Порівняння російських ТЭЦ з іноземними. Що таке ТЕЦ і як вона працює Все про теплові електричні станції

1 – електричний генератор; 2 – парова турбіна; 3 – пульт управління; 4 – деаератор; 5 та 6 – бункери; 7 – сепаратор; 8 – циклон; 9 – котел; 10 – поверхня нагріву (теплообмінник); 11 – димова труба; 12 - дробильне приміщення; 13 – склад резервного палива; 14 – вагон; 15 - розвантажувальний пристрій; 16 – конвеєр; 17 - димосос; 18 – канал; 19 - золоуловлювач; 20 – вентилятор; 21 - топка; 22 - млин; 23 – насосна станція; 24 – джерело води; 25 – циркуляційний насос; 26 – регенеративний підігрівач високого тиску; 27 – живильний насос; 28 – конденсатор; 29 - встановлення хімічного очищення води; 30 - трансформатор, що підвищує; 31 – регенеративний підігрівач низького тиску; 32 – конденсатний насос.

На схемі, представленій нижче, відображено склад основного теплового обладнання електричної станціїта взаємозв'язок її систем. За цією схемою можна простежити загальну послідовність технологічних процесів, що протікають на ТЕС.

Позначення на схемі ТЕС:

1. Паливне господарство;
2. підготовка палива;
3. проміжний пароперегрівач;
4. частина високого тиску (ЧВД чи ЦВД);
5. частина низького тиску (ЧНД чи ЦНД);
6. електричний генератор;
7. трансформатор власних потреб;
8. трансформатор зв'язку;
9. головне розподільний пристрій;
10. конденсатний насос;
11. циркуляційний насос;
12. джерело водопостачання (наприклад, річка);
13. (ПНД);
14. водопідготовча установка (ВПЗ);
15. споживач теплової енергії;
16. насос зворотного конденсату;
17. деаератор;
18. живильний насос;
19. (ПВД);
20. шлакозоловидалення;
21. золовідвал;
22. димосос (ДС);
23. димова труба;
24. дутьових вентилятів (ДВ);
25. золоуловлювач.

Опис технологічної схеми ТЕС:

Узагальнюючи все вищеописане, отримуємо склад теплової електростанції:

• паливне господарство та система підготовки палива;
• котельна установка: сукупність самого казана та допоміжного обладнання;
• турбінна установка: парова турбіна та її допоміжне обладнання;
• встановлення водопідготовки та конденсатоочищення;
• система технічного водопостачання;
• система золошлаковидалення (для ТЕС, що працюють, на твердому паливі);
• електротехнічне обладнання та система управління електрообладнанням.

Паливне господарство в залежності від виду використовуваного на станції палива включає приймально-розвантажувальний пристрій, транспортні механізми, паливні склади твердого та рідкого палива, пристрої для попередньої підготовки палива (дробильні установки для вугілля). До складу мазутного господарства входять також насоси для перекачування мазуту, підігрівачі мазуту, фільтри.

Підготовка твердого паливадо спалювання складається з розмелювання та сушіння його в пилоприготувальній установці, а підготовка мазуту полягає в його підігріві, очищенні від механічних домішок, іноді в обробці спецприсадками. Із газовим паливом все простіше. Підготовка газового палива зводиться переважно до регулювання тиску газу перед пальниками котла.

Необхідне для горіння палива повітря подається до топкового простору котла дутьевыми вентиляторами (ДВ). Продукти згоряння палива – димові гази – відсмоктуються димососами (ДС) та відводяться через димові труби в атмосферу. Сукупність каналів (повітропроводів та газоходів) та різних елементів обладнання, якими проходить повітря та димові гази, утворює газоповітряний тракт теплової електростанції (теплоцентралі). Димососи, димова труба і дутьові вентилятори, що входять до його складу, складають тягодутьеву установку. У зоні горіння палива негорючі (мінеральні) домішки, що входять до його складу, зазнають хіміко-фізичних перетворень і видаляються з котла частково у вигляді шлаку, а значна їх частина виноситься димовими газами у вигляді дрібних частинок золи. Для захисту атмосферного повітря від викидів золи перед димососами (для запобігання їх золовому зносу) встановлюють золоуловлювачі.

Шлак і уловлена ​​зола зазвичай видаляються гідравлічним способом на золовідвали.

При спалюванні мазуту та газу золоуловлювачі не встановлюються.

При спалюванні палива хімічно зв'язана енергія перетворюється на теплову. В результаті утворюються продукти згоряння, які в поверхнях нагріву котла віддають теплоту воді і парі, що утворюється з неї.

Сукупність обладнання, окремих його елементів, трубопроводів, якими рухаються вода і пара, утворюють пароводяний тракт станції.

У котлі вода нагрівається до температури насичення, випаровується, а насичена пара, що утворюється з киплячої котлової води, перегрівається. З котла перегріта пара прямує трубопроводами в турбіну, де його теплова енергія перетворюється на механічну, що передається на вал турбіни. Відпрацьована в турбіні пара надходить у конденсатор, віддає теплоту охолодній воді і конденсується.

На сучасних ТЕС та ТЕЦ із агрегатами одиничною потужністю 200 МВт і вище застосовують проміжний перегрів пари. У цьому випадку турбіна має дві частини: частину високого та частину низького тиску. Який відпрацював у частині високого тиску турбіни пар прямує в проміжний перегрівач, де до нього додатково підводиться теплота. Далі пара повертається в турбіну (у частину низького тиску) і з неї надходить у конденсатор. Проміжний перегрів пари збільшує ККД турбінної установки та підвищує надійність її роботи.

З конденсатора конденсат відкачується конденсаційним насосом і, пройшовши через підігрівачі низького тиску (ПНД), надходить у деаератор. Тут він нагрівається пором до температури насичення, при цьому з нього виділяються та видаляються в атмосферу кисень та вуглекислота для запобігання корозії обладнання. Деаерована вода, яка називається живильною, насосом подається через підігрівачі високого тиску (ПВД) в котел.

Конденсат в ПНД і деаераторі, а також поживна вода в ПВД підігріваються парою, що відбирається з турбіни. Такий спосіб підігріву означає повернення (регенерацію) теплоти в цикл і називається регенеративним підігрівом. Завдяки йому зменшується надходження пари в конденсатор, а отже, і кількість теплоти, що передається охолодній воді, що призводить до підвищення ККД паротурбінної установки.

Сукупність елементів, що забезпечують конденсатори водою, що охолоджує, називається системою технічного водопостачання. До неї відносяться: джерело водопостачання (річка, водосховище, баштовий охолоджувач — градирня), циркуляційний насос, водоводи, що підводять і відводять. У конденсаторі охолоджуваної води передається приблизно 55% теплоти пари, що надходить у турбіну; ця частина теплоти не використовується для вироблення електроенергії і марно пропадає.

Ці втрати значно зменшуються, якщо відбирати з турбіни пар, що частково відпрацював, і його теплоту використовувати для технологічних потреб промислових підприємств або підігріву води на опалення та гаряче водопостачання. Таким чином, станція стає теплоелектроцентраллю (ТЕЦ), що забезпечує комбіноване вироблення електричної та теплової енергії. На ТЕЦ встановлюються спеціальні турбіни із відбором пари — так звані теплофікаційні. Конденсат пари, відданої тепловому споживачеві, повертається на ТЕЦ насосом зворотного конденсату.

На ТЕС існують внутрішні втрати пари та конденсату, зумовлені неповною герметичністю пароводяного тракту, а також безповоротною витратою пари та конденсату на технічні потреби станції. Вони становлять приблизно 1 - 1,5% від загальної витрати пари на турбіни.

На ТЕЦ можуть і зовнішні втрати пари і конденсату, пов'язані з відпусткою теплоти промисловим споживачам. У середньому вони становлять 35-50%. Внутрішні та зовнішні втрати пари та конденсату заповнюються попередньо обробленою у водопідготовчій установці додатковою водою.

Таким чином, поживна вода котлів є сумішшю турбінного конденсату і додаткової води.

Електротехнічне господарство станції включає електричний генератор, трансформатор зв'язку, головний розподільний пристрій, систему електропостачання власних механізмів електростанції через трансформатор потреб.

Система управління здійснює збір та обробку інформації про хід технологічного процесу та стан обладнання, автоматичне та дистанційне управління механізмами та регулювання основних процесів, автоматичний захист обладнання.

Електричною станцією називається комплекс обладнання, призначеного для перетворення енергії будь-якого природного джерела на електрику або тепло. Різновидів подібних об'єктів є кілька. Наприклад, найчастіше для отримання електрики та тепла використовуються ТЕС.

Визначення

ТЕС — це електростанція, яка застосовує як джерело енергії якесь органічне паливо. Як останній може використовуватися, наприклад, нафта, газ, вугілля. На даний момент теплові комплекси є найпоширенішим видом електростанцій у світі. Пояснюється популярність ТЕС насамперед доступністю органічного палива. Нафта, газ і вугілля є у багатьох куточках планети.

ТЕС - це (розшифровка замою абревіатури виглядає як " теплова електростанція"), крім усього іншого, комплекс з досить-таки високим ККД. Залежно від виду турбін, що використовуються цей показник на станціях подібного типу може дорівнювати 30 - 70%.

Які існують різновиди ТЕС

Класифікуватися станції цього можуть за двома основними ознаками:

• призначенню;
• типу установок.

У першому випадку розрізняють ГРЕС та ТЕЦ.ГРЕС - це станція, що працює за рахунок обертання турбіни під потужним натиском струменя пари. Розшифровка абревіатури ДРЕС — державна районна електростанція — зараз втратила актуальність. Тому часто такі комплекси називають також КЕС. Ця абревіатура розшифровується як "конденсаційна електростанція".

ТЕЦ — це також досить поширений вид ТЕС. На відміну від ГРЕС такі станції оснащуються не конденсаційними, а теплофікаційними турбінами. Розшифровується ТЕЦ як "теплоенергоцентраль".

Крім конденсаційних та теплофікаційних установок (паротурбінних), на ТЕС можуть використовуватися такі типи обладнання:

• парогазові.

ТЕС та ТЕЦ: відмінності

Часто люди плутають ці поняття. ТЕЦ, по суті, як ми з'ясували, є одним із різновидів ТЕС. Відрізняється така станція від інших типів ТЕС насамперед тим, щочастина виробленої нею теплової енергії йде на бойлери, встановлені в приміщеннях для їх обігріву або для отримання гарячої води.

Також люди часто плутають назви ГЕС та ГРЕС. Пов'язано це насамперед зі схожістю абревіатур. Однак ГЕС принципово відрізняється від ГРЕС. Обидва види станцій зводяться на річках. Однак на ГЕС, на відміну від ГРЕС, як джерело енергії використовується не пара, а безпосередньо сам водяний потік.

Які вимоги до ТЕС

ТЕС — це теплова електрична станція, де вироблення електроенергії та її споживання виробляються одномоментно. Тому такий комплекс має повністю відповідати ряду економічних та технологічних вимог. Це забезпечить безперебійне та надійне забезпечення споживачів електроенергією. Так:

• приміщення ТЕС повинні мати гарне освітлення, вентиляцію та аерацію;
• повинен бути забезпечений захист повітря всередині станції та навколо неї від забруднення твердими частинками, азотом, оксидом сірки тощо;
• джерела водопостачання слід ретельно захищати від потрапляння в них стічних вод;
• системи водопідготовки на станціях слід облаштовуватибезвідходні.

Принцип роботи ТЕС

ТЕС – це електростанція, де можуть використовуватися турбіни різного типу. Далі розглянемо принцип роботи ТЕС з прикладу однієї з найпоширеніших її типів — ТЕЦ. Здійснюється вироблення енергії на таких станціях у кілька етапів:

Паливо та окислювач надходять у котел. Як перший у Росії зазвичай використовується вугільний пил. Іноді паливом ТЕЦ можуть бути також торф, мазут, вугілля, горючі сланці, газ. Окислювачем у разі виступає підігріте повітря.

Пар, що утворився в результаті спалювання палива в котлі, надходить у турбіну. Призначенням останньої є перетворення енергії пари на механічну.

Воли турбіни, що обертаються, передають енергію на вали генератора, що перетворює її в електричну.

Охолоджена і втратила частину енергії в турбіні пара надходить у конденсатор.Тут він перетворюється на воду, яка подається через підігрівачі на деаератор.

Деаерова вода підігрівається і подається в котел.



Переваги ТЕС

ТЕС - це, таким чином, станція, основним типом обладнання на якій є турбіни та генератори. До плюсів таких комплексів відносять насамперед:

• дешевизну зведення у порівнянні з більшістю інших видів електростанцій;
• дешевизну палива, що використовується;
• невисоку вартість виробітку електроенергії.

Також великим плюсом таких станцій вважається те, що вони можуть бути побудовані в будь-якому потрібному місці, незалежно від наявності палива. Вугілля, мазут тощо можуть транспортуватися на станцію автомобільним чи залізничним транспортом.

Ще однією перевагою ТЕС є те, що вони займають дуже малу площу порівняно з іншими типами станцій.

Недоліки ТЕС

Зрозуміло, є такі станції не тільки переваги. Є в них і низка недоліків. ТЕС - це комплекси, на жаль, дуже забруднюючі навколишнє середовище. Станції цього типу можуть викидати в повітря просто величезну кількість кіптяви та диму. Також до мінусів ТЕС відносять високі порівняно із ГЕС експлуатаційні витрати. До того ж всі види палива, що використовується на таких станціях, відносяться до непоправних природних ресурсів.

Які ще види ТЕС існують

Крім паротурбінних ТЕЦ та КЕС (ДРЕС), на території Росії працюють станції:

Газотурбінні (ГТЕС). У разі турбіни обертаються немає від пари, але в природному газу. Також як паливо на таких станціях можуть використовуватися мазут або солярка. ККД таких станцій, на жаль, не надто високий (27 – 29%). Тому використовують їх в основному лише як резервні джерела електроенергії або призначені для подачі напруги в мережу невеликих населених пунктів.

Парогазотурбінні (ПГЕС). ККД таких комбінованих станцій становить приблизно 41 – 44%. Передають енергію на генератор у системах цього типу одночасно турбіни і газові, і парові. Як і ТЕЦ, ПГЕС можуть використовуватися не тільки для власне вироблення електроенергії, але і для опалення будівель або забезпечення споживачів гарячою водою.

Приклади станцій

Отже, досить продуктивним і певною мірою навіть універсальним об'єктом може вважатися будь-яка я ТЕС, електростанція. Прикладитаких комплексів подаємо у списку нижче.

Білгородська ТЕЦ. Потужність цієї станції становить 60 МВт. Турбіни її працюють на природному газі.

Мічурінська ТЕЦ (60 МВт). Цей об'єкт також розташований у Білгородській області та працює на природному газі.

Череповецька ДРЕС. Комплекс знаходиться у Волгоградській області і може працювати як на газі, так і на вугіллі. Потужність цієї станції дорівнює цілих 1051 МВт.

Липецька ТЕЦ-2 (515 МВТ). Працює на природному газі.

ТЕЦ-26 "Мосенерго" (1800 МВт).

Черепетська ДРЕС (1735 МВт). Джерелом палива для турбін цього комплексу є вугілля.

Замість ув'язнення

Таким чином, ми з'ясували, що є тепловими електростанціями і які існують різновиди подібних об'єктів. Вперше комплекс цього був побудований дуже давно — 1882 року у Нью-Йорку. Через рік така система запрацювала у Росії — у Санкт-Петербурзі. Сьогодні ТЕС — це різновид електростанцій, на частку яких припадає близько 75% усієї електроенергії, що виробляється у світі. І мабуть, незважаючи на низку мінусів, станції цього типу ще довго забезпечуватимуть населення електроенергією та теплом. Адже переваг у таких комплексів на порядок більше, ніж недоліків.

Одного разу, коли ми в'їжджали до славного міста Чебоксари, зі східного напрямку моя дружина звернула увагу на дві величезні вежі, що стояли вздовж шосе. "А що це таке?" - Запитала вона. Оскільки мені абсолютно не хотілося показати дружині свою непоінформованість, я трохи покопався у своїй пам'яті і видав переможне: "Це ж градирні, ти що, не знаєш?" Вона трохи зніяковіла: "А навіщо вони потрібні?" "Ну щось там охолоджувати, начебто". "А чого?". Потім зніяковів я, бо зовсім не знав, як викручуватися далі.

Можливо це питання, так і залишилося назавжди в пам'яті без відповіді, але чудеса трапляються. Через кілька місяців після цього випадку, бачу у своїй френдстрічці піст z_alexey про набір блогерів, які бажають відвідати Чебоксарську ТЕЦ-2, ту саму, що ми бачили з дороги. Доводиться різко змінювати всі свої плани, прогаяти такий шанс буде непробачно!

То що таке ТЕЦ?

Це серце ТЕЦ і тут відбувається основна дія. Газ, що надходить у котел, згоряє, виділяючи божевільну кількість енергії. Сюди подається "Чиста вода". Після нагрівання вона перетворюється на пару, точніше на перегріту пару, що має температуру на виході 560 градусів, а тиск 140 атмосфер. Ми теж назвемо його "Чисту пару", тому що вона утворена з підготовленої води.
Окрім пари, на виході ми ще маємо вихлоп. На максимальній потужності всі п'ять котлів споживають майже 60 кубометрів природного газу в секунду! Щоб вивести продукти згоряння потрібна недитяча "димова" труба. І така теж є.

Трубу видно практично з будь-якого району міста з огляду на висоту 250 метрів. Підозрюю, що це найвища будова у Чебоксарах.

Поруч знаходиться труба трохи менша. Знову резерв.

Якщо ТЕЦ працює на вугіллі, необхідне додаткове очищення вихлопу. Але в нашому випадку цього не потрібно, тому що як паливо використовується природний газ.

У другому відділенні котлотурбінного цеху знаходяться установки, що виробляють електроенергію.

У машинному залі Чебоксарської ТЕЦ-2 їх встановлено чотири штуки загальною потужністю 460 МВт (мегават). Саме сюди подається перегріта пара з котельного відділення. Він під величезним тиском прямує на лопатки турбіни, змушуючи обертатися тридцятитонний ротор, зі швидкістю 3000 оборотів на хвилину.

Установка складається з двох частин: сама турбіна, і генератор, що виробляє електроенергію.

А ось як виглядає ротор турбіни.

Всюди датчики та манометри.

І турбіни, і котли у разі аварійної ситуації можна зупинити миттєво. Для цього є спеціальні клапани, здатні перекрити подачу пари або палива за якісь частки секунди.

Цікаво, а чи є таке поняття як промисловий пейзаж, чи промисловий портрет? Тут є власна краса.

У приміщенні стоїть страшний шум, і щоб розчути сусіда доводиться сильно напружувати слух. До того ж, дуже жарко. Хочеться зняти каску і роздягнутися до футболки, але робити цього не можна. За технікою безпеки одяг з коротким рукавом на ТЕЦ заборонений, занадто багато гарячих труб.
Основну частину часу цех порожній, люди тут з'являються один раз на дві години під час обходу. А управління роботою обладнання ведеться із ГрЩУ (Групові щити управління котлами та турбінами).

Ось так виглядає робоче місцечергового.

Навколо сотні кнопок.

І десятки датчиків.

Є механічні, електронні.

Це у нас екскурсія, а люди працюють.

Разом, після котлотурбінного цеху, на виході ми маємо електроенергію і пар, що частково остигнув і втратив частину тиску. З електрикою начебто простіше. На виході з різних генераторів напруга може бути від 10 до 18 кВ (кіловольт). За допомогою блокових трансформаторів воно підвищується до 110 кВ, а далі електроенергію можна передавати на великі відстані за допомогою ЛЕП (ліній електропередач).

"Чисту пару", що залишилася, відпускати на бік невигідно. Так як він утворений з "Чистої води", виробництво якої є досить складним і витратним процесом, його доцільніше охолодити і повернути назад у котел. Отже, по замкнутому колу. Зате з його допомогою і за допомогою теплообмінників можна нагріти воду або зробити вторинну пару, яку спокійно продавати стороннім споживачам.

Загалом саме таким чином, ми з вами отримуємо тепло та електрику у свої будинки, маючи звичний комфорт і затишок.

Ах да. А для чого ж потрібні градирні?

Виявляється, все дуже просто. Щоб охолодити, "Чиста пара", що залишилася, перед новою подачею в котел, використовуються все ті ж теплообмінники. Охолоджується за допомогою технічної води, на ТЕЦ-2 її беруть прямо з Волги. Вона не вимагає якоїсь спеціальної підготовки і також може використовуватись повторно. Після проходження теплообмінника технічна вода нагрівається та йде на градирні. Там вона стікає тонкою плівкою донизу або падає вниз у вигляді крапель і охолоджується за рахунок зустрічного потоку повітря, створюваного вентиляторами. А в ежекційних градирнях вода розпорошується за допомогою спеціальних форсунок. У будь-якому випадку основне охолодження відбувається за рахунок випаровування невеликої частини води. З градирень охолола вода йде спеціальним каналом, після чого, за допомогою насосної станціївирушає повторне використання.
Одним словом, градирні потрібні, щоб охолоджувати воду, яка охолоджує пару, що працює в системі котел - турбіна.

Вся робота ТЕЦ контролюється з Головного Щита Управління.

Тут постійно знаходиться черговий.

Усі події заносяться до журналу.

Мене хлібом не годуй, дай сфотографувати кнопочки та датчики.

На цьому майже всі. На завершення залишилося небагато фотографій станції.

Це стара, вже не робоча труба. Швидше за все, скоро її знесуть.

На підприємстві дуже багато агітації.

Тут пишаються своїми працівниками.

І їхніми досягненнями.

Схоже, що недаремно...

Залишилося додати, що як в анекдоті – "Я не знаю, хто ці блогери, але екскурсовод у них директор філії в Марій Ел та Чувашії ВАТ "ТГК-5", КЕС холдингу – Добров С.В."

Разом із директором станції С.Д. Столяровим.

Без перебільшення – справжні професіонали своєї справи.

Ну і звичайно, велике спасибі Ірині Романової, яка представляє прес-службу компанії, за чудово організований тур.

Водночас у голові постало питання: а як все-таки "робиться" гаряча вода, і як вона потрапляє в крани в наших квартирах?

Звичайно, вся міська енергетика "запитана" на Архангельський ЦПК, точніше на ТЕС-1, куди я і попрямував, щоб дізнатися, звідки береться гаряча вода та тепло в наших квартирах. Допомогти в моєму пошуку погодився головний енергетик Архангельського ЦПК Андрій Борисович Зубок, який відповів на багато моїх питань.

Ось, до речі, робочий стіл – головного енергетика Архангельського ЦПК – монітор, куди виводяться найрізноманітніші дані, багатоканальний телефон, який неодноразово дзвонив у ході нашої бесіди, стос документів...

Андрій Борисович розповів мені, як "теоретично" працює ТЕС-1, головна енергетична установка комбінату та міста. Сама абревіатура ТЕС - тепло-електро станція - має на увазі, що станція виробляє не тільки електрику, а й тепло (гаряча вода, опалення), причому вироблення тепла можливо навіть більш пріоритетне в нашому холодному кліматі.

Схема роботи ТЕС-1:


Будь-яка тепло-електростанція починається з головного щита управління, куди стікається вся інформація про процеси, що відбуваються в котлах, роботу турбін і т.д.

Тут на численних індикаторах та циферблатах видно роботу турбін, генераторів і котлів. Звідси керують виробничим процесом станції. А цей процес дуже складний = щоб розібратися у всьому, потрібно не мало вчитися.

Ну а поряд – знаходиться серце ТЕС-1 – парові котли. Їх на ТЕС-1 вісім. Це величезні споруди, висота яких сягає 32 метри. Саме в них і відбувається головний процес перетворення енергії, завдяки якому з'являється і електрика, і гаряча вода в наших будинках - вироблення пари.

Але в все починається з палива. У ролі палива різних електростанціях можуть виступати вугілля, газ, торф. На ТЕС-1 основне паливо - це вугілля, яке везуть сюди з Воркути залізницею.

Частина його складується, інша частина йде конвеєрами на станцію, де саме вугілля спочатку подрібнюється до пилу і потім подається по спеціальних "пилопроводів" втопку парового казана . Для розпалювання котла використовують мазут, а потім зі збільшенням тиску і температури переводять його на вугільний пил.

Зовні котел нагадує сплетіння труб, гвинтів та якихось механізмів. Поруч із котлом жарко, адже пара на виході з котла має температуру 540 градусів.

Є на ТЕС-1 та інший котел – сучасний, встановлений кілька років тому котел Metso із ґратами Hybex. Управління цим енергоагрегатом виведено окремий пульт.

Агрегат працює за інноваційною технологією - спалювання палива в бульбашковому киплячому шарі (Hybex). Для одержання пари тут спалюють крадієве паливо (270 тис. тонн на рік) та осад стічних вод(80 тис. тонн на рік), його привозять сюди з очисних споруд.

Сучасний котел - це теж величезна споруда, висота якої понад 30 метрів.

Іл і крадіжкове паливо потрапляють у котел цими транспортерами.

А звідси вже після підготовки паливна суміш потрапляє безпосередньо в топку котла.

У будівлі нового казана на ТЕС-1 є ліфт. Ось тільки поверхів у звичному для звичайного городянина вигляді тут немає – євисота позначки обслуговування- Ось і ліфт рухається від позначки до позначки.

На станції працює понад 700 людей. Роботи вистачає всім - обладнання потребує обслуговуваннята постійного контролю за ним з боку персоналу. Умови роботи на станції непрості- Високі температури, вологість, шум, вугільний пил.

А тут робітники готують майданчик під будівництво нового котла – його зведення розпочнеться вже наступного року.

Тут готується вода для казана. В автоматичному режимі воду пом'якшують для того, щоб знизити негативний вплив на котел і лопатки турбіни (вже в той час, коли вода перетвориться на пару).

А це турбінна зала - сюди приходить пара з котлів, тут вона крутить потужні турбіни (загалом їх п'ять).

Вигляд з боку:

У цьому залі пара працює: проходячи через пароперегрівачі, пара нагрівається до температури 545 градусів і надходить у турбіну, де під її тиском обертається ротор турбогенератора і, відповідно, виробляється електроенергія.

Безліч манометрів.

А ось вона - турбіна, де і працює пара і "крутить" генератор. Це турбіна №7 і, відповідно, генератор №7.

Восьмий генератор та восьма турбіна. Потужності генераторів різні, але в сумі вони здатні видавати близько 180 МВт електроенергії - цієї електрики вистачає і на потреби самої станції (а це близько 16%), і на потреби виробництв Архангельського ЦПК, і на забезпечення "сторонніх споживачів" (у місто йде близько 5% виробленої енергії).

Переплетення труб заворожує.

Гаряча вода для опалення (мережева) утворюється шляхом нагрівання води парою в теплообмінниках (бойлерах). У мережу вона закачується такими насосами - їх на ТЕС-1 вісім. Вода "для опалення", до речі, спеціально готується та очищається і на виході зі станції відповідає вимогам, що висуваються до питну воду. Теоретично цю воду можна пити, але все ж таки пити її не рекомендується через наявність великої кількості продуктів корозіїу трубах теплових мереж.

А в цих вежах - ділянці хімічного цеху ТЕС-1,- готується вода, яку додають у теплосистему, адже частина гарячої води витрачається – її необхідно поповнювати.

Далі нагріта вода (теплоносій) йде трубопроводами різного перерізу, адже ТЕС-1 опалює не тільки місто, а й виробничі приміщення комбінату.

А електрика "виходить" зі станції черезчерез розподільні електричні пристрої та трансформатори та передається в енергосистему комбінату та міста.

Звичайно, на станції є труба - та сама "фабрика хмар". На ТЕС-1 таких труб три. Найвища – понад 180 метрів. Як виявилося труба - це дійсно пустотіла конструкція, куди сходяться газоходи від різних казанів.Перед потраплянням у трубу димових газів проходять систему очищення від золи. На новому казані це відбувається в електрофільтрі.Ефективний рівень очищення димових газів становить 99.7%.На вугільних котлах очищення проводиться водою, - ця система менш ефективна, але все одно більшість «викидів» уловлюється.

Сьогодні на ТЕС-1 повним ходом тривають ремонти: і якщо будівлю можна відремонтувати у будь-який час...

Те виробляти капітальний ремонткотлів або турбін можна лише влітку під час знижених навантажень. До речі, саме для цього і проводять гідравлічні випробування. Програмне підвищення навантаження на системи теплопостачання необхідне, по-перше, для перевірки надійності комунальних комунікацій, а, по-друге, енергетики мають можливість "злити" теплоносій із системи та замінити, наприклад, ділянку труби. Ремонт енергетичного обладнання - дорогий захід, що вимагає особливої ​​кваліфікації та допуску від спеціалістів.

За межами комбінату гаряча вода (вона теплоносій) тече по трубах - три "виходи" в місто забезпечують безперебійну роботу опалювальної системиміста. Система замкнута, вода у ній постійно циркулює. У найхолоднішу пору року температура води на виході зі станції становить 110 градусів Цельсія, повертається теплоносій, остигнувши на 20-30 градусів. Влітку температуру води знижують – нормативно на виході зі станції вона становить 65 градусів за Цельсієм.

До речі, відключають гарячу воду та опалення не на ТЕС, а безпосередньо в будинках – цим займаються керуючі компанії. ТЕС "відключає" воду лише одного разу - після гідравлічних випробувань, щоб зробити ремонт. Після ремонтів енергетики поступово заповнюють систему водою – у місті є спеціальні механізми для спуску повітря із системи – зовсім як у батареях у звичайному житловому будинку.

Кінцевий пункт гарячої води - цей кран у будь-якій з міських квартир, ось тільки зараз води в ньому немає - гідравлічні випробування.

Ось так непросто "робиться" те, без чого важко уявити життя сучасного городянина – гаряча вода.

Відповідно до загальноприйнятого визначення, теплові електростанції– це електростанції, що виробляють електроенергію у вигляді перетворення хімічної енергії палива на механічну енергію обертання валу електрогенератора.

Перші ТЕСз'явилися ще наприкінці XIX століття в Нью-Йорку (1882), а в 1883 перша теплова електростанція була побудована в Росії (С.Петербург). З моменту своєї появи, саме ТЕС набули найбільшого поширення, враховуючи енергетичну потребу техногенного століття, що настала. Аж до середини 70-х років минулого століття саме експлуатація ТЕС була домінуючим способом отримання електроенергії. Наприклад, США та СРСР частка ТЕС серед усієї отримуваної електроенергії становила 80%, тоді як у світі – близько 73-75%.

Це вище визначення хоч і ємне, але не завжди зрозуміле. Спробуймо своїми словами пояснити загальний принцип роботи теплових електростанцій будь-якого типу.

Вироблення електрики в ТЕСвідбуватися з участю безлічі послідовних етапів, але загальний принцип її дуже простий. Спочатку паливо спалюється в спеціальній камері згоряння (паровому котлі), при цьому виділяється велика кількість тепла, яке перетворює воду, що циркулює за спеціальними системами труб розташованими всередині котла, на пару. Постійно наростаючий тиск пари обертає ротор турбіни, яка передає енергію обертання на вал генератора, і в результаті виробляється електричний струм.

Система пар/вода замкнута. Пара, після проходження через турбіну, конденсується і знову перетворюється на воду, яка додатково проходить через систему підігрівачів і знову потрапляє до парового казана.

Існує кілька типів теплових електростанцій. В даний час серед ТЕС найбільше теплових паротурбінних електростанцій (ТПЕМ). В електростанціях такого типу, теплова енергія палива, що спалюється, використовується в парогенераторі, де досягається дуже високий тискводяної пари, що приводить в рух ротор турбіни і, відповідно, генератор. Як паливо, на таких теплоелектростанціях використовується мазут або дизель, а також природний газ, вугілля, торф, сланці, тобто всі види палива. ККД ТПЕС становить близько 40%, які потужність може досягати 3-6 ГВт.

ДРЕС (державна районна електрична станція)- Досить відома і звична назва. Це не що інше, як теплова паротурбінова електростанція, обладнана спеціальними конденсаційними турбінами, які не утилізують енергію відпрацьованих газів і не перетворюють її на тепло, наприклад, для обігріву будівель. Такі електростанції ще називають конденсаційними електростанціями.

У тому ж випадку, якщо ТПЕМоснащені спеціальними теплофікаційними турбінами, що перетворюють вторинну енергію відпрацьованої пари теплову енергію, що використовується для потреб комунальних або промислових служб, це вже теплоелектроцентралі або ТЕЦ. Наприклад, у СРСР частку ДРЕС припадало близько 65% вироблюваної паротурбінними електростанціями електроенергії, і, 35% - частку ТЕЦ.

Існують також інші види теплових електростанцій. У газотурбінних електростанціях, або ГТЕС, генератор обертається у вигляді газової турбіни. Як паливо на таких ТЕС застосовують природний газ або рідке паливо (дизель, мазут). Однак ККД таких електростанцій не дуже високий, близько 27-29%, тому їх використовують в основному як резервні джерела електроенергії для покриття піків навантаження на електричну мережу, або для електрики невеликих населених пунктів.

Теплові електростанції з парогазотурбінною установкою (ПГЕС). Це електростанції комбінованого типу. Вони обладнані паротурбінними та газотурбінними механізмами, та їх ККД досягає 41-44%. Ці електростанції також дозволяють утилізувати тепло і перетворювати його на теплову енергію, що йде на опалення будівель.

Головним недоліком всіх теплових електростанцій є тип палива, що використовується. Усі види палива, які застосовують на ТЕС, є непоправними природними ресурсами, які повільно, але неухильно закінчуються. Саме тому нині, поруч із використанням атомних електростанцій, ведуться розробки механізму вироблення електроенергії з допомогою заповнюваних чи інших альтернативних джерел енергії.