Вугільна електростанція, Енергетика
Що таке вугільна електростанція? Це таке підприємство з виробництва електрики, де першим у ланцюжку з перетворення енергії стоїть вугілля (кам'яне, буре).
Згадаймо ланцюжок перетворення енергії на електростанціях, що працюють за циклом Ренкіна.
Перше в ланцюзі стоїть паливо, у нашому випадку вугілля. Воно має хімічну енергію, яка при згорянні в котлі перетворюється на теплову енергію пари. Ще теплову енергію можна назвати потенційною. Далі потенційна енергія пари на соплах турбіни перетворюється на кінетичну енергію. Кінетичну енергію ми назвемо швидкістю. Ця кінетична енергія на виході із сопел турбіни штовхає робочі лопатки та обертає вал турбіни. Тут виходить механічна енергія обертання. Вал нашої турбіни жорстко зчеплений із валом електричного генератора. Ось уже в електричному генераторі механічна енергія обертання перетворюється на електричну енергію - електрику.
У вугільній електростанції є як переваги, так і недоліки в порівнянні, наприклад, з газовою (звичайною не брати до уваги сучасні ПГУ).
Переваги вугільних електростанцій:
- Низька вартість палива;
- Порівняльна незалежність від поставок палива (є великий вугільний склад);
Недоліки вугільних електростанцій:
- Низька маневреність - обумовлена додатковим обмеженням по виходу шлаку з котла, якщо він з рідким видаленням шлаку;
- Високі викиди, порівняно з газовими;
- Нижчий ККД з відпуску електроенергії - тут додаються втрати в котлі та збільшення власних електричних потреб за рахунок системи вугільного пилеприготування;
— більше, ніж на газових станціях витрати на ремонт основного тадопоміжного обладнання пов'язано з тим, що додається абразивний знос і більша кількість допоміжних установок.
З цього порівняння видно, що вугільні електростанції програють газовим. Але все ж таки світ не відмовляється від їх будівництва. Це пов'язано насамперед з економічної точки зору.
Візьмемо, наприклад, нашу країну. У нас є деякі місця на карті, де видобувають у великій кількості вугілля. Найвідоміше - Кузбас (Кузнецький вугільний басейн), вона ж Кемеровська область. Там досить багато електростанцій, найбільші — Томь-Усинська ГРЕС та Білівська ГРЕС, крім них є ще трохи менше. Всі вони працюють на вугіллі, за винятком кількох енергоблоків, де може використовуватися як резервне паливо газ. У Кемеровській області така велика кількість вугільних електростанцій зумовлена, звичайно, тим, що вугілля видобувають «під боком». Практично відсутня транспортна складова у ціні вугілля для електричних станцій. До того ж, деякі власники ТЕС є також власниками вугільних підприємств. Здається, чому там не будують газові станції.
До того ж розвідані запаси вугілля незрівнянно більші, ніж розвідані запаси природного газу. Це стосується вже енергетичної безпеки країни.
У розвинених країнах зробили крок далі. З вугілля роблять так званий синтетичний газ, штучний аналог газу. До цього газу вже пристосували деякі газові турбіни, які можуть працювати у складі ПДУ. А тут уже зовсім інші ККД (вище) та шкідливі викиди (нижче) порівняно з вугільними станціями та й зі старими газовими.
Отже, можна зробити висновок: вугілля, як паливо для виробництва електрики, людство буде використовувати завжди.