идз юдин
.docxРаздел 2. Задание: Классификация ТЭС
Выполнил: студент гр.
Конденсационная электростанция (КЭС), тепловая паротурбинная электростанция, в которой энергия первичных источников (природный газ, ископаемый уголь, мазут и др.) преобразуется в электрическую энергию с использованием конденсационной турбины. КЭС вырабатывает только электроэнергию (в отличие от теплоэлектроцентралей).
Рисунок 1 – Принципиальная схема КЭС
Технологический процесс превращения энергии на КЭС производится на основе цикла Ранкина. Принципиальная схема КЭС показана на рисунке 1. Топливо сжигается в топке котлоагрегата (парогенератора), который предназначен для получения водяного пара высоких давления (13–35 МПа) и температуры (540–600 °C). Пар по паропроводу поступает в конденсационную турбину, валопровод которой соединён с ротором турбогенератора (скорость вращения 1500–3000 об/мин), где механическая энергия преобразуется в электрическую. Отработавший в турбине пар поступает в конденсатор и охлаждается водой, забираемой из источника водоснабжения (река, озеро, море, пруд-охладитель). Воздух, попадающий в конденсатор, удаляется с помощью эжектора. В процессе конденсации пара потребляется до 45 м3/с охлаждающей воды (темп-ра воды 10–20 °С). Конденсат пара (вода) конденсатным насосом подаётся в деаэратор, предназначенный для удаления из него газов (в первую очередь воздуха), вызывающих интенсивную коррозию труб котла, затем вода направляется в теплообменники, где подогревается отбираемым из турбины паром (до темп-ры 240–300 °C), и опять поступает в котлоагрегат. Для компенсации потерь воды в конденсатор дополнительно подаётся очищенная вода. Т. о. создаётся замкнутый пароводяной тракт КЭС (котлоагрегат – паропровод – турбина – конденсатор – конденсатный и питательный насосы – теплообменники подогрева конденсата и питательной воды – трубопроводы воды – котлоагрегат), называемый технологической схемой КЭС.
Обычно КЭС состоят из отдельных энергоблоков мощностью до 1200–1500 МВт. Часть отводимой с выводов генераторов электроэнергии потребляется вспомогательным оборудованием КЭС: насосами, вентиляторами, транспортёрами, дробилками угля и др. Расход электроэнергии на собств. нужды КЭС зависит от типа сжигаемого органического топлива, давления пара, типа привода питательных насосов (электрический или турбинный) и др.; он составляет в среднем (в процентах от общего производства электричества) для пылеугольной КЭС до 7%, для газомазутной – до 4%. Значительная часть энергии на собств. нужды (около половины) расходуется на привод питательных насосов (при паротурбинном приводе расход наименьший). Остальная электроэнергия отводится к трансформаторам повышения напряжения и далее по линиям электропередачи поступает в энергосистему к потребителям.
Основную и большую часть вспомогательного оборудования КЭС размещают в главном корпусе электростанции, размеры которого зависят от вида сжигаемого топлива, типа и расположения котлов, турбин и электрогенераторов. Отдельным звеном технологической схемы КЭС является устанавливаемая рядом с источником водоснабжения береговая насосная станция. Высокопроизводительные водяные насосы, которые обеспечивают подачу охлаждающей воды в конденсатор, располагают в машинном зале гл. корпуса КЭС.
Топливо на территорию КЭС обычно подаётся по газопроводу и железнодорожными составами. Золу и шлаки из топочной камеры и золоуловителей удаляют гидравлическим способом. На территории КЭС прокладывают железнодорожные пути и автомобильные дороги, наземные и подземные коммуникации. Площадь территории, занимаемой сооружениями КЭС, составляет, в зависимости от мощности электростанции, вида топлива и др. условий, 25–70 Га.
КПД КЭС, как правило, не превышает 40% (для сравнения: КПД АЭС 32%), что объясняется значит. потерями теплоты в окружающую среду (прежде всего при конденсации отработавшего пара паровых турбин в конденсаторах). Поэтому для совершенствования технологического процесса применяют внедрение вторичного промежуточного перегрева пара в котле, повышение температуры конденсата, снижение давления при конденсации пара в конденсаторе и т. п.
Кроме КЭС, работающих на органическом топливе, различают также атомные КЭС (АКЭС), в которых роль парового котла выполняет ядерный реактор и соединённый с ним парогенератор; геотермальные КЭС (ГеоКЭС), использующие термальные подземные воды для подачи выделяемого из них пара в паровые турбины; солнечные КЭС, в которых солнечное излучение концентрируется зеркалами на стенках парогенератора.
КЭС являются основными производителями электроэнергии в РФ и большинстве промышленных стран мира. КЭС, работающие в энергосистемах РФ, называют также ГРЭС.