Теплоэлектроцентрали

Производство электрической энергии на тепловых станциях со­провождается большими потерями тепла. В то же время многим отраслям промышленности, таким, как химическая, текстильная, пищевая, металлургическая, и ряду других тепло необходимо для технологических целей. Для отопления жилых зданий требуется в значительном количестве горячая вода.

В России больше 1/2 всего добываемого топлива рас­ходуется на тепловые нужды предприятий. В этих условиях естественно использовать пар, получаемый в парогенераторах на тепловых станциях, как для выработки элект­роэнергии, так и для теплофикации потребителей. Электростанции, выполняющие такие функции, называются теплоэлектроцентра­лями.

Отработанный в турбинах конденсационных станций пар имеет температуру 25—30° С, и поэтому он непригоден для использования в технологических процессах на предприятиях. Во многих произ­водствах требуется пар при давлении 0,5—0,9 МПа, а иногда и до 2 МПа для приведения в движение прессов, паровых молотов, тур­бин. Иногда требуется горячая вода при температуре 70—150° С. Для получения пара с необходимыми для потребителей пара­метрами используют специальные турбины с промежуточными от­борами пара. В таких турбинах, после того как часть энергии пара.израсходуется на приведение в движение турбины и параметры его понизятся, производится отбор некоторой доли пара для потре­бителей. Оставшаяся доля пара далее обычным порядком исполь­зуется в турбине и затем поступает в конденсатор. Поскольку для части пара перепад давления оказывается меньшим, несколько воз­растает расход топлива на выработку электроэнергии. Однако такое увеличение расхода пара на выработку электроэнергии на ТЭЦ и связанное с этим увеличение расхода топлива в конечном счете оказываются меньшими по сравнению с расходом топлива в случае раздельной выработки электроэнергии и выработки тепла на небольших котельных установках. Благодаря более полному использованию тепловой энергии к. п. д. ТЭЦ достигает 60—65%, а к. п. д. КЭС — не более 40%. На рис. 3.25 приведен примерный тепловой баланс теплоэлектроцент­рали.

Горячая вода и пар под давлением, достигающем в отдельных случаях 3 МПа, доставляются потребителям по трубопроводам. Совокупность трубопроводов, предназначенных для передачи тепла, называется тепловой сетью.

Конденсат, получаемый после использования пара потребите­лями, представляет собой чистую воду, практически лишенную примесей солей, так как эта вода перед подачей в парогенераторы очищается в питателях. Конденсат целесообразно собирать и затем вновь использовать для производства пара. Поэтому паровая сеть состоит из паровых труб и конденсаторопроводов. Водяная сеть также состоит из двух видов трубопроводов — подающих и об­ратных.

Тепловые сети обычно прокладывают под землей, но иногда при­меняют и наземную прокладку труб на эстакадах или отдельно стоящих мачтах. Так как при нагревании трубопроводы расширя­ются, а следовательно изменяется их длина, то определенное ко­личество опор, поддерживающих трубы, выполняются подвижны­ми.

Для уменьшения потерь тепла теплопро­воды снаружи покрывают тепловой изо­ляцией, в качестве которой применяют диатомовый кирпич, диатомовые фасонные изделия, минеральную вату и пенобетон. Пенобетон изготовляется из цементного раствора с добавлением пенообразователя. После застывания массы получается мате­риал, содержащий большое количество зам­кнутых, заполненных воздухом ячеек, что и обеспечивает его хорошие теплоизоляцион­ные свойства. Тепловая изоляция позволя­ет при передаче горячей воды, имеющей температуру около 150° С, иметь потери не более 0,4—0,6° С на каждом километре. Од­нако даже такие небольшие потери при раз­витых тепловых сетях составляют в сово­купности значительное количество тепла, на выработку которого требуется большой расход топлива.

Экономия топлива связана с совершенствованием тепловой изо­ляции, поэтому повышение ее качества относится к одной из важ­нейших задач теплофикации.

Эффективность работы системы теплоснабжения во многом за­висит от рационального размещения теплоэлектроцентралей, кото­рые стремятся по возможности приблизить к крупным потребите­лям тепла и электрической энергии, так как передача тепла в виде пара неэкономична при расстояниях свыше 5—7 км. На решение вопроса о целесообразных местах расположения теплоэлектроцент­ралей в последнее время значительное влияние оказывает загряз­нение ими окружающей среды.

Централизованное теплоснабжение на базе комбинированной выработки тепла и электрической энергии имеет большие преиму­щества: обеспечивает основную долю потребности в тепле промыш­ленного и жилищно-коммунального хозяйства, уменьшает расходо­вание топливно-энергетических ресурсов, а также материальных и трудовых затрат в системах теплоснабжения.

Однако при максимальной централизации теплоснабжения на ТЭЦ может быть выработано только 25—30% требуемой электро­энергии. Работа же конденсационных станций определяется только условиями выработки электроэнергии, что делает весьма благопри­ятным концентрацию больших электрических мощностей и позво­ляет быстро наращивать электроэнергетический потенциал страны. Поэтому в настоящее время и в будущем будут строиться конден­сационные станции, несмотря на те преимущества, которые имеет выработка электроэнергии на теплоэлектроцентралях.

Дата добавления: 2015-05-08