Теплові енергетичні станції Як працює теплова електростанція? Типи теплових електростанцій

Теплові електростанції можуть бути з паровими та газовими турбінами, з двигунами внутрішнього згоряння. Найбільш поширені теплові станції з паровими турбінами, які у свою чергу поділяються на: конденсаційні (КЕС)- вся пара в яких, за винятком невеликих відборів для підігріву поживної води, використовується для обертання турбіни, вироблення електричної енергії; теплофікаційні електростанції- теплоелектроцентралі (ТЕЦ), що є джерелом живлення споживачів електричної та теплової енергії та розташовані в районі їх споживання.

Конденсаційні електростанції

Конденсаційні електростанції часто називають державними районними електричними станціями (ГРЕС). КЕС в основному розташовуються поблизу районів видобутку палива або водойм, що використовуються для охолодження та конденсації пари, що відпрацювала в турбінах.

Характерні особливості конденсаційних електричних станцій

  1. здебільшого значна віддаленість від споживачів електричної енергії, що зумовлює необхідність передавати електроенергію в основному на напругах 110-750 кВ;
  2. блоковий принцип побудови станції, що забезпечує значні техніко-економічні переваги, що полягають у збільшенні надійності роботи та полегшенні експлуатації, у зниженні обсягу будівельних та монтажних робіт.
  3. Механізми та установки, що забезпечують нормальне функціонування станції, становлять її систему.

КЕС можуть працювати на твердому (вугілля, торф), рідкому (мазут, нафту) паливі або газі.

Паливоподача та приготування твердого палива полягає у транспортуванні його зі складів у систему паливоприготування. У цій системі паливо доводиться до пилоподібного стану з метою подальшого вдування його до пальників топки котла. Для підтримки процесу горіння спеціальним вентилятором в топку нагнітається повітря, підігріте газами, що відходять, які відсмоктуються з топки димососом.

Рідке паливо подається до пальників безпосередньо зі складу у підігрітому вигляді спеціальними насосами.


Підготовка газового палива полягає в основному у регулюванні тиску газу перед спалюванням. Газ від родовища чи сховища транспортується газопроводом до газорозподільного пункту (ГРП) станції. На ГРП здійснюється розподіл газу та регулювання його параметрів.

Процеси у пароводяному контурі

Основний пароводяний контур здійснює такі процеси:

  1. Горіння палива в топці супроводжується виділенням тепла, яке нагріває воду, що протікає у трубах казана.
  2. Вода перетворюється на пару з тиском 13…25 МПа за нормальної температури 540..560 °З.
  3. Пара, отримана в казані, подається в турбіну, де виконує механічну роботу - обертає вал турбіни. Внаслідок цього обертається і ротор генератора, що знаходиться на загальному з турбіною валу.
  4. Відпрацьована в турбіні пара з тиском 0,003 ... 0,005 МПа при температурі 120 ... 140 ° С надходить у конденсатор, де перетворюється на воду, яка відкачується в деаератор.
  5. У деаераторі відбувається видалення розчинених газів, і перш за все кисню, небезпечного через свою корозійну активність. Охолоджена вода, що має на виході з конденсатора температуру, яка не перевищує 25...36 °С, скидається в систему водопостачання.

Цікаве відео про роботу ТЕЦ можна переглянути нижче:

Для компенсації втрат пари в основну пароводяну систему насосом подається підживлювальна вода, що попередньо пройшла хімічне очищення.

Слід зазначити, що для нормальної роботи пароводяних установок, особливо з критичними параметрами пари, важливе значення має якість води, що подається в котел, тому турбінний конденсат пропускається через систему фільтрів знесолення. Система водопідготовки призначена для очищення підживлювальної та конденсатної води, видалення з неї розчинених газів.

На станціях, що використовують тверде паливо, продукти згоряння у вигляді шлаку та золи видаляються з топки котлів спеціальною системою шлаку- та золовидалення, обладнаної спеціальними насосами.

При спалюванні газу та мазуту такої системи не потрібно.

На КЕС мають місце значні втрати енергії. Особливо великі втрати тепла в конденсаторі (до 40..50% загальної кількості тепла, що виділяється в топці), а також з газами, що відходять (до 10%). Коефіцієнт корисної дії сучасних КЕС із високими параметрами тиску та температури пари досягає 42 %.

Електрична частина КЕС представляє сукупність основного електрообладнання (генераторів, ) та електрообладнання власних потреб, у тому числі збірних шин, комутаційної та іншої апаратури з усіма виконаними між ними з'єднаннями.

Генератори станції з'єднуються в блоки з трансформаторами, що підвищують, без будь-яких апаратів між ними.

У зв'язку з цим на КЕС не споруджується розподільний пристрій генераторної напруги.

Розподільні пристрої на 110-750 кВ залежно від кількості приєднань, напруги, потужності, що передається, і необхідного рівня надійності виконуються за типовими схемами електричних з'єднань. Поперечні зв'язки між блоками мають місце тільки в розподільчих пристроях вищого або в енергосистемі, а також палива, води та пари.

У зв'язку з цим, кожен енергоблок можна розглядати як окрему автономну станцію.

Для забезпечення електроенергією потреб станції виконуються відпаювання від генераторів кожного блоку. Для живлення потужних електродвигунів (200 кВт і більше) використовується генераторна напруга, для живлення двигунів меншої потужності та освітлювальних установок – система 380/220 В. Електричні схеми власних потреб станції можуть бути різними.

Ще одне цікаве відеопро роботу ТЕЦ зсередини:

Теплоелектроцентралі

Теплоелектроцентралі, будучи джерелами комбінованого вироблення електричної та теплової енергії, мають значно більший, ніж КЕС (до 75 %). Це тим. що частина пари, що відпрацювала в турбінах, використовується для потреб промислового виробництва(технології), опалення, гарячого водопостачання.

Ця пара безпосередньо надходить для виробничих і побутових потреб або частково використовується для попереднього підігріву води в спеціальних бойлерах (підігрівачах), з яких вода через теплофікаційну мережу направляється споживачам теплової енергії.

Основна відмінність технології виробництва енергії у порівнянні з КЕС полягає у специфіці пароводяного контуру. Забезпечує проміжні відбори пари турбіни, а також у способі видачі енергії, відповідно до якого основна частина її розподіляється на генераторному напрузі через генераторний розподільний пристрій (ГРУ).

Зв'язок з іншими станціями енергосистеми виконується на підвищеній напрузі через трансформатори, що підвищують. При ремонті або аварійному відключенні одного генератора недостатня потужність може бути передана з енергосистеми через ці трансформатори.

Для підвищення надійності роботи ТЕЦ передбачається секціонування збірних шин.

Так, при аварії на шинах і подальшому ремонті однієї з секцій друга секція залишається в роботі і забезпечує харчування споживачів по лініях, що залишилися під напругою.

За такими схемами споруджуються промислові з генераторами до 60 мВт, які призначені для живлення місцевого навантаження в радіусі 10 км.

На великих сучасних використовуються генератори потужністю до 250 мВт при загальній потужності станції 500-2500 мВт.

Такі споруджуються поза межами міста і електроенергія передається на напрузі 35-220 кВ, ГРУ не передбачається, всі генератори з'єднуються в блоки з трансформаторами, що підвищують. При необхідності забезпечити харчування невеликого місцевого навантаження поблизу блокової передбачаються відпаювання від блоків між генератором і трансформатором. Можливі і комбіновані схеми станції, при яких є ГРУ і кілька генераторів з'єднані за блоковими схемами.

На теплових електростанціях люди одержують практично всю необхідну енергію на планеті. Люди навчилися отримувати електричний струм в інший спосіб, але все ще не приймають альтернативних варіантів. Нехай їм невигідно використати паливо, вони не відмовляються від нього.

У чому секрет теплових електростанцій?

Теплові електростанціїневипадково залишаються незамінними. Їхня турбіна виробляє енергію найпростішим способом, використовуючи горіння. За рахунок цього вдається мінімізувати витрати на будівництво, які вважаються цілком виправданими. У всіх країнах світу є такі об'єкти, тому можна не дивуватися поширенню.

Принцип роботи теплових електростанційпобудований на спалюванні величезних обсягів палива. Внаслідок цього з'являється електроенергія, яка спочатку акумулюється, а потім поширюється певними регіонами. Схеми теплових електростанцій майже залишаються незмінними.

Яке паливо використовується на станції?

Кожна станція використовує окреме паливо. Він спеціально поставляється, щоб не порушувався робочий процес. Цей момент залишається одним із проблематичних, оскільки з'являються транспортні витрати. Які види використовує обладнання?

  • Вугілля;
  • Горючі сланці;
  • Торф;
  • Мазут;
  • Природний газ.

Теплові схеми теплових електростанцій будуються певному вигляді палива. Причому до них вносяться незначні зміни, що забезпечують максимальний коефіцієнт корисної дії. Якщо їх не зробити, основна витрата буде надмірною, тому не виправдає отриманий електричний струм.

Типи теплових електростанцій

Типи теплових електростанцій – важливе питання. Відповідь на нього розповість, як з'являється необхідна енергія. Сьогодні поступово вносяться серйозні зміни, де головним джерелом виявляться альтернативні види, але поки що їх застосування залишається недоцільним.

  1. Конденсаційні (КЕС);
  2. Теплоелектроцентралі (ТЕЦ);
  3. Державні районні електростанції (ДРЕС).

Електростанція ТЕС вимагатиме докладного опису. Види різні, тому лише розгляд пояснить, чому здійснюється будівництво такого масштабу.

Конденсаційні (КЕС)

Види теплових електростанцій починаються з конденсаційних. Такі ТЕЦ застосовуються виключно для вироблення електроенергії. Найчастіше вона акумулюється, відразу не поширюючись. Конденсаційний метод забезпечує максимальний ККД, тому такі принципи вважаються оптимальними. Сьогодні у всіх країнах виділяють окремі об'єкти великого масштабу, які забезпечують великі регіони.

Поступово з'являються атомні установки, які замінюють традиційне паливо. Тільки заміна залишається дорогим і тривалим процесом, оскільки робота на органічному паливі відрізняється від інших способів. Причому відключення жодної станції неможливе, адже у таких ситуаціях цілі області залишаються без цінної електроенергії.

Теплоелектроцентралі (ТЕЦ)

ТЕЦ використовуються відразу для кількох цілей. Насамперед вони використовуються для отримання цінної електроенергії, але спалювання палива також залишається корисним для вироблення тепла. За рахунок цього теплофікаційні електростанції продовжують застосовуватись на практиці.


Важливою особливістю є те, що такі теплові електростанції види інші перевершують відносно невелику потужність. Вони забезпечують окремі райони, тому немає потреби в об'ємних постачаннях. Практика показує, наскільки вигідне таке рішення через прокладання додаткових ліній електропередач. Принцип роботи сучасної ТЕС є непотрібним лише через екологію.

Державні районні електростанції

Загальні відомостіпро сучасні теплові електростанціїне відзначають ДРЕС. Поступово вони залишаються на задньому плані, втрачаючи актуальність. Хоча державні районні електростанції залишаються корисними з погляду обсягів виробітку енергії.

Різні види теплових електростанцій дають підтримку великим регіонам, але їх потужність недостатня. За часів СРСР здійснювалися великомасштабні проекти, які зараз закриваються. Причиною стало недоцільне використання палива. Хоча їхня заміна залишається проблематичною, оскільки переваги та недоліки сучасних ТЕС насамперед відзначають великі обсяги енергії.

Які електростанції є тепловими?Їхній принцип побудований на спалюванні палива. Вони залишаються незамінними, хоча активно ведуться підрахунки щодо рівнозначної заміни. Теплові електростанції переваги та недоліки продовжують підтверджувати на практиці. Через що їхня робота залишається необхідною.

Призначення теплоелектростанціїполягає у перетворенні хімічної енергії палива на електричну енергію. Так як зробити таке перетворення безпосередньо виявляється практично неможливим, то доводиться спочатку перетворювати хімічну енергію палива на тепло, що виробляється шляхом спалювання палива, потім перетворювати тепло на механічну енергію і, нарешті, цю останню перетворювати на електричну енергію.

На малюнку нижче представлено найпростіша схематеплової частини електричної станції, що називається часто паросилової установкою. Спалювання палива проводиться в топці. При цьому . Отримане тепло передається воді, що у паровому котлі. Внаслідок цього вода нагрівається і потім випаровується, утворюючи так звану насичену пару, тобто пар, що має ту ж температуру, що і кипляча вода. Далі тепло підводиться до насиченої пари, внаслідок чого утворюється перегріта пара, тобто пара, що має більше високу температуруніж випаровується при тому ж тиску вода. Перегріта пара виходить з насиченого в пароперегрівачі, що в більшості випадків є змійовик з сталевих труб. Пара рухається всередині труб, із зовнішнього боку змійовик омивається гарячими газами.

Якби тиск у котлі дорівнював атмосферному, то воду необхідно було б нагріти до температури 100° С; при подальшому повідомленні тепла вона почала швидко випаровуватися. Насичена пара, що виходить при цьому, мала б також температуру 100° С. При атмосферному тиску пара буде перегрітою в тому випадку, коли температура її вище 100° С. Якщо тиск у котлі вище атмосферного, то насичена пара має температуру вище 100° С. Температура насиченого пара тим вища, що більший тиск. В даний час в енергетиці взагалі не застосовують парові котли з тиском, близьким до атмосферного. Набагато вигіднішим є застосування парових котлів, розрахованих на значно більший тиск, близько 100 атмосфер і більше. Температура насиченої пари при цьому становить 310 ° С і більше.

З пароперегрівача перегріта водяна пара по сталевому трубопроводу подається до теплового двигуна, найчастіше - . У існуючих паросилових установках електричних станцій інші двигуни майже ніколи не використовуються. Перегріта водяна пара, що надходить у тепловий двигун, містить великий запас теплової енергії, що виділилася в результаті спалювання палива. Завданням теплового двигуна є перетворення теплової енергії пари на механічну енергію.

Тиск і температура пари на вході в парову турбіну, іменовані зазвичай, значно вище, ніж тиск і температура пари на виході з турбіни. Тиск і температура пари на виході з парової турбіни, що дорівнює тиску і температурі в конденсаторі, називаються зазвичай . В даний час, як уже було сказано, в енергетиці застосовується пара дуже високих початкових параметрів, з тиском до 300 атмосфер і з температурою до 600 ° С. Кінцеві параметри, навпаки, вибираються низькими: тиск близько 0,04 атмосфери, тобто. в 25 разів менше атмосферного, а температура близько 30 ° С, тобто близька до температури навколишнього середовища. При розширенні пари в турбіні внаслідок зменшення тиску та температури пари кількість укладеної в ньому теплової енергії значно зменшується. Так як процес розширення пари відбувається дуже швидко, то за це дуже короткий час скільки-небудь значний перехід тепла від пари до навколишньому середовищіздійснитися не встигає. Куди йде надлишок теплової енергії? Адже відомо, що згідно з основним законом природи - законом збереження та перетворення енергії - неможливо знищити або отримати «з нічого» будь-яку, навіть найменшу, кількість енергії. Енергія може лише переходити з одного виду до іншого. Очевидно, що саме з такого роду перетворенням енергії ми маємо справу і в даному випадку. Надлишок теплової енергії, укладений раніше в парі, перейшов у механічну енергію і може бути використаний на наш розсуд.

Про те, як працює парова турбіна, розповідається у статті про .

Тут ми скажемо тільки, що струмінь пари, що надходить на лопатки турбіни, має дуже велику швидкість, що часто перевищує швидкість звуку. Струмінь пари обертає диск парової турбіни і вал, на який диск насаджений. Вал турбіни може бути пов'язаний, наприклад, з електричною машиною – генератором. У завдання генератора входить перетворення механічної енергії обертання валу в електричну енергію. Таким чином, хімічна енергія палива в паросиловій установці перетворюється на механічну і далі електричну енергію, яку можна зберігати в ДБЖ змінного струму.

Пара, яка здійснила роботу в двигуні, надходить у конденсатор. По трубках конденсатора безперервно прокачується вода, що охолоджує, забирається зазвичай з якого-небудь природного водоймища: річки, озера, моря. Охолодна вода забирає тепло від пари, що надійшов у конденсатор, внаслідок чого пара конденсується, тобто перетворюється на воду. Вода, що утворилася в результаті конденсації, за допомогою насоса подається в паровий котел, в якому знову випаровується, і весь процес повторюється заново.

Така в принципі дія паросилової установки теплоелектричної станції. Як видно, пара служить посередником, так званим робочим тілом, за допомогою якого хімічна енергія палива, перетворена на теплову енергію, перетворюється на механічну енергію.

Не слід думати, звичайно, що пристрій сучасного, потужного парового котла або теплового двигуна настільки просто, як це показано на малюнку вище. Навпаки, котел і турбіна, що є найважливішими елементами паросилової установки, мають дуже складний пристрій.

До пояснення роботи ми зараз і приступаємо.

ІА сайт.Теплова електростанція (теплова електрична станція) - енергетична установка, де виробляється електрична енергія з допомогою перетворення хімічної енергії палива на механічну енергію обертання валу електрогенератора.


1 Cooling tower Градирня
2 Cooling water pump Насос водяного охолодження; Циркуляційний насос
3 Transmission line (3-phase) Лінія електропередачі (3-х фазна)
4 Step-up transformer (3-phase) Підвищуючий трансформатор
5 Electrical generator (3-phase) Електрогенератор; Електромашинний генератор
6 Low pressure steam turbine Парова турбіна низького тиску
7 Condensate pump Конденсатний насос
8 Surface condenser Поверхневий конденсатор
9 Intermediate pressure steam turbine Парова турбіни середнього тиску
10 Steam control valve Клапан регулювання подачі пари
11 High pressure steam turbine Парова турбіна високого тиску
12 Deaerator Деаератор
13 Feedwater heater Підігрівач живильної води
14 Coal conveyor Транспортер вугілля
15 Coal hopper Бункер вугілля
16 Coal pulverizer Вуглерозмальний млин; Млин для подрібнення вугілля
17 Boiler drum Барабан котла
18 Bottom ash hopper Шлаковий бункер
19 Superheater Пароперегрівач; Перегрівач пара
20 Forced draught (draft) fan Дутєвий вентилятор; Тягодітьовий вентилятор
21 Reheater Проміжний пароперегрівач
22 Combustion air intake Забірник первинного повітря; Забірник повітря в топку
23 Economiser Економайзер
24 Air preheater Попередній повітропідігрівач
25 Precipitator Зловловлювач
26 Induced draught (draft) fan Димосос; Витяжний вентилятор
27 Flue-gas stack Димова труба
28 Feed pump Поживний насос

Вугілля транспортується (14) із зовнішньої шахти та подрібнюється у дуже дрібний порошок великими металевими сферами у млині (16).

Там він змішується з попередньо підігрітим повітрям (24), вентилятором, що нагнітається, піддува (20).

Гаряча повітряно-паливна суміш примусово при високому тиску потрапляє в котел, де швидко запалюється.

Вода надходить вертикально вгору по трубчастих стінках котла, де перетворюється на пару і надходить у барабан котла (17), в якому пара відокремлюється від води, що залишилася.

Пар проходить через колектор у кришці барабана в підвісний підігрівач (19), де його тиск і температура швидко зростають до 200 бар і 570 ° С, достатніх для того, щоб стінки труб світилися тьмяно-червоним кольором.

Потім пара надходить у турбіну високого тиску (11), першу з трьох у процесі генерації електроенергії.

Клапан регулювання подачі пари (10) забезпечує як ручне керування турбіною, так і автоматичне за заданими параметрами.

Пара випускається з турбіни високого тиску як зі зниженням тиску, так температури, після чого він повертається на підігрів у проміжний пароперегрівач (21) котла.

ТЕС - основний тип електростанцій у Росії, частка виробленої ними електроенергії становить 67% на 2000 р.

У промислово розвинених країнцей показник сягає 80%.

Теплова енергія на ТЕС використовується для нагрівання води та отримання пари - на паротурбінних електростанціях або для отримання гарячих газів-на газотурбінних.

Для отримання тепла органічне паливо спалюють у котлоагрегат ТЕС.

Як паливо використовують вугілля, торф, природний газ, мазут, горючі сланці.

1.Котлотурбінні електростанції

1.1. Конденсаційні електростанції (КЕС, історично отримали назву ДРЕС – державна районна електростанція)

1.2.Теплоелектроцентралі (теплофікаційні електростанції, ТЕЦ)

2.Газотурбінні електростанції

3.Електростанції на базі парогазових установок

4.Електростанції на основі поршневих двигунів

5. Комбінованого циклу

Сучасні теплові електростанції мають переважно блокову структуру. ТЕЦ, що розглядається, виконана за блоковою схемою з поперечними зв'язками по парі і поживній воді. ТЕЦ із блоковою структурою складається з окремих енергоблоків. До складу кожного енергоблоку входять основні агрегати – турбінний та котельний та пов'язане з ним безпосередньо допоміжне обладнання.

Застосування блокової схеми пов'язане з такими особливостями експлуатації:

1. Котельний резерв на блокових ТЕЦ відсутній, що компенсується аварійним резервом в енергосистемі. Зупинка котла означає втрату потужності енергоблока.

2. Аварійні ситуації локалізуються у межах енергоблоку, не торкаючись сусідніх блоків.

3. Спрощення теплової схеми та комунікацій, відсутність сполучних магістралей, зменшення кількості елементів арматури полегшує та робить його більш надійним.

4. Управління блоком через тісний взаємозв'язок котла і турбіни здійснюється з єдиного центру, яким є блоковий щит управління.

5. Кожен наступний енергоблок ТЕЦ може бути виконаний відмінним від попереднього із застосуванням більш прогресивних рішень.

6. Блокова схема призводить до блокового пуску, тобто до одночасного пуску котла та турбіни на ковзних параметрах пари.

Основним обладнанням ТЕЦ є турбіна, котел та генератор. Серійні агрегати стандартизовані за відповідними показниками: потужністю, параметрами пари, продуктивністю, напругою і силою струму і т. д. При виборі перевага надається стандартним агрегатам. На вибір агрегатів істотно впливає теплова схема електростанції.

При виборі основного обладнання блочної ТЕЦ повинні дотримуватися таких вимог:

1. Тип та кількість основного обладнання повинні відповідати заданій потужності електростанції та передбаченому режиму її роботи. Можливі варіанти за значеннями потужності блоків та параметрами пари зіставляються за техніко-економічними показниками, такими як питомі капітальні витрати, собівартість енергії, питома витрата умовного палива.

2. Обмеження за потужністю блоків, що вибираються, накладається потужністю енергосистеми.

3. До блоків, призначених для регулювання навантаження системи (піковим та напівпіковим), пред'являються додаткові обмеження за потужністю та параметрами пари.

4. Вибір основного обладнання для блокових ТЕЦ полягає у виборі блоків, що включають всі основні агрегати і допоміжне обладнання.

5. Тип парового котла повинен відповідати виду палива, виділеному для проектованої електростанції.

6. Продуктивність парового котла блоку ТЕЦ вибирається такою, щоб забезпечувалася номінальна витрата пари на турбіну разом із витратою на власні потреби та запасом, що дорівнює 3%.

7. Число котлів вибирається рівним числу турбін – це дозволяє мати однакову будівельну довжинукотельного та турбінного відділень.

8. При розширенні ТЕЦ для збільшення опалювальної потужності розглядаються два варіанти: або встановлення турбіни типу Т, або збільшення кількості водогрійних котлів.

На ТЕЦ-2 споруджено три блоки, на яких встановлено наступне технологічне обладнання для покриття теплових та електричних навантажень:

1. Турбоагрегати:

Блоки №1,2 – турбіна типу ПТ-80-130/13;

Блок №3 – турбіна типу Т-100/120-13.

Для промислово-опалювальних ТЕЦ застосовуються конденсаційні турбіни типу ПТ із двома регульованими відборами пари. Т. до. на ТЕЦ, що розглядається, переважає опалювальне навантаження, то на додаток до турбін ПТ встановлена ​​турбіна типу Т з теплофікаційними відборами. У таблиці 1.1 представимо технічні характеристики турбін.

Таблиця 1.1 - Технічні характеристикитурбін аналізованої ТЕЦ

Характеристики Дані
ПТ-80-130/13 Т-100/120-130
номінальна потужність, МВт
максимальна потужність, МВт -
Тиск свіжої пари
Температура свіжої пари,
Номінальна витрата свіжої пари, т/год
Число регенеративних відборів
Межі регулювання тиску пари у відборах:
- виробничому, МПа 1-1,6 -
- опалювальному, МПа 0,03-0,25 -
- верхньому опалювальному, Мпа - 0,06-0,25
-нижньому опалювальному, МПа - 0,05-0,20
Питома витрата свіжої пари при номінальному теплофікаційному режимі, кг/кВт год 5,6 4,3
Число циліндрів турбіни
Число конденсаторів
Витрата пари у відборах: -
-виробничому, т/год -
-опалювальному, т/год 0,06-0,25
-верхньому та нижньому опалювальних, т/год 0,05-0,20
Температура охолоджуючого середовища,

2. Котлоагрегати.На ТЕЦ, що розглядається, встановлені наступні котлоагрегати:

Для всіх блоків – енергетичні котли типу ТГМ-96б (три штуки) парапродуктивністю 480 т/год;

Три пікові водогрійні котли типу ПТВМ-100 продуктивністю 100 Г кал/год;

Два пікові водогрійні котли типу КВГМ-180 продуктивністю 1180 Г кал/година.

Резервні котли на блокових ТЕЦ не встановлюються. На ТЕЦ як резерв встановлюються водогрійні казани. Кількість їх приймається не менше двох, а сумарна потужність така, щоб при відключенні одного енергетичного котла інші разом з водогрійними котлами забезпечували середнє опалювальне навантаження найбільш холодного місяця. Для прийнятої блокової схеми ТЕЦ котли ТГМ-96б забезпечують максимальну витрату пари на турбіну ПТ-80/13-130 із запасом 2,1%, а для турбін Т-100/1220 130-3 забезпечують лише номінальний пропуск пари турбіною без запасу. Максимальний пропуск пари турбіною 485 т/година не покриваються. У таблиці 1.2 представимо технічні характеристики котлів.

Таблиця 1.2 - Технічні характеристики котлів ТЕЦ, що розглядається

Характеристики Дані
Енергетичний котел типу ТГМ-96б
Паропродуктивність, т/год
Температура живильної води
Температура пари,
Тиск пари,
-МПа 13,8
-кг с/см²
Температура газів, що йдуть,
К.п.д. гарантійний, % 92,8
Повітропідігрівач – РВП -
Паливо – газ та мазут -
Водогрійний котел типу ПТВМ-100
Тиск, кг с/см² 10,3
Паливо – газ та мазут -
Витрати води
- в основному режимі, т/год
- у піковому режимі, т/год
К.п.д., % 90,5
Температура води на вході в котел
- В основному режимі,
- у піковому режимі,
Водогрійний котел типу КВГМ-180
Теплопродуктивність, Гкал/година
Тиск, кг с/см² 8-25
Паливо – газ -
Витрата води, т/год
К.п.д., % 88,8
Температура води на вході в котел,
Температура води на виході з казана,

Кожен із блоків ТЕЦ-2 у номінальному режимі видає 80 МВт електроенергії, а також тепло з мережевою водою (на опалення та гаряче водопостачання) – 100 Гкал/год. З блоків №1, 2 можна видати пару для промислових підприємств- 80 Гкал / год. Пікові водогрійні казани можуть видати сумарну теплову потужність 660 Гкал/год. Так як ТЕЦ-2 є електростанцією комбінованого типу, вона виробляє електрику та тепло у різних кількостях залежно від кліматичних умов та від інструкцій з боку контрольних органів.

У певних умовах ТЕЦ може виробляти тільки електроенергію (при конденсаційному режимі) або навпаки поставляти максимальна кількістьтеплоенергії турбін блоків та додатково електроенергію. Залежно від ситуації з паливом можна поставити додаткове тепло з пікових водогрійних котлів.

ТЕПЛОВА СХЕМА ТЕЦ. Паливо

На технологічній схемі ТЕЦ відображають ланцюжок технологічних процесів від доставки палива до видачі електроенергії.

Технологічна схема виконана за блочним принципом (рис.1.1).

Мал. 1.1 – Технологічна схема ТЕЦ (Позначення: G – генератор; Т – трансформатор; ТСН – трансформатор власних потреб; ТХ – паливне господарство; ГВТ – газоповітряний тракт)

Розглянемо роботу схеми: пара з котла 1 надходить через пароперегрівач 2 в турбіну, що складається з циліндра високого тиску 3 і з циліндра низького тиску 4. Відпрацьований пар конденсується в конденсаторі 5 водою, що подається з охолоджувальної градирні 14 циркуляційним насосом 13 насосом 6 в підігрівачі низького тиску (ПНД) 7 зі зливним насосом з ПНД конденсатора 8. В ПНД конденсат підігрівається і надходить у деаератор 9. Підживлювальна вода з природного водоймища насосом технічного водопостачання 16 подається у водопідготовчу установку (химводо в якій також надходить деаератор 9. Поживна вода, звільнена в деаераторі від кисню і вуглекислого газу, подається в котел 1 живильним насосом 10. При цьому проходить через підігрівачі високого тиску (ПВД) 11 і економайзер 12, де підігрівається парою, що відбирається з турбіни, і відходять від котла газами.

Для промислових потреб є відбір пари з турбіни 22, повернення конденсату від технологічних споживачів здійснюється насосом 23. Для підігріву мережної води (для опалення та гарячого водопостачання) використовується теплофікаційний відбір, пара з якого направляється в підігрівачі мережної води 17. У піковому режимі роботи для підігріву мережної води використовуються водогрійні котли 18 і пікові бойлера 24, зі зливними насосами 25. Для забезпечення циркуляції води в мережі теплофікації служать мережеві насоси I-го і II-го 19 підйомів. Для покриття втрат мережевої води використовується насос підживлення теплових мереж 21.

Реально технологічна схемаТЕЦ набагато складніше, тому що в наведеній схемі на рисунку1.1 однотипне обладнання зображено один раз незалежно від числа допоміжних і основних агрегатів, встановлених на електростанції. Кількість робочих та резервних агрегатів залежить від виду та потужності станції, місця механізмів у технологічному процесі та інших факторів.

В енергетичних установках необхідні параметри робочого тіла одержують, використовуючи енергію палива. Під енергетичним паливом розуміють речовини, що виділяють за певних умов значну кількість теплоти, яку економічно доцільно використовувати як джерело енергії.

Енергетичні та водогрійні котли на ТЕЦ-2 газомазутні. Основним паливом для електростанції є природний газ, а резервним – мазут марки М100 та М40.

Мазут - високий, важкий залишок перегонки нафти, що виходить після відгону легких фракцій (бензину, гасу, лігроїну та ін.), застосовують в енергетиці переважно як рідке паливо. Мазут класифікують за в'язкістю та вмістом сполук сірки на малосірчисті (S<0,5%), сернистые (S=0,5¸2%) и высокосернистые (S>2%).

На ТЕЦ паливо перед спалюванням спеціально готують, що забезпечує надійну та економічну роботу топкових пристроїв та всього котла. Характер підготовчих операцій залежить від виду палива.

Природний газ, що подається газопроводами, має тиск, що значно перевищує необхідне при спалюванні. Тому попередньо на газорозподільних станціях (ГРС) або пунктах (ГРП) електростанції знижують тиск газу, а також очищають його від механічних домішок та вологи. Підготовка газоподібного палива найпростіша і вимагає невеликих площ та матеріальних витрат.

Горіння рідкого палива (мазуту) відбувається після його випаровування. Швидкість випаровування рідини, а отже, горіння, тим вища, чим більша її питома поверхня, тобто поверхня, що припадає на одиницю маси палива. Щоб отримати велику питому поверхню рідкого палива, його розпорошують на дрібні частки. Для якісного розпилення та надійного транспортування трубопроводами мазут марок М100 і М40 попередньо підігрівають до 95-135. Крім того, мазут, як і газоподібне паливо, очищають від механічних домішок, а також підвищують залежно від типу розпилювальних пристроїв – пальників – до певних значень його тиск.

gastroguru 2017