Проектирование тепловых электростанций

Тепловая электростанция.

Тепловая электростанция – это электростанция, которая вырабатывает электричество методом преобразования химической энергии используемого топлива в механическую, что выражается вращением вала электрогенератора. Тепловые электростанции бывают разных типов. Они могут быть: колотурбинными(это конденсационные электростанции и теплоэлектроцентрали), газотурбинными, на базе парогазовых агрегатов, а также на основе поршневых двигателей( воспламенение от сжатия и воспламенения от искры) и комбинированных циклов.

Самые первые в мире тепловые электростанции появились в США, в Нью-Йорке, в 1882 году. А уже через год запустилась первая такая установка и в России. До середины 70- х годов ХХ столетия именно тепловым электростанциям принадлежало господствующее положение в вопросах вырабатывания электричества и тепла.

Принцип работы.

В самом упрощенном варианте работа тепловой электростанции выглядит так:

Сначала топливо, предварительно закаченное в емкость, сжигается в специально предназначенной для этого камере сгорания. Эта камера называется паровым котлом. Во время сжигания топлива выделяется очень большое количество тепловой энергии. Эта тепловая энергия нагревает воду, которая все время циркулирует в специальной системе труб, до состояния пара. Давление, созданное паром, заставляет вращаться ротор турбины. Энергия вращения ротора передается на вал электрогенератора, а вот этот генератор и вырабатывает электрическую энергию. Следует отметить, что система обращения воды полностью замкнута.Пар, проходя сквозь турбину, охлаждается и конденсируется. Снова превратившись в жидкое состояние, вода используется заново. В роли топлива могут выступать уголь, газ, торф, горючие сланцы. Это конденсационный принцип работы агрегата. Правда при такой системе вырабатывания электроэнергии, тепло расходуется не рационально. Более рациональными являются теплоэлектроцентрали. Тепловая энергия направляется в более разумное русло: на обогрев жилых и промышленных помещений, в виде горячей воды. Недостатком теплоэлектроцентралей является то, что они должны быть построены недалеко от конечного потребителя. Прокладка теплотрасс стоит огромных денег и потеря части тепла при передачи тепловой энергии на большие расстояния, делают в некоторых случаях теплоэлектроцентрали экономически невыгодными.

Проектирование и строительство тепловых электростанций.

При проектировании тепловых электростанций нужно учитывать несколько факторов:

- размещение будущей станции относительно жилых домов. Этот вопрос не зря занимает первое место, так как в случае крупномасштабных аварий на этой ТЭС, огонь от пожара или ударная волна от взрыва не должны достать до людей, проживающих недалеко. Также ее размещение должно соответствовать карте ветров данной области, так как выкиды отработанных газов могут причинить реальный ущерб здоровью окружающих, если тепловая электростанция находится достаточно близко.

- целесообразность строительства линий электропередач и теплотрасс. Возможны случаи, когда проблемы с прокладкой некоторых элементов энергетической системы просто перечеркивают экономическую целесообразность от строительства ТЭС в данном районе.

Строительство тепловой электростанции занимает в среднем пару лет. В связи с экономическим положением стран бывшего СССР, практически отсутствует постройка новых при поддержке государства. Хотя сейчас есть возможность строительства небольших теплоэлектростанций. В частности, актуальны в последние годы мини ТЭЦ, производящие совместно с электричеством и тепловую энергию. А при установке специального холодильного агрегата, использующего тепло , становится возможным кондиционирование помещений летом.