Тэц что это значит

Что такое ТЭЦ: как и на чем работает

Тепловые электростанции делят на конденсационные станции (КЭС, ранее ГРЭС) и теплоцентрали (ТЭЦ). Крупные модули продуцируют электрическую и тепловую энергию за счет сгорания топлива. КЭС и ТЭЦ разделяются по виду вырабатываемой энергии. Те и другие работают на различных видах топлива.

Что собой представляет ТЭЦ

Теплоцентраль — вариант электростанции, генерирующая тепло вместе с электричеством. Энергия по трубам и кабелям передается в объекты жилья и производства. Энергоноситель может быть в виде горячей воды или пара. Отличаются теплоцентраль и конденсационная теплоэлектростанция долей производства теплового и электрического носителя, а также конструкцией паровой турбины.

ТЭЦ функционирует по двойному режиму нагрузки:

• тепловой — когда теплоэнергия является приоритетной целью, а выработка электроэнергии напрямую зависит от нее;
• электрический — если генерирование электроэнергии становится приоритетным, а тепла вырабатывается мало или совсем не производится, например, летом.

Чаще на ТЭЦ ставят паровые теплофикационные виды турбин, позволяющие сразу генерировать два вида энергии.

К такому типу относят тепловые двигатели по принципу работы:

• с возможностью регуляции объема пара;
• с противодавлением (избыточным напором при сбросе среды на клапане);
• в одновременной регуляцией и противодавлением.

В двигателях с регуляцией объема пара его часть идет на конденсатор, остальной объем отводится из двух ступеней. Напор пара регулируют специальной системой (диафрагма в форме лопаток за отборной камерой). Лопасти делят на половины, которые поворачиваются относительно друг друга. Ступень, как место отбора, определяют по требуемым характеристикам пара.

У агрегатов с противодавлением весь объем пара применяют на технологические нужды (отопление, сушка, другое). Мощность агрегата зависит от нужд потребителя, меняется при необходимости. Турбины с противодавлением работают одновременно с конденсационным модулем, чтобы покрывать недостаток в электрической энергии.

В комбинированных агрегатах (с отбором и избыточным напором при сбросе) некоторая доля пара выводится посредством промежуточных ступеней, а отработанный пар идет на выпускную трубу в отопительную магистраль или к котельным для подогрева энергоносителя.

Еще одним отличием ТЭЦ считается более высокий КПД, чем у КЭС. Совмещение производства тепла и электроэнергии повышает показатель на 5 – 7% (для теплоэлектроцентрали 35 – 43%, электрической теплостанции — 30%). На установках ТЭЦ ставят турбины с возможностью отбора определенного количества пара, а в электрической энергетике таких котлов и техники не предусмотрено.

Устройство и принцип работы

В энергоустановках топливо сгорает в паровой топке (парогенераторе), нагревает пар, превращая его в водную среду. Жидкость прокачивается в котле с внутренними трубками (водотрубный агрегат). Перегретый влажный воздух с температурой +400 − +600°С и разным напором (низким или сильным) поступает в турбогенератор (комбинация генератора электричества и паровой турбины) по паропроводу.

В многоступенчатой системе энергия тепла частично преобразуется в механическую для оборачиваемости вала, на котором есть электрогенератор. Остальной объем идет в тепловую магистраль или в котельные для подогрева носителя.

Сооружения комплекса теплоэлектроцентрали:

• Главное здание в комплексе с очистными сооружениямидля дымовых отходов с дымоотводами. Это основной объект генплана ТЭЦ. Фронтон корпуса со стороны размещения первых турбин постоянный, с другой стороны (расширения) — непостоянный.
• Открытое сортировочное устройство, в определенных отраслях электроэнергетики закрытое. Его располагают недалеко от основного корпуса со стороны турбинного участка. От распределительной установки идут высоковольтные магистрали (ЛЭП).
• Градирню ставят с бока постоянного фронтона турбоотделения на таком промежутке от распределителя, чтобы на него не действовали пары
• Отсек подогрева воды ставят перпендикулярно или параллельно основному зданию.
• Администрация и бытовые помещения находятся со стороны постоянного фронтона, чтобы сделать связь с основным отсеком удобнее.

Предусматривают при проектировании комплекса ТЭЦ возможность расширения основного корпуса, распределителя, системы очистки, водогрейного отсека. Параллельно главному корпусу строят подъездную дорогу (железнодорожные рельсы). Их ответвления идут ко всем зданиям на участке.

Технологическая схема работы включает процессы:

1. разгрузка, складирование топлива, подача к топке;
2. сжигание и получение пара;
3. применение пара для оборотов турбин, производства электричества;
4. отбор пара для отопления и подогрева;
5. поставка потребителям энергоносителей, горячей воды;
6. трансформация электрической энергии, передача ее потребителям.

В топке одновременно находится топливо и нагретый воздух (окислитель). Конечный продукт — тепловая энергия и электричество.

Разновидности теплоэлектроцентралей

Современные энергетические комплексы бывают с поперечными связями и блочным расположением.

Это различие определяется в зависимости от технологического способа стыкования турбин и котлов:

• Вариант с поперечными связями предполагает связь паровых и водяных турбин, что дает возможность перевода пара между агрегатами. Такой вариант означает гибкое управление и быстрое реагирование на изменение потребления. Все устройства должны характеризоваться одинаковыми рабочими параметрами, а вдоль главного корпуса проводят паропроводы для переброски.
• Оборудование с блочной компоновкой предполагает отдельные процессы выработки в пределах каждого энергетического модуля. Объектом управления служат тщательно разработанные модели регулирования и сочетания на разных блоках.

По виду производящих агрегатов различают ТЭЦ с парогазовыми котлами, паровыми установками, реакторами ядерного топлива. Есть теплоэлектроцентрали без паровых турбин — с газотурбинными комплексами. Обычно на станции имеется оборудование разного типа, т. к. ТЭЦ расширяются, переоборудуются, чтобы соответствовать запросам.

Паровые установки различают по типу топлива:

• твердотопливные (бурый и каменный уголь, полуантрацит, антрацит, сланцы, торф);
• газовые (доменный, коксовый, природный газ);
• жидкотопливные (мазут).

Получили распространение газотурбинные комплексы, когда смесь нагретых газов от сжигания жидкого или газообразного горючего поворачивает лопасти турбины. После этого газовая смесь имеет достаточную температуру, чтобы питать паросиловой агрегат, или использоваться для теплоснабжения.

По типу производства тепла различают:

• Агрегаты с координируемыми отборами пара. В маркировке турбин (Россия) есть литера Т, например, Т-110/130-140;
• Установки с координируемыми производственными отборами энергии (буква П, а если есть на выходе противодавление, то дополнительно буква Р).

Обычно регулируемые типы отбора сочетаются, при этом число некоординируемых откачиваний для восстановления внутреннего режима турбины бывает любым, но не больше 9. Напор в производственных отборах всегда выше, чем в теплофикационных (1 – 2 МПа и 0,05 – 0,3 МПа, соответственно).

Наличие противодавления говорит о том, что у турбины нет конденсатора, а вторичный пар идет на промышленные нужды комплекса. Эти модули не могут работать, если отсутствует связь с потребителем.

Источник

ТЕПЛОЭЛЕКТРОЦЕНТРА́ЛЬ

В книжной версии

Том 32. Москва, 2016, стр. 58

Скопировать библиографическую ссылку:

• 
• 
• 
• 
• 

ТЕПЛОЭЛЕКТРОЦЕНТРА́ЛЬ (ТЭЦ), те­п­ло­вая элек­тро­стан­ция , вы­ра­ба­ты­ваю­щая элек­тро­энер­гию и те­п­ло­ту (в ви­де па­ра и го­ря­чей во­ды, в т. ч. и для обес­пе­че­ния го­ря­че­го во­до­снаб­же­ния и ото­пле­ния жи­лых и пром. объ­ек­тов). Осн. ис­точ­ни­ком те­п­ло­ты на ТЭЦ яв­ля­ет­ся сжи­гае­мое ор­га­нич. то­п­ли­во (на па­ро­тур­бин­ной, га­зо­тур­бин­ной и па­ро­га­зо­тур­бин­ной ТЭЦ) ли­бо ядер­ное то­п­ли­во (на атом­ных ТЭЦ). Наи­бо­лее рас­про­стра­не­ны па­ро­тур­бин­ные ТЭЦ, обо­ру­до­ван­ные пре­им. те­п­ло­фи­ка­ци­он­ны­ми тур­би­на­ми (см. Па­ро­вая тур­би­на ). Раз­ли­ча­ют ТЭЦ пром. ти­па (для снаб­же­ния те­п­ло­той пред­при­ятий) и ото­пит. ти­па (для обо­гре­ва и снаб­же­ния го­ря­чей во­дой жи­лых и об­ществ. зда­ний). Ком­би­ни­ров. вы­ра­бот­ка элек­трич. и те­п­ло­вой энер­гии (ко­ге­не­ра­ция) на ТЭЦ по­зво­ля­ет зна­чи­тель­но улуч­шить ис­поль­зо­ва­ние сжи­гае­мо­го то­п­ли­ва, по­вы­сить кпд до 80% и сни­зить се­бе­стои­мость энер­гии. ТЭЦ по­лу­чи­ли ши­ро­кое рас­про­стра­не­ние в рай­онах и го­ро­дах с вы­со­ким по­треб­ле­ни­ем те­п­ло­ты. Цен­тра­ли­зов. те­п­ло­снаб­же­ние по­тре­би­те­лей осу­ще­ст­в­ля­ет­ся че­рез сис­те­му те­п­ло­фи­ка­ции ; ра­ди­ус пе­ре­да­чи те­п­ло­ты (па­ра, го­ря­чей во­ды) ок. 15 км в круп­ных го­ро­дах; за­го­род­ные ТЭЦ пе­ре­да­ют го­ря­чую во­ду при бо­лее вы­со­кой на­чаль­ной темп-ре на рас­стоя­ние до 30 км. При сред­ней плот­но­сти те­п­ло­вой на­груз­ки мощ­ность ТЭЦ обыч­но не пре­вы­ша­ет 300–500 МВт, в круп­ных го­ро­дах до 1600 МВт.

Источник

Теплоэлектроцентраль (ТЭЦ)

Разновидность тепловой электростанции, которая не только производит электроэнергию, но и является источником тепловой энергии в централи

Теплоэлектроцентраль (ТЭЦ) — разновидность тепловой электростанции (ТЭС), которая не только производит электроэнергию, но и является источником тепловой энергии в централизованных системах теплоснабжения (в виде пара и горячей воды, в том числе для обеспечения горячего водоснабжения и отопления жилых и промышленных объектов).

ТЭЦ конструктивно устроена, как конденсационная электростанция (КЭС, ГРЭС).

Главное отличие ТЭЦ от КЭС состоит в возможности отобрать часть тепловой энергии пара после того, как он выработает электрическую энергию.

В зависимости от вида паровой турбины, существуют различные отборы пара, которые позволяют забирать из нее пар с разными параметрами.

Турбины ТЭЦ позволяют регулировать количество отбираемого пара.

Отобранный пар конденсируется в сетевых подогревателях и передает свою энергию сетевой воде, которая направляется на пиковые водогрейные котельные и тепловые пункты.

На ТЭЦ есть возможность перекрывать тепловые отборы пара, в этом случае ТЭЦ становится обычной КЭС.

Это дает возможность работать ТЭЦ по 2 м графикам нагрузки:

тепловому — электрическая нагрузка сильно зависит от тепловой нагрузки (тепловая нагрузка — приоритет);

электрическому — электрическая нагрузка не зависит от тепловой, либо тепловая нагрузка вовсе отсутствует, например, в летний период (приоритет — электрическая нагрузка).

Совмещение функций генерации тепла и электроэнергии (когенерация) выгодно, т. к. оставшееся тепло, которое не участвует в работе на КЭС, используется в отоплении.

Это повышает расчётный КПД в целом (35-43% у ТЭЦ и 30% у КЭС), но не говорит об экономичности ТЭЦ.

Основными же показателями экономичности являются удельная выработка электроэнергии на тепловом потреблении и КПД цикла КЭС.

При строительстве ТЭЦ необходимо учитывать близость потребителей тепла в виде горячей воды и пара, т. к. передача тепла на большие расстояния экономически нецелесообразна.

По типу соединения котлов и турбин теплоэлектроцентрали могут быть:

неблочные (с поперечными связями).

На блочных ТЭЦ котлы и турбины соединены попарно (иногда применяется дубль-блочная схема: 2 котла на 1 турбину).

Такие блоки имеют, как правило, большую электрическую мощность: 100-300 МВт.

Схема с поперечными связями позволяет перебросить пар от любого котла на любую турбину, что повышает гибкость управления станцией.

Однако для этого необходимо установить крупные паропроводы вдоль главного корпуса станции.

Кроме того, все котлы и все турбины, объединённые в схему, должны иметь одинаковые номинальные параметры пара (давление, температуру).

Если в разные годы на ТЭЦ устанавливалось основное оборудование разных параметров, должно быть несколько схем с поперечными связями.

Для принудительного изменения параметров пара может быть использовано редукционно-охладительное устройство (РОУ).

По типу паропроизводящих установок ТЭЦ могут быть:

с паровыми котлами,

с парогазовыми установками,

с ядерными реакторами (атомная ТЭЦ).

Могут быть также ТЭЦ без паропроизводящих установок — с газотурбинными установками.

Поскольку ТЭЦ часто строятся, расширяются и реконструируются в течение десятков лет (что связано с постепенным ростом тепловых нагрузок), то на многих станциях имеются установки разных типов.

Паровые котлы ТЭЦ различаются также по типу топлива:

По типу выдачи тепловой мощности различают турбины:

с регулируемыми теплофикационными отборами пара (в обозначении турбин, выпускаемых в России, присутствует буква «Т», например, Т-110/120-130),

с регулируемыми производственными отборами пара («П»),

с противодавлением («Р»).

Обычно имеется 1-2 регулируемых отбора каждого вида.

При этом количество нерегулируемых отборов, используемых для регенерации тепла внутри тепловой схемы турбины, может быть любым (как правило, не более 9, как для турбины Т-250/300-240).

Давление в производственных отборах (номинальное значение примерно 1-2 МПа) обычно выше, чем в теплофикационных (примерно 0,05-0,3 МПа).

Термин «противодавление» означает, что турбина не имеет конденсатора, а весь отработанный пар уходит на производственные нужды обслуживаемых предприятий.

Такая турбина не может работать, если нет потребителя пара противодавления.

В похожем режиме могут работать теплофикационные турбины (типа «Т») при полной тепловой нагрузке: в таком случае весь пар уходит в отопительный отбор, однако давление в конденсаторе поддерживается немногим более номинального (обычно не более 12-17 кПа).

Для некоторых турбин возможна работа на «ухудшенном вакууме» — до 20 кПа и более.

Кроме того, выпускаются паровые турбины со смешанным типом отборов:

с регулируемыми теплофикационными и производственными отборами («ПТ»),

с регулируемыми отборами и противодавлением («ПР») и др.

На ТЭЦ могут одновременно работать турбины различных типов в зависимости от требуемого сочетания тепловых нагрузок.

Источник