Шаров – Устаткування теплових електростанцій – проблеми та перспективи. Навчальний посібник
У книзі Шаров – Устаткування теплових електростанцій – проблеми та перспективи. Навчальний посібник розглянуто тенденції розвитку та світової теплоенергетики. Наводяться схеми використання натуральних та синтетичних палив. Порушено екологічні проблеми.
Електроенергія на ТЕС виробляється на традиційних видах палива (вугілля, газ, мазут, торф, горючі сланці) за допомогою потужних парових турбін, що приводять в дію електрогенератори. За особливостями технологічного процесу ТЕС поділяються на два види.
Конденсаторні (КЕС), в яких відпрацьована пара, що пройшла через турбіну, охолоджується, конденсується і знову надходить в котел. Тяжкучи до джерел палива і до регіонів найбільшого споживання електроенергії, вони широко поширені у світі.
Теплоелектроцентралі (ТЕЦ), особливістю яких є те, що опрацьована в турбіні пара або гаряча вода потім використовуються для опалення та гарячого водопостачання промислової та комунальної сфери. ТЕЦ будуються переважно у великих містах, оскільки ефективна передача пари або гарячої води через високі теплові втрати в трубах можлива на відстані не більше 20…25 км. Крім того, щоб зменшити втрати тепла, ТЕЦ необхідно доповнювати невеликими підстанціями, які мають розміщуватись поблизу споживача.
При всіх зазначених недоліках ТЕЦ є установками з комбінованого виробництва електроенергії та тепла, у зв’язку з чим сумарний коефіцієнт корисного використання палива підвищується до 70 % проти типових значень 30…35 % на КЕС. При цьому, як правило, максимальна потужність ТЕЦ є меншою, ніж КЕС.
Переваги теплових станцій у порівнянні з іншими типами електростанцій полягають у такому.
- 1. У щодо вільному територіальному розміщенні, що з широким поширенням паливних ресурсів.
- 2. У можливості (на відміну ГЕС) виробляти електроенергію без сезонних коливань потужності.
- 3. У тому, що площі відчуження та виведення з господарського обороту землі під спорудження та експлуатацію ТЕС, як правило, значно менші, ніж це необхідно для АЕС і тим більше для ГЕС.
- 4. ТЕС у зв’язку з масовим освоєнням технологій їх будівництва споруджуються набагато швидше, ніж ГЕС чи АЕС, та їх вартість на одиницю встановленої електричної потужності значно нижча порівняно з АЕС та ГЕС.
У той же час ТЕС мають і великі, в більшості випадків непереборні недоліки.
- 1. Для експлуатації ТЕС зазвичай потрібно набагато більший персонал, ніж для ГЕС та АЕС порівнянної потужності, пов’язаної з обслуговуванням дуже масштабного за обсягом паливного циклу.
- 2. ГЕС постійно залежать від постачання невідновлюваних (і нерідко привізних) паливних ресурсів (вугілля, мазут, газ, рідше торф та горючі сланці).
- 3. ТЕС дуже критичні до багаторазових запусків та зупинок; зміни режиму роботи різко знижують ефективність, підвищують витрата палива і призводять до підвищеного зносу основного устаткування.
- 4. ТЕС характеризуються порівняно низьким ККД (як правило, до 40%).
- 5. Саме ТЕС мають прямий і вкрай несприятливий вплив на екологічну обстановку і є «найбруднішими» джерелами електроенергії. Найбільші збитки екології навколишніх регіонів завдають станції на вугіллі, особливо високозольному. Серед ТЕС екологічно «чистими» виявляються станції, які використовують у своєму технологічному процесі природний газ.
За оцінками експертів, ТЕС усього світу викидають в атмосферу щорічно близько 200…250 млн т золи, понад 60 млн т сірчистого ангідриду і велику кількість вуглекислого газу (що викликає так званий парниковий ефект і призводить до довгострокових глобальних кліматичних змін), при цьому поглинаючи величезну кількість. Крім того, до цього часу встановлено, що надмірне радіаційне тло навколо теплових електростанцій, що працюють на вугіллі.
