Паротурбинные установки

ТЕПЛОВАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ (ТЭС) -электростанция, вырабатывающая электрич. энергию в результате преобразования тепловой энергии, выделяющейся при сжигании органич. топлива. ТЭС классифицируются: по виду используемого топлива - станции на твёрдом, жидком, газообразном топливе и смешанного типа; по типу тепловых двигателей - с паровыми турбинами (паротурбинные электростанции), газовыми турбинами (газотурбинные электростанции) и двигателями внутр. сгорания (дизельные электростанции); по виду отпускаемой энергии - конденсационные электростанции и теплофикационные (теплоэлектроцентрали); по графику выдачи мощности - базовые (несущие равномерную нагрузку в течение года) и пиковые (работающие по рез-коперем. графику нагрузки). Иногда к ТЭС условно относят атомные электростанции, солнечные электростанции, геотермальные электростанции. ТЕПЛОВИДЕНИЕ - получение видимого изображения объектов по их собств. либо отражённому от них тепловому (ИК) излучению; используется для определения местоположения и формы объектов, находящихся в темноте или оптически непрозрачных средах, а также для изучения степени нагретости отдельных участков сложных поверхностей. Излучение, испускаемое нагретым телом, можно визуализировать, напр., посредством нанесения на поверхность тела слоя в-ва, изменяющего под действием теплоты свою окраску (жидкие кристаллы, термочувствит. краска), интенсивность свечения (люминофоры), прозрачность (тонкие ПП плёнки), магнитное состояние (магнитные тонкие плёнки). Разновидностью Т. являются косвенные способы регистрации изображений с использованием термопластич. материалов, тепловизоров, эвапорографии. ТЕПЛОВИЗОР - прибор для получения видимого изображения объектов (или их тепловых полей) с помощью испускаемых (или отражаемых) ими тепловых (ИК) лучей. Обычно Т. содержит сканирующую систему, приёмник (детектор) теплового излуче-

Исходя из условия, что до 1980 г. главной базой советской энергетики останутся паротурбинные электростанции, вырабатывающие до 80% энергии, и из наличных топливных ресурсов, а также из потребности в энергии отдельных промышленных районов страны и предстоящего развития ряда энергоемких производств, Отделение физико-технических проблем энергетики АН СССР разработало ряд принципиальных направлений работы. Из них отметим:

уголь, газ, нефть или продукты ее переработки (мазут), горючие сланцы, реже торф и древесные отходы, или ядерное топливо, т. е. энергия расщепления атомов ура-на-235, а в дальнейшем, видимо, и других радиоактивных элементов (плутония, тория и др). Паротурбинные электростанции на органическом топливе называются тепловыми (ТЭС), на ядерном топливе - атомными (АЭС).

Тепловые электростанции вырабатывают около 80% всей электроэнергии, расходуемой в народном хозяйстве (промышленностью, транспортом и бытовыми потребителями). Паротурбинные электростанции составляют в настоящее время подавляющую часть тепловых электростанций. Газовые турбины пока применяются на компрессорных станциях магистральных газопроводов и в некоторых отраслях промышленности. Они найдут широкое применение также и на электростанциях, когда возрастет мощность единичных агрегатов и надежность газотурбинных установок станет столь же высокой, как надежность паротурбинных.

Роль энергетики в народном хозяйстве СССР исключительно велика. Преобладающее значение среди электростанций СССР имеют тепловые электростанции. В особенности большое народнохозяйственное значение имеют районные паротурбинные электростанции, объединяемые в энергосистему.

Подавляющая доля мощности тепловых электростанций падает на паротурбинные электростанции. Причинами широкого применения паровых турбин являются:

В дальнейшем рассмотрен наиболее общий случай, а именно паротурбинные электростанции. Все прочие типы станций являются более простыми, и ряд элементов в них отсутствует. Поэтому станциям с поршневыми машинами (паровыми и внутреннего сгорания) посвящены лишь отдельные небольшие главы (см. гл. XIII и XIV).

По такой схеме (фиг. 105) в настоящее время строятся почти все крупные и средние паротурбинные электростанции. В тех случаях, когда число котлов равно числу турбин или даже меньше последнего (что имеет место на станциях малой мощности), иногда турбины в машинном зале устанавливаются параллельно друг другу и перпендикулярно длинной оси машинного зала (фиг. 106), во избежание чрезмерной равницы по длине котельной и машинного зала.

Программой КПСС намечено увеличить производство электроэнергии за 20 лет в 9—10 раз, т. е. довести выработку электроэнергии до 2 700— 3 000 млрд. квт-ч. Для достижения этой цели прирост выработки электроэнергии должен составлять приблизительно 12% в год. Чтобы сохранить среднегодовые темпы прироста электроэнергии, необходимо вводить каждый год все большие и большие мощности. На ближайшее двадцатилетие основная выработка электроэнергии будет производиться на электростанциях, работающих на органическом топливе (75—80%). Среди электростанций этого типа главную роль будут играть паротурбинные электростанции высоких параметров с мощными агрегатами (300—800 Мет).

28. Ю р е н е в В. Н., Промышленные паротурбинные электростанции, Госэнергоиздат, 1992.

38. К а н а е в А. А. Газотурбинные и парогазовые установки малой и средней мощности. — В кн.: Паротурбинные электростанции малой и средней мощности и промышленные котельные. Л., ЦБТИ, 1958, с. 64—72.

Паротурбинные установки на органическом топливе. Действительные циклы ПТУ, ГТУ и КУ отличаются от рассмотренных идеальных термодинамических циклов тем, что каждый процесс, составляющий цикл, является в той или иной степени необратимым вследствие тепловых, газодинамических и механиче-

Паротурбинные установки, в которых используется такой метод, называют установками с промежуточным перегревом п а-р а. При правильном выборе давления отбора пара для его промежуточного перегрева и температуры промежуточного перегрева не только предотвращается чрезмерное увлажнение пара в конце процесса расширения, но и достигается некоторое увеличение термического к. п. д. установки. ,

Бинарная ртутно-водяная .установка была построена в 1949 г. энергоснабжающей компанией штата Нью-Джерси (Public Service Electric and Gas Company). Общий термический КПД этой небольшой установки (с мощностью ртутной турбины 20 МВт и паровой — 30 МВт) был равен 37 %; в то время паротурбинные установки США имели средний КПД около 23%. Эта установка больше не эксплуатируется. С тех пор паротурбинные установки значительно усовершенствовались, средний КПД новых типов такого оборудования возрос до 42%. Примерно в такой же степени можно было бы увеличить КПД современных систем, применив соответствующий надстроечный (высокотемпературный) цикл.

Новые рабочие процессы и машины. Если в дореволюционной России преимущественно распространенным видом паровых двигателей были паровые машины, то теперь основу советской паровой энергетики составляют паротурбинные установки большой мощности и с высоким коэффициентом полезного действия.

Еще в 1954 году с одного английского боевого корабля сняли паротурбинные установки — их было две по 4000 лошадиных сил каждая —и установили вместо них две газовые турбины мощностью до 5400 лошадиных сил. Таким образом, общая мощность корабля выросла на 35 процентов. Но это было не единственным выигрышем.

fopoe занимали паротурбинные установки, удалось использовать для других целей.

Конечно, паротурбинные установки, использующие такой перепад температур, будут и громоздкими и малоэкономичными по сравнению с обычно применяемыми на тепловых электростанциях. Но .в целом ряде случаев, когда складываются особенно благоприятные условия — местные, экономические и т. д., —целесообразность таких установок будет несомненна.

ПАРОТУРБИННЫЕ УСТАНОВКИ МОЩНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СТАНЦИЙ

46 Паротурбинные установки мощных электрических станций

Паротурбинные установки мощных электрических станций

1 Наименование цикла Величина к* п. д. цикла Паротурбинные установки мощных электрических станций