2.1.1.2 Теплофикационные электростанции

Этот вид тепловых электростанций (ТЭЦ) предназначен для централизованного снабжения промышленных предприятий и городов электроэнергией и теплом, отличаясь от КЭС использованием тепла,"отработавшего" в турбинах пара, для нужд промышленного производства, отопления, кондиционирования воздуха и горячего водоснабжения, чем достигается значительная экономия топлива по сравнению с выработкой электроэнергии на КЭС и получением тепла от местных котельных. Поэтому ТЭЦ получили широкое распространение в районах (городах) с большим потреблением тепла и электроэнергии.

Особенности технологической схемы ТЭЦ показаны на рис. 2.2. Основное отличие заключается в специфике пароводяного контура и способе выдачи электроэнергии.

1 – Сетевой насос; 2 – Сетевой подогреватель.

Рис. 2.2. Технологическая схема ТЭЦ

Специфика электрической части ТЭЦ определяется положением электростанции вблизи центров электрических нагрузок. В этих условиях часть мощности может выдаваться в местную сеть непосредственно на генераторном напряжении. С этой целью на электростанции создается обычно генераторное распределительное устройство (ГРУ). Избыток мощности выдается, как и в случае КЭС, в энергосистему на повышенном напряжении.

2.1.1.3 Газотурбинные электростанции

Основу современных газотурбинных электростанций составляют газовые турбины мощностью 25... 100 МВт. Газотурбинные электростанции (ГТЭС) работают на природном газе или жидком топливе. Упрощенная принципиальная схема блока газотурбинной электростанции представлена на рис. 2.3.

КС – камера сгорания; КП – компрессор; ГТ – газовая турбина; Г – генератор;

Т – трансформатор; Д – пусковой электродвигатель

Рис. 2.3. Принципиальная технологическая схема электростанции с газовыми турбинами

Топливо (газ, дизельное топливо) подается в камеру сгорания, туда же компрессором нагнетается сжатый воздух. Горячие продукты сгорания отдают свою энергию газовой турбине, которая вращает компрессор и синхронный генератор. Газотурбинные установки отличаются высокой маневренностью, поскольку Запуск установки осуществляется при помощи разгонного двигателя и длится 1...2мин.

КПД таких электростанций невысок, всего 27-29%, поэтому зачастую их используют как резервные источники электроэнергии для покрытия пиков нагрузки на электрическую сеть в силу высокой маневренности, или для электрификации небольших населенных пунктов.

2.1.1.4 Электростанции с парогазотурбинной установкой

Тепловые электростанции с парогазотурбинной установкой (ПГЭС) – комбинированные электростанции, которые для повышения экономических показателей оснащены паротурбинными и газотурбинными механизмами.

В них топливо сжигается в топке парогенератора, пар из которого направляется в паровую турбину. Продукты сгорания из парогенератора, после того как они охладятся до необходимой температуры, направляются в газовую турбину. Таким образом, ПГЭС имеет два электрических генератора, приводимых во вращение: один газовой турбиной, другой паровой турбиной. При этом мощность газовой турбины составляет 20 % паровой. Такие электростанции позволяют использовать тепловую энергию, их КПД может достигать 4144%.

Недостатком всех тепловых электростанций является то, что они работают на невосполнимых видах топлива. При этом сгорание этих видов топлива ведет к образованию вредных веществ, которые оказывают неблагоприятное воздействие на окружающую среду. Это требует принятия жестких мер по защите окружающей среды.