Одержана в котлі перегріта пара надходить до турбіни, де її теплова енергія перетворюється в механічну, що передається ротору турбіни. З останнім зв'язаний генератор, в якому механічна енергія перетворюється в електричну. Спрацьована пара з турбіни прямує до конденсатора — пристрою, де пара охолоджується циркуляційною водою з природного (озеро, річка) чи штучного (градирня) джерела і конденсується.

На сучасних конденсаційних електростанціях (КЕС) з агрегатами одиничною потужністю 200 МВт і більше застосовують проміжне перегрівання. Звичайно використовують одноступінчастий проміжний перегрів пари. В установках дуже великої потужності застосовується подвійний промперегрів, при якому пара з проміжних ступенів турбіни двічі повертається до котла. Проміжний промперегрів пари збільшує ККД турбіни і, природно, зменшує питому витрату пари на вироблення електроенергії, а також вологість пари на ступенях низького тиску турбіни та знижує ерозійне спрацювання її лопаток.

Конденсаційним насосом конденсат перекачується через підігрівники низького тиску в деаератор. При доведенні конденсату до кипіння відбувається його звільнення від кисню та вуглекислоти, що спричиняють корозію устаткування. З деаератора вода бустерними насосами (на блоках малої потужності не використовуються) подається на всмоктування живильними насосами, і через підігрівники високого тиску надходить до парового котла. Підігрівання конденсату в підігрівниках низького тиску та живильної води в підігрівниках високого тиску здійснюється парою, частково спрацьованою у турбіні — так званий регенеративний підігрів. Останній також підвищує ККД паротурбінної установки, зменшує втрати теплоти у конденсаторі.

Отже, на КЕС паровий котел живиться конденсатом вироблюваної ним пари. Частина конденсату втрачається і складає безповоротні витоки. На ТЕЦ частина пари може відводитися на технологічні потреби промислових підприємств або використовуватися для побутових споживачів. На КЕС витоки становлять незначну частку загальних витрат пари — до 1%. Для їх поповнення потрібна добавка попередньо обробленої хімводоочисткою води. На ТЕЦ ця добавка може досягати 30—50%, а подекуди й більше. Окрім цього, на ТЕЦ необхідна велика кількість (сотні тонн на годину) підживлювальноЇ води для відшкодування втрат у теплових мережах.

До числа пристроїв та механізмів, що забезпечують роботу парового котла, входять: паливоприготовні пристрої, що виконують подачу палива потрібної якості й кількості; дуттьові вентилятори, які подають повітря для горіння; димососи, призначені для відведення продуктів згоряння через димову трубу в атмосферу; димососи рециркуляції димових газів, що повертають частину димових газів зворотно в цикл для регулювання температури перегрітої пари та зниження викидів окислів азоту; регенеративні повітропідігрівники, які дозволяють підняти температуру повітря, що подається в топку, за рахунок відбору тепла у вихідних димових газів. Паровий котел і увесь комплекс вказаного вище обладнання складають котельну установку.

Для технологічних потреб хімцеху, електроцеху та ремонтних підрозділів є потужна компресорна.

Оскільки охолодження генераторів здійснюється з використанням водню, в технологічний ланцюг ТЕС включено електролізну.

На ТЕС є власне маслогосподарство, де зберігається чисте і відпрацьоване турбінне та трансформаторне масло. Тут можна також викнувати грубе очищення масла від механічних домішок та вологи.

Хімічно підготовлена знесолена живильна вода подається живильним насосом з конденсатного тракту в паровий котел. У котлі за рахунок палива, що спалюється, ця вода перетворюється на пару. Пара перегрівається (нагрівається вище температури насичення) і направляється по трубопроводах у парову турбіну.

Розширюючись у напрямних і робочих лопатках турбіни, пара віддає свою внутрішню енергію, перетворюючи її в механічну для обертання ротора. Парова турбіна обертає жорстко з'єднаний з нею ротор генератора і останній виробляє електричну енергію.

Пара, пройшовши всі щаблі турбіни, надходить у конденсатор, де конденсується, віддаючи сховану теплоту паротворення охолодній воді.

У термодинамічному відношенні найбільша кількість тепла від палива, що спалюється, витрачається на процес переходу води з рідкого стану в газоподібне (тобто процес кипіння). На здійснення цього процесу витрачається близько 50% усього палива. Через те, що процес конденсації пари зворотний кипінню, втрати тепла в конденсаторі турбіни є найбільш значними і визначальними для економічної ефективності виробництва. На найбільш сучасних потужних конденсаційних енергоблоках питома витрата умовного палива на відпущену 1 кВтг електроенергії становить 315—350 г.

На відміну від конденсаційних електростанцій на теплоелектроцентралі є додаткове обладнання (теплообмінники) для виробництва теплової енергії. Відмінність теплової схеми наступне. У проточній частині турбіни (у зоні відносно низьких тисків: 1,0—2,0 кг/см2) є регульований відбір пари, що частково відпрацювала. З цього відбору значна частина пари направляється в теплообмінник для нагрівання мережевої води. Чим вище теплове навантаження, тим більша кількість пари направляється в цей опалювальний відбір для нагрівання мережевої води. Через те, що процес конденсації цієї пари відбувається в теплообміннику з мережевою водою, кількість пари, прямуючої в «хвостову» частину турбіни і далі, в конденсатор, пропорційно зменшується. Тому, незважаючи на деяке зниження виробітку електроенергії через відбір пари із проточної частини турбіни, внаслідок зменшення безповоротних втрат тепла в конденсаторі турбіни техніко-економічні показники електростанції істотно поліпшуються. Так, питома витрата умовного палива на відпуск 1 кВтг електроенергії для енергоблоку №3 ВАТ «Харківська ТЕЦ-5» становить 215 г (при номінальному тепловому й електричному навантаженні), питома витрата умовного палива на відпустку 1 Гкал теплової енергії становить 140 кг. Для порівняння: питома витрата умовного палива на відпустку 1 Гкал тепла у водогрійних котлах становить 152—155 кг.

Напрями екологізації ПЕК

Серед напрямів екологізації ПЕК країни ключовими щодо реалізації є такі:

поліпшення якості вугілля, що використовується ТЕС, поступове впровадження новітніх технологій виробництва тепла й електроенергії, в тому числі за комбінованим циклом, оснащення підприємств ПЕК