Теплоэлектроцентраль (или ТЭЦ) – это промышленное предприятие, основная задача которого – комбинированное производство электрической энергии и тепла. Данные ресурсы затем направляются потребителям в виде горячей воды или пара для отопления зданий и горячего водоснабжения. Такой подход, называемый когенерацией, существенно повышает эффективность использования сжигаемого топлива по сравнению с раздельным производством электричества на конденсационных электростанциях и тепла в котельных. ТЭЦ являются неотъемлемой частью энергетической инфраструктуры многих городов и промышленных зон, поскольку снабжают их необходимыми ресурсами и тем самым поддерживают необходимый уровень комфорта и безопасности.
Принцип действия теплоэлектроцентрали
Работа ТЭЦ основана на преобразовании химической энергии топлива в электрическую и тепловую энергию. Весь процесс можно разделить на несколько последовательных этапов:
- Подготовка и сжигание топлива. Изначально на станцию поступает топливо. Это может быть природный газ, мазут, уголь или другие горючие материалы. Топливо проходит необходимую подготовку (например, дробление угля, подогрев мазута) и подается в топку парового котла, где оно сжигается при очень высокой температуре.
- Генерация пара. Тепло, выделяющееся при сгорании топлива, нагревает воду, циркулирующую по трубной системе котла. Она превращается в пар высокого давления и температуры.
- Работа паровой турбины. Полученный пар под высоким давлением направляется на лопатки паровой турбины. Проходя через ее ступени, он расширяется, его давление и температура падают. При этом энергия пара преобразуется в механическую энергию вращения ротора турбины.
- Выработка электричества. Ротор турбины жестко соединен с ротором электрического генератора. Его вращение в магнитном поле статора приводит к возникновению электрического тока в обмотках статора. Так механическая энергия преобразуется в электрическую. Выработанная электроэнергия через повышающие трансформаторы и распределительные устройства поступает в общую энергетическую систему.
- Использование тепловой энергии. В отличие от конденсационных электростанций, где весь отработавший в турбине пар конденсируется, на ТЭЦ значительная часть пара отбирается из промежуточных ступеней турбины. Он имеет еще достаточно высокую температуру, но уже пониженное давление, и его направляют в сетевые подогреватели (теплообменники). В них пар отдает свое тепло воде, циркулирующей в тепловой сети города. Нагретая сетевая вода поступает к потребителям для отопления и горячего водоснабжения. Оставшийся после отборов пар, а также конденсат из сетевых подогревателей, поступает в конденсатор турбины.
- Конденсация и возврат воды. В конденсаторе пар охлаждается большим количеством циркуляционной воды, забираемой из внешнего источника (реки, озера) или проходящей через градирни. При охлаждении пар конденсируется, превращаясь обратно в воду. Этот конденсат насосами подается обратно в систему водоподготовки и затем в котел, замыкая цикл. Охлаждающая вода, нагревшаяся в конденсаторе, либо сбрасывается обратно в водоем, либо направляется на охлаждение в градирни.
Состав основного оборудования ТЭЦ
Для реализации описанного технологического процесса теплоэлектроцентраль оснащается комплексом сложного оборудования.
- Системы топливоподачи. Сюда входят устройства для приема, хранения (угольные склады, мазутные баки), подготовки (дробилки, мельницы, подогреватели) и транспортировки топлива к котлам (конвейеры, трубопроводы).
- Котельные установки. Это «сердце» ТЭЦ. Основной элемент – паровой котел, где сжигается топливо и генерируется пар. Сюда же относятся горелочные устройства, системы золоудаления (для угольных ТЭЦ), дымососы и дутьевые вентиляторы для подачи воздуха и удаления продуктов сгорания.
- Турбинные агрегаты. Состоят из паровой турбины и соединенного с ней электрогенератора. Турбины на ТЭЦ бывают разных типов, например, с противодавлением и с регулируемыми отборами пара для теплоснабжения.
- Электротехнические агрегаты. К ним относятся генераторы, повышающие трансформаторы, распределительные устройства открытого (ОРУ) и закрытого (ЗРУ) типа, системы релейной защиты и автоматики, кабели и линии электропередач.
- Оборудование теплоснабжения. В эту группу входят сетевые подогреватели (теплообменники), насосы сетевой воды, трубопроводы тепловых сетей, баки-аккумуляторы горячей воды для выравнивания суточных графиков нагрузки.
- Система технического водоснабжения. Обеспечивает подачу охлаждающей воды для конденсаторов турбин и другого вспомогательного оборудования. Часто включает насосные станции и градирни – специальные сооружения для охлаждения циркуляционной воды атмосферным воздухом.
- Система водоподготовки и химводоочистки. Подготавливает воду перед подачей в котел. Удаляет из исходной жидкости соли жесткости, растворенные газы и другие примеси, чтобы предотвратить образование накипи и коррозию оборудования. Сюда относятся различные фильтры, ионообменные установки, деаэраторы.
- Системы газоочистки. Устанавливаются на дымовой трубе для улавливания вредных выбросов (золы, оксидов серы и азота) перед их попаданием в атмосферу, особенно на ТЭЦ, работающих на угле и мазуте.
- Насосное оборудование. Многочисленные насосы разного назначения (питательные, конденсатные, сетевые, циркуляционные, подпиточные) перемещают воду и конденсат по различным контурам станции.
Поставки энергетического оборудования от компании JackShaft
Стабильная и эффективная работа теплоэлектроцентрали напрямую зависит от качества и надежности установленного оборудования. Компания JackShaft предлагает комплексные решения для оснащения и модернизации ТЭЦ, поставляя широкий спектр необходимой техники и компонентов.
Ассортимент поставок JackShaft охватывает практически все ключевые системы современной ТЭЦ: установки топливоподачи, котельное оборудование, турбоприводы и турбины малой мощности, оборудование для систем теплоснабжения и водоснабжения, системы автономного электроснабжения, насосы разных типов, градирни, установки фильтрации и химводоочистки, системы газоочистки, а также оборудование для проведения ремонтных работ. Кроме основных технологических установок в каталоге также можно подобрать разнообразные электрические двигатели, необходимые для привода многочисленных механизмов на ТЭЦ.
Сотрудничество с компанией JackShaft предоставляет энергетическим компаниям доступ к полному перечню современного оборудования от одного поставщика. Это упрощает процессы закупки, логистики и интеграции различных систем. Компания предлагает проверенные решения, способствующие повышению надежности и экономической эффективности работы теплоэлектроцентралей. За счет комплексного оснащения ТЭЦ через одного партнера удается сократить сроки реализации проектов и создать согласованно работающие технологические комплексы.