Теплові електростанції

03.04.2017

У виробництві електроенергії

Участь електростанцій різних типів

Електроенергія має перевагу перед іншими видами енергії, так як її можна передавати на великі відстані при порівняно невеликих втратах. Це дозволяє централізовано виробляти електроенергію на потужних електростанціях.

Основна частка електроенергії виробляється тепловими (ТЕС) і гідравлічними (ГЕС) електростанціями. Електростанції, що використовують «нетрадиційні» види енергії (сонячні, геотермальні, вітрові, приливні, гідроакумулюючі), виробляють незначну кількість електроенергії.

Теплові електростанції (ТЕС) дають більше 80% всієї електроенергії. До тепловим електростанціям відносять:

· паротурбінні електростанції:

§ теплофікаційні (ТЕЦ);

§ конденсаційні (КЕС);

· газотурбінні установки (ГТУ);

· парогазові установки (ПГУ).

Конденсаційні електростанції забезпечують споживачів електроенергією, а теплофікаційні — електричною і тепловою енергією у вигляді гарячої води і (або) пара.

Атомні електростанції також є тепловими електростанціями, але в силу специфіки виробництва їх виділяють в окрему групу.

Основними елементами паротурбінної електростанції є:

· котельні агрегати;

· турбінні агрегати: парова турбіна і електричний синхронний генератор (турбогенератор).

Паротурбінні електростанції працюють на твердому, рідкому або газовому паливі.

Найбільш широко використовують тверде паливо: буре вугілля, антрацитовий штиб, горючі сланці, торф і т. д. Тверде паливо спалюється в топках котлів шматками (слоевое спалювання) чи в пилоподібному стані (камерне спалювання).

Зростаюча видобуток газу дозволяє застосовувати його на станціях будь-якої потужності. Станції на газовому паливі економічніші, на них менше чисельність персоналу, вище ККД котлоагрегатів і на 4 — 5% нижче собівартість енергії, а також менше терміни будівництва і окупності. В умовах міст ці станції дають значні переваги.

Застосування в якості рідкого палива мазуту дає аналогічні переваги, але з великими витратами.

Паротурбінні конденсаційні станції

Конденсаційні електростанції оснащуються паротурбинными агрегатами високих параметрів одиничною потужністю 50, 100, 150, 200, 300, 400, 500, 800,1200 МВт.

На частку КЕС припадає до 60% вироблення електроенергії. На станції може бути встановлено до 12-ти агрегатів, які, як правило, виконуються з блокової схемою (котел-турбогенератор-трансформатор) без поперечних зв’язків.

Достоїнствами СЕС є: висока надійність, низька собівартість електроенергії. До недоліків можна віднести відносно високу вартість обладнання, значні витрати на пуско-зупинні операції і, внаслідок цього, затруднительность глибокого регулювання потужності.

На рис. 5 представлена принципова технологічна схема енергоблоку паротурбінної КЕС, що працює на вугіллі.

Зі складу вугілля кусковий (КК) надходить у дробарки (Д), а подрібнене вугілля (УД) — в млина (М). Внаслідок високої енергоємності млини працюють періодично, тому перед ними розташовується вугільний бункер (УБ), а за ними — пиловий бункер (ПБ). Вугільний пил (УП) живильниками пилу (ПП) подається до пальників і через них вдувається в котел (До) гарячим повітрям (ВГ).

Холодний повітря забирається з атмосфери дуттьовими вентиляторами (ДВ) і проходить через повітропідігрівники (СП), де підігрівається відходять з котла димовими газами (ДГ). Гаряче повітря подається в котел через живильники пилу. Він використовується для підсушування вугільного пилу, її транспортування та підвищення ефективності згоряння в котлі. Димові гази відсмоктуються з котла димососами (ДС) і викидаються через димову трубу в атмосферу. Тепло відхідних газів з котла використовуються також в економайзері (Е) для підігріву живильної води (ПВ).

З котла перегрітий пар (ПП) надходить у парову турбіну (Т), де проходить ряд ступенів, обертаючи вал турбіни і генератора (Г). Повністю відпрацьована в турбіні пара (ВП) надходить у конденсатор (), де конденсується за рахунок охолодження циркуляційної води, яка подається циркуляційними насосами (ЦН) з водойми. При відсутності природної водойми вода використовується по замкнутому циклу з охолодженням в градирні. Повітря, що потрапляє в конденсатор з парою, що видаляється ежектором (Е).

Конденсат (До) перекачується конденсатними насосами (КН) в деаератор (Д), де звільняється від розчинених газів (особливо кисню повітря, що викликає корозію труб котла). В деаераторі живильна вода (ПВ) підігрівається парою до температури виділення газів. Нагрівання здійснюється парою (ПО), відібраних з проміжних ступенів турбіни. Звільнений від газів конденсат вже у вигляді живильної води (ПВ) з допомогою живильних насосів (ПН) через водопідігрівачі (ВП) і економайзер (Е) подається в котел. Для нагріву в водоподогревателе використовується також пар відбору, а конденсат відводиться його в деаератор.

Для заповнення втрат живильної води через деаератор надходить додаткова вода (ДВ), хімічно очищена в установці (У).

Конденсаційні парові турбіни мають кілька відборів для підігріву живильної води. Чим більше вибір, тим більша кількість тепла повертається (регенерується) з живильною водою і тим менше надходить у конденсатор і втрачається з циркуляційною водою і тим вище ККД.

Загальний ККД станцій становить 25-40%, тому вони невигідні на дальнепривозном сировину. Зазвичай КЕС працюють на місцевому паливі, тому віддалені від споживачів. Віддаленість від споживачів, а також великі потужності встановлених агрегатів визначають особливості електричної частини КЕС. Електроенергія з КЕС розподіляється на високих і надвисоких напруг. При потужності блоків:

· 50-200 МВт — на напрузі 110-220 кВ;

· 200 МВт і вище — на напрузі 220 — 750 кВ.

Вони пов’язані з споживачами відносно невеликою кількістю ЛЕП великої пропускної здатності.

Конденсаційні електростанції є основними джерелами електроенергії, що працюють у базисному і напівпіковому режимах.

До складу енергоблоків входять трансформатори (Т), які підвищують генераторне напруга (6, 10, 20 кВ) до 110 — 750 кВ. Окремі енергоблоки пов’язані розподільним пристроєм високої напруги (РУ ВН), від якого відходять ЛЕП до споживачів. Для РУ ВН застосовуються достатньо складні і дорогі схеми, так як до надійності їх пред’являються високі вимоги.

Теплові електростанції

Короткий опис статті: нетрадиційні електростанції

Джерело: Теплові електростанції

Також ви можете прочитати