальные затраты, потери доходов из-за длительных простоев, необходимых для замены систем, и затраты, связанные с потерями эффективности предприятия, включая увеличение энергопотребления для вентиляторов и насосов в системах охлаждения с замкнутым циклом. Такое изменение будет стоить 305 долларов на человека для 311 миллионов граждан США, чтобы модернизировать все электростанции с прямоточной системой охлаждения, «чтобы устранить практически несуществующее воздействие на окружающую среду, согласно научным исследованиям популяций водных организмов на этих заводах». Институт ядерной энергии, отраслевая ассоциация США
В мае 2014 года Агентство по охране окружающей среды издало окончательные правила для водозаборов, охватывающие 1065 заводов и фабрик, которые позволяют существующим предприятиям использовать ряд вариантов для защиты водной флоры и фауны, хотя для новых потребуются системы замкнутого цикла.*
* NEI прокомментировал: «Градирни потребляют в два раза больше воды из водной среды обитания, которую мы хотим защитить, по сравнению с прямоточными системами охлаждения. Этот факт очень важен, учитывая прогнозы, что большая часть нашей страны столкнется с нехваткой воды в будущем. Технологические решения в водозаборной системе охлаждающей воды электростанции могут быть очень эффективными для защиты рыбы и могут учитывать экологическое разнообразие различных участков. Как ранее указывало Агентство по охране окружающей среды, такие решения, как передвижные экраны с системой сбора и возврата, сравнимы с градирнями в защите водных организмов в водоемах, используемых для охлаждающих электростанций».
Во Франции все атомные электростанции EdF (14 реакторов), кроме четырех, находятся внутри страны и требуют пресной воды для охлаждения. Одиннадцать из 15 внутренних электростанций (32 реактора) имеют градирни, использующие испарительное охлаждение, остальные четыре (12 реакторов) напрямую используют речную или озерную воду. При нормативных ограничениях на повышение температуры принимающих вод это означает, что в очень жаркое лето выработка электроэнергии может быть ограничена.*
* Например, в Бугее максимальное повышение температуры воды летом обычно составляет 7,5ºC, а 5,5ºC летом с максимальной температурой на выходе 30ºC (летом 34ºC) и максимальной температурой ниже по течению 24ºC (допускается 26ºC до 35 летних дней). Для установок, использующих прямое охлаждение из моря, допустимое повышение температуры на море составляет 15ºC.
В США электростанции, использующие прямое охлаждение из рек, должны снижать мощность в жаркую погоду. Три переправы Browns Ferry компании TVA работают на 50%, а температура воды в реке превышает 32°C.
За одним исключением, все атомные электростанции в Великобритании расположены на побережье и используют прямое охлаждение. В проведенном в Великобритании в 2009 году исследовании размещения новых атомных станций все рекомендации касались площадок в пределах 2 км от обильных вод – моря или устья.
Австралийское исследование, предлагающее возобновляемые источники энергии (ветровые и солнечные) для объекта в Южной Австралии, предлагает цифру использования воды 0,74 GL / год для очистки зеркал (гелиостатов) на заводе CSP общей мощностью 540 МВт, 2810 ГВтч / год, следовательно, 0,26 л/кВтч.
При сравнении водопотребления атомных и угольных электростанций необходимо учитывать использование воды помимо охлаждения. Часто при очистке и транспортировке угля, а также при удалении золы используется много воды. Это может вызвать загрязнение, как и стоки с угольных складов.
Будущие последствия требований к охлаждению для ядерной энергетики
Пресная вода является ценным ресурсом в большинстве частей мира. Там, где его вообще мало, общественное мнение поддерживает политику правительства, основанную на здравом смысле, чтобы свести к минимуму его растрату.
Помимо близости к основным центрам нагрузки, нет смысла размещать АЭС вдали от побережья, где они могут использовать прямоточное охлаждение морской водой. При размещении угольных электростанций необходимо учитывать логистику поставок топлива (и связанную с этим эстетику), поскольку для каждой электростанции мощностью 1000 МВт требуется более трех миллионов тонн угля в год.
«Потребление воды атомными станциями значительно, но лишь немного выше, чем потребление воды угольными станциями. Атомные станции работают при относительно более низких температуре и давлении пара и, следовательно, более низкой эффективности цикла, что, в свою очередь, требует более высоких расходов охлаждающей воды. . Угольные электростанции с более высоким КПД можно охлаждать с помощью чуть меньшего количества воды на единицу продукции, но разница невелика.*
* Проблемы и возможности охлаждающей воды на атомных электростанциях США, октябрь 2010 г., INL/EXT-10-2028.
Если какую-либо тепловую электростанцию — угольную или атомную — необходимо разместить внутри страны, наличие охлаждающей воды является ключевым фактором при выборе местоположения. Там, где охлаждающая вода ограничена, важность высокой тепловой эффективности велика, хотя любое преимущество, скажем, сверхкритического угля по сравнению с ядерным, вероятно, будет значительно уменьшено из-за потребности в воде для ДДГ.
Даже если количество воды настолько ограничено, что ее нельзя использовать для охлаждения, завод можно разместить вдали от потребности нагрузки и там, где имеется достаточно воды для эффективного охлаждения (с учетом некоторых потерь и дополнительных затрат на передачу) м .
Атомные электростанции поколения III+ имеют более высокий тепловой КПД по сравнению с более старыми и не должны уступать угольным по соображениям водопотребления.
Соображения по ограничению выбросов парниковых газов, конечно, будут накладываться на вышеизложенное. Данные Министерства энергетики США показывают, что улавливание CO2 добавит 50-90% к использованию воды на угольных и газовых электростанциях, что сделает первые более водоемкими, чем ядерные. DOE/NETL-402/080108, август 2008 г.
Еще одно значение относится к когенерации с использованием отработанного тепла атомной электростанции на побережье для опреснения MSF. Многие предприятия опреснения на Ближнем Востоке и в Северной Африке уже используют отработанное тепло электростанций, работающих на нефти и газе, и в будущем ряд стран рассчитывают использовать ядерную энергию для когенерации. См. также информационный документ о ядерном опреснении.
ПРИЛОЖЕНИЕ: Комментарий к отчетам США
Очевидно, что помимо тепла, отводимого с дымовыми газами от угольной электростанции, и любой разницы в тепловом КПД, которая влияет на количество тепла, отводимого в систему охлаждения, существует нет реальной разницы в количестве воды, используемой для охлаждения атомных электростанций, по сравнению с угольными электростанциями того же размера. Однако некоторые исследования в США указывают на значительную разницу между угольными и атомными электростанциями, что, очевидно, связано с (неуказанным) тепловым КПД некоторых примеров. В исследования не включены атомные электростанции на побережье, которые используют соленую воду для охлаждения.
Технический отчет EPRI за март 2002 г.: Вода и устойчивость (том 3): Потребление воды в США для производства электроэнергии – следующие полвека предназначен для оценки будущего потребления воды, связанного с производством электроэнергии в США, примерно до 2020 г. «типичные» цифры забора и потребления воды, которые показывают заметные различия между углем и ядерной энергией, без указания их источника или объяснения их величины. Он фокусируется только на пресной воде и игнорирует растения с охлаждением морской водой. Его выводы представлены на региональной основе с учетом прогнозируемого увеличения выработки и возможных изменений в технологии выработки, например, с перехода с угля на газ с комбинированным циклом.
EPRI отмечает, что этот отчет 2002 г. заменен отчетом 2008 г. «Использование воды в производстве электроэнергии», но он недоступен. Отчеты за 2002 и 2008 годы основаны на примерах из общедоступных данных и баз данных EPRI, которые предоставляют информацию об использовании охлаждающей воды и отводе тепла для нескольких объектов. Цифры, представленные в этих отчетах и на гистограмме выше, в целом отражают требования к водопользованию. Цифры, полученные с помощью EPRI, постоянно были примерно на 10% ниже, чем аналогичные цифры, предоставленные Министерством энергетики, поскольку Министерство энергетики использует теоретические расчеты для получения своих показателей водопользования, а не усредняет фактические данные по станциям, как в подходе EPRI.
Другие отчеты об оценке потребности в пресной воде получены из Национальной лаборатории энергетических технологий Министерства энергетики США в 2006 г. с обновлением 2008 г. и более общим отчетом в 2009 г. Первые два относятся к 2030 г. и используют пять примененных сценариев охлаждения. к региональным прогнозам пополнения и выхода на пенсию. Здесь допущения для будущих угольных электростанций составляют 70% сверхкритических и и 30% подкритических, причем первые имеют очень высокий тепловой КПД, превосходящий любой атомной электростанцией поколения III. Однако предполагается, что угольные электростанции нуждаются в десульфурации дымовых газов (ДДГ), что обычно увеличивает потребление воды.
Потребность в охлаждающей воде для каждого типа установки была рассчитана на основе данных NETL и приведена в следующей таблице для потребления пресной воды «модельными» установками:
Цифры озадачивают тем, что сверхкритический уголь должен потреблять значительно меньше, чем менее эффективные субкритические угольные электростанции, а для рециркуляционного использования градирен большая разница между субкритическим углем и атомной энергетикой необъяснима. Очевидно, что есть важные переменные, которые не учитываются, хотя они, безусловно, должны иметь отношение к прогнозам NETL.
В отчете DOE/NETL за 2009 г. показана диаграмма (рис. 3-6) со ссылкой на отчет EPRI за 2002 г., в котором чистое потребление с использованием градирен составляет от 2,27 до 3,8 л/кВтч для АЭС*. Это намного больше, чем цифры на схеме докритического сжигания угля с ДДГ (рис. 3-2) – 1,9-2,5 л/кВтч (0,505-0,665 гал/кВтч) с аналогичной продувкой.
* Подпитка охлаждающей воды от 3,0 до 4,1 л/кВтч (0,8-1,1 галлона/кВтч), без продувки 0,06-0,20 галлона/кВтч.
Другая диаграмма (рис. 3-1) со ссылкой на EPRI 2002 дает нетто 2,7 л/кВтч (0,72 галлона/кВтч) для ядерных и 2,0 л/кВтч (0,52 галлона) для субкритического угля. В пояснении в тексте говорится: «Атомные электростанции имеют более высокую нагрузку на градирни по сравнению с полезной выработкой электроэнергии. Это связано с тем, что условия пара ограничены эффектами хрупкости металла от ядерного реактора, что снижает эффективность». Однако ни в нем, ни в отчете EPRI не подтверждается большая разница, которая должна быть непосредственно связана с потерями тепла дымовой трубы на угольных электростанциях и с тепловым КПД.
Примечания и ссылки
Примечания
a. При теоретической полной эффективности и учете только паровой фазы это известно как цикл Карно. Эффективность Карно системы относится к разнице между уровнями входного и выходного тепла и в более общем смысле называется тепловой эффективностью. [Назад]
б. Этот термодинамический процесс превращения тепла в работу также известен как цикл Ренкина или, в просторечии, как паровой цикл, который можно считать практическим циклом Карно, но с использованием насоса для возврата жидкости в виде жидкости к источнику тепла. [Назад]
г. Функция конденсатора состоит в том, чтобы конденсировать выхлопной пар из паровой турбины, отдавая скрытую теплоту парообразования охлаждающей воде (или, возможно, воздуху), проходящей через конденсатор. Температура конденсата определяет давление на той стороне конденсатора. Это давление называется противодавлением турбины и обычно представляет собой частичный вакуум. Снижение температуры конденсата приведет к снижению противодавления турбины, что повысит тепловой КПД турбины. Типичный конденсатор состоит из труб внутри кожуха или кожуха.
Могут быть первичный и вторичный контуры, как в водо-водяных реакторах (PWR) и двух или трех других типах. В этом случае первый контур просто переносит тепло от активной зоны к парогенераторам, а вода в нем остается жидкой под высоким давлением. В реакторах с кипящей водой и еще в одном реакторе вода кипит в активной зоне или рядом с ней. То, что сказано в тексте статьи, относится к последней ситуации или к вторичному контуру, где их два. [Назад]
д. Внутри ядерного реактора вода или тяжелая вода должны поддерживаться под очень высоким давлением (1000-2200 фунтов на квадратный дюйм, 7-15 МПа), чтобы она могла оставаться жидкой при температуре выше 100ºC, как в современных реакторах. Это оказывает большое влияние на реакторостроение.
Более подробное описание различных теплоносителей первого контура содержится в документе Nuclear Power Reactors . [Назад]
e. В отчете Геологической службы США за 1995 г. говорится, что 98% изъятого обычно возвращается к источнику. [Назад]
ф. Для данной электрической мощности, потому что установка должна быть больше (для данной мощности @36% необходимо сбрасывать в 1,78 раза больше тепла, при 33% необходимо сбрасывать в 2,03 раза больше тепла — разница 14%). Если просто посмотреть на долю тепла, теряемого на конкретной установке при двух коэффициентах полезного действия, разница составит 5%, а электроэнергии будет произведено на 8% меньше. [Назад]
г. На каждый киловатт-час электроэнергии при тепловом КПД 33% необходимо сбрасывать 7,3 МДж тепла. При тепловом КПД 36% сбрасывается 6,4 МДж. При скрытой теплоте испарения 2,26 МДж / л это дает 3,2 литра или 2,8 литра на кВтч, соответственно, испаряемых, если весь охлаждающий эффект заключается просто в испарении. Это составило бы 77 или 67 мегалитров в день соответственно для электростанции мощностью 1000 МВт, если бы все охлаждение было только испарительным. На практике около 60-75% приходится на испарение, в зависимости от атмосферных факторов. Другие расчетные данные для более высокой эффективности: для ультрасверхкритического парового цикла (USC) с использованием градирен потребуется около 1,5–1,7 л / кВтч; на современной парогазовой установке около 0,9-1,1 л/кВтч. [Назад]
ч. В отчете Министерства энергетики США за 2006 год, критикуемом ниже, указано, что 2,9 л/кВтч является типичным. Другие источники в США указывают 1,5 л/кВтч для прямоточного охлаждения и 2,7 или 3,0 л/кВтч для испарительных градирен (, например, NEI 2009, примечание 11; NEI 2012). [Назад]
i. Исходя из 50% от общего объема производства 261 ТВтч при стоимости воды 2,25 л/кВтч (60% электроэнергии производится из угля, в основном с использованием испарительного охлаждения). Согласно более авторитетной, но более ранней оценке, общие потери от испарения составляют 225 галлонов в год для внутренних электростанций (Hunwick 2008). Мельбурн использует около 440 GL/год. [Назад]
тел. Примерно от 0,18 до 0,25 л/кВтч на заводе в Коган-Крик в Квинсленде, включая небольшое дополнительное влажное охлаждение, и 0,15 л/кВтч в Милмерране. [Назад]
л. 48 вентиляторов диаметром 9 метров на ручье Коган. [Назад]
л. В Австралии на угольных электростанциях Kogan Creek (750 МВт, сверхкритическая) и Milmerran (840 МВт, сверхкритическая) используется сухое охлаждение с АСС, как и на станциях Матимба и Маджуба в Южной Африке. Новая электростанция Medupi будет использовать его и станет крупнейшей электростанцией с сухим охлаждением в мире (4800 МВт). Kendal в Южной Африке использует непрямую систему сухого охлаждения. Сухое охлаждение, по-видимому, также используется в Иране и Европе. Опыт Южной Африки показывает, что стоимость ACC примерно на 50% выше, чем при рециркуляционном влажном охлаждении и непрямом сухом охлаждении на 70–150% больше. [Назад]
м. В них используется сверхкритическая вода с давлением около 25 МПа, которая имеет температуру «пара» от 500 до 600ºC и может обеспечить 45% термический КПД. По всему миру работает более 400 таких заводов. Одно из направлений разработки ядерных реакторов поколения IV включает сверхкритические конструкции с водяным охлаждением. При ультрасверхкритическом уровне (30+ МПа) может быть достигнут тепловой КПД 50%.
Сверхкритические флюиды — это флюиды выше термодинамической критической точки, определяемой как самая высокая температура и давление, при которых газовая и жидкая фазы могут сосуществовать в равновесии в виде гомогенной жидкости. Они имеют свойства между свойствами газа и жидкости. Для воды критическая точка находится при температуре 374 ° C и 22 МПа, что дает ей плотность «пара», составляющую одну треть плотности жидкости, так что она может приводить в действие турбину так же, как обычный пар. [Назад]
н. В Великобритании все атомные электростанции расположены на побережье, а общие потери при передаче в системе составляют 1,5%. [Назад]
Источники
Агентство по охране окружающей среды Великобритании, 2010 г. , Варианты водяного охлаждения для атомных электростанций нового поколения в Великобритании.
EPRI 2002, Вода и устойчивое развитие (том 3): Потребление воды в США для производства электроэнергии – следующие полвека, Технический отчет EPRI
DOE/NETL 2006: Оценка потребностей в пресной воде для удовлетворения будущих потребностей в производстве термоэлектрической энергии, DOE/NETL-2006/1235
DOE/NETL 2008: Оценка потребностей в пресной воде для удовлетворения будущих потребностей в производстве термоэлектрической энергии, обновление, DOE/NETL-400/2008/1339
DOE/NETL 2009: Требования к воде для существующих и новых технологий термоэлектрических установок, DOE/NETL-402/080108
Использование воды в производстве электроэнергии, Отчет Научно-исследовательского института электроэнергетики 1014026 (февраль 2008 г.)
EPRI 2011, Национальная смета затрат на модернизацию электростанций США с охлаждением замкнутого цикла, Техническое описание EPRI 1022212; и Исследование модернизации с замкнутым циклом: оценка капитальных и эксплуатационных затрат, Технический отчет EPRI 1022491.
DOE/NETL, август 2010 г., Водонепроницаемость существующих угольных электростанций, отчет 1429. DOE/INL 2010 г., Проблемы и возможности охлаждающей воды на атомных электростанциях США, октябрь 2010 г., INL/EXT-10-2028.
Ханвик, Ричард, 2008 г., Внутренние электростанции Австралии: утоление жажды
Международное энергетическое агентство и Агентство по ядерной энергии ОЭСР, Прогнозируемые затраты на производство электроэнергии, издание 2010 г.,
.
Международное энергетическое агентство, World Energy Outlook 2015
Международное энергетическое агентство, World Energy Outlook 2016 — глава 9 о воде
Справочник по ядерной технике 2010
ESAA, Электричество Газ Австралия 2010
МАГАТЭ, 2012 г., Эффективное управление водными ресурсами в водоохлаждаемых реакторах, Серия публикаций МАГАТЭ по ядерной энергии, № NP-T-2.6.
Уильям Скафф, Институт ядерной энергии, Водопользование, электроэнергетика и ядерная энергия: целостный подход к охране окружающей среды, представленный на Совете по охране подземных вод (GWPC), 2009 г. Ежегодный форум, 14-16 сентября 2009 г.
Институт ядерной энергии, Информационный бюллетень по водопользованию и атомным электростанциям (ноябрь 2013 г.)
ThinkClimate & Brown&Pang, Zero Carbon Options (для электростанции в Порт-Огасте), 2012 г.
Разработка и демонстрация составных параболических концентраторов для производства солнечной тепловой энергии, систем отопления и охлаждения, отчет о ходе работ: июль-декабрь 1975 г.
Показаны 1-4 из
77 страниц в этом отчете.
PDF-версия также доступна для скачивания.
Описание
Отчет о ходе разработки составных параболических концентраторов (CPC). Создан и испытан десятикратный концентратор с резонаторным приемником. Оптическая эффективность была очень хорошей (65 процентов), но тепловые характеристики ухудшились из-за тепловых потерь резонаторного приемника. Представлено резюме результатов субконтрактов, описанных в предыдущем отчете о ходе работ, и отмечено влияние этих результатов на программы ANL.
Физическое описание
ix, 65 стр. : ил., графики
Информация о создании
Аллен, Джон В.; Левитц, Норман М .; Рабл, Ари; Рид, Кент А .; Шерц, Уильям В.; Тодос, Джордж и др.
1977.
Контекст
Этот отчет входит в состав сборника под названием:
Архив технических отчетов и библиотека изображений
а также
предоставлено отделом государственных документов библиотек ЕНТ
к
Электронная библиотека ЕНТ,
цифровой репозиторий, размещенный на
Библиотеки ЕНТ.
Было просмотрено 229раз. Более подробную информацию об этом отчете можно посмотреть ниже.
Поиск
Открытый доступ
Кто
Люди и организации, связанные либо с созданием этого отчета, либо с его содержанием.
Авторы
- Аллен, Джон В.
- Левиц, Норман М.
- Рабл, Ари
- Рид, Кент А.
- Шерц, Уильям В.
- Тодос, Джордж
- Уинстон, Роланд
Дистрибьюторы
- Соединенные Штаты. Министерство энергетики. Центр технической информации.
- Соединенные Штаты. Национальная служба технической информации.
Создатели
- Аргоннская национальная лаборатория
- Соединенные Штаты. Управление энергетических исследований и разработок.
Издатель
- Аргоннская национальная лаборатория
Место публикации: Аргонн, Иллинойс
Аудитории
Мы определили это отчет как первоисточник в наших коллекциях. Исследователи, преподаватели и студенты могут найти этот отчет полезным в своей работе.
Предоставлено
Библиотеки ЕНТ Отдел государственных документов
Являясь одновременно федеральной и государственной депозитарной библиотекой, отдел государственных документов библиотек ЕНТ хранит миллионы единиц хранения в различных форматах. Департамент является членом Программы партнерства по контенту FDLP и Аффилированного архива Национального архива.
О | Просмотрите этого партнера
Свяжитесь с нами
Исправления и проблемы Вопросы
какая
Описательная информация, помогающая идентифицировать этот отчет.
Перейдите по ссылкам ниже, чтобы найти похожие элементы в электронной библиотеке.
Титулы
- Основное название: Разработка и демонстрация составных параболических концентраторов для производства солнечной тепловой энергии, а также для обогрева и охлаждения, отчет о ходе работ: июль-декабрь 1975
- Добавлен заголовок: Разработка и демонстрация составных параболических концентраторов для производства солнечной тепловой энергии, а также для обогрева и охлаждения: отчет о ходе работы за период с июля по 19 декабря75
- Серийное название: Отчет о ходе разработки и демонстрации составных параболических концентраторов для производства солнечной тепловой энергии, а также для систем отопления и охлаждения
- Добавлен заголовок: АНЛ (серия)
- Добавлен заголовок: Отчет Аргоннской национальной лаборатории ANL-76-71
- Название серии: Отчеты Аргоннской национальной лаборатории
Описание
Отчет о ходе разработки составных параболических концентраторов (CPC). Создан и испытан десятикратный концентратор с резонаторным приемником. Оптическая эффективность была очень хорошей (65 процентов), но тепловые характеристики ухудшились из-за тепловых потерь резонаторного приемника. Представлено резюме результатов субконтрактов, описанных в предыдущем отчете о ходе работ, и отмечено влияние этих результатов на программы ANL.
Физическое описание
ix, 65 стр. : ил., схемы
Примечания
Оцифровано с микрофиши (1).
Некоторые части этого отчета могут быть неразборчивы в зависимости от качества микрофиши.
Предметы
Ключевое слово
- отчеты о проделанной работе
Тематические рубрики Библиотеки Конгресса
- Передача энергии.
- Тепло – Передача.
- Параболические желоба.
- Солнечные коллекторы.
- Солнечные концентраторы.
- Солнечная энергия.
Язык
- Английский
Тип вещи
- Отчет
Идентификатор
Уникальные идентификационные номера для этого отчета в электронной библиотеке или других системах.
- ОСЛК : 878840241 | Внешняя ссылка
- Номер SuDoc :
Д 3. АТ 7:22/АНЛ-76-71
- Отчет № : АНЛ-76-71
- Номер гранта : W-31-109-Eng-38
- Ключ архивного ресурса : ковчег:/67531/metadc282715
Коллекции
Этот отчет является частью следующей коллекции связанных материалов.
Архив технических отчетов и библиотека изображений
Эта подборка материалов из Архива технических отчетов и библиотеки изображений (TRAIL) включает труднодоступные отчеты, опубликованные различными государственными учреждениями. Технические публикации содержат отчеты, изображения и технические описания исследований, выполненных для правительственных учреждений США. Темы варьируются от добычи полезных ископаемых, опреснения и радиации до более широких исследований в области физики, биологии и химии. Некоторые отчеты включают карты, раскладки, чертежи и другие материалы большого размера.
О | Просмотрите эту коллекцию
Какие обязанности у меня есть при использовании этого отчета?
Цифровые файлы
- 77 файлы изображений доступны в нескольких размерах
- 1
файл
(. pdf)
- API метаданных: описательные и загружаемые метаданные, доступные в других форматах
Когда
Даты и периоды времени, связанные с этим отчетом.
Дата создания
- 1977 г.
Даты начала и окончания
- июль 1975 г. – 19 декабря75
Добавлено в цифровую библиотеку ЕНТ
- 4 августа 2015 г. , 8:33
Статистика использования
Когда последний раз использовался этот отчет?
Вчерашний день: 0
Последние 30 дней: 1
Всего использовано: 229
Дополнительная статистика
Взаимодействие с этим отчетом
Вот несколько советов, что делать дальше.
Поиск внутри
Поиск
Начать чтение
PDF-версия также доступна для скачивания.
- Все форматы
Цитаты, права, повторное использование
- Ссылаясь на этот отчет
- Обязанности использования
- Лицензирование и разрешения
- Связывание и встраивание
- Копии и репродукции
Международная структура взаимодействия изображений
Мы поддерживаем IIIF Презентация API
Распечатать/поделиться
Полезные ссылки в машиночитаемом формате.
Архивный ресурсный ключ (ARK)
- ERC Запись: /арк:/67531/metadc282715/?
- Заявление о стойкости: /ark:/67531/metadc282715/??
Международная структура совместимости изображений (IIIF)
- IIIF Манифест: /арк:/67531/metadc282715/манифест/
Форматы метаданных
- UNTL Формат:
/ark:/67531/metadc282715/metadata. untl.xml
- DC RDF: /ark:/67531/metadc282715/metadata.dc.rdf
- DC XML: /ark:/67531/metadc282715/metadata.dc.xml
- OAI_DC : /oai/?verb=GetRecord&metadataPrefix=oai_dc&identifier=info:ark/67531/metadc282715
- МЕТС :
/ark:/67531/metadc282715/metadata. mets.xml
- Документ OpenSearch: /ark:/67531/metadc282715/opensearch.xml
Картинки
- Миниатюра: /арк:/67531/metadc282715/миниатюра/
- Маленькое изображение: /ковчег:/67531/metadc282715/маленький/
URL-адреса
- В текст:
/ark:/67531/metadc282715/urls. txt
Статистика
- Статистика использования: /stats/stats.json?ark=ark:/67531/metadc282715
Аллен, Джон В.; Левитц, Норман М .; Рабл, Ари; Рид, Кент А .; Шерц, Уильям В.; Тодос, Джордж и др.
Разработка и демонстрация составных параболических концентраторов для производства солнечной тепловой энергии, а также для обогрева и охлаждения, отчет о ходе работ: июль-декабрь 1975 г.,
отчет,
1977 год;
Аргонн, Иллинойс.
(https://digital.library.unt.edu/ark:/67531/metadc282715/:
по состоянию на 30 сентября 2022 г.),
Библиотеки Университета Северного Техаса, цифровая библиотека ЕНТ, https://digital. library.unt.edu;
зачисление отдела государственных документов библиотек ЕНТ.
ClaRa⁺ — Моделирование электростанции
Программное обеспечение
Узнайте больше о возможностях ClaRa + :
Создайте цифрового двойника своей электростанции, изучите переходное поведение и получите больше информации для оптимизации ваши процессы для использования на энергетическом рынке будущего. Используйте ClaRa + для поддержки всех этапов проекта — от оценки концептуальные варианты конструкции компонентов, оптимизация технологии управления, виртуальный ввод в эксплуатацию и оптимизация во время операции.
Оптимизация парогенераторов
- ClaRa + позволяет анализировать котлы с естественной и принудительной циркуляцией, а также прямоточные котлы.
- Усовершенствуйте свою схему управления, внедрив в нее углубленные, основанные на моделировании знания о подготовке топлива, сгорании и распространении неисправностей.
Оптимизация пароводяных циклов
- ClaRa + позволяет проектировать и анализировать обширные участки предварительного нагрева и учитывать все соответствующие резервуары хранения (конденсатор, резервуар питательной воды, атмосферное хранилище).
- ClaRa + позволяет анализировать эффективность процессов в переходных режимах и частичных нагрузках.
Оптимизация переходных процессов
- Модели, предоставленные ClaRa + , позволяют проводить подробный и точный анализ переходных процессов.
- ClaRa + поддерживает предварительную квалификацию для услуг первичного и вторичного контроля. ClaRa + помогает безопасно контролировать отказы агрегатов, таких как насосы, вентиляторы, турбины и мельницы.
Проектирование компонентов
- ClaRa + помогает спроектировать резервуары (бочки, резервуары для хранения, резервуары для питательной воды) и быстрозапорные клапаны с учетом чрезвычайно динамичных условий эксплуатации.
Разработка контроллеров процессов
- ClaRa + позволяет анализировать стабильность и оптимизировать системы управления.
- ClaRa + позволяет проводить безопасные оценки последовательности шагов в случае неисправности.
Предотвращение критических состояний системы
- ClaRa + позволяет проводить безопасный анализ потенциально опасных или повреждающих компоненты рабочих условий.
- ClaRa + помогает избежать кавитации в насосах и испарения в жидкостных линиях — за счет конструктивных средств или интеллектуального управления.
Анализ ТЭЦ
- ClaRa + позволяет учитывать все соответствующие ограничения процесса, а также пределы эксплуатации компонентов и агрегатов при взаимодействии.
- Повысьте надежность и эффективность вашей производственной площадки.
Соответствие требованиям к сети
- ClaRa + обеспечивает глобальный анализ производительности сетей передачи.
- Оптимизируйте энергопотребление и затраты на электроэнергию на вашем сайте.
Анализ электростанций с комбинированным циклом
- ClaRa + поддерживает анализ электростанций с учетом подключенных электрических сетей и централизованного теплоснабжения.
- Оптимизируйте свою электростанцию с учетом меняющихся рыночных ситуаций.
Валидация и квалификация
- Модели аттестуются и проверяются как с использованием тестеров изолированных компонентов, так и с использованием объединенных общих моделей. Разработчики тесно сотрудничают с пользователями из отрасли и учеными.
- Источник: Университет Дуйсбург-Эссен, кафедра экологических процессов и проектирования предприятий, диаграмма принята к публикации на конференции Modelica 2015, Париж.
ClaRa + — библиотека компонентов силовой установки, запрограммированная на языке описания модели Modelica. Это позволяет пользователям динамически моделировать электростанции и отвечать на текущие вопросы, касающиеся работы электростанций.
Программное обеспечение Dymola используется для перевода и моделирования, а также в качестве основной среды разработки.
Вы заинтересованы в нашем продукте? Напишите нам по электронной почте. Мы будем рады предоставить вам информацию.
Электронная почта
Хотите протестировать наш продукт? Вы можете скачать демо версию ClaRa + который имеет уменьшенную область применения.
Услуги
Как эксперты в области моделирования и имитации электростанций и сложных энергетических систем, мы будем рады помочь вам ответить на ваши вопросы.
Симуляционные исследования
Доверьте нам свои проблемы, мы найдем решение. Вы сэкономите на лицензионных сборах, а мы сможем приступить к решению вашей проблемы напрямую и компетентно.
- Концептуальные исследования и оценка концепции.
- Оценка размеров.
- Проектирование и оптимизация систем управления.
- Виртуальный ввод в эксплуатацию.
Обучение
Мы поддержим вас в создании ноу-хау:
- Станьте экспертом в моделировании электростанций, пройдя трехдневный курс.
- Ознакомьтесь с ассортиментом ClaRa + .
- В качестве примера создайте динамическую модель электростанции.
- По запросу мы можем адаптировать содержание курса в соответствии с вашими потребностями и провести обучение на вашем предприятии.
Индивидуальные модели
Мы гибко и компетентно поддерживаем вашу группу моделирования:
- Мы моделируем и реализуем парогенераторы, теплообменники, насосы, клапаны и контроллеры, установленные на вашем объекте.
- Мы калибруем и параметрируем модели в соответствии с техническими данными или измерениями.
Опора
- Получите помощь в кратчайшие сроки.
- Воспользуйтесь нашими дальнейшими разработками.
- Мы помогаем вам с вашими проектами в качестве консультанта.
Симуляционные исследования
Вас интересуют наши услуги? Напишите нам по электронной почте. Мы будем рады предоставить вам информацию.
Электронная почта
Обучение и поддержка
XRG Simulation GmbH и TLK-Thermo GmbH предлагают пакеты обучения и поддержки, которые позволят вам приступить к моделированию процессов электростанции с помощью ClaRa/ClaRa + .
Описание тренировки
Каталожные номера
ClaRa + и демо-версия ClaRa, доступные по лицензии Modelica версии 2.0, используются более чем 50 пользователями по всему миру. Узнайте больше о некоторых избранных историях успеха ниже:
Оптимизация управления и технологического процесса электростанции Schwarze Pumpe, работающей на буром угле
Проектирование и анализ переходных процессов сверхкритического CO2 цикла Брайтона
Исследовательский проект DYNSTART
- В этом продолжающемся исследовательском проекте ClaRa используется для моделирования динамического поведения угольных электростанций с
захват диоксида. Основным направлением исследовательского проекта является разработка, оптимизация и тестирование нового контроля.
концепции низкого диапазона нагрузки, пуска и останова. Для этого создаются модели действующих силовых установок и
подтверждается измеренными данными. Из-за многодоменных возможностей программного обеспечения силовая установка, углекислый газ
установка улавливания и система управления моделируются с помощью ClaRa и тестируются во взаимодействии.
- Партнеры проекта: Технический университет Гамбург-Харбург, Vattenfall AB, EnBW Kraftwerke AG, Uniper, TLK-Thermo, XRG-Simulation.
Исследовательский проект DYNCAP
- Целью этого исследовательского проекта было изучение динамического поведения угольных электростанций с углекислым газом.
захват и выявление потенциала для обеспечения управляющей энергии.
Модели электростанций были построены в среде ClaRa, подтверждены данными измерений и объединены с дожиганием.
модель растения. Эти модели использовались для оптимизации работы, определения критических интерфейсов и разработки концепций для снабжения
энергии управления за счет использования памяти процессов. - Партнеры проекта: Технический университет Гамбург-Харбург, Vattenfall AB, EnBW Kraftwerke AG, E.On Energie AG, TLK-Thermo, XRG-Simulation.
Загрузки
Загрузите ClaRa прямо сейчас!
Бесплатная демо-версия ClaRa дает хороший обзор возможностей моделирования электростанций и позволяет проводить концептуальные исследования. Коммерческая версия ClaRa + предлагает дополнительный контент, более удобна для пользователя и поддерживает проектирование компонентов благодаря точным моделям деталей. Для перевода, моделирования и в качестве основной среды разработки мы рекомендуем коммерческое программное обеспечение Dymola.
Скачать ClaRaClaRa
+ брошюры- Программное обеспечение для листовок // Скачать (pdf)
- Рекламные услуги // Скачать (pdf)
- Описание тренинга // Скачать (pdf)
- «Управление качеством ClaRa + : проверка реализованной физики» // Скачать (pdf)
- „ClaRa + Управление качеством: усилия по сертификации в соответствии с ISO 9001:2008“ // Скачать (pdf)
- Презентации Встреча пользователей ClaRa от 4 июня th , 2019 // Скачать (zip)
Публикации
- [1] Йоханнес Бруннеманн, Фридрих Готтельт, Кай Веллнер, Ала Ренц, Андре Тюринг, Фолькер Рёдер, Кристоф Хазенбайн, Кристиан Шульце, Герхард Шмитц, Йорг Эйден: «Статус ClaRaCCS: Моделирование и моделирование угольной энергетики Установки с CO 2 захват», 9 th Конференция Modelica, Мюнхен, 2012 // Скачать (pdf)
- [2] Фолькер Редер, Кристоф Хазенбейн, Альфонс Катер, Кай Велнер, Герхард Шмитц, Йоханнес Бруннеманн, Фридрих Готтельт, Ала Ренц, Кристиан Шульце, Андре Тюринг: «Проект DYNCAP: Untersuchung des dynamischen Verhaltens von Dampfkraftprozessen 7 CO 920 mit CO 920 mit CO 920 mit CO 920 mit CO 920 mit CO 2 -Abtrennung zur Bereitstellung von Regelenergie“, Proceedings of the 44 th Conference on Power Plant Technology, Dresden, October, 23–24, 2012
- [3] Альфонс Катер, Фолькер Редер, Кристоф Хазенбайн, Герхард Шмитц, Кай Велнер, Фридрих Готтельт, Лассе Нильсен: «DYNCAP Dynamische Untersuchung von Dampfkraftprozessen mit CO 2 -Abtrennung zur Bereitschäitstellung, Universitschäitstellung» Гамбург-Харбург, TLK-Thermo GmbH, XRG Simulation GmbH, 2015 // Скачать
- [4] Фридрих Готтельт, Кай Веллнер, Фолькер Редер, Йоханнес Бруннеманн, Герхард Шмитц, Альфонс Катер: «Единая схема управления для угольных электростанций с интегрированным дожиганием CO 2 Capture» Материалы конференции IFAC In 8 th IFAC по управлению энергосистемой электростанций, Тулуза, Франция, 2012 г. // Загрузить
- [5] Марсель Рихтер, Флориан Мёлленбрук, Андреас Старински, Герд Эльеклаус, Клаус Гёрнер: «Повышение гибкости угольных электростанций с помощью динамического моделирования» Материалы 11-й -й конференции Modelica , Париж, 2015 г. // Скачать ( пдф)
- [6] C. Gierow, M. Hübel, J. Nocke, E. Hassel: «Математическая модель влияния выдувания сажи в динамическом моделировании электростанций» Материалы 11-й конференции th Modelica, Париж, 2015 г. // Скачать (pdf)
- [7] К. Велнер, Т. Маркс-Шубах, Г. Шмитц: «Динамическое поведение угольных электростанций с улавливанием CO2 после сжигания» Исследования в области промышленной и инженерной химии, 2016 г. // Скачать (pdf)
- [8] Фридрих Готтельт, Тимм Хоппе, Лассе Нильсен: «Применение библиотеки электростанций ClaRa для оптимизации управления» Материалы 12-й конференции Modelica th , Прага, 2017 г. // Скачать (pdf)
- [9] J. Prause, M. Hübel, D. Holtz, J. Nocke, E. Hassel: «Локальные диспропорции температуры пара угольных котлов при очень низкой нагрузке» Energy Procedia 120, 2017 // Download
- [10] Марсель Рихтер, Герд Оельеклаус, Клаус Гёрнер: «Повышение гибкости нагрузки угольных электростанций за счет интеграции накопителя тепловой энергии», Applied Energy, том 236, 15 февраля 2019 г., Страницы 607-621
- [11] Воячек А., Досталь В., Геттельт Ф., Роде М., Меличар Т. (11 февраля 2019 г.) Теплообменник.“ ASME. J. Термальные науки. англ. заявл. июнь 2019 г.; 11(3): 031014 // https://doi.org/10.1115/1.4041686
- [12] Vojacek, Ales / Melichar, Tomas / Hájek, Petr / et al: «Экспериментальные исследования и моделирование системы управления в контуре сверхкритического CO2», 3-я Европейская конференция по энергосистемам на сверхкритическом CO2 (sCO2), Париж, Франция, (02.10.2019), п. 89-104 // https://doi. org/10.17185/duepublico/48916
- [13] Т. Хоппе, Дж. Брауне, Л. Нильсен: «Моделирование динамической системы для новых энергетических рынков — оптимизация процедуры запуска угольной электростанции» VGB PowerTech 9|2019 // Скачать (pdf)
- [14] Марсель Рихтер, Герд Оельеклаус, Клаус Гёрнер: «Динамическое моделирование показателей гибкости для угольных электростанций», VGB PowerTech 4|2020 // Скачать (pdf)
Концентрация солнечной и тепловой энергии | Министерство энергетики
Офис технологий солнечной энергии
Технологии концентрации солнечной тепловой энергии (CSP) могут использоваться для выработки электроэнергии путем преобразования энергии солнечного света в энергию турбины, но те же самые базовые технологии могут также использоваться для подачи тепла в различные промышленные приложения, такие как опреснение воды, повышение добыча нефти, пищевая промышленность, химическое производство и переработка полезных ископаемых. Узнайте больше о том, как работает CSP.
Управление технологий солнечной энергии Министерства энергетики США (SETO) поддерживает научно-исследовательские проекты CSP, направленные на повышение производительности, снижение стоимости и увеличение срока службы и надежности материалов, компонентов, подсистем и интегрированных решений для технологий CSP. . За последнее десятилетие стоимость электроэнергии, произведенной CSP, снизилась более чем на 50 процентов благодаря более эффективным системам и более широкому использованию аккумулирования тепловой энергии, что позволяет диспетчеризировать солнечную энергию круглосуточно и ежедневно увеличивать время, в течение которого солнечная электростанция может генерировать энергию. SETO работает над тем, чтобы сделать CSP еще более доступным, с целью достижения 0,05 доллара США за киловатт-час для базовых станций с не менее 12 часами хранения тепловой энергии.
В сентябре 2021 года Министерство энергетики выпустило отчет Solar Futures Study , в котором исследуется роль солнечной энергии в достижении этих целей в рамках обезуглероженной электросети США. Узнайте больше о целях SETO здесь.
В октябре 2021 года Sandia National Laboratories (SNL) опубликовала общедоступный цифровой архив CSP, финансируемый Министерством энергетики. Солнечные исследователи и библиотекари SNL собрали, оцифровали и каталогизировали множество исторических исследовательских документов CSP, включая отчеты, заметки, чертежи, фотографии и многое другое. Обмен этой информацией может помочь сделать технологию более доступной и ускорить путь к коммерциализации, не позволяя новым исследователям и компаниям изобретать велосипед.
В рамках исследовательской области SETO CSP усилия сосредоточены на нескольких темах. Узнайте больше о них ниже.
Темы исследований
Концентрирующие солнечно-тепловые энергетические системы
Подпрограмма CSP финансирует исследования и разработки для достижения технических и экономических целей компонентов для различных системных конфигураций.
Учить больше
Солнечная тепловая энергия и средства для передачи тепла
Аккумулирование тепловой энергии (TES) относится к теплу, которое хранится для последующего использования — либо для производства электроэнергии по запросу, либо для использования в промышленных процессах.
Учить больше
Энергетические циклы с концентрацией солнечной и тепловой энергии (CSP)
Энергетические циклы используются на тепловых электростанциях CSP для преобразования тепла в электричество с использованием солнечного света для выработки тепла для питания турбины.
Учить больше
Солнечные коллекторы
Коллекторы отражают и концентрируют солнечный свет и перенаправляют его в приемник, где он преобразуется в тепло, а затем используется для выработки электроэнергии.
Учить больше
Солнечная энергия для промышленных процессов
Солнечная энергия может использоваться для выработки тепла в различных промышленных целях, включая опреснение воды и повышение нефтеотдачи.
Учить больше
Финансирование SETO для исследований CSP предоставляется проектам, которые существенно продвигают, разрабатывают или разрабатывают новые концепции коллектора, ресивера, аккумулирования тепла, теплоносителя и подсистем энергетического цикла, включая технологии, которые снизят эксплуатационные и управленческие затраты. Это включает в себя преобразующие концепции, способные преодолеть существующие барьеры в отношении стоимости и производительности. Проекты управляются командой CSP и выполняются с целью разработки технологий, которые имеют коммерческое значение для энергетического сектора США. Узнайте больше о программах финансирования SETO и текущих возможностях финансирования.
Дополнительная информация о CSP
Информационный бюллетень: Концентрация солнечной энергии
Система накопления тепла, концентрирующая солнечную и тепловую энергию. Основы
Система Power Tower, концентрирующая солнечную и тепловую энергию. Основы
Параболический желоб
Двигатель для тарелок
Линейный Френель
Истории успеха CSP
История успеха EERE — Гавайи тестируют возможности безуглеродного опреснения воды
На средства Министерства энергетики компания Trevi и Лаборатория природной энергии Управления Гавайских островов создали солнечную опреснительную установку, производящую пресную воду
Учить больше
Say Cheese: энергия гиперсвета для питания сыроварни
Призер SETO, компания Hyperlight Energy, запустит новый солнечно-термический завод по производству сыра Сапуто в Калифорнии.
Учить больше
История успеха EERE — смешивание материалов может повысить эффективность концентрирующих солнечных тепловых электростанций
Новый металлический композит для теплообменников может улучшить преобразование энергии и снизить затраты на установках CSP.
Учить больше
История успеха EERE — Концентрация солнечной энергии преобразует пищевую промышленность с помощью солнечного пара
Sunvapor разработала солнечный коллектор, чтобы сократить расходы и оптимизировать цепочку поставок за счет использования меньшего количества энергии для производства структурных компонентов.
Учить больше
История успеха EERE — Производительность концентрирующей солнечной электростанции с наддувом
Энергетические циклы с использованием сверхкритического диоксида углерода (sCO2) могут снизить стоимость концентрации солнечной энергии (CSP) за счет существенного улучшения. ..
Учить больше
История успеха EERE — Модернизация приемника Solar позволяет CSP опережать
История успеха EERE — Модернизация приемника Solar позволяет CSP опережать
Учить больше
История успеха EERE — достижение новых пределов с помощью солнечных батарей
История успеха EERE — достижение новых пределов с помощью солнечных батарей
Учить больше
История успеха EERE — Terrafore: Thermal Storage получает «дыру в одном»
История успеха EERE — Terrafore: Thermal Storage получает «дыру в одном»
Учить больше
Семинары и мероприятия
Отраслевые семинары помогают SETO получать отзывы широкого круга заинтересованных сторон для выполнения своей миссии. Нажмите ниже, чтобы узнать больше о прошедших семинарах и мероприятиях.
- CSP Research and Development Virtual Workshop Series
- SolarPACES International Conference 2020
- DOE sCO 2 Workshop 2019
- SETO CSP Program Summit 2019
- 2018 Gen3 CSP Program Kickoff
- 2017 Gen3 CSP Systems Workshop
- 2016 SunShot CSP Summit and Integration Workshop
Модернизация крупной теплоэлектростанции поддерживает ключевую линию жизни для народа Монголии
Резюме
В Монголии температура в середине зимы опускается до -40°C. Тепло и электроэнергия, вырабатываемые ТЭЦ-4 (ТЭЦ-4) в столице страны Улан-Баторе, являются важным источником жизни для живущих там людей. Это крупнейшая угольная электростанция в Монголии, которая вырабатывает 70% электроэнергии для центральной энергосистемы Монголии и 65% тепловой энергии, используемой системой централизованного теплоснабжения Улан-Батора.
TES4 была построена много лет назад и серьезно пострадала от нехватки запасных частей для своих устаревших систем. Остановы станций были частым явлением из-за неполадок в работе оборудования и аварий, срывов тепло- и электроснабжения. Кроме того, завод вызвал сильное загрязнение воздуха из-за неэффективного контроля сжигания угля. Усилия по устранению этих проблем также были затруднены из-за потери многих оригинальных чертежей завода и других документов, связанных с проектированием.
Чтобы решить эти проблемы, правительство Монголии приняло решение реализовать проект модернизации завода в два этапа с использованием кредита официальной помощи в целях развития (ОПР). Первый этап для котлов с первого по четвертый начался в 1998 г. и был завершен в 2001 г. Второй этап для котлов с пятого по восьмой начался в 2001 г. и был завершен в 2007 г. Для этого проекта Yokogawa поставила системы управления и полевые приборы для всех восьми котлов.
ТЭС4 зимой
ТЭС4, спасательный круг для Монголии
Проблемы
Первоначальная система сжигания топлива использовала непрямое сжигание, при этом угольная пыль перемещалась из бункера-хранилища при каждом запуске котла. За исключением управления питательной водой, все котлы и горелки мельницы управлялись операторами вручную. Было много проблем с оборудованием, высокий риск взрывов и крайне низкая эффективность сгорания.
Оригинальная панель управления котлом
Кроме того, было лишь несколько оригинальных чертежей, относящихся ко времени постройки завода в 1980-х годов, и никто не показал конструкцию котла в деталях. В результате никто полностью не понимал фактическую работу завода.
Чертеж старого завода
Однако монгольское правительство остро нуждалось в реконструкции этого крупного завода и, таким образом, в обеспечении жизненно важного пути для своего населения. Конкретные требования заказчика были следующими:
- Полная автоматизация котлов, горелок и балансового оборудования установки
- Переход с аналоговой системы управления на современную цифровую систему управления
- Использование тренажера электростанции для обучения операторов и обеспечения плавного перехода к операциям на экране.
Решения
Прежде всего, необходимо было собрать информацию, которая послужила бы отправной точкой для проектирования автоматизации. За этим последовал переход на систему сжигания в котлах прямого сжигания, в которой угольная пыль загружается непосредственно в котлы, и замена старых систем управления горелками мельницы на РСУ Yokogawa.
Автоматизация котлов, горелок и баланса установок и переход на новую систему сжигания котла
Для выполнения требований заказчика по замене старой системы непрямого сжигания на систему прямого сжигания проектная группа Yokogawa русский, английский , говорящие на монгольском и японском языках, провели детальное исследование оригинальной системы управления горением котла и согласовали ее действия с новым поставщиком горелок. Им пришлось облазить все уголки и закоулки завода, чтобы создать схему трубопроводов и приборов (P&ID) и чертеж кабелей, точно описывающий конфигурацию завода. Это была грязная и сложная работа, и на ее выполнение ушло много дней. Наконец, им удалось собрать воедино документацию, необходимую для проектирования автоматизации котлов, горелок и баланса установок, а также для перехода на систему сжигания в котлах с прямым нагревом.
Замена традиционной аналоговой системы управления на современную цифровую систему управления
После завершения обоих этапов этого проекта управление всеми восемью котлами было интегрировано с РСУ Yokogawa CENTUM CS 3000. Операторские станции были заменены с обычных аналоговых панелей на современный графический интерфейс пользователя, что повысило эффективность и безопасность работы завода. Кроме того, была установлена система управления информацией о заводе Yokogawa Exaquantum, позволяющая удаленно контролировать работу всех котлов из административного здания, что способствует правильному и оперативному управлению работой завода. Что касается архитектуры системы, то для системы ввода-вывода использовалась резервная удаленная оптическая сеть, чтобы снизить стоимость кабелей и повысить безопасность и надежность.
Новая центральная диспетчерская
Симулятор электростанции улучшает навыки и облегчает переход к операциям на экране
Вместе с современной РСУ был предоставлен симулятор электростанции, который операторы могут использовать для повышения своих навыков . Это сделало возможным плавный переход от обычных аналоговых панелей управления к совершенно новому графическому пользовательскому интерфейсу.
Результаты
Снижение количества отключений котлов и аварий
Один за другим восемь котлов были переведены на новую систему управления и возобновили работу, начиная с конца 1998 года. Надежность и безопасность были значительно улучшены в результате неуклонного снижения количества отключений котлов и аварий. . При росте добычи и снижении потребления нефти удалось значительно сократить импорт энергоресурсов из России.
Сокращение выбросов CO 2 за счет повышения эффективности сгорания
Сокращение числа отключений котлов и аварий на заводе значительно повысило эффективность сгорания котлов. Помимо обеспечения стабильного снабжения города Улан-Батор теплом и электроэнергией, это позволило производить больше электроэнергии из того же количества угля. Количество масла, потребляемого для перезапуска установки, также было уменьшено, что привело к дальнейшему снижению выбросов CO 9 .2071 2 выбросы.
Технический перевод на TES4
Проектная группа Yokogawa работала вместе с инженерами TES4 от начала до конца этого проекта, предоставив им возможность улучшить свои навыки в таких областях, как инженерное проектирование и ввод в эксплуатацию. Инженеры ТЭС4 успешно заменили ряд систем управления котлом. Эта передача опыта проектирования электростанций была одной из основных целей этого проекта ОПР, и это гарантирует наличие навыков и ноу-хау для поддержания работы на этой станции.
Количество горячих пусков
Расход мазута (килотонн)
Расход топлива: Электроэнергия (г/кВтч)
Расход топлива: Горячая вода (кг/Гкал)
Удовлетворенность клиентов
Более года после этапа один был полностью завершен, один из четырех котлов вызвал остановку.