Лекция 2. В настоящее время в выработке электроэнергии участвуют электростанции следующих типов:

Виды электростанций

В настоящее время в выработке электроэнергии участвуют электростанции следующих типов:

1. Тепловые электростанции (ТЭС)

a. Теплофикационные (ТЭЦ)

b. Конденсационные (КЭС, крупные КЭС исторически получили названия государственных, районных электростанций (ГРЭС)).

ТЭС могут также сооружаться с использованием газотурбинных (ГТУ) и паротурбинных установок (ПТУ).

2. Гидроэлектростанции (ГЭС), гидроаккумулирующие электростанции (ГАЭС).

3. Атомные электростанции (АЭС)

4. Дизельные электростанции (ДЭС)

5. Солнечные электростанции (СЭС)

6. Геотермальные электростанции (ГЕОТЭС)

7. Приливные электростанции (ПЭС)

8. Ветреные электростанции (ВЭС)

В настоящее время во всем мире ведутся теоретические исследования по осуществлению управляемой термоядерной реакции синтеза гелия из дейтерия, что, как ожидается, позволит иметь практически неограниченный источник энергии.

В настоящее время во всем мире основную долю электроэнергии получают на ТЭС, ГЭС и АЭС, также широко используются ВЭС и СЭС.

Условные обозначения типов электростанций на планах:

Преимущества объединения электростанций в энергосистему:

- Повышение надежности электроснабжения потребителей

- Уменьшается требуемый резерв мощности в энергосистеме

- Улучшаются условия загрузки агрегатов, благодаря выравниванию графика нагрузка и снижению максимума нагрузки энергосистемы.

- Появляется возможность более полного использования генерирующих мощностей электростанций, обусловленное различием в их географическом месторасположении по долготе и широте.

- Улучшаются технико-экономические показатели энергетики из-за возможности использования более мощных и экономичных агрегатов

- Улучшаются условия эксплуатации электрохозяйства

- Создаются условия для оптимального управления развитием и режимами работы энергетики.

Оперативное управление энергосистемами осуществляется их диспетчерскими службами, устанавливающие на основании соответствующих расчетов оптимальные режимы работы энергосистемы.

Структурная схема процессов производства, распределения и потребления тепловой и электрической энергии:

Первичный источник энергии

Преобразователь энергии

Электрические сети

Потребители электроэнергии

Тепловые сети

Преобразователь энергии

Потребитель тепловой энергии

Первичный источник энергии (энергоресурс – это уголь, газ, нефть, урановый концентрат, гидроэнергия, солнечная энергия и т.д.) поступают в тот или иной преобразователь энергии, на выходе которого получается или электрическая или электрическая и тепловая энергия.

Конденсационные электростанции (КЭС)

Принципиальная схема КЭС:

Тепловой принцип действия:

В котел Кт подается топливо (уголь, мазут, торф, сланцы), подогретый воздух и питательная вода. (Ее потери компенсируются химически очищенной водой ХОВ). Подача воздуха осуществляется дутьевым вентилятором ДВ, а питательной воды – питательным насосом ПН. Образующиеся при сгорании топлива газы отсасываются из котла дымососом Д и выбрасываются через дымовую трубу (высотой 100-250 метров) в атмосферу. Острый пар из котла подается в дымовую турбину Тб, где, проходя через ряд ступеней, совершает механическую работу – вращает турбину и жестко связанный с ним ротор генератора. Отработанный пар поступает в конденсатор К (теплообменник). Здесь он конденсируется благодаря пропуску через конденсатор значительного количества холодной (5-25^оС) циркуляционной воды. Расход циркуляционной воды в 50-80 раз больше расхода пара через конденсатор. Источниками холодной воды могут быть река, озеро, искусственное водохранилище, а также охлаждающие установки башнями (градирни) или с брызгательными бассейнами (на относительно мелких электростанциях), откуда охлажденная вода подается в конденсатор циркуляционными насосами ЦН. Воздух, попадающий в конденсатор через неплотности, удаляется с помощью эжектора Э. Конденсат, образующийся к конденсаторе, с помощью конденсаторного насоса КН, подается в деаэратор ДР, который предназначен для удаления из питательной воды газов, в первую очередь кислорода, вызывающего усиленную коррозию труб котла. В деаэратор также подается ХОВ, т.е. химически очищенная вода. После деаэратора питательная вода питательным насосом ПН подается в котел Кт. Предварительно вода подогревается, причем ее подогрев осуществляется в подогревателях различного давления, снабжаемых паром из отборов турбины, а также в экономайзере (хвостовой части котла). Пропуск основной массы пара через конденсатор приводит к тому, что 60-70% тепловой энергии, вырабатываемой котлом, бесполезно уносится циркуляционной водой.

Особенности КЭС:

1. Строятся по возможности ближе к месторождениями топлива.

2. Подавляющая часть выработанной электроэнергии подают в электрические сети повышенных напряжений (110-750 кВ)

3. Работает по свободному, то есть неограниченному тепловыми потребителями графику выработки электроэнергии. Мощность может меняться от расчетной максимальной до технологического минимума.

4. Низко маневренный: разворот турбины и набор нагрузки из холодного состояния требует 3-10 часов.

5. Относительно низкий КПД 30-40%.

Тепловые электростанции (ТЭЦ)

Дата добавления: 2014-01-11