Водоснабжение тэс

Рисунок 64.

D_к (i_к – i’_к) = G_в (i_в2 – i_в1)

t_в2 < t_к

t_в2 = t_к - ∆t

∆t = 3÷5 °C

t_в1 – среднегодовая температура водоема, если прямоточная система водоснабжения.

G_в = [D_к (i_к – i’_к)]/ (i_в2 – i_в1)

G_в показывает сколько пара пропускается в конденсатор.

m = G_в / D_к – кратность охлаждения.

m = (i_к – i’_к) / (i_в2 – i_в1)

m = 50÷60 в среднем, сколько требуется воды для конденсации 1 кг пара.

m = [кг воды / кг пара]

В разных районах своя среднегодовая температура. Системы водоснабжения бывают прямоточные и оборотные (иногда называют циркуляционными).

Прямоточное водоснабжение – забираем воду из реки и после конденсатора сбрасываем обратно в реку.

Рисунок 65.

Преимущества: не надо дополнительных сооружений.

Нельзя использовать все время прямоточное водоснабжение. Прямоточное водоснабжение нужен там, где большой расход воды проходит через течение реки и небольшая мощность. А при большой мощности делают водохранилища – это уже оборотная система водоснабжения.

Для станции большой мощности 2400000 кВт пруд-охладитель должен иметь поверхность порядка 20 км², т.е. 5-6 км в длину и 3-4 км в ширину. Другими словами, на каждый кВт установленной мощности должно быть 5-8 м² поверхности пруда.

В городе пруды-охладители неприменимы, там применяются градирни – искусственные охладители. Таким образом, поверхность уменьшается в 300-400 раз, удельная плотность дождя при этом выше.

18. Топливное хозяйство ТЭС различного вида органического топлива. Доставка, разгрузка, складирование топлива. Схемы топливоподачи и топливо -приготовления.

Твердое топливо доставляется на станцию по железной дороге в специальных вагонах, жидкое топливо (мазут), как правило, также доставляется по железной дороге в цистернах, а газообразное топливо – газопроводом.

Твердое топливо поставляется в вагонах грузоподъемностью примерно 60-100 т. составом, состоящим из 40-70 вагонов, поэтому к каждой электростанции, работающей на твердом топливе, строится специальная ветка. Вагон разгружается в разгрузочном сарае, где стоит различное оборудование: вагоноопрокидователь или щелевые бункеры, куда уголь попадает через дверцу, находящуюся внизу вагона. Дальше топливо через дозатор (чтобы не провисал) попадает на ленточный транспортер. Затем топливо поступает либо на склад, либо в дробилку, откуда оно поступает в бункер сырого топлива. На складе уголь хранится в штабелях. Размер штабелей зависит от степени механизации склада: наличие крана или бульдозера. Наличие крана позволяет сделать штабель более высоким. Между штабелями должно быть обязательно пространство, в которое могла бы проехать пожарная машина. На разных высотах в штабеля устанавливают термометры, которые измеряют температуру угля, что позволяет предотвращать пожары на складах.

Жидкое топливо поставляется на склад в цистернах, грузоподъемность которых 60 тон. Для доставки жидкого топлива также строиться отдельная железнодорожная ветка. Цистерны поступают на разгрузочную эстокаду, где они освобождаются от мазута, который тут же подогревают, чтобы увеличить его текучесть и он поступает в мазутопровод, а затем в баки, почти полностью находящиеся под землей.

Если же топливо поступает по воде, то на зиму делается запас в резервном складе, который позволит работать станции пока не начнутся следующие поставки.

19. Системы удаления золы и шлака на электростанциях.

Существует несколько способов удаления золы и шлака на золоотвалы:

Раздельное. Шлак и вода из-под бункеров удаляется с помощью воды. Для удаления золы используют шламовые насосы, а для удаления шлака – багерные. Гидрошлакопроводы и гидрозолопроводы поступают на золо-шлакоотвалы.

Совместное. При удалении золы и шлака используют только багерные насосы.

Аппарат Москолькова. Данный аппарат используется для удаления шлака вместо багерного насоса. В нем нет вращающейся части. Шлак удаляется под воздействием мощной струи воды, а отсюда вытекает главный его недостаток: необходимо большое количество воды.

Золоотвалы представляют собой подготовленную выемку с высокими берегами, которая должна быть заполнена водой. Вода с золой поступает в низ бассейна, зола оседает на дно, а с поверхности золоотвала воду забирают обратно в систему золо-, шлакоудаления.

20. Очистка дымовых газов. Аппараты для очистки. Принципы работы и эффективность. Роль дымовых труб

Летучая зола улавливается с помощью установок: сухие золоуловители,мокрые золоуловители, электрофильтры, матерчатые золоуловители.

Сухие пылеуловители

К сухим пылеуловителям относятся все аппараты, в которых отделение частиц примесей от воздушного потока происходит механическим путем за счет сил гравитации, инерции. Конструктивно сухие пылеуловители разделяют на циклоны, ротационные, вихревые, радиальные, жалюзийные пылеуловители и др.

Широкое применение для сухой очистки газов по­лучили циклоны различных типов . Газовый поток вводится в циклон через патрубок 2 по касательной к внутренней поверхности корпуса и совершает вращательно-поступательное движение вдоль корпуса к бункеру . Под действием центробежной силы частицы пыли образуют на стенке циклона пылевой слой, который вместе с частью газа попадает в бункер. Отделение частиц пыли от газа, попавшего в бункер, происходит за счет поворота газового потока в бункере на 180°. Освободившись от пыли, газовый поток образует вихрь и выходит из бункера, давая начало вихрю газа, покидающему циклон через выходную трубу. Для нормальной работы циклона необходима герметичность бункера. Если бункер негерметичен, то за счет подсоса наружного воздуха происходит вынос пыли с потоком через выходную трубу.

Производительность циклона зависит от его диаметра, увеличиваясь с ростом диаметра.

Для очистки больших масс газов (дымовые газы при сжигании твердого топлива, пыль сушилок и т. п.) применяются батарейные циклоны , состоящие из большого числа параллельно установленных циклонных элементов. Конструктивно они объединяются в один корпус и имеют общий подвод и отвод газа. Опыт эксплуатации батарейных циклонов показал, что эффективность очистки таких циклонов несколько ниже эффективности отдельных элементов из-за перетока газов между циклонными элементами.

Ротационные пылеуловители относятся к аппаратам центробежного действия и представляют собой машину, которая одновременно с перемещением воздуха очищает его от относительно крупных фракций пыли. В отличие от описанных устройств они обладают большой компактностью, так как вентилятор и пылеуловитель обычно совмещены в одном агрегате. В результате этого при монтаже и эксплуатации таких машин не требуется дополнительных площадей, которые необходимы для размещения специальных пылеулавливающих устройств при перемещении запыленного потока обыкновенным вентилятором.

При работе вентиляторного колеса частицы пыли за счет центробежных сил отбрасываются к стенке спиралеобразного кожуха и движутся по ней в направлении выхлопного отверстия . Газ, обогащенный пылью, через специальное пылеприемное отверстие отводится в пылевой бункер, а очищенный газ поступает в выхлопную трубу .

Коэффициент обеспыливания сухих золоуловителей достаточно маленький – 0,4-0,5

Мокрые пылеуловители

Аппараты мокрой очистки газов имеют широкое распространение, так как характеризуются высокой эффективностью очистки от мелкодисперсных пылей, а также возможностью очистки от пыли горячих и взрывоопасных газов.

Аппараты мокрой очистки работают по принципу осаждения частиц пыли либо на поверхность капель жидкости, либо на поверхность пленки жидкости. Осаждение частиц пыли на жидкость происходит под действием сил инерции и броуновского движения.

Коэффициент обеcпыливания у мокрых пылеуловителей больше чем у сухих пылеуловителей, приблизительно он равен 90%.

Электрофильтры.

Электрическая очистка — один из наиболее совершенных, видов очистки газов от взвешенных в них частиц пыли и тумана. Этот процесс основан на ударной ионизации газа в зоне коронирующего разряда, передаче заряда ионов частицам примесей и осаждении последних на осадительных и коронирующих электродах.

Загрязненные газы, поступающие в электрофильтр, всегда оказываются частично ионизованными за счет различных внешних воздействий (рентгеновских лучей, радиоактивных излучений, космических лучей, нагрева газа и др.), поэтому они способны проводить ток, попадая в пространство между двумя электродами. Величина силы тока зависит от числа ионов и напряжения между электродами. При увеличении напряжения в движение между электродами вовлекается все большее число ионов и величина тока растет до тех пор, пока в движении не окажутся все ионы, имеющиеся в газе. При этом величина силы тока становится постоянной (ток насыщения), несмотря на дальнейший рост напряжения. При некотором достаточно большом напряжении движущиеся ионы и электроны настолько ускоряются, что, сталкиваясь с молекулами газа, ионизируют их, превращая нейтральные молекулы в положительные ионы и электроны. Образовавшиеся новые ионы и электроны ускоряются электрическим полем и в свою очередь ионизируют новые молекулы газа. Этот процесс называется ударной ионизацией газа.

Ударная ионизация газа протекает устойчиво лишь в неоднородном электрическом поле, характерном для цилиндрического конденсатора . В зазоре между коронирующим и осадительным электродами создается электрическое поле убывающей напряженности с силовыми линиями, направленными от осадительного к коронирующему электроду или наоборот. Напряжение к электродам подается от выпрямителя.

21. Определение КПД, удельного расхода тепла и удельного расхода топлива (в том числе и условного топлива) на КЭС. КПД брутто и нетто. Диапазон изменения.

η_КЭС = (860 ∙ N_э)/ (В_час ∙ Q_н^р) = [(кВт ∙ ккал/кВт ч) / кг/час ∙ ккал/кг] = [(ккал/ч) / (ккал/ч)]

η_КЭС = (3600 ∙ N_э)/ (В_час ∙ Q_н^р) = [(кДж/кВт ч ∙ кВт) / кг/час ∙ кДж/кг] = [(кДж/ч) / (кДж/ч)]

КПД станции можно выразить также произведениями КПД.

η_КЭС= η_ту ∙ η_тр ∙ η_п/г

Удельный расход тепла

q_ту = Q_ту / N_э = 860 / η_ту [ккал/кВт ч]

_{qту = Qту / Nэ = 3600 / ηту [кДж/кВт ч]}

_{Удельный расход топлива связан с КПД обратной зависимостью}

Удельный расход топлива

η_КЭС =(860 ∙ N_э)/ (В ∙ Q_н^р)

в_э = В / N_э=[кг/кВт ч]

η_КЭС =(860 ∙ N_э) / (в_э ∙ Q_н^р) = [ккал/кВт ч]/[ккал/кг]

η_КЭС =(3600 ∙ N_э) / (в_э ∙ Q_н^р) = [кДж/кВт ч]/[кДж/кг]

в_э = 860 / (Q_н^р ∙ η_КЭС)

в_э = 3600 / (Q_н^р ∙ η_КЭС)

Условное топливо — топливо, теплоспособность которого равна 7000 ккал/кг

в_эут = 860 / (7000 ∙ η_КЭС) = 0,123/ η_КЭС

в_эут = 3600 / (29330 ∙ η_КЭС) = 0,123/ η_КЭС

_{0,123 – удельный расход условного топлива, который требуется для выработки 1 кВт ч в идеальных условиях, при КПД = 100%. Меньше 123 грамм удельный расход условного топлива быть не может.}

22. КПД ТЭЦ по производству электроэнергии и отпуску тепла, в том числе и через условное топливо. Полные и удельные расходы топлива на ТЭЦ по выработке электроэнергии и отпуску тепла

КПД

Используется физический метод, в котором:

Q_ст ^ТЭЦ = Q_э ^ТЭЦ + Q_т ^ТЭЦ

Q_ту = Q_э ^ту + Q_т ^ту

η_КЭС^э= η_ту^э ∙ η_тр ∙ η_п/г

η_КЭС^т= η_ту ^т ∙ η_тр ∙ η_п/г

_{КПД ТЭЦ по выработке электроэнергии в основном определяется КПД турбоустановки по выработке электроэнергии. КПД ТЭЦ по выработке тепла в основном определяется КПД парогенератора.}

Удельный расход топлива

В_ТЭЦ ^э =(860 ∙ N_э)/ (В_э ∙ Q_н^р), где Q_ТЭЦ ^э = В_э ∙ Q_н^р

В_ТЭЦ = В_э + В_т

В_ТЭЦ = [т/час]

в_э = В_э / N_э=[кг/кВт ч]

η_ТЭЦ ^э =860 / [(В_э ∙ N_э) ∙ Q_н^р] = 860 / (в_э ∙ Q_н^р)

[(ккал/кВт ч) / кг/кВт ч ∙ ккал/кг] = [ккал/кВт ч]

в_э = 860 / Q_н^р ∙ η_ТЭЦ ^э

η_ТЭЦ ^т = Q^отпущ ∙ 10⁶ / В_т ∙ Q_н^р

Q^отпущ = [Гкал/ч] ∙ 10⁶ [ккал/Гкал]

В_т = [кг/ч]

Q_н^р = [ккал/кг]

[кг/ч ∙ ккал/кг] = [ккал/ч]

Удельный расход топлива на выработку тепловой энергии

в_т = В_т / Q^отпущ = [кг/Гкал]

η_ТЭЦ ^т = 10⁶ / [(В_т / Q_н^р) ∙ Q^отпущ] = 10⁶ / в_т ∙ Q_н^р

в_т = 10⁶ / Q_н^р ∙ η_ТЭЦ ^т

в_э^ут = 860 / 7000 ∙ η_ТЭЦ ^э = 0,123 / η_ТЭЦ ^э

в_э^ут = 3600 / 29330 ∙ η_ТЭЦ ^э = 0,123 / η_ТЭЦ ^э

_вэ^ут _{= [кгут/кВт ч]}

в_т^ут = 10⁶ / (Q_н^р ∙ η_ТЭЦ ^т) = 10⁶ / 7000 ∙ η_ТЭЦ ^т = 143 / η_ТЭЦ ^т

143 = [кгут/Гкал]

в_т^ут = 10⁶ / (29330 ∙ η_ТЭЦ ^т) = 34,1 / η_ТЭЦ ^т

_вт^ут _{= [кгут/ГДж]}

23. Цикл ГТУ и его изображение в h,S диаграмме. КПД ГТУ. Область применения ГТУ. Основные преимущества ГТУ по сравнению с ПТУ.

Принцип работы газовой турбины аналогичен принципу работы паровой турбины и конструктивно они примерно такие же.

Рисунок 85. Реальный цикл.

2а – 3 подвод тепла

4а – 1 отвод тепла

1 - 2а - 3 – 4а – 1 полезная работ

η_ГТУ = [α_Tад. ∙ η_oi ∙ η_м – α_кад / (η_кад ∙ η_м)] / Q_подв ∙ η_ксг ∙ η_г

абсолютный электрический КТД ГТУ

Q_подв – подведенное тепло, η_ксг – КПД камеры сгорания.

24. Газотурбинные установки открытого типа. Принципиальная тепловая схема ГТУ. Основные элементы и их назначение. Определение электрической мощности, вырабатываемой ГТУ.

ГТУ могут быть открытого и закрытого типа. На ГТУ открытого типа используют газ и жидкое топливо, на ГТУ закрытого типа используют любой газ и тепло передается через стенку.

ГТУ открытого типа.

Основное оборудование ГТУ открытого типа:

- газовые турбины;

- воздушный компрессор;

- электрогенератор.

Рисунок 83.

ВК – воздушный компрессор, КСГ – камера сгорания, ГТ – газовая турбина.

Воздух поступает в воздушный компрессор, сжимается, повышается давление; с повышенным давлением поступает в камеру сгорания, где происходит сгорание топлива. Продукты сгорания идут на лопатки газовой турбины, здесь происходит превращение тепловой энергии в механическую. Компрессор находится на одном валу с турбиной. 50-60% вырабатываемой мощности турбиной потребляет компрессор, привод компрессора. Воздух забирает часть тепла продуктов сгорания в регенераторе.

ГТ – 100 – 750, где число 100 означает 100 МВт полезной мощности (электрической мощности в данном случае), а 750 – температура продуктов сгорания перед турбиной.

25. Парогазовые установки. Тепловые схемы и элементы ПГУ. Основы повышения КПД ПГУ. Перспективы развития ПГУ

ПГУ бывают 2-х типов: 1)высоконапорный п/г; 2) низконапорный п/г

26. Увеличить верхнюю температуру подвода (750 и выше) и уменьшается температура отвода.

Теплота уходящих газов используется для подогрева питательной воды паровой части установки, что приводит к вытеснению регенеративного подогрева питательной воды.

Рисунок 90.

Рисунок 91.

ВНПГ – высоконапорный парогенератор

Отсутствует камера сгорания у ПГУ с высоконапорным парогенератором. КПД не падает, мощность растет, так как есть регенерация.

Классификация атомных электростанций по числу контуров. Принципиальные схемы. Классификация реакторов. Принцип работы. КПД АЭС. Особенности АЭС.

27. Принципы работы гидростанций (ГЭС и ГАЭС). Определение электрической

мощности и энергии, вырабатываемой на гидростанции. Понятие расхода, стока, напора. Схемы концентрации напора.

Мощность, развиваемая гидроагрегатом, пропорциональна напору H (высота падения воды) и расходу воды Q т.е. Р=HQ . Таким образом, мощность ГЭС определяется расходом и напором воды. На ГЭС, как правило, напор воды создается плотиной. Водное пространство перед плотиной называют верхним бьефом, а ниже плотины — нижним бьефом. Разность уровней верхнего (УВБ) и нижнего (УНБ) бьефа определяет напор Н.

В теле плотины или по ее поверхности проходят напорные трубопроводы, по которым вода поступает к гидротурбине, затем через отсасывающую трубу в нижний бьеф. При необходимости поток воды может быть перекрыт затвором, который управляется краном. Вертикальный вал турбины соединен с гидрогнератором.Электроэнергия от генератора поступает к повышающему трансформатору, а затем к распрределительному устройству высокого напряжения, которое обычно размещается на нкотором расстоянии, т.к. Вблизи плотины трудно выбрать соответствуюющую площадку.

Особенности ГАЭС. Эти станции имеют как минимум 2 бассейна — верхний и нижний с определенными перепадами высот между ними. В здании ГАЭС устанавливаются так называемые обратимые гидроагрегаты. В часы минимума нагрузки энергосистемы генераторы ГАЭС переводят в двигательный режим, а турбины — в насосный. Потребляя мощность из сети, такие гидроагрегаты перекачивают воду по трубопроводу из нижнего бассейна в верхний. В период максимальных нагрузок, когда в энергосистеме образуется дефицит генераторной мощности, ГАЭС вырабатывает электроэнергию. Срабатывая воду из верхнего бассейна, турбина вращает генератор, который выдает мощность в сеть. КПД ГЭС 85-90%

Сток – суммарный объем воды, прошедший через данное поперечное сечение водотока от начального до конечного.

W = [м³] = [км³]

При известном гидрографе сток может быть определен как непрерывная функция или дискретная функция, следовательно, интеграл от данного расхода по времени.

W =

Мощность водного потока.

N = ρ ∙ g ∙ H ∙ Q

где Q – расход, H – напор, перепад высот с геометрической точки зрения.

[Вт] = [кг/м³ ∙ м/с² ∙ м ∙ м³/с] = [Н/ м³ ∙ м ∙ м³/с] = [Дж/ м³ ∙ м³/с] = [Дж/с] = [Вт]

N = 9810 ∙ H ∙ Q (9810 в Н/м³)

N = 9,81 ∙ H ∙ Q (9810 в кН/м³)

N_ГЭС = 9, 81 ∙ H ∙ Q η_ГЭС

Энергия водотока определяется, используя формулу мощности так:

Э = N ∙ t/3600 = [кВт ∙ ч] = [кВт] [с]

Э = (9,81 H ∙ Q ∙ η ∙ t) / 3600 = (9,81 ∙ w ∙ H ∙ η) / 3600 = (w ∙ H ∙ η) / 367

Q ∙ t = w

В естественных условиях концентрирования напоры (Н) в определенном месте встречаются крайне редко (водопад). Равнинные реки обычно имеют уклон свободной поверхности воды 5-10 см/км; горные – 5-10 м/км.

28. Классификация гидротурбин. Основные элементы проточного тракта реактивных гидротурбин. Диапазон изменения КПД гидротурбин.

Ковшовая турбина – давление и с той, и с другой стороны равно атмосферному, используется только кинетическая энергия.

Реактивная турбина.

К ним относятся пропеллерные, поворотно-лопастные, которые также являются и осевыми турбинами, диагональные турбины, радиально-осевые. Лопасти пропеллерной турбины неподвижны. Поворотно-лопастные – лопасти турбины поворачиваются. Поток воды идет параллельно оси - осевые турбины. Поток воды поступает по радиусу, а затем по оси – радиально-осевые.

Турбины подразделяются на малые, средние и крупные. Такое разделение связано с диаметром рабочего колеса и мощностью. Малые мощности до 1000 кВт, турбины средней мощности до 15 МВт, крупные турбины – более 15 МВт.

Различаются турбины также по напору до 25 м, до 80 м и более 80 м малонапорные. Средненапорные и высоконапорные.

Для реактивных турбин характерны следующие основные признаки:

• рабочее колесо расположено полностью в воде, поэтому поток воды отдает энергию одновременно всем лопастям рабочего колеса;

• перед рабочим колесом только часть энергии воды находится в кинетической форме, остальная же часть – потенциальная энергия, соответствующие разности давлений до и после рабочего колеса;

• избыточное давление, то есть P / ρg по мере протекания воды по проточному тракту рабочего колеса расходуется на увеличение относительной скорости, то есть на создание реактивного давления потока на лопасти турбины. Изменение направления потока за счет кривизны лопастей приводит к возникновению активного давления потока. Таким образом, действие потока на лопасти рабочего колеса складывается из реактивного воздействия, возникающего из-за увеличения относительной скорости и активного давления, возникающего из-за изменения направления потока, за счет кривизны лопастей.

29. Гидротехнические сооружения ГЭС. Плотины ГЭС, их назначение и классификация.

В состав гидроузла на равнинной реке входят: плотина, здание станции, водосбросные, судопропускные (шлюзы), рыбопропускные сооружения.

Плотины являются наиболее ответственными и важными сооружениями станции.Плоти́на — гидротехническое сооружение, перегораживающееводоток или водоём для подъёма уровня воды. Также служит для сосредоточения напора в месте расположения сооружения и созданияводохранилища.

Классификация плотин

Тип и конструкция плотины определяются её размерами, назначением, а также природными условиями и видом основного строительного материала. Плотины различаются по типу основного материала, из которого они возводятся, по назначению и по условиям пропуска воды.

По типу материала

По типу основного материала различают плотины:

• земляные

• каменно-земляные

• каменные

• бетонные

• металлические

• тканевые

• деревянные

По назначению

• водохранилищные, водоопускающие

• водоподъёмные (предназначенные лишь для повышения уровня верхнего бьефа)

По способу возведения

• насыпные

• намывные

• направленного взрыва

По способу восприятия основных нагрузок

• гравитационные, обладающие большим весом

• арочные

• контрфорсные

• арочно-гравитационные

• контр-регулирующие

По условиям пропуска расхода воды

• глухие (не допускают перелива воды через гребень)

• водосбросные

• фильтрующие (пропуск воды осуществляется через тело плотины)

• переливные (катастрофического действия)

30. Водохранилище. Регулирование речного стока. Цикл регулирования. Краткосрочное и долгосрочное регулирование.

Основным назначением водохранилища ГЭС является трансформация естественного, обычно неравномерного, режима речного стока в режим, необходимый для отдельных отраслей промышленности, сельского хозяйства и в частности энергетики. Кроме того, в некоторых случаях назначение водохранилища является борьба с наводнениями в нижнем бьефе во время половодья. В этих случаях определенное количество воды задерживается в водохранилище, благодаря чему расход воды в нижнем бьефе существенно становится меньше естественных расходов половодья.

Водохранилища создаются путем устранения на реках потерь, плотины, повышающие уровень воды и образование необходимой емкости водоемов.

Регулированием стока называется процесс перераспределения его в водохранилище, естественный или бытовой режим речного стока в подавляющем большинстве отличается крайней неравномерностью. Так, например, на равнинных реках в периоды весеннего половодья, от 1,5 до 3 месяцев проходит обычно до 70% годового стока. Существенно различается и сам годовой сток в многолетнем разрезе.

Такое распределение стока находится в резком противоречии с режимом его потребления большинством водопотребителей и водопользователей. Водопотребители используют воду как вещество и изымают ее из данного источника. Может быть, конечно, возврат, но уже в другом створе, бассейне, и она будет уже другого качества. Водопользователи используют воду как вещество и возвращают полностью или почти полностью того же качества, что и брали. Например, ГЭС. Или водопользователи, которые совсем не изымают воду из водотока (водный транспорт).

Степень зарегулируемости стока определяется относительной емкостью водохранилища (коэффициент емкости) есть отношение полезного объема водохранилища к среднему за многолетний период объем годового стока в створе плотины.

β = V_полезн / W₀

При любом виде регулирования потребители воды в некоторые периоды времени работают с расходом воды, превышающем приток, а в другой период времени с расходом воды меньше приток. Таким образом, в первом случае происходит сработка водохранилища, а в о втором – пополнение водохранилища. Промежуток времени от начала какого-либо одного периода сработки водохранилища до начала следующего после очередного его пополнения, называется циклом регулирования. Различают кратковременное регулирование и длительное регулирование. К кратковременному регулированию относится суточное регулирование, недельное регулирование, а к длительному – годовое и многолетнее.

Суточное регулирование.

Основная задача суточного регулирования заключается в том, чтобы в часы малой нагрузки ГЭС запасти водохранилище избыточный приток, а часы повышенной нагрузки его сработать. Для того чтобы осуществить суточное регулирование объем водохранилища должен быть не менее 0,5 суточного стока расчетного маловодного года.

Недельное регулирование.

В рабочие дни идет сработка водохранилища, а в выходные – заполнение объема водохранилища, равное приблизительно суточному стоку.

Общие для краткосрочного регулирования является перераспределение сравнительного равномерного суточного и недельного режима приточности в неравномерный режим расходов ГЭС.

Годичное регулирование.

Основная задача годового регулирования является сработка водохранилища в маловодный период и наполнение его в многоводный. Для выполнения данной задачи водохранилище должно быть достаточно большим, его объем должен составить порядка от 2 до 20% годового стока.

Многолетнее регулирование.

Цикл регулирования длится несколько лет. Водохранилище наполняется избыточным стоком одного или нескольких многоводных лет и опорожняется в течение ряда маловодных вод. Многолетнее регулирование сводится к увеличению стока маловодных лет. Для выполнения данной функции объем водохранилища должен составлять не менее 50% среднего многолетнего объема годового стока реки.

31. Режимы работы ГЭС и ГАЭС в энергосистеме.

Режим работы ГЭС в энергосистеме определяется, прежде всего, водностью рассматриваемого периода и условий достижения в системе наилучших экономических показателей.

ГЭС без регулирования.

Объем водохранилища, которое имеет ГЭС, не позволяет осуществить даже суточное регулирование, следовательно, ГЭС работает в режиме водотока. Поэтому мощность подобных ГЭС в любой момент времени определяется значениями бытовых расходов. ГЭС без регулирования работает в базовой части графика нагрузки.

ГЭС с суточным регулированием.

Ее целесообразно размещать в пиковой части графика нагрузки данной системы.

ГЭС с годичным регулированием.

Здесь ГЭС необходимо размещать в зависимости от периода сработки и от периода наполнения. В периоды сработки такую ГЭС целесообразно размещать в пиковой части графика нагрузки. Во время заполнения хранилища такую ГЭС можно размещать как в пиковой, так и в базовой части, все зависит от полезного объема водохранилища. Чем меньше полезный объем водохранилища, тем больше ее роль для покрытия базы. И чем Польше полезный объем водохранилища, тем целесообразнее ее применять в пиковой части графика нагрузки.

ГЭС с многолетним регулированием.

Одновременно может пополнять как суточное, так и годичное регулирование. В общем случае ее место в верхней части графика нагрузки. И только в многоводные периоды, а также, чтобы не делать холостые сбросы ГЭС может опускаться в базовую часть графика нагрузки.