Где строят тэц кратко

Обновлено: 05.07.2024

ТЭЦ или теплоэлектроцентраль – это электростанция, которая отпускает в энергосистему электрическую энергию, а в городскую централизованную систему – тепло. В Кирове работают три ТЭЦ и ещё одна – в Кирово-Чепецке. Самой старшей из них – ТЭЦ-1 – уже 87 лет, а самой молодой – ТЭЦ-5 – 41 год.

ТЭЦ в Кирове, как и по всей стране, строились в связи с индустриализацией, когда начался рост энергопотребления производства. Одновременно города уходили от отопления печами на дровах и переходили на более удобную и экологичную централизованную систему теплоснабжения.

От котельной теплоэлектроцентраль отличает то, что помимо тепла на станции вырабатывается и электричество. Таким образом, тепло и электричество на ТЭЦ производятся в специальных агрегатах, называемых теплофикационными турбинами. Это сочетание двух одновременно производимых в одних агрегатах продуктов энергетики называется когенерация.

Топливом на теплоэлектроцентрали могут служить многие углеводороды, но в энергетике применяются только те, которые достаточно недорого стоят, имеются в большом количестве и удобны для сжигания. Например, в довоенный период топливом для ТЭЦ-1 в Кирове служили дрова. Согласно историческим документам, тогда на станции было задействовано 480 пильщиков, которые распиливали за сутки до 1500 кубометров дров. Позже электростанции стали использовать в качестве топлива местный торф, а после войны – привозной уголь. С развитием газодобычи в 1970-е – 1980-е годы все ТЭЦ были переведены на сжигание природного газа. Мазут сегодня используется как резервное топливо на случай ограничения по газу.

Отметим, что Кировская ТЭЦ-4 является единственной электростанцией в России, которая может работать сразу на четырёх основных видах энергетического топлива: газ, уголь, торф и мазут.

Градирни – это системы охлаждения больших объёмов технической воды. Подобно радиатору в автомобиле градирня охлаждает воду, отводящую избыточное тепло от конденсатора пара, агрегатов и трущихся деталей турбин. Поступающая из цехов вода распыляется в градирне через систему оросителей и стекает внутрь, отдав тепло в атмосферу. Чем жарче на улице, тем больше требуется охлаждать воду для станции.

Это не так. Тепло – это дополнительный продукт, и на его производство тоже затрачивается топливо. На вращение турбин и генераторов направляется не весь пар из котлов. Часть его используется для нагрева горячей воды для города. В то же время одновременное производство тепла и электричества в теплофикационных турбинах, так называемая когенерация, позволяет снижать стоимость выработки электроэнергии, поставляемой в единую энергосистему страны и стоимость тепла, отпускаемого в город. По этой причине себестоимость производства тепла в котельной как правило всегда выше, чем на ТЭЦ.

Электроэнергию сложно накапливать в больших объёмах, поэтому все киловатты электричества, которые вырабатывает ТЭЦ, через систему трансформаторов передаются в единую энергосистему страны. В зависимости от времени года и времени суток объёмы потребления электричества колеблются от минимальных до максимальных. Чтобы её хватало всем россиянам, единая диспетчерская служба энергосистемы даёт команду тепловой станции, гидроэлектростанции или атомной электростанции увеличить или сократить отпуск электричества в сеть. Поэтому ТЭЦ загружены не полностью и, как правило, всегда обладают необходимым резервом по мощности.

На ТЭЦ, как правило, установлены несколько турбин и несколько котлов. Их ремонт производится в межотопительный период поочередно, строго по графику, согласованному с оператором энергосистемы. Поэтому на ТЭЦ всегда работает один или несколько турбогенераторов и растоплено несколько котлов: завершается ремонт одного – включается в работу другой.

Паротурбинная установка имеет всего одну турбину – паровую, которую вращает нагретый от сжигания топлива пар. А в парогазовой установке, работающей на ТЭЦ-3 в Кирово-Чепецке, турбины две. Первая – газовая. В ней лопатки турбины вращает сам сжигаемый в ней газ. А вторая – паровая – приводится во вращение паром, полученном в котлах-утилизаторах от остывания уходящих газов из газовых турбин. Таким образом, коэффициент полезного действия ПГУ (парогазовая установка – прим. ред.) выше, чем паровой или газовой турбины по отдельности. В то же время ресурс эксплуатации больше у паровой турбины.

Это возможно, но влечёт за собой сразу несколько вызовов:

1. Котлы на ТЭЦ – взаимозаменяемые. Выводится из работы один, тут же растапливается другой. В маленькой котельной с одним котлом это сложно реализовать.

2. Вода для ТЭЦ и системы теплоснабжения города проходит специальную обработку. Из неё убираются лишние соли и кислород. На маленькой котельной реализовать этот процесс сложнее. Значит, и коррозия труб будет происходить более интенсивно.

3. Если на ТЭЦ есть альтернативные виды топлива, используемые при ограничении газоснабжения (например, в период сильных морозов), то на газовой котельной топить углём в этот период будет невозможно.

4. Обслуживание и ремонт большого количества малых котельных требует большого количества людей, которые их будут ремонтировать и эксплуатировать, поэтому стоимость тепла будет существенно выше.

5. Более мощное оборудование ТЭЦ имеет более высокую эффективность, чем оборудование малых котельных.

6. Если не будет теплоэлектроцентралей, то не будет и выработки электроэнергии на них. Это значит, что Киров, где нет ни гидро-, ни атомных, ни солнечных электростанций, всю электроэнергию по перетокам будет получать из других регионов и будет полностью энергозависим.

7. Установка большого количества маленьких, даже газовых, котельных может нанести существенный вред окружающей среде и экологии.

ТЭС — это предприятие по выработки электроэнергии и тепла. Когда строят электростанцию, то руководствуются следующим, что важнее: расположение рядом источника топлива или расположение рядом источника потребления энергии.

Размещение ТЭС в зависимости от источника топлива.

Давайте представим, что, допустим, мы имеем большое местророждения угля. Если мы здесь построим ТЭС, то снизим издержки на транспортировку топлива. Если учесть, что в стоимости топлива транспортная составляющая довольно большая, то имеет смысл строить ТЭС рядом с местами добычи полезных ископаемых. Но что мы будем делать с полученным электричеством? Хорошо, если есть куда его поблизости сбывать, существует дефицит электричества в районе.

А что делать, если нет потребности в новых электрических мощностях? Тогда мы получавшуюся электроэнергию будем вынуждены передавать по проводам на дальние расстояния. А для того, чтобы передать электричество на дальние расстояния без больших потерь, нужно передавать по высоковольтным проводам. Если их нет, то их нужно будет тянуть. В дальнейшем линии электропередач потребуют обслуживания. Всё это будет также требовать денег.

Размещение ТЭС в зависимости от потребителя.

Большинство новых ТЭС у нас в стране размещают в непосредственной близости от потребителя.

Это связано с тем, что выгоду от размещения ТЭС в непосредственной близости от источника топлива съедает стоимость транспортировки на дальние расстояния по линиям электропередач. К тому же, в таком случае, присутствуют большие потери.

При размещении электростанции непосредственно рядом с потребителем можно выиграть и еще в том случае, если построить ТЭЦ. Вы можете подробней прочитать, что такое ТЭЦ . В таком случае существенно снижается себестоимость отпускаемого тепла.

В случае размещения непосредственно рядом с потребителем отпадает надобность строить высоковольтные линии электропередач, достаточно будет напряжения 110 кВ.

Из всего выше написанного можно сделать вывод. Если источник топлива находится далеко, то в настоящей обстановке ТЭС строить лучше, все же, рядом с потребителем. Большая выгода получается, если источник топлива и источник потребления электроэнергии находятся рядом.

Теплоэнергетика – это отрасль промышленности, которая занимается преобразованием теплоты в другие виды энергии. Она объединяет электростанции, работающие на ископаемом топливе. Уголь, нефть, природный газ являются наиболее часто используемыми источниками энергии в мире. Например, в РФ 358 тепловых станций вырабатывают более 60% всей генерируемой электроэнергии. Они по-прежнему имеют преимущество по сравнению с электростанциями, работающими от возобновляемых источников.

Ископаемое топливо: характеристика, проблематика

Природные запасы ископаемого топлива – это модифицированные продукты распада животных и растений, погибших миллионы лет назад. Когда они сжигаются на специализированных предприятиях, выделяется тепловая энергия, которая применяется для производства электрической.

Сегодня переход на чистые возобновляемые источники энергии является политической задачей всего мира. Это обусловлено тем, что ископаемое топливо будет исчерпано в течение последующих 200 лет, а мировые поставки сырой нефти и природного газа, по оценкам специалистов, иссякнут в течение 100 лет.

Но есть и преимущества ископаемого топлива:

Высокая эффективность. Оно может быть добыто относительно дешевым способом, а транспортировка его сравнительно быстра и удобна.
Технологии, необходимые для генерирования электроэнергии, давно отработаны, оборудование является надёжным, его легче приобрести и эксплуатировать, чем, например, устройства для солнечных или ветровых электростанций.

Помимо того, что запасы ископаемого топлива постепенно истощаются, главным недостатком процесса извлечения энергии этим способом является негативное воздействие на окружающую среду. Горение сопровождается образованием тяжелых твердых частиц и высоким выбросом углекислого газа.

Каменный уголь более качественный, но многие электростанции используют бурый, который добывать намного дешевле. Количество получаемой энергии в расчете на 1 кг веса бурого угля по сравнению с каменным примерно в 3 раза ниже (первого – 3 кВт⋅ч на кг, второго – 9 кВт⋅ч на кг). Поэтому на электростанциях, работающих на буром угле, необходимо сжигать тройную массу на единицу энергии.

Для уменьшения ущерба, наносимого окружающей среде, ТЭС имеют высотные дымоходы, которые рассеивают эти частицы и локально уменьшают их вредное влияние. Кроме того, на электростанциях устанавливаются дымоходные фильтры.

Как функционируют тепловые электростанции

Принцип действия тепловых электростанций практически одинаков и не зависит от вида ископаемого топлива. Отличается только предварительная обработка и конструкция горелок и печей.

Поступающее топливо сжигается, а вода в котлах нагревается до кипения. Образующийся пар приводит в движение турбину, которая связана с ротором генератора и вызывает его вращение. Напряжение генерируемого переменного тока повышается трансформаторами, а затем транспортируется по линиям электропередачи и через сеть понижающих подстанций поступает к потребителям.

Большая тепловая электростанция состоит из одного или нескольких блоков, которые могут работать в значительной степени независимо друг от друга. Каждый имеет свое оборудование – паровые турбины и электрогенераторы.

КПД тепловых электростанций

Эффективность тепловых электростанций ограничена. Наибольший КПД – 60%. Он достигается на парогазовых электростанциях, а на современных угольных – ниже 50%, на старых – всего 40%. Указанные показатели эффективности применимы к работе при полной нагрузке. При частичной КПД может значительно снизиться.

Практически все крупные электростанции, за исключением ГЭС, являются тепловыми, во многих странах они производят большую часть электроэнергии. Из-за их ограниченной эффективности образуется значительное количество отработанного тепла, использование которого на месте возможно только в малом объеме. Поэтому оно выбрасывается в атмосферу через градирни, иногда через охлаждающую воду в реки.

Существуют ТЭС только для выработки электроэнергии и ТЭЦ – теплоэлектроцентраль. Последние предназначены также для использования вырабатываемого тепла посредством его транспортировки в отопительные системы и трубопроводы горячего водоснабжения. КПД ТЭЦ намного выше, он может превышать 70%.

История тепловой энергетики и перспективы развития

Первую теплоэлектростанцию построил немецкий инженер Зигмунд Шуккерт в Баварии в 1878 году. С ее помощью освещался грот в саду замка Линдерхоф. В 1882 году были введены в эксплуатацию электростанция в Лондоне, которая использовалась для электрического освещения, и в Нью-Йорке (500 кВт). На них применялись поршневые паровые двигатели.

Изобретение паровой турбины позволило строить более крупные и эффективные установки, и с 1905 года тепловые электростанции стали возводиться только с турбинами.

В России первая тепловая электростанция общего пользования мощностью 35 кВт была построена в 1883 году в Санкт-Петербурге. Она предназначалась для подачи электроэнергии на освещение Невского проспекта. Московская ГЭС-1 (городская электростанция) появилась в 1897 году. Ее мощность составляла 3,7 мВт.

Структура тепловых электростанций в России на сегодняшний день:

с паровыми турбинами – 79% от общей мощности;
с парогазовыми агрегатами – 15,5%;
с газотурбинными агрегатами – 4,8%;
с дизельными и газопоршневыми установками – 0,7%.

Переход к выработке электроэнергии от возобновляемых источников не так прост, хотя это желаемое направление развития электроэнергетики для человечества. В ближайшее время отказаться от тепловой энергетики будет невозможно, и она сохранит свою доминирующую роль.

Главным направлением развития этой отрасли является разработка прогрессивных технологий, которые позволят снизить количество вредных выбросов в атмосферу, а также повысить эффективность работы теплоэлектростанций.

Крупнейшие тепловые электростанции

Самыми крупными являются гидроэлектростанции, но тепловые также обладают внушительной мощностью.

Крупнейшими в мире считаются:

Теплоэлектростанция в Шоаибе (Саудовская Аравия). В качестве топлива используют мазут или сырую нефть. Ее мощность – 5600 мВт. Расположена на побережье Красного моря. Пресная вода, необходимая для работы электростанции, поставляется установками по опреснению морской, которые в свою очередь снабжаются электроэнергией от станции.
Сургутская ГРЭС-2. Самая мощная газовая электростанция в мире.
Тайчжунская ТЭС (Тайвань). Может претендовать на 2 рекорда: с установленной мощностью 5500 мВт – это крупнейшая угольная электростанция в мире, в то же время ни одна другая ТЭС не производит больше углекислого газа – ежегодные его выбросы соответствуют годовым выбросам СО2 Швейцарии.

Крупнейшие тепловые электростанции России

Сургутская ГРЭС-2

Расположена в городе Сургуте в Тюменской области. Одна из самых эффективных российских ТЭС с условным расходом топлива – от 225 до 306 г/кВт⋅ч. Ее коэффициент использования установленной мощности несколько лет подряд превышал 80%. Тепловая производительность – 840 Гкал/ч.

Рефтинская ГРЭС

Покрывает 40% энергопотребления Свердловской области. Основные потребители – промышленные предприятия Свердловской, Челябинской и Тюменской областей, Пермского края. Возведение первой очереди Рефтинской ГРЭС продолжалось с 1963 по 1975 год, второй этап строительных работ закончен в 1980 году. Одна из дымовых труб станции входит в число высочайших в мире (330 м).

Костромская ГРЭС

Костромская ГРЭС снабжает электроэнергией области Центральной части РФ, а также осуществляет экспортные поставки. Она вырабатывает 3% всей российской электрической энергии.

Пермская ГРЭС

Потребители электроэнергии – расположенные в данном регионе нефтедобывающие, нефтеперерабатывающие, нефтехимические предприятия, а также промышленные компании Верхнекамского узла (металлургические, лесоперерабатывающие, извлекающие полезные ископаемые).

Сургутская ГРЭС-1

Станция введена в эксплуатацию в 1972 году, когда был запущен первый энергоблок. В дальнейшем (вплоть до 1983 года) ежегодно вводили в эксплуатацию по дополнительному блоку. Среднегодовая выработка электроэнергии – около 20 млн кВт⋅ч. Потребителями являются нефтегазодобывающие предприятия Тюменской области.

Рязанская ГРЭС

Первоначально станция строилась для работы на буром угле Подмосковного угольного бассейна. В 1984 году 5-й и 6-й блоки перевели на газ, а в 2008 г. рядом расположенная ГРЭС-24, работающая на газе, вошла в состав электростанции и получила название 7-го энергоблока. Максимальная годовая выработка электроэнергии достигала 9517 млн кВт⋅ч.

Киришская ГРЭС

Конаковская ГРЭС

Ириклинская ГРЭС

Ставропольская ГРЭС

На станции работает 8 энергоблоков по 300 мВт. Общая мощность – 2 423 мВт. Максимальный показатель годовой выработки электроэнергии – 11 379 кВт⋅ч. Основное топливо – природный газ, резервным и аварийным служит мазут. Из-за низкой рентабельности Ставропольскую ГРЭС планировали закрыть, но системный оператор не дал на это согласия по причине повышенного спроса на электроэнергию в энергосистеме.

В 2017 году выработка электроэнергии всеми электростанциями России, включая производство электроэнергии на элек¬тростанциях промышленных предприятий, составила 1 073,7 млрд кВтч (по ЕЭС России - 1 053,9 млрд кВтч). Большую часть из них выдали именно тепловые электрические станции. На долю ТЭС пришлось 622,4 млрд кВтч электроэнергии, за ними по полезности идут АЭС - 202,9 млрд кВтч и ГЭС - 187,4 млрд кВтч. Отдельным пунктом по отчетности нашего Министерства энергетики приходятся на электростанции промышленных предприятий - 60,3 млрд кВтч, но, исходя из практики, большую часть и этой доли можно приписать к ТЭС. Поэтому сегодня я предлагаю познакомиться именно с крупнейшими теплоэлектростанциями нашей страны.

Сургутская ГРЭС-2 (5 657,1 МВт)

2. Рефтинская ГРЭС - это крупнейшая в России тепловая электростанция, работающая на твёрдом топливе. Расположена она в Свердловской области, в 100 км северо-восточнее Екатеринбурга, в посёлке Рефтинский. Между прочим, на её долю приходится порядка 40 % от всей потребляемой в Свердловской области электроэнергии. Другими словами, почти каждая вторая лампочка в домах жителей Свердловской области загорается от электроэнергии, которая вырабатывается на Рефтинской ГРЭС. Сейчас её установленная электрическая мощность составляет 3800 МВт, а тепловая - 350 Гкал/ч. При этом ежегодно она вырабатывает около 20 000 млн кВт•ч. электроэнергии.

Рефтинская ГРЭС (3 800 МВт)

Костромская ГРЭС (3 600 МВт)

Пермская ГРЭС (3 363 МВт)

Сургутская ГРЭС-1 (3 268 МВт)

Рязанская ГРЭС (3 130 МВт)

Киришская ГРЭС (2 595 МВт)

Конаковская ГРЭС (2 520 МВт)

Ириклинская ГРЭС (2 444 МВт)

Ставропольская ГРЭС (2 419 МВт)

Берёзовская ГРЭС (2 400 МВт)

Заинская ГРЭС (2 400 МВт)

Новочеркасская ГРЭС (2 258 МВт)

Нижневартовская ГРЭС (2 031 МВт)

Каширская ГРЭС имени Г.М. Кржижановского (1 910 МВт)

Кармановская ГРЭС (1 831,1 МВт)

ТЭЦ-21 (Мосэнерго) (1 765 МВт)

Среднеуральская ГРЭС (1 578 МВт)

Невинномысская ГРЭС (1 530,2 МВт)

Шатурская ГРЭС имени В.И. Ленина (1 493,4 МВт)

Приморская ГРЭС (1 467 МВт)

23. ТЭЦ-23 (Москва) - это одна из крупнейших электростанций Мосэнерго, она обеспечивает электрической и тепловой энергией Восточный, частично Северо-Восточный и Центральный административные округа столицы с населением более 2 млн человек.

ТЭЦ-23 (Мосэнерго) (1 420 МВт)

24. ТЭЦ-25 (Москва) расположена на территории Западного административного округа города Москвы, это одна из крупнейших ТЭЦ в составе Мосэнерго.Электростанция обеспечивает электрической и тепловой энергией промышленные предприятия, жилые дома и объекты социальной сферы запада и юго-запада Москвы.

ТЭЦ-25 (Мосэнерго) (1 370 МВт)

25. Няганская ГРЭС расположена в городе Нягань (ХМАО-Югра). НГРЭС является крупнейшим проектом, реализованным в рамках инвестиционной программы Fortum в России.

Няганская ГРЭС (1 361 МВт)

Томь-Усинская ГРЭС (1 345,4 МВт)

Троицкая ГРЭС (1 315 МВт)

Назаровская ГРЭС (1 308 МВт)

Беловская ГРЭС (1 260 МВт)

Красноярская ГРЭС-2 (1 260 МВт)

Читайте также: