Энергетика. ТЭС и АЭС | Всё о тепловой и атомной энергетике. Тэс все о

Основные принципы работы ТЭС

Что такое тепловая электрическая станция и каковы же принципы работы ТЭС? Общее определение таких объектов звучит примерно следующим образом - это энергетические установки, которые занимаются переработкой природной энергии в электрическую. Для этих целей также используется топливо природного происхождения.

Принцип работы ТЭС. Краткое описание

На сегодняшний день наибольшее распространение получили именно тепловые электростанции. На таких объектах сжигается органическое топливо, которое выделяет тепловую энергию. Задача ТЭС - использовать эту энергию, чтобы получить электрическую.

Принцип работы ТЭС - это выработка не только электрической энергии, но и производство тепловой энергии, которая также поставляется потребителям в виде горячей воды, к примеру. Кроме того, эти объекты энергетики вырабатывают около 76% всей электроэнергии. Такое широкое распространение обусловлено тем, что доступность органического топлива для работы станции довольно велико. Второй причиной стало то, что транспортировка топлива от места его добычи к самой станции - это довольно простая и налаженная операция. Принцип работы ТЭС построен так, что имеется возможность использовать отработавшее тепло рабочего тела для вторичной поставки его потребителю.

Разделение станций по типу

Стоит отметить, что тепловые станции могут делиться на типы в зависимости от того, какой именно вид энергии они производят. Если принцип работы ТЭС заключается лишь в производстве электрической энергии (то есть тепловая энергия не поставляет потребителю), то ее называют конденсационной (КЭС).

Объекты, предназначенные для производства электрической энергии, для отпуска пара, а также поставки горячей воды потребителю, имеют вместо конденсационных турбин паровые. Также в таких элементах станции имеется промежуточный отбор пара или же устройство противодавления. Главным преимуществом и принципом работы ТЭС (ТЭЦ) такого типа стало то, что отработанный пар также используется в качестве источника тепла и поставляется потребителям. Таким образом, удается сократить потерю тепла и количество охлаждающей воды.

Основные принципы работы ТЭС

Прежде чем перейти к рассмотрению самого принципа работы, необходимо понять, о какой именно станции идет речь. Стандартное устройство таких объектов включает в себя такую систему, как промежуточный перегрев пара. Она необходима потому, что тепловая экономичность схемы с наличием промежуточного перегрева, будет выше, чем в системе, где она отсутствует. Если говорить простыми словами, принцип работы ТЭС, имеющей такую схему, будет гораздо эффективнее при одних и тех же начальных и конечных заданных параметрах, чем без нее. Из всего этого можно сделать вывод, что основа работы станции - это органическое топливо и нагретый воздух.

Схема работы

Принцип работы ТЭС построен следующим образом. Топливный материал, а также окислитель, роль которого чаще всего берет на себя подогретый воздух, непрерывным потоком подаются в топку котла. В роли топлива могут выступать такие вещества, как уголь, нефть, мазут, газ, сланцы, торф. Если говорить о наиболее распространенном топливе на территории Российской Федерации, то это угольная пыль. Далее принцип работы ТЭС строится таким образом, что тепло, которое образуется за счет сжигания топлива, нагревает воду, находящуюся в паровом котле. В результате нагрева происходит преобразование жидкости в насыщенный пар, который по пароотводу поступает в паровую турбину. Основное предназначение этого устройства на станции заключается в том, чтобы преобразовать энергию поступившего пара, в механическую.

Все элементы турбины, способные двигаться, тесно связываются с валом, вследствие чего они вращаются, как единый механизм. Чтобы заставить вращаться вал, в паровой турбине осуществляется передача кинетической энергии пара ротору.

Механическая часть работы станции

Устройство и принцип работы ТЭС в ее механической части связан с работой ротора. Пар, который поступает из турбины, имеет очень высокое давление и температуру. Из-за этого создается высокая внутренняя энергия пара, которая и поступает из котла в сопла турбины. Струи пара, проходя через сопло непрерывным потоком, с высокой скоростью, которая чаще всего даже выше звуковой, воздействуют на рабочие лопатки турбины. Эти элементы жестко закреплены на диске, который, в свою очередь, тесно связан с валом. В этот момент времени происходит преобразование механической энергии пара в механическую энергию турбин ротора. Если говорить точнее о принципе работы ТЭС, то механическое воздействие влияет на ротор турбогенератора. Это из-за того, что вал обычного ротора и генератора тесно связываются между собой. А далее происходит довольно известный, простой и понятный процесс преобразования механической энергии в электрическую в таком устройстве, как генератор.

Движение пара после ротора

После того как водяной пар проходит турбину, его давление и температура значительно опускаются, и он поступает в следующую часть станции - конденсатор. Внутри этого элемента происходит обратное превращение пара в жидкость. Для выполнения этой задачи внутри конденсатора имеется охлаждающая вода, которая поступает туда посредством труб, проходящих внутри стен устройства. После обратного преобразования пара в воду, она откачивается конденсатным насосом и поступает в следующий отсек - деаэратор. Также важно отметить, что откачиваемая вода, проходит сквозь регенеративные подогреватели.

Основная задача деаэратора - это удаление газов из поступающей воды. Одновременно с операцией очистки, осуществляется и подогрев жидкости так же, как и в регенеративных подогревателях. Для этой цели используется тепло пара, которое отбирается из того, что следует в турбину. Основное предназначение операции деаэрации состоит в том, чтобы понизить содержание кислорода и углекислого газа в жидкости до допустимых значений. Это помогает снизить скорость влияние коррозии на тракты, по которым идет поставка воды и пара.

Станции на угле

Наблюдается высокая зависимость принципа работы ТЭС от вида топлива, которое используется. С технологической точки зрения наиболее сложным в реализации веществом является уголь. Несмотря на это, сырье является основным источником питания на таких объектах, число которых примерно 30% от общей доли станций. К тому же планируется увеличивать количество таких объектов. Также стоит отметить, что количество функциональных отсеков, необходимых для работы станции, гораздо больше, чем у других видов.

Как работают ТЭС на угольном топливе

Для того чтобы станция работала непрерывно, по железнодорожным путям постоянно привозят уголь, который разгружается при помощи специальных разгрузочных устройств. Далее имеются такие элементы, как транспортерные ленты, по которым разгруженный уголь подается на склад. Далее топливо поступает в дробильную установку. При необходимости есть возможность миновать процесс поставки угля на склад, и передавать его сразу к дробилкам с разгрузочных устройств. После прохождения этого этапа раздробленное сырье поступает в бункер сырого угля. Следующий шаг - это поставка материала через питатели в пылеугольные мельницы. Далее угольная пыль, используя пневматический способ транспортировки, подается в бункер угольной пыли. Проходя этот путь, вещество минует такие элементы, как сепаратор и циклон, а из бункера уже поступает через питатели непосредственно к горелкам. Воздух, проходящий сквозь циклон, засасывается мельничным вентилятором, после чего подается в топочную камеру котла.

Далее движение газа выглядит примерно следующим образом. Летучее вещество, образовавшееся в камере топочного котла, проходит последовательно такие устройства, как газоходы котельной установки, далее, если используется система промежуточного перегрева пара, газ подается в первичный и вторичный пароперегреватель. В этом отсеке, а также в водяном экономайзере газ отдает свое тепло на разогрев рабочего тела. Далее установлен элемент, называющийся воздухоперегревателем. Здесь тепловая энергия газа используется для подогрева поступающего воздуха. После прохождения всех этих элементов, летучее вещество переходит в золоуловитель, где очищается от золы. После этого дымовые насосы вытягивают газ наружу и выбрасывают его в атмосферу, использую для этого газовую трубу.

ТЭС и АЭС

Довольно часто возникает вопрос о том, что общего между тепловыми и атомными станциями и есть ли сходство в принципах работы ТЭС и АЭС.

Если говорить об их сходстве, то их несколько. Во-первых, обе они построены таким образом, что для своей работы используют природный ресурс, являющийся ископаемым и иссекаемым. Кроме этого, можно отметить, что оба объекта направлены на то, чтобы вырабатывать не только электрическую энергию, но и тепловую. Сходства в принципах работы также заключаются и в том, что ТЭС и АЭС имеют турбины и парогенераторы, участвующие в процессе работы. Далее имеются лишь некоторые отличие. К ним можно отнести то, что, к примеру, стоимость строительства и электроэнергии, полученной от ТЭС гораздо ниже, чем от АЭС. Но, с другой стороны, атомные станции не загрязняют атмосферу до тех пор, пока отходы утилизируются правильным образом и не происходит аварий. В то время как ТЭС из-за своего принципа работы постоянно выбрасывают в атмосферу вредные вещества.

Здесь кроется и главное отличие в работе АЭС и ТЭС. Если в тепловых объектах тепловая энергия от сжигания топлива передается чаще всего воде или преобразуется в пар, то на атомных станциях энергию берут от деления атомов урана. Полученная энергия расходится для нагрева самых разных веществ и вода здесь используется довольно редко. К тому же все вещества находятся в закрытых герметичных контурах.

Теплофикация

На некоторых ТЭС в их схемах может быть предусмотрена такая система, которая занимается теплофикацией самой электростанции, а также прилегающего поселка, если таковой имеется. К сетевым подогревателям этой установки, пар отбирается от турбины, а также имеется специальная линия для отвода конденсата. Вода подводится и отводится по специальной системе трубопровода. Та электрическая энергия, которая будет вырабатываться таким образом, отводится от электрического генератора и передается потребителю, проходя через повышающие трансформаторы.

Основное оборудование

Если говорить об основных элементах, эксплуатирующихся на тепловых электрических станциях, то это котельные, а также турбинные установки в паре с электрическим генератором и конденсатором. Основным отличием основного оборудования от дополнительного стало то, что оно имеет стандартные параметры по своей мощности, производительности, по параметрам пара, а также по напряжению и силе тока и т. д. Также можно отметить, что тип и количество основных элементов выбираются в зависимости от того, какую мощность необходимо получить от одной ТЭС, а также от режима ее эксплуатации. Анимация принципа работы ТЭС может помочь разобраться в этом вопросе более детально.

fb.ru

Энергетика. ТЭС и АЭС | Всё о тепловой и атомной энергетике

Всё о тепловой и атомной энергетике

Электричество дает большую пользу и удобства в жизни и деятельности человека. Свет — это самое необходимое в жизни, в работе, в промышленности. Электричество одно из самых важных ветвей в жизни человека. Нам стоит помнить, что именно из-за правильно проведенных работ зависит качество работы и безопасности жизни.

Много лет назад ученые много думали над тем, каким способом добыть недорогую электроэнергию. И однажды додумались использовать природные ресурсы для добычи электроэнергии. Первым из таких была вода. Создавались искусственные водоемы, строились плотины и на том месте уже много лет работает гидроэлектростанция. Такие же гидроэлектростанции строились и на больших речках, например, Днепрогэс, который находится на Днепре

Большой бизнес, который занимается сырьем в крупных объемах, оперирует с таким количеством и объемом товара, что никак не может обойтись без большой техники, которая будет задействована в процессе хранения и транспортировки сырья. Среди такой техники, которая выполняет самые сложные и тяжелые погрузочно-разгрузочные работы, самым большим и дорогостоящим является мостовой кран. Без этого огромного стального монстра

Электричество является одним очень важным фактором осуществления нашей жизнедеятельности. Подача электроэнергии позволяет многим предметам, необходимым в нашей жизни работать. Так же оно является источником света в темное время суток. Электричество играет важную роль не только для отдельного человека, но и для всего государства. Ведь благодаря ему работает вся инфраструктура.

Практически все сферы обеспечения деятельности предприятий зависят от общепринятых стандартов. Есть такие показатели и в вентилировании помещений. В этом плане все зависит от условий труда и норм, разработанных для разных типов предприятий. В любом случае для вентилирования помещений стоит устанавливать специальное оборудования. Здесь производятся вентиляторы и кондиционеры сугубо промешенного типа. Это мощные и многофункциональные устройства,

При сооружении гидросооружений применяют специальный бетон, который имеет особенности. Его применение зависит от вида гидросооружения и типа его конструкции. Гидротехническому бетону предъявляются требования по водонепроницаемости, водостойкости, прочности, устойчивости к морозу, соли. Этим требованиям удовлетворяет сталефибробетон, который армирован анкерными и дисперсными фибрами.

а сегодняшний день существуют следующие виды промышленных насосов: 1) Центробежные насосы. Данные насосы образуют водяной напор благодаря кручению рабочего колеса, которое по своему устройству является винтом Архимеда. Винт берет воду с небольшим давлением на входе насоса и вытесняет с повышенным давлением на выходе. Линия кручения колеса соответствует направлению движения воды.

Каждому руководителю предприятия, выпускающему металлические изделия, интересны любые инструменты и станки, которые позволят значительно увеличить производительность труда. Именно поэтому ленточнопильные станки по металлу пользуются заслуженной популярностью.

Покупка дизельных электростанций и генераторов, может быть необходимостью если речь идет о, например отдаленном загородном доме, даче, или о регионе, где постоянно наблюдаются проблемы с электроснабжением. Производство дизельных генераторов — отрасль в которой работают много компаний, реализуя свои технологии и идеи. Но и стоимость на такой продукт может быть тоже разной, все будет зависеть от

Украина и Российская Федерация — два очень похожих по уровню развития инфраструктуры государства. Эта схожесть обуславливается многими историческими процессами, в частности, вхождением их обоих в СССР. Обе державы унаследовали от Советского Союза и такую важную промышленную отрасль, как гидроэнергетика. Реки по праву называют неисчерпаемыми источниками энергии. Человек уже давно приручил их для своих целей, в

Энергетика. ТЭС и АЭС © 2012 Использование материалов с сайта разрешается при наличии на него активной ссылки без тегов nofollow и noindex.

tesiaes.ru

Как работает тепловая электростанция (ТЭЦ)?

У этой паровой турбины хорошо видны лопатки рабочих колес.

Тепловая электростанция (ТЭЦ) использует энергию, высвобождающуюся при сжигании органического топлива — угля, нефти и природного газа — для превращения воды в пар высокого давления. Этот пар, имеющий давление около 240 килограммов на квадратный сантиметр и температуру 524°С (1000°F), приводит во вращение турбину. Турбина вращает гигантский магнит внутри генератора, который вырабатывает электроэнергию.

Современные тепловые электростанции превращают в электроэнергию около 40 процентов теплоты, выделившейся при сгорании топлива, остальная сбрасывается в окружающую среду. В Европе многие тепловые электростанции используют отработанную теплоту для отопления близлежащих домов и предприятий. Комбинированная выработка тепла и электроэнергии увеличивает энергетическую отдачу электростанции до 80 процентов.

Паротурбинная установка с электрогенератором

Типичная паровая турбина содержит две группы лопаток. Пар высокого давления, поступающий непосредственно из котла, входит в проточную часть турбины и вращает рабочие колеса с первой группой лопаток. Затем пар подогревается в пароперегревателе и снова поступает в проточную часть турбины, чтобы вращать рабочие колеса с второй группой лопаток, которые работают при более низком давлении пара.

Вид в разрезе

Типичный генератор тепловой электростанции (ТЭЦ) приводится во вращение непосредственно паровой турбиной, которая совершает 3000 оборотов в минуту. В генераторах такого типа магнит, который называют также ротором, вращается, а обмотки (статор) неподвижны. Система охлаждения предупреждает перегрев генератора.

Выработка энергии при помощи пара

На тепловой электростанции топливо сгорает в котле, с образованием высокотемпературного пламени. Вода проходит по трубкам через пламя, нагревается и превращается в пар высокого давления. Пар приводит во вращение турбину, вырабатывая механическую энергию, которую генератор превращает в электричество. Выйдя из турбины, пар поступает в конденсатор, где омывает трубки с холодной проточной водой, и в результате снова превращается в жидкость.

Мазутный, угольный или газовый котел

Внутри котла

Котел заполнен причудливо изогнутыми трубками, по которым проходит нагреваемая вода. Сложная конфигурация трубок позволяет существенно увеличить количество переданной воде теплоты и за счет этого вырабатывать намного больше пара.

information-technology.ru

Тепловые электростанции (КЭС, ТЭЦ): разновидности, принцип работы, мощность

Тепловые электростанции могут быть с паровыми и газовыми турбинами, с двигателями внутреннего сгорания. Наиболее распространены тепловые станции с паровыми турбинами, которые в свою очередь подразделяются на: конденсационные (КЭС) — весь пар в которых, за исключением небольших отборов для подогрева питательной воды, используется для вращения турбины, выработки электрической энергии;теплофикационные электростанции — теплоэлектроцентрали (ТЭЦ), являющиеся источником питания потребителей электрической и тепловой энергии и располагающиеся в районе их потребления.

Конденсационные электростанции

Конденсационные электростанции часто называют государственными районными электрическими станциями (ГРЭС). КЭС в основном располагаются вблизи районов добычи топлива или водоемов, используемых для охлаждения и конденсации пара, отработавшего в турбинах.

Характерные особенности конденсационных электрических станции

1. в большинстве своем значительная удаленность от потребителей электрической энергии, что обуславливает необходимость передавать электроэнергию в основном на напряжениях 110-750 кВ;
2. блочный принцип построения станции, обеспечивающий значительные технико-экономические преимущества, заключающиеся в увеличении надежности работы и облегчении эксплуатации, в снижении объема строительных и монтажных работ.
3. Механизмы и установки, обеспечивающие нормальное функционирование станции, составляют систему ее собственных нужд.

КЭС могут работать на твердом (уголь, торф), жидком (мазут, нефть) топливе или газе.

Топливоподача и приготовление твердого топлива заключается в транспортировке его из складов в систему топливоприготовления. В этой системе топливо доводится до пылевидного состояния с целью дальнейшего вдувания его к горелкам топки котла. Для поддержания процесса горения специальным вентилятором в топку нагнетается воздух, подогретый отходящими газами, которые отсасываются из топки дымососом.

Жидкое топливо подается к горелкам непосредственно со склада в подогретом виде специальными насосами.

Подготовка газового топлива состоит в основном в регулировании давления газа перед сжиганием. Газ от месторождения или хранилища транспортируется по газопроводу к газораспределительному пункту (ГРП) станции. На ГРП осуществляется распределение газа и регулирование его параметров.

Процессы в пароводяном контуре

Основной пароводяного контур осуществляет следующие процессы:

1. Горение топлива в топке сопровождается выделением тепла, которое нагревает воду, протекающую в трубах котла.
2. Вода превращается в пар с давлением 13…25 МПа при температуре 540..560 °С.
3. Пар, полученный в котле, подается в турбину, где совершает механическую работу — вращает вал турбины. Вследствие этого вращается и ротор генератора, находящийся на общем с турбиной валу.
4. Отработанный в турбине пар с давлением 0,003…0,005 МПа при температуре 120…140°С поступаетв конденсатор, где превращается в воду, которая откачивается в деаэратор.
5. В деаэраторе происходит удаление растворенных газов, и прежде всего кислорода, опасного ввиду своей коррозийной активности.Система циркуляционного водоснабжения обеспечивает охлаждение пара в конденсаторе водой из внешнего источника (водоема, реки, артезианской скважины). Охлажденная вода, имеющая на выходе из конденсатора температуру, не превышающую 25…36 °С, сбрасывается в систему водоснабжения.

Интересное видео о работе ТЭЦ можно посмотреть ниже:

Для компенсации потерь пара в основную пароводяную систему насосом подается подпиточная вода, предварительно прошедшая химическую очистку.

Следует отметить, что для нормальной работы пароводяных установок, особенно со сверх критическими параметрами пара, важное значение имеет качество воды, подаваемой в котел, поэтому турбинный конденсат пропускается через систему фильтров обессоливания. Система водоподготовки предназначена для очистки подпиточной и конденсатной воды, удаления из нее растворенных газов.

На станциях, использующих твердое топливо, продукты сгорания в виде шлака и золы удаляются из топки котлов специальной системой шлака- и золоудаления, оборудованной специальными насосами.

При сжигании газа и мазута такой системы не требуется.

На КЭС имеют место значительные потери энергии. Особенно велики потери тепла в конденсаторе (до 40..50 % общего количества тепла, выделяемого в топке), а также с отходящими газами (до 10 %). Коэффициент полезного действия современных КЭС с высокими параметрами давления и температуры пара достигает 42 %.

Электрическая часть КЭС представляет совокупность основного электрооборудования (генераторов, трансформаторов) и электрооборудования собственных нужд, в том числе сборных шин, коммутационной и другой аппаратуры со всеми выполненными между ними соединениями.

Генераторы станции соединяются в блоки с повышающими трансформаторами без каких-либо аппаратов между ними.

В связи с этим на КЭС не сооружается распределительное устройство генераторного напряжения.

Распределительные устройства на напряжения 110—750 кВ в зависимости от количества присоединений, напряжения, передаваемой мощности и требуемого уровня надежности выполняются по типовым схемам электрических соединений. Поперечные связи между блоками имеют место только в распределительных устройствах высшего напряжения или в энергосистеме, а также по топливу, воде и пару.

В связи с этим каждый энергоблок можно рассматривать как отдельную автономную станцию.

Для обеспечения электроэнергией собственных нужд станции выполняются отпайки от генераторов каждого блока. Для питания мощных электродвигателей (200 кВт и более) используется генераторное напряжение, для питания двигателей меньшей мощности и осветительных установок — система напряжения 380/220 В. Электрические схемы собственных нужд станции могут быть различными.

Ещё одно интересное видео о работе ТЭЦ изнутри:

Теплоэлектроцентрали

Теплоэлектроцентрали, являясь источниками комбинированной выработки электрической и тепловой энергии, имеют значительно больший, чем КЭС, коэффициент полезного действия (до 75 %). Это объясняется тем. что часть отработавшего в турбинах пара используется для нужд промышленного производства (технологии), отопления, горячего водоснабжения.

Этот пар или  непосредственно поступает для производственных и бытовых нужд или частично используется для предварительного подогрева воды в специальных бойлерах (подогревателях), из которых вода через теплофикационную сеть направляется потребителям тепловой энергии.

Основное отличие технологии производства энергии на ТЭЦ в сравнении с КЭС состоит в специфике пароводяного контура. Обеспечивающего промежуточные отборы пара турбины, а также в способе выдачи энергии, в соответствии с которым основная часть ее распределяется на генераторном напряжении через генераторное распределительное устройство (ГРУ).

Связь ТЭЦ с другими станциями энергосистемы выполняется на повышенном напряжении через повышающие трансформаторы. При ремонте или аварийном отключении одного генератора недостающая мощность может быть передана из энергосистемы через эти же трансформаторы.

Для увеличения надежности работы ТЭЦ предусматривается секционирование сборных шин.

Так, при аварии на шинах и последующем ремонте одной из секций вторая секция остается в работе и обеспечивает питание потребителей по оставшимся под напряжениям линиям.

По таким схемам сооружаются промышленные ТЭЦ с генераторами до 60 мВт, предназначенные для питания местной нагрузки в радиусе 10 км.

На крупных современных ТЭЦ применяются генераторы мощностью до 250 мВт при общей мощности станции 500—2500 мВт.

Такие ТЭЦ сооружаются вне черты города и электроэнергия передается на напряжении 35—220 кВ, ГРУ не предусматривается, все генераторы соединяются в блоки с повышающими трансформаторами. При необходимости обеспечить питание небольшой местной нагрузки вблизи блочной ТЭЦ предусматриваются отпайки от блоков между генератором и трансформатором. Возможны и комбинированные схемы станции, при которых на ТЭЦ имеется ГРУ и несколько генераторов соединены по блочным схемам.

pue8.ru

Теплоэлектростанция (ТЭС) — Юнциклопедия

Энергию, скрытую в органическом топливе — угле, нефти или природном газе, невозможно сразу получить в виде электричества. Топливо сначала сжигают. Выделившаяся теплота нагревает воду, превращает её в пар. Пар вращает турбину, а турбина — ротор генератора, который генерирует, т. е. вырабатывает, электрический ток.

Схема работы конденсационной электростанции. Славянская ТЭС. Украина, Донецкая область.

Весь этот сложный, многоступенчатый процесс можно наблюдать на тепловой электрической станции (ТЭС), оборудованной энергетическими машинами, преобразующими энергию, скрытую в органическом топливе (горючих сланцах, угле, нефти и продуктах её переработки, природном газе), в электрическую энергию. Основные части ТЭС — котельная установка, паровая турбина и электрогенератор.

Котельная установка — комплекс устройств для получения водяного пара под давлением. Она состоит из топки, в которой сжигается органическое топливо, топочного пространства, по которому продукты горения проходят в дымовую трубу, и парового котла, в котором кипит вода. Часть котла, во время нагрева соприкасающаяся с пламенем, называется поверхностью нагрева.

Котлы бывают 3 типов: дымогарные, водотрубные и прямоточные. Внутри дымогарных котлов помещен ряд трубок, по которым продукты горения проходят в дымовую трубу. Многочисленные дымогарные трубки имеют огромную поверхность нагрева, вследствие чего в них хорошо используется энергия топлива. Вода в этих котлах находится между дымогарными трубками.

В водотрубных котлах — все наоборот: по трубкам пускают воду, а между трубками горячие газы. Основные части котла — топка, кипятильные трубки, паровой котел и пароперегреватель. В кипятильных трубках идет процесс парообразования. Образующийся в них пар поступает в паровой котел, где и собирается в верхней его части, над кипящей водой. Из парового котла пар проходит в пароперегреватель и там дополнительно нагревается. Топливо в этот котел забрасывают через дверцу, а воздух, необходимый для горения топлива, подают через другую дверцу в поддувало. Горячие газы поднимаются вверх и, огибая перегородки, проходят путь, указанный на схеме (см. рис.).

В прямоточных котлах воду нагревают в длинных трубах-змеевиках. Вода подается в эти трубы насосом. Проходя через змеевик, она полностью испаряется, а образовавшийся пар перегревается до требуемой температуры и затем выходит из змеевиков.

Котельные установки, работающие с промежуточным перегревом пара, являются составной частью установки, называемой энергоблоком «котел — турбина».

В перспективе, например, для использования угля Канско-Ачинского бассейна будут сооружены крупные тепловые электростанции мощностью до 6400 МВт с энергетическими блоками по 800 МВт, где котельные установки будут вырабатывать 2650 т пара в 1 ч с температурой до 565 °C и давлением 25 МПа.

Котельная установка вырабатывает пар высокого давления, который идет в паровую турбину — главный двигатель тепловой электростанции. В турбине пар расширяется, давление его падает, а скрытая энергия преобразуется в механическую. Паровая турбина приводит в движение ротор генератора, вырабатывающего электрический ток.

В крупных городах чаще всего строят теплоэлектроцентрали (ТЭЦ), а в районах с дешевым топливом — конденсационные электростанции (КЭС).

ТЭЦ — это тепловая электростанция, вырабатывающая не только электрическую энергию, но и теплоту в виде горячей воды и пара. Пар, покидающий паровую турбину, содержит в себе еще много тепловой энергии. На ТЭЦ эту теплоту используют двояко: либо пар после турбины направляется потребителю и обратно на станцию не возвращается, либо он передает теплоту в теплообменнике воде, которая направляется потребителю, а пар возвращается обратно в систему. Поэтому ТЭЦ имеет высокий КПД, достигающий 50–60%.

Различают ТЭЦ отопительного и промышленного типов. Отопительные ТЭЦ обогревают жилые и общественные здания и снабжают их горячей водой, промышленные — снабжают теплотой промышенные предприятия. Передача пара от ТЭЦ осуществляется на расстояния до нескольких километров, а передача горячей воды — до 30 и более километров. Вследствие этого теплоэлектроцентрали строятся неподалеку от крупных городов.

Огромное количество тепловой энергии направляется на теплофикацию или централизованное отопление наших квартир, школ, учреждений. До Октябрьской революции централизованного теплоснабжения домов не было. Дома отапливались печами, в которых сжигалось много дров и угля. Теплофикаций в нашей стране началась в первые годы советской власти, когда по плану ГОЭЛРО (1920 г.) приступили к строительству крупных ТЭС. Суммарная мощность ТЭЦ в начале 1980‑х гг. превысила 50 млн кВт.

Но основная доля электроэнергии, которую вырабатывают тепловые электростанции, приходится на конденсационные электростанции (КЭС). У нас их чаще называют государственными районными электрическими станциями (ГРЭС). В отличие от ТЭЦ, где теплота отработанного в турбине пара используется для отопления жилых и производственных зданий, на КЭС отработанный в двигателях (паровых машинах, турбинах) пар превращается конденсаторами в воду (конденсат), направляемую обратно в котлы для повторного использования. КЭС сооружаются непосредственно у источников водоснабжения: у озера, реки, моря. Теплота, выводимая из электростанции с охлаждающей водой, безвозвратно теряется. КПД КЭС не превышает 35–42%.

На высокую эстакаду день и ночь по строгому графику подают вагоны с мелко раздробленным углем. Особый разгрузчик опрокидывает вагоны, и топливо ссыпается в бункер. Мельницы тщательно размалывают его в топливный порошок, и он вместе с воздухом влетает в топку парового котла. Языки пламени плотно охватывают пучки трубок, вода в которых закипает. Образуется водяной пар. По трубам — паропроводам — пар направляется к турбине и через сопла бьет в лопатки ротора турбины. Отдав энергию ротору, отработанный пар идет в конденсатор, охлаждается и превращается в воду. Насосы подают её обратно в котел. А энергия продолжает свое движение от ротора турбины к ротору генератора. В генераторе происходит её последнее превращение: она становится электричеством. На этом заканчивается энергетическая цепочка КЭС.

В отличие от ГЭС тепловые электростанции можно построить в любом месте, а тем самым приблизить источники получения электроэнергии к потребителю и расположить тепловые электростанции равномерно по территории экономических районов страны. Преимущество ТЭС состоит и в том, что они работают практически на всех видах органического топлива — углях, сланцах, жидком топливе, природном газе.

К крупнейшим конденсационным ТЭС в относятся Рефтинская (Свердловская область), Запорожская (Украина), Костромская, Углегорская (Донецкая область, Украина). Мощность каждой из них превышает 3000 МВт.

Наша страна — пионер строительства тепловых электростанций, энергию которым дает атомный реактор (см. Атомная электростанция (АЭС), ядерная энергетика).

yunc.org

Тепловые электростанции в экономике страны

В экономике любой страны первостепенное значение занимает энергетический комплекс. Электроэнергетика важна во всех аспектах функционирования государства  (как в промышленном секторе, так и в быту). Одним из основных звеньев в электроэнергетике являются тепловые электростанции. Рассмотрим этот вопрос подробнее.

Тепловые электростанции - это комплекс оборудования, предназначенного для превращения химической, тепловой энергии природного топлива в электрическую. В качестве энергоносителей используют уголь, мазут, природный газ, торф, сланцы. Этот вид выработки электричества стал известен еще в конце девятнадцатого века, когда были построены первые тепловые электростанции в Нью-Йорке (в 1882 году), в Петербурге(в 1883 году), в Берлине (в 1884 году). С того времени выработка электроэнергии на ТЭС стала основной в энергетике, и до настоящего времени таковой и остается.

Тепловые электростанции делятся на конденсационные и теплоэлектроцентрали. Такое разделение закономерно. Конденсационные тепловые электростанции вырабатывают только электроэнергию, при этом охлаждающая жидкость используется повторно и сливается в резервуары. Такие компании имеют небольшой коэффициент полезного действия (30%-40%). Строительство конденсационных тепловых электростанций рационально возле мест добычи топлива, даже если они находится на значительном удалении от потребителя.

В городе в основном применяют теплоэлектроцентрали, которые кроме своей основной задачи - выработки электроэнергии - обеспечивают жителей и горячей водой. Специалистами уже давно доказано, что такой метод доставки теплоносителя неэффективен, потому что сопровождается большими потерями тепловой энергии, но большинство наших городов используют именно электроцентрали.

В настоящее время тепловые электростанции России вырабатывают более 70% всей электроэнергии страны. Крупные промышленные электростанции, которые вырабатывают более 2 млн. кВт, это Уренгойская ГРЭС, Березовская ГРЭС, Сургутская ГРЭС, ГРЭС на базе Канско-Ачинского бассейна. Тепловые электростанции России в своей работе главным образом используют природный газ, уголь и мазут.

Использование ТЭЦ имеет как преимущества, так и недостатки. Одно из основных преимуществ такого вида электростанции - в свободном ее расположении. В наше время необходимое топливо может доставляться в любой регион. ТЭЦ способны кроме электроэнергии поставлять и теплоносители, и горячую воду, что особо важно в городском хозяйстве. Также выработка электроэнергии не зависит от внешних климатических условий.

Среди недостатков использования ТЭЦ выделяют низкий КПД работы, загрязнение окружающей среды, работа на природных ресурсах, запасы которых не восстанавливаются.

В энергетической системе страны, кроме тепловых, используются гидравлические и атомные станции, но роль ТЭЦ остается огромной. В последние годы все больше и больше начинают использовать энергию ветра и солнца.

fb.ru

ТЭЦ сайт о тепловых электрических станциях

Поделиться "Home"

Что здесь можно найти?

проектирование тепловых электрических станций

В зависимости от используемого топлива электростанции подразделяются на тепловые, атомные и гидравлические.

На тепловых электрических станциях для получения тепла и электричества, в котлах сжигается органическое топливо. Атомные электростанции работают на атомной энергии. Гидравлические станции используют энергию водоемов.

Данный сайт полностью посвящен проектированию тепловых электрических станций ( вырабатывают около 80% всей электроэнергии России), однако на сайте могут публиковаться и статьи связанные с атомной энергетикой, но это будет исключением из правил. Опубликованные материалы носят ознакомительный характер.

Большая часть информации размещаемой на ccpowerplant.ru – это информация стадии «П» и «Р» проектирования тепловых электрических станций, а также выжимки из литературы для энергетиков.

Основные разделы сайта:

• Газотурбинные установки – чертежи и описание ГТУ
• Паровые турбины – чертежи и описание
• Схемы – принципиальные и развернутые схемы тепловых станций с описанием
• Котлы – чертежи и описание паровых котлов и котлов утилизаторов
• Оборудование – различное основное и вспомогательное оборудование станции, такое как деаэраторы, питательные насосы, конденсатные насосы, КВОУ, теплообменники, расширители и т.д.
• Строительство – чертежи компоновок главных корпусов ТЭЦ и т.д.
• Топливо – все что связано с газовым, мазутным, дизельным и угольным хозяйством.
• Эксплуатация – выжимки из ПТЭ различного оборудования

Виды тепловых электростанций

Тепловые электростанции снабжают электрической энергией и теплом промышленные предприятия, сельское хозяйство, транспорт, жилые дома.

Тепловые электростанции бывают:

• Для производства только электрической энергии
• Для комбинированного производства электрической энергии и тепла

Конденсационные электрические станции

Принципиальная схема КЭС

 

На КЭС стоят конденсационные паровые турбины 3, пар от отборов таких турбин направляется только в систему регенеративных подогревателей 7 основного конденсата и питательной воды. Большая часть пара идет в конденсатор 5, который работает под глубоким вакуумом. Основной конденсат подается конденсатными насосами 6 в деаэратор ( не показан на принципиальной схеме, для упрощения), деаэрированная питательная вода идет в котел 2 питательными насосами 8. В котле энергия горения топлива 2 передается питательной воде, образовавшийся пар направляется в голову турбины.

ГТУ

Газотурбинные установки имеют высокую маневренность и их проектируют для покрытия пиковых нагрузок.

принципиальная схема ГТУ

 

Воздух из атмосферы, проходит очистку и подогрев (если требуется), подается в воздушный компрессор 1, где сжимается и затем направляется в камеру сгорания 2, где его часть сжигается с газом 3. После камеры сгорания горячая газо-воздушная смесь совершает работу в газовой турбине 4, и передает энергию на генератор 5.

Теплоэлектроцентрали

Принципиальная схема ТЭЦ с производственной нагрузкой

Принципиальная схема ТЭЦ с отопительной нагрузкой

 

Теплоэлектроцентрали работают в базовом режиме нагрузок.

На ТЭЦ устанавливаются теплофикационные турбины с отбором пара на промышленного потребителя или на установку сетевого водоснабжения.

• 9 – потребитель.
• 10 – подогреватель сетевой воды
• 11 – сетевой насос
• 12 – конденсатный насос сетевого подогревателя

На некоторых ТЭЦ устанавливаются противодавленческие турбины типа Р( без конденсатора), пар от которых идет на потребителя.

ПГУ

В настоящее время наибольшую популярность приобрело проектирование парогазовых установок. КПД таких установок существенно выше, чем отдельных ГТУ или паровых турбин.

Принципиальная схема ПГУ

 

Выхлопные газы ГТУ направляются в котел-утилизатор, для генерации пара для паровой турбины.

Поделиться "Home"

(Visited 7 765 times, 2 visits today)

Последние 30 записей

Архив по Месяцам:

Архив по Категории:

ccpowerplant.ru

---

• 
  И не микросхема
• 
  Онлайн расчет закон ома
• 
  Какой счетчик экономичнее трехфазный или однофазный
• 
  Маркировка твердотельные конденсаторы
• 
  Какой заряд у нейтрона
• 
  Обозначение датчик давления на схеме
• 
  Проверка трансформаторов тока на 10 погрешность примеры
• 
  Регулирование шим
• 
  Мосэнергосбыт поверка счетчика электроэнергии
• 
  Энергосберегающее освещение
• 
  Сенсорный выключатель для зеркала