Тэс что это такое

Мини-ТЭС – удобное современное решение вопроса снабжения объекта теплом (холодом) и электроэнергией. Использование мини-ТЭС обеспечивает независимость потребителя от централизованных систем электроснабжения и решает задачи нехватки или перебоев электроэнергии. Установка такой компактной и экономичной электростанции возможна на как строящихся, так и уже находящихся в эксплуатации объектах.

Главным преимуществом мини-ТЭС является территориальная близость к потребителю тепловой энергии, что дает возможность отказаться от использования ненадежных теплосетей.

Устройство автономных энергоцентров

Работа мини-ТЭС основана на технологии когенерации или тригенерации. Когенерация – это получение электричества и тепла, а тригенерация – получение электричества, тепла и холода. Тригенерационные мини-ТЭС в России в настоящее время практически не используются, поэтому далее будет идти речь только о получении электричества и тепла.

В состав мини-ТЭС входят следующие узлы:

Чем отличается ТЭС от ТЭЦ, от ГРЭС и от КЭС

• двигатель;
• электрогенератор;
• теплообменники;
• система принудительного охлаждения (радиатор);
• система отвода газов;
• распределительный щит;
• система автоматики и контроля.

Двигатель задает вращение вала электрогенератора, осуществляющего преобразование кинетической энергии в электрическую. При работе двигателя выделяется тепло, которое при помощи системы теплообменников отводится в систему отопления или горячего водоснабжения. Излишки тепла утилизируются при помощи системы принудительного охлаждения.

Газ, образующийся от сжигания топлива, выводит система отвода газов. Управление мини-ТЭС осуществляется с помощью распределительного щита и системы автоматики и контроля. Их располагают в специальных помещениях (диспетчерских). Возможно осуществление мониторинга за работой мини-ТЭС удаленно, через Интернет.

Виды энергоустановок

Паровые турбины для мини-ТЭС бывают конденсационными и противодавленческими. Конденсационные паровые турбины используются в случаях, когда основной целью является выработка электричества. Для того чтобы обеспечить еще и выработку тепла, в конденсационных паровых турбинах закладывают функцию отбора пара.

Отработавший пар частично выпускается в конденсатор, а частично идет на отопление. Недостатком конденсационных паровых турбин является их инерционность. Противодавленческие паровые турбины направляют отработанный пар на отопительные нужды, таким образом предоставляя возможность одновременного получения электрической и тепловой энергии. Использование паровой турбины позволяет получить общий КПД для мини-ТЭС до 80%. Технологически данное решение наиболее сложное и дорогое.

Газотурбинные установки с водяной или паровой утилизацией тепловой энергии. Тепло, выделяющееся во время работы этих турбин, отводится к потребителю с водой или паром. Максимальная эффективность оборудования достигается на мощностях от 5 МВт и выше (до 300 МВт), некоторые производители выпускают модели в диапазоне 1-5 МВт. Общий КПД для мини-ТЭС на газовой турбине – 65-87%.

Как работает ТЭЦ Принцип работы тепловой электростанции

Газопоршневые, газодизельные и дизельные генераторы с утилизацией тепловой энергии. Наиболее распространенные и экономически выгодные газопоршневые когенераторные установки, которые позволяют получить общий КПД для мини-ТЭС 70-92%. Единичная мощность поршневых агрегатов составляет от 1 до 9 МВт. Часто в состав единого комплекса включают несколько агрегатов параллельно. Удельные затраты на строительство и эксплуатацию таких ТЭС самые низкие, но общая мощность энергоцентра ограничена 50-80 МВт и агрегаты требуют остановки на сервис каждые 1000-2000 моточасов.

Топливо для мини-ТЭС

Газовое топливо доступно и экологично, стоит недорого. Природный газ наиболее часто используется в качестве топлива для ТЭС. Возможно так же применение следующих видов газа: сжатый, попутный нефтяной, биогаз, получаемый на очистных сооружениях, свалках, химических и других предприятиях.

Дизельное топливо дорогое и неэкологичное. Применяется в качестве резервного или когда невозможно использовать газовое.

Твердые виды топлива (древесина, уголь, пилеты и др.) используются для ТЭС в случае отсутствия альтернативных видов топлива.

Особенности и типы размещения автономных систем электро- и теплоснабжения

Строительство мини-ТЭС оправдано в случаях, когда:

• невозможно или слишком дорого подключиться к электрическим сетям;
• существует постоянная потребность в тепле и электроэнергии;
• требуется высокая надежность систем электроснабжения;
• ведется энергоемкое производство.

Размещение мини-ТЭС может осуществляться по двум схемам:

• Открытый тип размещения применяется при необходимости запуска энергокомплекса в сжатые сроки. Оборудование помещается в блок-модули (контейнеры) и размещается на открытых площадках. Такие мини-ТЭС более мобильны.
• Закрытый тип размещения может быть выбран при наличии свободного помещения либо возможности строительства специального помещения под энергетический комплекс.

Неоспоримые преимущества подхода

Об актуальности для России малой энергетики говорит тот факт, что за последние 20 лет в стране появилось около 1000 мини-ТЭС, которые обеспечивают потребителю следующие преимущества:

Качество и стабильность энергоснабжения. Мини-ТЭС обеспечивает бесперебойное электроснабжение с постоянным уровнем напряжения и теплоснабжение с заданными параметрами.

Совместное производство электро- и теплоэнергии. Решение сразу двух важнейших проблем эксплуатации объекта – пример современного подхода к бизнесу.

Низкая стоимость вырабатываемой энергии. При среднем потреблении в час 0,3 куб. м газа потребитель может получить 1 кВт электроэнергии и около 2 кВт тепла в час, при этом экономится значительная сумма на подключении к традиционной электросети.

Экологичность. Производство энергии сразу двух видов на мини-ТЭС позволяет снизить воздействие на окружающую среду в сравнении с раздельной выработкой электроэнергии и тепловой энергии на котельных установках. При необходимости из тепла можно получать холод для систем централизованной вентиляции и кондиционирования помещений, например, в летний период. Использование газового топлива дополнительно повышает экологичность.

Быстрая окупаемость и высокий энергоресурс. Строительство мини-ТЭС окупается за 2-3 года. В составе мини-ТЭС может работать до двенадцати электроагрегатов, каждый мощностью 1000-9000 кВт.

Экономия на коммуникациях (за счет близости к объекту энергоснабжения). Вопросы обслуживания и ремонта теплосетей не касаются пользователей мини-ТЭС.

Компактность. Небольшие габариты позволяют удобно размещать мини-ТЭС внутри уже построенных зданий или рядом с ними – например, на территориях производственных, торгово-развлекательных, гостиничных комплексов.

Оперативность ввода в эксплуатацию. Сроки строительства мини-ТЭС составляют от трех месяцев до года и зависят от выбора топлива, мощности силовых агрегатов и конечной комплектации станции. Жизненный цикл оборудования достигает 20-25 лет.

Значительная экономия. Снижается финансовая зависимость потребителя от роста тарифов на электроэнергию и тепло. Экономия на плате за электроэнергию достигает двух и более раз.

Простота и удобство эксплуатации. Управление работой мини-ТЭС полностью автоматизировано.

Надежность. Энергосбытовые компании не всегда могут гарантировать надежность энергоснабжения, в то время как собственную мини-ТЭС вы полностью контролируете.

Этапы строительства мини-ТЭС

Создание и организация мини-ТЭС проходит несколько стадий:

• предпроектная проработка и заключение договоров;
• проектирование;
• заказ и производство оборудования;
• транспортировка оборудования;
• строительство площадки и сетей;
• монтаж оборудования;
• пусконаладочные работы;
• ввод в эксплуатацию, обучение персонала;
• сервисное обслуживание.

Для сокращения объема документации, финансовых затрат и сроков реализации проекта удобнее всего заказывать строительство мини-ТЭС «под ключ», объединив все этапы в одном договоре с одним подрядчиком.

Инвестиции

Что дают инвестиции в строительство собственной мини-ТЭС? Давайте посмотрим. В среднем стоимость автономного энергоцентра мощностью 1-30 МВт «под ключ» будет составлять 1000 евро/1кВт×ч. Это не дороже, чем вариант подключения к внешним сетям, а порой и существенно дешевле.

Себестоимость электроэнергии, производимой мини-ТЭС, составляет 1,80 руб./кВт×ч против 3-5 руб/кВт×ч у внешних энергоснабжающих организаций. Дополнительно мы получаем такое же количество тепла, каждая Гкал которого стоит не менее 800 руб. Практика показывает, что инвестиции в собственную мини-ТЭС, даже с учетом необходимой реконструкции инженерной инфраструктуры, окупаются за 2-3 года.

Источник: www.kp.ru

С помощью учебника расшифруй сокращения. ГЭС — ТЭС — АЭС —

Неподалеку от моего города расположена крупная ТЭС, и каждый раз, проезжая мимо, я с восхищением смотрю на огромные градирни. Некоторые даже считают их достопримечательностью, но такие станции не единственные, которые существуют.

Что такое ГЭС, ТЭС и АЭС

Все это электростанции, о чем говорят буквы «Э» и «С» в каждом из сокращений. Однако все они, несмотря на общность конечного продукта — электроэнергия, отличаются принципом ее генерации. Итак, первые буквы аббревиатур означают:

• «Г» — гидроэлектростанции, где генерация протекает благодаря усилию падающей на лопасти воды. Те вращают генератор, а он, собственно, и дает электричество.
• «Т» — теплоэлектростанции. Устроены чуть сложнее, хотя принцип схожий. Есть и генератор, и лопасти, однако они приводятся в движение паром. Для его генерации, в котлах сжигается топливо, например, уголь или мазут.
• «А» — атомные электростанции. Для того, чтобы получился пар, вода подогревается не привычным топливом, а ТВЭЛами — специальными элементами, передающими тепло из атомного реактора, где идут реакции распада.

С технической точки зрения, АЭС более сложны, причем представляют потенциальную угрозу.

Краткая характеристика типов электростанций

ГЭС неразлучно привязаны к рекам, на которых сооружаются в виде гигантских плотин. Станции такого типа просты в эксплуатации, однако такая «плотина» — весьма сложное инженерное сооружение, поэтому на строительство уходят годы.

Станции, где сжигается ископаемое топливо, — ТЭС, строятся намного быстрее, не требуют больших затрат, а порой, в качестве бонуса, обеспечивают теплом целые микрорайоны. Но они наносят удар по экологии.

Что касается АЭС, то они считаются экологически чистыми производствами, поскольку радиоактивные отходы помещаются в специальные хранилища.

С другой стороны, они несут скрытую угрозу — в случае аварии реакции выходят из-под контроля, а это приводит к взрыву. Примером тому служит Чернобыльская трагедия, последствия которой ощущаются и поныне, не говоря уже о тысячах погибших и пострадавших людей.

Источник: travelask.ru

Что такое ТЭЦ: как и на чем работает

Тепловые электростанции делят на конденсационные станции (КЭС, ранее ГРЭС) и теплоцентрали (ТЭЦ). Крупные модули продуцируют электрическую и тепловую энергию за счет сгорания топлива. КЭС и ТЭЦ разделяются по виду вырабатываемой энергии. Те и другие работают на различных видах топлива.

Что собой представляет ТЭЦ

Теплоцентраль — вариант электростанции, генерирующая тепло вместе с электричеством. Энергия по трубам и кабелям передается в объекты жилья и производства. Энергоноситель может быть в виде горячей воды или пара. Отличаются теплоцентраль и конденсационная теплоэлектростанция долей производства теплового и электрического носителя, а также конструкцией паровой турбины.

ТЭЦ функционирует по двойному режиму нагрузки:

• тепловой — когда теплоэнергия является приоритетной целью, а выработка электроэнергии напрямую зависит от нее;
• электрический — если генерирование электроэнергии становится приоритетным, а тепла вырабатывается мало или совсем не производится, например, летом.

Чаще на ТЭЦ ставят паровые теплофикационные виды турбин, позволяющие сразу генерировать два вида энергии.

К такому типу относят тепловые двигатели по принципу работы:

• с возможностью регуляции объема пара;
• с противодавлением (избыточным напором при сбросе среды на клапане);
• в одновременной регуляцией и противодавлением.

В двигателях с регуляцией объема пара его часть идет на конденсатор, остальной объем отводится из двух ступеней. Напор пара регулируют специальной системой (диафрагма в форме лопаток за отборной камерой). Лопасти делят на половины, которые поворачиваются относительно друг друга. Ступень, как место отбора, определяют по требуемым характеристикам пара.

У агрегатов с противодавлением весь объем пара применяют на технологические нужды (отопление, сушка, другое). Мощность агрегата зависит от нужд потребителя, меняется при необходимости. Турбины с противодавлением работают одновременно с конденсационным модулем, чтобы покрывать недостаток в электрической энергии.

В комбинированных агрегатах (с отбором и избыточным напором при сбросе) некоторая доля пара выводится посредством промежуточных ступеней, а отработанный пар идет на выпускную трубу в отопительную магистраль или к котельным для подогрева энергоносителя.

Еще одним отличием ТЭЦ считается более высокий КПД, чем у КЭС. Совмещение производства тепла и электроэнергии повышает показатель на 5 – 7% (для теплоэлектроцентрали 35 – 43%, электрической теплостанции — 30%). На установках ТЭЦ ставят турбины с возможностью отбора определенного количества пара, а в электрической энергетике таких котлов и техники не предусмотрено.

Устройство и принцип работы

В энергоустановках топливо сгорает в паровой топке (парогенераторе), нагревает пар, превращая его в водную среду. Жидкость прокачивается в котле с внутренними трубками (водотрубный агрегат). Перегретый влажный воздух с температурой +400 − +600°С и разным напором (низким или сильным) поступает в турбогенератор (комбинация генератора электричества и паровой турбины) по паропроводу.

В многоступенчатой системе энергия тепла частично преобразуется в механическую для оборачиваемости вала, на котором есть электрогенератор. Остальной объем идет в тепловую магистраль или в котельные для подогрева носителя.

Сооружения комплекса теплоэлектроцентрали:

• Главное здание в комплексе с очистными сооружениямидля дымовых отходов с дымоотводами. Это основной объект генплана ТЭЦ. Фронтон корпуса со стороны размещения первых турбин постоянный, с другой стороны (расширения) — непостоянный.
• Открытое сортировочное устройство, в определенных отраслях электроэнергетики закрытое. Его располагают недалеко от основного корпуса со стороны турбинного участка. От распределительной установки идут высоковольтные магистрали (ЛЭП).
• Градирню ставят с бока постоянного фронтона турбоотделения на таком промежутке от распределителя, чтобы на него не действовали пары
• Отсек подогрева воды ставят перпендикулярно или параллельно основному зданию.
• Администрация и бытовые помещения находятся со стороны постоянного фронтона, чтобы сделать связь с основным отсеком удобнее.

Предусматривают при проектировании комплекса ТЭЦ возможность расширения основного корпуса, распределителя, системы очистки, водогрейного отсека. Параллельно главному корпусу строят подъездную дорогу (железнодорожные рельсы). Их ответвления идут ко всем зданиям на участке.

Технологическая схема работы включает процессы:

1. разгрузка, складирование топлива, подача к топке;
2. сжигание и получение пара;
3. применение пара для оборотов турбин, производства электричества;
4. отбор пара для отопления и подогрева;
5. поставка потребителям энергоносителей, горячей воды;
6. трансформация электрической энергии, передача ее потребителям.

В топке одновременно находится топливо и нагретый воздух (окислитель). Конечный продукт — тепловая энергия и электричество.

Разновидности теплоэлектроцентралей

Современные энергетические комплексы бывают с поперечными связями и блочным расположением.

Это различие определяется в зависимости от технологического способа стыкования турбин и котлов:

• Вариант с поперечными связями предполагает связь паровых и водяных турбин, что дает возможность перевода пара между агрегатами. Такой вариант означает гибкое управление и быстрое реагирование на изменение потребления. Все устройства должны характеризоваться одинаковыми рабочими параметрами, а вдоль главного корпуса проводят паропроводы для переброски.
• Оборудование с блочной компоновкой предполагает отдельные процессы выработки в пределах каждого энергетического модуля. Объектом управления служат тщательно разработанные модели регулирования и сочетания на разных блоках.

По виду производящих агрегатов различают ТЭЦ с парогазовыми котлами, паровыми установками, реакторами ядерного топлива. Есть теплоэлектроцентрали без паровых турбин — с газотурбинными комплексами. Обычно на станции имеется оборудование разного типа, т. к. ТЭЦ расширяются, переоборудуются, чтобы соответствовать запросам.

Паровые установки различают по типу топлива:

• твердотопливные (бурый и каменный уголь, полуантрацит, антрацит, сланцы, торф);
• газовые (доменный, коксовый, природный газ);
• жидкотопливные (мазут).

Получили распространение газотурбинные комплексы, когда смесь нагретых газов от сжигания жидкого или газообразного горючего поворачивает лопасти турбины. После этого газовая смесь имеет достаточную температуру, чтобы питать паросиловой агрегат, или использоваться для теплоснабжения.

По типу производства тепла различают:

• Агрегаты с координируемыми отборами пара. В маркировке турбин (Россия) есть литера Т, например, Т-110/130-140;
• Установки с координируемыми производственными отборами энергии (буква П, а если есть на выходе противодавление, то дополнительно буква Р).

Обычно регулируемые типы отбора сочетаются, при этом число некоординируемых откачиваний для восстановления внутреннего режима турбины бывает любым, но не больше 9. Напор в производственных отборах всегда выше, чем в теплофикационных (1 – 2 МПа и 0,05 – 0,3 МПа, соответственно).

Наличие противодавления говорит о том, что у турбины нет конденсатора, а вторичный пар идет на промышленные нужды комплекса. Эти модули не могут работать, если отсутствует связь с потребителем.

Источник: strojdvor.ru