Erinevus lehekülje "Soojusjõuseadmed" redaktsioonide vahel
P (Text replacement - "{{Kommentaarid}}" to "") |
|||
240. rida: | 240. rida: | ||
{{teemahaldur|MARGUS|ALTEMENT|margus.altement@gmail.com}} | {{teemahaldur|MARGUS|ALTEMENT|margus.altement@gmail.com}} | ||
− |
Redaktsioon: 3. juuli 2015, kell 15:36
SisukordÜldistSeotud artiklid: Soojuse tootmise tehnoloogiad; Kütuste põletamine;
Eestis soojusjõuseadmete poolt toodetud soojust kirjeldab joonis 1. AjaloostEsimeseks teadaolevaks energia väljundiga seadmeks oli tuuleveski, mis peajoontes kujutati juba 1. sajandil. Esimese tuuleveski looja Heron'i leiutiste hulka kuulub ka aurumasin, mille esmaversioon veel midagi tõsiseltvõetavat ei kujutanud. Esimene kaubanduslik aurumasin leiutati 1712 a., mis oli mõeldud vee väljapumpamiseks kivisöekaevandusest. Lisaks leitakse ajaloost, et esimese aurumasina leiutise au kuulub James Watt'ile, kes täiustas mainitud versiooni aastal 1782. Aurumasinaid kasutati kuni 20. sajandini, peale mida lasti käiku auru- ja gaasiturbiin ning sisepõlemis- ja elektrimootor. [2] AuruturbiinidSeotud artiklid: Soojuse tootmise tehnoloogiad; Koostootmine;
Töölabadele toimiv jõud võib olla määratud aurujoa otsese rõhuga (aktiivturbiin) või labadelt põrkuva joa reaktiivtoimega ( reaktiivturbiin). [3] Mida kõrgemad on auru parameetrid (rõhk ja temperatuur) ja mida suurem on turbiini nimipöörlemiskiirus, seda väiksemad on ühelsamal võimsusel turbiini mõõtmed ja mass. Seetõttu püütakse valida valida auru parameetrid nii kõrged nagu seda lubab turbiini labade materjal, milleks enamasti on kuumuskindel eriteras. Pöörlemiskiirus on määratud käitatava masina nõutava kiirusega. Kütustpõletavates ja tuumaelektrijaamades kasutatakse auruturbiine sünkroongeneraatorite käitamiseks. [3] Auruturbiinide põhikasutusala on soojuselektrijaamad, kus nende abil saadakse maailmas praegu ligikaudu 82 % kogu elektrienergiast. Valmistatakse neid, nagu ka nende juurde kuuluvaid generaatoreid (turbogeneraatoreid) võimsusega mõnest kilovatist kuni võimsuseni ligikaudu 1400 MW. Peale auruturbiinelektrijaamade leiavad nad kasutamist laevade ajamites ja (harvemini) mõnedes tööstuspaigaldistes. Maailma võimsaimad auruturbiinid on Palueli tuumaelektrijaamas Prantsusmaal. Nende võimsus on 1400 MW, siseneva auru rõhk 7 MPa ja aurutarve 7775 t/h. Võimsad auruturbiinid võivad koosneda mitmest omavahel ühendatud osaturbiinist. [3] KondensatsiooniturbiinidSeotud artiklid: Soojuse tootmise tehnoloogiad; Koostootmine;
Et kondensaatori jahutusvesi liigselt ei kuumeneks (see vähendaks turbiini kasutegurit), on selle kogus suhteliselt suur – 50 kuni 100 kg ühe kilogrammi auru kohta ehk 0,10…0,15 m3 saadava elektrienergia iga kilovatt-tunni kohta. Kuna jahutusvesi soojeneb kondensaatoris ainult 15…20 K võrra, on selles sisalduva soojuse tehniline rakendamine raske ja enamasti juhitakse soojenenud vesi tagasi kas samasse veekogusse, kust see võeti, või (suletud jahutuskontuuri korral) jahutustorni, kus soojus viiakse ära jahutusõhuga. [3] VasturõhuturbiinidSeotud artiklid: Soojuse tootmise tehnoloogiad; Elektritootmise tehnoloogiad; Elektri tootmine; Koostootmine;
Vasturõhuturbiinidest väljub kogu aur rõhul, mis on vastavuses soojustarbija poolt vajatavaga (joonis 4). Turbiini lõpprõhu (vasturõhu) suurus sõltub tarbija (kaugkütte, tehnoloogia) vajadustest. Kaugkütte soojusvõrku antava vee temperatuur sõltub aga välisõhu temperatuurist. [3],[4] Seega puudub vasturõhuturbiinil madalrõhuosa koos kondensaatoriga ja aur suundub turbiinist soojustarbijale. Nimetatud turbiinid on töös vähepaindlikud, kuna soojustarbija auruvajadus määrab üheselt turbiini läbiva aurukoguse ja seega ka turbiini võimsuse. [3],[4] Mida kõrgem on soojusvõrku antava vee temperatuur, seda kõrgem peab olema turbiini vasturõhk ja seda väiksem on toodetud elektrienergia kogus. Vasturõhuturbiiniga seadmete võimsused ulatuvad 1−250 MWni. Kütusena saab kasutada kõiki kütuseid. [3],[4] VaheltvõtuturbiinidSeotud artiklid: Soojuse tootmise tehnoloogiad; Soojusmajandus; Soojusvarustus;
Võrreldes vasturõhuturbiiniga aurujõuseadmega on vaheltvõtuga auruturbiini eeliseks see, et elektriline koormus ei sõltu välisest soojuskoormusest. Vaheltvõttudest võetav aurukogus on reguleeritav. Soojuskoormuse puudumisel töötab turbiin kondensatsioonrežiimis, kuid väiksema kasuteguriga kui kondensatsioonturbiinid. [4] Turbiin on projekteeritud nii, et maksimaalne sisemine suhteline kasutegur on reguleeritavate vaheltvõttude koormamisel. Reguleeritavate vaheltvõttudega auruturbiin paikneb soojustarbijale võimalikult lähedal ja kondensaadi jahutamine toimub gradiiris. Reguleeritava vaheltvõtuga turbiini nimetatakse ka termofikatsioonturbiiniks. Kui vaheltvõtu rõhk on madal (0,07−0,25 MPa), sobib see nii kütteks kui sooja veega varustamiseks. Tööstusliku vaheltvõtuga turbiinid on kõrgema vaheltvõturõhuga (< 0,6 MPa). [4] Aurujõuseadmete eelised ja puudusedJärgnevalt on toodud aurujõuseadmete eelised ja puudused. [4] Eelised:
Puudused:
GaasiturbiinidSeotud artiklid: Kütuste põletamine; Soojuse tootmise tehnoloogiad; Koostootmine;
Kasuteguri tõstiseks kasutatakse gaasiturbiinides sageli kütuse mitmejärgulist põletamist ja õhu mitmeastmelist komprimeerimist. Elektrijaamades ja varu-elektrivarustusagregaatides kasutatakse gaasiturbiine võimsusega 0,5 kuni 400 MW. [3] TööpõhimõteSeotud artiklid: Elektri tootmine; Elektritootmise tehnoloogiad;
Gaasiturbiin koos utilisaatorkatlagaSeotud artiklid: Soojuse tootmise tehnoloogiad; Koostootmine;
Kombineeritud gaasi- ja auruturbiiniga süsteemi korral suunatakse gaasiturbiinist lahkuv gaas temperatuuriga 400–600 °C utilisaatorkatlasse, kus selle soojuse arvel toodetakse auru, mis suunatakse auruturbiini. [4] Utilisaatorkatlaid on kolme tüüpi [4]:
Sellise kombineeritud tehnoloogia korral võib elektriline kogukasutegur ulatuda 55–60 protsendini. [4] Gaasijõuseadmete eelised ja puudusedJärgnevalt on toodud gaasijõuseadmete eelised ja puudused. Loetelu on toodud võrrelduna auruturbiinidega [3]: Eelised:
Puudused:
SisepõlemismootoridSeotud artiklid: Soojuse tootmise tehnoloogiad; Koostootmine; Elektri tootmine; Energiaressursid;
Sisepõlemismootoreid võib kasutada elektrienergia ja soojuse koostootmiseks või ainult elektrienergia tootmiseks. Mootori ülekuumenemise vältimiseks tuleb kasutada mootorijahutust, kus soojust saab kasutada sooja vee tootmiseks. Kasutatakse ka heitgaaside soojuse utiliseerimist, millega suureneb kütuse energia muundamise kasutegur veelgi. Mootorite elektriline kasutegur on 35...42%. Elektrienergia ja soojuse koostootmisel on võimalik saavutada kasutegur kuni 92%. [2] Sisepõlemismootorite kombineerimisel auruturbiiniga on võimalik toota täiendavalt elektrienergiat, mille tulemusel saavutatakse elektriline kasutegur kuni 50%. [2] Sisepõlemismootoritele sobib kõige paremini ühtlane töörežiim. Pidevad käivitused ja seiskamised vähendavad remontide vahelist aega. Ottomootorite kasutamisel on töötundide arv kapitaalremondini 35 000...55 000 tundi, diiselmootoritel 25 000...45 000 tundi. Kasutatavad ühikvõimsused on kuni 50 MW. [2] |
|
Viited
- ↑ Jaaniste, J. Soojusmasinad.
- ↑ 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 Vaht, A. Kombineeritud soojusjõuseadmed.
- ↑ 3,00 3,01 3,02 3,03 3,04 3,05 3,06 3,07 3,08 3,09 3,10 3,11 3,12 3,13 3,14 3,15 Tallinna Tehnikaülikool. Energiatehnika.
- ↑ 4,00 4,01 4,02 4,03 4,04 4,05 4,06 4,07 4,08 4,09 4,10 4,11 4,12 4,13 Eesti Biokütuste Ühing. Eesti põlevloodusvarad ja -jäätmed 2013.
- ↑ Statistikaamet. KE034: Koostootmisjaamade võimsus, toodang ja kasutatud kütus. (18.12.2014)
Täiendavat lugemist
Aasta | Kategooria | Pealkiri |
---|---|---|
2001 | Lõputöö | Kombineeritud soojusjõuseadmed |
- | Õppematerjal | Energiatehnika |
2005 | Aruanne | Tõhusa koostootmise viiteväärtused ja tõhusa koostootmise potentsiaal Eestis |
2013 | Väljaanne | Eesti põlevloodusvarad ja -jäätmed 2013 |
Kontaktvõrgustik
Kontaktvõrgustik on koostamisel. Kui soovite artikli kontaktvõrgustikuga liituda, võtke ühendust artikli teemahalduriga.
On Teil ettepanekuid, kuidas "SOOJUSJÕUSEADMED" artiklit täiendada? Leidsite infot, mis ei ole enam ajakohane või vajab täpsustamist? Võtke ühendust artikli "SOOJUSJÕUSEADMED" teemahalduriga MARGUS ALTEMENT e-aadressil margus.altement@gmail.com või avaldage arvamust selle artikli ARUTELU all. |