Prinsipyo ng pagpapatakbo ng tes. Thermal power plant


Layunin ng thermal power plant binubuo ng pag-convert ng kemikal na enerhiya ng gasolina sa elektrikal na enerhiya. Dahil halos imposible na isagawa ang naturang pagbabago nang direkta, kinakailangan na i-convert muna ang kemikal na enerhiya ng gasolina sa init, na ginawa sa pamamagitan ng pagsunog ng gasolina, pagkatapos ay i-convert ang init sa mekanikal na enerhiya at, sa wakas, i-convert ito sa huli sa electrical energy.

Ipinapakita ng figure sa ibaba pinakasimpleng scheme ang thermal na bahagi ng isang electric power plant, kadalasang tinatawag na steam power plant. Ang gasolina ay sinusunog sa isang pugon. Kasabay nito. Ang nagresultang init ay inililipat sa tubig sa steam boiler. Bilang isang resulta, ang tubig ay umiinit at pagkatapos ay sumingaw, na bumubuo ng tinatawag na saturated steam, iyon ay, singaw sa parehong temperatura ng tubig na kumukulo. Susunod, ang init ay ibinibigay sa puspos na singaw, na nagreresulta sa pagbuo ng sobrang init na singaw, i.e. singaw na may mas mataas na temperatura kaysa sa tubig na sumingaw sa parehong presyon. Ang sobrang init na singaw ay nakukuha mula sa puspos na singaw sa isang superheater, na sa karamihan ng mga kaso ay gawa sa coil mga bakal na tubo. Ang singaw ay gumagalaw sa loob ng mga tubo, habang sa labas ang likid ay hinuhugasan ng mga mainit na gas.

Kung ang presyon sa boiler ay katumbas ng presyon ng atmospera, kung gayon ang tubig ay kailangang magpainit sa temperatura na 100 ° C; sa karagdagang init ito ay magsisimulang sumingaw nang mabilis. Ang resultang saturated steam ay magkakaroon din ng temperatura na 100 ° C. Sa atmospheric pressure, ang singaw ay magiging sobrang init kung ang temperatura nito ay higit sa 100 ° C. Kung ang pressure sa boiler ay mas mataas kaysa sa atmospheric, kung gayon ang saturated steam ay may temperatura sa itaas 100 ° C. Ang temperatura ng puspos Kung mas mataas ang presyon, mas mataas ang singaw. Sa kasalukuyan, hindi sila ginagamit sa sektor ng enerhiya. mga steam boiler na may presyon na malapit sa atmospera. Mas kumikita ang paggamit ng mga steam boiler na idinisenyo para sa mas mataas na presyon, mga 100 atmospheres o higit pa. Ang temperatura ng saturated steam ay 310° C o higit pa.

Mula sa superheater, ang superheated na singaw ng tubig ay ibinibigay sa pamamagitan ng pipeline ng bakal patungo sa isang heat engine, kadalasan -. Sa umiiral na mga steam power plant ng mga power plant, ang ibang mga makina ay halos hindi na ginagamit. Ang sobrang init na singaw ng tubig na pumapasok sa isang heat engine ay naglalaman ng malaking supply ng thermal energy na inilabas bilang resulta ng fuel combustion. Ang trabaho ng isang heat engine ay upang i-convert ang thermal energy ng singaw sa mekanikal na enerhiya.

Ang presyon at temperatura ng singaw sa pumapasok sa steam turbine, na karaniwang tinutukoy bilang , ay makabuluhang mas mataas kaysa sa presyon at temperatura ng singaw sa labasan ng turbine. Presyon at temperatura ng singaw sa labasan steam turbine, katumbas ng presyon at temperatura sa condenser, ay karaniwang tinatawag. Sa kasalukuyan, tulad ng nabanggit na, ang industriya ng enerhiya ay gumagamit ng singaw na may napakataas na paunang mga parameter, na may presyon na hanggang 300 na mga atmospheres at isang temperatura na hanggang 600 ° C. Ang mga panghuling parameter, sa kabaligtaran, ay piniling mababa: isang presyon ng humigit-kumulang 0.04 na atmospheres, ibig sabihin, 25 beses na mas mababa kaysa sa atmospheric, at ang temperatura ay humigit-kumulang 30 ° C, ibig sabihin, malapit sa ambient temperature. Kapag ang singaw ay lumawak sa isang turbine, dahil sa pagbaba sa presyon at temperatura ng singaw, ang halaga ng thermal energy na nakapaloob dito ay makabuluhang bumababa. Dahil ang proseso ng pagpapalawak ng singaw ay nangyayari nang napakabilis, sa napakaikling panahong ito ay mayroong anumang makabuluhang paglipat ng init mula sa singaw patungo kapaligiran ay walang oras upang matupad. Saan napupunta ang sobrang thermal energy? Alam na, ayon sa pangunahing batas ng kalikasan - ang batas ng pag-iingat at pagbabago ng enerhiya - imposibleng sirain o makuha "mula sa wala" anuman, kahit na ang pinakamaliit, dami ng enerhiya. Ang enerhiya ay maaari lamang lumipat mula sa isang uri patungo sa isa pa. Malinaw, tiyak na ang ganitong uri ng pagbabagong-anyo ng enerhiya ang ating kinakaharap sa kasong ito. Ang sobrang thermal energy na dating nilalaman ng singaw ay naging mekanikal na enerhiya at maaaring gamitin sa aming paghuhusga.

Paano gumagana ang isang steam turbine ay inilarawan sa artikulo tungkol sa.

Dito ay sasabihin lamang natin na ang daloy ng singaw na pumapasok sa mga blades ng turbine ay may napaka mas mataas na bilis, kadalasang lumalampas sa bilis ng tunog. Pinaikot ng steam jet ang steam turbine disk at ang shaft kung saan naka-mount ang disk. Ang turbine shaft ay maaaring konektado, halimbawa, sa isang de-koryenteng makina - isang generator. Ang gawain ng generator ay upang i-convert ang mekanikal na enerhiya ng pag-ikot ng baras sa elektrikal na enerhiya. Kaya, ang kemikal na enerhiya ng gasolina sa steam power plant ay na-convert sa mekanikal na enerhiya at pagkatapos ay sa elektrikal na enerhiya, na maaaring maimbak sa isang AC UPS.

Ang singaw na gumawa ng trabaho sa makina ay pumapasok sa condenser. Ang nagpapalamig na tubig ay patuloy na ibinobomba sa pamamagitan ng mga tubo ng pampalapot, kadalasang kinukuha mula sa ilang natural na anyong tubig: ilog, lawa, dagat. Ang paglamig ng tubig ay kumukuha ng init mula sa singaw na pumapasok sa condenser, bilang isang resulta kung saan ang singaw ay nag-condenses, i.e. nagiging tubig. Ang tubig na nabuo bilang isang resulta ng condensation ay pumped sa isang steam boiler, kung saan ito evaporates muli, at ang buong proseso ay paulit-ulit muli.

Ito ay, sa prinsipyo, ang pagpapatakbo ng steam power plant ng isang thermoelectric station. Tulad ng makikita, ang singaw ay nagsisilbing isang tagapamagitan, ang tinatawag na working fluid, sa tulong kung saan ang kemikal na enerhiya ng gasolina ay na-convert sa thermal energy, ay na-convert sa mekanikal na enerhiya.

Siyempre, hindi dapat isipin na ang disenyo ng isang moderno, makapangyarihang steam boiler o heat engine ay kasing simple ng ipinapakita sa figure sa itaas. Sa kabaligtaran, ang boiler at turbine, na kung saan ay ang pinakamahalagang elemento Ang mga steam power plant ay may napakakomplikadong istraktura.

Nagsisimula na kaming ipaliwanag ang gawain.

Interactive na application "Paano gumagana ang CHP"

Ang larawan sa kaliwa ay ang Mosenergo power plant, kung saan ang kuryente at init ay nabuo para sa Moscow at sa rehiyon. Ang pinaka-friendly na gasolina ay ginagamit bilang gasolina - natural gas. Sa isang thermal power plant, ang gas ay ibinibigay sa pamamagitan ng isang gas pipeline sa isang steam boiler. Ang gas ay nasusunog sa boiler at nagpapainit ng tubig.

Upang gawing mas mahusay ang pagkasunog ng gas, ang mga boiler ay nilagyan ng mga mekanismo ng draft. Ang hangin ay ibinibigay sa boiler, na nagsisilbing isang oxidizer sa panahon ng gas combustion. Upang mabawasan ang mga antas ng ingay, ang mga mekanismo ay nilagyan ng mga supressor ng ingay. Ang mga flue gas na nabuo sa panahon ng pagkasunog ng gasolina ay idinidiskarga sa tsimenea at nakakalat sa kapaligiran.

Ang mainit na gas ay dumadaloy sa tambutso at nagpapainit sa tubig na dumadaan sa mga espesyal na tubo ng boiler. Kapag pinainit, ang tubig ay nagiging sobrang init na singaw, na pumapasok sa steam turbine. Ang singaw ay pumapasok sa turbine at nagsisimulang paikutin ang mga blades ng turbine, na konektado sa generator rotor. Ang enerhiya ng singaw ay na-convert sa mekanikal na enerhiya. Sa generator, ang mekanikal na enerhiya ay na-convert sa elektrikal na enerhiya, ang rotor ay patuloy na umiikot, na lumilikha ng isang alternating electric current sa stator windings.

Sa pamamagitan ng step-up transformer at step-down transformer substation, ang kuryente ay ibinibigay sa mga consumer sa pamamagitan ng mga linya ng kuryente. Ang singaw na naubos sa turbine ay ipinadala sa condenser, kung saan ito ay nagiging tubig at bumalik sa boiler. Sa isang thermal power plant, ang tubig ay gumagalaw sa isang bilog. Ang mga cooling tower ay idinisenyo upang palamig ang tubig. Gumagamit ang mga planta ng CHP ng mga fan at tower cooling tower. Ang tubig sa mga cooling tower ay pinalamig ng hangin sa atmospera. Bilang resulta, ang singaw ay inilabas, na nakikita natin sa itaas ng cooling tower sa anyo ng mga ulap. Ang tubig sa mga cooling tower ay tumataas sa ilalim ng presyon at bumabagsak tulad ng isang talon sa harap na silid, mula sa kung saan ito dumadaloy pabalik sa thermal power plant. Upang mabawasan ang droplet entrainment, ang mga cooling tower ay nilagyan ng mga water traps.

Ang supply ng tubig ay ibinibigay mula sa Moscow River. Sa chemical water treatment building, ang tubig ay dinadalisay mula sa mga mekanikal na dumi at ibinibigay sa mga grupo ng mga filter. Sa ilan, ito ay inihanda sa antas ng purified water upang pakainin ang heating network, sa iba pa - sa antas ng demineralized na tubig at ginagamit upang pakainin ang mga power unit.

Ang cycle na ginagamit para sa mainit na supply ng tubig at district heating ay sarado din. Ang bahagi ng singaw mula sa steam turbine ay ipinapadala sa mga pampainit ng tubig. Susunod, ang mainit na tubig ay nakadirekta sa mga punto ng pag-init, kung saan nangyayari ang pagpapalitan ng init sa tubig na nagmumula sa mga bahay.

Sinusuportahan ng mga highly qualified na espesyalista sa Mosenergo ang proseso ng produksyon sa buong orasan, na nagbibigay sa malaking metropolis ng kuryente at init.

Paano gumagana ang pinagsamang cycle power unit?


Ano ito at ano ang mga prinsipyo ng pagpapatakbo ng mga thermal power plant? Pangkalahatang kahulugan ng mga naturang bagay ay humigit-kumulang sa mga sumusunod - ito ay mga power plant na nagpoproseso ng natural na enerhiya sa elektrikal na enerhiya. Ginagamit din ang gasolina ng natural na pinagmulan para sa mga layuning ito.

Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng mga thermal power plant. Maikling paglalarawan

Ngayon, tiyak na sa gayong mga pasilidad na ang pagkasunog ay pinakalaganap na naglalabas ng thermal energy. Ang gawain ng mga thermal power plant ay gamitin ang enerhiyang ito upang makagawa ng elektrikal na enerhiya.

Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng mga thermal power plant ay hindi lamang ang henerasyon kundi pati na rin ang paggawa ng thermal energy, na ibinibigay din sa mga mamimili sa anyo mainit na tubig, halimbawa. Bilang karagdagan, ang mga pasilidad ng enerhiya na ito ay bumubuo ng halos 76% ng lahat ng kuryente. Ang malawakang paggamit na ito ay dahil sa ang katunayan na ang pagkakaroon ng fossil fuels para sa pagpapatakbo ng istasyon ay medyo mataas. Ang pangalawang dahilan ay ang pagdadala ng gasolina mula sa lugar ng pagkuha nito sa istasyon mismo ay isang medyo simple at naka-streamline na operasyon. Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng mga thermal power plant ay idinisenyo sa paraang posibleng gamitin ang waste heat ng working fluid para sa pangalawang supply nito sa consumer.

Paghihiwalay ng mga istasyon ayon sa uri

Kapansin-pansin na ang mga thermal station ay maaaring nahahati sa mga uri depende sa kung anong uri ng init ang kanilang ginawa. Kung ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng mga thermal power plant ay ang produksyon lamang enerhiyang elektrikal(iyon ay, ang thermal energy ay hindi ibinibigay sa consumer), pagkatapos ito ay tinatawag na condensing energy (CES).

Ang mga pasilidad na inilaan para sa produksyon ng elektrikal na enerhiya, para sa supply ng singaw, pati na rin ang supply ng mainit na tubig sa mga mamimili, ay may mga steam turbine sa halip na mga condensing turbine. Gayundin sa mga naturang elemento ng istasyon mayroong isang intermediate steam extraction o isang backpressure device. Ang pangunahing bentahe at prinsipyo ng pagpapatakbo ng ganitong uri ng thermal power plant (CHP) ay ang waste steam ay ginagamit din bilang pinagmumulan ng init at ibinibigay sa mga mamimili. Binabawasan nito ang pagkawala ng init at ang dami ng nagpapalamig na tubig.

Mga pangunahing prinsipyo ng pagpapatakbo ng mga thermal power plant

Bago magpatuloy sa pagsasaalang-alang sa prinsipyo ng pagpapatakbo mismo, kinakailangang maunawaan kung anong uri ng istasyon ang pinag-uusapan natin. Kasama sa karaniwang disenyo ng naturang mga pasilidad ang isang sistema tulad ng intermediate superheating ng singaw. Ito ay kinakailangan dahil ang thermal efficiency ng isang circuit na may intermediate superheating ay mas mataas kaysa sa isang system na wala nito. Kung mag-uusap tayo sa simpleng salita, ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang thermal power plant na may ganitong pamamaraan ay magiging mas mahusay sa parehong inisyal at pangwakas ibinigay na mga parameter kaysa wala ito. Mula sa lahat ng ito maaari nating tapusin na ang batayan ng pagpapatakbo ng istasyon ay organikong gasolina at pinainit na hangin.

Skema ng pagpapatakbo

Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng thermal power plant ay itinayo bilang mga sumusunod. Ang materyal na panggatong, pati na rin ang oxidizer, ang papel na kadalasang ginagampanan ng pinainit na hangin, ay pinapakain sa tuluy-tuloy na daloy sa hurno ng boiler. Ang mga sangkap tulad ng karbon, langis, langis ng gasolina, gas, shale, at pit ay maaaring kumilos bilang panggatong. Kung pinag-uusapan natin ang pinakakaraniwang gasolina sa teritoryo Russian Federation, pagkatapos ito ay alikabok ng karbon. Dagdag pa, ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng mga thermal power plant ay itinayo sa paraang ang init na nabuo sa pamamagitan ng pagsunog ng gasolina ay nagpapainit ng tubig sa steam boiler. Bilang resulta ng pag-init, ang likido ay na-convert sa saturated steam, na pumapasok sa steam turbine sa pamamagitan ng steam outlet. Ang pangunahing layunin ng aparatong ito sa istasyon ay upang i-convert ang enerhiya ng papasok na singaw sa mekanikal na enerhiya.

Ang lahat ng mga elemento ng turbine na maaaring lumipat ay malapit na konektado sa baras, bilang isang resulta kung saan sila ay umiikot bilang isang solong mekanismo. Upang paikutin ang baras, inililipat ng steam turbine ang kinetic energy ng singaw sa rotor.

Mekanikal na bahagi ng pagpapatakbo ng istasyon

Ang disenyo at prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang thermal power plant sa mekanikal na bahagi nito ay nauugnay sa pagpapatakbo ng rotor. Ang singaw na nagmumula sa turbine ay may napakataas na presyon at temperatura. Dahil dito, nalikha ang mataas na panloob na enerhiya ng singaw, na dumadaloy mula sa boiler papunta sa mga nozzle ng turbine. Ang mga jet ng singaw, na dumadaan sa nozzle sa tuluy-tuloy na daloy, sa mataas na bilis, na kadalasang mas mataas kaysa sa bilis ng tunog, ay kumikilos sa mga blades ng turbine. Ang mga elementong ito ay mahigpit na naayos sa disk, na, sa turn, ay malapit na konektado sa baras. Sa oras na ito, ang mekanikal na enerhiya ng singaw ay na-convert sa mekanikal na enerhiya ng mga rotor turbine. Kung pinag-uusapan natin nang mas tumpak ang tungkol sa prinsipyo ng pagpapatakbo ng mga thermal power plant, kung gayon ang mekanikal na epekto ay nakakaapekto sa rotor ng turbogenerator. Ito ay dahil sa ang katunayan na ang baras ng isang maginoo na rotor at generator ay mahigpit na pinagsama sa bawat isa. At pagkatapos ay mayroong isang medyo kilalang, simple at naiintindihan na proseso ng pag-convert ng mekanikal na enerhiya sa elektrikal na enerhiya sa isang aparato tulad ng isang generator.

Ang paggalaw ng singaw pagkatapos ng rotor

Matapos ang singaw ng tubig ay pumasa sa turbine, ang presyon at temperatura ay bumaba nang malaki, at pumapasok ito sa susunod na bahagi ng istasyon - ang condenser. Sa loob ng elementong ito, ang singaw ay binabalik sa likido. Upang maisagawa ang gawaing ito, mayroong nagpapalamig na tubig sa loob ng condenser, na pumapasok doon sa pamamagitan ng mga tubo na dumadaan sa loob ng mga dingding ng aparato. Matapos ang singaw ay ma-convert pabalik sa tubig, ito ay pumped out sa pamamagitan ng isang condensate pump at pumasok sa susunod na compartment - ang deaerator. Mahalaga rin na tandaan na ang pumped water ay dumadaan sa mga regenerative heaters.

Ang pangunahing gawain ng deaerator ay alisin ang mga gas mula sa papasok na tubig. Kasabay ng paglilinis, ang likido ay pinainit sa parehong paraan tulad ng sa mga pampainit ng pagbabagong-buhay. Para sa layuning ito, ginagamit ang init ng singaw, na kinuha mula sa kung ano ang napupunta sa turbine. Ang pangunahing layunin ng operasyon ng deaeration ay upang mabawasan ang nilalaman ng oxygen at carbon dioxide sa likido mga katanggap-tanggap na halaga. Nakakatulong ito na bawasan ang rate ng kaagnasan sa mga daanan kung saan ibinibigay ang tubig at singaw.

Mga istasyon ng karbon

Mayroong mataas na pag-asa sa prinsipyo ng pagpapatakbo ng mga thermal power plant sa uri ng gasolina na ginamit. Mula sa teknolohikal na pananaw, ang pinakamahirap na sangkap na ipatupad ay karbon. Sa kabila nito, ang mga hilaw na materyales ang pangunahing pinagkukunan ng kuryente sa naturang mga pasilidad, ang bilang nito ay humigit-kumulang 30% ng kabuuang bahagi ng mga istasyon. Bilang karagdagan, ito ay binalak upang madagdagan ang bilang ng mga naturang bagay. Kapansin-pansin din na ang bilang ng mga functional compartment na kinakailangan para sa pagpapatakbo ng istasyon ay mas malaki kaysa sa iba pang mga uri.

Paano tumatakbo ang mga thermal power plant sa gasolina ng karbon?

Upang patuloy na gumana ang istasyon, riles ng tren Ang karbon ay patuloy na dinadala, na ibinababa gamit ang mga espesyal na aparato sa pagbabawas. Pagkatapos ay mayroong mga elemento tulad ng kung saan ibinibigay ang diskargadong karbon sa bodega. Susunod, ang gasolina ay pumapasok sa planta ng pagdurog. Kung kinakailangan, posible na i-bypass ang proseso ng paghahatid ng karbon sa bodega at ilipat ito nang direkta sa mga pandurog mula sa mga aparato sa pagbabawas. Matapos makapasa sa yugtong ito, ang mga durog na hilaw na materyales ay pumasok sa hilaw na bunker ng karbon. Ang susunod na hakbang ay ang pagbibigay ng materyal sa pamamagitan ng mga feeder sa mga pulverized coal mill. Susunod, ang alikabok ng karbon, gamit ang isang pneumatic na paraan ng transportasyon, ay ipapakain sa coal dust bunker. Sa landas na ito, ang substance ay lumalampas sa mga elemento tulad ng isang separator at isang cyclone, at mula sa hopper ay dumadaloy na ito sa mga feeder nang direkta sa mga burner. Ang hangin na dumadaan sa cyclone ay sinisipsip ng mill fan at pagkatapos ay ipinapasok sa combustion chamber ng boiler.

Dagdag pa, ang paggalaw ng gas ay mukhang humigit-kumulang sa mga sumusunod. Ang pabagu-bago ng isip na sangkap na nabuo sa silid ng combustion boiler ay dumadaan nang sunud-sunod sa mga aparato tulad ng mga gas duct ng planta ng boiler, kung gayon, kung ang isang steam intermediate superheater system ay ginagamit, ang gas ay ibinibigay sa pangunahin at pangalawang superheater. Sa kompartimento na ito, pati na rin sa water economizer, ibinibigay ng gas ang init nito upang mapainit ang gumaganang likido. Susunod, naka-install ang isang elemento na tinatawag na air superheater. Dito ginagamit ang thermal energy ng gas para init ang papasok na hangin. Pagkatapos na dumaan sa lahat ng mga elementong ito, ang pabagu-bago ng isip na sangkap ay pumasa sa kolektor ng abo, kung saan ito ay nililinis ng abo. Pagkatapos nito, ilalabas ng mga smoke pump ang gas at ilalabas ito sa atmospera, gamit ang gas pipe para dito.

Thermal power plant at nuclear power plant

Kadalasan ang tanong ay lumitaw tungkol sa kung ano ang karaniwan sa pagitan ng mga thermal power plant at kung may mga pagkakatulad sa mga prinsipyo ng pagpapatakbo ng mga thermal power plant at nuclear power plant.

Kung pag-uusapan natin ang kanilang pagkakatulad, marami sa kanila. Una, pareho sa kanila ay binuo sa paraang ginagamit nila likas na yaman, pagiging isang fossil at excised. Bilang karagdagan, mapapansin na ang parehong mga bagay ay naglalayong makabuo ng hindi lamang elektrikal na enerhiya, kundi pati na rin ang thermal energy. Ang mga pagkakatulad sa mga prinsipyo ng pagpapatakbo ay nakasalalay din sa katotohanan na ang mga thermal power plant at nuclear power plant ay may mga turbine at steam generator na kasangkot sa proseso ng operasyon. Karagdagan, mayroon lamang ilang mga pagkakaiba. Kabilang dito ang katotohanan na, halimbawa, ang halaga ng konstruksiyon at kuryente na nakuha mula sa mga thermal power plant ay mas mababa kaysa sa mga nuclear power plant. Ngunit, sa kabilang banda, ang mga nuclear power plant ay hindi nagpaparumi sa kapaligiran hangga't ang basura ay itinatapon nang tama at walang aksidenteng nangyari. Habang ang mga thermal power plant, dahil sa kanilang prinsipyo sa pagpapatakbo, ay patuloy na naglalabas ng mga nakakapinsalang sangkap sa kapaligiran.

Dito nakasalalay ang pangunahing pagkakaiba sa pagpapatakbo ng mga nuclear power plant at thermal power plant. Kung sa mga thermal object ang thermal energy mula sa fuel combustion ay kadalasang inililipat sa tubig o na-convert sa steam, kung gayon nuclear power plants ang enerhiya ay nagmumula sa fission ng uranium atoms. Ang nagresultang enerhiya ay ginagamit upang magpainit ng iba't ibang mga sangkap at tubig ay ginagamit dito medyo bihira. Bilang karagdagan, ang lahat ng mga sangkap ay nakapaloob sa sarado, selyadong mga circuit.

Pag-init ng distrito

Sa ilang mga thermal power plant, maaaring kabilang sa kanilang disenyo ang isang sistema na humahawak sa pag-init ng planta ng kuryente mismo, pati na rin ang katabing nayon, kung mayroon man. Sa mga network heaters ng pag-install na ito, ang singaw ay kinuha mula sa turbine, at mayroon ding isang espesyal na linya para sa pag-alis ng condensate. Ang tubig ay ibinibigay at pinalalabas sa pamamagitan ng isang espesyal na sistema ng pipeline. Ang elektrikal na enerhiya na bubuo sa ganitong paraan ay aalisin mula sa de-koryenteng generator at ipinadala sa mamimili, na dumadaan sa mga step-up na transformer.

Pangunahing kagamitan

Kung pinag-uusapan natin ang mga pangunahing elemento na pinapatakbo sa mga thermal power plant, ito ay mga boiler room, pati na rin ang mga yunit ng turbine na ipinares sa isang electric generator at isang kapasitor. Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng pangunahing kagamitan at karagdagang kagamitan ay mayroon itong karaniwang mga parameter sa mga tuntunin ng kapangyarihan nito, pagiging produktibo, mga parameter ng singaw, pati na rin ang boltahe at kasalukuyang, atbp. Mapapansin din na ang uri at bilang ng mga pangunahing elemento ay pinili depende sa kung gaano karaming kapangyarihan ang kailangang makuha mula sa isang thermal power plant, pati na rin ang operating mode nito. Ang isang animation ng prinsipyo ng pagpapatakbo ng mga thermal power plant ay makakatulong upang maunawaan ang isyung ito nang mas detalyado.

Ang thermal power plant ay isang planta ng kuryente na bumubuo ng elektrikal na enerhiya bilang resulta ng conversion ng thermal energy na inilabas sa panahon ng combustion ng organic fuel (Fig. E.1).

Mayroong thermal steam turbine power plants (TPES), gas turbine power plants (GTPP) at combined cycle power plants (CGPP). Tingnan natin ang TPES.

Fig.D.1 TPP diagram

Sa TPES, ang thermal energy ay ginagamit sa isang steam generator upang makagawa ng singaw ng tubig mataas na presyon, na nagtutulak sa rotor ng steam turbine na konektado sa rotor ng electric generator. Ang panggatong na ginagamit sa naturang thermal power plants ay coal, fuel oil, natural gas, lignite (brown coal), pit, at shale. Ang kanilang kahusayan ay umabot sa 40%, kapangyarihan - 3 GW. Ang mga TPES na may condensing turbines bilang drive para sa mga electric generator at hindi gumagamit ng init ng exhaust steam upang magbigay ng thermal energy sa mga external na consumer ay tinatawag na condensing power plants (ang opisyal na pangalan sa Russian Federation ay ang State District Electric Station, o GRES) . Gumagawa ang GRES ng humigit-kumulang 2/3 ng kuryente na ginawa sa mga thermal power plant.

Ang TPES na nilagyan ng mga heating turbine at naglalabas ng init ng tambutso sa mga consumer ng industriya o munisipyo ay tinatawag na pinagsamang init at mga planta ng kuryente (CHP); bumubuo sila ng humigit-kumulang 1/3 ng kuryente na ginawa sa mga thermal power plant.

May apat na kilalang uri ng karbon. Sa pagkakasunud-sunod ng pagtaas ng nilalaman ng carbon, at sa gayon ay calorific value, ang mga uri na ito ay nakaayos tulad ng sumusunod: peat, brown coal, bituminous (fat) coal o hard coal at anthracite. Sa pagpapatakbo ng mga thermal power plant, higit sa lahat ang unang dalawang uri ay ginagamit.

Ang karbon ay hindi chemically purong carbon; naglalaman din ito ng inorganic na materyal (ang brown na karbon ay naglalaman ng hanggang 40% carbon), na nananatili pagkatapos ng pagkasunog ng karbon sa anyo ng abo. Ang karbon ay maaaring maglaman ng sulfur, minsan bilang iron sulfide at minsan bilang bahagi ng mga organikong bahagi ng karbon. Karaniwang naglalaman ang karbon ng arsenic, selenium, at radioactive na elemento. Sa katunayan, ang karbon ay lumalabas na ang pinakamarumi sa lahat ng fossil fuel.

Kapag sinunog ang karbon, nabuo ang carbon dioxide, carbon monoxide, pati na rin ang malalaking dami ng sulfur oxide, suspendido na mga particle at nitrogen oxide. Sinisira ng mga sulfur oxide ang mga puno, iba't ibang materyales at may masamang epekto sa mga tao.

Ang mga particle na inilabas sa atmospera kapag sinusunog ang karbon sa mga planta ng kuryente ay tinatawag na "fly ash." Ang mga paglabas ng abo ay mahigpit na kinokontrol. Humigit-kumulang 10% ng mga nasuspinde na particle ang aktwal na pumapasok sa atmospera.

Ang isang 1000 MW coal-fired power plant ay nagsusunog ng 4-5 milyong tonelada ng karbon kada taon.

Dahil walang pagmimina ng karbon sa Teritoryo ng Altai, ipagpalagay namin na dinala ito mula sa ibang mga rehiyon, at ang mga kalsada ay itinayo para sa layuning ito, sa gayon ay binabago ang natural na tanawin.

APENDIKS E

Ang una ay bumubuo ng parehong thermal at elektrikal na enerhiya, at ang pangalawa - tanging kuryente. Sa parehong mga kaso, pinag-uusapan natin ang tungkol sa mga thermal power plant, ang mga pagkakaiba sa pagitan ng kung saan ay makabuluhan, ngunit hindi pangunahing - sa UES ng Russia mayroong mga thermal power plant na tumatakbo sa condensing mode, at mga power plant ng state district, "na-demoted" sa mga heating plant. .

Ang anumang planta ng kuryente ay isang kumplikadong kagamitan na nag-aayos ng conversion ng enerhiya mula sa isang tiyak na pinagmumulan (karaniwang natural) sa elektrikal at thermal energy. Sa hydropower ang pinagmumulan na ito ay tubig, sa nuclear power ito ay uranium, at sa mga thermal power plant (TPPs) maraming iba't ibang elemento ang ginagamit (mula sa gas, coal at petroleum na produkto hanggang sa biofuels, peat at geothermal wells). Sa Russia, humigit-kumulang 70% ng pagbuo ng kuryente ay ibinibigay ng mga thermal power plant.

Dalawang pagdadaglat ang ginagamit bilang karaniwang mga pagtatalaga para sa mga thermal power plant - GRES at CHPP. Para sa mga ordinaryong tao, madalas silang mahirap maunawaan, at ang una ay nalilito din sa isang hydroelectric power station, sa kabila ng katotohanan na ito ay karaniwang iba't ibang uri henerasyon. Ang isang hydroelectric power plant ay nagpapatakbo gamit ang daloy ng tubig, at ang mga dam nito ay humaharang sa mga ilog para sa layuning ito (ngunit may mga pagbubukod), at ang isang state district power plant ay nagpapatakbo gamit ang singaw, bagama't ang naturang istasyon ay maaaring may sariling reservoir. Gayunpaman, ang mga thermal power plant, na, tulad ng mga hydroelectric power plant, ay nangangailangan ng tubig, ay epektibong gumana kahit malayo sa mga ilog at reservoir - sa kasong ito, ang mga cooling tower ay karaniwang itinayo sa kanila, isa sa mga pinaka-kapansin-pansin at kapansin-pansin (pagkatapos ng mga tsimenea) mga teknikal na elemento sa thermal energy. Lalo na sa taglamig.

Ang pangunahing bagay ay kuryente

Ang pagtatalaga na "GRES" ay isang relic ng megaproyektong pang-industriya ng Sobyet, sa paunang yugto na, sa loob ng balangkas ng plano ng GOELRO, nalutas ang problema ng pag-aalis ng kakulangan, una sa lahat, ng elektrikal na enerhiya. Ito ay kumakatawan lamang sa "estasyong pangrehiyon ng estado." Sa USSR, ang mga distrito ay tinawag na mga asosasyon ng teritoryo (industriya na may populasyon) kung saan maaaring maisaayos ang isang pinag-isang supply ng enerhiya. At sa mga pangunahing heograpikal na punto, kadalasang malapit sa malalaking deposito ng mga hilaw na materyales na maaaring magamit bilang panggatong, inilagay ang mga power plant ng distrito ng estado. Gayunpaman, ang gas ay maaaring ibigay sa mga naturang istasyon sa pamamagitan ng mga pipeline, at ang karbon, gasolina at iba pang uri ng gasolina ay maaaring maihatid sa pamamagitan ng riles. At sa Berezovskaya State District Power Plant ng kumpanya ng Unipro sa Krasnoyarsk Sharypovo, karaniwang dumarating ang karbon kasama ang isang 14-kilometrong conveyor.

Sa modernong pag-unawa, ang planta ng power district ng estado ay isang condensing power plant (CPS), na napakalakas kumpara sa isang thermal power plant. Pagkatapos ng lahat, ang pangunahing gawain ng naturang istasyon ay upang makabuo ng kuryente, at sa pangunahing mode (iyon ay, pantay-pantay sa buong araw, buwan o taon).

Samakatuwid, ang mga planta ng kuryente ng distrito ng estado ay karaniwang matatagpuan malayo sa mga pangunahing lungsod- salamat sa mga linya ng kuryente, ang mga pasilidad ng henerasyon ay nagpapatakbo para sa buong sistema ng enerhiya. At kahit para sa pag-export - tulad, halimbawa, ang Gusinoozerskaya State District Power Plant sa Buryatia, na mula nang ilunsad ito noong 1976 ay nagbigay ng malaking bahagi ng mga supply sa Mongolia. At pagtupad sa tungkulin ng isang "mainit na reserba" para sa bansang ito.

Nakakatuwang hindi lahat ng istasyong may abbreviation na “GRES” sa kanilang mga pangalan ay mga condensing; ang ilan sa kanila ay matagal nang nagpapatakbo bilang mga thermal power plant. Halimbawa, ang Kemerovo State District Power Plant ng Siberian Generating Company (SGK). “Originally, noong 1930s, kuryente lang ang ginawa nito. Bukod dito, malaki ang kakulangan sa enerhiya noong panahong iyon. Ngunit nang lumaki ang lungsod ng Kemerovo sa paligid ng istasyon, isa pang tanong ang dumating sa unahan - kung paano magpainit ng mga lugar ng tirahan? Pagkatapos ay muling ginawa ang istasyon sa isang klasikong pinagsamang planta ng init at kuryente, na naiwan lamang ang makasaysayang pangalan nito - GRES. Upang maipagmalaki ng empleyado: "Nagtatrabaho ako sa State District Power Plant!" Ang pagkonsumo ng karbon para sa kuryente at init sa istasyon ngayon ay nasa proporsyon ng 50 hanggang 50,” paliwanag ni Aleksey Kutyrev sa Oxygen.LIFE SGK.

Kasabay nito, sa iba pang mga planta ng kuryente sa distrito ng estado na bahagi ng SGC - halimbawa, sa Tom-Usinskaya (1345.4 MW) at Belovskaya (1260 MW) sa Kuzbass, pati na rin sa Nazarovskaya (1308 MW) sa Krasnoyarsk Teritoryo - 97% ng nasusunog na karbon ay para makabuo ng kuryente. At 3% lamang ang napupunta sa pagbuo ng init. At ang larawan ay pareho, na may mga bihirang eksepsiyon - sa halos anumang iba pang istasyon ng kapangyarihan ng distrito ng estado.

Alexey Kutyrev

Pinuno ng Operations Department ng Thermal Power Plants ng Kuzbass Branch

Ang pinakamalaking thermal power plant sa Russia at ang ikatlong thermal station sa mundo ay Surgutskaya SDPP-2 (bahagi ng Unipro) - ang kapasidad nito ay 5657.1 MW (dalawang hydroelectric power station lamang sa ating bansa, Sayano-Shushenskaya at Krasnoyarsk, ang mas malakas. ). Sa medyo disenteng capacity factor na higit sa 64.5%, ang istasyong ito ay nakabuo ng halos 32 bilyong kWh ng elektrikal na enerhiya noong 2017. Ang planta ng kuryente ay tumatakbo sa nauugnay na langis at natural na gas. Ang pinakamalaking planta ng kuryente sa bansa na nagpapatakbo sa solidong gasolina (karbon) ay Reftinskaya - ito ay matatagpuan 100 km mula sa Yekaterinburg. Ang 3.8 GW ng kuryente ay nagbibigay-daan sa pagbuo ng mga volume na sumasaklaw sa 40% ng mga pangangailangan ng buong rehiyon ng Sverdlovsk. Ang Ekibastuz coal ay ginagamit bilang pangunahing gasolina sa istasyon.


Ang priyoridad ay init

Ang pinagsamang heat at power plants (CHP) ay isa pang uri ng thermal power plant, ngunit hindi ito condensing plant, ngunit heating plant. Ang mga halaman ng CHP ay pangunahing gumagawa ng init - sa anyo ng proseso ng singaw at mainit na tubig (kabilang ang para sa supply ng mainit na tubig at pagpainit ng mga pasilidad sa tirahan at industriya). Samakatuwid, ang mga halaman ng CHP ay isang pangunahing elemento sa mga sentralisadong sistema ng supply ng init sa mga lungsod, sa mga tuntunin ng antas ng pagtagos kung saan ang Russia ay isa sa mga pinuno ng mundo. Ang mga medium at maliit na thermal power plant ay kailangang-kailangan ding mga satellite ng malalaking pang-industriya na negosyo. Ang pangunahing katangian ng CHP ay cogeneration: sabay-sabay na produksyon ng init at kuryente. Ito ay parehong mas mahusay at mas kumikita kaysa sa pagbuo, halimbawa, lamang ng kuryente (tulad ng sa mga planta ng kuryente sa distrito ng estado) o init lamang (tulad ng sa mga boiler house). Iyon ang dahilan kung bakit ang USSR sa isang pagkakataon ay umasa sa malawakang pag-unlad ng pag-init ng distrito.

Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng mga thermal power plant at state district power plant, sa kabila ng katotohanan na ang lahat ng ito ay boiler-turbine at steam turbine power plant, ay iba't ibang uri mga turbine. Ang mga cogeneration turbine ng "T" na uri ay naka-install sa mga thermal power plant, ang pagkakaiba sa pagitan ng kung saan at ang condensing turbine ng "K" type (na nagpapatakbo sa state district power plants) ay ang pagkakaroon ng kinokontrol na steam extraction. Kasunod nito, ipinadala ito, halimbawa, sa network ng mga water heater, mula sa kung saan ito napupunta sa mga radiator ng apartment o sa mga gripo na may mainit na tubig. Sa kasaysayan, ang pinakalaganap sa ating bansa ay ang T-100 turbines, ang tinatawag na "daan-daan". Ngunit ang mga back-pressure turbine ng uri ng "P" ay gumagana din sa mga thermal power plant, na gumagawa ng proseso ng singaw (wala silang condenser at ang singaw, pagkatapos ng pagbuo ng kuryente sa bahagi ng daloy, ay direktang napupunta sa pang-industriya na mamimili). Mayroon ding mga turbine ng uri ng "PT", na maaaring gumana para sa parehong industriya at pagpainit ng distrito.

Sa mga turbin na uri ng "K", ang proseso ng pagpapalawak ng singaw sa landas ng daloy ay nagtatapos sa condensation nito (na ginagawang posible na makakuha ng mas malaking kapangyarihan sa isang pag-install - hanggang sa 1.6 GW o higit pa).

Alexey Kutyrev

Pinuno ng Operations Department ng Thermal Power Plants ng Kuzbass Branch

"Para sa mga thermal power plant, ang koryente, hindi katulad ng mga power plant ng estado, ay isang by-product ang mga naturang istasyon sa USSR at Russia na pangunahing gumagana upang painitin ang coolant - at makabuo ng init, na pagkatapos ay napupunta sa mga gusali ng tirahan o mga pang-industriya na negosyo sa anyo; ng singaw. At kung gaano karaming kuryente ang ginawa sa huli ay hindi napakahalaga. Mahalagang magbigay ng mga kinakailangang gigacalories upang ang mga mamimili, higit sa lahat ang populasyon, ay komportable."

Sa panahon ng pag-init, ang mga halaman ng CHP ay nagpapatakbo ayon sa tinatawag na "thermal schedule" - pinapanatili nila ang temperatura ng tubig sa network sa pangunahing depende sa temperatura ng hangin sa labas. Sa mode na ito, maaari ding magdala ng mga thermal power plant base load para sa kuryente, na nagpapakita, sa pamamagitan ng paraan, napakataas na naka-install na mga kadahilanan sa paggamit ng kapasidad (IUR). Ayon sa iskedyul ng elektrikal, ang mga planta ng CHP ay karaniwang gumagana sa mga mainit na buwan ng taon, kapag ang output ng pag-init mula sa mga turbine ay pinatay. Eksklusibong gumagana ang mga power plant ng distrito ng estado ayon sa iskedyul ng kuryente.

Hindi mahirap hulaan na ang mga thermal power plant sa Russia ay mas malaki kaysa sa mga planta ng kapangyarihan sa rehiyon ng estado - at lahat ng mga ito, bilang isang panuntunan, ay naiiba nang malaki sa kapangyarihan. Mayroon ding isang mahusay na iba't ibang mga pagpipilian para sa kanilang trabaho. Ang ilang mga CHPP, halimbawa, ay nagpapatakbo bilang mga planta ng kuryente sa distrito ng estado - tulad ng, halimbawa, CHPP-10 ng kumpanya ng Irkutskenergo. Ang iba ay nagpapatakbo sa malapit na pakikipagtulungan sa mga pang-industriya na negosyo - at samakatuwid ay hindi binabawasan ang kanilang kapasidad kahit na sa panahon ng tag-init. Halimbawa, ang Kazan CHPP-3 TGK-16 ay nagbibigay ng singaw sa higanteng industriya ng kemikal na Kazanorgsintez (parehong mga kumpanya ay bahagi ng TAIF Group). At ang Novo-Kemerovskaya CHPP ng SGK ay bumubuo ng singaw para sa mga pangangailangan ng KAO Azot. Ang ilang mga istasyon ay nagbibigay ng init at mainit na tubig pangunahin sa populasyon - halimbawa, lahat ng apat na thermal power plant sa Novosibirsk ay halos tumigil sa paggawa ng proseso ng singaw mula noong 1990s.

Nangyayari na ang pinagsamang init at mga power plant ay hindi gumagawa ng elektrikal na enerhiya - kahit na ang mga ito ay nasa minorya na ngayon. Ito ay dahil sa ang katunayan na, hindi tulad ng gigacalories, ang gastos nito ay mahigpit na kinokontrol ng estado, ang kilowatts sa Russia ay isang produkto ng merkado. Sa ilalim ng mga kundisyong ito, kahit na ang mga thermal power plant na hindi pa gumagana sa pakyawan na merkado ng kuryente at kapasidad ay sinubukang ipasok ito. Sa istraktura ng SGC, halimbawa, ang Krasnoyarsk CHPP-3 ay nagpunta sa ganitong paraan, na hanggang Marso 2012 ay gumawa lamang ng thermal energy. Ngunit noong Marso 1 ng taong iyon, ang unang coal-fired power unit sa Russia na may kapasidad na 208 MW, na itinayo sa ilalim ng CSA, ay inilagay sa operasyon. Simula noon, ang istasyong ito sa pangkalahatan ay naging isang huwarang isa sa SGC sa mga tuntunin ng kahusayan sa enerhiya at pagiging magiliw sa kapaligiran.

Ang pinakamalaking thermal power plant sa Russia ay nagpapatakbo sa gas at nasa ilalim ng pakpak ng Mosenergo. Ang pinakamalakas ay maaaring ituring na CHPP-26, na matatagpuan sa Biryulyovo Zapadnoe district ng Moscow - hindi bababa sa mga tuntunin ng elektrikal na kapangyarihan ng 1841 MW, ito ay nauuna sa lahat ng iba pang mga CHPP sa bansa. Ang planta ng kuryente ay nagbibigay ng sentralisadong supply ng init sa mga pang-industriya na negosyo, pampubliko at mga gusali ng tirahan na may populasyon na higit sa 2 milyong katao sa mga distrito ng Chertanovo, Yasenevo, Biryulevo at Maryino. Ang thermal power ng thermal power plant na ito, bagama't mataas (4214 Gcal/hour), ay hindi isang record. Ang CHPP-21 ng parehong Mosenergo ay may mas mataas na kapasidad ng init - 4918 Gcal / oras, bagaman sa mga tuntunin ng kuryente ay bahagyang mas mababa ito sa "kasama" nito (1.76 GW).


Inihanda ng portal na "Oxygen.LIFE"