Тепловые электростанции

Тепловые электростанции используют для выработки энергии органическое топливо. По виду вырабатываемой энергии ТЭС бывают конденсационными (КЭС) - вырабатывающими только электрическую энергию и теплоэлектроцентралями (ТЭЦ) - вырабатывающими не только электрическую, но и тепловую энергию.

Технологическая схема КЭС включает в себя:

- топливное хозяйство и топливоподачу (топливо проходит специальную обработку, например, уголь дробится, сушится и измельчается в пыль);
- котел и воздуходувку (в топке котла происходит сгорание топлива и нагревание теплоносителя - воды, проходящей по трубам через топку; наряду с топливом в котел поступает воздух, подаваемый специальным насосом - воздуходувкой;
- пароперегреватель - паропровод - паровую турбину - генератор (на выходе из котла теплоноситель перегревается в пароперегревателе и по паропроводу поступает в паровую турбину; в турбине энергия пара преобразуется в механическую работу вращения вала, связанного специальной муфтой с валом генератора, преобразующего механическую энергию в электрическую);
- газовоздушный тракт - золоуловитель, дымосос, дымовая труба (продукты сгорания из котла проходят очистку в золоуловителях и фильтрах, очищенные газы с помощью дымососов выбрасываются через дымовую трубу в атмосферу); конденсатор (на выходе из турбины пар охлаждается в конденсаторе, превращается в воду - конденсат и подается насосом обратно в котел; в качестве охладителя пара используется, как правило, подаваемая циркуляционными насосами холодная вода из специально создаваемых водоемов - водохранилищ, брызгальных бассейнов, градирен).

Характерным признаком КЭС является то, что отработавший в их турбинах пар не используется для нестанционных нужд, а превращается в конденсат. В отличие от КЭС на ТЭЦ происходит частичный отбор тепла на нужды отопления и для промышленных целей. Источниками тепла, отпускаемого ТЭЦ, являются отработавший пар или отработавшие газовые продукты сгорания.

По виду теплового двигателя ТЭС подразделяются на паротурбинные, газотурбинные, парогазовые и дизельные (с двигателями внутреннего сгорания). Схема паротурбинной установки на твердом топливе была описана выше. Газотурбинные установки (ГТУ) состоят из трех основных элементов: воздушного компрессора, камеры сгорания и газовой турбины.

Воздух из атмосферы поступает в компрессор, приводимый пусковым двигателем. Из компрессора сжатый воздух подается под давлением в камеру сгорания, куда одновременно топливным насосом впрыскивается жидкое или газообразное топливо. Газообразные продукты сгорания, являющиеся в ГТУ теплоносителем, поступают в газовую турбину, находящуюся на одном валу с компрессором и генератором.

Парогазовые ТЭС представляют собой сочетание паротурбинных и газотурбинных установок.

Коэффициент полезного действия современных паротурбинных ТЭС составляет 60-70%. Коэффициент полезного действия газотурбинных ТЭС не выше 30%.

В.И. Брызгалов, Л.А. Гордон, "Гидроэлектростанции", Красноярск, 2002г.