идз юдин

Раздел 2. Задание: Классификация ТЭС

Выполнил: студент гр.

Конденсационная электро­стан­ция (КЭС), те­п­ло­вая па­ро­тур­бин­ная электро­стан­ция, в ко­то­рой энер­гия пер­вич­ных ис­точ­ни­ков (при­род­ный газ, иско­пае­мый уголь, ма­зут и др.) пре­об­ра­зу­ет­ся в элек­трическую энер­гию с исполь­зо­ва­ни­ем кон­ден­са­ци­он­ной тур­би­ны. КЭС вы­ра­ба­ты­ва­ет толь­ко электро­энер­гию (в от­ли­чие от те­п­ло­элек­тро­цен­тра­лей).

Рисунок 1 – Принципиальная схема КЭС

Тех­но­ло­гический про­цесс пре­вра­ще­ния энер­гии на КЭС про­из­во­дит­ся на ос­но­ве цик­ла Ран­ки­на. Прин­ци­пи­аль­ная схе­ма КЭС по­ка­за­на на ри­сун­ке 1. То­п­ли­во сжи­га­ет­ся в топ­ке кот­ло­аг­ре­га­та (па­ро­ге­не­ра­то­ра), ко­то­рый предназна­чен для по­лу­че­ния во­дя­но­го па­ра вы­со­ких дав­ле­ния (13–35 МПа) и температуры (540–600 °C). Пар по па­ро­про­во­ду по­сту­па­ет в конденсационную тур­би­ну, ва­ло­про­вод ко­то­рой со­еди­нён с ро­то­ром турбоге­не­ра­то­ра (ско­рость вра­ще­ния 1500–3000 об/мин), где ме­ха­ническая энер­гия пре­об­ра­зу­ет­ся в элек­три­че­скую. От­ра­бо­тав­ший в тур­би­не пар поступа­ет в кон­ден­са­тор и охла­ж­да­ет­ся во­дой, заби­рае­мой из ис­точ­ни­ка водоснаб­же­ния (ре­ка, озе­ро, мо­ре, пруд-ох­ла­ди­тель). Воз­дух, по­па­даю­щий в конден­сатор, уда­ля­ет­ся с по­мо­щью эжек­то­ра. В процес­се кон­ден­са­ции па­ра потреб­ляет­ся до 45 м³/с охлаждающей во­ды (темп-ра во­ды 10–20 °С). Конденсат па­ра (во­да) конденсат­ным на­со­сом по­да­ёт­ся в деаэра­тор, предназна­чен­ный для уда­ле­ния из не­го га­зов (в пер­вую оче­редь воз­ду­ха), вызы­ваю­щих ин­тен­сив­ную коррозию труб кот­ла, за­тем во­да направля­ет­ся в те­п­ло­об­мен­ни­ки, где подогрева­ет­ся от­би­рае­мым из тур­би­ны па­ром (до темп-ры 240–300 °C), и опять по­сту­па­ет в кот­ло­аг­ре­гат. Для компен­са­ции по­терь во­ды в конденсатор до­пол­ни­тель­но по­да­ёт­ся очищен­ная во­да. Т. о. созда­ёт­ся замкну­тый па­ро­во­дя­ной тракт КЭС (котлоагре­гат – па­ропро­вод – тур­би­на – кон­ден­са­тор – кон­ден­сат­ный и пи­та­тель­ный насо­сы – теплообменни­ки подогре­ва кон­ден­са­та и пи­та­тель­ной во­ды – трубопро­во­ды во­ды – котлоагрегат), на­зы­вае­мый тех­но­ло­гической схе­мой КЭС.

Обыч­но КЭС со­сто­ят из отдельных энер­го­бло­ков мощ­но­стью до 1200–1500 МВт. Часть от­во­ди­мой с вы­во­дов ге­не­ра­то­ров элек­тро­энер­гии потребляет­ся вспо­мо­гательным обо­ру­до­ва­ни­ем КЭС: на­со­са­ми, вентиляторами, транс­портё­ра­ми, дро­бил­ка­ми уг­ля и др. Рас­ход электроэнергии на собств. ну­ж­ды КЭС за­ви­сит от ти­па сжи­гае­мо­го органического то­п­ли­ва, дав­ле­ния па­ра, ти­па при­во­да пи­та­тель­ных на­со­сов (элек­три­че­ский или тур­бин­ный) и др.; он со­став­ля­ет в сред­нем (в про­цен­тах от об­ще­го про­изводства электричества) для пы­ле­уголь­ной КЭС до 7%, для газо­ма­зут­ной – до 4%. Значительная часть энер­гии на собств. ну­ж­ды (око­ло по­ло­ви­ны) рас­хо­ду­ет­ся на при­вод пи­тательных на­со­сов (при па­ро­тур­бин­ном при­во­де рас­ход наименьший). Ос­тальная элек­тро­энер­гия от­во­дит­ся к трансфор­ма­то­рам повыше­ния на­пря­же­ния и да­лее по ли­ни­ям электропереда­чи посту­па­ет в энерго­сис­те­му к по­тре­би­те­лям.

Ос­нов­ную и большую часть вспо­мо­гательного обо­ру­дова­ния КЭС разме­ща­ют в главном кор­пу­се элек­тро­стан­ции, раз­ме­ры ко­то­ро­го за­ви­сят от ви­да сжи­гае­мо­го то­п­ли­ва, ти­па и рас­по­ло­же­ния кот­лов, тур­бин и электрогенераторов. Отдельным зве­ном тех­но­ло­гической схе­мы КЭС являет­ся ус­та­нав­ли­ваемая ря­дом с ис­точ­ни­ком во­до­снаб­же­ния бе­ре­го­вая насос­ная стан­ция. Вы­со­ко­про­из­во­дительные во­дя­ные на­со­сы, ко­то­рые обеспе­чи­ва­ют по­да­чу ох­ла­ж­даю­щей во­ды в кон­ден­са­тор, рас­по­ла­га­ют в машин­ном за­ле гл. кор­пу­са КЭС.

То­п­ли­во на тер­ри­то­рию КЭС обыч­но по­да­ёт­ся по га­зо­про­во­ду и железнодорожными со­ста­ва­ми. Зо­лу и шла­ки из то­поч­ной ка­ме­ры и золоуло­ви­те­лей уда­ля­ют гидрав­лическим спо­со­бом. На тер­ри­то­рии КЭС про­клады­ва­ют железнодорожные пу­ти и ав­то­мо­биль­ные до­ро­ги, наземные и под­зем­ные ком­му­ни­ка­ции. Пло­щадь тер­ри­то­рии, за­ни­мае­мой сооружениями КЭС, со­став­ля­ет, в за­ви­си­мо­сти от мощ­но­сти элек­тро­стан­ции, ви­да топ­ли­ва и др. ус­ло­вий, 25–70 Га.

КПД КЭС, как пра­ви­ло, не пре­вы­ша­ет 40% (для срав­не­ния: КПД АЭС 32%), что объ­яс­ня­ет­ся зна­чит. по­те­ря­ми те­п­ло­ты в ок­ру­жаю­щую сре­ду (прежде все­го при кон­ден­са­ции от­ра­бо­тав­ше­го па­ра па­ро­вых тур­бин в конденсаторах). По­это­му для со­вер­шен­ст­во­ва­ния тех­но­ло­гического процесса при­ме­ня­ют вне­дре­ние вто­рич­но­го про­ме­жу­точ­но­го пе­ре­гре­ва па­ра в кот­ле, по­вы­ше­ние температуры кон­ден­са­та, сни­же­ние дав­ле­ния при конденса­ции па­ра в конденса­то­ре и т. п.

Кро­ме КЭС, ра­бо­таю­щих на ор­га­ническом то­п­ли­ве, раз­ли­ча­ют так­же атом­ные КЭС (АКЭС), в ко­то­рых роль па­ро­во­го кот­ла вы­пол­ня­ет ядер­ный реак­тор и со­еди­нён­ный с ним па­ро­ге­не­ра­тор; гео­тер­маль­ные КЭС (Гео­КЭС), исполь­зую­щие тер­маль­ные под­зем­ные во­ды для по­да­чи вы­де­ляе­мо­го из них па­ра в па­ро­вые тур­би­ны; сол­неч­ные КЭС, в ко­то­рых сол­неч­ное из­лу­че­ние кон­цен­три­ру­ет­ся зер­ка­ла­ми на стен­ках па­ро­ге­не­ра­то­ра.

КЭС яв­ля­ют­ся основными про­из­во­ди­те­ля­ми элек­тро­энер­гии в РФ и боль­шин­стве промышленных стран ми­ра. КЭС, ра­бо­таю­щие в энергосис­те­мах РФ, на­зы­ва­ют так­же ГРЭС.