На головну

Схеми використання гідравлічної енергії

  1.  I. Два підходу в психології - дві схеми аналізу
  2.  I. Звіт складається за строго встановленою формою з урахуванням можливості використання обчислювальної техніки для її обробки.
  3.  S-елементи: теоретичні основи механізмів впливу магнітних полів і використання практичних ефектів
  4.  V. Навчальна інформація для використання на занятті.
  5.  А) Пенсійні схеми
  6.  Агресія - один з найбільш ефективних мимовільних способів звільнення організму від надлишкової і нерозтраченої енергії.
  7.  Активізація і основні сфери використання комплексних організаційних технологій таємного примусу особистості.

У більшості випадків ГЕС є об'єкти комплексного призначення, Що забезпечують потреби електроенергетики та інших галузей народного господарства: меліорації земель, водного транспорту, водопостачання, рибного господарства та ін.

Найбільш ефективне використання енергії водотоку для отримання електричної енергії забезпечується при концентрації перепадів рівнів води на відносно короткій ділянці. Для використання падіння рівнів річок, розподілених по значній довжині водотоку, вдаються до штучного зосередження перепаду, тобто регулювання водного стоку, що може бути здійснено різними способами.

Основні схеми використання водотоку:

1) Плотинна, при якій напір створюється греблею;

2) дериваційна, де натиск створюється переважно за допомогою деривації (відведення, відхилення), що виконується у вигляді каналу, тунелю або трубопроводу;

3) комбінована, в якій напір створюється греблею і деривації.

Плотинна схема (рис. 4.1) передбачає створення підпору рівня водотоку шляхом спорудження греблі. Утворюється при цьому водосховищі може використовуватися в якості регулюючої ємності, що дозволяє періодично накопичувати запаси води і більш повно використовувати енергію водотоку.

У гидроузлах, здійснених через греблю схемою створення напору, розрізняють руслових і пріплотінние будівлі станцій ГЕС.

Мал. 4.1. Схема створення напору на греблі ГЕС

ГЕС з руслових будівлею характеризується тим, що її будинок входить до складу водонапірних споруд і сприймає тиск води з боку верхнього б'єфу. Конструкція будівлі в цьому випадку повинна відповідати всім вимогам стійкості і міцності, що пред'являються до гребель. Розміри будівлі, зокрема його висота, визначаються напором H, Тому ГЕС з русловими будівлями будуються при порівняно невеликих напору - до 40 м (каскади Камський, Волзьких ГЕС та ін.).

ГЕС з Пригреблева будівлею характеризується тим, що її будинок розташовується за греблею (рис. 4.2) і не сприймає тиску води. На великих сучасних гідроелектростанціях такого типу натиск доходить до 300 м (Красноярська ГЕС).


Мал. 4.2. Схема пригреблева ГЕС

Дериваційна схема (рис. 4.3) дозволяє отримати зосереджений перепад шляхом відведення води з природного русла по штучному водоводу, що має менший поздовжній ухил. Завдяки цьому рівень води в кінці водоводу буде вищою рівня води в річці; ця різниця рівнів і є напором гідроелектростанції. Залежно від типу штучних відвідав (деривати) розрізняють ГЕС з напірної і з безнапірної деривації (див. Рис. 4.3). На рис. 4.1, 4.3 введені позначення: 1-1 - перетин верхнього б'єфу; 2-2 -сеченіе нижнього б'єфу.


Мал. 4.3. Схеми створення напору на деривационной ГЕС

При безнапірної деривації відведення води з річки здійснюється безнапірними водоводами, наприклад відкритим каналом. Для забору води в дериваційний канал в руслі річки зводиться невисока гребля, що створює водосховище. Вода в канал поступає через водоприймач. Гребля, водоприймач, в ряді випадків і інші споруди (водоскиди, відстійник та ін.) Утворюють так званий головний вузол деривационной гідроелектростанції. Дериваційний канал закінчується напірним басейном, з якого вода по трубопроводах подається до турбін в будівлю станції. Минулий через турбіни вода відводиться назад в русло річки по отводящему каналу. Напірний басейн, трубопроводи, будівля станції та інші споруди, що примикають до них, утворюють станційний вузол.

Вода з верхнього б'єфу (СБ) по напірному водоводу підводиться до турбіни і з неї випускається в нижній б'єф (НБ). У турбіні енергія води перетворюється в механічну енергію обертання валу, від якого приводиться в обертання ротор електричного генератора (гідрогенератора), де механічна енергія перетворюється в електричну. Електрична енергія по лініях високої напруги передається в райони споживання, іноді на відстані 1000 км і більше. Турбіна, поєднана з генератором, називається агрегатом ГЕС, або гідроагрегатом. Характерними його параметрами є напір (він визначається в основному різницею відміток СБ і НБ) і потужність. Напори на різних ГЕС розрізняються значно - від декількох метрів (низьконапірні) до 700-1000 м і більше (високонапорние) Потужність гідроагрегату може становити кілька сотень кіловат (малі агрегати, малі ГЕС) і досягати 600-700 тис. КВт і навіть більше ( великі, надпотужні гідроагрегати).

На рис. 4.3, б показана ГЕС з напірної деривації у вигляді напірного тунелю. У ряді випадків для захисту дериваційних напірних водоводів від перевантажень надлишковим внутрішнім тиском може знадобитися будівництво спеціального споруди - зрівняльного резервуара.

Створення або збільшення зосередженого перепаду рівнів води можна здійснити також за допомогою відвідного дериваційного водоводу, поздовжній ухил якого менше ухилу природного русла. У цьому випадку будівля ГЕС розташовується в глибокій виїмці або під землею в видаленні від нижнього перетину використовуваного ділянки водоводу.

Спорудження дериваційних ГЕС виявляється доцільним в гірських умовах при великих ухилах річок і щодо малих витратах води; тоді при невеликій протяжності і малої площі перетину дериваційного водоводу можна отримати великий напір (1000 м і більше) і відповідно велику потужність.

На рис. 4.4, а показана схема пригреблева ГАЕС, що дозволяє реверсировать водотік шляхом перекачування води з нижнього б'єфу у верхній б'єф.

За аналогією з ГЕС, що працюють в активному режимі, ГАЕС підрозділяються на станції пригребельного типу і станції дериваційного типу. Перші використовують перепад рівнів, створюваний греблею, другі - перепад між двома басейнами, з'єднаними наземними або тунельними водоводами. В умовах ГАЕС пригребельного типу можуть бути ефективними, як правило, тільки при спільній установці оборотних гідроагрегатів з агрегатами прямої дії, тобто у вигляді ГЕС-ГАЕС, або при використанні для насосного акумулювання водосховищ, створених для інших народногосподарських завдань.

Значний інтерес представляє використання енергії припливів і відливів на узбережжях морів і океанів. Схема створення напору на приливної гідроелектростанції (ВЕЗ) приведена на рис. 4.4, б.

Мал. 4.4. Схеми створення напору на ГАЕС і ПЕС

Амплітуда коливання рівня води, пов'язана з положенням місяця на небосхилі, залежить від географічної широти і характеру берега континенту. Так, близько Магелланової протоки зареєстрована амплітуда коливань рівня води 18 м, а біля берегів Америки - 21 м. Широке застосування ПЕС знайшли в Японії, де їх число досягло 43.

Енергетичні ресурси морських припливів і відливів на Барцевом і Білому морях, можливі до використання в Росії, оцінюються приблизно в 40 млрд. КВ • год, але перш ніж використовувати їх, необхідно подолати труднощі, пов'язані з будівництвом ПЕС (висока вартість і пульсуючий характер видачі потужності ). У закритих морях (Каспійському, Чорному) ефекти припливів і відливів практично непомітні.




 ядерних реакторів |  І швидких нейтронах |  ядерне паливо |  Теплові схеми АЕС |  Технологічні схеми і компоновка АЕС |  Економічні аспекти атомної енергетики |  Екологія атомної енергетики |  І термоядерної енергетики |  Гідростатика і гідродинаміка |  І стан гідроенергетики Росії |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати