Въглищни електроцентрали, работещи с въглища Черепецкая ГРЕС. как изглежда модерна електроцентрала на въглища

Описание

Основната цел на въглищните мини-ТЕЦ е да решават проблемите с осигуряването на топлина, пара и електричество на промишлени съоръжения, в които според условията технологичен процеспара е необходима, особено в райони, които по редица причини нямат достатъчно количество газ или течно гориво (или използването на този вид гориво е нерентабилно или трудно) и райони с директен добив на въглища. Проектирането, изграждането и реконструкцията на въглищни котелни и мини-CHP инсталации по специален начин се различава от подобни произведенияза газови и дизелови котли и изисква решаването на допълнителни задачи за осигуряване на надеждна работа и висока ефективност Гориво - въглища, доставяни от склад за въглища от товарач до бункер с хидравличен тласкач в пещта KSOMOD. Освен това от бункера въглищата се подават на порции автоматичен режимв горивната камера KSOMOD (прозорец за зареждане 1200x250). В горивната камера KSOMOD с шумолещ прът въглищата се изгарят във кипящ слой. Димните газове отделят топлина в котела и икономийзера. Димни газовес помощта на димоотвод, те се насочват към общ дим, а след това в стоманения комин на котелното помещение. Остатъците от изгорели въглища – шлака и пепел се отстраняват по конвейер в бункера на шлакоакумулатор. Шлаката се отстранява от бункера по шосе. Цялото електрическо оборудване в котелното, работещо с въглища, както и котелното устройство, се управлява от контролния шкаф. Принудителната циркулация на водата в котелното помещение се извършва с помощта на центробежна помпа на първи контур. Връщащата се вода от първи контур, която отдава топлина на отоплителната вода в пластинчатите нагреватели, се връща на входа на котела, където се загрява до 70 градуса С и се подава към долните колектори, разположени в задната част на котела. Загрятата вода напуска котела отгоре и се връща обратно към входа пластинчати топлообменници- бойлери за отопление. Котелът се захранва с подготвена вода. Контролният панел осигурява автоматично управление на работата на котелното помещение (стартиране и спиране). дадена програма), както и аварийно спиране (блокиране на подаването на гориво, работа на вентилатора на вентилатора, димоотвод). Ако имате нужда от надежден и ефективна системаотопление, техника, ще намерите най-доброто решениемодулни котелни UGK до мини-ТЕЦ на въглища, използващи енергоспестяващи парни турбини за евтино производство на топлинна и електрическа енергия (вижте в раздела парни турбинии турбо задвижвания).

Свържете се с продавача

Основните предимства на използването на въглища в котелни и мини-ТЕЦ са: 1. Патентована технология за подаване на гориво и изгаряне на въглища в мини-ТЕЦ; 2. Надеждна системамеханизация и автоматизация за мини въглищни електроцентрали; 3. Ефективно изгаряне с нискокачествени въглища (използва се всеядна технология KSOMOD); 4. Ниска цена на произведената електроенергия, топлинна енергия; 5. Възможност бързо строителство; 6. Нисък разход на гориво; 7. Дълъг експлоатационен живот на оборудването; 8. Безопасност на околната среда.

От 2000 г. световният капацитет за производство на въглища се удвои до 2000 GW в резултат на експлозивния растеж на инвестиционните проекти в Китай и Индия. Други 200 GW са в процес на изграждане и 450 GW се планират в целия свят. През последните десетилетия въглищните електроцентрали произвеждат 40-41% от световната електроенергия - най-големият дял в сравнение с други видове производство. В същото време пикът в производството на електроенергия от въглища беше достигнат през 2014 г., а сега започна деветата вълна от намаляване на натоварването на работещите ТЕЦ и тяхното затваряне. Повече за това в нашия преглед на Carbon Brief.

От 2000 г. световният капацитет за производство на въглища се удвои до 2000 GW в резултат на експлозивния растеж на инвестиционните проекти в Китай и Индия. Други 200 GW са в процес на изграждане и 450 GW се планират в целия свят. В клуба на производителите на въглища има 77 държави, още 13 планират да се присъединят към него до 2030 г.

През последните десетилетия въглищните електроцентрали произвеждат 40-41% от световната електроенергия - най-големият дял в сравнение с други видове производство.

В същото време пикът в производството на електроенергия от въглища беше достигнат през 2014 г., а сега започна деветата вълна от намаляване на натоварването на работещите ТЕЦ и тяхното затваряне. През годините ЕС и САЩ затвориха 200 GW, други 170 GW трябва да бъдат спрени до 2030 г. От 9 април 2018 г. 27 държави се присъединиха към Алианса за извеждане от употреба на въглища, от които 13 имат работещи електроцентрали.

Имайте предвид, че от 2010 до 2017 г. само 34% от планирания капацитет за въглища са изградени или въведени в строителство (873 GW), докато 1700 GW са отменени или отложени, съобщава CoalSwarm. Например търг за изграждане на такъв нова станцияможе да привлече няколко приложения, всяко от които ще се брои в "планирания капацитет".

Според Международната агенция по енергетика (IEA) всички необработени въглищни централи трябва да бъдат затворени в рамките на няколко десетилетия, ако затоплянето трябва да бъде ограничено до по-малко от 2°C над прединдустриалните температури. За да хвърли светлина върху тази история, Carbon Brief картографира миналото, настоящето и бъдещето на всички въглищни електроцентрали в света към февруари 2018 г. (https://www.carbonbrief.org/mapped-worlds-coal-power-plants), която показва всички въглищни ТЕЦ над 30 MW всяка, работещи в периода 2000-2017 г., както и местоположението на планираните. Картата включва около 10 000 затворени, работещи и планирани въглищни централи с общ капацитет 4 567 GW, от които 1 996 GW са в експлоатация днес, 210 GW са в процес на изграждане, 443 GW са планирани, 2 387 GW се преустановяват и 1 681 GW са предложени да бъде построен, но след това отменен от 2010 г. в 95 страни по света. В света има и около 27 GW малки ТЕЦ на въглища - до 30 MW всяка.

Увеличаване на капацитета за въглища

Производството на въглища е преди всичко за обещанието за евтина електроенергия за стимулиране на икономическия растеж. Глобалният капацитет за производство на въглища нараства годишно между 2000 и 2017 г., почти удвоявайки се от 1,063 GW на 1,995 GW. Въглищата произвеждат 40-41% от електроенергията в света, което е най-големият дял през последните десетилетия. Днес въглищната енергия се използва от 77 страни по света в сравнение с 65 през 2000 г. Други 13 планират да се присъединят към клуба за въглищна енергия.

Емисиите на CO2 от съществуващите централи са достатъчни, за да нарушат въглеродния бюджет с 1,5 или 2 градуса по Целзий. Според проучването тези ограничения биха означавали липса на нови въглищни електроцентрали и предсрочно затваряне на 20% от флота, работещ с въглища. Всички електроцентрали на сурови въглища ще трябва да бъдат затворени до 2040 г., за да запазят растежа на света „много под“ 2 градуса по Целзий, според IEA. Това би означавало спиране на 100 GW мощност на въглища всяка година в продължение на 20 години или приблизително един въглищен блок всеки ден до 2040 г.

Въпреки това, заглавията на вестниците и енергийните прогнози показват, че растежът на въглищата няма да спре. Тези мрачни перспективи за влошаване на климата са смекчени от признаци на бързи промени в енергийния сектор. Конвейерната лента за строящи се или планирани въглищни блокове е намалена наполовина от 2015 г. Темпът на затваряне на ТЕЦ се ускорява, достигайки общо ниво от 197 GW между 2010 и 2017 г.

Забавяне на растежа на въглищата

МАЕ вярва в това инвестиционен пик към световната въглищна енергия вече премина и индустрията навлезе във фаза на "драматично забавяне". В доклада на МАЕ се казва, че Китай, който предоставя повечетотекущ растеж, вече не се нуждае от нови ТЕЦ.

Провал в инвестициите означава, че растежът на капацитета за въглища се забавя. И ако през 2011 г. в света са пуснати в експлоатация 82 GW, то през 2017 г. - само 34 GW.

Броят на новите станции в процес на изграждане намалява всяка година, което е спад от 73% от 2015 г., според последния годишен доклад на CoalSwarm, Greenpeace и Sierra Club. Китай затваря много стотици малки, стари и по-малко ефективни нагласизамяната им с по-големи и по-ефективни. Всичко това означава, че глобална сила генериране на въглища може да достигне своя пик през 2022 г., се казва в доклад за състоянието на индустрията на IEA.

Пикови емисии на CO2

Данните на МАЕ показват това CO2 емисии от въглищна енергия, може би вече достигна своя връх през 2014 г ., въпреки факта, че капацитетът на въглищата продължава да расте. Емисиите на въглища CO2 са спаднали с 3,9% между 2014-2016 г., производството на въглища е спаднало с 4,3%.

Тъй като капацитетът на въглищата продължава да се увеличава, съществуващите въглищни електроцентрали работят за по-малко часове. Средно глобалните електроцентрали, работещи с въглища, са работели за около половината от времето през 2016 г., с коефициент на използване от 52,5%. Подобна тенденция се наблюдава в САЩ (52%), ЕС (46%), Китай (49%) и Индия (60%).

Редица други фактори също оказват влияние върху връзката между електроцентралите, работещи с въглища, и емисиите на CO2. Те включват вида на въглищата и технологиите за горене, използвани от всяка централа. Топлоелектрическите централи, които изгарят нискокачествен лигнит, могат да отделят до 1200 тона CO2 на GWh произведена електроенергия. Висококачествените въглища отделят по-малко емисии.

Технологията на горене също е важна, от по-малко ефективни "подкритични" инсталации до свръх-свръхкритични системи, които повишават ефективността на котела, когато повече високи налягания... Най-старите и най-малко ефективни подкритични единици работят с 35% ефективност. Новите технологии повишават този показател до 40% и ултра-свръхкритични до 45% (HELE).

Въпреки това, според Световната асоциация за въглища, дори въглищните блокове HELE отделят около 800tCO2/GWh. Това е около два пъти повече от емисиите на газова електроцентрала и около 50-100 пъти по-високо от ядрените, вятърните и слънчевите. МАЕ не вижда по-нататъшни перспективи за енергия от въглища в сценарии преди 2C, тъй като остатъчните емисии са твърде високи, дори при улавяне и съхранение на въглерод.

Имаше малък скок в производството на въглища и емисиите на CO2 през 2017 г., движени от увеличеното производство в Китай, въпреки че те остават под пика от 2014 г.

Ерозия на въглищната икономика

Ниското ниво на използване на електроцентралите (CCI) е „разяждащо“ за икономиката на ТЕЦ, работещи с въглища. Като цяло те са проектирани да работят поне 80% от времето, тъй като имат относително високи фиксирани разходи. Това е и базата за оценка на разходите за изграждане на новия въглищен блок, докато по-ниското оползотворяване увеличава цената на единица електроенергия. Тенденцията надолу в CCI е особено токсична за операторите на електроцентрали, работещи с въглища, като се конкурират с бързо падащите цени на възобновяемата енергия, евтиния газ в САЩ и растящите цени на въглищата в ЕС. Ограниченията за доставка на въглища повишават цените на въглищата, като допълнително подкопават всички останали ползи пред алтернативите.

Новите екологични разпоредби повишават разходите за електроцентрали, работещи с въглища в много юрисдикции от ЕС до Индия и Индонезия. Собствениците на въглищни централи трябва да инвестират в пречиствателна станция за отпадни водида отговарят на по-високите екологични стандарти или да затворят напълно мръсните си ТЕЦ. Тази комбинация от фактори означава, че повечето станции в съществуващия въглищен флот в ЕС и дори Индия са изправени пред сериозни икономически проблеми, според финансовия мозъчен тръст Carbon Tracker. Установено е, че до 2030 г. например почти всички въглищни електроцентрали в ЕС ще бъдат нерентабилни. Основателят на Bloomberg New Energy Finance Майкъл Либрайх казва, че въглищата са изправени пред две " повратни точки». Първият е, когато новата възобновяема енергия става по-евтина от новите въглищни електроцентрали, което вече се случи в няколко региона. Второ, когато новите възобновяеми енергийни източници са по-евтини от съществуващите въглищни електроцентрали.

отбележи, че електроцентралите на въглища могат да продължат да работят в неблагоприятни условия икономически условия, например, с доплащане за мощност. Тази практика беше въведена от редица страни от ЕС през 2018 г.

През 2018 г. Китай, Виетнам и Тайланд напълно отмениха слънчевата такса. Филипините и Индонезия значително го намалиха. А в Индия слънчевото производство вече е по-евтино от въглищата. Тоест, в условията на реална конкуренция, генерирането на въглища в страните Югоизток Азия вече губи от ВЕИ и ще се развива по-бавно от планираното.

Ключови държави и региони

77 държави използват въглища за производство на електроенергия, спрямо 65 през 2000 г. Оттогава 13 държави са изградили съоръжения за въглища и само една страна - Белгия - ги е затворила. Допълнителни 13 държави, които представляват 3% от сегашния капацитет, се ангажираха да изключат въглищата до 2030 г. чрез Алианса за въглищата от миналото, воден от Обединеното кралство и Канада. Междувременно 13 държави все още се надяват да се присъединят към клуба за въглищна енергия.

Топ 10 страните по света, показани в лявата част на таблицата по-долу, представляват 86% от общия брой работещи електроцентрали, работещи с въглища. Вдясно в таблицата - Топ 10 страни, които планират да изградят 64% от световния капацитет за работа с въглища.

Държава / оперативен MW / дял в света Държава / MW в процес на изграждане / дял

Китай 935.472 47% Китай 210.903 32%

САЩ 278.823 14% Индия 131.359 20%

Индия 214,910 11% Виетнам 46,425 7%

Германия 50 400 3% Турция 42 890 7%

Русия 48,690 2% Индонезия 34,405 5%

Япония 44,578 2% Бангладеш 21,998 3%

Южна Африка 41,307 2% Япония 18,575 3%

Южна Корея 37 973 2% Египет 14 640 2%

Полша 29,401 1% Пакистан 12,385 2%

Индонезия 28 584 1% Филипини 12 141 2%

Китай има най-големия действащ флот с въглища и е дом на най-големия тръбопровод от 97 GW в процес на изграждане в радиус от 250 км по делтата на река Яндзъ около Шанхай. Това е повече, отколкото вече съществува във всяка страна с изключение на Индия и Съединените щати. Русия има петия по големина флот, работещ с въглища в света, който представлява само 2% от световния производствен капацитет.

Китай

През последните 20 години най-значимите промени се случиха в Китай. Неговият флот, работещ с въглища, се е увеличил пет пъти между 2000 и 2017 г. и достигна 935 GW или почти половината от световния капацитет.

Китай е и най-големият емитен на CO2 в света и използва половината от световните въглища, така че бъдещият му път е непропорционално важен за глобалните усилия за борба с изменението на климата.

Индустриалната дейност и използването на въглища бяха стимулирани преди назначаването на председателя Си за „доживотен лидер“. Тази енергийна политика може да увеличи емисиите на CO2 с най-бързия темп от години.

Някои анализатори обаче твърдят, че употребата на въглища в Китай може да бъде намалена наполовина до 2030 г. Правителството въвежда национална схема за търговия с емисии и затваря и ограничава нови въглища в отговор на замърсяването на въздуха и опасенията за климата. Това означава, че конвейерната лента на строящи се или планирани през 2017 г. ТЕЦ на въглища е намаляла със 70% до 2016 г., съобщава CoalSwarm.

Това също така означава, че планираните проекти е малко вероятно да получат необходимите разрешителни за тяхното изграждане, казва Лаури Миливирта, енергиен анализатор на Грийнпийс в източна Азия... „Много от планираните проекти в Китай и Индия на практика са мъртви. В Индия те са търговски неликвидни, никой в ​​разума си няма да ги построи... в Китай няма смисъл, защото вече има твърде голям капацитет, излишък." Според Администрацията за енергийна информация на САЩ (EIA), производството на електроенергия и въглища в Китай са повече или по-малко на върха си.

Индия

Второто най-голямо увеличение на капацитета от 2000 г. насам се случи в Индия, където енергийният флот, работещ с въглища, се утрои до 215 GW. V последните временасъстоянието на производството на въглища в Индия рязко се влоши. МАЕ намали прогнозата си за търсенето на индийски въглища поради забавяне на растежа на търсенето на електроенергия и намаляване на разходите за възобновяеми енергийни източници. Някои 10 GW централи се считат за „неустойчиви“, други 30 GW са под „стрес“, според индийския министър на енергетиката в интервю за Bloomberg през май 2018 г. Това е така, защото „революцията в областта на възобновяемата енергия в Индия изтласква въглищата от скалата на дълга. " Матю Грей, анализатор в Carbon Tracker.

Последният национален план за електроенергия на Индия е насочен към изхвърлянето на 48 GW електроцентрали, работещи с въглища, отчасти поради нови екологични стандарти. Той също така предвижда въвеждане в експлоатация на 94 GW нови мощности, но тази цифра се смята за нереалистична от ключови анализатори в света. Страната е планирала въвеждането в експлоатация на 44 GW проекта, от които 17 GW са спрени за дълги години. " В Индия възобновяемите енергийни източници вече могат да доставят енергия на по-ниска цена от новите и дори повечето съществуващи електроцентрали, работещи с въглища. „Казва Лаури Миливирта, енергиен анализатор в Greenpeace East Asia.

САЩ

Вълната от изхвърляне на стари мощности намали производството на въглища в САЩ с 61 GW за шест години, а други 58 GW се планира да бъдат закрити, отбелязва Coal Swarm. Това ще намали въглищния флот на САЩ с две пети, от 327 GW през 2000 г. на 220 GW в бъдеще или по-малко.

Един от начините да се спаси индустрията е чрез обявените планове на администрацията на Тръмп за спасяване на нерентабилни електроцентрали, работещи с въглища по причини национална сигурностза поддържане на надеждността на системата чрез допълнителни такси за капацитет, Bloomberg ги описва като „безпрецедентна намеса на американските енергийни пазари“.

От друга страна, пазарните условия в момента благоприятстват газовите електроцентрали и възобновяемите енергийни източници. В Съединените щати няма нови въглищни съоръжения. Очаква се извеждането от експлоатация на въглищните мощности през 2018 г. да възлезе на 18 GW. Миналата година потреблението на въглища в енергийния сектор на САЩ беше най-ниското от 1982 г.

Европейски съюз

Предвид плановете на ЕС за поетапно премахване на въглищата, флотът на съюза, работещ с въглища, трябва да бъде намален до 100 GW до 2030 г., или половината от общия му капацитет през 2000 г. Заедно с Канада, страните от ЕС водят Алианса към постепенното премахване на въглищата. Великобритания, Франция, Италия, Холандия, Португалия, Австрия, Ирландия, Дания, Швеция и Финландия обявиха постепенното спиране на въглищните електроцентрали до 2030 г. Техният капацитет е 42 GW, включително наскоро построените електроцентрали.

В същото време се намира четвъртият и деветият по големина национален флот за производство на въглища в света в страните членки ЕС, а именно 50 GW в Германия и 29 GW в Полша. Комисията на ЕС за определяне на крайна дата за доставките на електроенергия на базата на въглища за Германия започна да работи, въпреки че мрежовият оператор на страната казва, че само половината от въглищния й флот може да бъде затворен до 2030 г., без да се компрометира енергийната сигурност. Полша просто обеща, че няма да строи нови топлоелектрически централи с въглища извън това, което вече се строи.

Проучванията на МАЕ показват, че всички въглищни електроцентрали в ЕС трябва да бъдат затворени до 2030 г., за да се постигнат целите на Парижкото споразумение. Очаква се покачващите се цени на CO2 да доведат до преминаване от въглища към газ тази година, в зависимост от подходящи цени и наличност на газ.

Други ключови държави

Друго азиатски странивключително Южна КореаЯпония, Виетнам, Индонезия, Бангладеш, Пакистан и Филипините колективно удвоиха флота си за производство на въглища от 2000 г. насам, достигайки 185 GW през 2017 г. Общо тези страни ще построят 50 GW нови топлоелектрически централи сами и допълнителна 128 GW са планирани чрез финансиране и участие в строителството на Китай, Япония и Южна Корея.

В много от тези страни има смесени признаци на използване на въглища. Например, последният проект на Национален енергиен план на Япония разглежда значителната роля на въглищата през 2030 г., докато Парижкото споразумение означава, че Токио трябва постепенно да прекрати въглищата дотогава, отбелязва Climate Analytics.

Виетнам е третата страна по планиран обем производство на въглища - 46 GW, от които 11 GW вече са в процес на изграждане. „Въпреки това, правителството все повече инвестира в промяната на тази траектория“, пише Алекс Перера, заместник-директор по енергетика в Института за световни ресурси. „Виетнам предоставя интересна и важна комбинация от условия, които ще позволят прехода към чиста енергия: възобновяема енергия и частният сектор се стреми да постигне все по-строги цели за чиста енергия."

Индонезийското правителство забрани изграждането на нови въглищни централи на най-населения остров Ява. Държавното комунално дружество е критикувано за „масово надценяване на ръста на търсенето на електроенергия“, за да оправдае плановете си за въвеждане в експлоатация на нови електроцентрали, работещи с въглища.

Турция има значителни планове за разширяване на въглищния си флот. В момента обаче се изгражда само 1 GW от планирания тръбопровод от 43 GW.

Друга страна с големи планове е Египет, който няма нито въглищни станции, нито собствени находища на въглища. Моля, имайте предвид, че нито един от планираните 15 GW нови мощности не надхвърли ранна фазаодобрения, не е получил никакви разрешителни и не се строи.

Южна Африка има големи находища на въглища и седмият по големина флот за въглища в света. Южна Африка изгражда 6 GW нови топлоелектрически централи и планира да въведе още 6 GW. Въпреки това, след избора на Кирил Рамафоса по-рано тази година, политическите настроения в страната се променят и през април бяха подписани дългосрочни сделки за изграждане на възобновяеми енергийни източници на стойност 4,7 милиарда долара. ... Причината е, че новите въглищни станции ще са по-скъпи от ВЕИ, смятат експерти. Законодателни дискусии около ролята на въглищата в новия енергиен инвестиционен план Южна Африкаще се проведе по-късно това лято.

Топлоелектрическите централи осигуряват на хората почти цялата енергия, от която се нуждаят на планетата. Хората са се научили да получават електричествов противен случай, но все пак не приемат алтернативи. Не им е изгодно да използват гориво, не го отказват.

Каква е тайната на ТЕЦ?

Топлоелектрически централинеслучайно остават незаменими. Тяхната турбина генерира енергия по най-простия начин, използвайки горенето. Поради това е възможно да се сведат до минимум разходите за строителство, които се считат за напълно оправдани. Такива обекти има във всички страни по света, така че не бива да се учудвате на тяхното разпространение.

Принципът на работа на топлоелектрическите централиизградена върху изгарянето на огромни количества гориво. В резултат на това се появява електричество, което първо се натрупва и след това се разпределя в определени региони. Схемите на ТЕЦ остават почти постоянни.

Какъв вид гориво използва станцията?

Всяка станция използва отделно гориво. Доставя се специално, така че работният ви процес да не бъде нарушен. Този момент остава един от проблемните, тъй като се появяват транспортни разходи. Какви видове оборудване използва?

• въглища;
• Нефтени шисти;
• торф;
• Мазут;
• Природен газ.

Топлинните вериги на топлоелектрическите централи се основават на определен вид гориво. Освен това в тях се правят малки промени, осигуряващи максималния коефициент полезно действие... Ако те не бъдат направени, основната консумация ще бъде прекомерна, следователно полученият електрически ток няма да оправдае.

Видове топлоелектрически централи

Видове топлоелектрически централи - важен въпрос... Отговорът на него ще ви каже как се появява необходимата енергия. Днес постепенно се правят сериозни промени, където основният източник ще бъдат алтернативните видове, но засега използването им остава неподходящо.

1. Кондензиране (IES);
2. Комбинирана топлоелектрическа централа (CHP);
3. Държавни регионални електроцентрали (ГРЕС).

Електроцентрала ТЕЦ ще изисква Подробно описание... Възгледите са различни, така че само разглеждането ще обясни защо се извършва изграждането на този мащаб.

Кондензиране (IES)

Видовете топлоелектрически централи започват с кондензни. Такива когенерационни централи се използват изключително за производство на електроенергия. Най-често се натрупва, без да се разпространява веднага. Методът на кондензация осигурява максимална ефективност, поради което такива принципи се считат за оптимални. Днес във всички страни се разграничават отделни мащабни съоръжения, осигуряващи обширни региони.

Ядрените инсталации постепенно се появяват, за да заменят традиционното гориво. Само подмяната остава скъп и отнемащ време процес, тъй като работата с изкопаеми горива се различава от другите методи. Освен това спирането на която и да е станция е невъзможно, защото в такива ситуации цели региони остават без ценна електроенергия.

Комбинирана топлоелектрическа централа (CHP)

Когенерационните централи се използват за няколко цели едновременно. Те се използват основно за генериране на ценна електроенергия, но изгарянето на гориво остава полезно и за генериране на топлина. В резултат на това когенерационните централи продължават да се прилагат на практика.

Важна характеристикатакова ли е топлоелектрически централидруги видове са по-добри с относително ниска мощност. Те осигуряват отделни зони, така че няма нужда от насипни доставки. Практиката показва колко изгодно е такова решение поради полагането на допълнителни електропроводи. Принципът на действие на съвременната ТЕЦ е излишен само заради околната среда.

Държавни районни електроцентрали

Главна информацияза съвременните топлоелектрически централине маркирайте държавната районна електроцентрала. Постепенно те остават на заден план, губейки своята актуалност. Въпреки че държавните областни електроцентрали остават полезни по отношение на производството на енергия.

Различни видовеТЕЦ осигуряват подкрепа на обширни региони, но капацитетът им все още е недостатъчен. По времето на Съветския съюз се извършват мащабни проекти, които сега се затварят. Причината е неправилното използване на гориво. Въпреки че подмяната им остава проблематична, както предимствата, така и недостатъците съвременни топлоелектрически централина първо място се отбелязват големи количества енергия.

Кои електроцентрали са топлинни?Техният принцип се основава на изгарянето на гориво. Те остават незаменими, въпреки че изчисленията се извършват активно при еквивалентен заместител. Топлоелектрическите централи продължават да доказват своите предимства и недостатъци на практика. Поради това тяхната работа остава необходима.

Електрическата станция е електроцентрала, която преобразува естествената енергия в електрическа енергия. Най-често използваните топлоелектрически централи (ТЕЦ). Термална енергияотделяни при изгарянето на изкопаеми горива (твърди, течни и газообразни).

Топлоелектрическите централи генерират около 76% от електроенергията, произведена на нашата планета. Това се дължи на наличието на изкопаеми горива в почти всички региони на нашата планета; възможността за транспортиране на изкопаемо гориво от производствената площадка до електроцентрала, разположена в близост до консуматори на енергия; технически напредък на ТЕЦ, осигуряващ изграждане на топлоелектрически централи с голям капацитет; възможността за използване на отпадната топлина на работния флуид и доставка на потребителите, освен електрическа, и топлинна енергия (с пара или топла вода) и др.

Високо техническо ниво на енергия може да бъде осигурено само с хармонична структура на генериращите мощности: енергийната система трябва да има и АЕЦ, които генерират евтина електроенергия, но имат сериозни ограничения за обхвата и скоростта на промяна на натоварването, и ТЕЦ, които доставят топлинна и електрическа енергия , чието количество зависи от нуждите от топлина, и мощни парни турбини, работещи на тежки горива, и мобилни автономни газови турбини, покриващи краткосрочни пикове на натоварване.

1.1 Видове електроцентрали и техните характеристики.

На фиг. 1 е показана класификацията на ТЕЦ, използващи изкопаеми горива.

Фиг. 1. Видове топлоелектрически централи на изкопаеми горива.

Фиг. 2 Принципал термична веригаТЕЦ

1 - парен котел; 2 - турбина; 3 - електрически генератор; 4 - кондензатор; 5 - кондензна помпа; 6 - нагреватели с ниско налягане; 7 - обезвъздушител; 8 - захранваща помпа; 9 - нагреватели с високо налягане; 10 - дренажна помпа.

Топлоелектрическата централа е комплекс от оборудване и устройства, които преобразуват енергията на горивото в електрическа енергия и (в общ случай) Термална енергия.

Топлоелектрическите централи са много разнообразни и могат да бъдат класифицирани по различни критерии.

Според предназначението и вида на доставяната енергия електроцентралите се делят на регионални и промишлени.

Районните електроцентрали са самостоятелни обществени електроцентрали, които обслужват всички видове потребители в областта (промишлени предприятия, транспорт, население и др.). Областните кондензни електроцентрали, произвеждащи основно електроенергия, често запазват историческото си име - ГРЕС (държавни районни електроцентрали). Районни електроцентрали, произвеждащи електрическа и топлинна енергия (под формата на пара или топла вода) се наричат ​​комбинирани топлоелектрически централи (CHP). По правило ГРЕС и регионалните ТЕЦ имат мощност над 1 милион kW.

Индустриалните електроцентрали са електроцентрали, които осигуряват топлинна и електрическа енергия на конкретни промишлени предприятия или техен комплекс, например завод за производство на химически продукти. Индустриалните електроцентрали са част от индустриалните предприятия, които обслужват. Техният капацитет се определя от нуждите на промишлените предприятия от топлинна и електрическа енергия и като правило е значително по-малък от този на районните топлоелектрически централи. Често промишлените електроцентрали работят в обща електрическа мрежа, но не са подчинени на диспечера на електроенергийната система.

Според вида на използваното гориво топлоелектрическите централи се делят на електроцентрали, работещи на изкопаемо гориво и ядрено гориво.

За кондензационните електроцентрали, работещи на изкопаеми горива, по времето, когато не е имало атомни електроцентрали (АЕЦ), исторически се е развило наименованието топлинна (ТЕЦ - ТЕЦ). Именно в този смисъл този термин ще бъде използван по-долу, въпреки че ТЕЦ, АЕЦ, газови турбинни електроцентрали (GTES) и централи с комбиниран цикъл (PGPPs) също са топлоелектрически централи, работещи на принципа на преобразуване на топлинна енергия в електрическа енергия .

Като органично гориво за ТЕЦ се използват газообразни, течни и твърди горива. Повечето ТЕЦ в Русия, особено в европейската част, консумират природен газ като основно гориво и мазут като резервно гориво, като последното се използва поради високата му цена само в екстремни случаи; такива ТЕЦ се наричат ​​газ и петрол. В много региони, главно в азиатската част на Русия, основното гориво са термичните въглища - нискокалорични въглища или отпадъци от добива на висококалорични въглища (антрацитни въглища - ASh). Тъй като такива въглища се смилат в специални мелници до прахообразно състояние преди изгаряне, такива ТЕЦ се наричат ​​пулверизирани въглища.

По вида топлоелектрически централи, използвани в ТЕЦ за преобразуване на топлинна енергия в механична енергиявъртене на ротори на турбинни агрегати, разграничаване на парни турбини, газови турбини и централи с комбиниран цикъл.

Основата на парнотурбинните електроцентрали са парнотурбинните агрегати (STP), които използват най-сложната, най-мощната и изключително модерна енергийна машина - парна турбина за преобразуване на топлинната енергия в механична енергия. PTU е основният елемент на топлоелектрическите централи, топлоелектрическите централи и атомните електроцентрали.

Парни турбини, които имат кондензационни турбини като задвижване на електрически генератори и не използват топлината на отработената пара за доставяне на топлинна енергия на външни консуматори, се наричат ​​кондензационни електроцентрали. PTU, оборудвани с когенерационни турбини и отдаващи топлината на отпадната пара на промишлени или общински потребители, се наричат ​​комбинирани топлоелектрически централи (CHP).

Газотурбинните топлоелектрически централи (GTES) са оборудвани с газотурбинни агрегати (GTU), работещи на газообразно или в краен случай течно (дизелово) гориво. Тъй като температурата на газовете зад газотурбинния агрегат е достатъчно висока, те могат да се използват за подаване на топлинна енергия към външен потребител. Такива електроцентрали се наричат ​​GTU-CHPP. В момента Русия има една газотурбинна електроцентрала (ГРЕС-3 на името на Класон, Електрогорск, Московска област) с мощност 600 MW и една GTU-CHP (в град Електростал, Московска област).

Традиционният модерен газотурбинен агрегат (GTU) е комбинация от въздушен компресор, горивна камера и газова турбина, както и спомагателни системи, които осигуряват неговата работа. Комбинацията от газотурбинен агрегат и електрически генератор се нарича газотурбинен агрегат.

Газовите топлоелектрически централи с комбиниран цикъл са оборудвани с комбинирани газови турбини (CCGT), които са комбинация от GTU и STU, което позволява висока ефективност. ПГУ-ТЕЦ може да се изпълнява чрез кондензация (CCGT-KES) и с подаване на топлинна енергия (CCGT-CHP). В момента в Русия работят четири нови ПГУ-ТЕЦ (Северо-Западна ТЕЦ на Санкт Петербург, Калининградская, ТЕЦ-27 на Мосенерго ОАО и Сочинская), а в Тюменската ТЕЦ е изградена и комбинирана топлоелектрическа централа. През 2007 г. е пусната в експлоатация Ивановская ПГУ-КЕС.

Блоковите ТЕЦ се състоят от отделни, обикновено от един и същи тип електроцентрали- силови агрегати. В силовия блок всеки котел подава пара само за собствената си турбина, от която се връща след кондензация само в собствения си котел. Всички мощни ГРЕС и ТЕЦ са изградени по блокова схема, които имат т. нар. междинно прегряване на пара. Работата на котли и турбини в ТЕЦ с напречни връзки е осигурена по различен начин: всички котли на ТЕЦ доставят пара към един общ паропровод (колектор) и всички парни турбини на ТЕЦ се захранват от него. Съгласно тази схема CES се изграждат без междинно прегряване и почти всички ТЕЦ са изградени за подкритични първоначални параметри на парата.

Според нивото на първоначалното налягане се разграничават ТЕЦ с подкритично налягане, свръхкритично налягане (SKP) и супер-свръхкритични параметри (SSCP).

Критичното налягане е 22,1 MPa (225,6 atm). В руската топлоенергетика първоначалните параметри са стандартизирани: ТЕЦ и ТЕЦ се изграждат за подкритично налягане от 8,8 и 12,8 MPa (90 и 130 atm), а при SKD - 23,5 MPa (240 atm). ТЕЦ за свръхкритични параметри по технически причини се запълва с догряване и по блокова схема. Свръхкритичните параметри обикновено включват налягане над 24 MPa (до 35 MPa) и температура над 5600C (до 6200C), използването на които изисква нови материали и нови конструкции на оборудване. Често ТЕЦ или ТЕЦ при различно нивопараметрите се изграждат на няколко етапа - опашки, чиито параметри се увеличават с въвеждането на всяка нова опашка.

Електрическата станция е комплекс от оборудване, предназначено да преобразува енергията на всеки естествен източникв електричество или топлина. Има няколко вида такива обекти. Например топлоелектрическите централи често се използват за производство на електроенергия и топлина.

Определение

ТЕЦ е електроцентрала, която използва всякакъв вид изкопаемо гориво като източник на енергия. Последните могат да се използват, например, нефт, газ, въглища. На понастоящемтоплинните комплекси са най-разпространеният тип електроцентрали в света. Популярността на топлоелектрическите централи се обяснява преди всичко с наличието на изкопаеми горива. Нефт, газ и въглища се намират в много части на света.

TPP е (декодиране сСъщото съкращение изглежда като "топлоелектрическа централа"), наред с други неща, комплекс с доста висока ефективност. В зависимост от вида на използваните турбини, този индикатор на станциите подобен типможе да бъде равен на 30 - 70%.

Какви са видовете ТЕЦ

Станциите от този тип могат да бъдат класифицирани според два основни критерия:

• назначаване;
• вид инсталации.

В първия случай се разграничават ГРЕС и ТЕЦ.Държавна областна електроцентрала е станция, която работи чрез въртене на турбина под мощно налягане на парна струя. Декодирането на абревиатурата GRES - държавна регионална електроцентрала - вече загуби своята актуалност. Поради това такива комплекси често се наричат ​​и KES. Това съкращение означава "кондензационна електроцентрала".

CHP също е доста често срещан тип топлоелектрическа централа. За разлика от ГРЕС, такива станции са оборудвани не с кондензационни, а с когенерационни турбини. CHP означава "топлоелектрическа централа".

В допълнение към кондензационни и отоплителни инсталации (парна турбина), в ТЕЦ могат да се използват следните видове оборудване:

• пара и газ.

ТЕЦ и ТЕЦ: разлики

Хората често бъркат двете. CHP всъщност, както разбрахме, е един от видовете топлоелектрически централи. Такава станция се различава от другите видове топлоелектрически централи преди всичко по товачаст от топлинната енергия, генерирана от него, отива в котли, монтирани в помещенията, за тяхното отопление или за получаване на топла вода.

Също така хората често бъркат имената на водноелектрическата централа и държавната областна електроцентрала. Това се дължи преди всичко на сходството на съкращенията. Въпреки това, водноелектрическата централа е коренно различна от държавната районна електроцентрала. И двата типа станции се изграждат на реките. Въпреки това, във водноелектрическата централа, за разлика от държавната районна електроцентрала, не се използва пара като източник на енергия, а директно самият воден поток.

Какви са изискванията за ТЕЦ

ТЕЦ е топлоелектрическа централа, където производството на електроенергия и нейното потребление се извършват едновременно. Следователно такъв комплекс трябва напълно да отговаря на редица икономически и технологични изисквания... Това ще осигури непрекъснато и надеждно снабдяване с електрическа енергия на потребителите. Така:

• Помещенията на ТЕЦ трябва да имат добро осветление, вентилация и аерация;
• въздухът вътре и около растението трябва да бъде защитен от замърсяване с твърди частици, азот, серен оксид и др.;
• източниците на водоснабдяване трябва да бъдат внимателно защитени от проникване на отпадъчни води в тях;
• системите за пречистване на водата в станциите трябва да бъдат оборудванибез отпадъци.

Принципът на работа на ТЕЦ

ТЕЦ е електроцентралакъдето могат да се използват турбините различни видове... След това ще разгледаме принципа на работа на TPP, като използваме примера на един от най-често срещаните му типове - TPP. Производството на електроенергия в такива станции се извършва на няколко етапа:

Горивото и окислителят влизат в котела. Като първи в Русия обикновено се използва въглищен прах. Понякога торф, мазут, въглища, нефтени шисти, газ също могат да служат като гориво за ТЕЦ. Окислител в в такъв случайизлиза нагрят въздух.

Парата, образувана в резултат на изгаряне на гориво в котела, влиза в турбината. Целта на последното е да преобразува енергията на парата в механична енергия.

Въртящите се валове на турбината предават енергия на валовете на генератора, който я преобразува в електрическа енергия.

Охладената и загубена част от енергията в турбината, парата влиза в кондензатора.Тук тя се превръща във вода, която се подава през нагревателите към деаератора.

DeaeОбработената вода се загрява и се подава към котела.



Предимства на ТЕЦ

Следователно ТЕЦ е инсталация, основният тип оборудване в която са турбини и генератори. Предимствата на такива комплекси включват на първо място:

• ниската цена на строителството в сравнение с повечето други видове електроцентрали;
• евтиността на използваното гориво;
• ниска цена на производство на електроенергия.

Също така голям плюс на такива станции е, че те могат да бъдат построени на всяко желано място, независимо от наличието на гориво. Въглища, мазут и др. могат да се транспортират до гарата по шосе или железопътен транспорт.

Друго предимство на ТЕЦ е, че те заемат много малка площ в сравнение с други видове растения.

Недостатъци на ТЕЦ

Разбира се, такива станции имат повече от предимства. Те също имат редица недостатъци. ТЕЦ-овете са комплекси, които за съжаление силно замърсяват околната среда. Станции от този тип могат просто да хвърлят страхотно количествосажди и дим. Също така, недостатъците на ТЕЦ включват високи експлоатационни разходи в сравнение с водноелектрически централи. Освен това всички видове гориво, използвани в такива станции, са незаменими природни ресурси.

Какви други видове топлоелектрически централи съществуват

В допълнение към ТЕЦ с парни турбини и KES (GRES), на територията на Русия работят следните станции:

Газова турбина (GTPP). В този случай турбините се въртят не от пара, а на природен газ... Също така, мазут или дизелово гориво може да се използва като гориво в такива станции. Ефективността на такива станции, за съжаление, не е твърде висока (27 - 29%). Поради това те се използват главно само като резервни източници на електроенергия или са предназначени за подаване на напрежение към мрежата на малки населени места.

Комбинирана газова турбина (PGPP). Ефективността на такива комбинирани инсталации е приблизително 41 - 44%. И газовите, и парните турбини предават енергия към генератора в системи от този тип. Подобно на когенерационните централи, когенерационните централи могат да се използват не само за производство на електроенергия, но и за отопление на сгради или снабдяване на потребителите с топла вода.

Примери за станции

Така че всеки обект може да се счита за достатъчно продуктивен и до известна степен дори за универсален обект. I ТЕЦ, електроцентрала. Примери затакива комплекси са представени в списъка по-долу.

Белгородская ТЕЦ. Капацитетът на тази станция е 60 MW. Неговите турбини работят с природен газ.

Мичуринская ТЕЦ (60 MW). Това съоръжение също се намира в Белгородска област и работи на природен газ.

Череповец ГРЕС. Комплексът се намира в Волгоградска области може да работи както на газ, така и на въглища. Капацитетът на тази станция е цели 1051 MW.

Липецка ТЕЦ-2 (515 MW). Захранва се с природен газ.

ТЕЦ-26 Мосенерго (1800 MW).

Черепецкая ГРЕС (1735 MW). Източникът на гориво за турбините на този комплекс са въглищата.

Вместо заключение

Така разбрахме какви са топлоелектрическите централи и какви видове подобни обекти съществуват. За първи път комплекс от този тип е построен много отдавна - през 1882 г. в Ню Йорк. Година по-късно такава система започва да работи в Русия - в Санкт Петербург. Днес ТЕЦ са вид електроцентрали, на които се падат около 75% от цялата електроенергия, произведена в света. И най-вероятно, въпреки редица недостатъци, станциите от този тип ще осигурят на населението електричество и топлина за дълго време напред. В крайна сметка такива комплекси имат порядък повече предимства, отколкото недостатъци.