Телефоны:

(812) 295 18 02
(812) 596 36 24
(812) 677 89 53

Факс:

(812) 596 36 19

FaceBook

Twitter

Новости

Отличие тэц от тэс

Конденсационные тепловые электростанции - Энциклопедия по машиностроению XXL

Транспорт не справляется с возрастающими перевозками топлива, поэтому принято решение не строить в европейской части страны новых конденсационных тепловых электростанций. [c.5]

Рис. 22.1. Схема простейшей конденсационной тепловой электростанции

Проектные проработки и опыт эксплуатации первых АЭС показывают, что несмотря на то, что удельная стоимость строительства атомных электростанций выше удельной стоимости крупных конденсационных тепловых электростанций в 1,5—2,5 раза, себестоимость производства электроэнергии на АЭС практически одинакова или даже ниже, чем на обычных ГРЭС, расположенных в центральных районах европейской части СССР. Это объясняется тем, что топливная составляющая в себестоимости электроэнергии при ядерном горючем более чем в 2 раза ниже по сравнению с тепловой электростанцией на органиче- [c.187]

Проектные проработки и опыт эксплуатации первых АЭС показывает, что, несмотря на то что удельная стоимость строительства атомных электростанций значительно выше (в 1,5—2 раза), чем крупных конденсационных тепловых электростанций, себестоимость [c.169]

Советский Союз с 1924 г. является пионером в области теплофикации и создания специальных теплофикационных турбин большой мощности. Количество электрической энергии, вырабатываемой на базе внешнего теплового потребления, непрерывно возрастает. Однако в условиях современного строительства крупных конденсационных тепловых электростанций с мощными блоками 300, 500, 800 и [c.7]

КОНДЕНСАЦИОННЫЕ ТЕПЛОВЫЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ [c.46]

Конденсационные тепловые электростанции (КЭС) в ближайшей перспективе сохранят свое значение в качестве основного источника электроснабжения. Наиболее мощные из действующих в СССР КЭС перечислены в табл. 1.46, [c.46]

Принято решение обеспечить дальнейшее совершенствование структуры энергетических мощностей. В европейской части страны и на Урале — сооружать крупные АЭС, а в восточных районах страны — конденсационные тепловые электростанции мощностью 4—6 тыс. МВт и гидроэлектростанции. [c.9]

Среди отраслей ТЭК электроэнергетика наиболее энергоемка. Ею расходуется около 40 % всего потребляемого в стране котельно-печного топлива. При производстве электроэнергии на конденсационных тепловых электростанциях, дающих значительную часть всей электроэнергии, требующейся стране, теряется более 60 % используемого на эти цели топлива. Следовательно экономия 1 кВт ч электроэнергии обеспечивает экономию почти 360 г условного топлива на конденсационной тепловой электростанции. Экономия электроэнергии в [c.29]

Чем отличается теплоэлектроцентраль от чисто конденсационной тепловой электростанции [c.13]

Прирост производства электроэнергии планируется за счет использования ядерного горючего на атомных электростанциях в европейской части СССР, твердого топлива — на мощных конденсационных тепловых электростанциях в восточных районах страны, природного газа — на электростанциях Западной Сибири, Урала и Средней Азии. Кроме того, в восточных районах будут построены крупные гидроэлектростанции. [c.3]

Тепловая электростанция, оборудованная паровыми турбинами, работающими по конденсационному циклу, называется конденсационной (КЭС). Тепловая электростанция с комбинированным производством электричес.кой энергии и теплоты в теплофикационных паротурбинных установках — это теплоэлектроцентраль (ТЭЦ). ТЭЦ отличается от КЭС наличием отводящих паропроводов к промышленным тепловым потребителям и специальными подогревателями сетевой воды, использующими регулируемые отборы пара из турбины. [c.4]

В тех случаях, когда прилегающие к тепловым электростанциям районы должны потреблять большие количества тепла, целесообразнее прибегать к комбинированной выработке тепла и электроэнергии, чем снабжать эти районы тепло№ от специальных котельных, а электроэнергией— от конденсационных электростанций. Установки, служащие для комбинированной выработки тепла и электроэнергии, называют теплоэлектроцентралями (ТЭЦ) они работают по так называемому теплофикационному циклу. [c.125]

Особенно большой размах в перспективе получит строительство тепловых электростанций на Востоке СССР — в Сибири и Казахстане. Здесь будут сооружаться крупнейшие и высокоэкономичные конденсационные электростанции мощностью до 4 млн. кет, работающие на дешевых углях открытой разработки. [c.53]

Техническое оборудование тепловых электростанций (котлы, турбины паровые) по расчетным показателям в основном соответствует мировому уровню. Так, по единичной мощности паровых конденсационных турбин и паровых котлов отечественная промышленность с выпуском одновального энергоблока мощностью 1200 МВт выходит на мировой уровень. Теплофикационная турбина мощностью 250 МВт на сверхкритические пара- [c.38]

Удельные капиталовложения в строительство тепловых электростанций (руб/кВт) в центральных районах страны, как правило, значительно ниже капиталовложений в гидроэлектростанции и составляют по современному уровню примерно 120— 150 руб/кВт на конденсационных электростанциях и 160— 190 руб/кВт на теплоэлектроцентралях. [c.44]

В настоящее время институт Теплоэлектропроект охватывает вопросы проектирования тепловых (главным образом конденсационных), атомных электростанций (совместно с Гидропроектом) и частично тепловых сетей. [c.63]

Кроме того, 65 тепловых электростанций на общую мощность 26 млн. кВт было запроектировано для зарубежных стран. На начало 1976 г. Теплоэлектропроект проектировал 288 ГРЭС и ТЭЦ различной мощностью, а также многие крупные конденсационные электростанции единичной установленной мощностью более 1 млн. кВт. [c.63]

Тепловые электростанции (конденсационные) [c.80]

ПОДМОСКОВНОМ угле, Шатурская на торфе, была введена в строй одна из крупнейших тепловых электростанций страны Новомосковская ГРЭС на подмосковном буром угле мощностью 350 МВт. На этой электростанции были установлены турбоагрегаты мощностью по 50 МВт и один мощностью 100 МВт. В Московскую энергосистему входили тепловые конденсационные электростанции, расположенные на периферии, от которых двойными линиями электропередачи 110—220 кВ электроэнергия подавалась на крупные опорные подстанции (Измайловскую, Кожуховскую и т. д.). В системе работали также несколько теплоэлектроцентралей (ТЭЦ Л о 8, 9, И, 12, ТЭЦ автозавода), расположенных в разных районах Москвы. Каждая ТЭЦ имела связь с электросетями ПО или 220 кВ, а часть электроэнергии передавалась в городскую кабельную сеть на генераторном напряжении. [c.254]

На тепловых электростанциях на конец 1980 г. действовало 392 конденсационных энергоблока мощностью по 150—1200 МВт на общую мощность около 100 млн. кВт и 12 теплофикационных энергоблоков по 250 МВт каждый. На атомных электростанциях установлено 8 реакторов по 1 млн. кВт с 16 турбоагрегатами по 500 МВт, и более 65 гидроагрегатов единичной мощностью от 225 до 640 МВт на гидроэлектростанциях. Всего в десятой пятилетке за счет ввода крупных энергоблоков 500, 800 и 1200 МВт значительно сократился ввод энергоблоков 300 МВт. [c.14]

Если конденсационная электростанция может располагаться на любом расстоянии от потребителя, то по условиям теплоснабжения тепловая электростанция должна быть расположена возможно ближе к потребителю. Это вполне выполнимо для ТЭЦ на органическом топливе. Но атомные электростанции обычно строят на значительном расстоянии от крупных населенных пунктов. Поэтому проекты атомных теплоцентралей [c.14]

Тепловые электростанции бывают конденсационные (КЭС), вырабатывающие только электрическую энергию и теплофикационные (ТЭЦ), вырабатывающие как электрическую, так и тепловую энергию. [c.48]

Рассмотренная нами выше схема теплосиловой установки (фиг. 1) относится к так называемой конденсационной электростанции. Таких электростанций большинство — они составляют по мощности около 70% всех тепловых электростанций. Назначение таких установок — только выработка электрической энергии примерно 80% пара, поступившего в турбину, конденсируется в конденсаторе. К. п. д. таких электростанций определяется как отношение выраженной в тепловых единицах электроэнергии, отданной потребителям, к теплу, введенному в котел в виде топлива [c.8]

Последнюю задачу необходимо решать с учетом потерь в линиях электропередачи, включая подстанции условий топливоснабжения отдельных станций наличия в системе гидростанций рациональных режимов совместной работы тепловых электростанций, конденсационных и теплоэлектроцентралей. [c.492]

Тепловые электростанции, осуществляющие комбинированную выработку электроэнергии и тепла, называются теплоэлектроцентралями (ТЭЦ) в отличие от чисто конденсационных электростанций (КЭС), производящих только электроэнергию. [c.400]

Тепловые электростанции бывают конденсационные — которые вырабатывают только электрическую энергию, и теп- [c.8]

Директивы XXIII съезда КПСС по пятилетнему плану развития народного хозяйства на 1966—1970 гг. указывают, что рост энергетических мощностей в пятилетке будет идти в основном путем строительства крупных конденсационных тепловых электростанций мощностью 2,4 млн. кет и более. [c.52]

В Харькове энергетическая система образовалась на основе городской конденсационной тепловой электростанции (ЭСХАР) и ТЭЦ тракторного завода. Передача электроэнергии от ЭСХАР осуществлялась по линии напряжением 110 кВ в основную электросеть напряжением 35 кВ и городскую кабельную сеть напряжением 3—6 кВ. [c.255]

Типичные схемы обращения воды в рабочих циклах конденсационных тепловых электростанций (КЭС) и теплоэлектроцентралей (ТЭЦ) приведены на рис. В.1 и В.2. Следует отметить, что принципиальные схемы водопаровых трактов одноконтурной АЭС с РБМК и второго контура АЭС с ВВЭР во многом аналогичны схеме КЭС. [c.6]

Выполняя решения XXII съезда КПСС о дальнейшем развитии электрификации, советские энергетики довели в 1965 г. установленную мощность электростанций до 114 млн. кет и выработку электроэнергии — до 507 млрд. квт-ч. Директивами XXIII съезда КПСС по пятилетнему плану развития народного хозяйства СССР на 1966—1970 гг. предусматривается ввести в действие 64—66 млн. кет новых мощностей, в основном путем строительства крупных конденсационных тепловых электростанций, и довести к 1970 г. выработку электроэнергии до 830—850 млрд. кет ч. Завершающим этапом перспективного плана электрификации явится создание единой энергетической системы Советского Союза путем объединения существующих энергосистем и постройки новых линий электропередачи переменного тока 330, 500 и 750 кв, а для сверхдальних передач — линий постоянного тока до 1 400 кв. [c.8]

Электрические станции вырабатывают электрическую и тепловую энергию для нужд народного хозяйства страны и коммунально-бытового обслуживания. В зависимости от источника энергии различают тепловые электростанции (ТЭС), гидроэлектрические станции (ГЭС), атомные электростанции (АЭС) и др. К ТЭС относятся конденсацио[ -ные электростанции (КЭС) и теплоэлектроцентрали (ТЭЦ). В состав государственных районных электростанций (ГРЭС), обслуживающих крупные промышленные и жилые районы, как правило, входят конденсационные электростанции, использующие органическое топливо и не вырабатывающие тепло- [c.334]

Чигиринская ГРЭС является первой конденсационной электростанцией с однотипными энергетическими блоками мощностью по 800 МВт, суммарной мощностью 3200 МВт. Электростанция расположена в центральном районе Украинской ССР, на берегу Кременчугского водохранилища. Такое благоприятное месторасположение крупной тепловой электростанции позволило осуществить прямоточное охлаждение. Глубинный водо- [c.112]

До конца пятилетки намечено ввести на ТЭС первый энергетический блок мощностью 1200 МВт. Энергоблок такой единичной мощностью имеет значительные экономические преимущества по сравнению с энергоблоками 300 МВт снижение удельного расхода топлива на 4%, численности обслуживающего персонала на 50% и металлоемкости на 30%. Блочные установки единичной мощностью 500—800 МВт займут доминирующее положение во вводе новых мощностей на конденсационных электростанциях. В 1975 г. введенная мощность энергоблоков 500—800 МВт составляла в общей мощности тепловых электростанций 29,4%, а к 1980 г. удельный вес указанных гэнергоблоков возрастет до 48%. На ТЭЦ, снабжающих тепловой энергией крупные города, будут устанавливаться теплофикационные энергоблоки на сверхкритические параметры пара мощностью 250/300 МВт. [c.278]

Основную часть энергетических мощностей ЕЭС СССР (свыше 45%) составляют крупные тепловые конденсационные электростанции с мощными энергоблоками. В ЕЭС работают крупнейшие в Европе Запорожская и Углегорская ГРЭС мощностью 3,6 млн. кВт, мощность восемнадцати тепловых электростанций и двух гидроэлектростанций составляет 2,0 млн. кВт и более. Наиболее крупные энергоблоки мощностью 800 МВт установлены на Славянской (2 блока). Запорожской и Углегорской ГРЭС (по 3 блока), 500 МВт — на Троицкой, Рефтин-ской и Назаровской ГРЭС. [c.278]

Чигиринская ГРЭС является первой конденсационной электростанцией с однотипными энергетическими блоками мощностью по 800 МВт суммарной мощностью 3200 МВт. Электростанция расположена в центральном районе Украинской ССР, на берюгу Кременчугского водохранилища. Такое благоприятное месторасположение крупной тепловой электростанции позволило осуществить прямоточное охлаждение. Глубинный водозабор обеспечивает охлаждение конденсаторов турбин холодной водой, что влияет на глубину вакуума и повышает тепловой КПД электростанции. Топливом для ГРЭС является донецкий газовый уголь. [c.129]

В соответствии с решениями XXV съезда КПСС развитие тепловых электростанций (ТЭС) в десятой пятилетке осуществлялось в направлении применения на турбинных конденсационных электростанциях (КЭС) главным образом крупных энергоблоков 300—1200 МВт, а на теплоэлектроцентралях (ТЭЦ) теплофикационных агрегатов 100—250 МВт. Таких агрегатов в 1976— 1980 гг. было введено в действие более чем на 25 млн. кВт, или около 707о всей введенной мощности на ТЭС. [c.110]

Производство электроэнергии в ЕЭЭС осуществляется тепловыми электростанциями (ТЭС) на органическом топливе (уголь, газ, мазут, сланцы, торф), конденсационными электростанциями (КЭС) и ТЭЦ, АЭС и гидроэлектростанциями (ГЭС) (включая гидроаккумулирующие электростанции - ГАЭС), суммарная установленная мощность которых к концу 1990 г. составила 292 ГВт. На ТЭС приходится несколько более 2/3 этой мощности, доля ГЭС (и ГАЭС) и АЭС составляет соответственно около 18 и 13%. Структура генерирующих мощностей в различных ОЭЭС, входящих в ЕЭЭС, различна существенно больший удельный вес АЭС по сравнению с другими ОЭЭС - в ОЭЭС Закавказья, [c.21]

В условиях современного развития энергоснабжения от крупных блочных конденсационных тепловых и атомных электростанций повышение эффективности и технического уровня теплоснабжения промышленных предприятий, общественных и жилых зданий осуществляется путем централизации и укрупнения источников теплоты. Технико-экономические расчеты, проведенные институтами Теплоэлектропроект и ВНИПИэнер-гопром, показывают, что для большинства районов нашей страны постройка промышленно-отопительных теплоэлектроцентралей (ТЭЦ) является целесообразной лишь при концентрации тепловых потребителей выше 500 Гкал/ч. При меньшей концентрации возникает необходимость постройки крупных отопительных котельных с паровыми и водогрейными котлами. [c.3]

Важнейшая особенность современных тепловых электростанций в Советском Союзе заключается в toim, что большинство из них является теплофикационными, т. е. такими, на которых применяется комбинированная выработка тепловой и электрической энергии. Огромные преимущества применения на электростанциях принципа теплофикации видны из того, что коэфициент использования тепла топлива на совершенной современной электростанции, вырабатывающей тольио электрическую энергию (так называемой конденсационной электростанции), составляет около 30%, в то время как этот коэфициент при комбинированной выработке тепловой и электрической энергии может быть повышен до 75%, По мощности теплоэлектроцентралей Советский Союз занттает первое место в мире. [c.11]

АЭС vs ТЭС: что выгоднее потребителю?

Новости ИПЕМ - Электроэнергетика

21 июня 2017 года

ИПЕМ изучил возможные последствия увеличения доли АЭС в энергобалансе России за счет замещения выбывающих мощностей конденсационных ТЭС (КЭС). По мнению Института строительство новых атомных энергоблоков в текущих условиях может негативно сказаться на российских потребителях.

Согласно утвержденной Правительством РФ Генеральной схеме размещения объектов электроэнергетики до 2035 года в структуре установленной мощности ЕЭС России планируется снижение доли тепловых электростанций с 67,6% до 65% за счет ввода новых атомных энергоблоков. ИПЕМ оценил целесообразность активизации вводов новых АЭС с точки зрения влияния на экономику и потребителей.

В публикации, подготовленной по итогам исследования, отмечается, что ввод новых АЭС может привести к опережающему росту стоимости электроэнергии, что способно существенно ограничить конкурентоспособность российской промышленности (подробнее о влиянии роста цен в электроэнергетике на промышленность – в аналитическом докладе «Анализ результатов реформы электроэнергетики и предложений по росту ее эффективности»). Под вопросом находится и финансирование строительства новых атомных электростанций: как ранее указывал ИПЕМ, строительство АЭС в России является экономически обоснованным только в условиях действия договоров на поставку мощности (ДПМ), гарантирующих окупаемость инвестиций. Вводы генерирующих мощностей по действующим ДПМ по планам должны быть закончены в 2018 году.

При этом расчеты ИПЕМ показывают, что потенциальный рынок для новых энергоблоков АЭС сверх строящихся новых и замещаемых отсутствует. С точки зрения авторов работы, реальная активизация развития атомной энергетики возможна после 2030 года, когда снова возникнет спрос на возведение объектов базовой генерации.

Подробнее:

• «АЭС vs ПГУ: конкурентные перспективы в России до 2040 года», А.В. Григорьев, Е.Н. Рудаков, А.М. Фаддеев», Переток.ру, 2017

Дополнительная информация:

• Аналитический доклад «Анализ результатов реформы электроэнергетики и предложений по росту ее эффективности», 2013

• О будущем атомной энергетики в России и за рубежом, Е.Н. Рудаков, 2014

Технологии накопления электроэнергии

Н. Н. Хренков, советник генерального директора ГК «ССТ», главный редактор журнала «Промышленный электрообогрев и электроотопление», кандидат технических наук, член-корреспондент АЭН РФ

По материалам статьи Д. Шапошникова и А. Батракова «Как технологии накопления энергии изменят мир» РБК № 8 (2505), 19.01.2017 и по материалам из интернета о сверхпроводящих накопителях.

Хранение электроэнергии — одна из 12 прорывных технологий, которые существенным образом изменят глобальную экономику.

Проблема сохранения

Основное отличие электроэнергетики от других промышленных отраслей — невозможность хранения производимого ею товара в промышленных масштабах. В каждую единицу времени в этой отрасли должно производиться ровно столько электроэнергии, сколько нужно потребителям.

Режим работы любой энергосистемы определяется в первую очередь степенью нагрузки на нее со стороны потребителей. Ночью потребление электроэнергии значительно снижается по сравнению с дневным, а утром и вечером — превышает уровень среднего дневного потребления. Постоянные колебания нагрузки приводят к тому, что генерирующие мощности значительную часть времени работают в экономически неоптимальном режиме.

Чтобы обеспечить возможность компенсации пиковых нагрузок, необходимы или дорогие резервные генерирующие мощности, или сложные географически распределенные энергосистемы.

Существуют три традиционных типа электростанций: атомные (АЭС), тепловые (ТЭС), гидроэлектрические (ГЭС). В последние годы к ним прибавляются электростанции на возобновляемых источниках: ветряные, солнечные, термальные. АЭС по соображениям безопасности не регулируют свою нагрузку, ГЭС подходят для работы с неравномерным графиком нагрузки, но не во всех энергосистемах есть ГЭС достаточной мощности. Основная нагрузка по покрытию неравномерности суточного потребления ложится на ТЭС. Это приводит к их работе в неэкономичном режиме, увеличивает расход топлива, повышает стоимость электроэнергии.

Эффекты от накопления

Использование накопителей позволит оптимизировать график нагрузки на наиболее дорогое генерирующее оборудование, что приведет к сокращению расхода углеводородного топлива, увеличит надежность электроснабжения.
Накопители позволят создать энергетический резерв без избыточной работы генерирующих мощностей. Обеспечат спокойное прохождение ночного минимума и дневного максимума нагрузок.
Исключаются перебои в питании, создается резерв на случай аварий. Электроэнергия становится дешевле.
Появляется возможность накапливать излишки энергии от источников распределенной генерации и для индивидуальных резервов.

Существующие методы накопления

На сегодняшний день 99 % промышленного накопления и хранения электроэнергии обеспечивают гидроаккумулирующие станции (ГАЭС). В ночные часы излишки энергии используются ГАЭС для перекачки воды в водохранилища, а в моменты потребности в электроэнергии ГАЭС используют накопленную воду для генерации. Однако, их строительство требует больших капитальных затрат и не везде возможно географически.

К тому же инерционность ГАЭС не позволяет сглаживать кратковременные пики нагрузки.

Используются также накопители на аккумуляторных батареях, например, на телефонных станциях в качестве резервных источников питания. Дизельные подводные лодки накапливают электроэнергию в аккумуляторах, а расходуют при движении под водой.

Следует также упомянуть емкостные накопители, но они обладают малой удельной емкостью.

Предельная накопленная энергия в конденсатных батареях не превышает 10 МДж. Накопители на суперконденсаторах получили распространение как источники питания для запуска мощных дизельных двигателей, но они способны накопить не более 0,6 МДж.

Накопление энергии может осуществляться не только в конденсаторах, но также и в катушках индуктивности. Эта накопленная энергия может быть использована для создания импульсов тока апериодической формы в генераторах импульсных токов. Всем известный пример индуктивного накопителя — катушка зажигания в автомобиле.

Будущее накопителей электроэнергии

Наиболее перспективным направлением следует признать создание сверхпроводящих индуктивных накопителей. Сверхпроводящие накопители энергии (СПИНЭ) запасают энергию в магнитном поле индукционной катушки, в которой ток циркулирует без потерь. Важнейшим преимуществом индуктивного накопителя является его быстродействие, достигающее единиц миллисекунд, что позволяет реагировать на самые внезапные аварии в энергосистеме.

В конструкции СПИНЭ можно условно выделить три основных конструктивных узла: собственно, магнитная система, криогенная система и система связи с внешней сетью, т.н. преобразователь-инвертор. Метод накопления электроэнергии с помощью СПИНЭ отличается экологической чистотой. Не используются вредные материалы, никаких химических реакций не происходит. Отходы производства отсутствуют.

Сверхпроводящие индуктивные накопители электромагнитной энергии представляют собой пример одного из уникальных технических использований явления сверхпроводимости. Это соленоиды, специально предназначенные для накопления и выдачи токов по требованию. Плотность энергии, запасенной в магнитном поле накопителя, на два порядка больше, чем в емкостном накопителе (конденсаторной батарее), а отдаваемые импульсные мощности могут достигать величин в десятки миллионов киловатт. Время вывода энергии из сверхпроводящего накопителя в зависимости от конструкции и запасенной энергии — от тысячных долей секунды до часов.

В настоящее время созданы сверхпроводящие индуктивные накопители на энергию 30 МДж. Обычно они отдают энергию в виде импульсов. Современные сверхпроводящие накопители имеют максимальный ток в импульсе 10000 А и напряжение 50 кВ, максимальную мощность 500 МВт при длительности импульса 5 мс.

Как работает тепловая электростанция (ТЭЦ)? Основные принципы работы тэс На каком топливе работают тэс

Энергию, скрытую в органическом топливе - угле, нефти или природном газе, невозможно сразу получить в виде электричества. Топливо сначала сжигают. Выделившаяся теплота нагревает воду, превращает её в пар. Пар вращает турбину , а турбина - ротор генератора , который генерирует, т. е. вырабатывает, электрический ток.

Схема работы конденсационной электростанции.

Славянская ТЭС. Украина, Донецкая область.

Весь этот сложный, многоступенчатый процесс можно наблюдать на тепловой электрической станции (ТЭС), оборудованной энергетическими машинами, преобразующими энергию, скрытую в органическом топливе (горючих сланцах, угле, нефти и продуктах её переработки, природном газе), в электрическую энергию. Основные части ТЭС - котельная установка, паровая турбина и электрогенератор.

Котельная установка - комплекс устройств для получения водяного пара под давлением. Она состоит из топки, в которой сжигается органическое топливо, топочного пространства, по которому продукты горения проходят в дымовую трубу, и парового котла, в котором кипит вода. Часть котла, во время нагрева соприкасающаяся с пламенем, называется поверхностью нагрева.

Котлы бывают 3 типов: дымогарные, водотрубные и прямоточные. Внутри дымогарных котлов помещен ряд трубок, по которым продукты горения проходят в дымовую трубу. Многочисленные дымогарные трубки имеют огромную поверхность нагрева, вследствие чего в них хорошо используется энергия топлива. Вода в этих котлах находится между дымогарными трубками.

В водотрубных котлах - все наоборот: по трубкам пускают воду, а между трубками горячие газы. Основные части котла - топка, кипятильные трубки, паровой котел и пароперегреватель. В кипятильных трубках идет процесс парообразования. Образующийся в них пар поступает в паровой котел, где и собирается в верхней его части, над кипящей водой. Из парового котла пар проходит в пароперегреватель и там дополнительно нагревается. Топливо в этот котел забрасывают через дверцу, а воздух, необходимый для горения топлива, подают через другую дверцу в поддувало. Горячие газы поднимаются вверх и, огибая перегородки, проходят путь, указанный на схеме (см. рис.).

В прямоточных котлах воду нагревают в длинных трубах-змеевиках. Вода подается в эти трубы насосом . Проходя через змеевик, она полностью испаряется, а образовавшийся пар перегревается до требуемой температуры и затем выходит из змеевиков.

Котельные установки, работающие с промежуточным перегревом пара, являются составной частью установки, называемой энергоблоком «котел - турбина».

В перспективе, например, для использования угля Канско-Ачинского бассейна будут сооружены крупные тепловые электростанции мощностью до 6400 МВт с энергетическими блоками по 800 МВт, где котельные установки будут вырабатывать 2650 т пара в 1 ч с температурой до 565 °C и давлением 25 МПа.

Котельная установка вырабатывает пар высокого давления, который идет в паровую турбину - главный двигатель тепловой электростанции. В турбине пар расширяется, давление его падает, а скрытая энергия преобразуется в механическую. Паровая турбина приводит в движение ротор генератора, вырабатывающего электрический ток.

В крупных городах чаще всего строят теплоэлектроцентрали (ТЭЦ), а в районах с дешевым топливом - конденсационные электростанции (КЭС).

ТЭЦ - это тепловая электростанция, вырабатывающая не только электрическую энергию, но и теплоту в виде горячей воды и пара. Пар, покидающий паровую турбину, содержит в себе еще много тепловой энергии. На ТЭЦ эту теплоту используют двояко: либо пар после турбины направляется потребителю и обратно на станцию не возвращается, либо он передает теплоту в теплообменнике воде, которая направляется потребителю, а пар возвращается обратно в систему. Поэтому ТЭЦ имеет высокий КПД, достигающий 50–60%.

Различают ТЭЦ отопительного и промышленного типов. Отопительные ТЭЦ обогревают жилые и общественные здания и снабжают их горячей водой, промышленные - снабжают теплотой промышенные предприятия. Передача пара от ТЭЦ осуществляется на расстояния до нескольких километров, а передача горячей воды - до 30 и более километров. Вследствие этого теплоэлектроцентрали строятся неподалеку от крупных городов.

Огромное количество тепловой энергии направляется на теплофикацию или централизованное отопление наших квартир, школ, учреждений. До Октябрьской революции централизованного теплоснабжения домов не было. Дома отапливались печами, в которых сжигалось много дров и угля. Теплофикаций в нашей стране началась в первые годы советской власти, когда по плану ГОЭЛРО (1920 г.) приступили к строительству крупных ТЭС. Суммарная мощность ТЭЦ в начале 1980‑х гг. превысила 50 млн кВт.

Но основная доля электроэнергии, которую вырабатывают тепловые электростанции, приходится на конденсационные электростанции (КЭС). У нас их чаще называют государственными районными электрическими станциями (ГРЭС). В отличие от ТЭЦ, где теплота отработанного в турбине пара используется для отопления жилых и производственных зданий, на КЭС отработанный в двигателях (паровых машинах, турбинах) пар превращается конденсаторами в воду (конденсат), направляемую обратно в котлы для повторного использования. КЭС сооружаются непосредственно у источников водоснабжения: у озера, реки, моря. Теплота, выводимая из электростанции с охлаждающей водой, безвозвратно теряется. КПД КЭС не превышает 35–42%.

На высокую эстакаду день и ночь по строгому графику подают вагоны с мелко раздробленным углем. Особый разгрузчик опрокидывает вагоны, и топливо ссыпается в бункер. Мельницы тщательно размалывают его в топливный порошок, и он вместе с воздухом влетает в топку парового котла. Языки пламени плотно охватывают пучки трубок, вода в которых закипает. Образуется водяной пар. По трубам - паропроводам - пар направляется к турбине и через сопла бьет в лопатки ротора турбины. Отдав энергию ротору, отработанный пар идет в конденсатор, охлаждается и превращается в воду. Насосы подают её обратно в котел. А энергия продолжает свое движение от ротора турбины к ротору генератора. В генераторе происходит её последнее превращение: она становится электричеством. На этом заканчивается энергетическая цепочка КЭС.

В отличие от ГЭС тепловые электростанции можно построить в любом месте, а тем самым приблизить источники получения электроэнергии к потребителю и расположить тепловые электростанции равномерно по территории экономических районов страны. Преимущество ТЭС состоит и в том, что они работают практически на всех видах органического топлива - углях, сланцах, жидком топливе, природном газе.

К крупнейшим конденсационным ТЭС в относятся Рефтинская (Свердловская область), Запорожская (Украина), Костромская, Углегорская (Донецкая область, Украина). Мощность каждой из них превышает 3000 МВт.

Наша страна - пионер строительства тепловых электростанций, энергию которым дает атомный реактор (см.

Пару недель назад во всех кранах Новодвинска исчезла горячая вода - здесь не нужно искать какие-то происки недругов, просто в Новодвинск пришли гидравлические испытания, процедура, необходимая для подготовки городской энергетики и коммунальных коммуникаций к новому отпительному сезону. Без горячей воды как-то сразу ощутил себя деревенским жителем - кастрюльки с кипятком на плите - помыться-побриться,- мытье посуды в холодной воде и т.д.

Вместе с тем в голове появился вопрос: а как все-таки "делается" горячая вода, и как она попадает в краны в наших квартирах?

Конечно, вся городская энергетика "запитана" на Архангельский ЦБК, точнее на ТЭС-1, куда я и направился, чтобы узнать откуда берется горячая вода и тепло в наших квартирах. Помочь в моем поиске согласился главный энергетик Архангельского ЦБК Андрей Борисович Зубок, ответивший на множество моих вопросов.

Вот, кстати, рабочий стол - главного энергетика Архангельского ЦБК - монитор, куда выводятся самые разнообразные данные, многоканальный телефон, который неоднократно звонил в ходе нашей беседы, стопка документов...

Андрей Борисович рассказал мне, как "в теории" работает ТЭС-1, главная энергетическая установка комбината и города. Сама аббревиатура ТЭС - тепло-электро станция - подразумевает собой, что станция вырабатывает не только электричество, но и тепло (горячая вода, отопление), причем, выработка тепла возможно даже более приоритетна в нашем холодном климате.

Схема работы ТЭС-1:

Любая тепло-электростанция начинается с главного щита управления, куда стекается вся информация о процессах, происходящих в котлах, о работе турбин и т.д.

Здесь на многочисленных индикаторах и циферблатах видна работа турбин, генераторов и котлов. Отсюда управляют производственным процессом станции. А процесс этот весьма сложный = чтобы разобраться во всем, нужно не мало учиться.

Ну а рядом - находится сердце ТЭС-1 - паровые котлы. Их на ТЭС-1 восемь. Это огромные сооружения, высота которых достигает 32 метров. Именно в них и происходит главный процесс преобразования энергии, благодаря которому и появляется и электричество, и горячая вода в наших домах - выработка пара.

Но всё начинается с топлива. В роли топлива на разных электростанциях могут выступать уголь, газ, торф. На ТЭС-1 основное топливо - это уголь, который везут сюда из Воркуты по железной дороге.

Часть его складируется, другая часть идёт по конвейерам на станцию, где сам уголь сначала измельчается до пыли и потом подаётся по специальным "пылепроводам" в топку парового котла. Для розжига котла используют мазут, а потом по мере увеличения давления и температуры переводят его на угольную пыль.

Паровой котел — это агрегат для получения пара высокого давления из непрерывно поступающей в него питательной воды. Происходит это за счет теплоты, выделяющейся при сгорании топлива. Сам котёл выглядит довольно внушительно. Весит это сооружение более 1000 тонн! Производительность котла — 200 тонн пара в час.

Внешне котел напоминает сплетение труб, вентелей и каких-то механизмов. Рядом с котлом жарко, ведь пар на выходе из котла имеет температуру в 540 градусов.

Есть на ТЭС-1 и другой котел - современный, установленный несколько лет назад котел Metso с решеткой Hybex. Управление этим энергоагрегатом выведено на отдельный пульт.

Агрегат работает по инновационной технологии — сжигание топлива в пузырьковом кипящем слое (Hybex). Для получения пара здесь сжигают кородревесное топливо (270 тыс. тонн в год) и осадок сточных вод (80 тыс. тонн в год), его привозят сюда с очистных сооружений.

Современный котел - это тоже огромное сооружение, высота которого более 30 метров.

Ил и кородревесное топливо попадают в котел по этим транспортерам.

А отсюда, уже после подготовки топливная смесь попадает непосредственно в топку котла.

В здании нового котла на ТЭС-1 есть лифт. Вот только этажей в привычном для обычного горожанина виде здесь нет - есть высота отметки обслуживания - вот и лифт движется от отметки к отметке.

На станции работает больше 700 человек. Работы хватает всем - оборудование требует обслуживания и постоянного контроля за ним со стороны персонала. Условия работы на станции непростые - высокие температуры, влажность, шум, угольная пыль.

А здесь рабочие готовят площадку под строительство нового котла - его возведение начнется уже в будущем году.

Здесь готовится вода для котла. В автоматическом режиме воду умягчают для того, чтобы снизить отрицательное воздействие на котел и лопатки турбины (уже в то время когда вода превратится в пар).

А это турбинный зал - сюда приходит пар из котлов, здесь он крутит мощные турбины (всего их пять).

Вид со стороны:

В этом зале пар работает: проходя через пароперегреватели, пар нагревается до температуры 545 градусов и поступает в турбину, где под его давлением вращается ротор турбогенератора и, соответственно, вырабатывается электроэнергия.

Множество манометров.

А вот она - турбина, где и работает пар и "крутит" генератор. Это турбина №7 и, соответственно, генератор №7.

Восьмой генератор и восьмая турбина. Мощности генераторов разные, но в сумме они способны выдавать около 180 МВт электроэнергии - этого электричества хватает и на нужды самой станции (а это около 16%), и на нужды производств Архангельского ЦБК, и на обеспечение "сторонних потребителей" (в город уходит около 5% выработанной энергии).

Переплетение труб завораживает.

Горячая вода для отопления (сетевая) получается путем нагревания воды паром в теплообменниках (бойлерах). В сеть она закачивается вот такими насосами - их на ТЭС-1 восемь. Вода "для отопления", к слову, специально подготавливается и очищается и на выходе со станции соответствует требованиям, предъявляемым к питьевой воде. Теоретически эту воду можно пить, но все-таки пить ее не рекомендуется из-за наличия большого количества продуктов коррозии в трубах тепловых сетей .

А в этих башнях - участке химического цеха ТЭС-1, - готовится вода, которую добавляют в теплосистему, ведь часть горячей воды расходуется - ее необходимо пополнять.

Дальше нагретая вода (теплоноситель) следует по трубопроводам различного сечения, ведь ТЭС-1 отапливает не только город, но и производственные помещения комбината.

А электричество "выходит" со станции через через распределительные электрические устройства и трансформаторы и передается в энергосистему комбината и города.

Конечно, на станции есть труба - та самая "фабрика облаков". На ТЭС-1 таких труб три. Самая высокая - более 180 метров. Как оказалось труба - это действительно пустотелая конструкция, куда сходятся газоходы от различных котлов. Перед попаданием в трубу дымовые газы проходят систему очистки от золы. На новом котле это происходит в электрофильтре. Эффективная степень очистки дымовых газов составляет 99.7%. На угольных котлах очистка производится водой,- эта система менее эффективна, но все равно большая часть «выбросов» улавливается.

Сегодня на ТЭС-1 полным ходом идут ремонты: и если здание можно отремонтировать в любое время...

То производить капитальный ремонт котлов или турбин можно только летом в период пониженных нагрузок. Кстати, именно для этого и проводят "гидравлические испытания". Программное повышение нагрузки на системы теплоснабжения необходимо, во-первых, для проверки надежности коммунальных коммуникаций, а, во-вторых, энергетики имеют возможность "слить" теплоноситель из системы и заменить, например, участок трубы. Ремонт энергетического оборудования - дорогостоящее мероприятие, требующее особой квалификации и допуска от специалистов.

За пределами комбината горячая вода (она же теплоноситель) течет по трубам - три "выхода" в город обеспечивают бесперебойную работу отопительной системы города. Система замкнута, вода в ней постоянно циркулирует. В самое холодное время года - температура воды на выходе со станции составляет 110 градусов Цельсия, возвращается теплоноситель, остыв на 20-30 градусов. Летом температуру воды снижают - нормативно на выходе со станции она составляет 65 градусов Цельсия.

Кстати, отключают горячую воду и отопление не на ТЭС, а непосредственно в домах - этим занимаются управляющие компании. ТЭС "отключает" воду лишь однажды - после гидравлических испытаний, чтобы произвести ремонт. После ремонтов энергетики постепенно заполняют систему водой - в городе есть специальные механизмы для спуска воздуха из системы - совсем как в батареях в обычном жилом доме.

Конечный пункт горячей воды - тот самый кран в любой из городских квартир, вот только сейчас воды в нем нет - гидравлические испытания.

Вот так непросто "делается" то, без чего трудно представить жизнь современного горожанина - горячая вода.

Электрической станцией называется комплекс оборудования, предназначенного для преобразования энергии какого-либо природного источника в электричество или тепло. Разновидностей подобных объектов существует несколько. К примеру, часто для получения электричества и тепла используются ТЭС.

Определение

ТЭС — это э лектростанция, применяющая в качестве источника энергии какое-либо органическое топливо. В качестве последнего может использоваться, к примеру, нефть, газ, уголь. На настоящий момент тепловые комплексы являются самым распространенным видом электростанций в мире. Объясняется популярность ТЭС прежде всего доступностью органического топлива. Нефть, газ и уголь имеются во многих уголках планеты.

ТЭС — это (расшифровка с амой аббревиатуры выглядит как "тепловая электростанция"), помимо всего прочего, комплекс с довольно-таки высоким КПД. В зависимости от вида используемых турбин этот показатель на станциях подобного типа может быть равен 30 - 70%.

Какие существуют разновидности ТЭС

Классифицироваться станции этого типа могут по двум основным признакам:

назначению;
типу установок.

В первом случае различают ГРЭС и ТЭЦ. ГРЭС — это станция, работающая за счет вращения турбины под мощным напором струи пара. Расшифровка аббревиатуры ГРЭС — государственная районная электростанция — в настоящий момент утратила актуальность. Поэтому часто такие комплексы называют также КЭС. Данная аббревиатура расшифровывается как "конденсационная электростанция".

ТЭЦ — это также довольно-таки распространенный вид ТЭС. В отличие от ГРЭС, такие станции оснащаются не конденсационными, а теплофикационными турбинами. Расшифровывается ТЭЦ как "теплоэнергоцентраль".

Помимо конденсационных и теплофикационных установок (паротурбинных), на ТЭС могут использоваться следующие типы оборудования:

ТЭС и ТЭЦ: различия

Часто люди путают эти два понятия. ТЭЦ, по сути, как мы выяснили, является одной из разновидностей ТЭС. Отличается такая станция от других типов ТЭС прежде всего тем, что часть вырабатываемой ею тепловой энергии идет на бойлеры, установленные в помещениях для их обогрева или же для получения горячей воды.

Также люди часто путают названия ГЭС и ГРЭС. Связано это прежде всего со сходством аббревиатур. Однако ГЭС принципиально отличается от ГРЭС. Оба этих вида станций возводятся на реках. Однако на ГЭС, в отличие от ГРЭС, в качестве источника энергии используется не пар, а непосредственно сам водяной поток.

Какие предъявляются требования к ТЭС

ТЭС — это тепловая электрическая станция, на которой выработка электроэнергии и ее потребление производятся одномоментно. Поэтому такой комплекс должен полностью соответствовать ряду экономических и технологических требований. Это обеспечит бесперебойное и надежное обеспечение потребителей электроэнергией. Так:

помещения ТЭС должны иметь хорошее освещение, вентиляцию и аэрацию;
должна быть обеспечена защита воздуха внутри станции и вокруг нее от загрязнения твердыми частицами, азотом, оксидом серы и т. д.;
источники водоснабжения следует тщательно защищать от попадания в них сточных вод ;
системы водоподготовки на станциях следует обустраивать безотходные.

Принцип работы ТЭС

ТЭС — это электростанция , на которой могут использоваться турбины разного типа. Далее рассмотрим принцип работы ТЭС на примере одного из самых распространенных ее типов — ТЭЦ. Осуществляется выработка энергии на таких станциях в несколько этапов:

Топливо и окислитель поступают в котел. В качестве первого в России обычно используется угольная пыль. Иногда топливом ТЭЦ могут служить также торф, мазут, уголь, горючие сланцы, газ. Окислителем в данном случае выступает подогретый воздух.

Образовавшийся в результате сжигания топлива в котле пар поступает в турбину. Назначением последней является преобразование энергии пара в механическую.

Вращающиеся валы турбины передают энергию на валы генератора, преобразующего ее в электрическую.

Охлажденный и потерявший часть энергии в турбине пар поступает в конденсатор. Здесь он превращается в воду, которая подается через подогреватели в деаэратор.

Деаэ рированная вода подогревается и подается в котел.

Преимущества ТЭС

ТЭС — это, таким образом, станция, основным типом оборудования на которой являются турбины и генераторы. К плюсам таких комплексов относят в первую очередь:

дешевизну возведения в сравнении с большинством других видов электростанций;
дешевизну используемого топлива;
невысокую стоимость выработки электроэнергии.

Также большим плюсом таких станций считается то, что построены они могут быть в любом нужном месте, вне зависимости от наличия топлива. Уголь, мазут и т. д. могут транспортироваться на станцию автомобильным или железнодорожным транспортом.

Еще одним преимуществом ТЭС является то, что они занимают очень малую площадь в сравнении с другими типами станций.

Недостатки ТЭС

Разумеется, есть у таких станций не только преимущества. Имеется у них и ряд недостатков. ТЭС — это комплексы, к сожалению, очень сильно загрязняющие окружающую среду. Станции этого типа могут выбрасывать в воздух просто огромное количество копоти и дыма. Также к минусам ТЭС относят высокие в сравнении с ГЭС эксплуатационные расходы. К тому же все виды используемого на таких станциях топлива относятся к невосполнимым природным ресурсам.

Какие еще виды ТЭС существуют

Помимо паротурбинных ТЭЦ и КЭС (ГРЭС), на территории России работают станции:

Газотурбинные (ГТЭС). В данном случае турбины вращаются не от пара, а на природном газу. Также в качестве топлива на таких станциях могут использоваться мазут или солярка. КПД таких станций, к сожалению, не слишком высок (27 - 29%). Поэтому используют их в основном только как резервные источники электроэнергии или же предназначенные для подачи напряжения в сеть небольших населенных пунктов.

Парогазотурбинные (ПГЭС). КПД таких комбинированных станций составляет примерно 41 - 44%. Передают энергию на генератор в системах этого типа одновременно турбины и газовые, и паровые. Как и ТЭЦ, ПГЭС могут использоваться не только для собственно выработки электроэнергии, но и для отопления зданий или же обеспечения потребителей горячей водой.

Примеры станций

Итак, достаточно производительным и в какой-то мере даже универсальным объектом может считаться любая ТЭС, электростанция. Примеры таких комплексов представляем в списке ниже.

Белгородская ТЭЦ. Мощность этой станции составляет 60 МВт. Турбины ее работают на природном газе.

Мичуринская ТЭЦ (60 МВт). Этот объект также расположен в Белгородской области и работает на природном газе.

Череповецкая ГРЭС. Комплекс находится в Волгоградской области и может работать как на газу, так и на угле. Мощность этой станции равна целых 1051 МВт.

Липецкая ТЭЦ -2 (515 МВТ). Работает на природном газе.

ТЭЦ-26 «Мосэнерго» (1800 МВт).

Черепетская ГРЭС (1735 Мвт). Источником топлива для турбин этого комплекса служит уголь.

Вместо заключения

Таким образом, мы выяснили, что представляют собой тепловые электростанции и какие существуют разновидности подобных объектов. Впервые комплекс этого типа был построен очень давно — в 1882 году в Нью-Йорке. Через год такая система заработала в России — в Санкт-Петербурге. Сегодня ТЭС — это разновидность электростанций, на долю которых приходится порядка 75% всей вырабатываемой в мире электроэнергии. И по всей видимости, несмотря на ряд минусов, станции этого типа еще долго будут обеспечивать население электроэнергией и теплом. Ведь достоинств у таких комплексов на порядок больше, чем недостатков.

Современный мир требует огромного количества энергии (электрической и тепловой), которая производится на электростанциях различного типа.

Человек научился добывать энергию из нескольких источников (углеводородное топливо, ядерные ресурсы, падающая вода, ветер и т.д.) Однако и по сей день наиболее востребованными и эффективными остаются тепловые и атомные электростанции, о которых и пойдет речь.

Что такое АЭС?

Атомная электростанция (АЭС) – это объект, на котором для производства энергии используется реакция распада ядерного топлива.

Попытки использования управляемой (то есть контролируемой, прогнозируемой) ядерной реакции для выработки электроэнергии были предприняты советскими и американскими учеными одновременно – в 40-х годах прошлого века. В 50-х годах «мирный атом» стал реальностью, и во многих странах мира стали строить АЭС.

Центральным узлом любой АЭС является ядерная установка, в которой происходит реакция. При распаде радиоактивных веществ происходит выделение огромного количества тепла. Выделяемая тепловая энергия используется для нагрева теплоносителя (как правило, воды), который, в свою очередь, нагревает воду второго контура до перехода ее в пар. Горячий пар вращает турбины, благодаря чему происходит образование электроэнергии.

В мире не утихают споры о целесообразности использования атомной энергии для выработки электричества. Сторонники АЭС говорят об их высокой продуктивности, безопасности реакторов последнего поколения, а также о том, что такие электростанции не загрязняют окружающую среду. Противники утверждают, что АЭС потенциально чрезвычайно опасны, а их эксплуатация и, особенно, утилизация отработанного топлива сопряжены с огромными расходами.

Что такое ТЭС?

Наиболее традиционным и распространенным в мире видом электростанциЙ являются ТЭС. Тепловые электростанции (так расшифровывается данная аббревиатура) вырабатывают электроэнергию за счет сжигания углеводородного топлива – газа, угля, мазута.

Схема работы ТЭС выглядит следующим образом: при сгорании топлива образуется большое количество тепловой энергии, с помощью которой нагревается вода. Вода превращается в перегретый пар, который подается в турбогенератор. Вращаясь, турбины приводят в движение детали электрогенератора, образуется электрическая энергия.

На некоторых ТЭЦ фаза передачи тепла теплоносителю (воде) отсутствует. В них используются газотурбинные установки, в которых турбину вращают газы, полученные непосредственно при сжигании топлива.

Существенным преимуществом ТЭС считается доступность и относительная дешевизна топлива. Однако есть у тепловых станций и недостатки. Это, прежде всего, угроза окружающей среде. При сжигании топлива в атмосферу выбрасывается большое количество вредных веществ. Чтобы сделать ТЭС более безопасными, применяется ряд методов, в том числе: обогащение топлива, установка специальных фильтров, задерживающих вредные соединения, использование рециркуляции дымовых газов и т.п.

Что такое ТЭЦ?

Само название данного объекта напоминает предыдущее, и на самом деле, ТЭЦ, как и тепловые электростанции преобразуют тепловую энергию сжигаемого топлива. Но помимо электроэнергии теплоэлектроцентрали (так расшифровывается ТЭЦ) поставляют потребителям тепло. ТЭЦ особенно актуальны в холодных климатических зонах, где нужно обеспечить жилые дома и производственные здания теплом. Именно поэтому ТЭЦ так много в России, где традиционно используется центральное отопление и водоснабжение городов.

По принципу работы ТЭЦ относятся к конденсационным электростанциям, но в отличие от них, на теплоэлектроцентралях часть выработанной тепловой энергии идет на производство электричества, а другая часть – на нагрев теплоносителя, который и поступает к потребителю.

ТЭЦ более эффективна по сравнению с обычными ТЭС, поскольку позволяет использовать полученную энергию по максимуму. Ведь после вращения электрогенератора пар остается горячим, и эту энергию можно использовать для отопления.

Помимо тепловых, существуют атомные ТЭЦ, которые в перспективе должны сыграть ведущую роль в электро- и теплоснабжении северных городов.

Согласно общепринятому определению, тепловые электростанции – это электростанции, вырабатывающие электроэнергию посредством преобразования химической энергии топлива в механическую энергию вращения вала электрогенератора.

Первые ТЭС появились еще в конце XIX века в Нью-Йорке (1882 год), а в 1883 году первая тепловая электростанция была построена в России (С.Петербург). С момента своего появление, именно ТЭС получили наибольшее распространение, учитывая все увеличивающуюся энергетическую потребность наступившего техногенного века. Вплоть до середины 70-х годов прошлого века, именно эксплуатация ТЭС являлась доминирующим способом получения электроэнергии. К примеру, в США и СССР доля ТЭС среди всей получаемой электроэнергии составляла 80%, а во всем мире – порядка 73-75%.

Данное выше определение хоть и емкое, но не всегда понятное. Попытаемся своими словами объяснить общий принцип работы тепловых электростанций любого типа.

Выработка электричества в ТЭС происходить при участии множества последовательных этапов, но общий принцип её работы очень прост. Вначале топливо сжигается в специальной камере сгорания (паровом котле), при этом выделяется большое количество тепла, которое превращает воду, циркулирующую по специальным системам труб расположенным внутри котла, в пар. Постоянно нарастающее давление пара вращает ротор турбины, которая передает энергию вращения на вал генератора, и в результате вырабатывается электрический ток.

Система пар/вода замкнута. Пар, после прохождения через турбину, конденсируется и вновь превращается в воду, которая дополнительно проходит через систему подогревателей и вновь попадает в паровой котел.

Существует несколько типов тепловых электростанций. В настоящее время, среди ТЭС больше всего тепловых паротурбинных электростанций (ТПЭС) . В электростанциях такого типа, тепловая энергия сжигаемого топлива используется в парогенераторе, где достигается очень высокое давление водяного пара, приводящего в движение ротор турбины и, соответственно, генератор. В качестве топлива, на таких теплоэлектростанциях используется мазут или дизель, а также природный газ, уголь, торф, сланцы, иными словами все виды топлива. КПД ТПЭС составляет около 40 %, а их мощность может достигать 3-6 ГВт.

ГРЭС (государственная районная электрическая станция) – довольно известное и привычное название. Это не что иное, как тепловая паротурбинная электростанция, оборудованная специальными конденсационными турбинами, которые не утилизируют энергию отработанных газов и не превращают её в тепло, например, для обогрева зданий. Такие электростанции еще называют конденсационными электростанциями.

В том же случае, если ТПЭС оснащены специальными теплофикационными турбинами, преобразующих вторичную энергию отработанного пара в тепловую энергию, используемую для нужд коммунальных или промышленных служб, то это уже теплоэлектроцентрали или ТЭЦ. К примеру, в СССР на долю ГРЭС приходилось около 65% вырабатываемой паротурбинными электростанциями электроэнергии, и, соответственно, 35% - на долю ТЭЦ.

Существуют также иные виды тепловых электростанций. В газотурбинных электростанциях, или ГТЭС, генератор вращается посредством газовой турбины. В качестве топлива на таких ТЭС применяют природный газ или жидкое топливо (дизель, мазут). Однако КПД таких электростанций не очень высок, около 27-29%, так что их используют в основном как резервные источники электроэнергии для покрытия пиков нагрузки на электрическую сеть, или для снабжения электричеством небольших населенных пунктов.

Тепловые электростанции с парогазотурбинной установкой (ПГЭС) . Это электростанции комбинированного типа. Они оборудованы паротурбинными и газотурбинными механизмами, и их КПД достигает 41-44%. Эти электростанции также позволяют утилизировать тепло и превращать его в тепловую энергию, идущую на отопление зданий.

Главным недостатком всех тепловых электростанций является тип используемого топлива. Все виды топлива, которые применяют на ТЭС, являются невосполнимыми природными ресурсами, которые медленно, но неуклонно заканчиваются. Именно поэтому в настоящее время, наряду с использованием атомных электростанций, ведутся разработки механизма выработки электроэнергии при помощи восполняемых или других альтернативных источников энергии.

Использование тепловых электростанций для автоматического вторичного регулирования частоты в период паводка подтвердило свою эффективность

В период весеннего паводка 2014 года задачи по автоматическому вторичному регулированию частоты и перетоков активной мощности (АВРЧМ) были частично возложены на тепловые электростанции, что позволило повысить эффективность использования гидроресурсов для производства электроэнергии

Привлечение тепловых электростанций (ТЭС) к АВРЧМ осуществлялось в период с 10 апреля по 30 мая. В это время часть гидроэлектростанций (ГЭС) первой ценовой зоны ЕЭС России работала в базовом режиме с увеличением выработки на величину порядка 170 млн кВт•ч, что позволило сэкономить традиционные невозобновляемые виды топлива и использовать гидроресурсы в период паводка более эффективно. В частности мероприятия, реализованные Системным оператором, обеспечили режим работы Волжской ГЭС, близкий к полной загрузке гидроагрегатов, а также позволили минимизировать привлечение к АВРЧМ Жигулевской ГЭС.

Традиционно в ЕЭС России для автоматического и оперативного вторичного регулирования частоты используются ГЭС, являющиеся высокоманевренными источниками генерации, способными быстро увеличивать или снижать выработку автоматически или по команде Системного оператора. Для этого часть мощности гидроэлектростанций резервируется под выполнение задачи регулирования и не участвует в плановой выработке электроэнергии. В течение года резервирование части мощности обычно не влияет на объем выработки электроэнергии на ГЭС, так как указанный объем в большей степени зависит от приточности и запасов гидроресурсов. Однако в период паводка, в условиях повышенной приточности и заполненности водохранилищ, резервирование части мощности для целей вторичного регулирования частоты приводит к необходимости увеличения объемов холостых водосбросов. Участие энергоблоков ТЭС в АВРЧМ позволяет полностью или частично освободить гидроэлектростанции от необходимости участия во вторичном регулировании частоты и использовать гидроресурсы для выработки электроэнергии.

Привлечение тепловых электростанций к оказанию услуг по АВРЧ в паводковый период осуществляется второй год подряд. В 2013 году суммарная величина резервов вторичного регулирования на энергоблоках ТЭС составила ±407 МВт, при этом увеличение выработки электроэнергии гидроэлектростанциями составило около 300 млн кВт•ч. В этом году, в отличие от паводкового периода прошлого года, отказ от участия в конкурентном отборе исполнителей услуг по АВРЧМ одной из компаний, ранее принимавшей участие в оказании этого вида услуг, не позволил обеспечить полное замещение участвующих во вторичном регулировании ГЭС энергоблоками ТЭС.

Конкурентный отбор и заключение договоров оказания услуг по АВРЧМ проводится Системным оператором в рамках рынка услуг по обеспечению системной надежности (рынка системных услуг). Для оказания услуг по АВРЧМ в течение 2014 года Системным оператором был отобран 21 энергоблок ТЭС с суммарной величиной резервов вторичного регулирования ±238 МВт.

Автоматическое вторичное регулирование частоты и перетоков активной мощности энергоблоками ТЭС осуществляется в соответствии с требованиями стандарта ОАО «СО ЕЭС» «Нормы участия энергоблоков ТЭС в нормированном первичном регулировании частоты и автоматическом вторичном регулировании частоты и перетоков активной мощности». Требования стандарта предусматривают, что максимальная величина изменения мощности энергоблока под воздействием автоматики не может превышать 5% от его номинальной мощности, что является условием обеспечения надежного режима работы оборудования.