МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Новосибирский государственный технический университет»
РЕФЕРАТ
на тему «Типы современных ТЭС»
<span style=«font-size: 14pt; font-family: „Times New Roman“;»>по дисциплине «Введение в направление»
Проверил: Выполнил:
проф. Щинников П.А. студент Ткаченко Е.К.
группа ТЭ-52
Отметка о защите
________________
<span style=«font-size: 14pt; font-family: „Times New Roman“;»>Новосибирск, 2008
<span style=«font-size: 14pt; font-family: „Times New Roman“;»>Введение
<span style=«font-size: 14pt; font-family: „Times New Roman“;»>Электрической станцией называется энергетическая установка, служащая для преобразования природной энергии в электрическую. Наиболее распространены тепловые электрические станции (ТЭС), использующие тепловую энергию, выделяемую при сжигании органического топлива (твердого, жидкого и газообразного). [4]
<span style=«font-size: 14pt; font-family: „Times New Roman“;»>На тепловых электростанциях вырабатывается около 76% электроэнергии, производимой на нашей планете. Это обусловлено наличием органического топлива почти во всех районах нашей планеты; возможностью транспорта органического топлива с места добычи на электростанцию, размещаемую близ потребителей энергии; техническим прогрессом на тепловых электростанциях, обеспечивающим сооружение ТЭС большой мощностью; возможностью использования отработавшего тепла рабочего тела и отпуска потребителям, кроме электрической, также и тепловой энергии (с паром или горячей водой) и т.п.[2]
<span style=«font-size: 14pt; font-family: „Times New Roman“;»>Высокий технический уровень энергетики может быть обеспечен только при гармоничной структуре генерирующих мощностей: в энергосистеме должны быть и АЭС, вырабатывающие дешевую электроэнергию, но имеющие серьезные ограничения по диапазону и скорости изменения нагрузки, и ТЭЦ, отпускающие тепло и электроэнергию, количество которой зависит от потребностей в тепле, и мощные паротурбинные энергоблоки, работающие на тяжелых топливах, и мобильные автономные ГТУ, покрывающие кратковременные пики нагрузки.[1]
<span style=«font-size: 14pt; font-family: „Times New Roman“;»>Типы ТЭС и их особенности
<span style=«font-size: 14pt; font-family: „Times New Roman“;»> На рис.
1 представлена классификация тепловых электрических станций на органическом топливе.
/>
<span style=«font-size: 14pt; line-height: 115%; font-family: „Times New Roman“;»>Рис.1. Типы тепловых электростанций на органическом топливе.
<span style=«font-size: 14pt; font-family: „Times New Roman“;»>
Тепловой электрической станцией<span style=«font-size: 14pt; font-family: „Times New Roman“;»> называется комплекс оборудования и устройств, преобразующих энергию топлива в электрическую и (в общем случае) тепловую энергию.
<span style=«font-size: 14pt; font-family: „Times New Roman“;»>Тепловые электростанции характеризуются большим разнообразием и их можно классифицировать по различным признакам.
1. По назначению и виду отпускаемой энергии электростанции разделяются на районные и промышленные.
<span style=«font-size: 14pt; font-family: „Times New Roman“;»> Районные электростанции – это самостоятельные электростанции общего пользования, которые обслуживают все виды потребителей района (промышленные предприятия, транспорт, население и т.д.). Районные конденсационные электростанции, вырабатывающие в основном электроэнергию, часто сохраняют за собой историческое название – ГРЭС (государственные районные электростанции). Районные электростанции, вырабатывающие электрическую и тепловую энергию (в виде пара или горячей воды), называются теплоэлектроцентралями (ТЭЦ). Как правило, ГРЭС и районные ТЭЦ имеют мощность более 1 млн кВт.
Промышленные электростанции<span style=«font-size: 14pt; font-family: „Times New Roman“;»> – это электростанции, обслуживающие тепловой и электрической энергией конкретные производственные предприятия или их комплекс, например завод по производству химической продукции. Промышленные электростанции входят в состав тех промышленных предприятий, которые они обслуживают. Их мощность определяется потребностями промышленных предприятий в тепловой и электрической энергии и, как правило, она существенно меньше, чем районных ТЭС. Часто промышленные электростанции работают на общую электрическую сеть, но не подчиняются диспетчеру энергосистемы.
<span style=«font-size: 14pt; font-family: „Times New Roman“;»>2.
По виду используемого топлива тепловые электростанции разделяются на электростанции, работающие на органическом топливе и ядерном горючем.<span style=«font-size: 14pt; font-family: „Times New Roman“;»>За конденсационными электростанциями, работающими на органическом топливе, во времена, когда еще не было атомных электростанций (АЭС), исторически сложилось название тепловых (ТЭС – тепловая электрическая станция). Именно в таком смысле ниже будет употребляться этот термин, хотя и ТЭЦ, и АЭС, и газотурбинные электростанции (ГТЭС), и парогазовые электростанции (ПГЭС) также являются тепловыми электростанциями, работающими на принципе преобразования тепловой энергии в электрическую.[1]
<span style=«font-size: 14pt; font-family: „Times New Roman“;»>В качестве органического топлива для ТЭС используют газообразное, жидкое и твердое топливо. Большинство ТЭС России, особенно в европейской части, в качестве основного топлива потребляют природный газ, а в качестве резервного топлива – мазут, используя последний ввиду его высокой стоимости только в крайних случаях; такие ТЭС называют газомазутными. Во многих регионах, в основном в азиатской части России, основным топливом является энергетический уголь – низкокалорийный уголь или отходы добычи высококалорийного каменного угля (антрацитовый штыб — АШ). Поскольку перед сжиганием такие угли размалываются в специальных мельницах до пылевидного состояния, то такие ТЭС называют пылеугольными.
<span style=«font-size: 14pt; font-family: „Times New Roman“;»>3.
По типу теплосиловых установок, используемых на ТЭС для преобразования тепловой энергии в механическую энергию вращения роторов турбоагрегатов, различают паротурбинные, газотурбинные и парогазовые электростанции.<span style=«font-size: 14pt; font-family: „Times New Roman“;»>Основой паротурбинных электростанций являются паротурбинные установки (ПТУ), которые для преобразования тепловой энергии в механическую используют самую сложную, самую мощную и чрезвычайно совершенную энергетическую машину – паровую турбину. ПТУ – основной элемент ТЭС, ТЭЦ и АЭС.
ПТУ, имеющие в качестве привода электрогенераторов конденсационные турбины и не использующие тепло отработавшего пара для снабжения тепловой энергией внешних потребителей, называются конденсационными электростанциями. ПТУ оснащённые теплофикационными турбинами и отдающие тепло отработавшего пара промышленным или коммунально-бытовым потребителям, называют теплоэлектроцентралями (ТЭЦ).
Газотурбинные тепловые электростанции<span style=«font-size: 14pt; font-family: „Times New Roman“;»> (ГТЭС) оснащаются газотурбинными установками (ГТУ), работающими на газообразном или, в крайнем случае, жидком (дизельном) топливе. Поскольку температура газов за ГТУ достаточно высока, то их можно использовать для отпуска тепловой энергии внешнему потребителю. Такие электростанции называют ГТУ-ТЭЦ. В настоящее время в России функционирует одна ГТЭС (ГРЭС-3 им. Классона, г. Электрогорск Московской обл.) мощностью 600 МВт и одна ГТУ-ТЭЦ (в г. Электросталь Московской обл.).[1]
<span style=«font-size: 14pt; font-family: „Times New Roman“;»>Традиционная современная газотурбинная установка (ГТУ) – это совокупность воздушного компрессора, камеры сгорания и газовой турбины, а также вспомогательных систем, обеспечивающих ее работу. Совокупность ГТУ и электрического генератора называют газотурбинным агрегатом.
Парогазовые тепловые электростанции<span style=«font-size: 14pt; font-family: „Times New Roman“;»> комплектуются парогазовыми установками (ПГУ), представляющими комбинацию ГТУ и ПТУ, что позволяет обеспечить высокую экономичность. ПГУ-ТЭС могут выполняться конденсационными (ПГУ-КЭС) и с отпуском тепловой энергии (ПГУ-ТЭЦ). В настоящее время в России работает четыре новых ПГУ-ТЭЦ (Северо-Западная ТЭЦ Санкт-Петербурга, Калининградская, ТЭЦ-27 ОАО «Мосэнерго» и Сочинская), построена также теплофикационная ПГУ на Тюменской ТЭЦ. В 2007 г. введена в эксплуатацию Ивановская ПГУ-КЭС.
Блочные ТЭСсостоят из отдельных, как правило, однотипных энергетических установок – энергоблоков. В энергоблоке каждый котел подает пар только для своей турбины, из которой он возвращается после конденсации только в свой котел. По блочной схеме строят все мощные ГРЭС и ТЭЦ, которые имеют так называемый промежуточный перегрев пара. Работа котлов и турбин на ТЭС с поперечными связями обеспечивается по другому: все котлы ТЭС подают пар в один общий паропровод (коллектор) и от него питаются все паровые турбины ТЭС. По такой схеме строятся КЭС без промежуточного перегрева и почти все ТЭЦ на докритические начальные параметры пара.
<span style=«font-size: 14pt; font-family: „Times New Roman“;»>4.
По уровню начального давления различают ТЭС докритического давления, сверхкритического давления (СКД) и суперсверхкритических параметров (ССКП).<span style=«font-size: 14pt; font-family: „Times New Roman“;»>Критическое давление – это 22,1 МПа (225,6 ат). В российской теплоэнергетике начальные параметры стандартизованы: ТЭС и ТЭЦ строятся на докритическое давление 8,8 и 12,8 МПа (90 и 130 ат), и на СКД – 23,5 МПа (240 ат). ТЭС на сверхкритические параметры по техническим причинам вполняется с промежуточным перегревом и по блочной схеме. К суперсверхкритическим параметрам условно относят давление более 24 МПа (вплоть до 35 МПа) и температуру более 5600С (вплоть до 6200С), использование которых требует новых материалов и новых конструкций оборудования. Часто ТЭС или ТЭЦ на разный уровень параметров строят в несколько этапов – очередями, параметры которых повышаются с вводом каждой новой очереди.[1]
Заключение
В данном реферате рассмотрены виды современных тепловых электрических станций, представлена их классификация. Определены основные критерии разделения теплоэлектростанций. Отмечены особенности всех станций, а также представлены принципиальные схемы конденсационной станции (КЭС) и теплоэлектроцентрали (ТЭЦ).
<span style=«font-size: 14pt; font-family: „Times New Roman“;»>
Список литературы
<span style=«font-size: 14pt; font-family: „Times New Roman“;»>1.
Трухний А.Д. Основы современной энергетики: учебник для вузов: в 2т./ под общей редакцией чл.-корр. РАН Е.В. Аметистова. – М.: Издательский дом МЭИ, 2008. – 472с.<span style=«font-size: 14pt; font-family: „Times New Roman“;»>2.
Рыжкин В.Я. Тепловые электрические станции: Учебник для вузов / Под ред. В.Я. Гиршфельда. – М: Энергоатомиздат, 1987. – 328 с.<span style=«font-size: 14pt; font-family: „Times New Roman“;»>3.
Елизаров Д.П. Теплоэнергетические установки электростанций: Учебник для вузов / Д.П. Елизаров. – М.: Энергоиздат, 1982. – 264 с.<span style=«font-size: 14pt; font-family: „Times New Roman“;»>4.
Баскаков А.П., Берг Б.В., Витт О.К. и др. Теплотехника: Учебник для вузов / Под ред. А.П. Баскакова. – М.: Энергоатомиздат, 1991. – 224с.
www.ronl.ru
Тема:
Наиболее мощные и крупные ТЭС называются ГРЭС. Самыми крупными ГРЭС России являются Сургутская, Березовская, Назаровская, Рефтинская и Костромская.
Тепловые электростанции, использующие мазут или природный газ, могут иметь как сырьевой, так и потребительский фактор размещения. ТЭС, работающие на твёрдом топливе (уголь, торф, сланцы), имеют исключительно сырьевой фактор размещения.
Положительными чертами ТЭС является их дешевизна и быстрота сооружения, однако ТЭС являются основными загрязнителями атмосферного воздуха (до 80% промышленного загрязнения), являются источником «парникового эффекта», отличаются большой материало- и трудоёмкостью, используют невозобновимые ресурсы, вырабатывают наиболее дорогую по себестоимости производства электроэнергию.
Подвидом ТЭС являются теплоэлектроцентрали (ТЭЦ), которые наряду с электроэнергией вырабатывают горячую воду и, следовательно, имеют исключительно потребительский фактор размещения.
№ п/п |
ГРЭС |
Регион |
Мощность (МВт) |
Используемое топливо |
1 |
Сургутская-2 |
Западно-Сибирский |
6600 |
газ |
2 |
Березовская |
Восточно-Сибирский |
6400 |
бурый уголь |
3 |
Назаровская |
Восточно-Сибирский |
6000 |
бурый уголь |
4 |
Рефтинская |
Уральский |
3800 |
уголь |
5 |
Костромская |
Центральный |
3600 |
мазут |
6 |
Сургутская-1 |
Западно-Сибирский |
3324 |
газ |
7 |
Нижневартовская |
Западно-Сибирский |
3200 |
мазут |
8 |
Рязанская |
Центральный |
2720 |
газ, мазут |
9 |
Конаковская |
Центральный |
2400 |
мазут, газ |
10 |
Новочеркасская |
Северо-Кавказский |
2400 |
газ, мазут, уголь |
11 |
Заинская |
Поволжский Материал с сайта http://worldofschool.ru |
2400 |
газ, мазут |
12 |
Ириклинская |
Уральский |
2400 |
мазут |
13 |
Ставропольская |
Северо-Кавказский |
2400 |
газ, мазут |
14 |
Пермская |
Уральский |
2400 |
мазут, газ |
worldofschool.ru
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙФЕДЕРАЦИИ
Федеральное агентство по образованию
Государственноеобразовательное учреждение высшего профессионального образования «Новосибирскийгосударственный технический университет»
РЕФЕРАТ
на тему «Основные принципы работы ТЭС»
по дисциплине «Введение в направление»
Проверил: Выполнил:
проф. Щинников П.А. студент Михайлов Д.А.
группа АТЭ-51
Отметка о защите
________________
Новосибирск, 2008
Введение
<img src="/cache/referats/28375/image002.jpg" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1033">Электрическая станция – энергетическая установка,служащая для преобразования природной энергии в электрическую. Типэлектрической станции определяется прежде всего видом природной энергии.Наибольшее распространение получили тепловые электрические станции (ТЭС), накоторых используется тепловая энергия, выделяемая при сжигании органическоготоплива (уголь, нефть, газ и др.). На тепловых электростанциях вырабатываетсяоколо 76% электроэнергии, производимой на нашей планете. Это обусловленоналичием органического топлива почти во всех районах нашей планеты;возможностью транспорта органического топлива с места добычи на электростанцию,размещаемую близ потребителей энергии; техническим прогрессом на тепловыхэлектростанциях, обеспечивающим сооружение ТЭС большой мощностью; возможностьюиспользования отработавшего тепла рабочего тела и отпуска потребителям, кромеэлектрической, также и тепловой энергии (с паром или горячей водой) и т.п.[2]Тепловые электрические станции, предназначенные только для производстваэлектроэнергии, называют конденсационными электрическими станциями (КЭС). Электростанции, предназначенные длякомбинированной выработки электрической энергии и отпуска пара, а также горячейводы тепловому потребителю имеют паровые турбины с промежуточными отборами параили с противодавлением. На таких установках теплота отработавшего пара частичноили даже полностью используется для теплоснабжения, вследствие чего потеритеплоты с охлаждающей водой сокращаются. Однако доля энергии пара,преобразованная в электрическую, при одних и тех же начальных параметрах наустановках с теплофикационными турбинами ниже, чем на установках сконденсационными турбинами. Теплоэлектростанции, на которых отработавший парнаряду с выработкой электроэнергии используется для теплоснабжения, называюттеплоэлектроцентралями (ТЭЦ).[3]
Основные принципы работы ТЭС
На рис.1 представлена типичная тепловаясхема конденсационной установки на органическом топливе.
<img src="/cache/referats/28375/image004.jpg" v:shapes="_x0000_i1025">
Рис.1 Принципиальнаятепловая схема ТЭС
1 – паровой котёл; 2 – турбина; 3– электрогенератор; 4 – конденсатор; 5 – конденсатный насос; 6 – подогревателинизкого давления; 7 – деаэратор; 8 – питательный насос; 9 – подогревателивысокого давления; 10 – дренажный насос.
Эту схему называют схемой с промежуточнымперегревом пара. Как известно из курса термодинамики, тепловая экономичностьтакой схемы при одних и тех же начальных и конечных параметрах и правильномвыборе параметров промежуточного перегрева выше, чем в схеме без промежуточногоперегрева.
Рассмотрим принципы работы ТЭС. Топливо иокислитель, которым обычно служит подогретый воздух, непрерывно поступают втопку котла (1). В качестве топливаиспользуется уголь, торф, газ, горючие сланцы или мазут. Большинство ТЭС нашейстраны используют в качестве топлива угольную пыль. За счёт тепла, образующегося в результате сжиганиятоплива, вода в паровом котле нагревается, испаряется, а образовавшийсянасыщенный пар поступает по паропроводу в паровую турбину (2). Назначение которой превращать тепловую энергию пара вмеханическую энергию.
Все движущиеся части турбины жёсткосвязаны с валом и вращаются вместе с ним. В турбине кинетическая энергия струйпара передается ротору следующим образом. Пар высокого давления и температуры,имеющий большую внутреннюю энергию, из котла поступает в сопла (каналы)турбины. Струя пара с высокой скоростью, чаще выше звуковой, непрерывновытекает из сопел и поступает на рабочие лопатки турбины, укрепленные на диске,жёстко связанном с валом. При этом механическая энергия потока парапревращается в механическую энергию ротора турбины, а точнее говоря, вмеханическую энергию ротора турбогенератора, так как валы турбины иэлектрического генератора (3)соединены между собой. В электрическом генераторе механическая энергияпреобразуется в электрическую энергию.
После паровой турбины водяной пар, имеяуже низкое давление и температуру, поступает в конденсатор (4). Здесь пар с помощью охлаждающей воды, прокачиваемой порасположенным внутри конденсатора трубкам, превращается в воду, котораяконденсатным насосом (5) черезрегенеративные подогреватели (6)подаётся в деаэратор (7).
Деаэратор служит для удаления из водырастворённых в ней газов; одновременно в нём, так же как в регенеративныхподогревателях, питательная вода подогревается паром, отбираемым для этого изотбора турбины. Деаэрация проводится для того, чтобы довести до допустимыхзначений содержание кислорода и углекислого газа в ней и тем самым понизитьскорость коррозии в трактах воды и пара.
Деаэрированная вода питательным насосом (8) через подогреватели (9) подаётся в котельную установку.Конденсат греющего пара, образующийся в подогревателях (9), перепускается каскадно в деаэратор, а конденсат греющего параподогревателей (6) подаётся дренажнымнасосом (10) в линию, по которойпротекает конденсат из конденсатора (4).[1]
Наиболее сложной в техническом планеявляется организация работы ТЭС на угле. Вместе с тем доля таких электростанцийв отечественной энергетике высока (~30%) и планируется её увеличение.
Технологическая схема такойэлектростанции, работающей на углях, показана на рис.2.
<img src="/cache/referats/28375/image006.jpg" v:shapes="_x0000_i1026">
Рис.2 Технологическаясхема пылеугольной ТЭС
1 – железнодорожные вагоны; 2 –разгрузочные устройства; 3 – склад; 4 – ленточные транспортёры; 5 – дробильнаяустановка; 6 – бункера сырого угля; 7 – пылеугольные мельницы; 8 – сепаратор; 9– циклон; 10 – бункер угольной пыли; 11 – питатели; 12 – мельничный вентилятор;13 – топочная камера котла; 14 – дутьевой вентилятор; 15 – золоуловители; 16 –дымососы; 17 – дымовая труба; 18 – подогреватели низкого давления; 19 –подогреватели высокого давления; 20 – деаэратор; 21 – питательные насосы; 22 –турбина; 23 – конденсатор турбины; 24 – конденсатный насос; 25 – циркуляционныенасосы; 26 – приемный колодец; 27 – сбросной колодец; 28 – химический цех; 29 –сетевые подогреватели; 30 – трубопровода; 31 – линия отвода конденсата; 32 –электрическое распределительное устройство; 33 – багерные насосы.
Топливо в железнодорожных вагонах (1) поступает к разгрузочным устройствам(2), откуда с помощью ленточныхтранспортёров (4) направляется насклад (3), со склада топливо подаётсяв дробильную установку (5). Имеетсявозможность подавать топливо в дробильную установку и непосредственно отразгрузочных устройств. Из дробильной установки топливо поступает в бункерасырого угля (6), а оттуда черезпитатели – в пылеугольные мельницы (7).Угольная пыль пневматически транспортируется через сепаратор (8) и циклон (9) в бункер угольной пыли (10),а оттуда питателями (11) к горелкам.Воздух из циклона засасывается мельничным вентилятором (12) и подаётся в топочную камеру котла (13).
Газы, образующиеся при горении в топочнойкамере, после выхода из неё проходят последовательно газоходы котельнойустановки, где в пароперегревателе (первичном и вторичном, если осуществляетсяцикл с промежуточным перегревом пара) и водяном экономайзере отдают теплотурабочему телу, а в воздухоподогревателе – подаваемому в паровой котёл воздуху.Затем в золоуловителях (15) газы очищаютсяот летучей золы и через дымовую трубу (17)дымососами (16)выбрасываются ватмосферу.
Шлак и зола, выпадающие под топочнойкамерой, воздухоподогревателем и золоуловителями, смываются водой и по каналампоступают к багерным насосам (33),которые перекачивают их на золоотвалы.
Воздух, необходимый для горения, подаётсяв воздухоподогреватели парового котла дутьевым вентилятором (14). Забирается воздух обычно изверхней части котельной и (при паровых котлах большой производительности)снаружи котельного отделения.
Перегретый пар от парового котла (13) поступает к турбине (22).
Конденсат из конденсатора турбины (23) подаётся конденсатными насосами (24) через регенеративные подогревателинизкого давления (18) в деаэратор (20), а оттуда питательными насосами (21) через подогреватели высокогодавления (19) в экономайзер котла.
Потери пара и конденсата восполняются вданной схеме химически обессоленной водой, которая подаётся в линию конденсатаза конденсатором турбины.
Охлаждающая вода подаётся в конденсаториз приемного колодца (26)водоснабжения циркуляционными насосами (25).Подогретая вода сбрасывается в сбросной колодец (27) того же источника на некотором расстоянии от места забора, достаточном для того, чтобы подогретаявода не подмешивалась к забираемой. Устройства для химической обработкидобавочной воды находятся в химическом цехе (28).
В схемах может быть предусмотренанебольшая сетевая подогревательная установка для теплофикации электростанции иприлегающего посёлка. К сетевым подогревателям (29) этой установки пар поступает от отборов турбины, конденсатотводится по линии (31). Сетевая водаподводится к подогревателю и отводится от него по трубопроводам (30).
Выработанная электрическая энергияотводится от электрического генератора к внешним потребителям через повышающиеэлектрические трансформаторы.
Для снабжения электроэнергиейэлектродвигателей, осветительных устройств и приборов электростанции имеетсяэлектрическое распределительное устройство собственных нужд (32).[1]
Заключение
В реферате представлены основные принципыработы ТЭС. Рассмотрена тепловая схема электростанции на примере работыконденсационной электрической станции, а так же технологическая схема напримере электростанции работающей на углях. Показаны технологические принципыпроизводства электрической энергии и теплоты.
Список литературы
1.<span Times New Roman"">
Стерман Л.С. Тепловые и атомные электрические станции: Учебник для вузов/ Л.С.Стерман, В.М. Лавыгин, С.Г. Тишин.– М.: Энергоатомиздат, 1995. – 416 с.2.<span Times New Roman"">
Рыжкин В.Я. Тепловые электрические станции: Учебник для вузов/ Под ред. В.Я. Гиршфельда. – М: Энергоатомиздат,1987. – 328 с.3.<span Times New Roman"">
Елизаров Д.П. Теплоэнергетические установки электростанций:Учебник длявузов / Д.П. Елизаров. – М.: Энергоиздат, 1982. – 264 с.www.ronl.ru