Конденсационная электростанция

Конденсационная электростанция (КЭС) производит только электрическую энергию. Историческое название «ГРЭС» — государственная районная электростанция с течением времени потеряло свой первоначальный смысл («районная») и в современном понимании означает, как правило, конденсационную электростанцию (КЭС) большой мощности (тысячи МВт), работающую в объединённой энергосистеме совместно с другими крупными электростанциями.

Принцип работы (рис.5.2).В котел с помощью питательного насоса 13 подводится питательная вода под большим давлением, в топку котла 1 подаются топливо и атмосферный воздух для горения. При сжигании топлива его химическая энергия превращается в тепловую и лучистую энергию и передается питательной воде, которая нагревается до температуры кипения, кипит и переходит в пар. Питательная вода протекает по экранным трубам 2 внутри топки котла. Получаемый пар в пароперегревателе 3 котла перегревается выше температуры насыщения, примерно до 540⁰C, и с давлением 13–24МПа по одному или нескольким трубопроводам подаётся в паровую турбину 8. Паровая турбина, электрогенератор 9 и возбудитель составляют в целом турбоагрегат.

Рис. 5.2. Схема конденсационной паротурбинной электростанции: 1 - топка котельного агрегата; 2 - экранные трубы; 3 - пароперегреватель; 4 - барабан котла; 5 — промежуточный пароперегреватель; 6 — водяной экономайзер; 7 - воздухоподогреватель; 8 - паровая турбина; 9 - эдектрогенератор; 10 - конденсатор; 11 - конденсатный насос; 12 - регенеративный подогреватель питательной воды; 13 - питательный насос; 14 - вентилятор; 15 - золоуловитель; 16 - дымосос; 17 - дымовая труба

В паровой турбине пар попадает на рабочие лопатки турбины 8, расширяется до очень низкого давления (примерно в 30 раз меньше атмосферного). При расширении потенциальная энергия сжатого и нагретого до высокой температуры пара превращается в кинетическую энергию движения, а затем в механическую энергию вращения ротора турбины. Турбина приводит во вращательное движение электрогенератор, преобразующий энергию вращения ротора генератора в электрический ток.

Электрогенератор состоит из статора, в электрических обмотках которого генерируется ток, и ротора, представляющего собой вращающийся электромагнит, питание которого осуществляется от возбудителя.

Конденсатор турбины 10 служит для конденсации пара, отработавшего в турбине, и создания глубокого разрежения (вакуума) на выходе турбины. Благодаря этой особенности технологического процесса конденсационные электростанции получили своё название. Пар конденсируется до состояния воды путём теплообмена с охлаждающей водой, после чего при помощи насоса 11 конденсат по трубопроводу направляется обратно в котельный агрегат.