Тепловые электростанции (ТЕС)

Тепловые электростанции (ТЕС) превращают химическую энергию топлива (угля, нефти, газа и тому подобное) последовательно в тепловую, механическую и электрическую энергию.

По энергетическому оборудованию ТЭС разделяют на паротурбинные, газотурбинные и дизельные электростанции.

 

Паротурбинные электростанции (ПТЕС) - основное енергетическое оборудование: котлоагрегати или парогенераторы, паровые турбины, турбогенераторы.

Паротурбинные электростанции разделяют на конденсационные электростанции (КЕС) и  теплоэлектроцентрали  (ТЭЦ).

 

Теплоэлектроцентрали (ТЭЦ) отпускают потребителям электроэнергию и тепловую энергию с паром или горячей водой.

Конденсационные электростанции (КЕС). На КЕС тепло, которое получили при сжигании топлива, передается в парогенераторы водяного пара, которая попадает в конденсационную турбину. Внутренняя энергия пара превращается в турбине в механическую энергию, а потом электрическим генератором в электрический ток. Отработанный пар отводится в конденсатор, откуда конденсат пары перекачивается насосами снова в парогенератор.

В 50-70-х годах прошлого века в электроэнергетике появилось электроэнергетическое оборудование с газовой турбиной.

Газотурбинные электростанции (ГТЕС) используются в качестве резерва источники энергии (25-110 Мвт) для покрытия нагрузки в часа "пик" или в случае возникновения в энергосистемах аварийных ситуаций.

 

Дизельная электростанция (ДЕС) - энергетическая установка, оборудованная  одним или несколькими электрическими генераторами.

Большие ДЕС имеют мощность до 5000 квт и больше.

Передвижные дизельные электростанции располагаются обычно в кузове автомобиля  или на отдельных шасси, или на железнодорожной платформе и вагоне. Они используют в сельском хозяйстве, в лесной промышленности,  и как основной, резервный источник электроснабжения силовые и осветительных систем. 

 

В состав ТЕС входят: топливное хозяйство и система подготовки топлива к сжиганию; котельное оборудование - совокупность котла и вспомогательного оборудования; установки водоподготовки и конденсатоочистки; система технического водоснабжения; электротехническое хозяйство; система управления энергооборудованием.

 

Подготовка твердого топлива для сжигания состоит из размола и суши его в установке, а подготовка мазута заключается в его подогреве, очистке от примесей. Подготовка газового топлива сводится в основном к регулированию давления газа перед поступлением его в парогенератор.

Необходимый для горения топлива воздух подается к котлу винтеляторами. Продукты сжигания топлива - дымовые газы – откачиваются насосами и отводятся через дымовые трубы в атмосферу.

 

Совокупность оборудования, отдельных его элементов, трубопроводов, по которым движется вода и пар, образует газовоздушный тракт тепловой электростанции.

Гидроэлектростанции (ГЕС)

Механическая энергия движения воды - одно из самых выгодных источников энергии, способных к возобновлению.

Гидроэлектростанции - это комплекс силовых установок и сооружений, предназначенный для превращения механической энергии воды в электрическую.

 

Гидроэлектростанции имеют значительные преимущества перед тепловыми. Они совсем не нуждаются в топливе, имеют простое оборудование, просты в обслуживании, более дешевые в эксплуатации и обеспечивают высокую маневренность и надежность электроснабжения, а также допускаю полную автоматизацию работы.

Невзирая на большие средства, которые укладываются в ее строительство, себестоимость электроэнергии является ниже, чем себестоимость электроэнергии теплоэлектростанции. 

 Однако гидроэлектростанции имеют и свои недостатки. Удельный вес капиталовложений на строительство больших гидроэлектростанций в 2-3 разы выше, чем при строительстве мощных тепловых электростанций. Сроки строительства гидроэлектростанций также  в 2,5-3 разы превышают сроки для сооружения тепловых электростаций.

В гидроэлектростанциях потоки воды подводятся к водяным турбинам, где энергия движения воды превращается в механическую энергию. Турбины вращают роторы генераторов, которые превращают механическую энергию в электрическую.

Мощность гидроэлектростанций прямо пропорциональна высоте напора воды, который зависит от высоты дамбы, и количество воды, которая проходит за единицу времени через турбины гидроелектроагрегатов.

 

По составу и компонеровки сооружений гидроэлектростанции разделяются на речные, плотинные и деривационные.

 Д еривация (от лат. devatio- отведение) в гидротехнике – совокупность  сооружений (трубопроводов, каналов, тоннелей) для подведения воды к стационарным гидроелектроагрегатам или отведения воды от них.

Речные гидроэлектростанции работают от струи воды, созданной за счет сооружения дамбы поперек реки.

 

Плотинные гидроэлектростанции работают от среднего или высокого напора воды.

Деривационные гидроэлектростанции работают от среднего или высокого напора воды, созданного за счет отведения воды из русла обходным водоходом.

 

Чтобы обеспечить максимальное использование водной энергии, строят каскады гидроэлектростанций, то есть сооружают ряд гидроэлектростанций, размещенных одна за другой. В Украине по реке Днепр построен каскад ГЭС, так после Киевской ГЭС расположены Каневская, Кременчугская, Днепродзержинская, Днепропетровская и Каховская ГЭС.

По условиям работы и уровню автоматизации ГЕС разделяю на 3 основные группы:

1. полуавтоматические, в которых пуск и остановка отдельных агрегатов осуществляется вручную, и автоматизирована только нормальная работы и защита от аварий;

 

2 автоматические, в которых пуск и остановка агрегатов осуществляются автоматически;

 

3 автоматически дистанционно управляемые, в которых, кроме дистанционного пуска и остановки, контролируют и руководят работой агрегатов на расстоянии.

 

Недостатком является тот факт, что гигантские водохранилища, которые создаются при строительстве ГЕС, затапливают миллионы  гектаров плодородных земель, пастбищ, лесов.

Ни одна  другая страна Европы, не имеет такого большого количества искусственных водоемов с отрегулированными стоками рек.

Гидроаккумулирующие электростанции (ГАЭС)

Гидроаккумулирующие электростанции (ГАЭС) потребляют и накапливают энергию, когда она находится в избытке, и возвращают ее в электрическую сеть, когда ее недостаточно.