Тепловые электростанции

Тепловые электрические станции, предназначенные только для производства электроэнергии, называют конденсационными электрическими станциями (КЭС).

Теплоэлектростанции, на которых отработавший пар на ряду с выработкой электроэнергии используется для теплоснабжения, называют теплоэлектроцентралями (ТЭЦ).

Рис. 5. Технологическая схема ТЭЦ

Принцип действия КЭС (ГРЭС) и ТЭЦ.

В качестве основного сырья используется топливо: твердое (угли), жидкое (мазут), газы (природный, коксовый и доменный) и вода. Роль вспомогательного сырья играет воздух, обеспечивающий необходимое условие горения топлива. Блок-схема этих станций приведена на рис. 5.

Твердое топливо поступает на склад. Склад топлива оснащен мощными кранами-перегружателями или скреперами, задача которых состоит в постоянном переворачивании топлива, чтобы оно не «горело» и не теряло своей теплотворной способности. Задача складского помещения обеспечивать необходимый запас топлива на случай срыва поставок топлива по каким-либо причинам.

Ленточными транспортерами топливо со склада подается в систему пылеприготовления, так как топливо в парогенераторах сжигается в пылевидном состоянии. Система пылеприготовления аналогична общей схеме (рис. 5.) переработки сырья. Подготовленное топливо смешивается с горячим воздухом и подается в топочное устройство парогенераторов. Воздух нагнетается насосом 17, подогревается в теплообменнике (воздухонагревателе) 15 теплом газов, выходящих из парогенератора. Газообразные продукты горения отсасываются из парогенератора при помощи дымососа 16 и выбрасываются в дымовую трубу, пройдя предварительно процесс очистки в очистных сооружениях.

В процессе горения топлива запасенная в нем химическая энергия превращается в тепловую энергию, которая затрачивается на превращение воды в пар. Вода движется по трубам, закрывающим стенки парогенератора в виде экранов. В процессе конверсии в парогенераторе, на выходе из него, получаем основной продукт – пар, шлак и дымовые газы.

Пар, образовавшийся в парогенераторе, по паропроводам направляется в паровую турбину. В паровой турбине кинетическая энергия пара превращается в механическую энергию ее вращения. В свою очередь, турбина вращает электрический генератор, в котором механическая энергия турбины превращается в электрическую.

Пройдя турбину, «отработавший» пар попадает в конденсатор, где происходит его конденсация. Конденсатные насосы 9 отсасывают образовавшийся конденсат и направляют его через подогреватели низкого давления (ПНД) в сепаратор (деаэратор). Деаэратор предназначен для удаления из конденсата растворенных газов. При отсутствии деаэрации растворенные в воде газы (кислород и свободная двуокись углерода), выделяясь в парогенераторе и паропроводах, вызывают коррозию металла. В деаэраторе также происходит восполнение потерянного в процессе циркуляции конденсата. Из деаэратора вода насосом высокого давления 12 подается в парогенератор, проходя последовательно через теплообменники: подогреватель высокого давления (ПВД) и экономайзер. В ПВД вода подогревается паром, а в экономайзере – теплом газа парогенератора.

Чтобы избежать отложения накипи на стенках труб парогенератора, вода, циркулирующая по замкнутому контуру, с целью обессоливания подвергается химической обработке.

ГРЭС предназначена только для выработки электрической энергии и располагается вдали от потребителя. Эту особенность подчеркивает само название – государственная районная электростанция.

ТЭЦ отличается от ГРЭС своим назначением. ТЭЦ предназначены в первую очередь для выработки тепловой энергии (пара) и попутно электрической. Как правило, ТЭЦ строится вблизи тех предприятий, которым необходимо снабжение паром. В принципе ТЭЦ отличается от ГРЭС конструкцией турбин. На ТЭЦ турбины устанавливаются со специальными отборами пара, как это показано на рис. 5. Через турбину на ТЭЦ проходит только часть пара, другая часть идет к потребителю тепловой энергии. Эти отборы устанавливаются таким образом, чтобы обеспечить потребителя паром соответствующих параметров (температура t °С и давление Р). Соответственно, и электрическая мощность ТЭЦ значительно меньше электрической мощности ГРЭС.

Как правило, отличаются они и системой водоснабжения охладительных систем конденсатора. На ГРЭС это система естественных водоемов: река или несколько водоемов, объединенных между собой. Вода (холодная) забирается из реки (водоема) насосом 8 и возвращается в эту же реку (водоем).

На ТЭЦ из-за ограниченности земельных площадей для этих целей устанавливаются специальные охладители воды – градирни. Охлаждение в градирнях осуществляется в основном за счет испарения части воды, стекающей по оросителю под действием силы тяжести (испарение 1 % воды понижает ее температуру на 6 °С). Обычно они представляют собой башенную конструкцию цилиндрической формы, у которой сужена верхняя часть. В этих башнях создается тяга воздуха при помощи высокой башенной вытяжки.

Поиск по сайту: