Комбинированного производства электроэнергии

Тепловые электростанции по типу первичного двигателя подразделяют: на паротурбинные, газотурбинные и дизельные. Газотурбинные ТЭС пока имеют ограниченное применение. Паротурбинные ТЭС являются основными электростанциями большинства энергосистем. Они подразделяются на конденсационные (КЭС), предназначенные только для производства электроэнергии, с турбинами чисто конденсационного типа (для крупных КЭС исторически широко используется термин ГРЭС — Государственная районная электростанция) и теплофикационные (ТЭЦ), предназначенные для комбинированного производства электроэнергии и тепла в виде горячей воды или пара. (КПД ТЭЦ может достигать 50—70 % по сравнению с 35—40 % для лучших КЭС, в связи с чем они получили широкое распространение — 36 % мощности всех ТЭС).

В настоящее время на отопительных ТЭЦ наибольшее распространение имеют установки электрической мощностью 100 и 50 МВт, работающие на начальных параметрах 12,7 МПа, 540 °С. Для отэпительных ТЭЦ больших городов созданы установки электрической мощностью 175 МВт (с турбиной Т-175-130), 180 МВт и 185 МВт (с турбинами Т-180-130 и Т-185-130) и 250 МВт (с турбиной Т-250-240). Установки мощностью 175 МВт работают по циклу без промежуточного перегрева пара; установки с турбинами Т-180-130 и Т-250-130 - по циклу с промежуточным перегревом. Начальные параметры установок мощнэстью 175, 180 и 185 МВт приняты равными 12,7 МПа, 540 °С; установок мощностью 250 МВт — 23,5 МПа, 540-560 °С. Потребности в установках мощностью более 250 МВт для комбинированного производства те глоты и электроэнергии пока нет, однако очевидно, что с ростом промышленности и все большим развитием теплофикации такая необходимость в дальнейшем возникнет.

Электроснабжение городов и поселков в основном осуществляется от электрических сетей крупных электрических систем. Широко используется централизованное электро- и теплоснабжение путем комбинированного производства электроэнергии и тепла.

Оба главных направления экономии энергоресурсов — на выработке электроэнергии и на железнодорожных перевозках — в значительной мере стали возможны благодаря массовому вовлечению в энергетический баланс СССР нефти и природного газа. Важную роль в снижении удельного расхода топлива на выработку электроэнергии сыграло освоение в 60-е гг. закритических параметров пара и увеличение единичной мощности агрегатов (энергоблоков) электростанций. Поскольку такие блоки первоначально создавались на газомазутном топливе, это ускорило их разработку и освоение. В сочетании с продолжавшимся в 60-е гг. быстрым развитием теплофикации (доля комбинированного производства электроэнергии и тепла на теплоэлектроцентралях (ТЭЦ) в общей выработке электроэнергии ТЭС достигла в 1965—1970 гг. 36—38%, после чего снизилась до 30% в настоящее время) повышение тепловой экономичности турбоагрегатов вызвало резкое снижение удельного расхода топлива на выработку электроэнергии. Если в 1960 г. он составлял 471 г/кВт-ч,; то к 1965 г. снизился до 422 г/кВт-ч, к 1970 г.— до 371 г/кВт-ч и к 1975 г.— до 342 г/кВт-ч. В середине 80-х гг. средний удельный расход условного топлива на выработку электроэнергии приблизился в СССР к 325 г/кВт-ч и стал одним из самых низких в мире.

Остравско-Карвинский район ЧССР включает в себя мощные топливодобывающие и металлургические предприятия. Эти предприятия связаны единым технологическим циклом в рамках комбинированного производства, имеют общие вспомогательные и обслуживающие производства, в том числе- системы электро- и теплоснабжения. Поэтому система энергоснабжения такого центра должна формироваться для всей совокупности размещенных на его территории производств и объектов социально-бытового назначения. К 2000 г. тепловая нагрузка Остравско-Карвинской городской агло-

Учитывая возможность реализации схем теплоснабжения путем различного сочетания источников теплоты и их мощностей, а также неоднозначности исходных данных, задачу рассматривали в многовариантной постановке. В результате проведенных исследований установлено, что в условиях ЧССР более эффективным является использование ядерного горючего для комбинированного производства тепловой и электрической энергии. По сравнению с ACT АТЭЦ могут конкурировать с ТЭЦ на органическом топливе при введении ограничения на использование каменного угля для целей теплоснабжения и при задержке освоения котлов с кипящим слоем. В случае применения АТЭЦ схема теплоснабжения рассматриваемого района приобретает вид, представленный на 6.12. Она включает крупную АТЭЦ, а также ряд существующих ТЭЦ, покрывающих локальные тепловые нагрузки или используемых в качестве пиковых источников теплоты.

Источниками централизованного теплоснабжения наряду с крупными районными и городскими котельными служат ТЭЦ. Они имеют бесспорные положительные качества: за счет комбинированного производства тепла и электроэнергии, оснащения высокоэкономичным оборудованием снижаются удельные и общие расходы топлива на энергоснабжение. Газоочистное оборудование современных ТЭЦ обеспечивает высокую степень очистки дымовых выбросов. Все это делает теплофикацию эффективной формой централизации теплоснабжения и наиболее рациональным методом использования топливных ресурсов страны для тепло- и электроснабжения [138].

фактического материала, иллюстрирующая те или иные положения или тенденции в энергетическом хозяйстве, основана на опыте США. Вместе с тем хорошо известно, что многие звенья современного энергетического хозяйства США во многом уступают по своему технико-экономическому уровню достижениям друпж промышленно развитых стран и в первую очередь Советского Союза. Достаточно отметить серьезное отставание США от СССР в области масштабов и техники комбинированного производства электроэнергии и теплоты и развития на этой базе теплофикации, обеспечивающей высокоэффективное использование топлива на электростанциях. Крайне неблагополучно обстоят дела в американской атомной энергетике, в энергосистемах США наблюдается большое число крупных системных аварий, в процессе которых отключаются целые районы с большим числом населения

домов такая установка была бы идеальной. Такая установка по принципу работы представляет собой систему комбинированного производства теплоты и электроэнергии, аналогичную рассмотренным в гл. 8.

Идеи централизованного теплоснабжения в нашей стране на принципе комбинированного производства тепловой и электрической энергии были высказаны и заложены в плане ГОЭЛРО.

За 15 лет (1960—1975 гг.) теплоэлектроцентрали за счет комбинированного производства электрической и тепловой энергии сэкономили стране 270 млн. т условного топлива.

Тепловые электростанции по типу первичного двигателя подразделяют: на паротурбинные, газотурбинные и дизельные. Газотурбинные ТЭС пока имеют ограниченное применение. Паротурбинные ТЭС являются основными электростанциями большинства энергосистем. Они подразделяются на конденсационные (КЭС), предназначенные только для производства электроэнергии, с турбинами чисто конденсационного типа (для крупных КЭС исторически широко используется термин ГРЭС — Государственная районная электростанция) и теплофикационные (ТЭЦ), предназначенные для комбинированного производства электроэнергии и тепла в виде горячей воды или пара. (КПД ТЭЦ может достигать 50—70 % по сравнению с 35—40 % для лучших КЭС, в связи с чем они получили широкое распространение — 36 % мощности всех ТЭС).

Электроснабжение городов и поселков в основном осуществляется от электрических сетей крупных электрических систем. Широко используется централизованное электро- и теплоснабжение путем комбинированного производства электроэнергии и тепла.

Оба главных направления экономии энергоресурсов — на выработке электроэнергии и на железнодорожных перевозках — в значительной мере стали возможны благодаря массовому вовлечению в энергетический баланс СССР нефти и природного газа. Важную роль в снижении удельного расхода топлива на выработку электроэнергии сыграло освоение в 60-е гг. закритических параметров пара и увеличение единичной мощности агрегатов (энергоблоков) электростанций. Поскольку такие блоки первоначально создавались на газомазутном топливе, это ускорило их разработку и освоение. В сочетании с продолжавшимся в 60-е гг. быстрым развитием теплофикации (доля комбинированного производства электроэнергии и тепла на теплоэлектроцентралях (ТЭЦ) в общей выработке электроэнергии ТЭС достигла в 1965—1970 гг. 36—38%, после чего снизилась до 30% в настоящее время) повышение тепловой экономичности турбоагрегатов вызвало резкое снижение удельного расхода топлива на выработку электроэнергии. Если в 1960 г. он составлял 471 г/кВт-ч,; то к 1965 г. снизился до 422 г/кВт-ч, к 1970 г.— до 371 г/кВт-ч и к 1975 г.— до 342 г/кВт-ч. В середине 80-х гг. средний удельный расход условного топлива на выработку электроэнергии приблизился в СССР к 325 г/кВт-ч и стал одним из самых низких в мире.

фактического материала, иллюстрирующая те или иные положения или тенденции в энергетическом хозяйстве, основана на опыте США. Вместе с тем хорошо известно, что многие звенья современного энергетического хозяйства США во многом уступают по своему технико-экономическому уровню достижениям друпж промышленно развитых стран и в первую очередь Советского Союза. Достаточно отметить серьезное отставание США от СССР в области масштабов и техники комбинированного производства электроэнергии и теплоты и развития на этой базе теплофикации, обеспечивающей высокоэффективное использование топлива на электростанциях. Крайне неблагополучно обстоят дела в американской атомной энергетике, в энергосистемах США наблюдается большое число крупных системных аварий, в процессе которых отключаются целые районы с большим числом населения

менение в период 90-х годов 'комбинированного производства электроэнергии и нового ядерного топлива.

создание атомных теплоэлектроцентралей (АТЭЦ), предназначенных для комбинированного производства электроэнергии и тепла;

Экономия энергии в промышленности и торговле. Национальное управление промышленности в 1976 г. полагало, что в течение десятилетнего периода в промышленном и торговом секторах можно будет сэкономить около 2,5 млн. т условного топлива. Как можно видеть из приведенных ниже данных по оценке на 1976—1985 гг., основная часть экономии энергии обеспечивается в целлюлозно-бумажной, металлургической, химической и цементной отраслях промышленности. Ожидается сравнительно большое увеличение комбинированного производства электроэнергии и теплоты:

Перед энергетикой в ближайшем будущем стоит задача всемерного развития и использования возобновляемых источников энергии: солнечной, геотермальной, ветровой, приливной и др.; развития комбинированного производства электроэнергии и теплоты для централизованного теплоснабжения промышленных городов. Повышение экономичности (теплоэлектроцентралей) (ТЭЦ) достигается укрупнением теплофикационных агрегатов до 250 МВт, подачей теплоты на расстояние до 50 км, что позволит отказаться от использования газомазутного топлива. Крупные ТЭЦ обеспечивают теплотой 800 городов. Единичная мощность ТЭЦ достигла 1250 МВт.

Процессы комбинированного производства электроэнергии и теплоты, реализуемые прежде всего на ТЭЦ, а также на некоторых ГРЭС и АЭС, энергетически более совершенны, чем раздельная их выработка, так как позволяют экономить топливо.

Наибольшая энергетическая эффективность комбинированного производства электроэнергии и теплоты может быть обеспечена, если в продолжение всего годового цикла работы тепловых двигателей от их рабочих тел будет отводиться постоянное и максимально возможное количество теплоты, что нереально. Бытовые и промышленные потребители теплоты разделяются на классы: сезонные и круглогодовые [33].

Процессы комбинированного производства электроэнергии и теплоты, реализуемые прежде всего на ТЭЦ, а также на некоторых ГРЭС и АЭС, энергетически более совершенны, чем раздельная их выработка, так как позволяют экономить топливо.