Реферат з дисципліни «Введення в напрямок»
Виконав А. студент Ткаченко Є.К. група ТЕ-52
Новосибірський державний технічний університет
Електричною станцією називається енергетична установка, яка служить для перетворення природної енергії в електричну. Найбільш поширені теплові електричні станції (ТЕС), що використовують теплову енергію, що виділяється при спалюванні органічного палива (твердого, рідкого і газоподібного). [4]
На теплових електростанціях виробляється близько 76% електроенергії, виробленої на нашій планеті. Це обумовлено наявністю органічного палива майже в усіх районах нашої планети; можливістю транспорту органічного палива з місця видобутку на електростанцію, що розміщується поблизу споживачів енергії; технічним прогресом на теплових електростанціях, що забезпечує спорудження ТЕС великою потужністю; можливістю використання відпрацьованого тепла робочого тіла і відпустки споживачам, крім електричної, також і теплової енергії (з парою або гарячою водою) і т.п. [2]
Високий технічний рівень енергетики може бути забезпечений лише при гармонійній структурі генеруючих потужностей: в енергосистемі повинні бути і АЕС, що виробляють дешеву електроенергію, але мають серйозні обмеження по діапазону і швидкості зміни навантаження, і ТЕЦ, які відпускають тепло та електроенергію, кількість якої залежить від потреб в теплі, і потужні двигуни енергоблоки, що працюють на важких паливах, і мобільні автономні ГТУ, що покривають короткочасні піки навантаження. [1]
Типи ТЕС і їх особливості
На рис. 1 представлена класифікація теплових електричних станцій на органічному паливі.
Рис.1. Типи теплових електростанцій на органічному паливі.
Тепловий електричною станцією називається комплекс обладнання та пристроїв, що перетворюють енергію палива в електричну і (в загальному випадку) теплову енергію.
Теплові електростанції характеризуються великою різноманітністю і їх можна класифікувати за різними ознаками.
За призначенням і виду енергії, що відпускається електростанції поділяються на районні та промислові.
Районні державні електростанції - це самостійні електростанції загального користування, які обслуговують всі види споживачів району (промислові підприємства, транспорт, населення і т.д.). Районні конденсаційні електростанції, що виробляють в основному електроенергію, часто зберігають за собою історичну назву - ГРЕС (державні районні електростанції). Районні державні електростанції, що виробляють електричну і теплову енергію (у вигляді пари або гарячої води), називаються теплоелектроцентралями (ТЕЦ). Як правило, ГРЕС і районні ТЕЦ мають потужність понад 1 млн кВт.
Промислові електростанції - це електростанції, що обслуговують тепловою та електричною енергією конкретні виробничі підприємства або їх комплекс, наприклад завод з виробництва хімічної продукції. Промислові електростанції входять до складу тих промислових підприємств, які вони обслуговують. Їх потужність визначається потребами промислових підприємств в теплової та електричної енергії і, як правило, вона істотно менше, ніж районних ТЕС. Часто промислові електростанції працюють на загальну електричну мережу, але не підкоряються диспетчеру енергосистеми.
По виду використовуваного палива теплові електростанції поділяються на електростанції, що працюють на органічному паливі та ядерному паливі.
За конденсаційними електростанціями, що працюють на органічному паливі, за часів, коли ще не було атомних електростанцій (АЕС), історично склалося назву теплових (ТЕС - теплова електрична станція). Саме в такому сенсі нижче буде вживатися цей термін, хоча і ТЕЦ, і АЕС, і газотурбінні електростанції (ГТеС), і парогазові електростанції (ПГЕС) також є тепловими електростанціями, що працюють на принципі перетворення теплової енергії в електричну. [1]
В якості органічного палива для ТЕС використовують газоподібне, рідке і тверде паливо. Більшість ТЕС Росії, особливо в європейській частині, в якості основного палива споживають природний газ, а в якості резервного палива - мазут, використовуючи останній через його високу вартість тільки в крайніх випадках; такі ТЕС називають газомазутними. У багатьох регіонах, в основному в азіатській частині Росії, основним паливом є енергетичне вугілля - низькокалорійний вугілля або відходи видобутку висококалорійного кам'яного вугілля (антрацитовий штиб - АШ). Оскільки перед спалюванням такі вугілля розмелюють в спеціальних млинах до пилоподібного стану, то такі ТЕС називають пиловугільним.
За типом теплосилових установок, використовуваних на ТЕС для перетворення теплової енергії в механічну енергію обертання роторів турбоагрегатів, розрізняють двигуни, газотурбінні і парогазові електростанції.
Основою паротурбінних електростанцій є двигуни установки (ПТУ), які для перетворення теплової енергії в механічну використовують найскладнішу, найпотужнішу і надзвичайно досконалу енергетичну машину - парову турбіну. ПТУ - основний елемент ТЕС, ТЕЦ і АЕС.
ПТУ, мають як привід електрогенераторів конденсаційні турбіни і не використовують тепло відпрацьованої пари для постачання теплової енергії зовнішніх споживачів, називаються конденсаційними електростанціями. ПТУ оснащені теплофікаційні турбінами і віддають тепло відпрацьованої пари промисловим або комунально-побутовим споживачам, називають теплоелектроцентралями (ТЕЦ).
Газотурбінні теплові електростанції (ГТеС) оснащуються газотурбінними установками (ГТУ), що працюють на газоподібному або, в крайньому випадку, рідкому (дизельному) паливі. Оскільки температура газів за ГТУ досить висока, то їх можна використовувати для відпуску теплової енергії зовнішньому споживачеві. Такі електростанції називають ГТУ-ТЕЦ. В даний час в Росії функціонує одна ГТеС (ГРЕС-3 ім. Классона, м Електрогорськ Московської обл.) Потужністю 600 МВт і одна ГТУ-ТЕЦ (в м Електросталь Московської обл.). [1]
Традиційна сучасна газотурбінна установка (ГТУ) - це сукупність повітряного компресора, камери згоряння і газової турбіни, а також допоміжних систем, що забезпечують її роботу. Сукупність ГТУ і електричного генератора називають газотурбінним агрегатом.
Блокові ТЕС складаються з окремих, як правило, однотипних енергетичних установок - енергоблоків. В енергоблоці кожен котел подає пар тільки для своєї турбіни, з якої він повертається після конденсації тільки в свій котел. За блокової схемою будують все потужні ГРЕС і ТЕЦ, які мають так званий проміжний перегрів пари. Робота котлів і турбін на ТЕС з поперечними зв'язками забезпечується інакше: все котли ТЕС подають пар в один загальний паропровід (колектор) і від нього живляться всі парові турбіни ТЕС. За такою схемою будуються КЕС без проміжного перегріву і майже всі ТЕЦ на докритичний початкові параметри пара.
За рівнем початкового тиску розрізняють ТЕС докритического тиску, сверхкритического тиску (СКД) і супернадкритичних параметрів (ССКП).
Критичний тиск - це 22,1 МПа (225,6 ат). У російській теплоенергетиці початкові параметри стандартизовані: ТЕС і ТЕЦ будуються на докритичний тиск 8,8 і 12,8 МПа (90 і 130 ат), і на СКД - 23,5 МПа (240 ат). ТЕС на сверхкритические параметри з технічних причин вполняется з проміжним перегрівом і за блочною схемою. До супернадкритичних параметрах умовно відносять тиск більше 24 МПа (аж до 35 МПа) і температуру понад 5600С (аж до 6200С), використання яких вимагає нових матеріалів і нових конструкцій устаткування. Часто ТЕС чи ТЕЦ на різний рівень параметрів будують в кілька етапів - чергами, параметри яких підвищуються з введенням кожної нової черги. [1]
висновок
В даному рефераті розглянуті види сучасних теплових електричних станцій, представлена їх класифікація. Визначено основні критерії поділу теплоелектростанцій. Відмічені особливості всіх станцій, а також представлені принципові схеми конденсаційної станції (КЕС) і теплоелектроцентралі (ТЕЦ).
Список літератури
Рижкин В.Я. Теплові електричні станції: Підручник для вузів / Під ред. В.Я. Гіршфельда. - М: Вища школа, 1987. - 328 с.
Єлізаров Д.П. Теплоенергетичні установки електростанцій: Підручник для вузів / Д.П. Єлізаров. - М. Енергоіздат, 1982. - 264 с.