ТЕПЛОЭЛЕКТРОЦЕНТРАЛЬ (ТЭЦ)

Теплоэлектроцентраль - тепловая электростанция, вырабатывающая электрическую энергию и теплоту, отпускаемую потребителям в виде пара и горячей воды. Использование отработанной теплоты паровой турбины является отличительной особенностью ТЭЦ и называется теплофикация. Комбинированное производство энергии двух видов способствует более экономичному использованию топлива по сравнению с его использованием при раздельной выработке электроэнергии на конденсационных электростанциях (ГРЭС) и тепловой энергии в котельных установках. Замена мелких котельных централизованной системой теплоснабжения способствует экономии топлива, снижению загрязнения воздушного бассейна, улучшению санитарной обстановки.
Исходный источник энергии па ТЭЦ — органическое топливо (на паротурбинных и газотурбинных ТЭЦ) либо расщепляющееся (ядерное) топливо (на АТЭЦ). Наиболее распространены паротурбинные ТЭЦ. Различают ТЭЦ промышленного типа — для снабжения теплотой предприятий и отопительного типа — для обогрева и снабжения горячей водой жилых и общественных зданий. Отопление от ТЭЦ экономичнее, чем от индивидуальных и даже централизованных котельных, так как на ТЭЦ сетевая вода подогревается отработавшим паром, температуpa которого немногим выше температуры сетевой воды. Теплота от промышленной ТЭЦ передается на расстояние нескольких км (преимущественно паром), от отопительной — до 20—30 км (горячей водой). Основное оборудование паротурбинных ТЭЦ — турбоагрегаты, преобразующие энергию рабочего тела (пара) в электричекую энергию, и котлоагрегаты, вырабатывающие пар для турбин. В состав турбоагрегата входят паровая турбина и синхронный генератор. Паровые турбины, используемые на ТЭЦ, называют теплофикационными. Отобранный пар используют для производственных и отопительных нужд потребителей, для собственных нужд ТЭС (на подогрев питательной воды, ее терминальную дегазацию в десараторах, питание эжекционных установок, конденсаторов и т.д.). Место отбора (ступень теплофикационной паровой турбины) выбирают взависимости оттребуемых параметров пара. Отработанную теплоту теплофикационной турбины с противодавлением используют полностью для нужд производства или отопительной системы. Однако электрическая мощность, развиваемая такими турбинами, зависит от тепловой нагрузки, и при отсутствии последней (например, в летнее время на отопительных ТЭЦ) они не вырабатывают электрической мощности. Поэтому турбины с противодавлением применяют при достаточно равномерной теплотой нагрузке, обеспеченной на все время действия 1ЭЦ (то есть преимущественно на промышленных ТЭЦ). Работающие обычно параллельно с конденсационной теплофикационной паровой турбиной. У теплофикационной турбины сконденсацией и отбором (или отборами) пара для снабжения теплотой потребителей используется лишь пар отборов, а теплота конденсационного потока пара отдается охлаждающей воде и теряется. Для сокращения потерь теплоты такие турбины большую часть времени должны работать по "тепловому" графику, то есть с минимальным пропуском пара в конденсатор. Паровые турбины с конденсацией и отбором пара получили преимущественное распространение на ТЭЦ как универсальные по возможным режимам работы. Их использование позволяет регулировать тепловую и электрическую нагрузки практически независимо одна от другой; в частном случае при пониженных тепловых нагрузках или при их отсутствии ТЭЦ может работать по "электрическому" графику с необходимой полной или почти полной электрической мощностью. Электрическая мощность теплофикационных турбин в отличие от конденсационной выбирают не по заданной шкале мощностей, а по количеству расходуемого или свежего пара. Именно по этому параметру унифицированы крупные теплофикационные турбоагрегаты. Тепловая нагрузка на отопительных ТЭЦ в течение года неравномерна. Для снижения затрат на основное энергетическое оборудование часть теплоты (40 — 50%) в периоды повышенной нагрузки подают потребителям отпиковых водогрейных котлов. Долю теплоты, отпускаемой основным энергетическим оборудованием при наибольшей нагрузке, определяет коэффициент теплофикации ТЭЦ. Подобным же образом можно покрывать пики тепловой (паровой) промышленной нагрузки пиковыми паровыми котлами среднего давления. Теплота может отпускаться по двум схемам: при открытой — пар от турбин направляют непосредственно к потребителям; при закрытой — теплоту к теплоносителю подводят через теплообменники. Выбор схемы в значительной мере определяется водным режимом ТЭЦ. На ТЭЦ используют твердое, жидкое котельное или газообразное топливо. Вследствие близости ТЭЦ к населенным пунктам на них стремятся применять мазут и особенно газ, менее загрязняющие атмосферу выбросами. ТЭЦ обычно отстоят от источников водоснабжения на значительных расстояниях, поэтому на большинстве из них применяют оборотную систему водоснабжения с искусственными охладителями — градирнями. Прямоточное водоснабжение на ТЭЦ встречается редко. В качестве ТЭЦ могут работать также газотурбинные (для привода электричесих генераторов используют, газовые турбины), парогазовые (оснащенные паротурбинными и газотурбинными агрегатами) электростанции и АЭС. В нашей стране ТЭЦ — основное производственное звено в системе централизованного теплоснабжения.