Детали машин : Производство электроэнергии на гидростанциях
Производство электроэнергии на гидростанциях
Россия, Республика Карелия, г. Медвежьегорск, средняя
школа №1.
РЕФЕРАТ по физике:
Производство электроэнергии на гидростанциях.
Ученицы 11 "а" класса
Рязановой Алины
Преподаватель: Юшкова
Наталья Викторовна.
2003 год.
Оглавление.
1.
Введение……………………………………………….………3
2.
Гидроэлектростанции……………………………………...3
3. Заключение……………………………………………………5
4. Литература…………………………………………………..7
Введение.
Научно-технический прогресс невозможен без
развития энергетики, электрификации. Для повышения производительности труда
первостепенное значение имеет механизация и автоматизация производственных
процессов, замена человеческого труда машинным. Но подавляющее большинство
технических средств механизации и автоматизации (оборудование, приборы, ЭВМ)
имеет электрическую основу.
Человечеству
электроэнергия нужна, причем потребности в ней увеличиваются с каждым годом.
Вместе с тем запасы традиционных природных топлив (нефти, угля, газа и др.)
конечны. Конечны также и запасы ядерного топлива - урана и тория, из которого
можно получать в реакторах-размножителях плутоний. Поэтому важно на сегодняшний
день найти выгодные источники электроэнергии, причем выгодные не только с
точки зрения дешевизны топлива, но и с точки зрения простоты конструкций,
эксплуатации, дешевизны материалов, необходимых для постройки станции, их
долговечности.
Российская энергетика сегодня - это 600
тепловых, 100 гидравлических, 9 атомных электростанций.
Гидроэлектростанции.
Гидроэлектрическая
станция, гидроэлектростанция (ГЭС), комплекс сооружений и оборудования,
посредством которых энергия потока воды преобразуется в электрическую энергию.
ГЭС состоит из последовательной цепи гидротехнических сооружений, обеспечивающих
необходимую концентрацию потока воды и создание напора, и энергетического
оборудования, преобразующего энергию движущейся под напором воды в
механическую энергию вращения, которая, в свою очередь, преобразуется в
электрическую энергию.
По схеме использования водных ресурсов
и концентрации напоров ГЭС обычно подразделяют на русловые, приплотинные,
деривационные с напорной и безнапорной деривацией, смешанные,
гидроаккумулирующие и приливные. В русловых и приплотинных ГЭС напор воды
создаётся плотиной, перегораживающей реку и поднимающей уровень воды в верхнем
бьефе. При этом неизбежно некоторое затопление долины реки. В случае сооружения
двух плотин на том же участке реки площадь затопления уменьшается. На
равнинных реках наибольшая экономически допустимая площадь затопления ограничивает
высоту плотины. Русловые и приплотинные ГЭС строят и на равнинных многоводных
реках и на горных реках, в узких сжатых долинах.
В состав сооружений
русловой ГЭС, кроме плотины, входят здание ГЭС и водосбросные сооружения (рис.
4). Состав гидротехнических сооружений зависит от высоты напора и
установленной мощности. У русловой ГЭС здание с размещенными в нём
гидроагрегатами служит продолжением плотины и вместе с ней создаёт напорный
фронт. При этом с одной стороны к зданию ГЭС примыкает верхний бьеф, а с
другой — нижний бьеф. Подводящие спиральные камеры гидротурбин своими входными
сечениями закладываются под уровнем верхнего бьефа, выходные же сечения
отсасывающих труб погружены под уровнем нижнего бьефа.
В соответствии с
назначением гидроузла в его состав могут входить судоходные шлюзы или
судоподъёмник, рыбопропускные сооружения, водозаборные сооружения для
ирригации и водоснабжения. В русловых ГЭС иногда единственным сооружением,
пропускающим воду, является здание ГЭС. В этих случаях полезно используемая
вода последовательно проходит входное сечение с мусорозадерживающими решётками,
спиральную камеру, гидротурбину, отсасывающую трубу, а по специальным
водоводам между соседними турбинными камерами производится сброс паводковых
расходов реки. Для русловых ГЭС характерны напоры до 30—40 м, к простейшим
русловым ГЭС относятся также ранее строившиеся сельские ГЭС небольшой
мощности. На крупных равнинных реках основное русло перекрывается земляной
плотиной, к которой примыкает бетонная водосливная плотина и сооружается
здание ГЭС. Такая компоновка типична для многих отечественных ГЭС на больших
равнинных реках. Волжская ГЭС им. 22-го съезда КПСС - самая крупная среди
станций руслового типа.
При более высоких
напорах оказывается нецелесообразным передавать на здание ГЭС гидростатичное
давление воды. В этом случае применяется тип плотиной ГЭС, у которой напорный
фронт на всём протяжении перекрывается плотиной, а здание ГЭС располагается за
плотиной, примыкает к нижнему бьефу. В состав гидравлической трассы между
верхним и нижним бьефом ГЭС такого типа входят глубинный водоприёмник с
мусорозадерживающей решёткой, турбинный водовод, спиральная камера,
гидротурбина, отсасывающая труба. В качестве дополнит, сооружений в состав узла
могут входить судоходные сооружения и рыбоходы, а также дополнительные водосбросы
Примером подобного типа станций на многоводной реке служит Братская ГЭС на реке
Ангара.
Несмотря на снижение
доли ГЭС в общей выработке, абсолютные значения производства электроэнергии и
мощности ГЭС непрерывно растут вследствие строительства новых крупных
электростанций. В 1969 в мире насчитывалось свыше 50 действующих и строящихся
ГЭС единичной мощностью 1000 Мвт и выше, причём 16 из них — на территории
бывшего Советского Союза.
Важнейшая особенность
гидроэнергетических ресурсов по сравнению с топливно-энергетическими ресурсами
— их непрерывная возобновляемость. Отсутствие потребности в топливе для ГЭС
определяет низкую себестоимость вырабатываемой на ГЭС электроэнергии. Поэтому
сооружению ГЭС, несмотря на значительные, удельные капиталовложения на 1 квт
установленной мощности и продолжительные сроки строительства, придавалось и
придаётся большое значение, особенно когда это связано с размещением
электроёмких производств.
Заключение.
Учитывая результаты
существующих прогнозов по истощению к середине – концу следующего столетия
запасов нефти, природного газа и других традиционных энергоресурсов, а также
сокращение потребления угля (которого, по расчетам, должно хватить на 300 лет)
из-за вредных выбросов в атмосферу, а также употребления ядерного топлива,
которого при условии интенсивного развития реакторов-размножителей хватит не
менее чем на 1000 лет можно считать, что на данном этапе развития науки и
техники тепловые, атомные и гидроэлектрические источники будут еще долгое время
преобладать над остальными источниками электроэнергии.
Неоспорима роль энергии
в поддержании и дальнейшем развитии цивилизации. В современном обществе трудно
найти хотя бы одну область человеческой деятельности, которая не требовала бы
– прямо или косвенно – больше энергии, чем ее могут дать мускулы человека.
Потребление энергии –
важный показатель жизненного уровня. За время существования нашей цивилизации много раз
происходила смена традиционных источников энергии на новые, более совершенные. В наши дни ведущими видами топлива пока остаются
нефть и газ.
Энергохимия, водородная
энергетика, космические электростанции, энергия, запечатанная в антивеществе,
"черных дырах", вакууме, - это всего лишь наиболее яркие вехи,
штрихи, отдельные черточки того сценария, который пишется на наших глазах и
который можно назвать Завтрашним Днем Энергетики.
Литература.
1. Баланчевадзе
В. И., Барановский А. И. и др.; Под ред. А. Ф. Дьякова. Энергетика сегодня и
завтра. – М.: Энергоатомиздат, 1990. – 344 с.
2. Источники
энергии. Факты, проблемы, решения. – М.: Наука и техника, 1997. – 110 с.
3. Энергетические
ресурсы мира/ Под ред. П.С.Непорожнего, В.И. Попкова. – М.: Энергоатомиздат,
1995. – 232 с.
|