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 [30].
Тепловые электростанции (ТЭС) состоят из основных крупных узлов, представленных на рис. 4.1.
Котельная установка (реактор) служит для выработки пара из воды за счет использования тепла топлива (угля, торфа, нефти, мазута и т. д.). В котельную установку входит топка, где происходит сжигание топлива, и паровой котел. Кроме этого в нее входит пароперегреватель, экономайзер (для подогрева питательной воды), воздухоподогреватель (для подогрева воздуха для топки). Котельная установка имеет также вспомогательное оборудование: тягодувное устройство - естественное (в виде высокой трубы) или искусственное (дутьевые вентиляторы); золоуловители (фильтры); систему водоподготовки (очистка воды).
Паровая турбина (рис. 4.2) состоит из вала, на котором прочно насажены диски. На ободах этих дисков закреплены особо изогнутые рабочие лопатки. Вал вращается на подшипниках. Пар из котла по соплам поступает на рабочие лопатки турбины и заставляет вал турбины вращаться. Выходя из пространства турбины, пар конденсируется, чтобы создать больший перепад давления, ускорить протекание пара и повысить эффективность цикла. Давление уменьшается со 100 до 0,4 атм.
Электрогенератор вырабатывает электрическую энергию, которая поступает на преобразовательную подстанцию. Его ротор находится на одном валу с турбиной.
Технологическая схема КЭС, приведенная на рис. 4.3, включает в себя:
топливное хозяйство 1 и топливоподачу 2, где топливо проходит специальную обработку. Например, уголь дробится, сушится и измельчается в пыль;
котел и воздухоотдувку. В топке котла 3 происходит сгорание топлива и нагревание теплоносителя - воды, проходящей по трубам через топку; наряду с топливом в котел поступает воздух, подаваемый специальным насосом - воздухоотдувкой 5;
пароперегреватель - паропровод - паровую турбину - генератор. На выходе из котла теплоноситель перегревается в пароперегревателе 4 и по паропроводу 9 поступает в паровую турбину 10; в турбине энергия пара преобразуется в механическую работу вращения вала, связанного специальной муфтой с валом генератора 13, преобразующего механическую энергию в электрическую;
газовоздушный тракт - золоуловитель, дымосос, дымовую трубу и конденсатор. Продукты сгорания из котла проходят очистку в золоуловителях 7 и фильтрах, очищенные газы с помощью дымососов 6 выбрасываются через дымовую трубу 8 в атмосферу. На выходе из турбины пар охлаждается в конденсаторе 11, превращается в воду - конденсат, и часть ее подается насосом 12 обратно в котел, а другая часть по водопроводу 16 поступает в водохранилище 17. В качестве охладителя пара используется, как правило, подаваемая циркуляционными насосами 14 по водопроводу 15 холодная вода из специально создаваемых водоемов 17 - водохранилищ, брызгальных бассейнов, градирен.
