Лекція №8:ТЕПЛОВІ І АТОМНІ ЕЛЕКТРИЧНІ СТАНЦІЇ

Мета і завдання: Знати стислий зміст лекції: Споживання електроенергії і теплоти; показник парової економічної паротурбінної електростанції; втрати пару і конденсату; термічна деаерація води; компоновки основного устаткування ГЕС і АЕС в головній будівлі.330000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000

Сукупність апаратів і механізмів, що забезпечують реалізацію термодинамічних циклів перетворення теплової енергії в механічну і потім в електричну енергію, називається тепловою електричною станцією (ТЕС). Електростанцію з комбінованим виробництвом електричної і теплової енергії називають теплоелектроцентраллю (ТЕЦ).Таким чином, теплові електричні станції включають устаткування, технологічно необхідне для здійснення безперервного виробництва електричної, а при необхідності і теплової енергії. Так, наприклад, комплекс паротурбінної ТЕС , працюючої на органічному паливі, складається з паливоподачі 1, котлів 2, парових турбін 3, електрогенераторів 4, електричних розподільних пристроїв 5, устаткування циркуляційного водопостачання 6, устаткування золоуловлювання 7 і золовидалення 8, водоймища 11, тягодувних пристроїв 9 і димарів 10. Все це устаткування взаємозв'язане пароводяними трубопроводами, газоповітряними трактами, електричними комунікаціями.

Мал. 8.1. Технологічна схема ТЕС

8.1. Споживання і виробництво електричної енергії і теплоти

Однією з особливостей електричної і частково теплової енергії є необхідність синхронності їх виробництва із споживанням. В той же час протягом доби, тижнів, місяців і року споживання цих енергій не залишається постійним. На практиці встановлюються графіки залежності величини споживання електроенергії і теплоти від поточного часу.

На мал.8.2 показано характерний добовий графік зміни потужності електроспоживання, залежно від часу доби (). Графік відображає, складене на практиці підвищення потужності електроспоживання вранці, в день і особливо у вечірній час і різке зниження споживання в нічний час (нічний провал навантаження). Аналогічно будується річний графік електроспоживання.

Мал. 8.2. Добові графіки електричного навантаження.

На мал. 8.3 приведений замість добового характерний річний графік теплоспоживання для різних сезонів року.

Змінне за часом споживання електричної і теплової енергії покривається електростанціями і ТЕЦ, з'єднаними в енергосистемі, а також окремими котельнями. Відповідно до графіка енергоспоживання змінюється робочий склад і режими роботи агрегатів, що входять в енергосистему. Об'єктивна оцінка форми графіків енергоспоживання відображається у ряді показників режимів, енергоспоживання.

Мал. 8.3. Річний графік опалювального навантаження.

1 - максимальне значення; 2 - мінімальне значення.

Коефіцієнт використання максимального навантаження g_М - відношення середньодобового навантаження N_ср до її максирисьного значення N_макс

g_М= N_ср/N_макс (8.1)

Близький по відношенню до g_М показник числа годин використання максимального навантаження Т_М

Т_М=Е_С/N_макс (8.2)

де Е_С - кількість виробленої за добу (місяць, рік) електроенергії:

Коефіцієнт нерівномірності добового навантаження f_мін - відношення мінімального навантаження за добу до максимального.

f_мін= N_мін/N_макс (8.3)

Аналогічні коефіцієнти можуть застосовуватися як для доби, так і для річного періоду. В енергосистемах (або окремих ТЕС) потужність встановлених енергоагрегатів перевищує максимальну робочу потужність на величину резерву.

Відношення цих потужностей визначає коефіцієнт резерву

=N_уст/N_макс (8.4)

На практиці, оскільки потужність, що розглядається, може значно відрізнятися від встановленої (низький рівень води в водосховищі ГЕС, погіршення якості твердого палива, конструктивні дефекти устаткування) при визначенні коефіцієнта резерву користуються відношенням розглянутої потужності до максимальної робочої.

8.2. Типи теплових електростанцій

Теплові електричні станції мають різну класифікацію по типах залежно від ряду чинників. Так, по виду енергії, що відпускається, розрізняють паротурбінні електростанції з конденсацією відпрацьованої в турбіні пари, призначені для виробництва тільки електроенергії, - КЕС (конденсаційні електричні станції); і теплові електростанції, виробляючі електричну і теплову енергії, - ТЕЦ (теплоелектроцентралі).

По виду теплових машин, що обертають електрогенератор, розрізняють ТЕС з паровими турбінами - ПТ, з газовими турбінами - ГТ або при поєднанні парових і газових турбін - ТЕС з ПГУ (парогазовими установками).

По виду первинної природної енергії відрізняють ТЕС, працюючі на органічному паливі (вугілля, нафта, газ), і електростанції, що використовують «ядерне пальне» (ізотопи урану), - АЕС (атомні електричні станції) і АТЕЦ (атомні теплоелектроцентралі).

Класифікують теплові електростанції і по інших ознаках: по величині початкових параметрів пари, по встановленій потужності електростанції, по основній технологічній структурі (блокові і неблокові ТЕС), по використанні станції в покритті графіка електроспоживання (базові, напівбазові, пікові і напівпікові) і т.д.