Лекція 2. Теплові електричні станції

Загальні положення

Сукупність установок, які перетворюють хімічну енергію органічного палива на теплову та електричну, мають назву теплова електрична станція (ТЕС). Основне призначення електричних станцій – забезпечення електричною енергією підприємств промислового і сільськогосподарського виробництва, комунального господарства і транспорту. Електростанції можуть також забезпечувати підприємства і житлові будинки водяною парою і гарячою водою.

Електростанції, призначені тільки для виробництва електроенергії, називають конденсаційні (КЕС). На них установлюють парові турбіни з глибоким вакуумом. Це пов’язано з тим, що чим нижчий тиск пари на виході з турбіни, тим більша частина теплової енергії робочого тіла (водяної пари) може перетворитися на електричну енергію. При цьому основний потік пари конденсується в конденсаторі.

Електростанції, призначені для комбінованого виробництва електричної і теплової енергії, мають назву теплоелектроцентралі (ТЕЦ). На них установлюють парові турбіни з проміжними відборами пари або з протитиском. На таких установках теплоту відпрацьованої пари частково або навіть повністю використовують для теплопостачання, унаслідок чого втрати теплоти з охолоджувальною водою в конденсаторі скорочуються або їх взагалі немає. Однак частка енергії, перетвореної з хімічної на електричну, при тих самих початкових параметрах пари на установках з теплофікаційними турбінами нижча, ніж на установках з конденсаційними турбінами. Зазвичай ТЕЦ будують поблизу споживачів теплової енергії – біля промислових підприємств або житлових масивів.

Якщо для виробництва електроенергії використовують конденсаційні установки, а теплову енергію для теплопостачання виробляють в окремій котельній установці, то таке виробництво електричної і теплової енергії називають роздільне.

Сучасна ТЕС – це складне підприємство, яке включає в себе велику кількість різного устаткування (теплосилового, електричного, електрон­ного тощо) і будівельних конструкцій. Основним устаткуванням ТЕС є котельна і теплосилова установка. За типом теплосилової установки (теплового двигуна) теплові електричні станції бувають: паротурбінні (основний вид електростанцій), газотурбінні і парогазові ТЕС, а також електростанції з двигунами внутрішнього згорання (ДВЗ).

За призначенням ТЕС бувають районні (загального користування), які забезпечують усіх споживачів тепловою та електричною енергією в цьому районі місцевості і є самостійними виробничими підприємствами, і промислові електростанції, які входять до складу виробничих об’єктів і призначені переважно для їх енергопостачання, а також міських і сільських районів, що прилягають до них.

Найпоширеніші в енергетиці паротурбінні електростанції поділяють за рівнем теплової потужності агрегатів: малої потужності (з агрегатами до 25МВт), середньої потужності (з агрегатами до 50...100МВт), великої потужності (з агрегатами більше 100МВт); а також за початковими параметрами водяної пари: низького (до 3МПа), середнього (3...5МПа), високого (9...17МПа) і понадкритичного тиску (більше 24МПа).

Класифікація ТЕС за рівнем потужності і тиску умовна, тому що ці показники мають тенденцію до зростання.

Теплові електростанції України Найбільші ТЕС в Україні - Запорізька, Криворізька-2, Зміївська (Харківська область), Бурштинська (Івано-Франківська область), Ладижинська (Вінницька область) (мал. 18), Придніпровська (Дніпропетровська область), Старобешівська (Донецька область), Трипільська (Київська область). Бурштинська ТЕС → 12× 200 = 2400 МВт Вуглегірська ТЕС → 4× 300+3× 800 = 3600 МВт Добротвірська ТЕС → 3× 100+2× 150 = 600 МВт Запорізька ТЕС → 4× 300+3× 800 = 3600 МВт Зуївська ТЕС → 4× 300 = 1200 МВт Зміївська ТЕС → 6× 200+4× 300 = 2400 МВт Курахівська ТЕС → 7× 200 = 1400 МВт Криворізька ТЕС → 10× 300 = 3000 МВт Ладижинська ТЕС Луганська ТЕС Придніпровська ТЕС Слов’янська ТЕС Старобешівська ТЕС Трипільська ТЕС Штерівська ДРЕС.