Условные обозначения на тепловых схемах ТЭС и АЭС регламентируются государственными и отраслевыми стандартами.
В Приложении 1 приведены наиболее часто встречающиеся на тепловых схемах условные обозначения трубопроводов, арматуры, основного и вспомогательного оборудования ТЭС и АЭС. С другими обозначениями можно ознакомиться в учебно-методической и справочной литературе, список которой расположен в конце данного учебного пособия.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Условные обозначения на тепловых схемах
Пар свежий (толщина линий 0,8-1,5 мм) |
|
Пар промперегрева (0,8-1,5 мм) |
|
Пар регулируемых отборов и противодавления (0,8-1,5 мм) |
|
Пар нерегулируемых отборов (0,8-1,5 мм) |
|
Паровоздушная смесь (0,2-1,0 мм) |
|
Вода питательная (0,2-1,0 мм) |
|
Конденсат (0,2-1,0 мм) |
|
Вода техническая, циркуляционная (0,2-1,0 мм) |
|
Вода сетевая и подпиточная (0,2-1,0 мм) |
|
Размер трубы (наружный диаметр и толщина стенки, мм) |
|
Материал трубопровода |
|
Параметры пара (давление, кгс/см 2 , температура, °С) |
|
1 |
Номер отбора пара |
Трубопроводы
Перекрещивание трубопроводов (без соединения) |
|
Соединение трубопроводов |
Арматура
Вентиль (клапан) запорный |
|
Вентиль (клапан) регулирующий |
|
Клапан обратный (движение рабочего тела возможно от белого треугольника к черному) |
|
Клапан предохранительный |
|
Клапан дроссельный |
|
Клапан редукционный (вершина треугольника направлена в сторону повышенного давления) |
|
Задвижка |
|
Вентиль с электроприводом переменного тока |
|
Редукционно-охладительная установка |
Основное и вспомогательное оборудование
|
Цилиндр турбины однопоточный или газовая турбина (здесь и далее m = 10, 20, 30 или 40 мм в зависимости от размера тепловой схемы) |
|
Турбопривод |
Котел паровой или водогрейный |
|
Пароперегреватель первичный или промежуточный (газовый) |
|
Экономайзер |
|
Компрессор |
|
Эжектор пароструйный или водоструйный |
|
|
Конденсатор |
Смешивающий теплообменник |
|
Теплообменник (подогреватель) поверхностный |
|
|
Подогреватель поверхностный со встроенными поверхностями нагрева |
|
Деаэратор |
Тепловой потребитель |
|
Турбонасос |
|
Испаритель турбоустановки |
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Перечень сокращений
АЗ – аварийная защита; активная зона (ядерного реактора)
АСПТ, АСТ – атомная станция промышленного теплоснабжения, атомная
станция теплоснабжения
АСУТП – автоматизированная система управления тепловыми процессами
АТЭЦ – атомная теплоэлектроцентраль
АЭС – атомная электрическая станция
БН – бустерный насос
БОУ – блочная обессоливающая установка
БРОУ, БРУ – быстродействующая редукционно-охладительная,
редукционная установка
БС – барабан-сепаратор
БЩУ – блочный щит управления
ВВЭР – водо-водяной энергетический реактор
ВС – верхняя ступень (сетевого подогревателя)
ВСП – верхний сетевой подогреватель
ГАВР – гидразин-аммиачный водный режим
ГАЭС – гидроаккумулирующая электростанция
ГеоТЭС – геотермальная теплоэлектростанция
ГеЭС – гелиоэлектростанция (солнечная электростанция)
ГЗЗ – главная запорная задвижка
ГОСТ – государственный стандарт
ГОЭЛРО – государственный план электрификации России (1920 г.)
ГП – генеральный план (электростанции)
ГРП – газораспределительный пункт
ГРЭС – государственная районная электростанция
ГТ, ГТД, ГТУ, ГТУ-ТЭЦ, ГТЭ – газовая турбина, газотурбинный двигатель,
газотурбинная установка, ТЭЦ с ГТУ,
газотурбинная электростанция
гут – грамм условного топлива
ГЦК – главный циркуляционный контур
ГЦН – главный циркуляционный насос
ГЩУ – главный щит управления
ГЭС – гидроэлектростанция
Д - деаэратор
ДВ – дутьевой вентилятор
ДВД – деаэратор высокого давления
ДИ – деаэратор испарителя
ДН – дренажный насос
ДНД – деаэратор низкого давления
ДПТС – деаэратор подпитки теплосети
ДС – дымосос
ДТ - дымовая труба
ЗРУ – закрытое распределительное устройство
ЗУ – золоуловитель
ЗШО, ЗШУ – золошлакоотвал, золошлакоудаление
И - испаритель
К – конденсатор
КЗ – короткое замыкание
КИ – конденсатор испарителя
КИУМ – коэффициент использования установленной мощности
КМПЦ – контур многократной принудительной циркуляции
КН – конденсатный насос
КНС – насос конденсата сетевых подогревателей
КО – конденсатоочистка; конденсатоотводчик; компенсатор объема
КПД – коэффициент полезного действия
КПТ – конденсатно-питательный тракт
КПТЭ – комбинированное производство тепловой и электрической энергии
КТ – конденсатный тракт
КТЦ – котлотурбинный цех (электростанции)
КУ – котельная установка; котел-утилизатор
КЦ – котельный цех (электростанции)
КЭС – конденсационная электростанция
ЛЭП – линия электропередачи
МАГАТЭ – Международное агентство по атомной энергии
МБ – материальный баланс
МГДУ – магнитогидродинамическая установка
МИРЭК, МИРЭС – Мировая энергетическая конференция, Мировой
энергетический совет
МПА – максимальная проектная авария (на АЭС)
НВИЭ – нетрадиционные и возобновляемые источники энергии
НКВР – нейтрально-кислородный водный режим
НОК – насос обратного конденсата
НС – нижняя ступень (сетевого подогревателя)
НСП – нижний сетевой подогреватель
ОВ – охлаждающая вода; очищенная вода; охладитель выпара (деаэратора)
ОВК – объединенный вспомогательный корпус
ОД – охладитель дренажа
ОК – обратный конденсат; обратный клапан
ОП – охладитель продувки
ОРУ – открытое распределительное устройство
ОСТ – отраслевой стандарт
ОУ – охладительная установка; охладитель уплотнений
ОЭ – основой эжектор
ПВ – питательная вода
ПВД – подогреватель высокого давления
ПВК – пиковый водогрейный котел
ПВТ – пароводяной тракт
ПГ - парогенератор
ПГУ – парогазовая установка; парогенерирующая установка
ПДК – предельно допустимая концентрация
ПЕ – перегреватель свежего пара
ПК – предохранительный клапан; пиковый котел
ПКВД, ПКНД – паровой котел высокого, низкого давления
ПН – питательный насос
ПНД - подогреватель низкого давления
ПО - пароохладитель
ПП – промежуточный пароперегреватель
ППР – паропреобразователь; планово-предупредительный ремонт
ПТ - паровая турбина; паровой тракт; подготовка топлива
ПТС – принципиальная тепловая схема
ПТУ – паротурбинная установка
ПУ – подогреватель уплотнений
ПХ – паровая характеристика
ПЭ – подогреватель эжекторов; пусковой эжектор
ПЭН – питательный электронасос
Р – расширитель; реактор (ядерный)
РАО – радиоактивные отходы
РАО «ЕЭС России» - Российское открытое акционерное общество
энергетики и электрификации «Единая
электроэнергетическая система России»
РБМК – реактор большой мощности канальный (кипящий)
РБН – реактор на быстрых нейтронах
РВП – регенеративный воздухоподогреватель
РОУ – редукционно-охладительная установка
РП – регенеративный подогреватель
РТН – реактор на тепловых нейтронах
РТС – развернутая (полная) тепловая схема
РУ – редукционная установка; реакторная установка
РЦ – реакторный цех (атомной электростанции)
С - сепаратор
САОЗ – система аварийного охлаждения зоны (ядерного реактора)
СВО, СГО – спецводоочистка, спецгазоочистка (на АЭС)
СЗЗ – санитарно-защитная зона
СК – стопорный клапан
СКД, СКП – сверкритическое давление, сверхкритические параметры
СМ - смеситель
СН – сетевой насос
СП – сетевой подогреватель
СПП – сепаратор-промпароперегреватель
СТВ – система технического водоснабжения
СУЗ – система управления и защиты (ядерного реактора)
СХТМ – система химико-технологического мониторинга
СЭС – солнечная электростанция
Т – турбина
ТБ – тепловой баланс; техника безопасности
ТВ – техническая вода
ТВД – турбина высокого давления
ТВС, твэл – тепловыделяющая сборка, тепловыделяющий элемент
ТГ - турбогенератор
ТГВТ – топливно-газо-воздушный тракт
ТГУ – турбогенераторная установка
ТК – теплофикационный пучок конденсатора турбины; технологический
канал (ядерного реактора); топливная кассета (для АЭС)
ТН – теплоноситель
ТНД – турбина низкого давления
ТО - теплообменник
ТП – тепловой потребитель; турбопривод (насоса)
ТПН – питательный насос с турбоприводом (турбопитательный насос)
ТТЦ – топливно-транспортный цех (электростанции)
т/у – турбоустановка
ТУ – турбоустановка; технические условия
ТХ – топливное хозяйство; тепловая характеристика
ТЦ – турбинный цех (электростанции)
ТЭК – топливно-энергетический комплекс
ТЭО – технико-экономическое обоснование (проекта)
ТЭР – топливно-энергетические ресурсы
ТЭС – тепловая электрическая станция
ТЭЦ – теплоэлектроцентраль
ТЭЦ-ЗИГМ – теплоэлектроцентраль заводского изготовления на
газомазутном топливе
ТЭЦ-ЗИТТ – теплоэлектроцентраль заводского изготовления на твердом
ФОРЭМ – федеральный оптовый рынок энергии и мощности (России)
ХВО – химводоочистка
ХОВ – химочищенная вода
ХХ – холостой ход (турбины)
ХЦ – химический цех (электростанции)
ЦВ – циркуляционная вода
ЦВД, ЦНД, ЦСД – цилиндр высокого, низкого, среднего давления (турбины)
ЦН – циркуляционный насос
ЦТАИ – цех тепловой автоматики и измерений (электростанции)
ЦЦР – цех централизованного ремонта (электростанции)
ЧВД, ЧНД, ЧСД – часть высокого, низкого, среднего давления (турбины)
ЭГ – электрогенератор
ЭДС – электродвижущая сила
ЭС – электрическая станция, Энергетическая стратегия (России)
ЭУ – эжектор уплотнений
ЭХ – энергетическая характеристика
ЭЦ – электроцех (электростанции)
ЯТ, ЯТЦ – ядерное топливо, ядерно-топливный цикл
Россия является четвертым по величине производителем электроэнергии в мире после США, Китая и Японии. И на четвертом же месте - Россия по величине генерирующих мощностей. В то же время, российская промышленность и население страны испытывают дефицит электроэнергии. Так, ограничения в подаче электроэнергии были зафиксированы зимой 2006 года почти во всех энергосистемах страны.
Дефицит электроэнергии характеризуется следующими факторами: недостатком генерирующих мощностей в период пиковых нагрузок и отказами от подключения новых потребителей.
2. На контурной карте обозначьте: 1) районы размещения ТЭС, работающих на угле; 2) районы размещения ТЭС, работающих на газе и мазуте; 3) районы размещения крупнейших ГЭС; 4) районы размещения АЭС; 5) электростанции упомянутые в параграфе. Сделайте вывод о размещении электростанций разных типов.
3. Сравните ТЭС, ГЭС и АЭС по следующим параметрам: 1) стоимость строительства; 2) время строительства; 3) стоимость произведенной электроэнергии; 4) воздействие на окружающую среду.
ТЭС 1) сравнительно небольшая 2) сравнительно небольшое 3) дешевая электроэнергия (но дороже АЭС и ГЭС за счет потребляемого топлива) 4) используют невозобновляемые энергетические ресурсы, дают много твердых и газообразных отходов.
ГЭС 1) большая стоимость 2) долгие сроки (около 15-20 лет) 3) самая дешевая электроэнергия (если не учитывать дорогое строительство) 4) используют возобновляемые ресурсы. Затопление территории. Влияние на органический мир рек.
АЭС 1) большая стоимость 2) долгие сроки 3) Для большинства стран, в том числе и России, производство электроэнергии на АЭС не дороже, чем на пылеугольных и тем более газомазутных ТЭС. Особенно заметно преимущество АЭС в стоимости производимой электроэнергии во время так называемых энергетических кризисов, начавшихся с начала 70-х годов. 4) небезопасные, но более чистые, чем первые два варианта.
4. На контурной карте обозначьте электростанции России, использующие традиционные источники энергии. Приготовьте сообщение (5-7 предложений) об одной из этих электростанций.
Примечание: Кислогубская и Паужетская не используют традиционные источники энергии. Их отмечать на карте не нужно!
Белоярская АЭС им. И. В. Курчатова – первенец большой ядерной энергетики СССР. Белоярская АЭС – единственная в России атомная станция с энергоблоками разных типов.
Объем вырабатываемой Белоярской АЭС электроэнергии составляет порядка 10 % от общего объема электроэнергии Свердловской энергосистемы.
Станция сооружена в две очереди: первая очередь – энергоблоки № 1 и № 2 с реактором АМБ, вторая очередь – энергоблок № 3 с реактором БН-600. После 17 и 22 лет работы энергоблоки № 1 и № 2 были остановлены соответственно в 1981 и 1989 гг., сейчас они находятся в режиме длительной консервации с выгруженным из реактора топливом и соответствуют, по терминологии международных стандартов, 1-й стадии снятия с эксплуатации АЭС.
В настоящее время на Белоярской АЭС эксплуатируется два энергоблока - БН-600 и БН-800. Это крупнейшие в мире энергоблоки с реакторами на быстрых нейтронах. По показателям надежности и безопасности «быстрый» реактор входит в число лучших ядерных реакторов мира. Рассматривается возможность дальнейшего расширения Белоярской АЭС энергоблоком № 5 с быстрым реактором мощностью 1200 МВт – головного коммерческого энергоблока для серийного строительства. По итогам ежегодного конкурса Белоярская АЭС в 1994, 1995, 1997 и 2001 гг. удостаивалась звания «Лучшая АЭС России». Расстояние до города-спутника (г. Заречный) – 3 км; до областного центра (г. Екатеринбург) – 45 км.
5. Сформулируйте определение энергосистемы. Зачем создают энергосистемы?
Энергосистема – это группа электростанций разных типов, объединенных линиями электропередачи и управляемых из одного центра. Создание энергосистем повышает надежность обеспечения электроэнергией потребителей и позволяет передавать ее из района в район.
Отрасль промышленности под названием «электроэнергетика» является составной частью более обширного понятия «топливно-энергетический комплекс», которая, согласно мнению некоторых ученых, может быть названа «верхним этажом» всей энергетики.
Роль электроэнергетики неоценима и она является одной из самых важных отраслей российской промышленности. Это обусловлено тем фактом, что снабжение электроэнергией требуется для нормального функционирования всего промышленного комплекса и всех видов деятельности человека. Развитие электроэнергетики по своим темпам должно опережать развитие прочих отраслей хозяйства для обеспечения должного количества энергии.
Деление электростанции России по типам
Ведущую роль в электроэнергетике России играют тепловые электростанции, доля которых в отрасли составляет 67%, что в числовом эквиваленте равно 358 электростанциям. При этом внутри теплоэнергетика делится на станции по виду потребляемого топлива. Первое место занимает природный газ, на долю которого приходится 71%, далее следует уголь с 27,5%, на третьем месте жидкое топливо (мазут) и альтернативные виды топлива, объем которых не превышает половины процента от общей массы.
Крупные тепловые электростанции России , как правило, размещаются в местах сосредоточения топлива, что позволяет снизить затраты на доставку. Также особенностью ТЭС является ориентированность на потребителя при одновременном применении топлива, обладающего высокой калорийностью. В качестве примера, можно привести станции, потребляющие в качестве топлива мазут. Как правило, они расположены в крупных нефтеперерабатывающих центрах.
Наряду с привычными ТЭЦ на территории России функционируют ГРЭС, что расшифровывается как государственная районная электрическая станция. Примечательно, что подобное название сохранилось со времен СССР. Слово «районная» в названии означает ориентированность станции на покрытие энергетических затрат определенной территории.
Крупнейшие тепловые электростанции России: список
Общая суммарная мощность вырабатываемой тепловыми электростанциями России энергии составляет более 140 млн. кВт*ч, при этом карта электростанции РФ четко дает возможность проследить наличие того или иного вида топлива.
Крупнейшие электростанции России по федеральным округам:
- Центральный:
- Костромская ГРЭС, которая работает на мазуте;
- Рязанская станция, основным топливом для которой является уголь;
- Конаковская, которая может работать на газе и мазуте;
- Уральский:
- Сургутская 1 и Сургутская 2. Станции, которые являются одними из самых крупных электростанций РФ. Обе они работаю на природном газе;
- Рефтинская, функционирующая на угле и являющаяся одной из крупнейших электростанций на Урале ;
- Троицкая, также работающая на угле;
- Ириклинская, главным источником топлива для которой является мазут;
- Приволжский:
- Заинская ГРЭС, работающая на мазуте;
- Сибирский ФО:
- Назаровская ГРЭС, потребляющая в качестве топлива мазут;
- Южный:
- Ставропольская, которая также может работать на совмещенном топливе в виде газа и мазута;
- Северо-Западный:
- Киришская на мазуте.
Также в числе крупных электростанций Урала относится Березовская ГРЭС, которая использует в качестве главного топлива уголь, получаемый из Канско-Ачинского угольного бассейна.
Гидроэлектростанции
была бы не полной без упоминания гидроэлектростанций, которые занимают заслуженное второе место в электроэнергетики РФ. Главным преимуществом применения именно таких станций является использование ими в качестве источника энергии возобновляемые ресурсы, кроме того, подобные станции отличает простота эксплуатации. Самым богатым округом России по количеству ГЭС является Сибирь, благодаря наличию большого количества бурных рек. Использование воды в качестве источника для получения энергии позволяет при снижении уровня капиталовложений получить электроэнергию, которая в 5 раз дешевле, чем вырабатываемая электростанциями Европейской территории.
Которые вырабатывают энергию при помощи воды расположены на территории Ангаро-Енисейского каскада:
- Енисей: Саяно-Шушенская и Красноярская ГЭС;
- Ангара: Иркутская, Братская, Усть-Илимская.
При этом гидроэлектростанции нельзя назвать полностью экологичными, поскольку перегораживание рек приводит к значительному изменению рельефа местности, что сказывается на водных экосистемах.
Атомные электростанции
Третьими в списке электростанций России являются атомные станции, которые в качестве топлива используют силу атомной энергии, высвобождающуюся при соответствующей реакции. АЭС обладают большим количеством преимуществ, в числе которых:
- большое содержание энергии в атомном топливе;
- полное отсутствие выбросов в атмосферный воздух;
- для выработки энергии не требуется участия кислорода.
При этом атомные станции относят к объектам повышенной опасности, поскольку при работе данного типа станции существует вероятность наступления техногенной катастрофы, которая может вызвать значительное загрязнение территории. Также к минусам использования АЭС относятся проблемы с захоронениями отходов функционирования станции. Наибольшая часть АЭС на территории России сконцентрирована в Центральном ФО (Курская, Смоленская, Калининская, Нововоронежская станции). Количество АЭС на Урале ограничивается одной Белоярской станцией. Также несколько атомных станций имеется в Северо-Западном и Приволжском федеральном округе.
Подведем итоги
Подводя итоги, можно отметить, что количество электростанций в России
составляет 558 действующих объектов, что в достаточной степени покрывает потребность промышленности и населения в электроэнергии.
При этом наиболее дешевыми в эксплуатации являются ГЭС, а самую дешевую энергию вырабатывают АЭС, которые при этом остаются самыми опасными объектами. Факторами, оказывающими влияние на размещение станций, являются наличие сырья и нужды потребителей. Например, электростанции Урала
занимают небольшую часть общего числа, поскольку плотность населения в данном регионе намного ниже, чем в центральных районах, которые считаются самыми «богатыми» по количеству ТЭЦ, АЭС и ГРЭС.