Что такое технологическая схема ТЭС? Что включает в себя технологическая схема пылеугольной ТЭС? Какое оборудование ТЭС и АЭС считается основным, а какое вспомогательным?

Технологическая схема ТЭС отражает общую последовательность и взаимосвязь технологических процессов, осуществляемых на электростанции для производства и отпуска электрической и тепловой энергии.

На рис. 4 приведена упрощенная технологическая схема пылеугольной электростанции.

Рис. 4. Технологическая схема пылеугольной ТЭС

Эту технологическую схему можно разделить на две основные части – топливно-газо-воздушный тракт (ТГВТ) и пароводяной тракт (ПВТ). Центральным элементом схемы является парогенератор, который входит одновременно в состав и ТГВТ, и ПВТ.

ТГВТ включает в себя:

- топливное хозяйство (ТХ), в том числе приемно-разгрузочные и транспортные устройства, склады топлива, топливопроводы и др.;

- устройства подготовки топлива к сжиганию (ПТ);

- тягодутьевую установку в составе дутьевых вентиляторов (ДВ), дымососов (ДС) и дымовых труб (ДТ);

- золоуловители (ЗУ) и систему золошлакоудаления (ЗШУ).

В состав ПВТ входят:

- турбина (Т), находящаяся на одном валу с электрогенератором (ЭГ);

- конденсаторы (К) с конденсатными насосами первой (КН1) и второй (КН2) ступени и конденсатоочисткой (КО);

- подогреватели высокого (ПВД) и низкого (ПНД) давления;

- деаэратор (Д) с бустерным (БН) и питательным (ПН) насосами;

- система технического водоснабжения (СТВ) с циркуляционными насосами (ЦН);

- химводоочистка (ХВО) для подготовки добавочной воды;

- сетевые подогреватели (СП) для снабжения тепловой энергией внешних потребителей (ТП на рис. 4 – это тепловой потребитель).

В свою очередь, ПВТ можно условно разделить на три участка:

- конденсатный тракт – от конденсатора до деаэратора;

- питательный тракт – от деаэратора до парогенератора (а весь путь рабочего тела от конденсатора до парогенератора называют конденсатно-питательным трактом);

- паровой тракт – от парогенератора до конденсатора.

На ТЭС, работающей на органическом топливе, к основному оборудованию относят турбины и котлы, а на АЭС – реакторы, парогенераторы и турбины. Остальное оборудование ТЭС и АЭС считается вспомогательным.

11. Как происходит процесс преобразования энергии на ТЭС, работающей на органическом топливе?

Преобразование энергии на ТЭС, работающей на угле, мазуте, природном газе или других видах органического топлива, происходит следующим образом:

- химическая энергия, заключенная в органическом топливе, в процессе горения топлива в топочной камере котла превращается в тепловую энергию котельных газов;

- за счет высокой температуры в котле происходит нагрев и испарение воды в теплообменных трубах, а затем перегрев образовавшегося пара; при этом тепловая энергия котельных газов преобразуется в потенциальную механическую энергию сжатого пара;

- в турбине пар расширяется, и потенциальная механическая энергия сжатого пара превращается в кинетическую механическую энергию движущегося пара;

- давление движущегося пара на лопатки турбины приводит во вращение ротор турбины и электрогенератора, следовательно, кинетическая механическая энергия движения пара преобразуется в кинетическую механическую энергию вращения ротора;

- вращение ротора электрогенератора приводит к возникновению электродвижущей силы (ЭДС) в обмотках статора, что означает преобразование кинетической механической энергии вращения ротора в электрическую энергию.

12. Как осуществляется подготовка топлива на электростанциях, работающих на угле, мазуте, природном газе, и на АЭС?

Подготовка угля к сжиганию включает в себя следующие стадии:

- взвешивание на вагонных весах и разгрузка с помощью вагоноопрокидывателей; если уголь при транспортировке смерзся, то используются размораживающие устройства;

- удаление посторонних предметов и грубое (первичное) измельчение, т. е. дробление угля до кусков размером 50-150 мм;

- временное хранение на складе; запасы угля должны обеспечивать работу ТЭС в течение 7-30 суток в зависимости от расстояния транспортировки топлива от мест добычи до станции;

- тонкое (вторичное) измельчение угля молотковыми дробилками до размера не более 25 мм и подача в бункер в главном здании электростанции.

При подготовке мазута к сжиганию выполняются следующие операции:

- взвешивание и слив из цистерн; для ускорения слива может осуществляться подогрев мазута паром с целью уменьшения вязкости топлива; запасы мазута на станции создаются на срок до 15 суток работы ТЭС в зависимости от способа транспортировки топлива (по железной дороге или по трубопроводам) и характера его использования (в качестве основного, резервного или аварийного топлива);

- очистка предварительно подогретого мазута и подача в форсунки котла.

Подготовка к сжиганию природного газа требует только регулирования его давления на газораспределительном пункте (ГРП). Давление газа перед ГРП может быть порядка 10 атм, а перед подачей в котел оно уменьшается в несколько раз.

Ядерное топливо поступает на АЭС в виде тепловыделяющих элементов (твэлов), собранных в топливные кассеты. Доставленное в специальных вагонах топливо освобождается от упаковки, после чего осуществляется контроль его годности, в том числе проверяется герметичность твэлов. До плановой загрузки в реактор ядерное топливо хранится на специальном складе.