45. Теплоэлектроцентрали. Преимущества раздельной и комбинированной выработки электроэнергии и тепла

Теплоэлектроцентрали отпускают электро­энергию потребителю, также как и КЭС, и кро­ме этого тепловую энергию в виде пара и горя­чей воды для технологических нужд производ­ства и горячей воды для коммунально-бытового потребления (отопление, горячее водоснабже­ние). При такой комбинированной выработке тепловой и электрической энергии в тепловую сеть отдается главным образом теплота отрабо­тавшего в турбинах пара (или газа), что приво­дит к снижению расхода топлива на 25—30 % по сравнению с раздельной выработкой электро­энергии на КЭС и теплоты в районных котель­ных. Поскольку для производственных и быто­вых нужд требуется пар или вода в относитель­но широком диапазоне температур и давлений, на ТЭЦ применяются теплофикационные тур­бины различных типов в зависимости от харак­тера потребления теплоты.

На рис. 5.2 представлена схема ТЭЦ с так назы­ваемыми турбинами с ухудшенным вакуумом. Давление в конденсаторе такой турбины поддер­живается таким, чтобы температура насыщения пара была достаточно высокой для нужного наг­рева охлаждающей воды в конденсаторе. Вода, нагретая до необходимой температуры, направ­ляется потребителю для отопления.

На рис. 5.3 изображена схема ТЭЦ, в которой применены так называемые турбины с противо­давлением. В установках этого типа конденса­тор отсутствует, а отработавший пар из турбины направляется по паропроводу на производство, где он отдает теплоту и конденсируется; с про­изводства конденсат возвращается для питания котлов. Давление пара на выходе из турбины определяется потребностями производства.

На рис. 5.4 показана схема ТЭЦ с турбинами с отбором пара. В этой схеме часть пара достаточ­но высоких параметров отбирается из промежу­точных ступеней турбины. Отобранный пар мо­жет быть либо направлен на производство (так называемый производственный отбор), откуда в установку возвращается конденсат (рис. 5.4, а), либо в специальные подогреватели - теплообмен нагревает воду, исполь­зуемую для отопительных целей (так называе­мый теплофикационный отбор) (рис. 5.4, б). Сле­дует заметить, что на современных ТЭЦ наибо­лее распространены турбины с отбором пара.

Районные котельные

Районные котельные предназначены для цен­трализованного теплоснабжения промышлен­ности и жилищно-коммунального хозяйства, а также для покрытия пиковых тепловых нагрузок в теплофикационных системах. Сооружение их требует меньших капиталовложений и может быть проведено в более короткие сроки, чем сооружение ТЭЦ той же тепловой мощности. Поэто­му во многих случаях теплофикацию районов на­чинают со строительства районных котельных. До ввода 9 работу ТЭЦ эти котельные являются основным источником теплоснабжения района. После ввода ТЭЦ они используются в качестве пиковых. Котельные сооружают на площадках ТЭЦ или в районах теплопотребления. В них ус­танавливают водогрейные котлы или паровые котлы низкого давления (1,2—2,4 МПа). При ра­боте на газе предпочтительны водогрейные кот­лы, при работе на мазуте или на твердом топливе — паровые котлы низкого давления. В случае отпус­ка теплоты в виде пара на технологические нуж­ды и горячей воды на теплофикацию следует сравнить варианты установки в котельной как паровых, так и водогрейных котлов. При неболь­шом отпуске теплоты в виде пара производству и на собственные нужды котельной возможна уста­новка комбинированных пароводогрейиых кот­лов для покрытия (феобладаюшей теплофикаци­онной нагрузки. Выбор типа котлов в котельной производится на основе технико- экономических расчетов с учетом факторов надежности их рабо­ты, сложности эксплуатации, величины капита­ловложений и издержек производства.