Справочник строителя | Производство и потребление тепла
ТЕПЛОФИКАЦИЯ ОТ ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ - ТЭЦ
Для большинства крупных городов, промышленных центров и площадок основным источником СЦТ являются теплоэлектроцентрали - ТЭЦ. В комбинированном технологическом процессе ТЭЦ, называемом теплофикацией, производят два вида энергии: электрическую и тепловую, в отличие от конденсационных электростанций (КЭС), производящих только один вид энергии - электрическую. Теплоэлектроцентраль (ТЭЦ) - паротурбинная электростанция, предназначенная для производства электрической энергии и теплоты. При теплофикации теплота топлива, сожженного в паровых котлах электростанций ТЭЦ (уголь или мазут), используется сперва в виде пара (давлением до 300 ати и температурой до 600 °С) для преобразования с помощью теплофикационных турбин и электрических генераторов в электроэнергию, а затем отработавший пар с помощью пароводяных подогревателей и насосов, тепловых сетей используется для централизованного снабжения теплотой жилищно-коммунальных потребителей и промышленных предприятий.
На рис. 1 показана упрощенная схема ТЭЦ с двумя регулируемыми отборами пара от теплофикационной турбины Т100-130 (позиции 2, 3, 4). Сетевая вода, возвращаясь (18) от потребителя на ТЭЦ, проходит предварительный нагрев во встроенных в конденсатор пучках (7), где использует низкопотенциальную теплоту конденсирующегося пара, поступает затем в основные подогреватели сетевой воды (8 и 9). Здесь она ступенчато подогревается до температуры 110-120 °С и направляется сетевыми насосами первого и второго подъема (11 и 12) снова к потребителю, в тепловую сеть (17). В сильные морозы сетевая вода может догреваться до 150 °С в пиковом водогрейном котле (10). Восполнение утечек сетевой воды производится умягченной и деаэрированной подпиточной водой подпиточным насосом (16).
Рисунок 1. Тепловая схема ТЭЦ с теплофикационной турбиной Т100-130: 1 - паровой котел; 2, 3 и 4 - соответственно части высокого, среднего и низкого давления турбины; 5 - электрический генератор; 6 - конденсаторы; 7 - встроенные в конденсатор пучки для подогрева сетевой воды; 8 и 9 - подогреватели сетевой воды; 10 - водогрейный (пиковый) котел; 11 и 12 - сетевые насосы первого и второго подъема; 13 - химическая водоподготовка; 14 - насос; 15 - деаэратор; 16 - подпиточный насос; 17 и 18 - коллекторы подаваемой и возвращаемой воды
Следует подчеркнуть, что в этом комбинированном процессе полезно используется теплота уже отработавшего пара для нагрева сетевой воды, циркулирующей в тепловых сетях и системах потребителей, которая была бы выброшена в окружающую среду через «холодный источник» - градирни или водоемы-охладители. Эти тепловые отходы процесса, полезно используемые для обогрева городов и поселков, составляют от 20 до 40 % теплоты всего сжигаемого на ТЭЦ топлива, по существу это - отходы, даровая энергия. Заменить ее другими источниками (например, котельными) возможно, но где взять эти дополнительные количества топлива для них? В настоящее время теплофикация дает стране экономию около 40 млн. тонн условного топлива. В этом состоит основное и главное преимущество теплофикации - русского изобретения конца XIX в.
На крупных ТЭЦ электрическая мощность может достигать 1500 МВт, а тепловая - до 6000 МВт (5000 Гкал/ч), для выпуска такого количества теплоты требуются мощные трубопроводные системы с диаметром труб 1400-2000 мм, длина магистральных тепловых сетей по радиусу может достигать десятки километров, а общая их протяженность - сотни километров. При этом стоимость сетевого хозяйства с распределительными устройствами на них становится сопоставимой со стоимостью собственно теплоисточника (несколько десятков миллиардов рублей).
Конденсационная электростанция (КЭС) - паротурбинная электростанция, предназначена для производства электрической энергии.
На рис. 2 представлена упрощенная тепловая схема конденсационной электрической станции (КЭС).
Рисунок 2. Тепловая схема конденсационной электрической станции (КЭС)
На конденсационных электростанциях (КЭС) устанавливаются конденсационные турбины (без отборов пара для теплоснабжения), соединенные с электрическими генераторами, и конденсаторы для фазового превращения, отработавшего в турбинах пара в конденсат. Для удаления выделяющейся при этом теплоты конденсаторы охлаждаются циркуляционной водой из рек, озер или специально построенных градирен, отводя при этом теплоту отработавшего пара в окружающую нас природную среду (создавая сильное тепловое загрязнение!). В этом процессе вырабатывается только электрическая энергия. Электрические мощности КЭС сопоставимы с мощностью ТЭЦ.
Коэффициент полезного использования топлива на современных ТЭЦ достигает 60-70%, а на КЭС - 40-42%.
Вернуться к списку
|
Распечатать
|
