प्राथमिक ऊर्जेचे वर्गीकरण. थर्मल आणि इलेक्ट्रिकल ऊर्जा निर्मितीच्या पारंपारिक पद्धती

उर्जेची सर्व विद्यमान क्षेत्रे परिपक्व, विकसनशील आणि सैद्धांतिक अभ्यासाच्या टप्प्यावर विभागली जाऊ शकतात. काही तंत्रज्ञान खाजगी अर्थव्यवस्थेत देखील अंमलबजावणीसाठी उपलब्ध आहेत, तर इतर फक्त औद्योगिक समर्थनाच्या चौकटीत वापरल्या जाऊ शकतात. आधुनिक प्रकारच्या ऊर्जेकडे वेगवेगळ्या दृष्टिकोनातून पाहिले आणि मूल्यांकन केले जाऊ शकते, परंतु आर्थिक व्यवहार्यता आणि उत्पादन कार्यक्षमतेचे सार्वत्रिक निकष मूलभूत महत्त्वाचे आहेत. पारंपारिक आणि पर्यायी ऊर्जा निर्मिती तंत्रज्ञानाचा वापर करण्याच्या संकल्पना आज या पॅरामीटर्सच्या आधारे अनेक प्रकारे भिन्न आहेत.

पारंपारिक ऊर्जा

हा परिपक्व उष्णता आणि उर्जा उद्योगांचा एक विस्तृत स्तर आहे, जो सुमारे 95% जागतिक ऊर्जा ग्राहकांना प्रदान करतो. संसाधने विशेष स्थानकांवर तयार केली जातात - हे थर्मल पॉवर प्लांट, हायड्रोइलेक्ट्रिक पॉवर प्लांट, अणुऊर्जा प्रकल्प इत्यादी आहेत. ते तयार कच्च्या मालाच्या बेससह कार्य करतात, ज्याच्या प्रक्रियेदरम्यान लक्ष्य ऊर्जा तयार केली जाते. ऊर्जा निर्मितीचे खालील टप्पे वेगळे केले जातात:

• एक किंवा दुसर्‍या प्रकारची ऊर्जा निर्माण करण्यासाठी कच्च्या मालाचे उत्पादन, तयारी आणि वितरण. या इंधन उत्खनन आणि संवर्धन, पेट्रोलियम उत्पादनांचे ज्वलन इत्यादी प्रक्रिया असू शकतात.
• कच्च्या मालाचे युनिट्स आणि युनिट्समध्ये हस्तांतरण जे थेट ऊर्जा रूपांतरित करतात.
• प्राथमिक ते माध्यमिक प्रक्रिया. ही चक्रे सर्व स्थानकांवर नसतात, परंतु, उदाहरणार्थ, वितरणाच्या सोयीसाठी आणि उर्जेच्या त्यानंतरच्या वितरणासाठी, उर्जेचे विविध प्रकार वापरले जाऊ शकतात - मुख्यतः उष्णता आणि वीज.
• तयार रूपांतरित ऊर्जेची देखभाल, त्याचे प्रसारण आणि वितरण.

अंतिम टप्प्यावर, संसाधन अंतिम ग्राहकांना पाठवले जाते, जे राष्ट्रीय अर्थव्यवस्थेचे क्षेत्र आणि सामान्य घरमालक दोन्ही असू शकतात.

थर्मल पॉवर अभियांत्रिकी

देशातील सर्वात व्यापक ऊर्जा क्षेत्र कोळसा, वायू, तेल उत्पादने, शेल डिपॉझिट आणि पीटचा प्रक्रिया केलेला कच्चा माल म्हणून वापर करून 1000 MW पेक्षा जास्त उत्पादन करते. व्युत्पन्न प्राथमिक उर्जेचे पुढे विजेमध्ये रूपांतर होते. तांत्रिकदृष्ट्या, अशा स्टेशनचे बरेच फायदे आहेत, जे त्यांची लोकप्रियता निर्धारित करतात. यात अवांछित ऑपरेटिंग परिस्थिती आणि कामाच्या प्रक्रियेची तांत्रिक संस्था सुलभता समाविष्ट आहे.

कंडेन्सेशन स्ट्रक्चर्स आणि एकत्रित उष्णता आणि उर्जा संयंत्रांच्या स्वरूपात औष्णिक ऊर्जा सुविधा थेट उपभोग्य संसाधने काढलेल्या भागात किंवा ग्राहकांच्या ठिकाणी तयार केल्या जाऊ शकतात. हंगामी चढउतार कोणत्याही प्रकारे स्टेशनच्या ऑपरेशनच्या स्थिरतेवर परिणाम करत नाहीत, ज्यामुळे अशा ऊर्जा स्त्रोतांना विश्वासार्ह बनते. परंतु थर्मल पॉवर प्लांट्सचे तोटे देखील आहेत, ज्यामध्ये संपुष्टात येणार्‍या इंधन स्त्रोतांचा वापर, पर्यावरणीय प्रदूषण, मोठ्या प्रमाणात श्रम संसाधने जोडण्याची आवश्यकता इ.

जलविद्युत

ऊर्जा सबस्टेशनच्या स्वरूपात हायड्रोलिक संरचना पाण्याच्या प्रवाहाची उर्जा रूपांतरित करण्याच्या परिणामी वीज निर्माण करण्यासाठी डिझाइन केलेली आहे. ते आहे, तांत्रिक प्रक्रियानिर्मिती कृत्रिम आणि च्या संयोजनाद्वारे सुनिश्चित केली जाते नैसर्गिक घटना. ऑपरेशन दरम्यान, स्टेशन पुरेसा पाण्याचा दाब तयार करतो, जो नंतर टर्बाइन ब्लेडकडे निर्देशित केला जातो आणि इलेक्ट्रिक जनरेटर सक्रिय करतो. वापरलेल्या युनिट्सच्या प्रकारात, नैसर्गिक पाण्याच्या प्रवाहासह उपकरणांच्या परस्परसंवादाचे कॉन्फिगरेशन इत्यादींमध्ये जलविद्युत प्रकार भिन्न आहेत. कार्यप्रदर्शन निर्देशकांच्या आधारावर, खालील प्रकारचे जलविद्युत केंद्र वेगळे केले जाऊ शकतात:

• लहान - 5 मेगावॅट पर्यंत उत्पादन.
• मध्यम - 25 मेगावॅट पर्यंत.
• शक्तिशाली - 25 मेगावॅटपेक्षा जास्त.

पाण्याच्या दाबावर अवलंबून वर्गीकरण देखील वापरले जाते:

• कमी-दाब केंद्रे - 25 मीटर पर्यंत.
• मध्यम दाब - 25 मी.
• उच्च-दाब - 60 मीटरपेक्षा जास्त.

हायड्रोइलेक्ट्रिक पॉवर प्लांट्सच्या फायद्यांमध्ये पर्यावरण मित्रत्व, आर्थिक सुलभता (मुक्त ऊर्जा) आणि कार्यरत संसाधनाची अपुरीता यांचा समावेश होतो. त्याच वेळी, हायड्रॉलिक स्ट्रक्चर्सना स्टोरेज इन्फ्रास्ट्रक्चरच्या तांत्रिक संस्थेसाठी मोठ्या प्रारंभिक खर्चाची आवश्यकता असते आणि स्थानकांच्या भौगोलिक स्थानावर देखील निर्बंध असतात - फक्त जेथे नद्या पुरेसे पाणी दाब देतात.

एका अर्थाने, हा औष्णिक ऊर्जेचा उपप्रकार आहे, परंतु व्यवहारात अणुऊर्जा प्रकल्पांचे कार्यप्रदर्शन निर्देशक थर्मल पॉवर प्लांट्सपेक्षा जास्त परिमाणाचे आहेत. रशियामध्ये, ते पूर्ण अणुऊर्जा निर्मिती चक्र वापरतात, ज्यामुळे मोठ्या प्रमाणावर ऊर्जा संसाधने निर्माण करणे शक्य होते, परंतु युरेनियम धातू प्रक्रिया तंत्रज्ञान वापरण्यातही मोठे धोके आहेत. सुरक्षिततेच्या मुद्द्यांवर चर्चा आणि या उद्योगाच्या कार्यांचे लोकप्रियीकरण, विशेषतः, एएनओ न्यूक्लियर एनर्जी इन्फॉर्मेशन सेंटरद्वारे केले जाते, ज्याची रशियाच्या 17 प्रदेशांमध्ये प्रतिनिधी कार्यालये आहेत.

अणुऊर्जा निर्मिती प्रक्रियेच्या अंमलबजावणीमध्ये अणुभट्टी महत्त्वाची भूमिका बजावते. हे अणु विखंडन अभिक्रियांना समर्थन देण्यासाठी डिझाइन केलेले एकक आहे, जे यामधून, थर्मल उर्जेच्या प्रकाशनासह असते. विविध प्रकारचे अणुभट्ट्या आहेत, वापरलेल्या इंधन आणि कूलंटच्या प्रकारात भिन्न आहेत. सर्वात सामान्यपणे वापरलेले कॉन्फिगरेशन म्हणजे कूलंट म्हणून सामान्य पाण्याचा वापर करून हलक्या पाण्याची अणुभट्टी. ऊर्जा क्षेत्रातील मुख्य प्रक्रिया संसाधन युरेनियम धातू आहे. या कारणास्तव, अणुऊर्जा प्रकल्प सामान्यतः युरेनियम साठ्यांजवळील अणुभट्ट्या शोधण्यासाठी डिझाइन केलेले असतात. आज, रशियामध्ये 37 अणुभट्ट्या कार्यरत आहेत, ज्याची एकूण उत्पादन क्षमता सुमारे 190 अब्ज kWh/वर्ष आहे.

वैकल्पिक ऊर्जेची वैशिष्ट्ये

पर्यायी उर्जेचे जवळजवळ सर्व स्त्रोत आर्थिक सुलभता आणि पर्यावरण मित्रत्व द्वारे अनुकूल आहेत. मूलत:, या प्रकरणात, प्रक्रिया केलेले संसाधन (तेल, वायू, कोळसा इ.) नैसर्गिक उर्जेने बदलले जाते. हे सूर्यप्रकाश, वारा प्रवाह, पृथ्वीची उष्णता आणि जलविज्ञान संसाधनांचा अपवाद वगळता उर्जेचे इतर नैसर्गिक स्त्रोत असू शकतात, जे आज पारंपारिक मानले जातात. संकल्पना पर्यायी ऊर्जाते बर्याच काळापासून अस्तित्वात आहेत, परंतु आजपर्यंत त्यांनी एकूण जागतिक ऊर्जा पुरवठ्याचा एक छोटासा वाटा व्यापला आहे. या उद्योगांच्या विकासातील विलंब वीज निर्मिती प्रक्रियेच्या तांत्रिक संघटनेतील समस्यांशी संबंधित आहेत.

पण कारण काय सक्रिय विकासआजकाल पर्यायी ऊर्जा? मोठ्या प्रमाणात, पर्यावरणीय प्रदूषण आणि सर्वसाधारणपणे पर्यावरणीय समस्यांचे प्रमाण कमी करण्याची गरज आहे. तसेच, नजीकच्या भविष्यात, मानवतेला ऊर्जा उत्पादनात वापरल्या जाणार्‍या पारंपारिक संसाधनांच्या ऱ्हासाचा सामना करावा लागू शकतो. म्हणूनच, संघटनात्मक आणि आर्थिक अडथळे असूनही, उर्जेच्या पर्यायी स्वरूपाच्या विकासासाठी प्रकल्पांवर अधिकाधिक लक्ष दिले जात आहे.

भूतापीय ऊर्जा

दैनंदिन जीवनातील सर्वात सामान्यांपैकी एक. भू-औष्णिक ऊर्जा पृथ्वीच्या अंतर्गत उष्णतेचे संचय, हस्तांतरण आणि परिवर्तन या प्रक्रियेद्वारे निर्माण होते. औद्योगिक स्तरावर, भूगर्भातील खडक 2-3 किमी पर्यंत खोलीवर सर्व्ह केले जातात, जेथे तापमान 100 डिग्री सेल्सियसपेक्षा जास्त असू शकते. जिओथर्मल सिस्टमच्या वैयक्तिक वापरासाठी, पृष्ठभागावरील बॅटरी अधिक वेळा वापरल्या जातात, ज्या खोलीत विहिरींमध्ये नसून क्षैतिजरित्या असतात. पर्यायी ऊर्जेच्या निर्मितीच्या इतर पध्दतींप्रमाणे, उत्पादन चक्रातील जवळजवळ सर्व भू-औष्णिक प्रकारच्या ऊर्जेला रूपांतरण स्टेजची आवश्यकता नसते. म्हणजेच प्राथमिक औष्णिक ऊर्जात्याच फॉर्ममध्ये आणि अंतिम वापरकर्त्याला वितरित केले. म्हणून, जिओथर्मल हीटिंग सिस्टम म्हणून अशी संकल्पना वापरली जाते.

सौर उर्जा

स्टोरेज उपकरणे म्हणून फोटोव्होल्टेइक आणि थर्मोडायनामिक प्रणालींचा वापर करून पर्यायी उर्जेची सर्वात जुनी संकल्पना. फोटोइलेक्ट्रिक जनरेशन पद्धत अंमलात आणण्यासाठी, प्रकाश फोटॉन (क्वांटा) चे विजेमध्ये ऊर्जा रूपांतरक वापरले जातात. थर्मोडायनामिक इंस्टॉलेशन्स अधिक कार्यक्षम आहेत आणि, सौर प्रवाहामुळे, ड्राइव्ह फोर्स तयार करण्यासाठी वीज आणि यांत्रिक ऊर्जा दोन्हीसह उष्णता निर्माण करू शकतात.

सर्किट अगदी सोपी आहेत, परंतु अशी उपकरणे चालवताना अनेक समस्या आहेत. हे या वस्तुस्थितीमुळे आहे सौर उर्जातत्त्वानुसार, हे अनेक वैशिष्ट्यांद्वारे वैशिष्ट्यीकृत आहे: दैनंदिन आणि हंगामी चढउतारांमुळे अस्थिरता, हवामानावर अवलंबून राहणे, प्रकाश प्रवाहांची कमी घनता. म्हणून, सौर पॅनेल आणि बॅटरीच्या डिझाइनच्या टप्प्यावर, हवामानविषयक घटकांच्या अभ्यासाकडे जास्त लक्ष दिले जाते.

लहरी ऊर्जा

लाटांपासून वीज निर्माण करण्याची प्रक्रिया भरती-ओहोटीच्या ऊर्जेच्या रूपांतरणामुळे होते. या प्रकारच्या बहुतेक पॉवर प्लांटच्या केंद्रस्थानी एक खोरे असते, जे नदीचे मुख वेगळे करताना किंवा धरणाच्या साहाय्याने खाडी अडवून तयार केले जाते. तयार केलेल्या अडथळ्यामध्ये हायड्रोलिक टर्बाइनसह कल्व्हर्ट स्थापित केले जातात. भरतीच्या वेळी पाण्याची पातळी बदलत असताना, टर्बाइनचे ब्लेड फिरतात, ज्यामुळे वीज निर्माण होण्यास मदत होते. अंशतः, या प्रकारची उर्जा समान आहे, परंतु जलसंपत्तीशी परस्परसंवादाच्या यांत्रिकीमध्ये लक्षणीय फरक आहेत. समुद्र आणि महासागरांच्या किनाऱ्यावर वेव्ह स्टेशनचा वापर केला जाऊ शकतो, जेथे पाण्याची पातळी 4 मीटरपर्यंत वाढते, ज्यामुळे 80 kW/m पर्यंत वीज निर्मिती होऊ शकते. अशा संरचनांचा तोटा या वस्तुस्थितीमुळे आहे की कल्व्हर्ट ताजे आणि समुद्राच्या पाण्याची देवाणघेवाण विस्कळीत करतात आणि यामुळे सागरी जीवांच्या जीवनावर नकारात्मक परिणाम होतो.

खाजगी घरांमध्ये वापरण्यासाठी उपलब्ध असलेली वीज निर्मितीची दुसरी पद्धत, तांत्रिक साधेपणा आणि आर्थिक सुलभता द्वारे वैशिष्ट्यीकृत. प्रक्रिया केलेले स्त्रोत म्हणजे हवेच्या जनतेची गतीज ऊर्जा आणि बॅटरीची भूमिका फिरत्या ब्लेडसह इंजिनद्वारे केली जाते. सामान्यतः, पवन ऊर्जा विद्युत प्रवाह जनरेटर वापरते, जे प्रोपेलरसह उभ्या किंवा क्षैतिज रोटर्सच्या रोटेशनद्वारे सक्रिय केले जातात. या प्रकारचे सरासरी घरगुती स्टेशन 2-3 kW निर्माण करण्यास सक्षम आहे.

भविष्यातील ऊर्जा तंत्रज्ञान

तज्ञांच्या मते, 2100 पर्यंत जागतिक समतोलमध्ये कोळसा आणि तेलाचा एकूण वाटा सुमारे 3% असेल, ज्यामुळे थर्मोन्यूक्लियर ऊर्जा उर्जा स्त्रोतांच्या दुय्यम स्त्रोताच्या भूमिकेत सोडली जाईल. सौर स्टेशन प्रथम आले पाहिजेत, तसेच नवीन रूपांतरण संकल्पना वैश्विक ऊर्जा, वायरलेस ट्रांसमिशन चॅनेलवर आधारित. जेव्हा हायड्रोकार्बन इंधन स्त्रोतांचा त्याग करण्याचा कालावधी आणि "स्वच्छ" आणि नूतनीकरणीय संसाधनांमध्ये संक्रमण सुरू होईल तेव्हा निर्मिती प्रक्रिया 2030 पर्यंत सुरू झाली पाहिजे.

रशियन उर्जेची शक्यता

घरगुती ऊर्जेचे भविष्य मुख्यत्वे पारंपारिक परिवर्तन पद्धतींच्या विकासाशी संबंधित आहे नैसर्गिक संसाधने. अणुऊर्जेला उद्योगात महत्त्वाचे स्थान द्यावे लागेल, परंतु एकत्रित आवृत्तीत. अणुऊर्जा प्रकल्पांच्या पायाभूत सुविधांना हायड्रोलिक अभियांत्रिकीच्या घटकांनी आणि पर्यावरणास अनुकूल जैवइंधनावर प्रक्रिया करण्याच्या साधनांनी पूरक बनवावे लागेल. संभाव्य विकास संभावनांमध्ये किमान स्थान दिले जात नाही सौरपत्रे. आज रशियामध्ये, हा विभाग अनेक आकर्षक कल्पना ऑफर करतो - विशेषतः, पॅनेल जे अगदी कार्य करू शकतात हिवाळा वेळ. थर्मल लोड नसतानाही बॅटरी प्रकाशाची उर्जा स्वतःच रूपांतरित करतात.

निष्कर्ष

आधुनिक तरतुदी सर्वात मोठ्या राज्यांना उष्णता आणि वीज निर्मितीची ऊर्जा आणि पर्यावरण मित्रत्व यापैकी निवड करण्यास भाग पाडतात. बहुतेक विकसित पर्यायी उर्जा स्त्रोत, त्यांच्या सर्व फायद्यांसह, पारंपारिक संसाधने पूर्णपणे पुनर्स्थित करण्यास सक्षम नाहीत, ज्याचा वापर आणखी काही दशके केला जाऊ शकतो. म्हणूनच, अनेक तज्ञ भविष्यातील उर्जेची कल्पना ऊर्जा संसाधने निर्माण करण्यासाठी विविध संकल्पनांचे सहजीवन म्हणून करतात. शिवाय, नवीन तंत्रज्ञान केवळ औद्योगिक स्तरावरच नव्हे तर घरांमध्येही अपेक्षित आहे. या संदर्भात, आपण ऊर्जा उत्पादनाचे तापमान ग्रेडियंट आणि बायोमास तत्त्वे लक्षात घेऊ शकतो.

थर्मल पॉवर प्लांट्स.

थर्मल पॉवर प्लांट (TPP), जीवाश्म इंधनाच्या ज्वलनाच्या वेळी सोडल्या जाणार्‍या औष्णिक उर्जेच्या रूपांतरणाच्या परिणामी विद्युत ऊर्जा निर्माण करणारा ऊर्जा प्रकल्प. पहिले थर्मल पॉवर प्लांट शेवटी दिसू लागले. 19 व्या शतकात आणि प्रामुख्याने व्यापक झाले. सर्व आर. 70 चे दशक 20 वे शतक थर्मल पॉवर प्लांट हे मुख्य प्रकारचे पॉवर प्लांट आहेत. त्यांनी निर्माण केलेल्या विजेचा वाटा होता: रशिया आणि यूएसए मध्ये, सेंट पीटर्सबर्ग. 80% (1975), जगभरात सुमारे 76% (1973). सर्व रशियन विजेपैकी सुमारे 75% थर्मल पॉवर प्लांट्समध्ये तयार होते. बहुतेक रशियन शहरांना थर्मल पॉवर प्लांटद्वारे पुरवठा केला जातो. सीएचपी बहुतेकदा शहरांमध्ये वापरले जातात - एकत्रित उष्णता आणि उर्जा संयंत्र जे केवळ वीजच नाही तर उष्णता देखील तयार करतात गरम पाणी. अशी प्रणाली जोरदार अव्यवहार्य आहे कारण इलेक्ट्रिक केबल्सच्या विपरीत, हीटिंग मेनची विश्वासार्हता लांब अंतरावर अत्यंत कमी असते, कार्यक्षमता जिल्हा हीटिंगशीतलक तापमानात घट झाल्यामुळे मोठ्या प्रमाणात घट झाली आहे. असे मोजले जाते की 20 किमी पेक्षा जास्त हीटिंग मेनच्या लांबीसह ( ठराविक परिस्थितीबहुतेक शहरांसाठी) स्वतंत्रपणे इलेक्ट्रिक बॉयलरची स्थापना उभे घरआर्थिकदृष्ट्या फायदेशीर होईल. थर्मल पॉवर प्लांटमध्ये, इंधनाची रासायनिक ऊर्जा प्रथम यांत्रिक आणि नंतर विद्युत उर्जेमध्ये रूपांतरित केली जाते. अशा पॉवर प्लांटसाठी इंधन कोळसा, पीट, गॅस, तेल शेल आणि इंधन तेल असू शकते. थर्मल पॉवर प्लांट्स कंडेन्सिंग पॉवर प्लांट्स (CHS) मध्ये विभागलेले आहेत, जे फक्त निर्मितीसाठी डिझाइन केलेले आहेत विद्युत ऊर्जा, आणि एकत्रित उष्णता आणि उर्जा संयंत्रे (CHP), जे विद्युत उर्जेव्यतिरिक्त, गरम पाणी आणि वाफेच्या स्वरूपात औष्णिक ऊर्जा तयार करतात. प्रादेशिक महत्त्व असलेल्या मोठ्या सीपीपींना स्टेट डिस्ट्रिक्ट पॉवर प्लांट (SDPPs) म्हणतात.

कोळशावर चालणाऱ्या IES ची सर्वात सोपी योजनाबद्ध आकृती खालीलप्रमाणे आहे: कोळसा इंधन बंकर 1 ला आणि त्यातून क्रशिंग प्लांट 2 ला पुरवला जातो, जिथे त्याचे धूळ होते. कोळशाची धूळ स्टीम जनरेटर (स्टीम बॉयलर) 3 च्या भट्टीत प्रवेश करते, ज्यामध्ये नळ्यांची एक प्रणाली असते ज्यामध्ये रासायनिक शुद्ध केलेले पाणी, ज्याला फीड वॉटर म्हणतात, फिरते. बॉयलरमध्ये, पाणी गरम केले जाते, बाष्पीभवन होते आणि परिणामी संतृप्त वाफ 400-650 डिग्री सेल्सियस तापमानात आणली जाते आणि 3-24 एमपीएच्या दाबाने, स्टीम लाइनद्वारे स्टीम टर्बाइन 4 मध्ये प्रवेश करते. स्टीम पॅरामीटर्स अवलंबून असतात युनिट्सच्या शक्तीवर. थर्मल कंडेन्सिंग पॉवर प्लांट्सची कार्यक्षमता कमी असते (30-40%), कारण बहुतेक ऊर्जा फ्ल्यू गॅसेस आणि कंडेन्सर कूलिंग वॉटरने नष्ट होते. इंधन उत्पादन स्थळांच्या अगदी जवळ सीपीपी तयार करणे फायदेशीर आहे. या प्रकरणात, वीज ग्राहक स्टेशनपासून बर्‍याच अंतरावर असू शकतात. एकत्रित उष्णता आणि उर्जा संयंत्र कंडेन्सिंग स्टेशनपेक्षा वेगळे असते आणि त्यावर स्टीम एक्सट्रॅक्शनसह विशेष हीटिंग टर्बाइन स्थापित केले जाते. थर्मल पॉवर प्लांटमध्ये, वाफेचा एक भाग पूर्णपणे जनरेटर 5 मध्ये वीज निर्माण करण्यासाठी टर्बाइनमध्ये वापरला जातो आणि नंतर कंडेन्सर 6 मध्ये प्रवेश करतो आणि दुसरा, उच्च तापमानआणि टर्बाइनच्या मध्यवर्ती अवस्थेतून दाब घेतला जातो आणि उष्णता पुरवठ्यासाठी वापरला जातो. कंडेन्सेट पंप 7 द्वारे डीएरेटर 8 द्वारे आणि नंतर फीड पंप 9 द्वारे स्टीम जनरेटरला पुरवले जाते. घेतलेल्या वाफेचे प्रमाण एंटरप्राइझच्या थर्मल एनर्जीच्या गरजांवर अवलंबून असते. थर्मल पॉवर प्लांटची कार्यक्षमता 60-70% पर्यंत पोहोचते. अशी स्टेशन्स सहसा ग्राहकांजवळ बांधली जातात - औद्योगिक उपक्रमकिंवा निवासी क्षेत्रे. बहुतेकदा ते आयात केलेल्या इंधनावर चालतात. मुख्य थर्मल युनिट - स्टीम टर्बाइनच्या प्रकारावर आधारित मानले गेलेले थर्मल पॉवर प्लांट, स्टीम टर्बाइन स्टेशन म्हणून वर्गीकृत आहेत. गॅस टर्बाइन (GTU), एकत्रित सायकल गॅस टर्बाइन (CCGT) आणि डिझेल युनिट्स असलेली थर्मल स्टेशन्स लक्षणीयरीत्या कमी व्यापक झाली आहेत.

सर्वात किफायतशीर मोठे थर्मल स्टीम टर्बाइन पॉवर प्लांट (संक्षिप्त TPP) आहेत. आपल्या देशातील बहुतेक औष्णिक ऊर्जा प्रकल्प इंधन म्हणून कोळशाची धूळ वापरतात. 1 kWh वीज निर्माण करण्यासाठी, अनेक शंभर ग्रॅम कोळसा वापरला जातो. स्टीम बॉयलरमध्ये, इंधनाद्वारे सोडलेली 90% ऊर्जा वाफेवर हस्तांतरित केली जाते. टर्बाइनमध्ये, स्टीम जेट्सची गतिज ऊर्जा रोटरमध्ये हस्तांतरित केली जाते. टर्बाइन शाफ्ट जनरेटर शाफ्टशी कठोरपणे जोडलेले आहे. थर्मल पॉवर प्लांटसाठी आधुनिक स्टीम टर्बाइन्स खूप प्रगत, उच्च-गती, दीर्घ सेवा आयुष्यासह अत्यंत किफायतशीर मशीन आहेत. सिंगल-शाफ्ट आवृत्तीमध्ये त्यांची शक्ती 1 दशलक्ष 200 हजार किलोवॅटपर्यंत पोहोचते आणि ही मर्यादा नाही. अशा मशीन्स नेहमी मल्टी-स्टेज असतात, म्हणजेच त्यांच्याकडे सामान्यत: कार्यरत ब्लेडसह अनेक डझन डिस्क असतात आणि प्रत्येक डिस्कच्या समोर समान संख्या, नोझलचे गट असतात ज्यातून वाफेचा प्रवाह वाहतो. वाफेचा दाब आणि तापमान हळूहळू कमी होत जाते. हे भौतिकशास्त्राच्या अभ्यासक्रमावरून ज्ञात आहे की उष्णता इंजिनची कार्यक्षमता वाढत्या प्रमाणात वाढते प्रारंभिक तापमानकार्यरत द्रव. म्हणून, टर्बाइनमध्ये प्रवेश करणारी वाफ उच्च मापदंडांवर आणली जाते: तापमान - जवळजवळ 550 डिग्री सेल्सियस आणि दाब - 25 एमपीए पर्यंत. थर्मल पॉवर प्लांटची कार्यक्षमता 40% पर्यंत पोहोचते. त्यांच्यापैकी भरपूरगरम एक्झॉस्ट स्टीमसह ऊर्जा नष्ट होते. शास्त्रज्ञांच्या मते, नजीकच्या भविष्यातील ऊर्जा क्षेत्र अपारंपरिक संसाधनांवर आधारित थर्मल पॉवर निर्मितीवर आधारित राहील. पण त्याची रचना बदलेल. तेलाचा वापर कमी करणे आवश्यक आहे. अणुऊर्जा प्रकल्पातील वीज उत्पादनात लक्षणीय वाढ होईल. स्वस्त कोळशाच्या अद्याप अस्पर्शित अवाढव्य साठ्यांचा वापर सुरू होईल, उदाहरणार्थ, कुझनेत्स्क, कान्स्क-अचिंस्क आणि एकिबास्तुझ खोऱ्यांमध्ये. नैसर्गिक वायू, ज्याचा देशातील साठा इतर देशांपेक्षा जास्त आहे, मोठ्या प्रमाणावर वापरला जाईल. दुर्दैवाने, तेल, वायू आणि कोळशाचे साठे कधीही अंतहीन नाहीत. हे साठे तयार करण्यासाठी निसर्गाला लाखो वर्षे लागली; शेकडो वर्षांत त्यांचा वापर होईल. आज जगाने पार्थिव संपत्तीची लूट कशी रोखता येईल याचा गांभीर्याने विचार करायला सुरुवात केली आहे. तथापि, केवळ या स्थितीतच इंधन साठा शतकानुशतके टिकू शकतो.

2. जलविद्युत प्रकल्प.

हायड्रोइलेक्ट्रिक स्टेशन, हायड्रोइलेक्ट्रिक पॉवर स्टेशन (एचईएस), संरचना आणि उपकरणांचे एक कॉम्प्लेक्स ज्याद्वारे पाण्याच्या प्रवाहाची ऊर्जा विद्युत उर्जेमध्ये रूपांतरित केली जाते. हायड्रोइलेक्ट्रिक पॉवर स्टेशनमध्ये हायड्रॉलिक संरचनांची अनुक्रमिक साखळी असते जी प्रदान करते आवश्यक एकाग्रता पाण्याचा प्रवाह आणि दबाव आणि उर्जेची निर्मिती. दाबाखाली फिरणाऱ्या पाण्याच्या ऊर्जेचे यांत्रिक रोटेशनल एनर्जीमध्ये रूपांतर करणारी उपकरणे, जी यामधून विद्युत उर्जेमध्ये रूपांतरित होते. जलसंपत्तीचा वापर आणि दाब एकाग्रतेच्या योजनेनुसार, जलविद्युत केंद्रे सहसा नदीच्या प्रवाहावर, धरणावर आधारित, दाबासह वळवणे आणि मुक्त प्रवाह वळवणे, मिश्रित, पंप केलेले संचयन आणि भरती-ओहोटीमध्ये विभागली जातात. रन-ऑफ-रिव्हर आणि धरण-आधारित जलविद्युत प्रकल्पांमध्ये, पाण्याचा दाब धरणाद्वारे तयार केला जातो जो नदीला अडवतो आणि वरच्या तलावातील पाण्याची पातळी वाढवतो. त्याच वेळी, नदीच्या खोऱ्याला काही प्रमाणात पूर येणे अपरिहार्य आहे. नदीच्या एकाच भागावर दोन धरणे बांधल्यास पूरक्षेत्र कमी होते. सखल नद्यांवर, सर्वात मोठे आर्थिकदृष्ट्या परवानगी असलेले पूर क्षेत्र धरणाची उंची मर्यादित करते. रन-ऑफ-रिव्हर आणि धरणाच्या जवळची जलविद्युत केंद्रे सखल प्रदेशातील उंच पाण्याच्या नद्यांवर आणि पर्वतीय नद्यांवर, अरुंद संकुचित खोऱ्यांमध्ये बांधलेली आहेत. धरणाव्यतिरिक्त, रन-ऑफ-द-रिव्हर हायड्रोइलेक्ट्रिक पॉवर स्टेशनच्या संरचनांमध्ये जलविद्युत केंद्राची इमारत आणि स्पिलवे संरचनांचा समावेश आहे. हायड्रोलिक संरचनांची रचना डोक्याच्या उंचीवर आणि स्थापित शक्तीवर अवलंबून असते. रन-ऑफ-द-रिव्हर हायड्रोइलेक्ट्रिक पॉवर स्टेशनवर, त्यात हायड्रॉलिक युनिट्स असलेली इमारत धरणाची अखंडता म्हणून काम करते आणि त्यासोबत एक दाब निर्माण करते. त्याच वेळी, वरचा पूल एका बाजूला जलविद्युत केंद्राच्या इमारतीला लागून आहे, आणि खालचा पूल दुसरीकडे आहे. हायड्रॉलिक टर्बाइनचे पुरवठा सर्पिल चेंबर्स त्यांच्या इनलेट सेक्शनसह अपस्ट्रीमच्या पातळीखाली ठेवलेले असतात, तर सक्शन पाईप्सचे आउटलेट विभाग डाउनस्ट्रीमच्या पातळीखाली बुडवले जातात. वॉटरवर्कच्या उद्देशाच्या अनुषंगाने, त्यात शिपिंग लॉक किंवा जहाज लिफ्ट, फिश पॅसेज स्ट्रक्चर्स, सिंचन आणि पाणी पुरवठ्यासाठी पाण्याच्या सेवन संरचनांचा समावेश असू शकतो. रन-ऑफ-द-रिव्हर हायड्रोइलेक्ट्रिक पॉवर प्लांट्समध्ये, काहीवेळा फक्त जलविद्युत केंद्राची इमारत ज्यामधून पाणी जाऊ देते. या प्रकरणांमध्ये, उपयुक्त पाणी अनुक्रमे इनलेट विभागातून कचरा राखून ठेवणारी जाळी, एक सर्पिल चेंबर, एक हायड्रॉलिक टर्बाइन आणि एक सक्शन पाईपसह जाते आणि नदीचे पूर प्रवाह शेजारील टर्बाइन चेंबर्समधील विशेष नाल्यांद्वारे सोडले जातात. रन-ऑफ-रिव्हर हायड्रोइलेक्ट्रिक पॉवर प्लांट्स 30-40 मीटर पर्यंतच्या दाबाने वैशिष्ट्यीकृत आहेत; सर्वात सोप्या रन-ऑफ-रिव्हर हायड्रोइलेक्ट्रिक पॉवर स्टेशन्समध्ये पूर्वी बांधलेल्या लहान-क्षमतेच्या ग्रामीण जलविद्युत केंद्रांचा समावेश होतो. मोठ्या सखल नद्यांवर, मुख्य जलवाहिनी मातीच्या बांधाने अवरोधित केली आहे, ज्याला लागून एक काँक्रीट स्पिलवे बांध आहे आणि जलविद्युत केंद्राची इमारत बांधली आहे. ही व्यवस्था मोठ्या सखल नद्यांवर असलेल्या अनेक घरगुती जलविद्युत प्रकल्पांसाठी वैशिष्ट्यपूर्ण आहे. Volzhskaya HPP नंतर नाव दिले. CPSU ची 22 वी काँग्रेस नदी-तळ स्थानकांमध्ये सर्वात मोठी आहे. उच्च दाबांवर, हायड्रोस्टॅटिक पाण्याचा दाब जलविद्युत केंद्राच्या इमारतीत हस्तांतरित करणे अयोग्य असल्याचे दिसून येते. या प्रकरणात, हायड्रोइलेक्ट्रिक पॉवर स्टेशन धरणाचा एक प्रकार वापरला जातो, ज्यामध्ये प्रेशर फ्रंट संपूर्ण लांबीसह धरणाद्वारे अवरोधित केला जातो आणि जलविद्युत केंद्राची इमारत धरणाच्या मागे, डाउनस्ट्रीमला लागून असते. या प्रकारच्या हायड्रोइलेक्ट्रिक पॉवर स्टेशनच्या वरच्या आणि खालच्या शेपटीच्या दरम्यानच्या हायड्रॉलिक मार्गामध्ये कचरा राखून ठेवणारी ग्रिड, एक टर्बाइन नळ, एक सर्पिल चेंबर, एक हायड्रॉलिक टर्बाइन आणि सक्शन पाईपसह खोल पाण्याचे सेवन समाविष्ट आहे. अतिरिक्त संरचना म्हणून, युनिटमध्ये नेव्हिगेशन स्ट्रक्चर्स आणि फिश पॅसेज, तसेच अतिरिक्त स्पिलवे समाविष्ट असू शकतात. उदाहरणार्थ समान प्रकारउच्च पाण्याच्या नदीवरील स्थानके म्हणजे अंगारा नदीवरील ब्रॅटस्क जलविद्युत केंद्र. एकूण उत्पादनात जलविद्युत प्रकल्पांचा वाटा कमी झाला असूनही, नवीन निर्मितीमुळे वीज उत्पादन आणि जलविद्युत केंद्राच्या क्षमतेची परिपूर्ण मूल्ये सतत वाढत आहेत. मोठे पॉवर प्लांट. 1969 मध्ये, जगात 1000 मेगावॅट आणि त्याहून अधिक क्षमतेची 50 हून अधिक जलविद्युत केंद्रे कार्यरत आणि बांधकामाधीन होती आणि त्यापैकी 16 पूर्वीच्या प्रदेशात होती. सोव्हिएत युनियन. मुख्य वैशिष्ट्यइंधन आणि ऊर्जा संसाधनांच्या तुलनेत जलविद्युत संसाधने - त्यांची सतत नूतनीकरणक्षमता. हायड्रोइलेक्ट्रिक पॉवर प्लांट्ससाठी इंधनाची आवश्यकता नसल्यामुळे हायड्रोइलेक्ट्रिक पॉवर प्लांट्सद्वारे व्युत्पन्न होणाऱ्या विजेची कमी किंमत ठरवते. त्यामुळे, जलविद्युत केंद्रांचे बांधकाम, स्थापित क्षमतेच्या प्रति 1 किलोवॅट आणि दीर्घ बांधकाम कालावधीत लक्षणीय विशिष्ट भांडवली गुंतवणूक असूनही, होते आणि दिले जाते. महान महत्व, विशेषत: जेव्हा ते वीज-केंद्रित उद्योगांच्या स्थानाशी संबंधित असते.

3. अणुऊर्जा प्रकल्प.

न्यूक्लियर पॉवर प्लांट (NPP) हा एक पॉवर प्लांट आहे ज्यामध्ये अणु (न्यूक्लियर) उर्जेचे विद्युत उर्जेमध्ये रूपांतर होते. अणुऊर्जा प्रकल्पातील ऊर्जा जनरेटर आहे अणुभट्टी. परिणामी रिअॅक्टरमध्ये उष्णता सोडली साखळी प्रतिक्रियाकाही जड घटकांच्या केंद्रकांचे विखंडन, नंतर, पारंपारिक थर्मल पॉवर प्लांट (टीपीपी) प्रमाणेच, विजेमध्ये रूपांतरित केले जाते. जीवाश्म इंधनावर चालणाऱ्या थर्मल पॉवर प्लांटच्या विपरीत, अणुऊर्जा प्रकल्प अणुइंधनावर चालतात (233U, 235U, 239Pu वर आधारित). हे स्थापित केले गेले आहे की अणु इंधन (युरेनियम, प्लूटोनियम, इ.) ची जगातील ऊर्जा संसाधने सेंद्रिय इंधन (तेल, कोळसा, नैसर्गिक वायू इ.) च्या नैसर्गिक साठ्यांपेक्षा लक्षणीयरीत्या जास्त आहेत. यामुळे झपाट्याने वाढणाऱ्या इंधनाच्या गरजा पूर्ण करण्यासाठी व्यापक संधी उपलब्ध होतात. याव्यतिरिक्त, जागतिक रासायनिक उद्योगात तांत्रिक हेतूंसाठी कोळसा आणि तेलाच्या वापराचे सतत वाढत जाणारे प्रमाण लक्षात घेणे आवश्यक आहे, जे थर्मल पॉवर प्लांट्ससाठी एक गंभीर प्रतिस्पर्धी बनत आहे. सेंद्रिय इंधनाच्या नवीन साठ्यांचा शोध आणि त्याच्या उत्पादनाच्या पद्धती सुधारल्या असूनही, त्याच्या किंमतीमध्ये सापेक्ष वाढ होण्याकडे जगाचा कल आहे. यामुळे मर्यादित इंधन पुरवठा असलेल्या देशांसाठी सर्वात कठीण परिस्थिती निर्माण होते सेंद्रिय मूळ. अणुऊर्जेच्या जलद विकासाची स्पष्ट गरज आहे, जी आधीच एक प्रमुख स्थान व्यापलेली आहे ऊर्जा संतुलनजगातील अनेक औद्योगिक देश. 5 मेगावॅट क्षमतेचा जगातील पहिला पायलट अणुऊर्जा प्रकल्प (चित्र 1) यूएसएसआरमध्ये 27 जून 1954 रोजी ओबनिंस्क येथे सुरू करण्यात आला. याआधी, अणु केंद्रकांची उर्जा लष्करी कारणांसाठी वापरली जात होती. पहिल्या अणुऊर्जा प्रकल्पाच्या प्रक्षेपणाने उर्जेची एक नवीन दिशा उघडली, ज्याला अणुऊर्जेच्या शांततापूर्ण वापरावरील पहिल्या आंतरराष्ट्रीय वैज्ञानिक आणि तांत्रिक परिषदेत (ऑगस्ट 1955, जिनिव्हा) मान्यता मिळाली. वॉटर-कूल्ड अणुभट्टीसह अणुऊर्जा प्रकल्पाचा योजनाबद्ध आकृती अंजीर मध्ये दर्शविला आहे. 2. कूलंटद्वारे अणुभट्टीच्या कोरमध्ये सोडलेली उष्णता पाण्याद्वारे शोषली जाते (पहिल्या सर्किटचे शीतलक), जे अभिसरण पंपद्वारे अणुभट्टीमधून पंप केले जाते 2. अणुभट्टीतून गरम केलेले पाणी हीट एक्सचेंजर (स्टीम जनरेटर) मध्ये प्रवेश करते 3, जिथे ते रिअॅक्टरमध्ये प्राप्त होणारी उष्णता पाण्याच्या 2 रा सर्किटमध्ये स्थानांतरित करते. स्टीम जनरेटरमध्ये 2 रा सर्किटचे पाणी बाष्पीभवन होते आणि तयार केलेली वाफ टर्बाइन 4 मध्ये प्रवेश करते. बहुतेकदा, 4 प्रकारचे थर्मल न्यूट्रॉन अणुभट्ट्या अणुऊर्जा प्रकल्पांमध्ये वापरल्या जातात: 1) पाणी-पाणी साधे पाणीनियंत्रक आणि शीतलक म्हणून; 2) वॉटर कूलंट आणि ग्रेफाइट मॉडरेटरसह ग्रेफाइट-पाणी; 3) वॉटर कूलंटसह जड पाणी आणि जड पाणीनियंत्रक म्हणून 4) गॅस शीतलक आणि ग्रेफाइट नियंत्रकासह ग्रेफाइट-वायू. रशियामध्ये, प्रामुख्याने ग्रेफाइट-पाणी आणि दाबयुक्त पाण्याच्या अणुभट्ट्या बांधल्या जातात. यूएस अणुऊर्जा प्रकल्पांमध्ये, दाबयुक्त पाण्याच्या अणुभट्ट्या मोठ्या प्रमाणावर वापरल्या जातात. इंग्लंडमध्ये ग्रेफाइट वायू अणुभट्ट्या वापरल्या जातात. कॅनडाच्या अणुऊर्जा उद्योगात हेवी वॉटर रिअॅक्टर्स असलेल्या अणुऊर्जा प्रकल्पांचे वर्चस्व आहे. कूलंटच्या प्रकार आणि भौतिक स्थितीवर अवलंबून, अणुऊर्जा प्रकल्पाचे एक किंवा दुसरे थर्मोडायनामिक चक्र तयार केले जाते. थर्मोडायनामिक चक्राच्या वरच्या तापमान मर्यादेची निवड अणुइंधन असलेल्या इंधन घटकांच्या (इंधन घटक) शेलचे जास्तीत जास्त अनुज्ञेय तापमान, अणुइंधनाचेच अनुज्ञेय तापमान, तसेच दत्तक घेतलेल्या शीतलकांच्या गुणधर्मांद्वारे निर्धारित केले जाते. च्या साठी या प्रकारच्याअणुभट्टी अणुऊर्जा प्रकल्पांमध्ये, थर्मल रिअॅक्टर, जे पाण्याने थंड केले जाते, सामान्यतः कमी-तापमान वाफेचे चक्र वापरते. गॅस-कूल्ड अणुभट्ट्या वाढलेल्या प्रारंभिक दाब आणि तापमानासह तुलनेने अधिक किफायतशीर स्टीम सायकल वापरण्याची परवानगी देतात. या दोन प्रकरणांमध्ये अणुऊर्जा प्रकल्पाचे थर्मल सर्किट 2-सर्किट आहे: शीतलक 1ल्या सर्किटमध्ये फिरते आणि स्टीम-वॉटर सर्किट 2ऱ्या सर्किटमध्ये फिरते. उकळत्या पाण्यात किंवा उच्च-तापमान वायू शीतलक असलेल्या अणुभट्ट्यांसह, एकल-सर्किट थर्मल अणुऊर्जा प्रकल्प शक्य आहे. उकळत्या पाण्याच्या अणुभट्ट्यांमध्ये, कोरमध्ये पाणी उकळते, परिणामी स्टीम-वॉटर मिश्रण वेगळे केले जाते आणि संतृप्त वाफ एकतर थेट टर्बाइनमध्ये पाठविली जाते किंवा ओव्हरहाटिंगसाठी प्रथम कोरमध्ये परत केली जाते (चित्र 3). उच्च-तापमानाच्या ग्रेफाइट-वायू अणुभट्ट्यांमध्ये, पारंपारिक गॅस टर्बाइन सायकल वापरणे शक्य आहे. या प्रकरणात अणुभट्टी दहन कक्ष म्हणून कार्य करते. अणुभट्टीच्या ऑपरेशन दरम्यान, अणुइंधनामध्ये फिसिल समस्थानिकांचे प्रमाण हळूहळू कमी होते आणि इंधन जळून जाते. म्हणून, कालांतराने ते ताजे बदलले जातात. यासह यंत्रणा आणि उपकरणे वापरून आण्विक इंधन पुन्हा लोड केले जाते रिमोट कंट्रोल. खर्च केलेले इंधन कूलिंग पूलमध्ये हस्तांतरित केले जाते आणि नंतर पुनर्प्रक्रियेसाठी पाठवले जाते. अणुभट्टी आणि त्याच्या सर्व्हिसिंग सिस्टममध्ये हे समाविष्ट आहे: जैविक संरक्षणासह अणुभट्टी, उष्णता एक्सचेंजर्स, पंप किंवा गॅस-ब्लोइंग युनिट्स जे शीतलक प्रसारित करतात; पाइपलाइन आणि सर्किट अभिसरण फिटिंग; आण्विक इंधन पुन्हा लोड करण्यासाठी उपकरणे; विशेष प्रणाली वायुवीजन, आपत्कालीन कूलिंग इ. डिझाइनच्या आधारावर, अणुभट्ट्यांची विशिष्ट वैशिष्ट्ये आहेत: दाब वाहिनीच्या अणुभट्ट्यांमध्ये, इंधन आणि नियंत्रक घराच्या आत स्थित असतात, जे कूलंटचा पूर्ण दाब वाहतात; चॅनेल रिअॅक्टर्समध्ये, कूलंटद्वारे थंड केलेले इंधन विशेष टाक्यांमध्ये स्थापित केले जाते. मॉडरेटरला छेदणारे पाईप-चॅनेल, पातळ-भिंतीच्या आवरणात बंद. अशा अणुभट्ट्या रशियामध्ये वापरल्या जातात (सायबेरियन, बेलोयार्स्क एनपीपी इ.) रेडिएशन एक्सपोजरपासून एनपीपी कर्मचार्‍यांचे संरक्षण करण्यासाठी, अणुभट्टी जैविक संरक्षणाने वेढलेली आहे, ज्यासाठी मुख्य सामग्री कॉंक्रिट, पाणी आणि वाळू आहे. रिअॅक्टर सर्किट उपकरणे पूर्णपणे सीलबंद करणे आवश्यक आहे. शीतलकांच्या संभाव्य गळतीच्या ठिकाणांवर लक्ष ठेवण्यासाठी एक प्रणाली प्रदान केली जाते; सर्किटमधील गळती आणि ब्रेकमुळे किरणोत्सर्गी उत्सर्जन आणि अणुऊर्जा प्रकल्प परिसर आणि आजूबाजूचा परिसर दूषित होणार नाही याची खात्री करण्यासाठी उपाययोजना केल्या जातात. रिअॅक्टर सर्किट उपकरणे सहसा सीलबंद बॉक्समध्ये स्थापित केली जातात, जी जैविक संरक्षणाद्वारे उर्वरित एनपीपी परिसरापासून विभक्त केली जातात आणि अणुभट्टीच्या ऑपरेशन दरम्यान त्यांची देखभाल केली जात नाही. किरणोत्सर्गी हवा आणि थोड्या प्रमाणात शीतलक वाष्प, सर्किटमधून गळतीच्या उपस्थितीमुळे. , विशेषतः NPP च्या अप्राप्य खोल्यांमधून काढले जातात. एक वायुवीजन प्रणाली ज्यामध्ये, वायू प्रदूषणाची शक्यता दूर करण्यासाठी, फिल्टर साफ करणे आणि गॅस टाक्या ठेवल्या जातात. एनपीपी कर्मचार्‍यांच्या रेडिएशन सुरक्षा नियमांचे पालन डोसमेट्री कंट्रोल सेवेद्वारे केले जाते. रिअॅक्टर कूलिंग सिस्टीममध्ये अपघात झाल्यास, इंधन रॉड शेल्सच्या सीलचे ओव्हरहाटिंग आणि अयशस्वी होण्यापासून रोखण्यासाठी, अणु अभिक्रियाचे जलद (काही सेकंदात) दमन प्रदान केले जाते; आपत्कालीन शीतकरण प्रणालीमध्ये स्वायत्त उर्जा स्त्रोत आहेत. जैविक संरक्षण, विशेष वायुवीजन आणि आपत्कालीन शीतकरण प्रणाली आणि रेडिएशन मॉनिटरिंग सेवेची उपस्थिती पूर्णपणे संरक्षित करणे शक्य करते. सेवा कर्मचारीहानिकारक प्रभावांपासून अणुऊर्जा प्रकल्प रेडिएशन एक्सपोजर. अणुऊर्जा प्रकल्पाच्या टर्बाइन रूमची उपकरणे थर्मल पॉवर प्लांटच्या टर्बाइन रूमच्या उपकरणासारखीच असतात. बहुतेक अणुऊर्जा प्रकल्पांचे एक विशिष्ट वैशिष्ट्य म्हणजे तुलनेने कमी पॅरामीटर्सच्या वाफेचा वापर, संतृप्त किंवा किंचित गरम. या प्रकरणात, स्टीममध्ये असलेल्या आर्द्रतेच्या कणांद्वारे टर्बाइनच्या शेवटच्या टप्प्यातील ब्लेडचे इरोशन टाळण्यासाठी, टर्बाइनमध्ये विभक्त उपकरणे स्थापित केली जातात. कधीकधी रिमोट सेपरेटर आणि इंटरमीडिएट स्टीम सुपरहीटर्स वापरणे आवश्यक असते. अणुभट्टीच्या कोरमधून जाताना कूलंट आणि त्यात असलेली अशुद्धता सक्रिय होते या वस्तुस्थितीमुळे, टर्बाइन रूम उपकरणांचे डिझाइन सोल्यूशन आणि सिंगल-सर्किट न्यूक्लियर पॉवर प्लांट्सच्या टर्बाइन कंडेन्सर कूलिंग सिस्टमने शीतलक गळतीची शक्यता पूर्णपणे काढून टाकली पाहिजे. . उच्च स्टीम पॅरामीटर्ससह डबल-सर्किट अणुऊर्जा प्रकल्पांमध्ये, अशा आवश्यकता टर्बाइन रूमच्या उपकरणांवर लादल्या जात नाहीत. अणुऊर्जा प्रकल्प उपकरणांच्या लेआउटसाठी विशिष्ट आवश्यकतांमध्ये हे समाविष्ट आहे: किरणोत्सर्गी माध्यमांशी संबंधित संप्रेषणांची किमान संभाव्य लांबी, अणुभट्टीच्या पाया आणि लोड-बेअरिंग संरचनांची वाढलेली कडकपणा, परिसराच्या वायुवीजनाची विश्वसनीय संस्था. अणुभट्टी हॉलमध्ये जैविक संरक्षण, अतिरिक्त इंधन रॉड आणि नियंत्रण उपकरणे असलेली अणुभट्टी आहे. अणुऊर्जा प्रकल्प अणुभट्टी-टर्बाइन ब्लॉक तत्त्वानुसार कॉन्फिगर केला जातो. टर्बाइन जनरेटर आणि त्यांची सर्व्हिसिंग सिस्टम टर्बाइन रूममध्ये स्थित आहेत. इंजिन आणि अणुभट्टीच्या खोलीच्या दरम्यान, सहायक उपकरणे आणि वनस्पती नियंत्रण प्रणाली स्थित आहेत. बहुतेक औद्योगिक देशांमध्ये (रशिया, यूएसए, इंग्लंड, फ्रान्स, कॅनडा, जर्मनी, जपान, पूर्व जर्मनी, इ.) 1980 पर्यंत कार्यान्वित आणि निर्माणाधीन अणुऊर्जा प्रकल्पांची क्षमता दहापट गिगावॅट्सपर्यंत वाढवण्यात आली होती. 1967 मध्ये प्रकाशित झालेल्या यूएन इंटरनॅशनल अॅटोमिक एजन्सीच्या मते, 1980 पर्यंत जगातील सर्व अणुऊर्जा प्रकल्पांची स्थापित क्षमता 300 GW वर पोहोचली. पहिल्या अणुऊर्जा प्रकल्पाच्या कार्यान्वित झाल्यापासून अनेक वर्ष उलटून गेले आहेत, अणुभट्ट्यांच्या अनेक डिझाईन्स तयार केल्या गेल्या आहेत, ज्याच्या आधारे आपल्या देशात अणुऊर्जेचा व्यापक विकास सुरू झाला. अणुऊर्जा प्रकल्प सर्वाधिक आहेत आधुनिक देखावाइतर प्रकारच्या पॉवर प्लांट्सच्या तुलनेत पॉवर प्लांट्सचे अनेक महत्त्वपूर्ण फायदे आहेत: जेव्हा सामान्य परिस्थितीकार्य करताना ते अजिबात प्रदूषित करत नाहीत वातावरण, कच्च्या मालाच्या स्त्रोताशी कनेक्शनची आवश्यकता नाही आणि त्यानुसार, जवळजवळ कोठेही स्थित असू शकते, नवीन पॉवर युनिट्सची उर्जा जवळजवळ सरासरी जलविद्युत केंद्राच्या उर्जेइतकी असते, तथापि, अणुवर स्थापित क्षमता वापर घटक पॉवर प्लांट (80%) जलविद्युत केंद्र किंवा थर्मल पॉवर प्लांटसाठी या आकड्यापेक्षा लक्षणीय आहे. अणुऊर्जा प्रकल्पांची अर्थव्यवस्था आणि कार्यक्षमता या वस्तुस्थितीवरून दिसून येते की 1 किलो युरेनियमपासून आपण अंदाजे 3000 टन कोळसा जाळून तितकीच उष्णता मिळवू शकता. सामान्य ऑपरेटिंग परिस्थितीत NPPs मध्ये व्यावहारिकदृष्ट्या कोणतेही लक्षणीय तोटे नाहीत. तथापि, अणुऊर्जा प्रकल्पांचा धोका लक्षात घेण्यास अयशस्वी होऊ शकत नाही संभाव्य घटनांमध्ये: भूकंप, चक्रीवादळे इ. - येथे उर्जा युनिट्सच्या जुन्या मॉडेल्समुळे अणुभट्टीच्या अनियंत्रित अतिउष्णतेमुळे प्रदेशांच्या रेडिएशन दूषित होण्याचा संभाव्य धोका आहे.

पान 1

पारंपारिक ऊर्जा- हा तांत्रिक उपकरणांचा एक संच आहे जो तांत्रिकदृष्ट्या चांगल्या प्रकारे विकसित ऊर्जा स्त्रोतांचा वापर करतो आणि त्यांच्याकडून प्राप्त होणारी ऊर्जा, प्रामुख्याने इलेक्ट्रिकल रूपांतरित करण्याच्या पद्धती वापरतो.

पारंपारिक उर्जा - कोळसा, वायू, तेल आणि थर्मोन्यूक्लियर (ज्यामध्ये आपण आधीपासूनच प्रभुत्व मिळवण्याच्या जवळ आहोत) या दिवसाला देणे, पर्यावरणास अनुकूल, ऊर्जा-बचत तंत्रज्ञान आणि अक्षय स्त्रोत - सूर्य, वारा, पाणी घटकांवर भर दिला पाहिजे.

पर्यायी स्रोतऊर्जा, पारंपारिक ऊर्जा, पर्यावरणीय ऊर्जा.

पारंपारिक ऊर्जेची वृद्धी उपकरणे, डायनॅमिक तेल आणि वायू व्यवसायाला ऊर्जा पुरवठा करताना आवश्यक लवचिकता आणि गतिशीलतेचा अभाव, कमी पर्यावरणीय कामगिरी आणि नेहमीच नाही. उच्च गुणवत्तावीज हे सर्व मिळून तेल आणि वायू कंपन्यांना पर्याय शोधण्यास आणि स्वतःचे स्थानिक ऊर्जा स्रोत तयार करण्यास भाग पाडतात.

त्याच वेळी, पारंपारिक ऊर्जेमध्ये, इंधन सायकल सुविधांमध्ये (कच्चा माल काढण्यापासून ते कचरा व्यवस्थापनापर्यंत), तसेच रासायनिक तंत्रज्ञान सुविधांमध्ये होणारे अपघात देखील मोठ्या चिंतेचे आहेत.

IN अलीकडेमोठ्या पारंपारिक ऊर्जा सुविधांसाठी वित्तपुरवठा करण्यात आलेल्या अडचणींमुळे, लहान आणि मध्यम उर्जा गॅस टर्बाइन सहनिर्मिती संयंत्रांच्या ऑर्डरची संख्या वाढली आहे. टेबलमध्ये सादर केलेला डेटा केवळ पॉवर प्लांटच्या गॅस टर्बाइनच्या भागाशी संबंधित आहे.

या आणि इतर समस्यांचे निराकरण करण्याची इच्छा पारंपारिक उर्जेच्या निर्मितीच्या सुरुवातीपासूनच दिसून येते. ही इच्छा लक्षात येते, प्रथम, इतर प्राथमिक शोधात ऊर्जा स्रोतआणि, दुसरे म्हणजे, प्राथमिक स्त्रोतांची उर्जा विद्युत उर्जेमध्ये रूपांतरित करण्याच्या इतर पद्धतींच्या विकासामध्ये. अनेकदा या दोन्ही दिशा एकत्र केल्या जातात.

आधुनिक अपारंपारिक ऊर्जा ही एक राखीव आहे जी आशा करण्यास कारण देते की पारंपारिक ऊर्जेच्या पूर्वी नमूद केलेल्या समस्या नजीकच्या भविष्यात सोडवल्या जाऊ शकतात आणि ऊर्जेचा विकास मानवतेसाठी जास्तीत जास्त फायदा घेऊन चालू राहील.

अणुऊर्जा प्रकल्पांसाठी वार्षिक घसारा शुल्क, थर्मल पॉवर प्लांट्ससाठी, घसारा दरांनुसार मोजले जाते, जे डिझाईन, कार्यक्षमता आणि ऑपरेटिंग परिस्थितीमध्ये समान असलेल्या स्थिर मालमत्तेच्या घटकांसाठी एकसमान असतात. यासह, अणुऊर्जा प्रकल्प पारंपारिक उर्जेमध्ये कोणतेही अनुरूप नसलेली उपकरणे वापरतात. त्यांच्यासाठी, ऑपरेटिंग अनुभव प्राप्त झाल्यामुळे, सेवा जीवन आणि घसारा दर स्पष्ट केले पाहिजेत. अणुऊर्जा प्रकल्पांसाठी घसारा मानके प्रतिबिंबित करणे आवश्यक आहे विशेष अटीउपकरणांची मोठी दुरुस्ती करणे. काही उपकरणे आणि घटकांच्या उच्च किरणोत्सर्गीतेमुळे, त्यांची दुरुस्ती एकतर अशक्य आहे (त्यांची दुरुस्ती केली जात नाही, परंतु नवीनसह बदलली जाते), किंवा विशेष महाग उपायांशी संबंधित आहे. त्यानुसार, अणुऊर्जा प्रकल्पांसाठी घसारा मानकांनी एचपीचे नूतनीकरण घटक वाढवले ​​पाहिजे आणि प्रमुख नूतनीकरणआणि NK-R चे आधुनिकीकरण.

अणुऊर्जा, समस्या-मुक्त ऑपरेशनच्या बाबतीत, अधिक पर्यावरणास अनुकूल आहे, परंतु ते किरणोत्सर्गी आयोडीन, किरणोत्सर्गी अक्रिय वायू आणि एरोसोल सारख्या विषारी पदार्थांसह हवा प्रदूषित करते. त्याच वेळी, पारंपारिक ऊर्जा उपक्रमांच्या तुलनेत अणुऊर्जा प्रकल्पांना लक्षणीय धोका आहे.

या संग्रहामध्ये अत्यंत राज्यांच्या थर्मोफिजिक्स आणि उच्च ऊर्जा घनतेच्या भौतिकशास्त्राच्या क्षेत्रातील संशोधनाचा समावेश आहे. मध्ये पदार्थाच्या अवस्थेच्या समीकरणांची विविध मॉडेल्स अत्यंत परिस्थिती, धक्का आणि विस्फोट लहरींच्या भौतिकशास्त्रातील काही समस्या, तीव्र स्पंदित ऊर्जा प्रवाह निर्माण करण्याच्या पद्धती, शक्तिशाली आयन आणि इलेक्ट्रॉन बीमच्या परस्परसंवादाचे परिणाम, लेसर, क्ष-किरण आणि पदार्थासह मायक्रोवेव्ह रेडिएशन, वेगवान प्रक्रियांचे निदान करण्यासाठी प्रायोगिक पद्धती, भौतिकशास्त्र कमी-तापमानाचा प्लाझ्मा, नियंत्रित थर्मोन्यूक्लियर फ्यूजन आणि पारंपारिक ऊर्जा, तसेच विविध तांत्रिक बाबी. हे प्रकाशन उर्जेच्या भौतिक आणि तांत्रिक समस्यांच्या क्षेत्रातील तज्ञांना संबोधित केले आहे.

सध्याच्या पिढीच्या अणुभट्ट्यांची सुरक्षा विविध सुरक्षा यंत्रणा आणि क्रियाकलापांच्या प्रकाशनास मर्यादित करण्यासाठी आणि उपकरणे आणि कर्मचार्‍यांसाठी आवश्यकता कडक करून त्यांची संख्या वाढवून सुनिश्चित केली जाते. परिणामी, अणुऊर्जा प्रकल्प अधिक गुंतागुंतीचे होत आहेत आणि त्यामुळे ते अधिक महाग होत आहेत. अणुऊर्जा त्याच्या आर्थिकदृष्ट्या मर्यादित पातळीच्या जवळ आहे: सुरक्षा प्रणालीच्या पुढील विस्तारामुळे पारंपारिक ऊर्जेच्या तुलनेत अणुऊर्जेची विद्यमान स्पर्धात्मकता कमी होते.

पारंपारिक ऊर्जा बनवणारी तांत्रिक उपकरणे म्हणजे, प्रथमतः, खनिजांवर कार्यरत थर्मल पॉवर प्लांट (TPPs) - घन, द्रव आणि वायू सेंद्रिय इंधन (कोळसा, तेल, वायू इ.); कच्च्या खनिजांपासून मिळविलेल्या अणुइंधनांवर (युरेनियम, प्लुटोनियम) चालणारे अणुऊर्जा प्रकल्प (NPPs); नूतनीकरणयोग्य हायड्रॉलिक ऊर्जा संसाधने वापरून हायड्रोलिक पॉवर प्लांट (HPPs). हे पॉवर प्लांट आधुनिक उर्जेमध्ये मूलभूत आहेत, तथाकथित मोठी ऊर्जा बनवतात. त्यांचे वैशिष्ट्यपूर्ण प्रारूप: महत्त्वपूर्ण युनिट पॉवर, सामान्य इलेक्ट्रिकल नेटवर्कमध्ये ऑपरेशन (हीटिंग नेटवर्कमध्ये ऑपरेशन देखील शक्य आहे), व्युत्पन्न विजेच्या गुणवत्तेसाठी एक एकीकृत मानक. दुसरे म्हणजे, पारंपारिक ऊर्जेमध्ये जीवाश्म सेंद्रिय इंधन वापरून स्वायत्त गॅस टर्बाइन, डिझेल आणि इतर स्थापना आणि स्वायत्त हायड्रॉलिक प्रतिष्ठापनांचा समावेश होतो. या प्रतिष्ठापनांमध्ये लहान प्रमाणात ऊर्जा निर्माण होते.

प्रकारावर अवलंबून प्राथमिक ऊर्जाथर्मल पॉवर प्लांट्स (TPPs), हायड्रोइलेक्ट्रिक पॉवर प्लांट्स (HPPs), अणुऊर्जा प्रकल्प (NPPs) इ. TPPs मध्ये कंडेन्सिंग पॉवर प्लांट्स (CHPs) आणि डिस्ट्रिक्ट हीटिंग किंवा एकत्रित उष्णता आणि ऊर्जा संयंत्रे (CHPs) समाविष्ट आहेत.

मोठ्या आणि निवासी भागात सेवा देणाऱ्या पॉवर प्लांटना स्टेट डिस्ट्रिक्ट पॉवर प्लांट (GRES) म्हणतात. नियमानुसार, त्यात कंडेन्सिंग पॉवर प्लांट समाविष्ट आहेत जे जीवाश्म इंधन वापरतात आणि थर्मल ऊर्जा निर्माण करत नाहीत. CHP प्लांट्स जीवाश्म इंधनावर देखील कार्य करतात, परंतु, CPPs च्या विपरीत, ते अतिउष्ण पाणी आणि वाफेच्या स्वरूपात विद्युत आणि थर्मल ऊर्जा दोन्ही तयार करतात. अणुऊर्जा प्रकल्प, प्रामुख्याने कंडेन्सिंग प्रकारातील, अणुइंधनाची उर्जा वापरतात. थर्मल पॉवर प्लांट्स, थर्मल पॉवर प्लांट्स आणि राज्य डिस्ट्रिक्ट पॉवर प्लांट्समध्ये, सेंद्रिय इंधन (कोळसा, तेल किंवा वायू) ची संभाव्य रासायनिक ऊर्जा पाण्याच्या वाफेच्या औष्णिक उर्जेमध्ये रूपांतरित केली जाते, ज्याचे रुपांतर विद्युत उर्जेमध्ये होते. अशा प्रकारे जगातील सुमारे 80% उर्जा तयार केली जाते, ज्यातील मोठ्या प्रमाणात औष्णिक ऊर्जा प्रकल्पांमध्ये विजेमध्ये रूपांतरित केले जाते. अणुऊर्जा आणि शक्यतो भविष्यात फ्यूजन पॉवर प्लांट देखील थर्मल प्लांट आहेत. फरक असा आहे की स्टीम बॉयलरची भट्टी विभक्त किंवा थर्मोन्यूक्लियर अणुभट्टीने बदलली जाते.

हायड्रोलिक पॉवर प्लांट्स (HPPs) पाण्याच्या पडत्या प्रवाहाची अक्षय ऊर्जा वापरतात, जी विजेमध्ये रूपांतरित होते.

थर्मल पॉवर प्लांट्स, हायड्रोइलेक्ट्रिक पॉवर स्टेशन्स आणि न्यूक्लियर पॉवर प्लांट हे मुख्य ऊर्जा निर्मितीचे स्त्रोत आहेत, ज्याचा विकास आणि स्थिती विशेषतः युक्रेनमधील आधुनिक जागतिक ऊर्जा आणि उर्जेची पातळी आणि क्षमता निर्धारित करते. या प्रकारच्या पॉवर प्लांटना टर्बाइन पॉवर प्लांट देखील म्हणतात.

पॉवर प्लांटच्या मुख्य वैशिष्ट्यांपैकी एक म्हणजे स्थापित क्षमता, इलेक्ट्रिक जनरेटर आणि हीटिंग उपकरणांच्या रेट केलेल्या क्षमतेच्या बेरजेइतकी.

रेटेड पॉवर ही सर्वोच्च शक्ती आहे ज्यावर उपकरणे तांत्रिक परिस्थितीनुसार दीर्घकाळ कार्य करू शकतात.

सर्व प्रकारचे ऊर्जा उत्पादन सर्वात मोठा विकासयुक्रेनमध्ये, जीवाश्म इंधन वापरून स्टीम टर्बाइनची ऊर्जा म्हणून थर्मल पॉवर अभियांत्रिकी विकसित केली गेली. जलविद्युत केंद्रे आणि अणुऊर्जा प्रकल्पांच्या तुलनेत थर्मल पॉवर प्लांटच्या बांधकामासाठी विशिष्ट भांडवली गुंतवणूक लक्षणीयरीत्या कमी आहे. थर्मल पॉवर प्लांट्सच्या बांधकामाचा कालावधी देखील लक्षणीयरीत्या कमी आहे. व्युत्पन्न विजेच्या खर्चाबाबत, जलविद्युत प्रकल्पांसाठी सर्वात कमी आहे. थर्मल पॉवर प्लांट्स आणि अणुऊर्जा प्रकल्पांमध्ये वीज उत्पादनाचा खर्च फारसा फरक नाही, परंतु अणुऊर्जा प्रकल्पांसाठी तो अजूनही कमी आहे. तथापि, हे निर्देशक एका प्रकारच्या पॉवर प्लांटच्या किंवा दुसर्या प्रकारच्या निवडीसाठी निर्णायक नाहीत. स्टेशनच्या स्थानावर बरेच काही अवलंबून असते. जलविद्युत केंद्र नदीवर बांधले आहे; औष्णिक ऊर्जा केंद्र सामान्यतः ज्या ठिकाणी इंधन काढले जाते त्या ठिकाणाजवळ असते. थर्मल एनर्जी ग्राहकांच्या जवळ CHP प्लांट असणे उचित आहे. लोकसंख्या असलेल्या भागाजवळ अणुऊर्जा प्रकल्प उभारता येत नाहीत. अशा प्रकारे, स्टेशन प्रकाराची निवड मुख्यत्वे त्यांच्या उद्देशावर आणि इच्छित स्थानावर अवलंबून असते. अलिकडच्या दशकात, ऊर्जा उत्पादनाची किंमत, उर्जा प्रकल्पाच्या प्रकाराची निवड आणि त्याचे स्थान ऊर्जा संसाधनांच्या उत्पादन आणि वापराशी संबंधित पर्यावरणीय समस्यांमुळे निर्णायकपणे प्रभावित झाले आहे.

थर्मल पॉवर प्लांट्स, हायड्रोइलेक्ट्रिक पॉवर प्लांट्स आणि न्यूक्लियर पॉवर प्लांट्सचे विशिष्ट स्थान लक्षात घेऊन, पॉवर प्लांट्सचे स्थान आणि त्यांच्या भविष्यातील ऑपरेशनसाठी अटी निर्धारित केल्या जातात: उपभोग केंद्रांच्या तुलनेत स्थानकांची स्थिती, जे विशेषतः थर्मलसाठी महत्वाचे आहे. पॉवर प्लांट्स; मुख्य प्रकारचे ऊर्जा संसाधन ज्यावर स्टेशन कार्य करेल आणि स्टेशनला त्याच्या पुरवठ्यासाठी अटी; स्टेशनसाठी पाणी पुरवठ्याची परिस्थिती, जी सीपीपी आणि अणुऊर्जा प्रकल्पांसाठी विशेष महत्त्वाची आहे. तितकेच महत्त्वाचे म्हणजे स्थानकाचे रेल्वे आणि इतर वाहतूक मार्ग आणि लोकसंख्या असलेल्या भागांच्या जवळ असणे.

पारंपारिक ऊर्जा प्रामुख्याने विद्युत उर्जा आणि थर्मल पॉवरमध्ये विभागली जाते.

ऊर्जाचा सर्वात सोयीस्कर प्रकार विद्युत आहे, जो सभ्यतेचा आधार मानला जाऊ शकतो. लेन रूपांतरण
विजेमध्ये प्राथमिक उर्जा पॉवर प्लांट्समध्ये तयार केली जाते: थर्मल पॉवर प्लांट्स, हायड्रोइलेक्ट्रिक पॉवर स्टेशन, अणुऊर्जा प्रकल्प.

अंदाजे 70% वीज औष्णिक ऊर्जा केंद्रांवर निर्माण होते. ते कंडेन्सिंग थर्मल पॉवर प्लांट्स (CHPs) मध्ये विभागले गेले आहेत, जे फक्त वीज निर्माण करतात आणि एकत्रित उष्णता आणि ऊर्जा संयंत्रे (CHPs), जे वीज आणि उष्णता निर्माण करतात.

तांदूळ. २.२. थर्मल पॉवर प्लांटचे योजनाबद्ध आकृती: एसजी - स्टीम जनरेटर; टी - टर्बाइन; जी - जनरेटर;

मी - अभिसरण पंप; के - कॅपेसिटर

स्टीम जनरेटरच्या बॉयलरमध्ये, जेव्हा इंधन जाळले जाते, तेव्हा थर्मल ऊर्जा सोडली जाते, जी पाण्याच्या वाफेच्या उर्जेमध्ये रूपांतरित होते. टर्बाइन टी मध्ये, पाण्याच्या वाफेची ऊर्जा यांत्रिक घूर्णन उर्जेमध्ये रूपांतरित होते. जनरेटर G यांत्रिक घूर्णन ऊर्जा विद्युत उर्जेमध्ये रूपांतरित करतो. CHP योजना यामध्ये वेगळी आहे, विद्युत उर्जेव्यतिरिक्त, ती वाफेचा काही भाग काढून आणि हीटिंग मेनला पुरवलेले पाणी गरम करण्यासाठी वापरून थर्मल ऊर्जा देखील तयार करते.

गॅस टर्बाइन युनिटसह थर्मल पॉवर प्लांट आहेत. त्यातील कार्यरत द्रवपदार्थ हवेसह वायू आहे. सेंद्रिय इंधनाच्या ज्वलनाच्या वेळी गॅस सोडला जातो आणि गरम हवेमध्ये मिसळतो. 750-770 डिग्री सेल्सिअस तापमानात गॅस-एअर मिश्रण टर्बाइनमध्ये दिले जाते, जे जनरेटर फिरवते. गॅस टर्बाइन युनिट्स असलेले टीपीपी अधिक कुशल, सुरू करणे, थांबवणे आणि समायोजित करणे सोपे आहे. परंतु त्यांची शक्ती स्टीमपेक्षा 5-8 पट कमी आहे.

थर्मल पॉवर प्लांट्समध्ये वीज निर्माण करण्याची प्रक्रिया तीन चक्रांमध्ये विभागली जाऊ शकते: रासायनिक - ज्वलन प्रक्रिया, परिणामी उष्णता वाफेवर हस्तांतरित केली जाते; यांत्रिक - वाफेची थर्मल उर्जा रोटेशनल एनर्जीमध्ये रूपांतरित होते; विद्युत - यांत्रिक ऊर्जा विद्युत उर्जेमध्ये रूपांतरित होते.

थर्मल पॉवर प्लांटच्या एकूण कार्यक्षमतेमध्ये कार्यक्षमतेच्या (ti) उत्पादनाचा समावेश असतो:

Ltes Lh"Lm"Le. Lx ~ Pe ~ 90%.

आदर्श यांत्रिक चक्राची कार्यक्षमता तथाकथित कार्नोट सायकलद्वारे निर्धारित केली जाते:

जेथे Ti आणि T2 ■ हे स्टीम टर्बाइनच्या इनलेट आणि आउटलेटवरील वाफेचे तापमान आहे. आधुनिक थर्मल पॉवर प्लांट्समध्ये Tt = 550 °C (823 °K), T2 = 23 °C (296 °K).

823-296 1LP0/ __0/ Lm = -- 100% = 63%.

G)tes = ०.९ ०.६३ ०.९ = ०.५%.

व्यावहारिकदृष्ट्या तोटा g|ts = 36-39% लक्षात घेता. थर्मल ऊर्जेच्या अधिक संपूर्ण वापरामुळे, थर्मल पॉवर प्लांटची कार्यक्षमता = 60-65%.

अणुऊर्जा प्रकल्प हा थर्मल पॉवर प्लांटपेक्षा वेगळा असतो कारण त्याची जागा अणुभट्टीने घेतली जाते. आण्विक अभिक्रियाची उष्णता वाफे तयार करण्यासाठी वापरली जाते (चित्र 2.3).

तांदूळ. २.३. अणुऊर्जा प्रकल्पाची योजनाबद्ध आकृती: 1 - अणुभट्टी; 2 - स्टीम जनरेटर; 3 - टर्बाइन; 4 - जनरेटर; 5 - ट्रान्सफॉर्मर; 6 - पॉवर लाईन्स

अणुऊर्जा प्रकल्पातील प्राथमिक ऊर्जा ही अंतर्गत अणुऊर्जा असते, जी अणुविखंडन दरम्यान, प्रचंड गतीज उर्जेच्या रूपात सोडली जाते, जी यामधून ओलांडते.
थर्मल मध्ये फिरते. ज्या स्थापनेमध्ये हे परिवर्तन घडतात त्याला अणुभट्टी म्हणतात.

शीतलक पदार्थ अणुभट्टीच्या कोरमधून जातो, जो उष्णता (पाणी, अक्रिय वायू इ.) काढून टाकतो. शीतलक वाफेच्या जनरेटरमध्ये उष्णता वाहून नेतो, ती पाण्याला देतो. परिणामी पाण्याची वाफ टर्बाइनमध्ये प्रवेश करते. अणुभट्टीची शक्ती विशेष रॉड वापरून नियंत्रित केली जाते. ते कोर मध्ये ओळखले जातात आणि न्यूट्रॉन फ्लक्स बदलतात, आणि म्हणून आण्विक अभिक्रियाची तीव्रता.

अणुऊर्जा प्रकल्पाचे नैसर्गिक आण्विक इंधन युरेनियम आहे. किरणोत्सर्गापासून जैविक संरक्षणासाठी, अनेक मीटर जाडीचा कॉंक्रिटचा थर वापरला जातो.

1 किलो कोळसा जाळल्यावर 8 kWh वीज मिळू शकते आणि 1 kg अणुइंधन वापरल्यावर 23 दशलक्ष kWh वीज निर्माण होते.

2000 वर्षांहून अधिक काळ, मानवजाती पृथ्वीवरील जल उर्जेचा वापर करत आहे. आता जल ऊर्जा तीन प्रकारच्या जलविद्युत प्रकल्पांमध्ये वापरली जाते (HPP): 1) हायड्रोलिक पॉवर प्लांट्स (HPP); 2) समुद्र आणि महासागरांच्या ओहोटी आणि प्रवाहाच्या उर्जेचा वापर करून भरती-ओहोटी ऊर्जा संयंत्रे (टीपीपी); 3) पंप केलेले स्टोरेज पॉवर प्लांट (PSPPs), जे जलाशय आणि तलावांची ऊर्जा जमा करतात आणि वापरतात.

पॉवर प्लांटच्या टर्बाइनमधील जलविद्युत संसाधनांचे यांत्रिक उर्जेमध्ये रूपांतर होते, जे जनरेटरमध्ये विद्युत उर्जेमध्ये रूपांतरित होते.

अशाप्रकारे, ऊर्जेचे मुख्य स्त्रोत म्हणजे घन इंधन, तेल, वायू, पाणी आणि युरेनियम न्यूक्ली आणि इतर किरणोत्सर्गी पदार्थांची क्षय ऊर्जा.