Устройство ЭС, ПС и ЛЭП - Производственный процесс конденсационной электростанции

 Горячий пар, совершивший механическую работу в турбине на конденсационных паротурбинных станциях, конденсируется, т. е. охлаждается и обращается в дистиллированную воду, которая направляется в котел для превращения в пар, приводящий в действие турбину.
Пар конденсируется в специальных установках — конденсаторах: горячий пар охлаждается, соприкасаясь с трубами, по которым протекает холодная, так называемая циркуляционная вода, поступающая из водоема (реки или озера).
Охлаждающая вода, отобрав тепло у пара, возвращается обратно в водоем. Значение дистиллированной воды (конденсата) для питания паровых котлов чрезвычайно велико, так как химически чистая вода уменьшает образование накипи в трубах котла и тем самым увеличивает срок их службы.

Рис. 14. Схема производственного процесса конденсационной паротурбинной электростанции:
1 — склад угля; 2 — дробильные устройства; 3— пылеприготовительное отделение; 4 — топка; 5 —котел; 6 — экономайзер; 7 — воздухоподогреватель; 8 — дутьевой вентилятор; 9 — дымосос; 10 — водоподогреватель; 11, 14 и 15 — насосы; 12 —  деаэратор; 13 — установка для химической очистки воды; 16 — трансформатор; 17 — генератор; 18— барабан котла; 19 — турбина; 20 — конденсатор; 21 — эжектор; 22 —пароперегреватель
На рис. 14 приведена схема производственного процесса конденсационной паротурбинной станции.
Крупный кусковой уголь, доставляемый железнодорожным транспортом на склад 1 электростанции, подается ленточными транспортерами в дробильные устройства 2. Затем измельченный уголь поступает в бункер сырого угля в котельном цехе станции. Из бункеров сырой уголь постепенно ссыпается в шаровые мельницы пылеприготовительного отделения 3.
Шаровая мельница (рис. 15) представляет собой вращаемый электродвигателем стальной барабан, заполненный на 25% чугунными шарами. Перекатывающиеся шары превращают дробленый уголь в пыль.  Из мельницы угольная пыль отсасывается специальным вентилятором (эксгаустером) и по трубам направляется в топливный бункер, а оттуда — к горелкам топки 4 котла 5 (см. рис. 14).
В процессе приготовления и транспортировки угольная пыль подогревается теплым воздухом, поступающим в барабан мельницы; при помощи сепаратора из пыли выделяются крупные частицы и возвращаются в мельницу; с помощью циклона угольная пыль отделяется от воздуха. Все эти и многие другие элементы на схеме не показаны.

Рис. 15. Шаровая мельница
Дутье в форсунках обеспечивается дутьевым вентилятором 8, прогоняющим воздух через воздухоподогреватель 7, обогреваемый отходящими газами, которые отсасываются из топки 4 дымососом 9. Подогретый воздух также подается в топку 4 для поддержания процесса горения.
Угольная пыль в топке сгорает во взвешенном состоянии в виде факела, выделяя при этом большее количество тепла.
Отходящие газы подогревают также питательную воду, которая проходит через экономайзер 6 в барабан 18 котла. Образующийся в котле пар собирается в верхней части барабана 18, откуда поступает в пароперегреватель 22.
Далее перегретый пар направляется в турбину 19 и приводит во вращение ее вал, который связан с ротором генератора 17.
Отработавший в турбине пар поступает в конденсатор 20, где охлаждается циркуляционной водой, подаваемой из водоема насосом 15. Воздух, проникающий в конденсатор вместе с отработавшим паром, удаляется паровым аппаратом — эжектором 21, который поддерживает в конденсаторе определенную степень вакуума.
Конденсат из конденсатора 20 перекачивается насосом 14 в деаэратор 12, а оттуда насосом 11 в барабан 18 котла.
На пути в котел питательная вода подогревается в водоподогревателе 10 и водяном экономайзере 6. Подогрев воды в деаэраторе 12 и водоподогревателе 10 осуществляется за счет пара ПО, отбираемого из промежуточных ступеней турбины. Этот регенеративный подогрев питательной воды отобранным из турбины паром, как и дополнительный ее подогрев в экономайзере отходящими горячими газами, влияет на повышение к. п. д. тепловых электростанций, так как горячая вода не охлаждает котел и быстрее обращается в пар.
Конденсат не может полностью обеспечить котел нужным количеством воды из-за утечки пара. Для восполнения этих потерь необходимое количество сырой воды, забираемой из водоема, подвергается химической очистке в установке 13, откуда добавочная вода поступает вместе с конденсатом в деаэратор 12.
Вода в деаэраторе 12 подогревается до температуры, при которой происходит интенсивное выделение содержащихся в ней газов, в том числе кислорода. Отбор кислорода из воды необходим для того, чтобы предупредить коррозию трубопроводов системы водоподготовки.
Выработанная генератором электроэнергия поступает в распределительное устройство или прямо к повышающему трансформатору 16 и далее распределяется между линиями электропередачи.
Коэффициент полезного действия конденсационных паротурбинных станций относительно невысок, так как значительная часть тепловой энергии уносится циркуляционной водой в водоем.