Билеты к ИГА по дисциплине «Теплоэнергетика и теплотехника»

1.Основные направления развития энергетики России.
Энергетика — это основа современной цивилизации. Она обеспечивает экономику и население топливом и энергией и является фундаментом всей системы хозяйствования человека, гарантом жизнеобеспечения населения и безопасности государства. Топливно-энергетические ресурсы (ТЭР) делятся на:
• невозобновляемые (нефть, газ, уголь, торф и продукты их переработки, уран), запасы которых ограничены и конечны;
• возобновляемые — энергия Солнца, Мирового океана, ветра, водных потоков, биомасса; тепло Земли, воздушного бассейна; отходы производства и жизнедеятельности человека. Использование возобновляемых более доступных энергоресурсов имеет более древние историю и традиции и, в принципе, более традиционно, чем современные ТЭС, ПГУ, ПГЭС, АЭС и даже ГЭС.
Стратегия развития энергетики
Основные задачи, которые стоят перед энергетикой страны, они постоянны:
• надежное и бесперебойное обеспечение страны и всех регионов энергоносителями высокого качества независимо от сезона года по доступным тарифам;
• повышение эффективности использования топливно-энергетических ресурсов, их экономное использование;
• создание заделов на будущее по ресурсносырьевой базе, инвестиционным проектам и научным разработкам. Энергетическая стратегия страны не может быть создана без участия государства и учета интересов регионального развития. Часто интересы различных регионов, государства и особенно частных собственников могут не совпадать, и тогда без взаимоприемлемых решений любую стратегию вряд ли можно будет реализовать. Стабильная работа ТЭКа в значительной мере зависит от состояния ресурсной базы.
Главной задачей энергетической стратегии является достижение максимально возможного повышения качества жизни людей, в том числе и за счет оптимального использования уникального ресурсно-энергетического потенциала страны. Сегодня практически все страны мира развивают и стимулируют энергосбережение, использование новых энергоресурсов и энергетических технологий.
Сегодня же часто все определяется политическими мотивами, переделом собственности, интересами ее владельца без учета интересов потребителя. По-видимому, государством должны быть созданы вертикально интегрированные энергетические компании со своим топливным добывающим и перерабатывающим, транспортным и генерирующим и сбытовым производством. В этом случае рыночная среда, по-видимому, должна заставить: не сжигать попутный нефтяной газ; найти решение равного доступа различных производителей к трубопроводам и сетям; осваивать наиболее эффективные современные технологии; рационально использовать все ресурсы, в том числе местные и возобновляемые; находить необходимые инвестиции; активно заниматься энергосбережением. Все это будет выгодно такой энергетической компании, так как в этом будет ее прямая экономическая заинтересованность.
Стратегические цели развития отечественной электроэнергетики в настоящее время в перспективе до 2020 г. определены Постановлением Правительства России от 28 августа 2003 г. № 1234–р. Стратегия исходит из того, что основой энергоснабжения и энергобезопасности России является Единая энергетическая система страны (ЕЭС России). При этом намечается увеличение производства электроэнергии на АЭС, ГЭС и ТЭС к 2020 г. в 1,4 -1,5 раза по сравнению с 2001 г. При этом предусматривается обеспечить:
1) надежное энергоснабжение экономики и населения страны теплом и электроэнергией;
2) сохранение целостности и развитие Единой энергетической системы России (ЕЭС) и ее интеграция с другими энергообъединениями в Европе и Азии;
3) повышение эффективности функционирования и обеспечение устойчивого развития электроэнергетики на базе новых современных технологий и ресурсов;
4) снижение вредного воздействия отрасли на окружающую среду.

2. Парогазовые установки: схема, назначение, показатели эффективности.
Парогазовые установки (в англоязычном мире используется название combined-cycle power plant) — сравнительно новый тип генерирующих станций, работающих на газе или на жидком топливе. Принцип работы самой экономичной и распространенной классической схемы таков. Устройство состоит из двух блоков: газотурбинной (ГТУ)(рис.1) и паросиловой (ПС) (рис 2)установок.

Паротурбинная установка почти не отличается от обычной. Газы из турбины ГТУ поступают в топку котла ПТУ, куда одновременно подается, топливо для их подогрева. Так как в этом случае в топку котла подаются газы повышенной температуры, расход топлива для их подогрева уменьшается, что увеличивает кпд всей установки.
Обычно мощность ГТУ парогазовой установки составляет 12-15% от мощности паровой турбины. Удельный расход теплоты НПГУ по сравнению с ПТУ меньше на 3-5%.

На рис. 2 приведена схема паровой турбины. Турбинные установки предназначены для преобразования энергии рабочего тела (пара, газа), имеющего высокое давление и температуру, в механическую энергию вращения ротора турбины. Турбины используют в качестве двигателей электрогенераторов, турбокомпрессоров, воздуходувок, насосов.

Значительно повысить эффективность ТЭЦ, можно путем использования на них газотурбинных и парогазовых установок. Целесообразны следующие направления их применения:
1. Газотурбинные ТЭЦ, в которых газы после ГТУ сбрасываются в водогрейный или паровой котел-утилизатор, где используются для выработки тепла (подогрева воды или генерирования пара) для внешних потребителей.
2. ПГУ-ТЭЦ бинарного цикла. Каждая ГТУ работает на свой котел-утилизатор, в котором генерируется и перегревается пар, поступающий, например, в общий коллектор, а из него — в имеющиеся паровые турбины.