Большая Советская Энциклопедия (КО)

Конденсаторный микрофон

Конденса'торный микрофо'н, микрофон,в котором зажатая в рамке мембрана в виде тонкого позолоченного пластмассового диска и массивная металлическая пластина образуют обкладки конденсатора электрического с изменяющейся (в такт со звуковыми колебаниями) ёмкостью.

Конденсации реакции

Конденса'ции реа'кции,исторически закрепившееся в органической химии название большой группы реакций образования сложных соединений из двух или нескольких более простых. К. р., различающиеся как по природе реагентов, так и по существу химических превращений, включают многие внутримолекулярные и межмолекулярные процессы образования новых углерод-углеродных (С - С) связей. Большинство таких реакций сопровождается выделением какой-либо простой неорганической или органической молекулы Х - Y (например, воды, водорода, спирта, галогеноводорода, галогена):

  К этому типу К. р. относятся, например, кротоновая конденсация, Вюрца реакция, Клайзена конденсация, Кнёвенагеля реакция, Перкина реакция, Фриделя-Крафтса реакцияи многие др. В отличие от указанных выше, такие К. р., как бензоиновая конденсация, альдольная конденсация, диеновый синтези др., происходят без выделения простой молекулы. Кроме того, К. р. в органической химии называют все реакции образования гетероциклических соединений;в этих процессах могут возникать новые связи: углерод - углерод, углерод - гетероатом, гетероатом - гетероатом. Обычно к К. р. не относят этерификацию,переэтерификацию, алкилирование и ацилирование по кислороду или по азоту и др. Однако реакции образования полимеров по этим схемам называют поликонденсацией.

  Лит.:Краткая химическая энциклопедия, т. 2, М., 1963, с. 678; Die Methoden der Organischen Chemie, Hrsg. von J. Houben, 3 Aufl., Bd 2, Lpz., 1925, S. 716.

Конденсационная турбина

Конденсацио'нная турби'на, паровая турбина,в которой рабочий цикл заканчивается конденсацией пара. Одним из главных преимуществ К. т. по сравнению с любым другим двигателем является возможность получения в одной установке большой мощности (до 1200 Мвти более). На всех крупных тепловых и атомных электростанциях для привода электрических генераторов применяются К. т.; кроме того, они применяются в качестве главных двигателей на кораблях, а также для привода доменных воздуходувок и т. д.

  Мощные К. т. выполняются, как правило, многоцилиндровыми с развитой системой регенеративного подогрева питательной воды (до 8-9 отборов пара для подогрева). К. т. мощностью св. 100 Мвтобычно бывают с однократным промежуточным перегревом пара.

В  Р’ РЎРЎРЎР  первая Рљ. С‚. была построена РЅР° Ленинградском металлическом заводе РІ 1924. Это была турбина мощностью 2 РњРІС‚,работавшая РЅР° паре СЃ начальным давлением 1,1 РњРЅ/Рј ²(11 РєРіСЃ/СЃРј ²) Рё температурой 300 °С; РІ 1970 там же была изготовлена одновальная Рљ. С‚. мощностью 800 РњРІС‚ сначальным давлением пара 24 РњРЅ/Рј ²(240 РєРіСЃ1СЃРј ²) Рё температурой 540 °С. Создаётся (1973) одновальная Рљ. С‚. мощностью 1200 РњРІС‚,СЃ промежуточным перегревом пара, РЅРµ имеющая аналогов РІ РјРёСЂРѕРІРѕРј турбостроении.

  На атомных электростанциях применяются главным образом К. т. насыщенного пара. У этих турбин расход пара примерно на 60-65% больше, чем у К. т. с перегревом пара равной мощности. Чтобы пропустить увеличенные расходы пара через последние ступени, необходимо увеличивать длину лопаток этих ступеней, что может быть достигнуто лишь при снижении частоты вращения К. т. Поэтому К. т. мощностью 500 Мвти более выполняются, как правило, не на 3000 об/мин,а на 1500 об/мин. Харьковский турбинный завод им. С. М. Кирова выпускает К. т. насыщенного пара мощностью 220 и 500 Мвтна 3000 об/мини разрабатывает серию К. т. мощностью 500 и 1000 Мвтна 1500 об/мин.

 Разновидностью К. т. являются турбины с регулируемыми отборами пара для отопительных целей и для производственных нужд. Такие турбины, используемые для совместного производства электроэнергии и тепла, называют теплофикационными и устанавливают на теплоэлектроцентралях. В 1971 Уральским турбомоторным заводом изготовлена первая в мире теплофикационная турбина с промежуточным перегревом пара мощностью 250 Мвт,рассчитанная на отпуск тепла в количестве 394 Мвт(340 Гкал/ч) .

  Лит.:Щегляев А. В., Паровые турбины, 4 изд., М., 1967.

  Н. С. Чернецкий.

Конденсационная установка

Конденсацио'нная устано'РІРєР°,совокупность устройств, включающая РІ себя конденсатор Рё необходимые для обеспечения его работы насосы, трубопроводы, арматуру, регулирующие Рё измерительные устройства. Рљ числу наиболее крупных принадлежат Рљ. Сѓ., обслуживающие паровые турбины РЅР° тепловых электростанциях. РћРЅРё предназначаются для конденсации отработавшего РІ турбине пара РїСЂРё РЅРёР·РєРѕРј давлении - РїРѕСЂСЏРґРєР° 5 РєРЅ/Рј ²(0,05 РєРіСЃ/СЃРј ²) Рё имеют устройства для удаления РёР·-РїРѕРґ вакуума образующегося конденсата, Р° также поступающих РІ конденсатор вместе СЃ паром неконденсирующихся газов, РІ РѕСЃРЅРѕРІРЅРѕРј РІРѕР·РґСѓС…Р°, проникающего через неплотности РІ вакуумной системе.

Конденсационная электростанция

Конденсацио'нная электроста'нция(КЭС), тепловая паротурбинная электростанция, назначение которой - производство электрической энергии с использованием конденсационных турбин.На КЭС применяется органическое топливо: твердое топливо, преимущественно уголь разных сортов в пылевидном состоянии, газ, мазут и т. п. Тепло, выделяемое при сжигании топлива, передаётся в котельном агрегате (парогенераторе) рабочему телу, обычно - водяному пару. КЭС, работающую на ядерном горючем, называют атомной электростанцией (АЭС) или конденсационной АЭС (АКЭС). Тепловая энергия водяного пара преобразуется в конденсационной турбине в механическую энергию, а последняя в электрическом генераторе - в электрическую энергию. Отработавший в турбине пар конденсируется, конденсат пара перекачивается сначала конденсатным, а затем питательным насосами в паровой котёл (котлоагрегат, парогенератор). Таким образом создаётся замкнутый пароводяной тракт: паровой котёл с пароперегревателем - паропроводы от котла к турбине - турбина - конденсатор - конденсатный и питательные насосы - трубопроводы питательной воды - паровой котёл. Схема пароводяного тракта является основной технологической схемой паротурбинной электростанции и носит название тепловой схемы КЭС.

В  Для конденсации отработавшего пара требуется большое количество охлаждающей РІРѕРґС‹ СЃ температурой 10-20 °С(около 10 Рј ³/секдля турбин мощностью 300 РњРІС‚) .РљР­РЎ являются основным источником электроэнергии РІ РЎРЎРЎР  Рё большинстве промышленных стран РјРёСЂР°; РЅР° долю РљР­РЎ РІ РЎРЎРЎР  приходится ²/ ₃общей мощности всех тепловых электростанций страны. РљР­РЎ, работающие РІ энергосистемах Советского РЎРѕСЋР·Р°, называют также ГРЭС .

 Первые КЭС, оборудованные паровыми машинами, появились в 80-х гг. 19 в. В начале 20 в. КЭС стали оснащать паровыми турбинами. В 1913 в России мощность всех КЭС составляла 1,1 Гвт.Строительство крупных КЭС (ГРЭС) началось в соответствии с планом ГОЭЛРО ; Каширская ГРЭС и Шатурская электростанция им. В. �. Ленина были первенцами электрификации СССР. В 1972 мощность КЭС в СССР составила уже 95 Гвт.Прирост электрической мощности на КЭС СССР составил около 8 Гвтза год. Возросла также единичная мощность КЭС и установленных на них агрегатов. Мощность наиболее крупных КЭС к 1973 достигла 2,4-2,5 Гвт.Проектируются и сооружаются КЭС мощностью 4-5 Гвт(см. табл.). В 1967-68 на Назаровской и Славянской ГРЭС были установлены первые паровые турбины мощностью 500 и 800 Мвт.Создаются (1973) одновальные турбоагрегаты мощностью 1200 Мвт.За рубежом наиболее крупные турбоагрегаты (двухвальные) мощностью 1300 Мвтустанавливаются (1972-73) на КЭС Камберленд (США).

  Основные технико-экономические требования к КЭС - высокая надёжность, манёвренность и экономичность. Требование высокой надёжности и манёвренности обусловливается тем, что производимая КЭС электроэнергия потребляется сразу же, т. е. КЭС должна производить столько электроэнергии, сколько необходимо её потребителям в данный момент.

  Экономичность сооружения и эксплуатации КЭС определяется удельными капиталовложениями (110-150 руб. на установленный квт) ,себестоимостью электроэнергии (0,2-0,7 коп./квтЧ ч) ,обобщающим показателем - удельными расчётными затратами (0,5-1,0 коп./квтЧ ч) .Эти показатели зависят от мощности КЭС и её агрегатов, вида и стоимости топлива, режимов работы и кпд процесса преобразования энергии, а также местоположения электростанции. Затраты на топливо составляют обычно более половины стоимости производимой электроэнергии. Поэтому к КЭС предъявляют, в частности, требования высокой тепловой экономичности, т. е. малых удельных расходов тепла и топлива, высокого кпд.

  Преобразование энергии на КЭС производится на основе термодинамического цикла Ренкина, в котором подвод тепла воде и водяному пару в котле и отвод тепла охлаждающей водой в конденсаторе турбины происходят при постоянном давлении, а работа пара в турбине и повышение давления воды в насосах - при постоянной энтропии.

 Общий кпд современной КЭС - 35-42% и определяется кпд усовершенствованного термодинамического цикла Ренкина (0,5-0,55), внутренний относительный кпд турбины (0,8-0,9), механический кпд турбины (0,98-0,99), кпд электрического генератора (0,98-0,99), кпд трубопроводов пара и воды (0,97-0,99), кпд котлоагрегата (0,9-0,94).

В  Увеличение РєРїРґ РљР­РЎ достигается главным образом повышением начальных параметров (начальных давления Рё температуры) РІРѕРґСЏРЅРѕРіРѕ пара, совершенствованием термодинамического цикла, Р° именно - применением промежуточного перегрева пара Рё регенеративного подогрева конденсата Рё питательной РІРѕРґС‹ паром РёР· отборов турбины. РќР° РљР­РЎ РїРѕ технико-экономическим основаниям применяют начальное давление пара докритическое 13-14, 16-17 или сверхкритическое 24- 25 РњРЅ/Рј ²,начальную температуру свежего пара, Р° также после промежуточного перегрева 540-570 °С. Р’ РЎРЎРЎР  Рё Р·Р° рубежом созданы опытно-промышленные установки СЃ начальными параметрами пара 30-35 РњРЅ/Рј ²РїСЂРё 600-650 °С. Промежуточный перегрев пара применяют обычно одноступенчатый, РЅР° некоторых зарубежных РљР­РЎ сверхкритического давления - двухступенчатый. Число регенеративных отборов пара 7-9, конечная температура подогрева питательной РІРѕРґС‹ 260-300 °С. Конечное давление отработавшего пара РІ конденсаторе турбины 0,003-0,005 РњРЅ/Рј ².

 Часть вырабатываемой электроэнергии потребляется вспомогательным оборудованием КЭС (насосами, вентиляторами, угольными мельницами и т. д.). Расход электроэнергии на собственные нужды пылеугольной КЭС составляет до 7%, газомазутной -до 5%. Значит, часть - около половины энергии на собственные нужды расходуется на привод питательных насосов. На крупных КЭС применяют паротурбинный привод; при этом расход электроэнергии на собственные нужды снижается. Различают кпд КЭС брутто (без учёта расхода на собственные нужды) и кпд КЭС нетто (с учётом расходов на собственные нужды). Энергетическими показателями, равноценными кпд, служат также удельные (на единицу электроэнергии) расходы тепла и условного топлива с теплотой сгорания 29,3 Мдж/кг(7000 ккал/кг) ,равные для КЭС 8,8 - 10,2Мдж/квтЧ ч(2100 - 2450 ккал/квтЧ ч) и 300-350 г/квтЧ ч.Повышение кпд, экономия топлива и уменьшение топливной составляющей эксплуатационных расходов обычно сопровождаются удорожанием оборудования и увеличением капиталовложений. Выбор оборудования КЭС, параметров пара и воды, температуры уходящих газов котлоагрегатов и т. д. производится на основе технико-экономических расчётов, учитывающих одновременно капиталовложения и эксплуатационные расходы (расчётные затраты).

В  РћСЃРЅРѕРІРЅРѕРµ оборудование РљР­РЎ (котельные Рё турбинные агрегаты) размещают РІ главном РєРѕСЂРїСѓСЃРµ, котлы Рё пылеприготовительную установку (РЅР° РљР­РЎ, сжигающих, например, уголь РІ РІРёРґРµ пыли) - РІ котельном отделении, турбоагрегаты Рё РёС… вспомогательное оборудование - РІ машинном зале электростанции. РќР° РљР­РЎ устанавливают преимущественно РїРѕ РѕРґРЅРѕРјСѓ котлу РЅР° турбину. Котёл СЃ турбоагрегатом Рё РёС… вспомогательным оборудование образуют отдельную часть - моноблок электростанции. Для турбин мощностью 150-1200 Мвттребуются котлы производительностью соответственно 500-3600 Рј/чпара. Ранее РЅР° ГРЭС применяли РїРѕ РґРІР° котла РЅР° турбину, С‚. Рµ. дубль-блоки (СЃРј. Блочная тепловая электростанция ) .РќР° РљР­РЎ без промежуточного перегрева пара СЃ турбоагрегатами мощностью 100 Мвти меньше РІ РЎРЎРЎР  применяли неблочную централизованную схему, РїСЂРё которой пар 113 котлов отводится РІ общую паровую магистраль, Р° РёР· неё распределяется между турбинами. Размеры главного РєРѕСЂРїСѓСЃР° определяются размещаемым РІ нём оборудованием Рё составляют РЅР° РѕРґРёРЅ блок, РІ зависимости РѕС‚ его мощности, РїРѕ длине РѕС‚ 30 РґРѕ 100 Рј,РїРѕ ширине РѕС‚ 70 РґРѕ 100 Рј.Высота машинного зала около 30 Рј,котельной - 50 РјРё более. Экономичность РєРѕРјРїРѕРЅРѕРІРєРё главного РєРѕСЂРїСѓСЃР° оценивают приближённо удельной кубатурой, равной РЅР° пылеугольной РљР­РЎ около 0,7-0,8 Рј ³/РєРІС‚,Р° РЅР° газомазутной - около 0,6-0,7 Рј ³/РєРІС‚.Часть вспомогательного оборудования котельной (дымососы, дутьевые вентиляторы, золоуловители, пылевые циклоны Рё сепараторы пыли системы пылеприготовления) устанавливают РІРЅРµ здания, РЅР° открытом РІРѕР·РґСѓС…Рµ.

В  Р’ условиях тёплого климата (например, РЅР° Кавказе, РІ Средней РђР·РёРё, РЅР° Р®. РЎРЁРђ Рё РґСЂ.), РїСЂРё отсутствии значительных атмосферных осадков, пылевых Р±СѓСЂСЊ Рё С‚. Рї., РЅР° РљР­РЎ, особенно газомазутных, применяют открытую РєРѕРјРїРѕРЅРѕРІРєСѓ оборудования. РџСЂРё этом над котлами устраивают навесы, турбоагрегаты защищают лёгкими укрытиями; вспомогательное оборудование турбоустановки размещают РІ закрытом конденсационном помещении. Удельная кубатура главного РєРѕСЂРїСѓСЃР° РљР­РЎ СЃ открытой РєРѕРјРїРѕРЅРѕРІРєРѕР№ снижается РґРѕ 0,2-0,3 Рј ³/РєРІС‚,что удешевляет сооружение РљР­РЎ. Р’ помещениях электростанции устанавливают мостовые краны Рё РґСЂ. грузоподъёмные механизмы для монтажа Рё ремонта энергетического оборудования.

  КЭС сооружают непосредственно у источников водоснабжения (река, озеро, море); часто рядом с КЭС создают пруд-водохранилище. На территории КЭС, кроме главного корпуса, размещают сооружения и устройства технического водоснабжения и химводоочистки, топливного хозяйства, электрические трансформаторы, распределительные устройства, лаборатории и мастерские, материальные склады, служебные помещения для персонала, обслуживающего КЭС. Топливо на территорию КЭС подаётся обычно ж. д. составами. Золу и шлаки из топочной камеры и золоуловителей удаляют гидравлическим способом. На территории КЭС прокладывают ж. д. пути и автомобильные дороги, сооружают выводы линий электропередачи,инженерные наземные и подземные коммуникации. Площадь территории, занимаемой сооружениями КЭС, составляет, в зависимости от мощности электростанции, вида топлива и др. условий, 25-70 га.

 Крупные пылеугольные КЭС в СССР обслуживаются персоналом из расчёта 1 чел. на каждые 3 Мвтмощности (примерно 1000 чел. на КЭС мощностью 3000 Мвт); кроме того, необходим ремонтный персонал.

  Мощность отдаваемая КЭС ограничивается водными и топливными ресурсами, а также требованиями охраны природы: обеспечения нормальной чистоты воздушного и водного бассейнов. Выброс с продуктами сгорания топлива твёрдых частиц в воздух в районе действия КЭС ограничивают установкой совершенных золоуловителей (электрофильтров с кпд около 99%). Оставшиеся примеси, окислы серы и азота рассеивают сооружением высоких дымовых труб для вывода вредных примесей в более высокие слои атмосферы. Дымовые трубы высотой до 300 ми более сооружают из железобетона или с 3-4 металлическими стволами внутри железобетонной оболочки или общего металлического каркаса.

  Управление многочисленным разнообразным оборудованием КЭС возможно только на основе комплексной автоматизации производственных процессов. Современные конденсационные турбины полностью автоматизированы. В котлоагрегате автоматизируется управление процессами горения топлива, питания котлоагрегата водой, поддержания температуры перегрева пара и т. д. Осуществляется комплексная автоматизация др. процессов КЭС, включая поддержание заданных режимов эксплуатации, пуск и остановку блоков, защиту оборудования при ненормальных и аварийных режимах.