Конденсаційна електростанція - це
Конденсаційна електростанція (КЕС) - теплова електростанція. виробляє тільки електричну енергію. своєю назвою цей тип електростанцій зобов'язаний особливостям принципу роботи. Історично отримала найменування «ГРЕС» - державна районна електростанція [1]. З плином часу термін «ГРЕС» втратив свій первісний зміст ( «районна») і в сучасному розумінні означає, як правило, конденсаційну електростанцію (КЕС) великої потужності (тисячі МВт), що працює в об'єднаній енергосистемі поряд з іншими великими електростанціями.
Перша ГРЕС «Електропередача», сьогоднішня ГРЕС-3 ім. Р. Е. Классона. споруджена під Москвою в м Електрогорськ в 1912 -1914 рр. з ініціативи інженера Р. Е. Классона. Основне паливо - торф. потужність - 15 МВт. У 1920-х роках планом ГОЕЛРО передбачалося будівництво кількох теплових електростанцій, серед яких найбільш відомі Каширська ГРЕС і Шатурская ГРЕС.
Принцип роботи
В котел за допомогою живильного насоса підводиться живильна вода під великим тиском. паливо і атмосферне повітря для горіння. У топці котла йде процес горіння - хімічна енергія палива перетворюється в теплову і променисту енергію. Поживна вода протікає по трубної системи, яка знаходиться всередині котла. Згоряє паливо є потужним джерелом теплоти. що передається живильній воді, яка нагрівається до температури кипіння і випаровується. Одержуваний пар в цьому ж котлі перегрівається понад температуру кипіння, приблизно до 540 ° C з тиском 13-24 МПа і по одному або декількох трубопроводах подається в парову турбіну.
Парова турбіна. електрогенератор і збудник складають в цілому турбоагрегат. У паровій турбіні пар розширюється до дуже низького тиску (приблизно в 20 разів менше атмосферного), і потенційна енергія стисненого і нагрітого до високої температури пара перетворюється в кінетичну енергію обертання ротора турбіни. Турбіна надає руху електрогенератор, що перетворює кінетичну енергію обертання ротора генератора в електричний струм. Електрогенератор складається з статора. в електричних обмотках якого генерується струм, і ротора, що представляє собою обертовий електромагніт. живлення якого здійснюється від збудника.
Конденсатор служить для конденсації пари, що надходить з турбіни, і створення глибокої розрідження. завдяки якому і відбувається розширення пари в турбіні. Він створює вакуум на виході з турбіни, тому пар, вступивши до турбіну з високим тиском, рухається до конденсатору і розширюється, що забезпечує перетворення його потенційної енергії в механічну роботу [2].
Завдяки цій особливості технологічного процесу конденсаційні електростанції і отримали свою назву.
Основні системи
КЕС є складним енергетичним комплексом. що складається з будівель, споруд, енергетичного та іншого обладнання, трубопроводів, арматури, контрольно-вимірювальних приладів і автоматики. Основними системами КЕС є:
- котельня установка;
- паротурбінна установка;
- паливне господарство;
- система золо- і шлаковидалення, очищення димових газів;
- електрична частина;
- технічне водопостачання (для відводу надлишкового тепла);
- система хімічної очистки та підготовки води.
При проектуванні і будівництві КЕС її системи розміщуються в будівлях і спорудах комплексу, в першу чергу в головному корпусі. При експлуатації КЕС персонал, керуючий системами, як правило, об'єднується в цеху (котлотурбінний, електричний, подачі палива, химводоподготовки, теплової автоматики і т. П.).
Котельня установка розташовується в котельному відділенні головного корпусу. У південних районахУкаіни котельня установка може бути відкритою, тобто не мати стін і даху. Установка складається з парових котлів (парогенераторів) і паропроводів. Пар від котлів передається турбін по паропроводах «гострого» пара. Паропроводи різних котлів, як правило, не з'єднуються поперечними зв'язками. Така схема називається «блокової».
Паротурбінна установка розташовується в машинному залі і в деаераторному (бункерно-деаераторному) відділенні головного корпусу. У неї входять:
- парові турбіни з електричним генератором на одному валу;
- конденсатор. в якому пар. минулий турбіну, конденсується з утворенням води (конденсату);
- конденсаційні і живильні насоси. забезпечують повернення конденсату (живильної води) до парових котлів;
- рекуперативні підігрівачі низького і високого тиску (ПНД і ПВД) - теплообмінники. в яких живильна вода підігрівається відборами пара від турбіни;
- деаератор (службовець також ПНД), в якому вода очищається від газоподібних домішок;
- трубопроводи і допоміжні системи.
Паливне господарство має різний склад залежно від основного палива. на яку розрахована КЕС. Для вугільних КЕС в паливне господарство входять:
- розморожувати пристрій (т. зв. «тепляк», або «сарай») для відтавання вугілля у відкритих напіввагонах;
- розвантажувальний пристрій (як правило, вагоноперекидача);
- вугільний склад, який обслуговується краном-грейфером або спеціальної перевантажувальної машиною;
- дробильна установка для попереднього подрібнення вугілля;
- конвеєри для переміщення вугілля;
- системи аспірації. блокування та інші допоміжні системи;
- система пилоприготування, включаючи шарові, валкові, або молоткові углеразмольную млини.
Система пилоприготування, а також бункера вугілля розташовуються в бункерно-деаераторному відділенні головного корпусу, інші пристрої подачі палива - поза головного корпусу. Зрідка влаштовується центральний пилезавод. Вугільний склад розраховується на 7-30 днів безперервної роботи КЕС. Частина пристроїв подачі палива резервується.
Паливне господарство КЕС на природному газі найбільш просто: в нього входить газорозподільний пункт і газопроводи. Однак на таких електростанціях в якості резервного або сезонного джерела використовується мазут. тому влаштовується і мазутова господарство. Мазутне господарство споруджується і на вугільних електростанціях, де мазут застосовується для розпалювання котлів. У мазутова господарство входять:
- приймально-зливний пристрій;
- мазутохраніліще зі сталевими або залізобетонними резервуарами;
- мазутна насосна станція з підігрівниками і фільтрами мазуту;
- трубопроводи з запірно-регулюючої арматурою;
- протипожежна та інші допоміжні системи.
Система золошлаковидалення влаштовується тільки на вугільних електростанціях. І зола. і шлак - негорючі залишки вугілля. але шлак утворюється безпосередньо в топці котла і видаляється через льотку (отвір в шлакової шахті), а зола несеться з димовими газами і уловлюється вже на виході з котла. Частинки золи мають значно менші розміри (близько 0,1 мм), ніж шматки шлаку (до 60 мм). Системи золошлаковидалення можуть бути гідравлічні, пневматичні або механічні. Найбільш поширена система оборотного гідравлічного золошлаковидалення складається з змивних апаратів, каналів, багерних насосів, пульпопроводов, золошлаковідвалів, насосних і водоводів освітленої води.
Викид димових газів в атмосферу є найбільш небезпечним впливом теплової електростанції на навколишню природу. Для вловлювання золи з димових газів після дуттєвих вентиляторів встановлюють фільтри різних типів (циклони. Скрубери. Електрофільтри, рукавні тканинні фільтри), що затримують 90-99% твердих частинок. Однак для очищення диму від шкідливих газів вони непридатні. За кордоном, а останнім часом і на вітчизняних електростанціях (в тому числі газо-мазутних), встановлюють системи десульфуризації газів вапном або вапняком (т. Н. DeSOx) і каталітичного відновлення оксидів азоту аміаком (deNOx). Очищений димової газ викидається димососом в димову трубу, висота якої визначається з умов розсіювання залишилися шкідливих домішок в атмосфері.
Електрична частина КЕС призначена для виробництва електричної енергії та її розподілу споживачам. В генераторах КЕС створюється трифазний електричний струм напругою зазвичай 6-24 кВ. Так як з підвищенням напруги втрати енергії в мережах суттєво зменшуються, то відразу після генераторів встановлюються трансформатори. підвищують напругу до 35, 110, 220, 500 і більше кВ. Трансформатори встановлюються на відкритому повітрі. Частина електричної енергії витрачається на власні потреби електростанції. Підключення та відключення відходять до підстанцій і споживачам ліній електропередачі виробляється на відкритих або закритих розподільних пристроях (ВРП, ЗРП), оснащених вимикачами, здатними з'єднувати і розривати електричне коло високої напруги при номінальному струмі або токах короткого замикання з утворенням і погашенням електричної дуги.
Система технічного водопостачання забезпечує подачу великої кількості холодної води для охолодження конденсаторів турбін. Системи поділяються на прямоточні, оборотні і змішані. У прямоточних системах вода забирається насосами з природного джерела (зазвичай з річки) і після проходження конденсатора скидається назад. При цьому вода нагрівається приблизно на 8-12 ° C, що в ряді випадків змінює біологічний стан водойм. У оборотних системах вода циркулює під впливом циркуляційних насосів і охолоджується повітрям. Охолодження може здійснюватися на поверхні водосховищ-охолоджувачів або в штучних спорудах: бризкальних басейнах або градирнях.
У маловодних районах замість системи технічного водопостачання застосовуються повітряно-конденсаційні системи (сухі градирні), що представляють собою повітряний радіатор з природною або штучною тягою. Це рішення зазвичай вимушене, так як вони дорожче і менш ефективні з точки зору охолодження.
Система химводоподготовки забезпечує хімічне очищення і глибоке знесолення води. що надходить в парові котли і парові турбіни. щоб уникнути відкладень на внутрішніх поверхнях обладнання. Зазвичай фільтри, ємності і реагентне господарство водопідготовки розміщується у допоміжному корпусі КЕС. Крім того, на теплових електростанціях створюються багатоступінчасті системи очищення стічних вод. забруднених нафтопродуктами, маслами, водами обмивки і промивання устаткування, зливовими і талими стоками.
Вплив на навколишнє середовище
Вплив на атмосферу
При горінні палива споживається велика кількість кисню. а також відбувається викид значної кількості продуктів згоряння таких як: летюча зола. газоподібні оксиди вуглецю, сірки і азоту, частина яких має велику хімічну активність, і радіоактивні елементи, що містяться в вихідному паливі. Також виділяється велика кількість важких металів, в тому числі ртуть і свинець.
Вплив на гідросферу
Перш за все, скидання води з конденсаторів турбін, а також промислові стоки.
Вплив на літосферу
Для поховання великих мас золи потрібно багато місця. Дані забруднення знижуються використанням золи і шлаків в якості будівельних матеріалів.
Примітки
література
Енергетика
структура по продуктам і галузям
Дивитися що таке "Конденсаційна електростанція" в інших словниках:
Конденсаційні ЕЛЕКТРОСТАНЦІЯ - (КЕС) ТЕС, робочий двигун якої конденсаційна турбіна. Повна потужність КЕС досягає декількох ГВт: Рефтінская і Костромська ГРЕС (Україна) 3,8 і 3,6 ГВт, Кашима (Японія) 4,4 ГВт ... Великий Енциклопедичний словник
конденсаційна електростанція - КЕС Паротурбінна електростанція, призначення для виробництва електричної енергії. [ГОСТ 26691 85] Тематики теплоенергетика в цілому Синоніми КЕС ... Довідник технічного перекладача
Конденсаційна електростанція - 18. конденсаційна електростанція Паротурбінна електростанція, призначення для виробництва електричної енергії Джерело: ГОСТ 26691 85: Теплоенергетика. Терміни та визначення оригінал документа 3.8 конденсаційна електростанція: ... ... Словник-довідник термінів нормативно-технічної документації
Конденсаційні ЕЛЕКТРОСТАНЦІЯ - паротурбінна електростанція, що виробляє тільки електричні. енергію. Отработавший в турбінах пар перетворюється в конденсаторах при глибокому вакуумі в воду, який спрямовується в котельні агрегати До. для повторного використання. Підвищення поч. ... ... Великий енциклопедичний політехнічний словник
конденсаційна електростанція - (КЕС), ТЕС, робочий двигун якої конденсаційна турбіна. Повна потужність КЕС досягає декількох ГВт: Рефтінская і Костромська ГРЕС (Росія) 3,8 і 3,6 ГВт, Кашима (Японія) 4,4 ГВт. * * * Конденсаційні ЕЛЕКТРОСТАНЦІЯ конденсаційні ... ... Енциклопедичний словник
конденсаційна електростанція - kondensacinė elektrinė statusas T sritis Energetika apibrėžtis Garo turbininė elektrinė, kai kondensuojamas garas kondensatoriuje turbinos gale labai išretėja, todėl padidėja garo slėgių skirtumas prieš turbiną ir už jos ir mažiau sunaudojama ... ... Aiškinamasis šiluminės ir branduolinės technikos terminų žodynas
Конденсаційна електростанція - (КЕС) теплова паротурбінна електростанція, призначення якої виробництво електричної енергії з використанням конденсаційних турбін (Див. Конденсаційна турбіна). На КЕС застосовується органічне паливо: тверде паливо, ... ... Велика радянська енциклопедія
Електростанція - електрична станція, сукупність установок, обладнання і апаратури, використовуваних безпосередньо для виробництва електричної енергії, а також необхідні для цього споруди та будівлі, розташовані на певній території. В ... ... Велика радянська енциклопедія
конденсаційна атомна електростанція - Атомна електростанція, призначена для виробництва електричної енергії. [ГОСТ 26691 85] Тематики теплоенергетика в цілому ... Довідник технічного перекладача
Конденсаційна атомна електростанція - АЕС 27. конденсаційна атомна електростанція Атомна електростанція, призначена для виробництва електричної енергії Джерело: ГОСТ 26691 85: Теплоенергетика. Терміни та визначення оригінал документа 27. Конденсаційна атомна ... ... Словник-довідник термінів нормативно-технічної документації