¿Qué es y cuáles son los principios de funcionamiento de TPP? Definición general tales objetos suena algo como esto - es plantas de energía que están procesando energia natural en eléctrico. Los combustibles naturales también se utilizan para estos fines.
El principio de funcionamiento de TPP. Breve descripción
Hasta la fecha más extendido recibido exactamente En tales instalaciones, se quema que emite energía térmica. La tarea de TPP es utilizar esta energía para obtener electricidad.
El principio de funcionamiento de las centrales termoeléctricas es la generación no sólo sino también la producción de energía térmica, que también se suministra a los consumidores en forma de agua caliente, por ejemplo. Además, estas instalaciones energéticas generan alrededor del 76% de toda la electricidad. Esta amplia distribución se debe al hecho de que la disponibilidad de combustible orgánico para el funcionamiento de la estación es bastante grande. La segunda razón fue que el transporte de combustible desde el lugar de su producción hasta la estación misma es una operación bastante simple y bien establecida. El principio de funcionamiento del TPP está diseñado de tal manera que es posible utilizar el calor residual del fluido de trabajo para la entrega secundaria a su consumidor.
Separación de estaciones por tipo
Cabe resaltar que estaciones termales se pueden dividir en tipos dependiendo de cuál produzcan. Si el principio de funcionamiento de una TPP está solo en la producción de energía eléctrica (es decir, no se suministra energía térmica al consumidor), entonces se llama condensación (CPP).
Las instalaciones destinadas a la producción de energía eléctrica, a la liberación de vapor, así como al suministro de agua caliente al consumidor, disponen de turbinas de vapor en lugar de turbinas de condensación. También en tales elementos de la estación hay una extracción de vapor intermedia o un dispositivo de contrapresión. La principal ventaja y principio de funcionamiento de este tipo de central térmica (CHP) es que el vapor de escape también se utiliza como fuente de calor y se suministra a los consumidores. Por lo tanto, es posible reducir la pérdida de calor y la cantidad de agua de refrigeración.
Principios básicos del funcionamiento de TPP
Antes de proceder a considerar el principio mismo de funcionamiento, es necesario comprender qué estación en cuestión. Dispositivo estándar tales objetos incluyen un sistema como el recalentamiento del vapor. Es necesario porque la eficiencia térmica de un circuito con sobrecalentamiento intermedio será mayor que en un sistema en el que no existe. si hablar en lenguaje sencillo, el principio de funcionamiento de una central térmica con dicho esquema será mucho más eficiente con los mismos parámetros iniciales y finales dados que sin él. De todo esto, podemos concluir que la base del funcionamiento de la estación es el combustible orgánico y el aire caliente.
Esquema de trabajo
El principio de funcionamiento del TPP se construye de la siguiente manera. El material combustible, así como el agente oxidante, cuyo papel suele asumir el aire caliente, se alimentan al horno de la caldera en una corriente continua. Sustancias como el carbón, el petróleo, el fuel oil, el gas, el esquisto y la turba pueden actuar como combustible. Si hablamos del combustible más común en el territorio Federación Rusa, es polvo de carbón. Además, el principio de funcionamiento de una central térmica se construye de tal manera que el calor que se genera debido a la combustión del combustible calienta el agua en la caldera de vapor. Como resultado del calentamiento, el líquido se convierte en vapor saturado, que ingresa a la turbina de vapor a través de la salida de vapor. El objetivo principal de este dispositivo en la estación es convertir la energía del vapor entrante en energía mecánica.
Todos los elementos de la turbina capaces de moverse están estrechamente conectados con el eje, por lo que giran como un solo mecanismo. Para hacer girar el eje, en una turbina de vapor, la energía cinética del vapor se transfiere al rotor.
La parte mecánica de la estación.
El dispositivo y principio de funcionamiento del TPP en su parte mecánica está asociado al funcionamiento del rotor. El vapor que sale de la turbina tiene una presión y temperatura muy altas. Esto crea un alto energía interna vapor, que sale de la caldera hacia las toberas de la turbina. Chorros de vapor, que pasan a través de la tobera en un flujo continuo, a alta velocidad, que a menudo es incluso mayor que la velocidad del sonido, actúan sobre los álabes de la turbina. Estos elementos están rígidamente fijados al disco que, a su vez, está íntimamente conectado al eje. En este momento, la transformación energía mecánica vapor en la energía mecánica de las turbinas de rotor. Hablando más precisamente sobre el principio de funcionamiento de una central térmica, el efecto mecánico afecta el rotor del turbogenerador. Esto se debe al hecho de que el eje de un rotor y un generador convencionales están estrechamente conectados. Y luego hay un proceso bastante conocido, simple y comprensible de convertir energía mecánica en energía eléctrica en un dispositivo como un generador.
Movimiento de vapor después del rotor.
Después de que el vapor de agua pasa por la turbina, su presión y temperatura descienden significativamente y entra en la siguiente parte de la estación: el condensador. En el interior de este elemento se produce la transformación inversa de vapor en líquido. Para llevar a cabo esta tarea, hay agua de enfriamiento dentro del condensador, que ingresa allí a través de tuberías que pasan por el interior de las paredes del dispositivo. Una vez que el vapor se convierte de nuevo en agua, una bomba de condensado lo bombea y entra en el siguiente compartimento: el desaireador. También es importante señalar que el agua bombeada pasa por los calentadores regenerativos.
La tarea principal del desaireador es eliminar los gases del agua entrante. Simultáneamente con la operación de limpieza, el líquido también se calienta de la misma manera que en los calentadores regenerativos. Para ello se aprovecha el calor del vapor, que se toma de lo que sigue a la turbina. El propósito principal de la operación de desaireación es reducir el contenido de oxígeno y dióxido de carbono en líquido a valores aceptables. Esto ayuda a reducir el impacto de la corrosión en los caminos que suministran agua y vapor.
Estaciones en la esquina
Existe una alta dependencia del principio de funcionamiento de las TPP del tipo de combustible que se utiliza. Desde un punto de vista tecnológico, la sustancia más difícil de implementar es el carbón. A pesar de ello, las materias primas son la principal fuente de alimentación de este tipo de establecimientos, que representan aproximadamente el 30% de la cuota total de las estaciones. Además, está previsto aumentar el número de dichos objetos. También vale la pena señalar que la cantidad de compartimentos funcionales necesarios para el funcionamiento de la estación es mucho mayor que la de otros tipos.
Cómo funcionan las centrales térmicas de carbón
Para que la estación funcione continuamente, vías del tren constantemente se trae carbón, que se descarga con la ayuda de dispositivos especiales de descarga. Además, existen elementos a través de los cuales se alimenta el carbón descargado al almacén. Luego, el combustible ingresa a la planta de trituración. Si es necesario, es posible omitir el proceso de suministro de carbón al almacén y transferirlo directamente a las trituradoras desde los dispositivos de descarga. Después de pasar por esta etapa, la materia prima triturada ingresa al búnker de carbón crudo. El siguiente paso es el suministro de material a través de alimentadores a los molinos de carbón pulverizado. Además, el polvo de carbón, utilizando un método de transporte neumático, se introduce en el depósito de polvo de carbón. Al pasar de esta manera, la sustancia pasa por alto elementos como un separador y un ciclón, y desde el búnker ya ingresa a través de los alimentadores directamente a los quemadores. El aire que pasa por el ciclón es aspirado por el ventilador del molino, después de lo cual se alimenta a la cámara de combustión de la caldera.
Además, el flujo de gas se ve aproximadamente como sigue. La materia volátil formada en la cámara de combustión pasa secuencialmente a través de dispositivos tales como los conductos de gas de la planta de calderas, luego, si se utiliza un sistema de recalentamiento de vapor, el gas se suministra a los sobrecalentadores primario y secundario. En este compartimento, así como en el economizador de agua, el gas cede su calor para calentar el fluido de trabajo. A continuación, se instala un elemento llamado sobrecalentador de aire. Aquí, la energía térmica del gas se utiliza para calentar el aire entrante. Después de pasar por todos estos elementos, materia volátil pasa al colector de cenizas, donde se limpia de cenizas. Luego, las bombas de humo extraen el gas y lo liberan a la atmósfera mediante una tubería de gas.
TPP y CN
Muy a menudo surge la pregunta de qué es común entre la energía térmica y si existe una similitud en los principios de operación de las centrales térmicas y las centrales nucleares.
Si hablamos de sus similitudes, entonces hay varios de ellos. Primero, ambos están construidos de tal manera que usan recurso natural, que es fósil y extirpado. Además, se puede señalar que ambos objetos están destinados a generar no solo energía eléctrica, sino también energía térmica. Las similitudes en los principios de funcionamiento también radican en el hecho de que las centrales térmicas y las centrales nucleares tienen turbinas y generadores de vapor involucrados en el proceso. Las siguientes son solo algunas de las diferencias. Estos incluyen el hecho de que, por ejemplo, el costo de construcción y la electricidad recibida de las centrales térmicas es mucho más bajo que el de las centrales nucleares. Pero, por otro lado, las centrales nucleares no contaminan la atmósfera siempre y cuando los residuos se eliminen adecuadamente y no se produzcan accidentes. Mientras que las centrales térmicas, por su principio de funcionamiento, emiten constantemente sustancias nocivas a la atmósfera.
Aquí radica la principal diferencia en el funcionamiento de las centrales nucleares y las centrales térmicas. Si en las instalaciones térmicas, la energía térmica de la quema de combustible se transfiere con mayor frecuencia al agua o se convierte en vapor, entonces plantas de energía nuclear la energía se toma de la fisión de los átomos de uranio. La energía resultante diverge para calentar una variedad de sustancias y el agua se usa aquí muy raramente. Además, todas las sustancias se encuentran en circuitos cerrados sellados.
Suministro de calor
En algunas plantas de energía térmica, sus esquemas pueden prever un sistema de este tipo que calienta la propia planta de energía, así como el pueblo adyacente, si corresponde. A los calentadores de red de esta unidad se toma vapor de la turbina, y también hay una línea especial para la eliminación de condensados. El agua es suministrada y descargada a través de sistema especial tubería. Ejército de reserva Energía eléctrica, que así se generará, se desvía del generador eléctrico y se traslada al consumidor, pasando por transformadores elevadores.
Equipamiento básico
Si hablamos de los elementos principales que operan en las centrales térmicas, estos son las salas de calderas, así como las instalaciones de turbinas combinadas con un generador eléctrico y un condensador. La principal diferencia entre el equipo principal y el equipo adicional es que tiene parámetros estándar en cuanto a su potencia, productividad, parámetros de vapor, así como tensión y fuerza de corriente, etc. También se puede señalar que el tipo y número de básicos los elementos se seleccionan según la cantidad de energía que necesita obtener de un TPP, así como según el modo de funcionamiento. La animación del principio de funcionamiento de una central térmica puede ayudar a comprender este problema con más detalle.
cogeneración - central térmica, que no solo produce electricidad, sino que también da calor a nuestros hogares en invierno. En el ejemplo de Krasnoyarsk CHPP, veamos cómo funciona casi cualquier central térmica.
Hay 3 plantas combinadas de calor y electricidad en Krasnoyarsk, cuya potencia eléctrica total es de solo 1146 MW (a modo de comparación, nuestro Novosibirsk CHPP 5 solo tiene una capacidad de 1200 MW), pero fue Krasnoyarsk CHPP-3 lo que fue notable para mí. porque la central es nueva, no ha pasado ni un año, ya que la primera y hasta ahora única unidad de potencia fue certificada por el Operador del Sistema y puesta en operación comercial. Por lo tanto, logré tomar fotografías de una hermosa estación que aún no estaba polvorienta y aprendí mucho sobre la planta CHP.
En esta publicación, además de la información técnica sobre KrasCHP-3, quiero revelar el principio mismo de funcionamiento de casi cualquier planta combinada de calor y electricidad.
1.
Tres chimeneas, la altura de la más alta es de 275 m, la segunda más alta es de 180 m
La abreviatura CHP en sí implica que la estación no solo produce electricidad, sino también calor ( agua caliente, calefacción), además, la generación de calor es quizás incluso una prioridad más alta en nuestro país conocido por los duros inviernos.
2.
La capacidad eléctrica instalada de Krasnoyarsk CHPP-3 es de 208 MW, y la capacidad térmica instalada es de 631,5 Gcal/h
De forma simplificada, el principio de funcionamiento de un CHP se puede describir de la siguiente manera:
Todo comienza con el combustible. El carbón, el gas, la turba y el esquisto bituminoso pueden actuar como combustible en diferentes centrales eléctricas. En nuestro caso se trata de lignito grado B2 del tajo abierto de Borodino, ubicado a 162 km de la estación. El carbón se trae por ferrocarril. Una parte se almacena, la otra parte pasa a través de transportadores a la unidad de potencia, donde el carbón mismo se tritura primero hasta convertirlo en polvo y luego se alimenta a la cámara de combustión, una caldera de vapor.
Una caldera de vapor es una unidad para producir vapor con una presión superior a la presión atmosférica a partir del agua de alimentación que se le suministra continuamente. Esto sucede debido al calor liberado durante la combustión del combustible. La caldera en sí se ve bastante impresionante. En KrasCHPP-3, la altura de la caldera es de 78 metros (edificio de 26 pisos) y pesa más de 7.000 toneladas.
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Marca de caldera de vapor Ep-670, producida en Taganrog. Capacidad de caldera 670 toneladas de vapor por hora
Tomé prestado un diagrama simplificado de una caldera de vapor de una planta de energía del sitio energoworld.ru para que pueda comprender su estructura 
1 - cámara de combustión (horno); 2 - chimenea horizontal; 3 - eje convectivo; 4 - pantallas de horno; 5 - pantallas de techo; 6 - bajantes; 7 - tambor; 8 - sobrecalentador de radiación-convección; 9 - sobrecalentador convectivo; 10 - economizador de agua; 11 - calentador de aire; 12 - ventilador; 13 - colectores de pantalla inferiores; 14 - cómoda de escoria; 15 - corona fría; 16 - quemadores. El diagrama no muestra el colector de cenizas ni el extractor de humos.
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Vista desde arriba
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El tambor de la caldera es claramente visible. El tambor es un recipiente cilíndrico horizontal que tiene volúmenes de agua y vapor, que están separados por una superficie llamada espejo de evaporación.
Debido a la alta capacidad de vapor, la caldera ha desarrollado superficies de calentamiento, tanto de evaporación como de sobrecalentamiento. Su hogar es prismático, cuadrangular con circulación natural.
Algunas palabras sobre el principio de funcionamiento de la caldera:
En el tambor, pasando el economizador, se pone agua de alimentación, desciende por las bajantes hasta los colectores inferiores de las pantallas de las tuberías, a través de estas tuberías sube el agua y, en consecuencia, se calienta, ya que una antorcha arde dentro del horno. El agua se convierte en una mezcla de vapor y agua, una parte entra en los ciclones remotos y la otra parte vuelve al tambor. Tanto allí como allí, esta mezcla se separa en agua y vapor. El vapor va a los sobrecalentadores y el agua repite su camino.
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Enfriado gases de combustión(aproximadamente 130 grados), salga del horno hacia los precipitadores electrostáticos. En los precipitadores electrostáticos, los gases se limpian de cenizas, las cenizas se retiran al vertedero de cenizas y los gases de combustión limpios van a la atmósfera. El grado efectivo de purificación de gases de combustión es del 99,7%.
En la foto son los mismos precipitadores electrostáticos.
Al pasar por los sobrecalentadores, el vapor se calienta a una temperatura de 545 grados y entra en la turbina, donde el rotor del generador de la turbina gira bajo su presión y, en consecuencia, se genera electricidad. Cabe señalar que en las centrales eléctricas de condensación (GRES) el sistema de circulación de agua está completamente cerrado. Todo el vapor que pasa por la turbina se enfría y se condensa. volviendo a ser estado liquido el agua se reutiliza. Y en las turbinas CHP, no todo el vapor ingresa al condensador. Se realizan extracciones de vapor: producción (uso de vapor caliente en cualquier producción) y calefacción (red de suministro de agua caliente). Esto hace que CHP sea económicamente más rentable, pero tiene sus inconvenientes. La desventaja de las plantas combinadas de calor y electricidad es que deben construirse cerca del usuario final. El tendido de la red de calefacción cuesta mucho dinero.
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En Krasnoyarsk CHPP-3, se utiliza un sistema de suministro de agua de proceso de un solo paso, lo que permite abandonar el uso de torres de enfriamiento. Es decir, el agua para enfriar el condensador y usarla en la caldera se toma directamente del Yenisei, pero antes se limpia y se desaliniza. Después de su uso, el agua regresa por el canal de regreso al Yenisei, pasando por el sistema de salida disipativa (mezcla de agua caliente con agua fría para reducir la contaminación térmica del río)
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Turbogenerador
Espero haber podido describir claramente el principio de funcionamiento del CHP. Ahora un poco sobre KrasTETS-3 en sí.
La construcción de la central comenzó allá por 1981, pero, como sucede en Rusia, debido al colapso de la URSS y las crisis, no fue posible construir una central térmica a tiempo. De 1992 a 2012, la estación funcionó como sala de calderas: calentaba agua, pero recién aprendió a generar electricidad el 1 de marzo del año pasado.
Krasnoyarsk CHPP-3 pertenece al Yenisei TGC-13. El CHPP emplea a unas 560 personas. En la actualidad Krasnoyarsk CHPP-3 proporciona suministro de calor empresas industriales y vivienda y sector comunal distrito de sovietsky Krasnoyarsk, en particular, los microdistritos de Severny, Vzlyotka, Pokrovsky e Innokentevsky.
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UPC
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También hay 4 calderas de agua caliente en KrasCHPP-3
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Mirilla en la caja de fuego
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Y esta foto fue tomada desde el techo de la unidad de potencia. La tubería grande tiene una altura de 180 m, la más pequeña es la tubería de la sala de calderas de arranque.
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transformadores
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Como aparamenta en KrasCHP-3, se utiliza una aparamenta cerrada con aislamiento de SF6 (ZRUE) para 220 kV.
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en el interior del edificio
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forma general Subestación de control
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Eso es todo. Gracias por su atención
¿Cómo se configura un CHP? unidades de cogeneración. equipos de cogeneración. Principios de funcionamiento de CHP. CCGT-450.
¡Hola queridas damas y caballeros!
Cuando estudié en el Instituto de Ingeniería Eléctrica de Moscú, me faltaba práctica. En el instituto, tratas principalmente con "pedazos de papel", pero yo más bien quería ver "pedazos de hierro". A menudo era difícil entender cómo funciona esta o aquella unidad, sin haberla visto nunca antes. Los bocetos que se ofrecen a los estudiantes no siempre nos permiten comprender la imagen completa, y pocas personas podrían imaginar el diseño real, por ejemplo, turbina de vapor mirando sólo las imágenes del libro.
Esta página está diseñada para llenar el vacío existente y proporcionar a todos los interesados, si no demasiado detallada, pero sí información clara sobre cómo se organizan los equipos de la central eléctrica y térmica (CHP) "desde el interior". El artículo considera un tipo bastante nuevo de unidad de potencia CCGT-450 para Rusia, que utiliza un ciclo combinado en su trabajo: un ciclo combinado (hasta ahora, la mayoría de las centrales térmicas usan solo un ciclo de vapor).
La ventaja de esta página es que las fotografías presentadas en ella se tomaron en el momento de la construcción de la unidad de potencia, lo que permitió disparar el dispositivo de algunos Equipo tecnológico desmontado En mi opinión, esta página será de gran utilidad para estudiantes de especialidades energéticas, para comprender la esencia de los temas que se estudian, así como para profesores, para utilizar fotografías individuales como material metodológico.
La fuente de energía para el funcionamiento de esta unidad de potencia es el gas natural. Durante la combustión del gas, se libera energía térmica, que luego se utiliza para operar todos los equipos de la unidad de potencia.
En total, tres máquinas de potencia operan en el esquema de unidad de potencia: dos turbinas de gas y una de vapor. Cada una de las tres máquinas está diseñada para una potencia eléctrica nominal de 150 MW.
Las turbinas de gas son similares en principio a los motores de los aviones a reacción.
Las turbinas de gas requieren dos componentes para funcionar: gas y aire. El aire de la calle entra por las tomas de aire. Las tomas de aire están cubiertas con rejillas para proteger la planta de turbinas de gas de los pájaros y cualquier residuo. También cuentan con un sistema antihielo que evita que el hielo se congele en período de invierno hora.
El aire entra en la entrada del compresor planta de turbinas de gas(tipo axial). Luego, en forma comprimida, ingresa a las cámaras de combustión, donde, además del aire, se suministra gas natural. En total, cada planta de turbinas de gas tiene dos cámaras de combustión. Están ubicados a los lados. En la primera foto de abajo, el conducto de aire aún no se ha montado, y la cámara de combustión izquierda está cerrada con una película de plástico, en la segunda, ya se ha montado una plataforma alrededor de las cámaras de combustión y se ha instalado un generador eléctrico:
Cada cámara de combustión tiene 8 quemadores de gas:
En las cámaras de combustión tiene lugar el proceso de combustión de la mezcla gas-aire y la liberación de energía térmica. Así es como se ven las cámaras de combustión "desde adentro", justo donde la llama arde continuamente. Las paredes de las cámaras están revestidas con revestimiento refractario:
En la parte inferior de la cámara de combustión hay una pequeña ventana de visualización que le permite observar los procesos que ocurren en la cámara de combustión. El siguiente video muestra el proceso de combustión de la mezcla gas-aire en la cámara de combustión de una planta de turbina de gas en el momento de su puesta en marcha y cuando opera al 30% de la potencia nominal:
El compresor de aire y la turbina de gas están en el mismo eje y parte del par de la turbina se utiliza para impulsar el compresor.
La turbina produce más trabajo del necesario para impulsar el compresor, y el exceso de este trabajo se utiliza para impulsar la "carga útil". Como tal carga, se utiliza un generador eléctrico con una potencia eléctrica de 150 MW; es en él donde se genera la electricidad. En la foto de abajo, el "granero gris" es solo el generador eléctrico. El generador también está ubicado en el mismo eje que el compresor y la turbina. Todo junto gira a una frecuencia de 3000 rpm.
al pasar turbina de gas los productos de combustión le dan parte de su energía térmica, pero no toda la energía de los productos de combustión se utiliza para hacer girar la turbina de gas. Una parte significativa de esta energía no puede ser utilizada por la turbina de gas, por lo que los productos de la combustión a la salida de la turbina de gas (gases de escape) todavía llevan consigo mucho calor (la temperatura de los gases a la salida de la turbina de gas). turbina es de unos 500° CON). En los motores de los aviones, este calor se desperdicia al medio ambiente, pero en la unidad de potencia que se está considerando se utiliza más, en el ciclo de potencia de vapor.Para hacer esto, los gases de escape de la salida de la turbina de gas se "soplan" desde abajo hacia el llamado. "calderas de recuperación de calor" - una para cada turbina de gas. Dos turbinas de gas - dos calderas de calor residual.
Cada una de estas calderas es una estructura de varios pisos de altura.
En estas calderas, la energía térmica gases de escape Una turbina de gas se utiliza para calentar agua y convertirla en vapor. Posteriormente, este vapor se utiliza cuando se trabaja en una turbina de vapor, pero hablaremos de eso más adelante.
Para el calentamiento y la evaporación, el agua pasa por el interior de tubos con un diámetro de unos 30 mm, dispuestos horizontalmente, y los gases de escape de la turbina de gas "lavan" estos tubos desde el exterior. Así es como se transfiere el calor de los gases al agua (vapor):
Habiendo cedido la mayor parte de la energía térmica al vapor y al agua, los gases de escape se encuentran en la parte superior de la caldera de calor residual y se eliminan mediante una chimenea a través del techo del taller:
Desde el exterior del edificio, las chimeneas de dos calderas de calor residual convergen en una chimenea vertical:
Las siguientes fotos le permiten estimar las dimensiones de las chimeneas. La primera foto muestra una de las "esquinas" por las que se conectan las chimeneas de las calderas de calor residual al eje vertical de la chimenea, el resto de fotos muestran el proceso de instalación de la chimenea.
Pero volvamos al diseño de calderas de calor residual. Los tubos a través de los cuales pasa el agua dentro de las calderas se dividen en muchas secciones: haces de tubos, que forman varias secciones:
1. Sección del economizador (que en esta unidad de potencia tiene un nombre especial - Calentador de condensado de gas - GPC);
2. Sección de evaporación;
3. Sección de sobrecalentamiento.
La sección del economizador se usa para calentar agua desde una temperatura de aproximadamente 40°Ca una temperatura cercana al punto de ebullición. Después de eso, el agua ingresa al desaireador, un recipiente de acero, donde los parámetros del agua se mantienen de tal manera que los gases disueltos en ella comienzan a liberarse intensamente. Los gases se recogen en la parte superior del tanque y se ventilan a la atmósfera. La eliminación de gases, especialmente oxígeno, es necesaria para evitar la corrosión rápida de los equipos de proceso con los que entra en contacto nuestra agua.
Después de pasar por el desaireador, el agua adquiere el nombre de "agua de alimentación" y entra en las bombas de alimentación. Así se veían las bombas de alimentación cuando recién las trajeron a la estación (hay 3 en total):
Las bombas de alimentación son de accionamiento eléctrico (los motores asíncronos funcionan con una tensión de 6kV y tienen una potencia de 1,3MW). Entre la propia bomba y el motor eléctrico hay un acoplamiento hidráulico: la unidad,le permite cambiar suavemente la velocidad del eje de la bomba en un amplio rango.
El principio de funcionamiento del acoplamiento hidráulico es similar al principio de funcionamiento del acoplamiento hidráulico en transmisiones automáticas de automóviles.
En el interior hay dos ruedas con palas, una "se asienta" en el eje del motor, la segunda, en el eje de la bomba. El espacio entre las ruedas se puede llenar con aceite en diferentes niveles. La primera rueda, girada por el motor, crea un flujo de aceite que "golpea" las palas de la segunda rueda y la arrastra en rotación. Cómo mas aceite se llenará entre las ruedas, mejor será el "agarre" entre los ejes, y mayor potencia mecánica se transferirá a través del acoplamiento de fluido a la bomba de alimentación.
El nivel de aceite entre las ruedas se cambia utilizando el llamado. "tubo de pala", bombeando aceite desde el espacio entre las ruedas. La regulación de la posición del tubo de descarga se realiza mediante un actuador especial.
La bomba de alimentación en sí es centrífuga, multietapa. Tenga en cuenta que esta bomba desarrolla la presión de vapor total de la turbina de vapor e incluso la supera (por el valor de la resistencia hidráulica de la parte restante de la caldera de calor residual, resistencia hidráulica de tuberías y accesorios).
El diseño de los impulsores de la nueva bomba de alimentación no se pudo ver (porque ya se había ensamblado), pero se encontraron partes de la antigua bomba de alimentación de diseño similar en el territorio de la estación. La bomba consta de ruedas centrífugas giratorias alternas y discos de guía fijos.
Disco guía fijo:
Impulsores:
Desde la salida de las bombas de alimentación, el agua de alimentación se suministra a la llamada. "tambores separadores" - tanques de acero horizontales diseñados para separar agua y vapor:
Cada caldera de calor residual está equipada con dos tambores separadores (4 en total en la unidad de potencia). Junto con los tubos de las secciones del evaporador dentro de las calderas de calor residual, forman los circuitos de circulación de la mezcla de agua y vapor. Funciona de la siguiente manera.
El agua con una temperatura cercana al punto de ebullición ingresa a los tubos de las secciones del evaporador, fluye a través del cual se calienta hasta el punto de ebullición y luego se convierte parcialmente en vapor. A la salida de la sección de evaporación, tenemos una mezcla de vapor y agua, que ingresa a los tambores separadores. Los dispositivos especiales están montados dentro de los tambores separadores.
que ayudan a separar el vapor del agua. Luego, el vapor se alimenta a la sección de sobrecalentamiento, donde su temperatura aumenta aún más, y el agua separada en el tambor separador (separada) se mezcla con el agua de alimentación y nuevamente ingresa a la sección de evaporación de la caldera de calor residual.
Después de la sección de sobrecalentamiento, el vapor de una caldera de calor residual se mezcla con el mismo vapor de la segunda caldera de calor residual y entra en la turbina. Su temperatura es tan alta que las tuberías por las que pasa, si se les quita el aislamiento térmico, brillan en la oscuridad con un resplandor rojo oscuro. Y ahora este vapor se alimenta a la turbina de vapor para ceder parte de su energía térmica y hacer un trabajo útil.
La turbina de vapor tiene 2 cilindros - un cilindro alta presión y cilindro baja presión. Cilindro de baja presión - doble flujo. En él, el vapor se divide en 2 corrientes que funcionan en paralelo. Los cilindros contienen los rotores de la turbina. Cada rotor, a su vez, consta de etapas: discos con cuchillas. "Golpeando" las palas, el vapor hace que los rotores giren. La foto de abajo refleja diseño general turbina de vapor: más cerca de nosotros - un rotor de alta presión, más lejos de nosotros - un rotor de baja presión de dos flujos
Este es el aspecto del rotor de baja presión cuando se acaba de desembalar del embalaje de fábrica. Tenga en cuenta que solo tiene 4 pasos (no 8):
Y aquí está el rotor de alta presión en una inspección más cercana. Tiene 20 pasos. Preste también atención a la carcasa de acero macizo de la turbina, que consta de dos mitades: la inferior y la superior (en la foto solo la inferior), y los pernos con los que estas mitades están conectadas entre sí. Para que la carcasa sea más rápida en el arranque, pero al mismo tiempo se calienta de manera más uniforme, se utiliza un sistema de calentamiento por vapor de "bridas y espárragos". ¿Ve un canal especial alrededor de los espárragos? Es a través de él que pasa un flujo de vapor especial para calentar la carcasa de la turbina durante su puesta en marcha.
Para que el vapor "golpee" las palas del rotor y las haga girar, este vapor primero debe ser dirigido y acelerado en la dirección correcta. Para esto, los llamados. conjuntos de boquillas - secciones fijas con palas fijas, colocadas entre los discos giratorios de los rotores. Los conjuntos de boquillas NO giran, NO son móviles y solo sirven para dirigir y acelerar el vapor en la dirección deseada. En la foto de abajo, el vapor pasa "detrás de estas palas hacia nosotros" y "se desenrolla" alrededor del eje de la turbina en sentido contrario a las agujas del reloj. Además, al "golpear" las palas giratorias de los discos del rotor, que se encuentran inmediatamente detrás de la rejilla de la boquilla, el vapor transfiere su "rotación" al rotor de la turbina.
En la foto a continuación, puede ver las partes de los conjuntos de boquillas preparadas para la instalación.
Y en estas fotos - parte inferior Carcasa de la turbina con las mitades del conjunto de boquillas ya instaladas:
Después de eso, el rotor se "incrusta" en la carcasa, se montan las mitades superiores de los conjuntos de boquillas, luego la parte superior de la carcasa, luego varias tuberías, aislamiento térmico y carcasa:
Después de pasar por la turbina, el vapor ingresa a los condensadores. Esta turbina tiene dos condensadores, según el número de flujos en el cilindro de baja presión. Mira la foto de abajo. Muestra claramente la parte inferior de la carcasa de la turbina de vapor. Preste atención a las partes rectangulares del cuerpo del cilindro de baja presión, cerrado en la parte superior con escudos de madera. Estos son escapes de turbinas de vapor y entradas de condensadores.
Cuando la carcasa de la turbina de vapor está completamente ensamblada, se forma un espacio en las salidas del cilindro de baja presión, cuya presión durante el funcionamiento de la turbina de vapor es aproximadamente 20 veces menor que la presión atmosférica, por lo tanto, la carcasa del cilindro de baja presión no está diseñado para resistencia a la presión desde el interior, sino para resistencia a la presión desde el exterior, es decir, p. presión atmosférica aire. Los condensadores mismos están debajo del cilindro de baja presión. En la foto de abajo, estos son contenedores rectangulares con dos escotillas en cada uno.
El condensador está dispuesto de manera similar a la caldera de calor residual. En su interior hay muchos tubos con un diámetro de unos 30 mm. Si abrimos una de las dos trampillas de cada condensador y miramos dentro, veremos "placas de tubos":
El agua de refrigeración, que se denomina agua de proceso, fluye a través de estos tubos. El vapor del escape de una turbina de vapor se encuentra en el espacio entre los tubos fuera de ellos (detrás de la placa del tubo en la foto de arriba) y, al emitir calor residual para procesar el agua a través de las paredes de los tubos, se condensa en su superficie. El condensado de vapor fluye hacia abajo, se acumula en los colectores de condensado (en la parte inferior de los condensadores) y luego ingresa a las bombas de condensado. Cada bomba de condensado (y hay 5 en total) es accionada por un motor trifásico motor eléctrico asíncrono, diseñado para una tensión de 6 kV.
Desde la salida de las bombas de condensado, el agua (condensado) ingresa nuevamente a la entrada de las secciones economizadoras de las calderas de calor residual y, por lo tanto, se cierra el ciclo de energía de vapor. Todo el sistema es casi hermético y el agua, que es el fluido de trabajo, se convierte repetidamente en vapor en las calderas de calor residual, trabaja en forma de vapor en la turbina para volver a convertirse en agua en los condensadores de la turbina, etc.
Esta agua (en forma de agua o vapor) está constantemente en contacto con las partes internas de los equipos de proceso, y para no provocar su rápida corrosión y desgaste, se prepara químicamente de manera especial.
Pero volvamos a los condensadores de las turbinas de vapor.
Agua de proceso calentada en los tubos de los condensadores de las turbinas de vapor tuberías subterráneas El suministro de agua técnica se retira del taller y se alimenta a las torres de enfriamiento, para transferir el calor tomado del vapor de la turbina a la atmósfera circundante. Las siguientes fotografías muestran el diseño de la torre de enfriamiento construida para nuestra unidad de potencia. El principio de su funcionamiento se basa en la pulverización de agua técnica caliente dentro de la torre de refrigeración con la ayuda de dispositivos de ducha (de la palabra "ducha"). Las gotas de agua caen y emiten su calor al aire dentro de la torre de enfriamiento. El aire calentado sube, y en su lugar viene desde el fondo de la torre de enfriamiento. aire frio de la calle.
Así es como se ve la torre de enfriamiento en su base. Es a través de la "rendija" en la parte inferior de la torre de enfriamiento que ingresa aire frío para enfriar el agua de proceso.
En la parte inferior de la torre de enfriamiento hay una cuenca de captación, donde caen y se acumulan las gotas de agua de proceso, liberadas de los dispositivos de estrangulamiento y cediendo su calor al aire. Encima de la piscina hay un sistema de tuberías de distribución, a través del cual se suministra agua caliente técnica a los dispositivos de ducha.
El espacio por encima y por debajo de los dispositivos de ducha se rellena con un relleno especial de persianas de plástico. Las persianas inferiores están diseñadas para distribuir más uniformemente la "lluvia" sobre el área de la torre de enfriamiento, y las persianas superiores están diseñadas para atrapar pequeñas gotas de agua y evitar el arrastre excesivo de agua técnica junto con el aire a través de la parte superior de la torre. Torre de enfriamiento. Sin embargo, en el momento en que se tomaron las fotografías, aún no se habían instalado las contraventanas de plástico.
Bo" La parte más alta de la torre de refrigeración no está llena de nada y está destinada únicamente a crear corrientes de aire (el aire caliente sube). Si nos paramos encima de las tuberías de distribución, veremos que no hay nada encima y el resto de la torre de refrigeración está vacía.
El siguiente video captura la experiencia de estar dentro de la torre de enfriamiento
En el momento en que se tomaron las fotos de esta página, la torre de enfriamiento construida para la nueva unidad de potencia aún no estaba operativa. Sin embargo, había otras torres de refrigeración en funcionamiento en el territorio de esta planta de cogeneración, lo que hizo posible capturar una torre de refrigeración similar en funcionamiento. Las rejillas de acero en la parte inferior de la torre de enfriamiento están diseñadas para regular el flujo de aire frío y evitar el enfriamiento excesivo del agua de proceso en invierno.
El agua de proceso enfriada y recolectada en el depósito de la torre de enfriamiento se alimenta nuevamente a la entrada de los tubos del condensador de la turbina de vapor para eliminar el vapor. nueva porción calor, etc. Además, el agua industrial se utiliza para enfriar otros equipos tecnológicos, como los generadores de energía.
El siguiente video muestra cómo se enfría el agua de proceso en una torre de enfriamiento.
Dado que el agua industrial está en contacto directo con el aire circundante, el polvo, la arena, la hierba y otra suciedad entran en ella. Por lo tanto, en la entrada de esta agua al taller, en la tubería de entrada de agua técnica, se instala un filtro autolimpiante. Este filtro consta de varias secciones montadas sobre una rueda giratoria. A través de uno de los tramos, cada cierto tiempo, se organiza un flujo inverso de agua para su lavado. A continuación, la rueda de sección gira y se descarga la siguiente sección, y así sucesivamente.
Así es como se ve este filtro autolimpiante desde el interior de la tubería de agua de proceso:
Y así fuera (el motor de accionamiento aún no se ha montado):
Aquí debemos hacer una digresión y decir que la instalación de todos los equipos de proceso en el taller de turbinas se lleva a cabo mediante dos puentes grúa. Cada grúa tiene tres cabrestantes separados diseñados para manejar cargas de diferentes pesos.
Ahora me gustaría contarles un poco sobre la parte eléctrica de esta unidad de potencia.
La electricidad es generada por tres generadores eléctricos accionados por dos turbinas de gas y una turbina de vapor. Parte del equipo para la instalación de la unidad de potencia se trajo por carretera y parte por ferrocarril. Se colocó un ferrocarril directamente en el taller de turbinas, a lo largo del cual se transportó equipo de gran tamaño durante la construcción de la unidad de potencia.
La foto de abajo muestra la entrega del estator de uno de los generadores. Les recuerdo que cada generador eléctrico tiene una potencia eléctrica nominal de 150 MW. Tenga en cuenta que la plataforma ferroviaria en la que se llevó el estator del generador tiene 16 ejes (32 ruedas).
El ferrocarril presenta un ligero redondeo a la entrada del taller, y dado que las ruedas de cada par de ruedas van fijadas rígidamente sobre sus ejes, al circular por un tramo redondeado ferrocarril una de las ruedas de cada par de ruedas se ve obligada a patinar (porque los rieles tienen diferentes longitudes en el redondeo). El siguiente video muestra cómo sucedió esto cuando la plataforma se movía con el estator del generador de energía. Preste atención a cómo rebota la arena en los durmientes cuando las ruedas se deslizan por los rieles.
Debido a la gran masa, la instalación de los estatores de los generadores eléctricos se realizó utilizando dos puentes grúa:
La foto de abajo muestra vista interior estator de uno de los generadores:
Y así se realizó la instalación de los rotores de los generadores eléctricos:
Tensión de salida generadores es de unos 20kV. La corriente de salida es de miles de amperios. Esta electricidad se toma del taller de turbinas y se alimenta a los transformadores elevadores ubicados fuera del edificio. Para transferir electricidad desde los generadores de energía hasta los transformadores elevadores, se utilizan los siguientes cables eléctricos (la corriente fluye a través de una tubería central de aluminio):
Para medir la corriente en estos "cables", se utilizan los siguientes transformadores de corriente (en la tercera foto de arriba, el mismo transformador de corriente se encuentra verticalmente):
La foto de abajo muestra uno de los transformadores elevadores. Voltaje de salida - 220 kV. Desde sus puntos de venta, la electricidad se alimenta a la red eléctrica.
Además de la energía eléctrica, la CHPP también genera energía térmica que se utiliza para calefacción y suministro de agua caliente a las áreas cercanas. Para ello se realizan extracciones de vapor en la turbina de vapor, es decir, parte del vapor se retira de la turbina sin llegar al condensador. Este vapor, aún bastante caliente, ingresa a los calentadores de la red. El calentador de red es un intercambiador de calor. Es muy similar en diseño a un condensador de turbina de vapor. La diferencia es que no es agua técnica la que circula por las tuberías, sino agua de red. Hay dos calentadores de red en la unidad de potencia. Miremos nuevamente la foto con los condensadores de turbina. Los contenedores rectangulares son condensadores y los "redondos": este es exactamente un calentador de red. Les recuerdo que todo esto se encuentra debajo de la turbina de vapor.
El agua de red calentada en las tuberías de los calentadores de red se suministra a través de tuberías subterráneas de agua de red a la red de calefacción. Calentar el edificio de los barrios situados alrededor de la CHPP, y habiéndoles cedido su calor, el agua de red vuelve a la central para volver a calentarse en los calentadores de red, etc.
El funcionamiento de toda la unidad de potencia está controlado por el sistema de control de procesos automatizado "Ovation" de la corporación estadounidense "Emerson".
Y así es como se ve el entrepiso de cable, ubicado debajo de la sala APCS. A través de estos cables, el sistema de control de procesos recibe señales de una variedad de sensores, así como señales a los actuadores.
Gracias por visitar esta pagina!
Una vez, cuando estábamos entrando en la gloriosa ciudad de Cheboksary, dirección este mi esposa notó dos enormes torres a lo largo de la carretera. "¿Y qué es eso?" ella preguntó. Como absolutamente no quería mostrar mi ignorancia a mi esposa, cavé un poco en mi memoria y solté una victoriosa: "Estas son torres de enfriamiento, ¿no lo sabes?". Estaba un poco avergonzada: "¿Para qué son?" "Bueno, algo para refrescarse allí, al parecer". "¿Y qué?". Entonces me avergoncé, porque no sabía en absoluto cómo salir más.
Tal vez esta pregunta haya quedado para siempre en la memoria sin respuesta, pero los milagros ocurren. Unos meses después de este incidente, veo una publicación en el feed de mi amigo sobre el reclutamiento de bloggers que quieren visitar el CHPP-2 de Cheboksary, el mismo que vimos desde la carretera. Tener que cambiar drásticamente todos tus planes, ¡sería imperdonable perder esa oportunidad!
Entonces, ¿qué es CHP?
Según Wikipedia, CHP, abreviatura de planta combinada de calor y energía, es un tipo de planta de energía térmica que produce no solo electricidad, sino también una fuente de calor, en forma de vapor o agua caliente.
A continuación, contaré cómo funciona todo, y aquí puede ver un par de esquemas simplificados para el funcionamiento de la estación.
Entonces, todo comienza con el agua. Dado que el agua (y el vapor, como su derivado) es el principal portador de calor en la CHP, antes de ingresar a la caldera, primero debe prepararse. Para evitar la formación de incrustaciones en las calderas, en la primera etapa, el agua debe ablandarse y, en la segunda, debe limpiarse de todo tipo de impurezas e inclusiones.
Todo esto tiene lugar en el territorio del taller químico, en el que se encuentran todos estos contenedores y recipientes.
El agua es bombeada por enormes bombas.
Desde aquí se controla el trabajo del taller.
Muchos botones alrededor...
Sensores…
Y también elementos completamente oscuros...
La calidad del agua se prueba en el laboratorio. Aquí todo es serio...
El agua obtenida aquí, en el futuro, la llamaremos "Agua Pura".
Entonces, descubrimos el agua, ahora necesitamos combustible. Por lo general, es gas, fuel oil o carbón. En Cheboksary CHPP-2, el principal tipo de combustible es el gas suministrado a través del gasoducto principal Urengoy - Pomary - Uzhgorod. En muchas estaciones hay un punto de preparación de combustible. Aquí, el gas natural, así como el agua, se purifican de impurezas mecánicas, sulfuro de hidrógeno y dióxido de carbono.
La CHPP es una instalación estratégica, operando las 24 horas del día, los 365 días del año. Por lo tanto, aquí en todas partes y para todo hay una reserva. El combustible no es una excepción. En ausencia de gas natural, nuestra estación puede funcionar con fuel oil, que se almacena en enormes tanques ubicados al otro lado de la carretera.
Ahora tenemos Agua Limpia y combustible preparado. El siguiente punto de nuestro recorrido es el taller de calderas y turbinas.
Consta de dos departamentos. El primero contiene calderas. No, no así. En la primera hay CALDERAS. Para escribir de otra manera, la mano no se levanta, cada uno, con un edificio de doce pisos. En total, hay cinco de ellos en CHPP-2.
Este es el corazón de la planta CHP, y aquí tiene lugar la acción principal. El gas que ingresa a la caldera se quema, liberando una gran cantidad de energía. Aquí es donde entra el Agua Pura. Después de calentar, se convierte en vapor, más precisamente en vapor sobrecalentado, con una temperatura de salida de 560 grados y una presión de 140 atmósferas. También lo llamaremos "Vapor puro" porque se forma a partir de agua preparada.
Además de vapor, también tenemos escape a la salida. ¡A máxima potencia, las cinco calderas consumen casi 60 metros cúbicos de gas natural por segundo! Para eliminar los productos de la combustión, necesita una tubería de "humo" no infantil. Y hay uno también.
La tubería se puede ver desde casi cualquier zona de la ciudad, dada la altura de 250 metros. Sospecho que este es el edificio más alto de Cheboksary.
Cerca hay una tubería un poco más pequeña. Reserva de nuevo.
Si la planta de cogeneración funciona con carbón, se requiere un tratamiento de escape adicional. Pero en nuestro caso, esto no es obligatorio, ya que se utiliza gas natural como combustible.
En la segunda sección del taller de calderas y turbinas se encuentran las instalaciones de generación de energía eléctrica.
Cuatro de ellos están instalados en la sala de máquinas del Cheboksary CHPP-2, con una capacidad total de 460 MW (megavatios). Es aquí donde se suministra el vapor sobrecalentado de la sala de calderas. Él, bajo una gran presión, se envía a las palas de la turbina, lo que obliga al rotor de treinta toneladas a girar a una velocidad de 3000 rpm.
La instalación consta de dos partes: la propia turbina, y un generador que genera electricidad.
Y así es como se ve el rotor de la turbina.
Los sensores y medidores están en todas partes.
Tanto turbinas como calderas, en su caso emergencia se puede detener al instante. Para ello, existen válvulas especiales que pueden cerrar el suministro de vapor o combustible en una fracción de segundo.
Curiosamente, ¿existe un paisaje industrial o un retrato industrial? Tiene su propia belleza.
Hay un ruido terrible en la habitación, y para escuchar a un vecino, tienes que forzar mucho la audición. Además, hace mucho calor. Quiero quitarme el casco y quitarme la camiseta, pero no puedo hacerlo. Por razones de seguridad, la ropa de manga corta está prohibida en la planta CHP, hay demasiadas tuberías calientes.
La mayor parte del tiempo, el taller está vacío, la gente aparece aquí una vez cada dos horas, durante una ronda. Y el funcionamiento de los equipos se controla desde el Tablero de Control Principal (Paneles de Control de Grupo para Calderas y Turbinas).
Esto es lo que parece lugar de trabajo de servicio
Hay cientos de botones alrededor.
Y decenas de sensores.
Algunos son mecánicos y otros son electrónicos.
Esta es nuestra excursión, y la gente está trabajando.
En total, después del taller de calderas y turbinas, a la salida tenemos electricidad y vapor que se ha enfriado parcialmente y ha perdido parte de su presión. Con electricidad, parece ser más fácil. A la salida de diferentes generadores, el voltaje puede ser de 10 a 18 kV (kilovoltios). Con la ayuda de transformadores de bloque, se eleva a 110 kV, y luego la electricidad puede transmitirse a largas distancias utilizando líneas de transmisión de energía (líneas eléctricas).
No es rentable liberar el "Vapor limpio" restante a un lado. Dado que está formado por agua pura”, cuya producción es un proceso bastante complicado y costoso, es más conveniente enfriarlo y devolverlo a la caldera. Y así círculo vicioso. Pero con su ayuda y con la ayuda de intercambiadores de calor, puede calentar agua o producir vapor secundario, que puede venderse de manera segura a terceros consumidores.
En general, así es como ingresamos calor y electricidad a nuestros hogares, teniendo el confort y la comodidad habituales.
Oh si. ¿Por qué se necesitan torres de enfriamiento de todos modos?
Una central eléctrica es un conjunto de equipos destinados a convertir la energía de cualquier fuente natural en electricidad o calor. Hay varios tipos de tales objetos. Por ejemplo, las centrales térmicas suelen utilizarse para generar electricidad y calor.
Definición
Una central térmica es una central eléctrica que utiliza algún combustible fósil como fuente de energía. Este último se puede utilizar, por ejemplo, petróleo, gas, carbón. Sobre el actualmente Los complejos térmicos son el tipo de central eléctrica más común en el mundo. La popularidad de las centrales térmicas se explica principalmente por la disponibilidad de combustibles fósiles. El petróleo, el gas y el carbón están disponibles en muchas partes del mundo.
TPP es (descodificación con su abreviatura parece "central térmica"), entre otras cosas, un complejo con una eficiencia bastante alta. Dependiendo del tipo de turbinas utilizadas, este indicador en las estaciones este tipo puede ser igual a 30 - 70%.
¿Cuáles son los tipos de centrales térmicas?
Las estaciones de este tipo se pueden clasificar según dos características principales:
- cita;
- tipo de instalación.
En el primer caso se distinguen GRES y CHP.Una planta de energía es una planta que opera haciendo girar una turbina bajo la poderosa presión de un chorro de vapor. Descifrar la abreviatura GRES, la planta de energía del distrito estatal, ahora ha perdido su relevancia. Por lo tanto, a menudo estos complejos también se denominan IES. Esta abreviatura significa "planta de energía de condensación".
CHP es también un tipo bastante común de central térmica. A diferencia de GRES, estas estaciones no están equipadas con condensación, sino con turbinas de calefacción. CHP significa "planta de energía térmica".
Además de las plantas de condensación y calefacción (turbinas de vapor), en las centrales térmicas se pueden utilizar los siguientes tipos de equipos:
- vapor-gas.
TPP y CHP: diferencias
A menudo la gente confunde estos dos conceptos. CHP, de hecho, como descubrimos, es una de las variedades de centrales térmicas. Una central de este tipo se diferencia de otros tipos de centrales térmicas principalmente en queparte de la energía térmica que genera se destina a las calderas instaladas en los locales para calentarlos o producir agua caliente.
Además, la gente suele confundir los nombres de HPP y GRES. Esto se debe principalmente a la similitud de las abreviaturas. Sin embargo, una central hidroeléctrica es fundamentalmente diferente de una central eléctrica de distrito estatal. Ambos tipos de estaciones están construidas sobre ríos. Sin embargo, en una central hidroeléctrica, a diferencia de una central eléctrica de distrito estatal, no se utiliza vapor como fuente de energía, sino el flujo de agua en sí.
¿Cuáles son los requisitos para el TPP?
Una central térmica es una central térmica en la que se genera y consume electricidad al mismo tiempo. Por lo tanto, dicho complejo debe cumplir plenamente con una serie de requisitos económicos y requisitos tecnológicos. Esto asegurará un suministro ininterrumpido y confiable de electricidad a los consumidores. Entonces:
- Los locales de TPP deben tener buena iluminación, ventilación y aireación;
- el aire dentro y alrededor de la planta debe protegerse de la contaminación por partículas, nitrógeno, óxido de azufre, etc.;
- las fuentes de suministro de agua deben protegerse cuidadosamente de la entrada de aguas residuales en ellas;
- Los sistemas de tratamiento de agua en las estaciones deben estar equipadosno desperdicio.
El principio de funcionamiento de TPP.
TPP es una planta de energía en qué turbinas se pueden utilizar diferente tipo. A continuación, consideramos el principio de funcionamiento de una central térmica utilizando el ejemplo de uno de sus tipos más comunes: CHP. La energía se genera en tales estaciones en varias etapas:
El combustible y el oxidante ingresan a la caldera. El polvo de carbón se usa generalmente como el primero en Rusia. A veces, la turba, el fuel oil, el carbón, el esquisto bituminoso y el gas también pueden servir como combustible para CHP. agente oxidante en este caso sale aire caliente.
El vapor formado como resultado de la combustión del combustible en la caldera ingresa a la turbina. El propósito de este último es la conversión de energía de vapor en energía mecánica.
Los ejes giratorios de la turbina transfieren energía a los ejes del generador, que la convierte en energía eléctrica.
Enfriado y perdido parte de la energía en la turbina, el vapor ingresa al condensador.Aquí se convierte en agua, que se alimenta a través de calentadores al desaireador.
Deae El agua purificada se calienta y se alimenta a la caldera.
Ventajas de TPP
TPP es así una estación, el principal tipo de equipo en el que se encuentran las turbinas y los generadores. Las ventajas de tales complejos incluyen, en primer lugar:
- bajo costo de construcción en comparación con la mayoría de los otros tipos de centrales eléctricas;
- el bajo costo del combustible utilizado;
- bajo costo de generación de electricidad.
Además, una gran ventaja de estas estaciones es que se pueden construir en cualquier lugar deseado, independientemente de la disponibilidad de combustible. El carbón, el fuel oil, etc. pueden transportarse a la estación por carretera o ferrocarril.
Otra ventaja de las centrales térmicas es que ocupan un área muy pequeña en comparación con otro tipo de centrales.
Desventajas de TPP
Por supuesto, tales estaciones no solo tienen ventajas. También tienen una serie de desventajas. Las centrales térmicas son complejos, por desgracia, muy contaminantes para el medio ambiente. Estaciones de este tipo pueden lanzar al aire apenas gran cantidad hollín y humo. Además, las desventajas de las centrales térmicas incluyen altos costos operativos en comparación con las centrales hidroeléctricas. Además, todos los tipos de combustibles utilizados en dichas estaciones son recursos naturales insustituibles.
Qué otros tipos de centrales térmicas existen
Además de las turbinas de vapor CHPP y CPP (GRES), las siguientes estaciones operan en Rusia:
Turbina de gas (GTPP). En este caso, las turbinas no giran a partir de vapor, sino de gas natural. Además, en dichas estaciones se puede utilizar fuel oil o diesel como combustible. La eficiencia de tales estaciones, desafortunadamente, no es demasiado alta (27 - 29%). Por lo tanto, se utilizan principalmente solo como fuentes de energía eléctrica de respaldo o destinadas a suministrar voltaje a la red de pequeños asentamientos.
Turbina de vapor y gas (PGES). La eficiencia de tales estaciones combinadas es de aproximadamente 41 - 44%. La energía se transfiere al generador en sistemas de este tipo al mismo tiempo turbinas y gas y vapor. Al igual que los CHPP, los CCPP se pueden usar no solo para la generación real de electricidad, sino también para calentar edificios o proporcionar agua caliente a los consumidores.
Ejemplos de estaciones
Así que cualquiera Soy una central térmica, una central eléctrica. Ejemplos tales complejos se presentan en la lista a continuación.
Belgorodskaya CHPP. La potencia de esta central es de 60 MW. Sus turbinas funcionan con gas natural.
CHPP Michurinskaya (60 MW). Esta instalación también está ubicada en la región de Belgorod y funciona con gas natural.
Cherepovéts GRES. El complejo está ubicado en Región de Volgogrado y puede funcionar tanto con gas como con carbón. La potencia de esta central es de 1051 MW.
Lipetsk CHP-2 (515 MW). Funciona con gas natural.
CHPP-26 "Mosenergo" (1800 MW).
Cherepetskaya GRES (1735 MW). La fuente de combustible para las turbinas de este complejo es el carbón.
En lugar de una conclusión
Por lo tanto, descubrimos qué son las centrales térmicas y qué tipos de tales objetos existen. Por primera vez, se construyó un complejo de este tipo hace mucho tiempo, en 1882 en Nueva York. Un año después, se lanzó dicho sistema en Rusia, en San Petersburgo. Hoy en día, las centrales térmicas son un tipo de centrales eléctricas, que representan alrededor del 75% de toda la electricidad generada en el mundo. Y aparentemente, a pesar de una serie de desventajas, las estaciones de este tipo proporcionarán electricidad y calor a la población durante mucho tiempo. Después de todo, las ventajas de tales complejos son un orden de magnitud mayor que las desventajas.
