Жылуэнергетикалық жүйелердің жұмыс принциптері және олардың тиімділігі

Досмайылов Сұлтан

Бериков Самрат

Бастаубай Бекбосын

3курс студенттері

С.Сейфуллин атындағы агротехникалық унивкрситеті ,

Кіріспе

Қазіргі әлемде энергия көздерін тиімді пайдалану – экономиканың тұрақты дамуының негізгі шарттарының бірі. Энергетикалық ресурстардың көп бөлігі жылуэнергетикалық жүйелер арқылы өңделіп, халық шаруашылығының барлық салаларына жеткізіледі.

Жылуэнергетика – отынның химиялық энергиясын жылу және электр энергиясына айналдыру процесін зерттейтін және іске асыратын ғылым мен техника саласы.

Жылуэнергетикалық жүйелер тек электр энергиясын ғана емес, сонымен қатар жылу энергиясын (жылыту, технологиялық қажеттіліктер үшін бу мен ыстық су түрінде) өндіруге бағытталған.

Энергетикалық жүйелердің тиімділігі елдің экономикалық қуатын, экологиялық жағдайын және халықтың өмір сапасын айқындайды.

Осы жұмыстың мақсаты – жылуэнергетикалық жүйелердің жұмыс принциптерін қарастырып, олардың тиімділігін арттыру жолдарын талдау.

⸻

ІІ. Негізгі бөлім

1. Жылуэнергетикалық жүйелердің жұмыс принципі

Жылуэнергетикалық жүйе — бұл отынды жағу арқылы алынған жылуды бу немесе ыстық су түрінде пайдаланып, энергияны түрлендіретін кешен. Оның негізгі элементтері мыналар:

• Қазандық қондырғысы – отынды жағып, суды буға айналдырады;

• Бу турбинасы – будың қысымын механикалық энергияға айналдырады;

• Генератор – механикалық энергияны электр энергиясына түрлендіреді;

• Конденсатор және суыту жүйесі – буды суға айналдырып, циклді жабық күйде ұстайды;

• Жылу торабы – өндірілген жылуды тұтынушыға жеткізеді.

Жұмыс принципі келесідей:

Отын қазандықта толық жанғанда бөлінген жылу суды буға айналдырады. Бу жоғары қысыммен турбинаға беріледі. Турбина қалақшалары айналып, генератор білігін қозғалысқа келтіреді. Нәтижесінде электр энергиясы өндіріледі.

Турбинадан шыққан бу конденсаторда суып, қайтадан қазандыққа оралады. Бұл процесс үздіксіз айналым түрінде жүреді және жылу айналым циклі деп аталады.

⸻

2. Жүйе тиімділігін анықтайтын негізгі факторлар

Жылуэнергетикалық жүйенің тиімділігі (пайдалы әсер коэффициенті – ПӘК) бірнеше көрсеткіштерге тәуелді:

1. Жану процесінің толықтылығы.

Егер отын толық жанбаса, энергияның бір бөлігі жоғалады. Сондықтан ауа мөлшерін дәл реттеу және жану камерасының құрылымын жетілдіру маңызды.

2. Қазандықтың тиімділігі.

Қазандық ПӘК-і – отынның жылу энергиясының қаншалықты бөлігі пайдалы энергияға айналғанын көрсетеді. Қазіргі замандағы қазандықтардың тиімділігі 90–92%-ға жетеді.

3. Турбина мен генератор жұмысы.

Турбиналық ПӘК шамамен 85–90%, генератордікі 95%-ға жуық. Бұл көрсеткіштер жүйенің жалпы тиімділігін арттырады.

4. Жылу шығынын азайту.

Құбырлардағы жылу жоғалуы 5–10% болуы мүмкін. Құбырларды дұрыс жылу оқшаулау арқылы бұл шығын азаяды.

5. Қалдық жылуды пайдалану (утилизация).

Конденсация кезінде және түтін газдарында бөлінетін жылуды қайта пайдалану арқылы қосымша энергия алуға болады.

⸻

3. Тиімділікті арттыру жолдары

1. Когенерациялық жүйелерді пайдалану.

Электр және жылу энергиясын бір уақытта өндіру арқылы отынның толық пайдалы энергиясы 85–90%-ға дейін артады.

2. Автоматтандыру және цифрлық басқару.

Заманауи датчиктер мен бағдарламалар отын шығынын азайтып, жану процесін оңтайландырады.

3. Жоғары сапалы отын және алдын ала дайындау.

Мысалы, Экибастұз немесе Қаражыра көмірінің жылу шығару қабілеті жоғары болғандықтан, тиімділік те өседі.

4. Қалдық жылуды пайдалану технологиялары.

Қайта жылу алмастырғыштар (рекуператорлар) арқылы отын үнемделіп, жалпы жүйе тиімділігі артады.

5. Жаңартылатын энергия көздерімен біріктіру.

Күн коллекторлары немесе геотермалдық энергияны қосымша жылу көзі ретінде пайдалану отын шығынын азайтады.

⸻

ІІІ. Қорытынды

Жылуэнергетикалық жүйелер – экономиканың тұрақты дамуы мен халықты энергиямен қамтамасыз етудің негізі. Олардың жұмыс принципі отынның ішкі энергиясын жылу мен электр энергиясына айналдыру заңдылықтарына сүйенеді.

Жүйе тиімділігін арттыру үшін:

• заманауи автоматтандырылған басқару жүйелерін енгізу;

• когенерациялық технологияларды пайдалану;

• отынды тиімді жағу және жылу шығынын азайту;

• экологиялық қауіпсіз шешімдер қолдану қажет.

Тиімді жұмыс істейтін жылуэнергетикалық жүйелер елдің энергетикалық қауіпсіздігін, экономикалық тиімділігін және экологиялық тұрақтылығын қамтамасыз етеді.