Паровые котлы на электростанциях бывают барабанные и прямоточные. В барабанных имеется громадный неподвижный барабан, в верхней части которого планирует пар. В прямоточных вода непрерывно движется по трубам, преобразовываясь по пути в пар. Такие котлы устанавливают на замечательных электростанциях, действующий при давлении пара более 100 атм.
Замечательная паровая турбина складывается из множества рабочих колес с лопатками, которым пар отдает собственную энергию
Пар образуется в экранных и кипятильных трубках. Но пускать его в турбины еще запрещено — он будет скоро остывать и преобразовываться в капельки воды. Исходя из этого он в первую очередь поступает в змеевики пароперегревателя, где нагревается до высокой температуры. После этого по паропроводам, покрытым толстым слоем теплоизоляции, он покидает котельную и направляется в машинный зал. На электростанциях возможно встретить турбины, разные и по устройству и по мощности. Имеется мелкие турбины, мощностью в сотни и десятки киловатт, а имеется турбины-гиганты, мощностью 300 тыс. кВт а также больше.
У паровых турбин имеется особенности. Их, к примеру, запрещено сходу нагружать на полную мощность, как водяные турбины на гидроэлектростанциях. Сперва их нужно прогреть на холостом ходу, и на это время от времени приходится затрачивать пара часов. Паровые турбины весьма чувствительны к качеству пара: сырой либо загрязненный пар может привести к повреждению лопаток рабочих колес.
температура и Давление пара — это его параметры. Чем выше параметры пара на входе в турбину и чем ниже они на выходе из нее, тем больше энергии пара применяет турбина. Высокие параметры пара формирует паровой котел. Дабы понизить их на выходе из турбины, пар не производят на воздушное пространство, как на паровозе, а направляют в конденсатор. В него по узким латунным трубам непрерывно циркулирует холодная вода, которая охлаждает пар и превращает его в конденсат. В следствии этого давление в конденсаторе делается в 10-15 раз меньше атмосферного. Такому разрежению содействуют вакуумные насосы, откачивающие воздушное пространство, попавший в конденсатор вместе с паром.
Конденсат — весьма чистая вода, в которой совсем не содержится никаких химических и механических примесей. Ее нельзя выбрасывать — она весьма нужна котлам. Исходя из этого сконденсировавшийся пар возвращают обратно в котел.
Сперва насосы откачивают его из конденсатора и направляют в деаэратор. Тут конденсат нагревают и удаляют из него пузырьки воздуха, которые содержат кислород.
При температурах и высоких давлениях кислород делается весьма страшным: в случае, если его допустить в котел, он начнет деятельно окислять стены кипятильных трубок и позовёт их стремительное разрушение.
Очищенный от кислорода конденсат именуют питательной водой. В случае, если ее прямо из деаэратора подать в котел, то на ее нагрев нужно будет затратить довольно много топочного тепла. Исходя из этого ее предварительно прогоняют по трубам подогревателя, где она нагревается паром, отобранным из турбины. После этого вода проходит по трубам экономайзера, обогреваемого дымовыми газами. И лишь по окончании для того чтобы двойного нагрева вода попадает в котел, дабы снова превратиться в пар.
Так выглядит турбинная установка громадной мощности.
Как видите, пар на электростанции совершает перемещение по замкнутому кругу.
Не обращая внимания на весьма тщательное соединение паровых и водяных трубопроводов, не обращая внимания на все уплотнения в движущихся частях турбин и насосов, все же не удается абсолютно избежать утечки пара и конденсата. Но додавать в котлы сырую, неочищенную воду запрещено, поскольку ее механические и химические примеси при нагревании образуют накипь на стенках трубок и приводят к их стремительному перегоранию.
Исходя из этого на каждой электростанции непременно имеется устройства для подготовки воды. Насосы забирают воду из реки либо озера и подают ее в установки для химической очистки. В случае, если таковой очистки слишком мало, воду направляют в испарители, подогреваемые паром, отобранным из турбин. В том месте она испаряется, а после этого снова охлаждается и преобразовывается в химически чистую дистиллированную воду. В деаэраторе ее смешивают с конденсатом, а после этого направляют в котел, возмещая все утраты пара и конденсата.
Как мы уже знаем, пар конденсируется за счет охлаждения холодной водой, непрерывно циркулирующей по трубам. В случае, если электростанция находится на берегу реки, циркуляционные насосы забирают воду для конденсаторов из реки. Пройдя через конденсаторы, теплая вода сливается обратно в реку. Расход воды наряду с этим весьма велик. К примеру, для турбины мощностью 150 тыс. кВт он образовывает более 20 тыс. м? /час. Это равняется приблизительно дневному потреблению воды городом с населением 200 тыс. человек.
В случае, если воды в реке слишком мало либо электростанция расположена на большом растоянии от источников воды, приходится осуществлять оборотное водоснабжение. На территории электростанции строят особые пруды, бассейны с брызгательными установками либо высокие башни — градирни. Выходящая из конденсаторов тёплая вода поступает в них, охлаждается и возвращается обратно.
Из турбины пар поступает в конденсатор, где, охлаждаясь, преобразовывается в конденсат.
В большинстве случаев на электрических станциях устанавливают пара котлов и пара турбин. Соединяют их между собой разными методами. На электростанциях малой и средней мощности пар от котлов поступает в неспециализированный паропровод, а после этого распределяется между турбинами. Для громадных электростанций с турбинами и котлами большого и очень высокого давления используют блочные схемы, при которых два котла трудятся на одну турбину. Имеется и другие схемы соединения котлов и турбин, при которых любой котел дает пар лишь одной турбине. По таковой блочной схеме у нас строятся огромные тепловые электростанции мощностью более 1 млн. кВт. Мощность агрегатов, устанавливаемых на этих электростанциях, достигает 300 кВт. Не так долго осталось ждать покажутся турбины на 600 тыс. кВт.