Eng Ru
Отправить письмо

Некоторые свойства топлив, сжигаемых на тепловых электростанциях. Тэс виды топлива


Некоторые свойства топлив, сжигаемых на тепловых электростанциях — Мегаобучалка

На ТЭС сжигают три вида топлива: газообразное, жидкое и твердое (рис. 1.4).

Газообразное топливо существует в нескольких формах: природный газ; попутный газ, получаемый из недр земли при добыче нефти; доменный и коксовый газы, получаемые при металлургическом производстве. На ТЭС России преимущественно используется природный газ (свыше 60 % в топливном балансе России и 70—80 % в ее европейской части). Природный газ в основном состоит из метана СН4, который при правильной организации процесса горения сжигается полностью, превращаясь в воду и двуокись углерода.

Главное преимущество природного газа состоит в его относительной экологической безопасности: при его сжигании, не возникает вредных выбросов, если не считать образования ядовитых оксидов азота, с которыми можно бороться соответствующей организацией процесса горения. Поэтому его используют для котельных и ТЭЦ крупных городов. Дополнительное преимущество — легкость транспортировки по газопроводам с помощью газовых компрессоров, устанавливаемых на газоперекачивающих станциях. Организация сжигания природного газа на электростанциях также сравнительно проста: перед подачей в топки котлов ТЭС необходимо снизить его давление до 0,2—0,3 МПа (2—3 ат) в газораспределительном пункте ТЭС или, наоборот, если давление в газовой магистрали недостаточно, повысить его давление до 2—2,5 МПа (20—25 ат) с помощью газовых компрессоров, если газ подается в камеры сгорания ГТУ.

Еще несколько лет назад считалось, что в России возникла «газовая пауза», когда газ можно использовать на ТЭС в необходимом количестве.

С твердого топлива на природный газ было переведено много ТЭС, особенно в европейской части России. Основанием к тому было то, что Россия обладает 35 % мировых запасов газа. Однако «газовая пауза» закончилась, не начавшись, и сегодня идет речь об обратном переводе ТЭС с природного газа на твердое топливо и о замещении выработки электроэнергии на газомазутных ТЭС выработкой на АЭС.

Из многочисленных жидких топлив на ТЭС используют мазут и дизельное топливо. Мазут — это в основном смесь тяжелых углеводородов, остаточный продукт перегонки нефти, остающийся после отделения бензина, керосина и других легких фракций. Мазут сжигают в топках энергетических котлов газомазутных энергоблоков (см. лекцию 2) в периоды недостатка газа (например, при сильных длительных холодах и временной нехватке природного газа, заготовленного в подземных хранилищах). Часто его используют для «подсветки» — добавки к сжигаемому твердому топливу при некоторых режимах работы для обеспечения устойчивого горения. Сжигать мазут постоянно сегодня нерентабельно из-за большой его стоимости по сравнению и с газом, и с твердыми топливами.

Мазут — достаточно вязкое топливо, и поэтому перед подачей его к форсункам котла его разогревают до 100—120 °С и распыляют в топке с помощью паровых форсунок. Мазуты делятся на малосернистые (до 0,5 % серы) и высокосернистые (2—3,5 % серы). При сжигании образующиеся оксиды попадают в атмосферу.

Твердые топлива (рис. 1.4) отличаются большим разнообразием, вызванным различной геологической историей их месторождений. Если выполнить анализ определенной навески твердого топлива (так называемой рабочей массы), то прежде всего, можно обнаружить, что она содержит определенное количество влаги (воды) и золы (минеральных негорючих веществ). И влага, и зольность серьезно ухудшают потребительские и технические качества твердых топлив. Прежде всего, это баласт, который необходимо перевозить, перерабатывать вместе с горючими элементами топлива, а затем выбрасывать в горячем состоянии либо в дымовую трубу (водяные пары), либо в золовые отвалы. Если из рабочей массы вычесть влажность и зольность (рис. 1.5, а), то останется так называемая горючая масса топлива. Основным «горючим» элементом в твердом топливе является углерод.

 

Содержание горючей массы в рабочей определяет теплоту сгорания Qсг — то количество тепловой энергии, которая выделяется при полном сгорании единицы рабочей массы (1 кг) жидкого или твердого топлива. Из рис. 1.5, б видно, что наибольшей «калорийностью» обладают мазут и антрацит, наименьшей — торф.

Для того чтобы сравнивать качество работы различных ТЭС вводят понятие условного топлива (сокращенно — у.т.) — топлива с теплотой сгорания 7000 ккал/кг. Если, например, ТЭС сожгла 1000 т бурого угля с Qсг = 3500 ккал/кг, то, значит, она использовала 500 т у.т.

Теплоту сгорания природного газа относят к 1 нм3. Например, для типичного природного газа Qсг = 8400 ккал/нм3.

 

megaobuchalka.ru

Эффективность топлива на ТЭС — курсовая работа

  1. Введение
  2. Эф  исп т на т

2.1 Понятие и виды топлива на ТЭС

    1. . Классификация топлива.
    2. . Традиционные и нетрадиционные виды топлива на ЭС.
    3. . Возобновляемые и не возобновляемые виды топлива.
    4. . Топливо в отдельных регионах России.
    5. . Условное топливо.

3. Структура энергосистемы РБ.

4. Проблемы топливно-энергетического комплекса.

 

  1. ВВЕДЕНИЕ

     Энергетика — область хозяйственно-экономической деятельности человека, совокупность больших естественных и искусственных подсистем, служащих для преобразования, распределения и использования энергетических ресурсов всех видов. Её целью является обеспечение производства энергии путём преобразования первичной, природной, энергии во вторичную, например в электрическую или тепловую энергию. При этом производство энергии чаще всего происходит в несколько стадий: 

  • получение и концентрация энергетических ресурсов, примером может послужить добыча, переработка и обогащение ядерного топлива;
  • передача ресурсов к энергетическим установкам, например доставка мазута на тепловую электростанцию;
  • преобразование с помощью электростанций первичной энергии во вторичную, например химической энергии угля в электрическую и тепловую энергию;
  • передача вторичной энергии потребителям, например по линиям электропередачи.
 

     Электроэнергетика — это подсистема энергетики, охватывающая производство электроэнергии на электростанциях и её доставку потребителям по линии электропередачи. Центральными её элементами являются электростанции, которые принято классифицировать по виду используемой первичной энергии и виду применяемых для этого преобразователей. Необходимо отметить, что преобладание того или иного вида электростанций в определённом государстве зависит в первую очередь от наличия соответствующих ресурсов. Электроэнергетику принято делить натрадиционную и нетрадиционную.

 

     Цель  исследования данной курсовой работы: 

  • исследовать основные виды топлива на ТЭС
  • узнать о текущем состояние и перспективы развития использования топлива на ТЭС в России и в РБ;
  • описать какие используются топлива на ТЭС в разных регионах России;
  • рассчитать  экономическую эффективность внедрения комплексной автоматизации технологических процессов в тепловой электростанции.

 

    1. ПОНЯТИЕ И  ВИДЫ ТОПЛИВА НА ТЭС

   Топливо — вещество, из которого с помощью определённой реакции может быть получена тепловая энергия.

   Чаще  всего, под топливом понимают вещество, способное гореть при наличии окислителя (например, дрова или дизельное топливо). В таком случае, смесь топлива с окислителем образует взрывчатое вещество. Тепловой двигатель может преобразовывать тепловую энергию топлива в кинетическую. Существует также ядерное топливо — вещество, выделяющее большое количество тепла в результате реакций распада или объединения ядер атомов.

Основной  показатель топлива — теплотворная способность (теплота сгорания). Для целей сравнения видов топлива введено понятие условного топлива (теплота сгорания одного килограмма «условного топлива» (у.т.) составляет 29,3 МДж или 7000 ккал — что соответствует низшей теплотворной способности чистого антрацита.

ТЭС на мазуте

     Мазутные  электростанции не нуждаются в сложном  и дорогостоящем оборудовании для  подготовки топлива. Они не имеют  устройств для улавливания золы; поверхности нагрева парогенераторов не подвергаются золовому износу, что позволяет повысить скорость продуктов сгорания, интенсифицировать работу поверхностей нагрева. В результате парогенераторы, работающие на мазуте, более компактны. Поэтому электростанции, работающие на мазуте, имеют меньшие габариты и требуют меньших затрат на сооружение. Капитальные вложения на сооружение тепловой электростанции на мазуте на 20—25% ниже, чем на сооружение электростанции равной мощности на твердом топливе. Сжигание мазута позволяет повысить надежность и экономичность парогенераторной установки. Однако мазут как единственное топливо сжигается редко и только на электростанциях, расположенных в районе его добычи.

     ТЭС на угле

     Уголь – результат существования древних  лесов и болот и отложения  биологического материала во время  их роста. После умирания биологический  материал погружался в воду. При  его распаде атомы кислорода  и водорода покидали материал, в  нем оставались только атомы углерода.

     Энергия угля эффективна и до недавнего времени  оставалась достаточно рентабельной. Сейчас ее использование ограничено по двум основным причинам: недостаток запасов и загрязнение окружающей среды. Уголь является невозобновляемым источником энергии, поэтому  в ближайшем времени его запасы закончатся. Следует очень осторожно использовать оставшийся уголь и думать о будущем. Второй основной причиной, по которой редко используются электростанции на угле, является загрязнение. Угольное топливо сгорает с выделением в атмосферу густого черного дыма. Этот дым может стать причиной  различных болезней и явлений, от эмфиземы и выцветания краски до кислотного дождя. Загрязнение объясняется наличием в угле различных включений. В связи с тем, что контролировать соотношение топлива и кислорода крайне затруднительно, серные и фосфорные включения приводят к образованию и выделению диоксида серы, угарного газа и других загрязняющих атмосферу соединений.

Если  рассмотреть энергетическую проблему в перспективе, становится понятно, что уголь не сможет стать экологически чистым источником энергии по нескольким причинам. Диоксид серы и азот могут  соединяться с атмосферной водой, это приводит к образованию серной или азотной кислоты и кислотным  дождям. Кислотные дожди разрушают  мраморные статуи, наносят вред дикой природе и загрязняют воду. Большое количество углекислоты, выделяемой при сжигании угля, повышает плотность атмосферы и приближает катастрофу, связанную с всемирным потеплением. Всемирное потепление, на самых поздних стадиях, растопит лед на полюсах и спровоцирует сильнейшие наводнения на мировом уровне.

ТЭС на газу

Газотурбинная электростанция — современная, высокотехнологичная установка, генерирующая электричество и тепловую энергию.

Основу  газотурбинной электростанции составляют один или несколько газотурбинных двигателей - силовых агрегатов, механически связанных с электрогенератором и объединенных системой управления в единый энергетический комплекс. Газотурбинная электростанция может иметь электрическую мощность от двадцати киловатт до сотен мегаватт. Газотурбинная электростанция способна отдавать потребителю значительное количество тепловой энергии - с коэффициентом ~ 1:2 по отношению к электрической мощности.

Газотурбинный агрегат может работать как на газообразном, так и на жидком топливе. Так, в газотурбинных установках может использоваться:

  • Дизельное топливо
  • Керосин
  • Природный газ
  • Попутный нефтяной газ
  • Биогаз (образованный из отходов сточных вод, мусорных свалок и т.п.)
  • Шахтный газ
  • Коксовый газ
  • Древесный газ и др.

 

2.1. КЛАССИФИКАЦИЯ ТОПЛИВА

     Вещества, способные в процессе каких-либо преобразований выделять энергию, которая может быть технически использована, принято называть топливом. В зависимости от принципа освобождения энергии, заключающейся в топливе, различают ядерное и химическое топливо. Ядерное топливо выделяет энергию в результате ядерных преобразований, а химическое – в результате окисления горючих элементов, входящих в его состав. Известный русский ученый Д.И. Менделеев дал такое определение химического топлива: «Топливом называется горючее вещество, умышленно сжигаемое для получения тепла». 

     Основными видами химического топлива являются органические топлива: торф, горючие сланцы, угли, природный газ, продукты переработки нефти. В настоящее время принято классифицировать все топлива в зависимости от способа их получения и агрегатного состояния. 

    По способу  получения различают естественное (природное)  топливо, 

искусственное топливо и топливные отходы (таблица 2.1.1). В зависимости от агрегатного состояния топливо разделяют на твердое, жидкое и газообразное. 

     Естественным  (природным) топливом называют топливо, используемое без переработки. Искусственным называют топливо, полученное при перера-ботке естественного топлива. В процессе переработки естественного топлива в искусственное получают топливные отходы. 

     Топливо принято характеризовать химическим составом и теплотой сгорания. Теплотой сгорания называют количество теплоты, выделяемое при полном сгорании единицы массы твердого и жидкого топлива или единицы объема (при нормальных условиях) газообразного топлива. Для сравнения между собой массы различных топлив, отличающихся теплотой сгорания, введено понятие условного топлива. Под условным топливом понимают такое топливо, теплота сгорания которого составляет 29,3 МДж/кг.

    Вид топлива    
  Жидкое  
    Естественное    
Дрова   Нефть     Природный газ
Торф         Нефтепромысловый
          (попутный) газ
Бурый уголь          
Каменный  уголь          
Антрацит          
Горючие сланцы          
    Искусственное    
Брикеты   Моторное топливо Генераторный  газ
    продукты  
    нефти      
Кокс   Спирт     Газ  подземной  газифи-
          кации углей
Полукокс    Синтетическое  топливо Сжиженный газ
          Водород
    Топливные отходы    
Отходы  углеобогащения Мазут     Доменный газ
Кокс  газовых заводов Кислый  гудрон   Коксовый газ
Металлургический ко-       Газы нефтепереработки
кс          
Древесные отходы          

student.zoomru.ru

Топливное хозяйство ТЭС различного вида органического топлива. Доставка, разгрузка, складирование топлива. Схемы топливоподачи и топливо -приготовления.

 

Топливное хозяйство ТЭС включает устройства и механизмы для приема, подготовки, хранения и подачи топлива в котельную.

Твердое топливо (уголь, сланцы, торф) доставляется на станцию по железной дороге в специальных вагонах, жидкое топливо (мазут), как правило, также доставляется по железной дороге в цистернах, но иногда и по воде, т.к. это будет в 4 – 5 раз дешевле, а газообразное топливо – газопроводом.

В состав топливоподачи входят:

а) приемное разгрузочное устройство вагоноопрокидыватели, щелевой бункер с лопастными питателями под ним и траншеи с ковшовыми выгружателями.

б) устройства для подачи топлива в бункера котлов: ленточные конвейеры

в) дробильная установка (если она требуется характеристиками топлива и условиями его сжигания)

г) размораживающие устройства (тепляк): в него ставят вагоны перед разгрузкой при смерзании топлива

Топливные склады:

а) расходные (оперативные): хранится эксплуатационный запас топлива, используемый ЭС в периоды кратковременных задержек поступлений

б) резервные (аварийные)

Твердое топливо:

Поставляется в вагонах грузоподъемностью примерно 60-100 т. составом, состоящим из 40-70 вагонов, поэтому к каждой электростанции, работающей на твердом топливе, строится специальная ветка. Вагон разгружается в разгрузочном сарае, где стоит различное оборудование: вагоноопрокидователь или щелевые бункеры, куда уголь попадает через дверцу, находящуюся внизу вагона. Дальше топливо через дозатор (чтобы не провисал) попадает на ленточный транспортер. Затем топливо поступает либо на склад, либо в дробилку, откуда оно поступает в бункер сырого топлива. На складе уголь хранится в штабелях. Размер штабелей зависит от степени механизации склада: наличие крана или бульдозера. Наличие крана позволяет сделать штабель более высоким. Между штабелями должно быть обязательно пространство, в которое могла бы проехать пожарная машина. На разных высотах в штабеля устанавливают термометры, которые измеряют температуру угля, что позволяет предотвращать пожары на складах.

Жидкое топливо:

Поставляется на склад в цистернах, грузоподъемность которых 60 тон. Для доставки жидкого топлива также строиться отдельная железнодорожная ветка. Цистерны поступают на разгрузочную эстакаду, где они освобождаются от мазута, который тут же подогревают, чтобы увеличить его текучесть и он поступает в мазутопровод, а затем в баки, почти полностью находящиеся под землей.

Если же топливо поступает по воде, то на зиму делается запас в резервном складе, который позволит работать станции пока не начнутся следующие поставки.

Газообразное топливо:

На территорию электростанции газ поступает по одной линии подземного трубопровода.

 

  1. Системы удаления золы и шлака на электростанциях.

 

Система золоудаления – устройства, обеспечивающие удаление золы и шлака (расплавленная зола) из бункеров котельного агрегата и транспорт их за пределы электростанции.

Золоотвалы представляют собой подготовленную выемку с высокими берегами, которая должна быть заполнена водой. Вода с золой поступает в низ бассейна, зола оседает на дно, а с поверхности золоотвала воду забирают обратно в систему золо-, шлакоудаления.

Существует несколько способов удаления золы и шлака на золоотвалы:

1.Раздельное: Шлак и вода из-под бункеров удаляется с помощью воды. Для удаления золы используют шламовые насосы, а для удаления шлака – багерные. Гидрошлакопроводы и гидрозолопроводы поступают на золошлакоотвалы.

2.Совместное:При удалении золы и шлака используют только багерные насосы.

3.Аппарат Москолькова:Данный аппарат используется для удаления шлака вместо багерного насоса. В нем нет вращающейся части. Шлак удаляется под воздействием мощной струи воды, а отсюда вытекает главный его недостаток: необходимо большое количество воды. Вода обеспечивает принудительный транспорт гидрозолошлаковой смеси из котельной до золоотвала.

В тех случаях, когда необходимо золу использовать в сухом виде или невозможно осуществить гидравлический способ удаления золы и шлака из-за недостатка воды либо из-за ее отсутствия вблизи ЭС, применяют пневматическую систему. Раздробленный шлак и зола поступают в трубопровод, в котором создается разрежение. засасываемый воздух транспортирует золу и шлак по трубам в циклон, где они отделяются от воздуха и выпадают в бункер, а воздух после обеспыливания направляют в дымовую трубу.

 

 

  1. Очистка дымовых газов. Аппараты для очистки. Принципы работы и эффективность. Роль дымовых труб

 

Одним из основных средств уменьшения загрязнения атмосферы вредными примесями, выбрасываемыми через дымовые трубы тепловых электростанций, является улучшение рассеивания дымовых газов. Этому способствует уменьшение числа труб и увеличение их высоты, а также скорости газов на выходе из устья трубы. По нормам технологического проектирования тепловых электростанций тип золоулавливающих устройств и высоту дымовых труб выбирают в соответствии с расчетом рассеивания в атмосфере выбросов из дымовых труб и при твердом топливе проверяют по допустимой запыленности газов перед дымососом.

Очистка дымовых газов.

Золоуловители:

Сухие пылеуловители

К сухим пылеуловителям относятся все аппараты, в которых отделение частиц примесей от воздушного потока происходит механическим путем за счет сил гравитации, инерции. Конструктивно сухие пылеуловители разделяют на циклоны, ротационные, вихревые, радиальные, жалюзийные пылеуловители и др.

Широкое применение для сухой очистки газов по­лучили циклоны различных типов (рис. 66). Газовый поток вводится в циклон через патрубок 2 по касательной к внутренней поверхности корпуса 1 и совершает вращательно-поступательное движение вдоль корпуса к бункеру 4. Под действием центробежной силы частицы пыли образуют на стенке циклона пылевой слой, который вместе с частью газа попадает в бункер. Отделение частиц пыли от газа, попавшего в бункер, происходит за счет поворота газового потока в бункере на 180°. Освободившись от пыли, газовый поток образует вихрь и выходит из бункера, давая начало вихрю газа, покидающему циклон через выходную трубу 3, Для нормальной работы циклона необходима герметичность бункера. Если бункер негерметичен, то за счет подсоса наружного воздуха происходит вынос пыли с потоком через выходную трубу.

Рис. 66. Циклон

 

Производительность циклона зависит от его диаметра, увеличиваясь с ростом диаметра.

Для очистки больших масс газов (дымовые газы при сжигании твердого топлива, пыль сушилок и т. п.) применяются батарейные циклоны (рис. 67), состоящие из большого числа параллельно установленных циклонных элементов. Конструктивно они объединяются в один корпус и имеют общий подвод и отвод газа. Опыт эксплуатации батарейных циклонов показал, что эффективность очистки таких циклонов несколько ниже эффективности отдельных элементов из-за перетока газов между циклонными элементами.

 

Рисунок 67. Батарейный циклон

 

Ротационные пылеуловители относятся к аппаратам центробежного действия и представляют собой машину, которая одновременно с перемещением воздуха очищает его от относительно крупных фракций пыли. В отличие от описанных устройств они обладают большой компактностью, так как вентилятор и пылеуловитель обычно совмещены в одном агрегате. В результате этого при монтаже и эксплуатации таких машин не требуется дополнительных площадей, которые необходимы для размещения специальных пылеулавливающих устройств при перемещении запыленного потока обыкновенным вентилятором.

Конструктивная схема простейшего пылеуловителя ротационного типа представлена на рис. 68. При работе вентиляторного колеса частицы пыли за счет центробежных сил отбрасываются к стенке спиралеобразного кожуха 2 и движутся по ней в направлении выхлопного отверстия 4. Газ, обогащенный пылью, через специальное пылеприемное отверстие 3 отводится в пылевой бункер, а очищенный газ поступает в выхлопную трубу 4.

 

Рисунок 68. Пылеуловитель ротационного типа

 

Коэффициент обеспыливания сухих золоуловителей достаточно маленький – 0,4-0,5

 

Мокрые пылеуловители

Аппараты мокрой очистки газов имеют широкое распространение, так как характеризуются высокой эффективностью очистки от мелкодисперсных пылей, а также возможностью очистки от пыли горячих и взрывоопасных газов.

Аппараты мокрой очистки работают по принципу осаждения частиц пыли либо на поверхность капель жидкости, либо на поверхность пленки жидкости. Осаждение частиц пыли на жидкость происходит под действием сил инерции и броуновского движения.

Коэффициент обеcпыливания у мокрых пылеуловителей больше чем у сухих пылеуловителей, приблизительно он равен 90%.

Электрофильтры.

Электрическая очистка — один из наиболее совершенных, видов очистки газов от взвешенных в них частиц пыли и тумана. Этот процесс основан на ударной ионизации газа в зоне коронирующего разряда, передаче заряда ионов частицам примесей и осаждении последних на осадительных и коронирующих электродах.

Загрязненные газы, поступающие в электрофильтр, всегда оказываются частично ионизованными за счет различных внешних воздействий (рентгеновских лучей, радиоактивных излучений, космических лучей, нагрева газа и др.), поэтому они способны проводить ток, попадая в пространство между двумя электродами. Величина силы тока зависит от числа ионов и напряжения между электродами. При увеличении напряжения в движение между электродами вовлекается все большее число ионов и величина тока растет до тех пор, пока в движении не окажутся все ионы, имеющиеся в газе. При этом величина силы тока становится постоянной (ток насыщения), несмотря на дальнейший рост напряжения. При некотором достаточно большом напряжении движущиеся ионы и электроны настолько ускоряются, что, сталкиваясь с молекулами газа, ионизируют их, превращая нейтральные молекулы в положительные ионы и электроны. Образовавшиеся новые ионы и электроны ускоряются электрическим полем и в свою очередь ионизируют новые молекулы газа. Этот процесс называется ударной ионизацией газа.

Ударная ионизация газа протекает устойчиво лишь в неоднородном электрическом поле, характерном для цилиндрического конденсатора (рис. 69). В зазоре между коронирующим и осадительным (2)электродами создается электрическое поле убывающей напряженности с силовыми линиями (3),направленными от осадительного к коронирующему электроду или наоборот. Напряжение к электродам подается от выпрямителя (4).

 

Рисунок 69. Схема расположения электродов в электрофильтре

 

 

pdnr.ru

Понятие и виды топлива на ТЭС. Элементный состав топлива на тепловых электрических станциях

Похожие главы из других работ:

Ветровые электростанции мира и России

1.1 Понятие и виды альтернативной энергетики

Малая энергетика (альтернативная энергетика) - это на сегодняшний день наиболее экономичное решение энергетических проблем в условиях все возрастающей потребности в энергоресурсах...

Гидроэлектростанции: принцип работы, крупнейшие аварии

1. ОБЩЕЕ ПОНЯТИЕ О ГЭС

Гидроэлектростанция (ГЭС) электростанция, в качестве источника энергии использующая энергию водного потока. Гидроэлектростанции обычно строят на реках, сооружая плотины и водохранилища...

Дозиметрия: эквивалент поглощения, единицы измерения и характеристика доз

Понятие дозиметрии

Дозиметрия, область прикладной физики, в которой изучаются физические величины, характеризующие действие ионизирующих излучении на объекты живой и неживой природы, в частности дозы излучения...

Законы сохренения импульса

9. Разъясните понятие солнечной активности. Какие процессы на солнце связанны с явлениями на Земле. Как распределяется на Земле Солнечная энергия? Насколько можно считать Землю тепловой машиной? Дайте понятие солнечного излучения.

Солнечная активность - совокупность наблюдаемых изменяющихся (быстро или медленно) явлений на Солнце. Самое сильное проявление солнечной активности, влияющее на Землю, - солнечные вспышки...

Изучение тепловых явлений в школьном курсе физики

6. ЭНЕРГИЯ ТОПЛИВА. УДЕЛЬНАЯ ТЕПЛОТА СГОРАНИЯ ТОПЛИВА

В данной теме расширяется понятие энергии. Вначале напоминают учащимся некоторые сведения из химии. Они сводятся к тому, что при горении происходит соединение элементов с кислородом и образование новых веществ, новых молекул. Так, например...

Определение эксплуатационных параметров котельной установки Е-500

2. Определение расхода топлива по нормативным значениям топлива

Энтальпия уходящих газов определяется по формуле кДж/кг...

Определение эксплуатационных параметров котельной установки Е-500

3. Определение расхода топлива по измененным значениям топлива

Измененное значение зольности составляет , влажности - . Измененное значение теплоты сгорания кДж/кг. Определим теоретические объемы воздуха и продуктов сгорания при измененном составе топлива...

Пассивный дом

1. Понятие энергоэффективности

Из-за плохой теплоизоляции, устаревших коммуникаций - теплосетей и сопутствующих инженерных сооружений, и отсутствия энергосберегающего оборудования - большинство зданий также является источниками опасных загрязнений...

Понятие колебательного явления. Бифуркация. "Жесткие" и "мягкие" режимы

1.1 Понятие о колебаниях

Рассмотрим некоторую систему, т.е. совокупность объектов, взаимодействующих между собой и с окружающей средой по некоторому закону. Это может быть как механическая система материальных точек, абсолютно твердых тел...

Принцип относительности и специальная теория относительности Эйнштейна

2.1 Понятие одновременности

Рассмотрим теперь вопрос о сверке часов и об одновременности событий в разных системах отсчета с учетом постулатов Эйнштейна. В механике Ньютона «истинный, или стандартный...

Реконструкция системы электроснабжения и релейной защиты подстанции

1.1 Понятие эффективности РЗА

Роль системы РЗА - минимизировать отрицательный эффект от возникающих в энергосистеме разного рода повреждений и анормальных режимов. Кроме того, внедрение в практику более совершенных (например...

Тенденции развития современных направлений науки

5.1 Понятие

Геофизика-- комплекс наук, исследующих физическими методами строение Земли. Геофизика в широком смысле изучает физику твердой Земли (земную кору, мантию, жидкое внешнее и твердое внутреннее ядро), физику океанов, поверхностных вод суши (озёр...

Топливо. Тепловой баланс котельного агрегата

1. Виды топлива

Теплотехнические установки (ТТУ) - это устройства, которые потребляя топливо обеспечивают достижение определенного полезного эффекта. Например, в теплосиловых установках (ТСУ) полезный эффект - это механическая работа, которую можно...

Электрификация и проектирование освещения офисного помещения ОАО "Конверсия-Жилье"

1.1.2 Понятие освещения

Естественное освещение осуществляется через световые проемы зданий и сооружений. Оно может быть боковым, верхним и комбинированным (верхнебоковым). Боковое освещение осуществляется через окна или другие светопроемы...

Энергосбережение на предприятиях текстильной и легкой промышленности

Виды и этапы энергосберегающих мероприятий. Основные виды вторичных энергоресурсов (ВЭР). Возможность использования ВЭР на вашем предприятии

Энергосберегающая политика на предприятии должна проводиться в несколько этапов: 1. выявляются факты потерь энергии, ее нерационального производства и использования...

fis.bobrodobro.ru

Виды топлива и его состав

Паровые котлы ТЭС

Отечественная энергетика развивается за счет строительства электростанций на органи­ческом и ядерном топливе.

Органическим топливом называют горю­чие вещества, способные активно вступать в реакцию с кислородом и обладающие зна­чительным удельным тепловыделением (на единицу массы или объема).

К энергетическим видам топлив относятся такие, которые экономически целесообразно использовать для получения больших коли-, честв теплоты. Запасы их должны быть огром­ны и относительно легко доступны для массо­вого использования. Кроме того, они не долж­ны являться ценным сырьем для других отраслей промышленности. В качестве энерге­тических топлив электростанций наибольшее, значение имеют: твердое — каменные и бурые, угли и отходы их переработки, антрацит и по­луантрацит; жидкое — мазут; газовое — при­родный газ. В меньшей мере используются торф и горючие сланцы, стабилизированная нефть и горючие газы промышленности (до­менный, коксовый), хотя в отдельных районах страны они составляют заметную часть топ­ливного баланса.

В последнее время все возрастающее зна­чение для получения энергии и прежде всего электрической приобретает широкое строи­тельство АЭС, использующих энергию распада радиоактивных ядер атомов тяжелых метал­лов урана (235U) и плутония (239Ри). Самая богатая урановая руда — уранинит — содер­жит 65—90% двуокиси урана UO2, в составе которой радиоактивного 236U содержится всего >0,72%, а остальное составляет обычный 238U. Для повышения содержания 235U в исходном ядерном топливе его подвергают обогащению на газодиффузионных заводах до 1,5—3,5% 235U, после чего загружают в ядерные реакто­ры. При делении 1 кг 235U выделяется около 85 млн. МДж теплоты, что эквивалентно сжи­ганию 3500 т каменного угля с теплотой сго­рания 24,5 МДж/кг.

Из общего потребления органического топ­лива в стране около 40% приходится на долю энергетики. В топливном балансе тепловых электростанций преимущество имеют угли, мазут и природный газ. Доля сжигаемого угля на ТЭС возрастает за счет использования угольных месторождений Сибири и Северного Казахстана. Примерно на таком же уровне находится использование мазута и природного газа. На остальные виды твердого топлива — торф, сланцы приходится всего 6—7% общего расхода топлива электростанциями. Ускорен­ное развитие получит добыча углей в новых месторождениях более дешевым способом — открытым.

Все ископаемые — твердые топлива и нефть по­лучились в процессе длительного преобразования ис­ходной растительной массы и отмерших животных ор­ганизмов под слоем земли или воды, причем этот про­цесс протекал с различной скоростью в направлении постепенного обуглероживания (углефикации) топли­ва, т. е. повышения в нем содержания углерода и уменьшения количества кислорода и водорода (рис. 2.1).

Рис. 2.1. Изменение элементарного состава основных видов топлив.

Степень обуглероживания, характеризующая глуби­ну химических превращений в топливе (так называе­мый химический возраст топлива), не определяется прямо его геологическим возрастом, т. е. длительно­стью во времени процесса углеобразования.

Сырая нефть является смесью органических соеди­нений и включает в себя небольшое количество жидких сернистых и азотных соединений, парафинов и смол. После извлечения легких фракций и масел (бензина, лигроина, керосина, газойля, солярового масла) оста­ются сильновязкие тяжелые фракции — мазут, который и используется как энергетическое жидкое топливо. При этом минеральные примеси, входящие в нефть, концентрируются в мазуте.

Природные газы образуются одновременно с нефтью либо получаются в результате синтеза в при­сутствии воды и карбидов металлов на больших глуби­нах под воздействием высокого давления и темпера­туры. Во многих случаях выход газов сопутствует до­быче нефти. Это так называемые попутные газы, кото­рые также возможно использовать в качестве энергети­ческого топлива.

Использование газообразных и жидких топлив по сравнению с углем не только повы­шает общую культуру эксплуатации электро­станций. но и приводит к ощутимому сниже­нию стоимости основного оборудования, росту к. п. д. установок. Так, при сооружении элек­тростанций, сжигающих газ и мазут, удельные капиталовложения по сравнению с электро­станцией равной мощности на угле снижают­ся на 20—24%, а экономичность газомазутных станций по отпуску электроэнергии на 4% выше, чем работающих на угле.

Однако разведанные запасы природных га­зов и нефти ограничены и составляют около 6% всех мировых запасов органических топ­лив. Кроме того, природные газы и нефть являются ценнейшим сырьем для народного хозяйства. Запасы же угля превышают 71% мировых разведанных ресурсов топлива и являются основным органическим топливом.

Органическая часть твердых и жидких топ­лив состоит из большого количества сложных химических соединений, в состав которых в основном входят пять химических элемен­тов: углерод С, водород Н, кислород О, сера S и азот N. Кроме того, топливо содержит минеральные примеси А, попавшие в исход­ную залежь в основном извне, и влагу W. Поэтому химический состав твердых и жид­ких топлив определяют не по количеству со­единений, а по суммарной массе химических элементов в топливе в процентах от 1 кг, т. е. устанавливают элементарный состав топлива.

Различают следующие пять основных эле­ментарных масс топлива [7]:

Рабочая масса топлива

CP+HP+OP+NP+SP.,+

+ЛР+№>=100%; (2.1)

Аналитическая масса топлива

Ca+Ha+Oa+Na+S%+ +Л а+Wa= 100 % ;

(2-2)

Сухая масса топлива

Cc + Hc + Oc + Nc + S<>-Mc== 100%; (2.3) условная горючая масса топлива

Сг + Нг+Ог + Ыг+5гл= 100%; (2.4) і' Органическая масса топлива

C°-j-H0-f00-f №-f S0—100%. (2.5)

Рабочей считается масса топлива в том виде, в каком она поступает на ТЭС. Расчет расхода топлива и полученных объемов про­дуктов сгорания производится по составу ра­бочей массы. Рабочее топливо, измельченное до порошкообразного состояния и доведенное в лабораторных условиях до воздушно-сухого состояния, теряет внешнюю влагу, и масса его называется аналитической. Оставшуюся влагу W& топлива, связанную с его исходным веще­ством, называют чаще гигроскопической, т. е. Wa=Wril.

Если топливо нагреть до 102—105°С, то испарится вся влага и тогда получится сухая масса топлива. В горючую массу топлива вхо­дят химические элементы исходного органиче­ского вещества; кроме того, сюда причисляют серу минеральных горючих соединений (на­пример, серного колчедана FeS2), поэтому она называется условной горючей массой.

В уравнениях (2.1) — (2.4) через Бд обо­значена летучая сера, представляющая собой сумму колчеданной и органической серы, спо­собной к окислению в топке: Sj4=SK+S°.

Органическая масса отличается от горючей только отсутствием колчеданной серы. Кроме указанных двух видов серы, существует еще сульфатная сера Sc, которая входит в состав высших окислов (например, CaS04) и даль­нейшему окислению не подвергается. Схема элементарного состава различных масс твер­дого топлива приведена на рис. 2.2. В составе топлива различают внешний балласт, состоя­щий из влаги и минеральной части, и внут-

Кексодый остатон

Рис. 2.2. Схема элементарного состава твердого топлива.

Ренний балласт, входящий в исходное орга­ническое вещество топлива. К нему относятся кислород и азот.

Г орючими элементами топлива являются углерод, водород и сера. Углерод является основным горючим элементом топлива. Он имеет высокую теплоту сгорания (34,1 МДж/кг) и составляет большую часть рабочей массы топлива (50—75% в твердых топливах и 83 — 85% в мазутах). Водород имеет высокую теп­лоту сгорания (120,5 МДж/кг), но его коли­чество в твердых топливах невелико (№— =2-^-4%) и несколько больше в жидких (10— 11%). Сера имеет невысокую теплоту сгора­ния (9,3 МДж/кг) и содержится в топливах в малых количествах (Sp=0,3-^4%), поэтому не представляет ценности как горючий эле­мент. Наличие окислов серы в продуктах сго­рания увеличивает опасность коррозии метал­ла поверхностей нагрева и при определенных концентрациях опасно для организмов и ра­стительности, что требует принятия мер для их улавливания. В зависимости от содержания серы различают малосернистый (Sp<0,5%), сернистый (Sp=0,5-5-2%) и высокосернистый (Sp>2%) мазуты.

В отличие от твердого и жидкого топлива газовое топливо представляет собой механи­ческую смесь горючих и негорючих газов. Природные газы преимущественно (до 90 —• 96%) содержат метан СН4, в небольшом ко­личестве тяжелые углеводороды (этан СгНб, пропан СзНв, бутан С4Н10 и др.), которые ча­сто записываются в виде общей формулы CmH„ (1—6%). Кроме того, природный газ содержит негорючие компоненты: немного азо­та N2 (1—4%) и двуокись углерода С02 (0,1-0,2%).

Нормальному (неаварийному) останову котла (блока) предшествует его разгрузка. При останове в резерв на короткое время (на­пример, на ночь) стремятся в наибольшей степени сохранить тепловое состояние обору­дования, в связи с чем …

Рассматриваемые режимы можно разде­лить на три основных этапа: подготовитель­ные операции, собственно растопки котла и повышение нагрузки до заданной. Рассмо­трим их применительно к наиболее современ­ному оборудованию — блочным установкам. В течение …

В соответствии с тепловой схемой АЭС пар выраба­тывается либо непосредственно в ядерных реакторах кипящего типа, либо в парогеиераторах-теплообменни - ках, в которых осуществляется передача теплоты от теп­лоносителя, поступающего из реактора, …

msd.com.ua

Современная теплоэнергетика

Страница 8 из 75

2. УСТРОЙСТВО И ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ СОВРЕМЕННОЙ ТЭС, РАБОТАЮЩЕЙ НА ОРГАНИЧЕСКОМ ТОПЛИВЕ2.1. Типы тепловых электростанций

Тепловой электрической станцией называется комплекс оборудования и устройств, преобразующих энергию топлива в электрическую и (в общем случае) тепловую энергию.

Тепловые электростанции характеризуются большим разнообразием и их можно классифицировать по различным признакам.

1.  По назначению и виду отпускаемой энергии электростанции разделяются на районные и промышленные.

Районные электростанции — это самостоятельные электростанции общего пользования, которые обслуживают все виды потребителей района (промышленные предприятия, транспорт, население и т.д.). Районные конденсационные электростанции, вырабатывающие в основном электроэнергию, часто сохраняют за собой историческое название — ГРЭС (государственные районные электростанции). Районные электростанции, вырабатывающие электрическую и тепловую энергию (в виде пара или горячей воды), называются теплоэлектроцентралями (ТЭЦ). Как правило, ГРЭС и районные ТЭЦ имеют мощность более 1 млн кВт.

Промышленные электростанции — это электростанции, обслуживающие тепловой и электрической энергией конкретные производственные предприятия или их комплекс, например завод по производству химической продукции. Промышленные электростанции входят в состав тех промышленных предприятий, которые они обслуживают. Их мощность определяется потребностями промышленных предприятий в тепловой и электрической энергии и, как правило, она существенно меньше, чем районных ТЭС. Часто промышленные электростанции работают на общую электрическую сеть, но не подчиняются диспетчеру энергосистемы. Ниже рассматриваются только районные электростанции.

2.  По виду используемого топлива тепловые электростанции разделяются на электростанции, работающие на органическом топливе и ядерном горючем.

За конденсационными электростанциями, работающими на органическом топливе, во времена, когда еще не было атомных электростанций (АЭС), исторически сложилось название тепловых (ТЭС — тепловая электрическая станция). Именно в таком смысле ниже будет употребляться этот термин, хотя и ТЭЦ, и АЭС, и газотурбинные электростанции (ГТЭС), и парогазовые электростанции (ПГЭС) также являются тепловыми электростанциями, работающими на принципе преобразования тепловой энергии в электрическую.

В качестве органического топлива для ТЭС используют газообразное, жидкое и твердое топливо. Большинство ТЭС России, особенно в европейской части, в качестве основного топлива потребляют природный газ, а в качестве резервного топлива — мазут, используя последний ввиду его дороговизны только в крайних случаях; такие ТЭС называют газомазутными. Во многих регионах, в основном в азиатской части России, основным топливом является энергетический уголь — низкокалорийный уголь или отходы высококалорийного каменного угля (антрацитовый штыб — АШ). По­скольку перед сжиганием такие угли размалываются в специальных мельницах до пылевидного состояния, то такие ТЭС называют пылеугольными.

3.  По типу теплосиловых установок, используемых на ТЭС для преобразования тепловой энергии в механическую энергию вращения роторов турбоагрегатов, различают паротурбинные, газотурбинные и парогазовые электростанции.

Основой паротурбинных электростанций являются паротурбинные установки (ПТУ), которые для преобразования тепловой энергии в механическую используют самую сложную, самую мощную и чрезвычайно совершенную энергетическую машину — паровую турбину. ПТУ — основной элемент ТЭС, ТЭЦ и АЭС.

Газотурбинные тепловые электростанции (ГТЭС) оснащаются газотурбинными установками (ГТУ), работающими на газообразном или, в крайнем случае, жидком (дизельном) топливе. Поскольку температура газов за ГТУ достаточно высока, то их можно использовать для отпуска тепловой энергии внешнему потребителю. Такие электростанции называют ГТУ-ТЭЦ. В настоящее время в России функционирует одна ГТЭС (ГРЭС-3 им. Классона, г. Электрогорск Московской обл.) мощностью 600 МВт и одна ГТУ-ТЭЦ (в г. Электросталь Московской обл.).

Парогазовые тепловые электростанции комплектуются парогазовыми установками (ПГУ), представляющими комбинацию ГТУ и ПТУ, что позволяет обеспечить высокую экономичность. ПГУ-ТЭС могут выполняться конденсационными (ПГУ-КЭС) и с отпуском тепловой энергии (ПГУ-ТЭЦ). В России имеется только одна работающая ПГУ-ТЭЦ (ПГУ-450Т) мощностью 450 МВт. На Невинномысской ГРЭС работает энергоблок (см. лекцию 7) ПГУ-170 мощностью 170 МВт, а на Южной ТЭЦ Санкт-Петербурга — энергоблок ПГУ- 300 мощностью 300 МВт.

4.  По технологической схеме паропроводов ТЭС делятся на блочные ТЭС и на ТЭС с поперечными связями.

Блочные ТЭС состоят из отдельных, как правило, однотипных энергетических установок — энергоблоков. В энергоблоке каждый котел подает пар только для своей турбины, из которой он возвращается после конденсации только в свой котел. По блочной схеме строят все мощные ГРЭС и ТЭЦ, которые имеют так называемый промежуточный перегрев пара. Работа котлов и турбин на ТЭС с поперечными связями обеспечивается по-другому: все котлы ТЭС подают пар в один общий паропровод (коллектор) и от него питаются все паровые турбины ТЭС. По такой схеме строятся КЭС без промежуточного перегрева и почти все ТЭЦ на докритические начальные параметры пара.

5.  По уровню начального давления различают ТЭС докритического давления и сверхкритического давления (СКД).

Критическое давление — это 22,1 МПа (225,6 ат). В российской теплоэнергетике начальные параметры стандартизованы: ТЭС и ТЭЦ строятся на докритическое давление 8,8 и 12,8 МПа (90 и 130 ат), и на СКД — 23,5 МПа (240 ат). ТЭС на сверхкритические параметры по техническим причинам выполняются с промежуточным перегревом и по блочной схеме. Часто ТЭС или ТЭЦ строят в несколько этапов — очередями, параметры которых улучшаются с вводом каждой новой очереди.

lib.rosenergoservis.ru

Типы тепловых электростанций — Мегаобучалка

А.Ш. НИЗАМОВА

Р.Р.Вилданов

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ В ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКУ

 

 

КГЭУ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

 

А.Ш. НИЗАМОВА

Р.Р.ВИЛДАНОВ

 

ВВЕДЕНИЕ В ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКУ

 

Учебное пособие

по курсу

«Введение в специальность»

 

 

Допущено УМО по образованию в области энергетики и электротехники

в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений,

обучающихся по направлению 140100 – Теплоэнергетика и теплотехника

 

 

Казань 2014

 

 

УДК 621.311.22

ББК 31.361:31.37:31.47

Н61

 

 

Рецензенты:

начальник ПТО ОАО «Генерирующая компания» кандидат технических наук,

Ю.Я. Галицкий;

кандидат технических наук, доцент Казанского государственного

энергетического университета Н.Г. Шагиев

 

 

  Низамова А.Ш., Вилданов Р.Р.
Н61 Введение в теплоэнергетику: Учеб. пособие / А.Ш. Низамова. – Казань: Казан. гос. энерг. ун-т, 2011. – 256 с.
  ISBN 5-89873-133-4
  В предлагаемом вниманию читателя учебном пособии представлен лекционный и практический учебно-программный материал, разъясняющий устройство и функционирование Тепловой электрической станции, работающей на органическом топливе, также изложены основы теплотехнических дисциплин и предложены тесты для самоконтроля полученных знаний. Предназначено для студентов специальности 140100.65 «Тепловые электрические станции» и других электро- и теплоэнергетических специальностей, которые по программе обучения в вузе должны получить представление о работе современной тепловой электростанции.  

 

УДК 621.311.22

ББК 31.361:31.37:31.47

 

ISBN 5-89873-133-4 © Низамова А.Ш., Вилданов Р.Р. 2011 © Казанский государственный энергетический ун-т, 2011

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

Предисловие…………………………………………………………………… 5

Раздел I. Устройство и функционирование современной ТЭС,

работающей на органическом топливе……………………………………. 6

1.1. Типы тепловых электростанций ………………………………. 6

1.2. Технологический процесс преобразования химической

энергии топлива в электроэнергию на ТЭС………………………………… 12

1.3. Знакомство с основным оборудованием ТЭС………………. 14

1.3.1. Паровая турбина………………………………………………. 14

1.3.2. Общие сведения о котельных агрегатах…………………….. 19

Раздел II. Понятие энергетики, электроэнергетики, теплоэнергетики,

теплофикации, теплоснабжения…………………………………………… 24

Раздел III. Энергетические ресурсы……………………………………… 26

3.1. Возобнавляемые и невозобнавляемые источники энергии.

Потребление, запасы отдельных видов энергии……………………………. 26

3.2. Перспективы использования твердого топлива.

Основные месторождения ископаемого твердого топлива РФ…………… 29

3.3. Перспективы развития нефтяного комплекса и систем

газоснабжения. Месторождения нефти и газа……………………………… 36

3.4. Основные технические характеристики топлив………………. 41

3.4.1. Основные технические характеристики мазута……………… 41

3.4.2. Основные технические характеристики газа………………… 43

3.4.3. Основные характеристики твердого топлива………………… 44

 

ПРЕДИСЛОВИЕ

Предлагаемое учебное пособие дает студентам первого курса, обучающихся по специальности «Тепловые электрические станции» общее представление о работе Тепловой электрической станции, знакомит с устройством и функционированием электростанции в самом доступном и элементарном изложении, дает основные понятия о свойствах рабочего тела и его особенностях. Целью учебного пособия является подготовка студентов к изучению серьезных общетехнических дисциплин, таких как «Термодинамика», «Гидрогазодинамика» и в дальнейшем общепрофессиональных и специальных дисциплин «Технология централизованного производства электрической энергии и теплоты», «Тепловые и атомные электрические станции» и т.д.

 

Раздел I. УСТРОЙСТВО И ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ

СОВРЕМЕННОЙ ТЭС, РАБОТАЮЩЕЙ НА ОРГАНИЧЕСКОМ ТОПЛИВЕ

Ñ Ключевые понятия

 

§ Тепловая электростанция.

§ Химическая энергия топлива, электрическая энергия.

§ Паровая турбина, котельный агрегат.

§

Типы тепловых электростанций

Тепловой электрической станцией называется комплекс оборудования и устройств, преобразующих энергию топлива в электрическую и (в общем случае) тепловую энергию.

Тепловые электростанции характеризуются большим разнообразием и их можно классифицировать по различным признакам.

1. По назначению и виду отпускаемой энергии электростанции разделяются на районные и промышленные.

Районные электростанции – это самостоятельные электростанции общего пользования, которые обслуживают все виды потребителей района (промышленные предприятия, транспорт, население и т.д.). Районные конденсационные электростанции, вырабатывающие в основном электроэнергию, часто сохраняют за собой историческое название – ГРЭС (государственные районные электростанции). Районные электростанции, вырабатывающие электрическую и тепловую энергию (в виде пара или горячей воды), называются теплоэлектроцентралями (ТЭЦ). Как правило, ГРЭС и районные ТЭЦ имеют мощность 1 млн. кВт.

Промышленные электростанции – это электростанции, обслуживающие тепловой и электрической энергией конкретные производственные предприятия или их комплекс, например завод по производству химической продукции. Промышленные электростанции входят в состав тех промышленных предприятий, которые они обслуживают. Их мощность определяется потребностями промышленных предприятий в тепловой и электрической энергии и, как правило, она существенно меньше, чем районных ТЭС. Часто промышленные электростанции работают на общую электрическую сеть, но не подчиняются диспетчеру энергосистемы.

Ниже рассматриваются только районные электростанции.

2. По виду используемого топлива тепловые электростанции разделяются на электростанции, работающие на органическом топливе и ядерном горючем.

За конденсационными электростанциями, работающими на органическом топливе, во времена, когда еще не было атомных электростанций (АЭС), исторически сложилось название тепловых (ТЭС – тепловая электрическая станция). Именно в таком смысле ниже будет употребляться этот термин, хотя и ТЭЦ, и АЭС, и газотурбинные электростанции (ГТЭС), и парогазовые электростанции (ПГЭС) также являются тепловыми электростанциями, работающими на принципе преобразования тепловой энергии в электрическую.

В качестве органического топлива для ТЭС используют газообразное, жидкое и твердое топливо. Большинство ТЭС России, особенно в европейской части, в качестве основного топлива потребляют природный газ, а в качестве резервного топлива – мазут, используя последний ввиду его дороговизны только в крайних случаях; такие ТЭС называют газомазутными. Во многих регионах, в основном в азиатской части России, основным топливом является энергетический уголь – низкокалорийный уголь или отходы высококалорийного каменного угля (антрацитовый штыб – АШ). Поскольку перед сжиганием такие угли размалываются в специальных мельницах до пылевидного состояния, то такие ТЭС называют пылеугольными.

3. По типу теплосиловых установок, используемых на ТЭС для преобразования тепловой энергии в механическую энергию вращения роторов турбоагрегатов, различают паротурбинные, газотурбинные и парогазовые электростанции.

Основой паротурбинных электростанций являются паротурбинные установки (ПТУ), которые для преобразования тепловой энергии в механическую используют самую сложную, самую мощную и чрезвычайно совершенную энергетическую машину – паровую турбину. ПТУ – основной элемент ТЭС, ТЭЦ и АЭС.

Газотурбинные тепловые электростанции (ГТЭС) оснащаются газотурбинными установками (ГТУ), работающими на газообразном или, в крайнем случае, жидком (дизельном) топливе. Поскольку температура газов за ГТУ достаточно высока, то их можно использовать для отпуска тепловой энергии внешнему потребителю. Такие электростанции называют ГТУ-ТЭЦ. В настоящее время в России функционирует одна ГТЭС (ГРЭС-3 им. Классона, г. Электрогорск Московской обл.) мощностью 600 МВт и одна ГТУ-ТЭЦ (в г. Электросталь Московской обл.).

Парогазовые тепловые электростанции комплектуются парогазовыми установками (ПГУ), представляющими комбинацию ГТУ и ПГУ, что позволяет обеспечить высокую экономичность. ПГУ-ТЭС могут выполняться конденсационными (ПГУ-КЭС) и с отпуском тепловой энергии (ПГУ-ТЭЦ). В России имеется только одна работающая ПГУ-ТЭЦ (ПГУ-450Т) мощностью 450 МВт. На Невинномысской ГРЭС работает энергоблок ПГУ-170 мощностью 170 МВт, а на Южной ТЭЦ Санкт-Петербурга – энергоблок ПГУ-300 мощностью 300 МВт.

4. По технологической схеме паропроводов ТЭС делятся на блочные ТЭС и на ТЭС с поперечными связями.

Блочные ТЭС состоят из отдельных, как правило, однотипных энергетических установок – энергоблоков. В энергоблоке каждый котел подает пар только для своей турбины, из которой он возвращается после конденсации только в свой котел. По блочной схеме строят все мощные ГРЭС и ТЭЦ, которые имеют так называемый промежуточный перегрев пара. Работа котлов и турбин на ТЭС с поперечными связями обеспечивается по-другому: все котлы ТЭС подают пар в один общий паропровод (коллектор) и от него питаются все паровые турбины ТЭС. По такой схеме строятся КЭС без промежуточного перегрева и почти все ТЭЦ на докритические начальные параметры пара.

5.По уровню начального давления различают ТЭС докритического давления и сверхкритического давления (СКД).

Критическое давление – это 22,1 МПа (225,6 ат). В российской теплоэнергетике начальные параметры стандартизованы: ТЭС и ТЭЦ строятся на докритическое давление 8,8 и 12,8 МПа (90 и 130 ат), и на СКД – 23,5 МПа (240 ат). ТЭС на сверхкритические параметры по техническим причинам выполняются с промежуточным перегревом и по блочной схеме. Часто ТЭС или ТЭЦ строят в несколько этапов – очередями, параметры которых улучшаются с вводом каждой новой очереди.

Рис. 1.1. Ново-Богословская ТЭЦ мощностью 1000 МВт (проект). Топливо –

природный газ.

 

Рис. 1.2. Пермская ГРЭС. Мощность 2400 МВт. Топливо – природный газ.

Установлено 3 блока К-800-240, мощностью 800 МВт с начальным давлением 240 ата

 

 

Рис. 1.3. Среднеуральская ГРЭС

 

 

Рис. 1.4. Машинный зал Пермской ГРЭС. Турбогенератор К-800-240.

 

 

 

Рис. 1.5. Щит управления

 

 

Рис. 1.6. Сургутская ГРЭС мощностью 4800 МВт. 6 блоков по 800 МВт.

Топливо – природный газ

 

Рис.1.7. Тюменская ТЭЦ-1. Главный корпус. Блочный щит управления.

 

megaobuchalka.ru


© ЗАО Институт «Севзапэнергомонтажпроект»
Разработка сайта