Тепловые конденсационные электростанции (КЭС)

Электроэнергии на тепловых электростанциях.

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

В энергетике Украины на долю КЭС приходится до 30% выработки электроэнергии. 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 1.1 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).