Теплоэлектроцентрали предназначены для обеспечения потребителя не только электрической энергией, но и теплом. Отпуск тепла производится либо в виде горячей воды, идущей на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение, либо в виде пара на технологические нужды промышленных предприятий. В этом случае параметры пара и его расход определяются потребителем.
Наличие у ТЭЦ независимых потребителей разных типов энергии, каждый из которых предъявляет свои требования к количеству и качеству потребляемой энергии в каждый момент времени, определяют многообразие возможных режимов работы оборудования и схемно-технологических решений отпуска энергии. С другой стороны — многообразие возможных режимов, накладывает определенные ограничения на условия эксплуатации оборудования.
Системы теплоснабжения и их тепловые нагрузки можно условно разделить на две основные группы по виду теплоносителя:
· тепловые нагрузки, отпускаемые в виде пара промышленных параметров (технологическая нагрузка в основном промышленных потребителей);
· тепловые нагрузки, отпускаемые в виде горячей воды, используемые для теплоснабжения жилищно-коммунального.
Отпуск тепловой энергии в виде пара, целиком определяется ее потребителем и тем технологическим процессом, в котором он участвует.
Для отпуска пара потребителю с технологическими параметрами используется несколько типов схем отпуска, в зависимости от технологического оборудования установленного на ТЭЦ. В свою очередь выбор типа оборудования, его единичной мощности, при проектировании и строительстве ТЭЦ должен учитывать наличие потребителей тепловой энергии и требования, предъявляемые к ее параметрам.
Кроме этого тепловые нагрузки можно разбить также на две группы по характеру их изменения во времени: сезонная и круглогодичная.
Сезонные нагрузки зависят главным образом от климатических условий региона: температуры наружного воздуха, направления и скорости ветра, солнечного излучения, влажности воздуха и т.п. Основную роль играет температура наружного воздуха. К сезонной тепловой нагрузке относятся отопление, вентиляция, кондиционирование воздуха. Отопление и вентиляция действуют в течение отопительного периода и их уровень в каждый конкретный период определяется среднесуточной температурой наружного воздуха. Эти нагрузки имеют сравнительно постоянный суточный график, и переменный годовой, так как в течение года среднесуточные температуры наружного воздуха меняются в очень широких пределах.
К круглогодичной нагрузке относятся технологическая нагрузка, нагрузка горячего водоснабжения и нагрузка собственных нужд станции. График технологической нагрузки зависит от профиля производственных предприятий и режима их работы, а график нагрузки горячего водоснабжения - от благоустройства жилых и общественных зданий, состава населения и распорядка его рабочего дня, а также от режима работы коммунальных предприятий - бань, прачечных. Эти нагрузки имеют переменный суточный график. Годовые графики технологической нагрузки и нагрузки горячего водоснабжения также в определенной мере зависят от времени года. Как правило, летние нагрузки ниже зимних вследствие более высокой температуры окружающей среды и водопроводной воды, а также благодаря меньшим потерям тепла в подающих трубопроводах.
Наличие отпуска двух видов энергии, подразумевает возможность работы станции в зависимости от требований потребителя. В этом случае различают в основном два типа режимов работы станции:
-при работе по тепловому графику, когда регулирующая диафрагма закрыта полностью и регулируется отпуск тепла и его параметры, а электрическая мощность в этом случае зависит от количества и параметров используемого на теплофикацию пара. В конденсатор при этом пропускается только минимальный (вентиляционный) пропуск пара, обеспечивающий охлаждение последних ступеней ЦНД;
-при работе по электрическому графику нагрузки, когда основной регулируемой величиной является производство и отпуск Nэ, при этом турбина работает, как правило, со значительным конденсационным пропуском пара в конденсатор или в чисто конденсационном режиме (весь пар кроме расхода на регенерацию поступает в конденсатор). Параметры отпуска тепловой энергии, если тепло отпускается как сопутствующий продукт, в этом случае должны соблюдаться, так как они являются показателями качества тепловой энергии и не выполнение их может привести к негативным последствиям у потребителя тепловой энергии.