Elektrība termostacijās. Kā darbojas termoelektrostacija? Kā darbojas ar gāzi darbināmas termoelektrostacijas

Termoelektrostacijas mērķis ir pārveidot degvielas ķīmisko enerģiju elektroenerģijā. Tā kā tieši šādu pārveidošanu praktiski nav iespējams veikt, vispirms ir jāpārvērš kurināmā ķīmiskā enerģija siltumā, kas rodas, sadedzinot degvielu, pēc tam jāpārvērš siltums mehāniskajā enerģijā un, visbeidzot, pārvērst to elektroenerģijā.

Zemāk esošajā attēlā parādīta vienkāršākā elektrostacijas termiskās daļas diagramma, ko bieži dēvē par tvaika elektrostaciju. Degvielas sadedzināšana notiek ugunsdzēsības kamerā. Kurā . Iegūtais siltums tiek pārnests uz ūdeni tvaika katlā. Rezultātā ūdens uzsilst un pēc tam iztvaiko, veidojot tā saukto piesātināto tvaiku, t.i., tvaiku, kura temperatūra ir tāda pati kā verdošam ūdenim. Tālāk piesātinātajam tvaikam tiek piegādāts siltums, kā rezultātā veidojas pārkarsēts tvaiks, t.i., tvaiks, kura temperatūra ir augstāka nekā ūdens, kas iztvaiko pie tāda paša spiediena. Pārkarsētu tvaiku iegūst no piesātināta tvaika pārkarsētājā, kas vairumā gadījumu ir tērauda cauruļu spole. Tvaiks pārvietojas cauruļu iekšpusē, savukārt ārpusē spoli mazgā karstas gāzes.

Ja spiediens katlā būtu vienāds ar atmosfēras spiedienu, tad ūdens būtu jāuzsilda līdz 100 ° C temperatūrai; ar turpmāku siltuma ievadi tas sāktu strauji iztvaikot. Iegūtā piesātinātā tvaika temperatūra būtu arī 100 ° C. Atmosfēras spiedienā tvaiks tiks pārkarsēts, ja tā temperatūra ir virs 100 ° C. Ja spiediens katlā ir augstāks par atmosfēras spiedienu, tad piesātinātajam tvaikam ir temperatūra. virs 100 ° C. Piesātinātā temperatūra, jo augstāks ir tvaika spiediens, jo lielāks spiediens. Patlaban enerģētikā tvaika katli ar spiedienu tuvu atmosfēras spiedienam netiek izmantoti vispār. Daudz izdevīgāk ir izmantot tvaika katlus, kas paredzēti daudz lielākam spiedienam, apmēram 100 atmosfēras vai vairāk. Piesātināta tvaika temperatūra šajā gadījumā ir 310 ° C vai vairāk.

No pārkarsētāja pārkarsēti ūdens tvaiki pa tērauda cauruļvadu tiek piegādāti siltumdzinējam, visbiežāk -. Esošajās elektrostaciju tvaika elektrostacijās citi dzinēji gandrīz netiek izmantoti. Pārkarsēti ūdens tvaiki, kas nonāk siltumdzinējā, satur lielu daudzumu siltumenerģijas, kas izdalās degvielas sadegšanas rezultātā. Siltumdzinēja uzdevums ir pārvērst tvaika siltumenerģiju mehāniskajā enerģijā.

Tvaika spiediens un temperatūra pie tvaika turbīnas ieejas, ko parasti dēvē par , ir daudz augstāka nekā tvaika spiediens un temperatūra pie turbīnas izejas. Parasti sauc par tvaika spiedienu un temperatūru pie tvaika turbīnas izejas, kas ir vienāda ar spiedienu un temperatūru kondensatorā. Šobrīd, kā jau minēts, enerģētikā tiek izmantots ļoti augstu sākotnējo parametru tvaiks ar spiedienu līdz 300 atmosfērām un ar temperatūru līdz 600 ° C. Galīgie parametri, gluži pretēji, tiek izvēlēti zemi. : spiediens ir aptuveni 0,04 atmosfēras, t.i., 25 reizes mazāks par atmosfēras spiedienu, un temperatūra ir aptuveni 30 ° C, t.i., tuvu apkārtējās vides temperatūrai. Tvaikiem turbīnā izplešoties, tvaika spiediena un temperatūras pazemināšanās dēļ tajā esošās siltumenerģijas daudzums ievērojami samazinās. Tā kā tvaika izplešanās process notiek ļoti ātri, šajā ļoti īsajā laikā nav laika, lai notiktu būtiska siltuma pārnese no tvaika uz vidi. Kur paliek liekā siltumenerģija? Galu galā ir zināms, ka saskaņā ar dabas pamatlikumu - enerģijas saglabāšanas un pārveidošanas likumu - nav iespējams iznīcināt vai iegūt "no nekā" jebkādu, pat vismazāko enerģijas daudzumu. Enerģiju var pārnest tikai no vienas formas uz otru. Acīmredzot, tieši ar šāda veida enerģijas pārveidi mums ir darīšana arī šajā gadījumā. Siltumenerģijas pārpalikums, kas iepriekš bija tvaikā, ir pārvērsts mehāniskajā enerģijā un var tikt izmantots pēc mūsu ieskatiem.

Kā darbojas tvaika turbīna, ir aprakstīts rakstā par.

Šeit mēs tikai teiksim, ka tvaika strūklai, kas nonāk turbīnas lāpstiņās, ir ļoti liels ātrums, bieži vien pārsniedzot skaņas ātrumu. Tvaika strūkla rotē tvaika turbīnas disku un vārpstu, uz kuras disks ir uzstādīts. Turbīnas vārpstu var savienot, piemēram, ar elektrisko mašīnu - ģeneratoru. Ģeneratora uzdevums ir pārvērst vārpstas rotācijas mehānisko enerģiju elektroenerģijā. Tādējādi kurināmā ķīmiskā enerģija tvaika elektrostacijā tiek pārvērsta mehāniskajā un tālāk elektroenerģijā, ko var uzglabāt maiņstrāvas UPS.

Tvaiks, kas paveicis darbu dzinējā, nonāk kondensatorā. Caur kondensatora caurulēm nepārtraukti tiek sūknēts dzesēšanas ūdens, kas parasti tiek ņemts no kāda dabas rezervuāra: upēm, ezeriem, jūrām. Dzesēšanas ūdens paņem siltumu no kondensatorā nonākošā tvaika, kā rezultātā tvaiks kondensējas, t.i., pārvēršas ūdenī. Kondensācijas rezultātā izveidojies ūdens tiek iesūknēts tvaika katlā, kurā tas atkal iztvaiko, un viss process tiek atkārtots no jauna.

Tā principā ir termoelektrostacijas tvaika spēkstacijas darbība. Kā redzat, tvaiks kalpo kā starpnieks, tā sauktais darba šķidrums, ar kura palīdzību kurināmā ķīmiskā enerģija, kas pārvērsta siltumenerģijā, tiek pārvērsta mehāniskajā enerģijā.

Protams, nevajadzētu domāt, ka moderna, jaudīga tvaika katla vai siltumdzinēja ierīce ir tik vienkārša, kā parādīts attēlā augstāk. Gluži pretēji, katlam un turbīnai, kas ir svarīgākie tvaika spēkstacijas elementi, ir ļoti sarežģīta uzbūve.

Tagad mēs sākam izskaidrot darbu.

1 - elektriskais ģenerators; 2 - tvaika turbīna; 3 - vadības panelis; 4 - deaerators; 5 un 6 - bunkuri; 7 - separators; 8 - ciklons; 9 - katls; 10 – apkures virsma (siltummainis); 11 - skurstenis; 12 - drupināšanas telpa; 13 - rezerves degvielas uzglabāšana; 14 - vagons; 15 - izkraušanas ierīce; 16 - konveijers; 17 - dūmu nosūcējs; 18 - kanāls; 19 - pelnu ķērējs; 20 - ventilators; 21 - kurtuve; 22 - dzirnavas; 23 - sūkņu stacija; 24 - ūdens avots; 25 - cirkulācijas sūknis; 26 – augstspiediena reģeneratīvais sildītājs; 27 - padeves sūknis; 28 - kondensators; 29 - ķīmiskās ūdens attīrīšanas ierīkošana; 30 - pakāpju transformators; 31 – zemspiediena reģeneratīvais sildītājs; 32 - kondensāta sūknis.

Zemāk redzamā diagramma parāda termoelektrostacijas galveno iekārtu sastāvu un to sistēmu savstarpējo savienojumu. Saskaņā ar šo shēmu ir iespējams izsekot TPP notiekošo tehnoloģisko procesu vispārīgajai secībai.

Apzīmējumi TPP diagrammā:

1. Degvielas ekonomija;
2. degvielas sagatavošana;
3. starpposma pārkarsētājs;
4. daļa no augsta spiediena (CHVD vai CVP);
5. zema spiediena daļa (LPH vai LPC);
6. elektriskais ģenerators;
7. palīgtransformators;
8. sakaru transformators;
9. galvenās sadales iekārtas;
10. kondensāta sūknis;
11. cirkulācijas sūknis;
12. ūdens apgādes avots (piemēram, upe);
13. (PND);
14. ūdens attīrīšanas iekārta (VPU);
15. siltumenerģijas patērētājs;
16. reversā kondensāta sūknis;
17. deaerators;
18. padeves sūknis;
19. (PVD);
20. izdedžu un pelnu noņemšana;
21. pelnu izgāztuve;
22. dūmu nosūcējs (DS);
23. skurstenis;
24. pūtēju ventilatori (DV);
25. pelnu ķērējs.

TPP tehnoloģiskās shēmas apraksts:

Apkopojot visu iepriekš minēto, mēs iegūstam termoelektrostacijas sastāvu:

• degvielas ekonomija un degvielas sagatavošanas sistēma;
• katlu iekārta: paša katla un palīgiekārtu kombinācija;
• turbīnu rūpnīca: tvaika turbīna un tās palīgiekārtas;
• ūdens attīrīšanas un kondensāta attīrīšanas iekārta;
• tehniskā ūdens apgādes sistēma;
• pelnu un izdedžu izvadīšanas sistēma (termoelektrostacijām, kas darbojas ar cieto kurināmo);
• elektroiekārtas un elektroiekārtu vadības sistēma.

Degvielas ekonomija atkarībā no stacijā izmantotās degvielas veida ietver pieņemšanas un izkraušanas ierīci, transporta mehānismus, degvielas noliktavas cietajam un šķidrajam kurināmajam un ierīces iepriekšējai degvielas sagatavošanai (ogļu drupināšanas iekārtas). Mazuta ekonomijas sastāvā ietilpst arī sūkņi mazuta sūknēšanai, mazuta sildītāji, filtri.

Cietā kurināmā sagatavošana sadedzināšanai sastāv no tā sasmalcināšanas un žāvēšanas pulvera iekārtā, bet mazuta sagatavošana sastāv no tā karsēšanas, attīrīšanas no mehāniskiem piemaisījumiem un dažreiz arī apstrādē ar īpašām piedevām. Ar gāzes degvielu viss ir vienkāršāk. Gāzes kurināmā sagatavošana tiek samazināta galvenokārt līdz gāzes spiediena regulēšanai katla degļu priekšā.

Degvielas sadegšanai nepieciešamo gaisu katla sadegšanas telpā piegādā caurpūšamie ventilatori (DV). Degvielas sadegšanas produkti - dūmgāzes - tiek izsūkti ar dūmu nosūcējiem (DS) un pa skursteņiem tiek izvadīti atmosfērā. Kanālu (gaisa vadu un gāzes vadu) un dažādu iekārtu elementu kombinācija, caur kuru iet gaiss un dūmgāzes, veido termoelektrostacijas (siltumcentrāles) gāzes-gaisa ceļu. Sastāvā iekļautie dūmu nosūcēji, skurstenis un spridzināšanas ventilatori veido iegrimes instalāciju. Degvielas sadegšanas zonā tās sastāvā esošie nedegošie (minerālie) piemaisījumi tiek ķīmiski un fizikāli pārveidoti un daļēji tiek izvadīti no katla izdedžu veidā, un ievērojamu daļu no tiem veic dūmgāzes. smalku pelnu daļiņu forma. Lai aizsargātu atmosfēras gaisu no pelnu emisijām, dūmu novadītāju priekšā tiek uzstādīti pelnu savācēji (lai novērstu to pelnu nodilumu).

Izdedžus un notvertos pelnus parasti hidrauliski izved uz pelnu izgāztuvēm.

Dedzinot mazutu un gāzi, pelnu savācēji nav uzstādīti.

Degvielu sadedzinot, ķīmiski saistītā enerģija tiek pārvērsta siltumā. Rezultātā veidojas sadegšanas produkti, kas katla sildvirsmās atdod siltumu ūdenim un no tā veidotajam tvaikam.

Iekārtu komplekts, tās atsevišķie elementi, cauruļvadi, pa kuriem pārvietojas ūdens un tvaiks, veido stacijas tvaika-ūdens ceļu.

Katlā ūdens tiek uzkarsēts līdz piesātinājuma temperatūrai, iztvaiko, un piesātinātais tvaiks, kas veidojas no verdošā katla ūdens, tiek pārkarsēts. No katla pārkarsēts tvaiks pa cauruļvadiem tiek nosūtīts uz turbīnu, kur tā siltumenerģija tiek pārvērsta mehāniskajā enerģijā, kas tiek pārsūtīta uz turbīnas vārpstu. Turbīnā izvadītie tvaiki nonāk kondensatorā, atdod siltumu dzesēšanas ūdenim un kondensējas.

Mūsdienu termoelektrostacijās un termoelektrostacijās ar agregātiem ar vienības jaudu 200 MW un vairāk tiek izmantota tvaika uzsildīšana. Šajā gadījumā turbīnai ir divas daļas: augstspiediena daļa un zemspiediena daļa. Turbīnas augstspiediena sekcijā izplūstošais tvaiks tiek nosūtīts uz starppārsildītāju, kur tam papildus tiek piegādāts siltums. Tālāk tvaiks atgriežas turbīnā (zema spiediena daļā) un no tā nonāk kondensatorā. Starpposma tvaika pārkarsēšana palielina turbīnas iekārtas efektivitāti un palielina tās darbības uzticamību.

Kondensāts tiek izsūknēts no kondensatora ar kondensāta sūkni un, izejot cauri zemspiediena sildītājiem (LPH), nonāk deaeratorā. Šeit tas tiek uzkarsēts ar tvaiku līdz piesātinājuma temperatūrai, savukārt no tā tiek atbrīvots skābeklis un oglekļa dioksīds, kas tiek izvadīts atmosfērā, lai novērstu iekārtu koroziju. Atgaisots ūdens, ko sauc par padeves ūdeni, tiek sūknēts caur augstspiediena sildītājiem (HPH) uz katlu.

Kondensāts HDPE un deaeratorā, kā arī barošanas ūdens HPH tiek uzkarsēts ar tvaiku, kas tiek ņemts no turbīnas. Šī sildīšanas metode nozīmē siltuma atgriešanos (reģenerāciju) ciklā, un to sauc par reģeneratīvo apkuri. Pateicoties tam, tiek samazināta tvaika plūsma kondensatorā un līdz ar to arī dzesēšanas ūdenim nodotā ​​siltuma daudzums, kas palielina tvaika turbīnas iekārtas efektivitāti.

Elementu kopumu, kas nodrošina kondensatorus ar dzesēšanas ūdeni, sauc par dienesta ūdens apgādes sistēmu. Tajā ietilpst: ūdens padeves avots (upe, rezervuārs, dzesēšanas tornis - dzesēšanas tornis), cirkulācijas sūknis, ieplūdes un izplūdes caurules. Kondensatorā apmēram 55% no turbīnā nonākošā tvaika siltuma tiek pārnesti uz atdzesētu ūdeni; šī siltuma daļa netiek izmantota elektroenerģijas ražošanai un tiek izniekota.

Šie zudumi ievērojami samazinās, ja no turbīnas tiek ņemts daļēji izsmelts tvaiks un tā siltums tiek izmantots rūpniecības uzņēmumu tehnoloģiskajām vajadzībām vai ūdens sildīšanai apkurei un karstā ūdens apgādei. Tādējādi stacija kļūst par termoelektrostaciju (koģenerācijas stacija), kas nodrošina kombinētu elektroenerģijas un siltumenerģijas ražošanu. TEC tiek uzstādītas īpašas turbīnas ar tvaika nosūkšanu - tā sauktās koģenerācijas turbīnas. Siltumenerģijas patērētājam nodotā ​​tvaika kondensāts ar atgriezes kondensāta sūkni tiek atgriezts koģenerācijas stacijā.

TES ir iekšējie tvaika un kondensāta zudumi nepilnīgas tvaika-ūdens ceļa hermētiskuma dēļ, kā arī neatgriežams tvaika un kondensāta patēriņš stacijas tehniskajām vajadzībām. Tie veido aptuveni 1 - 1,5% no kopējās tvaika plūsmas uz turbīnām.

Koģenerācijas stacijās var rasties ārēji tvaika un kondensāta zudumi, kas saistīti ar siltumenerģijas piegādi rūpnieciskajiem patērētājiem. Vidēji tie ir 35 - 50%. Tvaika un kondensāta iekšējie un ārējie zudumi tiek papildināti ar ūdens attīrīšanas iekārtā iepriekš apstrādātu papildūdeni.

Tādējādi katla padeves ūdens ir turbīnas kondensāta un papildūdens maisījums.

Stacijas elektroiekārtās ir elektroģenerators, sakaru transformators, galvenā sadales iekārta, elektroapgādes sistēma pašas elektrostacijas mehānismiem caur palīgtransformatoru.

Vadības sistēma apkopo un apstrādā informāciju par tehnoloģiskā procesa gaitu un iekārtu stāvokli, mehānismu automātisko un tālvadību un galveno procesu regulēšanu, iekārtu automātisko aizsardzību.

Mūsdienu pasaule prasa milzīgu enerģijas daudzumu (elektrisko un siltuma), kas tiek ražots dažāda veida spēkstacijās.

Cilvēks ir iemācījies iegūt enerģiju no vairākiem avotiem (ogļūdeņraža degviela, kodolresursi, krītošs ūdens, vējš u.c.) Tomēr līdz pat šai dienai populārākās un efektīvākās ir termoelektrostacijas un atomelektrostacijas, par kurām tiks runāts.

Kas ir atomelektrostacija?

Atomelektrostacija (AES) ir iekārta, kas enerģijas ražošanai izmanto kodoldegvielas sabrukšanas reakciju.

Mēģinājumus izmantot kontrolētu (tas ir, kontrolētu, paredzamu) kodolreakciju elektroenerģijas ražošanai padomju un amerikāņu zinātnieki veica vienlaikus - pagājušā gadsimta 40. gados. 50. gados "mierīgais atoms" kļuva par realitāti, un daudzās pasaules valstīs sāka būvēt atomelektrostacijas.

Jebkuras atomelektrostacijas centrālais mezgls ir kodoliekārta, kurā notiek reakcija. Radioaktīvo vielu sabrukšanas laikā izdalās milzīgs siltuma daudzums. Izdalītā siltumenerģija tiek izmantota dzesēšanas šķidruma (parasti ūdens) sildīšanai, kas, savukārt, uzsilda sekundārā kontūra ūdeni, līdz tas pārvēršas tvaikā. Karstais tvaiks griež turbīnas, kas rada elektrību.

Pasaulē nerimst strīdi par kodolenerģijas izmantošanas lietderību elektroenerģijas ražošanai. Atomelektrostaciju atbalstītāji runā par to augsto produktivitāti, jaunākās paaudzes reaktoru drošību un to, ka šādas elektrostacijas nepiesārņo vidi. Oponenti apgalvo, ka atomelektrostacijas ir potenciāli ārkārtīgi bīstamas, un to darbība un jo īpaši izlietotās kodoldegvielas apglabāšana ir saistīta ar milzīgām izmaksām.

Kas ir TES?

Termoelektrostacijas ir tradīcijām bagātākais un izplatītākais spēkstaciju veids pasaulē. Termoelektrostacijas (kā šis saīsinājums apzīmē) ģenerē elektroenerģiju, sadedzinot ogļūdeņražu degvielu - gāzi, ogles, mazutu.


Termoelektrostacijas darbības shēma ir šāda: sadedzinot degvielu, rodas liels daudzums siltumenerģijas, ar kuras palīdzību tiek uzsildīts ūdens. Ūdens pārvēršas pārkarsētā tvaikā, kas tiek ievadīts turboģeneratorā. Rotējot, turbīnas iedarbina elektriskā ģeneratora daļas, tiek ģenerēta elektriskā enerģija.

Dažās koģenerācijas stacijās nav siltuma pārneses fāzes uz dzesēšanas šķidrumu (ūdeni). Tie izmanto gāzturbīnu iekārtas, kurās turbīnu rotē gāzes, kas iegūtas tieši no degvielas sadegšanas.

Būtiska TPP priekšrocība ir degvielas pieejamība un relatīvais lētums. Tomēr termoelektrostacijām ir arī trūkumi. Pirmkārt, tas apdraud vidi. Degvielai sadedzinot, atmosfērā izdalās liels daudzums kaitīgu vielu. Lai padarītu termoelektrostacijas drošākas, tiek izmantotas vairākas metodes, tostarp: degvielas bagātināšana, speciālu filtru uzstādīšana, kas aiztur kaitīgos savienojumus, dūmgāzu recirkulācijas izmantošana utt.

Kas ir koģenerācijas iekārta?

Pats šīs iekārtas nosaukums atgādina iepriekšējo, un faktiski TEC, tāpat kā termoelektrostacijas, pārveido sadedzinātā kurināmā siltumenerģiju. Bet papildus elektrībai termoelektrostacijas (ko nozīmē koģenerācija) piegādā patērētājiem siltumu. Koģenerācijas stacijas īpaši aktuālas ir aukstajā klimatiskajā zonā, kur ar siltumu nepieciešams nodrošināt dzīvojamās ēkas un ražošanas ēkas. Tāpēc Krievijā ir tik daudz termoelektrostaciju, kurās tradicionāli tiek izmantota pilsētu centrālā apkure un ūdensapgāde.

Koģenerācijas stacijas pēc darbības principa tiek klasificētas kā kondensācijas elektrostacijas, taču atšķirībā no tām koģenerācijas stacijās daļa saražotās siltumenerģijas tiek izmantota elektroenerģijas ražošanai, bet otra daļa tiek izmantota dzesēšanas šķidruma sildīšanai, kas. tiek piegādāts patērētājam.


Koģenerācijas stacijas ir efektīvākas par tradicionālajām termoelektrostacijām, jo ​​ļauj maksimāli izmantot saņemto enerģiju. Galu galā pēc elektriskā ģeneratora griešanās tvaiks paliek karsts, un šo enerģiju var izmantot apkurei.

Papildus termoelektrostacijām ir arī atomelektrostacijas, kurām nākotnē vajadzētu ieņemt vadošo lomu ziemeļu pilsētu elektroenerģijas un siltuma apgādē.

Reiz, kad iebraucām krāšņajā Čeboksaras pilsētā, no austrumiem, mana sieva pamanīja divus milzīgus torņus, kas stāvēja gar šoseju. — Un kas tas ir? viņa jautāja. Tā kā es absolūti negribēju parādīt savu nezināšanu savai sievai, es mazliet rakos savā atmiņā un izteicu vienu uzvarošu: "Tie ir dzesēšanas torņi, vai nezināt?". Viņa bija nedaudz samulsusi: "Priekš kam tie paredzēti?" — Nu, šķiet, ir ko atdzist. "Un kas?". Tad es samulsu, jo nemaz nezināju, kā tikt ārā tālāk.

Varbūt šis jautājums uz visiem laikiem palicis atmiņā bez atbildes, taču brīnumi notiek. Dažus mēnešus pēc šī incidenta man paveicās nokļūt šeit tūrē.

Tātad, kas ir koģenerācija?

Saskaņā ar Wikipedia CHP — koģenerācijas stacijas saīsinājums — ir termoelektrostacijas veids, kas ražo ne tikai elektrību, bet arī siltuma avotu tvaika vai karstā ūdens veidā.

Par to, kā viss darbojas, es pastāstīšu zemāk, un šeit jūs varat redzēt pāris vienkāršotas shēmas stacijas darbībai.

Tātad, viss sākas ar ūdeni. Tā kā ūdens (un tvaiks, kā tā atvasinājums) ir galvenais siltumnesējs koģenerācijas stacijā, pirms tas nonāk katlā, tas vispirms ir jāsagatavo. Lai katlos neveidotos nosēdumi, pirmajā posmā ūdens ir jāmīkstina, bet otrajā - jāattīra no visa veida piemaisījumiem un ieslēgumiem.

Tas viss notiek ķīmiskā ceha teritorijā, kurā atrodas visi šie konteineri un trauki.

Ūdeni sūknē milzīgi sūkņi.

No šejienes tiek kontrolēts darbnīcas darbs.

Apkārt daudz pogu...

Sensori…

Un arī pilnīgi neskaidri elementi ...

Ūdens kvalitāte tiek pārbaudīta laboratorijā. Šeit viss ir nopietni...

Šeit iegūto ūdeni turpmāk sauksim par "tīru ūdeni".

Tātad, mēs izdomājām ūdeni, tagad mums vajag degvielu. Parasti tā ir gāze, mazuts vai ogles. Čeboksaras TEC-2 galvenais kurināmā veids ir gāze, kas tiek piegādāta pa galveno gāzes vadu Urengoy - Pomary - Užhgorod. Daudzās stacijās ir degvielas sagatavošanas punkts. Šeit dabasgāze, kā arī ūdens tiek attīrīta no mehāniskiem piemaisījumiem, sērūdeņraža un oglekļa dioksīda.

TEC ir stratēģisks objekts, kas darbojas 24 stundas diennaktī, 365 dienas gadā. Tāpēc šeit visur un visam ir rezerve. Degviela nav izņēmums. Ja nav dabasgāzes, mūsu stacija var darboties ar mazutu, kas tiek glabāta milzīgās tvertnēs, kas atrodas pāri ceļam.

Tagad mums ir Tīrs ūdens un sagatavota degviela. Nākamais mūsu ceļojuma punkts ir katlu un turbīnu veikals.

Tas sastāv no divām nodaļām. Pirmajā ir katli. Nē, ne šādi. Pirmajā ir BOILERI. Lai rakstītu savādāk, roka neceļas, katrs ar divpadsmit stāvu ēku. Kopumā CHPP-2 ir pieci no tiem.

Šī ir koģenerācijas stacijas sirds, un šeit notiek galvenā darbība. Gāze, kas nonāk katlā, izdeg, atbrīvojot traku enerģijas daudzumu. Šeit ienāk tīrs ūdens. Pēc karsēšanas tas pārvēršas tvaikā, precīzāk pārkarsētā tvaikā, kura izejas temperatūra ir 560 grādi un spiediens 140 atmosfēras. Mēs to sauksim arī par "tīru tvaiku", jo tas veidojas no sagatavota ūdens.
Papildus tvaikam pie izejas mums ir arī izplūde. Pie maksimālās jaudas visi pieci katli patērē gandrīz 60 kubikmetrus dabasgāzes sekundē! Lai noņemtu sadegšanas produktus, ir nepieciešama nebērnīga "dūmu" caurule. Un ir arī viens.

Caurule ir redzama gandrīz no jebkuras pilsētas teritorijas, ņemot vērā 250 metru augstumu. Man ir aizdomas, ka šī ir augstākā ēka Čeboksarā.

Blakus ir nedaudz mazāka caurule. Rezervē vēlreiz.

Ja koģenerācijas stacija darbojas ar oglēm, ir nepieciešama papildu izplūdes attīrīšana. Bet mūsu gadījumā tas nav nepieciešams, jo dabasgāze tiek izmantota kā degviela.

Katlu un turbīnu ceha otrajā daļā ir iekārtas, kas ražo elektroenerģiju.

Četri no tiem ir uzstādīti Čeboksaras TEC-2 mašīntelpā ar kopējo jaudu 460 MW (megavati). Tieši šeit tiek piegādāts pārkarsēts tvaiks no katlu telpas. Viņš zem milzīga spiediena tiek nosūtīts uz turbīnas lāpstiņām, liekot trīsdesmit tonnu rotoru griezties ar ātrumu 3000 apgr./min.

Instalācija sastāv no divām daļām: pašas turbīnas un ģeneratora, kas ražo elektroenerģiju.

Un lūk, kā izskatās turbīnas rotors.

Sensori un mērinstrumenti ir visur.

Avārijas gadījumā var nekavējoties apturēt gan turbīnas, gan katlus. Šim nolūkam ir īpaši vārsti, kas sekundes daļā var izslēgt tvaika vai degvielas padevi.

Interesanti, vai ir tāda lieta kā industriālā ainava vai industriālais portrets? Tam ir savs skaistums.

Istabā ir šausmīgs troksnis, un, lai dzirdētu kaimiņu, ir ļoti jānoslogo dzirde. Turklāt tas ir ļoti karsts. Es gribu novilkt ķiveri un noģērbties līdz T-kreklam, bet es to nevaru izdarīt. Drošības apsvērumu dēļ koģenerācijas stacijā ir aizliegts valkāt apģērbu ar īsām piedurknēm, ir pārāk daudz karstu cauruļu.
Lielākoties darbnīca ir tukša, cilvēki šeit parādās reizi divās stundās, apļa laikā. Un iekārtu darbība tiek kontrolēta no Galvenās vadības paneļa (Grupas vadības paneļi katliem un turbīnām).

Tā izskatās dežūrpunkts.

Apkārt ir simtiem pogu.

Un desmitiem sensoru.

Daži no tiem ir mehāniski un daži ir elektroniski.

Šī ir mūsu ekskursija, un cilvēki strādā.

Kopumā pēc katla un turbīnu ceha pie izejas mums ir elektrība un tvaiks, kas ir daļēji atdzisis un zaudējis daļu spiediena. Ar elektrību, šķiet, ir vieglāk. Pie dažādu ģeneratoru izejas spriegums var būt no 10 līdz 18 kV (kilovoltiem). Ar bloku transformatoru palīdzību tas paaugstinās līdz 110 kV, un tad elektroenerģiju var pārraidīt lielos attālumos, izmantojot elektropārvades līnijas (elektrības līnijas).

Atlikušo "Tīro tvaiku" izlaist uz sāniem ir neizdevīgi. Tā kā tas veidojas no "Pure Water", kura ražošana ir diezgan sarežģīts un dārgs process, lietderīgāk to atdzesēt un atgriezt katlā. Tātad apburtā lokā. Bet ar tā palīdzību un ar siltummaiņu palīdzību jūs varat sildīt ūdeni vai ražot sekundāro tvaiku, ko var viegli pārdot trešo pušu patērētājiem.

Kopumā tieši šādā veidā mēs savās mājās saņemam siltumu un elektrību, iegūstot ierasto komfortu un mājīgumu.

O jā. Kāpēc vispār ir vajadzīgi dzesēšanas torņi?

Izrādās, viss ir ļoti vienkārši. Lai atdzesētu atlikušo "tīro tvaiku", pirms jaunas padeves katlam tiek izmantoti visi tie paši siltummaiņi. To dzesē ar tehniskā ūdens palīdzību, CHPP-2 ņem tieši no Volgas. Tam nav nepieciešama īpaša apmācība, un to var arī izmantot atkārtoti. Izejot cauri siltummainim, procesa ūdens tiek uzkarsēts un nonāk dzesēšanas torņos. Tur tas plānā plēvē plūst uz leju vai pilienu veidā nokrīt un tiek atdzesēts ar pretimnākošo gaisa plūsmu, ko rada ventilatori.

Un izmešanas dzesēšanas torņos ūdens tiek izsmidzināts, izmantojot īpašas sprauslas. Jebkurā gadījumā galvenā dzesēšana notiek nelielas ūdens daļas iztvaikošanas dēļ. Atdzesētais ūdens pa speciālu kanālu iziet no dzesēšanas torņiem, pēc tam ar sūkņu stacijas palīdzību tiek nosūtīts atkārtotai izmantošanai.
Vārdu sakot, dzesēšanas torņi ir nepieciešami, lai atdzesētu ūdeni, kas atdzesē tvaiku, kas darbojas katla-turbīnas sistēmā.

Viss koģenerācijas stacijas darbs tiek kontrolēts no galvenā vadības paneļa.

Šeit visu laiku ir dežurants.

Visi notikumi tiek reģistrēti.

Nebaro mani ar maizi, ļauj man nofotografēt pogas un sensorus...

Par to gandrīz viss. Noslēgumā ir dažas stacijas fotogrāfijas.
Šī ir veca, vairs nestrādājoša caurule. Visticamāk, tas drīz tiks noņemts.

Uzņēmumā ir daudz propagandas.

Viņi šeit lepojas ar saviem darbiniekiem.

Un viņu sasniegumi.

Tas nešķiet pareizi...

Atliek piebilst, ka, kā pa jokam - "Es nezinu, kas ir šie emuāru autori, bet viņu gids ir OAO TGC-5 filiāles direktors Mari El un Čuvašijā, holdinga IES - Dobrovs S.V. "

Kopā ar stacijas direktoru S.D. Stoļarovs.

Bez pārspīlējumiem viņi ir īsti profesionāļi savā jomā.

TEC ir termoelektrostacija, kas ražo ne tikai elektroenerģiju, bet arī dod siltumu mūsu mājām ziemā. Uz Krasnojarskas TEC piemēra apskatīsim, kā darbojas gandrīz jebkura termoelektrostacija.

Krasnojarskā ir 3 koģenerācijas stacijas, kuru kopējā elektriskā jauda ir tikai 1146 MW (salīdzinājumam, mūsu Novosibirskas TEC 5 jauda vien ir 1200 MW), bet tieši Krasnojarskas TEC-3 man bija ievērojams. jo stacija ir jauna - nav pagājis pat gads, jo pirmais un līdz šim vienīgais energobloks tika sertificēts Sistēmas operatorā un nodots komerciālā ekspluatācijā. Tāpēc man izdevās nofotografēt skaistu staciju, kas vēl nebija putekļaina, un uzzināju daudz jauna par koģenerācijas staciju.

Šajā ierakstā papildus tehniskajai informācijai par KrasCHP-3 es vēlos atklāt gandrīz jebkuras koģenerācijas stacijas darbības principu.

1. Trīs skursteņi, augstākā no tiem augstums 275 m, otrais augstākais 180 m

Pats koģenerācijas saīsinājums nozīmē, ka stacija ražo ne tikai elektrību, bet arī siltumu (karsto ūdeni, apkuri), un siltuma ražošana mūsu valstī, kas pazīstama ar bargām ziemām, varbūt ir vēl svarīgāka.

2. Krasnojarskas TEC-3 uzstādītā elektriskā jauda ir 208 MW, un uzstādītā siltuma jauda ir 631,5 Gcal/h.

Vienkāršotā veidā koģenerācijas stacijas darbības principu var raksturot šādi:

Viss sākas ar degvielu. Akmeņogles, gāze, kūdra, degslāneklis var darboties kā kurināmais dažādās spēkstacijās. Mūsu gadījumā tās ir B2 klases brūnogles no Borodino atklātās bedres, kas atrodas 162 km attālumā no stacijas. Ogles ieved pa dzelzceļu. Daļa tiek uzglabāta, otra daļa pa konveijeriem nonāk spēka agregātā, kur pašas ogles vispirms tiek sasmalcinātas līdz putekļiem un pēc tam ievadītas sadegšanas kamerā - tvaika katlā.

Tvaika katls ir iekārta, kas ražo tvaiku ar spiedienu virs atmosfēras spiediena no padeves ūdens, kas tam nepārtraukti tiek piegādāts. Tas notiek siltuma dēļ, kas izdalās degvielas sadegšanas laikā. Pats apkures katls izskatās diezgan iespaidīgi. KrasCHP-3 katla augstums ir 78 metri (26 stāvu ēka), un tas sver vairāk nekā 7000 tonnu.

6. Tvaika katla zīmols Ep-670, ražots Taganrogā. Katla jauda 670 tonnas tvaika stundā

Es aizņēmos no vietnes energoworld.ru vienkāršotu elektrostacijas tvaika katla diagrammu, lai jūs varētu saprast tās struktūru

1 - sadegšanas kamera (krāsns); 2 - horizontālais dūmvads; 3 - konvektīvā vārpsta; 4 - krāsns sieti; 5 - griestu ekrāni; 6 - notekcaurules; 7 - bungas; 8 - starojuma konvektīvā pārkarsētājs; 9 - konvektīvā pārkarsētājs; 10 - ūdens ekonomaizers; 11 - gaisa sildītājs; 12 - ventilators; 13 - apakšējo ekrānu kolektori; 14 - izdedžu kumode; 15 - auksts kronis; 16 - degļi. Diagrammā nav parādīts pelnu savācējs un dūmu nosūcējs.

7. Skats no augšas

10. Katla cilindrs ir skaidri redzams. Bungas ir cilindrisks horizontāls trauks ar ūdens un tvaika tilpumiem, kurus atdala virsma, ko sauc par iztvaikošanas spoguli.

Pateicoties lielajai tvaika jaudai, katlam ir izveidojušās sildvirsmas, gan iztvaikojošas, gan pārkarsējošas. Viņa kurtuve ir prizmatiska, četrstūraina ar dabisku cirkulāciju.

Daži vārdi par katla darbības principu:

Padeves ūdens nonāk cilindrā, ejot caur ekonomaizeru, caur notekcaurulēm nolaižas uz ekrānu apakšējiem kolektoriem no caurulēm, caur šīm caurulēm ūdens paceļas un attiecīgi uzsilst, jo deglis deg krāsns iekšpusē. Ūdens pārvēršas tvaika-ūdens maisījumā, daļa no tā nonāk attālajos ciklonos, bet otra daļa atgriežas bungā. Gan tur, gan tur šis maisījums tiek sadalīts ūdenī un tvaikā. Tvaiks iet uz pārkarsētājiem, un ūdens atkārto savu ceļu.

11. Atdzesētās dūmgāzes (apmēram 130 grādi) izplūst no krāsns elektrostatiskajos nogulsnēs. Elektrostatiskajos nogulsnēs gāzes tiek attīrītas no pelniem, pelni tiek izvadīti uz pelnu izgāztuvi, un attīrītās dūmgāzes nonāk atmosfērā. Efektīvā dūmgāzu attīrīšanas pakāpe ir 99,7%.
Fotoattēlā ir tie paši elektrostatiskie nosēdētāji.

Izejot cauri pārkarsētājiem, tvaiks tiek uzkarsēts līdz 545 grādu temperatūrai un nonāk turbīnā, kur zem tā spiediena griežas turbīnas ģeneratora rotors un attiecīgi tiek ģenerēta elektrība. Jāpiebilst, ka kondensācijas elektrostacijās (GRES) ūdens cirkulācijas sistēma ir pilnībā slēgta. Viss tvaiks, kas iet cauri turbīnai, tiek atdzesēts un kondensēts. Atkal pārvērsts šķidrā stāvoklī, ūdens tiek izmantots atkārtoti. Un koģenerācijas turbīnās ne viss tvaiks nonāk kondensatorā. Tiek veikta tvaika ieguve - rūpnieciskā (karstā tvaika izmantošana jebkurā ražošanā) un apkure (karstā ūdens apgādes tīkls). Tas padara koģenerāciju ekonomiski izdevīgāku, taču tai ir savi trūkumi. Koģenerācijas staciju trūkums ir tāds, ka tās jābūvē tuvu gala patērētājam. Siltumtrašu ievilkšana maksā lielu naudu.

12. Krasnojarskas TEC-3 tiek izmantota vienreizēja procesa ūdens apgādes sistēma, kas ļauj atteikties no dzesēšanas torņu izmantošanas. Tas ir, ūdens kondensatora dzesēšanai un izmantošanai katlā tiek ņemts tieši no Jeņisejas, bet pirms tam tas tiek iztīrīts un atsālīts. Pēc lietošanas ūdens pa kanālu atgriežas atpakaļ uz Jeņiseju, izejot cauri izkliedējošajai izplūdes sistēmai (sajaukt sakarsētu ūdeni ar aukstu ūdeni, lai samazinātu upes termisko piesārņojumu)

14. Turboģenerators

Ceru, ka varēju skaidri aprakstīt TEC darbības principu. Tagad nedaudz par pašu KrasTETS-3.

Staciju sāka būvēt tālajā 1981. gadā, taču, kā tas notiek Krievijā, PSRS sabrukuma un krīžu dēļ termoelektrostaciju nebija iespējams uzbūvēt laikā. No 1992. līdz 2012.gadam stacija strādāja kā katlu telpa - sildīja ūdeni, bet elektrību ražot iemācījās tikai pagājušā gada 1.martā.

Krasnojarskas TEC-3 pieder Jeņisejas TGC-13. TEC nodarbina aptuveni 560 cilvēkus. Pašlaik Krasnojarskas TEC-3 nodrošina siltumapgādi Krasnojarskas Sovetskas rajona rūpniecības uzņēmumiem un mājokļu un komunālajam sektoram - jo īpaši Severnijas, Vzletkas, Pokrovskas un Innokentevskas mikrorajoniem.

17.

19. Procesors

20. KrasCHPP-3 ir arī 4 karstā ūdens boileri

21. Skatuve kurtuvē

23. Un šī fotogrāfija tika uzņemta no barošanas bloka jumta. Lielās caurules augstums ir 180m, mazākā ir palaišanas katlu mājas caurule.

24. transformatori

25. Kā sadales iekārta KrasCHP-3 tiek izmantota slēgta sadales iekārta ar SF6 izolāciju (ZRUE) 220 kV.

26. ēkas iekšpusē

28. Sadales iekārtas vispārējs skats

29. Tas ir viss. Paldies par jūsu uzmanību