1 / 80

Energiaátalakítás

Energiaátalakítás. Az energiaátalakítás korlátai. Mennyiségi korlát: I. főtétel Minőségi korlát: II. főtétel Technikai-technológiai lehetőségek Gazdaságosság Környezetvédelem Társadalmi elfogadottság. Lehetőségek. Fontosabb energiaátalakítások. A tipikus (erőművi) energiaátalakítási lánc

gabby
Télécharger la présentation

Energiaátalakítás

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Energiaátalakítás

  2. Az energiaátalakítás korlátai • Mennyiségi korlát: I. főtétel • Minőségi korlát: II. főtétel • Technikai-technológiai lehetőségek • Gazdaságosság • Környezetvédelem • Társadalmi elfogadottság

  3. Lehetőségek

  4. Fontosabb energiaátalakítások A tipikus (erőművi) energiaátalakítási lánc • Hőfejlesztés → hőforrások, atomreaktor • Mechanikai munka → erőgépek • Villamos munka → áramforrások kémiai villamos hő mechanikai nukleáris

  5. Az energiaátalakítás jellemzése Mennyiségi értékelés (I. főtétel): hatásfok Energiafolyam- (Sankey-) diagram Ebe Mérleg Ebe=Ehaszn.+Eveszt. Eveszt.=(1-η)Ebe Eveszt. Hatásfok Ehaszn. Közvetlen energiaátalakítás (energiatermelés)

  6. Energiaátalakítás segédenergiával Ebe Esegéd Eveszt. Egyszerűsített hatásfok: Ehaszn. Bruttó hatásfok:

  7. Energiaátalakítás önfogyasztással Ebe Esegéd Eveszt. Eönf. Eh,brutto Eh,netto

  8. Energiaátalakítás önfogyasztással Ebe Egyszerűsített hatásfok: Esegéd Bruttó hatásfok: Eveszt. Eönf. Eh,brutto Tényleges bruttó hatásfok: Nettó hatásfok: Eh,nettó= Eh,brutto- Eönf.

  9. Önfogyasztási hatásfok Relatív önfogyasztás (önfogyasztási tényező) Önfogyasztási hatásfok

  10. Többszörös energiaátalakítás Sorbakapcsolt elemek rendszere Ebe RENDSZER E2,haszn. 1 E1,haszn. 2 E1,veszt. E2,veszt.

  11. Többszörös energiaátalakítás Kombinált ciklus Ebe RENDSZER E2,haszn. 1 E1,veszt. 2 E1,haszn. E2,veszt.

  12. Többszörös energiaátalakítás Párhuzamosan kapcsolt rendszerek RENDSZER Ebe E1,be E2,be E2,veszt. E1,veszt. 1 2 E1,haszn. E2,haszn. Ehaszn.

  13. Több hasznos energiafajta Részhatásfok „A” termék: Ebe „B” termék: Ehaszn.,A Eredő (bruttó) hatásfok: Ehaszn.,B Eveszt. Termékarány: Kapcsolt energiaátalakítás (energiatermelés)

  14. Fogalmak az „energiatermelésben” • Közvetlen energiatermelés (egy termék, egy technológia) • hő → fűtőmű • villamos energia → erőmű • Kapcsolt energiatermelés (két termék, egy technológia) • fűtőerőmű • Kombinált ciklusú kapcsolt energiatermelés (két termék, két/több technológia) • villamos energia → kombinált ciklusú erőmű • vill. en. & hő → kombinált ciklusú fűtőerőmű

  15. Fogalmak az „energiatermelésben” • Koncentrált energiaátalakítás • nagy erőművek (döntően villamos energia) • fogyasztóktól távolabb → szállítás • az energiarendszer alappillérei • Decentralizált • kis-közepes erőművek (döntően villamos energia) • fogyasztóktól távolabb → szállítás • legtöbbször megújuló energiabázison

  16. Fogalmak az „energiatermelésben” • Fogyasztóközeli (beágyazott) • kis-közepes teljesítmény • szinte kizárólag kapcsolt fűtőerőmű • a fogyasztó közvetlen szomszédságában → szennyezés (→ olcsó szállítás) • „tiszta” üzemanyag • a két termék miatt a szabályozás problémás lehet

  17. Technológiai jelölések Hőforrások gőzkazán túlhevítővel, széntüzeléssel, levegő- és tápvízelőmelegítő résszel gőzkazán nyomottvizes atomreaktor gőzkazán túlhevítővel gőzkazán túlhevítővel és újrahevítővel atomerőművi gőzfejlesztő

  18. Technológiai jelölések Hőforrások Expanziós és kompressziós gépek gőzturbina gázturbina égőkamra gőzturbina szabályozott elvétellel póttüzelés gázciklusban gőzturbina szabályozatlan elvétellel

  19. Technológiai jelölések Expanziós és kompressziós gépek gőzkompresszor gázturbina gázkompresszor szivattyú ventilátor

  20. Technológiai jelölések Hőcserélők gáztalanítós táptartály hőcserélő általában felületi tápvízelőmelegítő keverő kondenzátor felületi gőzkondenzátor

  21. Közvetlen energiaátalakítás Fűtőművek, gőzerőművek és gázturbinás erőművek

  22. Közvetlen energiaátalakítás Lehetőségek • fűtőmű; • kondenzációs gőz munkaközegű erőművek; • gáz munkaközegű erőművek.

  23. Fűtőművek Alaptípusok • forróvizes fűtőmű, • nagyvízterű (láng-/füstcsöves, 15..20 MW), • természetes cirkulációjú, • kényszercirkulációjú • kisvízterű (vízcsöves, 20 MW felett). • ipari kazántelep, • nukleáris fűtőmű.

  24. Fűtőművek Üzemi korlátok • változó hőigény (25..110%); • harmatpont elkerülése (olaj-, széntüzelés); • részterhelésen jobb hatásfok; • minimális belépő vízhőmérséklet; • minimális tömegáram.

  25. Fűtőművek - Forróvízkazán Kisteljesítményű (gáztüzelésű) forróvízkazán FK KSZ

  26. Fűtőművek - Forróvízkazán Nagyobb teljesítmény (olaj/gáz tüzelés) FK RSZ KSZ

  27. Fűtőművek Gáztüzelésű forróvízkazánnal Q H előremenő FK1 FK2 visszatérő KSZ PK PG PSZ

  28. Fűtőművek Vegyes tüzelésű forróvízkazánnal Q H előremenő RS RS KSZ visszatérő RVT NYT PK

  29. Fűtőművek – Ipari kazántelep Változó nagyságú technológiai gőzigények GF1 H Q KL GF2 csatornába R1 R2 KL pótvíz GK1 GK2 KT PK KG CSSZ NYSZ GTT TSZ

  30. Fűtőművek Forróvizes hőkiadás gőzkazánból H Q keverő hőcserélő GK pótvíz TSZ KSZ

  31. Fűtőművek Forróvizes hőkiadás gőzkazánból H Q R GTT fűtés FH1 pótvíz GK CSSZ KSZ TSZ hmv FH2 KSZ

  32. Fűtőművek – Nukleáris fűtőmű H2 Q H reaktor közbenső kör fűtési kör

  33. Q H HF Fűtőművek - Energetika

  34. Fűtőművek - Energetika Hőforrás fajlagos hőfelhasználása: Fűtőmű fajlagos hőfelhasználása: Fajlagos villamos energia felhasználás:

  35. Erőművek Lehetőségek • hagyományos (fosszilis) tüzelőanyagú kondenzációs gőzerőművek; • kondenzációs atomerőművek; • gáz munkaközegű atomerőművek; • nyílt ciklusú gázturbinás erőművek.

  36. Kondenzációs gőzerőmű Villamos erőmű (egy termék: villamos energia)

  37. Kondenzációs gőzerőmű Villamos erőmű (atomerőmű)

  38. Rendszerelvű leírás

  39. Gőzerőmű alrendszerei

  40. Gőzerőmű energiafolyam-diagramja

  41. Gőzerőmű hatásfoka Hőforrás alrendszer: Turbina alrendszer:

  42. Gőzerőmű hatásfoka Villamos alrendszer: Önfogyasztás:

  43. Gőzerőmű hatásfoka Áramló közegek továbbítása (H+T+K): Eredő hatásfok:

  44. Hatásfok terhelésfüggése Fajlagos hőfogyasztás

  45. Gőzerőművi technológia Gőznyomás szerint (pkrit=220,6 bar) • szubkritikus (pgőz<pkrit), • szuperkritikus (pgőz>pkrit), • ultra-szuperkritikus (pgőz>>pkrit). Gőz túlhevítés szerint • telített gőzös, • túlhevített gőzös, • egyszeres újrahevítésű, • többszörös újrahevítésű.

  46. . Q H,v P . H1 H2 T2 T1 V KE Q tüa . Q be P T,t L I P ε K1 . Q el PV P Q K2 . Q F Technológia

  47. Atomerőművek - Üzemanyagciklus természetes urán U3O8 term. bánya urán konverzió UF6-tá term. urán dúsítóüzem fémoxiddá átalakítás vagy kerámiává hulladék elemek üzemanyag U és kiégett Pu üzemanyag elemek REAKTOR hulladék újrafeldolgozó üzem Pu gyorsreaktorokba hulladék

  48. Atomerőművek - Üzemanyagciklus Bányászat érc oldása H2SO4-ben U3O8 kicsapatás → sárga por

  49. Atomerőművek - Üzemanyagciklus Konverzió • UF6 előállítása (csak egyféle F izotóp van) • mérgező és korrozív (Al2O3-t, Ni-t és • PTFE-t nem támadja) • 235UF6: 349 g/mol • 238UF6: 352 g/mol • tömeg szerinti szétválasztás

  50. Atomerőművek - Üzemanyagciklus Dúsítás – Gázdiffúziós eljárás ember A diffúziós sebesség tömegfüggő.

More Related