Что будет, если в городе исчезнет электричество? Интернет, освещение и отопление, горячая вода, транспорт, производства и даже зарядка аккумуляторов телефона, компьютера, планшета перестанут работать. Практически всё, что окружает нас сегодня в большом городе, требует электроэнергии.

А откуда она берется, как появляется?

Давайте разберем подробнее.

Генерируют, то есть производят электричество, на ТЭЦ - теплоэлектроцентралях. В современных городах такие электростанции вырабатывают не только электроэнергию, но и тепло, отсюда и происходит их название.

Как же они работают?

Начинается всё с топлива. На большинстве современных ТЭЦ используется природный газ - это самое экологически чистое топливо, при его сгорании не образуется ни сажа, ни зола, ни копоть.

Газ поступает на города прямо с газовых месторождений, по большим магистральным трубам. По трубам меньшего диаметра газ поступает на ТЭЦ и направляется в паровой котёл. Это устройство огромно – оно сравнимо с 12-этажным домом!

Высота пламени в топке котла более 15 метров! Для сравнения – это высота пятиэтажки!

Раскаленный газ устремляется по газоходу и нагревает воду, проходящую по сложно изогнутым трубкам. Чтобы газ работал эффективнее, в котле стоят большие вентиляторы. Они нагнетают в котел воздух и откачивают дымовые газы.

Часть несгоревшего газа направляется обратно в топку для повторного сжигания, а часть через дымовую трубу выводится наружу. При этом загрязнения воздуха не происходит - в дымовую трубу дым поступает только после сложной системы очистки.

Сгорев в паровом котле, газ передал тепло воде и превратил её в пар. Этот процесс можно сравнить с чайником, только давление пара здесь достигает 240 атмосфер, а температура доходит до 545 градусов Цельсия. Из котла пар направляется в паровую турбину.

Паровая турбина - это тепловой двигатель, в котором энергия пара, превращается в механическую энергию.

Пар поступает внутрь турбины и начинает вращать лопатки со скоростью 3000 оборотов в минуту, высвобождая энергию в 1000000 лошадиных сил. Энергия пара приводит в движение ротор турбины, который соединен с валом электрогенератора. Генератор преобразует механическую энергию в электрическую.

Происходит это следующим образом.

Турбина вращает магнитное поле ротора генератора, создавая в обмотках статора переменный электрический ток. Осталось только правильно распределить электрическую энергию, направив её конечному потребителю - в дома, офисы, метро, заводы.

Помимо электричества теплоэлектроцентрали снабжают население теплом.

Часть пара из паровой турбины направляется в специальные водонагреватели, которые подогревают сетевую воду до 110 градусов.

Если же на улице очень низкая температура, то на станции включаются в работу специальные водогрейные котлы и повышают температуру воды до 135 градусов. Дальше сетевая вода направляется в тепловые пункты. Там она смешивается с водой, пришедшей из наших домов, происходит теплообмен. Отдавшая свое тепло сетевая вода возвращается обратно на ТЭЦ.

Давайте теперь разберемся, куда направляется отработанный в турбине пар.

После того, как пар передал свою энергию ротору турбины, его направляют в специальное устройство, которое называется конденсатор. Внутри конденсатора, по замкнутому контуру, непрерывно циркулирует холодная вода, которая охлаждает поступивший пар и превращает его в конденсат. Конденсат - это очень чистая вода, в которой нет никаких химических примесей. Очень важно, чтобы здесь не было накипи.

Конденсат освобождают от воздуха и нагревают. Только после этого вода опять попадет в котел. Получается, что вода на ТЭЦ движется по кругу.

В идеале данная система замкнутая, но полностью избежать утечки пара и конденсата всё-таки не удаётся. Для восполнения потерь воду берут из ближайших водоемов. Её специально очищают от всех примесей на специальных водоподготовительных установках. В котел поступает вода почти такого же качества как та, что используется, например, для изготовления лекарств.

Вода, используемая в качестве хладагента в конденсаторе, поступает в градирни, охлаждается там воздухом и возвращается обратно. При этом часть её испаряется.

Именно поэтому над ТЭЦ часто видны облака, которые многие, по ошибке, принимают за дым. На самом же деле это просто пар.

Для управления всеми указанными процессами на электростанциях круглосуточно работают высококлассные специалисты, которые внимательно следят за работой оборудования.  

Т.к. ТЭЦ, как правило, расположены вблизи, или непосредственно в городах, то все они оборудованы устройствами для снижения уровня шума и контроля вредных выбросов.  

Стоит сказать большое спасибо замечательным людям – энергетикам! Каждый день они приходят на работу и профессионально делают своё дело, чтобы в наших домах всегда были тепло и свет!

Другие статьи