Лекция №5 Групповые и местные тепловые подстанции. Схемы присоединения тепловых пунктов.
В системах теплоснабжения к источникам тепловой энергии относятся тепловые и атомные электрические станции, районные, квартальные и групповые котельные.
Тепловая подстанция работает следующим образом: Пар из котла 1 давлением 24 или 13 МПа проходит через пароперегреватель 2, подогревается до t - 565°С и поступает в турбину 3, сперва в турбину высокого Р, среднего и низкого Р. В турбине происходит преобразование теплоты в механическую работу. Под давлением пар турбина вращается, увлекая за собой генератор 4, соединенный с ней на одном валу. Генератор при вращении вырабатывает электрическую энергию, которая поступает в энергосистему. Отработавший пар давлением 0,004 МПа и температурой t - 28°С из турбины направляется в конденсатор 5, где превращается в конденсат, затем в котлы для повторного использования. Чтобы обеспечить конденсацию пара, необходимо понизить его температуру. Для этого через конденсатор 5 пропускают охлажденную воду, забираемую насосом 6. Образовавшийся конденсат, предварительно подогревается в теплообменниках 19 паром, специально отбирается из турбины, далее конденсат подается в колонку 23 деаэратор 22, туда же подпиточными насосами 29 по трубопроводу 31 подается добавочная вода, прошедшая химводоочистку в оборудовании 28 и испарительной установки 25, а также конденсат 32 из подогревателей высокого давления 33 и 34. В испарительную установку пар поступает по трубопроводу 27. В деаэраторе происходит подогрев смеси добавочной воды и конденсата паром, отбираемым по трубопроводу 36 из турбины и прошедшим редукционный клапан 24. Подогретая смесь скапливается в баке деаэраторе 22, откуда насосом 30 подается для подогрева в подогреватели высокого давления 33 и 34 в которые по трубопроводам 35 и 36 подается пар из специальных отборов турбины. Окончательно подогретая вода направляется в котел.
Рис.1. Тепловая подстанция
Выработка электроэнергии на тепловых станциях составляет около 70% электрической энергии, производимой в нашей стране. Термическое КПД конденсационной эл.станции КЭС 42%.
Использование атомной энергии для комбинированной выработки электрической и тепловой энергии в настоящее время приобретает актуальное значение.
Атомные электростанции при тепловой мощности 1700 мВт и выше становятся экономичнее ТЭЦ. При теплоснабжении от АТЭЦ при пиковой тепловой нагрузке могут быть использованы теплофикационные турбины с промышленным отбором пара.
В реакторе 1 происходит деление ядер тяжелых элементов, теплоноситель первого контура активный пар Р-12,5 МПа, омывающий радиоактивные элементы реактора становится радиоактивным. Поэтому его направляют не в турбину, а в промежуточный парогенератор2, а затем в турбину 4, с помощью насосов в реактор, вторичный пар Р=4МПа и t - 250°С направляется в турбогенератор 4, где часть тепловой энергии превращается в электрическую. Пар из турбогенератора поступает в подогреватель 5, где нагревает сетевую воду, поступающим по трубопроводам 6 и 7, затем насосом 8 перекачивается в парогенератор. В целях защиты от радиации, установлена специальная биологическая защита 9.
Рис.2. Схема атомной электростанции