Двигатели для генераторов

Двигателями, вращающими электрические генераторы гидроэлектростанций, являются гидравлические (водяные) турбины. В качестве двигателей для тепловых электростанций применяются паровые турбины, паровые машины и двигатели внутреннего сгорания.

Паровые машины и двигатели внутреннего сгорания мы не рассматриваем. Заметим только, что как те, так и другие являются поршневыми машинами. Они сравнительно тихоходны и не могут строиться для больших мощностей. А для современных крупных и даже средних электростанций необходимы двигатели, которые могут давать равномерное и быстрое вращение и развивать возможно большие мощности. Иначе для создания крупной электростанции потребуется устанавливать очень много машин. Так, например, мощность 8—10 тыс. кВт для двигателя внутреннего сгорания может считаться предельно достигнутой. При этом двигатель получается непомерно дорогим, сложным и недостаточно надежным для постоянной длительной работы. Но даже таких крупных двигателей для оборудования электростанции мощностью, например, 300 тыс. кВт необходимо установить не менее 30 штук! Для размещения и эксплуатации такого числа крупных машин потребовалось бы строительство огромных зданий, большое количество обслуживающего персонала, большие затраты на ремонт.

Такой крупный двигатель внутреннего сгорания был бы сравнительно тихоходен; поэтому и генератор для него .должен быть тихоходным, а значит, громоздким, тяжелым и дорогим.
При применении же быстроходных, МОЩНЫХ паровых турбин, для которых 8—10 тыс. кВт — средняя или даже малая мощность, на указанной в качестве примера электростанции могут быть установлены всего 3 турбины по 100 тыс. кВт. Такие турбины вовсе не являются предельными и изготовляются в большом количестве.
Турбина — двигатель быстроходный, поэтому и генератор к ней нужен также быстроходный. Значит, он будет меньше по размерам, более легкий, потребует меньше места для установки и меньше затрат металла и труда на свое изготовление.

Благодаря своей быстроходности, надежности, непосредственному получению вращательного движения и возможности получения большой мощности в одном двигателе паровая турбина является в настоящее время единственным двигателем для крупных тепловых электростанций и почти единственным для средних и даже мелких электростанций.

Только на очень мелких тепловых электростанциях паровая турбина в большинстве случаев оказывается менее удобной и выгодной, чем паровая машина или двигатель внутреннего сгорания, и уступает им место.
Благодаря тем же преимуществам, а также мало занимаемому месту и ряду других положительных сторон паровая турбина является также наиболее распространенным двигателем для крупных и быстроходных морских судов.

Процесс выработки электрической энергии на тепловой электростанции с паровыми турбинами схематически выглядит Следующим образом.
В топках паровых котлов сжигается топливо—исходный материал, служащий для производства электроэнергии. Сгорание топлива—это химический процесс, сопровождающийся выделением тепла. Это — первое превращение энергии.

Полученная при этом тепловая энергия передается, за исключением неизбежных потерь, водяному пару, который образуется в котлах при испарении воды. Этот пар, содержащий в себе запас тепловой энергии, поступает в паровую турбину. Там он отдает часть заключенной в нем тепловой энергии, которая переходит в механическую энергию вращения ротора турбины. Это — второе превращение энергии.
В генераторе механическая энергия вращения преобразуется в электрическую энергию, т. е. в конечный продукт производства электростанции. Это — третье и последнее превращение энергии, происходящее в процессе получения электрической энергии из топлива.

Таким образом, полученная электроэнергия — продукт трех превращений энергии из одного вида в другой. Первое превращение происходит в топке парового котла, второе осуществляется в турбине, третье — в электрическом генераторе. Соответственно этим трем превращениям и оборудование паротурбинной электростанции состоит из трех основных частей: котла, турбины, генератора.

Как же выглядит такая электростанция, в частности ее машинный зал, где установлены турбины? Совершим мысленно предварительную экскурсию в машинный зал современной паротурбинной электростанции.



Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

четыре × 5 =