Transcript Erőművek Csoportosítása

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(gázgőzturbina) 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)
Hőerőmű
Hőerőmű
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)
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.
Elvi hőkapcsolási rajz
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
Egyszerű nyitott rendszer
Nyitott rendszer kétfokozatú
kompresszorral
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
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.
Üzemvízcsatornás erőmű
Vízerőmű
Mederbe épített (folyam) erőmű:
folyómederben található; vízmélységet
megnövelik (duzzasztómű); hajózhatóságát
hajózsilippel teszik lehetővé.
Mederbe épített erőmű
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.
Tározós erőmű
Vízerőmű
Szivattyús tározómű:
egy alsó vízfolyásból az erőmű szavattyúi a
csöveken keresztül felnyomják a felső
medencébe a vizet,és innen engedik le
Szivattyús tározómű
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
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 berillium
Mivel 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
Nap energia
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

Szél energia
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.
Segédüzemi berendezések
csoportosítása
Korlátoltan nélkülözhető segédüzemi
berendezések (tartaléktól, és üzemi állapottól
függően nélkülözhetők):
Szénszállító és vízkiviteli mű stb.
Az üzemtől független segédberendezések
Gépházi daru,
 Javítóműhely.
Segéd üzemi berendezések
A
segédüzemi berendezések általában
motorok, vagy valamilyen motoros hajtást
jelent.
 Ezek a motorok legtöbbször 3 fázisú
kalickás motorok, de előfordulhatnak
csúszógyűrűs, vagy egyenáramú motorok
is.
 Ritkább esetben akár segéd turbinát is
használnak, mert az nem füff a villamos
áramtól.
Az energiaellátás kialakulása
Erőművi gyűjtősínek kialakulása
Erőművi gyűjtősínek kialakulása
Köszönjük a
figyelmet!