कक्षा: 9

लक्ष्य: देश की राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था की अवंत-गार्डे शाखा के रूप में रूसी विद्युत ऊर्जा उद्योग की छात्रों की समझ बनाने के लिए।

कार्य:

• शिक्षात्मक: रूस के ईंधन और ऊर्जा परिसर के बारे में छात्रों के ज्ञान को गहरा करना; "विद्युत ऊर्जा उद्योग" और "ऊर्जा प्रणाली" की अवधारणाओं की व्याख्या कर सकेंगे; उद्योग और देश की आबादी के लिए विद्युत ऊर्जा उद्योग की भूमिका और महत्व का एक विचार दें;
• शिक्षात्मक: छात्रों में मानचित्र और पाठ के साथ काम करने के कौशल और क्षमताओं का विकास करना; विश्लेषणात्मक और तार्किक सोच के विकास को बढ़ावा देना;
• शिक्षात्मक: मूल देश के भूगोल, उसकी अर्थव्यवस्था और पारिस्थितिकी में रुचि पैदा करना।

पाठ प्रकार:संयुक्त।

तकनीकी प्रशिक्षण सहायता और सामग्री सहायता:कंप्यूटर में शामिल हैं - 1 सेट, वीडियो प्रोजेक्टर - 1 पीसी।, इंटरएक्टिव व्हाइटबोर्ड - 1 पीसी।, कंप्यूटर प्रोग्राम और मीडिया - 1 सेट, "रूस का इलेक्ट्रिक पावर उद्योग" नक्शा, छात्र एटलस, प्रस्तुति ( अनुलग्नक 1) विभिन्न बिजली संयंत्रों की तस्वीरें, आरेख, वीडियो।

शब्दावली उपकरण:पावर प्लांट, थर्मल पावर प्लांट, हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन, परमाणु ऊर्जा संयंत्र, वैकल्पिक ऊर्जा स्रोत, ऊर्जा प्रणाली।

समय: 45 मिनटों।

कक्षाओं के दौरान

I. संगठनात्मक क्षण (1 मिनट।)

द्वितीय. गृहकार्य सर्वेक्षण (8 मि.)

परीक्षण। प्रस्तुति के पाठ के साथ काम करें।

सबसे बड़ा कोयला भंडार (सामान्य भूवैज्ञानिक) में केंद्रित हैं: (स्लाइड 3)
ए) कुज़नेत्स्क बेसिन
बी) पिकोरा बेसिन
बी) तुंगुस्का बेसिन
डी) डोनेट बेसिन

कोयला भंडार के मामले में रूस में पहले स्थान पर बेसिन का कब्जा है (स्लाइड 4)
ए) कुज़नेत्स्की
बी) पेचोर्स्की
बी) दक्षिण याकुतो

पूल में सबसे सस्ता कोयला (कुज़नेत्स्क से 2-3 गुना सस्ता) (स्लाइड 5)
ए) पेचोर्स्की
बी) डोनेट्स्क
बी) कंस्क-अचिन्स्की

रूस में सबसे बड़ा तेल और गैस बेस है (स्लाइड 6)
ए) पश्चिमी साइबेरिया
बी) वोल्गा क्षेत्र
बी) बैरेंट्स सागर

रूस के क्षेत्र में हैं (स्लाइड 7)
ए) 26 रिफाइनरियां
बी) 22 रिफाइनरियां
सी) 30 रिफाइनरियां
डी) 40 रिफाइनरियां

रूस में गैस पाइपलाइनों की कुल लंबाई है (स्लाइड 8)
ए) 140 हजार किमी
बी) 150 हजार किमी
सी) 170 हजार किमी
डी) 120 हजार किमी

गैस भंडार के मामले में, रूस दुनिया में रैंक करता है (स्लाइड 9)
ए) पहला स्थान
बी) दूसरा स्थान
सी) तीसरा स्थान

एक आरेख बनाएं "ईंधन और ऊर्जा परिसर की संरचना"

पाठ के साथ कार्य करना (छात्र पाठ के साथ कार्ड प्राप्त करते हैं, उसमें त्रुटियों की पहचान करते हैं और उन्हें ठीक करते हैं)। उत्तर: 1) बी; 2) ए; 3) बी; 4) ए; 5) ए; 6) बी; 7) ए (स्लाइड 10)। जोड़ियों में काम की सहकर्मी समीक्षा। अनुलग्नक 2

III. एक नया विषय सीखना (स्लाइड 12) (30 मिनट।)

योजना।

1. देश के लिए विद्युत ऊर्जा उद्योग का महत्व।
2. वैकल्पिक ऊर्जा स्रोत।

1. देश के लिए विद्युत ऊर्जा उद्योग का महत्व।

एक नोटबुक में परिभाषा लिखें (स्लाइड 13)

बिजली एक उद्योग है जो बिजली संयंत्रों में बिजली का उत्पादन करता है और इसे बिजली लाइनों के माध्यम से दूर तक पहुंचाता है।

पाठ्यपुस्तक तालिका (पृष्ठ 125) की सांख्यिकीय सामग्री के साथ काम करें "पिछले 20 वर्षों में रूस में बिजली उत्पादन की गतिशीलता।" 1990 के दशक के अंत में उत्पादन में गिरावट आई है, वर्तमान समय में उत्पादन में वृद्धि हुई है।

ऊर्जा उपभोक्ता (स्लाइड 14)

मुख्य आवश्यकता बिजली आपूर्ति की विश्वसनीयता है। ऐसा करने के लिए, वे सभी बिजली संयंत्रों को बिजली लाइनों (टीएल) से जोड़ने का प्रयास करते हैं ताकि उनमें से एक की अचानक विफलता की भरपाई दूसरों द्वारा की जा सके। इस प्रकार देश का एकीकृत ऊर्जा प्रणाली (UES) बनता है (स्लाइड 15)।

विद्युत ऊर्जा उद्योग में देश का यूईएस उपभोक्ताओं के बीच बिजली के उत्पादन, पारेषण और वितरण को जोड़ता है। बिजली व्यवस्था में, प्रत्येक बिजली संयंत्र के पास संचालन का सबसे किफायती तरीका चुनने का अवसर होता है। रूस का यूईएस 700 से अधिक बड़े बिजली संयंत्रों को एकजुट करता है, जिसमें देश के सभी बिजली संयंत्रों की क्षमता का 84% से अधिक केंद्रित है (स्लाइड 16)। स्लाइड मैप (स्लाइड 17)।

विभिन्न प्रकार के स्टेशनों पर बिजली का उत्पादन आरेख (स्लाइड 18) में दिखाया गया है।

विभिन्न प्रकार के बिजली संयंत्रों के लिए स्थान कारक: (स्लाइड 19)।

प्रत्येक बिजली संयंत्र की अपनी विशेषताएं हैं। आइए उन पर विचार करें।

बिजली संयंत्रों के प्रकार:

2. टीपीपी- थर्मल। वे पारंपरिक ईंधन पर काम करते हैं: कोयला, ईंधन तेल, गैस, पीट, तेल शेल।

दक्षता -30-70% (स्लाइड 20, 21)।

टीपीपी स्थान कारक (स्लाइड 22)।

सीएचपी एक प्रकार का थर्मल पावर प्लांट है (स्लाइड 23)।

थर्मल पावर प्लांट के फायदे और नुकसान (स्लाइड 24)।

हमारे देश में सबसे बड़ा टीपीपी सर्गुट टीपीपी (एक छात्र का छोटा संदेश - समय से पहले) (स्लाइड 25) है।

अगला प्रकार है

जलविद्युत ऊर्जा संयंत्र

3. एचपीपी- हाइड्रोलिक। गिरने या गतिमान जल दक्षता की ऊर्जा का उपयोग करें - 80% (स्लाइड 26)।

पनबिजली स्टेशन का स्थान "रूस के जलविद्युत संसाधन" (स्लाइड 27) के नक्शे द्वारा निर्धारित किया जाता है।

सबसे बड़ी नदियों (स्लाइड 28) पर हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशनों के कैस्केड बनाए गए हैं।

पनबिजली बिजली संयंत्रों के फायदे और नुकसान (स्लाइड 29)।

रूस में सबसे बड़ा पनबिजली संयंत्र सयानो-शुशेंस्काया (6.4 मेगावाट) है, जहां 2009 में एक मानव निर्मित आपदा हुई थी (स्लाइड 30)।

चेबोक्सरी एचपीपी मारी एल गणराज्य (स्लाइड 31) के सबसे करीब है।

परमाणु ऊर्जा संयंत्र।

4. एनपीपी- परमाणु ऊर्जा संयंत्र। वे परमाणु विखंडन की ऊर्जा का उपयोग करते हैं।

• दक्षता -30-35% (स्लाइड 32)।

परमाणु ऊर्जा संयंत्र के संचालन के सिद्धांत को वीडियो क्लिप (स्लाइड 33) में देखा जा सकता है ( अनुलग्नक 3 , परिशिष्ट 4) हम मानचित्र पर परमाणु ऊर्जा संयंत्र का स्थान देखते हैं (स्लाइड 34)।

परमाणु ऊर्जा संयंत्रों के फायदे और नुकसान (स्लाइड 35)।

विचाराधीन प्रकार के बिजली संयंत्र खनिज ईंधन के दहन पर काम करते हैं, जो एक निश्चित अवधि के बाद अनिवार्य रूप से समाप्त हो जाएगा। भविष्य में बिजली की जरूरतों को पूरा करने के लिए वैकल्पिक ऊर्जा स्रोतों की आवश्यकता होगी।

5. वैकल्पिक ऊर्जा स्रोत

वैकल्पिक बिजली संयंत्र (स्लाइड 36)। ऊर्जा के वैकल्पिक रूपों के प्रकारों पर विचार करें।

1. सौर ऊर्जा। चुवाशिया (स्लाइड 37) में सोलर बैटरी प्लांट बनाया जा रहा है। (38) गणतंत्र की राजधानी में सौर पैनल पहले से ही व्यावहारिक उपयोग में हैं। योशकर-ओला के बॉटनिकल गार्डन में, ग्रीनहाउस को सौर ऊर्जा (स्लाइड 39) की मदद से रोशन और गर्म किया जाता है।
2. पवन ऊर्जा। स्लाइड (40) मारी एल गणराज्य के कोज़्मोडेमेन्स्क में पवन इंजन और ओपन-एयर संग्रहालय की एक पवनचक्की दिखाता है। ऐसी मिलों का प्रयोग देश की अनेक बस्तियों में किया जाता था।
3. पृथ्वी की आंतरिक ऊर्जा। (स्लाइड 41)। जीटीपीपी देश के किस क्षेत्र में स्थित हैं? (स्लाइड 42)।
4. किस्लोगुबस्काया टीपीपी (स्लाइड 43) में ज्वारीय ऊर्जा का उपयोग किया जाता है

चतुर्थ। प्रतिबिंब (4 मि.)

आपने अपने लिए क्या नई चीजें सीखी हैं?

1. रूस में किस प्रकार के बिजली संयंत्र प्रचलित हैं?
2. पावर प्लांट और स्टेशनों में क्या अंतर है?
3. हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर प्लांट बनाने के लिए सबसे अच्छी जगह कहाँ है?
4. परमाणु ऊर्जा संयंत्र कहाँ बनाए जाते हैं?
5. एक ऊर्जा प्रणाली क्या है?

वी. होमवर्क (2 मिनट)।

(स्लाइड 44, 45) पाठ्यपुस्तक के अनुच्छेद 23 को पढ़िए। समोच्च मानचित्र पर रखें: बालाकोवो, बेलोयार्सकाया, बिलिबिंस्काया, ब्राटकाया, वोल्ज़स्काया, ज़ेस्काया, कोला, कोनाकोवस्काया, कुर्स्क, लेनिनग्राद, ओबनिंस्काया, रेफ़्टिंस्काया, स्मोलेंस्काया, सर्गुत्सकाया, चेबोक्सरी। विद्युत ऊर्जा उद्योग की समस्याओं को लिखिए और समस्या का समाधान खोजने का प्रयास कीजिए।

चाहने वालों के लिए:

• श्रृंखला देखें "ऊर्जा: यह कैसे काम करता है"
• myenergy.com

छात्र ग्रेड।

सबक के लिए धन्यवाद!

साहित्य।

1. रूस का भूगोल। जनसंख्या और अर्थव्यवस्था ग्रेड 9। पाठ्यपुस्तक वी.पी. द्रोणोव, वी। वाई। रम।
2. भूगोल में पाठ विकास "रूस की जनसंख्या और अर्थव्यवस्था" ग्रेड 9। ई.ए. ज़िज़िना।
3. कक्षा 9 के लिए भूगोल में एटलस और कंटूर मानचित्र।
4. सिरिल और मेथोडियस का वर्चुअल स्कूल। भूगोल पाठ ग्रेड 9।
5. रूस मल्टीमीडिया डिस्क का मानचित्र पावर उद्योग।
6. पाठ के लिए प्रस्तुति "बिजली उद्योग। बिजली संयंत्रों के प्रकार ”।

एक थर्मल पावर प्लांट की तकनीकी योजना इसकी तकनीकी प्रणालियों की संरचना और परस्पर संबंध को दर्शाती है, उनमें होने वाली प्रक्रियाओं का सामान्य क्रम। अंजीर पर। 11 एक ठोस ईंधन संघनक ताप विद्युत संयंत्र का एक योजनाबद्ध आरेख दिखाता है।

थर्मल पावर प्लांट की संरचना में शामिल हैं: ईंधन की बचत और दहन के लिए ईंधन तैयार करने की प्रणाली; बॉयलर प्लांट- बॉयलर और सहायक उपकरण का एक संयोजन (बॉयलर से मिलकर बनता है, एक दहन उपकरण, एक सुपरहीटर, एक जल अर्थशास्त्री, एक एयर हीटर, एक फ्रेम, ईंटवर्क, फिटिंग, बॉयलर-सहायक उपकरण और पाइपलाइन); टर्बाइन प्लांट- टरबाइन और सहायक उपकरण का एक सेट; जल उपचार और घनीभूत उपचार संयंत्र; तकनीकी जल आपूर्ति प्रणाली, राख और लावा हटाने की प्रणाली; विद्युत अभियन्त्रण; बिजली उपकरण नियंत्रण प्रणाली।

ईंधन अर्थव्यवस्था में उपकरणों को प्राप्त करना और उतारना, परिवहन तंत्र, ठोस और तरल ईंधन के लिए ईंधन डिपो और प्रारंभिक ईंधन तैयार करने के लिए उपकरण (कोयला क्रशिंग प्लांट) शामिल हैं। ईंधन तेल सुविधाओं में ईंधन तेल और हीटर पंप करने के लिए पंप भी शामिल हैं।

दहन के लिए ठोस ईंधन की तैयारी में इसे चूर्णित करने वाले संयंत्र में पीसना और सुखाना शामिल है, और ईंधन तेल की तैयारी में इसे गर्म करना, यांत्रिक अशुद्धियों से इसे साफ करना और कभी-कभी इसे विशेष योजक के साथ इलाज करना शामिल है। गैस ईंधन की तैयारी मुख्य रूप से बॉयलर में प्रवेश करने से पहले गैस के दबाव के नियमन के लिए कम हो जाती है।

ईंधन के दहन के लिए आवश्यक हवा बॉयलर को ब्लोअर द्वारा आपूर्ति की जाती है। ईंधन के दहन के उत्पाद - ग्रिप गैसों को धुएं के निकास द्वारा चूसा जाता है और चिमनी के माध्यम से वातावरण में निकाल दिया जाता है। चैनलों (वायु नलिकाओं और गैस नलिकाओं) और उपकरणों के विभिन्न तत्वों का संयोजन जिसके माध्यम से वायु और ग्रिप गैसें गैस बनाती हैं-

एक थर्मल पावर प्लांट का वायु पथ। इसमें शामिल स्मोक एग्जॉस्टर्स, चिमनी और ब्लोअर हैं मसौदा स्थापना।ईंधन दहन क्षेत्र में, इसकी संरचना में शामिल गैर-दहनशील (खनिज) अशुद्धियां भौतिक और रासायनिक परिवर्तनों से गुजरती हैं और बायलर से स्लैग के रूप में आंशिक रूप से हटा दी जाती हैं, और उनमें से एक महत्वपूर्ण हिस्सा ग्रिप गैसों द्वारा दूर ले जाया जाता है महीन राख कणों का रूप। वायुमंडलीय वायु को राख के उत्सर्जन से बचाने के लिए, धुएं के निकास के सामने राख संग्राहक स्थापित किए जाते हैं (उनके राख पहनने को रोकने के लिए)।

स्लैग और फंसी हुई राख को आमतौर पर बिजली संयंत्र के क्षेत्र के बाहर हाइड्रॉलिक रूप से राख डंप में हटा दिया जाता है। ईंधन तेल और गैस जलाते समय, राख संग्राहक स्थापित नहीं होते हैं।

जब ईंधन को जलाया जाता है, तो रासायनिक रूप से बाध्य ऊर्जा को तापीय ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है, दहन उत्पाद बनते हैं, जो बॉयलर की हीटिंग सतहों में पानी और उससे बनने वाली भाप को गर्मी देते हैं।

उपकरणों की समग्रता, इसके व्यक्तिगत तत्व, पाइपलाइन जिसके माध्यम से पानी और भाप चलते हैं, बनते हैं स्टेशन का जल भाप पथ.

बॉयलर में, पानी को संतृप्ति तापमान तक गर्म किया जाता है, वाष्पित हो जाता है, और उबलते (बॉयलर) पानी से बनने वाली संतृप्त भाप सुपरहिट हो जाती है। इसके बाद, सुपरहीटेड स्टीम को पाइपलाइनों के माध्यम से टरबाइन में भेजा जाता है, जहाँ इसकी तापीय ऊर्जा को टरबाइन शाफ्ट को प्रेषित यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है। टर्बाइन में समाप्त भाप कंडेनसर में प्रवेश करती है, ठंडे पानी को गर्मी देती है और संघनित करती है।

कंडेनसर से, पानी में परिवर्तित भाप को कंडेनसेट पंप द्वारा पंप किया जाता है और कम दबाव वाले हीटर (एलपीएच) से होकर बहरे में प्रवेश करता है। यहां, पानी को भाप से संतृप्त तापमान तक गर्म किया जाता है, जबकि ऑक्सीजन और अन्य गैसों को उपकरण के क्षरण को रोकने के लिए वातावरण में हटा दिया जाता है। बहरे से, पानी कहा जाता है पोषण , एक फीड पंप द्वारा उच्च दबाव वाले हीटर (HPH) के माध्यम से पंप किया जाता है और बॉयलर में डाला जाता है।

एचडीपीई और डीरेटर में घनीभूत, साथ ही एचपीएच में फ़ीड पानी, टरबाइन से ली गई भाप से गरम किया जाता है। तापन की इस विधि का अर्थ है चक्र में ऊष्मा की वापसी (पुनर्जनन) और इसे कहा जाता है पुनर्योजी ताप. इसके लिए धन्यवाद, कंडेनसर में भाप का प्रवाह कम हो जाता है, और, परिणामस्वरूप, ठंडे पानी में स्थानांतरित होने वाली गर्मी की मात्रा, जिससे भाप टरबाइन संयंत्र की दक्षता में वृद्धि होती है।

कंडेनसर को ठंडा पानी प्रदान करने वाले तत्वों के समूह को कहा जाता है तकनीकी जल आपूर्ति प्रणाली. इसमें पानी की आपूर्ति का एक स्रोत (नदी, जलाशय, कूलिंग टॉवर - कूलिंग टॉवर), एक परिसंचरण पंप, इनलेट और आउटलेट नाली शामिल हैं। कंडेनसर में, टरबाइन में प्रवेश करने वाली भाप की गर्मी का लगभग 55% ठंडा पानी में स्थानांतरित हो जाता है; गर्मी का यह हिस्सा बिजली पैदा करने के लिए उपयोग नहीं किया जाता है और बेकार में बर्बाद हो जाता है।

यदि टरबाइन से आंशिक रूप से समाप्त भाप ली जाती है और इसकी गर्मी का उपयोग औद्योगिक उद्यमों की तकनीकी जरूरतों के लिए या हीटिंग के लिए पानी गर्म करने के लिए किया जाता है, तो ये नुकसान काफी कम हो जाएंगे। इस प्रकार, स्टेशन एक संयुक्त ताप और बिजली संयंत्र (सीएचपी) बन जाता है, जो विद्युत और तापीय ऊर्जा की संयुक्त पीढ़ी प्रदान करता है। सीएचपीपी में, भाप के अर्क के साथ विशेष टर्बाइन स्थापित किए जाते हैं - तथाकथित कोजेनरेशन टर्बाइन। हीट कंज्यूमर को दी जाने वाली भाप का कंडेनसेट एक रिटर्न कंडेनसेट पंप द्वारा सीएचपी प्लांट को सप्लाई किया जाता है।

सीएचपी संयंत्रों में हो सकता है बाहरी भाप और घनीभूत नुकसानऔद्योगिक उपभोक्ताओं को गर्मी की रिहाई के साथ जुड़ा हुआ है। औसतन, वे 35 - 50% हैं। जल उपचार संयंत्र में पूर्व-उपचार किए गए मेकअप पानी के साथ भाप और घनीभूत के आंतरिक और बाहरी नुकसान की भरपाई की जाती है।

टीपीपी हैं आंतरिक घनीभूत और भाप हानि, जल-भाप पथ की अधूरी जकड़न के साथ-साथ स्टेशन की तकनीकी जरूरतों के लिए भाप और घनीभूत की अपूरणीय खपत के कारण। वे टर्बाइनों के लिए कुल भाप प्रवाह का एक छोटा सा अंश बनाते हैं (लगभग 1 - 1.5%)।

इस तरह, बायलर फ़ीड पानीटर्बाइन घनीभूत और मेकअप पानी का मिश्रण है।

स्टेशन की विद्युत सुविधाओं में एक विद्युत जनरेटर, एक संचार ट्रांसफार्मर, एक मुख्य स्विचगियर, एक सहायक ट्रांसफार्मर के माध्यम से बिजली संयंत्र के अपने तंत्र के लिए एक बिजली आपूर्ति प्रणाली शामिल है।

थर्मल पावर प्लांट में बिजली उपकरणों के लिए नियंत्रण प्रणाली तकनीकी प्रक्रिया की प्रगति और उपकरणों की स्थिति, तंत्र के स्वचालित और रिमोट कंट्रोल और बुनियादी प्रक्रियाओं के विनियमन, उपकरणों की स्वचालित सुरक्षा के बारे में जानकारी एकत्र और संसाधित करती है।

अध्याय 3 . के लिए सुरक्षा प्रश्न

1. आप किस प्रकार के बिजली संयंत्रों को जानते हैं?

2. थर्मल पावर प्लांट और न्यूक्लियर में क्या अंतर है?

3. ऊष्मीय ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करने की कौन-सी विधियाँ आप जानते हैं?

4. बॉयलर प्लांट और टर्बाइन प्लांट में क्या अंतर है?

5. स्टेशन के ड्राफ्ट इंस्टॉलेशन और वाटर-स्टीम पथ की परिभाषा दें।

6. बॉयलर फीड वाटर क्या है?

7. तकनीकी जल आपूर्ति प्रणाली क्या है?

8. घनीभूत और भाप के बाहरी नुकसान और आंतरिक नुकसान के बीच क्या अंतर है?

पानी की तैयारी

यूक्रेन के युवा और खेल

यू.लेकिन. गिचेव

थर्मल पावर प्लांट

चास्तोबी मैं

निप्रॉपेट्रोस NMetAU 2011

शिक्षा और विज्ञान मंत्रालय,

यूक्रेन के युवा और खेल

यूक्रेन की राष्ट्रीय धातुकर्म अकादमी

यू.लेकिन. गिचेव

थर्मल पावर प्लांट

चास्तोबी मैं

बीमार 23. ग्रंथ सूची: 4 नाम।

रिलीज के लिए जिम्मेदार, डॉ. टेक. विज्ञान, प्रो.

समीक्षक: डॉ. टेक. विज्ञान, प्रो. (डीएनयूआरटी)

कैंडी। तकनीक। विज्ञान, एसोसिएट। (एनमेटएयू)

© राष्ट्रीय धातुकर्म

यूक्रेन की अकादमी, 2011

परिचय ………………………………………………………………..4

1 ताप विद्युत संयंत्रों के बारे में सामान्य जानकारी………………5

1.1 बिजली संयंत्रों की परिभाषा और वर्गीकरण……………………….5

1.2 ताप विद्युत संयंत्र की तकनीकी योजना………………………8

1.3 टीपीपी के तकनीकी और आर्थिक संकेतक……………………………….11

1.3.1 ऊर्जा संकेतक………………………………….11

1.3.2 आर्थिक संकेतक………………………………….13

1.3.3 प्रदर्शन संकेतक…………………………………15

1.4 टीपीपी के लिए आवश्यकताएँ……………………………………16

1.5 औद्योगिक ताप विद्युत संयंत्रों की विशेषताएं………………16

2 टीपीपी की थर्मल योजनाओं का निर्माण………………………………………17

2.1 थर्मल सर्किट की सामान्य अवधारणाएँ ………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………..

2.2 प्रारंभिक भाप पैरामीटर ……………………………………………….18

2.2.1 प्रारंभिक भाप दबाव…………………………………….18

2.2.2 प्रारंभिक भाप तापमान ……………………………………20

2.3 भाप को फिर से गर्म करना…………………………………..22

2.3.1 रीहीट की ऊर्जा दक्षता...24

2.3.2 फिर से गरम करने का दबाव…………………………26

2.3.3 रीहीटिंग का तकनीकी कार्यान्वयन……27

2.4 अंतिम भाप पैरामीटर………………………………………………….29

2.5 फ़ीड पानी का पुनर्योजी ताप …………………………… 30

2.5.1 पुनर्योजी ताप की ऊर्जा दक्षता..30

2.5.2 पुनर्योजी ताप का तकनीकी कार्यान्वयन…….34

2.5.3 पुनर्योजी फ़ीड जल ताप तापमान..37

2.6 मुख्य प्रकार के टर्बाइनों के आधार पर ताप विद्युत संयंत्रों की तापीय योजनाओं का निर्माण……..39

2.6.1 टर्बाइन "के" पर आधारित एक थर्मल योजना का निर्माण ………………39

2.6.2 टर्बाइन "टी" पर आधारित एक थर्मल योजना का निर्माण…………..41

साहित्य …………………………………………………………………………44

परिचय

कई कारणों से अनुशासन "थर्मल पावर प्लांट्स" विशेषता 8 (7) के लिए पढ़े जाने वाले विषयों में विशेष महत्व रखता है। - थर्मल पावर इंजीनियरिंग।

सबसे पहले, सैद्धांतिक दृष्टिकोण से, अनुशासन लगभग सभी मुख्य पिछले विषयों में छात्रों द्वारा प्राप्त ज्ञान को जमा करता है: "ईंधन और इसका दहन", "बॉयलर प्लांट", "सुपरचार्जर और गर्मी इंजन", "गर्मी आपूर्ति के स्रोत औद्योगिक उद्यम", "गैस शोधन" और अन्य।

दूसरे, व्यावहारिक दृष्टिकोण से, थर्मल पावर प्लांट (टीपीपी) एक एकीकृत ऊर्जा उद्यम है जिसमें ऊर्जा अर्थव्यवस्था के सभी मुख्य तत्व शामिल हैं: एक ईंधन तैयार करने की प्रणाली, एक बॉयलर की दुकान, एक टरबाइन की दुकान, परिवर्तित करने और आपूर्ति करने के लिए एक प्रणाली बाहरी उपभोक्ताओं को तापीय ऊर्जा, हानिकारक उत्सर्जन के उपयोग और बेअसर करने के लिए सिस्टम।

तीसरा, औद्योगिक दृष्टिकोण से, घरेलू और विदेशी ऊर्जा क्षेत्रों में थर्मल पावर प्लांट प्रमुख बिजली उत्पादन उद्यम हैं। थर्मल पावर प्लांट यूक्रेन में स्थापित बिजली उत्पादन क्षमता का लगभग 70% है, और परमाणु ऊर्जा संयंत्रों को ध्यान में रखते हुए, जहां भाप टरबाइन प्रौद्योगिकियां भी लागू की जाती हैं, स्थापित क्षमता लगभग 90% है।

यह व्याख्यान नोट्स कार्य कार्यक्रम और विशेषता 8(7) के लिए पाठ्यक्रम के अनुसार विकसित किए गए हैं। - थर्मल पावर इंजीनियरिंग और मुख्य विषयों में शामिल हैं: थर्मल पावर प्लांट के बारे में सामान्य जानकारी, बिजली संयंत्रों के थर्मल सर्किट के निर्माण के सिद्धांत, उपकरण चयन और थर्मल सर्किट की गणना, उपकरण लेआउट और थर्मल पावर प्लांट के संचालन।

अनुशासन "थर्मल पावर प्लांट्स" छात्रों द्वारा प्राप्त ज्ञान के व्यवस्थितकरण में योगदान देता है, उनके पेशेवर क्षितिज का विस्तार करता है और कई अन्य विषयों में शोध के साथ-साथ विशेषज्ञों और मास्टर के डिप्लोमा कार्यों की तैयारी में भी इस्तेमाल किया जा सकता है। थीसिस

1 ताप विद्युत संयंत्रों के बारे में सामान्य जानकारी

1.1 बिजली संयंत्रों की परिभाषा और वर्गीकरण

बिजलीघर- एक ऊर्जा उद्यम जिसे विभिन्न प्रकार के ईंधन और ऊर्जा संसाधनों को बिजली में बदलने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

बिजली संयंत्रों के वर्गीकरण के लिए मुख्य विकल्प:

I. परिवर्तित ईंधन और ऊर्जा संसाधनों के प्रकार पर निर्भर करता है:

1) थर्मल पावर प्लांट (टीपीपी), जिसमें हाइड्रोकार्बन ईंधन (कोयला, प्राकृतिक गैस, ईंधन तेल, दहनशील वीईआर और अन्य) को परिवर्तित करके बिजली प्राप्त की जाती है;

2) परमाणु ऊर्जा संयंत्र (एनपीपी), जिसमें परमाणु ऊर्जा को परमाणु ईंधन में परिवर्तित करके बिजली प्राप्त की जाती है;

3) हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर प्लांट (एचपीपी), जिसमें प्राकृतिक जल स्रोत, मुख्य रूप से नदियों के प्रवाह की यांत्रिक ऊर्जा को परिवर्तित करके बिजली प्राप्त की जाती है।

इस वर्गीकरण विकल्प में गैर-पारंपरिक और नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों का उपयोग करने वाले बिजली संयंत्र भी शामिल हो सकते हैं:

सौर ऊर्जा संयंत्र;

भूतापीय बिजली संयंत्र;

पवन ऊर्जा संयंत्र;

ज्वारीय बिजली संयंत्र और अन्य।

द्वितीय. इस अनुशासन के लिए, ताप विद्युत संयंत्रों का अधिक गहन वर्गीकरण रुचि का है, जो कि ताप इंजनों के प्रकार के आधार पर विभाजित हैं:

1) भाप टरबाइन बिजली संयंत्र (एसटीपी);

2) गैस टरबाइन बिजली संयंत्र (जीटीपी);

3) संयुक्त चक्र बिजली संयंत्र (सीजीई);

4) आंतरिक दहन इंजन (आईसीई) पर बिजली संयंत्र।

इन बिजली संयंत्रों में, भाप टरबाइन बिजली संयंत्र प्रमुख हैं, जो टीपीपी की कुल स्थापित क्षमता का 95% से अधिक है।

III. बाहरी उपभोक्ता को आपूर्ति किए जाने वाले ऊर्जा वाहक के प्रकार के आधार पर, भाप टरबाइन बिजली संयंत्रों में विभाजित हैं:

1) संघनक बिजली संयंत्र (सीपीपी), जो बाहरी उपभोक्ता को केवल बिजली की आपूर्ति करते हैं;

2) संयुक्त ताप और बिजली संयंत्र (सीएचपी) जो बाहरी उपभोक्ताओं को गर्मी और बिजली दोनों की आपूर्ति करते हैं।

चतुर्थ। उद्देश्य और विभागीय अधीनता के आधार पर, बिजली संयंत्रों में विभाजित हैं:

1) क्षेत्रीय बिजली संयंत्र, जो इस क्षेत्र के सभी उपभोक्ताओं को बिजली प्रदान करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं;

2) औद्योगिक बिजली संयंत्र, जो औद्योगिक उद्यमों का हिस्सा हैं और मुख्य रूप से उद्यमों के उपभोक्ताओं को बिजली प्रदान करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं।

V. वर्ष के दौरान स्थापित क्षमता के उपयोग की अवधि के आधार पर, बिजली संयंत्रों को इसमें विभाजित किया गया है:

1) मूल (बी): 6000 7500 एच/वर्ष, यानी वर्ष की अवधि के 70% से अधिक;

2) सेमी-बेसिक (पी/बी): 4000÷6000 एच/वर्ष, 50÷70%;

3) सेमी-पीक (पी / पी): 2000÷4000 एच / वर्ष, 20÷50%;

4) शिखर (पी): 2000 एच/वर्ष तक, वर्ष की अवधि के 20% तक।

इस वर्गीकरण विकल्प को विद्युत भार की अवधि के ग्राफ के उदाहरण द्वारा चित्रित किया जा सकता है:

चित्र 1.1 - विद्युत भार की अवधि का ग्राफ

VI. टर्बाइनों में प्रवेश करने वाली भाप के दबाव के आधार पर, स्टीम टर्बाइन थर्मल पावर प्लांट में विभाजित हैं:

1) कम दबाव: 4 एमपीए तक;

2) मध्यम दबाव: 9 - 13 एमपीए तक;

3) उच्च दबाव: 25 - 30 एमपीए तक, जिसमें शामिल हैं:

● सबक्रिटिकल प्रेशर: 18 - 20 एमपीए तक

क्रिटिकल और सुपरक्रिटिकल प्रेशर: 22 एमपीए से अधिक

सातवीं। शक्ति के आधार पर, भाप टरबाइन बिजली संयंत्रों में विभाजित हैं:

1) कम क्षमता वाले बिजली संयंत्र: 25 मेगावाट तक स्थापित टर्बोजेनरेटर की एक इकाई क्षमता के साथ 100 मेगावाट तक की कुल स्थापित क्षमता;

2) मध्यम शक्ति: 200 मेगावाट तक स्थापित टर्बोजेनरेटर की एक इकाई शक्ति के साथ 1000 मेगावाट तक की कुल स्थापित शक्ति;

3) उच्च शक्ति: 200 मेगावाट से अधिक स्थापित टर्बोजेनरेटर की एक इकाई शक्ति के साथ कुल स्थापित शक्ति 1000 मेगावाट से अधिक है।

आठवीं। भाप जनरेटर को टर्बोजेनरेटर से जोड़ने की विधि के आधार पर, ताप विद्युत संयंत्रों को इसमें विभाजित किया गया है:

1) केंद्रीकृत (गैर-ब्लॉक) थर्मल पावर प्लांट, जिसमें सभी बॉयलरों से भाप एक केंद्रीय भाप पाइपलाइन में प्रवेश करती है, और फिर टर्बोजेनरेटर के बीच वितरित की जाती है (चित्र 1.2 देखें);

1 - भाप जनरेटर; 2 - भाप टरबाइन; 3 - केंद्रीय (मुख्य) भाप पाइपलाइन; 4 - भाप टरबाइन कंडेनसर; 5 - विद्युत जनरेटर; 6 - ट्रांसफार्मर।

चित्र 1.2 - केंद्रीकृत (गैर-ब्लॉक) टीपीपी का योजनाबद्ध आरेख

2) ब्लॉक थर्मल पावर प्लांट, जिसमें प्रत्येक स्थापित स्टीम जनरेटर एक अच्छी तरह से परिभाषित टर्बोजेनरेटर से जुड़ा होता है (चित्र 1.3 देखें)।

1 - भाप जनरेटर; 2 - भाप टरबाइन; 3 - मध्यवर्ती सुपरहीटर; 4 - भाप टरबाइन कंडेनसर; 5 - विद्युत जनरेटर; 6 - ट्रांसफार्मर।

चित्र 1.3 - ब्लॉक टीपीपी का योजनाबद्ध आरेख

एक टीपीपी के गैर-ब्लॉक ब्लॉक आरेख के विपरीत, इसमें कम पूंजीगत लागत की आवश्यकता होती है, इसे संचालित करना आसान होता है और एक बिजली संयंत्र के भाप टरबाइन संयंत्र के पूर्ण स्वचालन के लिए स्थितियां बनाता है। ब्लॉक आरेख में, उपकरण प्लेसमेंट के लिए स्टेशन की पाइपलाइनों और उत्पादन मात्रा की संख्या कम हो जाती है। भाप के मध्यवर्ती सुपरहिटिंग का उपयोग करते समय, ब्लॉक आरेखों का उपयोग अनिवार्य है, क्योंकि अन्यथा सुपरहिटिंग के लिए टर्बाइन से निकलने वाली भाप के प्रवाह को नियंत्रित करना संभव नहीं है।

1.2 ताप विद्युत संयंत्र की तकनीकी योजना

तकनीकी योजना बिजली संयंत्र के मुख्य भागों, उनके संबंधों को दर्शाती है और तदनुसार, उपभोक्ता को बिजली की आपूर्ति के लिए स्टेशन पर ईंधन पहुंचाने के क्षण से तकनीकी संचालन के अनुक्रम को दर्शाती है।

एक उदाहरण के रूप में, चित्र 1.4 एक चूर्णित-कोयला भाप टरबाइन बिजली संयंत्र के लिए एक प्रक्रिया प्रवाह आरेख दिखाता है। इस प्रकार का टीपीपी यूक्रेन और विदेशों में बुनियादी ताप विद्युत संयंत्रों के संचालन के बीच प्रचलित है।

सूर्य - स्टेशन पर ईंधन की खपत; डी.पी. डी। भाप जनरेटर का प्रदर्शन है; डी.एस. एन। - स्टेशन की अपनी जरूरतों के लिए सशर्त भाप की खपत; डीटी - टरबाइन में भाप का प्रवाह; Evyr - उत्पन्न बिजली की मात्रा; Esn - स्टेशन की अपनी जरूरतों के लिए बिजली की खपत; ईओपी - बाहरी उपभोक्ता को आपूर्ति की जाने वाली बिजली की मात्रा।

चित्र 1.4 - भाप टरबाइन चूर्णित कोयला बिजली संयंत्र की तकनीकी योजना का एक उदाहरण

टीपीपी की तकनीकी योजना को तीन भागों में विभाजित करने की प्रथा है, जो चित्र 1.4 में बिंदीदार रेखाओं से चिह्नित हैं:

मैं … ईंधन-गैस-वायु पथ, जिसमें शामिल हैं:

1 - ईंधन अर्थव्यवस्था (अनलोडिंग डिवाइस, कच्चा कोयला भंडारण, क्रशिंग प्लांट, कुचल कोयला बंकर, क्रेन, कन्वेयर);

2 - चूर्णीकरण प्रणाली (कोयला मिलें, महीन पंखे, कोयले की धूल बंकर, फीडर);

3 - ईंधन के दहन के लिए हवा की आपूर्ति के लिए ब्लोअर फैन;

4 - स्टीम जनरेटर;

5 - गैस की सफाई;

6 - धुआं निकास;

7 - चिमनी;

8 - हाइड्रोएश और स्लैग मिश्रण के परिवहन के लिए बैगुअर पंप;

9 - निस्तारण के लिए हाइड्रोएश और स्लैग मिश्रण की आपूर्ति।

सामान्य तौर पर, ईंधन-गैस-वायु पथ में शामिल हैं : ईंधन अर्थव्यवस्था, धूल तैयारी प्रणाली, ड्राफ्ट-ब्लोअर साधन, बॉयलर फ्लू और राख और स्लैग हटाने की प्रणाली।

द्वितीय … भाप पथ, जिसमें शामिल हैं:

10 - भाप का टर्बाइन;

11 - भाप टरबाइन कंडेनसर;

12 - कंडेनसर को ठंडा करने के लिए परिसंचारी जल आपूर्ति प्रणाली का संचलन पंप;

13 - रिवर्स सिस्टम का कूलिंग डिवाइस;

14 - परिसंचारी प्रणाली में पानी के नुकसान की भरपाई के लिए अतिरिक्त पानी की आपूर्ति;

15 - रासायनिक रूप से शुद्ध पानी की तैयारी के लिए कच्चे पानी की आपूर्ति, जो स्टेशन पर घनीभूत के नुकसान की भरपाई करता है;

16 - रासायनिक जल उपचार;

17 - रासायनिक जल उपचार पंप निकास भाप घनीभूत धारा में अतिरिक्त रासायनिक रूप से उपचारित पानी की आपूर्ति करता है;

18 - घनीभूत पंप;

19 - पुनर्योजी कम दबाव फ़ीड वॉटर हीटर;

20 - बहरा;

21 - शाखा पंप;

22 - पुनर्योजी उच्च दबाव फ़ीड वॉटर हीटर;

23 - हीट एक्सचेंजर से कंडेनसेट हीटिंग को हटाने के लिए जल निकासी पंप;

24 - पुनर्योजी भाप निष्कर्षण;

25 - इंटरमीडिएट सुपरहीटर।

सामान्य तौर पर, भाप-पानी के पथ में शामिल हैं: बॉयलर, टरबाइन, कंडेनसेट यूनिट का भाप-पानी वाला हिस्सा, परिसंचारी पानी को ठंडा करने के लिए सिस्टम और अतिरिक्त रासायनिक रूप से उपचारित पानी, फ़ीड पानी के पुनर्योजी ताप के लिए एक प्रणाली और फ़ीड पानी का विचलन।

तृतीय … विद्युत भाग, जिसमें शामिल हैं:

26 - बिजली पैदा करने वाला;

27 - बाहरी उपभोक्ता को आपूर्ति की जाने वाली बिजली के लिए स्टेप-अप ट्रांसफार्मर;

28 - बिजली संयंत्र के खुले स्विचगियर के बसबार;

29 - बिजली संयंत्र की अपनी जरूरतों की विद्युत शक्ति के लिए ट्रांसफार्मर;

30 - अपनी जरूरतों की बिजली के वितरण उपकरण के बसबार।

इस प्रकार, विद्युत भाग में शामिल हैं: बिजली जनरेटर, ट्रांसफार्मर और वितरण बसबार।

1.3 टीपीपी के तकनीकी और आर्थिक संकेतक

टीपीपी के तकनीकी और आर्थिक संकेतक 3 समूहों में विभाजित हैं: ऊर्जा, आर्थिक और परिचालन, जो क्रमशः तकनीकी स्तर, दक्षता और संयंत्र के संचालन की गुणवत्ता का आकलन करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं।

1.3.1 ऊर्जा प्रदर्शन

टीपीपी के मुख्य ऊर्जा संकेतकों में शामिल हैं: के.पी.डी. बिजली संयंत्र (), विशिष्ट गर्मी की खपत (), बिजली उत्पादन के लिए विशिष्ट ईंधन की खपत ()।

इन संकेतकों को स्टेशन की तापीय क्षमता के संकेतक कहा जाता है।

बिजली संयंत्र के वास्तविक संचालन के परिणामों के अनुसार, दक्षता संबंधों द्वारा निर्धारित किया जाता है:

; (1.1)

; (1.2)

बिजली संयंत्र को डिजाइन करते समय और इसके संचालन, दक्षता का विश्लेषण करने के लिए उन उत्पादों द्वारा निर्धारित किया जाता है जो दक्षता को ध्यान में रखते हैं। स्टेशन के व्यक्तिगत तत्व:

जहां कोट, टर्बो - दक्षता बॉयलर और टरबाइन की दुकानें;

t. पी. - के.पी.डी. गर्मी प्रवाह, जो पाइपलाइन की दीवारों और गर्मी वाहक लीक के माध्यम से पर्यावरण में गर्मी हस्तांतरण के कारण संयंत्र के अंदर गर्मी वाहक द्वारा गर्मी के नुकसान को ध्यान में रखता है, ηt। n. = 0.98 ... 0.99 (cf. 0.985);

ईएसएन बिजली संयंत्र की अपनी जरूरतों के लिए खर्च की गई बिजली का हिस्सा है (ईंधन तैयार करने की प्रणाली में इलेक्ट्रिक ड्राइव, बॉयलर की दुकान के ड्राफ्ट उपकरण की ड्राइव, पंप ड्राइव, आदि), esn = Esn/Evyr = 0.05…0.10 (cf) 0.075);

क्यूएसएन खुद की जरूरतों के लिए गर्मी की खपत का हिस्सा है (रासायनिक जल उपचार, फ़ीड पानी का विचलन, कंडेनसर में वैक्यूम प्रदान करने वाले स्टीम इजेक्टर का संचालन, आदि), क्यूएसएन = 0.01… 0.02 (सीएफ। 0.015)।

के.पी.डी. बॉयलर की दुकान को k.p.d के रूप में दर्शाया जा सकता है। भाप जनरेटर: cat = p. घ. = 0.88…0.96 (cf. 0.92)

के.पी.डी. टरबाइन की दुकान को एक पूर्ण विद्युत दक्षता के रूप में दर्शाया जा सकता है। टर्बोजनरेटर:

टर्ब = t। जी. = t oi ηm, (1.5)

जहां t थर्मल दक्षता है। भाप टरबाइन संयंत्र का चक्र (प्रयुक्त ऊष्मा का आपूर्ति की गई ऊष्मा का अनुपात), t = 0.42…0.46 (cf. 0.44);

oi आंतरिक सापेक्ष दक्षता है। टर्बाइन (भाप घर्षण, अतिप्रवाह, वेंटिलेशन के कारण टरबाइन के अंदर नुकसान को ध्यान में रखते हुए), oi = 0.76… 0.92 (cf. 0.84);

m - इलेक्ट्रोमैकेनिकल दक्षता, जो टरबाइन से जनरेटर में यांत्रिक ऊर्जा के हस्तांतरण में होने वाले नुकसान और विद्युत जनरेटर में ही नुकसान को ध्यान में रखती है, eng = 0.98 ... 0.99 (cf. 0.985)।

दक्षता के लिए उत्पाद (1.5), अभिव्यक्ति (1.4) को ध्यान में रखते हुए शुद्ध बिजली संयंत्र रूप लेता है:

snet = ηpg ηt oi ηm tp (1 - esn) (1 - qsn); (1.6)

और औसत मूल्यों को प्रतिस्थापित करने के बाद होगा:

snet = 0.92 0.44 0.84 0.985 0.985 (1 - 0.075) (1 - 0.015) = 0.3;

सामान्य तौर पर, एक बिजली संयंत्र के लिए, दक्षता के भीतर शुद्ध परिवर्तन: snet = 0.28…0.38.

बिजली उत्पादन के लिए विशिष्ट गर्मी की खपत अनुपात द्वारा निर्धारित की जाती है:

, (1.7)

जहां क्यूफ्यूल ईंधन के दहन से प्राप्त गर्मी है .

; (1.8)

जहां आरएन पूंजी निवेश की दक्षता का मानक गुणांक है, वर्ष-1।

पीएच का पारस्परिक मूल्य लौटाने की अवधि देता है, उदाहरण के लिए, पीएच = 0.12 वर्ष-1 पर, लौटाने की अवधि होगी:

इन लागतों का उपयोग एक नया बनाने या मौजूदा बिजली संयंत्र के पुनर्निर्माण के लिए सबसे किफायती विकल्प का चयन करने के लिए किया जाता है।

1.3.3 प्रदर्शन

प्रदर्शन संकेतक बिजली संयंत्र के संचालन की गुणवत्ता का मूल्यांकन करते हैं और विशेष रूप से इसमें शामिल हैं:

1) स्टाफिंग फैक्टर (संयंत्र की स्थापित क्षमता के प्रति 1 मेगावाट प्रति सेवा कर्मियों की संख्या), डब्ल्यू (व्यक्ति/मेगावाट);

2) बिजली संयंत्र की स्थापित क्षमता का उपयोग कारक (वास्तविक बिजली उत्पादन का अधिकतम संभव उत्पादन का अनुपात)

; (1.16)

3) स्थापित क्षमता के उपयोग के घंटों की संख्या

4) उपकरण उपलब्धता कारक और उपकरण तकनीकी उपयोग कारक

; (1.18)

बायलर और टर्बाइन की दुकानों के लिए उपकरण तत्परता कारक हैं: कोगोटकोट = 0.96…0.97, कोगोटर्ब = 0.97…0.98।

ताप विद्युत संयंत्रों के लिए उपकरणों के उपयोग का गुणांक है: KispTES = 0.85 ... 0.90।

1.4 टीपीपी के लिए आवश्यकताएँ

टीपीपी के लिए आवश्यकताओं को 2 समूहों में बांटा गया है: तकनीकी और आर्थिक।

तकनीकी आवश्यकताओं में शामिल हैं:

विश्वसनीयता (उपभोक्ताओं की आवश्यकताओं और विद्युत भार के प्रेषण अनुसूची के अनुसार निर्बाध बिजली आपूर्ति);

गतिशीलता (लोड को जल्दी से बढ़ाने या हटाने की क्षमता, साथ ही इकाइयों को शुरू या बंद करने की क्षमता);

· थर्मल दक्षता (स्टेशन के विभिन्न ऑपरेटिंग मोड के लिए अधिकतम दक्षता और न्यूनतम विशिष्ट ईंधन खपत);

· पर्यावरण मित्रता (पर्यावरण में न्यूनतम हानिकारक उत्सर्जन और स्टेशन के विभिन्न ऑपरेटिंग मोड के तहत अनुमेय उत्सर्जन से अधिक नहीं)।

आर्थिक आवश्यकताएं सभी तकनीकी आवश्यकताओं के अनुपालन के अधीन, बिजली की न्यूनतम लागत तक कम कर दी जाती है।

1.5 औद्योगिक ताप विद्युत संयंत्रों की विशेषताएं

औद्योगिक ताप विद्युत संयंत्रों की मुख्य विशेषताएं हैं:

1) मुख्य तकनीकी दुकानों के साथ बिजली संयंत्र का दो-तरफ़ा संचार (बिजली संयंत्र तकनीकी दुकानों का विद्युत भार प्रदान करता है और, आवश्यकता के अनुसार, बिजली की आपूर्ति में परिवर्तन करता है, और कुछ मामलों में दुकानें इसके स्रोत हैं बिजली संयंत्रों में उपयोग किए जाने वाले थर्मल और दहनशील आरईएस);

2) बिजली संयंत्रों और उद्यम की तकनीकी दुकानों की कई प्रणालियों की समानता (ईंधन आपूर्ति, पानी की आपूर्ति, परिवहन सुविधाएं, मरम्मत का आधार, जो एक स्टेशन के निर्माण की लागत को कम करता है);

3) उद्यम की कार्यशालाओं में प्रक्रिया गैसों की आपूर्ति के लिए टर्बोकोम्प्रेसर और टर्बोब्लोअर के अलावा, औद्योगिक बिजली संयंत्रों में उपस्थिति;

4) औद्योगिक बिजली संयंत्रों में ताप विद्युत संयंत्रों (सीएचपी) की प्रधानता;

5) औद्योगिक ताप विद्युत संयंत्रों की अपेक्षाकृत कम क्षमता:

70…80%, 100 मेगावाट।

औद्योगिक ताप विद्युत संयंत्र कुल बिजली उत्पादन का 15 ... 20% प्रदान करते हैं।

2 टीपीपी की थर्मल योजनाओं का निर्माण

2.1 थर्मल योजनाओं की सामान्य अवधारणाएँ

थर्मल योजनाएं बिजली संयंत्रों के भाप-पानी के पथों को दर्शाती हैं और दिखाती हैं :

1) स्टेशन के मुख्य और सहायक उपकरणों की सापेक्ष स्थिति;

2) ताप वाहक की पाइपलाइन की लाइनों के माध्यम से उपकरणों का तकनीकी कनेक्शन।

थर्मल योजनाओं को 2 प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है:

1) मौलिक;

2) तैनात।

योजनाबद्ध आरेखों में, उपकरण को थर्मल सर्किट की गणना और गणना परिणामों के विश्लेषण के लिए आवश्यक सीमा तक दिखाया गया है।

योजनाबद्ध आरेख के आधार पर, निम्नलिखित कार्य हल किए जाते हैं:

1) सर्किट के विभिन्न तत्वों में गर्मी वाहक के प्रवाह दर और पैरामीटर निर्धारित करें;

2) उपकरण चुनें;

3) विस्तृत थर्मल योजनाएं विकसित करना।

विस्तारित थर्मल योजनाएंबैकअप सहित सभी स्टेशन उपकरण, शट-ऑफ और नियंत्रण वाल्व के साथ सभी स्टेशन पाइपलाइन शामिल हैं।

विस्तृत योजनाओं के आधार पर, निम्नलिखित कार्य हल किए जाते हैं:

1) बिजली संयंत्रों के डिजाइन में उपकरणों की आपसी नियुक्ति;

2) डिजाइन के दौरान काम कर रहे चित्र का निष्पादन;

3) स्टेशनों का संचालन।

थर्मल योजनाओं का निर्माण निम्नलिखित प्रश्नों के समाधान से पहले होता है:

1) संयंत्र के प्रकार का चुनाव, जो अपेक्षित ऊर्जा भार के प्रकार और संख्या के आधार पर किया जाता है, अर्थात IES या CHP;

2) समग्र रूप से स्टेशन की विद्युत और तापीय शक्ति और उसके व्यक्तिगत ब्लॉकों (समुच्चय) की शक्ति का निर्धारण करें;

3) भाप के प्रारंभिक और अंतिम मापदंडों का चयन करें;

4) भाप के मध्यवर्ती ओवरहीटिंग की आवश्यकता निर्धारित करें;

5) भाप जनरेटर और टर्बाइन के प्रकार चुनें;

6) फ़ीड पानी के पुनर्योजी ताप के लिए एक योजना विकसित करना;

7) कई सहायक मुद्दों के साथ थर्मल योजना (इकाइयों की क्षमता, भाप मापदंडों, टर्बाइनों के प्रकार) के अनुसार मुख्य तकनीकी समाधानों को मिलाएं: अतिरिक्त रासायनिक रूप से उपचारित पानी की तैयारी, जल विचलन, भाप जनरेटर का उपयोग ब्लोडाउन पानी, ड्राइव फीड पंप और अन्य।

थर्मल योजनाओं का विकास मुख्य रूप से 3 कारकों से प्रभावित होता है:

1) भाप टरबाइन संयंत्र में प्रारंभिक और अंतिम भाप मापदंडों का मूल्य;

2) भाप का मध्यवर्ती सुपरहिटिंग;

3) फ़ीड पानी का पुनर्योजी ताप।

2.2 प्रारंभिक भाप पैरामीटर

प्रारंभिक भाप पैरामीटर टरबाइन स्टॉप वाल्व के भाप के ऊपर की ओर दबाव (पी 1) और तापमान (टी 1) हैं।

2.2.1 प्रारंभिक भाप दबाव

प्रारंभिक भाप दबाव दक्षता को प्रभावित करता है। बिजली संयंत्र और, सबसे पहले, थर्मल दक्षता के माध्यम से। एक भाप टरबाइन संयंत्र का चक्र, जो दक्षता का निर्धारण करते समय। बिजली संयंत्र का न्यूनतम मूल्य है (ηt = 0.42…0.46):

थर्मल दक्षता निर्धारित करने के लिए। इस्तेमाल किया जा सकता है है- जल वाष्प आरेख (चित्र 2.1 देखें):

(2.2)

जहां नाद भाप की रुद्धोष्म ऊष्मा हानि है (एक आदर्श चक्र के लिए);

qsubv - चक्र को आपूर्ति की जाने वाली ऊष्मा की मात्रा;

i1, i2 - टरबाइन से पहले और बाद में भाप की थैलीपी;

i2" टर्बाइन (i2" = cpt2) में समाप्त भाप के घनीभूत होने की एन्थैल्पी है।

चित्र 2.1 - तापीय दक्षता की परिभाषा के लिए।

सूत्र (2.2) द्वारा गणना के परिणाम निम्नलिखित दक्षता मान देते हैं:

t, इकाइयों के अंश

यहाँ, 3.4 ... 23.5 एमपीए यूक्रेन के ऊर्जा क्षेत्र में भाप टरबाइन बिजली संयंत्रों के लिए अपनाए गए मानक भाप दबाव हैं।

यह गणना परिणामों से निम्नानुसार है कि प्रारंभिक भाप दबाव में वृद्धि के साथ, दक्षता मूल्य बढ़ती है। साथ में, दबाव में वृद्धि के कई नकारात्मक परिणाम हैं:

1) दबाव में वृद्धि के साथ, भाप की मात्रा कम हो जाती है, टरबाइन प्रवाह पथ का प्रवाह क्षेत्र और ब्लेड की लंबाई कम हो जाती है, और, परिणामस्वरूप, भाप प्रवाह बढ़ जाता है, जिससे आंतरिक सापेक्ष दक्षता में कमी आती है। . टर्बाइन (ηоі);

2) दबाव में वृद्धि से टरबाइन अंत सील के माध्यम से भाप के नुकसान में वृद्धि होती है;

3) उपकरण के लिए धातु की खपत और भाप टरबाइन संयंत्र की लागत में वृद्धि।

नकारात्मक प्रभाव को खत्म करने के लिए दबाव में वृद्धि के साथ, टरबाइन की शक्ति को बढ़ाया जाना चाहिए, जो सुनिश्चित करता है :

1) भाप की खपत में वृद्धि (टरबाइन में प्रवाह क्षेत्र में कमी और ब्लेड की लंबाई को छोड़कर);

2) यांत्रिक मुहरों के माध्यम से भाप से बाहर निकलने वाले रिश्तेदार को कम करता है;

3) शक्ति में वृद्धि के साथ-साथ दबाव में वृद्धि से पाइपलाइनों को अधिक कॉम्पैक्ट बनाना और धातु की खपत को कम करना संभव हो जाता है।

विदेशों में परिचालन बिजली संयंत्रों के संचालन के विश्लेषण के आधार पर प्राप्त प्रारंभिक भाप दबाव और टरबाइन शक्ति के बीच इष्टतम अनुपात चित्र 2.2 में दिखाया गया है (इष्टतम अनुपात हैचिंग के साथ चिह्नित है)।

चित्र 2.2 - टर्बोजनरेटर शक्ति (N) और प्रारंभिक भाप दबाव (P1) के बीच संबंध।

2.2.2 प्रारंभिक भाप तापमान

प्रारंभिक भाप के दबाव में वृद्धि के साथ, टरबाइन के आउटलेट पर भाप की नमी बढ़ जाती है, जिसे आईएस - आरेख (चित्र 2.3 देखें) पर रेखांकन द्वारा चित्रित किया गया है।

P1> P1"> P1"" (t1 = स्थिरांक, P2 = स्थिरांक)

x2< x2" < x2"" (y = 1 – x)

y2> y2"> y2""

चित्र 2.3 - प्रारंभिक भाप के दबाव में वृद्धि के साथ भाप की अंतिम नमी सामग्री में परिवर्तन की प्रकृति।

भाप नमी की उपस्थिति घर्षण हानियों को बढ़ाती है, आंतरिक सापेक्ष दक्षता को कम करती है। और टरबाइन के प्रवाह पथ के ब्लेड और अन्य तत्वों के ड्रिप क्षरण का कारण बनता है, जिससे उनका विनाश होता है।

अधिकतम अनुमेय भाप आर्द्रता (y2dop) ब्लेड की लंबाई (ll) पर निर्भर करती है; उदाहरण के लिए:

ll 750…1000 मिमी y2perm 8…10%

ll ≤ 600 मिमी y2adm 13%

भाप की आर्द्रता को कम करने के लिए, भाप के दबाव में वृद्धि के साथ-साथ इसका तापमान बढ़ाया जाना चाहिए, जिसे चित्र 2.4 में दिखाया गया है।

t1> t1"> t1"" (P2 = स्थिरांक)

x2> x2"> x2"" (y = 1 - x)

y2< y2" < y2""

चित्र 2.4 - भाप के प्रारंभिक तापमान में वृद्धि के साथ भाप की अंतिम नमी में परिवर्तन की प्रकृति।

भाप का तापमान स्टील के ताप प्रतिरोध द्वारा सीमित होता है जिससे सुपरहीटर, पाइपलाइन और टरबाइन तत्व बनाए जाते हैं।

4 वर्गों के स्टील्स का उपयोग करना संभव है:

1) कार्बन और मैंगनीज स्टील्स (सीमित तापमान tpr 450…500°С के साथ);

2) क्रोमियम-मोलिब्डेनम और क्रोमियम-मोलिब्डेनम-वैनेडियम स्टील्स ऑफ़ पर्लाइट क्लास (tpr 570…585°С);

3) मार्टेंसाइट-फेरिटिक वर्ग के उच्च-क्रोमियम स्टील्स (tpr 600…630°С);

4) ऑस्टेनिटिक वर्ग के स्टेनलेस क्रोमियम-निकल स्टील्स (tpr 650…700°С)।

स्टील के एक वर्ग से दूसरे वर्ग में जाने पर, उपकरणों की लागत नाटकीय रूप से बढ़ जाती है।

इस्पात वर्ग

सापेक्ष लागत

इस स्तर पर, आर्थिक दृष्टिकोण से, पर्लिटिक स्टील का उपयोग कार्य तापमान tr ≤ 540 ° C (565 ° C) के साथ करना समीचीन है। मार्टेंसाइट-फेरिटिक और ऑस्टेनिटिक स्टील्स से उपकरणों की लागत में तेज वृद्धि होती है।

थर्मल दक्षता पर प्रारंभिक भाप तापमान के प्रभाव को भी नोट किया जाना चाहिए। भाप टरबाइन चक्र। भाप के तापमान में वृद्धि से तापीय क्षमता में वृद्धि होती है:

1 - विद्युत जनरेटर; 2 - भाप टरबाइन; 3 - नियंत्रण कक्ष; 4 - बहरा; 5 और 6 - बंकर; 7 - विभाजक; 8 - चक्रवात; 9 - बॉयलर; 10 - हीटिंग सतह (हीट एक्सचेंजर); 11 - चिमनी; 12 - क्रशिंग रूम; 13 - आरक्षित ईंधन का भंडारण; 14 - वैगन; 15 - अनलोडिंग डिवाइस; 16 - कन्वेयर; 17 - धूम्रपान निकास; 18 - चैनल; 19 - राख पकड़ने वाला; 20 - पंखा; 21 - फायरबॉक्स; 22 - मिल; 23 - पम्पिंग स्टेशन; 24 - जल स्रोत; 25 - परिसंचरण पंप; 26 - उच्च दबाव पुनर्योजी हीटर; 27 - फ़ीड पंप; 28 - संधारित्र; 29 - रासायनिक जल उपचार की स्थापना; 30 - स्टेप-अप ट्रांसफार्मर; 31 - कम दबाव पुनर्योजी हीटर; 32 - घनीभूत पंप।

नीचे दिया गया चित्र थर्मल पावर प्लांट के मुख्य उपकरणों की संरचना और इसके सिस्टम के इंटरकनेक्शन को दर्शाता है। इस योजना के अनुसार, टीपीपी में होने वाली तकनीकी प्रक्रियाओं के सामान्य अनुक्रम का पता लगाना संभव है।

टीपीपी आरेख पर पदनाम:

1. ईंधन की अर्थव्यवस्था;
2. ईंधन की तैयारी;
3. मध्यवर्ती सुपरहीटर;
4. उच्च दबाव का हिस्सा (सीएचवीडी या सीवीपी);
5. कम दबाव वाला हिस्सा (एलपीएच या एलपीसी);
6. बिजली पैदा करने वाला;
7. सहायक ट्रांसफार्मर;
8. संचार ट्रांसफार्मर;
9. मुख्य स्विचगियर;
10. घनीभूत पंप;
11. परिसंचरण पंप;
12. जल आपूर्ति का स्रोत (उदाहरण के लिए, एक नदी);
13. (पीएनडी);
14. जल उपचार संयंत्र (वीपीयू);
15. तापीय ऊर्जा उपभोक्ता;
16. रिवर्स कंडेनसेट पंप;
17. बहरा;
18. शाखा पंप;
19. (पीवीडी);
20. लावा और राख हटाने;
21. राख डंप;
22. धूम्रपान निकास (डीएस);
23. चिमनी;
24. ब्लोअर प्रशंसक (डीवी);
25. राख पकड़ने वाला।

टीपीपी की तकनीकी योजना का विवरण:

उपरोक्त सभी को सारांशित करते हुए, हम एक थर्मल पावर प्लांट की संरचना प्राप्त करते हैं:

• ईंधन अर्थव्यवस्था और ईंधन तैयारी प्रणाली;
• बॉयलर प्लांट: बॉयलर और सहायक उपकरण का संयोजन;
• टर्बाइन प्लांट: स्टीम टर्बाइन और इसके सहायक उपकरण;
• जल उपचार और घनीभूत उपचार संयंत्र;
• तकनीकी जल आपूर्ति प्रणाली;
• राख और लावा हटाने की प्रणाली (ठोस ईंधन पर चलने वाले ताप विद्युत संयंत्रों के लिए);
• विद्युत उपकरण और विद्युत उपकरण नियंत्रण प्रणाली।

ईंधन अर्थव्यवस्था, स्टेशन पर उपयोग किए जाने वाले ईंधन के प्रकार के आधार पर, एक प्राप्त और उतारने वाला उपकरण, परिवहन तंत्र, ठोस और तरल ईंधन के लिए ईंधन डिपो, प्रारंभिक ईंधन तैयार करने के लिए उपकरण (कोयले के लिए क्रशिंग प्लांट) शामिल हैं। ईंधन तेल अर्थव्यवस्था की संरचना में ईंधन तेल, ईंधन तेल हीटर, फिल्टर पंप करने के लिए पंप भी शामिल हैं।

दहन के लिए ठोस ईंधन की तैयारी में इसे चूर्णित करने वाले संयंत्र में पीसना और सुखाना शामिल है, और ईंधन तेल की तैयारी में इसे गर्म करना, इसे यांत्रिक अशुद्धियों से साफ करना और कभी-कभी इसे विशेष योजक के साथ संसाधित करना शामिल है। गैस ईंधन से सब कुछ आसान है। गैस ईंधन की तैयारी मुख्य रूप से बॉयलर बर्नर के सामने गैस के दबाव के नियमन के लिए कम हो जाती है।

ईंधन के दहन के लिए आवश्यक हवा को ब्लो फैन (DV) द्वारा बॉयलर के दहन स्थान में आपूर्ति की जाती है। ईंधन के दहन के उत्पादों - ग्रिप गैसों - को धुएं के निकास (डीएस) द्वारा चूसा जाता है और चिमनी के माध्यम से वायुमंडल में छोड़ दिया जाता है। चैनलों (वायु नलिकाओं और गैस नलिकाओं) और उपकरणों के विभिन्न तत्वों का संयोजन जिसके माध्यम से वायु और ग्रिप गैसें गुजरती हैं, एक थर्मल पावर प्लांट (हीटिंग प्लांट) का गैस-वायु पथ बनाती हैं। इसकी संरचना में शामिल स्मोक एग्जॉस्टर्स, एक चिमनी और ब्लास्ट फैन एक ड्राफ्ट इंस्टॉलेशन बनाते हैं। ईंधन के दहन क्षेत्र में, इसकी संरचना में शामिल गैर-दहनशील (खनिज) अशुद्धियां रासायनिक और भौतिक परिवर्तनों से गुजरती हैं और बायलर से स्लैग के रूप में आंशिक रूप से हटा दी जाती हैं, और उनमें से एक महत्वपूर्ण हिस्सा ग्रिप गैसों द्वारा किया जाता है। महीन राख कणों के रूप में। वायुमंडलीय वायु को राख के उत्सर्जन से बचाने के लिए, धुएं के निकास के सामने राख संग्राहक स्थापित किए जाते हैं (उनके राख पहनने को रोकने के लिए)।

स्लैग और फंसे हुए राख को आमतौर पर हाइड्रॉलिक रूप से राख डंप में हटा दिया जाता है।

ईंधन तेल और गैस जलाते समय, राख संग्राहक स्थापित नहीं होते हैं।

जब ईंधन को जलाया जाता है, तो रासायनिक रूप से बाध्य ऊर्जा ऊष्मा में परिवर्तित हो जाती है। नतीजतन, दहन उत्पाद बनते हैं, जो बॉयलर की हीटिंग सतहों में पानी और उससे बनने वाली भाप को गर्मी देते हैं।

उपकरण का सेट, इसके व्यक्तिगत तत्व, पाइपलाइन जिसके माध्यम से पानी और भाप चलती है, स्टेशन के भाप-पानी का मार्ग बनाते हैं।

बॉयलर में, पानी को संतृप्त तापमान तक गर्म किया जाता है, वाष्पित हो जाता है, और उबलते बॉयलर के पानी से बनने वाली संतृप्त भाप सुपरहिट हो जाती है। बायलर से, सुपरहीटेड स्टीम को पाइपलाइनों के माध्यम से टरबाइन में भेजा जाता है, जहाँ इसकी तापीय ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है जो टरबाइन शाफ्ट को प्रेषित होती है। टर्बाइन में समाप्त भाप कंडेनसर में प्रवेश करती है, ठंडे पानी को गर्मी देती है और संघनित करती है।

आधुनिक ताप विद्युत संयंत्रों और 200 मेगावाट और उससे अधिक की इकाई क्षमता वाले ताप विद्युत संयंत्रों में, भाप को फिर से गर्म करने का उपयोग किया जाता है। इस मामले में, टरबाइन के दो भाग होते हैं: एक उच्च दाब वाला भाग और एक निम्न दाब वाला भाग। टर्बाइन के उच्च दाब वाले भाग से निकलने वाली भाप को एक मध्यवर्ती सुपरहीटर में भेजा जाता है, जहाँ उसे अतिरिक्त ऊष्मा की आपूर्ति की जाती है। इसके बाद, भाप टरबाइन (निम्न दबाव वाले हिस्से में) में लौट आती है और इससे कंडेनसर में प्रवेश करती है। इंटरमीडिएट स्टीम सुपरहिटिंग से टरबाइन प्लांट की दक्षता बढ़ जाती है और इसके संचालन की विश्वसनीयता बढ़ जाती है।

कंडेनसेट को कंडेनसेट पंप द्वारा कंडेनसर से बाहर पंप किया जाता है और कम दबाव वाले हीटर (एलपीएच) से गुजरने के बाद, डीरेटर में प्रवेश करता है। यहां इसे भाप से संतृप्त तापमान तक गर्म किया जाता है, जबकि ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड इससे मुक्त होते हैं और उपकरण के क्षरण को रोकने के लिए वातावरण में हटा दिए जाते हैं। डिएरेटेड पानी, जिसे फीड वॉटर कहा जाता है, बॉयलर में उच्च दबाव वाले हीटर (एचपीएच) के माध्यम से पंप किया जाता है।

एचडीपीई और डीरेटर में घनीभूत, साथ ही एचपीएच में फ़ीड पानी, टरबाइन से ली गई भाप से गरम किया जाता है। हीटिंग की इस विधि का अर्थ है चक्र में गर्मी की वापसी (पुनर्जनन) और इसे पुनर्योजी ताप कहा जाता है। इसके लिए धन्यवाद, कंडेनसर में भाप का प्रवाह कम हो जाता है, और, परिणामस्वरूप, ठंडे पानी में स्थानांतरित होने वाली गर्मी की मात्रा, जिससे भाप टरबाइन संयंत्र की दक्षता में वृद्धि होती है।

कंडेनसर को ठंडा पानी प्रदान करने वाले तत्वों के समूह को सर्विस वाटर सप्लाई सिस्टम कहा जाता है। इसमें शामिल हैं: पानी की आपूर्ति का एक स्रोत (एक नदी, एक जलाशय, एक कूलिंग टॉवर - एक कूलिंग टॉवर), एक परिसंचरण पंप, इनलेट और आउटलेट नाली। कंडेनसर में, टरबाइन में प्रवेश करने वाली भाप की गर्मी का लगभग 55% ठंडा पानी में स्थानांतरित हो जाता है; गर्मी का यह हिस्सा बिजली पैदा करने के लिए उपयोग नहीं किया जाता है और बर्बाद हो जाता है।

यदि टरबाइन से आंशिक रूप से समाप्त भाप ली जाती है और इसकी गर्मी का उपयोग औद्योगिक उद्यमों की तकनीकी जरूरतों के लिए या हीटिंग और गर्म पानी की आपूर्ति के लिए पानी गर्म करने के लिए किया जाता है, तो ये नुकसान काफी कम हो जाते हैं। इस प्रकार, स्टेशन एक संयुक्त ताप और बिजली संयंत्र (सीएचपी) बन जाता है, जो विद्युत और तापीय ऊर्जा की संयुक्त पीढ़ी प्रदान करता है। सीएचपीपी में, भाप निष्कर्षण के साथ विशेष टर्बाइन स्थापित किए जाते हैं - तथाकथित कोजेनरेशन टर्बाइन। गर्मी उपभोक्ता को दी गई भाप का घनीभूत वापसी कंडेनसेट पंप द्वारा सीएचपी संयंत्र को वापस कर दिया जाता है।

टीपीपी में, स्टीम-वाटर पथ की अपूर्ण जकड़न के साथ-साथ भाप की गैर-वापसी योग्य खपत और स्टेशन की तकनीकी जरूरतों के लिए घनीभूत होने के कारण भाप और घनीभूत की आंतरिक हानि होती है। वे टर्बाइनों में कुल भाप प्रवाह का लगभग 1 - 1.5% बनाते हैं।

सीएचपीपी में, औद्योगिक उपभोक्ताओं को गर्मी की आपूर्ति से जुड़े भाप और घनीभूत के बाहरी नुकसान हो सकते हैं। औसतन, वे 35 - 50% हैं। जल उपचार संयंत्र में पूर्व-उपचार किए गए मेकअप पानी के साथ भाप और घनीभूत के आंतरिक और बाहरी नुकसान की भरपाई की जाती है।

इस प्रकार, बॉयलर फ़ीड पानी टर्बाइन कंडेनसेट और मेक-अप पानी का मिश्रण है।

स्टेशन की विद्युत सुविधाओं में एक विद्युत जनरेटर, एक संचार ट्रांसफार्मर, एक मुख्य स्विचगियर, एक सहायक ट्रांसफार्मर के माध्यम से बिजली संयंत्र के अपने तंत्र के लिए एक बिजली आपूर्ति प्रणाली शामिल है।

नियंत्रण प्रणाली तकनीकी प्रक्रिया के दौरान और उपकरणों की स्थिति, तंत्र के स्वचालित और रिमोट कंट्रोल और मुख्य प्रक्रियाओं के विनियमन, उपकरणों की स्वचालित सुरक्षा के बारे में जानकारी एकत्र और संसाधित करती है।

गिरते पानी की ऊर्जा का उपयोग करके हाइड्रोलिक पावर प्लांट (HPP) और पंप स्टोरेज (PSPP)

परमाणु विखंडन की ऊर्जा का उपयोग कर परमाणु ऊर्जा संयंत्र (एनपीपी)

डीजल बिजली संयंत्र (डीपीपी)

गैस टरबाइन (जीटीयू) और संयुक्त चक्र संयंत्रों (सीसीजीटी) के साथ ताप विद्युत संयंत्र

सौर ऊर्जा संयंत्र (एसपीपी)

पवन ऊर्जा संयंत्र (डब्ल्यूपीपी)

भूतापीय विद्युत संयंत्र (GEOTES)

ज्वारीय बिजली संयंत्र (टीपीपी)

अक्सर आधुनिक ऊर्जा में पारंपरिक और गैर-पारंपरिक ऊर्जा को प्रतिष्ठित किया जाता है।

पारंपरिक ऊर्जा क्षेत्र को मुख्य रूप से विद्युत ऊर्जा उद्योग और ताप विद्युत उद्योग में विभाजित किया गया है।

सबसे सुविधाजनक प्रकार की ऊर्जा विद्युत है, जिसे सभ्यता का आधार माना जा सकता है। बिजली संयंत्रों में प्राथमिक ऊर्जा का विद्युत ऊर्जा में परिवर्तन किया जाता है।

हमारा देश बड़ी मात्रा में बिजली का उत्पादन और खपत करता है। यह लगभग पूरी तरह से तीन मुख्य प्रकार के बिजली संयंत्रों द्वारा उत्पादित किया जाता है: थर्मल, परमाणु और जलविद्युत ऊर्जा संयंत्र।

विश्व की लगभग 70% बिजली ताप विद्युत संयंत्रों द्वारा उत्पन्न की जाती है। वे कंडेनसिंग थर्मल पावर प्लांट (सीपीपी) में विभाजित हैं, जो केवल बिजली का उत्पादन करते हैं, और संयुक्त ताप और बिजली संयंत्र (सीएचपी), जो बिजली और गर्मी का उत्पादन करते हैं।

रूस में, लगभग 75% ऊर्जा ताप विद्युत संयंत्रों में उत्पादित की जाती है। टीपीपी ईंधन निष्कर्षण क्षेत्रों या ऊर्जा खपत क्षेत्रों में बनाए जाते हैं। पूर्ण बहने वाली पर्वतीय नदियों पर जलविद्युत संयंत्र बनाना लाभप्रद है। इसलिए, सबसे बड़े जलविद्युत संयंत्र साइबेरियाई नदियों पर बनाए गए हैं। येनिसी, अंगारा। लेकिन समतल नदियों पर जलविद्युत स्टेशनों के झरने भी बनाए गए हैं: वोल्गा, काम।

परमाणु ऊर्जा संयंत्र उन क्षेत्रों में बनाए जाते हैं जहां बहुत अधिक ऊर्जा की खपत होती है, और अन्य ऊर्जा संसाधन पर्याप्त नहीं होते हैं (देश के पश्चिमी भाग में)।

रूस में मुख्य प्रकार के बिजली संयंत्र थर्मल (टीपीपी) हैं। ये प्रतिष्ठान रूस की बिजली का लगभग 67% उत्पादन करते हैं। उनका प्लेसमेंट ईंधन और उपभोक्ता कारकों से प्रभावित होता है। सबसे शक्तिशाली बिजली संयंत्र उन जगहों पर स्थित हैं जहां ईंधन निकाला जाता है। उच्च कैलोरी, परिवहन योग्य ईंधन का उपयोग करने वाले थर्मल पावर प्लांट उपभोक्ता-उन्मुख हैं।

चित्र एक। थर्मल पावर प्लांट का योजनाबद्ध आरेख

एक थर्मल पावर प्लांट का योजनाबद्ध आरेख चित्र 1 में दिखाया गया है। यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि इसके डिजाइन में कई सर्किट प्रदान किए जा सकते हैं - ईंधन रिएक्टर से शीतलक तुरंत टरबाइन में नहीं जा सकता है, लेकिन अगले सर्किट के शीतलक को हीट एक्सचेंजर में अपनी गर्मी छोड़ दें, जो पहले से ही हो सकता है टरबाइन में प्रवेश करें, या अपनी ऊर्जा को अगले समोच्च में स्थानांतरित कर सकते हैं। इसके अलावा, किसी भी बिजली संयंत्र में, शीतलक के तापमान को रीसायकल के लिए आवश्यक मूल्य पर लाने के लिए खर्च किए गए शीतलक के लिए एक शीतलन प्रणाली प्रदान की जाती है। यदि बिजली संयंत्र के पास एक बस्ती है, तो यह अपशिष्ट ताप वाहक की गर्मी का उपयोग करके घरों या गर्म पानी को गर्म करने के लिए पानी गर्म करने के लिए प्राप्त किया जाता है, और यदि नहीं, तो अपशिष्ट गर्मी वाहक की अतिरिक्त गर्मी को बस में छुट्टी दे दी जाती है कूलिंग टावरों में वातावरण। कूलिंग टावरों को गैर-परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में निकास भाप के लिए कंडेनसर के रूप में सबसे अधिक बार उपयोग किया जाता है।

टीपीपी का मुख्य उपकरण बॉयलर-स्टीम जनरेटर, टर्बाइन, जनरेटर, स्टीम कंडेनसर, सर्कुलेशन पंप है।

भाप जनरेटर बॉयलर में, जब ईंधन जलाया जाता है, तो तापीय ऊर्जा निकलती है, जो जल वाष्प ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है। टरबाइन में जलवाष्प की ऊर्जा घूर्णन की यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है। जनरेटर घूर्णन की यांत्रिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करता है। सीएचपी योजना इस मायने में अलग है कि विद्युत ऊर्जा के अलावा, यह भाप के हिस्से को हटाकर और इसके साथ हीट मेन्स को आपूर्ति किए गए पानी को गर्म करके भी गर्मी उत्पन्न करती है।

गैस टर्बाइन वाले थर्मल पावर प्लांट हैं। काम कर रहे तरल पदार्थ और उन्हें - हवा के साथ गैस। कार्बनिक ईंधन के दहन के दौरान गैस निकलती है और गर्म हवा के साथ मिश्रित होती है। 750-770 डिग्री सेल्सियस पर गैस-वायु मिश्रण को टरबाइन में डाला जाता है, जो जनरेटर को घुमाता है। गैस टर्बाइन वाले थर्मल पावर प्लांट अधिक कुशल, शुरू करने, रोकने और विनियमित करने में आसान होते हैं। लेकिन इनकी शक्ति भाप वाले से 5-8 गुना कम होती है।

थर्मल पावर प्लांट में बिजली पैदा करने की प्रक्रिया को तीन चक्रों में विभाजित किया जा सकता है: रासायनिक - दहन प्रक्रिया, जिसके परिणामस्वरूप गर्मी भाप में स्थानांतरित हो जाती है; यांत्रिक - भाप की तापीय ऊर्जा को घूर्णी ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है; विद्युत - यांत्रिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है।

एक टीपीपी की समग्र दक्षता में चक्रों की दक्षता (η) का गुणनफल होता है:

एक आदर्श यांत्रिक चक्र की दक्षता तथाकथित कार्नोट चक्र द्वारा निर्धारित की जाती है:

जहां टी 1 और टी 2 - भाप टरबाइन के इनलेट और आउटलेट पर भाप का तापमान।

आधुनिक ताप विद्युत संयंत्रों में T 1 =550°C (823°K), T 2 =23°C (296°K) होता है।

व्यावहारिक रूप से नुकसान को ध्यान में रखते हुए टीईएस = 36-39%। थर्मल ऊर्जा के अधिक पूर्ण उपयोग के कारण, सीएचपी दक्षता = 60-65%।

एक परमाणु ऊर्जा संयंत्र एक थर्मल पावर प्लांट से अलग होता है जिसमें बॉयलर को परमाणु रिएक्टर द्वारा बदल दिया जाता है। परमाणु प्रतिक्रिया की गर्मी का उपयोग भाप बनाने के लिए किया जाता है।

परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में प्राथमिक ऊर्जा आंतरिक परमाणु ऊर्जा है, जो परमाणु विखंडन के दौरान विशाल गतिज ऊर्जा के रूप में निकलती है, जो बदले में गर्मी में परिवर्तित हो जाती है। जिस संस्थापन में ये परिवर्तन होते हैं उसे रिएक्टर कहते हैं।

एक शीतलक रिएक्टर कोर से होकर गुजरता है, जो गर्मी (पानी, अक्रिय गैसों, आदि) को दूर करने का काम करता है। शीतलक भाप जनरेटर में गर्मी लाता है, इसे पानी देता है। परिणामस्वरूप जल वाष्प टरबाइन में प्रवेश करती है। रिएक्टर की शक्ति को विशेष छड़ों का उपयोग करके नियंत्रित किया जाता है। वे कोर में पेश किए जाते हैं और न्यूट्रॉन प्रवाह को बदलते हैं, और इसलिए परमाणु प्रतिक्रिया की तीव्रता।

परमाणु ऊर्जा संयंत्र का प्राकृतिक परमाणु ईंधन यूरेनियम है। विकिरण से जैविक सुरक्षा के लिए, कई मीटर मोटी कंक्रीट की एक परत का उपयोग किया जाता है।

1 किलो कोयला जलाने पर 8 kWh बिजली प्राप्त की जा सकती है और 1 किलो परमाणु ईंधन की खपत से 23 मिलियन kWh बिजली उत्पन्न होती है।

2000 से अधिक वर्षों से, मानव जाति पृथ्वी की जल ऊर्जा का उपयोग कर रही है। अब जल ऊर्जा का उपयोग तीन प्रकार के जल विद्युत संयंत्रों (HPP) में किया जाता है:

• हाइड्रोलिक पावर प्लांट (HPP);
• ज्वारीय बिजली संयंत्र (टीपीपी) समुद्र और महासागरों के ज्वार की ऊर्जा का उपयोग करते हैं;
• पंप-स्टोरेज स्टेशन (PSPPs) जो जलाशयों और झीलों की ऊर्जा को संचित और उपयोग करते हैं।

पावर प्लांट टर्बाइन में हाइड्रोपावर संसाधनों को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है, जिसे जनरेटर में विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है।

इस प्रकार, ऊर्जा के मुख्य स्रोत ठोस ईंधन, तेल, गैस, पानी, यूरेनियम नाभिक के क्षय की ऊर्जा और अन्य रेडियोधर्मी पदार्थ हैं।