Файл: Изучение устройства тэс.pdf

Практическое занятие №5
Тема:
Изучение устройства ТЭС
Цель работы:
с помощью методического материала изучить устройство ТЭС
Теплоэлектроцентраль
(ТЭЦ) является разновидностью теплоэлектростанции (ТЭС). В отличии от второй, первая вырабатывает не только электричество, а еще и тепло для отопления близлежащих домов.
60% энергии в мире добывается за счет тепловых электростанций.
По принципу работы
ТЭЦ относятся к конденсационным электростанциям, но в отличие от них, на теплоэлектроцентралях часть выработанной тепловой энергии идет на производство электричества, а другая часть – на нагрев теплоносителя, который и поступает к потребителю.
Электрические станции классифицируют по следующим признакам:
1. По виду используемой природной энергии: а) гидроэлектростанции
(ГЭС)
– электрическая энергия вырабатывается за счет механической энергии воды рек; б) тепловые электрические станции
(ТЭС), использующие органическое топливо; в) атомные электростанции (АЭС), использующие атомную энергию.
2. По виду отпускаемой энергии: а) конденсационные тепловые электрические станции (КЭС), отпускающие только электрическую энергию; б) ТЭЦ – тепловые электростанции, отпускающие электрическую и тепловую энергию. Тепловая энергия отпускается в виде отработавшего пара или газа теплового двигателя.
3. По виду теплового двигателя: а) электростанции с паровыми турбинами – паротурбинные ТЭС
(основной вид ТЭС); б) электростанции с газовыми турбинами – газотурбинные ТЭС; в) электростанции с парогазовыми установками – парогазовые ТЭС; г) электростанции с двигателями внутреннего сгорания – ДЭС.
4. По назначению: а) районные электростанции общего пользования: конденсационные электростанции – ГРЭС: теплоэлектроцентрали – ТЭЦ; коммунальные электростанции; б) промышленные электростанции, входящие в состав производственных предприятий.
Графики электрических нагрузок позволяют правильно подойти к выбору основного оборудования подстанций
— трансформаторов, компенсирующих устройств, кабелей и наметить наиболее экономичный режим их работы.
В условиях действующего предприятия графики электрических нагрузок помогают выявить основные показатели электрических нагрузок, которые необходимы для проектирования электроснабжения аналогичных производств.

Бытовое потребление тепла (отопление, горячее водоснабжение и вентиляция) имеет значительно отличающиеся суточные графики в зависимости от времени года. Летом потребление тепла для отопления и вентиляции практически отсутствует.
Суточные графики потребления не остаются постоянными в течение года, а изменяются в большей или меньшей степени в зависимости от рода потребителей
Надежное и бесперебойное энергоснабжение потребителей в соответствии с графиками нагрузок особенно важно для снабжения электрической энергией, так как производство и потребление ее осуществляются практически почти одновременно
Показатели качества энергии (частота, напряжение электрического тока, давление и температура пара и воды) должны удовлетворять установленным нормам. Должны безусловно обеспечиваться требования безопасности, нормальных условий труда персонала, а также охраны окружающей среды, включающие требования противопожарной безопасности
Экономические требования заключаются в снижении первоначальных затрат (капиталовложений) и эксплуатационных расходов (издержек производства). Такое снижение должно выполняться в результате рационального конструирования оборудования и проектирования ТЭС в целом, индустриализации строительства и монтажа. Одно из важнейших требований экономичности— снижение затрат на топливо
Схемы тепловых сетей зависят от размещения источников тепла (ТЭЦ или котельных) по отношению к району теплового потребления, характера тепловой нагрузки и вида теплоносителя.
При выборе схемы тепловой сети исходят из условий надёжности и экономичности, стремясь к получению наиболее простой конфигурации сети и наименьшей длины теплопроводов.
Для транспортирования тепла в качестве теплоносителя используется вода или водяной пар.
Требования предъявляются к тепловым электростанциям.
1. Если станция работает изолированно, вне энергосистемы, то она должна иметь мощность, достаточную для покрытия тепловых и электрических нагрузок присоединённых к ней потребителей. При этом должна иметься возможность расширения станции, то есть увеличения её мощности с установкой новых дополнительных турбоустановок и котлов без нарушения её нормальной работы. Если электростанция работает в энергосистеме, то мощность её и возможность расширения устанавливаются, исходя из потребностей всей системы в целом.
2. Тепловая электростанция должна работать безаварийно, для чего она должна иметь надёжное оборудование, резерв в оборудовании, достаточный для производства ремонта и ревизий, а также обслуживающий персонал необходимой квалификации.

3. Надёжность снабжения потребителей электрической и тепловой энергией в необходимом количестве и требуемого качества является обязательным требованием, которое прежде всех других должно предъявляться к любой электростанции.
А качество продукции электростанций ― это определённое напряжение и частота электрического тока, давление и температура пара и горячей воды для потребителей.
Тепловая электростанция должна иметь высокую тепловую экономичность, то есть малый расход топлива на единицу отпускаемой тепловой (ГКАЛ) и электрической энергии (КВт) и вместе с тем вырабатывать её с возможно меньшей себестоимостью. Об экономичной работе станции говорит величина, называемая удельным расходом топлива, то есть отношением расхода топлива в граммах на величину вырабатываемой тепловой и электрической энергии. С другой стороны, общая сумма расходов по эксплуатации тем меньше, чем дешевле топливо и чем выше КПД станции.
5. Расход электрической и тепловой энергии на собственные нужды станции должен быть минимальным.
Таким образом, электростанция должна проектироваться для работы на дешёвом топливе, по возможности на местном, а не на привозном, а оборудование станции должны работать с высоким КПД.
Коэффициент полезного действия электростанции по производству электроэнергии зависит от КПД основных элементов — турбоустановки и парового котла, а также соединяющих их трубопроводов пара и воды
Основным показателем энергетической эффективности электростанции является коэффициент полезного действия (КПД) по отпуску электрической энергии, называемый абсолютным электрическим коэффициентом полезного действия электростанции, Он определяется отношением отпущенной (производственной, выработанной) электроэнергии к затраченной энергии
(теплоте сожженного топлива)

Рисунок 1 –Тепловая схема паротурбинной конденсационной установки
1-паровой котел; 2- турбина; 3- электрогенератор; 4- конденсатор; 5- конденсационный насос; 6- подогреватель низкого давления; 7- дренажный насос; 8 - деаэратор; 9- питательный насос; 10 – подогреватель высокого давления
В конденсационной установке на органическом топливе без промежуточного перегрева пара (рисунок 1) подвод теплоты к циклу осуществляется только при генерации пара и подогреве его до заданной температуры перегрева. Пар из парового котла 1 направляется в турбину 2, находящуюся на одном валу с электрогенератором 3. Отработавший пар конденсируется в конденсаторе 4, охлаждаемом циркулирующей в трубках технической водой. Конденсат турбины конденсатным насосом 5 через регенеративные подогреватели низкого давления (ПНД) 6 подается в деаэратор 8. Деаэратор служит для удаления из воды растворенных в ней газов; одновременно в нем, так же как в регенеративных подогревателях, питательная вода подогревается паром, отбираемым для этого из отбора турбины. Деаэрация воды проводится для того, чтобы довести до допустимых значений содержание кислорода и углекислого газа в ней и тем самым понизить скорость коррозии в трактах воды и пара.
Деаэрированная вода питательным насосом 9 через регенеративные подогреватели высокого давления (ПВД) 10 подается в котельную установку.
Конденсат греющего пара (дренаж), образующийся в ПВД 10, перепускается каскадно в деаэратор 8, а конденсат греющего пара ПНД 6 подается дренажным насосом 7 в линию, по которой протекает конденсат из конденса- тора 4.

https://www.brizmotors.ru/useful/article/kurs-lektsiy-obshchaya- energetika-teplovye-elektricheskie-stantsii-tes/
http://electricalschool.info/main/elsnabg/680-grafiki-jelektricheskikh- nagruzok.html https://energoworld.ru/files/2013/07/Ryizhkin-V.-YA.-Teplovyie- e%60lektricheskie-stantsii.pdf https://www.vseznaika.org/proizvodstvo/chto-takoe-aes-tec-i-tes/
https://hi-news.ru/technology/kak-rabotaet-tec.html http://plysh.narod.ru/1.htm