Предисловие .......................................................................3
РАЗДЕЛ ПЕРВЫЙ. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ
Глава 1. Энергоресурсы и их использование ..................................................................5
1.1. Общие сведения.................................. ........................................................5
1.2. Невозобновляемые источники энергии ...................................................................7
1.2.1. Органические топлива (горючие) ..................................................................7
1.2.2. Состав продуктов сгорания при сжигании органических топлив ............18
1.2.3. Неорганические топлива (горючие) ............................................................21
1.2.4. Ядерная энергия и механизм тепловыделения...........................................24
1.3. Возобновляемые источники энергии .....................................................................27
1.3.1. Тепло недр Земли и толщи вод морей.........................................................27
1.3.2. Солнечная энергия ........................................................................................30
1.3.3. Энергия движения воздуха в атмосфере.....................................................30
1.3.4. Гидроэнергетические ресурсы .....................................................................32
Контрольные вопросы ....................................................................................................34
РАЗДЕЛ ВТОРОЙ. ОСНОВЫ ТЕПЛОТЕХНИКИ
Глава 2. Основные положения технической термодинамики ...................................35
2.1. Основные понятия и определения ..........................................................................35
2.2. Внутренняя энергия, работа расширения. I закон термодинамики.....................37
2.3. Теплоемкость, энтальпия и энтропия. II закон термодинамики..........................42
2.4. Основные термодинамические процессы идеальных газов.................................48
2.5. Реальные газы, вода и водяной пар.........................................................................53
2.6. Круговой процесс, цикл Карно ...............................................................................60
Контрольные вопросы ....................................................................................................65
Глава 3. Основы теории теплообмена ............................................................................67
3.1. Основные понятия и определения..........................................................................67
3.2. Теплопроводность......................... ....................................................69
3.2.1. Теплопроводность плоской стенки..............................................................71
3.2.2. Теплопроводность цилиндрической стенки трубы.....................................72
3.3. Конвективный теплообмен......................................................................................73
3.3.1. Теплоотдача при естественной конвекции (свободном движении теплоносителя)..................................76
3.3.2. Теплоотдача при вынужденном движении.................................................78
3.3.3. Поперечное обтекание пучка труб ..............................................................80
3.3.4. Теплоотдача при кипении жидкости ...........................................................81
3.3.5. Теплоотдача при конденсации.....................................................................84
3.4. Лучистый теплообмен..............................................................................................85
3.4.1. Основные определения .................................................................................86
3.4.2. Основные законы лучистого теплообмена .................................................88
3.4.3. Теплообмен излучением между твердыми телами ....................................91
3.4.4. Влияние экранов на излучение ....................................................................94
3.4.5. Излучение и поглощение в газах .................................................................95
3.5. Теплопередача (сложный теплообмен)..................................................................98
Контрольные вопросы ..................................................................................................102
РАЗДЕЛ ТРЕТИЙ. ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ НА ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯХ
Глава 4. Циклы основных тепловых электрических станций ................................103
4.1. Общие сведения и типы электростанций.............................................................103
4.2. Паротурбинные электрические станции (КЭС и ТЭЦ) ......................................105
4.3. Цикл газотурбинной установки ............................................................................118
406_ПРОИЗВОДСТВО ТЕПЛОВОЙ И ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ
4.4. Парогазовые установки .........................................................................................124
4.5. Атомные электрические станции (АЭС) ..............................................................128
4.5.1. Общие положения .......................................................................................128
4.5.2. Циклы АЭС и их эффективность...............................................................134
4.5.3. Циклы паротурбинных АЭС ......................................................................136
4.5.4. Газоохлаждаемые паротурбинные циклы АЭС........................................140
Контрольные вопросы...................................................................................................142
Глава 5. Гидроэлектрические станции .........................................................................143
5.1. Общие положения ............................................................................143
5.2. Энергия речного водотока .....................................................................................146
5.3. Схемы создания напора и основное оборудование ГЭС ....................................150
5.3.1. Напоры гидроэлектрических станций.......................................................152
5.3.2. Гидротурбины..............................................................................................153
5.4. Энергия и мощность ГЭС.......................................................................................157
Контрольные вопросы...................................................................................................158
Глава 6. Ветроэнергетика и солнечная энергетика ....................................................159
6.1. Общие сведения о ветроэнергетике......................................................................159
6.2. Энергия воздушного потока и мощность ВЭУ....................................................162
6.3. Солнечная энергетика............................................................................................166
Контрольные вопросы...................................................................................................170
РАЗДЕЛ ЧЕТВЕРТЫЙ. ОСНОВНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СТАНЦИЙ
Глава 7. Котельные установки ТЭС ..............................................................................171
7.1. Общие сведения...............................................................171
7.2. Назначение и классификация котлоагрегатов......................................................174
7.3. Основные виды котельных агрегатов...................................................................178
7.3.1. Энергетические котельные агрегаты.........................................................178
7.3.2. Паровые котлы производственных котельных .........................................182
7.3.3. Водогрейные котлы .....................................................................................187
7.4. Основные элементы котельного агрегата ............................................................190
7.4.1. Испарительные поверхности котла ...........................................................190
7.4.2. Пароперегреватели......................................................................................192
7.4.3. Водяные экономайзеры...............................................................................194
7.4.4. Воздухоподогреватели................................................................................197
7.4.5. Тяго-дутьевые устройства котельного агрегата........................................200
7.5. Тепловой баланс котельного агрегата ..................................................................204
7.5.1. Тепловой баланс парового котла................................................................204
7.5.2. Тепловые потери парового котла ...............................................................206
7.5.3. Коэффициент полезного действия и расход топлива...............................208
Контрольные вопросы...................................................................................................209
Глава 8. Паровые турбины ТЭС.....................................................................................210
8.1. Основные сведения ................................................................................................210
8.2. Преобразование энергии в соплах и на рабочих лопатках.................................212
8.2.1. Преобразование в соплах............................................................................212
8.2.2. Преобразование на рабочих лопатках .......................................................213
8.2.3. Работа и КПД ступени ................................................................................219
8.3. Классификация и основные конструкции паровых турбин ...............................221
8.4. Потери энергии и КПД турбины............................................................................228
8.4.1. Внутренние потери......................................................................................228
8.4.2. Рабочий процесс паровой турбины в i,s- диаграмме ...............................229
8.4.3. Внешние потери турбины...........................................................................231
8.4.4. Мощности, КПД и расход пара ..................................................................231
8.5. Конденсационные установки паровых турбин....................................................234
Контрольные вопросы...................................................................................................243
Глава 9. Системы теплоснабжения ...............................................................................244
9.1. Классификация систем теплоснабжения .............................................................244
9.2. Тепловые системы источников тепла...................................................................247
9.3. Энергетическая эффективность теплофикации ..................................................254
9.4. Районные и промышленные отопительные котельные ......................................258
9.5. Основное теплофикационное оборудование.......................................................261
9.6. Центральные тепловые пункты (ЦТП).................................................................265
Контрольные вопросы ..................................................................................................270
Глава 10. Нагнетательные машины электрических станций..................................271
10.1. Виды и классификация нагнетателей.................................................................271
10.2. Основные рабочие характеристики нагнетательных машин............................276
10.3. Работа центробежного насоса в системе ...........................................................282
10.3.1. Регулирование работы насоса..................................................................283
10.3.2. Совместная работа насосов на общую сеть............................................286
10.4. Основные энергетические насосы ТЭС..............................................................288
10.4.1. Питательные насосы .................................................................................288
10.4.2. Конденсатные насосы ...............................................................................290
10.4.3. Сетевые насосы .........................................................................................294
10.5. Центробежные вентиляторы ...............................................................................296
10.5.1. Основные понятия и параметры ..............................................................296
10.5.2. Характеристики. Регулирование подачи центробежных вентиляторов ............300
10.5.3. Конструктивное выполнение вентиляторов ...........................................302
10.6. Поршневые компрессоры....................................................................................305
10.6.1. Устройство и работа поршневого компрессора .....................................305
10.6.2. Мощность и КПД компрессора................................................................308
10.6.3. Характеристики и регулирование подачи...............................................308
10.6.4. Многоступенчатые компрессоры ............................................................311
10.6.5. Мощность многоступенчатого компрессора..........................................313
Контрольные вопросы ..................................................................................................314
РАЗДЕЛ ПЯТЫЙ. ОСНОВНОЕ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ
Глава 11. Электрические генераторы............................................................................315
11.1. Основные сведения...........................................................................315
11.2. Типы турбо- и гидрогенераторов. Системы охлаждения........................................319
11.2.1. Турбогенераторы........................................................................................321
11.2.2. Гидрогенераторы........................................................................................325
11.3. Система возбуждения генераторов..............................................................329
11.4. Изоляции обмоток синхронных генераторов.............................................331
Контрольные вопросы ..........................................................................................332
Глава 12. Силовые трансформаторы.............................................................................333
12.1. Типы трансформаторов и элементы их конструкции........................................333
12.2. Условное обозначение типа трансформатора....................................................344
12.3. Регулирование напряжения трансформаторов...................................................345
12.4. Группы соединений обмоток трансформатора..................................................347
12.5. Характеристики и показатели трансформаторного масла................................351
Контрольные вопросы ..................................................................................................357
Глава 13. Воздушные и кабельные линии электропередачи (ЛЭП)........................358
13.1. Общие сведения и определения...........................................................................358
13.2. Основные характеристики и элементы воздушных линий
электропередачи (ВЛ)...............................................................361
13.3. Провода и грозозащитные тросы ВЛ..................................................................365
13.4. Опоры ВЛ...............................................................................................369
13.5. Изоляторы и линейная арматура.........................................................................374
13.6. Кабельные линии........................... ...........................................................380
13.7. Прокладка кабельных линий................................. ...............................................388
Контрольные вопросы...................................................................................................402
Библиографический список................................................................403