Общая энергетика. 
Общая энергетика

Отличие технологического процесса получения электрической энергии на станциях типа ТЭЦ от КЭС

ТЭЦ предназначен для централизованного снабжения предприятий и городов электроэнергией и теплом.

Являясь как и КЭС тепловыми станциями, ТЭЦ отличается от последних использованием тепла отработавшего в турбинах пара, который отправляется для отопления и горячего водоснабжения, а также на промышленное производство.

При такой комбинированной выработке электроэнергии и тепла достигается значительная экономия топлива по сравнению с раздельным электроснабжением от КЭС и выработкой тепла от местных котельных. На ТЭЦ производится около 25% электроэнергии, их КПД достигает 70%.

Особенности ТЭЦ показаны на схеме рис. 1.2.

Рисунок 1 Особенности технологической схемы ТЭЦ.

Основное отличие ТЭЦ от КЭС заключается в специфике пароводяного контура и способе выдачи электроэнергии.

Специфика электрической части заключается в расположении рядом с электростанцией центров электрических нагрузок. В этих условиях часть мощности выдаётся в местную сеть на генераторном напряжении. С этой целью на станции имеется генераторное распределительное устройство ГРУ. Часть мощности идёт на собственные нужды, а остальная доля мощности выдаётся в энергосистему на высоком напряжении.

Следует отметить, что расход на СН ТЭЦ выше, чем у КЭС, что определяется большей долей теплового оборудования.

Повышенная мощность теплового оборудования также оказывает влияние на экологию района её размещения.

Современные ТЭЦ выполняются в блочном варианте.

На КЭС электростанциях химическая энергия сжигаемого топлива преобразуется в котле в энергию водяного пара, приводящего во вращение турбоагрегат. Механическая энергия вращения турбины преобразуется генератором в электрическую.

Топливом для электростанций служат уголь, торф, сланцы, газ, мазут.

Основными особенностями КЭС являются:

удалённость от потребителей электроэнергии, что определяет в основном выдачу электроэнергии на высоких и сверхвысоких параметрах;

блочный принцип построения электростанций.

Мощность КЭС обычно такова, что каждая из них может обеспечивать электроэнергией крупный район страны. Поэтому существует еще одно название этих электростанций — государственная районная электростанция (ГРЭС).

Рассмотрим упрощенную принципиальную технологическую схему энергоблока КЭС. Энергоблок представляет собой по сути дела как бы отдельную электростанцию со своим вспомогательным оборудованием и центром управления. Связи между блоками по технологическим линиям обычно не предусматривается.

Построение КЭС по блочному принципу дает следующие преимущества:

облегчается применение пара высоких и сверхвысоких давлений вследствие более простой системы трубопроводов;

упрощается технологическая схема и повышается надёжность;

уменьшается количество резервного технологического оборудования;

сокращается объём строительных и монтажных работ;

обеспечивается удобное расширение электростанций, причём новые блоки при необходимости могут отличаться от предыдущих.

Технологическая схема КЭС (блока) (рис. 1.1) состоит из нескольких подсистем:

топливоподачи (со складами его хранения) -1;

топливоприготовления — 2;

основного пароводяного контура: (котёл 3 с горелками 4; турбина 5, конденсатор 6; конденсатный насос 9; подогреватель низкого давления 16; деаэратор 15; питательный насос 12; подогреватель высокого давления 11; водяного экономайзера 8;).

воздушного экономайзера 10;

циркуляционного водоснабжения (циркуляц. насос 7);

золоулавливания и золоудаления (дымосос 14);

электрической части станции.(G, Т, ОРУ) Механизмы и установки, обслуживающие функционирование элементов технологической схемы образуют систему собственных нужд блока (СН).

КЭС имеют КПД = 40 — 42%, который в основном определяется тепловыми потерями в пароводяном контуре.

Энергия, вырабатываемая электрической частью КЭС, выдаётся на напряжении 110 — 750 кВ и лишь часть её отбирается для питания потребителей собственных нужд.

Генераторы ЭС через повышающие трансформаторы подключают к общему распределительному устройству станции ОРУ (открытое распределительное устройство).

Рисунок 2 Технологическая схема КЭС.

Современные КЭС оснащаются энергоблоками 200 … 1200 МВт. Применение крупных агрегатов позволяет обеспечить быстрое наращивание мощности станции, приемлемую себестоимость электроэнергии. Однако КЭС обладают и рядом существенных недостатков:

тепловое загрязнение атмосферы;

электромагнитное загрязнение, обусловленное влиянием линий высокого и сверхвысокого напряжения;

загрязнение гидросферы (тёплая вода, охлаждающая конденсатор);

влияние на литосферу, сказывающееся в извлечении больших масс топлива из земли, захоронение продуктов сгорания (зола и шлаки).