ТЕЦ: розшифровка. Теплоелектроцентралі (ТЕЦ)

Постачання населення теплом і електроенергією є одним з основних завдань держави. Крім того, без вироблення електрики неможливо уявити собі розвинену виробляє і переробну промисловість, без якої економіка країни не може існувати в принципі.

Одним із способів вирішення проблеми нестачі енергії є будівництво ТЕЦ. Розшифровка цього терміна досить проста: це так звана теплоелектроцентраль, яка є однією з найбільш поширених різновидів теплових електростанцій. У нашій країні вони досить поширені, так як працюють на органічному викопному паливі (вугілля), до характеристик якого пред`являють досить скромні вимоги.

Особливості

Ось що таке ТЕЦ. Розшифровка поняття вам вже знайома. Але які ж особливості має дана різновид електростанцій? Адже невипадково ж їх виділяють в окрему категорію !?

Справа в тому, що вони виробляють не тільки електроенергію, але й тепло, яке подається споживачам у вигляді гарячої води і пари. Потрібно зауважити, що електрика є побічним продуктом, так як пар, який подається в системи опалення, спершу обертає турбіни генераторів. Комбінування двох підприємств (котельні та електростанції) добре тим, що вдається значно скоротити споживання палива.

Втім, це ж призводить до досить незначного «ареалу розповсюдження» ТЕЦ. Розшифровка проста: тому що від станції подається не тільки електрику, яка з мінімальними втратами можна транспортувати на тисячі кілометрів, але і нагрітий теплоносій, їх не можна розташовувати на значній відстані від населеного пункту. Не дивно, що практично всі ТЕЦ побудовані в безпосередній близькості від міст, жителів яких вони опалюють і висвітлюють.

Екологічне значення

Завдяки тому, що при будівництві такої електростанції вдається позбутися багатьох старих міських котелень, які відіграють надзвичайно негативну роль в екологічному стані району (величезна кількість кіптяви), чистоту повітря в місті деколи вдається підвищити на порядок. Крім того, нові ТЕЦ дозволяють ліквідувати завали сміття на міських звалищах.

Новітнє очисне обладнання дозволяє ефективно очищати викид, а енергетична ефективність такого рішення виявляється надзвичайно велика. Так, виділення енергії від спалювання тонни нафти ідентично тому її обсягом, яке виділяється при утилізації двох тонн пластику. А вже цього «добра» вистачить на десятки років вперед!

Найчастіше будівництво ТЕЦ припускає використання викопного палива, про що ми вже говорили вище. Втім, в останні роки планується створення атомних станцій, які будуть монтуватися в умовах важкодоступних регіонів Крайньої Півночі. Так як підвезення палива туди виключно утруднений, атомна енергетика є єдиним надійним і постійним джерелом енергії.

Якими вони бувають?

Бувають ТЕЦ (фото яких є в статті) промислові та «побутові», опалювальні. Як нескладно здогадатися з назви, промислові електростанції забезпечують електрикою і теплом великі виробничі підприємства.

Найчастіше будуються ще на етапі зведення заводу, складаючи разом з ним єдину інфраструктуру. Відповідно, «побутові» різновиди зводяться неподалік від спальних мікрорайонів міста. У промислових ТЕЦ тепло передається у вигляді гарячої пари (не більш 4-5 км), у разі опалювальних - за допомогою гарячої води (20-30 км).

Відомості про обладнання станцій

Основним обладнанням цих підприємств є турбінні агрегати, які переводять механічну енергію в електрику, і котли, відповідальні за вироблення пари, яка обертає маховики генераторів. До складу турбінного агрегату входить як сама турбіна, так і синхронний генератор. Трубін з протитиском 0,7-1,5 Мн / м2 ставлять на ті ТЕЦ, які постачають теплом і енергією промислові об`єкти. Моделі ж з тиском 0,05-0,25 Мн / м2 служать для забезпечення побутових споживачів.

Питання ККД

В принципі, все вироблене тепло можна використовувати повністю. От тільки кількість електроенергії, яка виробляється на ТЕЦ (розшифровка цього терміна вам вже відома), безпосередньо залежить від теплового навантаження. Простіше кажучи, у весняно-літній період її вироблення знижується майже до нуля. Таким чином, установки з протитиском використовуються тільки для постачання промислових потужностей, у яких величина споживання більш-менш рівномірна протягом усього періоду.

Установки конденсирующего типу

У цьому випадку для постачання споживачів теплом використовується лише так званий «пар відбору», а все інше тепло часто просто губиться, розсіюючись в навколишньому середовищі. Щоб знизити втрати енергії, такі ТЕЦ повинні працювати з мінімальним випуском тепла в конденсуються установку.

Втім, ще з часів СРСР будуються такі станції, в яких конструктивно передбачений гібридний режим: вони можуть працювати як звичайні конденсаційні ТЕЦ, але їх турбінний генератор цілком допускає функціонування в режимі протитиску.

Універсальні різновиди

Не дивно, що саме установки з конденсацією пара отримали максимальне поширення в силу своєї універсальності. Так, тільки вони дають можливість практично незалежно регулювати електричну та теплову навантаження. Навіть якщо теплового навантаження зовсім не передбачається (у разі особливо спекотного літа) населення буде забезпечуватися електроенергією за колишнім графіком (Західна ТЕЦ в Петербурзі).

«Теплові» різновиди ТЕЦ

Як ви вже могли зрозуміти, вироблення тепла на такого роду електростанціях відрізняється крайньою нерівномірністю протягом року. В ідеальному випадку близько 50% гарячої води або пари йде на обігрів споживачів, а весь інший теплоносій використовується для вироблення електрики. Саме так працює Південно-Західна ТЕЦ в Північній столиці.

Відпуск тепла в більшості випадків виконується за двома схемами. Якщо використовується відкритий варіант, то гаряча пара від турбін йде безпосередньо до споживачів. У разі якщо була обрана закрита схема роботи, теплоносій подається після проходження теплообмінників. Вибір схеми визначається виходячи з багатьох факторів. В першу чергу враховується відстань від забезпечуваного теплом і електрикою об`єкта, кількість населення та сезон. Так, Південно-Західна ТЕЦ в Петербурзі працює за закритою схемою, так як вона забезпечує більшу ефективність.

Характеристики використовуваного палива

Може використовуватися тверде, рідке і газоподібне паливо. Так як ТЕЦ найчастіше будуються в безпосередній близькості від великих населених пунктів і міст, часто доводиться використовувати досить цінні його види, газ і мазут. Застосування ж в якості такого вугілля та сміття в нашій країні досить обмежено, тому що далеко не на всіх станціях встановлено сучасне ефективне Повітроочисне обладнання.

Щоб очистити вихлоп установок, використовуються спеціальні уловлювачі твердих частинок. Щоб розсіювати тверді частинки в досить високих шарах атмосфери, будують труби висотою в 200-250 метрів. Як правило, всі теплоелектроцентралі (ТЕЦ) стоять на досить великій відстані від джерел водопостачання (ріки і водосховища). А тому використовується штучні системи, що включають в свій склад градирні. Прямоточне постачання водою зустрічається вкрай рідко, у вельми специфічних умовах.

Особливості газових станцій

Окремо стоять газові ТЕЦ. Теплопостачання споживачів здійснюється не тільки за рахунок енергії, яка виробляється при спалюванні скрапленого газу, але й при утилізації тепла газів, які при цьому утворюються. ККД таких установок надзвичайно високо. У деяких випадках в якості ТЕЦ можуть використовуватися і атомні станції. Це особливо поширене в деяких арабських країнах.

Там ці станції грають відразу дві ролі: забезпечують постачання населення електроенергією та технічною водою, так як попутно виконують функції опріснювачів морської води. А зараз розглянемо основні ТЕЦ нашої країни і ближнього зарубіжжя.

Південно-Західна, Санкт-Петербург

У нашій країні популярністю користується Західна ТЕЦ, яка розташована в Санкт-Петербурзі. Зареєстрована як ВАТ «Південно-Західна ТЕЦ». Будівництво цього сучасного об`єкта переслідувало відразу кілька функцій:

• Компенсація сильного дефіциту теплової енергії, який заважав інтенсифікації програми житлового будівництва.
• Підвищення надійності та енергетичної ефективності міської системи в цілому, так як саме з цим аспектом мав проблеми Санкт-Петербург. ТЕЦ дозволила частково вирішити цю проблему.

Але ця станція відома ще й тим, що однією з перших в Росії стала відповідати найсуворішим екологічним вимогам. Для нового підприємства міське уряд виділив площу більше 20 га. Справа в тому, що під будівництво була відведена резервна площа, що залишилася від Кіровського району. У тих краях був старий збірник золи від ТЕЦ-14, а тому район був не придатний для будівництва житла, але надзвичайно вдало розташований.

Запуск відбувся в кінці 2010 року, причому на церемонії були присутні практично все керівництво міста. У лад були введені дві новітні автоматичні котельні установки.

Мурманська

Місто Мурманськ відомий як база нашого флоту на Балтійському морі. Але ще він характеризується крайньою суворістю кліматичних умов, що накладає певні вимоги на його енергетичну систему. Не дивно, що Мурманська ТЕЦ в чому є абсолютно унікальним технічним об`єктом навіть у масштабах всієї країни.

Вона була введена в експлуатацію ще в 1934 році, і з тих пір продовжує справно постачати жителів міста теплом і електроенергією. Втім, у перші п`ять років Мурманська ТЕЦ була звичайною електростанцією. Перші 1150 метрів теплотраси були прокладені тільки в 1939 році. Справа в запущеній Нижньо-Туломской ГЕС, яка практично повністю перекривала потреби міста в електриці, а тому з`явилася можливість вивільнити частину теплової виробітку для опалення міських будинків.

Станція характерна тим, що весь рік працює в збалансованому режимі, так як її теплова і «енергетична» вироблення приблизно рівні. Втім, в умовах полярної ночі ТЕЦ до деяких пікові моменти починає використовувати більшу частину палива саме для вироблення електроенергії.

Новополоцьк станція, Білорусія

Проектування і будівництво цього об`єкту почалося в серпні 1957 року. Нова Новополоцьк ТЕЦ повинна була вирішити питання не тільки теплопостачання міста, а й забезпечення електрикою будувався в тому ж районі нафтопереробного заводу. У березні 1958 проект був остаточно підписаний, схвалений і затверджений.

Першу чергу ввели в експлуатацію в 1966 році. Друга була запущена в 1977 році. Тоді ж Новополоцьк ТЕЦ була вперше модернізована, її пікову потужність збільшили до 505 МВт, а трохи пізніше заклали третю чергу будівництва, завершену в 1982 році. У 1994 р станція була переведена на зріджений природний газ.

До справжнього моменту в модернізацію підприємства вже вкладено близько 50 мільйонів американських доларів. Завдяки настільки значним грошовим вливанням підприємство не тільки було повністю переведено на газ, але й отримало величезну кількість абсолютно нового обладнання, яке дозволить станції прослужити ще десятки років.

Висновки

Як не дивно, але на сьогоднішній день саме застарілі ТЕЦ є дійсно універсальними і перспективними станціями. Використовуючи сучасні нейтралізатори і фільтри, нагрівати воду можна, спалюючи практично все сміття, яке виробляє населений пункт. При цьому досягається потрійна вигода:

• Розвантажуються і розчищаються звалища.
• Місто отримує дешеву електроенергію.
• Вирішується проблема з опаленням.

Крім того, в прибережних районах цілком реально будівництво ТЕЦ, які одночасно будуть опріснювачами морської води. Така рідина цілком придатна для поливу, для тваринницьких комплексів і промислових підприємств. Словом, справжня технологія майбутнього!