1.2. Жылуфикациялық электрстанциялар – жылуэлектрорталық (тэц)

Жылу электр станциясы (ЖЭС)- Жылу-қуат қондырғылары немесе жылу электрстанциялары, бұлар органикалық отынның химиялық байланысқан энергиясын пайдаланады. Отынды жаққанда түтіннің қызуын және жылуын пайдаланады.

Электростанцияның бұл түрі кәсіптік өндірісті және қаланы электроэнергия және жылумен орталықтан қамтамасыз ету үшін арналған. КЭС секілді,жылуэлектрстанциясы сияқты, олар соңғысынан,өндірістік кәсіпорын, жылыту, ауаны кондиционерлеу және ыстық сумен қамтамасыз ету қажеттілігі үшін бу турбинасында «жұмыс істелінген» жылуды қолданумен ерекшеленеді. Мұндай электроэнергиямен жылудың комбинирленген өндірісінде отынның айтарлықтай экономиясына жетуге мүмкіндік береді, жеке энергиямен қамтамасыз етумен салыстырғанда. Сондықтан ТЭЦ жылумен электроэнергияны көп қажет ететін аудандарда кең таралған. Тұтасымен алғанда ТЭЦ елімізде өндірілетін барлық электроэенргияның 25%-н өндіреді.

ТЭЦ-ң технологиялық схема ерекшелігі суретте 1.3 көрсетілген.

1-желілік насос; 2-желілік жылытқыш

1.3- сурет - ТЭЦ технологиялық схемасының ерекшелігі.

ТЭЦ электр бөлігінің спецификациясы электрстанцияның электр жүктемесі орталығына жақын орналасуымен анықталады. Мұндай жағдайда қуат бөлігі генераторлық кернеуде жергілікті желіге берілуі мүмкін. Осы мақсатпен электростансада әдетте, ашық тарату құрылғысы(АТҚ) және генераторлық тарату құрылғысы (ГТҚ) пайда болады. Қуаттың артық мөлшері КЭС секілді энергожүйеге жоғары кернеуде беріледі.

ТЭЦ-ң айтарлықтай ерекшелігі электростанцияның электр қуатымен салыстырғандағы жылу жабдықтарының жоғары қуаттылығы болып табылады. Бұл жағдай электроэнергияның өздік қажеттілікке КЭС-қа қарағанда үлкен қатыстық шығынын анықтайды.

ТЭЦ-ң ірі өндірістік орталықта орналасуы, электрмен салыстырғандағы жылу жабдықтарының жоғары қуаттылығы қоршаған ортаны қорғау талабын көтереді. Қалдықты шығару мөлшерін төмендету үшін ТЭЦ-та бірінші кезекте газтәрізді немесе сұйық отын, сондай-ақ жоғары сапалы көмір қолдану керек.

Берілген типтегі станцияның негізгі жабдығының орналасуы,әсіресе блоктық ТЭЦ үшін, осындай КЭС үшін де сәйкес келеді. Ерешелік тек жоғары электроэнергияның генераторлық тарату құрылғысының жергілікті тұтынушыға берілуі стнасаларына тән. Бұл жағдайда ГТҚ үшін ереше ғимарат қарастырылады,қабырға бойымен машиналық залдың орналасуы (3.4 сурет).

1-түтін мұржасы; 2-басты корпус; 3-көп амперлік токөткізгіштер; 4-ГРУ ғимараты; 5-байланыс трансформаторы; 6-АТҚ; 7-радирнялар (ТЭЦ үшін отын қоймасы көрсетілмеген)

1.4 - сурет - ГТҚ -ң жеке ғимараты бар ТЭЦ алдындағы негізгі жабдықтардың орналасу варианты.

Жылу электр орталығы (ЖЭО) – тұтынушыларға бір мезгілде электр энергиясы мен жылуды бу және ыстық су түрінде бірге өндіріп беретін бу (газ) турбиналы электр стансасы. ЖЭО беретін жылу қызған бу немесе ыстық су түрінде таратылады. Энергетикалық бу қазандарында (жану камераларында) өндірілген тиісті параметрлі бу (газ) турбинаны және онымен бір білікте орнатылған электр генераторын айналдырады.

Турбиналарда жұмыс істеп шыққан будың қалдық қызуының едәуір бөлігі кәсіпорындардың технолологиялық процестерін бумен жабдықтауға және ыстық сумен үйлерді жылыту жүйелеріне жұмсалады (қ. Жылумен қамтамасыз ету). Қазандық және турбиналық жабдықтары құрамына қарай ЖЭО-лар бу турбиналы (бу-күш қондырғылы) ЖЭО, газ турбиналы (газ турбиналы қондырғылы) ЖЭО, бу-газ турбиналы (бу-газ турбиналы қондырғылы) ЖЭО және атомдық ЖЭО болып ажыратылады. Соңғы уақытқа дейін Қазақстанда бу-күш қондырғылары кең таралған.

Бу турбиналы ЖЭО-лар агрегаттарының бірлік және жалпы қуаты бойынша төменгі қуатты (25 МВт-қа дейін), орташа қуатты (50 – 100 МВт), жоғары қуатты (200 МВт-тан артық), ал турбинаға келіп түсетін будың бастапқы параметрлеріне қарай төмен қысымды (4 МПа-ға дейін), орташа қысымды (13 МПа-ға дейін) және аса жоғары қысымды (25,5 МПа-ға дейін) болып бөлінеді. Қазіргі кезеңде бу-газ турбиналы қондырғылар тиімді болып отыр. Бұларда газ турбинасында жұмыс істеп шыққан ыстық газ қайта өңдеуші арнаулы қазанға беріледі де, ондағы су бу турбинасын жұмыс істетуге жеткілікті параметрлі буға айналдырылады (қажет болса, қазанда қосымша от жағылады), әрі қарай цикл бу-күш қондырғыларындағыдай жүреді.

ЖЭО-ларда электр және жылу энергиясын бірге өндіру жағылатын отынды тиімді пайдалануға (отынды үнемдеу 30%-ке дейін жетеді), электр станцияларының пайдалы әсер коэф-тін жоғарылатуға және электр энергиясының өзіндік құнын төмендетуге мүмкіндік береді. Қазақстанның ірі өндіріс орындары мен елді мекендерінің көпшілігі ЖЭО жылуымен қамтамасыз етіледі. Олардың ішіндегі ірілері ғ2 Алматы ЖЭО (қуаты 510 МВт), Атырау ЖЭО (215 МВт), ғ2 Астана ЖЭО (240 МВт), ғ2 Қарағанды ЖЭО (435 МВт), ғ3 Қарағанды ЖЭО (440 МВт), Маңғыстау энергокомбинатының ЖЭО (87 МВт), ғ1 Павлодар (350 МВт), ғ3 ЖЭО (440 МВт) ЖЭО, ғ2 Петропавл ЖЭО (380 МВт), Өскемен ЖЭО (241,5 МВт). Қазақстандағы ЖЭО-лар сағатына шамамен 45000 т-дан көп бу өндіре алады, олардың жалпы қуаты 5694 МВт-қа жетіп отыр.

ЖЭС – отынды жағуда бөлінетін энергиясын түрлендіру нәтижесінде электр энергиясын бөліп шығарады. ЖЭС үшін отынның негізгі түрлері бөліп шығарады. ЖЭС үшін негізгі түрлері газ, мазут, көмір және торф – табиғи ресурстары табылады.Жылу электр станциясының (ЖЭС) түрі –жылу энерго орталығы (ЖЭО) болып табылады, ЖЭО – тек электр энергисяын ғана емес, сонымен қатар батареядан жылу желісі арқылы өтетін ыстық су түріндегі жылуды бөлетін жылу электр станциясы болып табылады. Электростанциядан пәтерге (үйімізге) дейінгі энергияның жолы.

Жылу электр станциясының машиналы залында суы бар қазан орнатылған. Отынның жануы кезінде қазандағы су бірнеше жүздеген градусқа дейін қыздырылып буға айналады. Қысымның әсерінен бу турбина қалақшаларын айналдырады, ал турбина өз кезегінде генераторды айналдырады. Генератор электр тогын бөліп шығарады. Электр тогы электр желілеріне түседі және ол арқылы қала, ауылдарға, зауыт, мектеп, аурухана электрэнергиясының тасымалдануы 110 – 500 кВ кернеуде, яғни генераторлардың кернеуін арттыратын жағдайда жүзеге асырылады. Кернеуді арттыру электр энергиясын қашық жерлерге тасымалдауда қажет. Одан кейін тұтынушы ыңғайлы деңгейге дейін кернеуді қайта төмендету керек. Кернеуді түрлендіру электрлі станцияларда трансформатор көмегімен жүзеге асырылады. Жер астынан тартылған кабельдер және жерден биікке көтерілген сымдар арқылы тоқ үйлерге жеткізіледі. Ал жылу ыстық су түрінде жер астымен тартылған жылу трассалары бойынша ЖЭО келеді.

Жылу электр орталықтарының (ЖЭО) артықшылықтары болып табылады: турбинада жұмсалынған бу немесе ыстық су жылытуда, өндірістік және коммуналдық ортаны ыстық сумен қамтамасыз етуде қайтадан қолданылады. Ыстық су және будың эффективті тасымалдануына көп жылуды жоғалту салдарынан құбырларда (20 ÷ 25) км арақашықтықта тасымалдау мүмкін болғандықтан ЖЭО сәйкесінше ірі қалаларда салынады. Одан бөлек, жылу жоғалтуды азайту үшін, ЖЭО тұтынушыға жақын орналасатын шағын станциялармен толықтырып отыру қажет. ЖЭО барлық көрсетілген кемшіліктерінен жылу және электрэнергиясының комбинирленген өндірісі бойынша құрылғыларды көрсетеді, соған байланысты пайдалы отынды қолданудың жалпы қосындысынң коэффициенті (70 ÷ 76) % дейін жоғарылайды

Градилегіш – электростанцияда атмосфералы ауамен суды кептіруге арналған құрылғы.

Буландырғыш қазан – электростанцияда суды қыздыру арқылы буды алуға арналған жабық агрегат. Суды қыздыру отынды жағу арқылы жүзеге асады (Саратов ЖЭО – газды).Электр берілу желісі. Электр тасымалдануына арналған. Ауалы (жер үстінен тартылған сымдар) және жерастылық (күштік кабельдер) электр берілу желілерінен ажыратады.[6]