4 Тепловые конденсационные электрические станции (кэс)

На тепловых электростанциях электрическую энергию получают благодаря сжиганию в топках котлов или самих двигателях твердого, жидкого или газообразного топлива.

Различают угольные, сланцевые, торфяные, дизельные, работающие на жидком топливе, а также электростанции, где в топках котлов сжигают мазут или газ.

На КЭС химическая энергия сжигаемого топлива преобразуется в котле в энергию водяного пара, приводящего во вращение турбоагрегат (паровую турбину, соединенную с генератором). На крупных КЭС применяют агрегаты мощностью 200,400,600,800 МВт и более.

Механическая энергия вращения преобразуется генератором в электрическую.

На рисунке 1 приведена схема технологического процесса КЭС.

Рисунок 1- Принципиальная схема КЭС

На тепловых электростанциях, работающих на угле, уголь взвешивается для определения удельного расхода топлива на выработку одного кВтч электроэнергии, далее уголь поступает в дробильную установку, где он превращается в пыль. Угольная пыль вместе с воздухом и с добавлением мазута поступает на пылеугольные горелки. Теплота, получаемая при сжигании угля нагревает воду, превращая ее в пар. Острый пар при температуре 400-650^оС и давлении 3-30 МПа поступает на турбину. В тур-бине энергия пара преобразуется в механическую энергию вращения торора генератора, вырабатывающего электрическую энергию. Отработанный в турбине пар поступает в конденсатор, где с помощью охлажденной воды, подаваемой циркуляционным насосом, превращается в воду. Источником холодной воды могут быть река, озеро, искусственное водохранилище, а также специальные установки с охлаждающими башнями (градирнями). Далее конденсатным насосом охлажденная вода подается в дэаэратор, который предназначен для удаления из питательной воды газов, и в первую очередь, кислорода, вызывающего усиленную коррозию труб котла. В дэ-аэратор также подается химически очищенная вода. После дэаэратора питательная вода питательным насосом подается в котел. Пропуск основной массы пара через конденсатор приводит к тому, что 60-79% тепловой энергии, вырабатываемой котлом, бесполезно уносится циркуляционной водой.

На долю КЭС приходится до 60% выработки электроэнергии.

Мощность современных КЭС такова, что каждая из них может обеспе-чить электроэнергией крупный район страны.. Отсюда еще одно название электростанций этого типа – государственная районная электрическая станция (ГРЭС).

Особенности КЭС следующие:

- строятся по возможности ближе к месторождениям топлива- подавляющую часть выработанной электроэнергии отдают в электрические сети повышенных напряжений (110-750 кВ);

- работают по свободному (т.е. не ограниченному тепловыми потребителя-ми) графику выработки электроэнергии; мощность может меняться от расчетного максимума до так называемого технологического минимума;

- низкоманевренны: разворот турбин и набор нагрузки из холодного состояния требуют примерно от 3 до 10 часов;

- имеют относительно низкий КПД, примерно 30-40%;

- развита сеть высокого напряжения и не развита сеть распределительного устройства низкого напряжения;

- блочный принцип построения электростанции.