Развитие теплоэнергетики

Нижегородский государственный

архитектурно-строительный университет

 

 

 

Кафедра отопления и вентиляции

 

 

 

 

 

 

 

РЕФЕРАТ

 

«Развитие теплоэнергетики»

 

 

 

 

 

 

 

   Выполнил: студент  

  (ИЭСиС)3 курс, заочное отделение   

  гр.                         

 

 Проверил: преподаватель

                                                     Л.М.

 

 

 

 

 

 

 

                                         Нижний Новгород 2010

 

 

 

Содержание.

 

 

 

Введение.

 

Одним из самых важных направлений  в энергохозяйстве страны является теплоэнергетика.

С развитием теплоэнергетики были обеспечены:

1)экономия топлива, получаемая  в результате использования теплофикационного цикла, а также замещение мелких котельных;

2)экономия капитальных затрат  и затрат труда, связанная с  переходом на централизацию теплоснабжения;

3)улучшение экологической обстановки, достигаемое отказом от мелких  котельных, особенно существенное при использовании угольного топлива.

Именно на тепловых электростанциях  вырабатывается около 70% электроэнергии нашей страны. При этом основными  её видами принято считать КЭС (конденсационные  электростанции) и ТЭЦ (Теплоэлектроцентрали) . Каждый из них занимал ведущее место в энергетики на том, или ином этапе её развития. Но со временем изменялся не только  вид используемой станции, но и её технические показатели. В реферате представлены основные периоды развития и состояние современной теплоэнергетики.

Общее развитие теплоэнергетики во второй половине XIX в. характеризуется дальнейшим укреплением позиции паровой машины как универсального двигателя крупной машинной индустрии, транспорта и — в известной степени — сельского хозяйства (локомобили). Параллельное развитие двигателей внутреннего сгорания, начавшееся с середины XIX в., к концу его еще не привело к сколь-либо ощутимой доле этих двигателей в общем энергетическом балансе мира. Возникшие в последней четверти XIX в. двигатели высокого сжатия (дизели) и паровые турбины только подготовили почву для становления новых отраслей энергетики в XX в., а газовая турбина не выходила из стадии ранних малоэффективных попыток ее осуществления.

Таким образом, XIX в., начиная с 1800 г., когда окончание действия патентов Уатта развязало руки конструкторам и изобретателям паровых котлов и машин, и кончая 1899 г., когда была введена в эксплуатацию первая тепловая турбинная электростанция трехфазного тока, явившаяся началом возникновения комплексной энергетики XX в., был веком почти монопольного господства в энергетике поршневой паровой машины.

Паровая машина сыграла громадную историческую роль в развитии производительных сил общества. Процесс развития паросиловой установки с поршневым паровым двигателем в течение всего XIX в. носил преимущественно количественный характер, находивший свое отчетливое отражение в росте установленной мощности. Что касается основных конструктивных

элементов паровой машины и термодинамических основ ее работы, то они совершенствовались в течение всего XIX в. без каких-либо коренных качественных изменений. Это не означает, что технические показатели паровых машин стабилизировались, что качество их оставалось без изменения при интенсивном количественном росте. Качественные показатели все время возрастали. Возрастали показатели интенсивности: давление и перегрев пара, число оборотов, удельные тепловые и силовые нагрузки, напряженности топочных объемов и поверхностей нагрева, скорости движения и т. д. Возрастал и показатель степени использования возможностей, заключающихся в природных свойствах теплоты и рабочих тел,— к. п. д.

Рассмотрим отдельно процесс развития основных элементов универсальной паросиловой установки во второй половине XIX в.: паровых котлов и паровых машин.

 

Теплоэнергетика в России находится в критическом состоянии. Она представлена сегодня в виде разрозненных звеньев, не имеющих в отличие от других отраслей топливно-энергетического комплекса, единой технической, структурно-инвестиционной. Экономической и организационной политики. Состояние, в котором находится теплоэнергетика в большинстве районов России, может обернуться гуманитарной катастрофой при наступлении холодной зимы, такой как в 2005-2006 году. Социальные, экономические и политические последствия таких сбоев в обеспечении теплом могут нанести стране ощутимый ущерб. При этом сама теплоэнергетика выступает как социально-значимая отрасль, обеспечивающая занятость для большого числа трудящихся.

Таким образом, очевидна необходимость  как дополнительных вложений в отрасль, так и повышения концентрации внимания на проблемах инновационного спектра, особенно в области технического совершенствования предприятий отрасли. Необходимо инновационное развитие теплоэнергетики как объекта стратегического управления с учетом отраслевых и региональных особенностей функционирования отрасли  в современной экономике России.

 

1. Промышленный переворот  XVIII века и его развитие.

 

Промышленный     переворот — это замена ручного ремесленного и мануфактурного  производства машинным фабрично-заводским     производством. Ремесленное и мануфактурное производство до промышленного переворота было ручным. Это не означает, что до промышленного переворота никакие машины в производстве не применялись. Транспортные машины получили применение еще до нашей эры. В феодальный период достаточно широкое распространение приобрели энергетические машины — водяные колеса и тепловые двигатели частного, специального назначения (преимущественно для откачивания воды).

Что касается технологических машин, то вопрос об их применении до промышленного переворота и их роли в последнем следует рассмотреть подробнее.

Сильнее всего был развит 1-й класс технологических машин, представляющий собой выросшее по размерам и видоизмененное ручное орудие. Начинал возникать и 2-й класс технологических машин. Машины этого класса «берут» инструмент из рук рабочего. До промышленного переворота технологических машин 2-го класса было немного. Это прежде всего так называвшиеся «пильные мельницы»- лесопильные устройства, включающие в себя не одну, а ряд пил: лесопильные «рамы».

Технологические машины 3-го класса хотя и получили достаточно широкое применение, но оставались машинами, не заменявшими технологические производственные функции человека, а только помогавшими ему. Так, ткацкий станок оказывал громадную помощь ткачу, поскольку в нем был рационально организован ряд движений нитей основы, осуществлявшийся от ног ткача, которые выполняли роль двигателя. Но перемещение челнока с нитью утка осуществлялось вручную. Прядильный станок также помогал рабочему, скручивая и наматывая нити, но основная операция прядения - образование нити из исходного материала (хлопка, шерсти, льна) - выполнялась пальцами прядильщика.

Так обстояло дело в технологических процессах, в которых орудием все еще служили умелые руки рабочего.

Очевидно, что технологические машины 1-го класса не могли заменять рабочего. Они лишь вызвали к жизни другие машины — энергетические, прежде всего водяные колеса. Переход к машинному способу производства начал осуществляться с того времени, когда появилась возможность замены рабочего технологическими машинами 2-го и 3-го классов; одни из них (2-й класс) «взяли» из рук рабочего инструмент, орудия, соответственно выросшие и видоизмененные, другие (3-й класс) стали осуществлять технологические операции, выполнявшиеся ранее только руками, без инструмента, без орудия.

Промышленный переворот начался с возникновения и внедрения в производство технологических машин 3-го класса, и лишь затем начали получать развитие машины 2-го класса. Внедрение в промышленность технологических машин, прежде всего, поставило вопрос об их приводе, осложнявшийся тем, что значительно возросло количество технологических машин с вращательным движением приводящего механизма (при любой форме движения рабочего инструмента). Для ткацких станков с возвратно-поступательным движением челнока, для прядильных станков с возвратно-поступательным движением вытягивающего нить инструмента, для строгальных станков с возвратно-поступательным движением стола и для множества других технологических машин привод в движение осуществлялся через приводной вал с вращательным движением. Так, в процессе промышленного переворота к тепловому двигателю, ранее решившему задачу независимости от локальных условий, добавилось требование универсальности техническому применению. Методы достижения универсальности по техническому применению были описан в предыдущей главе.

В. И. Ленин в своей работе «Развитие капитализма в России», показывая соответствие техники, как докапиталистическому укладу, так и отдельным стадиям развития капиталистического уклада, писал: «Мелкое товарное производство характеризуется совершенно примитивной, ручной техникой, которая оставалась неизменной чуть ли с незапамятных времен. Промышленник остается крестьянином, перенимающим по традиции приемы обработки сырья. Мануфактура вводит разделение труда, вносящее существенное преобразование техники, превращающее крестьянина в мастерового, в «детального рабочего». Но ручное производство остается, и на его базисе прогресс способов производства неизбежно отличается большой медленностью. Разделение труда складывается стихийно, перенимается также по традиции, как и крестьянская работа. Только крупная машинная индустрия вносит радикальную перемену, выбрасывает за борт ручное искусство, преобразует производство на новых, рациональных началах, систематически применяет к производству данные науки».

Наша задача состоит в том, чтобы рассмотреть исторический процесс перехода от ручного труда к машинному, оставлявший техническое содержание промышленное 
переворота. 

Процесс этого перехода  происходил  не одновременным в различных странах. Ранее всего он начался в Англии, сложились наиболее благоприятные условия для его возникновения. Достаточно быстро промышленный переворот происходил в странах Западной Европы. В России, где царило крепостное право, промышленный переворот начался позднее и также сыграл значительную роль в ускорении распада феодальных отношений.

1.1 Первый этап промышленного переворота.

В середине XVIII в. Англия вышла победительницей в многовековой борьбе 
ряда европейских стран за колониальное господство, присоединив к своим обширным заморским владениям многие испанские, французские и голландские колонии. Эта победа привела к громадному развитию колониальной торговли Англии, росту плантаторского хозяйства, усилению финансовой деятельности банков и бирж и к колоссальному увеличению спроса на промышленные товары. Потребность в промышленных товарах возрастала настолько быстро, что мануфактурное производство, несмотря на значительное увеличение его масштаба, не было в состоянии удовлетворять эту потребность.

Следует напомнить, что до промышленного переворота и развития машинного производства со всеми его последствиями структура промышленной продукции коренным образом отличалась от современной. Если в современном выпуске промышленной продукции преобладают средства производства, являющиеся основой машинной индустрии, а объем продуктов народного потребления занимает меньшую долю, то до промышленного переворота, когда средства производства представляли собой преимущественно ручные орудия и инструменты, решительно преобладающая по своему объему доля промышленной продукции падала на продукты потребления: одежду, ткани, обувь, утварь и т. п.

В Англии рассматриваемого периода наиболее развитой отраслью промышленного производства являлась текстильная промышленность, на которой прежде всего отразилось все обострявшееся несоответствие между возраставшей потребностью в тканях и возможностью удовлетворения этой потребности методами ручного мануфактурного производства. Поэтому именно в текстильной промышленности впервые начали проявляться элементы перехода от ручного труда к машинному.

Основные технологические процессы текстильного производства— прядение и ткачество — осуществлялись непосредственно руками рабочего, без применения орудия или инструмента. Поэтому здесь возникла задача замены рук рабочего, перемещавших челнок в процессе ткачества, и пальцев рабочих, вытягивавших и скручивавших нить в процессе прядения.

Вместе с возникновением и обострением проблемы машинного прядения и ткачества как замены рабочего в выполнении этих производственных функций возникла и материальная возможность для ее решения. Эта возможность заключалась в том, что в процессе многовекового развития Методов производства тканей и пряжи для них были разработаны технологические прядильные и ткацкие машины — ручные прялки и ручные ткацкие станки, в значительней степени   помогавшие рабочему. Оставалось осуществить последний шаг в эволюции этих машин, превратить их из машин помогающих в машины, заменяющие рабочего. Для этого в ткацких машинах нужно было ручное перемещение челнока заменить механическим, а в прядильном станке - осуществить механическую вытяжку кручение нити.

Именно с этого и начался промышленный переворот. В 1733 г. английский механик и ткач Дж. Кей предложил ткацкий станок с «самодвижущимся челноком», пере мешаемым пока еще руками рабочего, но по строгой траектории, определяемой механизмом ткацкого станка. Челнок Кея позволял изготовлять ткань более широкую, так как здесь ширина ткани не ограничивалась размахом руки' ткача; кроме того, процесс ткачества значительно ускорился. Изменился и труд ткача, ставшего живым двигателем. Возросшая    производительность   ткацкого   производства вызвала острый дефицит в пряже. Проявилось характерное противоречие, когда прядение стало тормозить развитие ткачества, а ткачество стимулировало развитие прядения и ставило вопрос о необходимости повышения его производительности, что могло быть достигнуто только путем перехода к машинному прядению.

Эта задача была впервые разрешена в 1738 г. изобретением прядильной машины, в которой операция вытяжки нити производилась уже не пальцами рабочего, а несколькими парами вращающихся валиков. Возникшее отставание ручного процесса чесания хлопка было преодолено постройкой в 1748 г. чесальной (кардной) машины, заменивший ручной труд на этой операции.