Технология производства электроэнергии на тепловых электростанциях. Общие сведения

Тепловая электростанция (ТЭС) преобразует тепловую энергию органического топлива в электроэнергию. В качестве органического топлива используется уголь, природный газ и мазут. Мазут играет роль резервного топлива на случай перебоя снабжения станции газом. На долю угля приходится около 30% от общего расхода условного топлива, а основную долю составляют газ (65%) и мазут (5%).

Крупнейшие ТЭС России перечислены в табл. 3.1 в порядке убывания мощностей.

Таблица 3.1. Крупнейшие ТЭС России

Реже используется жидкое топливо, полученное при обработке нефтепродуктов. В виде исключения для сжигания на ТЭС используется торф, биомасса и отходы промышленного производства.

Тепловые электрические станции по мощности составляют 65% от всех электростанций России и разделяются на блоки на сверхкритических параметрах пара (300, 500, 800, 1200 МВт) и на блоки меньшей мощности на докритических параметрах пара.

Тепловые электростанции делятся на конденсационные электростанции (КЭС, или другое название ГРЭС) и теплоэлектроцентрали (ТЭЦ). На КЭС производится только электроэнергия, поэтому наиболее крупные КЭС находятся вблизи залежей полезных ископаемых органического топлива и необязательно вблизи крупных электропотребителей. Второе название КЭС – государственная районная электростанция – отражает значение крупной станции для народного хозяйства в масштабах региона страны. На ТЭЦ помимо электроэнергии производится тепловая энергия. Поэтому, для минимизации потерь тепловой энергии ТЭЦ строятся вблизи потребителей и имеют сравнительно небольшую мощность. Важно помнить, что ТЭЦ работают по графику теплового потребления и расположены в базисной части графика нагрузки.

Существуют также ТЭС смешанного типа, содержащих в себе и КЭС и ТЭЦ. Типичный пример – Киришская ГРЭС, работающая в ОЭС Северо-Запада. Установленная мощность составляет 1800 МВт (конденсационная часть) и 300 МВт (теплофикационная часть). КЭС Киришской ГРЭС ориентирована в основном на поставки электрической энергии и мощности на оптовый рынок электроэнергии (в энергосистему), а также используется для системного регулирования в ОЭС Северо-Запада. ТЭЦ Киришской ГРЭС ориентирована на поставки энергоресурсов в основном на локальный рынок и предназначена для обеспечения электрической и тепловой энергией города Кириши и Киришской промзоны, в том числе нефтеперерабатывающего завода.

По типу силовых установок ТЭС можно разделить на станции с паротурбинными установками (ПТУ), газотурбинными установками (ГТУ) и парогазовыми установками (ПГУ). Установка ПТУ подразумевает подачу водяного пара из котла на паровую турбину. В установке ГТУ жидкое или газообразное топливо сжигается в камере сгорания, а образовавшиеся горячие выхлопные газы поступают на лопатки специальной газовой турбины. ПГУ является комбинированной установкой, где совмещены два цикла – ГТУ и ПТУ.