 |
|
Part 1. Производство электроэнергии
Электричество, потребляемое в жилых домах, учреждениях и на заводах, вырабатывается на электростанциях, большинство из них работает на угле или природном газе, используя мазут в качестве резервного топлива. Некоторые электростанции работают на основе ядерной энергии или используют энергию воды, низвергающейся с высоких плотин.
В современных электростанциях, работающих на ископаемом топливе, выделяющееся при его сгорании тепло используется для нагрева воды в котле-парогенераторе. Образовавшийся пар по трубам подается на лопасти турбины и заставляет ее вращаться. Турбина приводит в действие генератор, он и вырабатывает электрический ток.
Парогенератор
Парогенератор представляет собой высокий котел, вовнутрь которого подведены трубы, по которым поступает вода. В электростанциях, работающих на угле, топливо подается в парогенератор ленточными транспортерами. Уголь измельчают в мелкий, как мука, порошок, смешивают с воздухом и вдувают вентиляторами в котел, где он сгорает.
Выделяющееся тепло нагревает воду в котле до кипения. Пар сначала улавливается, а затем вновь пропускается через самые горячие участки котла. Так получают перегретый пар.
Турбина
Перегретый пар по трубам поступает к трем соединенным вместе турбинам. Когда пар проходит первую из них - турбину высокого давления - он снова попадает в парогенератор, где опять нагревается. После этого он проходит через две другие турбины, постепенно отдавая им свою энергию. В конце концов пар превращается в воду в конденсаторе - большом резервуаре, охлаждаемом трубами, по которым циркулирует холодная вода из ближайшего водоема. Охлаждающая вода "забирает" оставшееся тепло у пара, который конденсируется и превращается в горячую воду, вода возвращается в парогенератор, после чего цикл повторяется.
Генератор
Вращающиеся турбины приводят в движение генераторы, основными элементами которых служат две катушки проволоки. Одна, называемая ротором, вращается турбиной. Другая - статор - намотана на железный сердечник и закреплена на полу. Железный сердечник постоянно слегка намагничен, благодаря чему при запуске генератора во вращающейся катушке образуется слабый электрический ток. Часть этого тока поступает в неподвижную катушку, которая превращается в сильный электромагнит. После этого сила тока постепенно возрастает, пока не достигнет предельной мощности.
Part B. Распределение энергии
Электростанции разных типов, расположенные в разных местах, могут быть объединены высоковольтными ЛЭП (линиями электропередач) в энергосистему. В этом случае постоянную (базовую) нагрузку, потребляемую на всем протяжении суток, берут на себя атомные электростанции (АЭС), высокоэффективные паротурбинные тепловые электростанции и электроцентрали (ТЭС и ТЭЦ), а также гидроэлектростанции (ГЭС). В часы повышенной нагрузки к общей сети ЛЭП энергосистемы дополнительно подключаются гидроаккумулирующие электростанции (ГАЭС), газотурбинные установки (ГТУ) и менее эффективные ТЭС, работающие на ископаемом топливе.
Электроснабжение от энергосистем имеет существенные преимущества перед снабжением от изолированных электростанций: улучшается надежность энергоснабжения, лучше используются энергоресурсы района, снижается себестоимость электроэнергии за счет наиболее экономичного распределения нагрузки между электростанциями, уменьшается требуемая резервная мощность и т.д.
КПД электростанции
В процентном выражении термический КПД современной ТЭС не превышает 36%, в основном из-за потерь тепла, уносимого отходящими газами – продуктами горения. У АЭС, работающих при более низких температурах и давлениях, несколько меньший полный КПД – около 32%. Газотурбинные установки с котлом-утилизатором (парогенератором, использующим тепло выхлопных газов) и дополнительной паровой турбиной могут иметь КПД более 40%.
Words to know:
1. тепло, выделяющееся при сгорании топлива
2. котел-парогенератор
3. лопасти турбины
4. ленточный транспортер
5. улавливать
6. перегретый пар
7. конденсатор
8. катушка проволоки
9. ротор
10. статор
11. намагниченный
12. электрический ток
13. неподвижная катушка
14. высоковольтные ЛЭП
15. себестоимость
16. резервная мощность
17. КПД
18. Продукт горения