ФЕДЕРАЛЬНОЕ  АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ       
 

Государственное образовательное  учреждение 
высшего профессионального образования

«Самарский  государственный  технический университет»

__________________________________________________________ 
 
 

Кафедра «Электроснабжение  промышленных предприятий» 
 
 

Реферат на тему:

«Теплофикационные электростанции»

  
 
 

Вариант №2 
 
 

Студент: Винокуров А.О.

     Факультет: ЭТ Курс: III. Группа: 10.

     Номер зачетной книжки: 0930668 

     Преподаватель: Горшков В.М. 
 
 
 
 

Самара 2011. 

                                  Содержание 

Введение

Определение и  типы теплофикационных электростанций

1)Котлотурбинные электростанции

1.1)Конденсационные электростанции

1.2)Теплоэлектроцентрали

2)Газотурбинные электростанции

3)Электростанции на базе парогазовых установок

4)Электростанции на основе газопоршневых двигателей (когенерационная установка)

5)Комбинированного цикла 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение

Потребление энергии  является обязательным условием существования  человечества. Наличие доступной  для потребления энергии всегда было необходимо для удовлетворения потребностей человека, увеличения продолжительности  и улучшения условий его жизни.

История цивилизации -- история изобретения все новых и новых методов преобразования энергии, освоения ее новых источников и в конечном итоге увеличения энергопотребления.

Первый скачок в росте энергопотребления произошел, когда человек научился добывать огонь и использовать его для  приготовления пищи и обогрева своих  жилищ. Источниками энергии в  этот период служили дрова и мускульная сила человека. Следующий важный этап связан с изобретением колеса, созданием  разнообразных орудий труда, развитием  кузнечного производства. К XV в. средневековый  человек, используя рабочий скот, энергию воды и ветра, дрова и  небольшое количество угля, уже потреблял  приблизительно в 10 раз больше, чем  первобытный человек. Особенно заметное увеличение мирового потребления энергии  произошло за последние 200 лет, прошедшие  с начала индустриальной эпохи, -- оно  возросло в 30 раз и достигло в 2001 г. 14,3 Гт у.т/год. Человек индустриального общества потребляет в 100 раз больше энергии, чем первобытный человек, и живет в 4 раза дольше.

В современном  мире энергетика является основой развития базовых отраслей промышленности, определяющих прогресс общественного производства. Во всех промышленно развитых странах  темпы развития энергетики опережали  темпы развития других отраслей.

Электрическая станция - энергетическая установка, служащая для преобразования какого-либо энергии  в электрическую. Тип электрической станции определяется, прежде всего, видом энергоносителя. Наибольшее распространение получили тепловые электрические станции (ТЭС), на которых используется тепловая энергия, выделяемая при сжигании органического топлива (уголь, нефть, газ и др.). На тепловых электростанциях вырабатывается около 76% электроэнергии, производимой на нашей планете. Это обусловлено наличием органического топлива почти во всех районах нашей планеты; возможностью транспорта органического топлива с места добычи на электростанцию, размещаемую близ потребителей энергии; техническим прогрессом на тепловых электростанциях, обеспечивающим сооружение ТЭС большой мощностью; возможностью использования отработавшего тепла рабочего тела и отпуска потребителям, кроме электрической, также и тепловой энергии (с паром или горячей водой) и т.п.

Теплофикационная электростанция— электростанция, вырабатывающая электрическую энергию за счет преобразования химической энергии топлива в механическую энергию вращения вала электрогенератора.

Типы

• Котлотурбинные  электростанции
• Конденсационные электростанции (КЭС, исторически получили название ГРЭС - государственная районная электростанция)
• Теплоэлектроцентрали (теплофикационные электростанции, ТЭЦ)
• Газотурбинные электростанции
• Электростанции на базе парогазовых установок
• Электростанции на основе газопоршневых двигателей
• Комбинированного цикла

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1)Котлотурбинные электростанции

1.1)Конденсационная электростанция

 

Конденсационная электростанция (КЭС) — тепловая электростанция, производящая только электрическую энергию, своим названием этот тип электростанций обязан особенностям принципа работы. Исторически получила наименование «ГРЭС» — государственная районная электростанция. С течением времени термин «ГРЭС» потерял свой первоначальный смысл («районная») и в современном понимании означает, как правило, конденсационную электростанцию (КЭС) большой мощности (тысячи МВт), работающую в объединённой энергосистеме наряду с другими крупными электростанциями. Однако следует учитывать, что не все станции, имеющие в своём названии аббревиатуру «ГРЭС», являются конденсационными, некоторые из них работают как теплоэлектроцентрали.

Схема КЭС на угле: 1 — градирня; 2 — циркуляционный насос; 3 — линия электропередачи; 4 — повышающий трансформатор; 5 — турбогенератор; 6 — цилиндр низкого давления паровой турбины; 7 — конденсатный насос; 8 — поверхностный конденсатор; 9 — цилиндр среднего давления паровой турбины; 10 — стопорный клапан; 11 — цилиндр высокого давления паровой турбины; 12 — деаэратор; 13 — регенеративный подогреватель; 14 — транспортёр топливоподачи; 15 — бункер угля; 16 — мельница угля; 17 — барабан котла; 18 — система шлакоудаления; 19 — пароперегреватель; 20 — дутьевой вентилятор; 21 — промежуточный пароперегреватель; 22 — воздухозаборник; 23 — экономайзер; 24 — регенеративный воздухоподогреватель; 25 — фильтр; 26 — дымосос; 27 — дымовая труба.

Принцип работы

 

В котёл с помощью питательного насоса подводится питательная вода под большим давлением, топливо и атмосферный воздух для горения. В топке котла идёт процесс горения — химическая энергия топлива превращается в тепловую и лучистую энергию. Питательная вода протекает по трубной системе, расположенной внутри котла. Сгорающее топливо является мощным источником теплоты, передающейся питательной воде, которая нагревается до температуры кипения и испаряется. Получаемый пар в этом же котле перегревается сверх температуры кипения, примерно до 540°C с давлением 13-24 МПа и по одному или нескольким трубопроводам подаётся в паровую турбину.

Паровая турбина, электрогенератор и возбудитель составляют в целом турбоагрегат. В паровой турбине пар расширяется до очень низкого давления (примерно в 20 раз меньше атмосферного) и потенциальная энергия сжатого и нагретого до высокой температуры пара превращается в кинетическую энергию вращения ротора турбины. Турбина приводит в движение электрогенератор, преобразующий кинетическую энергию вращения ротора генератора в электрический ток. Электрогенератор состоит из статора, в электрических обмотках которого генерируется ток, и ротора, представляющего собой вращающийся электромагнит, питание которого осуществляется от возбудителя.

Конденсатор служит для конденсации пара, поступающего из турбины, и создания глубокого разрежения, благодаря которому и происходит расширение пара в турбине. Он создаёт вакуум на выходе из турбины, поэтому пар, поступив в турбину с высоким давлением, движется к конденсатору и расширяется, что обеспечивает превращение его потенциальной энергии в механическую работу^[1].

Благодаря этой особенности технологического процесса конденсационные электростанции и  получили своё название.

КЭС является сложным  энергетическим комплексом, состоящим из зданий, сооружений, энергетического и иного оборудования, трубопроводов, арматуры, контрольно-измерительных приборов и автоматики. Основными системами КЭС являются:

• котельная установка;
• паротурбинная установка;
• топливное хозяйство;
• система золо- и шлакоудаления, очистки дымовых газов;
• электрическая часть;
• техническое водоснабжение (для отвода избыточного тепла);
• система химической очистки и подготовки воды.

При проектировании и строительстве КЭС её системы  размещаются в зданиях и сооружениях комплекса, в первую очередь в главном корпусе. При эксплуатации КЭС персонал, управляющий системами, как правило, объединяется в цеха (котлотурбинный, электрический, топливоподачи, химводоподготовки, тепловой автоматики и т. п.).

Основные системы

КЭС является сложным  энергетическим комплексом, состоящим из зданий, сооружений, энергетического и иного оборудования, трубопроводов, арматуры, контрольно-измерительных приборов и автоматики. Основными системами КЭС являются:

• котельная установка;
• паротурбинная установка;
• топливное хозяйство;
• система золо- и шлакоудаления, очистки дымовых газов;
• электрическая часть;
• техническое водоснабжение (для отвода избыточного тепла);
• система химической очистки и подготовки воды.