Тепловые конденсационные электрические станции преобразовывают энергию органического топлива внача­ле в механическую, а затем в электрическую. Механиче­скую энергию упорядоченного вращения вала получают с помощью тепловых двигателей, преобразующих энер­гию неупорядоченного движения молекул пара или газа.

Все тепловые двигатели подразделяются:

  • по виду используемого рабочего тела (пара или газа);
  • по способу преобразования тепловой энергии в механическую (поршневому или ротор­ному (табл. 9.1).

Таблица 9.1

Виды тепловых двигателей

Способ работы

Рабочее тело

пар

газ

Поршневой

Роторный

Паровая машина

Паровая турбина

Двигатель внутреннего сгорания

Газовая турбина

В поршневом способе для преобразова­ния используется потенциальная энергия рабочего тела, получаемая при его нагревании.

В роторном способе используется кинетическая энергия движущихся с боль­шой скоростью частиц рабочего тела.

Паровая машина была единственным двигателем, используемым в промышленности и на транспорте в XVIII и XIX вв. В настоящее время она практически не встречается, а широко применявшиеся в прошлом паро­возы и пароходы почти полностью сняты с производства.

В настоящее время наибольшее распространение получили двигатели внутреннего сгорания, используемые на автомобильном транспорте. В стационарной энергетике двигатели внутреннего сгорания находят ограниченное применение.

На современных мощных тепловых электростанциях (ТЭС) устанавливают паро­вые турбины. Первая паровая турбина, предназначенная для вращения электрического трехфазного генератора, была установлена на Эльберфельдской электростанции в 1899 г. С тех пор началось развитие мощных паротур­бинных электростанций.

В качестве тепловых двигателей на электрических станциях используют также газовые турбины.

В современных паровых установках, составляющих основу энергетики, используют пар при температуре около 600°С и давлении 30 МПа.