АЛМАТЫ ЭНЕРГЕТИКА ЖӘНЕ БАЙЛАНЫС ИНСТИТУТЫ

Орыс және қазақ тілдері кафедрасы

 

                                         

  

 

 

 

 

 

 

ҚАЗАҚ ТІЛІ

Семестрлік өздік жұмыстар.

(жылу энергетика факультетінің студенттеріне арналған,  I- нұсқа) 

 

 

 

 

 

 

 

Алматы 2006

ҚҰРАСТЫРУШЫ: Г.С. Алмухаметова, Д. М. Арыстанғалиева. Қазақ тілі. Семестрлік өздік жұмыстар, II – нұсқа (жылу энергетика бағытының бакалаврлары үшін). – Алматы : АЭжБИ, 2006.- 57 б.

 

 

 

         Әдістемелік көрсеткіш жылу энергетика баклаврларының  оқу бағдарламасына сәйкес орындалатын өздік жұмыстарға арналып құрастырылды.

         Көрсеткіште жылу энергетика мамандықтарына қатысты ауызша әңгімелеуге арналған   мәтіндер және оны орындау тәртібі, мәтіннің мазмұнын түсініп, өз ойын жүйелі түрде жеткізуге көмектесетін сұрақтар берілген.

         Көрсеткіш жылу энергетика бағытында даярланатын студенттерге ұсынылады.

 

 

 

 

 

         Пікір беруші: пед. ғыл.канд. Р.Қ. Бөкейханова.

 

 

 

 

 

Алматы энергетика және байланыс институтының 2006 жылғы жоспары бойынша басылды.

 

 

 

 

 

Ó        Алматы энергетика және байланыс институты, 2006 ж.

 

Алғы сөз

 

Бұл әдістемелік көрсеткіш жылу энергетика бакалаврларының сабақтан тыс уақытта орындайтын өздік жұмыстарына арналып құрастырылды.

Семестрлік өздік жұмыстардың әдістемелік көрсетілімінде жылу энергетика мамандықтарына қатысты мәтіндер берілген.

Тапсырмаларды орындауда мәтіннің мазмұнын игеру, берілген тақырып бойынша өз ойын жүйелі түрде жеткізе білу, мәтіннің мазмұнын ашатын сұрақтарға жауап беру сияқты жұмыстар орындалады. Мұндай жұмыстар оқытушының көмегінсіз студенттің өздігінен жұмыс істей білу дағдысын қалыптастырады, сөздікпен жұмыс істеуді меңгеруге және де сабақтан тыс уақытты пайдалы іске арнауға мүмкіндік береді.

Бұл көмекші құрал қазақ тілінің техникалық ғылыми тіл ретіндегі дәрежесін арттыруға септігін тигізеді деген сенімдеміз.

 

 

 

1 Су электр стансаларының (СЭС) жұмыс істеу қағидасы және оның сипаттамалары

 

Қазақстанда өндірілген электр энергиясының 84% - тейі ЖЭС-да өндірілсе, 16% - тейі СЭС-да өндіріледі. Ең ірі үш су станса Ертіс өзенінде орналасқан. Олар Шығыс Қазақстан және Семей облыстарындағы Бұқтырма, Өскемен және Шульба стансалары. Келесі үлкен станса Іле өзенінде орналасқан. Осы су стансалары республиканың пайдаланылатын су мүмкіншілігінің 95% - тейін құрайды. Олардан кіші стансалар да бар. Олардың ішінде Алматы СЭС – тары қалған 5% - ті құрайды.

Бұқтырма стансасы. Ертіс өзеніндегі каскадты құрайтын үш стансаның біріншісі. Оның жалпы қондырылған қуаты 675 МВТ, жылына орташа электр өндіруі 2300 млн.кВт. сағ. Су қоймасында Ертістің екі жылдық ағын суының көлемі бар, орташа есеппен алғанда жалпы көлемі 35 км.куб, жылдық ағыны – 18 км. куб. Бұқтырма стансасы шыңдық (пиковая) станса ретінде істейді,бірақ оның маусымдық жұмыс тәртібі өзен ағысы бойынша төменгі кеме қатынасы мен суландыру талаптарына байланысты. Сонымен жазда жалпы электрдің 2/3-ін, қыста 1/3-ін өндіреді.

Өскемен стансасы. Бұл электр станса ( 332МВт, 1400 ГВтс) каскадтың екінші стансасы. Оның су қоймасында апталық қосымша су бар. Бұл станса тікелей қалаға жарық береді.

Шульба стансасы. Ертіс өзеніндегі үшінші электр стансаның бастапқы қондырылған қуаты 585 МВт (5 х117 МВт ). Соңғы қуат құрамасы 1997 жылы іске қосылды. Ең жоғарғы жылдық жүктеме кезіндегі орташа қуаты тек 400 МВт. Жылдық орташа электр өндіру 1500 млн.кВт. сағ.

Шульба электр стансасынан төмен орналасқан Ертіс тоспасының төртінші сатысын салу жоспары бар. Оның өзінше су қоймасы және шағын стансасы болады, ол қарсы реттегіш ретінде істейді. Бұл нысан Шульба стансасының баяулық қуатын жүктемелік ең жоғарғы жұмыс кезінде 230 МВт-қа арттырады.

Қапшағай стансасы. Бұл электр станса Алматының шығысында Іле өзенінің тау аңғарынан өтер тұсында орналасқан. Қапшағай су қоймасы бар. Қондырылған қуаты 434 МВт (4х108,5 МВт), ал орташа жылдық өндірісі1160 млн.кВт. сағ. жуық. Электр өндірісі және орташа қуат бүгінгі таңда екі түрлі себептерге байланысты шектелген. Біріншісі судың тапшы болуына байланысты және стансадан төменгі су деңгейін балықты қорғау үшін реттеуге байланысты су қоймасы әрдайым  толығымен толықтырылмайды. Осының нәтижесінде су қоймасының ең төменгі тегеуіріні 35 м, яғни жобаланғаннан 9 м төмен. Қыстағы мұз жүру теріс ықпалын тигізеді. Осылардың бәрі электр стансаның шыңдық қуатын 120 МВт-қа өсіруге мүмкіндік береді.

  Су электр стансасын салу үшін келешегі бар алқаптың келесі өзендері: Іле, Шарын, Шелек, Қаратал, Көксу, Тентек, Қарғос, Текес, Талғар, Үлкен және Кіші Алматы, Ақсу және Лепсі. Іле өзенінде ірі Қапшағай су электр стансасы (СЭС) салынған, ал Үлкен және Кіші Алматы өзендерінде СЭС каскады жұмыс істейді, олардың жалпы қуаты 61 МВт.

Оңтүстік Қазақстан жерінде Сырдарья, Талас және Шу өзендерінің төменгі ағысы орналасқан. Алқаптың мүмкін болатын су энергетикалық жиынтық қоры 23,2 млрд. кВт. сағ. деп анықталған.

Қазіргі уақытта Қазақстандағы СЭС-тың жалпы қуаты 2068 МВТ, олар жылына 8,32 млрд. кВт. сағ. электр энергиясын өндіреді. СЭС тек электр энергия теңестігін толықтыруға ғана емес, жиілік пен кернеуді реттеуге, тұтынушыларды электрмен қамтамасыз етудің сенімділігін және сапасын жоғарылатуға қажет.

2010 жылға дейін Шарын өзенінде Мойнақ СЭС-ын (300МВт) және Іле өзенінде Қапшағай СЭС-ын қарсыреттегіш (контррегулятор) ретінде пайдаланылатын Кербұлақ СЭС-ын ((50 МВт) салу жоспарлануда.

Бұл СЭС-лар салынса Оңтүстік Қазақстандағы электр энергия тапшылығы 900 млн.кВт. сағ.-ға төмендейді.

Нарықтық экономикаға көшу отын құнының өсуіне алып келді, соның салдарынан электр энергиясының бағасы жоғарылады.  Мұның бәрі жергілікті жаңғыртылатын энергия көздерін кеңінен пайдалануды, атап айтқанда бұрынғы кіші СЭС-ты жөндеп, жаңаларын салудың қажеттігін көрсетеді. 2010 жылдары жаңа қуаттарды іске қосуды есептей отырып, СЭС-та электр энергия өндіру 10 млрд.кВт.сағ-қа жетеді деп күтілуде.

Электр стансалардың басқа түрлерімен салыстырғанда СЭС-тың артықшылықтары кеңінен белгілі – энергия қорларының шығынсыз ылғи жаңғыртылуы, өте тезділігі, су қорын кешенді пайдалануы, ауаны ластайтын заттарды шығармауы және отынның үнемделуі. СЭС-терді жобалағанда олардың қоршаған ортаға тигізетін теріс ықпалын азайтып, оң әсерін толығымен жүзеге асыруға тырысады.

Тапсырма:

1        Мәтінді түсініп оқыңыз.

2        Төменде берілген сұрақтарға жауап бере отырып, мәтіннің мазмұнын

әңгімелеңіз:

         2.1 Ертіс өзенінде орналасқан су электр стансаларын атаңыз.

         2.2 Бұқтырма стансасының қуаты қанша?

         2.3  Қапшағай стансасы қайда орналасқан?

2.4 Электр стансалардың басқа түрлерімен салыстырғанда су электр

стансалардың артықшылығы неде?

         2.5 Су электр стансаларының жұмысы туралы не білесіз?

 

 

2 Қазақстанның отын-энергетикалық қорының жағдайы мен болашағы

 

Қазақстан қазіргі кезде және болашақта алғашқы энергетикалық қормен өзін-өзі қамдап сыртқа сатуға шығара алатын елдердің қатарына жатады, ондай елдер дүние жүзінде көп емес. Жердің құрғақ аумағының 1,8%-ін алып жатқан біздің республикада дүниежүзілік отын қорының 0,5%-тейі шоғырланған. Одан көмір үлесіне 80%, мұнай мен газ шығынына 13%, табиғи газға 7%  келеді.

Республиканың отын-энергетикалық кешенінің мүмкіншілігі әлі жеткілікті толық пайдаланылмай отыр. Отын-энергетикалық қорлардың  Қазақстан жерінде орналасуы біркелкі емес: көмірдің негізгі қорлары Қазақстанның Солтүстік және Орталық бөлігінде шоғырланған, Батыс алқап мұнай мен газдың айтарлықтай қорына ие, Оңтүстік Қазақстанда өте ірі төменгі Іле қоңыр көмір кені мен бірнеше ұсақ газ және көмір кендері бар.

Негізгі суэнергетикалық қорлар Шығыс және Оңтүстік-Шығыс Қазақстанда шоғырланған.

Зерттелуі және өнеркәсіптік пайдалануға дайындығы бойынша отын-энергетикалық қорлар мына кетегорияларға бөлінеді:

А – барланған және өндіруге дайындалған, (өнеркәсіптік өндірілетін);

В–неркәсіптік өндіруге дайындалған (геологиялық негізделген, салыстырмалы барланған және шекарасы белгіленген, алдын-ала өндірілген);

С1 – геологиялық зерттеу негізінде анықталған (бұрғылап барланған);

С2 – геологиялық болжау негізінде анықталған.

Қазақстанда көмірдің дүниежүзілік өнеркәсіптік қорының 3%-і шоғырланған. Көмір өндіру бойынша Қазақстан дүние жүзінде 8-ші орын, ал ТМД елдерінің ішінде Ресей мен Украинадан кейін үшінші орын алады. Қазақстанда барлығы 100-ден артық көмір кендері ашылған, олардың геологиялық қоры 176,7 млрд.т. Солтүстік және Орталық Қазақстанда Қарағанды, Торғай және Екібастұз ірі көмір алаптары(бассейндері) орналасқан.

Қазақстанның барлық көмірін екі түрге бөлуге болады: тас және қоңыр көмір.

Тас көмірлерге жататын көмірлердің  ылғалды күлсіз массасының жоғары жану жылулығы 24000 кДж/кг-нан көп және ұшпа заттардың шығымы  9%-тен артық болады. Қоңыр көмір ылғалды күлсіз массасының 24000кДж/кг-нан аз жоғары жану жылулығымен және жұмыстық ылғалдың 30-40% мөлшерімен сипатталады. Жалпы теңестік қордың негізгі бөлігі – 24,3 млрд.т. тас көмірге келеді, оның 6,1 млрд.т(25%) – кокстауға жарайтын көмірлер. ТМД-да жалпы көмір шығарудың 20%-ін, ал кокстенетін көмір шығардың 16% - ін Қазақстан қамтамасыз етеді.

Тас көмір Қарағанды, Екібастұз кен орындарында шығарылады. Кокстенетін көмір тек Қарағанды кен орнында шығарылады және оның үлесі, алап бойынша өндірілген көмірдің 55%-ін құрайды. Қоңыр көмірлер көбінесе Солтүстік Қазақстанда, негізінде Торғай және Майкүбі алаптарында шоғырланған.

Көмір саласында үкімет деңгейінде шешілетін үш басты мәселе бар. Ол – көмірді тасымалдау, көмірді жер астынан және ашық тәсілмен шығару. Көмірді ашық тәсілмен шығару энергетика және тұрмыс секторының мұқтаждықтарын қамтамасыз ете алады. Көмірдің негізгі кен орындары Қазақстанның орталығында орналасқан, сондықтан көмірді бүкіл республика бойынша тасымалдау географиялық жағынан тиімді. Екібастұз, Торғай, Бөрілі көмірлерінің сапасы төмен (күлі көп, жану жылулығы төмен) көмірлерге жатады, сондықтан ірі ЖЭС-дың қазандарында жаққан тиімді. Шұбаркөл, Қарағанды және Майкүбі көмірлері жоғары сапалы болғандықтан оларды өнеркәсіптік пештерде, жеке жылуландыру қондырғылары мен қазандықтарда пайдаланған тиімді.

Қазақстанда ұзақ мерзімді болашақта бір жылда жер астынан көмір шығаруды 20-24 млн.т-ға дейін, яғни 2есе, қысқартып тек 10-12 шахтаны қалдыру көзделіп отыр.Ал ашық тәсілмен 80 млн. т-дей жоғары күлді энергетикалық көмір және 50 млн.т-ға жуық жоғары сапалы энергетикалық көмір шығару жоспарлануда. Сапалы көмірден ішкі және сыртқы нарық үшін сомдама(брикет) алуға болады. Ашық тәсілмен жылына 400 млн.т. көмір шығаруға жарайтын жалпы болжаулық қор Республикада бар, ал ашық тәсілмен шығаруға жарайтын өнеркәсіптік қор 21 млрд.т және Екібастұз, Торғай, Майкүбі және Шұбаркөл көмір алаптарында шоғырланған. Қазіргі ашық тәсілмен шығарылатын көмір деңгейіне есептесе бұл қор Қазақстанға 200 жылдан артық уақытқа жетеді.

Тапсырма:

1  Мәтінді түсініп оқыңыз.

2 Төменде берілген сұрақтарға жауап бере отырып, мәтіннің мазмұнын әңгімелеңіз:

2.1  Қазақстанның отын-энергетикалық қоры туралы не білесіз?

2.2  Отын-энергетикалық қорларды қандай категорияларға бөледі?

2.3  Көмірдің негізгі кен орындары қайда орналасқан?

2.4  Көмір саласындағы басты мәселелр қандай?

 

 

3 Қазақстанда және дүние жүзінде атом энергетикасының даму болашағы

 

Республика жерінде дүниежүзілік уран қорының 29% шоғырланған. Бүгінгі күнде табиғи уран өндіретін 7 кеніш және 3 өңдеу зауыты (Ақтау және Степногорск) бар. Бұл кешен жұмысын атомдық энергетика мен өнеркәсіп орындарының Қазақ мемлекеттік корпорациясы (АТЭОК) үйлестіреді. Оның құрамына Каспий маңындағы тау-кен металлургиялық комбинат (қазіргі «Каскор» компаниясы), Ұлба металлургиялық зауыты және т.б. зауыттар мен комбинаттар кіреді. Олар бұрын уран өндіретін. Енді сирек түзгілер, асыл металдар, тыңайтқыштар және халық тұтынатын тауарлар өндіруді көбейте бастады.

Атом стансаларына керек уран қоры біздің республикада жеткілікті. ТМД-дағы барланған уран қорының жартысы дерлік Қазақстанда орналасқан. Уранды республика шығарады, өңдейді, бірақ республикада оны пайдаланатын ешкім жоқ. ТМД елдерінде өз урандары жеткілікті. Шетелге сатуға шығарғанда көп қиыншылықтар кздеседі, оның бастысы – бәсекелестердің көптігі. Міне осы мәселені шешу, Ресей кәсіпорындарымен қарым-қатынас жасау, атом энергетикасын дамыту -  АТЭОК-тың міндеті.

Қазақстанда 1972 жылдан бері жалғыз атом стансасы (Маңғышылақ энергокомбинат құрамында) істейді. Ол электр энергиясын және тұщы су өндіреді, будың бір бөлігі тәсілдемелік пайдалануға жіберіледі. Онда пайдаланатын жылдам нейтрондық реактор БН-350 ескірді. Болашақта не істеу керек? Әрине жан-жақты қауіпсіз атом стансаларының салынғаны жөн. Атом стансалары мен уран кәсіпорындарынан шыққан зиянсәулелі (радиоактивті) қалдықтар мұқият жерленуі керек.

МАГАТЭ мәліметтері бойынша дүние жүзінде жалпы қондырылған қуаты 356235 МВт 428 ядролық энергетикалық құрылмалар пайдаланылады. АЭС 18 елде салынып жатыр, онда жиынтық қуаты 55866 МВт 61 энергетикалық құрылма салынуда.

Кейбір елдер қауіпсіздігін жоғарылату үшін АЭС-терді жер астында орналастыруға назар аударып отыр. Мысалы, Жапонияда 2000 жылда сондай АЭС-тың 11-і тұрғызылуы керек.

АЭС салуды бағалағанда есепке алынатын жайттар:

-         ұран кенінің болуы;

-         кенді өңдеу мен меңгеру тәсілдемесінің болуы, қалдықтарды сақтау;

-         дәстүрлі отынның болуы және оларды жеткізу;

-   техникалық және қоғамдық мәдениет деңгейі;

-   сыртқы саясат стратегиясы.

Қазақстанда АЭС салуды жақтаушылар:

-   кеннің, тәсілдеменің және дайын өнімнің болуын;

-   өнеркәсіптік инфрақұрылымды;

-   отын құнын және оны жеткізуді тілге тиек етеді.

Атом энергетикасын дамытуды қарастырғанда ең бір басты мәселе: экология мәселесі. Чернобыль апаты сияқты апаттар болмайды десек, яғни АЭС апатсыз тәртіпте жұмыс істегенде оның қоршаған ортаға тигізетін ықпалы әзірге ешкімге белгісіз. Тек жеке жәйттер белгілі:

- АҚШ-та АЭС-тың айналасында бастапқы 10-15 жылдары рак ауруының көбейгені байқалды;

-  неміс АЭС-лары айналасында балалардың қан аурулары өсті;

- Швейцария АЭС –ының жақын жердегі өсімдіктерге тигізетін ықпалы анықталды.

Атом энергетика мәселесі – халықаралық мәселе. МАГАТЭ –нің рұқсатынсыз АЭС салуға болмайды. Мамандардың болжауы бойынша ХХI-ғасырда атом энергетикасы өспей төмендеуі мүмкін. Ешкім өз АЭС-тарында электр энергиясын өндіріп сыртқа сатқысы келмейді.

Қазақстанда дәстүрлі отынның (көмір, мұнай, газ) көп болуы және АЭС-қа қажет судың аздығы, экологиялық және сейсмикалық жағдайдың қолайлы еместігі және т.б. болашақта біздің елде атом энергетикасын дамытуға жол бермейді. Қоғам алдымен жеңіл игерілетін отын қорларын меңгеріп, эволюциялық жолмен дами отырып, қажетті деңгейге жеткен соң қауіпті, қиын отын қорларын пайдалануға кіріскені жөн. Онда ешқандай апаттар, қиыншылықтар болмайды.

Тапсырма:

1    Мәтінді түсініп оқыңыз.

2 Төменде берілген сұрақтарға жауап беріңіз, мәтіннің мазмұнын әңгімелеңіз:

2.1 АТЭОК – тың басты міндеті қандай?

2.2 АЭС салу кезінде қандай жағдайлар ескерілуі керек?

2.3  Қандай атом электр стансаларын білесіз?

 

4 Жылу электр стансасы

 

Қазақстанда және басқа да экономикасы дамыған ірі елдерде энергияның негізгі көлемі (80-84%) жылу стансаларда (ЖЭС)өндіріледі. Бұларда жағылған органикалық отынның (көмір, мазут, газ және т.б.) химиялық энергиясы пайдаланылады.

Органикалық отынмен жұмыс істейтін негізгі жылу электр стансалар : бу шығырлы (турбиналы) электр стансалар. Олар тек электр энергиясын өндіретін шықтық (конденсациялық) (ШЭС) немесе мемлекеттік аймақтық электр стансалары (МАЭС, орысша ГРЭС) және электр мен жылу энергиясын қатар өндіретін жылу электр орталығы (ЖЭО, орысша ТЭЦ) болып бөлінеді.

Бу шығырлы электр стансалары бір қондырғыда орасан үлкен қуат көзін жинақтауымен (300, 500, 800 және 1200МВт) салыстырмалы түрде жоғары тиімділігімен, сондай-ақ оларды салуға қаржының  және уақыттың аз жұмсалатындығымен ерекшеленеді.

Бу шығырлы ЖЭС-ның негізгі қондырғылары бу қазаны мен бу шығыры болып табылады. Қуатты бу қазандарында қатты отын (негізінен көмір) ұнтақталып тозаң түрінде, ал сұйық отын (мазут) шашыратылып, тамшы түрінде жағылады. Қуатты электр стансаларда ауаны ластайтын заттардың жергілікті шоғырын азайту үшін түтін мұржаларының биіктігі 200-300 метр болады. Қатты отын жаққанда күл мен қож қалады, олар қондырғыдан шығарылады. Қазанда алынған аса қызған бу шығырға келеді, онда оның жылулық энергиясы шығыр білігіне берілетін механикалық энергияға айналады. Онымен механикалық энергияны электр энергиясына айналдыратын электрөндіргіш жалғанған. Пайдаланған бу шығырдан шықтағышқа жіберіледі, онда ол табиғи немесе жасанды су көздерінен  келген сумен салқындатылып шықтанады. Шықтық сорғы (насос) төмен қысымды қыздырғыш арқылы (ТҚҚ) шықты тазартқышқа айдайды. Онда шық қайнауға дейін жеткізілгенде, ол металдарды коррозияға  ұшырататын оттегі мен көміртегі тотығынан (СО2) тазартылады. Одан кейін су қорек сорғысымен жоғары қысымды қыздырғыш (ЖҚҚ) арқылы қайтадан бу қазанына беріледі.  Шық ТҚҚ-да және қоректік су ЖҚҚ-да шығырдан алынатын бумен қыздырылады, бұл процесс жаңғыртулық (регенеративтік) қыздыру қондырғының П.Ә. К. жоғарылатады. Сонымен ШЭС-да бу қазаны өзі өндірген будың шығымен қоректенеді. Егер ЖЭО-ның құрылымын қарастырсақ, оның ШЭС-тан айырмашылығы мынада: будың бір бөлігі өнеркәсіп кәсіпорындарында  технологиялық қажеттікке немесе тұрмыстық тұтынуға жіберіледі. ШЭС-та шықтың кемуі 0,5-1%, оны толықтыру үшін су дайындау қондырғыда алдын-ала өңделген су қосылуы керек. ЖЭО-да қосымша су 30-50% және одан да артық болуы мүмкін.

Бу қазанының жұмысын қамтамасыз ететін мынадай құрылғылар мен тетіктер бар: отын дайындау құрылғылары; қорек суын беретін қорек сорғылары; жану үшін ауа беретін үрлегіштер; жану өнімдерін ауаға шығаратын түтін сорғыш (дымосос) және басқа көмекші жабдықтар. Бу қазаны және аталған жабдықтар кешені қазандық қондырғысын құрайды.

Ірі электр стансаларда қуатты бу қазаны мен бу шығыры энергетикалық құрама(блок) құрайды.Әрбір құрама қазан (бу өндіргіш), шығыр, электр өндіргіш және жоғарылататын трансформатордан тұрады. Стансадағы құрамалардың саны стансаның жалпы қуатына байланысты. Құрамалар арасында  бу және су құбырымен байланыс болмайды, ол будың аралық қыздырылуы болғанда барлық жүйені күрделендіріп сенімділігін төмендетіп жібереді. Қазіргі кезде ТМД елдерінде қуаттары 300, 500, 800 және 1200 МВт құрамалар істейді. Қазақстандағы ең қуатты құрама 500 МВт Екібастұз МАЭС-да қондырылған, оның бу қазаны Екібастұз көмірімен жұмыс істейді.

Қуатты шықтық электр стансалар (ШЭС) мемлекеттік аймақтық электр стансалар (МАЭС) деп аталып кетті., олардың таза П.Ә.Е. (пайдалы әсер еселеуіші) 32-40% шамасында болады., себебі турбиналарды айналдырған бу тікелей салқындатқышқа (конденсаторға) бағытталады да, жылу энергиясының шығыны жылу электр орталықтарымен салыстырғанда едәуір көбірек болады. Мемлекеттік аймақтық электр стансалары еліміздің біраз территориясын электрмен қамтамасыз ету үшін пайдаланылады. МАЭС-да өндірілген электр энергиясы кернеуі 110-1150кВ электр желілерімен энергетикалық жүйеге  немесе тұтынушыларға жеткізіледі. МАЭС бастапқы энергетика қоры бар жерлерге, әсіресе көмір өндірісі жанына салынады. МАЭС-тың  жеке қуаты өте жоғары. Мысалы, Екбастұздағы 1-МАЭС-тың қуаты 4000 МВт. Міне бұл электр стансалар (МАЭС, КЭС) электр өнімінің нағыз қайнар көздері болып есептеледі.

Конденсациялық электр стансасының ерекшеліктері:

1  Мүмкіндігінше отын, кен орны бар жерге салынады.

3        Өндірілген электр стансасының басым көпшілігі кернеуі 110-1150 кВ

электр желісіне беріледі.

4        Электр энергиясын өндіру график бойынша жүргізіледі.

5        Төменгі маневрлі станцияға жатады. Себебі, турбинаны салқын күйінде

жұмысқа қосу және тиісті электрлік жүктемені алу 3-10 сағатқа созылады.

6        Пайдалы әсер еселеуіші/коэфициенті шартты түрде төмен.

Тапсырма:

1 Мәтінді түсініп оқыңыз.

2 Төменде берілген сұрақтарға жауап беру арқылы мәтіннің мазмұнын

әңгімелеңіз:

2.1 Жылу электр стансалары қалай жұмыс істейді.?

2.2  Жылу электр стансаларының қандай түрлері бар?

2.3  Бу қазанының жұмысын қамтамасыз ететін құрылғылар қандай?

2.4  Шықтық/конденсациялық электр стансаның ерекшеліктерін атаңыз.                                               

 

 

 

 

5 Конденсациялық электр станса ( КЭС)

 

Қазіргі энергетикада жылу электр стансалары маңызды роль атқарады. Олар конденсациялық және жылу электр орталықтары болып бөлінеді.Жылу электр стансаларының екі түрінде де отын ретінде түрлі маркалы көмір, оның ішінде мазут, шымтезек, тақта тас немесе газ қолданылады. Көмірмен жұмыс істейтін электр стансалардың үлес саны әлдеқайда зор, өйткені онда көбінесе металлургия мен химия өнеркәсіптерінде қолданылмайтын қоңыр көмірдің төмен бағалы сорттары жағылады.

Мұнай шығаратын өнеркәсіптің қарқындап өсуі мен қуатты газ кен орындарын іске қосудың арқасында соңғы кезде көптеген жылу электр стансалары мазут пен газды пайдаланады. Жылу конденсациялық  станса тозаң түріндегі отынды пайдаланады. Мұндай отынды қолданудың мынадай ерекшелігі бар: көмірді алдын-ала үгітіп, тозаңға айналдыру – отынның толығымен жанып кетуін қамтамасыз етеді.

Жылу конденсациялық электр стансаларының негізгі өндірістік цехтарына мыналар жатады: отын беру, тозаң дайындайтын құрылғы, қазан цехы, машина залы, электр энергиясын тарату құрылғылары. Әр цехта тиісті агрегаттар мен электр жетегімен жабдықталған механизмдер/тетіктер орналасқан. Жылу электр стансасының технологиялық процесінің сұлбасындағы бес циклді атап өтуге болады: отын, ауа, су, бу және электр энергиясы. Енді осы циклдарды жеке-жеке қарастырамыз.

Отын. Отын қоймасы  қойма еніне тең аралықты және рельс боймен жүретін көпірлік көмір тиектерімен жабдықталған. Кейде олардың орнына бекіткіш лебедкалар (шығырлар) қолданылады, олар көмірді сақталатын орнынан кергінше алып, уатқышқа салып көмір жіберетін ленталы транспортерлерге тиейді. Уатқыш көмірді белгілі бір мөлшерге дейін уақтайды.

Көмір уақталғаннан кейін көлбеу жабық эстакадалар арқылы көмір бункеріне түседі. Отын жіберу ленталық транспортерлердің «жібі» арқылы жүзеге асырылады. Өңделмеген көмір бункерлерден отын диірмендеріне түсіп тозаңға айналады. Тозаң диірмен желдеткіші арқылы арнайы құрылғыларға-циклондарға түсіп тұнады, ал одан көмір бункерлердің арасында орналасқан тозаң бункерлеріне келіп түседі. Әдетте бұл кезеңде көмір тозаңы бумен құрғатылады. Сонымен, бункерлерден шыққан тозаң бұрандалы транспортер арқылы қазанға түсіп, жану пешіне жіберіледі. Шлак пен күл қазан астында орналасқан күл бункеріне төгіледі, одан  насос арқылы шығарылады.

Ауа. Отынның толығымен жанып кетуі үшін, оған үрлегіш желдеткіштердің көмегімен берілетін оттегі қажет.Оттыққа түспес бұрын ауа жылытылады. Ауа жылытқыш бір-біріне параллель бірнеше каналдарға бөлінген., онда ауа мен газ жылу беруді жақсарту мақсатында бір-біріне қарсы қозғалады. Ауа жылытқыштан кейін газ күл ұстағыш арқылы өтіп, түтін шығатын мұржаға дейін жылжиды. Газ түтін шығатын мұржадан табиғи күш әсерімен жылжиды, мұнда түтін шығатын мұржаның қажетті биіктікте болуы керек және тарту күші қосымша түрде түтін сорғыштармен, яғни қажетті желдеткіштермен қамтамасыз етіледі.

Бу. Қазіргі электр стансаларында бу қазанының екі түрі – дағыралы және тік ағынды түрі қолданылады. Бірінші типті қазандардасудың булану процесі қазанның оттығында тік орналасқан құбырларда өтеді. Барабанды қазандардың бу өнімділігі шамамен 400 т/сағ. Тура ағынды қазандардың бу жинағыш қондырғысы болмайды., қазан жұмыс істеген кезде бу шиыршық/спираль түрінде салынған бу жылытқыштан өтіп, турбинаға қарай жылжиды. Мұндай қазанға су келмей қалған жағдайда, жоғары температуралы оттық зонасында орналасқан құбырлардың төменгі қабатттары жанып кетеді. Міне, сондықтан бу турбиналы  жетекті жабдықтау насостарын қолдану көзделіп отыр.

«Конденсациялық» деген атаудың өзі электр стансаларына мынадан келді: пайдаланылған бу толығымен пайдаланылатын суды жылытуға қолданылатын, турбинадан бөлініп шыққан бу мөлшерін санамағанда, конденсаторда салқындатылады.

Электр энергиясы. Турбинамен бір білікте синхронды генератор орналасқан.Осындай стансалар әдетте отын шығарылатын жерлерде, электр энергиясын тікелеі пайдаланатын тұтынушылардан алыста салынады. Аса қуатты мұндай стансаларды салуда тиісті су ресурстар, яғни бөгет құрылысы арқылы салынатын, қажетті мөлшердегі суы бар өзендер мен бөгеттер қажет. Сондықтан конденсациялық стансалардың генераторлары жоғарылатқыш трансформаторлы шығырларға қосылып, өндірілетін энергия 350-500 кВ жоғары кернеулі жүйенің электр желісі арқылы беріледі.

Тапсырма:

1 Мәтінді түсініп оқыңыз.

2 Төменде берілген сұрақтарға жауап беру арқылы мәтіннің мазмұнын

әңгімелеңіз:

2.1            Жылу электр стансалары қандай отынды пайдаланады?

2.2 Жылу конденсациялық электр стансаларының негізгі өндірістік

цехтарына не жатады?

2.3 Жылу электр стансасының технологиялық процесінің негізгі

циклдерін атаңыз.

2.4  Тозаң түріндегі отынды пайдаланатын станса қалай аталады?

 

6 Жылу электр орталықтары (ЖЭО)

 

Тұтынушыларға жылу мен электр энергиясын беретін жылу электр станциялары – жылу электр орталықтары деп аталады. Жылу энергиясы ыссы су түрінде  жылыту процестерінде пайдаланылса, төменгі потенциалды бу  түрінде өнеркәсіпте және  де басқа салаларда қолданылады. Энергияның екі түрін бірден шығаратын осындай орталықтар басқа жылу электр  станцияларынан  әлдеқайда ұтымды.

Жылуды құбырлар арқылы 30-50 км қашықтықтағы тұтынушыларға жеткізуге болады.

ЖЭО-да  электр  энергиясы кернеуі 6-24 кВ желі арқылы жергілікті тұтынушыларға, ал қалған  энергия кернеуі 35-220 кВ желімен энергетикалық жүйеге немесе қашықтықтағы тұтынушыларға беріледі.  

Жылу энергиясын толық пайдалану арқасында ЖЭО-ның пайдалы әсер коэффициенті 60-65%-қа жақын, яғни жоғары көрсеткішке таяу.

Жылу электр орталықтарының  ерекшеліктері:

1   Оның  жылу  энергиясын  тұтынушыларға жақын салынуы.

2   Тасымалданған отынмен жұмыс істейді.

3 Өндірілген электр энергиясының  айтарлықтай бөлігін жергілікті тұтынушыларға таратады.

4   Негізгі жылу энергиясын өндіру  графикпен жүргізіледі.

5       Төменгі маневрлі станцияға  жатады.

6       Басқа электр станцияларымен салыстырғанда пайдалы әсер

коэффициенті шартты түрде жоғары.

Жылу электр орталығы (ЖЭО) тұтынушыларға жақын салынады, олар

МАЭС-ға қарағанда тиімді жұмыс істейді.Жылу электр орталықтары тұтынушыларды тек электр энергиясымен ғана емес, сонымен қатар бу түріндегі жылумен және ыстық сумен қамтамасыз етеді.

 Осы мақсатта саты аралық турбиналардан алынатын, пайдаланатын суды регенеративті түрде жылытатын будың бөлінуінен басқа будың тағы да екі түрлі бөлінуі жүзеге асырылады: бірі- 7-10 атм және одан да жоғары қысымдағы бумен өндірісті қамсыздандырса, екіншісі – 1,2 атм. қысымдағы бу тұрғын үйлерді жылумен қамтамасыз етеді.

 Мұның өзі екі түрлі мақсатты көздейді: біріншіден, қысымы 100-ден 10 атм-ға төмендегеннен кейін де әрі қарай бу ұтымды пайдаланылады, бұл ретте цехтардағы және үй жылыту жүйесіндегі тиімсіз ұсақ қазандардан бас тартуға тура келеді.; екіншіден, конденсаторға пайдаланылған будың аз ғана бөлігі түсіп, айналмалы су мен жылу шығыны күрт төмендейді.

 Осының нәтижесінде жылу электр орталықтарының жалпы пайдалы әсер коэффициенті 60%-ға дейін артады, ең үлкен деген конденсациялық стансалардың пайдалы әсер коэффициентімен салыстырғанда 1,5 есе көп.

 Алайда жылу электр орталықтары тұтынуға жақын жерлерде, көбінесе қалада немесе өндірістік кәсіпорын орталығында орналасуы керек, өйткені жылу электр орталығынан (ЖЭО) 4-6 км радиусты бумен қамтамасыз ету аса тиімді, сөйтіп жергілікті тұтынушылар 6-10 кВ электр энерги ясымен қамтамасыз етіледі. Мұның өзі қағида бойынша жылу электр орталықтарының 200-300МВт-қа дейінгі қуаттылығын шектейді. Яғни қуатты жылу электр орталықтары тұтынушылардың саны аса үлкен болған жағдайда ғана салынады. Мұндай стансаларда отын, ауа, су, бу және электр энергиясы сияқты бес цикл орындалады.

  Бу. Жылу электр орталықтарында будың бөлінуінің арнаулы екі түрі бар. Өнеркәсіптік бөліну кезінде бу тікелей өндіріске түседі. Жылумен қамтамасыз ету жүйесіндегі бөлінген бу жылытқыштарда, бойлерде пайдаланылады., онда жылыту жүйесін ыстық су үнемі жылытып отырады да белгіленген жүйеде тармақты насостардан өтеді.

Су. Өзен немесе тоғаннан алыста орналасқан қалалық жылу электр орталықтарында айналмалы суды салқындату мұнара түрінде салынған құрылыстар арқылы жүзеге асырылады.

Электр энергиясы. Жылу электр орталықтарының генераторы жергілікті тұтынушылардың 6-10 кВ кернеулі генераторына, яғни өндірістік кәсіпорындар мен трансформаторлық қондырғыларды қамтамасыз етуге арналған кабельдер тарайтын құрама шиналарға тікелей қосылады. Сонымен әр жылу электр орталығына құрама шиналар қажет, өйткені олар станцияның өзіндік трансформаторларын жабдықтайды.

Сонымен қатар жылу электр орталықтары басқа да стансалармен немесе энергия жүйесімен өзара қуат алмасу мақсатында байланысады. Тұтынушылардан алынатын бу әр уақыт бірлігінде міндетті түрде өз жұмысын атқаруы керек, яғни белгілі бір қуат өндіруі керек. Бұл ретте, жылу және электр энергиясын тұтынушылардың арасында идеал баланстың болуы мүмкін емес және де бұл жағдайда негізгі анықтауыш ретінде жылу тұтыну алынатын болғандықтан, түрлі уақыт кезеңінде  жүйеге берілетін не одан алынатын артық немесе кем электр қуаты алынады.  Сондықтан жылу электр орталықтарында 6-10 кВ кернеулі генератор шиналарын 35-220 кВ-тан жоғары кернеулі генератор шиналарымен байланыстыратын бір немесе екі байланыс трансформаторлары орнатылады, одан электр берілісінің көмегімен осы жылу электр орталығының энергия жүйесімен байланысы жүзеге асырылады.

Тапсырма:

1 Мәтінді түсініп оқыңыз.

2 Төменде берілген сұрақтарға жауап беру арқылы мәтіннің мазмұнын әңгімелеңіз:

2.1           Жылу электр орталықтары дегеніміз не?

2.2           Жылу электр орталықтарының артықшылығы неде?

2.3           Жылу электр орталықтарының қандай ерекшеліктері бар?

2.4           Жылу электр орталықтарын қайда орналастырылады?

 

7 Жылумен қамдау жүйелері

 

Кез - келген жылумен қамту ж‰йесі µнеркәсіптік  кәсіпорындарды, ‰й - жайларды жэне әлеуметтік ғимараттарды берілген кµрсеткіші бар жэне қажетті мµлшерде жылумен қамтамасыз етуі керек. Әрбір ғимарат жылу т±тынудыњ бірлігі сияқты, орталық жылу кµзінен жылу алатын болады. Жылутасыѓыш (ыстық су немесе бу) т±тынушылардыњ жылыту ж‰йесіне қ±бырлар мен арнайы қондырѓылардан (сорѓы стансалары, жылу тарату орындары) т±ратын жылу тораптарыныњ ж‰йесі бойынша тасымалданады.

Қазіргі жаѓдайда бу тасымалдаѓыш ретінде негізінде кәсіпорындардыњ м±қтаждыѓына пайдаланады, тек кейбір жаѓдайларда µндірістік ѓимараттарды жылытуѓа қолданылады.

Іс-ж‰зінде  жылыту, желдету және тәсілдемелік мақсат ‰шін , ванна мен ас ‰йлерді ыстық сумен қамдау ‰шін қыздырылѓан суды пайдалану қалыптасты.

Жылумен қамдау ж‰йесі орталықтанѓан жэне  орталықтанбаѓан деп бµлінеді. Кішкене елді мекендерде жэне кµбінесе жеке меншік ‰йлер салынѓан қаланыњ кейбір аудандрында орталықтанѓан емес жылумен қамдау ж‰йелері қолданылады, оларда жылу кµздері  жэне т±тынушылардыњ жылу қабылдаѓыштары бір ‰й-жайда  болады немесе жылытылатын ѓимаратқа жалѓай салынады.

Орталықтанѓан емес жылумен қамту ж‰йесі екі т‰рге бµлінеді: 

 - дербес цех аумаѓы, бµлме немесе пәтер жеке жылу кµзінен (оныњ ішінде пештерден) жылумен қамдалады;

  - жергілікті – әрбір ѓимараттыњ µз жылу кµзі болады.

Қазақстанда қалалар  мен қала типті поселкаларда орталықтан жылумен қамдау  ж‰йелері дамыды.

Орталықтанѓан  жылумен қамдау ж‰йелерініњ  орталықтану дәрежесі әр т‰рлі:

-         топтық- ѓимараттар тобын жылумен қамдау;

-         аудандық- қала ауданын  жылумен қамдау;

-         қалалық бірнеше ауданды жылумен қамдау;

-  қала - аралық- бірнеше қалаларды немесе қала типтес поселкелерді жылумен қамдау;

Орталықтанѓан жылумен қамдау ж‰йесінде  жылу бµлек т±рѓан жылукµздерінде µндіріледі, одан жылутасыѓыш қ±быр ж‰йелері (жылу торабы) бойынша  қызмет етілетін  ѓимараттардаѓы  жылуқабылдаѓыштарѓа немесе  жылу тарату орындарына  тасымалданады.

Жылумен  қамдау ж‰йелері жылуды µндіріп µнеркәсіптік  кәсіпорындарѓа, әлеуметтік ѓимараттарѓа  жэне  т±рѓын  ‰йлерге тасымалдайды.

Жылулық ж‰ктемелерді былай бµлуге  болады:

 - маусымдық;

 - жылбойлық;

Маусымдық ж‰ктеменіњ µзгеруі  ењ алдымен ауа  райыныњ жаѓдайына  байланысты, оныњ ішінде сыртқы ауа ыстықтыѓы (температурасы) негізгі роль атқарады. Маусымдық ж‰ктемеге жылыту, желдету жэне ауаны баптау жатады. Жылыту мен желдету – қысқы жылулық ж‰ктемелер. Ауаны баптау жазда қолданылады, ол ‰шін, ол ‰шін жасанды суық қажет.

Ыстық сумен қамдау  жэне тәсілдемелік жылу ж‰ктемесі  жылбойлыққа жатады.

Тәсілдемелік ж‰ктемелер мен ыстық сумен қамдау  сыртқы ауа  температурасына онша тәуелді емес. Б±л ж‰ктемелер  әдетте тәулік  бойынша  бір қалыпты емес, ал жыл бойынша қыстан жазѓа қарай µзгереді. Қысқы  ж‰ктемелер әдетте жазѓыдан жоѓары, б±л су қ±бырындаѓы бастапқы су жэне т±тынылатын шикізат температурасыныњ тµмендігіне, жылу ысыраптарыныњ артуына байланысты.

Жыл бойынша т±тынылѓан  жылу мµлшері  жылдық жылу  т±тыну деп аталады. Жылдық жылу т±тынудыњ  есептеулік шамасы  жылыту жэне жылытпайтын  кезењдердегі  жылу т±тынудыњ  қосындысы ретінде анықталады.

Жылытылатын ‰й-жайлардаѓы  ауа температурасы  санитарлық- гигиеналық  талаптарѓа сай болуы ‰шін  жылу беруді реттейді. Т±тынушыларѓа жылу беруді реттеудіњ тәсілдері:

-  мµлшерлік реттеу, яѓни температурасы т±рақты болѓанда жылулық

тораптаѓы су шыѓысын µзгерту;

-  сапалық реттеу – жылулық тораптаѓы су шыѓысы т±рақты болѓанда оныњ температурасын µзгерту;

-  мµлшерлік – сапалық реттеу -  екі тәсілді ‰йлестіру.

Кез-келген  орталықтанѓан  жылумен  қамдау ж‰йесінде  жылу беруді реттеу сатылы болады:

- жылу кµзінде ( жылу кµзінен жылу торабына);

- жылу торабында ( жылу торабынан жылыту, желдету, ыстық сумен қамдау және т.б. ж‰йелеріне)

Жылу кµзінде реттеу орталық, ал жылу тораптарында реттеу – жергілікті деп аталады.

Сыртқы ауа температурасына  байланысты  жылутасыѓыш  температурасы  µзгереді.

Тапсырма:

Мәтінді түсініп оқыңыз.

1 Төменде берілген сұрақтарға жауап бере отырып, мәтіннің мазмұнын әңгімелеңіз:

       2.1 Жылумен қамдау жүйесі қандай жұмыс атқарады?

       2.2 Жылумен қамдау жүйесі қандай түрге бөлінеді?

2.3 Жылулық жүктеме туралы не білесіз?

2.4 Жылу беруді реттеу тәсілдері қандай?

 

 

8  Орталықтанған жылумен қамдау жүйелеріндегі жылу көздері

 

Қажетті көрсеткіштері (қысым және температура)бар бу және қыздырылған су әдетте қазандықтарда немесе жылу электр орталықтарында өндіріледі.

Қазандықтар дегеніміз органикалық отынмен (көмір, газ, мазут) істейтін негізгі жылуөндіретін жабдықтары бар бу және су қыздыратын қазандардан тұратын кәсіпорын. Бу қазандары бу өндіреді, ол бу қызмет көрсететін кәсіпорындардың тәсілдемелік мұқтаждығына тікелей жіберілуі мүмкін.Қолданылатын көмекші жабдық – қысым мен ыстықтықты шегеретін қондырғы (ҚЫШҚ) деп аталады және ол әдетте жылу көздерінде қондырылады.

         Егер бу қазан қондырғылары бар қазандық  су жылутасығыш болатын жылыту жүйелеріне қызмет етсе, онда қазандықтарда ҚЫШҚ-дан басқа бусу жылуалмастырғыштар (оларды, әдетте, тораптық қыздырғыштар немесе тораптық бойлер деп атайды) қондырылады, онда ҚЫШҚ көмегімен қажетті көрсеткіштерге дейін жеткізілген қазандар буы өз жылуын тораптық суға береді. Бусу жылуалмастырғышта бу қыздыратын жылутасығыш, ол түтіктер арқылы өтетін суға жылуын береді. Тораптық су – жылулық торапта айналатын су.

     Бу қазандары бар қазандықтар негізінде өнеркәсіптік түйіндерде немесе бу қажет ететін кәсіпорындары бар қала аудандарында қолданылады. Қазандықтарда көбінесе бу өндірулігі 10, 20, 50, және 75т/сағ бу қысымы және 1,3 және 3,9 МПа қазандар қолданылады.

Буды қажет етпейтін, бірақ жылуды қажет ететін тұрғын аудандар мен кәсіпорындар үшін су қыздыратын қазандары бар қазандықтар салынады. Тораптық су қажетті температураға дейін тікелей осы қазандарда қыздырылады. Мұндай қазандықтарды салу арзан және пайдалану оңай. Салыстырмалы ірі қазандықтарда тораптық суды 1500С-қа қыздыруға мүмкіндік беретін өндірулігі 30, 50 және 100 Гкал/сағ су қыздыратын қазандар кеңінен қолданылады.

Жылу электр орталығы (ЖЭО) – жылу электр станса, ол электр энергиясын және көрсеткіштері әртүрлі бу мен ыстық су түрінде жылу да өндіреді.

Булық жүйелер. Өнеркәсіптік кәсіпорындарды бумен қамдауда бу құбырлары мен шық құбырларынан тұратын жүйелер қолданылады. Бу құбырлары арқылы бу тәсілдемелік жылуқабылдағыштарға жеткізіледі. Шық құбырлары арқылы тәсілдемелік құбылыста будың салқындауы нәтижесінде алыған шық толығымен немесе ішінара жылукөзіне қайтарылады. Кейбір тәсілдемелік құбылыстар шықты жылукөзіне қайтармай жұмыс істейді.

Сулық жүйелер. Жылутасығыш жылукөзінен тұтынушыға дейін, әдетте екі құбырлы жылу торабы бойынша тасымалданады. Кейде үш құбырлы жылу тораптары қолданылуы мүмкін (мысалы, тәсілдемелік жүктемені бөлу үшін). Екі құбырлы жылу торабында бір құбыр бойынша (жеткізетін) қыздырылған су тұтынушылардың абоненттік түйіндеріне келеді, басқа құбыр(кері) бойынша жылыту аспаптарында салқындаған су жылукөзіне қайтады.

Қазақстан қалаларында жылу торабының жеткізу құбырлары, әдетте, жер астында құрама темірбетон арналарда немесе жер үстінде арнайы темірбетон тіректерде болады. Құбырлар тотықтырмайтын және жылуоқшаулағыш жабындармен қорғалады. Жер асты суы болса оған қарсы шаралар қолданылуы керек. Сулық жүйелер ашық және жабық жүйелерге бөлінеді.  Жабық жүйелерде жылутасығыш жылуторабының тұйықталған контурында айналады, тікелей жүйеден су алу рұқсат етілмейді. Сумен қамдау екінші контурдан қамтамасыз етіледі, онда су  қыздырғышта жылулық торап суымен қыздырылған қалалық су құбырының суы айналады. Су қыздырғышта және қызатын жылутасығыш су жеке тұтынушыларға қызмет ететін жылулық орында қондырылады.

Ашық жүйелерде жылулық тораптың толықтыру суын дайындауы сырапты толтырудан басқа ыстық сумен қамдау үшін алынған мөлшерді де толтыруды қамтамасыз етуі керек.Осыған байланысты ашық жүйелерде жылу торабындағы су сапасына қойылатын талаптар өте жоғары – оның сапасы ішетін суға қойылатын санитарлық талаптарға толығымен сәйкес келуі керек.

Екі жүйе жұмысын іс жүзінде барлық жайттарды ескере отырып салыстырса, оларды шамамен бірдей деуге болады.

        

 

 

Тапсырма:

1 Мәтінді түсініп оқыңыз.

2 Төменде берілген сұрақтарға жауап беру арқылы мәтіннің мазмұнын әңгімелеңіз:

2.1 Жылумен қамдау жүйелеріндегі жылу көздеріне не жатады?

2.2  Қазандықтар дегеніміз не?

2.3 Қысым мен ыстықтықты шегеретін қондырғы туралы не білесіз?

         2.4 Жылу тораптарындағы жүйелер қандай?

 

9 Қазақстан қалаларындағы орталықтанған жылумен қамдау жүйелері

 

60-шы жылдардан бастап қалаларды және олардың өнеркәсібін бір орталықтанған жылумен қамдау қарқынды дами бастады. Энергетиканың бұл бағыты дамығаннан кейін ұсақ қазандықтар жойылып қалалардың ауасы едәуір жақсарды. Жылу торабының ұзындығы 1500 км-ге жақындады, ал жылу өндіру 72 млн. Гкал болды.

Өндірістік статистика мәліметтері барлық жылу өндірудің 91% жылу электр орталықтарының үлесіне келгенін көрсетеді, ал қалған 9%-і алқаптық қазандықтарда өндіріледі. Оңтүстік Қазақстанда қазандықтардан алынған жылу  энергия мөлшері айтарлықтай үлкен, ал Батыс Қазақстанда  барлық жылуэнергия ЖЭО-дан келеді. Өндірілген жылудың жартысы үй-жай тұрмыстық секторына  жылытумен және ыстық сумен қамдау үшін жіберіледі, ал екінші жартысы  ыстық су және өндірістік бу түрінде  өнеркәсіптік секторға барады.

Жылыту маусымы  қазанның ортасынан басталып  сәуірдің  ортасында бітеді. Ең көп жылулық жүктеме желтоқсан және қаңтар айына келеді, ал жаз айларында жалпы жылу тұтыну (өнеркәсіптік және халық үшін ыстық су) қыс айларындағы ең көп жылу тұтынудың  үштен біріне дейін кемиді. ЖЭО арқылы өндірген  жылу  өнеркәсіптік тұтыну үшін  орта қысымды бу түрінде және жылыту үшін төмен қысымды бу түрінде шығырлардың сәйкесті сатыларынан алынады. Өндірістік статистика мәліметтері бойынша барлық жылу өндірудің 91% ЖЭО-ның үлесіне келеді. ЖЭО арқылы өндірген жылу өнеркәсіптік тұтыну үшін орта қысымды бу түрінде және жылыту үшін төмен қысымды бу түрінде шығырлардың сәйкесті сатыларынан алынады.

Жылуландыру дамуын Республиканың екі ірі қаласы Алматы мен Өскеменді мысалға алып қарастырайық.

Алматы – Қазақстандағы ең ірі қала.  Ол елдің оңтүстік шығысында,Тянь-Шань тауларының солтүстік етегінде, Қырғызстан шекарасында жақын орналасқан. Оның ауа-райы аса құбылмалы, жазда ыстық, қыста суық. Бірақ Алматының ауа-райының өзгеруібасқа қалалармен салыстырғанда онша қатал емес, орталық жылыту жүйесінің орташа жылдық істеу мерзімі 5,5 ай болады.

Қалада көптеген өнеркәсіп орындары жұмыс істейді, оның ішіндегі басты салалар: машина жасау және ауыр машина жасау, мақта-мата өндірісі, тамақ өндірісі мен құрылыс саласы. Алматыда бірнеше ЖЭО бар, олар өнеркәсіп пен тұрғын үй секторына тәсілдемелік бу шығарады, әрі жылу береді.ЖЭО-ның негізгі отыны Екібастұз бен Қарағандыдан әкелінген көмір, көмір басқа кен орындарынан да әкелінеді.Жағылатын көмір сапасы жобалағаннан көп төмен, сондықтан күл шығарындылары күрт өседі. Орталық және аудандық қазандықтарда қосымша бірдей мөлшерде мазут пен газ жағылады.

Алматы ЖЭО-1 жұмыс істеп тұрған электр стансалардың ішіндегі ең ескісі. Ол 1935 жылы іске қосылған. Қазіргі кезде жұмыс істеп тұрған турбиналар 1960-1971 жылдар аралығында қондырылған. Қазандары ескі, күйлері тым нашар. Оларға арнайы апарып газ жағуға болады, бірақ газ өте қымбат болғандықтан сапасы төмен көмір жағылады, бұл өндірістік көрсеткіштерді төмендетіп, зиянды күлдің деңгейін тым жоғарылатып жібереді. ЖЭО қала ішінде орналасқан және Алматының батыс және орталық бөліктерін жылумен қамтиды, онда  қала халқының 70%-і тұрады. ЖЭО ауаны  ластағандықтан қоршаған ортаға көп зиян туғызып отыр. Стансаның өндірістік көрсеткіштерін жақсарту үшін жедел шаралар қолдану қажет. Бірақ түтін газдарын тазалау үшін қосымша жабдықтар қондыруға электр стансасының жер аумағы тым аз болып кедергі келтіруде.

Алматы ЖЭО-2 едәуір кеш: 1978-1989 жылдар арлығында салынды.Ол қала орталығынан 13 шақырым – солтүстік жақта орналасқан және жалғыз құбыр арқылы орталықты жылумен қамдау жүйесіне жылу жеткізеді. Қала ішіндегі  жылу тарату жүйесі  ЖЭО-1 және ЖЭО-2 екеуіне бірдей. Стансаны түбегейлі жаңарту үшін көп жөндеу жүргізілді және әр түрлі жаңалықтар енгізілуде, бірақ жобаланбаған көмірді пайдаланудан туған қиындықтар - өндірістік көрсеткіштердің төмендеуі және зиянды күл деңгейінің жоғарылауы бұл стансаларда тұрақты түрде орын алып келеді.

Алматыдағы МАЭС 1962 жылы алғашқы жобасы жылу электр стансасы ретінде қосылды, содан соң жылу мен электр қуатын  өндіретін стансаға айналдырылды. Ол қаланың оңтүстік – шығысындағы кейбір аудандарды жылумен қамдайды. Бұл стансада жоғарыдағы айтылған жобаланбаған көмір жағу біраз қиындықтарға соқтырып отыр. Одан құтылу үшін көп қаржы керек.

Өскемен – Қазақстанның солтүстік-шығысындағы ірі өнеркәсіп орталығы, әсіресе түсті металлургия өнімдерін экспорттау мүмкіншілігі ескерілсе – бұл қаланың ел  экономикасында алатын орны өте маңызды. Суық ерте түседі және ұзаққа созылады, қыста температура көп төмендейді. Қаланың жылумен қамдау жүйесін жобалағанда бұл жағдай еске алынған. Тұрғын үй жүйесінің көпшілігі жылуды орталық жылумен қамдау торабынан алады. Өнеркәсіптің  негізгі саласы түсті металлургия: титан, магний, қорғасын және мырыш өндіріледі. Қала тұрғындарының көпшілігі металлургия және металл өңдеу комбинаттарында жұмыс істейді. Аспап, құрал, электр жинағыш/конденсатор, құрылыс жабдықтарын,  жасанды жібек маталарын шығаратын комбинаттар жұмыс істейді.

Өнеркәсіп және тұрғын үй секторы үшін жылу энергиясының негізгі көздері Өскемен ЖЭО және орталықты жылумен қамдау торабының қазандықтары арқылы таратылады. Одан басқа қалада 82 өнеркәсіптік және 21 қалалық қазандықтар бар. Қала қазандықтарында жағылатын көмірлердің сапасы жобаланған көмір – Кузнецк көмірінің сапасынан көп төмен. Соның салдарынан бұл стансалардың өндірістік қуаттары тым төмендеп кетті. Қаладағы жылуға деген сұраныс өндірілген мөлшерден айтарлықтай жоғары.

Алматы мен Өскемендегі жағдайларды салыстырсақ, Алматыда экологиялық қатерлі мәселелер, ал Өскеменде энергия жетіспеушілігі басымдау.                                                                                                                                                                                                                     

Қазақстаннның өнеркәсібі дамыған  қалаларында  1990 жылы  ЖЭО және ірі (аудандық) қазандықтар негізінде жылумен қамдауды орталықтандыру 79%-ке, оның ішінде ЖЭО негізінде 47%-ке жетті. ЖЭО-да жылу мен электр энергиясын  бірге өндіру тәсілдемесі 1924 жылдан қолданыла бастады және қалалар мен өнеркәсіп орталықтарында, оның ішінде Қазақстанда да кеңінен тарады.Орталықтанған жылумен қамдаудың басқа жүйелерінен өзгеше бұл тәсілдеме «жылуландыру» деп атлады. Сонымен, жылуландыру-электр энергиясы мен жылуды қиыстырып өндіру.

Тапсырма:

1        Мәтінді түсініп оқыңыз.

2 Төменде берілген сұрақтарға жауап бере отырып, мәтіннің мазмұнын әңгімелеңіз:

2.1  Орталықтан жылумен қамдау қалай дамыды?

2.2 Өндірілген жылу қандай мақсаттар үшін пайдаланылады?

2.3 Жылумен қамдау жүйесін жобалағанда қандай мәселелерге көңіл бөлу керек?

2.4 Жылуландыру дегенді қалай түсінесіз?

 

10 Электр энергиясы мен жылуды қиыстырып өндірудің тиімділігі

 

Қазақстанда электр қуатын өндіру секторы жылу өндіру секторымен тығыз байланысты, өйткені Қазақстанда өндірілетін жылу энергиясының көбі қиыстырылған жылуландырғыш электр стансаларынан алынады. Қала орталықтарында үйлерді жылытуды және халықы ыстық сумен қамтамасыз етуді, өнеркәсіп орындарын жылыту және өндіріске қажетті бу өндіруді жылу электр орталықтары қамтамасыз етеді. Қиыстыра отырып жылумен және электрмен бірдей қамдау концепциясы жақын болашақта өз күшін толық сақтайды деп ойлаймыз, сондықтан мұны электр станса салуды жобалағанда оның қуатына, түріне және орналасуына қатысты қойылатын талаптарды ескеру қажет.

Жылу және электр қуатын қоса өндіру – энергияны ең тиімді пайдалануды қамтамасыз етеді. Бұл тәсілді тиімді пайдалану үшін қазіргі жылу тарату жүйесіндегі болатын ысыраптарды барынша кеміту қажет, осы бағытта айтарлықтай жетілдіру жұмыстарын жүргізу тұтынуды реттеу және есептегіштерді орнату қазіргі талапқа сай болуы қажет.

Жылуландырудың электр энергияны шықтық электр стансада (ШЭС), ал жылуды бөлек қазандықта өндіруден негізгі артықшылығы отынның энергетикалық мүмкіншілігін толық пайдалануында. ЖЭО-да шығырда жұмыс істеп шыққан мүмкіншілігі төмен бу жылуы пайдаланылады, ол ШЭС-та шықтағышты салқындататын сумен кетеді. Мысал қарастырайық. Егер ШЭС-та жағылған отынның энергетикалық мүмкіншілігін шартты 100 бірлік десек, онда ең жақсы ШЭС-да оның шамамен 41 бір. электр энергия өндіруге жұмсалады; 51 бір. шығыр шықтағышын салқындататын сумен салқындатқышқа кетеді және 8 бір. түтін газдарымен және станса айналымында жоғалады. ШЭС-тың пайдалы әсер коэффициентін 41% деп бағалауға болады. ЖЭО-ның пайдалы әсер коэффициенті 67%-тей болады.

Есептеулер бойынша жылуландыру қолайлы жағдайларда жылу мен электр энергияны бөлек өндірумен салыстырғанда отынды 30%-ке  дейін үнемдеуге мүмкіндік береді.

Жылуландырудың тағы бір артықшылығы ЖЭО-да төмен сұрыпты көмірлерді жарамды экологиялық жағдайларда жағуға болады. Төмен сұрыпты көмірлер Қазақстанда көп. Отынды жаққанда шығатын зиянды заттарды бейтараптау (нейтралдау) үшін ЖЭО-да ең жетілдірілген электр қондырғыларын қолдануға болады.

Қиыстырылған жылу мен электр энергия өндіре алатын орталықтанған жылумен қамдау энергия үнемдеудуң үлкен мүмкіншілігімен (тек отын 30%-ке  дейін үнемделеді) дамыған батыс елдерінің назарын өзіне аударды. Отынның үнемделуі жылу энергетиканың қоршаған ортаға тигізетін зиянын айтарлықтай төмендетуге мүмкіндік береді.

Қазіргі уақытта орталықтанған жылумен қамдауды дамытқан батыс елдерінде негізгі жылумен қамдайтын қондырғы-ЖЭО. Дәстүрлі отын түрлерінен басқа өндірістің қосалқы өнімдері пайдаланылады. ЖЭО қала қалдықтарын және қоқыстарды жағу жолға қойылған. Қуатты бу шығырларымен қатар орта және кіші қуатты жабдықтар пайдаланылады.

Шетел энергетикасында (Жапония, Батыс Еуропа және т.б.) үш қысымды бу шығыры бар бу-газдық қондырғылар соңғы жылдары көп орын алып келе жатыр, олар қаржыландыру жағынан жеңіл, экология тұрғысынан артықтау. Қалдық көп шықпайды, ауаны ластамайды.

Қазақстанның көп қалаларында қағидалық жағынан дүние жүзіндегілерге сәйкес дамыған жылуландыру жүйесі бар. Қазақстандағы жылу тораптары – салыстырмалы түрде арзан, бірақ сенімсіз. Тотықтырмайтын және жылулық оқшаулатқыш жабындылар әдеттегіден екүш есе аз уақыт қызмет етеді. Алматы қаласының аймағындағы жылу тораптарында жылына 80-90 бұзылыс болып тұрады. 15 жыл қызмет еткен жылу тораптарының аумақтары жиі істен шығады, ал олар қалыпты талап бойынша 30 жылдай уақыт істеулері керек. Жылу тораптарының күйін талдай отырып, ЖЭО-да қиыстырып өндіру арқылы үнемделген энергияның 90% - і жылуды тасымалдағанда және таратқанда жоғалатынын көрсетуге болады. Бірақ көрсетілген қиындықтарға қарамастан жылуландыру 10% отынның үнемделуін қамтамасыз етеді. Сондықтан Қазақстанда орталықтанған жылумен қамдаудың бұл бағыты одан әрі дами беруі керек.

Қазіргі кезде жаңа ЖЭО - ын салу экономикалық қиын мәселе. Қазақстанда орын алған экономикалық жағдайда жұмыс істеп тұрған ЖЭО –ын жаңарту және қуатын өсіру тиімді жол.

    

Тапсырма:

1 Мәтінді түсініп оқыңыз.

2 Төменде берілген сұрақтарға жауап беру арқылы мәтіннің мазмұнын әңгімелеңіз:

2.1 Жылуландыру дегеніміз не?

2.2 Электр энергия мен жылуды қиыстырып өндірудің  артықшылығы неде?

2.3 Жылу электр орталықтары  қандай жұмыс атқарады?

2.4 Қазақстандағы жылу тораптарының күйі қандай?

 

11 Электр стансалардың экологиялық қауіпсіздігін бағалау

 

Жану өнімдерінің құрамында зиянды заттар болады. Ал көмір жағылса тозаң тәрізді күл болады.

Республика энергетика саласында 448 су қыздыратын және энергетикалық қазандар пайдалануда, оның 27-сі көміртозаңды. Барлық көміртозаңды қазандар  күлұстағыш қондырғылармен  жабдықталған, олардың 90%-нің  жобалық күлұстағыш деңгейі 93-тен  99,5%-ке дейін. 1995 жылы зиян заттарды ауаға шығару 1213 мың тонна болды, ол бұрынғы жылдардағы деңгейден төмен және мыналарды көрсеткен жөн болар:

а) отын сапасының нашарлауы;

б) отын теңестігінде табиғи газ үлесінің азаюы;

в) электр энергия өндірудің төмендеуі:

          1) күл ұстау деңгейі 97%;

         2) азот тотықтарын ұстау деңгейі 14%;

          3) күкірт тотықтарын ұстау-6% болды.

1980 жылдардан бастап табиғат қорғау мәселелерін шешу кешенді  түрде жүргізіле бастады. Осы бағыттағы ғылыми зерттеу жұмыстарына қаржы бөлу қарастырылды. Табиғат қорғау тәсілдемелерін жасағанда да шет ел тәжірибелері ескерілді.

Зиянды заттардан ауаны тазалау үшін дамыған елдерде (Германия, Жапония, Швеция, АҚШ) көп қаражат жұмсалуда. Мысалы, Германияда 1983-1993 жылдары әр түрлі тәсілдерді қолданып ЖЭС-тан зиянды заттар шығуын 80%-ке, төмендетілді. Жалпы қуаты 38 млн. квт- тай көмір стансалары үшін  зиянды заттардан тазалау үшін 14,2 млрд неміс маркасы немесе 9,1 млрд АҚШ доллары, яғни 240 долл/кВт жұмсалды.

Қазақстан экономикасының қазіргі күйін ескерсек, ауаға зиянды заттар шығуын төмендету үшін жоғарыда келтірілгендей қаржы жұмсау қазір және жақын арада болмайтыны айқын. Бұл мәселе біздің елде біртіндеп шешілетін мәселе.

1994-1995 жылдары техникалық көмек көрсету ретінде ағылшын фирмасы CRI  «Алматы қаласының ауа сапасын зерттеу» деген жұмыс жүргізді. Алынған мәліметтерді талдай отырып, біраз шаралар ұсынылды. Оның ішінде салыстырмалы арзаны және тез нәтиже беретіні ЖЭО-да №7 және 8 қазандарынан бастап, қазандарды біртіндеп CFBC қазандарымен алмастыру. ЖЭО – 1 қалада орналасқан.

1970 жылдардан бастап жүргізілген зерттеулер бойынша күкірттік және азоттық қосылыстар ауада алыс қашықтыққа тасымалданады және көрші елдер жеріне шөгеді, ұшпа күл алысқа тасымалданбайды, ол станса орналасқан ауданға түседі. Зиянды заттардың көрші мемлекеттер шекарасынан өтіп, олардың ауасын және жерін ластауы халықаралық мәселе болуы мүмкін.

Тапсырма:

1  Мәтінді түсініп оқыңыз.

2  Берілген сұрақтардың көмегімен мәтіннің мазмұнын әңгімелеңіз:

2.1 Ауаға зиянды заттардың көп бөлінуінің себебі неде?

2.2 Зиянды заттардан ауаны тазарту үшін қандай шаралар қолдану керек?

 

 

 12 Мұнай және газ қорлары

 

 Қазақстан көмірсутек шикізатының жалпы барланған қоры бойынша дүние жүзінде бірінші ондыққа кіреді. Республикада көмірсутектің 191 кен орны ашылған.

Мұнайдың өнеркәсіптік қоры алты әкімшілік облыста(Ақтау, Маңғыстау, Ақтөбе, Батыс Қазақстан, Жезқазған, және Қызылорда) бар.Батыс Қазақстанның төрт облысында 122 барланған кен орнының 113-і орналасқан.                                                           

Республиканың қалған жерінде мұнайдың өнеркәсіптік қоры Орталық Қазақстанда (Жезқазған облысы, Құмкөл кен орны) және Оңтүстік Қазақстанда (Қызылорда облысы) жалпы шығарылатын қоры 38,3 млн.т 7 шағын кен орны бар.

Батыс Қазақстандағы мұнайдың қалдық қорының  негізгі бөлігі (64%) Каспий маңындағы ойпатта шоғырланған, сол қордың 86%-ы 12 ірі кен орындарында шоғырланған, оның үшеуі (Теңіз, Қаршығанақ,Жаңажол)100 млн. т-дан көп қорға ие.

Газдың негізгі қорлары Батыс Қазақстанда шоғырланған. Атырау облысындағы өнеркәсіптік газ қоры бар 17 кен орнының тек 8-і ғана жұмыс істейді. Маңғыстау облысында 15-тен артық мұнайгазжәне газ кен орындары бар. Маңғыстау облысындағы мұнай қорының 68%-і өндірілуі қиын мұнайға жатады. Оңтүстік Қазақстанда Жамбыл мен Шымкент облыстарының жерінде орналасқан газ алабы ашылды.

Қазақстанның кен орындарынан мұнай өндіру қиын. Сондықтан мұнай шығарудың  меншікті шығындары өте жоғары болады. Біздің кен орындарымыз экспорт порттарынан  алшақ болғандықтан  валюталық түсімнің едәуір бөлігі көлік шығындарына кетеді.

Қазіргі кезде шығарылған 24 млн. т мұнайдың 18 млн т-сы өңделеді. Шығарылған мұнайдың 4,5 – 5 млн. т-сын республика (Атырау мұнай өңдеу зауыты) өз күшімен өңдейді, ал қалғанын Ресейге жіберіп, оның орнына Павлодар мен Шымкент мұнай өңдеу зауыттарында өңдеу үшін Батыс Сібірден мұнай алады. Қазақстандағы үш мұнай өңдейтін зауыттың ішінде Павлодардағы зауыттың көрсеткіштері ең жақсы: мысалы, өңдеу тереңдігі 82%, ең ескі Атырау зауытында бұл көрсеткіш небәрі 54,9%, Маңғыстау мұнай өңдеу зауытын салу біраз мәселелерді шешеді, біріншіден өңдеу зауытын кен орындарына жақындатады.Болашақта Батыс Қазақстанда қуатты мұнайхимияны дамыту көзделіп отыр. Атырау химзаводы, Ақтаудағы пластмасса зауыты және Жаңа Өзен қаласындағы Қазақ газ өңдеу зауыты соның негізі бола алады.

Газдандырудың бірінші жылдарында республикада өз газ отыны болмады. 1965 жылдан бастап Қазақстан табиғи газ шығарып және сұйытылған газ өндіре бастады. Басты орында Қарашығанақ газшықтық кен орны. Соңғы мәліметтер бойынша, шығарылған табиғи газ қоры 1300 млрд. м3, шық пен мұнай  - 820 млн. т-дан артық. Кен орны 1984 жылдан бері пайдаланылады.

Қарашығанақ кен орнынан басқа Қазақстан жерінде бірқатар басқа кен орындар : « Терловск – Токарев» тобы, «Каменское», « Урихтау» табылды.

Қазақстан газ тасымалдау жүйесіне келесі газ құбырлары кіреді: « Орта Азия – Орталық», « Мақат-Солтүстік Кавказ», « Өзен – Жетібай – Ақтау», «Бұхара –Орал», « Газли –шымкент – Бішкек Алматы». Газ құбырларының жиынтық ұзындығы 10 мың км-дей.Газ тасымалдауды 27 сығымдағыш ( компрессор) стансалары қамтамасыз етеді, ондағы газ айдайтын қондырғылардың жалпы қуаты2,4 млн.кВт. Қазақстан тұтынушылары газды 85 газ тартатын станса және сиымдылығы 4 млрд. м 3 жер аксты газ қоймалары : « Бозой», « Ақыртөбе» арқылы алады. Батыс облыстар арқылы өтетін « Орта Азия-Орталық», « Бұхара – Орал», « Орынбор – Новопеков» « Мақат –Солтүстік Кавказ» газ құбырлары облыс орталықтары Ақтау, Атырау, Орал қалаларын және бірқатар елді мекендерді газдандыруға жағдай тұғызды. Екінші газ тұтынатын алқап – оңтүстік алқап: Шымкент, Жамбыл және Алматы облыстарыгазды Орта Азия республикаларынан алады.

Тапсырма:

1        Мәтінді түсініп оқыңыз.

2        Төменде берілген сұрақтарға жауап беру арқылы мәтіннің мазмұнын

әңгімелеңіз:

2.1.1   Мұнайдың өнеркәсіптік қоры қай облыстарда бар?

2.1.2    Газдың негізгі қорлары қайда шоғырланған?

2.1.3    Қандай мұнай өңдеу зауыттарын білесіз?

2.1.4    Қазақстанда табиғи газ қай жылдан бастап шығарыла бастады? 

 

 

13 Су энергетикалық қорлар және оларды пайдалану

 

Ресейде  су энергия қоры 850 млрд. кВт. сағ. деп бағаланса, Қазақстанның  теориялық су энергия қоры 163 млрд. кВт. сағ; пайдалануға болатын техникалық мүмкіндік қоры 62 млрд.кВт. сағ; ал меңгеруге экономикалық тиімді қоры 27 млрд. кВт. сағ. деп бағаланады. Қазақстанның су энегетикалық қорлары Шығыс және Оңтүстік –Шығыс алқаптарда шоғырланған. Ертіс өзенінің оң жағындағы тармақтары Бұқтырма, Ұлба және т.б. қосыла Шығыс Қазақстан су торабын құрайды. Осы өзендер негізінде Қазақстанның ірі су электр стансалары: Бұқтырма (675 МВт), Шульба (702МВт), Семей (312МВт) салынды. Бұқтырма өзенінің су энергетикалық қоры 19 млрд.кВт.сағ. Ертістің мүмкіншілігімен 19,8 млрд.кВт. сағ. бірдей деуге болады.

Шығыс Қазақстан өзендерінің мүмкін жиынтық қоры 42,7 млрд.кВт.сағ. одан техникалық мүмкін 29,2 млрд.кВт.сағ., іс жүзінде қолдануға экономикалық тиімді 17,2 млрд. кВт.сағ.

Оңтүстік-Шығыс Қазақстанның су энергетикалық қорын екі алқапқа бөлуге болады: Іле өзені және Балқаш пен Алакөл көлдерінің шығыс бөліктері. Біріншісінің өзендері Іле Алатауынан, ал екіншісінің өзендері Жоңғар Алатауы мен Тарбағатайдан ағады.

Оңтүстік-Шығыс Қазақстан өзендерінің жалпы саны 874 болғанмен оның 66 немесе 7,6% ғана су электр станса салуға жарамды.

Оңтүстік Қазақстандағы су ағыстарының республика аумағында энергетикалық маңызы жоқ, олардың су қоры егін суаруға және сумен қамдауға пайдаланылады. Тек кешенді пайдалану үшін суару тәртібімен кіші СЭС-тер салуға болады.

Солтүстік және Орталық Қазақстанда су энергетикалық қор минимал: 3 млрд.кВт. сағ. немесе республиканың мүмкін су энергетикалық қорының 1,7%-і.

Солтүстік Қазақстанда су энергетикалық қордың негізгі үлесі 950млн:кВт.сағ. Бұл алқап өзендерінің энергетикалық мүмкіншілігі төмен болғандықтан оларда тек кіші СЭС салуға болады.

Батыс Қазақстанда Каспий теңізіне құятын Орал, Өзен, Ембі және басқа өзендер бар, олардың су энергетикалық мүмкіншілігі 2,8 млрд.кВт. сағ. деп бағаланады. Бұл өзендердің суы негізінде өнеркәсіптік сумен қамдауға, суаруға, балық өсіруге және кемемен жүруге пайдаланылады. Қазіргі уақытта Қазақстандағы су электр стансалардың жалпы қуаты 2068 МВТ, олар жылына 8,32 млрд.кВт.сағ. электр энергиясын өндіреді. СЭС тек электр энергия теңестігін толықтыруға ғана емес, электр жүктеме тәртібіндегі біркелкі еместікті жоюға, жиілік пен кернеуді реттеуге, тұтынушыларды электрмен қамдаудың сенімділігін және сапасын жоғарылатуға қажет.

Жер жүзінің теориялық су энергетикалық мүмкіншілігі орташа жауынды жылы 35000 млрд. кВт. сағ. деп, техникалық -15000 млрд.кВт.сағ., ал экономикалық – 5500 млрд.кВт. сағ. немесе теориялықтың 15,7% - деп бағаланады.

Қазақстан су энергия қоры бойынша бұрынғы КСРО – да Ресей мен Тәжікстаннан ғана артта қалып үшінші орын алады. Бізде су энергиясының техникалық мүмкіншілігін пайдалану дәрежесі 25% , ал Ресейде бұл көрсеткіш 10%.

Су энергетикалық мүмкіншілікті пайдаланудың ең жоғарғы дәрежесі бойынша ерекше көзге түсетін елдер: Франция, Швейцария; Германия, Жапония, және АҚШ - 65%-ке жуық, Финляндия мен Швеция - 55%-тей, Канада - 50%-ке жуық.

Дүние жүзіндегі қондырылған су электр стансаларының қондырылған қуаты 1992 жылы 694,2 млн.кВт (немесе барлық электр стансалардың қондырылған қуатының 24,4%-ті) болды.

Су электр станса салу жөнінен : АҚШ – 96,0; Канада – 61,7; Бразилия – 47,7; Қытай – 42,0; Жапония – 39,5; Норвегия – 27,0; Франция – 24,9; Индия – 19,6; Италия -19,4; Испания – 16,4; Швеция – 16,4 процент болып отыр.             

Қоршаған ортаны қорғау талаптары қатайса да су энергетикалық құрылыс көп елдерде жүргізіліп жатыр.

Гидроэлектр құрылысының халық шаруашылығындағы мәні мынада:

1 Cу электр стнасалары мәңгі және үздіксіз жаңаланып отыратын су ағыстарының энергетикалық ресурстарын пайдаланып, халық шаруашылығының басқа да мұқтаждарын өтеу мақсатында отынды үнемдейді.

2   Су электр стансалары еңбектің жоғары өнімділігін қамтамасыз етеді.

3 Су электр стансалары арзан электр энергиясын береді, бұл әрине олардың жоғары экономикалық нәтижелігін көрсетеді.

4 Су электр стансалары энергожүйелердің сенімділігі мен жылдамдығын

арттырады.

5 Су электр стансалардың  су қоймалары су қорларын кешенді түрде

пайдалануға мүмкіндік береді.

Қазақстанның ең ірі гидроэнергетикалық обьектілері:

1 Жоғары Ертіс өзеніндегі Өскемен су электр стансасы – 332 МВт(4 агрегат).

2 Жоғары Ертіс өзеніндегі Бұқтырма су электр стансасы – 675 Мвт

(9агрегат).

3 Іле өзеніндегі Қапшағай су электр стансасы – 434 МВт (4 агрегат).

4 Сырдария өзеніндегі Шардара су электр стансасы – 100МВт.

5 Алматы каскадты су электр стансасы -47 МВт.

 

Тапсырма:

1  Мәтінді түсініп оқыңыз.

2 Төменде берілген сұрақтарға жауап беру арқылы мәтіннің мазмұнын әңгімелеңіз:

2.1 Қазақстанның су энергетикалық қорлары қайда шоғырланған?

2.2 Гидроэлектр құрылысының халық шаруашылығындағы мәні қандай?

2.3 Қазақстанның ірі су электр стансаларын атаңыз.

 

 

14 Энергияның бейдәстүрлі көздері және оларды  пайдалану

 

Бейдәстүрлі энергетикаға жел, күн, биомасса, жер асты ыстық энергиясын пайдаланатын қондырғыларды және мүмкіндігі төмен жылуды пайдаланатын жылулық сорғыларды (насостарды), кіші су энергетикасын және энергия алудың басқа бейдәстүрлі тәсілдерін жатқызуға болады.

Қазақстан жерінде жел энергия қоры үлкен.Оның мүмкіншілігі қазіргі энергия тұтынудан 100 еседей артады. Жел қуатының едәуір үлесі жылдың суық кезеңіне келеді, бұл уақытта халық шаруашылығында энергия қажеттілігі артады.

Жел энергиясымен қатар күн энергиясын және кіші өзендер энергиясын пайдалануға болады.

Күн электр стансасын салу әзірше әдеттегі жылу электр стансаларынан қымбатқа түсіп отыр.Қазір күн энергиясын пайдаланудың басқа бір жолы тиімділеу, ол: үй жылыту мен су қыздыру. Тәжірибе ретінде салынған үйлерде жылу және ыстық су қажеттілігінің 70 пайызы күн энергиясы арқылы өтеледі.

Күн қазандығы арзан және оны істеу оңай. Күн сәулесін қабылдағыш дегеніміз жай шынымен жабылған панель. Бұл қарапайым түзгі (элемент) күн энергиясының жартысына жуығын судың жылулық энергиясына айналдыруға мүмкіндік береді.

Қазақстанның барлық аумаындағы күн сәулесі ағынының мүмкін деңгейі 1 млн.млрд.кВт сағаттай. Экология жағдайы бойынша энергия ағынының пайдалануға мүмкін деңгейі 1 мың млрд. кВт.сағ.құрайды.

Күн электр стансаларын орналастыруға қолайлы Арал маңы, Қызылорда, Шымкент облыстарында күн қуаты аса мол. Күн қондырғыларын ауылды жерде орталықты емес үй жылыту және ыстық сумен қамдау үшін пайдалану тиімді.

Қазақстанда кіші өзендер энергиясын пайдалану болашағы бар бағыт. Қазақстанның кіші өзендерінің толық электрлік мүмкіншілігі 38,7 млрд.кВт. сағ/жыл, ал жүзеге асыруға техникалық мүмкінділігі – 16,9 млрд.кВт. сағ. деп бағаланады. Бұл су қорлары Ертіс өзені мен Балқаш көлінің алаптарында шоғырланған. Әйтсе де бұл қорларды пайдалануға көп қаржы керек.

Кіші су энергетикасын дамыту үшін сенімді негізгі және көмекші жабдықтар мен автоматтандыру құралдары шығарылуы керек. Кіші өзендерде кіші су электр стансаларын салуға Ақш, Франция, Германия, Жапония, Англия, Швейцария сияқты өнеркәсіптік дамыған елдерде көңіл бөлінуде. Кіші су электр стансалары дамушы елдерде көп салынуда.

Шет елдерде кіші су электр стансаларға (КСЭС) 5 МВт-тан кіші стансаны жатқызады. Кейбір елдерде бұл көрсеткіш басқа:АҚШ –та 30МВт-қа дейін, Испанияда – 10 МВт-қа дейін, Финляндияда – 2 МВт-қа дейін.

Дүние жүзіндегі кіші СЭС-тің жалпы қуаты 25 мың МВт деп бағаланады.

Алматы, Қызылоорда, Павлодар, Талдықорған, Шымкент облыстарында ыстық, аз минералданған жер саты сулары табылды.Бұл сулар пайдаланылса 1,8-3,3 млн./жыл қуат алуға болар еді.

Биоэнергетика қоры да Қазақстанда жеткілікті (қи, тезек, көң) Оларды пайдаланып 2 млн.т.ш.о/жыл биогаз алуға болады.

Жылулық сорғылар ыстықтығы төмен жылу көздерін пайдалануға мүмкіндік береді.

Жылу мен электр энергияны жинап сақтау бағытында ғылыми жұмыстар жүргізілуде. Мысалы, карбид пен кремний нитридінің көмегімен жоғары модульді деп аталатын силикаттың ыдырауы барысында бөлінетін жылуды пайдаланудың мүмкіндігін және тиімділігін бірқатар Ресей ғалымдары зерттеп жатыр. Есептеу бойынша 1 кг силикат реакция барысында 8,5 млн.ккал.жылу энергиясын бөле алады, ол 1000 т жағумен барабар. Егер тізбекті физика-химиялық реакцияның жүру мүмкіндігі дәлелденсе, онда оны халық шаруашылығының көп саласында пайдалануға болады.

Дамыған елдерде жаңа жаңғыртылатын энергия көздерін (ЖЖЭК) дамыту саласындағы мемлекеттік ғылыми-техникалық саясат екі бағытта жүргізіледі: тікелей экономикалық әрекет ету; жанамалық экономикалық реттеу; 

Бейдәстүрлі энергетика саласының дамуын тездету үшін қазіргі кезде шетелде жеңілдікпен қарыз беру, салық жеңілдіктері сияқты көмек түрлері көп.

Жел энергетикасының дүние жүзінде кең таралуының басты себебі: ол ауаны ластамайды (көмір мен газдан өзгешелігі), радиоактивті (зиян сәулелі) қалдықтар түзбейді(АЭС –тан өзгешелігі). Жел ЭС-да өндірілген электр энергия құны 1 кВт. сағ. үшін 4-7 цент экю құрайды., энергия құны жергілікті жағдайларға әсіресе жел жылдамдығына байланысты.

Жалпы бейдәстүрлі энергетика үлесі 2000 жылы АҚШ-та барлық энергия қорын өндірудің 5-7%-не дейін жеткізіледі, Германия мен Данияда - 10%-ке дейін, Жапония мен Австралияда 10-15%-ке дейін.

Қазіргі уақытта, мысалы, жер саты ыстығын пайдаланатын электр станса қуаты АҚШ-та 5 млн.кВт-тан артты.

Бейдәстрлі энергетика- жақсы дамып келе жатқан, болашақты сала.

Тапсырма:

1 Мәтінді түсініп оқыңыз.

2 Төменде берілген сұрақтарға жауап беру арқылы мәтіннің мазмұнын әңгімелеңіз:

2.1           Бейдәстүрлі энергетикаға не жатады?

2.2           Қазақстанның кіші өзендерінің электрлік мүмкіншіліктері қандай?

2.3           Қазақстанда биоэнергетика қоры бар ма?

2.4           Жел энергетикасының дүние жүзінде кең таралуының басты себебі неде?

 

15 Қазақстан энергетикасындағы экспорт-импорттық саясат

 

Қазақстанның отын-энергетикалық теңестігі көмірсутек шикізатының негізінде құрылады. Айтарлықтай отын-энергетикалық қорға ие Қазақстанда энергетикалық көмір мен мұнай мол, ал газ бен электр энергия тапшы.

Қазақстанның көмір өндіру өнеркәсібінің мүмкіншілігінің арқасында қазіргі кезде Кузнецк және Орта Азия көмірлерін сатып алмай Шығыс және Оңтүстік Қазақстан тұтынушыларын отандық көмірлерді пайдалануға көшірді.

Қазақстан көмірді қатты отын қорына ие Ресейге, су энергетикалық қорға ие Қырғызстанға және бірқатар басқа ТМД елдеріне экспорттайды, демек болашақта экспортталатын көмір үлесін төмендетіп оны елдің ішкі нарығында пайдаланудың үлесін өсіруге болады. Қазақстанның сұрыптық (сорттық) және азкүлді көмірлерін ТМД елдеріне және сыртқы нарыққа экспорттау 40-50 млн. т деңгейінде болады деп болжанады.

Қазақстанда мұнай мен шықтың үлкен қоры бар, бірақ қазіргі уақыттағы мұнай құбырларының жүйесі өз мұнайын Ресейге экспортқа сатып, өзінің мұнай өңдейтін зауыттары үшін Ресей шикізатын алуға Қазақстанды мәжбүр етеді.

Мұнайдың басты тұтынушылары өнеркәсіптік дамыған Еуропа мен Солтүстік Америка елдері, оларға дүниежүзілік мұнай тұтынудың 40%, ал Таяу Шығыс елдерінің үлесіне 6%-тен аз келеді. Демек дүние жүзіндегі және Қазақстандағы мұнай индустрия әрекетінің бір негізгі құраушысы мұнай өндіретін елдерден тұтынушы елдерге мұнайды тасымалдау.

Қазақстан қазір мұнай өндіруді күніне 6-7 млн.баррельге жеткізе алады. Салуға белгіленген Теңіз-Новороссийск, Ақтау-Тегеран, Батыс Қазақстан-Құмкөл мұнай құбырлары мұнайдың дүниежүзілік нарығына шығуға және Павлодар мен Шымкент мұнай өңдеу зауыттары үшін сібір мұнайын толығымен Жаңажол-Кеңқияқ мұнайына ауыстыруға мүмкіндік береді. Сонымен қатар, қазіргі мұнай өңдеу зауытын толық қуатымен істетіп, қосымша қуаттар салса, мұнай өңдеуді 40-40,5 млн т-ға жеткізуге болады, ол мұнай өнімдерін импорттауды қысқартады және Қазақстан тұтынушыларын өзіміздің автобензин, автокеросин, мазутпен қамтамасыз етеді.

2010 жылға дейінгі кезеңде дүниедегі мұнай сұранысының өсуінің 59%-і Қытай, Индия және Пакистанға байланысты болады деп күтілуде. Бұл үш елде мұнай және мұнай өнімдерін кісі басына тұтыну орташа бүкіл Тынық мұхиттық Азияда төмен және тұтынудың осы елдерінде өсу мүмкіншілігі жоғары. Демек, Қазақстан үшін мұнай және мұнай өнімдерін сатудың мүмкін нарығы Пәкістан, Индия, Қытай.

Дүниежүзілік энергетикалық кеңес, Халықаралық энергетикалық агенттік және басқа халықаралық мекемелердің болжауы бойынша ХХІ ғасырдың бірінші онжылдықтарында алғашқы энергия тұтынудағы табиғигаздың үлесі ұлғаяды.

Қазақстан тәуелсіздік алғаннан кейін дүние жүзінің ірі-ірі мұнайгаз және көмір өндіретін компаниялары қазақстан кен орындарын барлап өнім шығаруға кірісті. Қазақстан өзін электр энегиясымен қамтамасыз ете алады.  Ресей мен Қазақстан арасында электр энергетика саласында көп жалпы мүдделер бар. Шекара маңындағы облыстарда (Атырау, Ақтөбе,Батыс Қазақстан облыстары) Қазақстан тұтынушылары электрмен Ресей электр стансаларынан қамдалады, ал Ресейдің кейбір аудандары ( Қорған, Түмен, Кемер, Омбы облыстары) электр энергияны Қазақстаннан алды.

Болашақтағы кезеңде Қазақстанның мүмкіндігі және табиғи отын-энергетикалық қоры экспорт үшін де және ішкі қажеттікті өтеу үшін де жетерлік өнім шығаратын қуатты отын-энергетикалық кешен дамытуға жеткілікті.

Тапсырма:

1 Мәтінді түсініп оқыңыз.

2 Төменде берілген сұрақтарға жауап бере отырып, мәтіннің мазмұнын әңгімелеңіз:

2.1  Қазақстанның отын-энергетикалық қорының деңгейі қандай?

2.2 Қазақстанның отын-энергетикалық кешенді дамыту мүмкіндіктері қандай?

2.3  Мұнай өңдеу зауыттары туралы не білесіз?

 

         16 Гидрокүлшығарғыш сулар

       Гидрокүлшығарғыш ( ГКШ) жүйесi қатты отын жағатын ЖЭС-тың қазандарынан күл мен шламды шығаруға арналған.

          Қуаттылығы 4000 МВт Екiбастұз кен орнының көмiрiмен жұмыс iстейтiн ЖЭС-тан 1 сағат iшiнде 1100 т күл мен шлам шығарылады, оны су көмегiмен күлүйгiшке жiбередi, ол сол жерде шөгедi. Күл мен шламнан арылған мөлдiрленген су ЖЭС қайтадан ГКШ жүйесiнде қолдану үшiн қайтарылады немесе табиғи су қорларына тасталынады. Қазiргi кезде ГКШ жүйесiнiң жартысына таманы айналмалы су пайдаланғышпен жабдықталған. Күл мен шламды жуып тастау мен гидротиеу үшiн қажеттi су мөлшерi олардың массасынан шамамен 10 есе артық болады.

         ГКШ айналмалы жүйелерiнде күлдiң ерiгiштiгi жоғары компоненттерiн ерiтедi. Екiбастұз кен орны көмiрiнiң күлiнде iс жүзiнде оңай еритiн заттар болмайды, сондықтан ГКШ суларының минералдануы төмен болады. Бiрақ бұл күлде фторидтер ( 50 — 70 мг¤кг дейiн), ванадий және мышьяк (0,5-1,0мг¤кг шамасында), сынап, бериллий, германий және басқа химиялық элементтер болады.

         Газ тазартқыштар (скрубберлер) қабырғасында және суғарғыш жүйенiң соплоларында аз еритiн тұздардың шөгуiн болдырмас үшiн ГКШ жүйесiн үрлейдi. Бұл суда көптеген улы зат болғандықтан, оны залалсыздандырады, тек содан соң ғана оны не су қойнауына жiбередi (тастайды), не ЖЭС жүйесiнде пайдаланылады. Қазiргi уақыттарда ГКШ тастанды суларын залалсыздандыру әдiстерi мен технологиясы зерттелуде.

Стансаның жылытқыш сулары.

Шығырмада пайдаланылған 1кг буды конденсацияландыру үшiн

жыл мезгiлiне байланысты 50- 60л су шығындалады. Қуаттылығы 4000 МВт ЖЭС-қа, төменгi және жоғарғы қысымдағы жылытқыштарды жылытуға және газ тазартқыш жұмысына қажеттi болатын буды қоса есептеген жағдайда пайдаланылған буды шығырма шықтанғышына 500000 т/сағ суытқыш су берiлуi керек. Бұл судың температурасы 8-10°С жоғарылайды, ал ол табиғи су қорларының экологиялық жағдайына нұқсан келтiредi. Су қорларында температура көтерiлсе, көк-жасыл балдырлар қаптайды, судағы оттегi едәуiр азайып, жоғарғы температураны көтере алмайтын су мекендеушiлерi қырылып қалады.

     ЖЭС-тiң жылы сулары, су қорларына тасталған кезде градирняларда немесе арнаулы араластырғыш қондырғыларда шашырауына байланысты, суыйды. Ал мұның өзi, жылу судың көп массасына тарағандықтан, жылытқыш әсерді төмендетедi. Шықтандырғыштан қыздырылған суытқыш су арнаулы қондырғымен жабдықталған градирняның шашыратқыш қондырғысына  жiберiледi. Ыстық судың берiлетiн ағындары градирняға төменнен берiлетiн судың ауа ағынымен жанасады (соқтығысады). Суытылған су резервуарда жинақталып, циркуляциялаушы насос  көмегiмен қайтадан шықтандырғышқа жiберiледi. Құбыр  арқылы өрлеу жұмысы орындалады, яғни ластанған судың бiраз бөлiгi суыту жүйесiнен шығарылады.

         Қуаттылығы 4000 МВт жылу электр стансалары үшiн градирнялары бар тұйықталған суытқыш жүйелерiндегi шығындр жобамен 9500 - 13000 т/сағ болады.

Бұл шығындар жүйенi үрлеуге жұмсалатын 2500 - 5000 т/сағ шығындардан (суытуға кететiн жалпы шығынның 0,5-1 %) шамамен 250 т¤сағ. шығындардан (0,05% маңайында) желмен әкетiлетін шығындардан, жыл мезгiлiне байланысты 6500-8000 т¤сағ. болатын булану шығындарынан құралады. Су шығындарын жүйеге қосымша су беру арқылы толтыруға тура келедi.

         Көптеген жылу электр стансаларында  суыту жүйесiнiң үрлегiш сулары жартылай пайдаланылады. Оларды реагенттер шығынның өсуiне қарамастан химиялық су тазалағыштарға жiбередi. Бұл жағдайда тасталатын судың жылуын пайдаланып қалуға болады, себебi ол су конденсаторлардан соң тiкелей алынады. Одан басқа, бұл суларды табиғи су қорларына осылайша жiбермеуге болады.

Тапсырма:

1  Мәтінді түсініп оқыңыз.

2  Төмендегі берілген сұрақтарға жауап бере отырып, мазмұнын  әңгімелеңіз.

         2.1 Гидрокүлшығарғыш (ГКШ) жүйесінің атқаратын жұмысы, қазіргі кездегі ГКШ  жүйесі қалай жабдықталған?

         2.2 Судың температурасы 8-10°С жоғарылағанда су қорларына қандай нұқсан келтіріледі?

2.3 Ластанған судың біраз бөлігі суыту жүйесінен қалай шығарылады?

2.4 Суытқыш жүйелеріндегі шығындар туралы не білесіз?

 

17 Ағын суларды өңдеу

 

       Жылу электр станцияларын пайдалану кезiнде өндiрiстiң алуан түрлi қалдықтары — газ тәрiздес, затты және сұйық — пайда болады. Газ тәрiздес қалдықтар — құрамына күкiрт оксидтерi, азот оксидтерi, бос азот, көмiр қышқыл газы, су булары, ұшқыш фторидтер  (мысалы,  SiF) және басқа газдар кiрiп, шығып кететiн ошақ газдары. Қатты қалдықтар — күл мен шлам. Сұйық қалдықтар әртүрлi. Оларға шығырма шықтандырғышынан кейiнгi, ауа май суытқыштарынан кейiнгi суытқыш сулар, химиялық тазалағыш қондырғысынан шығатын, пайдаланып болған ерiтiндiлер, жабдықтарды химиялық жуу үрдісін (процесiн) өткiзгеннен кейiнгi және оларды консервациялағаннан кейiнгi ерiтiндiлер, гидрокүлшығарғыш жүйеден тасталатын артық мөлшердегi сулар, бөлменi сулап жинаудан қалған ағындар, электр станцияларының өндiрiс алаңдарында жиналатын нөсер сулары, бу қазандары мен буландырғыштардағы  әрлегiш сулар және басқалар жатады.

Мысал ретiнде Екiбастұз кен орнының көмiрiн пайдаланып, 4000 МВт қуатпен жұмыс iстейтiн ЖЭС-та пайда болатын қалдықтардың мөлшерiн қарастырайық.

Бiр сағат iшiнде 2600 т көмiр жаққанда 3000 т шамасында көмiр қышқыл газы, бiрнеше жүздеген тонна көміртегi оксидi, бiрнеше жүздеген тонна су булары, ондаған тонна азот оксидтерi, 3 — 4 фтор қосылыстары (басым көпшiлiгi түрiнде) мышьяк пен ваннадийдiң аздаған мөлшерi түзiледi. Одан басқа түтiн газдарында ауаның  артық мөлшерi азайтылған (ауасы  аз) көмiрдi жаққанда, канцерогендi көмiрсутектерi болады.

Суды сүзу. Судың iрi дисперсиялық қоспалардан тазартылуы (бөлiнуі) оны механикалық сүзгi арқылы сүзумен аяқталады, себебi, тiптi өте жақсы қалыпқа келтiрiлген режиммен жұмыс iстейтiн түссiздендiргiш арқылы да концентрациясы 10 мг¤л-нан аз қатты фазалы су ала алмайсың. Судың қуыс (ұсақ тесiктi) ортадан өткен кезiнде iрi дисперсиялық қоспалардан құтылуы сүзу (фильтрлеу) деп аталады. Сүзiлетiн бөлшектер өлшемдерiнiң сүзгi материалының тесiктерiнiң эффектi диаметрiне қатынасына қарай бөлшектердi ұстап қалу (сүзу) қабатының бүкiл көлемiнде (адгезиялық сүзу) жүредi, немесе оның бетiнде де жүре алады (қабыршақты сүзу). Егер қабат тесiктерiнiң диаметрiнен үлкен болса, онда бөлшектер су ағыны күшiмен қабат iшiне кiрiп, сонда қалып қояды. Ал, егер керiсiнше болса, онда бөлшектер қабат бетiнде қабыршақ (пленка) болып жинала бастайды. ЖЭС-тарда су дайындау схемаларында көбінесе  адгезиялық сүзу, ал конденсатты тазалау схемаларында — қабыршақты сүзу қолданылады.

Сүзгi материалының бетiнде сүзiлетiн бөлшектердi ұстап қалу адгезия нәтижесiнде де, сүзілетiн қабат саңылауларының арасында механикалық ұстап қалу нәтижесiнде де орындалады. Бөлшектердiң адгезиясы негiзiнен молекулалық тартылыс күштерi әсерiнен туады

(Ван-дер-Ваальс күштерi). Жабысатын бөлшектер қабаттағы саңылаулар арасындағы қуыстарды толтырады, бұл жағдайда су жүретiн қима азаяды да, қабаттың гидравликалық кедергiсi жоғарылайды. Суды үздiксiз пайдаланғанда бұл қысымның өзгеруiн көбейтедi және қуыстағы су жылдамдығын арттырады, ал ол жағдай ұсталып қалған бөлшектердi ысырып (жуып-шайып) әкетiп отырады. Бөлшектердi ұстап қалу және ысырып алып кету процестерi бiр уақытта болғандықтан, бiраз уақыттан соң бұлардың арасында тепе-теңдiк пайда болады. Алдымен бұл теңдiк су ағатын жолмен қабаттың алғашқы бөлiктерiнде туады. Бұл бөлiктер бiраздан соң қоспаларды өздерiне сiңдiрмейдi, яғни қанығады. Бiртiндеп қанығу шегi қабаттың iшiне кіредi. Сүзгiнiң алғашқы су жiберу уақытынан бастап қоспалардың одан кіріп кету уақытына (моментiне) дейiнгi жұмыс iстеу уақытын сүзгiнің қорғаныс қимылының уақыты деп атайды. Осы уақыт аралығында ұсталып (сүзiлiп) қалатын қоспалардың шамасының сүзгiш қабаттың көлемiне қатынасы сүзгi қабатының жұмыстық сыйымдылығы деп аталады. Сүзгi жуылып, тазалану үшiн тек судың мөлдiрлiк сапасына қарай тоқтатылады немесе қысымның (су күшi) шетi жетiп, әбден жоқ болған кезде тоқтатылады.

Тапсырма:

1  Мәтінді түсініп оқыңыз.

2 Төмендегі берілген сұрақтарға жауап бере отырып, мазмұнын  әңгімелеңіз.

2.1 Алуан түрлі қалдықтардың пайда болу жолдары туралы не білесіз?

2.2 Екібастұз кен орнындағы қалдықтар мөлшері қандай?

2.3 Судың түрлі қоспалардан тазартылуы қандай жолмен жүреді?

2.4 Ван-дер-Ваальс күштері деген не?

2.5 Сүзгі қабатының жұмыстық сыйымдылығықандай?

 

18  Табиғи сулардың сапасы

 

Су — сутегiнiң тотығы. Қалыпты атмосфералық қысымда қайнау және балқу температуралары сәйкесiнше 100°С және 0°С. Судың кризистiк температурасы 374,12 С тең.

Кризистiк температура деп осыдан жоғары температураның барлығында бу ешқандай қысым арқылы суға айналмайтынын айтамыз. Осы температураға сәйкес келетiн қысым мен меншiктi көлем де кризистiк деп аталады. Олар 22,115 МПа және 0,003147 м кг тең.

Су — өте жақсы ерiткiш. Нақты пайдалану жағдайларында мүлде таза су мен су буы болмайды. Өйткенi олар әрқашанда органикалық емес және органикалық түрдегi әртүрлi заттардың ерiтiндiлерi болып табылады.

Көптеген заттардың молекулалары ерiгенде, су молекулаларында катиондар мен аниондарда диссосацияланады. Мұндай заттың судағы ерiтiндiсi электр тогын өткiзе алатын болғандықтан, электролит деп аталады. Толық диссосацияға көптеген қышқылдар (тұз, азот, хлорлы қышқылдар),  сiлтiлер (күйдiргiш натр, күйдiргiш калий), бiраз тұздар (хлорлы натрий, хлорлы кальций, хлорлы магний, күкiрт қышқылды натрий, азот қышқылды натрий ) ұшырайды.

Табиғи сулардағы қоспалардың әртүрлiлiгi оларды белгiлi бiр қасиетi арқылы топтастыруға (классификациялауға) кедергi келтiредi, сондықтан қоспалар мен ерiтiндiлердi бiрнеше белгiлерi бойынша топтастырады: дисперсиялану дәрежесi бойынша, химиялық құрамы бойынша және басқа қасиеттерi бойынша. Дисперсиялану дәрежесi бойынша ерiтiндiлер шын және коллоидты, онымен қоса   суспензия болып бөлiнедi

Бөлменің жылу балансы.

Бөлменің ішінде қажетті температураны бірқалыпты ұстап тұруға арналған жылыту жүйесінің қуаты бөлменің жылу шығынына тең болатындай етіп есептелінеді. Бірақ, кейбір өндірістік, кеңселік, қоғамдық және басқа бөлмелерде қосымша жылу көздері болып жылыту аспаптарымен қатар жылу шығындығы орнын толтыру процесіне қатысуы мүмкін. Ондай жылу көздеріне адамдар, жұмыс істеп тұрған әртүрлі механизмдер, технологиялық ақпараттар мен пештер, бөлмеге еңгізілген қыздырылған материал массалары т.б. жатады.

Бөлменің жылу шығыны мына түрлерден тұрады: қабырға, еден, төбе, есіктер арқылы сыртқа тарайтын жылу мөлшерлері. Бұдан бөлек кейбір өндірістік бөлмелердің қосымша жылу шығындары болуы мүмкін, мысалы, бөлме арқылы тасылатын суық материалдарды жылыту, бөлмеге енетін суық транспортты жылыту т.б.

Егер бөлмедегі жылу көздерінің жалпы қуаты жылу шығынан асып кетсе, онда бөлмеге тек жұмыс тоқтап қалған іске қосылатын кезекші жылу жүйесі орнатылады. Ол бөлмедегі температураны суық күндері +5⁰С-тан төмен түсірмеуге ғана есептеледі.

Электрлі жылыту.

Жылытудың бұл түрін ерекше жағдайларда – су электр стансасы (СЭС) немесе атом электр стансасына (АЭС) алынатын бағасы арзан электр энергиясы болғанда және отынды басқа аудандардан тасып әкелу қымбат болған, сонымен бірге жылу көздері мен жылу көздері мен жылу жүйесінен қашықта тұрған шағын ғимараттарды жылытуға  қолданылады. Бұл ғимараттарға су және канализация қалдықтарын айдайтын жеке тұрған насос стансасы, қарауыл постылары және қаладан тыс жерде салынған жеке нысандар жатады.

Электрлі жылытуда құрылымдары әртүрлі жылыту аспаптары қолданылады, сонымен бірге өндірістік электрлі калорифер мен электрлі радиаторлар да кеңінен тараған. Олар бір жерде тұрақты орнатылған (стационарлы) немесе көшпелі болуы мүмкін.

Күн энергиясымен жылыту.

Дүниежүзілік практикада соңғы кездері күн энергиясымен үйлерді жылыту кеңінен қолданылып келеді. Бұл әдістің ең негізгі элементі ретінде (жылу көзі) суды қыздыратын күн коллекторын атауға болады. Күн сәулесінің басым бөлігі коллекторға түсіп, “қара” жазықтықпен (пластинамен)  сіңіріледі де, онымен тығыз түйіскен құбырлардың ішіндегі суға жылу беріледі. “Қара” жазықтықтың үстіңгі беті мөлдір жапқышпен қымталып, “қара” жазықтықтан кері қарай бағытталатын конвекциялы және пластинаның сәулесі жылу шығындарын азайтады. Бұл үшін шыныдан жасаған жапқыштың  тиімділігі өте үлкен болады, ол өзіне қарай пластинадан бағытталған жылу сәулесін сіңіреді немесе шағылдырып Күннен алынған жылу энергиясын шығындаудан сақтайды.

Жылыту жүйесінің қалған жағы бұрынғы келтірілген нобайлардан айнымайды. Біздің елімізде Күн энергиясымен жылыту жүйесі ауа райы мен жылдың мезгіліне қатысты болмайтын негізгі жүйеге қосымша ретінде қолданылады. Аталған жылу жүйесін есептеу әдістері арнайы әдебиеттерде келтірілген.

Тапсырма:

1 Мәтінді түсініп оқыңыз.

2 Төмендегі берілген сұрақтарға жауап бере отырып, мазмұнын  әңгімелеңіз.

2.1 Су жақсы еріткіш.

2.2  Қоспа мен ертінділердің топтастырылуы.

2.3 Жылу көздері мен бөлменің жылу шығыны.

2.4  Электрлі жылыту.

2.5 Күн сәулесмен жылыту.

 

19  Жылумен жабдықтаудың түрі

 

         Жылумен жабдықтаудың негізгі екі түрі бар: өндірістік жылумен жабдықтау және коммуналды тұрғын үйлер мен қоғамдық ғимараттарға жылу беру. Жылу көзінен тұтынушыға жылу энергиясын беру үшін әртүрлі жылутасығыштар қолданылады.

Өндірістік кәсіпорындарда (металлургиялық пештер, қазан ошақтары т.б.) әртүрлі материалдар мен өнімдерді 600-2000°С аралығында қыздыру мақсатында түтін газдары қолданылады. Олардың ерекшелігі – артық қысымсыз өте үлкен температурасы болады. Кемшілігіне мыналар жатады - қыздырылатын материалға жылу берудің өте төмен жылуалмасу коэффициенті, газдың бірлік көлеміндегі жылу мөлшерінің аздығы және өте аз қашықтықтың өзіне тасымалдаудың қиындығы (себебі ошақта қысым құламасы өте төмен).

Төмен температуралы процестерде, әдетте су және су буы қолданылады. Бұл жылутасығыштардың жылуалмасу коэффициенттері өте жоғары деңгейде болады, арзан, әрі аз шығынмен өте үлкен қашықтыққа тасымалдауға болады. Жылумен жабдықтау жүйесінің үнемді жұмыс істеуі үшін бұдан пайда болған конденсатты жинап алып, жылу көзіне қайтару керек. Бірақ бұл конденсаттың тазалығын қамтамасыз ету өте қиын. Мысалы, мұнай өлшемдері мен бояу ертінділерін қыздыру аппараттарынан шыққан конденсат кері қайтарылмайды, себебі аталған өнімдер жиі-жиі конденсатпен араласып кетіп оның сапасьн күрт төмендетеді де, бу қазанын қайта қоректеуге жарамайды.

Өңдірістік технологиялық процестер үшін негізінен шамалы қыздырылған қысымы 0,5-1,5 МПа-ға тең су буы, ал өндіріс ғимаратын және желдетуге қажетті ауаны қыздыруға ыстық су пайдаланылады. Бу жылу электр орталығындағы (ЖЭО) турбнналардан бүрылып алынып немссе тікелей ДКВР типті бу қазанынан, ал кейде қазан-утилизаторлардан алынады. Осылайша орталықтандырылған жылумен жабдықтау іске асырылады.

Коммуналдық тұтыну жылуды әкімшілік, қоғамдық және тұрғын үйлерді;     желдету мақсатында және тұрмыстық қажеттерді (ыстық  сумен жабдықтау) өтеуден түрады. Коммуналдық жылумен жабдықтау да бір орталықтан қамтамасыз етіледі. Орталықтандырылған жылумен жабдықтау жүйесі еліміздегі барлық жылу тұтынудың үштен бірін құрайды.

Еліміздегі жылыту жүйесінде негізінен тұтынушыға жылуды қыздырылған сумен береді, демек аталған жүйе сумен жұмыс  істейді. Жылу тасығыш ретінде суды қолдану жүйедегі жылу беруді реттеуге, аса үлкен қашықтыққа жылуды тасуға және ЖЭО-да қыздырғыш будың конденсатын сақтап қалуға мүмкіндік береді. Бұл әдістің бумен салыстырғанда үлксн артықшылығы бар. Жылыту жүйесінде суды қолдану сонымен бірге, қыздыру бсттсрінің тсмпературасын аса жоғарылатпай, оларды пайдалану кезіндегі қауіпсіздікті арттырады және жұмыс істеу кезіндегі шуды болдырмайды.

Кондиционердің негізгі процестері мен элементтері

ТМД елдерінде ауа өнімділігі 10-нан 250 мың м³/сағ. дейін секциялы кондиционерлер шығарылады: Кд – 10, Кд – 20, Кт – 30, Кт – 40... Кт – 250 маркалы кондиционерлер бөлек секциялардан бір агрегатқа жинақталады. Типтік секцияларды қолданып, ауаны әртүрлі өндеу түрлерін алуға болады: салқындату, кептіру, ылғалдауды – сұйықтандыру камерасы мен беттік ауа салқындатқышта, ауаны қыздыру – ауа қыздырғышта; шаңтозаңнан тазалау – сүзгілерде жүргізіледі.

Ауаны жылыту (суыту) және ылғалдандыру сұйықтандыру камерасында форсункалардан бүркілетін салқын немесе ыстық сумен жүргізіледі, сонымен бірге берілген режим судың  температурасын реттеу арқылы жасалынады. Егер судың температурасы ауаның шық түсу температурасымен тең болса, онда оның ылғал қоры өзгермей суытылады. Ал судың температурасы ауаның шық түсу температурасынан үлкен болса, онда ауаның ылғалқоры бүркілген судың есебінен артады (ауаны ылғалдандырады). Ауаны ылғалдандыру оның температурасын төмендетуге мүмкіндік береді (бүркілген судың булануына ауадан алынатын бутүзілу жылуылу жұмсалынады). Бұл әдіс тоқыма, полиграфия, химия және өндірістің басқа салаларының кондициялау жүйесінде кеңінен қолданылады.

Кондицияланатын ауа сонымен бірге беттік ауа салқындатқыштарды суытылады. Олар ішінде хладон жүретін (суық су, ертінді немесе хладон) қырлы түтіктерден жасалынады да, түтіктер сыртынан суытылатын ауамен айнала ағылады.

Ауаны қыздыру беттік ауа қыздырғыштарда іске асырылады. Олар да ішінде жылутасығыш - бу немесе ыстық су айдалатын қырланған түтіктерден тұрады. Егер санитарлық нормалар бойынша бөлмеден сыртқа шығарылатын ауаның бір бөлігін кондиционерде қайта өндеп бөлмеге қайтаруға болатын болса, онда едәуір мөлшерде жылуды немесе суықтықты үнемдеуге болады. Бұл қайтарылтын ауаның бөлігі тұрақты немесе сыртқы ауаның парамерлеріне байланысты айнымалы болуы мүмкін.

Тапсырма:

1 Мәтінді түсініп оқыңыз.

2 Төмендегі берілген сұрақтарға жауап бере отырып, мазмұнын әңгімелеңіз.

2.1 Жылумен жабдықтаудың түрлері және оның жұмыс істеу тәртібі қандай?

2.2 Түтін  газдары және оның ерекшеліктері қандай?

2.3 Ауаны әртүрлі өңдеу түрлері, олардың  атқаратын жұмысы туралы не білесіз?

2.4 Түтін газдарының ерекшелігі мен кемшілігі қандай? 

 

20 Тозаң дайындау жүйелері

 

Ұсатылған қатты отынды дайындау жұмыстарына оны кептіру, ұнтақтау және отын тозаңын жанарғыға тасымалдап жеткізу жатады. Бұл жұмыстар арнайы тозаң дайындау жүйелерінде жасалынады. Отынды ұнтақтау оның реакциялау бетінің ауданын күрт көбейтіп, жану құбылысын жақсартуға көмектеседі. Мысалы, диаметрі 20 мм көмір кесетін өлшемі 40 мкм бөлшектерге бөлгенде алынған ұнтақтардың жалпы бетінің ауданынан 500 есе үлкен болады.

Тозаң дайындаудың ең қарапайым нобайы есебінде тозаңды тікелей ошаққа үрлейтін түрін атауға болады. Дымқыл көмір шанағынан ұсатылған көмір қоректегішпен (питатель) диірменге ұнтақтауға беріледі және де бұл жерге ыстық ауаның бір бөлігі үрленеді (бірінші ауа). Кептіріліп, ұнтақталып және ірілеу бөлшектері еленіп алынған дайын тозаң 80-100°С-та ауамен тасымалданып, жанарғыларға беріледі. Тасымалдау құбырларындағы тозаң мен ауаның қоспасынан кейде аэротозаң деп те атайды. Ыстық ауаның келесі бөлігі (екінші ауа) жанарғыға тікелей беріледі. Бірінші ауаның үлесі (15-40%) отынның ұшпа заттарының мөлшеріне және оның ылғалдылығына байланысты болады.

Ошаққа тозаңды тікелей үрлейтін тозаң жүйелі қазандықтың өнімділігін реттеу қоректегіштің көмегімен іске асырылады – ол диірменге берілетін көмір мөлшерін өзгертеді. Қазандықтың бу өнімділігін номиналды мәнінен 60%-дан төмен түсіру кейбір диірмендерді тоқтату арқылы жасалынады.

Тікелей үрлейтін тозаң дайындау жүйесінде  бағалы диірмен деп аталатын диірмен түрі кеңінен қолданылады. Ол ротор және ішкі жағы брондалған корпустан тұрады. Диірменнің роторы ұрғыш бағалармен жабдықталған. Ұрғыштар - әрқайсысының массасы 8 кг болатын көмірді ұнтақтайтын негізгі элемент болып табылады. Ротордың айналу жиілігі 1000 айн./мин.

Тарту және үрлеу құрылғылары.

Отынның тұрақты жануы үшін ошаққа үздіксіз ауа беріліп және жану өнімдерінің үздіксіз шығарылып тұруын қамтамасыз ету керек. Ошаққа ауа ортадан тепкіш желдеткіштермен беріледі.

Түтін газдарын қазандықтан шығару түтін құбырының табиғи тарту күшімен немесе арнайы орнатылған түтінсорғыш құрылғымен жүргізіледі. Түтін құбырының табиғи тарту күші ондағы газдың тығыздығы (меншікті салмағы) одан салқындау болатын атмосфералық ауаның тығыздығынан кем болуынан пайда болады.  Алайда қазіргі кезде шығу газдарының жолының қысымы 3 кПа-дан кем болмайтындықтан, түтін құбырының табиғи тарту күші жетпейді. Бұл жағдайда жасанды тарту күшін жасау мақсатында түтінсорғыш қолданылады. Оның қалақтары күлдің бөлшектерінің әсерінен тозып кетпес үшін берік металлдан жасалынып, қалындығы үлкейтіледі және түтін сорғыш газдардың жоғары температурасында жұмыс істеуге бейімделінеді. Ол үшін түтін сорғыш салқындатылатын подшипниктермен, ал кейде салқындатылатын білікпен жабдықталады.

Тарту-үрлеу машиналары өнімділігі  бойынша  5%-тік артық өнімділікпен және тегеуріні бойынша 10%- тік артық тегеурінмен таңдап алынады. Үрлегіш желдеткіштің өнімділігі  ошақтағы ауаның нөлдік коэффициентін және әртүрлі сору немесе ағып кетуді  есептеп алғандағы жануға қажетті ауаның  мөлшерімен анықталады. Түтінсорғыштың өнімділігі сорылған ауаны есепке алғандағы жану өнімдерінің  мөлшерімен анықталады. Ауа жолының максималды кедергісі ауажүргіш, ауақыздырғыш және жанарғылардың  кедергілерінен жинақталады. Түтін жолының кедергісі қазандықтың  барлық телімдерінің кедергілерін біріктіреді – оған ошақтың басқы жағынан бастап түтін құбыры толығымен енеді.

Қазанның әр теліміндегі аэродинамикалық  кедергілерді есептеудің әдістемесі арнайы кітаптарды келтірілген.

Тартуүрлеу құрылғыларындағы электрлі қозғағыштардың қуаты өнімділік және тегеурін артықшылығын есепке алып анықталынады.

Қоршаған ортаны ластауды азайту және түтінсорғыштың бөлшектерін күлмен тоздырмау үшін түтін газдарының жолына күлұстағыштар орнатылады.

Тапсырма:

1 Мәтінді түсініп оқыңыз.

2 Төмендегі берілген сұрақтарға жауап бере отырып, мазмұнын  әңгімелеңіз.

2.1 Тозаң дайындаудың тікелей ошаққа үрлейтін түрлері қандай?

2.2 Бағалы диірмен құрылысы туралы не білесіз?  

2.3 Түтінсорғыш құрылғы туралы айтыңыз.

2.4 Үрлегіш желдеткіштің өнімділігі немен анықталады?

2.5 Түтінсорғыш өнімділігі қалай анықталады?

2.6 Күлұстағыштар қызметі қандай?

 

21 Қазандық қондырғының жұмысын автоматтандыру және қорғаныс құрылғылары

 

Қазандықтың жұмыс істеу тәртібінің бұзылуы тек қана тұтынушыға беретін су немесе будың  өлшемдерін өзгертіп және жұмыс тиімділігін төмендетіп қоймай, сонымен бірге жабдықтарды істеп шығарып және де қызмет істейтін адамдардың өміріне қауіп төндіретін апатқа әкеліп соғуы мүмкін.

Мысалы, ошақтағы отын мөлшерінің аздығына байланысты аз ғана уақыт ішінде отынның берілмеуі жалынның сөнуіне әкеп соғады. Отынның әрі қарай қайта берілуі сөніп қалған ошақта отын мен ауаның қоспасының көп көлемде жиналып қалып, қайта тұтанған кезде жарылысқа жол берілуі мүмкін.

Қазандағы барлық құбылысқа әсер ету оған берілетін отын мөлшерін, ауаны және қорек суын реттеу және ошақтағы вакуумды қамтамасыз ету арқылы орындалады. Аталған жұмыстарды  қолмен жасау қажетті  нысанға өз уақытында әсер етуді кешіктіреді және ұдайы аса зор ынтамен көңіл бөлуді қажет етеді.

Қазандық жұмысын автоматты реттеу қауіпсіздікті, жұмыс сенімділігі мен тиімділігін арттырады және қызметкерлердің санын кемітіп, жұмыс жағдайын жақсартады.

Мәселен, барабанды қазандардың жұмысын реттеу ондағы судың деңгейін бірқалыпты ұстау, жану құбылысының тиімді өту , қыздырылғын будың есепті температурасы, ошақтағы вакуум, қазандық  суының тұз қоры, диірменді отынмен толтыру жүйелері арқылы іске асырылады.

Мысал ретіндегі қазан барабанындағы су деңгейін реттеудің жұмыс тәртібін қарастырайық. Реттегіш қазаннан босатылатын бу және суын үздіксіз өлшеу арқылы  олардың теңгерулігін қаматамасыз етеді . Қазанның жұмыс тәртібіндегі өзгеруге байланысты бу мен қорек суының арасындағы мөлшерлік айырмашылық қорек суын беретін реттеуіш қақпақшаға әсер ететін импульс ретінде пайдаланылады. Дегенмен осы операцияларды орындау барысындағы  құтылмас қателердің салдарынан  барабандағы су деңгейін міндетті түрде дұрыстау қолданылады.

Негізгі өлшемдердің шектен тыс өзгеруін дер кезінде жұмыс қызметкеріне хабарлап отыру үшін қазандық дыбыс пен жарық дабылқаққышпен жабдықталады. Мысалы, судың шекті деңгейін, будың шекті температурасын, көмекші механизмдердің кенеттен тоқтап қалуын т.б. білдіретін дабылқаққыштар бар.

Механизмдерді іске қосу немесе тоқтату операцияларын тізбекті орындау үшін оларды тұйықтау қолданылады. Егер, жұмыс істеп тұрған жалғыз түтінсорғыш апат болып тоқтап қалса, онда тұйықтау құрылғысы үрлегіш желдеткіш мен ошаққа  отын беру өздігінен тоқтатылады. Ал, егер түтінсорғыш іске қосылмаса, онда тұйықтау жүйесі желдеткішті іске қосуға мүмкіндік бермейді.

Әрбір қазандық, сонымен бірге, қорғаушы құрылғыларымен жабдықталуы қажет. Олардың қатарына барабан мен бу қыздырғыштың шығу коллекторына орнатылатын сақтандырғыш қақпашалар жатады. Бұл қақпашалар барабандағы бу қысымы белгілі мөлшерден асып кеткен жағдайда артық буды шығарып жіберіп, қазанның барабаны мен қыздыру беттерін жоғары қысымнан қорғайды. Олардың саны мен диаметрі арнайы ”Қазан бақылау ережелері” деп аталатын ережелермен анықталады. Одан бөлек, тозаң түріндегі отынды жағатын камералы ошақтар газды сақтандырғыш қақпақшамен қосымша жабдықталады. Ол ошақта жиналған тозаңның жарылуы кезінде оны шығарып жіберіп, қазанның қабырғасын, құбыр жүйесін және қаңқасын қирап қалудан сақтайды.

Қазандық қондырғының технологиялық нобайы.

Көмір қоймасынан алынған отын таспалы конвейермен көмір шанағына беріледі. Одан шыққан отын көмір майдалайтын диірмені бар тозаң дайындау жүйесіне түседі. Тозаңдалған көмір арнайы желдеткіштің көмегімен құбыр арқылы ауа ағынымен қазан ошағының жанарғыларына тасылады. Жанарғыларға сондай-ақ үрлегіш желдеткішпен ауа қыздырғыш арқылы екінші ауа беріледі. Қазаның қорек суының деаэрациялы қондырғысы бар қорек багінен  қорек насосының көмегімен алынып, қазанның барабанына беріледі. Барабанға берілер алдында ол су экономайзерінде қыздырылады. Судың булануы экрандық құбырлар жүйесінде жүргізіледі. Барабаннан шыққан құрғақ қаныккан бу буқыздырғышқа келіп түсіп, одан әрі тұтынушыға жіберіледі.

         Жанарғылармен қазанның ошақ камерасына берілетін отын мен ауаның қоспасы жанып, жоғарытемпературалы жалын түзеді (1500°С шамасында). Жалын ошақтың ішкі жағына орналасқан экрандық құбырларға жылуды сәулелену арқылы береді. Экрандарға жылудың негізгі бөлігі берген ошақ газдары 1000°С-та экранның жоғары жақ бөлігінде орналасқан әдіш (фестон) деп аталатын беттер арқылы өтіп, ары қарай бу қыздырғышты ағып өтеді. Сонан соң жану өнімдері су эконоиайзері және ауа қыздырғыш арқылы өтіп шамамен 130-150°С-та қазандықтан шығады. Шығу газдары күл ұстағыш қондырғысында күлден тазартылып түтін сорғыштың көмегімен түтін құбыры арқылы атмосфераға шығарылады. Түтін газдарынан ұсталынған күл және ошақтың төменгі жағындағы құтыға құлап түскен шлак бөліктері су ағынымен арналарға түсіп багерлі насостардың  көмегімен арнайы үйінділерге жіберіледі..

Тапсырма:

1 Мәтінді түсініп оқыңыз.

2 Төмендегі берілген сұрақтарға жауап бере отырып, мазмұнын әңгімелеңіз.

2.1 Жұмыс жасау тәртібі (принципі) қалай  құрылады?

2.2  Барабандық қазандықтың құрылысын  қалай реттеуге болады?

2.3 Қазандық қандай қорғаушы құрылғыларымен жабдықталады?

2.4 Отынның тұтынушыға жету жолы қандай?

 

22 Табиғи айнымалы дағыралы қазандар

 

ТГМ-84Б маркалы газмазутты қазан құрылымының өлшемдері басқа ірі қазандардың түрлеріне қарағанда аса үлкен емес (барабанның/дағыраның білігіне дейінгі биіктік небәрі 28,7м). Қазанның ошағы жылу сәулесін екі жағынан да қабылдайтын (екі сәулелі) экранмен екі симметриялы камераларға бөлінген. Бу қыздырғыштың бірінші сатысы фронтты қабырғаның биіктігін тұтас алып жатқан фронтты қабырғаның биіктігін тұтас алып жатқан фронтты экраннан тұрады. Ошақтың төбесі де тұтас құбырлармен қапталып, төбелік экранды құрайды. Бұл – бу қыздырғыштың екінші бөлігі болып табылады. Оның үшінші сатысына тік орналасқан бір-бірінен алшақ қойылған «шымылдық» деп аталатын бөлігі жатады. Қалған ақырғы сатысы – конвективті газжүргіште орналасқан құбырлардың көлденең орналасқан пакеті. Нәтижесінде бу қыздырғышта 60%-ке дейінгі жылу мөлшері сәулелену арқылы, ал қалғаны – конвективті түрде беріледі.

Бүйірдегі экранның құбырларының төменгі жағы ошақтың ортасына қарай көлбеуленіп келеді. Осы құбырлардағы бусулы қоспаның қабатқа бөліну салдарынан болатын жоғары қызудан қорғау үшін ошақ жақ бөлігінен қалаумен (обмуровка) қорғалады. Қазіргі кезде бұл қазақ төрт немесе алты өнімділігі жоғары жанарғылармен жабдықталған. Жанарғы санының аз болуы олармен жұмыс істеуді және жөндеу жұмыстарын жеңілдетеді.

Конвективті бу қыздырғыштың ирек құбырын бекіту оңды шешілген. Ирек құбыр пакеттері тіреу арқалығы болып табылатын болат камераларға сүйенеді. Ал камералар қазанға келіп түсетін қорек суымен суытылып отырады.

Барлық буландырғыштың экрандық жүйесі және бу қыздырғыштың құбырлары жоғары температурада төмен қарай еркін созыла алады.

Конвективті шахтадағы құбырлардың сыртындағы мазут жаққандағы шөгіндіні тазалу үшін батырамен тазалау жүйесі қолданылады. Пневмотасымалдау құрылғысы арқылы жоғары көтерілетін бытыралар төмен қарай конвективті шахтаға тасталынып құлаған кезде құбырға жабысқан күйе мен әртүрлі жабысқақ шөгінділерді ұрып түсіреді де түтін газдарымен алып кетіледі.

Айналып тұратын регенеративті ауақыздырғыш өзіндік тіреу құрылғысында қазаннан біршама қашықтықта орнатылады.

Қазан агрегатының тұтынатын отын мөлшері шамамен 29 т/сағ. – мазут немесе 30000 м³/сағ. – табиғи газ. Қорек суының температурасы 230°С. Қазанның ПӘК-і 92,5%. Ауа қыздырғыштан кейінгі шыққан ауаның температурасы 300°С, мазутпен жұмыс істегендегі шығу газдарының температурасы 130°С, табиғи газбен істегенде - 120°С болады.

Өндірістің әр саласында, транспортта, коммуналды және ауыл шаруашылығында, сонымен бірге қуаты кіші электр стансаларында кең таралған өнімділігі шағын қазандардың негізгі түріне Ресейдегі Бийск қазан зауыты шығаратын тік суқұбырлы ДКВР қазандары жатады. Қазанның бұл түрі өнімділігі 2,5-тен 20 т/сағ. – дейін; қысымы 1,4; 2,35 және 3,9 МПа-ға, ал температурасы 440°С-қа дейін жететін қаныққан немесе қыздырылған бу шығарады. ДКВР қазандары әмбебапталған және тапсырыс берушілерге әр түрде жеткізіледі: шағындары – жиналған түрінде, ал өнімділігі жоғарылары – үлкен үш блок түрінде.

Барабандар қазанның білігі бойымен орналасып, олардың арасында қайнатушы құбырлардың дәлізді шоғыры орнатылған. Ошақ газдарының қозғалуы горизонталь бағытта – құбырларды көлденең және бұрылымдармен ағады. Газдарды бұру бөгеттер қою арқылы жүзеге асырылады және біріншісі шамотты кірпіштен жасалынса – келесісі шойыннан құйылады. Бүйірдегі экранның құбырлары үстіңгі жағы жоғарғы барабанға, ал төменгі жағы коллекторға бекітілген. Алдыңғы жақтағы қабырғаның ішіне орналасқан төмен түсу құбырлары жоғарғы барабанға көмекші тіреу болып табылады. Егер қазанда бу қыздырғыш болса, онда ол қайнағыш құбыр шоғырларының бір бөлігінің орнына орналасады. Бу қыздырғышқа бу тікелей барабаннан келіп түседі де, ошақтың үстінде орналасқан коллектордан шығады.

Қазаннан шығатын газдардың температурасы 400°С-қа дейін жетуі мүмкін. Сондықтан қазаннан соң көбінесе су экономайзерін немесе ауа қыздырғышты орнатады. Бұл шара қазанның ПӘК-ін 90,5%-ке дейін көтеруге мүмкіндік береді.

Тапсырма:

1 Мәтінді түсініп оқыңыз.

2 Төмендегі берілген сұрақтарға жауап бере отырып, мазмұнын әңгімелеңіз.

2.1    ТГМ-84Б маркалы газмазутты қазан құрылымы қандай?

2.2    Жылу мөлшері қалай беріледі?

2.3    Бытырамен тазалау жүйесі қандай?

2.4    Қазан агрегатының тұтынатын отын мөлшері қандай?

2.5    Тік суқұбырлы ДКВР қазаны туралы не білесіз?

 

         23 Су қыздырғыш қазандар

 

Су қыздырғыш қазандар суды жылу жүйесі үшін ысытып және оны тұрмыстық қажеттерге қолдану үшін қызмет етеді. Әдетте, жылу жүйесіндегі суды 70-104°С-тан 150-170°С-қа дейін қыздырады. Соңғы кездері суды 180-220°С-қа дейін қыздыру көзделіп жүр. Себебі, суды жоғары деңгейде қыздыру арқылы тұтынушыға көп мөлшерде жылу беруге болады. Қазандар, әдетте судың тұрақты мөлшерінде жұмыс істейді, ал берілетін жылу мөлшері судың температурасын реттеу арқылы өзгертіледі.

Шығу газдарындағы су буының сұйылып қыздыру беттерін тотықтырмау үшін қыздырылатын судың қазанға кіру жағындағы температурасы жану өнімдерінің шық нүктесінен жоғары болу керек. Сонда қыздыру беттерінің де температурасы шық нүктесінен жоғары болады. Сондықтан қазан табиғи газбен жұмыс істегенде судың кіру температурасы 60°С-тан, ал мазупен жұмыс істегенде 70°С-тан кем болмауы керек, ал жылу жүйесіндегі су кейде 60°С-тан төмен салқындатылатындықтан, қазанға кіре берісінде оны қыздырылған (қазанның өзінде) сумен араластырып, температурасын көтереді.

Мазутпен жұмыс істегендегі оның жылуөнімділігі 41 МВт-қа (немесе 35 Гкал/сағ.) тең және пайдалануда жақсы жағынан танылған. Қазан П әрпі тәрізді (П-тәрізді) жинақталған және үш-үштен бүйір қабырғаларына орналасқан алты газмазутты жанарғылармен жабдықталған. Форсункалары мазутты ошаққа механикалық әдіспен бүркеді. Ошақ камерасы диаметрі 60 мм құбырлармен толығымен экрандалған. Конвективті жылу беті диаметрі 28 мм горизонталь орналасқан құбырлардан жасалынған. Конвективті шахта да құбырлармен экрандалған.

Қалдықтарды пайдаланатын қазандар.

Әртүрлі технологиялық қондырғылар пештерден шығатын ыстық газдардың жылуын пайдалану үшін қалдықтарды пайдаланатын қазан немесе қазан-утилизатор деп аталатын қазанның түрі қолданылады. Қалдық газдардың температурасы жоғары болса (900°С-тан жоғары), бұл қазандар сәулелі қыздыру беттерімен жабдықталып, кәдімгі бу қазаны сияқты жинақталады, ошақтың орнына астынан газ келетін сәулелі камера орнатылады. Ауа қыздырғыш, егер өндіріске ыстық ауа қажет болмаған жағдайда орнатылмайды. Қалдық газдар сәулелі камерада кәдімгі қазандағыдай салқындатылады. Камераның үлкен көлемі қалың сәулелі қабат жасауға көмектесіп, газдардың қаралық дәрежесін арттырады. Сондықтан да мұнда сәулелі жылуалмасу басым болады.

Газдардың ирек құбырлары жоқ камерада алдымен суытылуы, ондағы кездесетін шлак немесе технологиялық өнімдердің салқын қыздыру беттеріне дейін тез арада қатып қалуын көздейді.

Егер технологиялық қондырғылардан шығатын газда жанғыш компоненттер жоқ болса, онда ондай қазанда жанарғылар болмайды. Мұндай қазандардың кәдімгі табиғи немесе еріксіз су айналым жүйесі болып, басқа қазандарға ұқсас болады.

Қалдық жылулармен жұмыс істейтін қазандарды жобалаған кезде қыздыру газдарында болатын агрессивті заттардың, мысалы күкірт газдарының болуын ескеру керек. Ал, егер технологиялық қалдық газдарда жанатын құрамдар бар болса, оларды сәулелі камерада алдымен жағып алады. Мұндайда сәулелі камера ошақ қызметін атқарады.

Егер қалдық газдардың температурасы 900°С-тан төмен болса, онда утилизаторлы қазандарда конвективті беттер қолданылады. Мұндай агрегаттардың сәулелі камерасы болмайды да, түгелімен ирек құбырлардан тұрады.

Қазіргі кезде қара металлургия зауыттарының пештерінің соңынан қойылатын КУ маркалы сериялы әмбебапты қазандар шығарылады – КУ-125, КУ-100-1, КУ-80-3, КУ-60-2. Мұндағы бірінші сан қазан арқылы 1 сағатта өтетін газ мөлшерін білдіреді (қалыпты жағдайда мың м³ есебімен).

Газдардың кіру жағындағы температурасы 650-850°С. Өндірілетін будың параметрлері: қысымы 1,8-4,5 МПа және температурасы 365-385°С.

Мысалы, КУ-125 қазанының бу өнімділігі - 27-41 т/сағ. бұл сериялы қазандардың барлығы судың булану беттері арқылы көп еселеп жүруі негізінде жұмыс істейді. Су экономайзерінде қыздырылған су барабанға беріліп, одан судың айналмасын қамтамасыз ететін насоспен алынып, булану ирек құбырлары арқылы барабанға келіп түскен соң, онда бу судан бөлінеді. Су қайтардан айналым насосына беріліп, ал тазаланған бу жоғары температуралы аймаққа қойылған бу қыздырғышқа беріледі.

Тапсырма:

1 Мәтінді түсініп оқыңыз.

2 Төмендегі берілген сұрақтарға жауап бере отырып, мазмұнын  әңгімелеңіз.

2.1            Су қыздырғыш қазандар.

2.2            Жылу мөлшерінің өзгеруі.

2.3            Қазан-утилизатор.

2.4             КУ маркалы  әмбебапты қазандар.

 

24 Конвективті жылуалмасу. Конвективті жылуалмасудың негізгі заңдары

 

Жылуалмасудың екінші түрі - конвекция тек газдар мен сұйықтарда болады. Мұнда жылу беру кеңістікте қозғалатын ортаның көмегімен іске асырылады. Конвективті жылуалмасу жылуөткізгіштікпен әрқашан байланысты болып келеді. Конвекция мен  жылуөткізгіштіктің біріккен процесін конвективті жылуалмасу деп атайды.

Конвекцияны еріксіз және еркін деп аталатын екі түрге бөледі. Еріксіз конвекцияда  сұйықтың қозғалуы жасанды түрде іске асырылады. Мысалы: насостың немесе сығымдағыштың көмегімен. Еркін конвекцияда қозғалу процесі сұйықты қыздыру және соған байланысты оның тығыздығының өзгеруінен туады.

         1884ж. ағылшын ғалымы О. Рейнольдс өзінің тәжірибесінде әртүрлі заңдылыққа бағынатын сұйықтың екі түрлі қозғалыс түрлерін (тәртіптерін) анықтаған. Қозғалыстың бірінші түрінде сұйықтың барлық бөлшектері бір-біріне параллель траекториялармен ағып қабаттары бір- бірімен араласпайды. Мұндай қозғалысты ламинарлы қозғалыс деп атайды.

Ағынның екінші түрін турбулентті деп атайды. Мұнда сұйықтың  қабаттары үздіксіз араласып ағады.Осыған байланысты ағын бөлшектердің хаосты қозғалатын массасынан тұрады.

О. Рейнольдс сұйықтың дөңгелек құбыр ішіндегі қозғалу сипаты                   қатынасымен анықталатынын көрсетті.

         Қозғалыс тәртібі жылу беру процесінің қарқындылығына тікелей әсерін тигізеді. Мысалы ламинарлы қозғалыста жылу қабырғаға перпендикуляр бағытта тек қана жылуөткізгіштікпен беріледі, себебі қабаттар бір- бірімен араласпай параллель ағады.

Берілген жылу мөлшері сұйықтың физикалық қасиетіне каналдың геометриялық өлшеміне және оның пішініне қатысты өзгеріп жылдамдыққа байланысты болмайды.

Турбулентті қозғалыста жылу қабырғаға перпендикуляр бағытта жылуөткізгіштікпен қатар бөлшектердің араласуы арқылы да беріледі.

Жылутасығыштар ретінде техникада әртүрлі заттар қолданылады:ауа, су газдар, май, мұнай, спирт, сынап, балқытылған металдар және басқалар. Осы заттардың физикалық қасиеттеріне байланысты жылу беру әртүрлі өтеді.

          Жылуберуге келесі физикалық параметрлер де үлкен әсер етеді: жылуөткізгіштік меншікті жылусыйымдылық с тығыздық р температура өткізгіштік а және динамикалық тұтқырлық. Бұл параметрлер әр берілген зат үшін белгілі мәнге ие болады да, негізінен температураға байланысты өзгереді.

            Конвективті жылуалмасуды зерттеуде тұтқырлықтың мәні  аса зор.  Өзінің физикалық сипатына сай  конвективті жылуалмасу аса күрделі құбылыс болып, өте көп  факторларға байланысты болады. Жалпы жағдайда жылуалмасу коэффиценті өте көп факторларға қатысты өзгереді: сұйықтың физикалық параметріне, қозғалу тәртібіне, жылдамдыққа, дененің пішіні мен өлшемдеріне т.б. Суытқыш қондырғының циклдары.

       Денелердің температурасын қоршаған ортаның температурасынан үнемі төмен ұстап тұратын машиналар суытқыш қондырғылар деп аталады.

Бөлмелер мен әртүрлі денелерді жасанды түрде суыту халық шаруашылығында (құрлысқа, тау-кен жұмыстарында, химия және тамақ өндірісінде т.б) кеңінен қолданылады. Тамақ өнімдерін сақтауда суықтықтың алатын орны ерекше. Ауаны кондициалау процесі де өндірістік және қоғамдық ғимараттарда қолайлы жағдай туғызады.

 Суытқыш қондырғыларды негізінен екі топқа бөлуге болады. Бірінші топқа газды немесе ауалы қондырғылар жатады. Бірақ суытқыштық эффектісінің аздығынан және ауқымы үлкен болғандықтан мұндай қондырғылар кеңінен таралған жоқ.

Екінші топқа сығымдағышты бумен жұмыс істейтін қондырғылар жатады. Жұмыстық дене (суытқыш агент) ретінде оларда әртүрлі заттардың буы қолданылады: аммиактың, көмірқышқылдың, күкірт ангидридінің, фреон ж.б. Бұл топтағы суытқыштар сенімді жұмыс істеуінің арқасында өндірісте кеңінен таралып отыр.

Жылу қозғағышына қарағанда суытқыш қондырғылары кері немесе суытқыш циклы бойынша жұмыс істейді. Оның ең  жетілген түрі болып кері Карно циклы аталынады.

 Ауаны суыту үшін кондиционерлерге табиғи (су мен мұз) және жасанды (суытқыш машиналар) жылу көздері қолданылады. Бірақ, жер асты артезиан суының температурасының өзі жоғарылау болады да (6-8⁰С), терең суытуға мүмкіндік болмайды, ал мұз тек өнімділігі шағын қондырғыларда қолданылады. Сондықтан, кең  көлемде фреонды сығымдағыш қондырғылар, ал абсорбциялы және эжекторлы қондырғылар сирек пайдаланылады. Суытқыш машиналарда жұмыстық дене ретінде, әдетте фреон немесе аммиак қолданылады.

Тапсырма:

1 Мәтінді түсініп оқыңыз.

2 Төмендегі берілген сұрақтарға жауап бере отырып, мазмұнын әңгімелеңіз. 

2.1  Конвективті жылуалмасу, оның түрлері қандай?

2.2  Суытқыш қондырғылары қайда қолданылады?

2.3  Суытқыш қондырғылардың топталуы және жұмыс істеуі туралы не білесіз?

2.4 Ауаны суыту үшін кондиционерлерге қандай жылу көздері қолданылады?

2.5О.Рейнольдс тәжірибесі деген не?

 

 

25 Қазіргі қазан құрылымы

 

Барабанды бу қазаны ошақ камерасынан, газжүргіштен, барабан, қыздыру беттері, ауақыздырғыш және жалғағыш құбырлар мен ауатасымалдағыштан тұрады. Жанатын отын жанарғыларға беріледі. Оларға алдын ала  қазандықтан шығатын газдармен ауақыздырғышта қыздырылған ауа беріледі. Ошақ камерасында жанарғылар арқылы берілген отын мен ауаның қоспасы жанып, жоғарытемпературалы жалын пайда болды.

Бұл құбырлар булану қыздыру беттері немесе экран деп аталады. Экрандарға  өзінің қызуының бір бөлігін беріп ошақ газдары 1000с температурада артқы  экранның жоғарғы бөлігінен өтіп, қазандықтан 110-150с температура шамасында шығып кетеді.

         Бу қазанына келіп түсетін суды қорек суы деп атайды. Ол алдымен су экономайзеріне келіп түсіп, шығу газдары арқылы қыздырылып, жанған отынның жылуын үнемдейді. Судың булануы экран құбырларында өтеді.  Булану беттерінде барабанға  жалғанып және төмен түсіргіш құбырлар арқылы айналма контурын түзеді. Барабанда бу мен судың артық бөлігі қазанның сенімді  жұмыс істеуін қамтамасыз етеді. Барабаннан шыққан құрғақ қаныққан бу буқыздырғышқа келіп түсіп, аса қыздырылған бу тұтынушыға жөнелтіледі.

         Қазанның барлық қыздыру беттері  ауақыздырғышты қоса есптегенде, әдетте құбырлы беттер болып келеді. Тек қана кейбір қуатты бу қазандарының ауақыздырғышының беті басқаша  пішінде болуы мүмкін.

Қазан ошағының төменгі бөлігі трапециялы болып келеді де, ол суық құны (воронка) деп аталады. Онда жалыннан бөлініп шыққан күлдің жабысқан бөлшектері құлап түсіп, суыған соң арнайы қабылдағыш құрылымға түседі. Газмазутты  қазандарда  суық құны болмайды.

         Су қыздыратын  экономайзер және ауақыздырғыш  орналасқан газжүргіш канал  конвективті  бет деп аталады,  себебі  онда жылу  су мен  ауаға негізінен конвекциямен беріледі. Осы газжүргішке орналастырылған әртүрлі  қыздыру беттері  жану өнімдерінің буқыздырғыштан 500-700с-та шыққан температурасын 100с-қа дейін  төмендетуге  мүмкіндік береді, демек отынның жылулығын толығымен пайдаланады.

         Барлық құбырлар жүйесі мен  барабан тіреулер мен  көлденең арқалықтардан тұратын қаңқаға сүйенеді. Ошақ пен газжүргіштер  жылуоқшаулағыш материалдардан қаланып, сыланған. Оның сырты болаттан жасалған парақтармен қымталып, іштегі газдың сырқа шықпауын және сыртқы ауаның ішке  сорылмауын қамтамасыз етеді. )азанның жұмыс  істеу  сенімділігін арттыру үшін кей кездері су және субулы  қоспаның айналмалы  контурда жақсы  қозғалуын арнайы насостың көмегімен қарқындатады. Бұл қазандарды көпеселі еріксіз айналмалы қазандар деп  атайды. Олардың ең соңғы түрі  ретінде  тікағынды қазандарды айтады. Мұнда су, субулы қоспа және қыздырылған бу еріксіз түрде қорек насосының көмегімен қозғалады. Осы агрегаттарда  барабанның қажеті болмағандығынан, оны орнатпайды. Тікағынды нобай бойынша буланғыш және  қыздырғыш беттері жоқ суқыздырғыш қазандар да жұмыс істейді.

        Газжүргіштер мен  ошақта  арнайы қойылған түтінсорғыштың тартуымен вакуум  жасалынады. Ол  жану өнімдерінің әртүрлі саңылаулар мен тесіктер арқылы қазандық ғимаратының  ішіне таралуын болдырмайды.

         Бу қазандарының сенімді, қауіпсіз әрі тиімді жұмыс істеуін қамтамасыз ету үшін олар дистанционды  басқару және  автоматтандыру  жүйелерімен  жабдықталады.

           Еліміздің өндірістерінде орналасқан бу қазандарының  құрылымдары алуан түрлі және олардың өлшемдері  де әртүрлі. Кейбіреуін жиналған  күйінде автомашинамен  алып жүруге мүмкін болса, өте ірі жылуэлектр стансаларының  қазандарының биіктігі 100 метрге дейін жетеді.

           Қазіргі шығарылатын  ең ірі бу қазандары  энергетикалық мақсаттарда  қолданылады. Олардың буөнімділігі 4000т/сағ.- дейін жетеді, ал олардың  бу тұтынатын  турбиналардың қуаты- 1200 МВт-қа дейін, будың қысымы –25 МПа-ға, ал қыздырылған будың  температурасы 560с-қа дейін жетеді. Бұл дүние  жүзіндегі қазандарда кездесетін аса жоғары параметрлер.

Булану беттері.

Бу түзілетін булану беттерінің әртүрлі қазандарда бір бірінен айырмашылықтары болғанмен, олардың барлығы ошақ камерасында орналасып, негізінен сәулелену жылулығын қабылдайды. Оларға экрандық құбырлар және де ошақтан шығар ауыздан орналастырылған шағын қазандарға шоғыры жатады.

Еркін айнымалы  қазандардағы экрандық құбырлардың ішкі диаметрлері 40-80 мм аралығында болады. Экран деп, бір біріне параллель қосылған, тік орналасқан көтеруші құбырлардан тұратын және  бір бірімен коллекторлармен жалғасқан құбырлар жүйесін айтады. Құбырлардың арасындағы есептеуде мынаны еске алады: жану өнімдерінің температурасы ошақтан шығар ауызда күлдің жұмсару температурасынан кем болуы керек, себебі, ондай болмаған жағдайда күл қазанның бөлшектеріне жабысып қалып, газдың жүру жолын бітеп тастайды.

Тапсырма:

1 Мәтінді түсініп оқыңыз.

2  Төмендегі берілген сұрақтарға жауап бере отырып, мазмұнын  әңгімелеңіз.

2.1   Барабанды бу қазаны, оның құрлысы қандай?

2.2 Қорек суының тұтынушыға жету жолдары қандай?

2.3 Еріксіз айналмалы қазандар туралы айтыңыз?

2.4 Тікағынды қазандар дегеніміз не?

2.5            Дүние жүзіндегі қазандарда кездесетін ең жоғарғы параметрлер

(өлшемдер) қандай?

2.6            Булану беттері дегеніміз не?

 

26  Бу қыздырғыштар

 

         Бу қыздырғыштар қазанның булану жүйесінен келіп түсетін будың температурасын көтеруге арналған. Оның құбырларының диаметрлері 22-54мм аралығында болады және ошақтың қабырғасында немесе төбесінде орналасуы мүмкін. Жылуды сәулелену арқылы (сәле қыздырғыш) немесе конвекция арқылы (конвективтібуқыздырғыш) қабылдап алуы немесе конвективті шахтаның аузында орналасуы мүмкін.

         Қазанның жұмыс тәртібіне және жүктемесіне тәуелсіз қыздырылған будың температурасы бірқалыпты болу керек, себебі егер ол төмендесе будың ылғалдылығы көбейіп, турбинаның соңғы сатыларының бөлшектерінің беріктілігін төмендетіп, сонан соң деформацияға әкеліп соқтыруы мүмкін.

         Будың температурасын тұрақты мөлшерде бусалқындатқыш құрылғының көмегімен реттейді. Олардың ең көп тұрған түрі бүркігіш бусалқындатқыш болып табылады. Онда будың температурасын реттеу тұзынан айырған суды (конденсатты) бу ағынына бүрку әдісімен іске асырылады. Су буланған кезде будың жылуының бір бөлігін алып, оны суытады.

 Төментемпературалы қыздырғыш беттер

Төментемпературалы беттер деп конвективті газжүргіште орналасқан және жану өнімдерінің аса жоғары емес температурасында жұмыс істейтін беттерді айтады. Оларға су экономайзері және ауақыздырғыштар жатады. Аталған қондырғыларды орнатудың негізгі мақсаты – қазаннан шығатын газдардың жылуын максималды пайдалану.

Су эканомайзері қазанның қорек суын қыздыру үшін тағайындалған, әдетте, диаметрі 28-38 мм аралығындағы құбырлардан жасалынып, иректеліп, пакет түрінде жинақталған. Пакеттегі құбырлар шахматты тәртіппен тығыз жинақталады: көрші құбырлардың біліктерінің ара қашықтығы 2-2,5 құбыр диаметрінің еселігіне тең, ал ағын бойымен жүргенде ол ара қашықтық 1-1,5 диаметр еселігіне тең болады. Ирек құбырларды бекіту сүйеніш тіреулермен іші қуыс арқалықтарға асылып ілінеді. Жоғары қысымды қазандардың экономайзерінде қыздырылған судың 20%-ке дейінгі бөлігі буға айналуы мүмкін.

Паралель жұмыс істейтін құбырлардың жалпы саны олардағы судың қозғалыс жылдамдығы 0,5-1 м/с-тен кем болмайтындай етіп таңдап алынады. Бұл жылдамдық құбыр ішіндегі ауаның көпіршіктерін жуып жіберіп, тотығуды болдырмауға және субулы қоспаның қабаттарға бөлінбеуіне, сөйтіп булы  қабаттағы құбырдың аса қызып кетпеуін қадағалаудан туған шама. Экономайзер ішіндегі судың қозғалысы әрқашан жоғары бағытталған: бұл жағдайда құбыр ішіндегі қалған ауа сыртқа жеңіл шығарылады.

Пакеттегі горизонталь жазықтықтағы құбыр саны жану өнімдерінің қозғалу жылдамдығы 6-9 м/с аралығында болуынан туады. Бұл жылдамдық мөлшері бір жағынан  жылуберіліс коэффициентінің жоғары мәнін алуды қамтамасыз етеді. Бұл жағдайда жылуберіліс коэффициенті, әдетте бірнеше ондық мәнге ие болады Вт/(м²К). Жөндеу және тазалау жұмыстарын жүргізуге қолайлы болу үшін экономайзерді биіктігі 1-1,5 м, аралары 0,8 м-ге дейінгі пакеттерге бөледі.

Ирек құбырдың сыртқы жағындағы жабысқан ластарды (күйе т.б.) тазарту үшін уақыт сайын бытыралы тазалауды іске қосады. Мұнда металдан жасалған бытыралар жоғарыдан төмен қарай құлап, құбыр бетіне жабысқан лас заттарды ұшырып түсіреді. Күйенің темірге жабысуы түтін газдарының шамадан тыс салқындап шық түсу температурасына дейін жеткенде болатын процесс, әсіресе құрамында күкірті көп отынды жаққанда жылыту беттеріне  күйе жабысу күшейеді. Жылуэнергетикалық қондырғыларда қазанға берілетін қорек суы алдын-ала міндетті түрде регенеративті қыздырылады, сондықтан мұнда күйе жабысу немесе тотығу процестері болмайды.

Экономайзердің құбырларының жоғарғы қатарлары қазандық қатты отынмен жұмыс істегенде көбірек тозады. Оларды сақтау үшін құбырларға әртүрлі қорғағыш жапсырмалар бекітеді.

Ауа қыздырғыштар. Қазандықтың қорек суы энокомайзердің алдында регенеративті түрде қыздырылатындықтан, оның температурасы жоғары болып, қазанның шығу газдарын тым салқындата алмайды. Сондықтан газдарды одан әрі салқындату мақсатында экономайзерден соң ауа қыздырғыш қойылады. Мұнда атмосферадан алынған содан соң ошақта жануға қажетті ауа қыздырылады. Ылғалданған көмірді жаққан кезде қыздырылған ауа оны кептіруге жұмсалып, онан соң көмір майдалайтын құрылғыдан шыққан тозаңды тасуға пайдаланылады.

Жұмыс істеу принципі бойынша ауақыздырғышта рекуперативті және регенеративті болып бөлінеді.

Рекуперативті ауа қыздырғыш - әдетте, болат құбырдан жасалынады. Құбырлар мұнда тік орналасқан олардың ішімен жану өнімдері қозғалады: ауа оларды сыртынан бірнеше рет арнайы ауажүргіш арналармен жүріп өтеді. Құбырлардағы газдығ жылдамдығы 9-13 м/с, ал құбыр арсындағы жылдамдығы екі еседей кем.

Регенеративтік ауа қыздырғыш ішіне иректелген болат парақтар толтырылған ақырын айналып тұратын барабаннан тұрады. Секторлы тақтамен ауа қыздырғыштың түрі екі бөлікке бөлінген- ауалы және газды бөліктер. Айналған кезде толтырмалар кезекпен біресе ауалы, біресе газды ағында кесіп өтеді. Толтырманың тұрақсыз тәртіпте жұмыс істеп тұрғанына қарамастан ауа ағынын қыздыру тұрақты және бірқалыпты жүргізіледі . Газ бен ауаның қозғалысы-қарсы ағын бойымен жүргізіледі.

Тапсырма:

1 Мәтінді түсініп оқыңыз.

2  Төмендегі берілген сұрақтарға жауап бере отырып, мазмұнын  әңгімелеңіз.

2.1Бу қыздырғыштар және оның жылуды қабылдап алуы туралы не білесіз?

2.2 Қазанның жылу тәртібі қандай?

2.3 Будың температурасын  қалай реттейді?

2.4 Су эканомайзерінің қызметі қандай?

2.5 Төмен температуралы беттер, қондырғының негізгі мақсаты қандай?

2.6 Ауа қыздырғыштың қандай  түрлері бар?

 

27 Желдету (вентиляция)

 

Желдету процесінің міндеті – бөлмедегі ауаның гигиеналық талаптарға сай химиялық құрамы мен физикалық күйін сақтау, демек ауаның тазалығын, температурасын, ылғалдылығын және қозғалу жылдамдығын қажетті деңгейде қамтамасыз ету. Ауаның тазалығы ондағы зиянды қоспалардың шекті мөлшерінің шоғырын (ШМШ) тағайындайтын санитарлы нормалармен белгіленеді. Осы нормаларды және талаптарды қанағаттандыру үшін қоғамдық және тұрғын үйлерден ластанған ауаны алып кетіп, орнына атмосферадае таза ауа беріп отыру керек. Ауаны алмастыру қарқыны бөлмедегі ауаның ластану дәржесіне байланысты болады. Сағаттық ауа алмастыру еселігі, демек бір сағаттағы бөлмеден алынған ауа мөлшерінің бөлменің көлеміне қатынасы кең көлемде өзгеретін шама - 1-ден 45-ке дейінгі аралықта болуы мүмкін (мысалы, гальвандау цехы мен ағаш бояу цехтарында). Қысқы күндері бөлмеге келіп түсетін таза ауаны міндетті түрде алдын ала жылытады.

Желдетудің негізгі екі түрі бар: еркін және еріксіз. Еркін желдету кезінде бөлмедегі ауа терезе, есік немесе арнайы желдеткіш тесіктер арқылы сыртқы ауамен өздігінен ауысып отырады. Мұның қарқындылығы бір сағатта үш еселікке дейін жетуі мүмкін, Еркін желдету кезінде ауның алмасуы бөлменің барлық жері үшін бірдей болмайды, себебі таза ауа ластанған ауамен бірдей араласпайды. Сонымен бірге, сырттан келетін таза ауа қысқы күндері алдын ала жылытылмайды да, тек қана бөлменің жылыту жүйесімен температураны қалыпты деңгейге көтереді.

Жылыту жүйесін есептегенде 1 кг ауаны 1 К-ге қыздыру үшін шамамен 1 кДж жылу энергиясы қажет деп алуға болады.

Еріксіз желдетудің қарқындылығы мен тиімділігі еркін желдетуге қарағанда едәуір улкен. Ол алдын ала берілген кез келген ауа алмасу қарқандалаған қамтамасыз ете алады, бөлменің барлық бөлігін бірдей желдетеді және сыртқы ауаның ластанған ауамен тиімсіз араласуын болдырмайды. Мұнда ластанған ауа бөлмеден арнайы сору-желдету жүйесіменшығарылып, орнына улгеріш-желдету жүйесімен таза ауа беріледі. Сонымен бірге шығарылатын ластанған ауаның жылуы арнайы жылуалмасқышта таза ауаны қыздыру үшін пайдалануы мүмкін.

Егер зиянды заттар бөлменің бір белгілі бір бөлігінде ғана пайда болса, онда сол жерде жергілікті сору құрылымдарды қойылады. Бөлінетін зиянды газдар ауадан жеңіл болса, онда сору құрылымдары бөлменің төбе жағына орнатылып, таза ауа астыңғы жатқан беріледі.

Еріксіз желдету кезінде сыртқы ауаны қыздыру үшін булы, сулы немесе электрлі калориферлер (ауа жылытқыштар) қолданылады. Бұл жерде ең жақсы жылутасығыш ретінде температурасы 70-150⁰С-тағы ыстық су болып табылады. Аталған жылутасығыш ең үнемді және желдету жүйесін сапалы реттеуді және желдету жүйесін спалы реттеуді және автоматтандыруды қамтамасыз етеді. Су буын қолдану тиімсіздеу және реттеуді қиындатады, бірақ калорифердің өлшемдері ыстық суды қолданғанға қарағанда едәуір кіші және ышқам болады.

Бу қазанының ішкі құбылыстары және оның су тәртібі

Барабан мен су құбырлардың сулы кеңістіктерінде булану кезінде үздіксіз қорек суымен келіпб әйтсе де бумен алып кетілмейтін су құрамында кездесетін әртүрлі тұздар жинақталады. Тұздардың мұндай жиналуы қыздыру беттерінің ішкі жағында тығыз қақ немесе шлам тұрып қалуына әкеп соғады. Мұндай шөгінділердің болуы олардың төмен жылуөткізгіштігінің әсерінен және үлкен термиялық кедергісіне байланысты құбырлардың ішінде жүріп тұратын сумен немесе бумен  салқындатылуы төмендеп, құбырдың қабырғасы шектен тыс қызып, жарылып кетуіне мүмкіндік береді. Сондықтан, бу қазанының сенімді жұмыс істеуі үшін ол тұздан тазартылғын таза қорек суымен толтырылуы керек. Мысалы,  қысымы 4 МПа-ден кіші барабанды қазанның қорек суының жалпы тұздылығы (Cа және Mg тұздарының қоры) 10 мкг-экв/кг-нан кем болуы керек. Бу қысымы 10 МПа-ға дейін қорек суының жалпы тұздылығы 5 мкг-экв/кг-нан кем болуы керек.

Қазанның барабанынан шыққан өзімен бірге су тамшыларын, ал  олармен бірге ондағы тұзды ала шығуы мүмкін. Барабаннан шыққан тұздар буқыздырғышта және бу турбинасының қалақшаларына шөгіп қалып, олардың жұмысын нашарлатады.

Сонымен, қазанның сенімді жұмыс істеуі үшін айқынданған ішкіқазандық тәртіпті сақтау керек. Ол үшін:

а) қазан суында белгілі бір норма шегінде тұздардың төмен шоғырын ұстап тұру керек. Ол үшін барабаннан судың бір бөлігін  тұзымен бірге шығарып отыру керек (ол операцияны үздіксіз үрлеу деп атайды)

б) Қақ түсетін тұздарды бос жабыспайтын шлам ретінде шөктіріп алу мақсатында суды қазан ішінде арнайы реагенттермен өңдейді. Аталған шлам қазанның төменгі нүктелерінен қысқаша үрлеумен шығарылады.

в) Буды сүзуді ұйымдастыру – буды қазан суынан бөліп, “жуып” алу.

Қазанның тұрақты жұмыс кезіндегі қазан суындағы тұз мөлшері бірқалыпты мүмкіндік деңгейінде ұсталып тұруы керек, демек қаншы тұз мөлшері қорек суымен келіп түссе, соншалық мөлшерде үздіксіз үрлеумен шығарылып отыру керек.

Тапсырма:

1     Мәтінді түсініп оқыңыз.

2     Төмендегі берілген сұрақтарға жауап бере отырып, мазмұнын  әңгімелеңіз.

2.1   Желдету процесінің міндеті, негізгі түрлері қандай?

2.2           Ауаны конденциялау жүйесінің қызметі қандай?

2.3           Тұздардың жиналуы дегенді қалай түсінесіз?

2.4            Қазанның сенімді жұмыс істеуі үшін не қажет?

 

28 Жылу көздері

 

Өндіріс кәсіпорындарында негізгі жылу көзі болып (ыстық су мен будың) ЖЭО және қазаңдықтар қызмет атқарады. Уақытында ЖЭО салынбаған жерде арзан, жинақы әрі оңай тасымалданатын бу қазандарын және су қыздырғыш куатты қазандарды қолдану минималды шығынмен жылу көзін салып, өндіріс орнын жылумен жабдықтауға мүмкіндік береді. ЖЭО-ны қатарға қосқаннан кейін аталған су қыздырғыш қазандар суық күндсрі жылу тұтыну күрт артқандағы шынды жүктемені қамтамасыз етуді және жылумен жабдықтаудың резервін құрайды.

Жылу тұтыну балансында қазан-утилизатордын алатын орны ерекше. Кейбір өндіріс орындарында екінші (қалдық) энергетикалық ресурстарды пайдалану есебінен жылу тұтынудың жартысына жуығы қамтамасыз етіледі. Жылу көзі ретінде атомдық жылумен жабдықтау стансалары (АЖС) қолданылуда мүмкін (атомдық қазандар жылуы).

Жылу тұтыну тәртібі жылумен жабдықтауды жоспарлау үшін маңызы зор, әсіресе жылуды көп мөлшерде тұтынатын өндірістер мен ЖЭО-ның  немесе қазандықтың жұмысын жоспарлау кезінде қолданылады. Ол үшін өндірістік жылу тұтынудың графигі кұрылады. Бір жыл ішіндегі тұтынатын  жылу  мөлшерін есептеп щығаруға болады, ол қисық сызық астындағы ауданға тең.

Әртүрлі өндіріс орындары жылуды әртүрлі мөлшерде тұтынады. Жылуды жыл бойы тұрақты тұтынатындар бар, бірақ тәулік, апта немесе ай бойы бірқалыпты тұтынбайды. Кейбір тұтынушылар жылуды аптаның барлық күндері пайдаланғанмен, басқалары оны технологиялық мақсатқа жүмыс күңдері ғана пайдаланады да, ал сенбі мен жексембі күндері тек жылыту жүйесі қосулы тұрады. Жылуды бірқалыпты тұтынбау бір немесе екі ауысымды өндіріс орындарына да тән құбылыс.

Тәуліктік жылу жүктемесі мейлінше бірқалыпты болатын өндірістерге жылу технологиялық мақсаттарға аса көп тұтынатын, үзілісті болдырмайтын кәсіпорындар жатады. Оларға өндірістің химия, мүнай өңдеу, резина-техникалық, алюминий және басқа салалары жатады. Мысалы, мұнай өңдеу зауытының қысқы орта төуліктік жылу жүктемесі максималды жүктеменің 95%-на (пайызына), ал жазғы тұтынуы - 65 %-на (пайызына) тең.

Өндірістің  технологиялық және санитарлы-техникалық тұтынуға қажетті жылу энергиясы дайын өнімнің бірлік өлшеміне жұмсалынатын меншікті жылу мөлшерімен табылады. Әртүрлі өнімдердің меншікті жылу мөлшерлері арнайы әдебиеттерде көрсетіледі.

Ғимараттарды орталықтандырылған жылумен жабдықтау жүйесіне мыналар кіреді :

а)   жылу   энергиясын   өндіру  құрылымы   -   жылу   көзі   (ЖЭО-ға орнатылған жүйе суын қыздырғыш немесс су қыздырғыш  қазандар);

б) жылу көзін жылу пункттерімен, бөлімшелерімен жалғайтын жылу жүйесі;

в)   жылу пунктгері  (ЖП)  ғимараттың ішіндегі  немесе сыртындағы арнайы бөлмеге  орналасады.   Бұл пункттерде жылу  ғимаратқа  бөлінеді, реттеледі және берілген жылу мөлшері өлшенеді;

г) бөлмелерге орналасқан жергілікті жылу тұтынушылар. Жылу   жүйесі   ыстық   су   (тура)  құбырлары   және   тұтынушыдан   кейін  салқындаған   су   (кері)   құбырларынан  тұрады.   Құбырлардағы айдалатын су жүйе суы   деп   аталынып, ЖЭО-дағы  бусулы   қыздырғыштарда   турбиналардан  бұрып   алынған  бумен,    су қыздырғыш     қазандарда    немесе    қазан-утилизаторда қыздырылады. 

Тұтынушыдағы жылыту аспаптарында (радиаторлар мсң конвскторлар) жүйе суын 95°С-тан аспайтын температурада ғана пайдаланады. Бірақ, Q_ж + Q_тұр жылуын ЖЭО-дан немесе ірі аудандық қазандықтан жүйе суының аз мөлшерінде және жоғары температурасында тасымалдау үнемді болады, соңдықтан үлкен қалалардағы тура құбырдағы жүйе суының  температурасы 150°С-қа дейін жетеді. Тұтыну аймағында қыздырылған тура жүйе суына салқындатылған кері жүйе суын (20-70⁰С) қосып, температурасын қалыпты мөлшерге түсіреді ( 95°С).

Бөлме ішіндегі ауаның температурасын қалыпты жағдайда ұстап тұру үшін сыртқы ауаның температурасы өзгергенде, тура суының температурасын соған  байланысты реттеп отыру арқылы қол жеткізеді. Бұл әдіс сапалы ретгеу әдісі деп аталады. Сонымен біргс сандық реттеу әдісі де бар, мұнда жүйе суының мөлшерін реттеу арқылы жүргізеді, бірақ бұл әдісті іске асыру күрделілеу.

Халықтың тұрмыстық қажетіне жылу беру тұтынушыларды ыстық сумен жабдықтаудың екі түрлі жүйесінің біреуі арқылы мүмкін болады - олар жабық жүйе жөнс ашық жүйе деп аталады.

Бірінші жүйе бойынша ыстық су ішуге арналған су құбырынан  алынып, су қыздырғышта қажетті температураға дейін тура жүйе  суымен ысытылады. Ашық жүйеде ыстық су тікелей жылу жүйесіңдегі судан алынады да, жүйе  суын дайындауға кажетті шығынды арттырады.

Ыстық сумен жабдықтау жүйесінің түрін таңдап алу негізінен ЖЭО-да қолданатын шикі судың құрамына байланысты болып, техникалық-экономикалық есептеулер арқылы анықталады, Егер табиғаттан алынатын шикі суда әртүрлі тұздар мен қоспалар көп болса - жабық жүйе, ал егер тұзы аз таза су болса  -  ашық жүйе қабылданады.

Құбырлардағы судың айналым (циркуляция) сипаты бойынша жылыту жүйесі еркін  және еріксіз болып екіге бөлінеді. Еркін айналым ыстык және салқындаған судың  тығыздық айырмашылығынан туатын гравитациялық күінтің өсерінен болады. Еркін айналымды жылыту жүйесі жеке қазандығы. бар шағын үйлерде қолданылады.

Тапсырма:

1 Мәтінді түсініп оқыңыз.

2  Төмендегі берілген сұрақтар бойынша әңгімелеңіз.

2.1 Негізгі жылу көздеріне не жатады?

2.2 Қазан –утилизатор деген не?

2.3 Жылу тұтыну тәртібі қандай?

2.4 Жылумен жабдықтау жүйесі туралы не білесіз?

 

29 Табиғи сулардың сапасының негізгі көрсеткіштері

 

         Жылу электр станцияларында пайдалануѓа болатындай су сапасыныњ кµрсеткiштерi мынадай: судыњ мµлдiрлiгi; қ±рѓақ қалдық; судыњ тотыққыштыѓы; судыњ сiлтiлiгi.

         Мµлдiрлiк — судаѓы қалқып ж‰рген заттардыњ қаншалықты екенiн кµрсетедi. Оны суда iрi дисперсиялық қоспалардыњ концентрациясы жоѓары болѓанда анықтайды. Сан жаѓынан т‰тiкшедегi су баѓанасы биiктiгiнiњ сантиметрлiк µлшемiмен кµрсетiледi, тек баѓана аралық арнаулы шрифт кµрiнiп т±руы керек. Мµлдiрлiк, әрине, қалқып ж‰рген заттардыњ концентрациясын тек шамамен ѓана кµрсетедi. Iрi дисперсиялық қоспалардыњ аз концентрациясында (3мг¤л-ден аз) нефелометрлiк әдiс қолданылады, яѓни талданатын (анализделiнетiн) судыњ т±нбасы осыѓан сәйкес эталонмен салыстырылады.

         Қ±рѓақ қалдық — суда ерiген ±шқыш емес молекулалы-дисперстi және минералды әрi органикалық тегi бар коллоидты заттардыњ жиынтық мµлшерiн кµрсетедi. Ал, м±ныњ µзi судыњ т±з қ±рамын, яѓни Н және ОН иондарынан басқа барлық аниондар мен катиондардыњ судаѓы қосындысын жобалауѓа м‰мкiндiк туѓызады. Қ±рѓақ қалдықты кµзге кµрiнетiн қалқып ж‰рген заттардан тазаланѓан сынаманы буландырып, алынѓан қалдықты 105 — 110 С темпуратура аралыѓында, т±рақты салмаққа дейiн кептiрiп µлшеу арқылы есептейдi.

         Тотыққыштық — табиѓи суда кµбiнесе ерітінді коллоидты қосылыстар тµрiнде кездесетiн, органикалық заттармен ластануыныњ жанама кµрсеткiшi. Судыњ тотыққыштыѓы сан жаѓынан зерттелетiн судыњ 1 литрiндегi органикалық заттарды тотықтыру ‰шiн ж‰мсалатын оттегiнiњ миллиграмдық мµлшерiмен кµрсетiледi, яѓни оныњ µлшемi — мг¤л. Судаѓы органикалық заттардыњ мµлшерiн олардыњ тотыққыштыѓымен анықтаѓан кезде, ол заттардыњ толық тотықпауы нәтижесiнде, олардыњ дәл шамасын д±рыс кµрсету м‰мкiн емес екендiгiн ±мытпау керек (есте ±стау қажет).

         Кермектiк — судаѓы тат т‰зетiн катиондар мµлшерiн кµрсетедi. (кальций, магний ). Судыњ жалпы кермектiгi ондаѓы кальций және магний катиондарыныњ жалпы қосындысына (жиынтыѓына) тењ болады (кальцийлiк жэне магнийлiк, кермектiк) да, мг-экв¤л, немесе аз кездескен жаѓдайда, мкг-экв¤л µлшемдерiмен кәрсетедi. Екiншi жаѓынан жалпы кермектiктi карбонатты жэне карбонатсыз кермектiктердiњ жиынтыѓы ретiнде де кµрсетуге болады.

         Сілтілік-суда  гидроксил иондары мен әлсіз қышқылдар аниондарыныњ мµлшерін кµрсетеді. Б±л кµрсетілген иондар суда диссоцияланып, к‰шті сілтілер т‰зеді, ерітіндіге сілтілік қасиет береді. Судыњ жалпы сілтілігі сан жаѓынан гидросил иондары мен әлсіз қышқыл аниондарыныњ т.б. қосындысына тењ, мг-экв/л арқылы µтеді. Жалпы сілтілік қ±рамындаѓы әлсіз қышқыл аниондарыныњ т‰рлеріне байланысты тµмендегідей бµлінеді, гидратты сілтілік, судаѓы гидроксил иондары ОН концентрациясына байланысты; карбонатты сілтілік; силикатты сілтілік; фосфатты сілтілік кµбірек болады.

Т±з қ±рамы жаѓынан табиѓи сулар ‰ш топқа бµлінеді: т±щы, т±здылау, т±зды. Жалпы кермектігініњ шамасына байланысты табиѓи сулар бес топқа бµлінеді: кермектігі аз, орта кермекті, кµтеріњкі кермекті, жоѓары кермекті, µте жоѓары кермекті. Табиѓи сулар органикалық заттармен ластану /араласу/дәрежесіне қарай былай/оны тотыққыштық мµлшері МгО2/л бойынша кµрсетеді/ тµрт топқа бµлінеді: тотыққыштыѓы аз 5-тен тµмен, тотыққыштыѓы орташа 5-тен 10-ѓа дейін, тотыққыштыѓы кµтеріњкі – 10-нан 20-ѓа дейін, тотыққыштыѓы к‰шті –20-дан аса.

Жер беті жер қойнауы суларындаѓы қоспалардыњ мµлшері мен қ±рамы оларды жинап алатын жердіњ және топырақтыњ қасиеттеріне тыѓыз байланысты. Мысалы, ТМД-ныњ солт‰стік µзендерінде т±здар аз болады, ал оњт‰стік аудандарындаѓы т±зды топырақтар арқылы µтетін µзендерде т±з қ±рамы µте кµп. Су қойнаулары мен µзендерге тасталатын аѓынды сулар олардыњ т±з режимін б±зады /µзгертеді/.

Тапсырма:

1  Мәтінді т‰сініп оқыњыз.

2 Тµмендегі берілген с±рақтарѓа жауап бере отырып, мәтінніњ  мазм±нын әњгімелењіз.

2.1Су сапасыныњ кµрсеткіштері қандай?

2.2 Мµлдірлік деген не?

2.3 Қ±рѓақ қалдық дегенді қалай түсінесіз?

2.4 Тотыққыштық деген не?

2.5 Кермектік туралы не білесіз?

 

 

30 Табиғи сулардың сапасы

 

Сiлтiлiк — суда гидроксил иондары мен элсiз қышқылдар аниондарыныњ мµлшерiн кµрсетедi. Б±л кµрсетiлген иондар суда диссоцияланып, к‰штi сiлтiлер т‰зедi де, ерiтiндiге сiлтiлiк қасиет бередi. Судыњ жалпы сiлтiлiгi сан жаѓынан гидроксил иондары ОН мен элсiз қышқыл аниондарыныњ НСО3, СО3, РО4 т.б. қосындысына тењ, мг-экв¤л арғылы µлшенедi. Жалпы сiлтiлiк қ±рамындаѓы элсiз қышқыл аниондарыныњ т‰рлерiне байланысты тµмендегiше бµлiнедi: гидратты сiлтiлiк, судаѓы гидроксил иондары ОН концентрациясына байланысты; бикарбонатты сiлтiлiк, судаѓы бикарбонат иондары НСО  концентрациясына байланысты; карбонатты сiлтiлiк ( СО  ); силикатты сiлтiлiк ( НsiO  , SiO  ); фосфатты сiлтiлiк ( Н РО  , НРО  , РО  ).

        Табиѓи суларда, әдетте, бикарбонатты сiлтiлiк басқа т‰рлерiне қараѓанда кµбiрек болады. Сондықтан iс ж‰зiнде ол судыњ жалпы сiлтiлiгiн едәуiр толық дәлдiкпен кµрсете алады. Жер бетi жэне жер қойнауы суларындаѓы қоспалардыњ мµлшерi мен қ±рамы оларды жинап алатын жердiњ және топырақтыњ қасиеттерiне тыѓыз байланысты. Мысалы, ТМД-ныњ солт‰стiк µзендерiнде т±здар аз болады, ал оњтүстiк аудандарындаѓы т±зды топырақтар арқылы µтетiн µзендерде т±з қ±рамы µте кµп. Су қойнаулары мен µзендерге тасталатын аѓынды сулар олардыњ т±з режимiн б±зады. Жер бетi суларындаѓы қоспалар концентрациялары мен қ±рамы жыл мезгiлдерiне де байланысты. Мысалы, жазѓы және қысқы уақыттарда су кµздерi негiзiнде жер асты аѓындарымен қоректенедi, ендеше б±л уақытта ерiген т±здар концентрациясы µседi. Кµктемгi тасқын уақытында суда т±з қ±рамы µте аз болады, бiрақ онда iрi дисперсиялы жэне коллоидты қоспалар концентрациясы µседi, себебi жоѓарѓы беттегi ерiген сулар келiп қосылады.

¤зен суларындаѓы еріген оттегі мµлшері әдетте, сол температурадаѓы шекті еру концентрациясына жақын. ¤зен суыныњ сутектік кµрсеткіші әдетте, 6,5-7,5 аралыѓынан аспайды.

Тењіз сулары химиялық қ±рамыныњ негізгі компоненттері хлор және натрий иондары болады. Тењіз м±хит суларыныњ жалпы кермектігі 215-225 мг-экв/л аралыѓында жатады, оныњ ішінде карбонаттық кермектік 16мг/экв-л шамасына.

Жер қойнауы /асты/ суларыныњ химиялық қ±рамы әрт‰рлі болып келеді. Ондаѓы т±з қ±рамы 100 мг/л-ден 1л судаѓы бірнеше грамм мµлшеріне дейін бола алады. Жер асты суларында қалқып ж‰рген зат жоқ, еріген оттегі мµлшері ерігіштік шегінен /берілген температурадаѓы/ тµмен, кейде жер асты суларында еріген кµмір қышқылы жиі кездеседі, сонымен темір мен к‰кіртті сутегініњ едәуір мµлшері болады.          

Табиѓи сулар сапасыныњ негізгі кµрсеткіштерін бақылау.

Судыњ мµлдірлігін анықтау. Су мµлдірлілігін анықтау ‰шін Стеллен әдісі қолданылады. Мµлдірлік µлшемі ретінде белгілі типтегі шрифті /әріптерініњ биіктігі 3,5 мм/байқауѓа болатын жаѓдайѓа жеткенге дейінгі су баѓанасыныњ биіктігі алынады. Мµлдірлік см-мен алынѓан баѓана биіктігімен кµрсетіледі. Мµлдірлікті анықтауды жарыѓы мол бµлмеден терезеден 1м қашықтықта тікелей к‰н сәулесі т‰спеген жерде ж‰ргізеді. Ж±мысты ж‰ргізу ‰шін ішкі диаметрі 2,5-3см, биіктігі жобамен 50см. сантиметрлік µлшемде калибровкадан µткен шыны цилиндр қажет. Цилиндрдіњ тµменгі жаѓында кішкене т‰тікше болуы керек, оныњ шетіне /±шына/каучук т‰тік пен қысқыш орнатылады.

Мµлдірлікті анықтау ‰шін 0,5 л су алып, жақсылап ‰стіне оныњ т‰бі шрифтен 4 см болатындай етіп орнатады. Цилиндрге суды қосып немесе одан қ±йып алып, шрифт нақты кµрініп т±ратындай судыњ баѓанасыныњ ењ шекті /тиімді/ биіктігін табады.

Іштен жанатын қозѓаѓыш (ІЖК) циклдары.  Х1Х ѓасырдыњ 70-80 жылдарына дейін бу машинасы бірден бір механикалық энергия кµзі болды. Бірақ онда ‰лкен температуралы газдыњ жылуы тµмен температуралы бу алуѓа ж±мсалып, бу к‰шті қондырѓыныњ ПЭК-і µте тµмен болды. Сондықтан ѓалымдардыњ ізденісі  машинаныњ піспегіне отын жанѓандаѓы алынатын ‰лкен температуралы газ тікелей әсер ететін жања қозѓаѓышты ойлап табуѓа алып келді. М±ндай машиналарда отын піспегі астында тікелей жанады, сондықтан оны іштен жанатын қозѓаѓыш деп атайды.

Іштен жанатын қозѓаѓыш жасауѓа болатынын бірінші рет француз ѓалымы С.Карно 1824 жылы кµрсетті. Оныњ идеясын 1860 жылы Ленуар атты механик, ал 1877жылы Отто атты неміс инженері  іске асырды.  

Тапсырма:

1     Мәтінді т‰сініп оқыњыз:

2 Тµмендегі берілген с±рақтарѓа жауап бере отырып, мәтінніњ  мазм±нын әњгімелењіз.

2.1  Сілтілік деген не?

2.2  Сілтілік т‰рлері қандай?

2.3  Табиѓи сулар қандай топтарға бөлінеді?

2.4  Судыњ мµлдірлілігін қалай  анықтауға болады?

2.5  Іштен жанатын қозѓаѓыш тарихы қандай?

 

 

 

 

Әдебиеттер тізімі

1. К. Дүкенбаев. Қазақстан энергетикасы. Нарықтық қатынастар. – Алматы: Ғылым баспасы, 1998.- 32, 195-210 бет.

2. М.Ә. Әділбеков. Жылутехника. Жоғары оқу орындарының студенттеріне арналған оқу құралы. – Алматы, 2003. - 220-228 бет. 

3. Г. Хожин. Электр станциялары мен қосалқы станциялар.  – Алматы: Ғылым ғылыми баспа орталығы,2002. - 28 бет.

4. С.Қ Әбілдинова. Жылумен жабдықтау негіздері. – Алматы: АЭЖБИ, 2003. -8бет.

5. Д.Ф. Такежанова. Су дайындау. Оқу құралы. Алматы: Республикалық баспа кабинеті, 1995.- 4 бет.

6.  А. Глазырин, Л. Музыка, М. Қабдуалиева. Жылу электр станциялары мен өнеркәсіп орындарына су дайындау.- Алматы:1997.-Республикалық баспа кабинеті. -16, 25 бет.

 

 

 

 

 

Мазмұны

1 Су электр стансаларының (СЭС) жұмыс істеу қағидасы және

оның сипаттамалары                                                                                                              4

2  Қазақстанның отын-энергетикалық қорының жағдайы мен болашағы                           5

3  Қазақстанда және дүние жүзінде атом энергетикасының даму болашағы                      7

4  Жылу электр стансасы                                                                                                       9

5  Конденсациялық электр станса ( КЭС)                                                        11

6  Жылу электр орталықтары (ЖЭО)                                                                                     12

7  Жылумен қамдау жүйелері                                                                                                14

8  Орталықтанған жылумен қамдау жүйелеріндегі жылу көздері                                         16

9  Қазақстан қалаларындағы орталықтанған жылумен қамдау жүйелері                              18

10   Электр энергиясы мен жылуды қиыстырып өндірудің тиімділігі                                  20

11 Электр стансалардың экологиялық қауіпсіздігін бағалау                                                 22

12  Мұнай және газ қорлары                                                                                                  23

13  Су энергетикалық қорлар және оларды пайдалану                                                           24

14 Энергияның бейдәстүрлі көздері және оларды  пайдалану                                              26

15 Қазақстан энергетикасындағы экспорт-импорттық саясат                                                28

16 Гидрокүлшығарғыш сулар                                                                                                 30

17  Ағын суларды өңдеу                                                                                                          31

18 Табиғи сулардың сапасы                                                                                                     33

19  Жылумен жабдықтаудың түрі                                                                                           34

20  Тозаң дайындау жүйелері                                                                                                  36

21  Қазандық қондырғының жұмысын автоматтандыру және қорғаныс құрылғылары      38

22   Табиғи айнымалы дағыралы қазандар                                                                             40

23   Су қыздырғыш қазандар                                                                                                  41

24   Конвективті жылуалмасу. Конвективті жылуалмасудың негізгі заңдары                       43

25  Қазіргі қазан құрылымы                                                                                                    45

26  Бу қыздырғыштар                                                                                                              47

27  Желдету (вентиляция)                                                                                                        49

28  Жылу көздері                                                                                                                     51

29  Табиғи сулардың сапасының негізгі көрсеткіштері                                                          53

30  Табиғи сулардың сапасы                                                                                                    54

 

 

 

 

 

 

2006ж. Жиынтық жоспары, реті 75

 

Г.С.Алмухаметова

    Д.М. Арыстанғалиева

 

 

 

ҚАЗАҚ ТІЛІ

Семестрлік өздік жұмыстар

(жылу энергетика бағытының бакалаврлары үшін)

 

 

 

 

 

 

 

Редакторы Ж.А.Байбураева

 

 

 

 

 

 

 

 

Басуға қол қойылды                                                      Пішімі 60х84  1/16

Тиражы 70    дана.                                                         №1 типография қағазы

Көлемі 3,7 оқу-басп. т.                                                  Тапсырыс              

Бағасы   148     теңге.

 

 

 

 

 

 

Алматы энергетика және байланыс институтының

көшірмелі-көбейткіш бюросы

050013 Алматы, Байтұрсынов к. 126 ж.