Тец розшифровка абревіатури. Теплова електростанція Тес. Використання тепла міні-ТЕЦ

Електрична енергія давно увійшла до нашого життя. Ще грецький філософ Фалес у 7 столітті до нашої ери виявив, що бурштин, потертий вовну починає притягувати предмети. Але довгий час цього факту ніхто не звертав увагу. Лише 1600 року вперше з'явився термін «Електрика», а 1650 року Отто фон Герике створив електростатичну машину як насадженого на металевий стрижень сірчаної кулі, яка дозволила спостерігати як ефект притягання, а й ефект відштовхування. Це була перша найпростіша електростатична машина.

Пройшло багато років з того часу, але навіть сьогодні, у світі, заповненому терабайтами інформації, коли можна самому дізнатися про все, що тебе цікавить, для багатьох залишається загадкою, як виробляється електрика, як її доставляють до нас до будинку, офісу, на підприємство.

У кілька частин розглянемо ці процеси.

Частина І. Генерація електричної енергії.

Звідки береться електрична енергія? З'являється ця енергія з інших видів енергії – теплової, механічної, ядерної, хімічної та багатьох інших. У промислових масштабах електричну енергію одержують на електростанціях. Розглянемо лише найпоширеніші види електростанцій.

1) Теплові електростанції. Сьогодні можна об'єднати одним терміном – ДРЕС (Державна Районна Електростанція). Звичайно, сьогодні цей термін втратив первісний зміст, але він не пішов у вічність, а лишився з нами.

Теплові електростанції поділяються на кілька підтипів:

а)Конденсаційна електростанція (КЕС) - теплова електростанція, що виробляє лише електричну енергію, своєю назвою цей тип електростанцій завдячує особливостям принципу роботи.

Принцип роботи: У котел за допомогою насосів подається повітря та паливо (газоподібне, рідке або тверде). Виходить паливо-повітряна суміш, яка горить у топці казана, виділяючи величезну кількість теплоти. Вода проходить по трубній системі, яка розташовується всередині котла. Теплота, що виділяється, передається цій воді, при цьому її температура підвищується і доводиться до кипіння. Пар, який був отриманий в котлі, знову йде в котел для перегрівання його вище температури кипіння води (при цьому тиску), потім по паропроводах він надходить на парову турбіну, в якій пара виконує роботу. При цьому він розширюється, зменшується його температура та тиск. Таким чином, потенційна енергія пари передається турбіні, а отже, перетворюється на кінетичну. Турбіна ж у свою чергу рухає ротор трифазного генератора змінного струму, який знаходиться на одному валу з турбіною і виробляє енергію.

Розглянемо деякі елементи КЕС ближче.

Парова турбіна.

Потік водяної пари надходить через напрямні апарати на криволінійні лопатки, закріплені по колу ротора, і, впливаючи на них, ротор приводить у обертання. Між лопатками, як бачите, є проміжки. Вони є тому, що цей ротор вийнятий із корпусу. У корпус теж вбудовані ряди лопаток, але вони нерухомі і служать для створення потрібного кута падіння пари на лопатки, що рухаються.

Конденсаційні парові турбіни служать перетворення максимально можливої ​​частини теплоти пари в механічну роботу. Вони працюють з випуском (вихлопом) пари, що відпрацювала, в конденсатор, в якому підтримується вакуум.

Турбіна та генератор, які знаходяться на одному валу, називаються турбогенератором. Трифазний генератор змінного струму (синхронна машина).

Він складається з:

Що підвищує напругу до стандартного значення (35-110-220-330-500-750 кВ). При цьому струм значно зменшується (наприклад, при збільшенні напруги в 2 рази струм зменшується в 4 рази), що дозволяє передавати потужність на великі відстані. Слід зазначити, що коли ми говоримо про клас напруги, то маємо на увазі лінійну (міжфазну) напругу.

Активну потужність, яку виробляє генератор, регулюють зміною кількістю енергоносія, змінюється при цьому струм в обмотці ротора. Для збільшення активної потужності потрібно збільшити подачу пари на турбіну, при цьому струм в обмотці ротора зросте. Не слід забувати, що синхронний генератор, а це означає, що його частота завжди дорівнює частоті струму в енергосистемі, і зміна параметрів енергоносія не вплине на частоту його обертання.

Крім того, генератор виробляє реактивну потужність. Її можна використовувати для регулювання напруги, що видається, в невеликих межах (тобто це не основний засіб регулювання напруги в енергосистемі). Працює це в такий спосіб. При збудженні обмотки ротора, тобто. при підвищенні напруги на роторі понад номіналу, «надлишок» реактивної потужності видається в енергосистему, а коли обмотку ротора не збуджують, то реактивна потужність споживається генератором.

Таким чином, у змінному струміми говоримо про повної потужності(вимірюється у вольт-амперах – ВА), яка дорівнює кореню квадратному від суми активної (вимірюється у ватах – Вт) та реактивної (вимірюється у вольт-амперах реактивних – ВАР) потужностях.

Вода у водосховищі служить для відведення тепла від конденсатора. Однак, часто для цих цілей використовують бризкальні басейни.

чи градирні. Градирні бувають баштовими.

або вентиляторними Рис.9

Градирні влаштовані майже так само як і, з тією лише відмінністю, що вода стікає по радіаторах, передає їм тепло, а вже вони охолоджуються повітрям, що нагнітається. При цьому частина води випаровується та виноситься в атмосферу.
ККД такої електростанції не перевищує 30%.

Б) Газотурбінна електростанція.

На газотурбінної електростанції турбогенератор наводиться в рух не пором, а безпосередньо газами, що отримуються при згорянні палива. При цьому можна використовувати тільки природний газ, інакше турбіна швидко вийде із-за забруднення продуктами горіння. ККД на максимальному навантаженні 25-33%

Набагато більший ККД (до 60%) можна отримати, поєднуючи паровий та газовий цикли. Такі установки називають парогазовими. У них замість звичайного котла встановлено котел-утилізатор, який не має власних пальників. Теплоту він одержує від вихлопу газової турбіни. В даний час ПГУ найактивніше впроваджуються в наше життя, але поки що в Росії їх небагато.

в) Теплоелектроцентралі (дуже давно стали невід'ємною частиною великих міст).Рис.11

ТЕЦ конструктивно влаштовано як конденсаційну електростанцію (КЕС). Особливість електростанції такого типу полягає в тому, що вона може виробляти одночасно теплову, так і електричну енергію. Залежно від виду парової турбіни, існують різні способи відбору пари, які дозволяють забирати з неї пари з різними параметрами. При цьому частина пари або повністю вся пара (залежить від типу турбіни) надходить до мережного підігрівача, віддає йому теплоту і конденсується там. Теплофікаційні турбіни дозволяють регулювати кількість пари для теплових або промислових потреб, що дозволяє ТЕЦ працювати в кількох режимах навантаження.

тепловому - вироблення електричної енергії повністю залежить від вироблення пари для промислових чи теплофікаційних потреб.

електричному - електричне навантаження незалежне від теплового. Крім того, ТЕЦ можуть працювати і повністю конденсаційному режимі. Це може знадобитися, наприклад, при різкому дефіциті активної потужності влітку. Такий режим невигідним для ТЕЦ, т.к. значно знижується ККД.

Одночасне виробництво електричної енергії та тепла (когенерація) – вигідний процес, при якому ККД станції суттєво підвищується. Приміром, розрахунковий ККД КЕС становить максимум 30%, а ТЕЦ – близько 80%. Плюс до всього, когенерація дозволяє зменшити неодружені теплові викиди, що позитивно позначається на екології місцевості, в якій розташована ТЕЦ (порівняно з тим, якби тут була КЕС аналогічної потужності).

Розглянемо докладніше парову турбіну.

До теплофікаційних парових турбін відносяться турбіни з:

Протитиском;

Регульований відбір пари;

Відбором та протитиском.

Турбіни з протитиском працюють із вихлопом пари не в конденсатор, як у КЕС, а в мережевий підігрівач, тобто вся пара, що пішла через турбіну, йде на теплофікаційні потреби. Конструкція таких турбін має істотний недолік: графік електричного навантаження повністю залежить від графіка теплового навантаження, тобто такі апарати не можуть брати участі в оперативному регулюванні частоти струму в енергосистемі.

У турбінах, що мають регульований відбір пари, відбувається його відбір у потрібній кількості в проміжних щаблях, при цьому вибирають такі щаблі для відбору пари, які підходять у даному випадку. Такий тип турбіни має незалежність від теплового навантаження і регулювання активної потужності, що видається, можна регулювати у великих межах, ніж у ТЕЦ з протитиском.

Турбіни з відбором та протитиском поєднують у собі функції перших двох видів турбін.

Теплофікаційні турбіни ТЕЦ не завжди не здатні за короткий проміжок часу змінити теплове навантаження. Для покриття піків навантаження, а іноді і для збільшення електричної потужності шляхом переведення турбін в конденсаційний режим, на ТЕЦ встановлюють водогрійні пікові котли.

2) Атомні електростанції.

У Росії на даний момент існує 3 види реакторних установок. Загальний принципїх роботи приблизно схожий на роботу КЕС (у минулі часи АЕС називали ДРЕС). Принципова відмінність полягає лише в тому, що теплову енергіюодержують над котлах на органічному паливі, а ядерних реакторах.

Розглянемо два найпоширеніших типів реакторів у Росії.

1) Реактор РБМК.

Відмінна риса цього реактора полягає в тому, що пар для обертання турбіни отримують безпосередньо в активній зоні реактора.

Активна зона РБМК. Рис.13

складається з вертикальних графітових колон, в яких знаходяться поздовжні отвори, з вставленими туди трубами з цирконієвого сплаву та нержавіючої сталі. Графіт виконує роль уповільнювача нейтронів. Усі канали поділяються на паливні та канали СУЗ (система управління та захисту). Вони мають різні контури охолодження. У паливні канали вставляють касету (ТВС – тепловиділяючу збірку) зі стрижнями (ТВЕЛ – тепловиділяючий елемент), усередині яких знаходяться уранові таблетки в герметичній оболонці. Зрозуміло, що саме від них одержують теплову енергію, яка передається безперервно циркулюючому знизу вгору теплоносію під великим тиском – звичайній, але дуже добре очищеній від домішок воді.

Вода, проходячи паливними каналами, частково випаровується, пароводяна суміш надходить від усіх окремих паливних каналів в 2 барабан-сепаратора, де відбувається відділення (сепарація) пари від води. Вода знову йде в реактор за допомогою циркуляційних насосів(всього з 4 на петлю), а пара паропроводами йде на 2 турбіни. Потім пара конденсується в конденсаторі, перетворюється на воду, яка знову йде реактор.

Тепловою потужністю реактора керують тільки за допомогою стрижнів-поглиначів нейтронів з бору, які переміщуються в каналах СУЗ. Вода, що охолоджує ці канали, йде зверху вниз.

Як ви могли помітити, я ще ніколи не сказав про корпус реактора. Справа в тому, що фактично у РБМК немає корпусу. Активна зона про яку я вам зараз розповідав поміщена в бетонну шахту, зверху вона закрита кришкою вагою 2000 тонн.

На наведеному малюнку видно верхній біологічний захист реактора. Але не варто очікувати, що піднявши один із блоків, можна буде побачити жовто-зелене жерло активної зони, ні. Сама кришка розташовується значно нижче, а над нею, у просторі до верхнього біологічного захисту залишається проміжок для комунікацій каналів та повністю витягнутих стрижнів поглиначів.

Між графітовими колонами залишають простір теплового розширення графіту. У цьому просторі циркулює суміш газів азоту та гелію. За її складом судять про герметичність паливних каналів. Активна зона РБМК розрахована на розрив трохи більше 5 каналів, якщо розгерметизується більше – відбудеться відрив кришки реактора і розкриття інших каналів. Такий розвиток подій спричинить повторення Чорнобильської трагедії (тут я маю на увазі не саму техногенну катастрофу, а її наслідки).

Розглянемо плюси РБМК:

— Завдяки поканальному регулюванню теплової потужності є можливість змінювати паливні зборки, не зупиняючи реактор. Щодня, як правило, змінюють кілька збірок.

- Низький тиск у КМПЦ (контур багаторазової примусової циркуляції), що сприяє більш м'якому перебігу аварій, пов'язаних з його розгерметизацією.

-Відсутність складного у виготовленні корпусу реактора.

Розглянемо мінуси РБМК:

—Під час експлуатації були виявлені численні прорахунки в геометрії активної зони, усунути які на енергоблоках 1-го та 2-го поколінь (Ленінград, Курськ, Чорнобиль, Смоленськ), що діють, повністю неможливо. Енергоблоки РБМК 3-го покоління (він один – на 3 енергоблоці Смоленської АЕС) позбавлений цих недоліків.

-Реактор одноконтурний. Тобто турбіни обертає пару, отриману безпосередньо в реакторі. А це означає, що містить радіоактивні компоненти. При розгерметизації турбіни (а таке було на Чорнобильської АЕСв 1993 році) її ремонт буде дуже ускладнений, а, можливо, і неможливий.

-Термін служби реактора визначається терміном служби графіту (30-40 років). Потім настає його деградація, що виявляється у його набуханні. Цей процес викликає серйозні побоювання на найстарішому енергоблоці РБМК Ленінград-1, побудованому в 1973 році (йому вже 39 років). Найімовірніший вихід із ситуації – заглушення n-нного кількості каналів зменшення теплового розширення графіту.

-Графітовий сповільнювач є пальним матеріалом.

— Зважаючи на величезну кількість запірної арматури, реактор складений в управлінні.

— На 1 та 2 поколіннях існує нестійкість при роботі на малих потужностях.

Загалом можна сказати, що РБМК – добрий реактор для свого часу. Наразі прийнято рішення не будувати енергоблоки із цим типом реакторів.

2) Реактор ВВЕР.

На зміну РБМК нині приходить ВВЕР. Він має значні плюси в порівнянні з РБМК.

Активна зона повністю знаходиться в дуже міцному корпусі, який виготовляють на заводі і привозять залізничним, а потім і автомобільним транспортом на енергоблок, що будується, в повністю готовому вигляді. Уповільнювач є чиста водапід тиском. Реактор складається з 2 контурів: вода першого контуру під великим тиском охолоджує паливні зборки, передаючи тепло 2 контуру за допомогою парогенератора (виконує функцію теплообмінника між 2 ізольованими контурами). У ньому вода другого контуру кипить, перетворюється на пару і йде турбіну. У першому контурі вода не кипить, оскільки вона перебуває під величезним тиском. Відпрацьована пара конденсується в конденсаторі і знову йде парогенератор. Двоконтурна схема має значні плюси в порівнянні з одноконтурною:

Пара, що йде на турбіну не радіоактивна.

Потужністю реактора можна керувати не тільки стрижнями-поглиначами, а й розчином борної кислоти, що робить реактор стійкішим.

Елементи першого контуру розташовуються дуже близько один від одного, тому їх можна помістити у загальну захисну оболонку. При розривах у першому контурі радіоактивні елементи потраплять у гермооболонку і не вийдуть у навколишнє середовище. Крім того, гермооболонка захищає реактор від зовнішнього впливу (наприклад від падіння невеликого літака або вибуху за периметром станції).

Реактор не складний в управлінні.

Є також і мінуси:

-На відміну від РБМК, паливо не можна змінювати при працюючому реакторі, т.к. воно перебуває у загальному корпусі, а чи не в окремих каналах, як і РБМК. Час перезавантаження палива зазвичай збігається з часом поточного ремонту, що зменшує вплив цього фактора на КИУМ (коефіцієнт встановленої потужності).

— Перший контур перебуває під великим тиском, що потенційно може спричинити більший масштаб аварії при розгерметизації, ніж РБМК.

— Корпус реактора дуже складно перевезти із заводу-виробника на будмайданчик АЕС.

Що ж, роботу теплових електростанцій ми розглянули, тепер розглянемо роботу

Принцип роботи ГЕС є досить простим. Ланцюг гідротехнічних спорудзабезпечує необхідний тиск води, що надходить на лопаті гідротурбіни, яка приводить в дію генератори, що виробляють електроенергію.

Необхідний напір води утворюється за допомогою будівництва греблі, і як наслідок концентрації річки у певному місці, або деривацією – природним струмом води. У деяких випадках для отримання необхідного напору води використовують разом і греблю, і деривацію. ГЕС володіють дуже високою маневреністю вироблюваної потужності, а також малою вартістю електроенергії, що виробляється. Ця особливість ГЕС привела до створення іншого типу електростанції – ГАЕС. Такі станції здатні акумулювати електроенергію, що виробляється, і пускати її в хід в моменти пікових навантажень. Принцип роботи таких електростанцій наступний: у певні періоди (зазвичай уночі), гідроагрегати ГАЕС працюють як насоси, споживаючи електричну енергію з енергосистеми, та закачують воду у спеціально обладнані верхні басейни. Коли виникає потреба (у піки навантаження), вода з них надходить у напірний трубопровід і приводить у дію турбіни. ГАЕС виконують виключно важливу функцію в енергосистемі (регулювання частоти), але вони не набувають широкого поширення в нашій країні, т.к. у результаті споживають більше потужності, ніж видають. Тобто станція такого типу є збитковою для власника. Наприклад, на Загірській ГАЕС потужність гідрогенераторів у генераторному режимі 1200 МВт, а насосному – 1320 МВт. Однак такий тип станції найкраще підходить для швидкого збільшення або зменшення вироблюваної потужності, тому їх вигідно споруджувати близько, наприклад, АЕС, оскільки останні працюють у базовому режимі.

Ми з вами розглянули, як саме виробляється електрична енергія. Настав час поставити собі серйозне питання: «А який тип станцій найкраще відповідає всім сучасним вимогам щодо надійності, екологічності, а крім цього, ще й відрізнятиметься малою вартістю енергії?» Кожен відповість на це запитання по-різному. Наведу свій список «найкращих із найкращих».

1) ТЕЦ на природному газі. ККД таких станцій дуже високий, висока і вартість палива, але природний газ – один із найчистіших видів палива, а це дуже важливо для екології міста, в межах яких зазвичай і розташовуються ТЕЦ.

2) ГЕС та ГАЕС. Переваги над тепловими станціями очевидні, оскільки цей тип станції не забруднює атмосферу і виробляє найдешевшу енергію, яка плюс до всього є відновлюваним ресурсом.

3) ПГУ на природному газі. Найвищий ККД серед теплових станцій, а також мала кількість споживаного палива, дозволить частково вирішити проблему теплового забруднення біосфери та обмежених запасів викопного палива.

4) АЕС. У нормальному режимі роботи АЕС викидає у довкілля у 3-5 разів менше радіоактивних речовин, ніж теплова станціятієї ж потужності, тому часткове заміщення теплових електростанцій атомними цілком виправдане.

5) ДРЕС. В даний час на таких станціях як паливо використовують природний газ. Це абсолютно безглуздо, оскільки з тим самим успіхів у топках ДРЕС можна утилізувати попутний нафтовий газ (ПНГ) чи спалювати вугілля, запаси якого величезні, проти запасами газу.

На цьому завершую першу частину статті.

Матеріал підготував:
студент групи ЕС-11б ПЗГУ Агібалов Сергій.

Електроенергію виробляють на електростанціях за рахунок використання енергії, прихованої у різних природних ресурсах. Як очевидно з табл. 1.2 це відбувається в основному на теплових (ТЕС) та атомних електростанціях(АЕС), що працюють за тепловим циклом.

Типи теплових електростанцій

По виду генерованої та енергії, що відпускається, теплові електростанції поділяють на два основні типи: конденсаційні (КЕС), призначені тільки для виробництва електроенергії, і теплофікаційні, або теплоелектроцентралі (ТЕЦ). Конденсаційні електричні станції, що працюють на органічному паливі, будують поблизу місць його видобутку, а теплоелектроцентралі розміщують поблизу споживачів тепла. промислових підприємствта житлових масивів. ТЕЦ також працюють на органічному паливі, але на відміну від КЕС виробляють як електричну, так і теплову енергію у вигляді гарячої води та пари для виробничих та теплофікаційних цілей. До основних видів палива цих електростанцій відносяться: тверде - кам'яне вугілля, антрацит, напівантрацит, буре вугілля, торф, сланці; рідке – мазут та газоподібне – природний, коксовий, доменний тощо. газ.

Таблиця 1.2. Вироблення електроенергії у світі

Атомні електростанції переважно конденсаційного типу використовують енергію ядерного палива.

Залежно від типу теплосилової установки для приводу електрогенератора електростанції поділяються на паротурбінні (ПТУ), газотурбінні (ГТУ), парогазові (ПГУ) та електростанції з двигунами внутрішнього згоряння (ДЕС).

Залежно від тривалості роботи ТЕС протягом рокуз покриття графіків енергетичних навантажень, що характеризуються числом годин використання встановленої потужностіτ у ст , електростанції прийнято класифікувати на: базові (τ у ст > 6000 год/рік); напівпікові (τ у ст = 2000 - 5000 год / рік); пікові (τ у ст< 2000 ч/год).

Базовими називають електростанції, що несуть максимально можливе постійне навантаження протягом більшої частини року. У світовій енергетиці як базові використовують АЕС, високоекономічні КЕС, а також ТЕЦ при роботі за тепловим графіком. Пікові навантаження покривають ГЕС, ГАЕС, ГТУ, які мають маневреністю і мобільністю, тобто. швидким пуском та зупинкою. Пікові електростанції включаються в годинник, коли потрібно покрити пікову частину добового графіка електричного навантаження. Півпікові електростанції при зменшенні загального електричного навантаження або переводяться на знижену потужність, або виводяться в резерв.

За технологічною структурою теплові електростанції поділяються на блокові та неблокові. При блоковій схемі основне та допоміжне обладнання паротурбінної установки не має технологічних зв'язків з обладнанням іншої установки електростанції. Для електростанцій на органічному паливі при цьому до кожної турбін пар підводиться від одного або двох з'єднаних з нею котлів. При неблоковій схемі ТЕС пар від усіх котлів надходить у загальну магістраль і звідти розподіляється окремими турбінами.

На конденсаційних електростанціях, що входять до великих енергосистем, застосовуються тільки блокові системиз проміжним перегрівом пари. Неблокові схеми з поперечними зв'язками по парі та воді застосовуються без проміжного перегріву.

Принцип роботи та основні енергетичні характеристики теплових електростанцій

Електроенергію на електростанціях виробляють за рахунок використання енергії, прихованої у різних природних ресурсах (вугілля, газ, нафта, мазут, уран та ін), за досить простим принципом, реалізовуючи технологію перетворення енергії. Загальна схема ТЕС (див. рис. 1.1) відображає послідовність такого перетворення одних видів енергії в інші та використання робочого тіла (вода, пара) у циклі теплової електростанції. Паливо (в даному випадку вугілля) згоряє в казані, нагріває воду і перетворює її на пару. Пара подається в турбіни, що перетворюють теплову енергію пари в механічну енергію і генератори, що приводять в дію, що виробляють електроенергію (див. розділ 4.1).

Сучасна теплова електростанція - це складне підприємство, що включає велика кількістьрізного обладнання. Склад обладнання електростанції залежить від обраної теплової схеми, виду палива, що використовується, і типу системи водопостачання.

Основне обладнання електростанції включає: котельні та турбінні агрегати з електричним генератором та конденсатором. Ці агрегати стандартизовані за потужністю, параметрами пари, продуктивністю, напругою і силою струму і т.д. Тип та кількість основного обладнання теплової електростанції відповідають заданій потужності та передбаченому режиму її роботи. Існує і допоміжне обладнання, що служить для відпуску теплоти споживачам та використання пари турбіни для підігріву поживної води котлів та забезпечення потреб електростанції. До нього відноситься обладнання систем паливопостачання, деаераційно-поживної установки, конденсаційної установки, теплофікаційної установки (для ТЕЦ), систем технічного водопостачання, маслопостачання, регенеративного підігріву поживної води, хімводопідготовки, розподілу та передачі електроенергії (див. розділ 4).

На всіх паротурбінних установках застосовується регенеративний підігрів живильної води, що істотно підвищує теплову та загальну економічність електростанції, оскільки в схемах з регенеративним підігрівом потоки пари, що відводяться з турбіни в регенеративні підігрівачі, здійснюють роботу без втрат у холодному джерелі (конденсаторі). При цьому для однієї і тієї ж електричної потужності турбогенератора витрати пари в конденсаторі знижуються і в результаті к.п.д. установки зростає.

Тип парового котла (див. розділ 2) залежить від виду палива, що використовується на електростанції. Для найбільш поширених палив (копали вугілля, газ, мазут, фрезторф) застосовуються котли з П-, Т-подібною і баштовою компонуванням і камерою топки, розробленої стосовно того чи іншого виду палива. Для палив з легкоплавкою золою використовуються котли з рідким видаленням шлаку. При цьому досягається високе (до 90%) уловлювання золи в топці та знижується абразивне зношування поверхонь нагріву. З цих міркувань для високозольних палив, таких як сланці та відходи вуглезбагачення, застосовуються парові котли з чотириходовим компонуванням. На теплових електростанціях використовуються, як правило, котли барабанної чи прямоточної конструкції.

Турбіни та електрогенератори узгоджуються за шкалою потужності. Кожній турбіні відповідає певний тип генератора. Для блокових теплових конденсаційних електростанцій потужність турбін відповідає потужності блоків, число блоків визначається заданої потужністю електростанції. У сучасних блоках використовуються конденсаційні турбіни потужністю 150, 200, 300, 500, 800 та 1200 МВт із проміжним перегрівом пари.

На ТЕЦ застосовуються турбіни (див. підрозділ 4.2) з протитиском (типу Р), з конденсацією та виробничим відбором пари (типу П), з конденсацією та одним або двома теплофікаційними відборами (типу Т), а також з конденсацією, промисловим та теплофікаційними відборами пара (типу ПТ). Турбіни типу ПТ можуть мати один або два теплофікаційних відбору. Вибір типу турбіни залежить від величини та співвідношення теплових навантажень. Якщо переважає опалювальне навантаження, то на додаток до турбін ПТ можуть бути встановлені турбіни типу Т з теплофікаційними відборами, а при переважанні промислового навантаження - турбіни типів ПР та Р з промисловим відбором та протитиском.

В даний час на ТЕЦ найбільше поширення мають установки електричної потужністю 100 і 50 МВт, що працюють на початкових параметрах 127 МПа, 540-560 ° С. Для ТЕЦ великих міст створено установки електричної потужністю 175-185 МВт та 250 МВт (з турбіною Т-250-240). Установки з турбінами Т-250-240 є блоковими і працюють при надкритичних початкових параметрах (235 МПа, 540/540°С).

Особливістю роботи електричних станцій у мережі є те, що загальна кількість електричної енергії, що виробляється ними у кожний момент часу, має повністю відповідати споживаній енергії. Основна частина електричних станцій працює паралельно в об'єднаній енергетичній системі, покриваючи загальне електричне навантаження системи, а ТЕЦ одночасно теплове навантаження свого району. Є електростанції місцевого значення, призначені для обслуговування району та не приєднані до загальної енергосистеми.

Графічне зображення залежності електроспоживання у часі називають графіком електричного навантаження. Добові графіки електричного навантаження (рис.1.5) змінюються в залежності від пори року, дня тижня і характеризуються зазвичай мінімальним навантаженням у нічний період та максимальним навантаженням у години пік (пікова частина графіка). Поряд із добовими графіками велике значеннямають річні графіки електричного навантаження (рис. 1.6), що будуються за даними добових графіків.

Графіки електричних навантажень використовуються при плануванні електричних навантажень електростанцій та систем, розподілі навантажень між окремими електростанціями та агрегатами, у розрахунках на вибір складу робочого та резервного обладнання, визначенні необхідної встановленої потужності та необхідного резерву, числа та одиничної потужності агрегатів, при розробці планів ремонту обладнання та визначення ремонтного резерву та ін.

При роботі з повним навантаженням обладнання електростанції розвиває номінальну або максимально тривалупотужність (продуктивність), що є основною паспортною характеристикою агрегату. На цій найбільшій потужності (продуктивності) агрегат має довгостроково працювати при номінальних значеннях основних параметрів. Однією з основних характеристик електростанції є її встановлена ​​потужність, що визначається як сума номінальних потужностей усіх електрогенераторів та теплофікаційного обладнання з урахуванням резерву.

Робота електростанції характеризується також кількістю годин використання встановленої потужності, яке залежить від того, у якому режимі працює електростанція. Для електростанцій, що несуть базове навантаження, кількість годин використання встановленої потужності становить 6000–7500 год/рік, а для тих, хто працює в режимі покриття пікових навантажень – менше 2000–3000 год/рік.

Навантаження, при якому агрегат працює з найбільшим к.п.д., називають економічним навантаженням. Номінальне тривале навантаження може дорівнювати економічному. Іноді можлива короткочасна робота обладнання з навантаженням на 10–20% вище номінальної за нижчого к.п.д. Якщо обладнання електростанції стійко працює з розрахунковим навантаженням при номінальних значеннях основних параметрів або зміні в допустимих межах, такий режим називається стаціонарним.

Режими роботи з навантаженнями, що встановилися, але відрізняються від розрахункових, або з невстановленими навантаженнями називають нестаціонарнимиабо змінними режимами. При змінних режимах одні параметри залишаються незмінними і мають номінальні значення, інші – змінюються певних допустимих межах. Так, при частковому навантаженні блоку тиск і температура пари перед турбіною можуть залишатися номінальними, у той час як вакуум у конденсаторі та параметри пари у відборах зміняться пропорційно навантаженню. Можливі також нестаціонарні режими, коли всі основні параметри змінюються. Такі режими мають місце, наприклад, при пуску та зупинці обладнання, скиданні та накиданні навантаження на турбогенераторі, при роботі на ковзаючих параметрах і називаються нестаціонарними.

Теплове навантаження електростанції використовується для технологічних процесів та промислових установок, для опалення та вентиляції виробничих, житлових та громадських будівель, кондиціювання повітря та побутових потреб. Для виробничих цілей зазвичай потрібна пара тиском від 0,15 до 1,6 МПа. Однак, щоб зменшити втрати при транспортуванні та уникнути необхідності безперервного дренування води з комунікацій, з електростанції пару відпускають дещо перегрітим. На опалення, вентиляцію та побутові потреби ТЕЦ зазвичай подає гарячу воду з температурою від 70 до 180°С.

Теплове навантаження, що визначається витратою тепла на виробничі процесита побутові потреби (гаряче водопостачання), залежить від зовнішньої температури повітря. В умовах України влітку це навантаження (як і електричне) менше зимового. Промислове та побутове теплові навантаження змінюються протягом доби, крім того, середньодобове теплове навантаження електростанції, що витрачається на побутові потреби, змінюється у робочі та вихідні дні. Типові графіки зміни добового теплового навантаження промислових підприємств та гарячого водопостачання житлового району наведено на рис 1.7 та 1.8.

p align="justify"> Ефективність роботи ТЕС характеризується різними техніко-економічними показниками, одні з яких оцінюють досконалість теплових процесів (к.п.д., витрати теплоти і палива), а інші характеризують умови, в яких працює ТЕС. Наприклад, на рис. 1.9 (а, б) наведено зразкові теплові баланси ТЕЦ та КЕС.

Як видно з малюнків, комбінована вироблення електричної та теплової енергії забезпечує значне підвищення теплової економічності електростанцій завдяки зменшенню втрат теплоти у конденсаторах турбін.

Найбільш важливими та повними показниками роботи ТЕС є собівартість електроенергії та теплоти.

Теплові електростанції мають як переваги, і недоліки в порівнянні з іншими типами електростанцій. Можна вказати такі переваги ТЕС:

• щодо вільне територіальне розміщення, пов'язане з поширенням паливних ресурсів;
• здатність (на відміну ГЕС) виробляти енергію без сезонних коливань потужності;
• площі відчуження та виведення з господарського обороту землі під спорудження та експлуатацію ТЕС, як правило, значно менше, ніж це необхідно для АЕС та ГЕС;
• ТЕС споруджуються набагато швидше, ніж ГЕС або АЕС, а їхня питома вартість на одиницю встановленої потужності нижча порівняно з АЕС.
• У той же час ТЕС мають великі недоліки:
• для експлуатації ТЕС зазвичай потрібно набагато більше персоналу, ніж для ГЕС, що пов'язано з обслуговуванням масштабного за обсягом паливного циклу;
• робота ТЕС залежить від постачання паливних ресурсів (вугілля, мазут, газ, торф, горючі сланці);
• змінність режимів роботи ТЕС знижують ефективність, підвищують витрату палива та призводять до підвищеного зносу обладнання;
• існуючі ТЕС характеризуються щодо низьким к.п.д. (переважно до 40%);
• ТЕС надають прямий та несприятливий вплив на навколишнє середовище і не є екологічно «чистими» джерелами електроенергії.
• Найбільші збитки екології навколишніх регіонів завдають електростанції, що працюють на вугіллі, особливо високозольному. Серед ТЕС найбільш «чистими» є станції, які використовують у своєму технологічному процесіприродний газ.

За оцінками експертів, ТЕС усього світу викидають в атмосферу щорічно близько 200–250 млн. тонн золи, понад 60 млн. тонн сірчистого ангідриду, велику кількість оксидів азоту та Вуглекислий газ(що викликає так званий парниковий ефект і призводить до довгострокових глобальних кліматичних змін), поглинаючи велику кількість кисню. Крім того, до теперішнього часу встановлено, що надмірне радіаційне тло навколо теплових електростанцій, що працюють на вугіллі, в середньому у світі в 100 разів вище, ніж поблизу АЕС такої ж потужності (вугілля як мікродомішки майже завжди містить уран, торій і радіоактивний ізотоп вуглецю ). Проте добре відпрацьовані технології будівництва, обладнання та експлуатації ТЕС, а також менша вартість їх спорудження призводять до того, що на ТЕС припадає основна частина світового виробництва електроенергії. З цієї причини вдосконаленню технологій ТЕС та зниження негативного впливу їх на довкілля у всьому світі приділяється велика увага (див. розділ 6).

Постачання населення теплом та електроенергією є одним із основних завдань держави. Крім того, без вироблення електрики неможливо уявити розвинену виробляючу та переробну промисловість, без якої економіка країни не може існувати в принципі.

Одним із способів вирішення проблеми нестачі енергії є будівництво ТЕЦ. Розшифровка цього терміну досить проста: це так звана теплоелектроцентраль, що є одним з найпоширеніших різновидів теплових електростанцій. У нашій країні вони дуже поширені, оскільки працюють на органічному викопному паливі (вугілля), до характеристик якого висувають дуже скромні вимоги.

Особливості

Ось що таке ТЕЦ. Розшифровка поняття вам уже знайома. Але які ж особливості має цей різновид електростанцій? Адже невипадково їх виділяють в окрему категорію!?

Справа в тому, що вони виробляють не тільки електроенергію, а й тепло, яке подається споживачам у вигляді гарячої води та пари. Потрібно зауважити, що електрика є побічним продуктом, оскільки пара, яка подається в системи опалення, спочатку обертає турбіни генераторів. Комбінування двох підприємств (котельні та електростанції) добре тим, що вдається значно скоротити споживання палива.

Втім, це призводить до досить незначного «ареалу поширення» ТЕЦ. Розшифровка проста: оскільки від станції подається не тільки електрика, яку з мінімальними втратами можна транспортувати на тисячі кілометрів, а й нагрітий теплоносій, їх не можна розташовувати на значній відстані від населеного пункту. Не дивно, що практично всі ТЕЦ побудовані у безпосередній близькості від міст, мешканців яких вони опалюють та висвітлюють.

Екологічне значення

Завдяки тому, що при будівництві такої електростанції вдається позбавитися багатьох старих міських котелень, які відіграють надзвичайно негативну роль в екологічному стані району (величезна кількість кіптяви), чистоту повітря в місті часом вдається підвищити на порядок. Крім того, нові ТЕЦ дають змогу ліквідувати завали сміття на міських звалищах.

Нове очисне обладнання дозволяє ефективно очищати викид, а енергетична ефективність такого рішення виявляється надзвичайно великою. Так, виділення енергії від спалювання тонни нафти ідентичне тому обсягу, що виділяється при утилізації двох тонн пластику. А цього «добра» вистачить на десятки років уперед!

Найчастіше будівництво ТЕЦ передбачає використання копалин, про що ми вже говорили вище. Втім, в останні роки планується створення які монтуватимуться в умовах важкодоступних регіонів Крайньої Півночі. Оскільки підвезення палива туди виключно утруднене, атомна енергетика є єдиним надійним і постійним джереломенергії.

Якими вони є?

Бувають ТЕЦ (фото яких є у статті) промислові та «побутові», опалювальні. Як нескладно здогадатися із назви, промислові електростанції забезпечують електрикою та теплом великі виробничі підприємства.

Найчастіше будуються ще на етапі будівництва заводу, складаючи разом з ним єдину інфраструктуру. Відповідно, «побутові» різновиди зводяться неподалік спальних мікрорайонів міста. У промислових передається у вигляді гарячої пари (не більше 4-5 км), у разі опалювальних – за допомогою гарячої води (20-30 км).

Відомості про обладнання станцій

Основним обладнанням цих підприємств є турбінні агрегати, які переводять механічну енергію в електрику, та котли, відповідальні за вироблення пари, що обертає маховики генераторів. До складу турбінного агрегату входить як турбіна, так і синхронний генератор. Трубини з протитиском 0,7—1,5 Мн/м2 ставлять ті ТЕЦ, які забезпечують теплом і енергією промислові об'єкти. Моделі ж із тиском 0,05—0,25 Мн/м2 служать задля забезпечення побутових споживачів.

Питання ККД

У принципі, все вироблене тепло можна використати повністю. Ось тільки кількість електроенергії, що виробляється на ТЕЦ (розшифрування цього терміну вам вже відоме), безпосередньо залежить від теплового навантаження. Простіше кажучи, у весняно-літній період її вироблення знижується майже до нуля. Таким чином, установки з протитиском використовуються лише для постачання промислових потужностей, у яких величина споживання більш-менш рівномірна протягом усього періоду.

Установки конденсуючого типу

У цьому випадку для постачання споживачів теплом використовується лише так званий «пар відбору», а все інше тепло часто просто втрачається, розсіюючись у навколишньому середовищі. Щоб знизити втрати енергії, такі ТЕЦ повинні працювати з мінімальним випуском тепла в установку, що конденсує.

Втім, ще з часів СРСР будуються такі станції, в яких конструктивно передбачено гібридний режим: вони можуть працювати як звичайні конденсаційні ТЕЦ, але їхній турбінний генератор цілком допускає функціонування в режимі протитиску.

Універсальні різновиди

Не дивно, що саме установки з конденсацією пари набули максимального поширення через свою універсальність. Так, тільки вони дають можливість практично незалежно регулювати електричне та теплове навантаження. Навіть якщо теплового навантаження зовсім не передбачається (у разі особливо спекотного літа) населення забезпечуватиметься електроенергією за попереднім графіком (Західна ТЕЦ у Петербурзі).

«Теплові» різновиди ТЕЦ

Як ви вже могли зрозуміти, вироблення тепла на таких електростанціях відрізняється крайньою нерівномірністю протягом року. В ідеальному випадку близько 50% гарячої води або пари йде на обігрів споживачів, а решта теплоносія використовується для вироблення електрики. Саме так працює Південно-Західна ТЕЦ у Північній столиці.

Відпустка тепла здебільшого виконується за двома схемами. Якщо використовується відкритий варіант, гаряча пара від турбін йде безпосередньо до споживачів. Якщо була обрана закрита схема роботи, теплоносій подається після проходження теплообмінників. Вибір схеми визначається з багатьох чинників. В першу чергу враховується відстань від об'єкта, що забезпечується теплом і електрикою, кількість населення і сезон. Так, Південно-Західна ТЕЦ у Петербурзі працює за закритою схемою, оскільки вона забезпечує більшу ефективність.

Характеристики палива, що використовується

Може використовуватися тверде, рідке і так як ТЕЦ часто будуються в безпосередній близькості від великих населених пунктів і міст, часто доводиться використовувати досить цінні види, газ і мазут. Застосування як такого вугілля і сміття нашій країні досить обмежено, оскільки далеко ще не всіх станціях встановлено сучасне ефективне воздухоочищающее устаткування.

Щоб очистити вихлоп установок, використовуються спеціальні уловлювачі твердих частинок. Щоб розсіювати тверді частинки достатньо високих шарахатмосфери, будують труби заввишки 200—250 метрів. Як правило, всі теплоелектроцентралі (ТЕЦ) стоять на досить великій відстані від джерел водопостачання (річки та водосховища). А тому використовують штучні системи, що включають до свого складу градирні. Прямоточне постачання водою зустрічається дуже рідко, в дуже специфічних умовах.

Особливості газових станцій

Особняком стоять газові ТЕЦ. Теплопостачання споживачів здійснюється не тільки за рахунок енергії, що виробляється при спалюванні, а й при утилізації тепла газів, які при цьому утворюються. ККД таких установок надзвичайно високо. У деяких випадках як ТЕЦ можуть використовуватися і атомні станції. Це особливо поширене у деяких арабських країнах.

Там ці станції відіграють одразу дві ролі: забезпечують постачання населення електроенергією та технічною водою, оскільки принагідно виконують функції А зараз розглянемо основні ТЕЦ нашої країни та ближнього зарубіжжя.

Південно-Західна, Санкт-Петербург

У нашій країні популярністю користується Західна ТЕЦ, що у Санкт-Петербурзі. Зареєстровано як ВАТ «Південно-Західна ТЕЦ». Будівництво цього сучасного об'єкта переслідувало одразу кілька функцій:

• Компенсація сильного дефіциту теплової енергії, що заважало інтенсифікації програми житлового будівництва.
• Підвищення надійності та енергетичної ефективності міської системи загалом, оскільки саме з цим аспектом мав проблеми Санкт-Петербург. ТЕЦ дозволила частково вирішити цю проблему.

Але ця станція відома ще й тим, що однією з перших у Росії стала відповідати найсуворішим екологічним вимогам. Для нового підприємства міський уряд виділив площу понад 20 га. Справа в тому, що під будівництво було відведено резервну площу, що залишилася від Кіровського району. У тих краях була стара збірка золи від ТЕЦ-14, а тому район був не придатний для будівництва житла, але надзвичайно вдало розташований.

Запуск відбувся наприкінці 2010 року, причому на церемонії було практично все керівництво міста. У лад було введено дві нові автоматичні котельні установки.

Мурманська

Місто Мурманськ відоме як база нашого флоту на Балтійському морі. Але він характеризується крайньої суворістю кліматичних умов, що накладає певні вимоги з його енергетичну систему. Не дивно, що Мурманська ТЕЦ багато в чому є унікальним технічним об'єктом навіть у масштабах усієї країни.

Вона була введена в експлуатацію ще в 1934 році, і з того часу продовжує справно постачати мешканців міста теплом та електроенергією. Втім, у перші п'ять років Мурманська ТЕЦ була звичайною електростанцією. Перші 1150 метрів теплотраси було прокладено лише 1939 року. Справа в занедбаній Нижньо-Туломській ГЕС, яка практично повністю перекривала потреби міста в електриці, а тому з'явилася можливість звільнити частину теплового виробітку для опалення міських будинків.

Станція характерна тим, що весь рік працює у збалансованому режимі, оскільки її теплова та «енергетична» виробітки приблизно рівні. Втім, в умовах полярної ночі ТЕЦ деякі пікові моменти починає використовувати більшу частину палива саме для вироблення електроенергії.

Новополоцька станція, Білорусь

Проектування та будівництво цього об'єкту розпочалося у серпні 1957 року. Нова Новополоцька ТЕЦ мала вирішити питання не лише теплопостачання міста, а й забезпечення електрикою нафтопереробного заводу, що будувався в тому ж районі. У березні 1958 року проект було остаточно підписано, схвалено та затверджено.

Першу чергу ввели в експлуатацію 1966 року. Друга була запущена у 1977 році. Тоді ж Новополоцька ТЕЦ була вперше модернізована, її пікову потужність збільшили до 505 МВт, а пізніше заклали третю чергу будівництва, завершену в 1982 році. У 1994 р. станцію було переведено на скраплений природний газ.

На даний момент у модернізацію підприємства вже вкладено близько 50 мільйонів доларів. Завдяки таким значним грошовим вливанням підприємство не тільки було повністю переведено на газ, а й отримало величезну кількість абсолютно нового обладнання, яке дозволить станції прослужити ще десятки років.

Висновки

Як не дивно, але на сьогоднішній день саме застарілі ТЕЦ є справді універсальними та перспективними станціями. Використовуючи сучасні нейтралізатори та фільтри, нагрівати воду можна, спалюючи практично все сміття, яке виробляє населений пункт. При цьому досягається потрійна вигода:

• Розвантажуються та розчищаються звалища.
• Місто отримує дешеву електроенергію.
• Вирішується проблема з опаленням.

Крім того, у прибережних районах цілком реальне будівництво ТЕЦ, які одночасно будуть опріснювачами морської води. Така рідина цілком придатна для поливу, для тваринницьких комплексів та промислових підприємств. Словом, справжня технологія майбутнього!

ТЕЦ — теплова електростанція, яка виробляє не лише електроенергію, а й дає тепло в наші будинки взимку. На прикладі Красноярської ТЕЦ подивимося, як працює майже будь-яка теплоелектростанція.

У Красноярську є 3 теплоелектроцентралі, сумарна електрична потужність яких всього 1146 МВт (для порівняння, тільки наша Новосибірська ТЕЦ 5 має потужність 1200 МВт), але примітна була для мене саме Красноярська ТЕЦ-3 тим, що станція нова - ще не минуло й року Як перший і поки що єдиний енергоблок був атестований Системним оператором і введений у промислову експлуатацію. Тому мені вдалося знімати красиву станцію, яка ще не запилилася, і дізнатися багато нового для себе про ТЕЦ.

У цьому пості, окрім технічної інформації про КрасТЕЦ-3, я хочу розкрити сам принцип роботи майже будь-якої теплоелектроцентралі.

1. Три димарі, висота найвищої з них 275 м, друга по висоті - 180м

Сама абревіатура ТЕЦ має на увазі, що станція виробляє не тільки електрику, а й тепло ( гаряча вода, опалення), причому, вироблення тепла можливо навіть більш пріоритетне в нашій відомій суворими зимами країні.

2. Встановлена ​​електрична потужність Красноярської ТЕЦ-3 208 МВт, а встановлена ​​теплова потужність 631,5 Гкал/год

Спрощено принцип роботи ТЕЦ можна описати так:

Все починається з палива. У ролі палива різних електростанціях можуть виступати вугілля, газ, торф, горючі сланці. У нашому випадку це буре вугілля марки Б2 з Бородінського розрізу, розташованого за 162 км від станції. Вугілля привозять по залізниці. Частина його складується, інша частина йде конвеєрами в енергоблок, де саме вугілля спочатку подрібнюється до пилу і потім подається в камеру згоряння - паровий котел.

Паровий котел - це агрегат для отримання пари з тиском вище атмосферного з безперервно поживної води, що надходить в нього. Відбувається це рахунок теплоти, що виділяється при згорянні палива. Сам казан виглядає досить переконливо. На КрасТЕЦ-3 висота котла 78 метрів (26-поверховий будинок), а важить він понад 7000 тонн.

6. Паровий котел марки Еп-670, виготовлений у Таганрозі. Продуктивність котла 670 тонн пари на годину

Я запозичив з сайту energoworld.ru спрощену схему парового котла електростанції, щоб вам було зрозуміло його влаштування.

1 - топкова камера (топка); 2 - горизонтальний газохід; 3 - конвективна шахта; 4 - топкові екрани; 5 - стельові екрани; 6 - спускні труби; 7 - барабан; 8 - радіаційно-конвективний пароперегрівач; 9 - конвективний пароперегрівач; 10 - водяний економайзер; 11 - повітропідігрівач; 12 - дутьовий вентилятор; 13 - нижні колектори екранів; 14 - шлаковий комод; 15 - холодна коронка; 16 - пальники. На схемі не показані золоуловлювач та димосос.

7. Вид зверху

10. Виразно видно барабан котла. Барабан є циліндричною горизонтальною посудиною, що має водяний і паровий обсяги, які розділяються поверхнею, званою дзеркалом випаровування.

Завдяки великій паропродуктивності котел має розвинені поверхні нагріву, як випарні, так і пароперегрівальні. Топка у нього призматична, чотирикутна із природною циркуляцією.

Пари слів про принцип роботи котла:

У барабан, проходячи економайзер, потрапляє поживна вода, по спускних трубах спускається в нижні колектори екранів з труб, цими трубами вода піднімається вгору і, відповідно, нагрівається, так як всередині топки горить факел. Вода перетворюється на паро-водяну суміш, частина її потрапляє у виносні циклони та інша частина назад барабан. І там, і там відбувається поділ цієї суміші на воду та пару. Пара йде в пароперегрівачі, а вода повторює свій шлях.

11. Охолоджені димові гази (приблизно 130 градусів) виходять з топки в електрофільтри. В електрофільтрах відбувається очищення газів від золи, зола видаляється на золовідвал, а очищені димові гази йдуть у повітря. Ефективний ступінь очищення димових газів становить 99,7%.
На фотографії ті самі електрофільтри.

Проходячи через пароперегрівачі пара нагрівається до температури 545 градусів і надходить у турбіну, де під його тиском обертається ротор турбогенератора і, відповідно, виробляється електроенергія. Слід зазначити, що у конденсаційних електростанціях (ДРЕС) система обігу води повністю замкнута. Вся пара, проходячи крізь турбіну, охолоджується та конденсується. Знову перетворившись на рідкий стан, вода використовується заново. А в турбінах ТЕЦ не вся пара потрапляє до конденсатора. Здійснюються відбори пари - виробничі (використання гарячої пари на будь-яких виробництвах) та теплофікаційні (мережа гарячого водопостачання). Це робить ТЕЦ економічно вигіднішою, але має свої мінуси. Недоліком теплоелектроцентралей є те, що вони мають бути побудовані неподалік кінцевого споживача. Прокладка теплотрас коштує величезних грошей.

12. На Красноярській ТЕЦ-3 використовується прямоточна система технічного водопостачання, що дозволяє відмовитися від використання градирень. Тобто воду для охолодження конденсатора та використання в котлі беруть прямо з Єнісея, але перед цим вона проходить очищення та знесолення. Після використання вода повертається каналом назад в Єнісей, проходячи систему розсіювального випуску (перемішування нагрітої води з холодної, щоб знизити теплове забруднення річки)

14. Турбогенератор

Я сподіваюся, мені вдалося виразно описати принцип роботи ТЕЦ. Тепер трохи про саму КрасТЕЦ-3.

Будівництво станції почалося ще далекого 1981 року, але, як у нас у Росії буває, через розвали СРСР і криз побудувати ТЕЦ вчасно не вийшло. З 1992 р. до 2012 р. станція працювала як котельня - нагрівала воду, але електрику виробляти навчилася лише 1-го березня минулого року.

Красноярська ТЕЦ-3 належить Єнісейській ТГК-13. На ТЕЦ працює близько 560 осіб. В даний час Красноярська ТЕЦ-3 забезпечує теплопостачання промислових підприємств і житлово-комунального господарства Радянського району Красноярська - зокрема, мікрорайонів Північний, Взлітка, Покровський і Іннокентьєвський.

17.

19. ЦПУ

20. Ще на КрасТЕЦ-3 функціонують 4 водогрійні котли

21. Вічко в топці

23. А це фото знято з даху енергоблоку. Велика труба має висоту 180м, що менше - труба пусковий котельні.

24. Трансформатори

25. Як розподільний пристрій на КрасТЕЦ-3 використовується закритий розподільний пристрій з елегазовою ізоляцією (ЗРУЕ) на 220 кВ.

26. Усередині будівлі

28. Загальний вигляд розподільчого пристрою

29. На цьому все. Дякую за увагу

У цій парової турбіни добре видно лопатки робочих коліс.

Теплова електростанція (ТЕЦ) використовує енергію, що вивільняється при спалюванні органічного палива - вугілля, нафти та природного газу - для перетворення води на пару високого тиску. Ця пара, що має тиск близько 240 кілограмів на квадратний сантиметр і температуру 524°С (1000°F), обертає турбіну. Турбіна обертає гігантський магніт усередині генератора, що виробляє електроенергію.

Сучасні теплові електростанції перетворюють на електроенергію близько 40 відсотків теплоти, що виділилася при згорянні палива, решта скидається в довкілля. У Європі багато теплових електростанцій використовують відпрацьовану теплоту для опалення прилеглих будинків та підприємств. Комбінована вироблення тепла та електроенергії збільшує енергетичну віддачу електростанції до 80 відсотків.

Паротурбінне встановлення з електрогенератором

Типова парова турбіна містить два комплекти лопатей. Пар високого тиску, що надходить безпосередньо з котла, входить у проточну частину турбіни та обертає робочі колеса з першою групою лопаток. Потім пара підігрівається в пароперегрівачі і знову надходить у проточну частину турбіни, щоб обертати робочі колеса з другою групою лопаток, які працюють при нижчому тиску пари.

Вид у розрізі

Типовий генератор теплової електростанції (ТЕЦ) приводиться у обертання безпосередньо паровою турбіною, яка здійснює 3000 обертів на хвилину. У генераторах такого типу магніт, який також називають ротором, обертається, а обмотки (статор) нерухомі. Система охолодження запобігає перегріву генератора.

Вироблення енергії за допомогою пари

На тепловій електростанції паливо згоряє у казані, з утворенням високотемпературного полум'я. Вода проходить трубками через полум'я, нагрівається і перетворюється на пару високого тиску. Пар обертає турбіну, виробляючи механічну енергію, яку генератор перетворює на електрику. Вийшовши з турбіни, пара надходить у конденсатор, де омиває трубки з холодною проточною водою, і в результаті знову перетворюється на рідину.

Мазутний, вугільний чи газовий котел

Усередині казана

Котел заповнений химерно вигнутими трубками, по яких проходить вода, що нагрівається. Складна конфігурація трубок дозволяє суттєво збільшити кількість переданої воді теплоти та за рахунок цього виробляти набагато більше пари.