Тепловые электростанции есть почти в каждом уголке нашей страны, в этой статье я расскажу основы выработки электроэнергии на станциях.
Ранее я рассказал про основные способы выработки электроэнергии в России. Теперь хочу рассказать поподробнее о самих процессах, происходящих внутри машинных, котельных, реакторных цехах. Начнём с более простого: ТЭС.
Принцип работы тепловой электростанции
Итог всей работы приходится на генератор тока, который соединён с турбиной. В котёл поступает питательная вода под высоким давлением и превращается в пар с помощью сжигания природного топлива (газа, угля или мазута). Полученный пар обладает кинетической энергией, которая преобразовывается в механическую энергию вращения ротора турбины, затем механическая энергия преобразуется в электрическую посредством вращающегося магнитного поля ротора в статоре генератора.
Тепловое оборудование станции
Разберёмся с тепловым оборудованием на примере простейшего энергоблока:
На картинке приведена самая простейшая схема без учёта большей части вспомогательного оборудования типичной электростанции.
Как сказано ранее, в котле образуется пар, который поступает в турбину и приводит в движение её ротор (обозначен красным). Дальше отработавший пар поступает в конденсатор (обозначен голубым).
В конденсаторе происходит охлаждение пара и его конденсация с помощью циркулирующей воды. Далее конденсат проходит систему подогрева воды низкого и высокого давления. Подогрев воды в теплообменниках происходит с помощью пара, который частично отбирается из турбины (обозначен оранжевым). Это делается для того, чтобы повысить коэффициент полезного действия и экономить топливо, которое тратится на выработку пара в котле.
Система регенерации (подогрева) воды
После конденсатора вода с помощью конденсатных насосов прокачивается через подогреватели низкого давления (обычно на один блок средней мощности ставится от трёх до пяти подогревателей) и далее поступает в деаэратор, который нужен для того, чтобы удалить вредные газы. После деаэратора вода прокачивается через питательный насос и подаётся под большим давлением в подогреватели высокого давления, там вода достигает нужной температуры и подаётся в котёл для выработки пара.
Пар, который отбирается для системы регенерации после того, как отдал тепло для подогрева превращается в конденсат (дренаж) и сливается в бак деаэратора, для того, чтобы обратно вернуться в тепловую схему.
Градирни нужны для того, чтобы охладить циркуляционную воду, которая нагревается от пара, поступающего из турбины в конденсатор. Охлаждение в градирнях происходит с помощью наружного воздуха.
В следующих статьях я хочу рассказать подробнее о котельной установке, вспомогательном оборудовании и о его работе, чтобы продолжить тему принципа работы ТЭС и АЭС.
Подписывайтесь, чтобы не пропустить продолжение :)