< Попер   ЗМІСТ   Наст >

Теплові електричні станції

Теплоенергетика охоплює одержання тепла в процесі згоряння органічного палива та перетворення його в інші види енергії (механічну, електричну). На теплових електростанціях як первинне джерело енергії використовують органічне паливо. Паливо – горючі речовини, основною складовою яких є вуглець. Воно застосовується з метою одержання в процесі спалювання теплової енергії, а також як сировина в хімічній промисловості. Найчастіше використовують такі види природного палива: вугілля кам'яне, вугілля буре, нафта, гази природні горючі, сланці горючі, торф, деревина. Усі вони (крім деревини) відносяться до горючих копалин. В них міститься основна частина активного вуглецю планети (більше 90%, решта – у живих організмах). За рахунок спалювання перерахованих палив одержують близько 75% усієї споживаної енергії.

Підготовка твердого палива до спалювання передбачає збагачення, помел та сушіння палива. Підготовка мазуту полягає в його підігріві, очищенні від механічних домішок, а іноді в Обробці спеціальними присадками. В процесі спалювання палива хімічно зв'язана енергія перетворюється в теплову, яка розігріває в котлах воду і перетворює її на перегріту пару. Температура пари становить 540°С, а тиск досягає величини 3,5-6,5 кПа. Потік перегрітої пари спрямовується на лопаті турбіни, яка приводить до обертання ротор електричного генератора. З метою підвищення ККД турбінної установки відпрацьована пара проходить через конденсатор і деаератор. Конденсатори охолоджуються водою з джерел зовнішнього постачання (річка, водосховище і т. ін.). У конденсаторі охолоджувальній воді передається близько 55% теплоти пари. Ця частина теплоти не використовується. Саме ці витрати енергії використовуються в ТЕЦ для підігріву води та опалення житла. Тому ТЕЦ будуються в безпосередній близькості біля індустріальних міст.

Послідовність операцій отримання електроенергії на теплових електростанціях складається з послідовних ланцюгів (рис. 2.2).

Послідовність операцій отримання електроенергії на теплових електростанціях

Рис. 2.2. Послідовність операцій отримання електроенергії на теплових електростанціях.

За енергетичним устаткуванням ТЕС поділяють на паротурбінні, газотурбінні та дизельні.

Паротурбінні електростанції (ПТЕС). Основне енергетичне устаткування ПТЕС: котлоагрегати, парові турбіни, турбогенератори та інше обладнання. Паротурбінні електростанції поділяють на конденсаційні (КЕС) та теплоелектроцентральні (ТЕЦ). На КЕС тепло, яке отримали в процесі спалювання палива, перетворюється на енергію водяної пари, яка подається у конденсаційну турбіну. Тут внутрішня енергія пари перетворюється спочатку в механічну енергію обертання турбіни, а потім електричним генератором в електричний струм. Відпрацьована пара відводиться у конденсатор, звідки конденсат пари перекачується насосами знов у парогенератор. Таким чином забезпечується замкнений цикл використання пари.

На відміну від КЕС в ТЕЦ перегріта пара не повністю використовується у турбінах, а частково відбирається для потреб теплофікації. Комбіноване використання тепла значно підвищує економічність теплових електростанцій та суттєво знижує вартість виробленої енергії. До складу ТЕЦ входять: паливне господарство з системою підготовки палива до спалювання; котельне обладнання з установками водопідготовки та конденсатоочистки; система технічного водопостачання; система шлаковидалення; електротехнічне господарство та система контролю і автоматичного управління енергообладнанням.

Газотурбінні електростанції (ГТЁС) використовуються як резервні джерела енергії (25-110 МВт) для покривання навантаження в години “пік” або у разі виникнення в енергосистемах аварійних ситуацій. Також застосовують комбінування парогазового обладнання (ПГО), в якому продукти спалювання та нагріте повітря потрапляють у газову турбіну, а тепло відпрацьованих газів використовується для підігріву води або виробництва пари для парової турбіни низького тиску. ККД ГТЕС звичайно становить 26- 28%, потужність до декількох сотень МВт.

 
< Попер   ЗМІСТ   Наст >