Принцип работы и устройство тепловой электростанции (тэс/тэц)

Какие бывают источники энергии

Источников энергии существует множество. Самыми интересными, наверное, являются солнце и ветер. Вроде ничего не происходит, а электричество вырабатывается. Самые технологичные способы получения — это без сомнения атомная энергетика и токамаки, которые еще пока строятся и рано говорить об их промышленном запуске.

Есть и более экстравагантные способы получения энергии. Например, энергия Земли, о которой я подробно рассказывал ранее. Есть даже станции, которые вырабатывают энергию из приливов. Тоже своеобразный, но иногда действенный способ.

Сочетание приведенных выше технологий позволяет поставить источник энергии почти в любой точке мира. Если что, то можно даже подогнать плавучую атомную станцию, которая обеспечит энергией небольшой город на 60-100 тысяч жителей.

Первая в мире плавучая атомная станция «Академик Ломоносов».

Это все хорошо, но есть и более проверенные способы получения энергии, которые требуют мало затрат, но им надо обеспечивать много топлива и они не очень-то экологичны. Для выработки электричества они используют ископаемое топливо, которое, кроме прочего, может и закончиться, но пока его хватает.

Основное оборудование

Если говорить об основных элементах, эксплуатирующихся на тепловых электрических станциях, то это котельные, а также турбинные установки в паре с электрическим генератором и конденсатором. Основным отличием основного оборудования от дополнительного стало то, что оно имеет стандартные параметры по своей мощности, производительности, по параметрам пара, а также по напряжению и силе тока и т. д. Также можно отметить, что тип и количество основных элементов выбираются в зависимости от того, какую мощность необходимо получить от одной ТЭС, а также от режима ее эксплуатации. Анимация принципа работы ТЭС может помочь разобраться в этом вопросе более детально.

Превращение природных энергетических ресурсов в электричество осуществляется с помощью специальных установок, функционирующих на различных принципах. Среди них наиболее широкое распространение получили тепловые электростанции, применяющие для работы жидкое, твердое и газообразное органическое топливо. Они вырабатывают более 70% всей мировой электроэнергии и располагаются поблизости от месторождений природных ресурсов. Многие ТЭС производят не только электричество, но и тепловую энергию.

Основные принципы работы ТЭС

Прежде чем перейти к рассмотрению самого принципа работы, необходимо понять, о какой именно станции идет речь. Стандартное устройство таких объектов включает в себя такую систему, как промежуточный перегрев пара. Она необходима потому, что тепловая экономичность схемы с наличием промежуточного перегрева, будет выше, чем в системе, где она отсутствует. Если говорить простыми словами, принцип работы ТЭС, имеющей такую схему, будет гораздо эффективнее при одних и тех же начальных и конечных заданных параметрах, чем без нее. Из всего этого можно сделать вывод, что основа работы станции – это органическое топливо и нагретый воздух.

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.

Графики электрических нагрузок

Графики нагрузок, характеризующие работу как потребителей, так и источников электроэнергии, представляют собой диаграммы в прямоугольных осях координат, где по оси абсцисс откладывается время, в течение которого показывается изменение нагрузки, а по оси ординат – соответствующие данному моменту времени нагрузки, обычно в виде активной, реактивной или полной (кажущейся) мощностей. Чаще всего строят суточные, месячные, сезонные и годовые графики нагрузок.

При построении так называемых ступенчатых графиков нагрузок (рис. 4) считают, что нагрузка в интервале между двумя измерениями остается постоянной. Исходными для построения годового графика нагрузки по продолжительности являются суточные графики нагрузки для характерных зимних и летних суток. График строится по 12 точкам, соответствующим наибольшим суточным нагрузкам каждого месяца.

Площадь годового графика нагрузки по продолжительности представляет собой в определенном масштабе потребляемую (отдаваемую) за год энергию (кВт·ч), а площадь суточных графиков – энергию, потребляемую (отдаваемую) за сутки (кВт·ч).

Годовые графики нагрузки дают возможность определить оптимальное количество и мощность агрегатов электростанции или трансформаторов подстанции, уточнить режимы их работы, выявить возможные сроки их планово-предупредительных ремонтов.

Графики также дают возможность приближенно рассчитать годовую потребность в электроэнергии, годовые потери в сетях, трансформаторах и других элементах установки. По графикам нагрузки определяется ряд техникоэкономических показателей для действующих или вновь проектируемых электроустановок, таких, как средняя (среднесуточная, среднемесячная или среднегодовая) нагрузка электростанции или подстанции, число часов использования установленной мощности, коэффициент заполнения графика, коэффициент использования установленной мощности.

Рис. 4. Суточный ступенчатый график активной нагрузки

Графики нагрузки предназначены для следующих целей:

  • для определения времени пуска и остановки агрегатов, включения и отключения трансформаторов;
  • определения количества выработанной (потребленной) электроэнергии, расхода топлива и воды;
  • ведения экономичного режима электроустановки;
  • планирования сроков ремонтов оборудования;
  • проектирования новых и расширения действующих электроустановок;
  • проектирования новых и развития существующих энергосистем, их узлов нагрузки и отдельных потребителей электроэнергии.

Чем равномернее нагрузка генераторов, тем лучше условия их работы, поэтому возникает так называемая проблема регулирования графиков нагрузки, проблема их выравнивания. При этом следует иметь в виду, что целесообразно по возможности более полно использовать установленную мощность электростанций.

Для регулирования графиков нагрузки используют различные способы, в том числе:

  • подключение сезонных потребителей;
  • подключение нагрузки ночью;
  • увеличение числа рабочих смен;
  • смещение начала работы смен и начала работы предприятий;
  • разнос выходных дней;
  • введение платы как за активную, так и за реактивную энергию;
  • уменьшение перетоков реактивной мощности по сети;
  • объединение районных энергосистем.

Суточный график нужен для оперативного регулирования и планирования балансов электроэнергии и мощности до нескольких суток.

Недельный:

  • определение готовности работы оборудования.
  • управление режимами с учетом недельной неравномерности;
  • проведение текущих осмотров ревизий текущих ремонтов;
  • регулирование водно-энергетических режимов ГЭС.

Годовой:

  • планирование хозяйств деятельности;
  • планирование капитального ремонта;
  • планирование обеспечения топливом;
  • водно-энергетическое регулирование ресурсов водохранилища ГЭС;
  • планирование товарно-ценовой деятельности.

Просмотров: 10 791

ТЭС на угле

Уголь уже давно стал одним из основных источников энергии в повседневной жизни и производственной деятельности людей. Широкое распространение данного вида топлива стало возможным благодаря его доступности. Во многих месторождениях он расположен в нескольких метрах от поверхности земли и может добываться более дешевым открытым способом. Кроме того, уголь не требует каких-то особых условий хранения и складируется в обычные кучи неподалеку от объекта.

Промышленное использование угля началось в конце 18-го века. В дальнейшем, когда появился железнодорожный транспорт, уголь стал источником движущей силы для паровозов. Позднее он стал применяться на первых тепловых электростанциях, построенных в конце 19-го века. Многие ТЭС и в настоящее время работают на угле.

На самых первых электростанциях сжигание угля осуществлялось путем его укладки на колосниковые решетки. Загрузка топлива и удаление шлака выполнялось вручную. Постепенно эти процессы были механизированы и уголь попадал на решетки из верхнего бункера. Решетка приводилась в движение и отработанный шлак ссыпался в специальный приемник.

Современные тепловые электростанции уже давно не пользуются кусковым углем. Вместо него в котлы загружается угольная пыль, получаемая в дробилках или мельницах. Подача топлива к горелкам производится сжатым воздухом. Попадая в топку, угольная пыль вперемешку с воздухом начинает гореть, выделяя большое количество тепла.

«Никто не ставил задачи перевести Сибирь с угля на газ»

— Почему так получилось? Ведь европейскую часть целенаправленно газифицировали. А Сибирь просто не успели?

— Не в этом дело

Во-первых, и в СССР обращали внимание на стоимость газа. В Сибири сразу предполагалось, что это топливо будет стоить дороже, чем с западной стороны Урала

И немного дороже угля, который у нас просто лежал и лежит, и будет еще долго лежать под ногами. Нам, энергетикам, в то время было все равно — мы не оперировали понятием денег. Деньги мы получали только в кассе, в виде зарплаты. А остальное все шло по лимитам — на топливо, на оборудование, — которые распределялись централизованно. Идеальная система, кстати — никакой коррупции! Но вот на правительственном уровне все считали до копейки и тогда, и в то время газ выходил для Сибири дороже.

Сейчас, кстати, такая же ситуация — перевод угольной ТЭС на газ обойдется очень дорого. Сейчас многие кричат — газ, газ! Но мы же привыкли к тарифам на тепло и на электроэнергию в нашей тарифной зоне. А у нас они ниже, чем в европейской части страны. Цена газа сейчас меньше 100 долларов за тысячу кубометров. А должна быть минимум 250−260 долларов. Вот вам и рост тарифа.

— Но это сейчас. А тогда то почему не получилось все газифицировать?

— А тут вторая причина — не было свободных лимитов газа. Как я уже говорил, все объемы разобрали на нужды промышленности. Ведь откуда вообще шел газ в Сибирь? Первое — это попутный нефтяной газ, о котором я и говорил. Конечно, и в том газопроводе был подвод с Мыльжинского месторождения, но в основном по трубе качали ПНГ. Второе — это сетевой газ, который дошел до Сибири намного позже. Сначала до Омска, потом до Новосибирска.

Но всегда газовое топливо прежде всего предназначалось для нужд индустрии — металлургии, химпрома, машиностроителей. То есть для тех отраслей народного хозяйства, где использование газа могло дать огромный экономический эффект. Тепловые электростанции, даже крупные, не способны потреблять сопоставимые с промышленными гигантами объемы газа. Даже в Новосибирске, где тогда костяк экономики составляли предприятия ОПК, не самые энергоемкие, на энергетику оставалось только так называемое буферное потребление.

Была и третья причина, актуальность которой не исчезла до наших дней. Уголь в Сибири буквально лежит под ногами. Его же надо использовать! Вы представьте, что такое тащить уголь на запад — какое выйдет транспортное плечо. Поэтому там и газификация, в том числе и энергетики, велась целенаправленно и обдуманно. А у нас тут плечо, ну даже если 1000 км — это не страшно. Скажем, от Канско-Ачинского бассейна до ТЭЦ-3 в Барнауле больше 800 км — но все равно это экономически выгодно и обоснованно.

Наконец, никто и не ставил тогда задачи перевести Сибирь с угля на газ. Если бы партия сказала «Надо!», мы бы ответили, как комсомол, «Есть!», и все бы сделали. Но партия такого не говорила.

Вы поймите, вся энергетика тогда строилась исключительно под нужны военной промышленности, крупной индустрии. Главное, для чего возводили ТЭЦ в городах — снабжение заводов электроэнергией, теплом, паром. Попутным делом было отопление и электроснабжение жилых кварталов. Все ТЭЦ в Новосибирске, например, за исключением ТЭЦ-5, строили под заводы. Надо для родины развивать электронную промышленность — расширяем мощности ТЭЦ-4. Надо еще больше снарядов и оружия — наращиваем ТЭЦ-3.

Только Новосибирская ТЭЦ-5 изначально планировалась исключительно для нужд стремительно выросшего города. В той зоне, где ее построили, заводов и тогда не было, и сейчас нет. Новая электростанция должна была работать на буром угле. Это очень удобно — от станции Жеребцово железная дорога идет до ТЭЦ-5 напрямую. Кстати, вот сейчас ее перевели на бурый уголь — и это хорошо. Когда она работала на кузнецком каменном угле, вагоны с топливом тащили с Инской — для железнодорожников мука страшная была.

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.

Библиография

  • Пар: Его Поколение и Использование (2005). 41-й выпуск, Babcock & Wilcox Company, ISBN 0-9634570-0-4
  • Паровая Эксплуатация установки (2011). 9-й выпуск, Эверетт Б. Вудрафф, Герберт Б. Лэммерс, Томас Ф. Лэммерс (соавторы), Профессионал McGraw-Hill, ISBN 0-07-166796-8
  • Руководство Производства электроэнергии: Основные принципы Низкой Эмиссии, Высокоэффективная Деятельность Электростанции (2012). 2-й выпуск. Филип Киэмех, Профессионал McGraw-Hill, ISBN 978-0-07-177227-3
  • Стандартное Руководство Разработки Силовой установки (1997). 2-й выпуск, Томас К. Эллиот, Кэо Чен, Роберт Сванекамп (соавторы), Профессионал McGraw-Hill, ISBN 0-07-019435-1

Как работает тепловая электростанция

В основе работы тепловой электростанции лежат свойства пара, которыми он обладает. Вода, превращенная в пар, несет в себе большое количество энергии. Именно эту энергию направляют на вращение турбин, которые должны вырабатывать электричество.

Как правило, на тепловых электростанциях в качестве топлива используется уголь. Выбор этого топлива очень логичен, ведь именно угля на нашей планете еще очень и очень много. В отличии от нефти и газа, которых пока хватает, но уже маячит перспектива истощения их запасов.

Калининградская ТЭЦ.

Выше я сказал, что 60 процентов получаемой в мире энергии вырабатывается ТЭС. Если говорить о станциях, которые работают на угле, их доля достигает примерно 25 процентов. Это лишний раз подтверждает, что угля у нас много.

Для работы станции его заранее измельчают. Это может делаться в рамках станционного комплекса, но проще это сделать где-то в другом месте.

Измельченный уголь попадает на станцию на начальном этапе производства энергии. При его сжигании разогревается котел, в который и попадает вода. Температура котла может меняться, но его главной задачей является максимальный нагрев пара. Сам пар получается из воды, которая так же поступает на станцию.

Когда вода нагревается в котле, она в виде пара попадает на отдельный блок генератора, где под большим давлением раскручивает турбины. Именно эти турбины и вырабатывают энергию.

Примерно так выглядят принцип работы тепловых электростанций.

Казалось бы, что на этом надо заканчивать, ”заправлять” в котлы новый уголь и подливать воду, но не все так просто. На этапе турбины у потерявшего свою силу и остывшего пара есть два пути. Первый — в циклическую систему повторного использования, второй — в магистраль теплоснабжения. Нагревать воду для отопления отдельно нет смысла. Куда проще отобрать ее после того, как она приняла участие в выработке электричества. Так получается намного эффективнее.

Остывшая вода попадает в градирни, где охлаждается и очищается от примесей серы и других веществ, которыми она насытилась. Охлаждение может показаться нелогичным, ведь это оборотная вода и ее все равно надо будет снова нагревать, но технологически охлаждение очень оправдано, ведь какое-то оборудование просто не может работать с горячей водой.

Принцип работы градирни.

После этого вода или проходит через системы предварительного подогрева, или сразу поступает в котлы. Примерно так и выглядит схема работы тепловой электростанции. Есть, конечно, тонкости вроде резервуаров, отстойников, каналов, змеевиков и прочего оборудования, но оно разнится от станции к станции и останавливаться на нем подробно не стоит. Такое оборудование не влияет на принцип работы электростанции, который я описал.

Так выглядит турбина, когда она открыта и находится на обслуживании.

Есть и другие электростанции, которые работают на мазуте, газе и других видах горючих материалов, извлекаемых из недр планеты, но принцип их работы примерно один и тот же — горячий водяной пар крутит турбину, а топливо используется для получения этого пара.

Основание станции

Строительные работы на Углегорской ГРЭС начались в 1968 году. Первоначально возводились объекты инфраструктуры, дороги, коммуникации, производственные здания и жилые кварталы города Светлодарск. Подведены высоковольтные магистральные линии для передачи напряжения 330 и 110 кВ. На реке Лугань была сооружена запруда, чтобы из нее брать воду для охлаждения и технического использования. Чудеса конструкторской мысли проявили советские строители: на станции была возведена рекордная по высоте 320-метровая дымовая труба.

Запуск в работу энергоблока-первенца состоялся зимой 1972 года. 3 декабря угольный турбоагрегат мощностью 300 МВт выработал первые киловатты энергии. После обкатки ГРЭС была подключена к объединенной энергосистеме страны. В течение года энергетики поступательно ввели в эксплуатацию еще три блока, работавших на газовых углях. К концу 1973 Углегорская ГРЭС стабильно выдавала 1200 МВт так необходимой энергии.

«Нужно развивать парогазовые технологии»

— Как вы оцените перевод Новосибирской ТЭЦ-5 на бурый уголь, который СГК в прошлом году осуществила?

— Это очень правильный и логичный шаг. Надо отметить, что бородинский уголь, который СУЭК теперь поставляет в Новосибирск, это самый лучший бурый уголь, который только может быть. На Новосибирской ТЭЦ-3, которая давно работает на буром угле, мы всегда были рады, когда удавалось закупить именно партии бородинского угля. Назаровский бурый, например, большие сложности нам всегда доставлял. Бояться горожанам ничего не нужно. Да, котлы на ТЭЦ-5 изначально не были предназначены для сжигания бурого угля, но это технический вопрос, он решаем. И СГК его решит.

— Понятно, что волнует горожан в связи с этим переводом — экология. Сейчас вообще такие вопросы на слуху, на хайпе даже. А в ваше время, когда вы руководили энергосистемой, людей это волновало?

— Да. И в свое время мы в «Новосибирскэнерго» начинали заниматься, например, золошлакоотвалами. Ведь ЗШО — это не отходы, это сырье. В Новосибирске на площадку ТЭЦ-6 в 1990-е вывезли миллион тонн золошлака. При Барабинской ТЭЦ был построен завод по выпуску кирпича из шлаков, под переработку 200 тысяч тонн в год. Когда строили автомагистраль Омск — Новосибирск, в основание трассы на участке примерно в 200 км уложили порядка 200 тысяч тонн ЗШО с этой станции. И надо сказать, эта дорога стояла лучше, чем остальные, я сам по ней ездил много лет. Ведь проблема Новосибирской области какая — одно болото же сплошное, поэтому дороги пучатся постоянно.

Наладили тогда и поставки ЗШО на цементный завод в Искитиме, даже документы получили на такой продукт, выпустили 4 тысячи тонн — это же не игрушки, цемент должен веками держать. К сожалению, потом все эти начинания были свернуты. И сейчас мы пришли к тому, от чего уходили…

Вот вы спрашиваете про экологию… Мы сейчас получаем тепло и свет от газа или угля. Но ведь газ — вот он сгорел, и его уже не будет. Кусочек угля сгорел — и его тоже больше не будет. Может, термоядерную энергию когда-нибудь освоят, но и она конечной будет. И водород, на который сейчас многие молятся, кончится тоже… Я считаю, что двигаться нужно не в сторону тотальных ВИЭ. Нужно развивать парогазовые технологии. Например, сейчас есть технологии, которые позволяют на парогазовых установках за счет использования высоких температур в цикле (от 1200 градусов и выше) получить КПД под 70%! По всем оценкам, такого же эффекта можно добиться и на угольном топливе. Но как? В Томске, я знаю, на ТЭЦ-3 сделали установки для получения генераторного газа. Но дальше там не пойдут.

На Новосибирской ТЭЦ-2 можно сделать такие же установки, получить генераторный газ, использовать существующие котлы-утилизаторы. Нам надо двигаться дальше в парогазовом цикле. Мы способны повысить КПД таких установок. Допустим, сегодня на ГРЭС мы получаем КПД на уровне 42−44%. А можно добиться 50% и выше. Это будет огромный скачок в тепловой энергетике! Но для этого из угля нужно сначала получать синтез-газ. А потом уже его использовать в цикле ПГУ. Понимаете, нам никуда от угля не убежать. Но повышать эффективность угольной генерации необходимо. И технологии есть! Надо просто взять их и делать!

Теплоэнергетика. Преимущества и недостатки

Теплоэнергетика является одной из основных составляющих энергетики и включает в себя процесс производства тепловой энергии, транспортировки, рассматривает основные условия производства энергии и побочные влияния отрасли на окружающую среду, организм человека и животных. теплоэнергетика человечество ядерный

Процесс производства тепловой энергии осуществляется на тепловых электрических станциях (ТЭС) и тепловых электрических централях(ТЭЦ). Эти два вида предприятий на данный момент являются основными поставщиками тепловой, а также электрической энергии, поскольку эти виды энергоресурсов очень тесно связаны. В настоящее время широкое применение находит способ поместная система снабжения тепловой энергией, которая применяется как на крупных промышленных предприятиях, так и для отопления жилых площадей.

В соответствии с установившейся терминологией, теплоэнергетика включает в себя получение, переработку, преобразование, хранение и использование энергоресурсов и энергоносителей всех типов.

Согласно определению, теплоэнергетика обладает развитыми внешними и внутренними связями и её развитие неотделимо от всех направлений жизнедеятельности человека, связанных с использованием энергии (в промышленности, сельском хозяйстве, строительстве, на транспорте и в быту).

Развитие теплоэнергетики характеризуется ускорением темпов роста, изменением всех количественных показателей и структуры топливно-энергетического баланса, глобальным охватом всех видов ресурсов органического топлива, вовлечением в сферу использованием ядерного горючего.

В общем случае различаются четыре основные стадии трансформации первичных тепловых ресурсов (от их природного состояния , находящегося в динамическом равновесии с окружающей средой, до конечного использования).

  • 1. Извлечение, добыча или прямое использование первичных природных ресурсов тепловой энергии.
  • 2. Переработка (облагораживание) первичных ресурсов до состояния, пригодного для преобразования или использования.
  • 3. Преобразование связанной энергии переработанных ресурсов в тепловую энергию на тепловых станциях (ТЭС), централях (ТЭЦ), на котельных.

Преимущества:

ь относительная дешевизна производства;

ь возможность быстрого сооружения станций;

ь достаточные, на сегодняшний день, запасы топлива;

Недостатки:

ь ограниченность ресурсов;

ь неэкологичность, большое количество отходов и вредных выбросов;

ь большие потери энергии топлива при её выработке;

ь необходимость транспортировки топлива;

ь ущерб природе и экологии при добыче топлива;

Недостатки альтернативных источников энергии

Атомные, гидро и тепловые электростанции являются основными источниками получения электроэнергии в современном мире. Каковы достоинства АЭС, ГЭС и ТЭС? Почему нас не греет энергия ветра или энергия морских приливов? Чем ученым не угодил водород или естественное тепло Земли? На то есть свои причины.

Энергии ветра и солнца и морских приливов принято называть альтернативными из-за их редкого использования и совсем недавнего появления. А еще из-за того, что ветер, солнце, море и тепло Земли возобновляемы, и то, что человек воспользуется солнечным теплом или морским приливом никакого вреда ни солнцу ни приливу не принесет. Но не спешите бежать и ловить волны, не все так легко и радужно.

Гелиоэнергетика имеет существенные минусы — солнце светит только днем, соответственно ночью никакой энергии от него не добьешься. Это неудобно, т.к. основной пик потребления электричества приходится на вечерние часы. В разное время года и в разных местах Земли солнце светит по-разному. Подстраиваться под него дело затратное и сложное.

Ветер и волны тоже явления своенравные, хотят – дуют и приливают, а хотят — нет. Но если они и работают, то делают это медленно и слабо. Поэтому ветроэнергетика и приливная энергетика пока не получили большого распространения.

Геотермальная энергетика – сложный процесс, т.к. строить электрические станции можно только в зонах тектонической активности, где из-под земли можно «выжать» максимум тепла. Много ли мест с вулканами вы знаете? Вот и ученые немного. Поэтому геотермальная энергетика, скорее всего, так и останется узконаправленной и не особо работоспособной.

Водородная энергетика наиболее перспективна. Водород имеет очень высокий КПД сгорания и его сжигание абсолютно экологически чисто, т.к. продукт сгорания – дистиллированная вода. Но, есть одно но. Стоит процесс производства чистого водорода невероятно больших денег. Вы хотите платить миллионы за свет и горячую воду? Никто не хочет. Ждем, надеемся и верим, что в скором времени ученые найдут способ сделать водородную энергетику более доступной.

Аварийно-восстановительные работы

Несмотря на значительные разрушения, Углегорскую электростанцию закрывать не стали. Последующие несколько лет осуществлялись масштабные строительно-монтажные работы. Первоначально было обеспечено восстановление покрытия машинного зала № 1. 8.10.2013 года станционный энергоблок № 1 был подключен к объединенной энергетической системе, 13.11.2013 года подключен блок № 4. Далее проводился капитальный ремонт 3-го энергоблока с восстановлением систем АСУ. В 2014 году решено модернизировать блок № 2 с целью восстановления основного оборудования и повышения электрической мощности на 25 МВт, улучшения экологических показателей по выбросам пыли до 50 мг/нм3.

На протяжении более сорока лет непрерывной работы Углегорской ТЭС модернизация энергогенерирующего оборудования не проводилась. Приказом Минэнергоугля предусмотрена дальнейшая последовательная реконструкция энергоблоков №1, №3, №4 с повышением электрической мощности первой очереди с 1200 МВт до 1300 МВт. Также началось строительство общестанционной сероочистной установки для улучшения экологического состояния региона.

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