Под тепловой электрической станцией (ТЭС) понимают совокупность разнообразных устройств и оборудования, с помощью которого происходит преобразование топливной энергии в электричество и тепловую энергию. В настоящее время имеется огромное число ТЭС, которые подразделяются по различным признакам:
1. В зависимости от назначения и получаемой на выходе энергии станции разделяются на два типа - районные и промышленные.
Первый тип – это электрические станции общего пользования, которые удовлетворяют нужды различных потребителей (предприятий, в т.ч. и промышленных, население, транспорт и т.д.). Вырабатывающие в большей части электроэнергию районные конденсационные электрические станции очень часто называют «по старинке» государственные районные электростанции или ГРЭС. С помощью районных электростанций происходит выработка тепловой энергии и электричества. В основном обе этих станций имеют мощность, не превышающую 1 млн. кВт.
Так как они располагаются в непосредственной близости от населенных пунктов, то остро встают вопросы их безопасной эксплуатации. Разрабатываются технические нормативы и правила по использованию энергического оборудования, трубопроводам и их деталям, трубопроводной арматуре: регулирующей, запорной, к которой относится клапан запорный игольчатый, а также к распределительной.
Промышленные электростанции, в соответствии со своим названием, предназначены для обслуживания производственных предприятий. Мощность промышленных станций, как правило, меньше мощности районных ТЭС, и зависит от нужд самого предприятия.
2. Электростанции могут работать на двух видах топлива – органическом и ядерном.
Органическое топливо, используемое на ТЭС, может быть твердым, жидким и газообразным. Для подавляющей части электростанций, особенно в центральной части России, в качестве основного сырья используется природный газ. Мазут может служить резервным типом топлива, и только в крайних случаях (из-за его высокой цены). Такие тепловые электростанции называются газомазутными. Кроме того на некоторых ТЭС используют энергетический уголь, который представляет собой отходы добычи каменного угля или низкокалорийный уголь. Данные станции получили название пылеугольные, так как перед сжиганием сырья его размалывают в специальном оборудовании до состояния пыли.
3. В зависимости от теплосиловых установок ТЭС могут быть трех видов – парогазовые, паротурбинные и газотурбинные.
Паротурбинные электростанции оснащены паротурбинными установками (ПТУ), которые для трансформации энергии тепла в механическую энергию используют наиболее сложную и совершенную энергетическую установку – паровую турбину. Если в ПТУ используются конденсационные турбины, то такие станции будут называть конденсационными. Теплоэлектроцентралями или ТЭЦ будут называться ПТУ оборудованные теплофикационными турбинами.
Газотурбинные тепловые электростанции работают на газообразном, в редких ситуациях на жидком топливе. На ГТЭС устанавливаются газотурбинные установки (ГТУ). На сегодняшний день в нашей стране функционирует только две таких электростанций в Московской области.
Парогазовые тепловые электростанции представляют собой совокупность ПТУ и ГТУ, они оснащаются парогазовыми установками. Основное достоинство данных топливных электростанций – это их экономичность.
4. В зависимости от степени исходного давления различают станции докритического и сверхкритического давления, суперсверхкритических параметров. В отечественной теплоэнергетической сфере начальные показатели унифицированы:
- докритическое давление (8,8 МПа, 12,8 МПа) возможно лишь на ТЭЦ и ТЭС;
- на электростанциях сверхкритического давления показатели доходят до 23,5 МПа. Такие ТЭС строятся по блочному типу с промежуточным перегревом;
- если давление превышает 24 МПа и температура достигает 5600 оС, то такие электростанции будут называться ТЭС на сверхкритические параметры. Их эксплуатация предполагает использование новых современных материалов и конструкций оборудования.