На сегодняшний день наибольшее распространение получили именно тепловые электростанции.
На таких объектах сжигается органическое топливо, которое выделяет тепловую энергию.
Задача ТЭС - использовать эту энергию, чтобы получить электрическую.
Принцип работы ТЭС - это выработка не только электрической энергии, но и производство тепловой энергии, которая также поставляется потребителям в виде горячей воды, к примеру.
Кроме того, эти объекты энергетики вырабатывают около 76% всей электроэнергии.
Такое широкое распространение обусловлено тем, что доступность органического топлива для работы станции довольно велико.
Второй причиной стало то, что транспортировка топлива от места его добычи к самой станции - это довольно простая и налаженная операция.
Принцип работы ТЭС построен так, что имеется возможность использовать отработавшее тепло рабочего тела для вторичной поставки его потребителю.
Схема работы
Принцип работы ТЭС построен следующим образом.
Топливный материал, а также окислитель, роль которого чаще всего берет на себя подогретый воздух, непрерывным потоком подаются в топку котла.
В роли топлива могут выступать такие вещества, как уголь, нефть, мазут, газ, сланцы, торф.
Далее принцип работы ТЭС строится таким образом, что тепло, которое образуется за счет сжигания топлива, нагревает воду, находящуюся в паровом котле.
В результате нагрева происходит преобразование жидкости в насыщенный пар, который по пароотводу поступает в паровую турбину.
Основное предназначение этого устройства на станции заключается в том, чтобы преобразовать энергию поступившего пара, в механическую.
Все элементы турбины, способные двигаться, тесно связываются с валом, вследствие чего они вращаются, как единый механизм. Чтобы заставить вращаться вал, в паровой турбине осуществляется передача кинетической энергии пара ротору.
Механическая часть работы станции
Устройство и принцип работы ТЭС в ее механической части связан с работой ротора.
Пар, который поступает из турбины, имеет очень высокое давление и температуру.
Из-за этого создается высокая внутренняя энергия пара, которая и поступает из котла в сопла турбины.
Струи пара, проходя через сопло непрерывным потоком, с высокой скоростью, которая чаще всего даже выше звуковой, воздействуют на рабочие лопатки турбины. Эти элементы жестко закреплены на диске, который, в свою очередь, тесно связан с валом.
В этот момент времени происходит преобразование механической энергии пара в механическую энергию турбин ротора.
Если говорить точнее о принципе работы ТЭС, то механическое воздействие влияет на ротор турбогенератора. Это из-за того, что вал обычного ротора и генератора тесно связываются между собой.
А далее происходит довольно известный, простой и понятный процесс преобразования механической энергии в электрическую в таком устройстве, как генератор.
Движение пара после ротора
После того как водяной пар проходит турбину, его давление и температура значительно опускаются, и он поступает в следующую часть станции - конденсатор.
Внутри этого элемента происходит обратное превращение пара в жидкость.
Для выполнения этой задачи внутри конденсатора имеется охлаждающая вода, которая поступает туда посредством труб, проходящих внутри стен устройства.
После обратного преобразования пара в воду, она откачивается конденсатным насосом и поступает в следующий отсек - деаэратор.
Откачиваемая вода проходит сквозь регенеративные подогреватели.
Основная задача деаэратора - это удаление газов из поступающей воды.
Одновременно с операцией очистки, осуществляется и подогрев жидкости так же, как и в регенеративных подогревателях.
Для этой цели используется тепло пара, которое отбирается из того, что следует в турбину.
Основное предназначение операции деаэрации состоит в том, чтобы понизить содержание кислорода и углекислого газа в жидкости до допустимых значений. Это помогает снизить скорость влияние коррозии на тракты, по которым идет поставка воды и пара.