Мировая история развития теплоснабжения и теплофикации. Глава "История централизованного теплоснабжения и комбинированного производства теплоты и энергии"

ВВЕДЕНИЕ

КЕМЕРОВСКАЯ ТЭЦ .

Об энергетике как самостоятельной отрасли Кузбасса впервые заговорили в феврале 1920г. участником Государственной комиссии по электрификации России (ГОЭЛРО). По заданию комиссии инженер П. П. Евангулов представил доклад «Перспектива промышленного развития Кузнецкого района и схема его электрификации ». Но не было еще в нем упоминания о нынешнем Кемеровском ТЭЦ, хотя и имелось вполне конкретное рекомендация Г.М. Кржижановского «налечь» в Западной Сибири на тепловые станции.

31 августа1933 года. Нарком С. Орджоникидзе подписал приказ о строительстве химического комбината, в составе которого предусматривалось строительство мощной ТЭЦ.

Май 1937 года. Построен служебный корпус.

Июнь 1937 года. Начат монтаж тепломеханического оборудования топливоподачи, котельного и турбинного цехов, а также химводоочистки.

Май 1938 года. Закончен монтаж электрической части.

Конец 1938 года. Закончены основные работы на монтаже двух первых котлов и остального теплосилового оборудования.

С 4 на 5 октября 1939 года. Первая вахта эксплуатационников. Дан первый пар с котла № 1. Начало эксплуатации ТеплоЭлектроЦентрали.

Ноябрь 1940 года. Построен Дворец культуры района.

Осень 1940 года. Открыт химико – технологический техникум – кузница кадров комбината.

Март 1942 года. Закончен монтаж котла №4.

Декабрь 1942 года. Пущен в эксплуатацию турбогенератор №2.

Январь 1943 года. Пущен турбогенератор №3.

Июнь 1943 года. Начал работу котел №5.

Июль 1943 года. Пущена турбина №4.

Ноябрь1944 года. Включен в эксплуатацию котел №6.

Май1948 года. ТЭЦ передана министерства электростанций и перешла в систему «Кем энерго».

1949 год. Началось проектирование второй очереди расширения станции.

1951 – 1956 года. Расширение второй очереди станции.

1965 год. Началось проектирование четвертой очереди расширения ТЭЦ.

1970 год. Начало соревнования за право называться предприятием высокой культуры производства.

1 декабря 1984 года. На станции произошла самая тяжелая за всю историю предприятия авария. Нормальный режим восстановлен лишь через 29 дней.

1986 год. Газ подан на все котлы станции.

1.История тэц.

Строительство кемеровской Тепло- Электро- Централи (ТЭЦ) было начато 8 апреля 1935 года по проекту северозападного отделения треста теплоэнерго проект Ленинград. Кемеровскаая ТЭЦ была запроектирована и строилась в составе не только для хим. комбината 392 министерства сельскохозяйственного машиностроения, поэтому проектом не предусматривалось значительного её расширения в будущем.

4 октября 1939 года была начата растопка котла агрегата ст. № 1 - дата начала эксплуатации Кем. ТЭЦ. Отпуск тепла производится через РОУ, первый турбоагрегат мощностью 6000 кВт был включен в работу 4 октября 1940 г. К началу великой отечественной войны на Кем. ТЭЦ работало три котла агрегата и один турбогенератор.

Эвакуированные в район заводы вводились в строй и планы по использованию ТЭЦ были изменены - начато её расширение для обеспечения теплом и эл. энергией всех предприятий района.

В 1945 году отпуск в сравнение с 1941 годом, от ТЭЦ увеличился тепла в 5 раз, а эл. энергии в 8,4 раза.

За самоотверженный труд в годы ВОВ коллективу ТЭЦ было вручено знамя государственного комитета обороны.

В период строительства 3 и 4 очередей были построены химводоочистка и конденсатоочистка.

Одновременно с развитием ТЭЦ постоянно проводилась модернизация действующего и частичная замена устаревшего оборудования новым.

Были полностью автоматизированы и механизированы все технологические процессы электростанций.

1985 году для повышения надёжности котлоагрегатов топливом и сокращения выброса в атмосферу был смонтирован на Кем. ТЭЦ газопровод, подготовлено 4 котлоагрегатов к работе на газе. В 1986 году закончена подготовка всех котлоагрегатов к работе на газе.

результате реконструкции и модернизации оборудования ТЭЦ ежегодно улучшается технико-экономические показатели, сокращаются удельные выбросы в атмосферу, водопотребление и водоотведение

2.Техника безопасности.

Все работы, выполняемые ремонтным персоналом цеха ТАИ по наладке, устранению дефектов и т.д. на хим. водоочистке и реагентном хозяйстве должны оформляться распоряжением с вы­полнением всех технических и организационных мероприятий.

Подлежащие ремонту импульсные линии, арматуру и дат­чики подключаемые к кислотно- и щелоче- проводам или емкостям необходимо освободить от кислоты, щелочи или коагулянта и от­соединить от работающих трубопроводов и емкостей. После этого импульсные линии, арматуру и датчики следует промыть водой до нейтральной реакции промывочных вод.

Перед началом работы персонал цеха ТАИ в присутствии персонала химического цеха должен убедиться, что импульсные ли­нии отглушены, полностью удалены реагенты и исключена возмож­ность попадания на них кислоты или щелочи.

Работы персонала цеха ТАИ на оборудовании установ­ленном в химическом цехе, при выполнении которых могут произойти случайные выбросы агрессивных средств, должны производиться в резиновых перчатках, прорезиненном фартуке и защитных очках.

Персонал цеха ТАИ, работающий в помещениях хими­ческого цеха должен знать основные свойства используемых реагентов и правил обращения с ними.

1. История развития энергетики и современное ее состояние. 2

2. Краткий исторический очерк развития термодинамики. 4

3. Развитие теплоэнергетики в Санкт-Петербурге. 6

4. История развития тепловых сетей Москвы.. 9

5. Солнечная теплоэнергетика. 13

Для истории развития энергетики характерны четыре основных периода. Первый из них начался в 1920 г., когда VIII Всероссийским съездом Советов был принят план электрификации России (ГОЭЛРО). Этим планом предусматривалось опережающее развитие энергетики, сооружение 30 крупных районных станций, использование местных топлив, развитие централизованного энергоснабжения, рациональное размещение электростанций на территории страны. Задания плана ГОЭЛРО были выполнены уже в 1931 г.

За годы Великой Отечественной войны выработка электроэнергии снизилась почти в два раза, около 60 крупных станций было разрушено. Поэтому основной задачей второго периода развития энергетики (1940-1950 г.г.) было восстановление разрушенного энергетического хозяйства.

Для третьего этапа развития энергетики (1951-1965 г.г.) характерна концентрация энергоснабжения за счет создания объединенных энергосистем, строительство мощных тепловых электростанций, сооружение первых атомных станций.

Четвертый период (с 1966 г. по настоящее время) характеризуется переходом к качественно новому уровню развития топливно-энергетического комплекса. Внедряется блочная схема компоновки электростанций, причем мощность блоков непрерывно повышается. Пар сверхкритических параметров теперь используется не только на конденсационных электростанциях (КЭС), но и на теплоэлектроцентралях (ТЭЦ). Формируется единая энергосистема страны.

До 1975 г. в СССР проводился курс на повышение расхода газа и мазута на нужды энергетики. Это позволило в короткий срок и без значительных капитальных затрат укрепить энергетическую базу народного хозяйства. Позже было решено, что дальнейший рост энергетического потенциала Европейской части страны должен осуществляться за счет строительства гидравлических и атомных станций, а в восточных районах - за счет тепловых станций, работающих на дешевых углях.

Основные запасы органических топлив (угля, нефти, газа) расположены в восточной части страны, чаще всего в труднодоступных районах. Поэтому особое значение приобретает проблема экономии топливно-энергетических ресурсов.

Дальнейшая централизация теплоснабжения за счет строительства мощных ТЭЦ и котельных позволит получить значительную экономию топлива. Однако сооружение ТЭЦ экономически целесообразно лишь при наличии крупных централизованных потребителей теплоты. Другой путь снижения расхода топлива - применение теплонасосных установок, которые могут использовать как естественные источники теплоты, так и вторичные энергоресурсы.

До 50-х годов XIX века наука рассматривала теплоту как особое невесомое, неуничтожимое и несоздаваемое вещество, которое имело название теплород. М.В.Ломоносов был одним из первых, кто опроверг эту теорию. В своей работе “Размышление о причинах теплоты и холода”, изданной в
1774 г. он писал, что теплота является формой движения мельчайших частиц тела, заложив тем самым основы механической теории теплоты. М.В.Ломоносов один из первых высказал идею закона сохранения энергии. В его формулировке этого закона еще не содержатся количественные соотношения, но, несмотря на это, отчетливо и полно определяется сущность закона сохранения и превращения энергии.

Лишь столетие спустя этот закон благодаря работам Майера, Гельмгольца, Джоуля получил всеобщее признание. В 1842 году появилась работа естествоиспытателя Майера “Размышления о силах неживой природы”. Его формулировка первого закона термодинамики в основном была философски умозрительной. В 1847 году была издана монография немецкого врача Гельмгольца “О сохранении силы”, где подчеркивается общее значение первого начала как закона сохранения энергии, дается его математическая формулировка и приложение к технике. В 1856 году Джоуль экспериментально доказал существование этого закона.

В 1824 году появился труд французского инженера Сади Карно “Размышления о движущей силе огня и о машинах, способных развивать эту силу”, в котором были заложены основы термодинамики. В этой работе он указал причины несовершенства тепловых машин, пути повышения их коэффициента полезного действия (кпд), сформулировал второй закон термодинамики, идеальный цикл тепловых машин (цикл Карно) и другие важные положения термодинамики.

В 1906 г. Нернст сформулировал третье начало термодинамики, в котором предположил, что с приближением абсолютной температуры к нулю интенсивность теплового движения и энтропия стремятся к нулю. Принцип недостижимости абсолютного нуля температур - одно из следствий известной тепловой теоремы Нернста.

Существует еще понятие так называемого нулевого начала термодинамики. Изучая явления в рамках классической термодинамики, как правило, отвлекаются от характера молекулярного и атомного строения вещества. При исследовании явлений обращают внимание исключительно на макроскопические свойства системы, которые оцениваются по опытным данным измерения макроскопическими приборами: термометрами, калориметрами, манометрами и т.д. Поэтому классическая термодинамика является феноменологической наукой. Таким образом, в классической термодинамике отвлекаются от движения микрочастиц тела и рассматривают лишь результат этого движения, который есть не что иное, как температура тела. Это и есть нулевое начало термодинамики. Оно формулируется в виде следующей аксиомы: все тела при тепловом равновесии обладают температурой. Нулевое начало является исходным положением термодинамики, так как тепловое движение происходит во всех телах. Оно неуничтожимо, как неуничтожимо всякое движение в природе.

В конце XIX века Л.Больцманом и У.Гиббсом были заложены основы статистической термодинамики. В отличие от классической термодинамики она позволяет вычислить макроскопические характеристики по данным о состоянии микрочастиц тела - их расположению, скоростях, энергии. У.Гиббс внес существенный вклад и в классическую термодинамику, разработав метод потенциалов, установив правило фаз и др.

После создания фундамента термодинамического метода началась разработка его приложений и, прежде всего, к теории тепловых машин. Большое значение имело введенное Ж.Гюи и А.Стодолой понятие работоспособности теплоты, или максимальной технической работы, которую можно получить от имеющегося количества теплоты в заданном интервале температур. В 1956 году Р.Рант дал этой величине название “эксергия”. В отличие от энтропии, всегда возрастающей в реальных процессах, в отличие от энергии, количество которой строго сохраняется (согласно первому закону термодинамики), эксергия - запас работоспособности или это то количество полезной работы, которое можно получить от имеющейся теплоты в заданном интервале температур.

Звание первого отечественного теплоэнергетика по праву принадлежит петербуржцу, Николаю Александровичу Львову(1753-1803), выпустившему в 1795 году двухтомник «Русская пиростатика», в котором описывалось устройство «воздушных» или «духовых» печей его собственной конструкции. Как это часто бывает, новаторство петербургского ученого не было в полной мере оценено его современниками. Только лишь через сто лет обогрев помещений с помощью нагретых воздуха или воды получил широкое применение.

Первая установка централизованного нагревания воздуха в водо-воздушной системе отопления и вентиляции была применена в XIX веке в здании Петербургской Академии художеств. Она обогревала два больших зала, объемом более 3000 куб.метров.

А в 1909 году, опять-таки в Петербурге, в здании Михайловского театра была смонтирована первая в России насосная система водяного отопления. Автором проекта этой системы был Н.П. Мельников. Тем не менее, до революции в Петербурге большинство жилых домов отапливалось с помощью дровяных печей. По данным историков, в городе незадолго до революции насчитывалось всего 102 дома (из, примерно, 40 тысяч) с центральным отоплением от местных котельных.

Официальной датой начала теплофикации города на Неве можно считать 25 ноября 1924 года, когда впервые в шестиэтажный дом на наб. реки Фонтанки было подано тепло по проложенному теплопроводу. Вскоре тепло стало поступать и в другие общественные и жилые здания, в числе которых были Обуховская больница и Казачьи бани.

К 1927 году по трубопроводам тепло стало поступать в Александрийский театр, Публичную библиотеку и Госбанк. Затем была проложена Рузовская магистраль, для теплоснабжения зданий по загородному проспекту и Рузовских казарм. ГЭС №3, от которой производилось теплоснабжение всех этих зданий, была переоборудована для комбинированной выработки тепловой и электрической энергии. Она стала первой отечественной теплоцентралью, а Ленинград – пионером теплофикации.

Новый способ обогрева помещений, без помощи дров, угля или торфа понравился горожанам, и стал быстро распространяться, (тем более, что он был наиболее эффективным и экономически выгодным). Так, если в 1928 году централизованно отапливалось всего 32 здания, а протяженность тепловых сетей в городе составляла лишь 5 километров, то в 1935 году длина тепловых сетей увеличилась до 56 километров, к которым было подключено около 400 зданий, а к 1941 году централизованным теплоснабжением обеспечивалось уже 1648 зданий. Длина сетей тогда составляла уже 75 километров.

Столь быстрому росту и развитию централизованного теплоснабжения не приходится удивляться – в конце 1931 года было принято специальное обращение ЦК и Совнаркома СССР о превращении Ленинграда в образцовый центр городского хозяйства. А через 7 лет - 17 июня 1938 года вышло Постановление СНК о создании в системе Ленсовета Топливно-энергетического управления (ТЭУ) – родоначальника сегодняшнего Топливно-энергетического комплекса города.

В подчинении этого управления тогда находился трест «Ленгаз» и трест «Ленгортоп». В его же юрисдикции находились контроль и наблюдение за «Ленэнерго». По сути дела ТЭУ отвечало за все вопросы, связанные с обеспечением нашего города топливом и электроэнергией.

Наиболее тяжелыми для Топливно-энергетического управления Ленгорисполкома стали военные годы.

Война в первые же недели войны нарушила связь с поставщиками, дезорганизовала транспорт. Управление работало в режиме оперативного органа. Приходилось принимать нестандартные, но жизненно важные решения, например, слом на топливо ветхих строений и зданий. В авральном режиме работали аварийные бригады, занимаясь ликвидацией повреждений на коммуникациях, в том числе повреждений от артобстрелов.

После окончания войны Топливно-энергетическое управление Ленгорисполкома обязано было не только восстановить свое хозяйство, но и обеспечить стремительно возрастающие потребности в топливе города Ленинграда. Кроме того, с начала 50-х годов ТЭУ стало выполнять и экологические задачи, внедряя на объектах оборудование, уменьшающее выброс вредных веществ в атмосферу.

В 1955 году Управлению подчинили трест наружного освещения «Ленсвет». Через два года на улицах Ленинграда ежедневно зажигалось около 49 тысяч фонарей (к началу войны эта цифра достигало 30 тысяч). А еще через 7 лет в городе заработала служба декоративной подсветки монументальной скульптуры и памятников архитектуры.

В 1962 году управлению передают Дирекцию квартальных котельных и тепловых сетей. Это стало поворотным событием в деятельности ТЭУ, определившее стержневое направление его работы на долгие годы – строительство и эксплуатация теплоисточников и тепловых сетей. Чуть позже (в середине 60-х годов) началась активная работа по автоматизации и диспетчеризации котельных…

За последующие годы предприятие претерпело много изменений – менялись название, структура. В 1993 году было зарегистрировано Государственное предприятие «Топливно-энергетический комплекс Санкт-Петербурга», которое явилось прямым правопреемником управления. В 2000 году, распоряжением Комитета по управлению городским имуществом города оно было переименовано в государственное унитарное предприятие «ТЭК СПб».

Все эти годы оставалось неизменным лишь одно – система теплообеспечения города развивалась, становилась более совершенной, даже несмотря на непростые времена, которые переживала страна и город на Неве в 1990-е годы.

Основная масса жилых домов была оборудована печным отоплением. Печей насчитывалось свыше 500 тысяч. Элементарными коммунальными и бытовыми удобствами пользовалось население, проживающее в пределах Садового кольца и принадлежащее к зажиточным слоям.

По окончании Гражданской войны в Москве развернулось хозяйственное строительство и встал вопрос о рациональном способе теплоснабжения жилых зданий и промышленных предприятий города.

Началом теплофикации Москвы явилась прокладка в 1928 г. паропровода от экспериментальной ТЭЦ ВТИ к заводам «Динамо», «Парострой» и другим близлежащим объектам.

В 1929 г. была сооружена Краснопресненская ТЭЦ (ныне филиал ТЭЦ-12), снабжавшая паром Трехгорную мануфактуру, а в конце 1930 г. с первой Московской ТЭЦ высокого давления (ТЭЦ-8) был подан пар на заводы «Клейтук», «Новый мыловар» и Первый подшипниковый завод (ГПЗ-1) по паропроводам Ш 300 мм и протяженностью 1,5 км.

Одновременно со строительством новых ТЭЦ проводились работы по теплофикации центра города. Еще в 1927 г. был составлен эскизный проект, а в 1931 г. от ГЭС-1 был проложен первый в Москве водяной двухтрубный трубопровод Ш250 мм по Раушской набережной, Старому Москворецкому мосту, по улице Разина (Варварка) к зданию ВСНХ на пл. Ногина (Китай-город).

28 января 1931 г. для проектирования, строительства и эксплуатации тепловых сетей Москвы было создано специализированное предприятие - Теплосеть Мосэнерго, а в конце года организован Всесоюзный трест «Теплосетьстрой», первым главным инженером которого был назначен В.А.Чугреев, отдавший впоследствии много сил и энергии организации эксплуатации и дальнейшему развитию тепловых сетей Москвы.

С самого начала Теплосеть Мосэнерго явилась промышленной лабораторией для решения многих научных и технических проблем, связанных с разработкой и освоением теплофикационного оборудования электростанций и тепловых сетей.

В области рационализации систем теплоснабжения большое значение имели работы, выполненные Московской Теплосетью в содружестве с научно-исследовательскими организациями. К числу важнейших разработок следует отнести:

Внедрение в качестве типовой элеваторной схемы побуждения циркуляции в местных системах отопления при расчетной температуре сетевой воды до 150°С (по предложению проф. В.М. Чаплина, ВТИ);
- разработку схем присоединения абонентов горячего водоснабжения и графиков отпуска тепла при качественном регулировании (ВТИ, МЭИ, Теплосеть Мосэнерго);
- создание методов гидравлического и технико-экономического расчетов тепловых сетей и разработку основ гидравлической устойчивости их работы (проф. Б.П. Шифринсон, Теплосеть Мосэнерго).

Если в начальный период теплофикации преобладало сооружение паропроводов для теплоснабжения промышленных предприятий, то в послевоенный период был взят курс на первоочередное покрытие коммунально-бытовых потребностей в горячей воде. Районы массовой застройки, а также большинство центральных районов становились зонами сплошной теплофикации.

Новым этапом технического прогресса в области комбинированной выработки электрической и тепловой энергии, начиная с 1972 г., явился ввод в эксплуатацию энергоблоков на закритические параметры пара 240 атм и 540°С с теплофикационной турбинной мощностью 250 МВт.

Наибольшее развитие теплофикация Москвы получила с началом массовой жилой застройки города, когда стали прокладываться тепловые магистрали протяженностью 20 - 30 км и диаметром 1200 - 1400 мм от новых мощных ТЭЦ, размещаемых вдоль МКАД, что потребовало разработки новых конструктивных решений. Увеличение протяженности тепломагистралей привело к сооружению ряда крупных насосно-перекачивающих станций.

В этот же период в районах жилой застройки стали сооружаться отдельно стоящие тепловые пункты (ЦТП) на группу зданий взамен строившихся ранее индивидуальных тепловых пунктов в подвалах домов, а теплопроводы прокладываться в городских коллекторах совместно с другими инженерными коммуникациями (силовые кабели, кабели связи, водопровод и др.).

Тепловые магистрали крупных диаметров и большой протяженности представляют собой сложные инженерные сооружения. Их строительство в городской застройке, в сложных гидрогеологических условиях, с пересечением водных преград, железнодорожных путей и улиц с интенсивным движением потребовало сооружения щитовых тоннелей круглого сечения, мостовых переходов и дюкеров. Наиболее распространенным типом прокладки тепловых сетей являлась канальная. Каналы выполнялись из сборного железобетона.

Наряду с навесной изоляцией теплопроводов матами из минеральной ваты широко применялась монолитная армопенобетонная теплоизоляция заводского изготовления.

Современные Тепловые сети ОАО «Мосэнерго» являются крупнейшим теплоснабжающим предприятием и обеспечивают централизованное теплоснабжение г. Москвы от 16 ТЭЦ 12444 абонентов с суммарной присоединенной нагрузкой 30,3 тыс. Гкал/ч.

Протяженность тепловых сетей в двухтрубном исчислении, находящихся на балансе на 01.01.97 г., составила 2285,8 км, в том числе водяных 2252,9 км и паровых 32,9 км, средний диаметр трубопроводов 560 мм. При этом протяженность трубопроводов диаметром 400 мм и более составляет 1550 км, в том числе ш1000 мм - 146,7 км, ш1200 мм -186,5 км и ш1400 мм - 78,3 км.

Основной тип прокладок - подземная, составляющая более 95% от общей протяженности тепловых сетей. На тепловых сетях установлена 21 крупная насосно-перекачивающая станция, 227 дренажных насосных, более 16 тыс. подземных камер, где размещено более 52 тыс. единиц запорной арматуры, в том числе 3,6 тыс. с электроприводом, около 10 тыс. единиц компенсаторов и другое оборудование. К Тепловым сетям Мосэнерго присоединено 47432 здания.

Тепловые сети покрывают 82% потребности в тепле жилищно-коммунального сектора города и обеспечивают теплоснабжение около 700 промышленных предприятий.

Развитие и внедрение солнечных тепловых установок имеет 25 - летнюю историю. В 1975 - 1979 годы, после "1 энергетического кризиса", началось широкое применение солнечных установок для получения тепловой энергии.

Основанием для этого были опасения перед растущими ценами на энергию и желание независимости от поставщиков энергии. В зависимости от колебаний цен на энергию этот процесс имел различную динамику.

После всемирных переговоров на высшем уровне, в 1992 в Рио - де - Жанейро, было утверждено использование регенеративных источников энергии в качестве государственных политических целей в рамках национальной программы защиты окружающей среды и программ защиты от вредных атмосферных воздействий и подтверждено соответствующими законами. При этом были выработаны разнообразные стратегические подходы к продолжительному развитию и внедрению регенеративных технологий.

Очень эффективная стратегия по внедрению солнечных тепловых установок была разработана в Австрии и впоследствии принята Германией, Швейцарией, Венгрией, Словенией, Чехией и Словакией.

Эта стратегия базирует на создании "групп самостроя" использующих блоки и части для сборки установки, комплектных солнечных установок, (солнечные коллектора, аккумуляторы тепла, насосы, техника автоматического управления и регулирования, трубопроводы) изготовленные на производстве. Приобретая данный набор (комплект), после короткой подготовки в соответствующем центре обучения, осуществлялся самостоятельный монтаж с помощью предоставленных напрокат наборов инструмента.

Таким образом, в Австрии до сих пор были установлены 1.240.554 m 2 солнечных коллекторов, при этом 155.980 m 2 в 1995-м году. В настоящее время ежегодный прирост составляет около 300.000 m 2 .

Новое производство

Новый, такой необходимый объект возводился хозспособом, с большими трудностями. Не хватало специалистов, средств, необходимых людских ресурсов и техники. Преодолевая различные административные препоны, удалось привлечь мощную липецкую строительную организацию, которая и довела первую очередь станции до финальной стадии. Как зачастую было принято в СССР, Открытие ТЭЦ приурочили к празднованию 1-го мая, когда вся страна была вдохновлена первым полетом человека в космос, подвигом Юрия Гагарина. Накануне дня солидарности трудящихся 27 апреля 1961-го года были введены в строй турбогенератор мощностью 6 Мегават и энергетический котёл №1, который сегодня в резерве и готов в любую минуту, что называется, вернуться в строй. Коллектив станции сложился из персонала паросилового цеха химзавода и энергопоезда. Талантливые люди быстро освоили оборудование, максимально ответственно относясь к делу.

В течение последующей пятилетки ТЭЦ наращивало свою мощность. Вступают в строй второй котёл и турбина, монтируются открытые распределительные устройства, трансформатор связи, первый ток принимает высоковольтная линия Лебедянь – Данков – ТЭЦ включается на параллельную работу с энергосистемой. В 1966 году, постановлением Совета министров СССР, станция выделяется в самостоятельное предприятие и принимается на баланс Липецкэнерго. Перед коллективом стояли новые масштабные задачи.

На протяжении нескольких десятилетий шло расширение ТЭЦ. Особенность традиций, выработанных несколькими поколениями местных энергетиков, заключены в высокой степени культуры производства, стремлении быть в числе лидеров. Станция стала, своего рода, полигоном для отработки на практике научных достижений. Ремонт, пуско-наладка, режимные испытания – велись с учетом предложений научных и проектных институтов. Кроме того, ремонт оборудования, в полном объёме проводился собственными силами с высоким качеством, соблюдая все вопросы безопасности, что всегда выгодно в любых предлагаемых обстоятельствах.

Одно из крепких звеньев станции, всегда была творческая группа инженеров и техников, актив ТЭЦ окружал себя талантливыми людьми многие годы. На электростанции много замечательных людей и много добрых

дел на их счету. Главное, они круглосуточно, терпеливо обеспечивают стабильную работу энергетического оборудования, дающая землякам поистине – «тёплое золото», которое в свою очередь, превращает свои свойства в не менее ценные и полезные для человека материальные блага и удобства.

Сегодня Данковская ТЭЦ является структурным подразделением филиала «Восточная региональная генерация» открытого акционерного общества «Квадра», который объединяет работу теплоэнергетических активов на территории двух областей – Липецкой и Тамбовской.

Восточный филиал занимает лидирующие позиции по размеру мощности и объему отпускаемой энергии, составляя примерно четвертую часть в производстве ОАО «Квадра» и внося существенный вклад в расширение теплового бизнеса энергетической компании.

В состав ТЭЦ входят цеха: котлотурбинный, химводоподготовки, электрический, ТАИ, участок тепловых сетей. Установленная электрическая мощность станции составляет 10МВт, тепловая – 152 Гкал/час. Все исторические структурные преобразования, сложные, но яркие этапы своего развития, от угля и мазута до работы станции на природном газе, только добавили энергетикам деловой хватки, задора, бережного отношения к опыту своих предшественников, ветеранам передовикам производства, чьи имена навсегда вошли в летопись предприятия.

Данковская ТЭЦ готова развиваться дальше, Ее мощностей с лихвой хватит, и для питания всего промышленного комплекса учитывая его интенсивное развитие. На предприятии работают специалисты и рабочие высокой технологической грамотности, любящие своё дело, болеющие душой за своё производство. Коллектив формировался в целеустремленной деятельности, в повседневных заботах и взаимодействии людей самых разных профессий – инженеров, мастеров, машинистов, электриков, слесарей, административных работников. Благодаря сильной, профессиональной бригаде «старателей-энергетиков», - данковская ТЭЦ повышенной надёжности, безопасна, экономична и обеспечена современной диагностикой и неисчерпаемым ресурсом оборудования, дарящая людям благодатной земли - «тёплое золото».

Развивающаяся промышленность Урала тридцатых годов требовала все возрастающего количества электрической и тепловой энергии. В апреле 1934 года правительственная комиссия произвела выбор площадки для строительства Уральского алюминиевого завода и теплоэлектростанции. Это была обширная территория на правом берегу реки Исеть, вблизи деревни Красная Горка, а ТЭЦ впоследствии стала называться Красногорской.

ИСТОРИЯ

Первый технический проект станции был разработан Московским отделением Всесоюзного государственного института "Теплопроект" в 1935 году, сначала Красногорская ТЭЦ строилась как энергетический цех Уральского алюминиевого завода для обеспечения его электрической и тепловой энергией. Проектная мощность станции составляла 125 тыс. кВт с возможностью расширения до 325 тыс. кВт, по этому проекту предусматривалась установка котлов производительностью 160/200 тонн пара в час с давлением 35 атмосфер и температурой 425 град. С, одной теплофикационной турбины типа АТ-25-1, трех турбин с производственным отбором пара типа АП-25-1 и одной конденсационной турбины типа АК-25-2 с возможностью замены ее в будущем на теплофикационную, в случае увеличения тепловой нагрузки. Это была самая мощная ТЭЦ в Советском Союзе.

Строительство сооружений первой очереди станции началось в 1935 году, а 10 марта 1939 года уже были пущены первый турбогенератор мощностью 25 тыс. кВт и один котел. 9 августа Красногорская ТЭЦ передана в ведение наркомата электростанций и электропромышленности как самостоятельное предприятие.

Великая Отечественная война заставила заново пересмотреть проекты окончания строительства. По решению Государственного Комитета Обороны проектная мощность должна быть увеличена почти в два раза, а сроки ввода мощностей в эксплуатацию - значительно сокращены. В результате только за период Великой Отечественной войны мощность ТЭЦ увеличилась с 50 до 275 тыс. кВт, далеко опередив первоначальную величину. До 1943 года нерешенной технической проблемой считался вопрос шлакозолоудаления из-под котлов. По предложению инженера Москалькова В.А. впервые в стране на Красногорской ТЭЦ была внедрена система удаления шлака и золы с помощью гидроаппаратов, которая получила распространение на многих электростанциях страны.

Указом Президиума Верховного Совета СССР от 1 апреля 1945 года за успешную работу по освоению новых мощностей и энергоснабжению алюминиевой промышленности Красногорская ТЭЦ была награждена орденом Ленина.

В связи с переводом Красногорской ТЭЦ в 1957 году на сжигание экибастузского угля с высокой зольностью возникла необходимость замены несправляющихся систем золоулавливания и золоудаления. Проблема эта была решена с помощью двухступенчатой схемы очистки, с установкой мультициклонов и скубберов типа МП-ВТИ.

Фактически строительство Красногорской ТЭЦ закончилось в 1957-1958 гг. установкой турбогенератора номер 10 и котла номер 14 типа ТП-200. Однако в связи с ростом потребления тепловой энергии заводом и городом по проектам Харьковского филиала ЦКВ были реконструированы

восемь турбин, а модернизация десяти котлов и вспомогательного оборудования котельной повысила производительность котельного цеха на 120-200 т/ч без установки дополнительного оборудования.

С 1966 года начались работы по переводу котлов на сжигание природного газа. Сегодня на газ переведено 10 котлов, что заметно повысило экономичность их работы и благоприятно сказалось на экологической обстановке в городе. В 1971 году пущена в эксплуатацию химводоочистка № 2, в 1989 году – химводоочистка № 3. Таким образом, к началу 1990-х годов технологическая система станции в целом приобрела тот вид, в котором существует сегодня.

В 2015 году Красногорская ТЭЦ официально вошла в состав Уральского алюминиевого завода. Как отмечают в компании, приобретение активов теплоэлектроцентрали позволит РУСАЛу обеспечить снижение стоимости энергоресурсов на УАЗе и стабильное производство глинозема. Продажа электростанции промышленному потребителю обеспечит оптимальную нагрузку на генерирующие мощности объекта.

Тепловая электростанция (тепловая электрическая станция) - электростанция, вырабатывающая электрическую энергию за счет преобразования химической энергии топлива в механическую энергию вращения вала электрогенератора.

На тепловых электростанциях производится преобразование тепловой энергии, выделяющейся при сжигании органического топлива (уголь, торф, сланцы, нефть, газы), в механическую, а затем в электрическую. Здесь химическая энергия, заключенная в топливе, проходит сложный путь преобразований из одной формы в другую для получения электрической энергии.

Преобразование энергии, заключающейся в топливе, на тепловой электростанции представляется возможным разделить на следующие основные стадии: преобразование химической энергии в тепловую, тепловой – в механическую и механической – в электрическую.

Первые тепловые электростанции (ТЭС) появились в конце XIX в. В 1882 г. ТЭС была построена в НьюЙорке, в 1883 г. – в Петербурге, в 1884 г. – в Берлине.

Среди ТЭС большую часть составляют тепловые паротурбинные электростанции. На них тепловая энергия используется в котельном агрегате (парогенераторе).


Компоновка тепловой электростанции: 1 – электрический генератор; 2 – паровая турбина; 3 – пульт управления; 4 – деаэратор; 5 и 6 – бункеры; 7 – сепаратор; 8 – циклон; 9 – котел; 10 – поверхность нагрева (теплообменник); 11 – дымовая труба; 12 – дробильное помещение; 13 – склад резервного топлива; 14 – вагон; 15 – разгрузочное устройство; 16 – конвейер; 17 – дымосос; 18 – канал; 19 – золоуловитель; 20 – вентилятор; 21 – топка; 22 – мельница; 23 – насосная станция; 24 – источник воды; 25 – циркуляционный насос; 26 – регенеративный подогреватель высокого давления; 27 – питательный насос; 28 – конденсатор; 29 – установка химической очистки воды; 30 – повышающий трансформатор; 31 – регенеративный подогреватель низкого давления; 32 – конденсатный насос

Одним из важнейших элементов котельного агрегата является топка. В ней химическая энергия топлива в ходе химической реакции горючих элементов топлива с кислородом воздуха превращается в тепловую энергию. При этом образуются газообразные продукты сгорания, которые и воспринимают большую часть тепла, выделившегося при сгорании топлива.

В процессе нагрева топлива в топке образуется кокс и газообразные, летучие вещества. При температуре 600–750 °C летучие вещества воспламеняются и начинают гореть, что приводит к повышению температуры в топке. При этом начинается и горение кокса. В результате образуются дымовые газы, выходящие из топки при температуре 1000–1200 °C. Эти газы используют для нагрева воды и получения пара.

В начале XIX в. для получения пара применяли простые агрегаты, в которых подогрев и испарение воды не разграничивались. Типичным представителем простейшего типа паровых котлов являлся цилиндрический котел.

Для развивающейся электроэнергетики требовались котлы, вырабатывающие пар высокой температуры и высокого давления, поскольку именно при таком состоянии он дает наибольшее количество энергии. Такие котлы были созданы, и их назвали водотрубными котлами.

В водотрубных котлах топочные газы обтекают трубы, по которым циркулирует вода, тепло от топочных газов передается через стенки труб воде, которая превращается в пар.


Состав основного оборудования тепловой электрической станции и взаимосвязь ее систем: топливное хозяйство; подготовка топлива; котел; промежуточный пароперегреватель; часть высокого давления паровой турбины (ЧВД или ЦВД); часть низкого давления паровой турбины (ЧНД или ЦНД); электрический генератор; трансформатор собственных нужд; трансформатор связи; главное распределительное устройство; конденсатор; конденсатный насос; циркуляционный насос; источник водоснабжения (например, река); подогреватель низкого давления (ПНД); водоподготовительная установка (ВПУ); потребитель тепловой энергии; насос обратного конденсата; деаэратор; питательный насос; подогреватель высокого давления (ПВД); шлакозолоудаление; золоотвал; дымосос (ДС); дымовая труба; дутьевой вентилятов (ДВ); золоуловитель

Современный паровой котел работает следующим образом.

Топливо сгорает в топке, у стен которой расположены вертикальные трубы. Под действием тепла, выделившегося при сжигании топлива, вода, находящаяся в этих трубах, кипит. Образующийся при этом пар поднимается в барабан котла. Котел представляет собой толстостенный горизонтальный стальной цилиндр, заполняемый водой до половины. Пар собирается в верхней части барабана и выходит из него в группу змеевиков – пароперегреватель. В пароперегревателе пар дополнительно нагревается выходящими из топки дымовыми газами. Он имеет температуру более высокую, чем та, при которой вода кипит при данном давлении. Такой пар называется перегретым. После выхода из пароперегревателя пар поступает к потребителю. В газоходах котла, расположенных после пароперегревателя, дымовые газы проходят через другую группу змеевиков – водяной экономайзер. В нем вода перед поступлением в барабан котла подогревается теплом дымовых газов. За экономайзером по ходу дымовых газов обычно размещаются трубы воздухоподогревателя. В нем воздух подогревают перед подачей в топку. После воздухоподогревателя дымовые газы при температуре 120–160 °C выходят в дымовую трубу.

Все рабочие процессы котлового агрегата полностью механизированы и автоматизированы. Он обслуживается многочисленными вспомогательными механизмами, приводимыми в движение электродвигателями, мощность которых может достигать нескольких тысяч киловатт.

Котельные агрегаты мощных электростанций вырабатывают пар высокого давления – 140–250 атмосфер и высокой температуры – 550–580 °C. В топках этих котлов преимущественно сжигают твердое топливо, измельченное до пылевидного состояния, мазут или природный газ.

Превращение угля в пылевидное состояние производится в пылеприготовительных установках.

Принцип работы такой установки с шаровой барабанной мельницей заключается в следующем.

Топливо поступает в котельную по ленточным транспортерам и сбрасывается в бункер, из которого после автоматических весов питателем подается в углеразмольную мельницу. Размол топлива происходит внутри горизонтального барабана, вращающегося со скоростью около 20 об/мин. В нем находятся стальные шары. По трубопроводу в мельницу подается горячий воздух, нагретый до температуры 300–400 °C. Отдавая часть своего тепла на подсушку топлива, воздух охлаждается до температуры порядка 130 °C и, выходя из барабана, выносит образующуюся в мельнице угольную пыль в пылеразделитель (сепаратор). Освобожденная от крупных частиц пылевоздушная смесь выходит из сепаратора сверху и направляется в пылеотделитель (циклон). В циклоне угольная пыль отделяется от воздуха, и через клапан поступает в бункер угольной пыли. В сепараторе крупные частицы пыли выпадают и возвращаются в мельницу для дальнейшего размола. Смесь угольной пыли и воздуха подается в горелки котла.

Пылеугольные горелки представляют собой устройства для подачи в топочную камеру пылевидного топлива и необходимого для его горения воздуха. Они должны обеспечить полное сгорание топлива путем создания однородной смеси воздуха и топлива.

Топка современных пылеугольных котлов представляет собой высокую камеру, стены которой покрыты трубами, так называемыми пароводяными экранами. Они защищают стены топочной камеры от налипания на них шлака, образующегося при сжигании топлива, а также защищают обмуровку от быстрого износа вследствие химического воздействия шлака и высокой температуры, развивающейся при горении топлива в топке.

Экраны воспринимают в 10 раз больше тепла на каждый квадратный метр поверхности, чем остальные трубчатые поверхности нагрева котла, воспринимающие тепло топочных газов главным образом за счет непосредственного соприкосновения с ними. В топочной камере угольная пыль воспламеняется и сгорает в несущем ее газовом потоке.

Топки котлов, в которых сжигается газообразное или жидкое топливо, также представляют собой камеры, покрытые экранами. Смесь топлива и воздуха подается в них через газовые горелки или мазутные форсунки.

Устройство современного барабанного котельного агрегата большой производительности, работающего на угольной пыли, состоит в следующем.

Топливо в виде пыли вдувается в топку через горелки вместе с частью необходимого для горения воздуха. Остальной воздух подается в топку предварительно подогретым до температуры 300–400 °C. В топке частицы угля сгорают на лету, образуя факел, с температурой 1500–1600 °C. Негорючие примеси угля превращаются в золу, большая часть которой (80–90 %) выносится из топки дымовыми газами, образовавшимися в результате сжигания топлива. Остальная зола, состоящая из слипшихся частиц шлака, скопившегося на трубах топочных экранов и затем оторвавшегося от них, падает на дно топки. После этого она собирается в специальной шахте, расположенной под топкой. Струей холодной воды шлак охлаждается в ней, а затем выносится водой за пределы котельного агрегата специальными устройствами системы гидрозолоудаления.

Стены топки покрыты экраном – трубами, в которых циркулирует вода. Под действием тепла, излучаемого горящим факелом, она частично превращается в пар. Эти трубы присоединены к барабану котла, в который также подается подогретая в экономайзере вода.

По мере движения дымовых газов, часть их тепла излучается на трубки экрана и температура газов постепенно понижается. У выхода из топки она составляет 1000–1200 °C. При дальнейшем движении дымовые газы на выходе из топки соприкасаются с трубками экранов, охлаждаясь до температуры 900–950 °C. В газоходе котла размещены трубки змеевиков, по которым проходит пар, образовавшийся в экранных трубах и отделившийся от воды в барабане котла. В змеевиках пар получает дополнительное тепло от дымовых газов и перегревается, т. е. его температура становится более высокой, чем температура воды, кипящей при том же давлении. Эта часть котла называется пароперегревателем.

Пройдя между трубами пароперегревателя, дымовые газы с температурой 500–600 °C попадают в ту часть котла, в которой размещены трубки водоподогревателя, или водяного экономайзера. В него насосом подается питательная вода с температурой 210–240 °C. Такая высокая температура воды достигается в особых подогревателях, являющихся частью турбинной установки. В водяном экономайзере вода нагревается до температуры кипения и поступает в барабан котла. Дымовые газы, проходящие между трубами водяного экономайзера, продолжают охлаждаться и затем проходят внутри труб воздухоподогревателя, в котором производится подогрев воздуха за счет тепла, отдаваемого газами, температура которых при этом снижается до 120–160 °C.

Воздух, необходимый для сжигания топлива, подается в воздухоподогреватель дутьевым вентилятором и там нагревается до 300–400 °C, после чего поступает в топку для сжигания топлива. Вышедшие из воздухоподогревателя дымовые, или уходящие, газы проходят через специальное устройство – золоуловитель – для очистки от золы. Очищенные уходящие газы дымососом выбрасываются в атмосферу через дымовую трубу высотой до 200 м.

Существенное значение в котлах этого типа имеет барабан. По многочисленным трубам к нему поступает пароводяная смесь из топочных экранов. В барабане пар отделяется из этой смеси, а оставшаяся вода смешивается с питательной водой, поступающей в этот барабан из экономайзера. Из барабана вода по трубам, расположенным снаружи топки, проходит в сборные коллекторы, а из них – в экранные трубы, расположенные в топке. Таким способом замыкается круговой путь (циркуляция) воды в барабанных котлах. Движение воды и пароводяной смеси по схеме барабан – наружные трубы – экранные трубы – барабан совершается за счет того, что общий вес столба пароводяной смеси, заполняющей экранные трубы, меньше веса столба воды в наружных трубах. Это создает напор естественной циркуляции, обеспечивающий круговое движение воды.

Паровые котлы автоматически управляются многочисленными регуляторами, за работой которых наблюдает оператор.

Приборы регулируют подачу в котел топлива, воды и воздуха, поддерживают постоянными уровень воды в барабане котла, температуру перегретого пара и др. Приборы, контролирующие работу котельного агрегата и всех его вспомогательных механизмов, сосредоточены на специальном щите управления. На нем также находятся приборы, позволяющие дистанционно производить с этого щита автоматизированные операции: открытие и закрытие всех запорных органов на трубопроводах, пуск и остановку отдельных вспомогательных механизмов, а также пуск и остановку всего котлоагрегата в целом.

Водотрубные котлы описанного типа имеют весьма существенный недостаток: наличие громоздкого тяжелого и дорогого барабана. Чтобы избавиться от него, были созданы паровые котлы без барабанов. Они состоят из системы изогнутых трубок, в один конец которых подается питательная вода, а из другого выходит перегретый пар требуемых давления и температуры, т. е. вода до превращения ее в пар проходит через все поверхности нагрева один раз без циркуляции. Такие паровые котлы названы прямоточными.

Схема работы такого котла следующая.

Питательная вода проходит через экономайзер, затем попадает в нижнюю часть змеевиков, расположенных винтообразно на стенах топки. Образовавшаяся в этих змеевиках пароводяная смесь поступает в змеевик, расположенный в газоходе котла, где заканчивается превращение воды в пар. Эта часть прямоточного котла называется переходной зоной. Затем пар поступает в пароперегреватель. После выхода из пароперегревателя пар направляется к потребителю. Воздух, необходимый для горения, подогревается в воздухоподогревателе.

Прямоточные котлы позволяют получить пар давлением более 200 атмосфер, что в барабанных котлах невозможно.

Полученный перегретый пар, имеющий высокое давление (100–140 атмосфер) и высокую температуру (500–580 °C) способен расширяться и совершать работу. По магистральным паропроводам этот пар передается в машинный зал, в котором установлены паровые турбины.

В паровых турбинах происходит преобразование потенциальной энергии пара в механическую энергию вращения ротора паровой турбины. В свою очередь, ротор соединен с ротором электрического генератора.

Принцип работы и устройство паровой турбины рассмотрены в статье "Электрическая турбина", поэтому останавливаться на них подробно мы не будем.

Паровая турбина будет тем более экономичной, т. е. тем меньше будет расходовать тепла на каждый выработанный ею киловатт-час, чем ниже будет давление пара, выходящего из турбины.

С этой целью пар, выходящий из турбины, направляют не в атмосферу, а в особое устройство, называемое конденсатором, в котором поддерживают очень низкое давление, всего 0,03–0,04 атмосферы. Достигается это понижением температуры пара при помощи охлаждения его водой. Температура пара при таком давлении составляет 24–29 °C. В конденсаторе пар отдает свое тепло охлаждающей воде и при этом происходит его конденсация, т. е. превращение в воду – конденсат. Температура пара в конденсаторе зависит от температуры охлаждающей воды и количества этой воды, расходуемой на каждый килограмм конденсируемого пара. Вода, служащая для конденсации пара, поступает в конденсатор при температуре 10–15 °C, а выходит из него при температуре около 20–25 °C. Расход охлаждающей воды достигает 50–100 кг на 1 кг пара.

Конденсатор представляет собой цилиндрический барабан с двумя крышками по торцам. В обоих концах барабана установлены металлические доски, в которых закреплено большое число латунных трубок. По этим трубкам проходит охлаждающая вода. Между трубками, обтекая их сверху вниз, проходит пар из турбины. Образующийся при конденсации пара конденсат удаляется снизу.

При конденсации пара большое значение имеет передача тепла от пара к стенке трубок, по которым проходит охлаждающая вода. Если в паре имеется даже незначительное количество воздуха, то передача тепла от пара к стенке трубки резко ухудшается; от этого будет зависеть и величина давления, которое надо будет поддерживать в конденсаторе. Воздух, неизбежно проникающий в конденсатор с паром и через неплотности, необходимо непрерывно удалять. Это осуществляется специальным аппаратом – пароструйным эжектором.

Для охлаждения в конденсаторе пара, отработавшего в турбине, используют воду из реки, озера, пруда или моря. Расход охлаждающей воды на мощных электростанциях очень велик и составляет, например для электростанции мощностью 1 млн квт, около 40 м3/сек. Если воду для охлаждения пара в конденсаторах забирают из реки, а затем, нагретую в конденсаторе, возвращают в реку, то такую систему водоснабжения называют прямоточной.

Если воды в реке недостаточно, то сооружают плотину и образуют пруд, из одного конца которого забирают воду для охлаждения конденсатора, а в другой конец сбрасывают нагретую воду. Иногда для охлаждения воды, нагревшейся в конденсаторе, применяют искусственные охладители – градирни, представляющие собой башни высотой порядка 50 м.

Нагретая в конденсаторах турбины вода подается на лотки, расположенные в этой башне на высоте 6–9 м. Вытекая струями через отверстия лотков и разбрызгиваясь в виде капель или тонкой пленки, вода стекает вниз, при этом частично испаряясь и охлаждаясь. Охлажденная вода собирается в бассейне, откуда насосами подается в конденсаторы. Такая система водоснабжения называется замкнутой.

Мы рассмотрели основные устройства, служащие для превращения химической энергии топлива в электрическую энергию на паротурбинной тепловой электростанции.

Работа электростанции, сжигающей уголь, происходит следующим образом.

Уголь подается железнодорожными составами широкой колеи в разгрузочное устройство, где при помощи специальных разгрузочных механизмов – вагоноопрокидывателей – выгружается из вагонов на ленточные транспортеры.

Запас топлива в котельной создается в специальных емкостях-хранилищах – бункерах. Из бункеров уголь поступает в мельницу, где он подсушивается и размалывается до пылевидного состояния. Смесь угольной пыли и воздуха подается в топку котла. При сгорании угольной пыли образуются дымовые газы. После охлаждения газы проходят через золоуловитель и, очистившись в нем от летучей золы, выбрасываются в дымовую трубу.

Выпавшие из топочной камеры шлаки и летучая зола из золоуловителей по каналам транспортируются водой и затем насосами перекачиваются в золоотвал. Воздух для сжигания топлива подается вентилятором в воздухоподогреватель котла. Перегретый пар высокого давления и высокой температуры, полученный в котле, по паропроводам подается в паровую турбину, где он расширяется до очень низкого давления и уходит в конденсатор. Образовавшийся в конденсаторе конденсат забирается конденсатным насосом и подается через подогреватель в деаэратор. В деаэраторе происходит удаление из конденсата воздуха и газов. В деаэратор поступает также сырая вода, прошедшая через водоподготовительное устройство, для восполнения потери пара и конденсата. Из питательного бака деаэратора насосом питательная вода подается в водяной экономайзер парового котла. Вода для охлаждения отработавшего пара забирается из реки и циркуляционным насосом направляется в конденсатор турбины. Электрическая энергия, выработанная генератором, соединенным с турбиной, отводится через повышающие электрические трансформаторы по линиям электропередачи высокого напряжения к потребителю.

Мощность современных ТЭС может достигать 6000 мегаватт и более при КПД до 40 %.

На ТЭС могут также применяться газовые турбины, работающие на природном газе или жидком топливе. Газотурбинные электростанции (ГТЭС) применяются для покрытия пиков электрической нагрузки.

Существуют также парогазовые электростанции, в которых энергетическая установка состоит из паротурбинного и газотурбинного агрегатов. Их КПД доходит до 43 %.

Преимуществом ТЭС по сравнению с гидроэлектростанциями является то, что их можно построить в любом месте, приблизив их к потребителю. Они работают практически на всех видах органического топлива, поэтому их можно приспособить к тому виду, который имеется в наличии в данной местности.

В середине 70-х годов XX в. доля электроэнергии, вырабатываемой на ТЭС, составляла примерно 75 % от общей выработки. В СССР и США она была еще выше – 80 %.

Основным недостатком теплоэлектростанций является высокая степень загрязнения окружающей среды углекислым газом, а также большая площадь, которую занимают отвалы золы.

Читайте и пишите полезные