Конденсаційна електростанц-ція
Конденсаційні ЕЛЕКТРОСТАНЦІЯ (КЕС), теплова паротурбінна електростанція, в якій енергія первинних джерел (природний газ, викопне вугілля, мазут та ін.) Перетворюється в електричну енергію з використанням конденсаційної турбіни. КЕС виробляє тільки електроенергію (на відміну від теплоелектроцентралей). Технологічний процес перетворення енергії на КЕС виробляється на основі Ранкіна циклу. Принципова схема КЕС показана на малюнку. Паливо спалюється в топці котлоагрегату (парогенератора), який призначений для отримання водяної пари високих тиску (13-35 МПа) і температури (540-600 ° С). Пар по паропроводу надходить в конденсаційну турбіну, валопровод якої з'єднаний з ротором турбогенератора (швидкість обертання 1500-3000 об / хв), де механічна енергія перетворюється в електричну. Отработавший в турбіні пар надходить в конденсатор і охолоджується водою, яка забирається з джерела водопостачання (річка, озеро, море, ставок-охолоджувач). Повітря, що потрапляє в конденсатор, віддаляється за допомогою ежектора. В процесі конденсації пари споживається до 45 м 3 / с охолоджуючої води (температура води 10-20 ° С). Конденсат пара (вода) конденсатні насосом подається в деаератор, призначений для видалення з нього газів (в першу чергу повітря), що викликають інтенсивну корозію труб котла, потім вода прямує в теплообмінники, де підігрівається відбираються з турбіни паром (до температури 240-300 ° С ), і знову надходить в котел. Для компенсації втрат води в конденсатор додатково подається очищена вода. Таким чином, створюється замкнене пароводяної тракт КЕС (котлоагрегат - паропровід - турбіна - конденсатор - конденсаційний і поживний насоси - теплообмінники підігріву конденсату і живильної води - трубопроводи води - котел), званий технологічною схемою КЕС.
Зазвичай КЕС складаються з окремих енергоблоків потужністю до 1200-1500 МВт. Частина відводиться з висновків генераторів електроенергії споживається допоміжним обладнанням КЕС: насосами, вентиляторами, транспортерами, дробарками вугілля і ін. Витрата електроенергії на власні потреби КЕС залежить від типу палива, що спалюється органічного палива, тиску пара, типу приводу живильних насосів (електричний або турбінний) і ін. ; він становить в середньому (у відсотках від загального виробництва електрики) для пиловугільній КЕС до 7%, для газомазутних - до 4%. Значна частина енергії на власні потреби (близько половини) витрачається на привід живильних насосів (при паротурбінному приводі витрата найменший). Решта електроенергія відводиться для трансформаторів підвищення напруги і далі по лініях електропередачі надходить в енергосистему до споживачів.
Основну і більшу частину допоміжного обладнання КЕС розміщують в головному корпусі електростанції, розміри якого залежать від виду палива, що спалюється, типу і розташування котлів, турбін і електрогенераторів. Окремою ланкою технологічної схеми КЕС є встановлювана поруч з джерелом водопостачання берегова насосна станція. Високопродуктивні водяні насоси, які забезпечують подачу охолоджуючої води в конденсатор, мають у своєму розпорядженні в машинному залі головного корпусу КЕС.
Паливо на територію КЕС зазвичай подається по газопроводу і залізничними складами. Золу і шлаки з топкової камери і золоуловителей видаляють гідравлічним способом. На території КЕС прокладають залізничні колії та автомобільні дороги, інженерні наземні і підземні комунікації. Площа території, яку займає спорудами КЕС, становить, в залежності від потужності електростанції, виду палива і інших умов, 25-70 га.
Крім КЕС, що працюють на органічному паливі, розрізняють також атомні КЕС (Акесу), в яких роль парового котла виконує ядерний реактор і з'єднаний з ним парогенератор; геотермальні КЕС (ГеоКЕС), що використовують термальні підземні води для подачі виділяється з них пара в парові турбіни; сонячні КЕС, в яких сонячне випромінювання концентрується дзеркалами на стінах парогенератора.
КЕС є основними виробниками електроенергії в Укаїни і більшості промислових країн світу. КЕС, що працюють в енергосистемах Укаїни, називають також ГРЕС. Перші двигуни КЕС були побудовані майже одночасно в США іУкаіни в кінці 19 - початку 20 століття. План ГОЕЛРО дозволив розгорнути в СРСР будівництво ряду великих КЕС: Каширської ГРЕС, Шатурской імені В. І. Леніна, Конаковской, Костромської (з енергоблоками 1200 МВт) та інших електростанцій. Основними напрямками створення КЕС за кордоном є: будівництво потужних парогазових електростанцій, що працюють на природному газі з ккд близько 60% (Німеччина, Великобританія, Південна Корея та ін.); спорудження великих вугільних КЕС на критичних параметрах пари (тиск пара до 35 МПа, температура пара до 720 ° С) з подвійним проміжним перегрівом пара і додатковим вдосконаленням теплової схеми (Данія, Великобританія, Німеччина, США); будівництво потужних Акесу з водо-водяними реакторами (Франція, Індія, Іран, Китай і ін.); проектування КЕС з використанням альтернативних джерел енергії. На ряді КЕС (наприклад, «Wabash», США) організована реконструкція топок котлів із застосуванням киплячого шару вугілля (зниження SO2 на 90%). На деяких КЕС (наприклад, «Avedore», Данія) реалізовано комбіноване спалювання вугілля, природного газу і біомаси (солома, відходи деревини).