Centrale thermique. Centrales de chauffage (CHP) Énergie des centrales thermiques

Pour mieux brûler le gaz, les chaudières sont équipées de mécanismes de tirage. De l'air est fourni à la chaudière, qui sert de comburant lors de la combustion du gaz. Pour réduire les niveaux de bruit, les mécanismes sont équipés de suppresseurs de bruit. Les gaz de combustion générés lors de la combustion du combustible sont évacués dans la cheminée et dispersés dans l'atmosphère.

Le gaz chaud s'engouffre dans le conduit de fumée et chauffe l'eau qui passe dans des tubes spéciaux de la chaudière. Lorsqu'elle est chauffée, l'eau se transforme en vapeur surchauffée qui pénètre dans la turbine à vapeur. La vapeur pénètre dans la turbine et commence à faire tourner les pales de la turbine, qui sont reliées au rotor du générateur. L'énergie de la vapeur est convertie en énergie mécanique. Dans le générateur, l'énergie mécanique est convertie en énergie électrique, le rotor continue de tourner, créant un courant électrique alternatif dans les enroulements du stator.

Grâce à un transformateur élévateur et à un poste de transformation abaisseur, l'électricité est fournie aux consommateurs via des lignes électriques. La vapeur évacuée dans la turbine est envoyée au condenseur, où elle se transforme en eau et retourne à la chaudière. Dans une centrale thermique, l’eau se déplace en cercle. Les tours de refroidissement sont conçues pour refroidir l’eau. Les usines de cogénération utilisent des tours de refroidissement à ventilateur et à tour. L'eau des tours de refroidissement est refroidie par l'air atmosphérique. En conséquence, de la vapeur est libérée, que l'on voit au-dessus de la tour de refroidissement sous forme de nuages. L'eau des tours de refroidissement monte sous pression et tombe comme une cascade dans la chambre avant, d'où elle retourne vers la centrale thermique. Pour réduire l'entraînement des gouttelettes, les tours de refroidissement sont équipées de pièges à eau.

L'approvisionnement en eau est assuré par la rivière Moscou. Dans le bâtiment de traitement chimique de l'eau, l'eau est purifiée des impuretés mécaniques et acheminée vers des groupes de filtres. Dans certains, il est préparé au niveau de l'eau purifiée pour alimenter le réseau de chauffage, dans d'autres - au niveau de l'eau déminéralisée et est utilisé pour alimenter les unités de puissance.

Le cycle utilisé pour l’approvisionnement en eau chaude et le chauffage urbain est également fermé. Une partie de la vapeur issue de la turbine à vapeur est envoyée vers des chauffe-eau. Ensuite, l’eau chaude est envoyée vers des points de chauffage, où s’effectue un échange thermique avec l’eau provenant des maisons.

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Comment fonctionne une unité de puissance à cycle combiné ?

De quoi s’agit-il et quels sont les principes de fonctionnement des centrales thermiques ? La définition générale de ces objets ressemble approximativement à la suivante : ce sont des centrales électriques qui transforment l'énergie naturelle en énergie électrique. Des combustibles d'origine naturelle sont également utilisés à ces fins.

Le principe de fonctionnement des centrales thermiques. Brève description

Aujourd'hui, c'est précisément dans ces installations que la combustion qui libère de l'énergie thermique est la plus répandue. La tâche des centrales thermiques est d’utiliser cette énergie pour produire de l’énergie électrique.

Le principe de fonctionnement des centrales thermiques n'est pas seulement la production mais aussi la production d'énergie thermique, qui est également fournie aux consommateurs sous forme d'eau chaude, par exemple. De plus, ces installations énergétiques génèrent environ 76 % de toute l’électricité. Cette utilisation généralisée est due au fait que la disponibilité de combustibles fossiles pour le fonctionnement de la centrale est assez élevée. La deuxième raison était que le transport du carburant du lieu d'extraction jusqu'à la station elle-même est une opération assez simple et rationalisée. Le principe de fonctionnement des centrales thermiques est conçu de telle manière qu'il est possible d'utiliser la chaleur perdue du fluide de travail pour son approvisionnement secondaire au consommateur.

Séparation des stations par type

Il convient de noter que les centrales thermiques peuvent être divisées en types en fonction du type de chaleur qu'elles produisent. Si le principe de fonctionnement d'une centrale thermique est uniquement de produire de l'énergie électrique (c'est-à-dire qu'elle ne fournit pas d'énergie thermique au consommateur), alors on l'appelle centrale à condensation (CES).

Les installations destinées à la production d'énergie électrique, à la fourniture de vapeur, ainsi qu'à la fourniture d'eau chaude au consommateur, disposent de turbines à vapeur au lieu de turbines à condensation. De tels éléments de la station disposent également d'une extraction de vapeur intermédiaire ou d'un dispositif de contre-pression. Le principal avantage et principe de fonctionnement de ce type de centrale thermique (CHP) est que la vapeur résiduaire est également utilisée comme source de chaleur et fournie aux consommateurs. Cela réduit les pertes de chaleur et la quantité d'eau de refroidissement.

Principes de fonctionnement de base des centrales thermiques

Avant de passer à l'examen du principe de fonctionnement lui-même, il est nécessaire de comprendre de quel type de station nous parlons. La conception standard de telles installations comprend un système tel qu'une surchauffe intermédiaire de la vapeur. C'est nécessaire car le rendement thermique d'un circuit avec surchauffe intermédiaire sera plus élevé que dans un système sans surchauffe. En termes simples, le principe de fonctionnement d'une centrale thermique avec un tel schéma sera beaucoup plus efficace avec les mêmes paramètres initiaux et finaux spécifiés que sans lui. De tout cela, nous pouvons conclure que la base du fonctionnement de la station est le combustible organique et l’air chauffé.

Plan de travail

Le principe de fonctionnement de la centrale thermique est construit comme suit. Le matériau combustible, ainsi que le comburant, dont le rôle est le plus souvent joué par l'air chauffé, sont introduits en flux continu dans le four de la chaudière. Des substances telles que le charbon, le pétrole, le mazout, le gaz, le schiste et la tourbe peuvent servir de combustible. Si nous parlons du combustible le plus répandu sur le territoire de la Fédération de Russie, il s'agit de la poussière de charbon. De plus, le principe de fonctionnement des centrales thermiques est construit de telle manière que la chaleur générée par la combustion du combustible chauffe l'eau de la chaudière à vapeur. Grâce au chauffage, le liquide est transformé en vapeur saturée qui pénètre dans la turbine à vapeur par la sortie de vapeur. L'objectif principal de ce dispositif à la station est de convertir l'énergie de la vapeur entrante en énergie mécanique.

Tous les éléments mobiles de la turbine sont étroitement liés à l'arbre, de sorte qu'ils tournent comme un mécanisme unique. Pour faire tourner l’arbre, une turbine à vapeur transfère l’énergie cinétique de la vapeur au rotor.

Partie mécanique de la gare

La conception et le principe de fonctionnement d'une centrale thermique dans sa partie mécanique sont associés au fonctionnement du rotor. La vapeur qui sort de la turbine a une pression et une température très élevées. De ce fait, une énergie interne élevée de vapeur est créée, qui s'écoule de la chaudière vers les buses de la turbine. Des jets de vapeur, traversant la tuyère en un flux continu, à une vitesse élevée, souvent même supérieure à la vitesse du son, agissent sur les aubes de la turbine. Ces éléments sont rigidement fixés au disque, qui, à son tour, est étroitement lié à l'arbre. A ce moment, l'énergie mécanique de la vapeur est convertie en énergie mécanique des turbines à rotor. Si l'on parle plus précisément du principe de fonctionnement des centrales thermiques, alors l'impact mécanique affecte le rotor du turbogénérateur. Cela est dû au fait que l’arbre d’un rotor et d’un générateur conventionnels sont étroitement couplés l’un à l’autre. Et puis il existe un processus assez connu, simple et compréhensible de conversion de l'énergie mécanique en énergie électrique dans un appareil tel qu'un générateur.

Mouvement de vapeur après le rotor

Une fois que la vapeur d'eau a traversé la turbine, sa pression et sa température chutent considérablement et elle pénètre dans la partie suivante de la station - le condenseur. À l’intérieur de cet élément, la vapeur est reconvertie en liquide. Pour accomplir cette tâche, il y a de l'eau de refroidissement à l'intérieur du condenseur, qui y est amenée par des tuyaux passant à l'intérieur des parois de l'appareil. Une fois que la vapeur est reconvertie en eau, elle est pompée par une pompe à condensats et pénètre dans le compartiment suivant - le dégazeur. Il est également important de noter que l’eau pompée passe par des réchauffeurs régénératifs.

La tâche principale du dégazeur est d'éliminer les gaz de l'eau entrante. Simultanément à l'opération de nettoyage, le liquide est chauffé de la même manière que dans les réchauffeurs régénératifs. À cette fin, on utilise la chaleur de la vapeur, qui est extraite de ce qui entre dans la turbine. L'objectif principal de l'opération de désaération est de réduire la teneur en oxygène et en dioxyde de carbone du liquide à des valeurs acceptables. Cela contribue à réduire le taux de corrosion sur les chemins par lesquels l'eau et la vapeur sont fournies.

Stations de charbon

Le principe de fonctionnement des centrales thermiques dépend fortement du type de combustible utilisé. D'un point de vue technologique, la substance la plus difficile à mettre en œuvre est le charbon. Malgré cela, les matières premières constituent la principale source d'énergie dans ces installations, dont la quantité représente environ 30 % de la part totale des centrales. En outre, il est prévu d'augmenter le nombre de ces objets. Il convient également de noter que le nombre de compartiments fonctionnels nécessaires au fonctionnement de la station est bien supérieur à celui des autres types.

Comment les centrales thermiques fonctionnent-elles au charbon ?

Pour que la gare fonctionne en permanence, le charbon est constamment amené le long des voies ferrées et déchargé à l'aide de dispositifs de déchargement spéciaux. Il y a ensuite les éléments par lesquels le charbon déchargé est acheminé vers l'entrepôt. Ensuite, le carburant entre dans l’usine de concassage. Si nécessaire, il est possible de contourner le processus de livraison du charbon à l'entrepôt et de le transférer directement aux concasseurs depuis les dispositifs de déchargement. Après avoir passé cette étape, les matières premières broyées entrent dans le bunker de charbon brut. L'étape suivante consiste à fournir le matériau via des alimentateurs aux broyeurs de charbon pulvérisé. Ensuite, la poussière de charbon, à l'aide d'une méthode de transport pneumatique, est introduite dans la trémie à poussière de charbon. Le long de ce chemin, la substance contourne des éléments tels qu'un séparateur et un cyclone, et depuis la trémie, elle s'écoule déjà à travers les alimentateurs directement vers les brûleurs. L'air traversant le cyclone est aspiré par le ventilateur du broyeur puis introduit dans la chambre de combustion de la chaudière.

De plus, le mouvement du gaz ressemble approximativement à ce qui suit. La substance volatile formée dans la chambre de la chaudière à combustion passe séquentiellement à travers des dispositifs tels que les conduits de gaz de la chaufferie, puis, si un système de réchauffage à vapeur est utilisé, le gaz est fourni aux surchauffeurs primaire et secondaire. Dans ce compartiment, ainsi que dans l'économiseur d'eau, le gaz cède sa chaleur pour chauffer le fluide de travail. Ensuite, un élément appelé surchauffeur d'air est installé. Ici, l’énergie thermique du gaz est utilisée pour chauffer l’air entrant. Après avoir traversé tous ces éléments, la substance volatile passe dans le collecteur de cendres, où elle est nettoyée des cendres. Ensuite, des pompes à fumée aspirent le gaz et le rejettent dans l'atmosphère à l'aide d'un tuyau de gaz.

Centrales thermiques et centrales nucléaires

Très souvent, la question se pose de savoir ce qui est commun entre les centrales thermiques et s'il existe des similitudes dans les principes de fonctionnement des centrales thermiques et des centrales nucléaires.

Si nous parlons de leurs similitudes, il y en a plusieurs. Premièrement, tous deux sont construits de telle manière que pour leur travail, ils utilisent une ressource naturelle fossile et excrétée. De plus, on peut noter que les deux objets visent à générer non seulement de l'énergie électrique, mais également de l'énergie thermique. Les similitudes dans les principes de fonctionnement résident également dans le fait que les centrales thermiques et les centrales nucléaires disposent de turbines et de générateurs de vapeur impliqués dans le processus de fonctionnement. De plus, il n'y a que quelques différences. Il s'agit notamment du fait que, par exemple, le coût de la construction et de l'électricité obtenue à partir des centrales thermiques est bien inférieur à celui des centrales nucléaires. Mais d’un autre côté, les centrales nucléaires ne polluent pas l’atmosphère tant que les déchets sont éliminés correctement et qu’aucun accident ne se produit. Alors que les centrales thermiques, de par leur principe de fonctionnement, émettent constamment des substances nocives dans l'atmosphère.

C'est là que réside la principale différence entre le fonctionnement des centrales nucléaires et des centrales thermiques. Si dans les installations thermiques, l'énergie thermique issue de la combustion du combustible est le plus souvent transférée à l'eau ou transformée en vapeur, alors dans les centrales nucléaires, l'énergie provient de la fission des atomes d'uranium. L’énergie qui en résulte est utilisée pour chauffer diverses substances et l’eau est ici assez rarement utilisée. De plus, toutes les substances sont contenues dans des circuits fermés et scellés.

Chauffage urbain

Dans certaines centrales thermiques, leur conception peut inclure un système qui gère le chauffage de la centrale elle-même, ainsi que du village adjacent, le cas échéant. Vers les réchauffeurs de réseau de cette installation, la vapeur est extraite de la turbine et il existe également une ligne spéciale pour l'évacuation des condensats. L'eau est fournie et évacuée via un système de canalisations spécial. L'énergie électrique ainsi générée est extraite du générateur électrique et transmise au consommateur en passant par des transformateurs élévateurs.

Équipement de base

Si l'on parle des principaux éléments exploités dans les centrales thermiques, il s'agit de chaufferies, ainsi que d'unités de turbine couplées à un générateur électrique et à un condensateur. La principale différence entre l'équipement principal et l'équipement supplémentaire est qu'il possède des paramètres standards en termes de puissance, de productivité, de paramètres de vapeur, ainsi que de tension et de courant, etc. On peut également noter que le type et le nombre d'éléments principaux sont sélectionnés en fonction de la quantité d'énergie qui doit être obtenue d'une centrale thermique, ainsi que de son mode de fonctionnement. Une animation du principe de fonctionnement des centrales thermiques peut aider à comprendre cette problématique plus en détail.

Le principal type de centrales électriques en Russie sont les centrales thermiques (CHP). Ces installations génèrent environ 67 % de l'électricité russe. Leur emplacement est influencé par des facteurs liés au carburant et au consommateur. Les centrales électriques les plus puissantes sont situées là où le combustible est produit. Les centrales thermiques utilisant un combustible transportable à haute teneur en calories s'adressent aux consommateurs.

Les centrales thermiques utilisent des ressources en combustible largement disponibles, sont relativement librement localisées et sont capables de produire de l'électricité sans fluctuations saisonnières. Leur construction est réalisée rapidement et implique moins de coûts de main d'œuvre et de matériaux. Mais le TPP présente des inconvénients importants. Ils utilisent des ressources non renouvelables, ont une faible efficacité (30 à 35 %) et ont un impact extrêmement négatif sur l'environnement. Les centrales thermiques du monde entier émettent chaque année 200 à 250 millions de tonnes de cendres et environ 60 millions de tonnes de dioxyde de soufre 6 dans l'atmosphère, et absorbent également d'énormes quantités d'oxygène. Il a été établi que le charbon en microdoses contient presque toujours de l'U 238, du Th 232 et un isotope radioactif du carbone. La plupart des centrales thermiques en Russie ne sont pas équipées de systèmes efficaces pour purifier les gaz de combustion des oxydes de soufre et d'azote. Bien que les installations fonctionnant au gaz naturel soient beaucoup plus propres sur le plan environnemental que les centrales au charbon, aux schistes et au fioul, l'installation de gazoducs (surtout dans les régions du nord) nuit à l'environnement.

Centrale thermique est un ensemble d'équipements et de dispositifs qui convertissent l'énergie du combustible en énergie électrique et (en général) thermique.

Les centrales thermiques se caractérisent par une grande diversité et peuvent être classées selon différents critères.

1. Selon la destination et le type d'énergie fournie, les centrales électriques sont divisées en centrales régionales et industrielles.

Les centrales électriques de quartier sont des centrales électriques publiques indépendantes qui desservent tous les types de consommateurs de la région (entreprises industrielles, transports, population, etc.). Les centrales électriques de district à condensation, qui produisent principalement de l'électricité, conservent souvent leur nom historique - GRES (centrales électriques de district d'État). Les centrales électriques de quartier qui produisent de l'énergie électrique et thermique (sous forme de vapeur ou d'eau chaude) sont appelées centrales de cogénération (CHP). Les centrales de cogénération sont des installations de production combinée d'électricité et de chaleur. Leur efficacité atteint 70% contre 30-35% pour les IES. Les installations de cogénération sont liées aux consommateurs, car Le rayon de transfert de chaleur (vapeur, eau chaude) est de 15 à 20 km. La puissance maximale d’une centrale de cogénération est inférieure à celle d’une CPP.

En règle générale, les centrales électriques de district et les centrales thermiques de district ont une capacité supérieure à 1 million de kW.

Les centrales électriques industrielles sont des centrales électriques qui fournissent de l'énergie thermique et électrique à des entreprises de production spécifiques ou à leur complexe, par exemple une usine de production chimique. Les centrales électriques industrielles font partie des entreprises industrielles qu'elles desservent. Leur capacité est déterminée par les besoins des entreprises industrielles en énergie thermique et électrique et, en règle générale, elle est nettement inférieure à celle des centrales thermiques de district. Souvent, les centrales électriques industrielles fonctionnent sur le réseau électrique général, mais ne sont pas subordonnées au répartiteur du système électrique. Seules les centrales électriques de district sont considérées ci-dessous.

2. En fonction du type de combustible utilisé, les centrales thermiques sont divisées en centrales électriques fonctionnant au combustible organique et au combustible nucléaire.

Les centrales thermiques fonctionnant aux combustibles fossiles sont appelées centrales électriques à condensation (CPS). Le combustible nucléaire est utilisé dans les centrales nucléaires (NPP). C'est dans ce sens que ce terme sera utilisé ci-après, même si les centrales thermiques, les centrales nucléaires, les centrales à turbine à gaz (GTPP) et les centrales à cycle combiné (CGPP) sont également des centrales thermiques fonctionnant sur le principe de la conversion thermique. énergie en énergie électrique.

Le rôle principal parmi les installations thermiques est joué par les centrales électriques à condensation (CPS). Ils gravitent à la fois vers les sources de carburant et vers les consommateurs, et sont donc très répandus. Plus l'IES est grand, plus il peut transmettre l'électricité loin, c'est-à-dire À mesure que la puissance augmente, l’influence du facteur carburant et énergie augmente.

Les combustibles gazeux, liquides et solides sont utilisés comme combustible organique pour les centrales thermiques. L'accent mis sur les bases combustibles se produit en présence de ressources combustibles bon marché et non transportables (lignites du bassin de Kansk-Achinsk) ou dans le cas de centrales électriques utilisant de la tourbe, du schiste et du fioul (ces CPP sont généralement associés aux centres de raffinage du pétrole). ). La plupart des centrales thermiques en Russie, notamment dans la partie européenne, consomment du gaz naturel comme combustible principal et du fioul comme combustible de secours, n'utilisant ce dernier, en raison de son coût élevé, que dans des cas extrêmes ; De telles centrales thermiques sont appelées centrales électriques au gazole. Dans de nombreuses régions, principalement dans la partie asiatique de la Russie, le combustible principal est le charbon thermique - charbon à faible teneur en calories ou déchets de charbon à haute teneur en calories (charbon anthracite - AS). Etant donné qu'avant la combustion, ces charbons sont broyés dans des broyeurs spéciaux jusqu'à devenir poussiéreux, ces centrales thermiques sont appelées charbon pulvérisé.

3. Sur la base du type de centrales thermiques utilisées dans les centrales thermiques pour convertir l'énergie thermique en énergie mécanique de rotation des rotors des unités de turbine, on distingue les turbines à vapeur, les turbines à gaz et les centrales électriques à cycle combiné.

La base des centrales électriques à turbine à vapeur est constituée d'unités de turbine à vapeur (STU), qui utilisent la machine énergétique la plus complexe, la plus puissante et la plus avancée - une turbine à vapeur - pour convertir l'énergie thermique en énergie mécanique. Le PTU est l'élément principal des centrales thermiques, des centrales de cogénération et des centrales nucléaires.

Centrales thermiques à turbine à gaz (GTPP) sont équipés d'unités de turbine à gaz (GTU) fonctionnant au carburant gazeux ou, dans les cas extrêmes, liquide (diesel). Étant donné que la température des gaz derrière la turbine à gaz est assez élevée, ils peuvent être utilisés pour fournir de l'énergie thermique à des consommateurs externes. Ces centrales électriques sont appelées GTU-CHP. Actuellement, il existe en Russie une centrale électrique à turbine à gaz (GRES-3 du nom de Klasson, Elektrogorsk, région de Moscou) d'une capacité de 600 MW et une centrale de cogénération à turbine à gaz (dans la ville d'Elektrostal, région de Moscou).

Centrales thermiques à cycle combiné sont équipés d'unités de turbine à gaz à cycle combiné (CCGT), qui sont une combinaison d'unités de turbine à gaz et d'unités de turbine à vapeur, ce qui permet un rendement élevé. Les installations CCGT-CHP peuvent être conçues comme des installations à condensation (CCP-CHP) et avec alimentation en énergie thermique (CCP-CHP). En Russie, il n'existe qu'une seule centrale CCGT-CHP (PGU-450T) en activité d'une capacité de 450 MW. La centrale électrique du district d'État de Nevinnomyssk exploite une unité de puissance PGU-170 d'une capacité de 170 MW, et à la centrale thermique sud de Saint-Pétersbourg, il y a une unité de puissance PGU-300 d'une capacité de 300 MW.

4. Selon le schéma technologique des conduites de vapeur, les centrales thermiques sont divisées en centrales thermiques en bloc et en centrales thermiques avec connexions croisées.

Les centrales thermiques modulaires se composent de centrales électriques distinctes, généralement du même type - des unités de puissance. Dans le groupe motopropulseur, chaque chaudière fournit de la vapeur uniquement à sa turbine, d'où elle retourne après condensation uniquement à sa chaudière. Toutes les puissantes centrales électriques de district et centrales thermiques de l'État, dotées de ce que l'on appelle la surchauffe intermédiaire de la vapeur, sont construites selon le schéma en blocs. Le fonctionnement des chaudières et des turbines dans les centrales thermiques avec connexions croisées est assuré différemment : toutes les chaudières de la centrale thermique fournissent de la vapeur à une conduite de vapeur commune (collecteur) et toutes les turbines à vapeur de la centrale thermique sont alimentées par celle-ci. Selon ce schéma, des CES sans surchauffe intermédiaire et presque toutes les installations de cogénération avec des paramètres de vapeur initiaux sous-critiques sont construits.

5. En fonction du niveau de pression initiale, on distingue les centrales thermiques à pression sous-critique et à pression supercritique (SCP).

La pression critique est de 22,1 MPa (225,6 at). Dans l'industrie russe de la chaleur et de l'électricité, les paramètres initiaux sont standardisés : les centrales thermiques et les centrales de production combinée de chaleur et d'électricité sont construites pour une pression sous-critique de 8,8 et 12,8 MPa (90 et 130 atm) et pour SKD - 23,5 MPa (240 atm) . Les TPP avec des paramètres supercritiques, pour des raisons techniques, sont réalisés avec une surchauffe intermédiaire et selon un schéma fonctionnel. Souvent, les centrales thermiques ou les centrales de production combinée de chaleur et d'électricité sont construites en plusieurs étapes - en files d'attente dont les paramètres s'améliorent avec la mise en service de chaque nouvelle phase.

Considérons une centrale thermique à condensation typique fonctionnant au combustible organique (Fig. 3.1).

Riz. 3.1. Bilan thermique du gazole et

centrale thermique à charbon pulvérisé (chiffres entre parenthèses)

Le combustible est fourni à la chaudière et pour le brûler, un comburant est fourni ici - de l'air contenant de l'oxygène. L'air est extrait de l'atmosphère. Selon la composition et la chaleur de combustion, la combustion complète de 1 kg de combustible nécessite 10 à 15 kg d'air et, par conséquent, l'air est également une « matière première » naturelle pour la production d'électricité, pour l'acheminement vers la combustion. zone, il est nécessaire de disposer de compresseurs puissants et performants. À la suite d'une réaction de combustion chimique, dans laquelle le carbone C du carburant est transformé en oxydes CO 2 et CO, l'hydrogène H 2 en vapeur d'eau H 2 O, le soufre S en oxydes SO 2 et SO 3, etc., la combustion du carburant des produits se forment – ​​un mélange de divers gaz à haute température. C'est l'énergie thermique des produits de combustion des combustibles qui constitue la source d'électricité produite par les centrales thermiques.

Ensuite, à l’intérieur de la chaudière, la chaleur est transférée des gaz de combustion à l’eau circulant à l’intérieur des tuyaux. Malheureusement, pour des raisons techniques et économiques, toute l’énergie thermique dégagée lors de la combustion du combustible ne peut pas être transférée à l’eau. Les produits de combustion du combustible (gaz de combustion), refroidis à une température de 130 à 160 °C, quittent la centrale thermique par la cheminée. La part de la chaleur évacuée par les fumées, selon le type de combustible utilisé, le mode de fonctionnement et la qualité de fonctionnement, est de 5 à 15 %.

Une partie de l'énergie thermique restant à l'intérieur de la chaudière et transférée à l'eau assure la formation de vapeur avec des paramètres initiaux élevés. Cette vapeur est envoyée vers une turbine à vapeur. A la sortie de la turbine, un vide poussé est maintenu à l'aide d'un dispositif appelé condenseur : la pression derrière la turbine à vapeur est de 3 à 8 kPa (rappelons que la pression atmosphérique est au niveau de 100 kPa). Par conséquent, la vapeur entrant dans la turbine à haute pression se déplace vers le condenseur, où la pression est basse, et se dilate. C'est la détente de la vapeur qui assure la conversion de son énergie potentielle en travail mécanique. Une turbine à vapeur est conçue de telle manière que l'énergie de dilatation de la vapeur est convertie en rotation de son rotor. Le rotor de la turbine est relié au rotor d'un générateur électrique, dans les enroulements du stator duquel est générée l'énergie électrique, qui est le produit utile final (bien) du fonctionnement de la centrale thermique.

Le condenseur, qui non seulement fournit une basse pression derrière la turbine mais provoque également la condensation de la vapeur (se transforme en eau), nécessite de grandes quantités d'eau froide pour fonctionner. Il s'agit du troisième type de « matière première » fournie aux centrales thermiques, et pour le fonctionnement des centrales thermiques, elle n'est pas moins importante que le combustible. Ainsi, les centrales thermiques sont construites soit à proximité de sources d'eau naturelles existantes (rivière, mer), soit à proximité de sources artificielles (étang de refroidissement, tours de refroidissement à air, etc.).

La principale perte de chaleur dans les centrales thermiques est due au transfert de la chaleur de condensation vers l'eau de refroidissement, qui la rejette ensuite dans l'environnement. Plus de 50 % de la chaleur fournie à la centrale thermique avec du combustible est perdue avec la chaleur de l'eau de refroidissement. De plus, il en résulte une pollution thermique de l’environnement.

Une partie de l'énergie thermique du combustible est consommée à l'intérieur de la centrale thermique soit sous forme de chaleur (par exemple, pour chauffer le fioul fourni à la centrale thermique sous forme épaisse dans des réservoirs ferroviaires) soit sous forme d'électricité ( par exemple, pour entraîner des moteurs électriques de pompes à des fins diverses). Cette partie des pertes est appelée besoins propres.

Pour le fonctionnement normal des centrales thermiques, outre les « matières premières » (carburant, eau de refroidissement, air), de nombreux autres matériaux sont nécessaires : huile pour le fonctionnement des systèmes de lubrification, régulation et protection des turbines, réactifs (résines) pour nettoyer le fluide de travail, de nombreux matériaux de réparation.

Enfin, les centrales thermiques puissantes sont desservies par un personnel important qui assure l'exploitation continue, la maintenance des équipements, l'analyse des indicateurs technico-économiques, l'approvisionnement, la gestion, etc. Approximativement, on peut supposer que 1 MW de capacité installée nécessite 1 personne et, par conséquent, l'effectif d'une puissante centrale thermique s'élève à plusieurs milliers de personnes. Toute centrale électrique à turbine à vapeur à condensation comprend quatre éléments requis :

· une chaudière énergétique, ou simplement une chaudière, dans laquelle sont fournis sous haute pression de l'eau alimentaire, du combustible et de l'air atmosphérique pour la combustion. Le processus de combustion a lieu dans la chaudière - l'énergie chimique du combustible est convertie en énergie thermique et radiante. L'eau d'alimentation s'écoule à travers un système de canalisations situé à l'intérieur de la chaudière. Le combustible qui brûle est une puissante source de chaleur qui est transférée à l’eau d’alimentation. Ce dernier est chauffé jusqu'à ébullition et s'évapore. La vapeur résultante dans la même chaudière est surchauffée au-dessus du point d'ébullition. Cette vapeur, d'une température de 540°C et d'une pression de 13 à 24 MPa, est acheminée vers une turbine à vapeur via une ou plusieurs canalisations ;

· un groupe turbine composé d'une turbine à vapeur, d'un générateur électrique et d'une excitatrice. Une turbine à vapeur, dans laquelle la vapeur est détendue jusqu'à une très basse pression (environ 20 fois inférieure à la pression atmosphérique), convertit l'énergie potentielle de la vapeur comprimée et chauffée en énergie cinétique de rotation du rotor de la turbine. La turbine entraîne un générateur électrique qui convertit l'énergie cinétique de rotation du rotor du générateur en courant électrique. Un générateur électrique se compose d'un stator, dans les enroulements électriques duquel un courant est généré, et d'un rotor, qui est un électro-aimant rotatif alimenté par une excitatrice ;

· Le condenseur sert à condenser la vapeur provenant de la turbine et à créer un vide profond. Cela permet de réduire très significativement la consommation d'énergie pour la compression ultérieure de l'eau résultante et en même temps d'augmenter l'efficacité de la vapeur, c'est-à-dire obtenir plus de puissance de la vapeur générée par la chaudière ;

· pompe d'alimentation pour fournir de l'eau d'alimentation à la chaudière et créer une haute pression devant la turbine.

Ainsi, dans le PTU, un cycle continu de conversion de l'énergie chimique du carburant brûlé en énergie électrique se produit sur le fluide de travail.

En plus des éléments répertoriés, un véritable STP contient en outre un grand nombre de pompes, d'échangeurs de chaleur et d'autres dispositifs nécessaires pour augmenter son efficacité. Le processus technologique de production d'électricité dans une centrale thermique au gaz est illustré à la Fig. 3.2.

Les principaux éléments de la centrale électrique considérée (Fig. 3.2) sont une chaufferie qui produit de la vapeur de paramètres élevés ; une turbine ou une turbine à vapeur qui convertit la chaleur de la vapeur en énergie mécanique de rotation du rotor de la turbine, et des appareils électriques (générateur électrique, transformateur, etc.) qui assurent la production d'électricité.

L’élément principal d’une installation de chaudière est la chaudière. Le gaz pour le fonctionnement de la chaudière est fourni depuis une station de distribution de gaz connectée au gazoduc principal (non représenté sur la figure) jusqu'au point de distribution de gaz (GDP) 1. Ici, sa pression est réduite à plusieurs atmosphères et il est fourni aux brûleurs 2 situé au fond de la chaudière (ces brûleurs sont appelés brûleurs à foyer).

Riz. 3.2. Processus technologique de production d'électricité dans les centrales thermiques au gaz

La chaudière elle-même est une structure en forme de U avec des conduits de gaz de section rectangulaire. Sa partie gauche s'appelle le foyer. L'intérieur du foyer est libre et le combustible, en l'occurrence le gaz, y brûle. Pour ce faire, un ventilateur spécial 28 fournit en permanence de l'air chaud aux brûleurs, chauffé dans l'aérotherme 25. Sur la Fig. La figure 3.2 montre un aérotherme dit rotatif, dont l'emballage de stockage de chaleur est chauffé par les gaz de combustion dans la première moitié du tour, et dans la seconde moitié du tour, il chauffe l'air provenant de l'atmosphère. Pour augmenter la température de l'air, on utilise la recirculation : une partie des fumées sortant de la chaudière est utilisée par un ventilateur de recirculation spécial 29 fourni à l’air principal et mélangé à celui-ci. L'air chaud est mélangé au gaz et introduit par les brûleurs de la chaudière dans sa chambre de combustion - la chambre dans laquelle le combustible brûle. Lorsqu'elle est brûlée, une torche se forme, qui est une puissante source d'énergie rayonnante. Ainsi, lorsque le combustible brûle, son énergie chimique est convertie en énergie thermique et radiante de la torche.

Les parois du four sont tapissées de grilles 19 - des tuyaux auxquels l'eau d'alimentation est fournie par l'économiseur 24. Le schéma montre une chaudière dite à flux direct, dans les grilles de laquelle l'eau d'alimentation ne traverse le système de canalisations de la chaudière qu'une seule fois. , est chauffé et évaporé, se transformant en vapeur sèche saturée. Les chaudières à tambour sont largement utilisées, dans les tamis desquelles l'eau d'alimentation circule à plusieurs reprises et la vapeur est séparée de l'eau de chaudière dans le tambour.

L'espace derrière le foyer de la chaudière est assez densément rempli de tuyaux, à l'intérieur desquels se déplacent de la vapeur ou de l'eau. Depuis l'extérieur, ces conduits sont lavés par des fumées chaudes, qui se refroidissent progressivement au fur et à mesure de leur déplacement vers la cheminée 26.

La vapeur saturée sèche pénètre dans le surchauffeur principal, composé du plafond 20, du tamis 21 et des éléments convectifs 22. Dans le surchauffeur principal, sa température et donc son énergie potentielle augmentent. La vapeur de haut paramètre obtenue à la sortie du surchauffeur convectif quitte la chaudière et pénètre dans la turbine à vapeur par une conduite de vapeur.

Une puissante turbine à vapeur se compose généralement de plusieurs turbines distinctes - des cylindres.

La vapeur 17 est fournie au premier cylindre - le cylindre haute pression (HPC) directement depuis la chaudière, et a donc des paramètres élevés (pour les turbines SKD - 23,5 MPa, 540 °C, soit 240 at/540 °C). À la sortie du HPC, la pression de vapeur est de 3 à 3,5 MPa (30 à 35 at) et la température est de 300 à 340 °C. Si la vapeur continuait à se dilater dans la turbine au-delà de ces paramètres jusqu'à la pression dans le condenseur, elle deviendrait si humide qu'un fonctionnement à long terme de la turbine serait impossible en raison de l'usure érosive de ses pièces dans le dernier cylindre. Par conséquent, à partir du HPC, la vapeur relativement froide retourne à la chaudière dans ce que l'on appelle le surchauffeur intermédiaire 23. Dans celui-ci, la vapeur est à nouveau sous l'influence des gaz chauds de la chaudière, sa température s'élève jusqu'à la température initiale (540 °C). La vapeur résultante est envoyée au cylindre moyenne pression (MPC) 16. Après détente dans le MPC jusqu'à une pression de 0,2 à 0,3 MPa (2 à 3 at), la vapeur pénètre dans un ou plusieurs cylindres basse pression (LPC) identiques 15.

Ainsi, en se détendant dans la turbine, la vapeur fait tourner son rotor, relié au rotor du générateur électrique 14, dans les enroulements statoriques duquel un courant électrique est généré. Le transformateur augmente sa tension pour réduire les pertes dans les lignes électriques, transfère une partie de l’énergie générée pour alimenter les propres besoins de la centrale thermique et libère le reste de l’électricité dans le système électrique.

La chaudière et la turbine ne peuvent fonctionner qu'avec de l'eau d'alimentation et de la vapeur de très haute qualité, ne laissant passer que des impuretés négligeables d'autres substances. De plus, la consommation de vapeur est énorme (par exemple, dans une centrale de 1200 MW, plus d'1 tonne d'eau s'évapore, traverse la turbine et se condense en 1 seconde). Par conséquent, le fonctionnement normal du groupe motopropulseur n'est possible qu'en créant un cycle de circulation fermé du fluide de travail de haute pureté.

La vapeur sortant de la turbine LPC pénètre dans le condenseur 12 - un échangeur de chaleur, à travers les tubes duquel circule en continu de l'eau de refroidissement, alimentée par la pompe de circulation 9 à partir d'une rivière, d'un réservoir ou d'un dispositif de refroidissement spécial (tour de refroidissement).

Une tour de refroidissement est une tour d'évacuation creuse en béton armé (Fig. 3.3) atteignant 150 m de haut et un diamètre de sortie de 40 à 70 m, qui crée une gravité pour l'air entrant par le bas à travers les panneaux de guidage d'air.

Un dispositif d'irrigation (aspersion) est installé à l'intérieur de la tour de refroidissement à une hauteur de 10 à 20 m. L'air circulant vers le haut provoque l'évaporation d'une partie des gouttelettes (environ 1,5 à 2 %), refroidissant ainsi l'eau provenant du condenseur et qui y est chauffée. L'eau refroidie est collectée en bas dans la piscine, s'écoule dans la chambre avant 10, et de là elle est fournie au condenseur 12 par la pompe de circulation 9 (Fig. 3.2).

Outre l'eau en circulation, une alimentation en eau à débit direct est utilisée, dans laquelle l'eau de refroidissement pénètre dans le condenseur depuis la rivière et y est évacuée en aval. La vapeur provenant de la turbine dans l'espace annulaire du condenseur se condense et s'écoule ; Le condensat résultant est fourni par une pompe à condensats 6 via un groupe de réchauffeurs régénératifs basse pression (LPH) 3 au dégazeur 8. Dans le LPH, la température du condensat augmente en raison de la chaleur de condensation de la vapeur extraite du turbine. Cela permet de réduire la consommation de combustible dans la chaudière et d'augmenter le rendement de la centrale électrique. Dans le dégazeur 8, une désaération a lieu : élimination du condensat des gaz dissous qui perturbent le fonctionnement de la chaudière. En même temps, le réservoir du dégazeur est un récipient pour l'eau d'alimentation de la chaudière.

Depuis le dégazeur, l'eau alimentaire est fournie à un groupe de réchauffeurs haute pression (HPH) par une pompe d'alimentation 7 entraînée par un moteur électrique ou une turbine à vapeur spéciale.

Le chauffage régénératif des condensats en HDPE et HDPE est le moyen principal et très rentable d'augmenter l'efficacité des centrales thermiques. La vapeur, qui se détendait dans la turbine depuis l'entrée jusqu'à la canalisation d'extraction, générait une certaine puissance, et lorsqu'elle pénétrait dans le réchauffeur régénératif, elle transférait sa chaleur de condensation à l'eau d'alimentation (et non à l'eau de refroidissement !), augmentant ainsi sa température. et économisant ainsi la consommation de carburant dans la chaudière. La température de l'eau d'alimentation de la chaudière derrière le HPH, c'est-à-dire avant d'entrer dans la chaudière, est de 240 à 280°C, en fonction des paramètres initiaux. Cela ferme le cycle technologique vapeur-eau de conversion de l'énergie chimique du carburant en énergie mécanique de rotation du rotor de la turbine.

Objectif de la centrale thermique consiste à convertir l’énergie chimique du carburant en énergie électrique. Puisqu'il s'avère pratiquement impossible d'effectuer directement une telle transformation, il faut d'abord convertir l'énergie chimique du combustible en chaleur, qui est produite par la combustion du combustible, puis convertir la chaleur en énergie mécanique et, enfin, convertir cette dernière en énergie électrique.

La figure ci-dessous montre le schéma le plus simple de la partie thermique d'une centrale électrique, souvent appelée centrale à vapeur. Le combustible est brûlé dans un four. Dans lequel . La chaleur résultante est transférée à l’eau de la chaudière à vapeur. En conséquence, l’eau se réchauffe puis s’évapore, formant ce qu’on appelle de la vapeur saturée, c’est-à-dire de la vapeur à la même température que l’eau bouillante. Ensuite, de la chaleur est fournie à la vapeur saturée, ce qui entraîne la formation de vapeur surchauffée, c'est-à-dire une vapeur qui a une température plus élevée que l'eau s'évaporant à la même pression. La vapeur surchauffée est obtenue à partir de vapeur saturée dans un surchauffeur, qui est dans la plupart des cas un serpentin de tuyaux en acier. La vapeur se déplace à l’intérieur des tuyaux, tandis qu’à l’extérieur le serpentin est lavé par des gaz chauds.

Si la pression dans la chaudière était égale à la pression atmosphérique, alors l'eau devrait être chauffée à une température de 100°C ; avec plus de chaleur, il commencerait à s'évaporer rapidement. La vapeur saturée résultante aurait également une température de 100°C. A pression atmosphérique, la vapeur sera surchauffée si sa température est supérieure à 100°C. Si la pression dans la chaudière est supérieure à la pression atmosphérique, alors la vapeur saturée a une température au dessus de 100°C. La température du saturé Plus la pression est élevée, plus la vapeur est élevée. Actuellement, les chaudières à vapeur avec une pression proche de la pression atmosphérique ne sont pas du tout utilisées dans le secteur de l'énergie. Il est beaucoup plus rentable d'utiliser des chaudières à vapeur conçues pour une pression beaucoup plus élevée, de l'ordre de 100 atmosphères ou plus. La température de la vapeur saturée est de 310°C ou plus.

Du surchauffeur, la vapeur d'eau surchauffée est acheminée via un pipeline en acier vers un moteur thermique, le plus souvent -. Dans les centrales électriques à vapeur existantes, d'autres moteurs ne sont presque jamais utilisés. La vapeur d'eau surchauffée entrant dans un moteur thermique contient une grande quantité d'énergie thermique libérée par la combustion du carburant. Le rôle d’une machine thermique est de convertir l’énergie thermique de la vapeur en énergie mécanique.

La pression et la température de la vapeur à l'entrée de la turbine à vapeur, généralement appelée , sont nettement supérieures à la pression et à la température de la vapeur à la sortie de la turbine. La pression et la température de la vapeur à la sortie de la turbine à vapeur, égales à la pression et à la température dans le condenseur, sont généralement appelées. Actuellement, comme déjà mentionné, l'industrie énergétique utilise de la vapeur avec des paramètres initiaux très élevés, avec une pression allant jusqu'à 300 atmosphères et une température allant jusqu'à 600°C. Les paramètres finaux, au contraire, sont choisis faibles : une pression de environ 0,04 atmosphère, soit 25 fois moins que la température atmosphérique, et la température est d'environ 30°C, soit proche de la température ambiante. Lorsque la vapeur se dilate dans une turbine, en raison d'une diminution de la pression et de la température de la vapeur, la quantité d'énergie thermique qu'elle contient diminue considérablement. Étant donné que le processus d'expansion de la vapeur se produit très rapidement, pendant ce temps très court, aucun transfert significatif de chaleur de la vapeur vers l'environnement n'a le temps de se produire. Où va l’énergie thermique excédentaire ? On sait que, selon la loi fondamentale de la nature - la loi de conservation et de transformation de l'énergie - il est impossible de détruire ou d'obtenir « à partir de rien », même la plus petite quantité d'énergie. L'énergie ne peut passer que d'un type à un autre. Évidemment, c’est précisément à ce type de transformation énergétique que nous avons affaire dans ce cas. L'énergie thermique excédentaire contenue auparavant dans la vapeur s'est transformée en énergie mécanique et peut être utilisée à notre discrétion.

Le fonctionnement d'une turbine à vapeur est décrit dans l'article sur.

Ici, nous dirons seulement que le jet de vapeur entrant dans les aubes de la turbine a une vitesse très élevée, dépassant souvent la vitesse du son. Le jet de vapeur fait tourner le disque de la turbine à vapeur et l'arbre sur lequel le disque est monté. L'arbre de la turbine peut être relié, par exemple, à une machine électrique - un générateur. La tâche du générateur est de convertir l’énergie mécanique de rotation de l’arbre en énergie électrique. Ainsi, l'énergie chimique du combustible dans la centrale à vapeur est convertie en énergie mécanique puis en énergie électrique, qui peut être stockée dans un UPS AC.

La vapeur qui a travaillé dans le moteur entre dans le condenseur. L'eau de refroidissement est pompée en continu à travers les tubes du condenseur, généralement prélevés dans un plan d'eau naturel : rivière, lac, mer. L'eau de refroidissement prélève la chaleur de la vapeur entrant dans le condenseur, ce qui permet à la vapeur de se condenser, c'est-à-dire de se transformer en eau. L'eau formée à la suite de la condensation est pompée dans une chaudière à vapeur, dans laquelle elle s'évapore à nouveau, et l'ensemble du processus est répété à nouveau.

Il s’agit en principe du fonctionnement de la centrale à vapeur d’une centrale thermoélectrique. Comme vous pouvez le constater, la vapeur sert d'intermédiaire, ce qu'on appelle le fluide de travail, à l'aide duquel l'énergie chimique du combustible, convertie en énergie thermique, est convertie en énergie mécanique.

Bien entendu, il ne faut pas penser que la conception d’une chaudière à vapeur ou d’un moteur thermique moderne et puissant est aussi simple que le montre la figure ci-dessus. Au contraire, la chaudière et la turbine, qui sont les éléments les plus importants d’une centrale à vapeur, ont une structure très complexe.

Nous commençons maintenant à expliquer le travail.

Selon la définition généralement admise, centrales thermiques- ce sont des centrales électriques qui produisent de l'électricité en convertissant l'énergie chimique du carburant en énergie mécanique de rotation de l'arbre du générateur électrique.

D'abord TPP apparaît à la fin du XIXe siècle à New York (1882), et en 1883 la première centrale thermique est construite en Russie (Saint-Pétersbourg). Depuis leur apparition, ce sont les centrales thermiques qui se sont le plus répandues, compte tenu des besoins énergétiques toujours croissants du début de l’ère technogénique. Jusqu'au milieu des années 70 du siècle dernier, l'exploitation de centrales thermiques était la méthode dominante de production d'électricité. Par exemple, aux États-Unis et en URSS, la part des centrales thermiques dans toute l'électricité reçue était de 80 % et dans le monde d'environ 73 à 75 %.

La définition donnée ci-dessus, bien que vaste, n'est pas toujours claire. Nous essaierons d'expliquer avec nos propres mots le principe général de fonctionnement des centrales thermiques de tout type.

Production d'électricité dans les centrales thermiques se déroule par de nombreuses étapes successives, mais le principe général de son fonctionnement est très simple. Tout d'abord, le combustible est brûlé dans une chambre de combustion spéciale (chaudière à vapeur), qui libère une grande quantité de chaleur, qui transforme l'eau circulant à travers des systèmes de tuyaux spéciaux situés à l'intérieur de la chaudière en vapeur. La pression de vapeur en constante augmentation fait tourner le rotor de la turbine, qui transfère l'énergie de rotation à l'arbre du générateur, ce qui génère du courant électrique.

Le système vapeur/eau est fermé. La vapeur, après avoir traversé la turbine, se condense et se transforme à nouveau en eau, qui traverse en outre le système de chauffage et pénètre à nouveau dans la chaudière à vapeur.

Il existe plusieurs types de centrales thermiques. Actuellement, parmi les centrales thermiques, la plus Centrales thermiques à turbine à vapeur (TPES). Dans les centrales électriques de ce type, l'énergie thermique du combustible brûlé est utilisée dans un générateur de vapeur, où une très haute pression de vapeur d'eau est obtenue, entraînant le rotor de la turbine et, par conséquent, le générateur. Comme combustible, ces centrales thermiques utilisent du fioul ou du diesel, ainsi que du gaz naturel, du charbon, de la tourbe, du schiste, autrement dit tous les types de combustibles. L'efficacité des TPES est d'environ 40 % et leur puissance peut atteindre 3 à 6 GW.

GRES (centrale électrique du district d'État)- un nom assez connu et familier. Il ne s'agit que d'une centrale électrique à turbine thermique à vapeur, équipée de turbines à condensation spéciales qui n'utilisent pas l'énergie des gaz d'échappement et ne la convertissent pas en chaleur, par exemple pour chauffer des bâtiments. De telles centrales électriques sont également appelées centrales électriques à condensation.

Dans le même cas si TPEéquipés de turbines de chauffage spéciales qui convertissent l'énergie secondaire de la vapeur d'échappement en énergie thermique utilisée pour les besoins des services municipaux ou industriels, il s'agit alors de centrales de cogénération de chaleur et d'électricité ou de centrales de cogénération de chaleur et d'électricité. Par exemple, en URSS, les centrales électriques de district représentaient environ 65 % de l'électricité produite par les centrales électriques à turbine à vapeur et, par conséquent, 35 % pour les centrales thermiques.

Il existe également d'autres types de centrales thermiques. Dans les centrales électriques à turbine à gaz, ou GTPP, le générateur est entraîné en rotation par une turbine à gaz. Le gaz naturel ou le combustible liquide (diesel, fioul) est utilisé comme combustible dans ces centrales thermiques. Cependant, le rendement de ces centrales n'est pas très élevé, environ 27 à 29 %, elles sont donc principalement utilisées comme sources d'électricité de secours pour couvrir les charges de pointe du réseau électrique ou pour fournir de l'électricité aux petites agglomérations.

Centrales thermiques à turbine à vapeur et à gaz (SGPP). Ce sont des centrales électriques de type combiné. Ils sont équipés de mécanismes de turbine à vapeur et de turbine à gaz et leur efficacité atteint 41 à 44 %. Ces centrales électriques permettent également de récupérer la chaleur et de la transformer en énergie thermique utilisée pour chauffer les bâtiments.

Le principal inconvénient de toutes les centrales thermiques est le type de combustible utilisé. Tous les types de combustibles utilisés dans les centrales thermiques sont des ressources naturelles irremplaçables qui s’épuisent lentement mais régulièrement. C'est pourquoi, parallèlement à l'utilisation de centrales nucléaires, un mécanisme de production d'électricité utilisant des sources d'énergie renouvelables ou alternatives est en cours de développement.