История развития отечественной теплоэнергетики

Размещено на http://www.allbest.ru/

13

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра ТЭС

РЕФЕРАТ

"История развития отечественной теплоэнергетики"

Факультет: ФЭН

Группа: АТЭ-71

Студенты: Акимутина О.С.

Руководитель: Щинников П.А.

Новосибирск 2010

Содержание

Введение

1. Сырьевая база и структура топливоснабжения

2. Основные периоды развития теплоэнергетики

3. Оценка изменений мощности и параметров энергоблоков

4. Оценка изменения тепловой экономичности

5. Оценка возрастного состава оборудования ТЭС и ТЭЦ, Состояние современной теплоэнергетики

Заключение

Список литературы

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.

1. 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.

2. 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.

3.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 Р?=13,0

МПа и Т?= 565/565°С,

- позднее осваиваются блоки 300, 500, 800, 1200 МВт на параметры Р? = 24

МПа и Т?= 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%.

В таблицах 1.1 и 1.2 приведены основные показатели по количеству и структуре ТЭС[2]

Таблица 1.1.

Структура установленной мощности отраслевых ТЭС по параметрам пара, млн. кВт / %

Примечание. Данные до 1990 г. по СССР, с 1990 г. по России.

Таблица 1.2.

Количество энергоблоков на ТЭС.

*Теплофикационные энергоблоки.

Примечание. Данные до 1990 г. по СССР, с 1990 г. по России.

теплоэнергетика россия электростанция энергоблок

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.

В таблице 1.3. приведена динамика структуры установленных мощностей и производства электроэнергии на электростанциях СССР и России (начиная с1990* г.)[2]

Таблица 1.3.

Структура установленных мощностей и производства электроэнергии на электростанциях СССР и России

4. 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.

В табл.1.5 дана укрупненная оценка динамики тепловой экономичности, выраженной через изменение среднего удельного расхода топлива на ТЭЦ и конденсационных электростанциях.[3]

Таблица1.5

Оценка изменения тепловой экономичности теплофикации

Данная таблица показывает, что теплофикация в целом начала давать экономию топлива лишь с начала 60-х годов, когда удельные расходы топлива на ТЭЦ стали ниже, чем на КЭС.

5. 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.

Рис.1.1Распеределение генерирующих мощностей по периодам ввода в эксплуатацию

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.

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.

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

Размещено на Allbest.ru