3. Типы турбогенераторов, устанавливаемых на тепловых электростанциях. Особенности турбогенераторов теплоцентрали.

Наиболее распространенными, вырабатывающими около 80 % электроэнергии, являются тепловые электростанции (ТЭС). Они подразделяются на станции теплофикационные (теплоэлектроцентрали — ТЭЦ) и конденсационные (КЭС). ЭС в зависимости от начального давления применяемого пара (перед турбогенераторами) делятся на:

1) ТЭС низкого давления — 13—25 ата (1,3—2,5 МПа). Практически не применяются, хотя в связи с тенденциями к созданию на предприятиях собственных маломощных источников энергии могут возникнуть вновь;

2) ТЭС среднего давления — 25—45 ата (2,5—4,5 МПа). Считаются устаревшими, но кое-где еще сохранились. Как правило, на этих станциях проводилась реконструкция, установлены новые котло- и турбоагрегаты, работающие на более высоких параметрах пара. Иногда в целях повышения экономичности на таких станциях устанавливались так называемые "предвключенные" турбоагрегаты — противодавленческие турбины высокого давления, отработанный пар которых соответствовал нужному среднему давлению. Чаще эти станции переводились в режим работы с "ухудшенным вакуумом" — конденсаторы этих турбин использовались как теплообменники, производящие горячую воду для теплофикации. В этих же целях на ряде ТЭС среднего давления имеющиеся нерегулируемые отборы пара, ранее предназначавшиеся исключительно для собственных нужд, превращены в теплофикационные отборы. В обоих указанных случаях КЭС, по существу, превращались в ТЭЦ;

3) ТЭС высокого давления — 90 ата (9 МПа);

4) ТЭС сверхвысокого давления—130—240 ата (13—24 МПа). Все эти исторические тенденции к росту начального давления пара вызваны стремлением к повышению экономичности. Согласно второму закону термодинамики, внутренний относительный КПД теплового цикла зависит от соотношения начального и конечного теплосодержания рабочего тела, в данном случае — водяного пара. Поэтому чем выше начальное давление и глубже вакуум в конденсаторе паровой турбины, тем выше КПД производства энергии. Однако даже теоретически он не может быть выше 44 — 45 %. Повышение экономичности ТЭС — глобальная задача человечества, наиболее известный и проверенный путь ее решения — теплофикация, создание ТЭЦ, а в последнее время — парогазовых циклов.

Теплоэлектроцентрали (ТЭЦ), предназначенные для совместной комбинированной выработки тепловой и электрической энергии, различаются по типам установленных на них турбогенераторов на:

противодавленческие (типа Р), пройдя которые пар подается потребителям тепловой энергии;

имеются также противодавленческие турбины с регулируемым производственным отбором (типа ПР);

турбины с регулируемыми отборами пара и конденсацией,

в том числе с одним производственным отбором пара давлением 5—13 ата (0,12—0,25 МПа — типа П;

с одним теплофикационным отбором пара давлением 1,2—2,5 ата (0,12—0,25 МПа) — типа Т;

с двумя отборами — производственным и теплофикационным (типа ПТ).

Экономические показатели, свойственные перечисленным типам турбин, заложены в энергетических характеристиках.

Энергетическая характеристика турбоагрегата — это уравнение, устанавливающее зависимость количества потребляемой теплоты или топлива от развиваемой электрической мощности.