В нашей стране больше 1/4 всего добываемого топлива расходуется на тепловые нужды предприятий. Ориентировочное представление о потреблении теплоты в промышленности можно получить, рассмотрев потребности в нем какого-либо конкретного предприятия. Например, на автомобилестроительном заводе приблизительно 1/4 всей потребляемой теплоты идет на отопление, вентиляцию и бытовые нужды и только 1/7 часть расходуется на производственные цели.
Противоположная ситуация на азотнотуковом комбинате – предприятии химической промышленности. Здесь примерно 1/4 всей потребляемой теплоты расходуется на производственные цели. Сооружение небольших индивидуальных котельных, как правило, неэкономично, так как такие установки работают с небольшими КПД и технически менее совершенны, чем крупные установки современных мощных ТЭС. В этих условиях естественно использовать пар, получаемый в парогенераторах на тепловых станциях, как для выработки электроэнергии, так и для теплофикации потребителей. Электростанции, выполняющие такие функции, называются теплоэлектроцентралями (ТЭЦ).
Отработанный в турбинах конденсационных станций пар имеет температуру 25 – 30 °С, поэтому он не пригоден для использования в технологических процессах на предприятиях. Во многих производствах требуется пар, имеющий давление 0,5 – 0,9 МПа, а иногда и до 2 МПа для приведения в движение прессов, паровых молотов, турбин. Иногда требуется горячая вода, нагретая до температуры 70 – 150 °С.
Для получения пара с необходимыми для потребителей параметрами используют специальные турбины с промежуточными отборами пара.
В таких турбинах после того, как часть энергии пара израсходуется на приведение в движение турбины и параметры его понизятся, производится отбор некоторой доли пара для потребителей. Оставшаяся доля пара далее обычным способом используется в турбине и затем поступает в конденсатор.
Поскольку для части пара перепад давления оказывается меньшим, несколько возрастает расход топлива на выработку электроэнергии. Однако увеличение расхода пара на выработку электроэнергии на ТЭЦ и связанное с этим увеличение расхода топлива в конечном счете оказываются меньшими, по сравнению с расходом топлива в случае раздельной выработки электроэнергии и выработки теплоты на небольших котельных установках.
Благодаря более полному использованию тепловой энергии КПД ТЭЦ достигает 60 – 65 %, а КПД ТЭС – не более 40 %. Горячая вода и пар под давлением, достигающим в отдельных случаях 3 МПа, доставляются потребителям по трубопроводам. Совокупность трубопроводов, предназначенных для передачи теплоты, называется тепловой сетью.
Экономия топлива связана с совершенствованием тепловой изоляции, поэтому повышение ее качества относится к одной из важнейших задач теплофикации.
Эффективность работы системы теплоснабжения во многом зависит от рационального размещения ТЭЦ, которые стремятся по возможности приблизить к крупным потребителям теплоты и электрической энергии, так как передача теплоты в виде пара неэкономична на расстояниях свыше 5 – 7 км. При решении вопроса о месте расположения ТЭЦ в последнее время учитывается её влияние на окружающую среду.