Stručná charakteristika práce TPP, TPP. Ako funguje tepelná elektráreň (CHP)?

Zásobovanie obyvateľstva teplom a elektrickou energiou je jednou z hlavných úloh štátu. Navyše bez výroby elektriny si nemožno predstaviť rozvinutý výrobný a spracovateľský priemysel, bez ktorého ekonomika krajiny v zásade nemôže existovať.

Jedným zo spôsobov riešenia problému nedostatku energie je výstavba tepelnej elektrárne. Dekódovanie tohto pojmu je pomerne jednoduché: ide o takzvanú kombinovanú výrobu tepla a elektriny, ktorá je jedným z najbežnejších typov tepelných elektrární. U nás sú veľmi rozšírené, keďže poháňajú organické fosílne palivá (uhlie), na ktorých vlastnosti sú kladené veľmi skromné požiadavky.

Zvláštnosti

To je to, čo je CHP. Dešifrovanie pojmu je vám už známe. Aké sú však vlastnosti tohto typu elektrárne? Veď nie je náhoda, že sú vyčlenení v samostatnej kategórii!?

Faktom je, že vyrábajú nielen elektrinu, ale aj teplo, ktoré sa dodáva spotrebiteľom vo forme horúca voda a pár. Treba si uvedomiť, že elektrina je vedľajším produktom, pretože para, ktorá sa dodáva do vykurovacích systémov, najskôr roztáča turbíny generátorov. Kombinácia dvoch podnikov (kotolňa a elektráreň) je dobrá, pretože je možné výrazne znížiť spotrebu paliva.

To však vedie aj k pomerne nevýznamnej „distribučnej oblasti“ KVET. Dekódovanie je jednoduché: keďže zo stanice je dodávaná nielen elektrina, ktorú je možné prepravovať tisíce kilometrov s minimálnymi stratami, ale aj ohriata chladiaca kvapalina, nemôžu byť umiestnené v značnej vzdialenosti od osady. Nie je prekvapujúce, že takmer všetky tepelné elektrárne sú postavené v bezprostrednej blízkosti miest, ktorých obyvatelia vykurujú a svietia.

Ekologický význam

Vzhľadom na to, že pri výstavbe takejto elektrárne je možné zbaviť sa mnohých starých mestských kotolní, ktoré zohrávajú mimoriadne negatívnu úlohu v ekologickom stave územia (obrovské množstvo sadzí), čistota vzduchu v meste môže byť niekedy rádovo zvýšená. Nové tepelné elektrárne navyše umožňujú eliminovať hromady odpadkov na mestských skládkach.

Najnovšie čistiace zariadenia vám umožňujú efektívne čistiť emisie a energetická účinnosť takéhoto riešenia sa ukazuje ako mimoriadne vysoká. Uvoľnenie energie zo spaľovania tony ropy je teda totožné s jej objemom, ktorý sa uvoľní pri recyklácii dvoch ton plastu. A toto „dobré“ bude stačiť na ďalšie desaťročia!

Ako sme už diskutovali vyššie, výstavba kogenerácie najčastejšie zahŕňa použitie fosílnych palív. V posledných rokoch sa však plánuje vytvorenie, ktoré bude namontované v podmienkach ťažko dostupných regiónov Ďalekého severu. Keďže zásobovanie palivom je tam mimoriadne náročné, jediným spoľahlivým a trvalým zdrojom energie je jadrová energia.

Akí sú?

Existujú tepelné elektrárne (fotky ktorých sú v článku) priemyselné a "domáce", vykurovanie. Ako už z názvu možno tušíte, priemyselné elektrárne poskytujú elektrinu a teplo veľkým výrobným podnikom.

Často sú postavené vo fáze výstavby závodu a tvoria s ním jednu infraštruktúru. V blízkosti spiacich štvrtí mesta sa preto budujú "domáce" odrody. V priemysle sa prenáša vo forme horúcej pary (nie viac ako 4-5 km), v prípade vykurovania - horúcou vodou (20-30 km).

Informácie o zariadení stanice

Hlavným vybavením týchto podnikov sú turbínové jednotky, ktoré premieňajú mechanickú energiu na elektrickú energiu, a kotly zodpovedné za výrobu pary, ktorá otáča zotrvačníky generátorov. Turbínový agregát zahŕňa ako vlastnú turbínu, tak aj synchrónny generátor. Potrubia s protitlakom 0,7–1,5 MN/m2 sú inštalované v tých kogeneračných jednotkách, ktoré zásobujú priemyselné zariadenia teplom a energiou. Na zabezpečenie domácich spotrebiteľov slúžia modely s tlakom 0,05-0,25 MN/m2.

Problémy s efektívnosťou

V zásade sa dá všetko vzniknuté teplo naplno využiť. To je len množstvo elektriny, ktoré sa vyrobí v CHP (dekódovanie tohto pojmu už poznáte) priamo závisí od tepelného zaťaženia. Jednoducho povedané, na jar a v lete jeho produkcia klesá takmer na nulu. Protitlakové zariadenia sa teda využívajú len na zásobovanie priemyselných kapacít, v ktorých je hodnota spotreby viac-menej rovnomerná počas celého obdobia.

Kondenzačné jednotky

V tomto prípade sa na zásobovanie spotrebiteľov teplom používa iba takzvaná „odvodná para“ a všetko ostatné teplo sa často jednoducho stratí a rozptýli sa životné prostredie. Aby sa znížili energetické straty, musia takéto kogeneračné jednotky pracovať s minimálnym tepelným výstupom do kondenzačnej jednotky.

Od čias ZSSR sa však stavali také elektrárne, v ktorých je konštrukčne zabezpečený hybridný režim: môžu fungovať ako klasické kondenzačné kogeneračné zariadenia, ale ich turbínový generátor plne umožňuje prevádzku v protitlakovom režime.

Univerzálne odrody

Nie je prekvapujúce, že práve zariadenia s kondenzáciou pary dostali vďaka svojej všestrannosti maximálnu distribúciu. Takže len oni umožňujú takmer nezávisle regulovať elektrické a tepelné zaťaženie. Aj keď sa nepredpokladá žiadna tepelná záťaž (v prípade obzvlášť horúceho leta), obyvateľstvo bude zásobované elektrickou energiou podľa predchádzajúceho harmonogramu (Západná KVET v Petrohrade).

"Tepelné" typy CHP

Ako už viete, výroba tepla v takýchto elektrárňach je počas roka mimoriadne nerovnomerná. V ideálnom prípade sa asi 50 % horúcej vody alebo pary spotrebuje na vykurovanie spotrebiteľov a zvyšok chladiacej kvapaliny sa použije na výrobu elektriny. Takto funguje kogeneračná jednotka Yugo-Zapadnaya v Severnom hlavnom meste.

Uvoľňovanie tepla sa vo väčšine prípadov uskutočňuje podľa dvoch schém. Ak sa používa otvorená verzia, horúca para z turbín ide priamo k spotrebiteľom. Ak bola zvolená uzavretá schéma prevádzky, chladiaca kvapalina sa dodáva po prechode cez výmenníky tepla. Výber schémy sa určuje na základe mnohých faktorov. V prvom rade sa berie do úvahy vzdialenosť od objektu zásobovaného teplom a elektrinou, počet obyvateľov a ročné obdobie. Kogeneračná jednotka Yugo-Zapadnaya v Petrohrade teda funguje podľa uzavretej schémy, pretože poskytuje vyššiu efektivitu.

Charakteristika použitého paliva

Možno použiť tuhé, kvapalné a Keďže tepelné elektrárne sa často stavajú v tesnej blízkosti veľkých sídiel a miest, je často potrebné použiť ich pomerne cenné druhy, plyn a vykurovací olej. Využitie uhlia a odpadu ako takého je u nás značne obmedzené, keďže nie všetky stanice disponujú moderným efektívnym zariadením na čistenie vzduchu.

Na čistenie výfuku inštalácií sa používajú špeciálne lapače pevných častíc. Na rozptýlenie pevných častíc v dostatočne vysokých vrstvách atmosféry stavajú potrubia vysoké 200-250 metrov. Všetky teplárne (KVET) sa spravidla nachádzajú v dostatočne veľkej vzdialenosti od vodárenských zdrojov (rieky a nádrže). Preto sa používajú umelé systémy, ktorých súčasťou sú chladiace veže. Priamo prúdiaca voda je extrémne vzácna, vo veľmi špecifických podmienkach.

Vlastnosti čerpacích staníc

Plynové tepelné elektrárne stoja mimo. Dodávka tepla spotrebiteľom sa uskutočňuje nielen vďaka energii, ktorá vzniká pri spaľovaní, ale aj využívaním tepla plynov, ktoré v tomto prípade vznikajú. Účinnosť takýchto zariadení je mimoriadne vysoká. V niektorých prípadoch môžu byť jadrové elektrárne použité aj ako kogeneračné jednotky. To je bežné najmä v niektorých arabských krajinách.

Tam tieto stanice plnia hneď dve úlohy: zásobujú obyvateľstvo elektrinou a technickou vodou, keďže súčasne plnia funkcie.Teraz sa pozrime na hlavné tepelné elektrárne u nás a susedných krajín.

Jugo-Zapadnaja, Petrohrad

U nás je známa KVET Zapadnaya, ktorá sa nachádza v Petrohrade. Registrovaný ako OAO Yugo-Zapadnaya CHPP. Výstavba tohto moderného zariadenia plnila niekoľko funkcií naraz:

Kompenzácia vážneho nedostatku tepelnej energie, ktorý zabránil zintenzívneniu programu bytovej výstavby.
Zlepšenie spoľahlivosti a energetickej účinnosti mestského systému ako celku, keďže Petrohrad mal s týmto aspektom problémy. CHP umožnila tento problém čiastočne vyriešiť.

Ale táto stanica je známa aj tým, že ako jedna z prvých v Rusku spĺňa najprísnejšie ekologické požiadavky. Mestská samospráva vyčlenila na nový podnik plochu viac ako 20 hektárov. Faktom je, že na výstavbu bola pridelená rezervná oblasť, ktorá zostala z okresu Kirovsky. V týchto častiach sa nachádzal starý zberač popola z CHPP-14, a preto priestor nebol vhodný na bytovú výstavbu, ale bol mimoriadne dobre situovaný.

Spustenie sa uskutočnilo koncom roka 2010 a na slávnosti bolo takmer celé vedenie mesta. Do prevádzky boli uvedené dve najnovšie automatické kotolne.

Murmansk

Mesto Murmansk je známe ako základňa našej flotily pri Baltskom mori. Vyznačuje sa však aj extrémnou tvrdosťou klimatických podmienok, ktoré kladú určité požiadavky na jeho energetický systém. Nie je prekvapujúce, že KVET Murmansk je v mnohých smeroch úplne unikátnym technickým zariadením, a to aj v celoštátnom meradle.

Do prevádzky bola uvedená v roku 1934 a odvtedy pravidelne zásobuje obyvateľov mesta teplom a elektrinou. V prvých piatich rokoch však bola Murmanskaya CHPP obyčajnou elektrárňou. Prvých 1150 metrov kúrenia bolo položených až v roku 1939. Ide o spustenú vodnú elektráreň Nizhne-Tulomskaya, ktorá takmer úplne pokryla potreby mesta na elektrinu, a preto bolo možné uvoľniť časť tepelného výkonu na vykurovanie mestských domov.

Stanica sa vyznačuje tým, že počas celého roka pracuje vo vyrovnanom režime, keďže jej tepelné a „energetické“ výkony sú približne rovnaké. V podmienkach polárnej noci sa však tepelná elektráreň v niektorých špičkových momentoch začína využívať najviac palivo na výrobu elektriny.

Stanica Novopolotsk, Bielorusko

Projektovanie a výstavba tohto zariadenia sa začala v auguste 1957. Nová novopolotská KVET mala vyriešiť problém zásobovania mesta nielen teplom, ale aj dodávky elektriny do budovanej ropnej rafinérie v tej istej oblasti. V marci 1958 bol projekt definitívne podpísaný, schválený a schválený.

Prvá etapa bola uvedená do prevádzky v roku 1966. Druhý bol uvedený na trh v roku 1977. V tom istom čase bola novopolotská CHPP prvýkrát modernizovaná, jej špičková kapacita bola zvýšená na 505 MW a o niečo neskôr bola položená tretia etapa výstavby, dokončená v roku 1982. V roku 1994 prešla stanica na skvapalnený zemný plyn.

K dnešnému dňu sa už do modernizácie podniku investovalo približne 50 miliónov amerických dolárov. Vďaka takejto pôsobivej peňažnej injekcii bol podnik nielen plne premenený na plyn, ale dostal aj obrovské množstvo úplne nových zariadení, ktoré stanici umožnia slúžiť ďalšie desaťročia.

závery

Napodiv, ale dnes sú to zastarané kogeneračné jednotky, ktoré sú skutočne univerzálnymi a perspektívnymi stanicami. Pomocou moderných neutralizátorov a filtrov je možné ohrievať vodu spálením takmer všetkých odpadkov, ktoré osada vyprodukuje. Tým sa dosiahne trojitá výhoda:

Skládky sú vyložené a vyčistené.
Mesto dostáva lacnú elektrinu.
Problém s kúrením je vyriešený.

Okrem toho je v pobrežných oblastiach celkom možné postaviť tepelné elektrárne, ktoré budú súčasne zariadeniami na odsoľovanie morskej vody. Takáto kvapalina je celkom vhodná na zavlažovanie, pre komplexy hospodárskych zvierat a priemyselné podniky. Jedným slovom, skutočná technológia budúcnosti!

23. marca 2013

Raz, keď sme išli autom do slávneho mesta Čeboksary z východu, moja žena si všimla dve obrovské veže stojace pozdĺž diaľnice. "A čo je?" opýtala sa. Keďže som manželke absolútne nechcel dávať najavo svoju nevedomosť, trochu som sa pohrabal v pamäti a vydal som víťaznú: „To sú chladiace veže, nevieš?“. Trochu sa hanbila: "Na čo sú?" "No, zdá sa, že je tu niečo na chladenie." "A čo?". Potom som sa hanbil, lebo som vôbec nevedel, ako sa dostať ďalej.

Možno táto otázka zostala navždy v pamäti bez odpovede, no zázraky sa dejú. Niekoľko mesiacov po tomto incidente sa mi v informačnom kanáli priateľov zobrazuje príspevok z_alexey o nábore blogerov, ktorí chcú navštíviť Cheboksary CHPP-2, ten istý, ktorý sme videli z cesty. Ak by ste museli drasticky zmeniť všetky svoje plány, bolo by neodpustiteľné nechať si ujsť takúto šancu!

Čo je teda CHP?

Toto je srdce závodu CHP a tu sa odohráva hlavná činnosť. Plyn vstupujúci do kotla vyhorí a uvoľní šialené množstvo energie. Tu prichádza na scénu Čistá voda. Po zahriatí sa mení na paru, presnejšie na prehriatu paru s výstupnou teplotou 560 stupňov a tlakom 140 atmosfér. Nazvime ju aj „Čistá para“, pretože vzniká z pripravenej vody.
Na výstupe máme okrem pary aj výfuk. Pri maximálnom výkone spotrebuje všetkých päť kotlov takmer 60 metrov kubických zemného plynu za sekundu! Na odstránenie produktov spaľovania je potrebná nedetská "dymová" rúrka. A je tu aj jeden.

Potrubie je možné vidieť takmer z akejkoľvek časti mesta, vzhľadom na výšku 250 metrov. Mám podozrenie, že toto je najvyššia budova v Cheboksary.

Neďaleko je o niečo menšia fajka. Zarezervujte si znova.

Ak sa v kogeneračnej jednotke spaľuje uhlie, je potrebná dodatočná úprava výfukových plynov. Ale v našom prípade to nie je potrebné, pretože ako palivo sa používa zemný plyn.

V druhej časti kotolne a turbíny sú zariadenia na výrobu elektriny.

Štyri z nich sú inštalované v strojovni CHPP-2 Cheboksary s celkovým výkonom 460 MW (megawattov). Práve sem sa dodáva prehriata para z kotolne. Ten je pod obrovským tlakom poslaný na lopatky turbíny a núti tridsaťtonový rotor otáčať sa rýchlosťou 3000 otáčok za minútu.

Zariadenie pozostáva z dvoch častí: samotnej turbíny a generátora, ktorý vyrába elektrickú energiu.

A takto vyzerá rotor turbíny.

Senzory a meradlá sú všade.

Turbíny aj kotly možno v prípade núdze okamžite zastaviť. Na to existujú špeciálne ventily, ktoré dokážu v zlomku sekundy uzavrieť prívod pary alebo paliva.

Zaujímavé je, že existuje niečo ako industriálna krajina alebo industriálny portrét? Má to svoju krásu.

V miestnosti je strašný hluk a aby ste počuli suseda, musíte sluch veľmi namáhať. Okrem toho je veľmi horúco. Chcem si dať dole prilbu a vyzliecť sa do trička, ale nemôžem to urobiť. Z bezpečnostných dôvodov je v kogenerácii zakázané oblečenie s krátkym rukávom, je tam priveľa horúcich rúr.
Väčšinou je dielňa prázdna, ľudia sa tu objavia raz za dve hodiny, počas kola. A prevádzka zariadenia je riadená z hlavnej riadiacej dosky (skupinové ovládacie panely pre kotly a turbíny).

Takto vyzerá pracovisko.

Okolo sú stovky tlačidiel.

A desiatky senzorov.

Niektoré sú mechanické a niektoré elektronické.

Toto je naša exkurzia a ľudia pracujú.

Celkovo po kotolni a turbíne máme na výstupe elektrinu a paru, ktorá čiastočne vychladla a stratila časť tlaku. Zdá sa, že s elektrinou je to jednoduchšie. Na výstupe z rôznych generátorov môže byť napätie od 10 do 18 kV (kilovolt). Pomocou blokových transformátorov stúpa na 110 kV a potom sa elektrina môže prenášať na veľké vzdialenosti pomocou elektrických vedení (elektrických vedení).

Je nerentabilné vypúšťať zostávajúcu "Čistú paru" na stranu. Keďže sa tvorí z „Čistej vody“, ktorej výroba je pomerne komplikovaný a nákladný proces, je účelnejšie ju ochladiť a vrátiť do kotla. Takže v začarovanom kruhu. Ale s jeho pomocou a pomocou výmenníkov tepla môžete ohrievať vodu alebo vyrábať sekundárnu paru, ktorú možno ľahko predať spotrebiteľom tretích strán.

Vo všeobecnosti týmto spôsobom získavame teplo a elektrinu v našich domovoch, ktoré majú obvyklý komfort a pohodu.

Ó áno. Prečo sú vôbec potrebné chladiace veže?

Ukazuje sa, že všetko je veľmi jednoduché. Na ochladenie zostávajúcej „čistej pary“ pred novým prívodom do kotla sa používajú všetky rovnaké výmenníky tepla. Chladí sa pomocou technickej vody, na CHPP-2 sa odoberá priamo z Volhy. Nevyžaduje žiadne špeciálne školenie a dá sa použiť aj opakovane. Po prechode cez výmenník tepla sa procesná voda ohrieva a smeruje do chladiacich veží. Tam steká v tenkej vrstve alebo padá dolu vo forme kvapiek a je ochladzovaný prichádzajúcim prúdom vzduchu vytváraným ventilátormi. A v ejekčných chladiacich vežiach sa voda rozprašuje pomocou špeciálnych trysiek. V každom prípade k hlavnému chladeniu dochádza v dôsledku odparovania malej časti vody. Ochladená voda opúšťa chladiace veže cez špeciálny kanál, po ktorom sa pomocou čerpacej stanice posiela na opätovné použitie.
Jedným slovom, chladiace veže sú potrebné na chladenie vody, ktorá ochladzuje paru, ktorá pracuje v systéme kotol-turbína.

Všetka práca KGJ je ovládaná z hlavného ovládacieho panela.

Po celý čas je tu obsluha.

Všetky udalosti sa zaznamenávajú.

Nekŕm ma chlebom, nechaj ma odfotiť tlačidlá a senzory...

V tomto skoro všetko. Na záver pár fotiek stanice.

Ide o starú, už nefunkčnú fajku. S najväčšou pravdepodobnosťou bude čoskoro stiahnutý.

V podniku je veľa propagandy.

Sú tu hrdí na svojich zamestnancov.

A ich úspechy.

Nezdá sa to správne...

Ostáva dodať, že ako vtip – „Neviem, kto sú títo blogeri, ale ich sprievodcom je riaditeľ pobočky v Mari El a Chuvashia OAO TGC-5, IES holdingu – Dobrov SV. "

Spolu s riaditeľom stanice S.D. Stolyarov.

Bez preháňania - skutoční profesionáli vo svojom odbore.

A samozrejme veľká vďaka Irine Romanovej, zastupujúcej tlačový servis spoločnosti, za perfektne zorganizované turné.

Elektráreň je súbor zariadení určených na premenu energie akéhokoľvek prírodného zdroja na elektrinu alebo teplo. Existuje niekoľko typov takýchto predmetov. Napríklad tepelné elektrárne sa často využívajú na výrobu elektriny a tepla.

Definícia

Tepelná elektráreň je elektráreň, ktorá využíva ako zdroj energie nejaké fosílne palivo. Posledne menované možno použiť napríklad ropu, plyn, uhlie. V súčasnosti sú tepelné komplexy najbežnejším typom elektrární na svete. Obľúbenosť tepelných elektrární sa vysvetľuje predovšetkým dostupnosťou fosílnych palív. Ropa, plyn a uhlie sú dostupné v mnohých častiach sveta.

TPP je (dekódovanie s moja skratka vyzera takto " tepelná elektráreň"), okrem iného komplex s pomerne vysokou účinnosťou. V závislosti od typu použitých turbín môže byť toto číslo na staniciach tohto typu 30 - 70%.

Aké sú typy tepelných elektrární

Stanice tohto typu možno klasifikovať podľa dvoch hlavných znakov:

menovanie;
typ inštalácie.

V prvom prípade sa rozlišujú GRES a CHP.Elektráreň je zariadenie, ktoré pracuje na princípe rotácie turbíny pod silným tlakom parného prúdu. Dešifrovanie skratky GRES – štátna okresná elektráreň – už stratilo na aktuálnosti. Preto sa takéto komplexy často nazývajú aj IES. Táto skratka znamená „kondenzačná elektráreň“.

Kogenerácia je tiež pomerne bežným typom tepelnej elektrárne. Na rozdiel od GRES sú takéto stanice vybavené nie kondenzačnými, ale vykurovacími turbínami. CHP znamená „tepelná elektráreň“.

Okrem kondenzačných a vykurovacích zariadení (parných turbín) je možné na TPP použiť tieto typy zariadení:

paroplyn.

TPP a CHP: rozdiely

Ľudia si tieto dva pojmy často zamieňajú. CHP, ako sme zistili, je v skutočnosti jednou z odrôd tepelných elektrární. Takáto stanica sa od ostatných typov tepelných elektrární líši predovšetkým týmčasť ním vyrobenej tepelnej energie ide do kotlov inštalovaných v priestoroch na ich vykurovanie alebo na prípravu teplej vody.

Ľudia si tiež často pletú názvy HPP a GRES. Je to spôsobené predovšetkým podobnosťou skratiek. Vodná elektráreň sa však zásadne líši od štátnej okresnej elektrárne. Oba tieto typy staníc sú postavené na riekach. Vo vodnej elektrárni sa však na rozdiel od štátnej okresnej elektrárne ako zdroj energie nevyužíva para, ale samotný vodný tok.

Aké sú požiadavky na TPP

Tepelná elektráreň je tepelná elektráreň, v ktorej sa elektrina vyrába a zároveň spotrebúva. Preto musí takýto komplex plne spĺňať množstvo ekonomických a technologických požiadaviek. Tým sa zabezpečí neprerušovaná a spoľahlivá dodávka elektriny spotrebiteľom. Takže:

Priestory TPP musia mať dobré osvetlenie, vetranie a vetranie;
vzduch vo vnútri a okolo závodu musí byť chránený pred znečistením časticami, dusíkom, oxidom síry atď.;
zdroje zásobovania vodou by mali byť starostlivo chránené pred vniknutím odpadových vôd do nich;
systémy úpravy vody na staniciach by mali byť vybavenéneplytvanie.

Princíp fungovania TPP

TPP je elektráreň na ktorých je možné použiť turbíny iný typ. Ďalej uvažujeme o princípe fungovania tepelnej elektrárne na príklade jedného z jej najbežnejších typov - CHP. Energia sa na takýchto staniciach vyrába v niekoľkých fázach:

Palivo a okysličovadlo vstupujú do kotla. Uhoľný prach sa zvyčajne používa ako prvý v Rusku. Niekedy môžu slúžiť ako palivo pre CHP aj rašelina, vykurovací olej, uhlie, ropná bridlica, plyn. Oxidačným činidlom je v tomto prípade ohriaty vzduch.

Para vytvorená v dôsledku spaľovania paliva v kotle vstupuje do turbíny. Účelom druhého je premena energie pary na mechanickú energiu.

Rotujúce hriadele turbíny prenášajú energiu na hriadele generátora, ktorý ju premieňa na elektrickú energiu.

Ochladená a stratená časť energie v turbíne vstupuje para do kondenzátora.Tu sa mení na vodu, ktorá sa cez ohrievače privádza do odvzdušňovača.

Deae Vyčistená voda sa ohrieva a privádza do kotla.

Výhody TPP

TPP je teda stanica, hlavný typ zariadenia, v ktorom sú turbíny a generátory. Výhody takýchto komplexov zahŕňajú v prvom rade:

nízke náklady na výstavbu v porovnaní s väčšinou ostatných typov elektrární;
lacnosť použitého paliva;
nízke náklady na výrobu elektriny.

Veľkým plusom takýchto staníc je aj to, že sa dajú postaviť na ľubovoľnom mieste bez ohľadu na dostupnosť paliva. Uhlie, vykurovací olej atď. možno do stanice dopraviť po ceste alebo železnici.

Ďalšou výhodou tepelných elektrární je, že v porovnaní s inými typmi elektrární zaberajú veľmi malú plochu.

Nevýhody TPP

Takéto stanice majú samozrejme nielen výhody. Majú tiež množstvo nevýhod. Tepelné elektrárne sú komplexy, žiaľ, veľmi znečisťujúce životné prostredie. Stanice tohto typu môžu jednoducho vypúšťať do vzduchu obrovské množstvo sadzí a dymu. Medzi mínusy tepelných elektrární patria aj vysoké prevádzkové náklady v porovnaní s vodnými elektrárňami. Okrem toho sú všetky druhy paliva používané na takýchto staniciach nenahraditeľnými prírodnými zdrojmi.

Aké ďalšie typy tepelných elektrární existujú

Okrem parných turbín CHPP a CPP (GRES) fungujú v Rusku tieto stanice:

Plynová turbína (GTPP). Turbíny sa v tomto prípade neotáčajú z pary, ale zo zemného plynu. Ako palivo na takýchto staniciach možno použiť aj vykurovací olej alebo motorovú naftu. Účinnosť takýchto staníc, žiaľ, nie je príliš vysoká (27 - 29 %). Preto sa využívajú najmä len ako záložné zdroje elektriny alebo určené na napájanie siete malých sídiel.

Parná a plynová turbína (PGES). Účinnosť takýchto kombinovaných staníc je približne 41 - 44%. Energia sa prenáša do generátora v systémoch tohto typu súčasne turbíny a plyn a para. Podobne ako KVET, aj CCPP je možné využiť nielen na samotnú výrobu elektriny, ale aj na vykurovanie budov či zásobovanie spotrebiteľov teplou vodou.

Príklady staníc

Takže akékoľvek Som tepelná elektráreň, elektráreň. Príklady takéto komplexy sú uvedené v zozname nižšie.

Belgorodskaja CHPP. Výkon tejto stanice je 60 MW. Jeho turbíny bežia na zemný plyn.

Michurinskaya CHPP (60 MW). Toto zariadenie sa tiež nachádza v regióne Belgorod a je poháňané zemným plynom.

Čerepovec GRES. Komplex sa nachádza v regióne Volgograd a môže fungovať na plyn aj uhlie. Výkon tejto stanice je až 1051 MW.

Lipetsk CHP-2 (515 MW). Beží na zemný plyn.

CHPP-26 "Mosenergo" (1800 MW).

Cherepetskaya GRES (1735 MW). Zdrojom paliva pre turbíny tohto komplexu je uhlie.

Namiesto záveru

Zistili sme teda, čo sú tepelné elektrárne a aké typy takýchto objektov existujú. Prvýkrát bol komplex tohto typu postavený veľmi dávno - v roku 1882 v New Yorku. O rok neskôr bol takýto systém spustený v Rusku – v Petrohrade. Tepelné elektrárne sú dnes typom elektrární, ktoré tvoria asi 75 % všetkej elektriny vyrobenej na svete. A zrejme aj napriek množstvu nevýhod budú stanice tohto typu poskytovať obyvateľom elektrinu a teplo ešte dlho. Koniec koncov, výhody takýchto komplexov sú rádovo väčšie ako nevýhody.

Moderný svet si vyžaduje obrovské množstvo energie (elektrickej aj tepelnej), ktorá sa vyrába v elektrárňach rôznych typov.

Človek sa naučil získavať energiu z viacerých zdrojov (uhľovodíkové palivo, jadrové zdroje, padajúca voda, vietor atď.) Dodnes však zostávajú najobľúbenejšie a najúčinnejšie tepelné a jadrové elektrárne, o ktorých bude ešte reč.

Čo je jadrová elektráreň?

Jadrová elektráreň (JE) je zariadenie, ktoré využíva na výrobu energie rozpadovú reakciu jadrového paliva.

Pokusy využiť riadenú (teda riadenú, predvídateľnú) jadrovú reakciu na výrobu elektriny sovietski a americkí vedci súčasne – v 40. rokoch minulého storočia. V 50. rokoch sa „mierový atóm“ stal realitou a v mnohých krajinách sveta začali stavať jadrové elektrárne.

Centrálnym uzlom každej jadrovej elektrárne je jadrové zariadenie, v ktorom prebieha reakcia. Pri rozpade rádioaktívnych látok sa uvoľňuje obrovské množstvo tepla. Uvoľnená tepelná energia sa využíva na ohrev chladiacej kvapaliny (zvyčajne vody), ktorá následne ohrieva vodu sekundárneho okruhu, až kým sa nepremení na paru. Horúca para roztáča turbíny, ktoré generujú elektrinu.

Spory o vhodnosti využitia jadrovej energie na výrobu elektriny vo svete neutíchajú. Priaznivci jadrových elektrární hovoria o ich vysokej produktivite, bezpečnosti reaktorov najnovšej generácie a že takéto elektrárne neznečisťujú životné prostredie. Odporcovia tvrdia, že jadrové elektrárne sú potenciálne mimoriadne nebezpečné a ich prevádzka a najmä likvidácia vyhoreného paliva je spojená s obrovskými nákladmi.

čo je TES?

Tepelné elektrárne sú najtradičnejším a najrozšírenejším typom elektrární na svete. Tepelné elektrárne (ako táto skratka znamená) vyrábajú elektrickú energiu spaľovaním uhľovodíkových palív – plynu, uhlia, vykurovacieho oleja.

Schéma prevádzky tepelnej elektrárne je nasledovná: pri spaľovaní paliva, veľké množstvo tepelná energia, ktorá ohrieva vodu. Voda sa mení na prehriatu paru, ktorá sa privádza do turbogenerátora. Turbíny, ktoré sa otáčajú, uvádzajú do pohybu časti elektrického generátora, pričom vzniká elektrická energia.

V niektorých CHPP nedochádza k žiadnej fáze prenosu tepla do chladiacej kvapaliny (vody). Využívajú zariadenia s plynovou turbínou, v ktorých turbínu roztáčajú plyny získané priamo zo spaľovania paliva.

Významnou výhodou TPP je dostupnosť a relatívna lacnosť paliva. Tepelné elektrárne však majú aj nevýhody. V prvom rade ide o hrozbu pre životné prostredie. Pri spaľovaní paliva sa do atmosféry uvoľňuje veľké množstvo škodlivých látok. Na zvýšenie bezpečnosti tepelných elektrární sa používa množstvo metód, medzi ktoré patrí: obohacovanie paliva, inštalácia špeciálnych filtrov, ktoré zachytávajú škodlivé zlúčeniny, použitie recirkulácie spalín atď.

Čo je to CHP?

Samotný názov tohto zariadenia sa podobá predchádzajúcemu a v skutočnosti kogeneračné jednotky, podobne ako tepelné elektrárne, premieňajú tepelnú energiu spaľovaného paliva. Okrem elektriny však tepelné elektrárne (ako CHP znamená) dodávajú spotrebiteľom teplo. Kogeneračné jednotky sú obzvlášť dôležité v chladných klimatických zónach, kde je potrebné zabezpečiť vykurovanie obytných budov a priemyselných budov. Preto je v Rusku toľko tepelných elektrární, kde sa tradične používa centrálne vykurovanie a zásobovanie miest vodou.

Kogeneračné jednotky sú podľa princípu činnosti klasifikované ako kondenzačné elektrárne, ale na rozdiel od nich sa v zariadeniach na kombinovanú výrobu tepla a elektriny časť vyrobenej tepelnej energie využíva na výrobu elektriny a druhá časť na ohrev chladiacej kvapaliny, ktorá sa dodáva spotrebiteľovi.

Kogeneračné jednotky sú efektívnejšie ako klasické tepelné elektrárne, pretože umožňujú maximálne využitie prijatej energie. Koniec koncov, po otočení elektrického generátora zostáva para horúca a táto energia sa môže použiť na vykurovanie.

Okrem tepelných elektrární sú to jadrové tepelné elektrárne, ktoré by v budúcnosti mali zohrávať vedúcu úlohu v zásobovaní severných miest elektrinou a teplom.

1 - elektrický generátor; 2 - parná turbína; 3 - ovládací panel; 4 - odvzdušňovač; 5 a 6 - bunkre; 7 - separátor; 8 - cyklón; 9 - kotol; 10 – vykurovacia plocha (výmenník tepla); 11 - komín; 12 - miestnosť na drvenie; 13 - skladovanie rezervného paliva; 14 - vozeň; 15 - vykladacie zariadenie; 16 - dopravník; 17 - odsávač dymu; 18 - kanál; 19 - zachytávač popola; 20 - ventilátor; 21 - ohnisko; 22 - mlyn; 23 - čerpacia stanica; 24 - zdroj vody; 25 - obehové čerpadlo; 26 - regeneračný ohrievač vysoký tlak; 27 - napájacie čerpadlo; 28 - kondenzátor; 29 - inštalácia chemickej úpravy vody; 30 - stupňový transformátor; 31 - regeneračný ohrievač nízky tlak; 32 - čerpadlo kondenzátu.

Nižšie uvedený diagram ukazuje zloženie hlavného zariadenia tepelnej elektrárne a prepojenie jej systémov. Podľa tejto schémy je možné sledovať všeobecný sled technologických procesov vyskytujúcich sa na TPP.

Označenia na diagrame TPP:

Úspora paliva;
príprava paliva;
stredný prehrievač;
časť vysokého tlaku (CHVD alebo CVP);
nízkotlaková časť (LPH alebo LPC);
elektrický generátor;
pomocný transformátor;
komunikačný transformátor;
hlavný rozvádzač;
čerpadlo na kondenzát;
obehové čerpadlo;
zdroj zásobovania vodou (napríklad rieka);
(PND);
úpravňa vody (VPU);
spotrebiteľ tepelnej energie;
reverzné čerpadlo kondenzátu;
odvzdušňovač;
napájacie čerpadlo;
(PVD);
odstraňovanie trosky a popola;
skládka popola;
odsávač dymu (DS);
komín;
ventilátory (DV);
lapač popola.

Popis technologickej schémy TPP:

Zhrnutím všetkých vyššie uvedených skutočností získame zloženie tepelnej elektrárne:

úspora paliva a systém prípravy paliva;
kotolňa: kombinácia samotného kotla a pomocného zariadenia;
turbína: parná turbína a jej pomocné zariadenia;
úpravňa vody a úpravňa kondenzátu;
technický vodovodný systém;
systém odstraňovania popola a trosky (pre tepelné elektrárne pracujúce na tuhé palivo);
elektrické zariadenia a riadiaci systém elektrických zariadení.

Spotreba paliva v závislosti od druhu paliva používaného na stanici zahŕňa prijímacie a vykladacie zariadenie, dopravné mechanizmy, sklady paliva na tuhé a kvapalné palivá a zariadenia na predprípravu paliva (drvičky uhlia). Zloženie hospodárstva vykurovacieho oleja zahŕňa aj čerpadlá na čerpanie vykurovacieho oleja, ohrievače vykurovacieho oleja, filtre.

Príprava tuhého paliva na spaľovanie pozostáva z jeho mletia a sušenia v práškovacom zariadení a príprava vykurovacieho oleja spočíva v jeho zahriatí, očistení od mechanických nečistôt, prípadne v úprave špeciálnymi prísadami. S plynovým palivom je všetko jednoduchšie. Príprava plynového paliva sa redukuje hlavne na reguláciu tlaku plynu pred horákmi kotla.

Vzduch potrebný na spaľovanie paliva je privádzaný do spaľovacieho priestoru kotla ventilátormi (DV). Produkty spaľovania paliva - spaliny - sú odsávané odsávačmi dymu (DS) a odvádzané komínmi do atmosféry. Kombinácia kanálov (vzduchovody a plynovody) a rôznych prvkov zariadení, ktorými prechádza vzduch a spaliny, tvorí cestu plyn-vzduch tepelnej elektrárne (teplárne). Odsávače dymu, komín a ventilátory, ktoré sú súčasťou jeho zloženia, tvoria ťahové zariadenie. V zóne spaľovania paliva prechádzajú nehorľavé (minerálne) nečistoty obsiahnuté v jeho zložení chemickými a fyzikálnymi premenami a sú čiastočne odstraňované z kotla vo forme trosky a značná časť z nich je odvádzaná spalinami v vo forme jemných častíc popola. Na ochranu ovzdušia pred emisiami popola sa pred odsávače dymu inštalujú zberače popola (aby sa zabránilo ich opotrebovaniu popolom).

Troska a zachytený popol sa zvyčajne odstraňujú hydraulicky na skládky popola.

Pri spaľovaní vykurovacieho oleja a plynu nie sú inštalované zberače popola.

Pri spaľovaní paliva sa chemicky viazaná energia premieňa na teplo. V dôsledku toho vznikajú produkty spaľovania, ktoré vo vykurovacích plochách kotla odovzdávajú teplo vode a z nej vzniknutej pare.

Zostava zariadení, jeho jednotlivé prvky, potrubia, ktorými sa pohybuje voda a para, tvoria paro-vodnú cestu stanice.

V bojleri sa voda ohreje na teplotu nasýtenia, vyparí sa a nasýtená para vznikajúca z vriacej kotlovej vody sa prehreje. Z kotla je prehriata para privádzaná potrubím do turbíny, kde sa jej tepelná energia premieňa na mechanickú energiu prenášanú na hriadeľ turbíny. Para odvádzaná v turbíne vstupuje do kondenzátora, odovzdáva teplo chladiacej vode a kondenzuje.

V moderných tepelných elektrárňach a tepelných elektrárňach s blokmi s jednotkovým výkonom 200 MW a viac sa využíva prihrievanie pary. V tomto prípade má turbína dve časti: vysokotlakovú časť a nízkotlakovú časť. Para odvádzaná vo vysokotlakovej časti turbíny sa posiela do medziprehrievača, kde sa do nej dodatočne dodáva teplo. Ďalej sa para vracia do turbíny (do nízkotlakovej časti) a z nej vstupuje do kondenzátora. Medziprehrievanie pary zvyšuje účinnosť turbínového zariadenia a zvyšuje spoľahlivosť jeho prevádzky.

Kondenzát sa odčerpáva z kondenzátora čerpadlom kondenzátu a po prechode cez nízkotlakové ohrievače (LPH) vstupuje do odvzdušňovača. Tu sa ohrieva parou na teplotu nasýtenia, pričom sa z nej uvoľňuje kyslík a oxid uhličitý a odvádza sa do atmosféry, aby sa zabránilo korózii zariadenia. Odvzdušnená voda, nazývaná napájacia voda, sa čerpá cez vysokotlakové ohrievače (HPH) do kotla.

Kondenzát v HDPE a odvzdušňovači, ako aj napájacia voda v HPH sú ohrievané parou odoberanou z turbíny. Tento spôsob ohrevu znamená návrat (regeneráciu) tepla do cyklu a nazýva sa regeneračný ohrev. Vďaka nemu sa znižuje prietok pary do kondenzátora a tým aj množstvo tepla odovzdaného chladiacej vode, čo vedie k zvýšeniu účinnosti zariadenia parnej turbíny.

Súbor prvkov, ktoré zásobujú kondenzátory chladiacou vodou, sa nazýva systém zásobovania úžitkovou vodou. Zahŕňa: zdroj zásobovania vodou (rieka, nádrž, chladiaca veža - chladiaca veža), obehové čerpadlo, vstupné a výstupné potrubia. V kondenzátore sa asi 55 % tepla pary vstupujúcej do turbíny odovzdáva ochladenej vode; táto časť tepla sa nevyužíva na výrobu elektriny a plytvá sa.

Tieto straty sa výrazne znížia, ak sa čiastočne vyčerpaná para odoberá z turbíny a jej teplo sa využíva pre technologické potreby priemyselných podnikov alebo na ohrev vody na vykurovanie a zásobovanie teplou vodou. Stanica sa tak stáva kombinovanou teplárňou a elektrárňou (CHP), ktorá zabezpečuje kombinovanú výrobu elektrickej a tepelnej energie. Na KVET sú inštalované špeciálne turbíny s odberom pary - takzvané kogeneračné turbíny. Kondenzát pary odovzdanej spotrebiteľovi tepla sa vracia do kogeneračnej jednotky pomocou spätného čerpadla kondenzátu.

Na TE dochádza k vnútorným stratám pary a kondenzátu neúplnou tesnosťou parovodnej cesty, ako aj nevratným odberom pary a kondenzátu pre technické potreby stanice. Tvoria približne 1 - 1,5 % z celkového prietoku pary do turbín.

V CHPP môže dochádzať k vonkajším stratám pary a kondenzátu spojeným s dodávkou tepla priemyselným spotrebiteľom. V priemere ich je 35 - 50 %. Vnútorné a vonkajšie straty pary a kondenzátu sa dopĺňajú prídavnou vodou predčistenou v úpravni vody.

Napájacia voda kotla je teda zmesou kondenzátu turbíny a prídavnej vody.

Elektrické zariadenia stanice zahŕňajú elektrogenerátor, komunikačný transformátor, hlavný rozvádzač, napájací systém vlastných mechanizmov elektrárne cez pomocný transformátor.

Riadiaci systém zhromažďuje a spracováva informácie o priebehu technologického procesu a stave zariadení, automatické a diaľkové ovládanie mechanizmov a regulácia hlavných procesov, automatická ochrana zariadení.