Принцип работы тэц

Принцип работы ТЭЦ.

Принцип работы ТЭЦ. - фотография 1 - изображение 1

Привет всем. Давно читаю данный ресурс, появилось желание написать пост))) Работаю на ТЭЦ и как раз преподаю в колледже про турбины. Решил объяснить Вам для общего развития принцип работы ТЭЦ))) надеюсь будет интересно. Затрону пока паровые турбины)

Основные принципы работы ТЭС - фото 2 - изображение 2

Паровой котел 1 вырабатывает пар, турбина 2 вращается посредством этого пара и вырабатывает электрическую и тепловую энергии ( простыми словами турбина это преобразователь энергии). Турбина вращается со скоростью 3000 об/мин(из за этого частота в сети в розетке в РФ 50 ГЦ). Пар отработавший в турбине попадает в конденсатор, где посредством охлаждающей воды конденсируется(т.е. превращается в воду). На данном рисунке охлаждающая вода конденсатора САМА охлаждается в градирне, чтобы вернуться обратно в конденсатор холодной( большие трубы такие, которые делают облака, ниже прикреплю фото градирни). Но бывают схемы подачи охлаждающей воды прямиком из реки, и сброс уже горячей ниже по течению или в сливной канал( из за этого в г.Уфа и существует теплое озеро которое не замерзает). Если будет интересно дальше расскажу как подается вода на отопление и т.д. Постараюсь быть интересным) Это только начало схемы))) так же в конденсаторе ВАКУУМ, про него тоже могу рассказать

Принцип работы ТЭС. Краткое описание - фото 3 - изображение 3

Градирня ПАРИТ а не ДЫМИТ))))

Основные принципы работы ТЭС

Разделение станций по типу - изображение 4 - изображение 4

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.

Основные принципы работы ТЭС - фото 5 - изображение 5

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).

Схема работы - изображение 6 - изображение 6

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.

Механическая часть работы станции - изображение 7 - изображение 7

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.

Движение пара после ротора - фотография 8 - изображение 8

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.

Станции на угле - изображение 9 - изображение 9

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.

Как работают ТЭС на угольном топливе - фотография 10 - изображение 10

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.

ТЭС и АЭС - фотография 11 - изображение 11

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.

Что такое ТЭЦ и как она работает.

Теплофикация - фотография 12 - изображение 12

Что такое ТЭЦ и как она работает.

Основное оборудование - изображение 13 - изображение 13

zao_jbi

March 23rd, 2013

Что такое ТЭЦ и как она работает. - фотография 14 - изображение 14

Однажды, когда мы въезжали в славный город Чебоксары, с восточного направления моя супруга обратила внимание на две огромные башни, стоящие вдоль шоссе. "А что это такое?" - спросила она. Поскольку мне абсолютно не хотелось показать жене свою неосведомленность, я немного покопался в своей памяти и выдал победное: "Это ж градирни, ты что, не знаешь?". Она немного смутилась: "А для чего они нужны?" "Ну что-то там охлаждать, вроде бы". "А чего?". Потом смутился я, потому что совершенно не знал как выкручиваться дальше.

СРАВНЕНИЕ РОССИЙСКИХ ТЭЦ С ИНОСТРАННЫМИ - фотография 15 - изображение 15

Может быть этот вопрос, так и остался навсегда в памяти без ответа, но чудеса случаются. Через несколько месяцев после этого случая, вижу в своей френдленте пост

Тепловые электростанции (КЭС, ТЭЦ): разновидности, принцип работы, мощность - изображение 16 - изображение 16

z_alexey о наборе блогеров, желающих посетить Чебоксарскую ТЭЦ-2, ту самую, что мы видели с дороги. Приходиться резко менять все свои планы, упустить такой шанс будет непростительно!

Так что же такое ТЭЦ?

СогласноВикипедииТЭЦ - сокращенное от теплоэлектроцентраль - это разновидность тепловой станции, которая производит не только электроэнергию, но и является источником тепла, в виде пара или горячей воды.

О том как все устроено, я расскажу ниже, а здесь можно посмотреть парочку упрощенных схем работы станции.

Конденсационные электростанции - фотография 17 - изображение 17

Теплоэлектроцентрали - фотография 18 - изображение 18

Итак, все начинается с воды. Поскольку вода (и пар, как её производное) на ТЭЦ является основным теплоносителем, перед тем как она попадет в котел, её необходимо предварительно подготовить. Для того, что бы в котлах не образовывалась накипь, на первом этапе, воду необходимо умягчить, а на втором, очистить её от всевозможных примесей и включений.

Происходит все это на территории химического цеха, в котором расположены все эти емкости и сосуды.

Как устроена ТЭЦ - фото 19 - изображение 19

ТЭС - это что такое? ТЭС и ТЭЦ: различия - фотография 20 - изображение 20

Определение - фото 21 - изображение 21

Вода перекачивается огромными насосами.

Какие существуют разновидности ТЭС - фото 22 - изображение 22

Работа цеха контролируется отсюда.

ТЭС и ТЭЦ: различия - фото 23 - изображение 23

Вокруг много кнопочек...

Какие предъявляются требования к ТЭС - фото 24 - изображение 24

Датчиков...

Принцип работы ТЭС - фотография 25 - изображение 25

А также совсем непонятных элементов...

Преимущества ТЭС - фото 26 - изображение 26

Качество воды проверяется в лаборатории. Здесь все по серьезному...

Недостатки ТЭС - фотография 27 - изображение 27

Какие еще виды ТЭС существуют - фото 28 - изображение 28

Полученную здесь воду, в дальнейшем мы будем называть "Чистой Водой".

Итак, с водой разобрались, теперь нам нужно топливо. Обычно это газ, мазут или уголь. На Чебоксарской ТЭЦ-2 основным видом топлива является газ, поступающий по магистральному газопроводу Уренгой - Помары - Ужгород. На многих станциях существует пункт подготовки топлива. Здесь природный газ, так же как и вода очищается от механических примесей, сероводорода и углекислого газа.

ТЭЦ - объект стратегический, работающий 24 часа в сутки и 365 дней в году. Поэтому здесь везде, и на всё, есть резерв. Топливо не является исключением. В случае отсутствия природного газа, наша станция может работать на мазуте, который хранится в огромных емкостях, расположенных через дорогу.

Примеры станций - фотография 29 - изображение 29

Теперь мы получили Чистую воду и подготовленное топливо. Следующий пункт нашего путешествия - котлотурбинный цех.

Вместо заключения - фотография 30 - изображение 30

Состоит он из двух отделений. В первом находятся котлы. Нет, не так. В первом находятся КОТЛЫ. По другому написать, рука не поднимается, каждый, с двенадцатиэтажный дом. Всего на ТЭЦ-2 их пять штук.

ТЭЦ: Взгляд обывателя изнутри или Как делают тепло. - фотография 31 - изображение 31

Можно посмотретьтак.

Общие сведения и принцип работы теплоэлектроцентрали - фото 32 - изображение 32

Илитак.

Как работают ТЭЦ, зачем им газ и прибыльный ли это бизнес... - фото 33 - изображение 33

Это сердце ТЭЦ, и здесь происходит основное действие. Газ, поступающий в котел, сгорает, выделяя сумасшедшее количество энергии. Сюда же подается "Чистая вода". После нагрева она превращается в пар, точнее в перегретый пар, имеющий температуру на выходе 560 градусов, а давление 140 атмосфер. Мы тоже назовем его "Чистый пар", потому что он образован из подготовленной воды. Кроме пара, на выходе мы еще имеем выхлоп. На максимальной мощности, все пять котлов потребляют почти 60 кубометров природного газа в секунду! Что бы вывести продукты сгорания нужна недетская "дымовая" труба. И такая тоже имеется.

Основные принципы работы ТЭС (стр. 1 из 2) - фотография 34 - изображение 34

Теплофикационные электростанции - фото 35 - изображение 35

Трубу видно практически из любого района города, учитывая высоту 250 метров. Подозреваю, что это самое высокое строение в Чебоксарах.

Рядом находится труба чуть поменьше. Снова резерв.

Если ТЭЦ работает на угле, необходима дополнительная очистка выхлопа. Но в нашем случае этого не требуется, так как в качестве топлива используется природный газ.

В втором отделении котлотурбинного цеха находятся установки, вырабатывающие электроэнергию.

Принцип работы и основные энергетические характеристики тепловых электростанций - фотография 36 - изображение 36

В машинном зале Чебоксарской ТЭЦ-2 их установлено четыре штуки, общей мощностью 460 МВт (мегаватт). Именно сюда подается перегретый пар из котельного отделения. Он, под огромным давлением направляется на лопатки турбины, заставляя вращаться тридцатитонный ротор, со скоростью 3000 оборотов в минуту.

Принцип работы тэц - изображение 37 - изображение 37

Установка состоит из двух частей: собственно сама турбина, и генератор, вырабатывающий электроэнергию.

Принцип работы тэц - изображение 38 - изображение 38

Принцип работы тэц - фото 39 - изображение 39

Принцип работы тэц - изображение 40 - изображение 40

А вот как выглядит ротор турбины.

Принцип работы тэц - фото 41 - изображение 41

Повсюду датчики и манометры.

Принцип работы тэц - изображение 42 - изображение 42

Принцип работы тэц - фотография 43 - изображение 43

И турбины, и котлы, в случае аварийной ситуации можно остановить мгновенно. Для этого существуют специальные клапаны, способные перекрыть подачу пара или топлива за какие-то доли секунды.

Принцип работы тэц - фото 44 - изображение 44

Интересно, а есть такое понятие как промышленный пейзаж, или промышленной портрет? Здесь есть своя красота.

Принцип работы тэц - фото 45 - изображение 45

В помещении стоит страшный шум, и чтобы расслышать соседа приходиться сильно напрягать слух. К тому же очень жарко. Хочется снять каску и раздеться до футболки, но делать этого нельзя. По технике безопасности, одежда с коротким рукавом на ТЭЦ запрещена, слишком много горячих труб. Основную часть времени цех пустой, люди здесь появляются один раз в два часа, во время обхода. А управление работой оборудования ведется с ГрЩУ (Групповые щиты управления котлами и турбинами).

Вот так выглядит рабочее место дежурного.

Принцип работы тэц - фото 46 - изображение 46

Вокруг сотни кнопок.

Принцип работы тэц - фотография 47 - изображение 47

Принцип работы тэц - фотография 48 - изображение 48

И десятки датчиков.

Принцип работы тэц - фотография 49 - изображение 49

Есть механические, есть электронные.

Принцип работы тэц - фотография 50 - изображение 50

Принцип работы тэц - изображение 51 - изображение 51

Это у нас экскурсия, а люди работают.

Принцип работы тэц - изображение 52 - изображение 52

Итого, после котлотурбинного цеха, на выходе мы имеем электроэнергию и частично остывший и потерявший часть давления пар. С электричеством вроде бы попроще. На выходе с разных генераторов напряжение может быть от 10 до 18 кВ (киловольт). С помощью блочных трансформаторов, оно повышается до 110 кВ, а дальше электроэнергию можно передавать на большие расстояния с помощью ЛЭП (линий электропередач).

Принцип работы тэц - фотография 53 - изображение 53

Оставшийся "Чистый пар" отпускать на сторону невыгодно. Так как он образован из "Чистой воды", производство которой довольно сложный и затратный процесс, его целесообразней охладить и вернуть обратно в котел. Итак по замкнутому кругу. Зато с его помощью, и с помощью теплообменников можно нагреть воду или произвести вторичный пар, которые спокойно продавать сторонним потребителям.

Принцип работы тэц - фотография 54 - изображение 54

В общем то именно таким образом, мы с вами получаем тепло и электричество в свои дома, имея привычный комфорт и уют.

Ах, да. А для чего же все-таки нужны градирни?

Принцип работы тэц - фотография 55 - изображение 55

Оказывается все очень просто. Что бы охладить, оставшийся "Чистый пар", перед новой подачей в котел, используются все те же теплообменники. Охлаждается он при помощи технической воды, на ТЭЦ-2 ее берут прямо с Волги. Она не требует какой-то специальной подготовки и также может использоваться повторно. После прохождения теплообменника техническая вода нагревается и уходит на градирни. Там она стекает тонкой пленкой вниз или падает вниз в виде капель и охлаждается за счет встречного потока воздуха, создаваемого вентиляторами. А в эжекционных градирнях вода распыляется с помощью специальных форсунок. В любом случае основное охлаждение происходит за счет испарения небольшой части воды. С градирен остывшая вода уходит по специальному каналу, после чего, с помощью насосной станции отправляется на повторное использование. Одним словом, градирни нужны, что бы охлаждать воду, которая охлаждает пар, работающий в системе котел - турбина.

Принцип работы тэц - фото 56 - изображение 56

Принцип работы тэц - изображение 57 - изображение 57

Вся работа ТЭЦ, контролируется из Главного Щита Управления.

Принцип работы тэц - фото 58 - изображение 58

Здесь постоянно находится дежурный.

Принцип работы тэц - фото 59 - изображение 59

Все события заносятся в журнал.

Принцип работы тэц - фотография 60 - изображение 60

Меня хлебом не корми, дай сфотографировать кнопочки и датчики...

Принцип работы тэц - изображение 61 - изображение 61

Принцип работы тэц - изображение 62 - изображение 62

Принцип работы тэц - фото 63 - изображение 63

На этом, почти все. В завершение осталось немного фотографий станции.

Это старая, уже не рабочая труба. Скорее всего скоро ее снесут.

Принцип работы тэц - фотография 64 - изображение 64

На предприятии очень много агитации.

Принцип работы тэц - фотография 65 - изображение 65

Принцип работы тэц - изображение 66 - изображение 66

Принцип работы тэц - фото 67 - изображение 67

Здесь гордятся своими сотрудниками.

Принцип работы тэц - фото 68 - изображение 68

И их достижениями.

Принцип работы тэц - изображение 69 - изображение 69

Похоже, что не напрасно...

Принцип работы тэц - изображение 70 - изображение 70

Осталось добавить, что как в анекдоте - "Я не знаю, кто эти блогеры, но экскурсовод у них директор филиала в Марий Эл и Чувашии ОАО "ТГК-5", КЭС холдинга - Добров С.В."

Принцип работы тэц - изображение 71 - изображение 71

Вместе с директором станции С.Д. Столяровым.

Принцип работы тэц - изображение 72 - изображение 72

Без преувеличения - настоящие профессионалы своего дела.

Ну и конечно, огромное спасибо Ирине Романовой, представляющей пресс-службу компании, за прекрасно организованный тур.

Принцип работы тэц - изображение 73 - изображение 73

Tags: Блог-тур, Индастриал, Чебоксары, Чувашия

СРАВНЕНИЕ РОССИЙСКИХ ТЭЦ С ИНОСТРАННЫМИ

Принцип работы тэц - фото 74 - изображение 74

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ. 4

1 ТЕПЛОЭЛЕКТРОЦЕНТРАЛИ.. 5

1.1 Общая характеристика. 5

1.2 Принципиальная схема ТЭЦ.. 10

1.3 Принцип работы ТЭЦ. 11

1.4 Расход теплоты и КПД ТЭЦ…………………………………………………..15

2 СРАВНЕНИЕ РОССИЙСКИХ ТЭЦ С ИНОСТРАННЫМИ.. 17

2.1 Китай. 17

2.2 Япония. 18

2.3 Индия. 19

2.4 Великобритания. 20

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 22

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК.. 23

ВВЕДЕНИЕ

ТЭЦ — основное производственное звено в системе централизованного теплоснабжения. Строительство ТЭЦ — одно из основных направлений развития энергетического хозяйства в СССР и др. социалистических странах. В капиталистических странах ТЭЦ имеют ограниченное распространение (в основном промышленные ТЭЦ).

Теплоэлектроцентрали (ТЭЦ)- электрические станции с комбинированной выработкой электрической энергии и тепла. Они характеризуются тем, что тепло каждого килограмма пара, отбираемого из турбины, используется частично для выработки электрической энергии, а затем у потребителей пара и горячей воды.

ТЭЦ предназначена для централизованного снабжения промышленных предприятий и городов теплом и электроэнергией.

Технически и экономически обоснованное планирование производства на ТЭЦ позволяет достигнуть наиболее высоких эксплуатационных показателей при минимальных затратах всех видов производственных ресурсов, т. к. на ТЭЦ тепло «отработавшего» в турбинах пара используется для нужд производства, отопления и горячего водоснабжения.

ТЕПЛОЭЛЕКТРОЦЕНТРАЛИ

Теплоэлектроцентраль — электростанция, вырабатывающая электрическую энергию за счет преобразования химической энергии топлива в механическую энергию вращения вала электрогенератора.

Общая характеристика

Теплоэлектроцентраль — тепловая электростанция, вырабатывающая не только электрическую энергию, но и тепло, отпускаемое потребителям в виде пара и горячей воды. Использование в практических целях отработавшего тепла двигателей, вращающих электрические генераторы, является отличительной особенностью ТЭЦ и носит название Теплофикация. Комбинированное производство энергии двух видов способствует более экономному использованию топлива по сравнению с раздельной выработкой электроэнергии на конденсационных электростанциях и тепловой энергии на местных котельных установках. Замена местных котельных, нерационально использующих топливо и загрязняющих атмосферу городов и посёлков, централизованной системой теплоснабжения способствует не только значительной экономии топлива, но и повышению чистоты воздушного бассейна, улучшению санитарного состояния населённых мест.

Исходный источник энергии на ТЭЦ — органическое топливо (на паротурбинных и газотурбинных ТЭЦ) либо ядерное топливо (на планируемых атомных ТЭЦ). Преимущественное распространение имеют (1976) паротурбинные ТЭЦ на органическом топливе (рис. 1)[2], являющиеся наряду с конденсационными электростанциями основным видом тепловых паротурбинных электростанций (ТПЭС). Различают ТЭЦ промышленного типа — для снабжения теплом промышленных предприятий, и отопительного типа — для отопления жилых и общественных зданий, а также для снабжения их горячей водой. Тепло от промышленных ТЭЦ передаётся на расстояние до нескольких км (преимущественно в виде тепла пара), от отопительных — на расстояние до 20—30 км(в виде тепла горячей воды).

Основное оборудование паротурбинных ТЭЦ — турбоагрегаты, преобразующие энергию рабочего вещества (пара) в электрическую энергию, и Котлоагрегаты, вырабатывающие пар для турбин. В состав турбоагрегата входят Паровая турбина и Синхронный генератор. Паровые турбины, используемые на ТЭЦ, называются теплофикационными турбинами (ТТ). Среди них различают ТТ: с противодавлением, обычно равным 0,7—1,5 Мн/м2 (устанавливаются на ТЭЦ, снабжающих паром промышленные предприятия); с конденсацией и отборами пара под давлением 0,7— 1,5 Мн/м2 (для промышленных потребителей) и 0,05—0,25 Мн/м2 (для коммунально-бытовых потребителей); с конденсацией и отбором пара (отопительным) под давлением 0,05—0,25 Мн/м2.

Отработавшее тепло ТТ с противодавлением можно использовать полностью. Однако электрическая мощность, развиваемая такими турбинами, зависит непосредственно от величины тепловой нагрузки, и при отсутствии последней (как это, например, бывает в летнее время на отопительных ТЭЦ) они не вырабатывают электрической мощности. Поэтому ТТ с противодавлением применяют лишь при наличии достаточно равномерной тепловой нагрузки, обеспеченной на всё время действия ТЭЦ (то есть преимущественно на промышленных ТЭЦ).

У ТТ с конденсацией и отбором пара для снабжения теплом потребителей используется лишь пар отборов, а тепло конденсационного потока пара отдаётся в конденсаторе охлаждающей воде и теряется. Для сокращения потерь тепла такие ТТ большую часть времени должны работать по «тепловому» графику, то есть с минимальным «вентиляционным» пропуском пара в конденсатор. В СССР разработаны и построены ТТ с конденсацией и отбором пара, в которых использование тепла конденсации предусмотрено: такие ТТ в условиях достаточной тепловой нагрузки могут работать как ТТ с противодавлением. ТТ с конденсацией и отбором пара получили на ТЭЦ преимущественное распространение как универсальные по возможным режимам работы. Их использование позволяет регулировать тепловую и электрическую нагрузки практически независимо; в частном случае, при пониженных тепловых нагрузках или при их отсутствии, ТЭЦ может работать по «электрическому» графику, с необходимой, полной или почти полной электрической мощностью.

Электрическую мощность теплофикационных турбоагрегатов (В отличие от конденсационных) выбирают предпочтительно не по заданной шкале мощностей, а по количеству расходуемого ими свежего пара. Поэтому в СССР крупные теплофикационные турбоагрегаты унифицированы именно по этому параметру. Так, турбоагрегаты Р-100 с противодавлением, ПТ-135 с промышленными и отопительными отборами и Т-175 с отопительным отбором имеют одинаковый расход свежего пара (около 750 т/ч), но различную электрическую мощность (соответственно 100, 135 и 175 МВт). Котлоагрегаты, вырабатывающие пар для таких турбин, имеют одинаковую производительность (около 800 т/ч). Такая унификация позволяет использовать на одной ТЭЦ турбоагрегаты различных типов с одинаковым тепловым оборудованием котлов и турбин. В СССР унифицировались также котлоагрегаты, используемые для работы на ТПЭС различного назначения. Так, котлоагрегаты производительностью по пару 1000 т/чиспользуют для снабжения паром как конденсационных турбин на 300 МВт, так и самых крупных в мире ТТ на 250 МВт.

Тепловая нагрузка на отопительных ТЭЦ неравномерна в течение года. В целях снижения затрат на основное энергетическое оборудование часть тепла (40—50%) в периоды повышенной нагрузки подаётся потребителям от пиковых водогрейных котлов. Доля тепла, отпускаемого основным энергетическим оборудованием при наибольшей нагрузке, определяет величину коэффициента теплофикации ТЭЦ (обычно равного 0,5—0,6). Подобным же образом можно покрывать пики тепловой (паровой) промышленной нагрузки (около 10—20% от максимальной) пиковыми паровыми котлами невысокого давления. Отпуск тепла может осуществляться по двум схемам (рис. 2)[2]. При открытой схеме пар от турбин направляется непосредственно к потребителям. При закрытой схеме тепло к теплоносителю (пару, воде), транспортируемому к потребителям, подводится через теплообменники (паропаровые и пароводяные). Выбор схемы определяется в значительной мере водным режимом ТЭЦ.

На ТЭЦ используют твёрдое, жидкое или газообразное топливо. Вследствие большей близости ТЭЦ к населённым местам на них шире (по сравнению с ГРЭС) используют более ценное, меньше загрязняющее атмосферу твёрдыми выбросами топливо — мазут и газ. Для защиты воздушного бассейна от загрязнения твёрдыми частицами используют (как и на ГРЭС) золоуловители, для рассеивания в атмосфере твёрдых частиц, окислов серы и азота сооружают дымовые трубы высотой до 200—250 м. ТЭЦ, сооружаемые вблизи потребителей тепла, обычно отстоят от источников водоснабжения на значительном расстоянии. Поэтому на большинстве ТЭЦ применяют оборотную систему водоснабжения с искусственными охладителями — Градирнями. Прямоточное водоснабжение на ТЭЦ встречается редко.

На газотурбинных ТЭЦ в качестве привода электрических генераторов используют газовые турбины. Теплоснабжение потребителей осуществляется за счёт тепла, отбираемого при охлаждении воздуха, сжимаемого компрессорами газотурбинной установки, и тепла газов, отработавших в турбине. В качестве ТЭЦ могут работать также парогазовые электростанции (оснащенные паротурбинными и газотурбинными агрегатами) и атомные электростанции.

Рис. 1. Общий вид теплоэлектроцентрали.

Рис. 2. Простейшие схемы теплоэлектроцентралей с различными турбинами и различными схемами отпуска пара: а — турбина с противодавлением и отбором пара, отпуск тепла — по открытой схеме; б — конденсационная турбина с отбором пара, отпуск тепла — по открытой и закрытой схемам; ПК — паровой котёл; ПП — пароперегреватель; ПТ — паровая турбина; Г — электрический генератор; К — конденсатор; П — регулируемый производственный отбор пара на технологические нужды промышленности; Т — регулируемый теплофикационный отбор на отопление; ТП — тепловой потребитель; ОТ — отопительная нагрузка; КН и ПН — конденсатный и питательный насосы; ПВД и ПНД — подогреватели высокого и низкого давления; Д — деаэратор; ПБ — бак питательной воды; СП — сетевой подогреватель; СН — сетевой насос.

Принципиальны схема ТЭЦ

Рис. 3. Принципиальная схема ТЭЦ.[1]

В отличие от КЭЦ, ТЭЦ вырабатывает и отпускает потребителям не только электрическую, но и тепловую энергию в виде горячей воды и пара.

Для отпуска горячей воды служат сетевые подогреватели (бойлеры), в которых вода подогревается паром из теплофикационных отборов турбины до необходимой температуры. Вода в сетевых подогревателях называется сетевой. После охлаждения у потребителей сетевая вода насосами вновь подается в сетевые подогреватели. Конденсат бойлеров насосами направляется в деаэратор.

Пар, отдаваемый на производство, используется заводскими потребителями на различные цели. От характера этого использования зависит возможность возврата производственного конденсата в КА ТЭЦ. Возвращаемый с производства конденсат, если качество его отвечает производственным нормам, направляется в деаэратор насосом, установленным после сборной ёмкости. В противном случае он подается на ВПУ для соответствующей обработки (обессоливание, умягчение, обезжелезивание и т.д.).

ТЭЦ обычно оборудуется барабанными КА. Из этих КА небольшая часть котловой воды выводиться с продувкой в расширитель непрерывной продувки и далее через теплообменник сбрасывается в дренаж. Сбрасываемая вода называется продувочной. Полученный в расширителе пар обычно направляется в деаэратор.

Принцип работы ТЭЦ

Рассмотрим принципиальную технологическую схему ТЭЦ (рис.4), характеризующую состав ее частей, общую последовательность технологических процессов.

Рис. 4. Принципиальная технологическая схема ТЭЦ.[1]

В состав ТЭЦ входят топливное хозяйство (ТХ) и устройства для подготовки его перед сжиганием ( ПТ). Топливное хозяйство включает приемно-разгрузочные устройства, транспортные механизмы, топливные склады, устройства для предварительной подготовки топлива (дробильные установки).

Продукты сгорания топлива - дымовые газы отсасываются дымососами (ДС) и отводятся через дымовые трубы (ДТр) в атмосферу. Негорючая часть твердых топлив выпадает в топке в виде шлака (Ш), а значительная часть в виде мелких частиц уносится с дымовыми газами. Для защиты атмосферы от выброса летучей золы перед дымососами устанавливают золоуловители (ЗУ). Шлаки и зола удаляются обычно на золоотвалы. Воздух, необходимый для горения, подается в топочную камеру дутьевыми вентиляторами. Дымососы, дымовая труба, дутьевые вентиляторы составляют тягодутьевую установку станции (ТДУ).

Перечисленные выше участки образуют один из основных технологических трактов - топливно-газовоздушный тракт.

Второй важнейший технологический тракт паротурбинной электростанции- пароводяной, включающий пароводяную часть парогенератора, тепловой двигатель (ТД), преимущественно паровую турбину, конденсационную установку, включая конденсатор (К) и конденсатный насос (КН), систему технического водоснабжения (ТВ) с насосами охлаждающей воды (НОВ), водоподготовительную и питательную установку, включающую водоочистку (ВО), подогреватели высокого и низкого давления (ПВД и ПНД), питательные насосы (ПН), а также трубопроводы пара и воды.

В системе топливно-газовоздушного тракта химически связанная энергия топлива при сжигании в топочной камере выделяется в виде тепловой энергии, передаваемой радиацией и конвекцией через стенки металла трубной системы парогенератора воде и образуемому из воды пару. Тепловая энергия пара преобразуется в турбине в кинетическую энергию потока, передаваемую ротору турбины. Механическая энергия вращения ротора турбины, соединенного с ротором электрического генератора (ЭГ), преобразуется в энергию электрического тока, отводимого за вычетом собственного расхода электрическому потребителю.

Тепло проработавшего в турбинах рабочего тела можно использовать для нужд внешних тепловых потребителей (ТП).

Потребление тепла происходит по следующим направлениям:

1. Потребление для технологических целей;

2. Потребление для целей отопления и вентиляции жилых, общественных и производственных зданий;

3. Потребление для других бытовых нужд.

График технологического потребления тепла зависит от особенностей производства, режима работы и т.п. Сезонность потребления в этом случае имеет место только в сравнительно редких случаях. На большинстве же промышленных предприятиях разница между зимним и летним потреблением тепла для технологических целей незначительна. Небольшая разница получается только в случае применения части технологического пара для отопления, а также вследствие увеличения в зимнее время потерь тепла.

Для потребителей тепла на основании многочисленных эксплуатационных данных устанавливают энергетические показатели, т.е. нормы количества расходуемого различными видами производства тепла на единицу вырабатываемой продукции.

Вторая группа потребителей, снабжаемая теплом для целей отопления и вентиляции, характеризуется значительной равномерностью расхода тепла на протяжении суток и резкой неравномерностью расхода тепла в течении года: от нуля летом до максимума зимой.

Тепловая мощность отопления находится в прямой зависимости от температуры наружного воздуха, т.е. от климатических и метеорологических факторов.

При отпуске тепла со станции теплоносителями могут служить пар и горячая вода, подогреваемая в сетевых подогревателях паром из отборов турбин. Вопрос о выборе того или иного теплоносителя и его параметров решают, исходя из требований технологии производства. В некоторых случаях отработавший на производстве пар низкого давления (например, после паровых молотов) применяют для отопительно-вентиляционных целей. Иногда же пар применяют для отопления производственных зданий, чтобы избежать устройства отдельной системы отопления горячей водой.

Отпуск пара на сторону для целей отопления явно нецелесообразен, так как отопительные нужды легко удовлетворить горячей водой с оставлением всего конденсата греющего пара на станции.

Отпуск горячей воды для технологических целей производится сравнительно редко. Потребителями горячей воды являются только производства, расходующие ее для горячих промывок и других подобных им процессов, причем загрязненная вода уже не возвращается на станцию.

Горячая вода, отпускаемая для отопительно-вентиляционных целей, подогревается на станции в сетевых подогревателях паром из регулируемого отбора давлением 1,17-2,45 бар. При этом давлении вода нагревается до температуры 100-120 .

Однако при низких температурах наружного воздуха отпуск больших количеств тепла при такой температуре воды становится нецелесообразным, так как количество циркулирующей в сети воды, а следовательно, и расход электроэнергии на ее перекачивание заметно увеличиваются. Поэтому, кроме основных подогревателей, питающихся паром из регулируемого отбора, устанавливают пиковые подогреватели, к которым греющий пар давлением 5,85-7,85 бар подводится из отбора более высокого давления или непосредственно из котлов через редукционно-охладительную установку.

Чем выше начальная температура воды, тем меньше расход электроэнергии на привод сетевых насосов, а также диаметр теплопроводов. В настоящее время в пиковых подогревателях воду чаще всего подогревают до температуры 150 цию от потребителя, при чисто отопительной нагрузке имеет обычно температуру около 70 .

1.4. Расход теплоты и КПД ТЭЦ

Теплоэлектроцентрали отпускают потребителям электрическую энергию и теплоту с паром, отработавшим в турбине. В Советском Союзе принято распределять расходы теплоты и топлива между этими двумя видами энергии:

, (3.1)
, (3.1а)

Индексы «с» и «ту» относятся к станции и турбоустановке, «э» — к электрической энергии, «т» — к теплоте.

Различают два вида КПД ТЭЦ: 1) по производству (и отпуску) электрической энергии:

, (3.2)
, (3.2а)

2) по производству и отпуску теплоты:

, (3.3)
, (3.3а)

где — затрата теплоты на внешнего потребителя; — отпуск теплоты потребителю; hт — КПД отпуска теплоты турбинной установкой, учитывающий потери теплоты при отпуске ее (в сетевых подогревателях, паропроводах и т. д.); hт = 0,98¸0,99.

Общий расход теплоты на турбоустановку Qту составляется из теплового эквивалента внутренней мощности турбины 3600Ni, расхода теплоты на внешнего потребителя Qт и потери теплоты в конденсаторе турбины Qк. Общее уравнение теплового баланса теплофикационной турбоустановки имеет вид

. (3.4)

В Советском Союзе принят физический метод распределения расхода теплоты между электрической и тепловой энергией. На теплового потребителя относят действительное количество теплоты, затрачиваемой на него, а на электрическую энергию — остальное количество теплоты:

; (3.5)
. (3.5а)

Для ТЭЦ в целом с учетом КПД парового котла hп.к и КПД транспорта теплоты hтр

; (3.6)
. (3.6а)

Выработка электроэнергии с использованием отработавшей теплоты существенно повышает КПД по производству электроэнергии на ТЭЦ по сравнению с КЭС и обусловливает значительную экономию топлива в стране.

Вывод по части один

Таким образом, теплоэлектроцентраль не является источником масштабных загрязнений района расположения. Технически и экономически обоснованное планирование производства на ТЭЦ позволяет достигнуть наиболее высоких эксплуатационных показателей при минимальных затратах всех видов производственных ресурсов, т. к. на ТЭЦ тепло «отработавшего» в турбинах пара используется для нужд производства, отопления и горячего водоснабжения

СРАВНЕНИЕ РОССИЙСКИХ ТЭЦ С ИНОСТРАННЫМИ

Крупнейшими в мире странами-производителями электроэнергии являются вырабатывающие по 20 % от мирового производства США, Китай и уступающие им в 4 раза Япония, Россия, Индия.

Китай

Энергопотребление Китая к 2030 г., по прогнозу корпорации ExxonMobil, вырастет более чем в 2 раза. В целом на долю КНР к этому времени придется около 1/3 мирового увеличения спроса на электроэнергию. Данная динамика, по мнению ExxonMobil, принципиально отличается от положения дел в США, где прогноз роста спроса очень умеренный.

В настоящее время структура генерирующих мощностей КНР такова. Около 80% вырабатываемой электроэнергии в Китае обеспечивают угольные ТЭС, что связано с наличием крупных угольных месторождений в стране. 15% обеспечивают ГЭС, 2% приходится на АЭС и по 1% на мазутные, газовые ТЭС и иные электростанции (ветровые и пр.). Что касается прогнозов, то в ближайшем будущем (2020 г.) роль угля в китайской энергетике останется доминирующей, однако существенно увеличится доля атомной энергии (до 13%) и доля природного газа (до 7%)1, применение которого позволит существенно улучшить экологическую обстановку в стремительно развивающихся городах КНР.

Япония

Суммарная установленная мощность электростанций Японии достигает 241,5 млн кВт. Из них 60% составляют ТЭС (в т.ч. ТЭС, работающие на газе – 25%, мазуте – 19%, угле – 16%). На АЭС приходится 20%, на ГЭС – 19% суммарных электрогенерирующих мощностей. В Японии функционирует 55 ТЭС установленной мощностью свыше 1 млн кВт. Крупнейшими из них являются газовые: Кавагое (Chubu Electric) – 4,8 млн кВт, Хигаши (Tohoku Electric) – 4,6 млн кВт, мазутная Касима (Tokyo Electric) – 4,4 млн кВт и угольная Хекинан (Chubu Electric) – 4,1 млн кВт.

Таблица 1-Производство электроэнергии на ТЭС по данным IEEJ-Institute of Energy Economics, Japan (Институт экономики энергетики, Япония)

Год
Кол-во энергии, млрд. кВт ч 586,4 577,8 632,5 658,4 559,1 565,6

Индия

Около 70% электроэнергии, потребляемой в Индии создается тепловыми электростанциями. Принятая властями страны программа электрификации превратила Индию в один из наиболее привлекательных рынков для инвестиций и продвижения инжиниринговых услуг. На протяжении последних лет республика предпринимает последовательные шаги для создания полноценной и надежной электроэнергетики. Опыт Индии примечателен тем, что в стране, страдающей от нехватки углеводородного сырья, активно ведется освоение альтернативных энергетических источников. Особенностью потребления электроэнергии в Индии, которую отмечают экономисты Всемирного банка, является то, что рост бытового потребления сильно ограничен отсутствием у почти 40% жителей доступа к электричеству (по другим источникам, доступ к электричеству ограничен у 43% горожан и 55% сельских жителей). Еще одной болезнью местной электроэнергетики является ненадежность поставок. Отключения электричества – обычная ситуация даже в крупных годах и промышленных центрах страны.

По данным Международного энергетического агентства, учитывая нынешние экономические реалии, Индия – одна из немногих стран, где в обозримой перспективе ожидается устойчивый рост потребления электроэнергии. Экономика этой второй в мире по количеству населения страны – одна из самых быстроразвивающихся. За последние два десятилетия средний рост годового ВВП составил 5,5%. В 2007/08 финансовом году, по данным Центральной статистической организации Индии, объем ВВП достиг $1059,9 млрд, что ставит страну на 12-ю строчку в мире по величине экономики. В структуре ВВП доминирующее положение занимают услуги (55,9%), далее идут промышленность (26,6%) и сельское хозяйство (17,5%). В то же время, по неофициальным данным, в июле текущего года в стране был установлен своеобразный пятилетний рекорд – спрос на электроэнергию превысил предложение на 13,8%.

Более 50% электроэнергии в Индии вырабатывают ТЭС, использующие уголь. Индия является одновременно третьим в мире производителем угля и третьим в мире потребителем этого ресурса, при этом оставаясь нетто-экспортером угля. Этот вид топлива остается важнейшим и самым экономичным для энергетики Индии, до четверти населения которой живет за чертой бедности.

Великобритания

Сегодня в Великобритании электростанции, работающие на угле, производят около трети необходимой стране электроэнергии. Такие электростанции выбрасывают в атмосферу миллионы тонн парниковых газов и твердых токсичных частиц, поэтому экологи постоянно убеждают правительство в необходимости немедленно закрыть эти электростанции. Но проблема состоит в том, что восполнить ту часть электроэнергии, которую вырабатывают тепловые электростанции, пока нечем.

Вывод по части два

Таким образом, Россия уступает крупнейшим в мире странами-производителями электроэнергии США и Китай, вырабатывающие по 20 % от мирового производства и стоит на ровне с Японией и Индией.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данном реферате описаны виды теплоэлектроцентралей. Рассмотрена принципиальная схема, назначение элементов структуры и описание их работы. Определены основные КПД станции.

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

Принцип работы тэц - изображение 75 - изображение 75

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.

Принцип работы тэц - фотография 76 - изображение 76

tec turion

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.

Как устроена ТЭЦ

Принцип работы тэц - изображение 77 - изображение 77

Принцип работы тэц - фотография 78 - изображение 78

alexey_donskoy

2014-05-26 22:12:00

Проведём экскурсию по Чебоксарской ТЭЦ-2, посмотрим, как электричество и тепло вырабатываются:

Принцип работы тэц - изображение 79 - изображение 79

Напомню, кстати, что труба - самое высокое промышленное сооружение в Чебоксарах. Аж 250 метров!

Принцип работы тэц - фотография 80 - изображение 80

Начнём с общих вопросов, к которым относится в первую очередь безопасность.Разумеется, ТЭЦ, как и ГЭС, предприятие режимное, и просто так туда не пускают.А если уж пустили, хоть даже на экскурсию, то инструктаж по технике безопасности пройти всё равно придётся:

Принцип работы тэц - изображение 81 - изображение 81

Принцип работы тэц - фото 82 - изображение 82

Принцип работы тэц - фотография 83 - изображение 83

Ну, нам это не в диковинку (как и сама ТЭЦ не в диковинку, я работал там лет 30 назад ;)).Да, ещё одно жёсткое предупреждение, не могу пройти мимо:

Принцип работы тэц - фото 84 - изображение 84

Технология

Главным рабочим веществом на всех тепловых электростанциях является, как ни странно, вода.Потому что она легко превращается в пар и обратно.Технология у всех одинакова: надо получить пар, который будет вращать турбину. На оси турбины помещается генератор.В атомных электростанциях вода разогревается за счёт выделения тепла при распаде радиоактивного топлива.А в тепловых - за счёт сжигания газа, мазута и даже, до недавних пор, угля.

Куда девать отработанный пар? Однако, обратно в воду и снова в котёл!А куда девать тепло отработанного пара? Да на подогрев воды, поступающей в котёл - для повышения кпд всей установки в целом.И на подогрев воды в теплосети и водопроводе (горячая вода)!Так что в отопительный сезон из тепловой станции извлекается двойная польза - электричество и тепло. Соответственно, такое комбинированное производство и называется ТЭЦ (теплоэлектроцентраль).

Но летом всё тепло израсходовать с пользой не удаётся, поэтому пар, вышедший из турбины, охлаждается, превращаясь в воду, в градирнях, после чего вода возвращается в замкнутый производственный цикл. А в тёплых бассейнах градирен ещё и рыбу разводят ;)

Принцип работы тэц - изображение 85 - изображение 85

Чтобы не изнашивались теплосети и котёл, вода проходит специальную подготовку в химическом цехе:

Принцип работы тэц - фотография 86 - изображение 86

А по всему замкнутому кругу воду гоняют циркуляционные насосы:

Принцип работы тэц - фотография 87 - изображение 87

Котлы

Далее вода проходит через теплообменники, нагреваясь паром, выходящим из турбины, и поступает в барабан котла (трубопроводы зелёного цвета):

Загрузка

Наши котлы могут работать как на газе (жёлтые трубопроводы), так и на мазуте (чёрные). С 1994 работают на газе. Да, котлов у нас 5 штук!Для горения в горелки необходима подача воздуха (синие трубопроводы).Вода кипит, и пар (паропроводы красного цвета) проходит через специальные теплообменники - пароперегреватели, которые повышают температуру пара до 565 градусов, а давление, соответственно, до 130 атмосфер. Это вам не скороварка на кухне! Одна маленькая дырочка в паропроводе обернётся большой аварией; тонкая струя перегретого пара режет металл, как масло!

И вот такой пар уже подаётся на турбины (в больших станциях несколько котлов могут работать на общий паровой коллектор, от которого питаются несколько турбин).

В котельном цехе всегда шумно, потому что горение и кипение - весьма бурные процессы.А сами котлы (ТГМЕ-464) представляют собой грандиозные сооружения высотой с двадцатиэтажный дом, и показать их целиком можно только на панораме из множества кадров:

Принцип работы тэц - изображение 88 - изображение 88

Ещё один ракурс на подвал:

Принцип работы тэц - изображение 89 - изображение 89

Пульт управления котла выглядит так:

Принцип работы тэц - изображение 90 - изображение 90

На дальней стене располагается мнемосхема всего техпроцесса с лампочками, индицирующими состояние задвижек, классические приборы с самописцами на бумажной ленте, табло сигнализации и другие индикаторы.А на самом пульте классические кнопки и ключи соседствуют с компьютерным дисплеем, где крутится система управления (SCADA). Здесь же есть самые ответственные выключатели, защищённые красными кожухами: "Останов котла" и "Главная паровая задвижка" (ГПЗ):

Принцип работы тэц - изображение 91 - изображение 91

Турбины

Турбин у нас 4.Они имеют очень сложную конструкцию, чтобы не пропустить ни малейшего кусочка кинетической энергии перегретого пара.Но снаружи ничего не видно - всё закрыто глухим кожухом:

Принцип работы тэц - фотография 92 - изображение 92

Серьёзный защитный кожух необходим - турбина вращается с высокой скоростью 3000 оборотов в минуту. Да ещё по ней проходит перегретый пар (выше говорил, как он опасен!). А паропроводов вокруг турбины множество:

Принцип работы тэц - фото 93 - изображение 93

Принцип работы тэц - изображение 94 - изображение 94

В этих теплообменниках отработанным паром подогревается сетевая вода:

Принцип работы тэц - изображение 95 - изображение 95

Кстати, на фото у меня самая старая турбина ТЭЦ-2, так что не удивляйтесь брутальному виду устройств, которые будут показаны ниже:

Принцип работы тэц - фото 96 - изображение 96

Вот это механизм управления турбиной (МУТ), который регулирует подачу пара и, соответственно, управляет нагрузкой. Его раньше крутили вручную:

Принцип работы тэц - фотография 97 - изображение 97

А это Стопорный клапан (его надо долго вручную взводить после того, как он сработал):

Принцип работы тэц - фото 98 - изображение 98

Малые турбины состоят из одного так называемого цилиндра (набора лопастей), средние - из двух, большие - из трёх (цилиндры высокого, среднего и низкого давления).С каждого цилиндра пар уходит в промежуточные отборы и направляется в теплообменники - подогреватели воды:

Принцип работы тэц - фотография 99 - изображение 99

А в хвосте турбины должен быть вакуум - чем он лучше, тем выше кпд турбины:

Принцип работы тэц - фотография 100 - изображение 100

Вакуум образуется за счёт конденсации остатков пара в конденсационной установке.Вот мы и прошлись по всему пути воды на ТЭЦ. Обратите внимание также на ту часть пара, которая идёт на подогрев сетевой воды для потребителя (ПСГ):

Загрузка

Ещё один вид с кучей контрольных точек. Не забываем, что контролировать на турбине необходимо кучу давлений и температур не только пара, но и масла в подшипниках каждой её части:

Принцип работы тэц - фотография 101 - изображение 101

Да, а вот и пульт. Он обычно находится в той же комнате, что и у котлов. Несмотря на то, что сами котлы и турбины стоят в разных помещениях, управление котлотурбинным цехом нельзя разделять на отдельные кусочки - слишком всё связано перегретым паром!

Принцип работы тэц - фотография 102 - изображение 102

На пульте мы видим пару средних турбин с двумя цилиндрами, кстати.

Автоматизация

В отличие от ГЭС, процессы на ТЭЦ более быстрые и ответственные (кстати, все помнят слышный во всех краях города громкий шум, похожий на самолётный? Так это изредка срабатывает паровой клапан, стравливая чрезмерное давление пара. Представьте, как это слышится вблизи!).Поэтому автоматизация здесь пока запаздывает и в основном ограничивается сбором данных. А на пультах управления мы видим сборную солянку различных SCADA и промышленных контроллеров, занимающихся локальным регулированием. Но процесс идёт!

Принцип работы тэц - фотография 103 - изображение 103

Принцип работы тэц - фотография 104 - изображение 104

Принцип работы тэц - изображение 105 - изображение 105

Электричество

Ещё раз посмотрим общий вид турбинного цеха:

Принцип работы тэц - фотография 106 - изображение 106

Обратите внимание, слева под жёлтым кожухом - электрические генераторы.Что происходит с электричеством дальше?Оно отдаётся в федеральные сети через ряд распределительных устройств:

Принцип работы тэц - фотография 107 - изображение 107

Электрический цех - очень непростое место. Достаточно взглянуть на панораму пульта управления:

Принцип работы тэц - фото 108 - изображение 108

Релейная защита и автоматика - наше всё!

На этом обзорную экскурсию можно завершить и всё-таки сказать пару слов про насущные проблемы.

Тепло и коммунальные технологии

Итак, мы выяснили, что ТЭЦ даёт электричество и тепло. И то, и другое, разумеется, поставляется потребителям. Теперь нас, главным образом, будет интересовать тепло.После перестройки, приватизации и разделения всей единой советской промышленности на отдельные кусочки во многих местах получилось так, что электростанции остались в ведомстве Чубайса, а городские теплосети стали муниципальными. И на них образовался посредник, который берёт деньги за транспортировку тепла. А как эти деньги тратятся на ежегодный ремонт изношенных на 70% теплосетей, вряд ли нужно рассказывать.

Так вот, из-за многомиллионных долгов посредника "НОВЭК" в Новочебоксарске ТГК-5 уже перешла на прямые договора с потребителями.В Чебоксарах пока этого нет. Более того, чебоксарские «Коммунальные технологии» на сегодня пролоббировали в городской администрации проект развития своих котельных и теплосетей аж на 38 миллиардов (ТГК-5 справилась бы всего за три).

Все эти миллиарды так или иначе будут включены в тарифы на тепло, которые устанавливает городская администрация "из соображений социальной справедливости". Между тем, сейчас себестоимость тепла, вырабатываемого ТЭЦ-2, в 1.5 раза меньше, чем на котельных КТ. И такое положение должно сохраниться и в будущем, потому что чем крупнее электростанция, тем она эффективнее (в частности, меньше эксплуатационных затрат + окупаемость тепла за счёт производства электроэнергии).

А что с точки зрения экологии?Безусловно, одна большая ТЭЦ с высокой трубой лучше в экологическом плане, чем десяток мелких котельных с маленькими трубами, дым из которых практически останется в городе.Самым же плохим в смысле экологии является ныне популярное индивидуальное отопление.Маленькие домашние котлы не обеспечивают такой полноты сгорания топлива, как большие ТЭЦ, да и все выхлопные газы остаются не просто в городе, а буквально над окнами.Кроме того, мало кто задумывается о повышенной опасности дополнительного газового оборудования, стоящего в каждой квартире.

Какой выход?Во многих странах при центральном отоплении используются поквартирные регуляторы, которые позволяют экономнее потреблять тепло.К сожалению, при нынешних аппетитах посредников и изношенности теплосетей преимущества центрального отопления сходят на нет. Но всё-таки, с глобальной точки зрения, индивидуальное отопление более уместно в коттеджах.

Другие посты о промышленности:

Энергетика:

Принцип работы тэц - изображение 109 - изображение 109

Чебоксарская ГЭС;Наводнения на Волге;Освещаем космос лампочками;Россия будет жить, несмотря на все санкции!ТЭЦ-1: взгляд с крыши;Чебоксарский электроаппаратный завод
Промтрактор (ЧЕТРА):

Принцип работы тэц - фотография 110 - изображение 110

Полная экскурсия;ПромЛит: литейное производство
Транспорт: производство и работа

Принцип работы тэц - фотография 111 - изображение 111

Уникальное производство: автоцистерны "Сеспель";Всем нужно ОЖДХ!

Tags: ТЭЦ, Чебоксары, завод, промышленность, электричество, энергетика

ТЭС - это что такое? ТЭС и ТЭЦ: различия

Принцип работы тэц - изображение 112 - изображение 112

Электрической станцией называется комплекс оборудования, предназначенного для преобразования энергии какого-либо природного источника в электричество или тепло. Разновидностей подобных объектов существует несколько. К примеру, часто для получения электричества и тепла используются ТЭС.

Определение

ТЭС — это электростанция, применяющая в качестве источника энергии какое-либо органическое топливо. В качестве последнего может использоваться, к примеру, нефть, газ, уголь. На настоящий момент тепловые комплексы являются самым распространенным видом электростанций в мире. Объясняется популярность ТЭС прежде всего доступностью органического топлива. Нефть, газ и уголь имеются во многих уголках планеты.

Принцип работы тэц - фотография 113 - изображение 113

ТЭС — это (расшифровка самой аббревиатуры выглядит как "тепловая электростанция"), помимо всего прочего, комплекс с довольно-таки высоким КПД. В зависимости от вида используемых турбин этот показатель на станциях подобного типа может быть равен 30 - 70%.

Какие существуют разновидности ТЭС

Классифицироваться станции этого типа могут по двум основным признакам:

  • назначению;
  • типу установок.

В первом случае различают ГРЭС и ТЭЦ. ГРЭС — это станция, работающая за счет вращения турбины под мощным напором струи пара. Расшифровка аббревиатуры ГРЭС — государственная районная электростанция — в настоящий момент утратила актуальность. Поэтому часто такие комплексы называют также КЭС. Данная аббревиатура расшифровывается как "конденсационная электростанция".

ТЭЦ — это также довольно-таки распространенный вид ТЭС. В отличие от ГРЭС, такие станции оснащаются не конденсационными, а теплофикационными турбинами. Расшифровывается ТЭЦ как "теплоэнергоцентраль".

Принцип работы тэц - фотография 114 - изображение 114

Помимо конденсационных и теплофикационных установок (паротурбинных), на ТЭС могут использоваться следующие типы оборудования:

  • газотурбинные установки;
  • парогазовые.

ТЭС и ТЭЦ: различия

Часто люди путают эти два понятия. ТЭЦ, по сути, как мы выяснили, является одной из разновидностей ТЭС. Отличается такая станция от других типов ТЭС прежде всего тем, что часть вырабатываемой ею тепловой энергии идет на бойлеры, установленные в помещениях для их обогрева или же для получения горячей воды.

Также люди часто путают названия ГЭС и ГРЭС. Связано это прежде всего со сходством аббревиатур. Однако ГЭС принципиально отличается от ГРЭС. Оба этих вида станций возводятся на реках. Однако на ГЭС, в отличие от ГРЭС, в качестве источника энергии используется не пар, а непосредственно сам водяной поток.

Какие предъявляются требования к ТЭС

ТЭС — это тепловая электрическая станция, на которой выработка электроэнергии и ее потребление производятся одномоментно. Поэтому такой комплекс должен полностью соответствовать ряду экономических и технологических требований. Это обеспечит бесперебойное и надежное обеспечение потребителей электроэнергией. Так:

  • помещения ТЭС должны иметь хорошее освещение, вентиляцию и аэрацию;
  • должна быть обеспечена защита воздуха внутри станции и вокруг нее от загрязнения твердыми частицами, азотом, оксидом серы и т. д.;
  • источники водоснабжения следует тщательно защищать от попадания в них сточных вод;
  • системы водоподготовки на станциях следует обустраивать безотходные.

Принцип работы тэц - фото 115 - изображение 115

Принцип работы ТЭС

ТЭС — это электростанция, на которой могут использоваться турбины разного типа. Далее рассмотрим принцип работы ТЭС на примере одного из самых распространенных ее типов — ТЭЦ. Осуществляется выработка энергии на таких станциях в несколько этапов:

  1. Топливо и окислитель поступают в котел. В качестве первого в России обычно используется угольная пыль. Иногда топливом ТЭЦ могут служить также торф, мазут, уголь, горючие сланцы, газ. Окислителем в данном случае выступает подогретый воздух.

  2. Образовавшийся в результате сжигания топлива в котле пар поступает в турбину. Назначением последней является преобразование энергии пара в механическую.

  3. Вращающиеся валы турбины передают энергию на валы генератора, преобразующего ее в электрическую.

  4. Охлажденный и потерявший часть энергии в турбине пар поступает в конденсатор. Здесь он превращается в воду, которая подается через подогреватели в деаэратор.

  5. Деаэрированная вода подогревается и подается в котел.

Принцип работы тэц - фото 116 - изображение 116

Преимущества ТЭС

ТЭС — это, таким образом, станция, основным типом оборудования на которой являются турбины и генераторы. К плюсам таких комплексов относят в первую очередь:

  • дешевизну возведения в сравнении с большинством других видов электростанций;
  • дешевизну используемого топлива;
  • невысокую стоимость выработки электроэнергии.

Также большим плюсом таких станций считается то, что построены они могут быть в любом нужном месте, вне зависимости от наличия топлива. Уголь, мазут и т. д. могут транспортироваться на станцию автомобильным или железнодорожным транспортом.

Еще одним преимуществом ТЭС является то, что они занимают очень малую площадь в сравнении с другими типами станций.

Недостатки ТЭС

Разумеется, есть у таких станций не только преимущества. Имеется у них и ряд недостатков. ТЭС — это комплексы, к сожалению, очень сильно загрязняющие окружающую среду. Станции этого типа могут выбрасывать в воздух просто огромное количество копоти и дыма. Также к минусам ТЭС относят высокие в сравнении с ГЭС эксплуатационные расходы. К тому же все виды используемого на таких станциях топлива относятся к невосполнимым природным ресурсам.

Какие еще виды ТЭС существуют

Помимо паротурбинных ТЭЦ и КЭС (ГРЭС), на территории России работают станции:

  1. Газотурбинные (ГТЭС). В данном случае турбины вращаются не от пара, а на природном газу. Также в качестве топлива на таких станциях могут использоваться мазут или солярка. КПД таких станций, к сожалению, не слишком высок (27 - 29%). Поэтому используют их в основном только как резервные источники электроэнергии или же предназначенные для подачи напряжения в сеть небольших населенных пунктов.

  2. Парогазотурбинные (ПГЭС). КПД таких комбинированных станций составляет примерно 41 - 44%. Передают энергию на генератор в системах этого типа одновременно турбины и газовые, и паровые. Как и ТЭЦ, ПГЭС могут использоваться не только для собственно выработки электроэнергии, но и для отопления зданий или же обеспечения потребителей горячей водой.

Принцип работы тэц - фотография 117 - изображение 117

Примеры станций

Итак, достаточно производительным и в какой-то мере даже универсальным объектом может считаться любая ТЭС, электростанция. Примеры таких комплексов представляем в списке ниже.

  1. Белгородская ТЭЦ. Мощность этой станции составляет 60 МВт. Турбины ее работают на природном газе.

  2. Мичуринская ТЭЦ (60 МВт). Этот объект также расположен в Белгородской области и работает на природном газе.

  3. Череповецкая ГРЭС. Комплекс находится в Волгоградской области и может работать как на газу, так и на угле. Мощность этой станции равна целых 1051 МВт.

  4. Липецкая ТЭЦ -2 (515 МВТ). Работает на природном газе.

  5. ТЭЦ-26 «Мосэнерго» (1800 МВт).

  6. Черепетская ГРЭС (1735 Мвт). Источником топлива для турбин этого комплекса служит уголь.

Принцип работы тэц - фото 118 - изображение 118

Вместо заключения

Таким образом, мы выяснили, что представляют собой тепловые электростанции и какие существуют разновидности подобных объектов. Впервые комплекс этого типа был построен очень давно — в 1882 году в Нью-Йорке. Через год такая система заработала в России — в Санкт-Петербурге. Сегодня ТЭС — это разновидность электростанций, на долю которых приходится порядка 75% всей вырабатываемой в мире электроэнергии. И по всей видимости, несмотря на ряд минусов, станции этого типа еще долго будут обеспечивать население электроэнергией и теплом. Ведь достоинств у таких комплексов на порядок больше, чем недостатков.

Ответ на вопрос: https://youtu.be/bAZMKecDGiY

ТЭЦ: Взгляд обывателя изнутри или Как делают тепло.

Принцип работы тэц - фотография 119 - изображение 119

Принцип работы тэц - фотография 120 - изображение 120

alexio_marziano

Feb. 19th, 2011 at 12:31 AM

Как часто мы задумываемся об устройстве привычных нам вещей? Например, откуда из крана течет вода, почему горит лампочка, отчего батареи горячие (ну у кого-то может и не очень, не отрицаю...). Я бы наверное ответил так: ПОТОМУ ЧТО ЗАПЛАТИЛ. И это правильно. Но все же, откуда, почему и отчего? Дети-то спрашивают. А вот когда спрашивают, то и сам задумаешься... И становится интересно, как все эти заводики по выработке электроэнергии, подачи воды, тепла и т.д. работают. Ну, с водой все понятно - на Водоканале есть родственники, объясняли. А вот тут на днях от городской ТЭЦ, через местячковую блогосферу поступило заманчивое предложение  - посмотреть своими глазами на всё это хозяйство по выработке электроэнергии и батарейного тепла.

Принцип работы тэц - фотография 121 - изображение 121

Кто же от такого откажется? Ну, по крайней мере, не я ;) Ездишь-ездишь вокруг да около этих дымящих труб, а что дымит-то и не знаешь. Одним словом, успел втиснутся в ограниченный круг избранных и в назначенное время поехал на режимный объект:

Принцип работы тэц - фотография 122 - изображение 122

В другой раз мне бы не дали пройти дальше вот этих врат. Но это же в другой раз - не в этот :)

Принцип работы тэц - изображение 123 - изображение 123

Стоп-стоп, пешком дальше никто не идет - режим-с... Надо уважать... Только на автобусе:

Принцип работы тэц - изображение 124 - изображение 124

Стоит сделать небольшое отступление.Меня приятно порадовала организация мероприятия - с каждым отдельно связались, предоставили специальный автобус из центра города и даже подождали нас, немного задержавшихся в дороге к началу :) Вообще, мероприятие очень необычное, не помню, что бы у нас вот так запросто могли куда-то блоггеров позвать. Надеюсь, добрая традиция продолжится :)Ходить по территории ТЭЦ пешком людям с улицы не позволяли правила безопасности, и посему нас всех у ворот загрузили в ПАЗик. Это была первая часть экскурсии - автобусная. Если сказать, что территория ТЭЦ огромна, то это как бы ничего не сказать. Рабочие передвигаются по ней на служебном транспорте. Везде дорожные знаки - все как положено.

Принцип работы тэц - фотография 125 - изображение 125

Нас попросили особо не выкладывать фото наружных коммуникаций, поэтому фотографий общего плана не будет - только детали. Уж больно они впечатляют. Что и для чего служит - тоже умолчим :) Сами догадывайтесь.

Все фото сделаны на ходу, из окна автобуса:

Принцип работы тэц - изображение 126 - изображение 126

Принцип работы тэц - изображение 127 - изображение 127

Принцип работы тэц - фото 128 - изображение 128

ТЭЦ, главным образом, работает на природном газе. Вот по этим трубам в топки он и подается. Когда газа не хватает или поставщик просит поумерить аппетиты - в ход идет мазут. Топки внутри имеют форсунки как газовые, так и мазутные - универсально. Огонь нагревает воду в котле сверху, она превращается в пар температуры 500 градусов, который в свою очередь раскручивает лопасти турбин. Энергия вращения преобразуется в электрическую и идет по проводам потребителям. Часть остывшего пара из генератора забирается и используется для подогревания воды, которая идет нам с вами в батареи. Вот такая простая схема.

Принцип работы тэц - фото 129 - изображение 129

Принцип работы тэц - фотография 130 - изображение 130

Трубы тут просто нереальные:

Принцип работы тэц - изображение 131 - изображение 131

А мазут завозят аж паровозами:

Принцип работы тэц - фотография 132 - изображение 132

На ТЭЦ-1 работают более 400 человек. Их трудовые заслуги тут не забывают отмечать:

Принцип работы тэц - фото 133 - изображение 133

А что потом делать с паром? Что, что... Охладить в градирне и по-новому -  в топку:

Принцип работы тэц - изображение 134 - изображение 134

Видели такие толстые трубы? Я вот до сегодняшнего дня не знал, для чего они нужны. Думал: "Эх и не хило они там уголь жгут, что им тонких труб не хватает!". И сильно ошибался. Смейтесь, смейтесь...

Как говорится, век живи - век учись. Во-первых, последний уголь на этой ТЭЦ сошли аж в 1974 году, а в во-вторых, в толстых трубах ничего не жгут. В них охлаждают отработанный пар. Внутри устроено что-то вроде Ниагарского водопада или гигантского фонтана. Пар отдает свое тепло окружающей среде и вновь становится водой. Вот такой круговорот. Кстати! Еще один миф развеяли мне сегодня. Я всегда был уверен, что в батареи нам заливают техническую воду с какими-то жуткими антикоррозионными добавками. Я сливал воду из батарей и она мне не нравилась -  ни по виду, ни по запаху. А оказалось, что вода для отопительной системы проходит такую очистку, какой не подвергается обычная питьевая вода из крана. Т.е. теоретически, воду из батареи можно пить. Но только теоретически. Заметьте, я никого не заставлял проверять.. :)

Вот этот пар из градирни и окутывает все вокруг, тем более в такой мороз:

Принцип работы тэц - изображение 135 - изображение 135

Принцип работы тэц - фото 136 - изображение 136

Принцип работы тэц - изображение 137 - изображение 137

Принцип работы тэц - фото 138 - изображение 138

А вот этот дым все-таки от мазута :)

Принцип работы тэц - изображение 139 - изображение 139

Принцип работы тэц - фото 140 - изображение 140

Последние два дня ТЭЦ временно перешла на резервное топливо - мазут. Но не паникуйте - газ не кончился, просто его велели попридержать :)

Кто-то из мам, работающих на ТЭЦ просто ответила на вопрос своего ребенка: "Что это?" - "Фабрика облаков". А ведь так и есть :)

Принцип работы тэц - фотография 141 - изображение 141

Принцип работы тэц - изображение 142 - изображение 142

Принцип работы тэц - изображение 143 - изображение 143

Все, идем внутрь:

Принцип работы тэц - фото 144 - изображение 144

В холле вывешены рисунки детей рабочих:

Принцип работы тэц - изображение 145 - изображение 145

Что-то я вон тот темный рисунок не совсем понял... Это что-то на тему энергосберегающих ламп?

Опять приятный момент - в комнате совещаний нас встречает сам директор ТЭЦ :) А на столах уже лежат каски:

Принцип работы тэц - фото 146 - изображение 146

Каждый получил по каске :) Не больно. Кстати, мне немного стыдно, но я подумал, что каски подарят - они такие новенькие были :) Я уже думал про себя - зачем она мне?... Но их не подарили - презентовали кое-что более практичное :) Вязаные шапки и шарфы с фирменной символикой и книжки "Коллекция энергоэффективных советов" (с трудом написал - выговорить не пытался :) ). Как же основательно подготовились, не ожидал... :) Спасибо.

Пара вводных слов и торжественная часть закончена - идем смотреть адскую машину :)

Принцип работы тэц - фото 147 - изображение 147

- "Несчастные случаи на заводе были? Нет? - Будут...". Чтобы-таки не было - одеваем каски:

Принцип работы тэц - изображение 148 - изображение 148

Тем более, надпись на гробнице входе в цех гласит:

Принцип работы тэц - фото 149 - изображение 149

Догадайтесь, что за цифра:

Принцип работы тэц - фотография 150 - изображение 150

Правильно - дата основания.

Похоже нарисовали?

Принцип работы тэц - фото 151 - изображение 151

И тут мы заходим в цех.... Ё-МАЁ!....

Принцип работы тэц - фото 152 - изображение 152

Кто же всё это сделал-то? Я вообще с трудом себе представляю процесс монтажа всего ЭТОГО...

Принцип работы тэц - фото 153 - изображение 153

Принцип работы тэц - фотография 154 - изображение 154

И ещё, если сказать что тут очень шумно, то это значит ничего не сказать. В этом зале работают паровые генераторы. Парень, проводивший экскурсию, да не обидется на нас - его реально никто не слушал слышал :) Ну, в принципе, и так все ясно - выше по тексту где-то принцип работы описал. Но шумит... Уходим отсюда :)

Что-то мне местные пейзажи сцены из "Half-Life" начинают напоминать... Не?

Принцип работы тэц - изображение 155 - изображение 155

А вон там сидел хэд-краб...

Принцип работы тэц - фотография 156 - изображение 156

Чуть выше я сказал, что в том зале было очень шумно... А шумело-то вот отсюда:

Принцип работы тэц - фотография 157 - изображение 157

Я стою рядом с источником шума. Уши просят уйти, либо они за свое благополучие не отвечают :) Как мне жаль рабочих этого цеха - рядом есть диспетчерская. Один из них признался, что глуховат... Но тут и пенсия раньше.

Не видно хэд-краба? А я видел...

Принцип работы тэц - фото 158 - изображение 158

Принцип работы тэц - изображение 159 - изображение 159

Товарищ доказывает нам на практике, что этот лифт работает:

Принцип работы тэц - фотография 160 - изображение 160

Лифт действительно работает.

Идем вглубь турбинного зала:

Принцип работы тэц - фото 161 - изображение 161

Мне кажется, табличку "Опасная зона" можно было повесить всего одну - на входе в ТЭЦ.

Принцип работы тэц - изображение 162 - изображение 162

А вот этот аппарат по середине - аварийная заслонка. Закрывает всё и сразу:

Принцип работы тэц - изображение 163 - изображение 163

Если я что-то не так описал, то прошу во всем винить шум :) Реально ничего не было слышно даже в полуметре от говорящего.

Манометры:

Принцип работы тэц - фото 164 - изображение 164

В какие только причудливые формы не согнуты тут трубы:

Принцип работы тэц - фото 165 - изображение 165

Принцип работы тэц - фото 166 - изображение 166

- "Петрович! Беги скорее в цех, перекрой красный вентиль, в 15-м ряду, 45-й слева!.. А то рванет тут... ".Тут наверное надо год учиться, чтобы всё запомнить:

Принцип работы тэц - фото 167 - изображение 167

Принцип работы тэц - фотография 168 - изображение 168

Если упадешь вниз, то, мне кажется, тело уже и не найдут...

Принцип работы тэц - изображение 169 - изображение 169

Не, все-таки грандиозно...

Принцип работы тэц - фото 170 - изображение 170

21й век:

Принцип работы тэц - фото 171 - изображение 171

На самом деле, я не смеюсь. Учитывая, когда была основана ТЭЦ, стоит отдать должное персоналу за ее состояние. Да, много устаревшего оборудования, да архаично. Но работает! Кстати, ребята молодцы - в диспетчерской приладили современную систему мониторинга, поставили компьютеры и сидят на кнопочки нажимают. :) Стараются в ногу с прогрессом идти. Не без гордости парень рассказывал о самодельной системе управления горелками. Дойдем еще.

Принцип работы тэц - изображение 172 - изображение 172

Хотя я склонен даже больше механическому измерительному оборудованию доверять, нежели электронному. Всяко бывает...

Долина гейзеров:

Принцип работы тэц - фото 173 - изображение 173

Избыток давления стравливают?

И все ведь для чего-то нужно...:

Принцип работы тэц - фотография 174 - изображение 174

Горячо, наверное :)

Принцип работы тэц - фото 175 - изображение 175

Принцип работы тэц - фотография 176 - изображение 176

Я уже даже и не старался слушать, что это и для чего. Просто фото:

Принцип работы тэц - изображение 177 - изображение 177

Принцип работы тэц - фото 178 - изображение 178

Прошли мимо диспетчерской:

Принцип работы тэц - фотография 179 - изображение 179

Принцип работы тэц - фотография 180 - изображение 180

Но туда позже еще зайдем.

Сейчас мы подошли к Преисподней :)

Принцип работы тэц - фотография 181 - изображение 181

Принцип работы тэц - изображение 182 - изображение 182

Принцип работы тэц - изображение 183 - изображение 183

Вот она - святая святых ТЭЦ - топка с котлами.

Предлагают потрогать ОГОНЬ:

Принцип работы тэц - фото 184 - изображение 184

Шутка :)

К ТЭЦ претензий нет - топят отменно. :)

Через специальные трубки можно заглянуть прямиком в АД:

Принцип работы тэц - фото 185 - изображение 185

Дааа, там жарко...

Высота топки с котлом - с девятиэтажный дом:

Принцип работы тэц - изображение 186 - изображение 186

Принцип работы тэц - изображение 187 - изображение 187

И как я говорил, управляется она компьютером. Местный щит управления горелками:

Принцип работы тэц - фото 188 - изображение 188

Вот эта труба с паром прямо сейчас лопнет, бежим отсюда :)

Принцип работы тэц - фотография 189 - изображение 189

Но это я опять пошутил. За состоянием оборудования и коммуникаций тут пристально следят. Перед началом каждого отопительного сезона ТЭЦ проходит многочисленные проверки и получает разрешение. Тут все серьезно - ответственность большая.

Заходим в диспетчерскую.

Принцип работы тэц - фотография 190 - изображение 190

Пульт управления запуском баллистических ракет:

Принцип работы тэц - фото 191 - изображение 191

Ну почти :) Похоже очень.

А это стена датчиков и самописцев состояния ТЭЦ:

Принцип работы тэц - фото 192 - изображение 192

Принцип работы тэц - фотография 193 - изображение 193

Спассредства:

Принцип работы тэц - фото 194 - изображение 194

Рабочие на досуге могут помечтать, глядя на плакат:

Принцип работы тэц - фотография 195 - изображение 195

Неужели такое было?...

Вот, кстати, та новая система мониторинга:

Принцип работы тэц - фотография 196 - изображение 196

Неплохо. Главное, удобно.

Надо позвонить? Нет проблем - выбирай:

Принцип работы тэц - фото 197 - изображение 197

А все-таки Преисподняя где-то рядом :)

ОСЬ ЗЛА:

Принцип работы тэц - фото 198 - изображение 198

А вот это немного странно для ТЭЦ:

Принцип работы тэц - фото 199 - изображение 199

Кто-то забыл закрыть холодильник? :)

"А за окном, то дождь, то снег..."

Принцип работы тэц - изображение 200 - изображение 200

Мощь...

Принцип работы тэц - фото 201 - изображение 201

После экскурсии нас напоили чаем с плюшками и разрешили замучить директора глупыми вопросами :) Надеюсь, не сильно утомили? Но было очень интересно и я узнал много нового для себя. К примеру, почему после ремонта труб в подвале у нас в квартире стало немного холоднее... Но с этим мы еще разберемся с ЖЭК...

Кстати, область ответственности ТЭЦ ограничивается её забором. Дальше все претензии по качеству теплоносителя принимает другая компания - "Теплосеть". А если и к её пуговицам претензий нет, то надо идти уже в управляющие компании и иже с ними. Вот сколько посредников у нас между котлом  и батареей :)

Лично у меня вопросов по отоплению ни к тем, ни к другим пока нет - дома тепло и уютно. На том и спасибо, работайте так же.

UPD:

Когда верстался номер... Панорамку в HDR слепил еще.

Принцип работы тэц - изображение 202 - изображение 202

Tags:

  • ТЭЦ,
  • Теплоэлектроцентраль,
  • Ульяновск,
  • путешествие,
  • тепло

Общие сведения и принцип работы теплоэлектроцентрали

Принцип работы тэц - фото 203 - изображение 203

Отчет

По производственной практике

База прохождения: АО «АТЫРАУСКАЯ ТЕПЛОЭЛЕКТРОЦЕНТРАЛЬ»

сроки практики: с 5 июня по 8 июля

Специальность 5В070200 - «Автоматизация и управление»

Выполнил Кабдигали С.

Руководитель практики от АИГИ Дуйсенова Г.

Руководитель практики от предприятия Жолдыбаев Ж.

Атырау-2017

 
 

Принцип работы тэц - фото 204 - изображение 204

Содержание

1. Введение.....................................................................................................3

2. Общие сведения и принцип работы теплоэлектроцентрали.................5

3. Общие сведения ТЭЦ................................................................................5

4. Технологическая схема ТЭЦ....................................................................6

5. Цех тепловой автоматики и измерений...................................................8

6. Классификация котельных ......................................................................10

7. Паровые котельные ..................................................................................10

8. Средства автоматики котлов и котельных .............................................12

9. Заключение.................................................................................................22

10. Литература..................................................................................................23

Введение

Одной из основных задач производственной практики является ознакомление со структурой и организацией технологического процесса производства.

АО АТЭЦ – теплоэлектроцентраль, которая не только производит электроэнергию, но и является источникомтепловой энергиив централизованных системах теплоснабжения (в видепараи горячей воды, в том числе и для обеспечениягорячего водоснабженияиотопленияжилых и промышленных объектов).

Краткие сведения об АО «Атырауская ТЭЦ»

Строительство крупного энергоисточника в городе Гурьеве (ныне – Атырау) было обусловлено ростом потребления тепла и электроэнергии в Гурьевской области (Атырауская область), связанной с быстрым развитием нефтедобывающей и нефтеперерабатывающих отраслей и строительством предприятия нефтехимии, а также потребностью жилого сектора города Гурьев (Атырау).

Гурьевская Теплоэлектроцентраль развивалась тремя очередями расширения. В 1963 году были запущены два паровых котла и две турбины общей мощностью 24 МВт. На тот момент это была первая электростанция высокого давления с самыми крупными блоками нашего региона.

К 1970 году с окончанием строительства второй очереди мощность Гурьевской Теплоэлектроцентрали достигла 134 МВт, а к 1980 году установленная мощность Гурьевской Теплоэлектроцентрали составила 249 МВт. В состав Теплоэлектроцентрали входило семь турбоагрегатов и девять котлоагрегатов. После достижения максимальной мощности Гурьевская Теплоэлектроцентраль полностью обеспечила потребности региона и имела достаточный резерв мощности.

В последующие годы были выведены из эксплуатации две турбины по 12 МВт и произведена замена двух турбин по 25 МВт, смонтирован котлоагрегат станционный №10.

В 1991 году котлоагрегаты Теплоэлектроцентрали были переведены на сжигание природного газа, что снизило выбросы в атмосферу токсичных дымовых газов в 2,5 раза.

С 1997 года Атырауская Теплоэлектроцентраль является частным предприятием и в ее составе имеется еще один источник теплоэнергии – районная водогрейная котельная мощностью 120 МВт (100 Гкал).

До 2009 года мощность Теплоэлектроцентрали в основном обеспечивала рост потребления электроэнергии и производство электроэнергии достигло 1 455 млн. кВт*час. По отпуску теплоэнергии Атырауская Теплоэлектроцентраль имела резерв, но требовалось обновление оборудования. Анализ роста потребления электроэнергии показал, что после 2010 года мощность Акционерного Общества «Атырауская Теплоэлектроцентраль» не обеспечит покрытие возрастающих нагрузок промышленности и жилого сектора Атырауской области.

В связи с этим в 2007 году начались работы по проектированию объектов следующей – IV-очереди расширения энергомощностей. Техническим заданием было определено ввод в эксплуатацию трех турбоагрегатов общей мощностью 75 МВт и двух котлоагрегатов общей производительностью 440 тонн. Объекты IV-очереди проектировались как самостоятельная часть предприятия, но технологически связанная с действующим производством, имеющая собственное открытое распределительное устройство (ОРУ) 110 кВ, с возможностью выдачи мощности на новые высоковольтные линии передач с дальнейшим расширением предприятия по электрической мощности. Сроки ввода мощностей определены проектом 2009-2010 годы.

К 2010 году по IV-очереди закончены монтаж и введены в эксплуатацию:

-главный корпус IV-очереди;

-открытое распределительное устройство (ОРУ) с двумя трансформаторами связи общей мощностью 80 000 кВА;

-две высоковольтные линии связи 110 кВ между открытым распределительным устройством (ОРУ) IV-очереди и открытым распределительным устройством (ОРУ) действующей части;

-насосная техническая водоснабжения со схемой циркводоводов;

-схема собственных нужд 6,3 кВ и 0,4 кВ;

-административные и служебные корпуса для размещения ремонтного и технического персонала:

-дымовая труба высотой 180 метров;

-закончен монтаж турбоагрегата станционный №8 мощностью 25 МВт и котлоагрегата станционный №11 с производительностью 220 тонн;

Первый пуск турбоагрегата станционного №8 был произведен 1 октября 2009 года с участием Президента Республики Казахстан Н.А.Назарбаева.

К 1 мая 2010 года на турбоагрегате станционном №8 и котлоагрегате станционном №11 проведены полные комплексные испытания и начата промышленная эксплуатация с выдачей мощности в энергосистему.

В соответствии с определенными сроками к концу 2010 года будут введены в эксплуатацию два турбоагрегата общей мощностью 50 МВт и один котлоагрегат производительностью 220 тонн.

По завершению работ и введением в эксплуатацию объектов IV-очереди установленная электрическая мощность Акционерного Общества «Атырауская Теплоэлектроцентраль» достигнет 290 МВт, а установленная тепловая мощность 695 Гкал, что обеспечит потребности тепловой и электрической энергии по Атырауской области на ближайшиеЭлектроэнергетика влияет не только на развитие хозяйства, но и на территориальную организацию производительных сил. Строительство мощ-ных линий электропередач дает возможность осваивать топливные ресурсы независимо от отдаленности районов потребления Развитие электронного транспорта расширяет территориальные границы этой отрасли промышленности. Достаточное количество электроэнергии притягивает к себе производство электростали. алюминия и других цветных металлов, в которых доля топливно-энергетических вытрат в себестоимости готовой продукции значительно выше по сравнению с традиционными отраслями промышленности.Размещение тепловых электростанций зависит в основном от наличия топливно-энергетических ресурсов и потребителей электроэнергии. Сейчас почти треть электроэнергии производится в районах потребления и более 2/3 в районах ее производства.

годы.

Общие сведения и принцип работы теплоэлектроцентрали

Общие сведения о ТЭЦ

Тепловая электростанция (ТЭС) – энергопредприятие, предназначенное для преобразования химической энергии органического топлива (каменного угля, мазута, природного газа, сланцев и др.) в электрическую энергию. Тепловые электростанции в свою очередь подразделяются на теплоэлектроцентрали (ТЭЦ) и на государственные районные электрические станции (ГРЭС). ТЭЦ является энергетическим предприятием, предназначенным для выработки и отпуска производственным и коммунально-бытовым потребителям двух видов энергии: тепловой - в виде горячей воды или водяного пара - и электрической. ГРЭС является энергетическим предприятием, предназначенным для отпуска только одного вида энергии - электрической. Поскольку на ТЭЦ вырабатывается два вида энергии, а на ГРЭС - один, технологический процесс и соответственно оборудование на ТЭЦ сложнее, чем на ГРЭС. Промышленные и отопительные котельные предназначены для теплоснабжения соответственно промышленных и коммунально-бытовых потребителей тепловой энергией, получаемой за счет сжигания в котлоагрегатах органического топлива.

По типу соединения котлов и турбин теплоэлектроцентрали могут быть блочные и неблочные (с поперечными связями). На блочных ТЭЦ котлы и турбины соединены попарно (иногда применяется дубль-блочная схема: два котла на одну турбину). Такие блоки имеют, как правило, большую электрическую мощность: 100—300 МВт.

Схема с поперечными связями позволяет перебросить пар от любого котла на любую турбину, что повышает гибкость управления станцией. Однако для этого необходимо установить крупные паропроводы вдоль главного корпуса станции. Кроме того, все котлы и все турбины, объединенные в схему, должны иметь одинаковые номинальные параметры пара (давление, температуру). Если в разные годы на ТЭЦ устанавливалось основное оборудование разных параметров, должно быть несколько схем с поперечными связями. Для принудительного изменения параметров пара может быть использовано редукционно-охладительное устройство (РОУ).

По типу паропроизводящих установок могут быть ТЭЦ с паровыми котлами, с парогазовыми установками, с ядерными реакторами (атомная ТЭЦ). Могут быть ТЭЦ без паропроизводящих установок — с газотурбинными установками. Поскольку ТЭЦ часто строятся, расширяются и реконструируются в течение десятков лет (что связано с постепенным ростом тепловых нагрузок), то на многих станциях имеются установки разных типов. Паровые котлы ТЭЦ различаются также по типу топлива: уголь, мазут, газ.

По типу выдачи тепловой мощности различают турбины с регулируемыми теплофикационными отборами пара (в обозначении турбин, выпускаемых в России, присутствует буква «Т», например, Т-110/120-130), с регулируемыми производственными отборами пара («П»), с противодавлением («Р»). Обычно имеется 1-2 регулируемых отбора каждого вида; при этом количество нерегулируемых отборов, используемых для регенерации тепла внутри тепловой схемы турбины, может быть любым (как правило, не более 9, как для турбины Т-250/300-240). Давление в производственных отборах (номинальное значение примерно 1-2 МПа) обычно выше, чем в теплофикационных (примерно 0,05-0,3 МПа). Термин «Противодавление» означает, что турбина не имеет конденсатора, а весь отработанный пар уходит на производсвенные нужды обслуживаемых предприятий. Такая турбина не может работать, если нет потребителя пара противодавления. В похожем режиме могут работать теплофикационные турбины (типа "Т") при полной тепловой нагрузке: в таком случае весь пар уходит в отопительный отбор, однако давление в конденсаторе поддерживается немногим более номинального (обычно не более 12-17 кПа). Для некоторых турбин возможна работа на "ухудшенном вакууме" - до 20 кПа и более.

Кроме того, выпускаются паровые турбины со смешанным типом отборов: с регулируемыми теплофикационными и производственными отборами («ПТ»), с регулируемыми отборами и противодавлением («ПР») и др. На ТЭЦ могут одновременно работать турбины различных типов в зависимости от требуемого сочетания тепловых нагрузок.

Как работают ТЭЦ, зачем им газ и прибыльный ли это бизнес...

Принцип работы тэц - фотография 205 - изображение 205

Принцип работы тэц - фотография 206 - изображение 206

pyx_pyx

2016-09-19 18:55:00

Оригинал взят у

Принцип работы тэц - изображение 207 - изображение 207

ksani_mamontova в Как работают ТЭЦ, зачем им газ и прибыльный ли это бизнес...Продолжаем нашу промышленную экскурсию к объектам "Башкирской Генерирующей Компании". Для начала ликбез: ТеплоЭлектроЦентраль (ТЭЦ) - нагревает воду для отопления и горячего водоснабжения и производит электроэнергию. Холодную воду сюда поставляет местный "Водоканал". Перед нагревом в воду добавляется специальный химический реагент - ингибитор коррозии, или по-простому "Антинакипин", который препятствует образованию накипи и заодно очищает все трубы. Поэтому горячая вода условно считается технической и не пригодной для питья. Но на самом деле, есть сертификат и нормы, которым соответствует получившийся химический состав воды, и по ним эта вода является безопасной для человека, даже при употреблении внутрь. Но много пить воду, набранную из крана с горячей водой, всё же не рекомендуется.ТЭЦ нагревает воду, которая пойдет в дома, до 70 градусов и в таком виде передаёт ее по трубам в бойлерные, которые уже распределяют её в наши квартиры. Минимально допустимая температура горячей воды из под крана - 60 градусов. Магистральным и поквартальным распределением воды во многих городах у нас занимается компания БашРТС (Единый поставщик тепла в РБ и «родная дочка» «Башкирской генерации»), а в батареи домов - уже местные ЖКХ.

Принцип работы тэц - фото 208 - изображение 208

Тут стоит остановиться на том, что любой поставщик тепла подчиняется федеральному закону и обязан давать тепло людям в любом случае, даже если потребители не платят энергетикам за эту работу. Так БашРТС и работало себе в убыток долгие годы. Сначала, потому что в республике лет 10 сдерживались тарифы политической волей руководителя. А сейчас, когда тарифы подросли, у компании все равно остаются должники – 5 миллиардов рублей задолжали энергетикам управляющие компании и ТСЖ! То есть даже если население платит исправно, но до энергетиков деньги эти не доходят.

В связи с этим БашРТС теперь переходит на прямые договоры и прямые расчеты с населением. Да, появляется еще одна дополнительная квитанция за отопление и воду, зато деньги точно будут доходить куда надо и вовремя. Но как вернуть накопленные за много лет 5 миллиардов долгов – для БашРТС пока большой вопрос.Вернемся на станцию, где тепло для отопления производят. Для того, чтобы нагреть воду и произвести электричество ТЭЦ необходим сжиженный газ, который они в свою очередь закупают у газовой компании. Откровенно говоря, 70% средств на производство тепла - это и есть цена на газ! Да, это очень дорого. Тут я заинтересовалась, а как же в Европе работают ТЭЦ, ведь газа своего там нет?Оказывается, умные европейцы вышли из положения очень красиво. Например, в Риме есть специальная гора с огромной выемкой, в которую свозят все биологические отходы, а там раздельный сбор мусора, вы помните. Так вот этот мусор там гниёт, а потом из него вообще бесплатно собирают биогаз! Как элегантно и экологично! У нас же из-за обилия природных запасов газа, аккуратный сбор и переработка мусора нафиг никому не сдались увы.

Принцип работы тэц - фото 209 - изображение 209

А еще газ можно получать из навоза...

Принцип работы тэц - изображение 210 - изображение 210

Но не будем углубляться, тем более с моим гуманитарным образованием я могу кучу всего тут наврать вам))) У нас же экскурсия по Зауральской ТЭЦ. Вот и продолжаем.Эта огромная труба начинает работать только зимой, в период отопления. Она могла бы выпускать пар температурой 500 градусов в атмосферу... Это конечно не превратит окружающую среду в тропики, но все же лишнее тепло в окружающую среду выпускать не позволяют экологические стандарты. На ТЭЦ за этим очень жестко следят.

Принцип работы тэц - фотография 211 - изображение 211

Поэтому пар собирается и уходит в дальнейшее производство на выработку электроэнергии. Под огромным давлением он воздействует на генераторы, которые вырабатывают электричество. Оно необходимо для работы производства, но основную его часть ТЭЦ отдаёт в общую федеральную сеть.  Это означает, что если, например, в Москве или в Ростове-на-Дону произойдет авария на местных ТЭЦ и им понадобится электричество, они возьмут его из этой общей «копилки» - с оптового рынка электроэнергии. И зауральская энергия туда потечет тоже. Вот такой фокус!А выбросы ТЭЦ в атмосферу минимальны и соответствуют строжайшим экологическим нормам. Даже если вы видите из трубы тёмно-серый дым, не пугайтесь, это пар и такой цвет у него из-за огромной разницы температур с атмосферой.Внизу у трубы спрятано железное сердце всей установки – турбина, сделанная на базе отечественного авиационного двигателя. Такие силовые установки производят на заводе в Перми и раз в 5 лет возят туда на специальное техническое обслуживание. Опережая ваши вопросы - нет, наши авиационщики его не могут обслуживать, потому что такие сложные агрегаты имеют свои чертежи и производственную технологию, которые завод по понятным причинам никому не раскрывает.

Принцип работы тэц - фото 212 - изображение 212

Тут многое невероятно. Вот например, огромные баки с очень дорогим резервным топливом "Универсин" это что-то среднее между мазутом и дизелем. В случае аварийного отключения газа с его помощью ТЭЦ сможет работать ещё неделю.

Принцип работы тэц - изображение 213 - изображение 213

Ну и вот виды самой Зауральской ТЭЦ, которая, напомню, самая современная в Башкирии.

Принцип работы тэц - фото 214 - изображение 214

А это их Центр управления «полётами», Матрица - главный щит управления всей станции.

Принцип работы тэц - фотография 215 - изображение 215

Что такое ТЭЦ теперь более-менее понятно? Теперь для контраста покажу, что такое ГЭС - гидроэлектростанция. В данном случае наша Павловская. Она вырабатывает только электричество, за счёт перегона воды на огромной скорости. Я уже писала об этом и там очень много крутых фоток, потому что снимала в период половодья вот смотрите тут.А вот сколько малозатратных способов получения электроэнергии еще существует.

Принцип работы тэц - фото 216 - изображение 216

Биогаз - это из мусора, биомасса - из навоза, Геотерма́льная электроста́нция (ГеоЭС или ГеоТЭС) — вид электростанций, которые вырабатывают электрическую энергию из тепловой энергии подземных источников (например, гейзеров). Геотермальная энергия — это энергия, получаемая из природного тепла Земли.Надеюсь, вам было интересно и я нигде сильно ничего не перепутала ))))

Tags: ТЭЦ, как это устроено

Основные принципы работы ТЭС (стр. 1 из 2)

Принцип работы тэц - фотография 217 - изображение 217

Реферат по дисциплине «Введение в направление»

Выполнил студент Михайлов Д.А.

Новосибирский государственный технический университет

Новосибирск, 2008

Введение

Принцип работы тэц - фото 218 - изображение 218

Электрическая станция – энергетическая установка, служащая для преобразования природной энергии в электрическую. Тип электрической станции определяется прежде всего видом природной энергии. Наибольшее распространение получили тепловые электрические станции (ТЭС), на которых используется тепловая энергия, выделяемая при сжигании органического топлива (уголь, нефть, газ и др.). На тепловых электростанциях вырабатывается около 76% электроэнергии, производимой на нашей планете. Это обусловлено наличием органического топлива почти во всех районах нашей планеты; возможностью транспорта органического топлива с места добычи на электростанцию, размещаемую близ потребителей энергии; техническим прогрессом на тепловых электростанциях, обеспечивающим сооружение ТЭС большой мощностью; возможностью использования отработавшего тепла рабочего тела и отпуска потребителям, кроме электрической, также и тепловой энергии (с паром или горячей водой) и т.п.[2] Тепловые электрические станции, предназначенные только для производства электроэнергии, называют конденсационными электрическими станциями (КЭС). Электростанции, предназначенные для комбинированной выработки электрической энергии и отпуска пара, а также горячей воды тепловому потребителю имеют паровые турбины с промежуточными отборами пара или с противодавлением. На таких установках теплота отработавшего пара частично или даже полностью используется для теплоснабжения, вследствие чего потери теплоты с охлаждающей водой сокращаются. Однако доля энергии пара, преобразованная в электрическую, при одних и тех же начальных параметрах на установках с теплофикационными турбинами ниже, чем на установках с конденсационными турбинами. Теплоэлектростанции, на которых отработавший пар наряду с выработкой электроэнергии используется для теплоснабжения, называют теплоэлектроцентралями (ТЭЦ).[3]

Основные принципы работы ТЭС

На рис.1 представлена типичная тепловая схема конденсационной установки на органическом топливе.

Принцип работы тэц - изображение 219 - изображение 219

Рис.1 Принципиальная тепловая схема ТЭС

1 – паровой котёл; 2 – турбина; 3 – электрогенератор; 4 – конденсатор; 5 – конденсатный насос; 6 – подогреватели низкого давления; 7 – деаэратор; 8 – питательный насос; 9 – подогреватели высокого давления; 10 – дренажный насос.

Эту схему называют схемой с промежуточным перегревом пара. Как известно из курса термодинамики, тепловая экономичность такой схемы при одних и тех же начальных и конечных параметрах и правильном выборе параметров промежуточного перегрева выше, чем в схеме без промежуточного перегрева.

Рассмотрим принципы работы ТЭС. Топливо и окислитель, которым обычно служит подогретый воздух, непрерывно поступают в топку котла (1). В качестве топлива используется уголь, торф, газ, горючие сланцы или мазут. Большинство ТЭС нашей страны используют в качестве топлива угольную пыль. За счёт тепла, образующегося в результате сжигания топлива, вода в паровом котле нагревается, испаряется, а образовавшийся насыщенный пар поступает по паропроводу в паровую турбину (2). Назначение которой превращать тепловую энергию пара в механическую энергию.

Все движущиеся части турбины жёстко связаны с валом и вращаются вместе с ним. В турбине кинетическая энергия струй пара передается ротору следующим образом. Пар высокого давления и температуры, имеющий большую внутреннюю энергию, из котла поступает в сопла (каналы) турбины. Струя пара с высокой скоростью, чаще выше звуковой, непрерывно вытекает из сопел и поступает на рабочие лопатки турбины, укрепленные на диске, жёстко связанном с валом. При этом механическая энергия потока пара превращается в механическую энергию ротора турбины, а точнее говоря, в механическую энергию ротора турбогенератора, так как валы турбины и электрического генератора (3) соединены между собой. В электрическом генераторе механическая энергия преобразуется в электрическую энергию.

После паровой турбины водяной пар, имея уже низкое давление и температуру, поступает в конденсатор (4). Здесь пар с помощью охлаждающей воды, прокачиваемой по расположенным внутри конденсатора трубкам, превращается в воду, которая конденсатным насосом (5) через регенеративные подогреватели (6) подаётся в деаэратор (7).

Деаэратор служит для удаления из воды растворённых в ней газов; одновременно в нём, так же как в регенеративных подогревателях, питательная вода подогревается паром, отбираемым для этого из отбора турбины. Деаэрация проводится для того, чтобы довести до допустимых значений содержание кислорода и углекислого газа в ней и тем самым понизить скорость коррозии в трактах воды и пара.

Деаэрированная вода питательным насосом (8) через подогреватели (9) подаётся в котельную установку. Конденсат греющего пара, образующийся в подогревателях (9), перепускается каскадно в деаэратор, а конденсат греющего пара подогревателей (6) подаётся дренажным насосом (10) в линию, по которой протекает конденсат из конденсатора (4).[1]

Наиболее сложной в техническом плане является организация работы ТЭС на угле. Вместе с тем доля таких электростанций в отечественной энергетике высока (~30%) и планируется её увеличение.

Технологическая схема такой электростанции, работающей на углях, показана на рис.2.

Принцип работы тэц - фото 220 - изображение 220

Рис.2 Технологическая схема пылеугольной ТЭС

1 – железнодорожные вагоны; 2 – разгрузочные устройства; 3 – склад; 4 – ленточные транспортёры; 5 – дробильная установка; 6 – бункера сырого угля; 7 – пылеугольные мельницы; 8 – сепаратор; 9 – циклон; 10 – бункер угольной пыли; 11 – питатели; 12 – мельничный вентилятор; 13 – топочная камера котла; 14 – дутьевой вентилятор; 15 – золоуловители; 16 – дымососы; 17 – дымовая труба; 18 – подогреватели низкого давления; 19 – подогреватели высокого давления; 20 – деаэратор; 21 – питательные насосы; 22 – турбина; 23 – конденсатор турбины; 24 – конденсатный насос; 25 – циркуляционные насосы; 26 – приемный колодец; 27 – сбросной колодец; 28 – химический цех; 29 – сетевые подогреватели; 30 – трубопровода; 31 – линия отвода конденсата; 32 – электрическое распределительное устройство; 33 – багерные насосы.

Топливо в железнодорожных вагонах (1) поступает к разгрузочным устройствам (2), откуда с помощью ленточных транспортёров (4) направляется на склад (3), со склада топливо подаётся в дробильную установку (5). Имеется возможность подавать топливо в дробильную установку и непосредственно от разгрузочных устройств. Из дробильной установки топливо поступает в бункера сырого угля (6), а оттуда через питатели – в пылеугольные мельницы (7). Угольная пыль пневматически транспортируется через сепаратор (8) и циклон (9) в бункер угольной пыли (10), а оттуда питателями (11) к горелкам. Воздух из циклона засасывается мельничным вентилятором (12) и подаётся в топочную камеру котла (13).

Газы, образующиеся при горении в топочной камере, после выхода из неё проходят последовательно газоходы котельной установки, где в пароперегревателе (первичном и вторичном, если осуществляется цикл с промежуточным перегревом пара) и водяном экономайзере отдают теплоту рабочему телу, а в воздухоподогревателе – подаваемому в паровой котёл воздуху. Затем в золоуловителях (15) газы очищаются от летучей золы и через дымовую трубу (17) дымососами (16)выбрасываются в атмосферу.

Шлак и зола, выпадающие под топочной камерой, воздухоподогревателем и золоуловителями, смываются водой и по каналам поступают к багерным насосам (33), которые перекачивают их на золоотвалы.

Воздух, необходимый для горения, подаётся в воздухоподогреватели парового котла дутьевым вентилятором (14). Забирается воздух обычно из верхней части котельной и (при паровых котлах большой производительности) снаружи котельного отделения.

Перегретый пар от парового котла (13) поступает к турбине (22).

Конденсат из конденсатора турбины (23) подаётся конденсатными насосами (24) через регенеративные подогреватели низкого давления (18) в деаэратор (20), а оттуда питательными насосами (21) через подогреватели высокого давления (19) в экономайзер котла.

Потери пара и конденсата восполняются в данной схеме химически обессоленной водой, которая подаётся в линию конденсата за конденсатором турбины.

Охлаждающая вода подаётся в конденсатор из приемного колодца (26) водоснабжения циркуляционными насосами (25). Подогретая вода сбрасывается в сбросной колодец (27) того же источника на некотором расстоянии от места забора, достаточном для того, чтобы подогретая вода не подмешивалась к забираемой. Устройства для химической обработки добавочной воды находятся в химическом цехе (28).

В схемах может быть предусмотрена небольшая сетевая подогревательная установка для теплофикации электростанции и прилегающего посёлка. К сетевым подогревателям (29) этой установки пар поступает от отборов турбины, конденсат отводится по линии (31). Сетевая вода подводится к подогревателю и отводится от него по трубопроводам (30).

Выработанная электрическая энергия отводится от электрического генератора к внешним потребителям через повышающие электрические трансформаторы.

Для снабжения электроэнергией электродвигателей, осветительных устройств и приборов электростанции имеется электрическое распределительное устройство собственных нужд (32).[1]

Заключение

В реферате представлены основные принципы работы ТЭС. Рассмотрена тепловая схема электростанции на примере работы конденсационной электрической станции, а так же технологическая схема на примере электростанции работающей на углях. Показаны технологические принципы производства электрической энергии и теплоты.

Теплофикационные электростанции

Принцип работы тэц - фотография 221 - изображение 221

В отличии от конденсационных электростанций, теплофикационные электростанции используют не только для выработки электрической энергии, но и для снабжения тепловой энергией потребителей (пар, горячая вода), которые находятся в непосредственной близости от них. Теплофикационные электрические станции называют еще теплоэлектроцентралями ТЭЦ.

Теплофикационные турбины устанавливаются на таких станциях в качестве первичных двигателей. Потребителями же тепловой энергии могут быть и коммунальные предприятия, и бытовые предприятия (бани, химчистки, прачечные), и промышленные предприятия, и административно-общественные здания с жилыми домами. Потребители могут использовать тепло выработанное на ТЭЦ для производственных нужд или же для обеспечения отоплением или горячей водой. Наиболее экономически целесообразным является передача пара от теплофикационных электрических станций на расстояние не более чем 5 км, а горячую воду не более чем 40 км. Поскольку наибольшее количество потребителей тепла находится в крупных городах, то и теплоэлектроцентрали строят либо в самих городах, либо в непосредственной близости от них.

Принцип работы тэц - фотография 222 - изображение 222

Снабжение централизованное горячей водой и паром потребителей поселковых и городских дает возможность ликвидировать неэкономичные мелкие промышленные и отопительные котельные установки. Отличие теплофикационной электростанции от конденсационной электростанции заключается в том, что пар, который поступает в турбину, после его расширения разделяют на два потока – один проходит все ступени турбины, совершая при этом необходимую механическую работу, а другой от промежуточных ступеней отводится в специальную установку водонагревательную – бойлер, из которой происходит забор горячей воды для подачи на промышленные предприятия и для нужд городского хозяйства.

В зависимости от надобности количества горячей воды и пара изменяется их количество, отбираемое от промежуточных ступеней турбины. Чем больше пара будет отобрано для теплофикации, тем меньше его будет попадать в конденсатор. При этом будет снижаться количество вырабатываемой электрической энергии, но, также и уменьшатся потери тепла, которые уносятся  циркуляционной водой. При работе теплофикационной электростанции в оптимальном режиме (отпуск тепла и выработка электроэнергии) их КПД может достигать 60-70%, что значительно выше, чем у конденсационных электростанций. В период снижения потребляемой теплоты (например, не отопительный сезон) КПД станции тоже снижается. Поэтому наиболее экономичный режим работы ТЭЦ будет при круглогодичном отпуске тепла потребителям.

Для более эффективной работы теплофикационных электростанций их генераторы соединяют с генераторами других станций в энергосистему. Такое объединение дает возможность забирать из энергосистемы электрическую энергию, если ее генерации недостаточно для обеспечения нормальной работы потребителей от одной теплофикационной электростанции, и отдавать в энергосистему, если она генерируется в избытке.

Принцип работы и основные энергетические характеристики тепловых электростанций

Принцип работы тэц - фото 223 - изображение 223

Электроэнергию на электростанциях производят за счет использования энергии, скрытой в различных природных ресурсах (уголь, газ, нефть, мазут, уран и др.), по достаточно простому принципу, реализовывая технологию преобразования энергии. Общая схема ТЭС (см. рис. 1.1) отражает последовательность такого преобразования одних видов энергии в другие и использования рабочего тела (вода, пар) в цикле тепловой электростанции. Топливо (в данном случае уголь) сгорает в котле, нагревает воду и превращает ее в пар. Пар подается в турбины, преобразующие тепловую энергию пара в механическую энергию и приводящие в действие генераторы, вырабатывающие электроэнергию (см. раздел 4.1).

Современная тепловая электростанция – это сложное предприятие, включающее большое количество различного оборудования. Состав оборудования электростанции зависит от выбранной тепловой схемы, вида используемого топлива и типа системы водоснабжения.

Принцип работы тэц - изображение 224 - изображение 224

Рис. 1.5. Суточные графики электрической нагрузки: а – промышленный; б – осветительно-бытовой; в – суммарный (– зима, - - - лето)

Основное оборудование электростанции включает: котельные и турбинные агрегаты с электрическим генератором и конденсатором. Эти агрегаты стандартизованы по мощности, параметрам пара, производительности, напряжению и силе тока и т.д. Тип и количество основного оборудования тепловой электростанции соответствуют заданной мощности и предусмотренному режиму её работы. Существует и вспомогательное оборудование, служащее для отпуска теплоты потребителям и использования пара турбины для подогрева питательной воды котлов и обеспечения собственных нужд электростанции. К нему относится оборудование систем топливоснабжения, деаэрационно-питательной установки, конденсационной установки, теплофикационной установки (для ТЭЦ), систем технического водоснабжения, маслоснабжения, регенеративного подогрева питательной воды, химводоподготовки, распределения и передачи электроэнергии (см. раздел 4).

На всех паротурбинных установках применяется регенеративный подогрев питательной воды, существенно повышающий тепловую и общую экономичность электростанции, поскольку в схемах с регенеративным подогревом потоки пара, отводимые из турбины в регенеративные подогреватели, совершают работу без потерь в холодном источнике (конденсаторе). При этом для одной и той же электрической мощности турбогенератора расход пара в конденсаторе снижается и в результате к.п.д. установки растет.

Тип применяемого парового котла (см. раздел 2) зависит от вида топлива, используемого на электростанции. Для наиболее распространённых топлив (ископаемые угли, газ, мазут, фрезторф) применяются котлы с П-, Т-образной и башенной компоновкой и топочной камерой, разработанной применительно к тому или иному виду топлива. Для топлив с легкоплавкой золой используются котлы с жидким шлакоудалением. При этом достигается высокое (до 90%) улавливание золы в топке и снижается абразивный износ поверхностей нагрева. Из этих же соображений для высокозольных топлив, таких как сланцы и отходы углеобогащения, применяются паровые котлы с четырехходовой компоновкой. На тепловых электростанциях используются, как правило, котлы барабанной или прямоточной конструкции.

Турбины и электрогенераторы согласуются по шкале мощности. Каждой турбине соответствует определенный тип генератора. Для блочных тепловых конденсационных электростанций мощность турбин соответствует мощности блоков, а число блоков определяется заданной мощностью электростанции. В современных блоках используются конденсационные турбины мощностью 150, 200, 300, 500, 800 и 1200 МВт с промежуточным перегревом пара.

На ТЭЦ применяются турбины (см. подраздел 4.2) с противодавлением (типа Р), с конденсацией и производственным отбором пара (типа П), с конденсацией и одним или двумя теплофикационными отборами (типа Т), а также с конденсацией, промышленным и теплофикационными отборами пара (типа ПТ). Турбины типа ПТ также могут иметь один или два теплофикационных отбора. Выбор типа турбины зависит от величины и соотношения тепловых нагрузок. Если преобладает отопительная нагрузка, то в дополнение к турбинам ПТ могут быть установлены турбины типа Т с теплофикационными отборами, а при преобладании промышленной нагрузки – турбины типов ПР и Р с промышленным отбором и противодавлением.

В настоящее время на ТЭЦ наибольшее распространение имеют установки электрической мощностью 100 и 50 МВт, работающие на начальных параметрах 12,7 МПа, 540–560°С. Для ТЭЦ крупных городов созданы установки электрической мощностью 175–185 МВт и 250 МВт (с турбиной Т-250-240). Установки с турбинами Т-250-240 являются блочными и работают при сверхкритических начальных параметрах (23,5 МПа, 540/540°С).

Особенностью работы электрических станций в сети является то, что общее количество электрической энергии, вырабатываемой ими в каждый момент времени, должно полностью соответствовать потребляемой энергии. Основная часть электрических станций работает параллельно в объединенной энергетической системе, покрывая общую электрическую нагрузку системы, а ТЭЦ одновременно и тепловую нагрузку своего района. Есть электростанции местного значения, предназначенные для обслуживания района и не подсоединенные к общей энергосистеме.

Принцип работы тэц - фотография 225 - изображение 225

Рис. 1.6. График годовой электрической нагрузки по продолжительности: І – базовая нагрузка; ІІ – промежуточная нагрузка; ІІІ – пиковая нагрузка

Графическое изображение зависимости электропотребления во времени называютграфиком электрической нагрузки. Суточные графики электрической нагрузки (рис.1.5) меняются в зависимости от времени года, дня недели и характеризуются обычно минимальной нагрузкой в ночной период и максимальной нагрузкой в часы пик (пиковая часть графика). Наряду с суточными графиками большое значение имеют годовые графики электрической нагрузки (рис. 1.6), которые строятся по данным суточных графиков.

Графики электрических нагрузок используются при планировании электрических нагрузок электростанций и систем, распределении нагрузок между отдельными электростанциями и агрегатами, в расчетах по выбору состава рабочего и резервного оборудования, определении требуемой установленной мощности и необходимого резерва, числа и единичной мощности агрегатов, при разработке планов ремонта оборудования и определении ремонтного резерва и др.

При работе с полной нагрузкой оборудование электростанции развивает номинальную или максимально длительную мощность (производительность), которая является основной паспортной характеристикой агрегата. На этой наибольшей мощности (производительности) агрегат должен длительно работать при номинальных значениях основных параметров. Одной из основных характеристик электростанции является ее установленная мощность, которая определяется как сумма номинальных мощностей всех электрогенераторов и теплофикационного оборудования с учетом резерва.

Принцип работы тэц - фотография 226 - изображение 226

Рис. 1.7. График суточной тепловой нагрузки предприятий (– зима, - - - - лето)

Работа электростанции характеризуется также числом часов использования установленной мощности, которое зависит от того, в каком режиме работает электростанция. Для электростанций, несущих базовую нагрузку, число часов использования установленной мощности составляет 6000–7500 ч/год, а для работающих в режиме покрытия пиковых нагрузок – менее 2000–3000 ч/год.

Нагрузку, при которой агрегат работает с наибольшим к.п.д., называют экономической нагрузкой. Номинальная длительная нагрузка может быть равна экономической. Иногда возможна кратковременная работа оборудования с нагрузкой на 10–20% выше номинальной при более низком к.п.д. Если оборудование электростанции устойчиво работает с расчетной нагрузкой при номинальных значениях основных параметров или при изменении их в допустимых пределах, то такой режим называется стационарным.

Принцип работы тэц - изображение 227 - изображение 227

Рис. 1.8. Суммарный годовой график тепловой нагрузки по продолжительности: І – отопительный период; ІІ – летний период

Режимы работы с установившимися нагрузками, но отличающимися от расчетных, или с неустановившимися нагрузками называют нестационарными или переменными режимами. При переменных режимах одни параметры остаются неизменными и имеют номинальные значения, другие – изменяются в определенных допустимых пределах. Так, при частичной нагрузке блока давление и температура пара перед турбиной могут оставаться номинальными, в то время как вакуум в конденсаторе и параметры пара в отборах изменятся пропорционально нагрузке. Возможны также нестационарные режимы, когда изменяются все основные параметры. Такие режимы имеют место, например, при пуске и остановке оборудования, сбросе и набросе нагрузки на турбогенераторе, при работе на скользящих параметрах и называются нестационарными.

Тепловая нагрузка электростанции используется для технологических процессов и промышленных установок, для отопления и вентиляции производственных, жилых и общественных зданий, кондиционирования воздуха и бытовых нужд. Для производственных целей обычно требуется пар давлением от 0,15 до 1,6 МПа. Однако, чтобы уменьшить потери при транспортировке и избежать необходимости непрерывного дренирования воды из коммуникаций, с электростанции пар отпускают несколько перегретым. На отопление, вентиляцию и бытовые нужды ТЭЦ подает обычно горячую воду с температурой от 70 до 180°С.

Тепловая нагрузка, определяемая расходом тепла на производственные процессы и бытовые нужды (горячее водоснабжение), зависит от наружной температуры воздуха. В условиях Украины летом эта нагрузка (так же как и электрическая) меньше зимней. Промышленная и бытовая тепловые нагрузки изменяются в течение суток, кроме того, среднесуточная тепловая нагрузка электростанции, расходуемая на бытовые нужды, меняется в рабочие и выходные дни. Типичные графики изменения суточной тепловой нагрузки промышленных предприятий и горячего водоснабжения жилого района приведены на рис 1.7 и 1.8.

Принцип работы тэц - фото 228 - изображение 228

Рис. 1.9. Тепловой баланс: а) – теплоэлектроцентрали ТЭЦ; б) – конденсационной электростанции КЭС

Эффективность работы ТЭС характеризуется различными технико-экономическими показателями, одни из которых оценивают совершенство тепловых процессов (к.п.д., расходы теплоты и топлива), а другие характеризуют условия, в которых работает ТЭС. Например, на рис. 1.9 (а,б) приведены примерные тепловые балансы ТЭЦ и КЭС.

Как видно из рисунков, комбинированная выработка электрической и тепловой энергии обеспечивает значительное повышение тепловой экономичности электростанций благодаря уменьшению потерь теплоты в конденсаторах турбин.

Наиболее важными и полными показателями работы ТЭС являются себестоимости электроэнергии и теплоты.

Тепловые электростанции имеют как преимущества, так и недостатки в сравнении с другими типами электростанций. Можно указать следующие достоинства ТЭС:

  • относительно свободное территориальное размещение, связанное с широким распространением топливных ресурсов;
  • способность (в отличие от ГЭС) вырабатывать энергию без сезонных колебаний мощности;
  • площади отчуждения и вывода из хозяйственного оборота земли под сооружение и эксплуатацию ТЭС, как правило, значительно меньше, чем это необходимо для АЭС и ГЭС;
  • ТЭС сооружаются гораздо быстрее, чем ГЭС или АЭС, а их удельная стоимость на единицу установленной мощности ниже по сравнению с АЭС.
  • В то же время ТЭС обладают крупными недостатками:
  • для эксплуатации ТЭС обычно требуется гораздо больше персонала, чем для ГЭС, что связано с обслуживанием весьма масштабного по объему топливного цикла;
  • работа ТЭС зависит от поставок топливных ресурсов (уголь, мазут, газ, торф, горючие сланцы);
  • переменность режимов работы ТЭС снижают эффективность, повышают расход топлива и приводят к повышенному износу оборудования;
  • существующие ТЭС характеризуются относительно низким к.п.д. (в основном до 40%);
  • ТЭС оказывают прямое и неблагоприятное воздействие на окружающую среду и не являются эколигически «чистыми» источниками электроэнергии.
  • Наибольший ущерб экологии окружающих регионов приносят электростанции, работающие на угле, особенно высокозольном. Среди ТЭС наиболее «чистыми» являются станции, использующие в своем технологическом процессе природный газ.

По оценкам экспертов, ТЭС всего мира выбрасывают в атмосферу ежегодно около 200–250 млн. тонн золы, более 60 млн. тонн сернистого ангидрида, большое количество оксидов азота и углекислого газа (вызывающего так называемый парниковый эффект и приводящего к долгосрочным глобальным климатическим изменениям), поглощая большое количество кислорода. Кроме того, к настоящему времени установлено, что избыточный радиационный фон вокруг тепловых электростанций, работающих на угле, в среднем в мире в 100 раз выше, чем вблизи АЭС такой же мощности (уголь в качестве микропримесей почти всегда содержит уран, торий и радиоактивный изотоп углерода). Тем не менее, хорошо отработанные технологии строительства, оборудования и эксплуатации ТЭС, а также меньшая стоимость их сооружения приводят к тому, что на ТЭС приходится основная часть мирового производства электроэнергии. По этой причине совершенствованию технологий ТЭС и снижению отрицательного влияния их на окружающую среду во всем мире уделяется большое внимание (см. раздел 6).

Принцип работы тэц - фото 229 - изображение 229

Луганская ТЭС

2.1. Общие сведения, классификация паровых и водогрейных котлов

Котел – это устройство, предназначенное для получения пара с давлением выше атмосферного или горячей воды за счет тепла, выделяемого при сжигании топлива. Основными элементами котла являются топка и теплообменные поверхности. Специальное устройство котла, в котором происходит сжигание топлива, называется топкой или топочной камерой. Некоторые типы котлов, например котлы-утилизаторы, не имеют топки. В этом случае получение пара или подогрев воды осуществляются за счет теплоты горячих газов, образующихся при каком-либо технологическом процессе. Газовый тракт котла, т.е. та часть котла, по которой движутся продукты сгорания, разделен на отдельные газоходы. Взаимное расположение газоходов, определяющее траекторию движения продуктов сгорания и расположение поверхностей нагрева, называется компоновкой. Наиболее распространенными в настоящее время являются П-образная, Т-образная и башенная компоновки. Можно выделить и конвективные газоходы, по которым движутся уже относительно холодные газы.

В котел подается вода, которая называется питательной. Питательная вода в котле нагревается, а затем превращается в насыщенный или перегретый пар требуемых параметров. Под параметрами пара подразумеваются его давление и температура. Основным потребителем водяного пара, вырабатываемого в котельных установках, являются паросиловые установки, а также он может использоваться для технологических нужд.

Преобразование питательной воды в пар происходит в поверхностях нагрева котла. К поверхностям нагрева котла относятся испарительные, пароперегревательные и экономайзерные поверхности. Испарительные поверхности нагрева обычно располагаются в топке котла или непосредственно за ней. В них вода нагревается до температуры насыщения и образуется так называемая пароводяная смесь. Пароперегреватели предназначены для получения перегретого пара.

Принцип работы тэц - изображение 230 - изображение 230

Барабан котла

Они располагаются за топочной камерой. Экономайзерные поверхности нагрева предназначены для предварительного подогрева питательной воды за счет теплоты уходящих из котла продуктов сгорания. Теплообменные поверхности котла конструктивно могут разделяться на отдельные секции или «пакеты».

К основным элементам котла относятся также барабаны, воздухоподогреватели, горелочные устройства, устройства для регулирования температуры перегрева пара. Барабаны котлов предназначены для отделения насыщенного пара от воды, удаления из него избыточной влаги, а также как устройство, в котором аккумулируется количество воды, необходимое для надежной работы котла. Воздухоподогреватели котла – это поверхности нагрева, в которых происходит предварительный подогрев воздуха, поступающего в топку и необходимого для сжигания топлива. Горелочные устройства – это устройства для сжигания топлива в топке котла. Горелочные устройства современных котлов в первую очередь обеспечивают наиболее эффективное сгорание топлива с точки зрения химических процессов и снижение количества вредных веществ, образующихся в процессе горения и выбрасываемых в атмосферу. К устройствам регулирования температуры перегрева пара относятся теплообменники различных типов и впрыскивающие пароохладители.

Для обеспечения работы современные котлы оснащаются в спомогательным оборудованием, к которому относятся дутьевые вентиляторы, дымососы, золоулавливающее оборудование, оборудование по подготовке топлива и т.п. Совокупность котла и вспомогательного оборудования называется котельной установкой.

Одним из важных элементов котла является каркас, предназначенный для размещения и крепления всех его элементов. Он изготавливается из металлоконструкций и опирается на фундамент или элементы здания.

Для обеспечения безопасности работы персонала, а также для снижения потерь теплоты в окружающую среду на котле предусмотрена обмуровка и тепловая изоляция.

Котлы классифицируются по назначению, паропроизводительности, параметрам пара, типу топочного устройства, способу организации взаимного движения продуктов сгорания и рабочей среды, способу организации движения рабочей среды в поверхностях нагрева и виду сжигаемого органического топлива.

По назначению котлы подразделяются на паровые, вырабатывающие водяной пар требуемых параметров, водогрейные, котлыутилизаторы и энерготехнологические котлы. Они предназначаются для энергетических, производственных, отопительнопроизводственных и отопительных котельных установок.

По паропроизводительности котлы подразделяются на котлы малой производительности, котлы средней производительности, энергетические котлы и котлы большой паропроизводительности энергоблоков ТЭС.

Принцип работы тэц - изображение 231 - изображение 231

Сборка блоков конвективного перегревателя

По параметрам пара паровые котлы подразделяются на котлы, работающие на низком (0,88 МПа), среднем (1,36, 2,36 и 3,9 МПа), высоком (9,8 и 13,8 МПа), критическом (16 МПа), сверхкритическом (24 МПа) давлении. Достижения современной науки и техники в области получения новых конструкционных материалов и сталей позволили создать новые типы паровых котлов, работающих на суперсверхкритическом давлении (до 30 и более МПа).

Паровые котлы малой паропроизводительности (до 20 т/ч) выпускаются на низкое и среднее давление пара. Они получили значительное распространение и широко используются для технологических и хозяйственных нужд, входят в состав стационарных и передвижных котельно-отопительных установок.

Котлы средней производительности (до 100 т/ч) – это, как правило, котлы среднего давления с умеренной температурой перегретого пара (425–450°С) – широко используются в качестве источника технологического пара на промышленных предприятиях.

Энергетические паровые котлы выпускаются на среднее и высокое давление пара и имеют паропроизводительность от 100 до 640 т/ч. Эти котлы устанавливаются на небольших теплоэлектроцентралях и промышленных предприятиях и предназначаются для выработки электроэнергии, получения водяного пара или горячей воды для технологических нужд и нужд отопления.

Котлы энергоблоков ТЭС (КЭС и ТЭЦ) имеют паропроизводительность до 3600 т/ч и выпускаются на среднее, высокое, сверхкритическое и суперсверхкритическое давление пара. Они предназначены для обеспечения выработки электроэнергии и теплофикации населенных пунктов.

По типу топочного устройства можно выделить котлы, оснащенные слоевой топкой, камерной топкой, циклонной топкой, вихревой топкой, топкой с кипящим слоем, специальными топками для сжигания специфических видов топлива. Котлы, оснащенные вихревыми топками и топками с кипящим слоем, в последнее время имеют множество модификаций и получают все более широкое распространение. Их преимущество перед котлами с камерными топками состоит в том, что они могут сжигать твердое топливо ухудшенного качества и широкую гамму промышленных и бытовых отходов. При этом для них не требуются системы пылеприготовления. Они имеют меньшую металлоемкость и более высокие экологические показатели.

По способу организации взаимного движения продуктов сгорания и рабочей среды котлы подразделяются на газотрубные и водотрубные. Водотрубные котлы в свою очередь выпускаются нескольких модификаций: барабанные с естественной циркуляцией, сепарационные (безбарабанные) с многократной принудительной циркуляцией и прямоточные котлы. В котлах с естественной циркуляцией циркуляция воды осуществляется за счет разностей ее плотности; для обеспечения принудительной циркуляции используются циркуляционные насосы, а движение среды в прямоточных котлах осуществляется за счет напора, развиваемого питательным насосом.

Развитие типов водотрубных котлов показано на рисунке 2.1.

Отличительной чертой водотрубных барабанных котлов является наличие одного или нескольких барабанов с фиксированной границей раздела между паром и водой.

Важным шагом в развитии конструкций паровых котлов явилось изобретение прямоточных котлов (рис. 2.1, д). Прямоточное движение рабочей среды в паровых котлах предложено в конце XIX века русскими инженерами, в том числе Д.И. Артемьевым, который в 1893 году создал судовой прямоточный котел.

Прямоточные котлы не имеют барабана, в них вода, а затем пароводяная смесь и пар (называемые вместе рабочей средой) последовательно проходят все поверхности нагрева котла. В отличие от барабанного типа прямоточные котлы могут работать и при сверхкритическом давлении рабочей среды.

По типу тяги в газовоздушном тракте паровые котлы разделяются на котлы с уравновешенной тягой и наддувом. В котлах с уравновешенной тягой движение продуктов сгорания по газовоздушному тракту принудительное и осуществляется за счет совместной работы дымососа и дутьевого вентилятора. В котлах с наддувом сопротивление газового тракта в основном преодолевается работой компрессора.

Принцип работы тэц - изображение 232 - изображение 232

Рис. 2.1. Развитие типов водотрубных котлов: а – цилиндрический; б – камерный горизонтально-водотрубный; в – двухбарабанный вертикальноводотрубный; г – однобарабанный факельный вертикально-водотрубный; д – прямоточный; 1 – топка; 2 – барабан-сепаратор; 3 – нижний барабан; 4 – выход пара; 5 – раздающая водяная камера; 5' – коллектор; 6 – трубы котельных пучков; 6' – трубы настенных экранов; 7 – экономайзер; 8 – пароперегреватель; 8' – настенный ленточный перегреватель; 9 – воздухоподогреватель; 10 – колосниковая решетка; 11 – горелка; 12 – вход воды в котел

По виду сжигаемого органического топлива паровые котлы разделяются на котлы, сжигающие твердое, жидкое, газообразное топливо, а также бытовые отходы, дрова, биомассу.

Для маркирования паровых котлов приняты такие обозначения: П – прямоточный; Е – котел с естественной циркуляцией; Пр – котел с принудительной циркуляцией и т д. Например, типоразмер Е-420-140ГМ означает: паровой котел с естественной циркуляцией для сжигания газа и мазута паропроизводительностью 420 т/ч с давлением 140 кгс/см 2 (14 МПа).

2.2. Органическое топливо и типы топочных устройств для его сжигания

Источники:

Понравилась статья? Расскажите друзьям:
Оцените статью, для нас это очень важно:
Проголосовавших: 1 чел.
Средний рейтинг: 5 из 5.

Оставить комментарий:

Отправить

Полезные сервисы:

Опрос: Насколько Вам помогла информация на нашем сайте? (Кол-во голосов: 193)
Сразу все понял
Не до конца понял
Пришлось перечитывать несколько раз
Вообще не понял
Как я сюда попал?
Чтобы проголосовать, кликните на нужный вариант ответа. Результаты