Реферат - конденсаційна електростанція
Історія
Перша ГРЕС «Електропередача», сьогоднішня «ГРЕС-3», 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 планом ГОЕЛРО передбачалося будівництво кількох теплових електростанцій, серед яких найбільш відома Каширська ГРЕС.
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.
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, що пройшов турбіну, конденсується з утворенням води (конденсату);
конденсаційні і живильні насоси, що 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 яке 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 (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, що 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 без освіти 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 водохраніліщ- 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.
і т.д.