Le centrali termiche sono in funzione. Centrali termoelettriche (TPP, IES, CHP)

centrale termoelettrica combinata (CHP)

Gli impianti di cogenerazione erano più ampiamente utilizzati in URSS. I primi gasdotti furono posati da centrali elettriche a Leningrado e Mosca (1924, 1928). Dagli anni '30. la progettazione e realizzazione di una centrale termica con una capacità di 100-200 MW. Alla fine del 1940, la capacità di tutte le centrali termoelettriche in esercizio raggiunse 2 gwt, fornitura di calore annuale - 10 8 gj, e la lunghezza delle reti termiche (vedi rete termica) - 650 km. A metà degli anni '70. la potenza elettrica totale del cogeneratore è di circa 60 gwt(con la capacità totale delle centrali Centrale termoelettrica 220 e centrali termoelettriche Centrale termoelettrica 180 gwt). La produzione annuale di elettricità presso il CHPP raggiunge i 330 miliardi di kWh. kWh, rilascio di calore - 4․10 9 GJ; capacità dei singoli nuovi CHPP - 1.5-1.6 gwt con rilascio di calore orario fino a (1,6-2,0)․10 4 GJ; produzione specifica di energia elettrica durante la fornitura 1 GJ calore - 150-160 kWh. Consumo specifico di carburante di riferimento per la produzione 1 kWh l'elettricità è in media 290 G(mentre al GRES - 370 G); il consumo specifico medio annuo più basso di carburante standard a cogenerazione circa 200 g/kW․h(nelle migliori centrali elettriche del distretto statale - circa 300 g/kW․h). Un consumo specifico di carburante così ridotto (rispetto al GRES) si spiega con la produzione combinata di due tipi di energia sfruttando il calore del vapore di scarico. In URSS, le centrali termoelettriche risparmiano fino a 25 milioni t combustibile di riferimento all'anno (centrale termica ed elettrica 11% di tutto il combustibile utilizzato per la produzione di energia elettrica).

La cogenerazione è il principale anello di produzione del sistema di teleriscaldamento. La costruzione di una centrale termica è una delle direzioni principali nello sviluppo dell'economia energetica nell'URSS e in altri paesi socialisti. Nei paesi capitalisti le centrali termiche sono a distribuzione limitata (principalmente centrali termiche industriali).

Illuminato.: Sokolov E. Ya., Fornitura di calore e reti di calore, M., 1975; Ryzhkin V. Ya., Centrali termiche, M., 1976.

V. Ya. Ryzhkin.

Grande enciclopedia sovietica. - M.: Enciclopedia sovietica. 1969-1978 .

Guarda cos'è "centrale termica e elettrica" ​​in altri dizionari:

- (CHP), una centrale termoelettrica a turbina a vapore che produce e fornisce ai consumatori contemporaneamente 2 tipi di energia: elettrica e termica (sotto forma di acqua calda, vapore). In Russia, la capacità dei singoli CHPP raggiunge 1,5 1,6 GW con una vacanza oraria ... ... Enciclopedia moderna

- (Centrale di cogenerazione CHP), una centrale termica che produce non solo energia elettrica, ma anche calore fornito ai consumatori sotto forma di vapore e acqua calda ... Grande dizionario enciclopedico

CENTRO TERMICO, e, per le donne. Centrale termoelettrica che genera elettricità e calore (acqua calda, vapore) (CHP). Dizionario esplicativo di Ozhegov. SI Ozhegov, N.Yu. Shvedova. 1949 1992 ... Dizionario esplicativo di Ozhegov Grande enciclopedia politecnica

CHPP 26 (CHPP meridionale) a Mosca ... Wikipedia

1 - generatore elettrico; 2 - turbina a vapore; 3 - pannello di controllo; 4 - disaeratore; 5 e 6 - bunker; 7 - separatore; 8 - ciclone; 9 - caldaia; 10 – superficie riscaldante (scambiatore di calore); 11 - camino; 12 - sala di frantumazione; 13 - deposito di carburante di riserva; 14 - carro; 15 - dispositivo di scarico; 16 - trasportatore; 17 - aspiratore di fumo; 18 - canale; 19 - raccoglicenere; 20 - ventola; 21 - focolare; 22 - mulino; 23 - stazione di pompaggio; 24 - fonte d'acqua; 25 - pompa di circolazione; 26 – riscaldatore rigenerativo ad alta pressione; 27 - pompa di alimentazione; 28 - condensatore; 29 - installazione di trattamento chimico dell'acqua; 30 - trasformatore elevatore; 31 – riscaldatore rigenerativo a bassa pressione; 32 - pompa della condensa.

Lo schema seguente mostra la composizione degli apparati principali di una centrale termica e l'interconnessione dei suoi impianti. Secondo questo schema, è possibile tracciare la sequenza generale dei processi tecnologici che si verificano nei TPP.

Designazioni sul diagramma TPP:

1. Risparmio di carburante;
2. preparazione del carburante;
3. surriscaldatore intermedio;
4. parte dell'alta pressione (CHVD o CVP);
5. parte a bassa pressione (LPH o LPC);
6. generatore elettrico;
7. trasformatore ausiliario;
8. trasformatore di comunicazione;
9. quadro principale;
10. pompa della condensa;
11. pompa di circolazione;
12. fonte di approvvigionamento idrico (ad esempio un fiume);
13. (PND);
14. impianto di trattamento delle acque (VPU);
15. consumatore di energia termica;
16. pompa di condensazione inversa;
17. disaeratore;
18. pompa di alimentazione;
19. (PVD);
20. rimozione scorie e ceneri;
21. discarica di cenere;
22. aspiratore di fumo (DS);
23. camino;
24. ventilatori (DV);
25. raccoglitore di cenere.

Descrizione dello schema tecnologico del TPP:

Riassumendo tutto quanto sopra, otteniamo la composizione di una centrale termica:

• risparmio di carburante e sistema di preparazione del carburante;
• impianto caldaia: una combinazione della caldaia stessa e delle apparecchiature ausiliarie;
• impianto a turbina: turbina a vapore e sue apparecchiature ausiliarie;
• impianto trattamento acque e trattamento condensa;
• sistema di approvvigionamento idrico tecnico;
• sistema di rimozione ceneri e scorie (per centrali termoelettriche funzionanti a combustibile solido);
• apparecchiature elettriche e sistema di controllo delle apparecchiature elettriche.

Il risparmio di carburante, a seconda del tipo di carburante utilizzato nella stazione, comprende un dispositivo di ricezione e scarico, meccanismi di trasporto, depositi di carburante per combustibili solidi e liquidi, dispositivi per la preparazione preliminare del combustibile (impianti di frantumazione del carbone). La composizione del risparmio di olio combustibile comprende anche pompe per il pompaggio di olio combustibile, riscaldatori di olio combustibile, filtri.

La preparazione del combustibile solido per la combustione consiste nella macinazione e nell'essiccazione in un impianto di polverizzazione, e la preparazione dell'olio combustibile consiste nel riscaldarlo, pulirlo dalle impurità meccaniche e talvolta elaborarlo con speciali additivi. Tutto è più facile con il gasolio. La preparazione del combustibile gassoso si riduce principalmente alla regolazione della pressione del gas davanti ai bruciatori della caldaia.

L'aria necessaria per la combustione del combustibile viene fornita allo spazio di combustione della caldaia da ventilatori (DV). I prodotti della combustione del combustibile - gas di combustione - vengono aspirati da aspiratori di fumo (DS) e scaricati nell'atmosfera attraverso camini. La combinazione di canali (condotti dell'aria e condotti del gas) e vari elementi delle apparecchiature attraverso i quali passano l'aria e i gas di scarico costituisce il percorso gas-aria di una centrale termica (centrale di riscaldamento). Gli aspiratori di fumo, un camino e ventilatori di scoppio inclusi nella sua composizione costituiscono un progetto di installazione. Nella zona di combustione del combustibile, le impurità non combustibili (minerali) incluse nella sua composizione subiscono trasformazioni chimiche e fisiche e vengono parzialmente rimosse dalla caldaia sotto forma di scorie e una parte significativa di esse viene eseguita dai gas di combustione sotto forma di fini particelle di cenere. Per proteggere l'aria atmosferica dalle emissioni di cenere, i collettori di cenere sono installati davanti agli aspiratori di fumo (per prevenire l'usura delle ceneri).

Le scorie e le ceneri intrappolate vengono solitamente rimosse idraulicamente per discariche di cenere.

Quando si brucia olio combustibile e gas, i collettori di cenere non sono installati.

Quando il carburante viene bruciato, l'energia chimicamente legata viene convertita in calore. Di conseguenza, si formano prodotti di combustione che nelle superfici riscaldanti della caldaia cedono calore all'acqua e al vapore che ne deriva.

L'insieme delle apparecchiature, i suoi singoli elementi, le tubazioni attraverso le quali si muovono acqua e vapore, formano il percorso vapore-acqua della stazione.

Nella caldaia, l'acqua viene riscaldata alla temperatura di saturazione, evapora e il vapore saturo formato dall'acqua bollente della caldaia viene surriscaldato. Dalla caldaia, il vapore surriscaldato viene inviato attraverso tubazioni alla turbina, dove la sua energia termica viene convertita in energia meccanica trasmessa all'albero della turbina. Il vapore scaricato nella turbina entra nel condensatore, cede calore all'acqua di raffreddamento e condensa.

Nelle moderne centrali termoelettriche e centrali termiche con unità con una capacità unitaria di 200 MW e oltre, viene utilizzato il riscaldamento del vapore. In questo caso, la turbina è composta da due parti: una parte ad alta pressione e una parte a bassa pressione. Il vapore scaricato nella sezione ad alta pressione della turbina viene inviato a un surriscaldatore intermedio, dove viene inoltre fornito calore. Successivamente, il vapore ritorna alla turbina (alla parte a bassa pressione) e da essa entra nel condensatore. Il surriscaldamento intermedio del vapore aumenta l'efficienza dell'impianto a turbina e aumenta l'affidabilità del suo funzionamento.

La condensa viene pompata fuori dal condensatore da una pompa della condensa e, dopo essere passata attraverso riscaldatori a bassa pressione (LPH), entra nel disaeratore. Qui viene riscaldato dal vapore fino alla temperatura di saturazione, mentre ossigeno e anidride carbonica vengono rilasciati da esso e rimossi nell'atmosfera per prevenire la corrosione delle apparecchiature. L'acqua disaerata, chiamata acqua di alimentazione, viene pompata attraverso riscaldatori ad alta pressione (HPH) alla caldaia.

La condensa nell'HDPE e nel disaeratore, così come l'acqua di alimentazione nell'HPH, sono riscaldate dal vapore prelevato dalla turbina. Questo metodo di riscaldamento significa il ritorno (rigenerazione) di calore al ciclo ed è chiamato riscaldamento rigenerativo. Grazie ad esso si riduce il flusso di vapore nel condensatore e, di conseguenza, la quantità di calore ceduta all'acqua di raffreddamento, il che porta ad un aumento del rendimento dell'impianto con turbina a vapore.

L'insieme di elementi che forniscono acqua di raffreddamento ai condensatori è chiamato sistema di alimentazione dell'acqua di servizio. Comprende: una fonte di approvvigionamento idrico (un fiume, un serbatoio, una torre di raffreddamento - una torre di raffreddamento), una pompa di circolazione, condotti di ingresso e uscita. Nel condensatore, circa il 55% del calore del vapore in ingresso nella turbina viene ceduto all'acqua raffreddata; questa parte del calore non viene utilizzata per generare elettricità e va sprecata.

Queste perdite sono notevolmente ridotte se dalla turbina viene prelevato vapore parzialmente esaurito e il suo calore viene utilizzato per le esigenze tecnologiche delle imprese industriali o per il riscaldamento dell'acqua per il riscaldamento e la fornitura di acqua calda. Pertanto, la stazione diventa una centrale termica ed elettrica combinata (CHP), che fornisce la generazione combinata di energia elettrica e termica. Nei CHPP vengono installate speciali turbine con estrazione del vapore, le cosiddette turbine di cogenerazione. La condensa del vapore fornito al consumatore di calore viene restituita all'impianto di cogenerazione da una pompa di ritorno della condensa.

Al TPP si registrano perdite interne di vapore e condensa dovute all'incompleta tenuta del percorso vapore-acqua, nonché consumi non restituibili di vapore e condensa per le esigenze tecniche della stazione. Costituiscono circa l'1 - 1,5% del flusso totale di vapore alle turbine.

Nei cogeneratori possono verificarsi perdite esterne di vapore e condensa associate alla fornitura di calore ai consumatori industriali. In media, sono 35 - 50%. Le perdite interne ed esterne di vapore e condensa vengono reintegrate con acqua di reintegro pretrattata nell'impianto di trattamento delle acque.

Pertanto, l'acqua di alimentazione della caldaia è una miscela di condensa della turbina e acqua di reintegro.

Gli impianti elettrici della stazione comprendono un generatore elettrico, un trasformatore di comunicazione, un quadro principale, un sistema di alimentazione per i meccanismi propri della centrale attraverso un trasformatore ausiliario.

Il sistema di controllo raccoglie ed elabora informazioni sull'andamento del processo tecnologico e sullo stato delle apparecchiature, controllo automatico e remoto dei meccanismi e regolazione dei principali processi, protezione automatica delle apparecchiature.

Una volta, mentre guidavamo nella gloriosa città di Cheboksary, da est, mia moglie notò due enormi torri in piedi lungo l'autostrada. "E che cos'è?" lei chiese. Siccome non volevo assolutamente mostrare la mia ignoranza a mia moglie, ho scavato un po' nella mia memoria e ne ho dato uno vittorioso: "Queste sono torri di raffreddamento, non lo sai?". Era un po' imbarazzata: "A cosa servono?" "Beh, qualcosa da rinfrescare lì, a quanto pare." "E cosa?". Poi mi sono vergognato, perché non sapevo affatto come uscirne.

Forse questa domanda è rimasta per sempre nella memoria senza una risposta, ma i miracoli accadono. Alcuni mesi dopo questo incidente, vedo un post nel feed del mio amico z_alexey sul reclutamento di blogger che vogliono visitare il Cheboksary CHPP-2, lo stesso che abbiamo visto dalla strada. Dovendo cambiare drasticamente tutti i tuoi piani, sarebbe imperdonabile perdere un'occasione del genere!

Allora, cos'è la cogenerazione?

Questo è il cuore dell'impianto di cogenerazione, e qui si svolge l'azione principale. Il gas che entra nella caldaia si brucia, rilasciando una quantità pazzesca di energia. È qui che entra in gioco l'acqua pura. Dopo il riscaldamento si trasforma in vapore, più precisamente in vapore surriscaldato, avente una temperatura di uscita di 560 gradi e una pressione di 140 atmosfere. Lo chiameremo anche "Vapore puro" perché è formato dall'acqua preparata.
Oltre al vapore, abbiamo anche lo scarico in uscita. Alla massima potenza, tutte e cinque le caldaie consumano quasi 60 metri cubi di gas naturale al secondo! Per rimuovere i prodotti della combustione è necessaria una pipa "da fumo" non infantile. E ce n'è anche uno.

Il tubo può essere visto da quasi tutte le zone della città, data l'altezza di 250 metri. Sospetto che questo sia l'edificio più alto di Cheboksary.

Nelle vicinanze c'è un tubo leggermente più piccolo. Prenota di nuovo.

Se l'impianto di cogenerazione è alimentato a carbone, è necessario un ulteriore trattamento dei gas di scarico. Ma nel nostro caso, questo non è necessario, poiché il gas naturale viene utilizzato come combustibile.

Nella seconda sezione del negozio di caldaie e turbine sono presenti impianti che generano elettricità.

Quattro di loro sono installati nella sala macchine del Cheboksary CHPP-2, con una capacità totale di 460 MW (megawatt). È qui che viene fornito il vapore surriscaldato dal locale caldaia. Lui, sotto un'enorme pressione, viene inviato alle pale della turbina, costringendo il rotore da trenta tonnellate a ruotare a una velocità di 3000 giri / min.

L'installazione è composta da due parti: la turbina stessa e un generatore che genera elettricità.

Ed ecco come appare il rotore della turbina.

Sensori e calibri sono ovunque.

Sia le turbine che le caldaie possono essere arrestate istantaneamente in caso di emergenza. Per questo, ci sono valvole speciali che possono interrompere l'erogazione di vapore o carburante in una frazione di secondo.

È interessante notare che esiste un paesaggio industriale o un ritratto industriale? Ha la sua bellezza.

C'è un rumore terribile nella stanza e, per sentire un vicino, devi sforzare molto l'udito. Inoltre, fa molto caldo. Voglio togliermi il casco e mettermi a nudo fino alla maglietta, ma non posso farlo. Per motivi di sicurezza, nell'impianto di cogenerazione è vietato indossare abiti a maniche corte, ci sono troppi tubi caldi.
Il più delle volte, l'officina è vuota, le persone appaiono qui una volta ogni due ore, durante un round. E il funzionamento delle apparecchiature è controllato dalla scheda di controllo principale (pannelli di controllo di gruppo per caldaie e turbine).

Ecco come appare la stazione di servizio.

Ci sono centinaia di pulsanti in giro.

E decine di sensori.

Alcuni sono meccanici e alcuni sono elettronici.

Questa è la nostra escursione e le persone stanno lavorando.

In totale, dopo il negozio di caldaie e turbine, in uscita abbiamo energia elettrica e vapore che si è parzialmente raffreddato e ha perso parte della sua pressione. Con l'elettricità, sembra essere più facile. All'uscita di diversi generatori, la tensione può variare da 10 a 18 kV (kilovolt). Con l'aiuto di trasformatori di blocco, sale a 110 kV, quindi l'elettricità può essere trasmessa su lunghe distanze utilizzando linee elettriche (linee elettriche).

Non è redditizio rilasciare a lato il "vapore pulito" rimanente. Trattandosi di "Acqua Pura", la cui produzione è un processo piuttosto complicato e costoso, è più opportuno raffreddarla e restituirla alla caldaia. Quindi in un circolo vizioso. Ma con il suo aiuto e con l'aiuto di scambiatori di calore, puoi riscaldare l'acqua o produrre vapore secondario, che può essere venduto in sicurezza a consumatori di terze parti.

In generale, è così che riceviamo calore ed elettricità nelle nostre case, avendo il consueto comfort e intimità.

Oh si. Perché sono comunque necessarie le torri di raffreddamento?

Si scopre che tutto è molto semplice. Per raffreddare il "Vapore puro" residuo, prima di una nuova alimentazione in caldaia, vengono utilizzati tutti gli stessi scambiatori di calore. Viene raffreddato con l'aiuto di acqua tecnica, a CHPP-2 viene prelevato direttamente dal Volga. Non richiede alcuna formazione speciale e può anche essere riutilizzato. Dopo essere passata attraverso lo scambiatore di calore, l'acqua di processo viene riscaldata e va alle torri di raffreddamento. Lì scorre in una pellicola sottile o cade sotto forma di gocce e viene raffreddato dal flusso d'aria in arrivo creato dalle ventole. E nelle torri di raffreddamento di espulsione, l'acqua viene spruzzata utilizzando ugelli speciali. In ogni caso, il raffreddamento principale avviene per evaporazione di una piccola parte dell'acqua. L'acqua raffreddata esce dalle torri di raffreddamento attraverso un apposito canale, dopodiché, con l'ausilio di una stazione di pompaggio, viene avviata al riutilizzo.
In una parola, le torri di raffreddamento sono necessarie per raffreddare l'acqua che raffredda il vapore che lavora nel sistema caldaia-turbina.

Tutto il lavoro del CHP è controllato dal pannello di controllo principale.

C'è sempre un addetto qui.

Tutti gli eventi vengono registrati.

Non darmi il pane, fammi fare le foto dei pulsanti e dei sensori...

Su questo, quasi tutto. In conclusione, ci sono alcune foto della stazione.

Questa è una vecchia pipa non più funzionante. Molto probabilmente verrà rimosso presto.

C'è molta propaganda nell'impresa.

Sono orgogliosi dei loro dipendenti qui.

E i loro successi.

Non mi sembra giusto...

Resta da aggiungere che, come in una battuta - "Non so chi siano questi blogger, ma la loro guida è il direttore della filiale di Mari El e Chuvashia di OAO TGC-5, l'IES della holding - Dobrov S.V. "

Insieme al direttore della stazione S.D. Stolyarov.

Senza esagerare, veri professionisti nel loro campo.

E, naturalmente, molte grazie a Irina Romanova, in rappresentanza del servizio stampa dell'azienda, per il tour perfettamente organizzato.

Applicazione interattiva "Come funziona la cogenerazione"

Nella foto a sinistra c'è la centrale di Mosenergo, che genera elettricità e calore per Mosca e la regione. Come combustibile viene utilizzato il combustibile più ecologico, il gas naturale. Nell'impianto di cogenerazione, il gas viene fornito attraverso un gasdotto a una caldaia a vapore. Il gas brucia nella caldaia e riscalda l'acqua.