5.2. Теплові електростанції і котельні
Виробництво електричної і теплової енергії на теплових станціях і котельнях здійснюється за рахунок спалювання або переробки природної органічної сировини – вугілля, нафти (мазуту, газу, сланців, торфу, деревини). В світі на дані джерела вироблення електроенергії припадає 70…80%. Для України роль теплоелектростанцій є дещо нижчою (39…40%), що зумовлено відносно високою питомою вагою виробництва електроенергії на атомних електростанціях, хоча тут працюють 44 потужних теплових електростанції.
Особливістю процесу виробництва електричної та теплової енергії на базі використання органічного палива є значні масштаби матеріального та енергетичного обміну з навколишнім середовищем. Світове виробництво електроенергії пов’язано з щорічним використанням десятків мільярдів тонн твердого, рідкого та газоподібного палива, а витрати кисню на спалювання цього палива в чотири рази перевищують його вагу. В процесі перетворення палива і кисню в електричну і теплову енергію в навколишнє середовище надходять у великій кількості газоподібні і тверді продукти згорання, конвективного теплообмінну, забруднені речовини стічних вод.
Так до атмосфери надходять попіл, пил, оксиди сірки і азоту, оксид вуглецю, ванадію, сполуки фтору. З газоподібними відходами в атмосферу потрапляє понад 10% теплоти, яка виділяється при згоранні палива. Разом зі стічними водами теплостанцій до природних водних джерел потрапляють завислі речовини, нафтопродукти, хлориди, сульфати, солі важких металів і ряд інших специфічних речовин. Шлаки і шлами, що накопичуються у відвалах біля електростанції, є джерелами забруднення пилуватими частками і хімічними елементами прилеглих земель, а також ґрунтових вод.
За енергетичним устаткуванням теплові електростанції поділяють на: паротурбінні, газотурбінні та дизельні електростанції. За скороченою назвою це КЕС – конденсаційні електростанції,
ТЕЦ – теплоелектроцентралі, ГТЕС – газотурбінні електростанції, ДЕС – дизельні електростанції.
В перших двох електростанціях (КЕС і ТЕЦ) робочим тілом є пара, яка утворюється з води при нагріванні понад 100°С. пара обертає турбіну, до якої приєднаний генератор. Після чого пара конденсується і цикл повторюється. КЕС виробляє лише електроенергію, а ТЕЦ крім неї ще теплову у вигляді пари або гарячої води, які подаються на опалювання приміщень. В ГТЕС обертання турбіни здійснюється за