Содержание:
1. Введение
2. Сырьевая база и структура топливоснабжения
3. Основные периоды развития теплоэнергетики
4. Оценка изменений мощности и параметров энергоблоков
5. Оценка изменения тепловой экономичности
6. Оценка возрастного состава оборудования ТЭС и ТЭЦ,
Состояние современной теплоэнергетики
7.Заключение
8. Список литературы
1. Введение
Одним из самых важных направлений в энергохозяйстве страны является теплоэнергетика. Именно на тепловых электростанциях вырабатывается около 70% электроэнергии нашей страны. При этом основными её видами принято считать КЭС (конденсационные электростанции) и ТЭЦ (Теплоэлектроцентрали) . Каждый из них занимал ведущее место в энергетики на том, или ином этапе её развития. Но со временем изменялся не только вид используемой станции, но и её технические показатели. В реферате представлены основные периоды развития, сырьевая база, параметры энергоблоков, тепловая экономичность и состояние современной теплоэнергетики.
2. Сырьевая база и структура топливоснабжения
Россия обладает одним из самых больших в мире запасом топливно-энергетических ресурсов. На ее территории, занимающей примерно 10% суши, имеющей 2,2% населения земли, сосредоточено свыше 35% разведанных запасов газа, 13-15%% нефти, 18% угля и 15% мировых запасов урана. Такой потенциал в сочетании с процессом развития энергомашиностроения позволяет осуществить высочайшую энерговооруженность в промышленности, сельском хозяйстве, на транспорте и в бытовом потреблении.
До конца 50-х годов доминирующим топливом в СССР оставался уголь. С открытием новых нефтяных и газовых месторождений в Сибири, его доля в структуре производства электроэнергии сокращалась при одновременном росте доли газа и мазута.
С 80-х годов идет быстрый рост доли природного газа в топливном балансе страны при одновременном снижении доли угля и особенно мазута. Этому способствовало обеспечение охраны окружающей среды, при котором приоритет отдавался газовой топливной стратегии.
Реализация этой стратегии предполагалась в максимально эффективном использовании природного газа и снижении потребления мазута в связи с его продажей за рубеж и переходом на технологии глубокой переработки.
В середине-конце 90-х годов в структуре топливоснабжения РФ, применительно к ТЭС на органическом топливе, основное место занимал газ, доля которого составляла 67-68%, уголь в пределах 30%, мазут в пределах 2-3%.
В начале XXI века ситуация начинает несколько меняться. На данный момент обозначена позиция смены «газовой паузы » на «угольную парадигму», которая предполагает снижение доли газа и увеличение доли угля в энергетическом балансе страны. Так как более широкое использование угольного топлива в экономике России позволит направить газовые и нефтяные ресурсы на выполнение геополитических целей; продлить период обеспеченности страны этими ресурсами; растянуть во времени инвестиционные действия по освоению территорий и акваторий и вводу новых месторождений нефти и газа в более сложных и затратных условиях; создать новые отрасли промышленности, основывающиеся на глубокой переработке угля; дать импульс к созданию экологически чистых и эффективных технологий сжигания угля.
3. Основные периоды развития теплоэнергетики
С 20-х годов XX века началось развитие ТЭС, в современном понимании энергопроизводящего объекта. В 1920 г. принимается план ГОЭЛРО, который в значительной степени был выполнен и дал базу для развития промышленности, в том числе и энергомашиностроения. Этим планом предусматривалось опережающее развитие энергетики, сооружение 30 крупных районных станций(20 ТЭС и 10 ГЭС), использование местных топлив, развитие централизованного энергоснабжения, рациональное размещение электростанций на территории страны.
Основной задачей второго периода развития энергетики (1940-1950 г.г.) было восстановление разрушенного в годы Великой Отечественной войны энергетического хозяйства, введением в эксплуатацию новых электростанций Для третьего этапа развития теплоэнергетики (1951-1970 г.) характерна концентрация энергоснабжения за счет создания объединенных энергосистем, строительство мощных тепловых электростанций.
Четвертый период (с конца 1970 г. по настоящее время) характеризуется переходом к качественно новому уровню развития топливно-энергетического комплекса.
Как можно заметить, каждый из этих периодов существенно отличается как масштабами развития теплофикации, так и особенно принимаемыми научно-техническими решениями. Далее мы постараемся подробнее рассмотреть изменение различных показателей и характеристик.
4.Оценка изменений мощности и параметров энергоблоков
В 50-70-е годы идет бурный рост энергетики на органическом топливе:
- пускаются первые блоки мощностью 150 и 200 МВт на параметры Р₀=13,0
МПа и Т₀= 565/565°С,
- позднее осваиваются блоки 300, 500, 800, 1200 МВт на параметры Р₀ = 24
МПа и Т₀= 545/545°С.
В 1973 г. доля СССР по выработке электроэнергии на ТЭС составляла 16,5% от мировой ,а в 1979 г. ЛМЗ изготавливает крупнейший в мире одновальный турбоагрегат на сверхкритические параметры мощностью 1200 МВт для Костромской ГРЭС.
С 1965 по 1985 гг. ежегодный ввод мощностей на электростанциях СССР составлял 10-12 тыс. МВт. В последующие годы началось снижение объемов ввода электромощностей.
В России на конец 1995 г. действовало 55 электростанций мощностью1000 МВт и более, и 24 мощностью 2000 МВт и более, в том числе и тридцать шесть ТЭС.
Мощность крупнейшей тепловой электростанции России – Сургутской ГРЭС-2 составляет 4800 МВт. Крупнейшие ГЭС в Poccии: Саяно-Шушенская - 6720 МВт, Красноярская - 6000МВт, Братская 4500 МВт.
На тепловых электростанциях отрасли ( РАО ЕЭС) широко используются крупные энергоблоки мощностью 150-800 МВт. Общее количество таких энергоблоков в конце 1995 г. составляло 250 с суммарной мощностью более 66000 МВт.
Значительную долю тепловых электростанций составляет ТЭЦ. Доля мощности теплофикационных турбин в конце 1995 г. была порядка 50% общей мощности тепловых электростанций. Производство тепловой энергии в 1995 г. на электростанциях отрасли составило 615,8 млн. Гкал и уменьшилось по сравнению с 1992 г на 22%.
*Теплофикационные энергоблоки.
Примечание. Данные до 1990 г. по СССР, с 1990 г. по России.
Длительный период основными направлениями повышения эффективности производства электроэнергии являлись :
- повышение начальных параметров пара и укрупнение единичных мощностей;
- увеличение комбинированного производства тепловой и электрической энергии;
Уже в 60-х годах XX века в РФ сложилась определенная структура электростанций, которая ориентировочно может быть классифицирована по следующим типам:
1. по источникам энергии - электростанции на органическом топливе;
2. по виду выдаваемой энергии - конденсационные, теплофикационные;
3. по технологическому признаку - паротурбинные, газотурбинные,
парогазовые, дизельные.
5. Оценка изменения тепловой экономичности
С развитием теплоэнергетики были обеспечены:
1)экономия топлива, получаемая в результате использования теплофикационного цикла, а также замещение мелких котельных;
2)экономия капитальных затрат и затрат труда, связанная с переходом на централизацию теплоснабжения;
3)улучшение экологической обстановки, достигаемое отказом от мелких котельных, особенно существенное при использовании угольного топлива.
6.Оценка возрастного состава оборудования ТЭС и ТЭЦ.
Состояние современной теплоэнергетики. Значительная доля оборудования ТЭС и электрических сетей в энергетике России, отслужила свой расчетный срок службы, — это главная проблема энергетики России. Опасность лавинообразного выхода из строя оборудования электростанций из-за его старения заставляет самым серьезным образом отнестись к этой проблеме . Здесь мы рассмотрим ее истоки — возрастной состав оборудования.
Достаточно ясное представление о «возрасте» генерирующего оборудования дает гистограмма, представленная на рис. 1.1. Видно, что 38 % генерирующего оборудования введено в эксплуатацию до 1970 г. (это оборудование реально введено в эксплуатацию в период 1945—1970 гг., хотя есть и более старое). Далее 2/3 установленного оборудования имеют возраст не менее 20 лет.
Аналогичные характеристики имеют и некоторые виды турбин, так для турбин ЛМЗ типа К-200-12,8 только 15 турбин из 75 имеют наработку меньше расчетной, а 26 — превышают парковую, а при этом для турбин, имеющих начальное давление 130 ат (12,8 МПа), т.е. тех, которые обеспечивают более 16 % выработки электроэнергии , почти треть имеет наработку, превышающую расчетную, а 14,7 % — превышающей ее более чем вдвое.
Таким образом, подавляющая часть парка генерирующих мощностей (примерно 100—110 млн кВт) требует либо замены, либо реновации, что представляет собой задачу гигантского масштаба.
7. Заключение
Наша страна сделала большой прорыв в развитии теплоэнергетики, став одним из крупнейших в мире рынков тепловой и электрической энергии. Благодаря относительно свободному территориальному размещению ТЭС, а также совершенствованию их структуры производства электроэнергии , ввода более экономичного оборудования, повышения эффективности теплофикации мы смогли улучшить основные параметры тепловой экономичности ТЭС. Например, температура пара по сравнению с 1913 годом возросла с 300 до 565° С, соответственно увеличилось и значение кпд до 40%,уменьшился расход условного топлива с 710г/(кВт*ч) до 319г/(кВт*ч), значение мощности крупнейшей тепловой электростанции России - Сургутской ГРЭС-2 достигло 4800 МВт.
Но к сожалению, такая яркая положительная тенденция развития наблюдалась только до 1990 года. В связи с преобладанием значительной доли старого оборудования (более50%) общая мощность электростанций за 1990-1995 выросла всего на 0,8%, хотя в 1980-1985гг. этот показатель составил-15%.Однако,в последние годы динамика развития теплоэнергетики носит прогрессирующий характер. Строятся новые современные электростанции ( «Ивановские ПГУ», «Сочинская ТЭС», «Калининградская ТЭЦ-2», «Северо-Западная ТЭЦ» и др.), которые в ближайшем будущем будут введены в эксплуатацию.
8.Список литературы
1.Елизаров Д.П..Теплоэнергетические установки электростанций: Учебник-2-ое издание,М.:энергоиздат,1982
2.Кругликов П.Э..Технико-экономические основы проектирования ТЭС: 2003.
3.Мелентьев Л.А…Очерки истории отечественной энергетики. М.:Наука,1987.
4.Рыжкин В.Я...Тепловые электрические станции.Учебник.Изд.2-е.М.,»Энергия»,1976
5.Шаров Ю.И…Оборудование тепловых электростанций-проблемы и перспективы,2002