Download
1 / 56
680 likes | 1.22k Views
Erőművek. Készítette: Koncz Dávid Molnár Zoltán. A villamos energia előállítása. Az ember fejlődésével nőttek az energia felhasználás Egyes energiafajták megtestesítői az energiahordozók: szén, olaj,víz, stb.
E N D
Erőművek Készítette: Koncz Dávid Molnár Zoltán
A villamos energia előállítása Az ember fejlődésével nőttek az energia felhasználás Egyes energiafajták megtestesítői az energiahordozók: szén, olaj,víz, stb. A energiafogyasztók az energia olyan formáját igénylik amely egyszerűen alakítható át ~amely a primer energiahordozók célszerűen átalakított közvetítő formája és előnye, hogy hogy a fogyasztás helyén tárolás nélkül a kívánt mennyiségben rendelkezésre áll
Erőművek csoportosítása Primer energiahordozók szerint: -hőerőmű - vízerőmű - atomerőmű Energiatermelésben betöltött szerepük szerint: az a cél, hogy minél gazdaságosabb termelés és szálítás legyen(ezt a feladatot a teherelosztók végzik) Attól függően,hogy mennyire vesznek részt az energiatermelésben:- alaperő - menetrendtartó (változó terhelésű) - csúcserőművek
Erőművek csoportosítása Alaperőművek: energia alapterhelését viszik, olyan erőműveket választanak, amelyeknek az önköltsége a legkisebb pl.: Paks, Menetrendtartó erőművek: a csúcsidőn kívüli, kisebb terhelésváltozásokat fedezik pl.: Tiszai Erőmű Csúcserőművek: a délelőtti és az esti csúcsidőszakban helyezik üzembe pl.: tározós vízerőművek, gázturbinás erőművek (Kelenföld)
Hőerőmű A hőerőműben két csoportra bonthatjuk a lejátszódó folyamatot: - technológiai - kiegészítő folyamat Fő technológia folymatok: a tüzelőanyag hőenergiává, gőzképzés, mechanikai energiává alakítás(gáz-gőzturbina) és ezt villamos energiává(generátor) Fő kiegészítő folyamatok: -tüzelőanyaggal kapcsolatos(az anyag fogadása, tárolása, a salak(pernye) gyűjtése és elszállítása) -hűtővíz(a víz bevezetése, szűrés)
Megkülönböztetünk: gőzturbinás és gázturbinás erőműveket Gőzturbinás: kazánban elégetve(szén,fa,lignit) a gőzt tovább a túlhevítőbe inenn a gőzturbinába kerül ez meghajtja a generátort ami váltakozó áramot állít elő. Három fő berendezés:kazán, gőzturbina, villamos generátor.(3nagy üzemrész:kazán-,turbina-, villamos üzem) Hőerőmű
Gőzturbinás erőmű Turbina üzem:kezeli a kondenzációs a tápházi és a hűtővízrendszer berendezéseit Villamos üzem:generátor hűtőberendezései, nagyfeszültségű kapcsolók, villamos háziüzem is. Alkalmazás: a kondenzációs erőműveket használják a leggyakrabban.
Gőzturbinás erőmű Megkülönböztetünk: kondenzációs, ellennyomású, elvételes erőműveket Kondenzációs: a teljes fejlesztett gőzmennyiség villamos energiát termel. Ellennyomású: a turbinából távozó gőz nem a kondenzátorba jut, hanem a teljes hőmennyiséget a hőfogyasztók kapják Gőzelvételes: a gőznek csak egy részét vezetik a hőfogyasztókhoz, a többit a turbinába.
Gázturbinás erőmű Gázturbinás: ennél nincs kazán, tüzelőanyaga olaj vagy földgáz(viszont újabban már szilárd tüzelőanyagot is használnaik pl.:szénpor) - egyszerű nyitott rendszer - nyitott rendszer kétfokozatú kompresszorral(levegőhűtővel és hőcserélővel) - zárt rendszer - gázturbina és gőzerőmű kombinációja
Vízerőmű A ~ a víz helyzeti illetve mozgási mozgási energiáját hasznosítják. Az esésmagassághoz a megfelelő vízturbinát alkalmazzák. Osztályozásuk: 1. Energiaforrás: - vízfolyás - természetes tároz - szivattyús tározó - tengervíz 2. Esési magasság: - kis esésű(0-15m) - közepes esésű(15-50m) - nagy esésű(50m felett)
Vízerőmű 3. Teljesítőképesség: - törpe erőmű(0-100kW) - kis erőmű(100-1000kW) - közepes erőmű(1000-10000kW) - nagy erőmű(10000kW felett) 4. Vízgazdálkodás: - csak villamos energia fejlesztésre - többféle hasznosítási célra (öntözés, hajózás, vízellátás)
Vízerőmű Megkülönböztetünk: üzemvízcsatornás-, mederbe épített folyami-,tározós-, szivattyús erőműveket Üzemvízcsatornás: víz egy mesterséges mederbe kerül, ahol eljut az erőtelephez és innen csatornán vissza a folyóba.
Vízerőmű Mederbe épített (folyam) erőmű: folyómederben található; vízmélységet megnövelik (duzzasztómű); hajózhatóságát hajózsilippel teszik lehetővé.
Vízerőmű Tározós erőmű: hegyvidéken építhető, (vagy természetes tavak kihasználásával) kiegyenlítőmű(befogadja az utánaáramló vizet, és tárolja is az esetben ha a turbinákat lezárják), a víz szintjét mesterségesen duzzasztással emelik.
Vízerőmű Szivattyús tározómű: egy alsó vízfolyásból az erőmű szavattyúi a csöveken keresztül felnyomják a felső medencébe a vizet,és innen engedik le
Atomerőmű Az ~-nél a hőtermelés a kazán helyett a reaktorban megy végbe, az itt keletkezett hőt közvetítő közeg(hűtőközeg) juttatja el a hőcserélőbe.(primer kör) A hőcserélőből a gőz a turbinába kerül innen a kondenzátorba jut, ahonnan a csapadék már úgy kerül vissza a hőcserélőbe, mint a hőerőműnél.
Atomerőmű Fő részei: hőfejlesztő reaktor, hőátadási rendszer, erőgépcsoport, segédberendezések. Hőerőgép: gőz- vagy gázturbina.
Atomerőmű Reaktor fő szerkezeti elemei: - aktív zóna; reaktormag(az üzemanyag elhelyezésére alkalmas) - moderátor(aktív zónát körülvevő neutronlassító közeg) - reflektor(a reaktorból kilépő neutronok visszaverésére használ) - hűtőközeg(a maghasadákor fellépő hő elvezetése) - szabályozó- és mérőberendezések - sugárvédelmi berendezések
Atomerőmű Megkülönböztetünk: heterogén-, homogén, és termikus rendszerű reaktort Heterogén: ha az üzemanyag és a moderátor elkülönített közeg. Homogén: ha az üzemanyag és a moderátor homogén keveréket alkot. Termikus: nagy teljesítményű erőművekben használják. Nagyon jól szabályozhatók. Üzemanyaga természetes vagy U235-ben dúsított urán.
Atomerőmű Gáz- grafit reaktoros erőművek (GGR) Lényege, hogy a reaktortípus grafittal moderált és szén-dioxid-gázzal hűtött. Üzemanyaga urán. A reaktor magja grafitelemekből épített test, ennek a csatornáiban vannak elhelyezve az üzemanyagelemek. A hűtést ezekben a csatornákban áramló hűtőgáz végzi. A hűtőgáz hőjével a hőcserélőben termelnek gőzt.
Atomerőmű kripton berilliumMivel nincs elektromos töltése, tetszőleges magba képes akadálytalanul behatolni, és azt széthasítani
Atomerőmű • A természetes uránban 140-szer több a 238-as izotóp, mint a 235-ös. (99.3 %-a 238-as, 0.7 %-a pedig 235-ös izotóp.) Az U-238-as csak igen ritkán hasad, és csak akkor, ha a neutron nagy sebességgel ütközik a magnak. A gyors neutron ráadásul könnyen szóródik. Az U-235-ös hasadása gyakorlati szempontból sokkal jelentősebb: ezt a magreakciót használja ki a ma működő atomreaktorok döntő többsége.
Atomerőmű • k: kifejezi, hogy 1 db hasadás során keletkezett neutronok közül hány fog újra hasítani. • k=1 a reakció önfenntartó stabil állapot • k<1 a reakció leáll szubrikus • k>1 a reakció erősödik szuperkritikus
Atomerőmű • források szerint a dóziskorlát (hatásmentesen elviselhető) 500 mSv a lakosság, 50 mSv az érintett munkások esetén. A sugáradag mértékétől függően különítjük el a sugárbetegség fokozatait: • elsőfokú - enyhe sugárbetegség (100-200 R / élet) • másodfokú - középsúlyos sugárbetegség (200-300 R / élet) • harmadfokú - súlyos sugárbetegség (300-500 R / élet) • negyedfokú - rendkívül súlyos sugárbetegség (több mint 600 R / élet).
Atomerőmű • A különféle eredetű sugárzások járuléka a népesség sugárterheléséhez: • 67,6 % a természetes háttérsugárzás, amely az atomkísérletek hatására nőtt, az atomcsend egyezmény után folyamatosan csökken; • 30,7 % orvosi sugárterhelés; • 0,6 % radioaktív csapadék; • 0,5 % egyéb (pl. színes TV); • 0,45 % foglalkozási eredetű; • 0,15 % atomipar.
Egyéb erőművek Természeti energia hordozókon alapulnak Szél energia, Nap energia, Ár/apály energiája Geotermikus energia Ezek közös tulajdonságai, hogy: kis energia sűrűségüek, helyhezkötöttek, ki vannak téve az időjárási körülményeknek
Nap energia Hasznosítása történhet: Napokollektorokkal, itt hő energiává alakul a napsugárzás, majd ezt valamilyen hő felvevő közeg veszi fel(pl. víz) Napelemmel, ami elektromos energiává alakítja a napsugárzást Hátrányai: Nap sugárzás csak korlátozott ideig elérhető Jelentős beruházási költség Előnyei: Ha már telepítve van, akkor maga az energia ingyen van, ezért nem függ semmilyen beszállítótól
Szél energia Turbina lapátjait a szél forgatja meg így, az villamos energiát termel Hátrányai: Szélfarmok csak elegendően szeles időben képesek energiát termelni Veszélyeztetik a madarakat Kétszer annyiba kerül az előállítása mint az átlag energiáé Előnyei: Semmilyen hulladék nem keletkezik az energia termelés során
Segédüzemi berendezések Az erőműveknek a biztonságos működés érdekében, segédüzemi berendezésekre van szüksége Ezeknek akkor is rendelkezésre kell állni, ha az erőműben nem történik energia termelés Ilyen segéd üzemi berendezések a szivattyú motorok, tűzbiztonsági rendszerek, különféle védelmi rendszerek,zsilipmozgató berendezések, daruszerkezetek stb.
Segédüzemi berendezések követelményei Az erőműn kívül keletkezett zárlatok ne akadályozzák az erőmű működését Legyen tagolt gépegységenként, a hibák tovább terjedése miatt Két független betáplálás legyen a lét fontosságú berendezéseknek Az egyes feszültség letörés ne befolyásolja a többi motor üzemét Korlátozni kell a zárlati teljesítményt, a tokozott vezetékek miatt Az erőmű egyes részeinek indítása egyszerű legyen
Segédüzemi berendezések csoportosítása Létfontosságú berendezések (ezek meghibásodásakor az erőmű rövid időn belül megáll): Tápszivattyú, szénőrlő malom, füstgáz elszívó ventilátor stb.
Segédüzemi berendezések csoportosítása Korlátolt fontosságú segédberendezések (üzem zavaruk kedvezőtlenül befolyásolja az erőmű működését): Előmelegítő szivattyúk, nyersvíz szivattyúk, transzformátorok hűtői, kazánventilátorok.
