Теплоэлектростанции — определение — описание

Теплоэлектростанции — применяются как основные источники тепла и электроэнергии. В мощных теплоэлектростанциях используются турбины - турбогенераторы, работающие на тяжелом топливе или газе. Теплоэлектростанции малой и средней мощности создаются на основегазо-поршневых или газотурбинных силовых установок. Во всем мире растет популярность теплолоэлектростанций, использующих биотопливо.

Теплоэлектростанции — основные узлы

Основными узлами теплоэлектростанции являются:

• двигатели — силовые агрегаты теплоэлектростанции

• электрогенераторы

• теплообменники теплоэлектростанции

• градирни

Кроме того, в состав теплоэлектростанции входят:

• катализаторы,

• система подачи смазочного масла,

• система вентиляции,

• системы пожаротушения,

• распределительные щиты,

• трансформаторы теплоэлектростанции,

• устройства контроля сети,

• блоки управления.

В теплоэлектростанции имеется газо-регулирующая аппаратура, а в теплоэлектростанции функционирующей на базе дизельных двигателей — система подачи жидкого топлива. Теплоэлектростанции оснащаются необходимыми предохранительными клапанами и аварийными системами.

Теплоэлектростанции и тепловая энергия

Силовые агрегаты теплоэлектростанции выделяют большое количество тепла, и для их охлаждения используются различные жидкости. Втеплоэлектростанциях на пути охлаждающей жидкости устанавливается теплообменник, в котором охлаждающая двигатель жидкость отдает большую часть своего тепла другой жидкости — теплоносителю. В качестве теплоносителя обычно используется вода, принудительное перемещение которой по отопительной системе обеспечивают циркуляционные насосы.

Теплоэлектростанции — дополнительное получение тепла

Дополнительное тепло при работе теплоэлектростанции можно получить, утилизируя тепло выхлопных газов, ведь их температура на выходе из двигателя достигает 500 - 600 °С. Чтобы использовать это тепло, на выхлопном трубопроводе устанавливают дополнительный теплообменник, в который подается вода из первого теплообменника. При этом удается не только использовать большее количество тепла - температура отходящих газов понижается до ~120 °С, но и значительно поднять температуру теплоносителя.

Теплоэлектростанции — КПД

Установка теплообменников более чем в два раза повышает общий КПД теплоэлектростанции по сравнению с обычной электростанцией такой же мощности — коэффициент использования энергии достигает 90%. В простой электростанции, без использования тепла, на производство электричества идет лишь 22-43% энергии, остальное составляют потери.

Теплоэлектростанции — производители

Производителями теплоэлектростанций являются всемирно известные компании:

• Alstom

• Caterpillar

• Deutz AG

• Eisemann

• Geko

• General Electric

• Guascor

• Jenbacher

• Kawasaki

• Kohler

• MAN B&W

• MHI

• SDMO

• Siemens

• Solar Turbines

• Turbomach

• Wartsila

• Waukesha

• FG Wilson

Теплоэлектростанции — применение

Теплоэлектростанции могут быть использованы для электроснабжения и теплообеспечения жилых и общественных зданий, промышленных предприятий.

Одновременно с выработкой электроэнергии теплоэлектростанцией происходит и активация отопительных систем. В теплоэлектростанцияхпредусмотрен режим покрытия пиковой потребности в электроэнергии при одновременной выработке тепла.

Теплоэлектростанции — особенности эксплуатации

Если не рассматривать аварийные ситуации, когда обычные электростанции незаменимы, то за счет одновременной выработки электроэнергии и подачи тепла теплоэлектростанции наиболее эффективны и экономичны при длительной эксплуатации. Максимальная тепловая мощность отопительной системы нужна в течение нескольких месяцев в году, а для удовлетворения примерно 60% расхода тепла требуется всего 20% установочной тепловой мощности.

Полное покрытие расхода тепла за счет тепловой мощности теплоэлектростанции оказывается нецелесообразным. Для этого в одной системе устанавливают модуль блочной теплоэлектростанции и один или несколько отопительных котлов. Совместная регулируемая работа комплекса отопительных приборов позволяет использовать их с максимальной эффективностью. Постоянно действующим источником тепла при этом является модуль теплоэлектростанции, а отопительные котлы включаются по мере роста тепловой нагрузки.