Теплофикационные электростанции

Принципиальная схема ТЭЦ

Рис.1.3

На ТЭЦ, в отличии от КЭС, имеются значительные отборы отработанного пара на производственные и коммунально-бытовые нужды. Коммунально-бытовые потребители обычно получают тепловую энергию от сетевых подогревателей (бойлеров) СП. При снижении электрической нагрузки ТЭЦ ниже мощности на тепловом потреблении необходимая для потребителей тепловая энергия может быть получена с помощью редукционно-охладительной установки РОУ, питающейся острым паром котла. Чем больше отбор пара из турбины для теплофикационных нужд, тем меньше тепловой энергии уходит с циркуляционной водой и, следовательно, тем выше КПД электростанции. Следует, однако, отметить, что во избежание перегрева хвостовой части турбины через нее должен быть обеспечен во всех режимах пропуск определенного количества пара.

Из-за несоответствия мощностей потребителей тепловой и электрической энергии ТЭЦ часто работают по конденсационному (смешанному) режиму, что снижает их экономичность.

В настоящее время около 40 % топлива расходуется на производство тепла. ТЭЦ, а также промышленные и крупные отопительные котельные обеспечивают потребность промышленности в паре и горячей воде практически на 100 %, а коммунально-бытовых потребителей и населения городов — более чем на 40%

Особенности ТЭЦ следующие:

1. строятся вблизи потребителей тепловой энергии;

2. обычно работают на привозном топливе;

3. большую часть вырабатываемой электроэнергии выдают потребителям близлежащего района (на генераторном или повышенном напряжении);

4. работают по частично вынужденному графику выработки электроэнергии (т. е. график зависит от теплового потребления);

5. низкоманевренны (так же, как и КЭС);

6. имеют относительно высокий суммарный КПД (при значительных отборах пара на производство и коммунально-бытовые нужды η= 60÷70 %).

Гидроэлектростанции

Принципиальная схема ГЭС

Рис.1.4

Мощность ГЭС зависит от расхода воды через турбину и напора H (рис. 1.4). Эта мощность, кВт, определяется выражением

,

где Q — расход воды, м³/с; Н— напор, м; -суммарный КПД;

;

—КПД водоподводящих сооружений; —КПД гидротурбины; — КПД гидрогенератора.

При значительных напорах (более 30 – 35 м) строят приплотинные ГЭС, а при небольших напорах строят русловые или совмещенные гид­роэлектростанции. В горных местностях сооружают деривационные ГЭС с большими напорами при малых расходах.

Особенности ГЭС следующие:

1. строятся там, где есть гидроресурсы и условия для строительства, что обычно не совпадает с месторасположе­нием электрической нагрузки;

2. большую часть вырабатываемой электроэнергии от­дают в электрические сети повышенных напряжений;

3. работают по свободному графику (при наличии во­дохранилищ);

4. высокоманевренны (разворот и набор нагрузки зани­мает примерно 3—5 мин);

5. имеют высокий КПД ( ≈85 %).

Как видно, гидроэлектростанции в отношении режим­ных параметров имеют ряд преимуществ перед тепловыми электростанциями. Однако в настоящее время преимущест­венно строятся тепловые и атомные электростанции. Опре­деляющими факторами здесь являются размеры капитало­вложений и время строительства электростанций.

Усредненные значения удельных капиталовложений, себестоимости электроэнергии и сроков строительства элек­тростанций разных типов даны в табл. 1.4

Таблица 1.4