Um die Gasverbrennung zu verbessern, sind die Kessel mit Zugmechanismen ausgestattet. Dem Kessel wird Luft zugeführt, die bei der Gasverbrennung als Oxidationsmittel dient. Um den Geräuschpegel zu reduzieren, sind die Mechanismen mit Geräuschunterdrückern ausgestattet. Bei der Kraftstoffverbrennung entstehende Rauchgase werden eingeleitet Schornstein und sich in der Atmosphäre verteilen.

Das heiße Gas strömt durch den Schornstein und erhitzt das durch spezielle Kesselrohre strömende Wasser. Beim Erhitzen verwandelt sich Wasser in überhitzten Dampf, der in die Dampfturbine gelangt. Der Dampf tritt in die Turbine ein und beginnt, die Turbinenschaufeln zu drehen, die mit dem Generatorrotor verbunden sind. Dampfenergie wird in mechanische Energie umgewandelt. Im Generator wird mechanische Energie in elektrische Energie umgewandelt, der Rotor dreht sich weiter und erzeugt in den Statorwicklungen einen elektrischen Wechselstrom.

Durch einen Aufwärtstransformator und einen Abwärtstransformator Umspannwerk Die Stromversorgung der Verbraucher erfolgt über Stromleitungen. Der in der Turbine ausgestoßene Dampf wird zum Kondensator geleitet, wo er sich in Wasser verwandelt und zum Kessel zurückkehrt. In einem Wärmekraftwerk bewegt sich Wasser im Kreis. Kühltürme dienen der Kühlung von Wasser. Bei KWK-Anlagen kommen Ventilator- und Turmkühltürme zum Einsatz. Das Wasser in Kühltürmen wird durch atmosphärische Luft gekühlt. Dadurch wird Dampf freigesetzt, den wir in Form von Wolken über dem Kühlturm sehen. Das Wasser in den Kühltürmen steigt unter Druck auf und fällt wie ein Wasserfall in die vordere Kammer, von wo es zurück zum Wärmekraftwerk fließt. Um die Tröpfchenmitnahme zu reduzieren, sind Kühltürme mit Wasserfallen ausgestattet.

Die Wasserversorgung erfolgt über die Moskwa. Im Gebäude der chemischen Wasseraufbereitung wird Wasser von mechanischen Verunreinigungen gereinigt und Filtergruppen zugeführt. In manchen wird es bis zur Stufe von gereinigtem Wasser zur Einspeisung in das Wärmenetz aufbereitet, in anderen bis zur Stufe von demineralisiertem Wasser und wird zur Versorgung von Kraftwerken verwendet.

Auch der Kreislauf für Warmwasserbereitung und Fernwärme ist geschlossen. Ein Teil des Dampfes aus der Dampfturbine wird zu Warmwasserbereitern geleitet. Als nächstes wird das heiße Wasser geleitet Heizpunkte, wo ein Wärmeaustausch mit Wasser aus Häusern stattfindet.

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Wie funktioniert ein GuD-Aggregat?

Zweck des Wärmekraftwerks besteht darin, die chemische Energie des Kraftstoffs in elektrische Energie umzuwandeln. Da es praktisch unmöglich ist, eine solche Umwandlung direkt durchzuführen, ist es notwendig, zunächst die chemische Energie des Kraftstoffs in Wärme umzuwandeln, die durch die Verbrennung des Kraftstoffs entsteht, dann die Wärme in mechanische Energie umzuwandeln und schließlich wandeln diese in elektrische Energie um.

Die folgende Abbildung zeigt einfachstes Schema der thermische Teil eines Elektrizitätskraftwerks, oft auch Dampfkraftwerk genannt. Brennstoff wird in einem Ofen verbrannt. Dabei . Die entstehende Wärme wird im Dampfkessel an das Wasser übertragen. Dadurch erhitzt sich das Wasser und verdampft anschließend. Dabei entsteht sogenannter Sattdampf, also Dampf mit der gleichen Temperatur wie kochendes Wasser. Anschließend wird dem Sattdampf Wärme zugeführt, wodurch überhitzter Dampf entsteht, also Dampf, der mehr hat hohe Temperatur als Wasser, das bei gleichem Druck verdampft. Überhitzter Dampf wird aus Sattdampf in einem Überhitzer gewonnen, bei dem es sich in den meisten Fällen um eine Rohrschlange handelt Stahl Röhren. In den Rohren bewegt sich Dampf, während die Spule außen von heißen Gasen umspült wird.

Wenn der Druck im Kessel dem atmosphärischen Druck entspräche, müsste das Wasser auf eine Temperatur von 100 °C erhitzt werden; Bei weiterer Hitze würde es schnell zu verdampfen beginnen. Der entstehende Sattdampf hätte ebenfalls eine Temperatur von 100 °C Luftdruck Dampf wird überhitzt, wenn seine Temperatur über 100 °C liegt. Wenn der Druck im Kessel höher als der atmosphärische Druck ist, hat der Sattdampf eine Temperatur über 100 °C. Je höher der Druck, desto höher ist die Temperatur des Sattdampfs. Derzeit werden sie im Energiesektor überhaupt nicht eingesetzt. Dampfkocher mit einem Druck nahe dem Atmosphärendruck. Es ist viel rentabler, Dampfkessel zu verwenden, die für einen viel höheren Druck ausgelegt sind, etwa 100 Atmosphären oder mehr. Die Temperatur von Sattdampf beträgt 310 °C oder mehr.

Aus dem Überhitzer kommt überhitzter Wasserdampf Stahlrohrleitung am häufigsten der Wärmekraftmaschine zugeführt -. In bestehenden Dampfkraftwerken von Kraftwerken kommen andere Motoren fast nie zum Einsatz. Überhitzter Wasserdampf, der in eine Wärmekraftmaschine eintritt, enthält eine große Menge an Wärmeenergie, die bei der Kraftstoffverbrennung freigesetzt wird. Die Aufgabe einer Wärmekraftmaschine besteht darin, die thermische Energie von Dampf in mechanische Energie umzuwandeln.

Der Druck und die Temperatur des Dampfes am Einlass der Dampfturbine, üblicherweise als bezeichnet, sind deutlich höher als der Druck und die Temperatur des Dampfes am Auslass der Turbine. Als Druck und Temperatur des Dampfes am Austritt der Dampfturbine werden üblicherweise Druck und Temperatur im Kondensator bezeichnet. Derzeit verwendet die Energiewirtschaft, wie bereits erwähnt, Dampf mit sehr hohen Anfangsparametern, mit einem Druck von bis zu 300 Atmosphären und einer Temperatur von bis zu 600 °C. Die Endparameter werden dagegen niedrig gewählt: ein Druck von etwa 0,04 Atmosphären, also 25-mal weniger als atmosphärisch, und die Temperatur beträgt etwa 30 °C, also nahe der Umgebungstemperatur. Wenn sich Dampf in einer Turbine ausdehnt, nimmt aufgrund einer Abnahme des Drucks und der Temperatur des Dampfs die darin enthaltene Wärmeenergiemenge erheblich ab. Da der Expansionsprozess von Dampf sehr schnell erfolgt, kann in dieser sehr kurzen Zeit keine nennenswerte Wärmeübertragung vom Dampf an die Umgebung stattfinden. Wohin geht die überschüssige Wärmeenergie? Es ist bekannt, dass es nach dem Grundgesetz der Natur – dem Gesetz der Energieerhaltung und -umwandlung – unmöglich ist, jede noch so kleine Energiemenge zu zerstören oder „aus dem Nichts“ zu gewinnen. Energie kann nur von einer Art zur anderen übertragen werden. Offenbar handelt es sich um genau diese Art der Energiewende, mit der wir es zu tun haben in diesem Fall. Die zuvor im Dampf enthaltene überschüssige Wärmeenergie wurde in mechanische Energie umgewandelt und kann nach unserem Ermessen genutzt werden.

Wie eine Dampfturbine funktioniert, wird im Artikel darüber beschrieben.

Hier können wir nur sagen, dass der Dampfstrom, der in die Turbinenschaufeln eintritt, sehr stark ist höhere Geschwindigkeit, oft über der Schallgeschwindigkeit. Der Dampfstrahl dreht die Dampfturbinenscheibe und die Welle, auf der die Scheibe montiert ist. Die Turbinenwelle kann beispielsweise mit einer elektrischen Maschine – einem Generator – verbunden werden. Die Aufgabe des Generators besteht darin, die mechanische Energie der Wellendrehung in elektrische Energie umzuwandeln. Auf diese Weise, chemische Energie Brennstoff wird in einem Dampfkraftwerk in mechanische und dann in elektrische Energie umgewandelt, die in einer Wechselstrom-USV gespeichert werden kann.

Der Dampf, der im Motor Arbeit geleistet hat, gelangt in den Kondensator. Durch die Kondensatorrohre wird kontinuierlich Kühlwasser gepumpt, das normalerweise einem natürlichen Gewässer entnommen wird: Fluss, See, Meer. Kühlwasser entzieht dem in den Kondensator eintretenden Dampf Wärme, wodurch der Dampf kondensiert, also zu Wasser wird. Das durch Kondensation entstehende Wasser wird in einen Dampfkessel gepumpt, in dem es wieder verdampft und der gesamte Vorgang noch einmal wiederholt wird.

Dabei handelt es sich im Prinzip um den Betrieb des Dampfkraftwerks eines Thermokraftwerks. Wie man sieht, dient Dampf als Vermittler, das sogenannte Arbeitsmedium, mit dessen Hilfe die chemische Energie des Brennstoffs umgewandelt wird Wärmeenergie wird in mechanische Energie umgewandelt.

Man sollte natürlich nicht denken, dass der Aufbau eines modernen, leistungsstarken Dampfkessels oder einer Wärmekraftmaschine so einfach ist, wie in der Abbildung oben dargestellt. Im Gegenteil, der Kessel und die Turbine sind es die wichtigsten Elemente Dampfkraftwerke sind sehr komplex aufgebaut.

Wir beginnen nun mit der Erklärung der Arbeit.

In Kraftwerken wird Strom erzeugt, indem die in verschiedenen natürlichen Ressourcen verborgene Energie genutzt wird. Wie aus der Tabelle ersichtlich ist. 1.2 Dies geschieht hauptsächlich in Wärmekraftwerken (Wärmekraftwerken) und Kernkraftwerken (KKW), die nach dem Wärmekreislauf betrieben werden.

Arten von Wärmekraftwerken

Basierend auf der Art der erzeugten und freigesetzten Energie werden Wärmekraftwerke in zwei Haupttypen unterteilt: Brennwertkraftwerke (KWK), die nur zur Stromerzeugung bestimmt sind, und Heizkraftwerke oder Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen (KWK). Mit fossilen Brennstoffen betriebene Brennwertkraftwerke werden in der Nähe der Produktionsorte gebaut, Blockheizkraftwerke in der Nähe von Wärmeverbrauchern - Industrieunternehmen und Wohngebiete. Auch Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen werden mit fossilen Brennstoffen betrieben, erzeugen aber im Gegensatz zu Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen sowohl elektrische als auch thermische Energie in Form von heißem Wasser und Dampf für Produktions- und Heizzwecke. Zu den Hauptbrennstoffarten dieser Kraftwerke gehören: Feststoff - Kohlen, Anthrazit, Halbanthrazit, Braunkohle, Torf, Schiefer; flüssig – Heizöl und gasförmig – natürlich, Koks, Hochofen usw. Gas.

Tabelle 1.2. Stromerzeugung in der Welt

Kernkraftwerke, überwiegend Kondensationskraftwerke, nutzen die Energie von Kernbrennstoffen.

Abhängig von der Art des Wärmekraftwerks zum Antrieb des elektrischen Generators werden Kraftwerke in Dampfturbinen (STU), Gasturbinen (GTU), Kombikraftwerke (CCG) und Kraftwerke mit Motoren unterteilt Verbrennungs(DES).

Abhängig von der Dauer der Arbeit TPP das ganze Jahr über Basierend auf der Abdeckung der Energielastpläne, die durch die Anzahl der Nutzungsstunden der installierten Leistung τ an der Station gekennzeichnet ist, werden Kraftwerke üblicherweise in folgende Kategorien eingeteilt: Basiskraftwerke (τ an der Station > 6000 h/Jahr); Halbpeak (τ an der Station = 2000 – 5000 h/Jahr); Spitze (τ bei st< 2000 ч/год).

Grundkraftwerke sind solche, die die größtmögliche Leistung erbringen konstante Belastung für den größten Teil des Jahres. In der globalen Energiewirtschaft werden Kernkraftwerke, hochwirtschaftliche Wärmekraftwerke und thermische Kraftwerke als Basiskraftwerke im thermischen Fahrplanbetrieb eingesetzt. Spitzenlasten werden durch Wasserkraftwerke, Pumpspeicherkraftwerke, Gasturbinenkraftwerke abgedeckt, die über Manövrierfähigkeit und Mobilität verfügen, d.h. Schneller Start und Stopp. Spitzenkraftwerke werden in den Stunden eingeschaltet, in denen es notwendig ist, den Spitzenanteil der täglichen Stromlast abzudecken. Halbspitzenkraftwerke werden, wenn die elektrische Gesamtlast abnimmt, entweder auf reduzierte Leistung umgestellt oder in Reserve gelegt.

Von technologische Struktur Wärmekraftwerke werden in Block- und Nichtblockkraftwerke unterteilt. Mit einem Blockdiagramm, den Haupt- und Zusatzausrüstung Die Dampfturbineneinheit hat keine technologischen Verbindungen mit der Ausrüstung eines anderen Kraftwerksblocks. Bei Kraftwerken mit fossilen Brennstoffen wird jeder Turbine Dampf aus einem oder zwei daran angeschlossenen Kesseln zugeführt. Bei einem blockierungsfreien TPP-System gelangt der Dampf aus allen Kesseln in eine gemeinsame Hauptleitung und wird von dort an die einzelnen Turbinen verteilt.

In Brennwertkraftwerken, die Teil großer Kraftwerksanlagen sind, kommen ausschließlich Blockanlagen mit Dampfzwischenüberhitzung zum Einsatz. Es kommen blockierungsfreie Kreisläufe mit Kreuzkopplung von Dampf und Wasser ohne Zwischenüberhitzung zum Einsatz.

Funktionsprinzip und Hauptenergieeigenschaften von Wärmekraftwerken

Strom wird in Kraftwerken durch die Nutzung von Energie erzeugt, die in verschiedenen natürlichen Ressourcen (Kohle, Gas, Öl, Heizöl, Uran usw.) verborgen ist einfaches Prinzip, Implementierung von Energieumwandlungstechnologie. Allgemeines Schema Wärmekraftwerk (siehe Abb. 1.1) spiegelt den Ablauf einer solchen Umwandlung einiger Energiearten in andere und die Verwendung des Arbeitsmediums (Wasser, Dampf) im Kreislauf eines Wärmekraftwerks wider. Der Brennstoff (in diesem Fall Kohle) verbrennt im Kessel, erhitzt das Wasser und wandelt es in Dampf um. Der Dampf wird Turbinen zugeführt, die die thermische Energie des Dampfes in mechanische Energie umwandeln und Generatoren antreiben, die Strom erzeugen (siehe Abschnitt 4.1).

Ein modernes Wärmekraftwerk ist ein komplexes Unternehmen, einschließlich große Menge verschiedene Geräte. Die Zusammensetzung der Kraftwerksausrüstung hängt vom gewählten Wärmekreislauf, der Art des verwendeten Brennstoffs und der Art des Wasserversorgungssystems ab.

Zur Hauptausrüstung des Kraftwerks gehören: Kessel- und Turbineneinheiten mit elektrischem Generator und Kondensator. Diese Einheiten sind hinsichtlich Leistung, Dampfparametern, Produktivität, Spannung und Strom usw. standardisiert. Art und Menge der Hauptausrüstung eines Wärmekraftwerks entsprechen der vorgegebenen Leistung und der vorgesehenen Betriebsart. Darüber hinaus gibt es Hilfsgeräte zur Wärmeversorgung der Verbraucher und zur Nutzung des Turbinendampfes zur Erwärmung des Kesselspeisewassers und zur Deckung des Eigenbedarfs des Kraftwerks. Dazu gehören Ausrüstungen für Kraftstoffversorgungsanlagen, Entlüftungs- und Zuführanlagen, Verflüssigungssatz, Heizwerk (für Wärmekraftwerke), technische Wasserversorgungsanlagen, Ölversorgungsanlagen, regenerative Erwärmung von Speisewasser, chemische Wasseraufbereitung, Verteilung und Übertragung von Strom (siehe Abschnitt 4).

Alle Dampfturbinenanlagen nutzen die regenerative Erwärmung des Speisewassers, was den thermischen und Gesamtwirkungsgrad des Kraftwerks deutlich erhöht, da in Kreisläufen mit regenerativer Erwärmung die von der Turbine zu den regenerativen Erhitzern abgeführten Dampfströme ohne Verluste in der Kältequelle Arbeit verrichten (Kondensator). Gleichzeitig sinkt bei gleicher elektrischer Leistung des Turbogenerators der Dampfstrom im Kondensator und damit der Wirkungsgrad Installationen nehmen zu.

Der Typ des verwendeten Dampfkessels (siehe Abschnitt 2) hängt von der Art des im Kraftwerk verwendeten Brennstoffs ab. Für die gängigsten Brennstoffe (fossile Kohle, Gas, Heizöl, Mahltorf) werden Kessel in U-, T- und Turmbauweise sowie eine auf die jeweilige Brennstoffart ausgelegte Brennkammer eingesetzt. Für Brennstoffe mit niedrig schmelzender Asche werden Kessel mit flüssiger Ascheentfernung eingesetzt. Gleichzeitig wird eine hohe (bis zu 90 %) Ascheansammlung im Feuerraum erreicht und der abrasive Verschleiß der Heizflächen reduziert. Aus den gleichen Gründen werden für aschereiche Brennstoffe wie Schiefer und Kohleaufbereitungsabfälle Dampfkessel mit Vierzuganordnung eingesetzt. Wärmekraftwerke verwenden in der Regel Trommel- oder Durchlaufkessel.

Turbinen und elektrische Generatoren sind leistungsmäßig aufeinander abgestimmt. Jede Turbine entspricht bestimmter Typ Generator Bei Blockheizkraftwerken entspricht die Leistung der Turbinen der Leistung der Blöcke und die Anzahl der Blöcke wird durch die jeweilige Leistung des Kraftwerks bestimmt. IN moderne Blöcke Zum Einsatz kommen Kondensationsturbinen mit einer Leistung von 150, 200, 300, 500, 800 und 1200 MW mit Zwischenüberhitzung des Dampfes.

In Wärmekraftwerken werden Turbinen (siehe Abschnitt 4.2) mit Gegendruck (Typ P), mit Kondensation und industrieller Dampfentnahme (Typ P), mit Kondensation und einer oder zwei Wärmeentnahmen (Typ T) sowie mit Kondensation, industrieller und industrieller Dampfentnahme eingesetzt Heizungsabsaugpaar (Typ PT). PT-Turbinen können auch über einen oder zwei Heizauslässe verfügen. Die Wahl des Turbinentyps hängt von der Größe und dem Verhältnis der thermischen Belastungen ab. Überwiegt die Heizlast, so können zusätzlich zu den PT-Turbinen Turbinen vom Typ T mit Wärmeauskopplung und bei überwiegender Industrielast Turbinen vom Typ PR und R mit Industrieentnahme und Gegendruck eingebaut werden.

Derzeit sind in Wärmekraftwerken Anlagen mit einer elektrischen Leistung von 100 und 50 MW am häufigsten, die bei Anfangsparametern von 12,7 MPa und 540–560 °C betrieben werden. Für Wärmekraftwerke in Großstädten wurden Anlagen mit einer elektrischen Leistung von 175–185 MW und 250 MW (mit einer T-250-240-Turbine) geschaffen. Anlagen mit T-250-240-Turbinen sind modular aufgebaut und arbeiten bei überkritischen Anfangsparametern (23,5 MPa, 540/540 °C).

Ein Merkmal des Betriebs von Kraftwerken im Verbund ist die Gesamtzahl elektrische Energie Die von ihnen zu jedem Zeitpunkt erzeugte Energie muss vollständig der verbrauchten Energie entsprechen. Der Großteil der Kraftwerke arbeitet parallel im einheitlichen Energiesystem und deckt die gesamte elektrische Last des Systems ab, während das Wärmekraftwerk gleichzeitig die Wärmelast seines Gebiets deckt. Es gibt lokale Kraftwerke, die für die Versorgung des Gebiets konzipiert sind und nicht an das allgemeine Stromnetz angeschlossen sind.

Eine grafische Darstellung der Abhängigkeit des Stromverbrauchs über die Zeit wird aufgerufen Diagramm der elektrischen Last. Tagesdiagramme der elektrischen Last (Abb. 1.5) variieren je nach Jahreszeit und Wochentag und sind normalerweise durch eine minimale Last in der Nacht und eine maximale Last während der Spitzenzeiten (der Spitzenteil des Diagramms) gekennzeichnet. Zusammen mit Tages-Charts sehr wichtig haben Jahrescharts elektrische Last (Abb. 1.6), die nach Tagesdiagrammen aufgebaut sind.

Elektrische Lastdiagramme werden bei der Planung elektrischer Lasten von Kraftwerken und Systemen, bei der Lastverteilung zwischen einzelnen Kraftwerken und Blöcken, bei Berechnungen zur Auswahl der Zusammensetzung von Arbeits- und Ersatzgeräten, bei der Bestimmung der erforderlichen installierten Leistung und der erforderlichen Reserve, der Anzahl und der Einheit verwendet Leistung von Einheiten, bei der Entwicklung von Ausrüstungsreparaturplänen und der Bestimmung der Reparaturreserve usw.

Bei Volllastbetrieb entwickelt die Kraftwerksausrüstung ihre Nenn-bzw so lange wie möglich Leistung (Leistung), die das Hauptpassmerkmal des Geräts ist. In diesem höchste Macht(Leistung) Das Gerät muss lange Zeit mit den Nennwerten der Hauptparameter arbeiten. Eines der Hauptmerkmale eines Kraftwerks ist seine installierte Leistung, die als Summe der Nennleistungen aller elektrischen Generatoren und Heizgeräte unter Berücksichtigung der Reserve definiert ist.

Der Betrieb des Kraftwerks wird auch durch die Anzahl der Nutzungsstunden geprägt vorhandene Kapazität, was von der Betriebsart des Kraftwerks abhängt. Bei Kraftwerken mit Grundlast beträgt die Anzahl der Nutzungsstunden der installierten Leistung 6.000–7.500 h/Jahr, bei Kraftwerken mit Spitzenlastdeckung weniger als 2.000–3.000 h/Jahr.

Die Last, bei der das Gerät mit der höchsten Effizienz arbeitet, wird als wirtschaftliche Last bezeichnet. Die Nenndauerlast kann gleich der wirtschaftlichen Belastung sein. Manchmal ist es möglich, Geräte kurzzeitig mit einer um 10–20 % höheren Last als der Nennlast bei geringerem Wirkungsgrad zu betreiben. Wenn die Kraftwerksausrüstung mit der Auslegungslast bei den Nennwerten der Hauptparameter oder wenn sie sich innerhalb akzeptabler Grenzen ändern, stabil arbeitet, wird dieser Modus als stationär bezeichnet.

Es werden Betriebsarten mit stationärer, aber von der Auslegung abweichender Belastung oder mit instationärer Belastung bezeichnet instationär oder variable Modi. Im variablen Modus bleiben einige Parameter unverändert und haben Nennwerte, während sich andere innerhalb bestimmter akzeptabler Grenzen ändern. So können bei Teillast der Anlage Druck und Temperatur des Dampfes vor der Turbine nominal bleiben, während sich das Vakuum im Kondensator und die Dampfparameter in den Entnahmen proportional zur Last ändern. Es sind auch instationäre Modi möglich, bei denen sich alle wesentlichen Parameter ändern. Solche Modi treten beispielsweise beim Starten und Stoppen von Geräten, beim Ablassen und Erhöhen der Belastung eines Turbogenerators sowie beim Betrieb mit gleitenden Parametern auf und werden als instationär bezeichnet.

Die thermische Belastung des Kraftwerks wird für technologische Prozesse und genutzt Industrieanlagen, zum Heizen und Belüften von Industrie-, Wohn- und Öffentliche Gebäude, Klimaanlage und Haushaltsbedarf. Für Produktionszwecke ist üblicherweise ein Dampfdruck von 0,15 bis 1,6 MPa erforderlich. Um jedoch Verluste während des Transports zu reduzieren und die Notwendigkeit einer kontinuierlichen Wasserableitung aus den Kommunikationsleitungen zu vermeiden, wird der Dampf etwas überhitzt aus dem Kraftwerk abgegeben. Das Wärmekraftwerk versorgt in der Regel Heizung, Lüftung und den häuslichen Bedarf heißes Wasser mit Temperaturen von 70 bis 180°C.

Wärmebelastung, bestimmt durch den Wärmeverbrauch für Herstellungsprozesse und des häuslichen Bedarfs (Warmwasserversorgung) hängt von der Außenlufttemperatur ab. Unter den Bedingungen der Ukraine ist diese Belastung (sowie die elektrische) im Sommer geringer als im Winter. Industrielle und häusliche Wärmelasten ändern sich im Laufe des Tages, außerdem ändert sich die durchschnittliche tägliche Wärmelast des Kraftwerks, die für den häuslichen Bedarf aufgewendet wird, an Wochentagen und Wochenenden. Typische Diagramme der Veränderungen der täglichen Wärmebelastung von Industriebetrieben und der Warmwasserversorgung eines Wohngebiets sind in den Abbildungen 1.7 und 1.8 dargestellt.

Die Betriebseffizienz von Wärmekraftwerken wird durch verschiedene technische und wirtschaftliche Indikatoren charakterisiert, von denen einige die Perfektion thermischer Prozesse bewerten (Wirkungsgrad, Wärme- und Brennstoffverbrauch), während andere die Bedingungen charakterisieren, unter denen das Wärmekraftwerk arbeitet. Zum Beispiel in Abb. 1.9 (a,b) zeigt ungefähre Wärmebilanzen von Wärmekraftwerken und CPPs.

Wie aus den Abbildungen hervorgeht, führt die kombinierte Erzeugung von elektrischer und thermischer Energie zu einer deutlichen Steigerung des thermischen Wirkungsgrads von Kraftwerken durch eine Reduzierung der Wärmeverluste in Turbinenkondensatoren.

Die wichtigsten und umfassendsten Indikatoren für den Betrieb von Wärmekraftwerken sind die Strom- und Wärmekosten.

Wärmekraftwerke haben im Vergleich zu anderen Kraftwerkstypen sowohl Vor- als auch Nachteile. Folgende Vorteile von TPP lassen sich aufzeigen:

• relativ freie territoriale Verteilung, verbunden mit der weiten Verteilung der Brennstoffressourcen;
• die Fähigkeit (im Gegensatz zu Wasserkraftwerken), Energie ohne saisonale Leistungsschwankungen zu erzeugen;
• der Bereich der Entfremdung und Ausgliederung von Grundstücken für den Bau und Betrieb von Wärmekraftwerken ist in der Regel deutlich kleiner als der für Kernkraftwerke und Wasserkraftwerke erforderliche;
• Wärmekraftwerke werden viel schneller gebaut als Wasserkraftwerke oder Kernkraftwerke und ihre spezifischen Kosten pro Einheit installierter Leistung sind im Vergleich zu Kernkraftwerken niedriger.
• Gleichzeitig haben thermische Kraftwerke große Nachteile:
• Der Betrieb von Wärmekraftwerken erfordert in der Regel deutlich mehr Personal als Wasserkraftwerke, was mit der Bedienung eines sehr großen Brennstoffkreislaufs verbunden ist;
• der Betrieb von Wärmekraftwerken hängt von der Versorgung mit Brennstoffressourcen (Kohle, Heizöl, Gas, Torf, Ölschiefer) ab;
• Die Variabilität der Betriebsarten von Wärmekraftwerken verringert den Wirkungsgrad, erhöht den Kraftstoffverbrauch und führt zu einem erhöhten Verschleiß der Ausrüstung.
• Bestehende Wärmekraftwerke zeichnen sich durch einen relativ geringen Wirkungsgrad aus. (meist bis zu 40 %);
• Wärmekraftwerke haben direkte und negative Auswirkungen auf die Umwelt und sind keine umweltfreundliche Stromquelle.
• Der größte Schaden für die Umwelt der umliegenden Regionen wird durch Kraftwerke verursacht, die Kohle, insbesondere Kohle mit hohem Aschegehalt, verbrennen. Unter den Wärmekraftwerken sind die „saubersten“ diejenigen, die nutzen technologischer Prozess Erdgas.

Experten zufolge emittieren Wärmekraftwerke auf der ganzen Welt jährlich etwa 200–250 Millionen Tonnen Asche, mehr als 60 Millionen Tonnen Schwefeldioxid, große Mengen Stickoxide und Kohlendioxid (was den sogenannten Treibhauseffekt verursacht und zu langen Folgen führt). (globaler Klimawandel) in die Atmosphäre gelangen und dabei große Mengen Sauerstoff aufnehmen. Darüber hinaus wurde inzwischen festgestellt, dass der übermäßige Strahlungshintergrund um mit Kohle betriebene Wärmekraftwerke weltweit im Durchschnitt 100-mal höher ist als in der Nähe von Kernkraftwerken gleicher Leistung (Kohle enthält fast immer Uran, Thorium und a). radioaktives Kohlenstoffisotop als Spurenverunreinigungen). Allerdings führen gut entwickelte Technologien für den Bau, die Ausrüstung und den Betrieb von Wärmekraftwerken sowie die geringeren Baukosten dazu, dass Wärmekraftwerke den Großteil der weltweiten Stromproduktion ausmachen. Aus diesem Grund werden TPP-Technologien verbessert und reduziert negativer Einfluss Ihre Auswirkungen auf die Umwelt haben weltweit große Aufmerksamkeit erregt (siehe Abschnitt 6).