Блог об энергетике

Атомная станция теплоснабжения

Первые проекты таких станций были разработаны ещё в 70-е годы XXвека, но из-за наступивших в конце 80-х годов экономических потрясений и жёсткого противодействия общественности, до конца ни один из них реализован не был.

Исключение составляют Билибинская АЭС небольшой мощности, она снабжает теплом и электричеством посёлок Билибино в Заполярье (10 тыс. жителей) и местные горнодобывающие предприятия, а также оборонные реакторы (они занимаются производством плутония):

  • Сибирская АЭС, поставляющая тепло в Северск и Томск.
  • Реактор АДЭ-2 на Красноярском горно-химического комбинате, с 1964 г.поставляющий тепловую и электрическую энергию для города Железногорска.

На момент кризиса было начато строительство нескольких АСТ на базе реакторов, аналогичных ВВЭР-1000:

  • Воронежская АСТ
  • Горьковская АСТ
  • Ивановская АСТ (только планировалась)

Строительство этих АСТ было остановлено во второй половине 1980-х или начале 1990-х годов.

В 2006 году концерн «Росэнергоатом» планировал построить плавучую АСТ для Архангельска, Певека и других заполярных городов на базе реакторной установки КЛТ-40, используемой на атомных ледоколах.

Имеется проект, строительства необслуживаемой АСТ на базе реактора «Елена», и передвижной (железнодорожным транспортом) реакторной установки «Ангстрем»

Получение тепла на ТЭС.

Тепло на обычных тепловых электростанциях получают при сжигании органического топлива: газ, уголь, мазут, торф и очень редко дизель. Электростанции, которые сжигают газ называют также газовые электростанции, которые сжигают уголь — .

Топливо сжигают в . Котлы на электростанциях — это громадные конструкции, по размерам нередко как девятиэтажный дом, а иногда и больше. Все стенки внутри котла экранированы трубами, по которым бежит вода и при нагревании преобразуется в пар. Внутри котла есть зона, которая называется топка. В этом месте и горит наше топливо. Зона топки также экранирована трубами. Получается, что вода и пар, которые текут по трубкам внутри котла, получают тепло как непосредственно от пламени внутри топки, так и от продуктов сгорания топлива, т.е. дымовых газов, которые тоже имеют высокую температуру, порядка 1000 градусов Цельсия. Трубки внутри котла часто рвутся и получается, что вода которая течет по ним под высоким давлением, вырывается наружу. Это называется свищ. Тогда котел приходится останавливать на ремонт.

В итоге, вся вода, которая приходит в котел у нас после нагревания превращается в пар. Пар в свою очередь покидает котёл и идет по паропроводам к паровой турбине.

2.11. Сравнение КПД теплофикационной и конденсационной турбин

Отношение
КПД по производству электроэнергии турбины с отборами (типа КО) к КПД по производству
электроэнергии чисто конденсационной турбины равно .

.(2.63)

Здесь Ат = Nт/Nк
энергетический коэффициент пара отбора, равный отношению мощности пара отбора Nт и пара конденсационного
потока Nк.

Относительное повышение КПД теплофикационной турбины по
производству электроэнергии по сравнению с КПД конденсационной турбоустановки
равно

.(2.64)

Прилюбомотборе пара > 0. Например, если
Nт = Nк и Ат = 1, а также 0,5, то = 0,33. При больших значения
Ат (Nт > Nк и Ат > 1) относительное
повышение КПД еще больше.

2.12. Сравнение комбинированного и раздельного производства

электрической
и тепловой энергии

Комбинированное
производство электрической и тепловой энергии обеспечивает уменьшение расхода
топлива. Однако при малой годовой продолжительности теплового потребления и дешевом
топливе экономичным может быть раздельное производство электрической энергии и
теплоты. Это когда, электроэнергия вырабатывается конденсационным путем, а
теплота отпускается из котельной низкого давления (КНД) (рис. 2.7).

Сравним
расходы топлива (основные технико-экономические показатели) на ТЭЦ и раздельную
установку (РУ). Общие расходы топлива на раздельную установку и на ТЭЦ равны:

Вру=ВКЭС + ВКНД;(2.65)

Втэц=Вэ + Вт
.(2.66)

Или,
выражая и через удельные расходы топлива, получим

Вру=bКЭС(Nк + Nт) + ВКНД;(2.67)

.(2.68)

Здесь – соответственно мощность пара идущего в отбор и через всю
турбину в конденсатор;

– удельный расход
топлива, связанный с паром отбора;

и принимая , получаем

;(2.69)

(индекс «р» означает противодавление).

Соотношение
(2.69) позволяет определить экономию топлива благодаря теплофикации. Заменяя в
(2.69) (Nт – мощность
пара отбора на теплофикацию, – удельная выработка
электроэнергии на тепловом потреблении), получаем удельную экономию условного
топлива, кг/ГДж:

,(2.70)

или

.(2.71)

Принимая
=50¸100 кВт×ч/ГДж,
получаем Db=7,5¸22,5
кг/ГДж, в среднем Db=15
кг/ГДж). Формула (2.71) наглядно показывает зависимость эффективности
теплофикации от энергетического совершенства выработки электроэнергии на тепловом
потреблении, т.е. от параметров пара и КПД турбины и ТЭЦ. При отпуске теплоты Qт=1 млн. ГДж
экономия условного топлива за счет теплофикации DВ15000 т.

Преимущества АЭС перед ТЭС

Преимущества и недостатки АЭС зависят от того, с каким видом получения электроэнергии мы сравниваем ядерную энергетику. Поскольку основные конкуренты атомных станций – ТЭС и ГЭС, сравним достоинства и недостатки АЭС по отношению к этим видам получения энергии.

ТЭС, то есть теплоэлектростанции бывают двух видов:

  1. Конденсационные или коротко КЭС служат только для производства электроэнергии. Кстати, другое их название пришло из советского прошлого, КЭС также называют ГРЭСами – сокращенно от «государственная районная электростанция».
    2. Теплоэлектроцентрали или ТЭЦ позволяют только производить не только электрическую, но и тепловую энергию. Взяв, к примеру, жилой дом, понятно, что КЭС только даст в квартиры электричество, а ТЭЦ еще и отопление вдобавок.

Как правило, ТЭС работают на дешевом органическом топливе – угле или угольной пыли и мазуте. Самые востребованные энергетические ресурсы сегодня – это уголь, нефть и газ. По оценкам экспертов мировых запасов угля хватит еще на 270 лет, нефти – на 50 лет, газа – на 70. Даже школьник понимает, что 50летних запасов очень мало и их надо беречь, а не ежедневно сжигать в печах.

ВАЖНО ЗНАТЬ:

АЭС решают проблему нехватки органического топлива. Преимущество АЭС – это отказ от органического топлива, тем самым, сохранение исчезающих газа, угля и нефти. Вместо них на АЭС используется уран. Мировые запасы урана оцениваются в 6 306 300 тонн. Насколько лет его хватит, никто не считает, т.к. запасов много, потребление урана достаточно небольшое, и об его исчезновении думать пока не приходится. В крайнем случае, если запасы урана вдруг унесут инопланетяне или они испарятся сами собой, в качестве ядерного топлива может применяться плутоний и торий. Преобразовать их в ядерное топливо пока дорого и сложно, но можно.

Преимущества АЭС перед ТЭС – это и сокращение количества вредных выбросов в атмосферу.

Что выделяется в атмосферу при работе КЭС и ТЭЦ и насколько это опасно:

  1. Диоксид серы или сернистый ангидрид – опасный газ, губительный для растений. При попадании в организм человека в больших количествах вызывает кашель и удушье. Соединяясь с водой, диоксид серы превращается в сернистую кислоту. Именно благодаря выбросам диоксида серы возникает риск кислотных дождей, опасных для природы и человека.
    2. Оксиды азота – опасны для дыхательной системы человека и животных, раздражают дыхательные пути.
    3. Бенапирен – опасен тем, что имеет свойство скапливаться в организме человека. В результате длительного воздействия может вызывать злокачественные опухоли.

Суммарные годовые выбросы ТЭС на 1000 МВт установленной мощности – это 13 тысяч тонн в год на газовых и 165 тысяч тонн на пылеугольных тепловых станциях. ТЭС мощностью в 1000 МВт в год потребляет 8 миллионов тонн кислорода для окисления топлива, преимущества АЭС в том, что в атомной энергетике кислород не потребляется в принципе.

Вышеперечисленные выбросы для АЭС также не характерны. Преимущество АЭС — выбросы вредных веществ в атмосферу на атомных станциях ничтожно малы и по сравнению с выбросами ТЭС, безвредны.

Преимущества АЭС перед ТЭС – это низкие затраты на перевозку топлива. Уголь и газ чрезвычайно дорого доставлять на производства, в то время как необходимый для ядерных реакций уран можно поместить в одну небольшую грузовую машину.

Виды топлива используемого на Атомных электростанциях

На атомных электростанциях возможно использование несколько веществ, благодаря которым можно выработать атомную электроэнергию, современное топливо АЭС – это уран, торий и плутоний.

Ториевое топливо сегодня не применяется в атомных электростанциях, для этого есть ряд причин.

Во-первых, его сложнее преобразовать в тепловыделяющие элементы, сокращенно ТВЭлы.

ТВЭлы — это металлические трубки, которые помещаются внутрь ядерного реактора. Внутри

ТВЭлов находятся радиоактивные вещества. Эти трубки являются хранилищами ядерного топлива.

Во-вторых, использование ториевого топлива предполагает его сложную и дорогую переработку уже после использования на АЭС.

Плутониевое топливо так же не применяют в атомной электроэнергетике, в виду того, что это вещество имеет очень сложный химический состав, система полноценного и безопасного применения еще не разработана.

Урановое топливо

Основное вещество, вырабатывающее энергию на ядерных станциях – это уран. На сегодняшний день уран добывается несколькими способами:

  • открытым способом в карьерах
  • закрытым в шахтах
  • подземным выщелачиванием, при помощи бурения шахт.

Подземное выщелачивание, при помощи бурения шахт происходит путем размещения раствора серной кислоты в подземных скважинах, раствор насыщается ураном и выкачивается обратно.

Самые крупные запасы урана в мире находятся в Австралии, Казахстане, России и Канаде.

Самые богатые месторождения в Канаде, Заире, Франции и Чехии. В этих странах из тонны руды получают до 22 килограмм уранового сырья.

В России из одной тонны руды получают чуть больше полутора килограмм урана. Места добычи урана нерадиоактивны.

В чистом виде это вещество мало опасно для человека, гораздо большую опасность представляет радиоактивный бесцветный газ радон, который образуется при естественном распаде урана.

Подготовка урана

В виде руды уран в АЭС не используют, руда не вступает в реакцию. Для использования урана на АЭС сырье перерабатывается в порошок – закись окись урана, а уже после оно становится урановым топливом.

Урановый порошок превращается в металлические «таблетки», — он прессуется в небольшие аккуратные колбочки, которые обжигаются в течение суток при температурах больше 1500 градусов по Цельсию.

Именно эти урановые таблетки и поступают в ядерные реакторы, где начинают взаимодействовать друг с другом и, в конечном счете, дают людям электроэнергию.

В одном ядерном реакторе одновременно работают около 10 миллионов урановых таблеток.

Перед размещением урановых таблеток в реакторе они помещаются в металлические трубки из циркониевых сплавов — ТВЭлы, трубки соединяются между собой в пучки и образуют ТВС – тепловыделяющие сборки.

Именно ТВС называются топливом АЭС.

Мирный атом должен жить

1. ТЭС. Тепловые Энерго(электро) Станции. Базируются на переработке(сжигании) твердых топливных носителей, таких, как например уголь.

1. Большой объем выработки электроэнергии.

2. Наиболее просты в эксплуатации.

3. Сам принцип работы и постройка их очень просты.

4. Дешевы, легкодоступны.

5. Дают рабочие места.

1. Дают меньше электроэнергии, чем ГЭС и АЭС

2. Экологически опасны — загрязнение окружающей среды, парниковый эффект, требуют потребления невозобновляемых ресурсов(как уголь).

3. В силу своего примитивизма являются просто морально устаревшими.

ГЭС — Гидро Электро Станция. Базируются на использовании водных ресурсов, реки, приливно-отливные циклы.

1. Относительно экологически безопасны.

2. Дают в разы больше электроэнергии, чем ТЭС.

3. Могут давать дополнительные подпроизведственные структуры.

4. Рабочие места.

5. Более просты в эксплуатации, чем АЭС. .

1. Опять же, экологическая безопасность относительна(взрыв плотины, загрязнение воды при отсутствии очистительного цикла, нарушение баланса).

2. Большие затраты на строительство.

3. Дают меньше энергии, чем АЭС.

АЭС — Атомные Электростанции. Самые совершенные на данный момент ЭС по уровню мощности. Используют урановые стержни изотопа урана -278 и энергию атомной реакции.

1. Относительно малое потребление ресурсов. Самый главный — уран.

2. Мощнейшие по выработке электроэнергии ЭС. Одна ЭС может обеспечивать целые города и мегаполисы, ближлежащие районы, вообщем, охватывают огромные территории.

3. Более современны, чем ТЭС.

4. Дают большое количство рабочих место.

5. Открывают пути к созданию более совершенных ЭС.

1. Постоянное загрязнение окружающей среды. Смог, радиация.

2. Потребление редких ресурсов — уран.

3. Использование воды,загрязнение ее.

4. Вероятная угроза экологической суперкатастрофы. При потере контроля за ядерными реакциями, нарушениями цикла охлаждения(ярчайший пример обоих ошибок — Чернобыль; АЭС до сих пор закрыта саркофагом, самая страшная экологическая катастрофа в истории человечества) ,внешнем в воздействии(землетрясение, прмер — Фукусима), военной атаке или подрыве террористами — весьма вероятна(или — почти стопроцентна) экологическая катастрофа, а также весьма вероятна угроза взрыва АЭС, — это взрыв, ударная волна, и самое главное, радиоактивное заражение обширной территории, отзвуки такой катастрофы могут поразить весь мир. Потому АЭС является наравне с ОМП(Оружием Массового Поражения) одним из самых опасных достижений человечества, хотя АЭС — это Мирный атом. Впервые АЭС была создана в СССР.

Энергетику необходимо развивать отнюдь не только в направлении использования возонбновляемых ресурсов, а еще также развивать более совершенные типы ЭС, которые будут принципиально новыми по своей основе и типу работы. Гипотетически, в скором времени начнется освоения космоса, также проникновение в другие тайны микромира и вообще, физики могут дать поразительные результаты. Доведение до максимального совершенства АЭС — также перспективный путь развития энергетики.

На данном этапе конечно же, наиболее вероятным и реализуемым является вариант развития ветрогонных комплексов, солнечных батарей и ДОВЕДЕНИЕ до максимального совершенства ГЭС и АЭС.

Тепло для 1,5 миллиона человек

ТЭЦ-20 ПАО «Мосэнерго» ввели в эксплуатацию в 1952 году. Предприятие расположено на юго-западе столицы по адресу: улица Вавилова, дом 13. ТЭЦ работает на природном газе и обеспечивает электрической и тепловой энергией районы юго-запада и центра Москвы (Академический, Гагаринский, Ломоносовский, Обручевский, Донской, Дорогомиловский, Даниловский, Якиманка, Зюзино, Котловка, Коньково, Черемушки, Замоскворечье). Здесь проживают 1,5 миллиона человек.

С 2017 года на территории ТЭЦ-20 действует музей истории Мосэнерго и энергетики Москвы. Он стал образовательной площадкой для студентов-энергетиков и местом притяжения для ветеранов отрасли.

В 2015 году на ТЭЦ-20 построили новый парогазовый энергоблок ПГУ-420. Его установленная электрическая мощность составляет 418 мегаватт. Коэффициент полезного действия (КПД) в конденсационном режиме достигает 58,7 процента. Это очень высокий показатель для энергетического оборудования. Основное оборудование ПГУ-420 включает газовую и паровую турбины производства Siemens, а также котел-утилизатор производства завода «Красный котельщик» («Силовые машины»).

Благодаря модернизации электрическая мощность ТЭЦ-20 увеличилась в 1,5 раза — с 730 до 1083 мегаватт. В 2017 году ТЭЦ-20 выработала 5,54 миллиарда киловатт-часов электроэнергии (в том числе блоком ПГУ — 2,71 миллиарда киловатт-часов, или 49 процентов от суммарного объема) и 4,77 миллиона гигакалорий тепла.

До 2020 года из эксплуатации планируется вывести ряд устаревших энергетических котлов и турбин ТЭЦ-20.

Строительство нового парогазового энергоблока велось за счет ПАО «Мосэнерго» — средства городского бюджета не привлекались. ПГУ-420 на ТЭЦ-20 стал седьмым по счету энергоблоком, работающим на основе современной парогазовой технологии. На электростанциях Мосэнерго ее внедряют с 2007 года.

Модернизация Мосэнерго будет продолжаться. По словам заместителя Мэра Москвы по вопросам жилищно-коммунального хозяйства и благоустройства Петра Бирюкова, в ближайшие пять лет пройдет вывод старого оборудования, модернизация и переход на новое оборудование.

«Системы работают таким образом, что ежегодно идет процесс обновления всех магистральных сетей на 2,5 процента как в системе Мосэнерго, так и в системе МОЭК. Здесь мы опережаем те показатели, которые есть по всей России», — сообщил заммэра.

Сергей Собянин заметил, что город поддержит новую программу дополнительной модернизации мощностей Мосэнерго. «Необходимо вводить новые мощности, заменять и выводить из строя морально и физически устаревшие установки», — подчеркнул он.

Первые шаги

Для некоторых производств столицы был необходим пар. Уже в 1928 году от экспериментальной теплоэлектроцентрали (ТЭЦ) Всесоюзного теплотехнического института имени Ф.Э. Дзержинского подали пар с давлением около четырех атмосфер на заводы «Динамо» и «Парострой». Этот опыт посчитали удачным и в промышленных районах начали строить теплоэлектроцентрали. В 1929 году заработала Краснопресненская ТЭЦ, снабжавшая паром Трехгорную мануфактуру. 1 мая 1930-го на юго-востоке Москвы торжественно открыли первую опытную ТЭЦ треста «Жиркость» высокого давления, с которой подали пар на заводы треста, а в дальнейшем и на Первый подшипниковый завод.

28 января 1931 года для проектирования, строительства и эксплуатации тепловых сетей в тресте МОГЭС (в 1932 году преобразован в районное эксплуатационное управление «Мосэнерго») создали предприятие «Теплосеть МОГЭС». Оно стало промышленной лабораторией, где решали научные и технические задачи теплофикации.

1931 год принято считать годом рождения централизованного теплоснабжения Москвы. В марте от знаменитой ГЭС-1 имени П.Г. Смидовича проложили первый в столице водяной трубопровод. Он проходил по Раушской набережной через Устьинский мост и старый Москворецкий мост к площади Свердлова и Неглинке, до Центральных и Сандуновских бань. К нему подключили здание Высшего совета народного хозяйства (ВСНХ) в районе Китай-города, а также Большой и Малый театры.

В то время самой большой проблемой было засорение сети: в трубопроводы попадало много камней и грязи, а однажды даже нашли бревно. Ситуация улучшилась после капитального ремонта и прочистки трубопроводов.

В Москве начали появляться первые здания без котельных. Это, например, переоборудованная к тому времени Новомосковская гостиница (сейчас — «Балчуг»), здание Наркомтяжпрома и автосборочный завод имени Коммунистического интернационала молодежи.

В том же году ГЭС-2 стала отапливать дома Центрального исполнительного комитета. Всего к центральному отоплению подключили 16 новых зданий в центре Москвы. Абонентами теплосети в основным были государственные, общественные и культурные учреждения. Но многие жилые дома в центре города тоже подключали к системе, они составляли около 32 процентов от общего количества пользователей.

Важным этапом стала разработка в 1931–1932 годах первой генеральной схемы теплофикации Москвы с крупными ТЭЦ на периферии города. Это был важный документ для дальнейшего развития теплоэнергетики и теплофикации. В 1935-м на основе принятого первого Генерального плана реконструкции Москвы разработали Генеральный план теплофикации столицы.

В конце 1940 года общая мощность московских ТЭЦ составляла 230 мегаватт. Длина тепловых сетей — более 70 километров, к ним были подключены 445 жилых зданий и несколько десятков промышленных предприятий. Система центрального отопления столицы уже тогда обогнала по своим масштабам все города Европы.

Преобразование тепловой энергии в электрическую.

Итак, пар после котла поступает в . Паровая турбина — это такая штуковина, которая преобразует тепло в механическую энергию вращения.

Основные детали паровой турбины — это сопла и рабочие лопатки. Они установлены друг за другом. Сначала ряд сопел, затем ряд рабочих лопаток и так далее. Сопла установлены на неподвижной части турбины — статоре, а рабочие лопатки на подвижной — роторе, который вращается. Совокупность одного ряда сопел и рабочих лопаток принято называть ступень. Ступеней в турбине может быть разное количество: может быть 5 ступеней, а может и 40, в зависимости от параметров пара.

В соплах и на рабочих лопатках наше тепло в виде нагретого пара и преобразуется в энергию вращения вала турбины. Первым делом пар на входе в турбину попадает на первый ряд сопел. В соплах, происходит расширение пара, при этом он теряет некоторую теплоту. Расширяясь пар увеличивает свою скорость, а скорость — это кинетическая энергия. И вот расширившись и приобретя некоторую кинетическую энергию пар толкает ряд рабочих лопаток, закрепленных на роторе турбины, в результате ротор вращается. Затем пар снова поступает на следующий ряд сопел, затем на следующий ряд рабочих лопаток и так далее.

Когда пар пройдет все сопла и лопатки он либо направится в следующую часть турбины с соплами и лопатками, либо, если он уже практически полностью расширился и остыв покидает турбину в специальное приемное устройство — конденсатор.

Вал нашей турбины сцеплен с валом электрического генератора. Генератор работает по принципу как и любой электрический генератор, например как генератор в машине. Только в машине генератор вращается приводным ремнем от двигателя, а генератор на тепловой электростанции вращается от паровой турбины.

Принцип работы

Для начала стоит определиться с терминами «ТЭЦ» и «ТЭС». Говоря понятным языком – они родные сестры. «Чистая» теплоэлектростанция – ТЭС рассчитана исключительно на производство электроэнергии. Ее другое название «конденсационная электростанция» – КЭС.

Теплоэлектроцентраль – ТЭЦ — разновидность ТЭС. Она, помимо генерации электроэнергии, осуществляет подачу горячей воды в центральную систему отопления и для бытовых нужд.

Схема работы ТЭЦ достаточно проста. В топку одновременно поступают топливо и разогретый воздух — окислитель. Наиболее распространенное топливо на российских ТЭЦ – измельченный уголь. Тепло от сгорания угольной пыли превращает воду, поступающую в котел в пар, который затем под давлением подается на паровую турбину. Мощный поток пара заставляет ее вращаться, приводя в движение ротор генератора, который преобразует механическую энергию в электрическую.

Далее пар, уже значительно утративший свои первоначальные показатели – температуру и давление – попадает в конденсатор, где после холодного «водяного душа» он опять становится водой. Затем конденсатный насос перекачивает ее в регенеративные нагреватели и далее — в деаэратор. Там вода освобождается от газов – кислорода и СО2, которые могут вызвать коррозию. После этого вода вновь подогревается от пара и подается обратно в котел.

Шесть процентов всей электроэнергии страны

Официальной датой основания Мосэнерго считается 31 июля 1887 года — в этот день правление петербургского «Общества электрического освещения 1886 года» одобрило контракт на устройство электрического освещения пассажа Постниковой на Тверской улице в Москве (ныне в этом здании расположен Театр имени М.Н. Ермоловой). В конце 1888 года в столице начала работать первая центральная электростанция «Георгиевская», а в 1897 году открылась Московская городская электростанция «Раушская». Сегодня она известна как ГЭС-1 имени П.Г. Смидовича и признана старейшей действующей электростанцией России (28 ноября 2017 года станция отметила 120-летие).

Сегодня ПАО «Мосэнерго» — крупнейшая территориальная генерирующая компания России. Предприятие объединяет 15 электростанций, а также районные и квартальные тепловые станции.

Мосэнерго производит шесть процентов всей вырабатываемой в стране электроэнергии. Предприятие поставляет свыше 60 процентов электроэнергии, потребляемой Московским регионом, а также обеспечивает около 90 процентов потребностей столицы в тепловой энергии.

Общая установленная электрическая мощность объектов Мосэнерго — 12,8 тысячи мегаватт, тепловая — 42,8 тысячи гигакалорий в час.

В 2007–2015 годах на шести электростанциях ПАО «Мосэнерго» (ТЭЦ-12, ТЭЦ-16, ТЭЦ-20, ТЭЦ-21, ТЭЦ-26 и ТЭЦ-27) ввели в эксплуатацию семь новейших парогазовых энергоблоков суммарной мощностью 2,9 гигаватта (это более 22 процентов от общей установленной мощности компании). Эксплуатация парогазовых энергоблоков позволила достичь экономии природного газа и существенно снизить выбросы в атмосферу.

В 2014–2015 годах Мосэнерго передали 44 котельных МОЭК (34 из них — действующие, остальные 10 выведены из эксплуатации или находятся в резерве). В последние годы ПАО «Мосэнерго» переключает нагрузку с котельных на ТЭЦ. Это позволяет экономить топливо, оптимизировать затраты и в целом повышать эффективность теплоснабжения Москвы.

В частности, в состав ТЭЦ-20 вошли три котельные — РТС «Волхонка-ЗИЛ», КТС-18 и КТС-54 общей установленной тепловой мощностью 450 гигакалорий в час.

Война и послевоенные годы

Даже во время Великой Отечественной войны в большинство домов и промышленных объектов продолжали подавать тепло. Однако эвакуация более половины мощностей ТЭЦ и трудности с топливом, конечно же, привели к снижению количества вырабатываемого тепла. Несмотря на нехватку материалов, не прекращалось строительство тепловых сетей. В работах участвовали сами горожане. Например, в 1944 году силами москвичей соорудили 1,5-километровый теплопровод и подключили к отоплению 20 зданий в Ждановском (сейчас — Таганском) районе.

К 1946 году мощность теплофикационных турбин Москвы превысила довоенную. В послевоенное время теплом снабжали в основном жилые здания. Новый план реконструкции Москвы предусматривал масштабное жилищное строительство, и все новые дома нужно было подключить к отопительной системе. Если в 1945 году к центральному отоплению было подключено около 500 зданий, то в 1959-м это количество выросло до 8050.

В 1973 году тепло получили жители юго-запада и северо-запада Москвы. В 1976-м тепловые магистрали построили в таких крупных жилищных массивах, как Ясенево, Орехово-Борисово и Чертаново. В 1980-е годы из-за дефицита тепла в северных районах приняли решение строить Северную ТЭЦ (ТЭЦ-27). В 1992-м ее ввели в эксплуатацию.

Использование ядерной энергии в военной сфере

Большое количество высокоактивных материалов используют для производства ядерного оружия. По оценкам экспертов, ядерные боеголовки содержат несколько тонн плутония.

Ядерное оружие относят к потому что оно производит разрушения на огромных территориях.

По радиусу действия и мощности заряда ядерное оружие делится на:

  • Тактическое.
  • Оперативно-тактическое.
  • Стратегическое.

Ядерные боеприпасы делят на атомные и водородные. В основу ядерного оружия положены неуправляемые цепные реакции деления тяжелых ядер и реакции Для цепной реакции используют уран либо плутоний.

Хранение такого большого количества опасных материалов — это большая угроза для человечества. А применение ядерной энергии в военных целях может привести к тяжелым последствиям.

Впервые ядерное оружие было применено в 1945 году для атаки на японские города Хиросима и Нагасаки. Последствия этой атаки были катастрофичными. Как известно, это было первое и последнее применение ядерной энергии в войне.

Классификация тэс.

  1. По виду отпускаемой
    энергии:

    1. тепловые станции,
      отпускающие только электрическую
      энергию. Они оснащаются турбинами типа
      К (конденсационные): КЭС, ГРЭС(Государственная
      районная электростанция). Очень крупные.
      КПД=35-40%;

    2. тепловые
      электростанции, отпускающие и
      электрическую и тепловую энергию-ТЭЦ.
      На них более полно используется теплота
      топлива. КПД=60-70%. Бывают двух типов:
      промышленные и отопительные. Промышленные
      ТЭЦ работают исключительно для
      удовлетворения потребности в тепловой
      энергии какого-либо предприятия.
      Отопительные ТЭЦ предназначены для
      отопления жилых районов, городов. Зимой
      работают по графику, летом переходят
      на конденсатный режим.

  1. По технологической
    структуре:

    1. ТЭС с блочной
      структурой основного оборудования.
      Используется несколько блоков.
      Принципиальная схема не зависит от
      блоков. Количество парогенераторов
      равно количеству турбин.

Эта
структура появилась 30-40 лет назад.
Причины: переход на промперегрев пара
для увеличения КПД установки; необходимость
упрощения схем паропроводов; требование
надежной автоматизации и регулирования
основных агрегатов и вспомогательного
оборудования;

    1. ТЭС не блочной
      структуры. С поперечными связями и
      общим паровым трансфером. Количество
      парогенераторов не равно количеству
      турбин.

  1. По типу теплового
    двигателя:

    1. станции с
      паротурбинными установками (КПД до
      40%);

    2. станции с
      газотурбинными установками (КПД=30-33%).

Топливо и сжатый
воздух подаются в камеру сгорания, затем
продукты сгорания расширяются в газовой
турбине. ГТУ более компактны, чем ПТУ,
менее металлоемкие, маневренные;

    1. станции с
      парогазовыми установками (КПД=50-55%).

Работают по циклу
газовой и паровой турбин. Основное
достоинство-экономичность;

    1. тепловые станции
      с двигателями внутреннего сгорания.

  1. По виду
    используемого топлива:

    1. угольные;

    2. газовые (больше
      всего);

    3. мазутные.

  1. По типу
    парогенератора:

    1. с прямоточным
      парогенератором;

    2. с барабанным
      парогенератором.

  1. По величине
    начальных параметров пара:

    1. со сверхкритическими
      параметрами пара (Р>22 МПа);

    2. с высокими
      параметрами пара (Р>16 МПа);

    3. со средними
      параметрами пара (Р>4 МПа);

    4. с низкими
      параметрами пара (Р<4 МПа).

  1. По мощности.

    1. станции большой
      мощности (Nуст>1000
      МВт);

    2. станции средней
      мощности (Nуст>160
      МВт);

    3. станции средней
      мощности (Nуст<160
      МВт).

  1. По типу часов
    использования установленного
    оборудования:

    1. базовые (Туст>5000
      час/год);

    2. полупиковые (Туст
      от 5000 до
      1500-2000 час/год);

    3. пиковые (Туст
      <1500-2000).

  1. По способу
    водоснабжения:

    1. прямоточные;

    2. с обратным
      водоснабжением.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
Добавить комментарий