محطة للطاقة النووية

محطة للطاقة النووية

(NPP)، وهي محطة لتوليد الطاقة يتم فيها تحويل الطاقة النووية إلى كهرباء. المصدر الرئيسي للطاقة في محطة الطاقة النووية هو مفاعل نووي، حيث يحدث تفاعل متسلسل محكم لانشطار نواة بعض العناصر الثقيلة. يتم تحويل الحرارة المنبعثة في هذه الحالة إلى طاقة كهربائية، كقاعدة عامة، بنفس الطريقة كما هو الحال في التقليدية محطات توليد الطاقة الحرارية(تيس). تشغيل المفاعل النووي وقود نووي،بشكل رئيسي على اليورانيوم 235 واليورانيوم 233 والبلوتونيوم 239. عند تقسيم 1 جرام من نظائر اليورانيوم أو البلوتونيوم، يتم إطلاق 22.5 ألف كيلووات ساعة من الطاقة، وهو ما يتوافق مع احتراق ما يقرب من 3 أطنان من الوقود القياسي.

تم بناء أول محطة طاقة نووية صناعية تجريبية في العالم بقدرة 5 ميجاوات في عام 1954 في روسيا في أوبنينسك. وفي الخارج، تم تشغيل أول محطة للطاقة النووية الصناعية بقدرة 46 ميجاوات في عام 1956 في كالدر هول (بريطانيا العظمى). ك يخدع. القرن ال 20 تصرف القديس في العالم. 430 طاقة المفاعلات النوويةإجمالي الطاقة الكهربائية حوالي 370 ألف ميجاوات (بما في ذلك روسيا – 21.3 ألف ميجاوات). ويعمل ما يقرب من ثلث هذه المفاعلات في الولايات المتحدة، ولدى كل من اليابان وألمانيا وكندا والسويد وروسيا وفرنسا وغيرها أكثر من 10 مفاعلات عاملة؛ مفاعلات نووية واحدة - العديد من البلدان الأخرى (باكستان والهند وإسرائيل وغيرها). تنتج محطة الطاقة النووية حوالي. 15% من إجمالي الكهرباء المنتجة في العالم.

الأسباب الرئيسية للتطور السريع لمحطات الطاقة النووية هي الاحتياطيات المحدودة من الوقود الأحفوري، وزيادة استهلاك النفط والغاز لأغراض النقل والاحتياجات الصناعية والبلدية، فضلا عن ارتفاع أسعار مصادر الطاقة غير المتجددة. الغالبية العظمى من محطات الطاقة النووية العاملة لديها مفاعلات نيوترونية حرارية: مبردة بالماء (مع الماء العادي كمهدئ للنيوترونات ومبرد)؛ ماء الجرافيت (المهدئ - الجرافيت، المبرد - الماء)؛ غاز الجرافيت (المهدئ - الجرافيت، المبرد - الغاز)؛ الماء الثقيل (المهدئ - الماء الثقيل، المبرد - الماء العادي). في روسيا يقومون ببناء الفصل. وصول. مفاعلات الماء والجرافيت، وتستخدم محطات الطاقة النووية في الولايات المتحدة بشكل رئيسي مفاعلات الماء والماء، وفي إنجلترا، تستخدم مفاعلات غاز الجرافيت، وفي كندا، تسود محطات الطاقة النووية التي تحتوي على مفاعلات الماء الثقيل. إن كفاءة محطات الطاقة النووية أقل إلى حد ما من كفاءة محطات الطاقة الحرارية التي تستخدم الوقود الأحفوري؛ تبلغ الكفاءة الإجمالية لمحطة الطاقة النووية بمفاعل الماء المضغوط تقريبًا. 33% وبمفاعل الماء الثقيل – تقريباً. 29%. ومع ذلك، فإن مفاعلات الماء الجرافيت ذات البخار المسخن في المفاعل لها كفاءة تقترب من 40٪، وهي قابلة للمقارنة بكفاءة محطات الطاقة الحرارية. لكن محطة الطاقة النووية، في الأساس، لا تواجه مشاكل في النقل: على سبيل المثال، محطة طاقة نووية بسعة 1000 ميجاوات تستهلك 100 طن فقط من الوقود النووي سنويًا، ومحطة طاقة حرارية بنفس السعة تستهلك تقريبًا. 4 ملايين طن من الفحم. أكبر عيب لمفاعلات النيوترونات الحرارية هو الكفاءة المنخفضة جدًا لاستخدام اليورانيوم الطبيعي - تقريبًا. 1%. معدل استخدام اليورانيوم في مفاعلات النيوترونات السريعة أعلى بكثير – يصل إلى 60-70%. وهذا يسمح باستخدام المواد الانشطارية التي تحتوي على نسبة أقل بكثير من اليورانيوم، حتى مياه البحر. ومع ذلك، تتطلب المفاعلات السريعة كميات كبيرة من البلوتونيوم الانشطاري، الذي يتم استخلاصه من عناصر الوقود المحترقة أثناء إعادة معالجة الوقود النووي المستهلك، وهو أمر مكلف ومعقد للغاية.

جميع مفاعلات محطات الطاقة النووية مجهزة بمبادلات حرارية؛ مضخات أو وحدات نفخ الغاز لتدوير سائل التبريد؛ خطوط الأنابيب والتجهيزات لدائرة الدورة الدموية. أجهزة لإعادة تحميل الوقود النووي. أنظمة تهوية خاصة، أنظمة إنذار للطوارئ، إلخ. توجد هذه المعدات، كقاعدة عامة، في مقصورات مفصولة عن الغرف الأخرى في محطة الطاقة النووية بالحماية البيولوجية. تتوافق معدات غرفة توربينات محطة الطاقة النووية تقريبًا مع معدات محطة توليد الطاقة الحرارية لتوربينات البخار. تعتمد المؤشرات الاقتصادية لمحطة الطاقة النووية على كفاءة المفاعل ومعدات الطاقة الأخرى، وعامل استخدام القدرة المركبة لهذا العام، وكثافة الطاقة في قلب المفاعل، وما إلى ذلك. حصة مكون الوقود في تكلفة توليد الطاقة تبلغ نسبة الكهرباء في محطة الطاقة النووية 30-40٪ فقط (في محطات الطاقة الحرارية 60-70٪). وإلى جانب توليد الكهرباء، تُستخدم محطات الطاقة النووية أيضًا لتحلية المياه (محطة شيفتشينكو للطاقة النووية في كازاخستان).

موسوعة "التكنولوجيا". - م: روسمان. 2006 .

تعرف على معنى "محطة الطاقة النووية" في القواميس الأخرى:

محطة توليد الكهرباء التي يتم فيها تحويل الطاقة الذرية (النووية) إلى طاقة كهربائية. مولد الطاقة في محطة الطاقة النووية هو مفاعل نووي. مرادفات: محطة الطاقة النووية أنظر أيضا: محطات الطاقة النووية محطات الطاقة المفاعلات النووية القاموس المالي... ... القاموس المالي

- محطة توليد الكهرباء (NPP) حيث يتم تحويل الطاقة النووية (النووية) إلى طاقة كهربائية. في محطة الطاقة النووية، تُستخدم الحرارة المنبعثة من المفاعل النووي لإنتاج بخار الماء الذي يقوم بتدوير مولد توربيني. أول محطة للطاقة النووية في العالم بقدرة 5 ميجاوات كانت... ... القاموس الموسوعي الكبير

محطة توليد كهرباء يتم فيها تحويل الطاقة النووية (النووية) إلى طاقة كهربائية، حيث تستخدم الحرارة المنبعثة في المفاعل النووي نتيجة انشطار النوى الذرية لإنتاج بخار الماء الذي يقوم بتدوير مولد توربيني. إدوارارت. قاموس…… قاموس حالات الطوارئ

محطة الطاقة النووية- محطة توليد كهرباء تعمل على تحويل الطاقة الانشطارية للنوى الذرية إلى طاقة كهربائية أو إلى طاقة كهربائية وحرارة. [GOST 19431 84] موضوعات الطاقة النووية بشكل عام مرادفات محطات الطاقة النووية EN محطة الطاقة الذرية محطة الطاقة الذريةNGSNPGSNPPNPSالنووية... ... دليل المترجم الفني

محطة الطاقة النووية- محطة توليد الكهرباء حيث يتم تحويل الطاقة الذرية (النووية) إلى طاقة كهربائية. التزامن: محطة الطاقة النووية... قاموس الجغرافيا

- (NPP) محطة الطاقة النووية محطة طاقة نووية مصممة لإنتاج الكهرباء. مصطلحات الطاقة النووية. قلق روزنرجواتوم، 2010... مصطلحات الطاقة النووية

الاسم عدد المرادفات: 4 العملاق الذري (4) محطة الطاقة النووية (6) الذرة السلمية (4) ... قاموس المرادفات

أنظر أيضا: قائمة محطات الطاقة النووية في العالم الدول التي لديها محطات طاقة نووية ... ويكيبيديا

- (NPP) محطة توليد الكهرباء التي يتم فيها تحويل الطاقة الذرية (النووية) إلى طاقة كهربائية. مولد الطاقة في محطة الطاقة النووية هو مفاعل نووي (انظر المفاعل النووي). الحرارة المنطلقة في المفاعل نتيجة التفاعل المتسلسل الانشطاري... ... الموسوعة السوفيتية الكبرى

- (NPP) محطة توليد الكهرباء حيث يتم تحويل الطاقة الذرية (النووية) إلى طاقة كهربائية. في محطة الطاقة النووية، يتم استخدام الحرارة المتولدة في مفاعل نووي لإنتاج بخار الماء، الذي يقوم بتدوير مولد التوربينات. كوقود نووي في التكوين ... ... الموسوعة الجغرافية

- محطة توليد الكهرباء (NPP) والتي يتم فيها تحويل الطاقة الذرية (النووية) إلى طاقة كهربائية. في محطة الطاقة النووية، الحرارة المنبعثة في المفاعل النووي نتيجة لتفاعل متسلسل لانشطار نوى بعض العناصر الثقيلة، بشكل رئيسي 233U، 235U، 239Pu، محولة إلى... ... قاموس البوليتكنيك الموسوعي الكبير

كتب

• ملاحظات البناء أ.ن.كوماروفسكي، مذكرات بطل العمل الاشتراكي، الحائز على جائزة لينين والدولة، دكتوراه في العلوم التقنية، الأستاذ، العقيد المهندس العام ألكسندر نيكولايفيتش كوماروفسكي... الفئة: التخطيط الحضري والهندسة المعماريةالناشر:

كيف يسمح لنا القانون الأول للديناميكا الحرارية بتنظيم حساب الطاقة ضمن الإطار العملية التكنولوجيةأو المنشآت؟

وعلى وجه الخصوص، ينص القانون الأول للديناميكا الحرارية على أن الطاقة لا يمكن خلقها أو تدميرها، ولكن يمكن فقط نقلها من شكل إلى آخر. يتيح لك ذلك تنظيم قياس الطاقة ضمن العملية التكنولوجية أو التثبيت، وحساب كفاءة العمليات، وما إلى ذلك.

كيف يحدد القانون الثاني للديناميكا الحرارية فقدان الحرارة أو الطاقة؟

وفقًا للقانون الثاني للديناميكا الحرارية، لا توجد عملية تحويل للطاقة تسمح بأداء عمل مفيد يعادل 100% من الطاقة المستهلكة. ومن المحتم أن تكون هناك خسائر على شكل تبديد للحرارة أو الطاقة المنخفضة الدرجة، ونتيجة لذلك، لا يمكن أن تصل كفاءة أي عملية أو آلة إلى 100%.

ما الذي يحدد تحسين استهلاك البخار لجهاز نزع الهواء؟

ونتيجة لنزع الهواء، يتم تقليل تركيزات الأكسجين المذاب وثاني أكسيد الكربون إلى مستويات آمنة من وجهة نظر التآكل. لمنع التآكل في معظم الغلايات ضغط مرتفع(> 13.79 بار (م)) يجب ألا يتجاوز تركيز الأكسجين 5 جزء في البليون. (جزء في المليار).

يضمن البخار الذي يتم توفيره لجهاز نزع الهواء تسخين خليط المكثفات المرتجعة وماء المكياج إلى درجة حرارة التشبع، بالإضافة إلى التأثير الفيزيائي (الفقاعات)، مما يؤدي إلى إطلاق الغازات الذائبة. بعد الاستخدام، يتكثف معظم البخار، ولكن يتم إطلاق نسبة صغيرة (عادة من 5 إلى 14%) مع الغازات الموجودة في البخار. يجب تحليل وتقييم متطلبات البخار لجهاز إزالة الهواء عند النظر في أي خطط لتجديد أنظمة البخار، بالإضافة إلى تدابير استعادة المكثفات واستعادة الطاقة الحرارية.

(كقاعدة عامة، عند تصميم أجهزة نزع الهواء، يتم حساب تدفق البخار المطلوب لتسخين المياه، وبعد ذلك، إذا لزم الأمر، يتأكد المصممون من أن معدل التدفق كافٍ للغليان. مع درجة عالية من عودة المكثفات (> 80٪) وضغطه المرتفع مقارنة بالضغط الموجود في جهاز نزع الهواء، لا ينتج سوى كمية صغيرة من بخار التسخين، ويمكن اتخاذ تدابير لتكثيف البخار المتصاعد الزائد.)

ما هي معلمات البخار التي تسمى فوق الحرجة؟

300 أجواء عند درجات حرارة أعلى من 580 درجة.

قليل<1,3Мпа и 200-330С, средние 5Мпа и 420-450С, высокие 9Мпа и 480-535С, докритические 13Мпа 540С, критические 16Мпа и 540С, сверхкритические 24Мпа и 540С, суперсверхкритические >30 ميجا باسكال و> 650 درجة مئوية.

قم بتسمية المؤشرات التي تميز كفاءة تشغيل CHP.

تنتج محطة الطاقة الحرارية نوعين من الطاقة - الكهربائية والحرارية. لذلك، لتقييم جودة تشغيل حزب الشعب الجمهوري، من الضروري أيضًا أن يكون لديك مؤشرين.

معامل الكفاءة الحرارية للوقود.إذا كانت نسبة تكثيف محطات الطاقة الحرارية في روسيا لا تتجاوز 40٪، فيمكن أن تصل إلى 85٪ بالنسبة لمحطات الطاقة الحرارية (و15٪ ​​عبارة عن خسائر مع غازات عادم غلايات الطاقة والمياه الساخنة، مع تكثيف هذا الجزء من البخار الذي يمر إلى المكثف، الاحتياجات المساعدة).

توليد الكهرباء من الاستهلاك الحراري  = نه/ سر.من الواضح أنه، على سبيل المثال، إذا أطلقت محطتان للطاقة الحرارية نفس الكمية من الحرارة س t ولها نفس معامل استهلاك الوقود، فالتي توفر المزيد من الكهرباء هي الأفضل.

يصف هذان المؤشران بشكل كامل كفاءة تشغيل CHP.

من الناحية العملية وفي إعداد التقارير، تستخدم محطات الطاقة والحرارة والحرارة مؤشرين آخرين يعادلان المؤشرات المذكورة أعلاه: المؤشر المألوف الاستهلاك النوعي للوقود المكافئ لإنتاج الكهرباء به في ز / (كيلوواط ساعة) و الاستهلاك النوعي للوقود المكافئ لإنتاج 1 جيجا كالوري من الحرارة بر بالكيلو جرام / جيجا كالوري. لحزب الشعب الجمهوري بر = 150-170 كجم/سعر حراري. يتم حساب هذه القيم وفقًا للوثائق التنظيمية المتعلقة بتوزيع الوقود المستهلك لإنتاج الكهرباء والحرارة.

أي من مصادر الطاقة غير التقليدية والمتجددة هي الأكثر واعدة للاستخدام في قطاع الطاقة؟

طاقة الرياح، الوقود الحيوي، الطاقة الشمسية، محطات توليد الطاقة الكهرومائية من المد والجزر والأمواج، الطاقة الحرارية الأرضية، استخدام المضخات الحرارية.

وضح مكونات إجمالي توفير الطاقة أثناء الاسترداد العميق لحرارة غاز العادم.

إن طريقة الاستخدام العميق للحرارة الناتجة عن غازات المداخن تجعل من الممكن زيادة كفاءة المنشأة المستهلكة للوقود بنسبة 2-3٪، وهو ما يتوافق مع انخفاض استهلاك الوقود بمقدار 4-5 كجم من مكافئ الوقود. لكل 1 جيجا كالوري من الحرارة المتولدة.

قم بإدراج التدابير الرئيسية لتوفير الطاقة الموصى بها لتركيبات الغلايات من أجل تقليل فقدان الحرارة مع غازات المداخن.

· الحفاظ على المعامل الأمثل للهواء الزائد في فرن الغلاية وتقليل شفط الهواء على طول مساره.

· المحافظة على نظافة أسطح التدفئة الخارجية والداخلية مما يسمح بزيادة معامل انتقال الحرارة من غازات المداخن إلى الماء.

· زيادة في مساحات أسطح تسخين الذيل؛

· الحفاظ على الضغط الاسمي في أسطوانة المراجل البخارية، مما يضمن درجة تبريد الغازات المحسوبة في أسطح التسخين الخلفية؛

· الحفاظ على درجة الحرارة التصميمية لمياه التغذية، والتي تحدد درجة حرارة غازات المداخن الخارجة من المقتصد؛

· تحويل الغلايات من الوقود الصلب أو السائل إلى الغاز الطبيعي وغيرها.

التغير في درجة حرارة غاز المداخن بمقدار 20 درجة مئوية يؤدي إلى تغير في كفاءة الغلاية بنسبة 1%

كيف درجة الحرارة بيئةهل يؤثر على كفاءة محطة التوربينات البخارية؟

تؤدي الزيادة في درجة حرارة الهواء البارد إلى انخفاض الكفاءة، حيث ستزداد درجة حرارة غازات المداخن، ونتيجة لذلك، ستزداد Q2.

كيف يؤثر معامل الهواء الزائد على كفاءة الغلاية؟

ستؤدي الزيادة في نسبة الهواء الزائد إلى زيادة الخسائر في غازات المداخن. سيؤدي الانخفاض المفرط في نسبة الهواء الزائد إلى ظهور مناطق تعاني من نقص الأكسجين. في مثل هذه المناطق، لا تحدث أكسدة كاملة لعناصر الوقود ويتشكل السخام.

لماذا يؤدي تحويل الغلاية إلى وقود الغاز إلى زيادة كفاءتها (الإجمالية) وكفاءتها (الصافي)؟

عند تحويل الغلاية إلى احتراق الغاز، يتم تحقيق التأثير من خلال تقليل استهلاك الوقود المكافئ (زيادة كفاءة الغلاية، تقليل استهلاك الحرارة لاحتياجاتها الخاصة).

اشرح كيف يتم تحديد التوزيع العقلاني للحمل بين الغلايات الفردية في أنظمة الغلايات؟

من شروط تحقيق أكبر قدر من الكفاءة لتركيب الغلاية، يترتب على ذلك أنه يجب توزيع الحمل بين الغلايات بطريقة تعزى الزيادات النسبية في استهلاك الوقود إلى زيادة حمل الغلاية (على سبيل المثال، 1 جم / ساعة) ) سيكون هو نفسه.

العوامل المؤثرة على كمية فقدان الحرارة من غازات المداخن

العامل المحدد الرئيسي الذي يؤثر على فقدان الحرارة من غازات المداخن هو درجة حرارتها. لتقليل Tx، يتم زيادة مساحة أسطح التسخين الحرارية - سخانات الهواء والموفرات.

لا تؤثر قيمة Tx على كفاءة الوحدة فحسب، بل تؤثر أيضًا على التكاليف الرأسمالية اللازمة لتركيب سخانات الهواء أو المقتصدات.

ما الذي يحدد الزيادة في فقدان الحرارة مع الاحتراق الميكانيكي للوقود منخفض التفاعل.

يتم تحديد الخسائر المتزايدة في الوقود منخفض التفاعل من خلال الاشتعال المتأخر لجزيئات فحم الكوك والاحتراق لفترة طويلة في المنطقة الحركية؛ وبالتالي، فإن الوقود منخفض التفاعل حساس للغاية لظروف التشغيل.

أنواع التوربينات البخارية

التكثيف (K)، تسخين المناطق مع استخلاص بخار التسخين (T)، تسخين المناطق مع استخلاص بخار الإنتاج (P)، تدفئة المناطق مع إنتاج واستخلاص بخار التسخين (Pt)، مع الضغط الخلفي (P). الأصناف: PR، TR، TK، CT.

الوقود المشروط

هذا وقود تبلغ قيمته الحرارية 7000 كيلو كالوري/كجم (29.3 ميجا جول/كجم). يتم استخدامه في الممارسة اليومية كمؤشر على كفاءة وحدة المرجل.

طرق زيادة كفاءة محطات الطاقة الحرارية

الأنواع الرئيسية لأجهزة نزع الهواء

مزيل الهواء- جهاز تقني يقوم بعملية نزع الهواء من سائل معين، أي تنقيته من الشوائب الغازية غير المرغوب فيها الموجودة فيه. في العديد من محطات الطاقة وبيوت الغلايات، يلعب أيضًا دور خزان احتياطي مياه التغذية للغلايات البخارية أو لتغذية شبكة التدفئة.

اعتمادًا على الغرض ، يتم استخدام أجهزة نزع الهواء:

· لمياه التغذية لمولدات البخار.

· لمياه المكياج ومكثفات العودة.

· لتركيب المياه لشبكات التدفئة.

اعتمادًا على ضغط البخار توجد أجهزة:

· الضغط العالي (ضغط البخار من 0.6 إلى 0.8 ميجا باسكال). تتمتع أجهزة نزع الهواء DP بسماكة جدار كبيرة، لكن استخدامها في دائرة TPP يجعل من الممكن تقليل عدد HPHs كثيفة المعدن واستخدام البخار كوسيلة عمل رخيصة لقاذفات المكثف النفاث البخاري (جهاز قاذف يتم فيه إطلاق الطاقة الحركية) المنقولة من وسط يتحرك بسرعة أعلى إلى آخر)؛ إن ملحق نزع الهواء الخاص بالمكثف، بدوره، هو جهاز نزع الهواء الفراغي.

· الغلاف الجوي (0.12 ميجاباسكال). تتم إزالة البخار من أجهزة نزع الهواء الجوية تحت تأثير ضغط زائد طفيف فوق الضغط الجوي.

· الفراغ (ضغط البخار من 7.5 إلى 50 كيلو باسكال). يمكن أن تعمل أجهزة نزع الهواء الفراغية في ظروف لا يوجد فيها بخار في غرفة المرجل، ولكنها تتطلب جهازًا خاصًا لشفط البخار (القاذف)

اعتمادا على التصميم:

· طائرة نفاثة؛ (في أجهزة نزع الهواء نوع الطائرةيمر الماء عبر المنطقة النشطة على شكل نفاثات، حيث يمكن تقسيمها إلى 5-10 ألواح مثقبة (تتناوب الألواح الحلقية ذات الممر المركزي للبخار مع لوحات دائرية ذات قطر أصغر تتدفق حول الحافة). تتميز أجهزة نزع الهواء النفاثة بتصميم بسيط ومقاومة منخفضة للبخار، ولكن شدة نزع الهواء من الماء منخفضة نسبيًا.)

· الفقاعات النفاثة. (في أجهزة نزع الهواء ذات الفقاعات النفاثة، يحدث نزع الهواء بشكل رئيسي تحت تأثير الفقاعات. في عمود نزع الهواء المنخفض (لوحتين)، يتم تسخين الماء ونزع الهواء بنسبة 85-90٪. وينتهي هذا الأخير فقط نتيجة للفقاعات. عندما تغلي الفقاعات، تأثير غليان الماء المسخن عند صعوده من قاع الخزان إلى السطح (فرق الضغط 0.2-0.25 كجم قوة/سم2).

• نوع الفيلم؛

1) نوع الفيلم مع التعبئة العشوائية؛

2) فيلم بفوهة مرتبة.

(في الحالة الأولى، يتم إنشاء سطح التلامس بين البخار والماء أثناء حركتهما، وفي الحالة الثانية، يتم تثبيت سطح التلامس.)

(في أعمدة نزع الهواء من النوع الفيلمي، يتم تكسير الماء المنزوع الهواء إلى أغشية رقيقة، تتدفق إلى أسفل سطح التغليف. يتم استخدام تعبئة مرتبة أو غير منتظمة. تتكون التعبئة المرتبة من صفائح رأسية أو مائلة أو متعرجة، وأسطوانات متحدة المركز موضوعة في صفوف منتظمة من الحلقات أو العناصر الأخرى التي توفر حركة موجهة مستمرة للمياه.)

أنواع مضخات التغذية

مغذي مضخة مضخةلتزويد غلاية البخار بمياه التغذية. مضخات التغذية مكبسة وطاردة مركزية تعمل بالطاقة الكهربائية. والمحركات البخارية، وكذلك الحاقنات النفاثة.

في منشآت التدفئة، يتم استخدام المضخات المكبسية لتزويد الغلايات بالمياه عند درجات حرارة تصل إلى 100 درجة مئوية مع ضغط عمل يتراوح بين 0.4-2.0 ميجا باسكال وإنتاج 2 طن / ساعة. ومع ذلك، نظرا لعيوبها (الكفاءة المنخفضة، وارتفاع استهلاك البخار، وإمدادات المياه غير المتكافئة، والحساسية للشوائب الميكانيكية والملوثات)، يتم استخدامها كنسخة احتياطية.

كأساس يتم استخدام أجهزة الطرد المركزي بمحرك كهربائي. مزاياها: فعالية التكلفة وموثوقية التشغيل، وسهولة التنظيم، وسهولة الصيانة، وما إلى ذلك.

تُستخدم الحاقنات (أجهزة نفاثة مخددة) لتزويد أنظمة التدفئة الصغيرة وبيوت الغلايات بالمياه. لتشغيلها الموثوق به، يتم توفير درجة الحرارة. يجب أن لا تزيد درجة حرارة الماء عن 40 درجة مئوية وأن لا يزيد ارتفاع الإمداد عن 2 م، وأن يكون استهلاك البخار للحاقن 7-9% من كمية الماء الموردة. ب.ن. - عنصر مهم في تركيب الغلاية لأنه حتى لفترة قصيرة. يمكن أن يؤدي إيقاف إمدادات المياه إلى فشل الغلاية. ونتيجة لذلك، فإن مضخة التغذية، مثل المضخات الأخرى في الدائرة الحرارية، مجهزة بجهاز مفتاح نقل أوتوماتيكي (ATS). تصنيع وعدد وأنواع مضخات التغذية ومحركاتها لإنتاج التدفئة والطاقة. يتم تنظيم غرف الغلايات بواسطة القواعد الفنية. تشغيل محطات الطاقة.

في أي مدى تتباين كفاءة إنتاج الكهرباء باختلاف محطات الطاقة الحرارية؟

معامل في الرياضيات او درجة عمل مفيداتفاقية الشراكة عبر المحيط الهادئ تصل إلى 40%. يتم فقدان معظم الطاقة مع بخار العادم الساخن. تسمح محطات الطاقة الحرارية - ما يسمى بمحطات الحرارة والطاقة المشتركة (CHPs) - باستخدام جزء كبير من الطاقة الناتجة عن بخار النفايات في المؤسسات الصناعية وللاحتياجات المنزلية (للتدفئة وإمدادات المياه الساخنة). ونتيجة لذلك تصل كفاءة محطات الطاقة الحرارية إلى 60-70%، وكفاءة محطات الطاقة النووية إلى 80%.

TPP 33-35% (الفحم، الغاز، زيت الوقود، الخث)؛ CHP 35-38% (الفحم، الغاز، زيت الوقود، الخث)؛ GRES 36-44% (الفحم، الغاز، زيت الوقود، الخث)؛ CCGT 50-65% (غاز)؛ GTPP (محطات توليد الطاقة بتوربينات الغاز) 30-35% (غاز)؛ GPES (مكبس الغاز ES) 40-46% (الغاز ووقود الديزل).

كثافة الطاقة الجماعية

كثافة الطاقة الحجمية.

2 المخططات الحرارية لمحطات الطاقة النووية

المعدات التكنولوجية الرئيسية

2.1.أنواع محطات الطاقة النووية

حاليًا، تعمل جميع المحطات تقريبًا كمحطات تكثيف، أي يتم استخدام بخار الماء كوسيط للعمل.

تهدف محطات الطاقة النووية (NPPs) إلى الإنتاج التجاري للطاقة الكهربائية، ولكنها في الواقع توفر الطاقة الحرارية لأطراف ثالثة بدرجة أو بأخرى، لكن حصتها أقل بكثير من تكلفة توليد الكهرباء. محطات الطاقة النووية المصممة ليس فقط لإنتاج الكهرباء، ولكن أيضًا لتوليد الحرارة تسمى ATPP (محطة الطاقة الحرارية النووية)، والمثال الكلاسيكي هو بيليبينو. بالإضافة إلى ذلك، هناك محطات طاقة نووية مصممة فقط لتزويد الطاقة الحرارية - AST (محطات إمداد الحرارة النووية).

في نظام أي محطة يتم التمييز بين سائل التبريد وسائل العمل. بالنسبة لمحطات الطاقة النووية، مائع العمل هو الوسط الذي يتم من خلاله تحويل الطاقة الحرارية إلى طاقة ميكانيكية (في معظم محطات الطاقة النووية، مائع العمل هو بخار الماء). ومع ذلك، من وجهة نظر الديناميكا الحرارية، من المربح بشكل كبير استخدام الوسائط الغازية كمائع عمل.

الغرض من المبرد هو إزالة الحرارة عند إطلاق الطاقة النووية. في هذه الحالة، تكون دائرة التبريد المغلقة ضرورية للأسباب التالية:

· يتم تنشيط المبرد.

· يشترط نقاء عالي لسائل التبريد، حيث أن أي رواسب على سطح قضيب الوقود تؤدي إلى ارتفاع كبير في درجة حرارة كسوة قضيب الوقود. وفي هذا الصدد، يعتمد التصنيف الرئيسي لمحطات الطاقة النووية على عدد الدوائر.

2.1.1 محطات الطاقة النووية ذات الدائرة الواحدة

بشكل عام، بالنسبة لأي محطة للطاقة النووية، من الممكن التمييز بين دائرة التبريد ودائرة سائل العمل. إذا تم الجمع بين هاتين الدائرتين، فإن محطة الطاقة النووية هذه تسمى الدائرة الواحدة. يحدث توليد البخار في قلب المفاعل النووي، لكن الماء يتحول جزئيًا فقط إلى بخار، وذلك بسبب فيزياء النيوترونات. ويتم فصل البخار والماء إما في وعاء المفاعل نفسه أو في أسطوانة فاصل، ثم يدخل البخار إلى التوربين ويتكثف ويعود إلى المفاعل. دعونا نقدم مخططًا مبسطًا لمحطة الطاقة النووية ذات الدائرة الواحدة.

الشكل 2.1. رسم تخطيطي مبسط لمحطة الطاقة النووية ذات الدائرة الواحدة.

1 – مفاعل ذو غليان وفصل داخلي لمرحلتي البخار والسائل؛ 2 – التوربينات البخارية. 3 – مولد كهربائي. 4- المكثف (لزيادة انخفاض الضغط عبر التوربين يجب أن يكون الضغط في المكثف أقل من الضغط الجوي)؛ 5 – مضخة المكثفات. 6- مضخة الدورة الدموية.

يتم فصل الخليط في وعاء المفاعل، ولا يوجد أسطوانة فاصل. يتم تحويل الطاقة الداخلية لسائل التبريد المخزن في المفاعل إلى طاقة ميكانيكية لدوران عمود التوربين (يزيد سائل العمل من حجمه بشكل كبير). تتعرض جميع معدات الدوائر للتلوث الإشعاعي، مما يؤدي إلى تعقيد أعمال التشغيل والإصلاح.

يعمل مفاعل RBMK (مفاعل القناة) وفقًا لنظام الدائرة الواحدة

الشكل 2.2. رسم تخطيطي حراري لمفاعل RBMK.

1- القناة التكنولوجية للمفاعل مع المبرد المغلي. 2 – التوربينات البخارية. 3 - مولد. 4 - مكثف. 5 - مضخة التغذية 6 - مضخة الدوران 7 - أسطوانة الفاصل.

إذا تم فصل دائرة HP وسائل العمل، فإن محطة الطاقة النووية هذه تسمى دائرة مزدوجة.

إذا لم يكن هناك تبخير في الدائرة الأولية، فستكون هناك حاجة إلى عنصر ثانٍ، والذي يعمل كجهاز للتعويض عن حجم مائع العمل المتوسع في الطور السائل. من وجهة نظر التعرض للإشعاع للأفراد، يمكن اعتبار الدائرة الثانية آمنة.

إذا تم استخدام المبرد في الدائرتين الأولى والثانية المياه الخفيفة، فيجب استيفاء الشروط التالية.

درجة حرارة سائل التبريد في الدائرة الأولية أعلى من درجة حرارة سائل العمل في الدائرة الثانوية T1>T2، وبالتالي الضغط ص1>ص2. لذلك بالنسبة لمفاعل الماء والماء VVER-1000، تكون هذه المعلمات تقريبًا - T1=320 , T2=289 ; ص1= 16 ميجا باسكال، ص2=7 ميجاباسكال، مما يوفر الشروط اللازمة لتنفيذ التبخير النشط في الدائرة الثانية في حالة عدم وجوده في الأولى.

ومن حيث التكاليف الرأسمالية، فإن المفاعلات ذات الدائرة الواحدة والمفاعلات ذات الدائرة المزدوجة التي لها نفس القدرة لها تكافؤ تقريبًا. ويفسر ذلك ضرورة تصنيع الدائرة التكنولوجية في نسختها الأولى من مواد باهظة الثمن مقاومة للتآكل. ومع ذلك، فإن تكلفة الطاقة الكهربائية لمحطة الطاقة النووية ذات الدائرة الواحدة أقل قليلاً من تكلفة الدائرة المزدوجة.

أرز. 2.3. رسم تخطيطي حراري لمحطة الطاقة النووية ذات الدائرة المزدوجة.

1 - مفاعل بمبرد غير مغلي؛ 2 - معوض الحجم. 3 – مولد البخار (SG) حيث يتم تحويل طاقة مبرد الدائرة الأولى إلى طاقة تكوين البخار في الدائرة الثانية (سائل التبريد في الدائرة الأولى، سائل التشغيل في الدائرة الثانية)؛ 4 – التوربينات البخارية. 5 - مولد. 6 - مكثف. 7 – مضخة المكثفات. 8 – مضخة الدورة الدموية. المرحلة الأولى - الدائرة الأولى؛ المرحلة الثانية - الدائرة الثانية.

يوجد مخطط دائرة مزدوجة غير مكتمل (وحدات BNPP 1 – 2).

أرز. 2.4 الرسم البياني الحراري للوحدتين الأولى والثانية من BNPP.

1 – مفاعل مع مبرد مغلي. 2 – التوربينات البخارية. 3 - مولد. 4 - مكثف. 5 – مضخة المكثف. 6 – مضخة الدورة الدموية. 7 – مولد البخار (SG); 8 - فاصل الطبل. 9 - قناة تسخين البخار (SPC)؛ 10 – قناة التبخر (IR).

الفرق الكبير بين هذا المخطط والمخطط الذي تمت مناقشته أدناه هو أن بخار الدائرة الثانوية (وكذلك مبرد الدائرة الأولية) يتم توجيهه إلى قنوات التسخين البخاري، حيث تتحقق شروط SPC، ويغلي الماء في الأشعة تحت الحمراء، و يتم فصلها في طبل الفاصل. محطة للطاقة النووية ذات ثلاث دوائر. بن – مماثل.

2.2 المعدات التكنولوجية الرئيسية.

وفقًا للمراحل الفردية للعملية التكنولوجية، يتم تقسيم جميع المعدات إلى مفاعل، ومولد بخار، وتوربين بخاري، ووحدات مكثفة، وقناة تغذية.

دعونا نفكر في رسم تخطيطي مبسط لمحطة الطاقة النووية ذات الدائرة المزدوجة. بالنسبة لكل من محطات الطاقة النووية أحادية الدائرة ومزدوجة الدائرة المزودة بمبرد مائي، فإن ارتفاع درجة حرارة البخار الأولي يكون ضئيلًا للغاية. وبالتالي، يدخل البخار إلى التوربين عند خط التشبع تقريبًا، حيث يتم ترطيبه بسرعة مع تمدده وانخفاض درجة حرارته. لتجنب التآكل المكثف لجهاز شفرة التوربينات. القيمة الحدية لرطوبة البخار المسموح بها في التوربين هي 10÷12%. ولهذا الغرض يتم تقسيم التوربين إلى أسطوانات ذات ضغط مرتفع ومتوسط ​​ومنخفض، يتم تركيب أجهزة بينها، حيث يتم إما فصل الطور السائل عن الطور البخاري - الفواصل، أو تحويل السائل إلى بخار عن طريق إدخال الحرارة - السخانات .

الشكل 2.5. الرسم البياني الحراري لمحطة الطاقة النووية.

1-تركيب المفاعل؛ معوض ذو حجمين؛ 3- مولد البخار؛ توربينات ذات ضغط عالٍ ذات 4 أسطوانات؛ توربينات ذات ضغط منخفض 5 أسطوانات؛ 6- مولد كهربائي؛ 7- فاصل البخار؛ 8 مكثف. 9-مضخة التكثيف؛ 10- تنظيف التكثيف (الفلتر)؛ 11- سخانات الضغط المنخفض (LPH)؛ عمود ذو 12 مخففًا؛ خزان ذو 13 مدفئة 14-مضخة تغذية؛ 15- سخانات الضغط العالي (HPH)؛ 16-سخان الشبكة؛ 17- م.س.ب. 18 مضخة الشبكة.

وبالتالي، فإن الوحدات التكنولوجية الرئيسية لوحدة الطاقة في المنشأة النووية هي: مفاعل، مولد بخار، مولد توربيني، وحدة مكثفات، وحدة نزع الهواء، مسار تغذية (مضخات، خزانات)، مضخات عالية الضغط ومنخفضة مضخات الضغط، ومضخات التغذية بالمكثفات، ومضخة الدوران الرئيسية.

2.3 تنظيم الدورة الديناميكية الحرارية.

تجديد. كفاءة

يتيح لنا تطبيق قوانين الديناميكا الحرارية للمفاعل أن نكتب:

(2.1)

يحدد تنوع الأنواع الموجودة من المفاعلات النووية والمبردات ومعدات الطاقة تنوع الدورات الديناميكية الحرارية - وهي مجموعة من عمليات العمل المتبادلة التي تحدث في نظام الطاقة في شكل دوائر متبادلة لمحطات الطاقة النووية. تؤثر الدورة الديناميكية الحرارية على كفاءة محطة الطاقة النووية وتحدد اختيار التصميم والمعايير الرئيسية لمحطة الطاقة. المؤشر الرئيسي للدورة الديناميكية الحرارية هو الكفاءة الحرارية (أو كفاءة دورة رانكين) - وهي نسبة العمل النظري للدورة إلى كمية الحرارة الموردة لسائل العمل.

العمل النظري للدورة:

حيث https://pandia.ru/text/78/252/images/image062_12.gif" width = "36" height = "27 src = "> - العمل النظري للتوسع دون مراعاة الخسائر؛ - المعامل مع مراعاة عدم رجعة عملية التوسع؛ بالمثل

. (2.3)

الشكل 2.6. مخطط أبسط دورة ديناميكية حرارية في ت.س.-الإحداثيات.

ومن هذا الرسم البياني يلي:

1 - بداية عملية ضغط سائل العمل

1-2 – الضغط الأديابي لسائل العمل مع زيادة الطاقة الداخلية ؛

2-3 -إزالة الطاقة الحرارية من السخان، مساحة الشكل 23S2S1- يتناسب مع الحرارة الموردة؛

3-4 – التوسع الأديابي لسائل العمل بسبب انخفاض الطاقة الداخلية.

4-1 -إزالة الطاقة الحرارية في الثلاجة مساحة الشكل 14S2S1- يتناسب مع الحرارة المستخرجة س2,

Lct- العمل النظري للدورة.

(2.4)

هذا يعني

(2.5)

أو في شكل قصير

(2.6)

الشكل 2.7. رسم تخطيطي لتركيب توربين بخاري بسيط.

1- مولد البخار؛ 2- مولد توربيني. 3- مكثف. 4- مضخة الدوران الرئيسية .

بالنسبة للتوربينة التي تعمل بالبخار المشبع، يمكن تمثيل كفاءة دورة كارنو على النحو التالي:

(2.7)

أين إيك، إيبف- المحتوى الحراري للماء عند مخرج المكثف وبعد المضخة، على التوالي، كيلوجول/كجم؛ i0، هو المحتوى الحراري للبخار الموجود أمام التوربين وعند مدخل المكثف أثناء التمدد الأديباتي في التوربين، كيلوجول/كجم.

يمكن تمثيل التعبير (2.7) كـ

. (2.8)

يوضح الشكل 2.8 عملية عمل تمدد البخار في التوربينات عند تي إسالرسم البياني، والذي يمكن ملاحظة أن الفرق i0- في المعادلة (2.8) يمثل فرق الانثالبي المتوفر (الاديباتي) في التوربين (أعمال التمدد). اختلاف الانثالبي ipv-ikفي ظل الظروف قيد النظر، يعبر عن استهلاك الطاقة في المضخة لكل 1 كجم من الماء أثناء ضغطها الأديابي (عمل الضغط). إذا أخذنا في الاعتبار الطبيعة غير الثابتة لتمدد البخار في التوربين، فإن المحتوى الحراري للبخار عند مخرج التوربين سيزداد ويأخذ القيمة التي في الشكل. 2.12 يتوافق مع النقطة 6. هذه الزيادة في المحتوى الحراري ستزيد من كمية الحرارة المنقولة لكل 1 كجم من البخار إلى ماء التبريد في المكثف.

كتقدير أولي، يمكن إهمال الحد الثاني في العدد، حيث أن تكلفة ضغط مبرد الماء في التركيبات الحقيقية تبلغ حوالي 1% من أعمال التوسيع. ومن ثم يمكن كتابة كفاءة دورة رانكين بشكل مبسط:

أين i1 - i2- اختلاف المحتوى الحراري عبر التوربينات، i3- المحتوى الحراري المحدد للماء عند مخرج المكثف.

الشكل 2.8. دورة رانكين الديناميكية الحرارية لأبسط تركيب للتوربينات البخارية عند التشغيل على البخار المشبع.

من الرسم البياني أعلاه الشكل. من الشكل 2.8 يمكن ملاحظة أن الكفاءة الحرارية يتم تحديدها بواسطة اثنين من الأديبات واثنين من الأيزوبار، بينما في نفس الوقت تعتمد كفاءة دورة كارنو على اثنين من الأديبات واثنين من الأيزوبار. تكون كفاءة دورة كارنو دائمًا أكبر من كفاءة الدورة الحرارية منذ ذلك الحين

ومن المهم الإشارة إلى أن الكفاءة الحرارية لوحدات الطاقة الحديثة هي 30-40% أو بمعنى آخر مساحة الأرقام 123451 و S112345S4في الشكل 2.8 بالمقياس الحقيقي لديهم نفس النسبة تمامًا.

طرق زيادة الكفاءة الحرارية.

· زيادة الضغط وبالتالي يحدث التبخر عند درجات حرارة عالية.

· إمداد المكثف بالماء البارد لتبريد أقوى لسائل العمل.

2.4 اختيار المعلمات الفيزيائية الحرارية للحصول على أقصى قدر من الكفاءة الحرارية

دعونا نفكر في تأثير المعلمات الفيزيائية الحرارية لسائل العمل عند مدخل التوربينات (النقطة 4 في الشكل 2.8). من البيانات المرجعية، يمكنك إنشاء تبعيات رسومية للمحتوى الحراري المحدد كدالة للإنتروبيا المحددة عند ضغوط سائل التبريد المختلفة عند النقطة 4 من الدورة الديناميكية الحرارية، والتي سيكون لها الشكل التالي:

الشكل 2.9. عرض رسومي لاعتماد المحتوى الحراري على الإنتروبيا.

ضغط المكثف https://pandia.ru/text/78/252/images/image080_13.gif" width = "23 ارتفاع = 24" ارتفاع = "24">.gif" width = "29" ارتفاع = "31 src = "> .jpg" العرض = "584" الارتفاع = "752">

الشكل 2.10. مخطط تنظيم دورة التجدد.

, , – حصة البخار في عمليات استخراج الاسطوانات المقابلة; https://pandia.ru/text/78/252/images/image089_12.gif" width = "13" height = "24 src = ">.gif" width = "20" height = "24 src = "> - جزء من البخار الذي يدخل المكثف؛ 8 , 9, 10 – ثلاثة مبادلات حرارية لتسخين سائل العمل. 1-7؟

الشكل 2.11. الفيزياء الحرارية لمحطات الطاقة النووية مع تنظيم تجديد الحرارة.

تحليل الرسم البياني التبعية تي (ق)ويمكن للمرء أن يرى ذلك على النطاق الحقيقي للمتغيرات تو سمساحة الشكل 5'4C4'5'سوف يتوافق مع انخفاض البسط في تعريف الكفاءة الحرارية، ومع ذلك، فإن مقام هذه الصيغة سوف ينخفض ​​بمقدار أكبر بكثير في مساحة الشكل 5”5"4"4”5” . يوضح الشكل أن كفاءة دورة رانكين عند تنظيم الانتقاء التجديدي ستكون أكبر بكثير منها عند العمل في وضع عدم الانتقاء. ولكن في هذا المخطط، من الضروري دائمًا الالتزام بالشرط، مساحة الشكل S34'4"5"5'3(كمية الحرارة من جميع عمليات الاستخراج) يجب أن تكون أقل من مساحة الشكل (استخلاص الحرارة لتسخين مائع العمل حتى التشبع)، وإلا ستتم عمليات الغليان في المبادلات الحرارية للسخانات المتجددة، مما يعني سنفقد استخلاص الحرارة بسبب حرارة التبخير في المفاعل نفسه أو مولد البخار.

وفي هذا النموذج يمكن تمثيل الكفاءة الحرارية بالشكل التالي:

(2.11)

حيث https://pandia.ru/text/78/252/images/image095_11.gif" width="77 height=45" height="45">، يمكنك الكتابة

لذلك، يتم استيفاء الشرط دائمًا:

مع عدد لا نهائي من عمليات الاستخلاص، تكون كفاءة كارنو والكفاءة الحرارية متساوية، وهي طريقة قوية لزيادة الكفاءة الحقيقية. يؤدي استخدام السخانات المتجددة إلى زيادة درجة حرارة مياه التغذية عند مدخل مولد البخار. يتم تحديد الكفاءة الحرارية من خلال تكامل متوسط ​​درجة الحرارة عند تسخين سائل التبريد. من الضروري إيجاد النسبة المثلى لبسط ومقام الكفاءة الحرارية لأي عدد من الاختيارات. بناءً على بيانات جواز السفر الخاص بالتوربين، مع الأخذ في الاعتبار درجة حرارة وضغط سائل التبريد عند منافذ السخانات المتجددة، يمكنك استخدام الكتاب المرجعي للعثور على المحتوى الحراري لسائل التبريد في ظل هذه الظروف. من خلال وضع معادلات توازن المواد والحرارة لمجمع المكثفات، يمكنك حساب كفاءة مثل هذا الجهاز.

أرز. 2.12. رسم بياني لاعتماد الزيادة في الكفاءة على درجة حرارة مياه التغذية وعدد عمليات السحب.

مع عدد لا نهائي من عمليات الاستخلاص، لا يوجد حد أقصى لاعتماد الكفاءة الحرارية على درجة حرارة مياه التغذية. ويبين التحليل أن تنظيم وضع الاختيار الثلاثي الأمثل يزيد من الكفاءة الحرارية بأكثر من 10%، وهو ما الظروف العاديةسيتطلب زيادة الضغط في المكثف من 30 إلى 60 ضغط جوي. عند درجة حرارة ت=3500C، مما يبسط إلى حد كبير مشكلة قوة المفاعل.

2.6 كفاءة التوربينات الداخلية.

تقوم الكفاءة الحرارية بتقييم كفاءة تحويل تغيير المحتوى الحراري المثالي (الثابت). في ظروف عملية العمل الحقيقية، وبسبب احتكاك البخار في جزء التدفق من التوربين، تزداد الإنتروبيا عند مخرج التوربين بمقدار S6-S1(النقطة 6 في الشكل 2.8). من الواضح أن كمية الحرارة المنقولة إلى ماء التبريد، المحسوبة لكل 1 كجم من البخار، ستزداد بنفس القيمة. من المهم أن نلاحظ أنه في هذه الحالة لدينا حالة تنخفض فيها الكفاءة الحرارية بسبب الزيادة الكبيرة في تصريف الحرارة إلى المكثف مع زيادة طفيفة في استخدامه المفيد. تسمى نسبة فرق المحتوى الحراري الأديباتي في التوربين المثالي إلى الفرق الحقيقي (الذي يميز كمال جزء التدفق الخاص به) بالكفاءة النسبية الداخلية للتوربين، والتي يتم تحديدها على النحو التالي:

. (2.13)

عادة MsoFooter" style="border-collapse:lapse;border:none">

2.7 كفاءة الطاقة النووية

لقد نظرنا في ما يميز التحويل الميكانيكي للطاقة الحرارية إلى طاقة كهربائية، ولكن بالنسبة لمحطات الطاقة النووية بشكل عام كفاءة"الإجمالي" و "النظيف" كفاءة- "شبكة". يشير مصطلح "الإجمالي" إلى كمال تحويل محطة الطاقة النووية لطاقة المفاعل إلى طاقة كهربائية. تأخذ "نت" بعين الاعتبار استهلاك الطاقة الكهربائية لاحتياجاتها الخاصة وتقيم الموثوقية الحرارية التقنية والاقتصادية للمحطة.

86. تحديد طول موجة دي برولي للإلكترونات، عند قصفها بذرات الهيدروجين غير المثارة، ظهر خطان في طيفها في سلسلة الأشعة تحت الحمراء الأولى.

87. تحول فوتون بطاقة 3 MeV في مجال نواة ثقيلة إلى زوج إلكترون-بوزيترون. إذا كانت سرعات هذه الجسيمات متساوية، فما طاقة حركتها بوحدة MeV؟ ().

88. أوجد كتلة اليورانيوم-238، التي لها نفس نشاط السترونتيوم-90 ووزنه 1 ملجم. عمر النصف لليورانيوم والسترونتيوم هو 4·10 9 و28 سنة، على التوالي.

90 =96 . تستهلك محطة الطاقة النووية ذات الكفاءة 25% 235 جرامًا من اليورانيوم-235 يوميًا. تحديد قوة المحطة في حالة انطلاق انشطار نواة يورانيوم واحدة
طاقة ي.

91 =95 . كفاءة محطة الطاقة النووية 20%. عندما تنقسم نواة واحدة
يتم إطلاق 200 MeV من الطاقة. ما هي كمية اليورانيوم المستهلكة في ساعة واحدة من تشغيل محطة توليد كهرباء بقدرة 10 6 وات.

92. يقوم عداد جيجر المثبت بالقرب من تحضير نظير الفضة المشع بتسجيل التدفق -حبيبات في القياس الأول، كان تدفق الجسيمات Ф 1 يساوي 87 ثانية -1، وبعد مرور الوقت ر = يوم واحد، تبين أن التدفق F2 يساوي 22 ثانية -1. تحديد نصف العمر ت 1/2 نظير.

93. تحديد طاقة الربط المحددة لنظائر الأكسجين
. (كتلة النيوترون 1.00867a.u.m . ، كتلة ذرة الهيدروجين 1.00783 a.u.m . ، كتلة ذرة الأكسجين 16، 99913 م). (مي في).

94 . تحديد الاستهلاك اليومي من اليورانيوم النقي
الطاقة الحرارية لمحطة الطاقة النووية ر= 300 ميجاوات إذا كانت الطاقة ه، تم إطلاقه خلال حدث انشطار واحد لنواة اليورانيوم بقوة 200 ميجا إلكترون فولت.

97 . تبلغ كفاءة محطة طاقة نووية بقدرة 5000 كيلووات 17%. عندما تنقسم نواة واحدة
يتم إطلاق طاقة قدرها 200 MeV. ما هي كمية اليورانيوم (جم) التي تستهلكها محطة توليد الكهرباء يوميًا؟ (
).

99. تحديد عدد الذرات المتحللة في النظائر المشعة مع مرور الوقت ر = 1 ثانية إذا كان نشاطها أ= 0.1 ميغابيكريل. اعتبر النشاط ثابتًا للوقت المحدد.

• I. القضايا العامة لمحطات الطاقة الحرارية ومحطات الطاقة النووية
• 1. ما هي المتطلبات الأساسية لتشغيل محطات الطاقة الحرارية والنووية؟
• 2. ما هي الأحمال الكهربائية والحرارية التي يمكن تغطيتها بمحطات الطاقة الحرارية والنووية؟ ما هي الرسوم البيانية للأحمال الكهربائية والحرارية الموجودة؟
• 3. ما هي المؤشرات الموجودة لأنماط إنتاج واستهلاك الطاقة الكهربائية والحرارية؟
• 4. ما هي إمكانية وجدوى تجميع الطاقة الكهربائية والحرارية؟
• 5. ما هي محطات الطاقة الحرارية الموجودة حسب نوع الطاقة الطبيعية الأولية المستخدمة ونوع المحرك؟
• 6. كيف يتم تصنيف محطات الطاقة الحرارية حسب نوع الطاقة الموردة والطاقة الكهربائية المركبة؟ ما هو جريس؟ ما نوع محطات الطاقة التي تعتبر محطات الطاقة النووية بناءً على نوع الطاقة الموردة؟
• 7. كيف يتم تصنيف محطات توليد الطاقة حسب مستويات الأحمال الخاصة بها؟ ما هو نوع محطات الطاقة وفقًا لهذا المعيار التي تشمل محطات توليد الطاقة الحكومية، ومحطات الحرارة والطاقة المشتركة، ومحطات الطاقة النووية، ومحطات الطاقة الكهرومائية؟
• 8. كيف يتم تصنيف محطات الطاقة الحرارية حسب المعلمات الأولية لبخار الماء؟ وفقا لهذا المعيار، ما هو نوع محطات الطاقة التي يمكن أن تشمل محطات توليد الطاقة الحكومية، ومحطات الحرارة والطاقة المشتركة، ومحطات الطاقة النووية؟
• 9. ما هو الفرق بين الدوائر الحرارية الكتلية وغير الكتلية (مع التوصيلات المتقاطعة) لمحطات الطاقة الحرارية؟ ما هي مزايا وعيوب؟ كيف يتم اختيار هيكل الدائرة الحرارية لمحطة توليد الكهرباء؟
• ثانيا. المخطط التكنولوجي لمحطة توليد الكهرباء
• 10. ما هو المخطط التكنولوجي لمحطة الطاقة الحرارية؟ ماذا يشمل المخطط التكنولوجي لمحطة توليد الطاقة بالفحم المسحوق؟ ما هي معدات محطات الطاقة الحرارية ومحطات الطاقة النووية التي تعتبر رئيسية وأيها مساعدة؟
• 11. كيف تتم عملية تحويل الطاقة في محطة طاقة حرارية تعمل بالوقود العضوي؟
• 12. كيف يتم تحضير الوقود في محطات الطاقة التي تعمل بالفحم وزيت الوقود والغاز الطبيعي ومحطات الطاقة النووية؟
• 13. ما هو الغرض من مروحة النفخ، وسخان الهواء المتجدد، وشفاط الدخان، ومجمع الرماد، والمدخنة؟ كيف تتم عملية إزالة الرماد والخبث في محطة توليد الطاقة بالفحم المسحوق؟
• ثالثا. مؤشرات الكفاءة الحرارية
• 14. ما هي خسائر الطاقة التي تؤخذ في الاعتبار من خلال الكفاءة الحرارية لدورة سائل العمل؟ ما هي الطرق الرئيسية لتحسين الكفاءة الحرارية للدورة؟
• 16. ما هي خسائر الطاقة التي تؤخذ في الاعتبار من خلال كفاءة محطة الطاقة الحرارية ككل؟ ما هو الفرق بين كفاءة المحطة الإجمالية والصافية؟
• 17. ما هو الوقود التقليدي؟ تقديم المفاهيم: الاستهلاك النوعي للبخار لكل توربين، والاستهلاك الحراري النوعي لكل وحدة توربينية، والاستهلاك النوعي للوقود المكافئ لمحطة توليد الكهرباء.
• رابعا. اختيار معلمات البخار الأولية والنهائية
• 19. كيف يتم اختيار المعلمات الأولية للبخار في محطة الطاقة الحرارية وكيف يتم تحديدها؟ ما هي معلمات البخار الأولية المتساوية القوة؟ ما هي المعلمات الأولية للبخار في صناعة الطاقة الحرارية المحلية؟
• 21. ما هي العوامل التي تؤثر على اختيار معلمات البخار النهائية؟ ما هي نسبة التبريد في المكثف؟ ما هو ضغط البخار النهائي في محطات الطاقة الحرارية ومحطات الطاقة النووية؟
• 22. ما هي الأساليب الموجودة لتوسيع محطات الطاقة الحالية بوحدات توربينية عالية المعلمات؟ ما هي مزايا وعيوب هذه الأساليب؟
• V. ارتفاع درجة حرارة البخار المتوسطة
• 23. ما هو الغرض من التسخين المتوسط ​​للبخار؟ كيف يتم تنفيذها في محطات الطاقة الحرارية ومحطات الطاقة النووية؟ قارن بين كفاءة إعادة التسخين في محطات الطاقة الحرارية ومحطات الطاقة.
• 24. كيف يتم اختيار عدد المراحل وضغط إعادة التسخين؟ لماذا يكون من المرغوب أن يكون ضغط إعادة التسخين أعلى في محطة الطاقة الحرارية منه في محطة كيس؟
• السادس. تسخين مياه التغذية المتجددة
• 25. ما هو الغرض من نظام تسخين مياه التغذية المتجدد؟ كيف يتم اختيار عدد مراحل التسخين؟
• 26. كيف يتم توزيع التدفئة الكلية بين المراحل؟ كيف يتم تحديد درجة الحرارة المثالية لمياه تغذية مولد البخار؟
• 27. ما هي مميزات وعيوب السخانات التجديدية بأنواع الخلط والأسطح؟ كيف يتم تحديد استهلاك البخار المختار فيها والقيمة المثلى للتسخين الفرعي؟
• 28. ما هو معامل نقص إنتاج قوة استخلاص البخار؟ كيف يتم تحديد استهلاك البخار الطازج لوحدة توربينية مع تسخين مياه التغذية المتجددة؟
• 29. ما هو تأثير التسخين المتجدد على المحتوى الرطوبي النهائي للبخار؟ كيف تؤثر إعادة تسخين البخار على كفاءة التجديد؟ قارن بين كفاءة التجديد في محطات الطاقة الحرارية ومحطات الطاقة.
• 30. ما هي أنواع منافذ الصرف المتوفرة للسخانات المتجددة؟ ما هو الغرض من مبردات الصرف وأجهزة إزالة السخونة؟
• سابعا. تجديد خسائر البخار والمكثفات
• 32. ما هي الخسائر الداخلية والخارجية للبخار والمكثفات التي تحدث في محطات الطاقة الحرارية ومحطات الطاقة النووية؟ قارن خسائر مائع العمل في محطات الطاقة الحرارية ومحطات الطاقة.
• 33. ما هي الطرق الموجودة لتحضير ماء المكياج؟ ما هو الغرض ومبدأ تشغيل الموسعات والمبخرات ومحولات البخار؟
• ثامنا. وحدات التكثيف
• 34. ما هو الغرض وتكوين وحدة التكثيف؟ كيف يتم اختيار مضخات المكثفات؟
• 35. ما هو الغرض ومبدأ تشغيل القاذف؟ لماذا يتم توفير قاذفات البدء في محطات الطاقة الحرارية ومحطات الطاقة النووية إلى جانب المحطات الرئيسية؟
• تاسعا. أنظمة إمدادات المياه التقنية
• 36. ما هو الغرض وهيكل النظام الفني لإمدادات المياه؟ ما هي أغراض استخدام المياه المعالجة في محطات الطاقة الحرارية ومحطات الطاقة النووية؟
• X. منشآت نزع الهواء والأعلاف
• 38. ما هو الغرض من نزع الهواء في محطات الطاقة الحرارية ومحطات الطاقة النووية؟ صف طرق دخول الغازات إلى دائرة الماء والبخار. ما هو تأثير الغازات الذائبة في الماء على أداء المعدات؟
• 39. ما هي طرق نزع الهواء من الماء الموجودة؟ ما هو مبدأ تشغيل أجهزة نزع الهواء TPP وNPP؟
• 40. إعطاء تصنيف لأجهزة نزع الهواء. ما هي شروط تطبيق المخططات الخالية من مزيلات الهواء؟
• 41. ما هو الغرض من مصنع التغذية؟ لماذا يتم تركيب المضخة المعززة؟ ما هي الدوائر الممكنة لتشغيل مضخات التغذية؟
• الحادي عشر. توريد الطاقة الحرارية للمستهلكين الخارجيين
• 43. كيف يتم تحديد الحمل الحراري المتصل لمحطة توليد الكهرباء؟ إعطاء تصنيف لأنظمة الإمداد الحراري.
• 44. ما هو الغرض من تركيب شبكة التدفئة وتكوينها؟ ما هي معلمات مياه الشبكة المباشرة والعكسية التي يمكن أن تحتوي عليها أنظمة الإمداد الحراري؟
• الثاني عشر. خطوط الأنابيب والتجهيزات
• الثالث عشر. خصائص الطاقة للمعدات
• 47. ما هي الخصائص البخارية والحرارية لتركيب التوربينات؟ ما هو فقدان الطاقة الناتج عن استهلاك البخار أثناء تباطؤ التوربين، ما هو معامل التباطؤ؟
• 48. قم بتقديم المفاهيم التالية: المقدرة، العادية، المتاحة، التشغيل، الطاقة القصوى للوحدة. لماذا تتجاوز الطاقة المقدرة عادةً الطاقة المتاحة والعادية؟
• 49. لماذا يتم إنشاء الرسوم البيانية لأنماط وحدة التوربين؟ كيفية استخدامها؟ ما هو ذيل التكثيف للتوربين، ولماذا من الضروري تنفيس البخار إلى المكثف؟
• الرابع عشر. اختيار محطات توليد الطاقة ووحدات الطاقة
• 50. كيف يتم اختيار قوة محطة توليد الكهرباء ككل وقوة الوحدات التوربينية الفردية؟ ما هو الحد الأقصى للطاقة القصوى لمحطات الطاقة الحرارية ومحطات الطاقة النووية؟
• 51. ما هي احتياطيات الطاقة الخفية والصريحة؟ ما هي المحطة، شبكة الكهرباء، شبكة التدفئة، حادث النظام؟ كيف يتم تقييم موثوقية المعدات؟
• الخامس عشر. اختيار موقع بناء محطات الطاقة الحرارية ومحطات الطاقة النووية
• 52. ما هي المتطلبات الأساسية لموقع بناء محطة توليد الكهرباء؟ ما هي مميزات اختيار موقع بناء محطة الطاقة النووية؟ ما هي وردة الرياح في المنطقة التي تقع فيها المحطة؟
• 53. ما هي المسوحات التي يتم إجراؤها لتحديد المواقع المحتملة لبناء محطات الطاقة الحرارية ومحطات الطاقة النووية؟ كيف يتم اتخاذ القرار النهائي بشأن موقع محطة توليد الكهرباء؟
• السادس عشر. المخطط الرئيسي لمحطة توليد الكهرباء
• 54. ما هي الخطة الرئيسية لمحطة توليد الكهرباء؟ ماذا تظهر الخطة الرئيسية؟
• 55. ما هي إجراءات وضع المخطط الرئيسي لمحطات الطاقة الحرارية ومحطات الطاقة النووية؟ ما هي المتطلبات الرئيسية للخطة الرئيسية؟
• 56. ما هي المؤشرات الكمية التي تميز كمال المخطط الرئيسي؟ ما هي مميزات المخطط الرئيسي لمحطة الطاقة الحرارية؟ ما هي ملامح المخطط الرئيسي لمحطة الطاقة النووية؟

• الكفاءة المذكورة أعلاه لمحطات الطاقة الحرارية ككل هي إجمالي كفاءة المحطة ، أي. .

  يتم إنفاق جزء من الكهرباء المولدة من محطات الطاقة الحرارية ومحطات الطاقة النووية على احتياجات محطة الطاقة الخاصة - تشغيل المضخات المختلفة، وإعداد وقود الفحم المسحوق للاحتراق، وورش الإضاءة، وما إلى ذلك. يأخذ هذا الظرف بعين الاعتبار صافي كفاءة المحطة ، يساوي المنتج بالقيمة (1 – Ksn)، حيث Ksn هي حصة استهلاك الكهرباء للاحتياجات الخاصة، والتي تصل عادة إلى 4 إلى 10% من إجمالي الطاقة لمحطة توليد الكهرباء.

  17. ما هو الوقود التقليدي؟ تقديم المفاهيم: الاستهلاك النوعي للبخار لكل توربين، والاستهلاك الحراري النوعي لكل وحدة توربينية، والاستهلاك النوعي للوقود المكافئ لمحطة توليد الكهرباء.

  لمقارنة احتياطيات واستهلاك أنواع مختلفة من موارد الطاقة (الوقود الأحفوري والطاقة الكهرومائية والوقود النووي، وما إلى ذلك) يتم استخدامه الوقود القياسي ، بقيمة حرارية تبلغ 29310 كيلوجول/كجم (7000 كيلو كالوري/كجم). يتيح لنا ذلك مقارنة الكفاءة الحرارية لمحطات الطاقة التي تستخدم أنواعًا مختلفة من الطاقة الطبيعية الأولية.

  استهلاك البخار المحدد لكل توربين - هو استهلاك البخار النقي لكل وحدة من الكهرباء المنتجة، كجم/كيلوواط ساعة.

  استهلاك الحرارة النوعي لكل وحدة توربينية هو استهلاك حرارة الوقود لكل وحدة من الكهرباء المنتجة. هذه الكمية لا أبعاد لها.

  الاستهلاك النوعي للوقود المكافئ لمحطة توليد الكهرباء - هو استهلاك الوقود القياسي لكل وحدة من الكهرباء المنتجة، القناة الهضمية / كيلوواط ساعة (القناة الهضمية - 1 جرام من الوقود القياسي).

  18. وصف الطرق الممكنة لإمدادات الحرارة والطاقة للمستهلكين. ما هي مؤشرات الكفاءة الحرارية لمحطات CHP؟ ما هو معامل التسخين وكيف يعتمد على درجة الحرارة الخارجية؟

  هناك نوعان رئيسيان طريقة الحرارة وإمدادات الطاقة للمستهلكين :

  على القاعدة الإنتاج المشترك للحرارة والطاقة (CHP)توربينات CHP

  - دائرة منفصلة لإمدادات الحرارة والطاقة، عندما يحصل المستهلك على الكهرباء من نظام الطاقة، والطاقة الحرارية من غرفة غلايات المنطقة.

  يوفر إنتاج الكهرباء عن طريق تسخين توربينات محطة الطاقة الحرارية معدلات أعلى من الكفاءة الحرارية مقارنة بمحطات الطاقة الحرارية، لأنه في محطة الطاقة الحرارية، يطلق جزء من البخار العامل في التوربين حرارته أثناء التكثيف ليس في البيئة، ولكن في المستهلكين الحرارية.

  الكفاءة الحرارية لـ CHP وتتميز بالمؤشرات التالية:

  كفاءة محطة الطاقة الحرارية لإنتاج الكهرباء تساوي نسبة الطاقة الكهربائية إلى استهلاك حرارة الوقود لتوليد الطاقة الكهربائية؛

  كفاءة محطة الطاقة الحرارية لإنتاج الحرارة، تساوي نسبة إمداد الحرارة للمستهلكين إلى استهلاك الوقود الحراري لإنتاج الطاقة الحرارية؛ وتأخذ هذه الكفاءة في الاعتبار فقط الخسائر في سخانات الشبكة وخطوط الأنابيب؛

  توليد الكهرباء النوعي من الاستهلاك الحراري، يساوي نسبة الطاقة الكهربائية للتسخين (أي ذلك الجزء من إجمالي الطاقة الكهربائية الذي يوفره البخار الذي لا يصل إلى المكثف) إلى استهلاك حرارة الوقود لتوليد الطاقة الحرارية.

  إذا زاد الحمل الحراري بشكل كبير، يمكن لمحطة الطاقة الحرارية تغطيته ليس فقط من خلال عمليات استخراج التوربينات، ولكن أيضًا بمساعدة غرفة المرجل القصوى. معامل التسخين يُظهر α CHPP حصة الحمل الحراري الإجمالي لـ CHPP التي تغطيها عمليات استخراج التوربينات. في أبرد وقت في السنة، تنخفض α لـ CHP، مع زيادة حصة الحمل الحراري لـ CHP، التي تغطيها غرفة المرجل القصوى.