Тепловые конденсационные электрические станции (КЭС).

На тепловых элетростанциях энегргия сжигаемого топлива преобразуется в котле в энергию водяного пара: приводящего во вращение турбоагрегат ( паровую турбину, соединенную с генератором). Механическая энергия вращения преобразуется генератором в электрическую. Топливом для электростанций служат уголь, троф, горючие сланцы, а так же газ и мазут. В отечественной энергетике на долю КЭС приходится до 60% выработки электроэнергии.

Основными особенностями КЭС являются: удаленность от потребителей электроэнергии, что определяет в основном выдачу мощности на высоких и сверхвысоких напряжениях, и блочный принцип построения электростанции. Мощность современных КЭС обычно такова: что каждая из них может обеспечить электроэнергией крупный район страны. Отсюда еще одно название э/станций этого типа – ГРЭС.

На рис.1 представлена упрощенная технологическая схема энергоблока КЭС. Энергоблок представляет как бы отдельную электростанцию со своим основным и вспомогаьельным оборудованием и центром управления – блочным щитом. Связей между соседними энергоблоками по технологическим линиям обычно не предусматривается. Построение КЭС по блочному принципу дает определенные технико-экономические преимущества, коорые заключаются в следующем:

- облегчается применение пара высоких и сверхвысоких парметров вследствие более простой системы паропроводов, что особенно важно для освоения агрегатов большой мощности;

- упрощается истановится более четкой технологическая схема электростанции, вследствие чего увеличивается надежность работы и олблегчается эксплуатация;

- уменьшается, а в отдельных случаях может вообще отсутствовать тепломеханическое оборудование;

- сокращается объем стротельных и монтажных работ;

- уменьшаются капитальные затраты на сооружение электростанции;

- обеспечивается удобное расширение электростанции, причем новые энергоблоки при необходимости могут отличаться от предыдущих по своим параметрам.

Технологическая схема КЭС состоит из нескольких систем: топливоподачи; топливоприготовления; основоного пароводяного контура вместе с парогенератором и турбиной; циркуляциолнного водоснабжения; водоподготовки; золоулавливания и золоудаления и наконец, электрической части станции ( рис.1)

Механизмы и установки, обеспечивающие нормальное функционирование всех этих элементов, входят в так называемую систему собственных нужд станции ( энергоблока ).

Наибольшие энергетические потери на КЭС имеют место в основном пароводяном контуре, а именно в конденсаторе, где отработавший пар, содержащий еще большее количество тепла, затраченного при парообразовании, отдает его циркуляционной воде. Тепло с циркуляционной водой уносится в водоемы т.е. теряется. Эти потери в основном определяют к.п.д. электростанции, составляющий даже для самых современных КЭС не более 40-42%.

Электроэнергия, вырабатываемая электростанцией, выдается на напряжение 110-750 кВ и лишь часть ее отбирается на собственные нужды через трансформатор собственных нужд, поключенный к выводам генератора.

Генераоры и повышающие трансформаторы соединяют в энергоблоки и подключают к распределительному устройству высокого напряжения, которое обычно выполняется открытым ( ОРУ ). Варианты расположения основных сооружений могут быть различными (рис. 2)

Современные КЭС оснащаются в основном энергоблоками 200-800 МВт. Применение крупных агрегатов позволяет обеспечить быстрое наращивание мощностей элекктростанции, приемлимые себестоимость электроэнергии и стоимость установленного киловатта мощности станции.

Современные КЭС весьма активно воздействуют на окружающую среду: на атмо– гидро- и литосферу. Влияние на атмосферу складываетсяв большом потреблении воздуха для горения топлива и в выбросе значительного количества продуктов сгорания. Это в первую очередь газообразные окислы углерода: серы: азота: ряд которых имеет очень высокую активность. Летучаая зола, прошедшая через золоуловители загрязняет воздух.

КЭС загрязняет гидросферу большими массами теплой воды: сбрасываемыми из конденсаторов турбин: а так же промышленными стоками, хотя они проходят тщательную очистку.

Для литосферы влияние КЭС оказывается не только в том: что для работы станции извлекаются большие массы топлива, отчуждаются и застраиваются земельные угодья, но и в том: что требуется много места для захоронения больших масс золы и шлака.

ТЕПЛОФИКАЦИОННЫЕ ЭЛЕКТРОЦЕНТРАЛИ ( ТЭЦ ).

Этот вид электростанций предназначен для централизованного снабжения промышленных предприятий и городов электроэнергией и теплом. Являясь: как и КЭС, тепловыми электростанциями, оно отличаются от последних использованием тепла “ отработавшего ” в турбинах пара для нужд промышленного проитзводства, а так же для отопления, кондиционирования воздуха и горячего водоснабжения. При такой комбинированной выработке электроэнергии и тепла достигается значительная экономия топлива по сравнению с раздельным энергоснабжением, т.е. выработкой электроэнергии на КЭС и получением тепла от местных котельных. Поэтому ТЭЦ получили широкое распространение в районах ( городах ) с большим потреблением тепла и электроэнергии. В целом на ТЭЦ производится около 25% всей электроэнегргии вырабатываемой в России?

Особенностти технологической схемы ТЭЦ показаны на рис.3. Части схемы, которые по своей структуре подобны таковым для КЭС, здесь не указаны. Основное отличие заключаетсяв специыфике парводяного контура и способе выдачи элеектроэнергии.

Специфика электрической части ТЭЦ определяется арсположением элетростанции вблизи центров электрических нагрузок. В этих условиях часть мощности может выдаваться в местную сеть непосредственно на генераторном напряжении. С этой целью на электростанции создается обычно генераторное распределительное устройство ( ГРУ ). Избыток мощности выдается в энергосистему на повышенном напряжении.

Существеной особенностью ТЭЦ является также повышенная мощность теплового оборудования по сравнению с электрической мощностью электростанции. Это обстоятельство определяет большийотносительный расход электроэнергии на собственные нужды, чем на КЭС.

Размещение ТЭЦ преимущественно в крупных промышленных центрах, повышенная мощность теплового оборудования в сравнении с электрическим повышают требования к охране окружающей среды.