ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Основные источники и потребители теплоты из "Основы промышленной теплоэнергетики " Котельная установка - это агрегат для преобразования химической энергии топлива в тепловую энергию (теплоту) горячей воды или пара, главным образом водяного. В качестве источников теплоты для котельных установок используют природные и искусственные топлива, отходящие газы промышленных печей, солнечную энергию, энергию деления ядер тяжелых элементов (урана, плутония) и т.д. [c.41] Для котельных установок в теплоэнергетике в основном принята следующая краткая классификация. [c.41] Кроме того, различают котлы-утилизаторы, использующие ВЭР в качестве топлива, передвижные котельные установки, котлы с высокотемпературными органическими теплоносителями (ВОТ) и другие специализированные котельные установки. [c.42] Наиболее крупные из современных выпускаемых котлов - энергетические паропроизводительностью Д = 4000 т/ч, для турбины мощностью N = 1200 МВт, давлением пара р 24 МПа и температурой перегретого пара t 570 °С. [c.42] На рисунке 9 изображена принципиальная схема парового котла с естественной циркуляцией П-образной компоновки (такая компоновка получила наибольшее распространение). Это две вертикальные шахты прямоугольного сечения, соединяющиеся в верхней части между собой горизонтальным газоходом. Первая шахта - топочная камера (4), в которой по всему периметру расположена система вертикальных параллельно включенных подъемных труб 3 (экранов) и не-обогреваемых опускных труб 2, нижние концы которых соединены с коллектором 15, а верхние - с барабаном котла 5. [c.42] Для отопительных целей целесообразна водогрейная котельная. Принципиальная схема водогрейной котельной приведена на рисунке 10. [c.43] Тепловые электростанции характеризуются большим разнообразием, и их можно классифицировать по различным признакам. [c.45] Районные электростанции - это самостоятельные электростанции общего пользования, которые обслуживают все виды потребителей района (промышленные предприятия, транспорт, население и т.д.). Районные конденсационные электростанции, вырабатывающие в основном электроэнергию, часто сохраняют за собой историческое название ГРЭС (государственные районные электростанции). Районные электростанции, вырабатывающие электрическую и тепловую энергию (в виде пара и горячей воды), называются теплоэлектроцентралями (ТЭЦ). Как правило, ГРЭС и районные ТЭЦ имеют мощность более 1 млн. кВт. [c.45] Промышленные электростанции - это электростанции, обслуживающие тепловой и электрической энергией конкретные производственные предприятия или их комплекс, например нефтеперерабатывающий завод. Промышленные электростанции входят в состав тех промышленных предприятий, которые они обслуживают. Их мощность определяется потребителями промышленных предприятий в тепловой и электрической энергии и, как правило, она существенно меньше, чем районных ТЭС. Часто районные электростанции работают на общую электрическую сеть, но не подчиняются диспетчеру системы. [c.45] На органическом топливе работают конденсационные электростанции (КЭС), вырабатывающие в основном электроэнергию теплоэлектроцентрали (ТЭЦ), вырабатывающие электроэнергию и теплоту газотурбинные электростанции (ГТЭС) и парогазовые электростанции (ПТЭС). [c.45] На ядерном горючем работают атомные электростанции (АЭС). [c.45] В качестве органического топлива для ТЭС используют газообразное, жидкое и твердое топливо. Большинство ТЭС России, особенно в европейской части, в качестве основного топлива потребляют природный газ, а в качестве резервного топлива - мазут, используя последний ввиду его дороговизны только в крайних случаях такие ТЭС называют газомазутными. Во многих регионах, в основном в азиатской части России, основным топливом является энергетический уголь - низкокалорийный уголь или отходы высококалорийного угля (антрацитовый штыб - АШ). Поскольку перед сжиганием такие угли размалываются в специальных мельницах до пылевидного состояния, то такие ТЭС называют пылеугольными. [c.45] Основой паротурбинной электростанции являются паротурбинные установки (ПТУ), которые для преобразования тепловой энергии в механическую используют паровую турбину. ПТУ - основной элемент ТЭС, ТЭЦ и АЭС. [c.46] Газотурбинные тепловые электростанции (ГТЭС) оснащают газотурбинными установками (ГТУ), работающими на газообразном или, в крайнем случае, жидком (дизельном) топливе. Поскольку температура газов за ГТУ достаточно высока, то их можно использовать для отпуска тепловой энергии внешнему потребителю. Такие электростанции называют ГТУ-ТЭЦ. [c.46] Парогазовые тепловые электростанции комплектуются парогазовыми установками (ПГУ), представляющими комбинацию ГТУ и ПТУ, что позволяет обеспечить высокую экономичность. ПГУ-ТЭС могут выполняться конденсационными (ПГУ-КЭС) и с отпуском тепловой энергии (ПГУ-ТЭЦ). [c.46] В котле 1 сжигается топливо, за счет полученной теплоты вода нагревается и испаряется. Этому процессу на диаграмме цикла Ренкина соответствует участок АВ увеличения объема при постоянном давлении р=сопз1. Водяной пар при высоких давлениях и температурах поступает в турбину 2, где теплота (внутренняя энергия) преобразуется в кинетическую энергию истечения паровых струй. Кинетическая энергия преобразуется в механическую энергию вращения ротора турбины, на одном валу с которой находится электрический генератор 3. В идеальном цикле Ренкина процесс расширения пара происходит по адиабате ВС. Отработанный в турбине пар конденсируется, и из конденсатора 4 с охлаждающей водой отводится теплота. Конденсации соответствует участок СД. Конденсат насосом 5 подается в котел. [c.47] ЧТО сопровождается возрастанием давления воды при постоянном объеме, т. к, вода почти несжимаема. Этому процессу соответствует участок ДА. Так происходит преобразование теплоты в работу, электроэнергию. [c.48] Как было отмечено ранее, источником теплоты для системы централизованного теплоснабжения являются ТЭЦ, на которых происходит комбинированная выработка электроэнергии и теплоты. [c.48] Принципиальная схема ПТУ-ТЭЦ приведена на рис. 12. Из котла 1 пар вьюокого давления поступает в теплофикационную турбину 2 электрогенератора 5. Давление пара в турбине снижается до 0.2 МПа. затем пар поступает в камеру отбора 3, откуда поступает на вторую ступень турбины 4 для дополнительной выработки электроэнергии. Другая часть пара из камеры отбора поступает в водоподог-реватель 6, где обратная вода, подаваемая из сети насосом 9, подогревается и направляется на отопление в отопительный прибор 7 и на горячее водоснабжение в водоразборный кран 8. Отработанный пар из второй ступени турбины поступает в конденсатор 10, где отдает своё тепло охлаждающей воде. Конденсат из подогревателя 6 и конденсатора 10 насосами 11 подается в котел 1. [c.48] Таким образом, на ТЭЦ полезно используемая энергия пара, поступающего на турбину, составляет более 90 %, из которых более 25 % идет на выработку электроэнергии, а остальная - на получение горячей воды и пара для нужд теплоснабжения. На конденсационных ТЭС (ПТУ-КЭС) не многим более 40 % поступающей в турбину теплоты преобразуется в электроэнергию, а остальная - бесполезно теряется в конденсаторе. [c.48] Вернуться к основной статье