Традиційну енергетику головним чином поділяють на електроенергетику і теплоенергетику.
Найбільш зручний вид енергії - електрична, яка може вважатися основою цивілізації. перетворення пер-
вічной енергії в електричну виробляється на електрос-танці: ТЕС, ГЕС, АЕС.
Приблизно 70% електроенергії виробляють на ТЕС. Вони діляться на конденсаційні теплові електростанції (КЕС), що виробляють тільки електроенергію, і теплоелек-троцентралі (ТЕЦ), які виробляють електроенергію і теплоту.
Основне обладнання ТЕС - котел-парогенератор ПГ, турбіна Т ^ генератор Г, конденсатор пари К, циркуляційний насос Н (рис. 2.2).
Мал. 2.2. Принципова схема теплової електростанції: ПГ - парогенератор; Т - турбіна; Г - генератор;
І - циркуляційний насос; К - конденсатор
В котлі парогенератора ПГ при спалюванні палива виділити-ється теплова енергія, яка перетворюється в енергію водячи-ного пара. У турбіні Т енергія водяної пари перетворюється в механічну енергію обертання. Генератор Г перетворює механічну енергію обертання в електричну. Схема ТЕЦ відрізняється тим, що по ній, крім електричної енер-гии, виробляється і теплова шляхом відведення частини пара і нагріву з його допомогою води, яка подається в теплові магіст-рали.
Є ТЕС з газотурбінними установками. Робоче тіло в них - газ з повітрям. Газ виділяється при згорянні органі-чеського палива і змішується з нагрітим повітрям. Газовоз-задушлива суміш при 750-770 ° С подається в турбіну, яка обертає генератор. ТЕС з газотурбінними установками більш маневрена, легко пускається, зупиняється, регулюється. Але їх потужність в 5-8 разів менше парових.
Процес виробництва електроенергії на ТЕС можна поділу-лити на три цикли: хімічний - процес горіння, в резуль-таті якого теплота передається пару; механічний - теп-ловая енергія пара перетворюється в енергію обертання; електро-тричних - механічна енергія перетворюється в електрич-ний.
Загальний ККД ТЕС складається з твору ККД (ті) циклів:
ККД ідеального механічного циклу визначається так званим циклом Карно:
Де Ті і Т2 # 9632; - температура пари на вході і виході парової турбіни. На сучасних ТЕС Tt = 550 ° С (823 ° К), Т2 = 23 ° С (296 ° К).
823-296 1ЛП0 / __0 / Лм = - 100% = 63%.
Г) тес = 0,9 • 0,63 • 0,9 = 0,5%.
Практично з урахуванням втрат г | тес = 36-39%. Через більш повного використання теплової енергії ККД ТЕЦ = 60-65%.
Атомна електростанція відрізняється від ТЕС тим, що котел замінений ядерним реактором. Теплота ядерної реакції ис-користується для отримання пара (рис. 2.3).
Мал. 2.3. Принципова схема атомної електростанції: 1 - реактор; 2 - парогенератор; 3 - турбіна; 4 - генератор; 5 - трансформатор; 6 - електролінії
Первинною енергією на АЕС є внутрішня ядерна енергія, яка при розподілі ядра виділяється у вигляді колос-сальної кінетичної енергії, яка, в свою чергу, пре-
обертається в теплову. Установка, де йдуть ці перетворення, називається реактором.
Через активну зону реактора проходить речовина Теплон-СІТЕЛ, яке служить для відводу тепла (вода, інертні гази і т. Д.). Теплоносій забирає тепло в парогенератор, віддаючи його воді. Утворений водяна пара надходить в турбіну. Ре-вання потужності реактора проводиться за допомогою спеціальних стрижнів. Вони вводяться в активну зону і изме-ють потік нейтронів, а значить, і інтенсивність ядерної ре-акції.
Природне ядерне пальне атомної електричної стан-ції - уран. Для біологічного захисту від радіації викорис-зуется шар бетону в кілька метрів завтовшки.
При спалюванні 1 кг кам'яного вугілля можна отримати 8 кВт-год електроенергії, а при витраті 1 кг ядерного палива виробок-ється 23 млн кВт-год електроенергії.
Гідроенергетичні ресурси в турбіні ГЕУ перетворять-ся в механічну енергію, яка в генераторі перетворена-ється в електричну.
Таким чином, основними джерелами енергії являють-ся тверде паливо, нафта, газ, вода, енергія розпаду ядер урану та інших радіоактивних речовин.