Схема работы теплоэлектроцентрали.
паровой котел теплоэлектроцентрали: 1 — бункер для кускового угля; 2 — мельницы для приготовления угольной пыли; 3 — воздуховод для подачи в топку вместе с угольной пылью подогретого воздуха; 4 — воздухонагреватель; 5 — воздуховоды; 6 — вентилятор, прогоняющий воздух через воздухонагреватели; 7 — топочное пространство, заполненное экранными трубками; 8 — кипятильные трубки; 9 — пароперегреватель; 10 — экономайзер для подогрева воды; 11 — трубы, по которым в котел поступает вода; 12 — главный трубопровод для подачи пара к турбинам; 13 — барабан котла; 14 — бак с очищенной водой, предназначенной для возмещения потерь конденсата; 15 — паровая турбина; 16 — конденсатор; 17 — турбогенератор.
турбин подробно рассказано в статье «Двигатели и генераторы», поэтому здесь мы сразу перейдем к последующему этапу: посмотрим, что же будет с паром после того, как он отдаст свою энергию колесам турбин.
Чем выше температура и давление пара на входе в турбину и чем ниже они на выходе, тем больше энергии пара использует турбина. Чтобы снизить температуру и давление пара на выходе из турбины, его не выпускают в воздух, а направляют в конденсатор. Внутри конденсатора по тонким латунным трубкам непрерывно циркулирует холодная вода. Она охлаждает пар и превращает его в воду, называемую конденсатом. От этого давление в конденсаторе становится в 10—15 раз меньше атмосферного.
Итак, обессиленный пар заканчивает свой путь, превратившись в конденсат — очень чистую воду, не содержащую вредных химических или механических примесей. Такая очищенная вода очень нужна котлам, поэтому конденсат при помощи специальных питательных насосов вновь возвращают в котел.
Как видите, вода и пар на электростанции совершают движение по замкнутому кругу, как бы перенося энергию от топлива к паровым турбинам.
Обычно мощная паровая турбина имеет скорость 3 тыс. об/мин, и ее вал прямо соединен с валом электрического генератора, который вырабатывает трехфазный переменный ток частотой 50 периодов в секунду и напряжением 10—15 тыс. в. Электрическая энергия — главная «продукция» электростанции. Что же происходит с ней дальше?
На большинстве электростанций электрическая энергия делится на три потока. Часть ее направляется по кабельным линиям к различным потребителям, расположенным неподалеку. Другая, очень небольшая часть (до 8%) идет для собственных нужд в распределительное устройство, от которого питаются электрические двигатели всех механизмов самой станции — транспортеров, мельниц, вентиляторов, насосов и т. д.
Паровая турбина мощностью 300 тыс. квт на заводском испытательном стенде Харьковского турбинного завода.
Большая же часть электроэнергии предназначается для городов и заводов, находящихся за десятки и сотни километров от станции. На такие расстояния электроэнергию передают по высоковольтным линиям при напряжении 110, 220, 400, 500 и даже 800 тыс. в. Для этого на электростанции есть повышающая трансформаторная подстанция и распределительное устройство высокого напряжения. От него к городам и заводам расходятся высоковольтные линии электропередач.
Мы познакомились с тепловой электрической станцией, которая называется конденсационной, потому что весь пар, прошедший через турбины, попадает в конденсатор. От такой электростанции получают только электрический ток. Но ведь повсюду нужен и пар, чтобы приводить в движение паровые молоты
97