Odată, când intram în gloriosul oraș Ceboksary, cu direcția de est soția mea a observat două turnuri uriașe stând de-a lungul autostrăzii. "Ce este asta?" - a întrebat ea. Deoarece nu am vrut să-i arăt soției mele ignoranța mea, mi-am săpat puțin în memorie și am ieșit victorios: „Acestea sunt turnuri de răcire, nu știi?” Era puțin confuză: „Pentru ce sunt?” „Ei bine, se pare că există ceva de răcit.” "De ce?" Apoi m-am făcut rușine pentru că nu știam cum să ies mai departe de asta. 
Această întrebare poate rămâne pentru totdeauna în memorie fără un răspuns, dar se întâmplă minuni. La câteva luni după acest incident, văd o postare în feedul prietenului meu despre o recrutare de bloggeri care doresc să viziteze CHPP-2 din Cheboksary, același pe care l-am văzut de pe drum. Trebuie să-ți schimbi brusc toate planurile să ratezi o astfel de șansă ar fi de neiertat! Deci, ce este CHP? Potrivit Wikipedia, CHP - prescurtare pentru centrală combinată de căldură și energie - este un tip de stație termică care nu numai că produce energie electrică, ci este și o sursă de căldură, sub formă de abur sau apă fierbinte. Vă voi spune mai jos cum funcționează totul, dar aici puteți vedea câteva diagrame simplificate ale funcționării stației. 
Deci totul începe cu apă. Deoarece apa (și aburul, ca derivat al acestuia) la o centrală termică este principalul agent de răcire, înainte de a intra în cazan, trebuie mai întâi pregătit. Pentru a preveni formarea calcarului în cazane, în prima etapă apa trebuie să fie înmuiată, iar în a doua, trebuie curățată de tot felul de impurități și incluziuni. Toate acestea se întâmplă pe teritoriul atelierului chimic, în care se află toate aceste containere și vase. 
Apa este pompată de pompe uriașe. 
Lucrarea atelierului este controlată de aici. 
Sunt o mulțime de butoane în jur... 
Senzori... 
Și, de asemenea, elemente complet de neînțeles... 
Calitatea apei este verificată în laborator. Totul e serios aici... 
Apa obținută aici se va numi „Apă curată” în viitor. Deci, am rezolvat apa, acum avem nevoie de combustibil. De obicei este gaz, păcură sau cărbune. La CHPP-2 Cheboksary, principalul tip de combustibil este gazul furnizat prin conducta de gaz Urengoy - Pomary - Uzhgorod. Multe stații au un punct de pregătire a combustibilului. Aici gazele naturale, precum apa, sunt purificate de impuritățile mecanice, hidrogen sulfurat și dioxid de carbon. Centrala termică este o facilitate strategică, care funcționează 24 de ore pe zi și 365 de zile pe an. Prin urmare, aici peste tot, și pentru orice, există o rezervă. Combustibilul nu face excepție. In caz de absenta gaz natural, stația noastră poate funcționa cu păcură, care este stocată în rezervoare uriașe situate peste drum. 
Acum avem apă curată și combustibil pregătit. Următorul punct al călătoriei noastre este magazinul de cazane și turbine. Este format din două secțiuni. Prima contine cazane. Nu, nu așa. Prima contine BOILER. Pentru a scrie altfel, o mână nu se ridică, fiecare are dimensiunea unei clădiri cu douăsprezece etaje. La CHPP-2 sunt cinci în total. 
Aceasta este inima centralei electrice și unde are loc cea mai mare parte a acțiunii. Gazul care intră în cazan arde, eliberând o cantitate nebună de energie. Aici este furnizată și „apă curată”. Dupa incalzire se transforma in abur, mai exact in abur supraincalzit, avand o temperatura de iesire de 560 de grade si o presiune de 140 de atmosfere. Îl vom numi și „Abur curat”, deoarece este format din apă preparată. Pe lângă abur, avem și evacuare la ieșire. La putere maximă, toate cele cinci cazane consumă aproape 60 de metri cubi de gaz natural pe secundă! Pentru a elimina produsele de ardere, aveți nevoie de o țeavă de „fum” non-copilă. Și există și unul ca acesta. 
Țeava poate fi văzută din aproape orice zonă a orașului, având în vedere înălțimea de 250 de metri. Bănuiesc că aceasta este cea mai înaltă clădire din Ceboksary. În apropiere se află o țeavă ceva mai mică. Rezervați din nou. Dacă centrala termică funcționează pe cărbune, este necesară o curățare suplimentară de evacuare. Dar în cazul nostru acest lucru nu este necesar, deoarece gazul natural este folosit drept combustibil. În cea de-a doua secțiune a magazinului de cazane-turbine există instalații care generează energie electrică. 
Sunt patru dintre ele instalate în hala de turbine a CHPP-2 Cheboksary, cu o capacitate totală de 460 MW (megawatt). Aici este furnizat aburul supraîncălzit din camera cazanului. Este direcționat sub o presiune enormă asupra palelor turbinei, determinând rotorul de treizeci de tone să se rotească la o viteză de 3000 rpm. 
Instalația este formată din două părți: turbina în sine și un generator care generează energie electrică. 
Și așa arată rotorul turbinei. 
Senzorii și manometrele sunt peste tot. 
Atât turbinele, cât și cazanele, după caz situație de urgență poate fi oprit instantaneu. În acest scop, există supape speciale care pot opri alimentarea cu abur sau combustibil într-o fracțiune de secundă. 
Mă întreb dacă există un peisaj industrial sau un portret industrial? Există frumusețe aici. 
În cameră se aude un zgomot groaznic, iar pentru a-ți auzi vecinul trebuie să-ți încordezi urechile. Plus că este foarte cald. Vreau să-mi scot casca și să-mi dezbrac până la tricou, dar nu pot face asta. Din motive de siguranță, îmbrăcămintea cu mâneci scurte este interzisă la centrala termică sunt prea multe conducte fierbinți. De cele mai multe ori atelierul este gol, oamenii apar aici o dată la două ore, în timpul rundelor. Iar funcționarea echipamentului este controlată de la Panoul de comandă principal (Panou de control de grup pentru Cazane și Turbine). Așa arată locul de munca ofițer de serviciu 
Sunt sute de butoane în jur. 
Și zeci de senzori. 
Unele sunt mecanice, altele sunt electronice. 
Aceasta este excursia noastră și oamenii lucrează. 
În total, după magazinul de cazane-turbine, la ieșire avem energie electrică și abur care s-a răcit parțial și și-a pierdut o parte din presiune. Electricitatea pare să fie mai ușoară. Tensiunea de ieșire de la diferite generatoare poate fi de la 10 la 18 kV (kilovolți). Cu ajutorul transformatoarelor bloc, aceasta crește la 110 kV, iar apoi electricitatea poate fi transmisă pe distanțe lungi folosind linii electrice (linii electrice). 
Nu este profitabil să eliberați „Pure Steam” rămas în lateral. Deoarece este format din " Apă curată", a cărui producție este un proces destul de complex și costisitor, este mai oportun să-l răciți și să-l returnați înapoi în cazan. Și așa mai departe cerc vicios. Dar cu ajutorul lui și cu ajutorul schimbătoarelor de căldură poți încălzi apa sau produce abur secundar, pe care îl poți vinde cu ușurință unor terți consumatori. 
În general, așa am primit căldură și electricitate în casele noastre, având confortul și confortul obișnuit. Oh da. Dar de ce sunt necesare turnuri de răcire oricum? 
Se dovedește că totul este foarte simplu. Pentru a răci „Abur curat” rămas înainte pitch nouîn cazan, se folosesc aceleași schimbătoare de căldură. Se răcește cu apă tehnică la CHPP-2 se ia direct din Volga. Nu necesită nicio pregătire specială și poate fi și refolosită. După trecerea prin schimbătorul de căldură, apa se transformă în abur, care se răcește în turnurile de răcire, se condensează și se transformă înapoi în apă. Apa părăsește turnurile de răcire printr-un canal special, după care, cu ajutorul statie de pompare trimis pentru reutilizare. Pe scurt, sunt necesare turnuri de răcire pentru a răci aburul, care răcește alți abur. Scuze pentru tautologie... 
Toată funcționarea centralei termice este controlată de la panoul de control principal. 
Aici este întotdeauna un ofițer de serviciu. 
Toate evenimentele sunt înregistrate. 
Nu mă hrăni cu pâine, lasă-mă să fac o poză cu butoanele și senzorii... 
Asta e aproape tot. În sfârșit, au mai rămas câteva fotografii ale stației. Aceasta este o țeavă veche care nu mai funcționează. Cel mai probabil va fi demolat în curând. 
Este multă agitație la întreprindere. 
Sunt mândri de angajații lor de aici. 
Și realizările lor. 
Se pare că nu a fost în zadar... 
Fără exagerare, sunt adevărați profesioniști în domeniul lor. 
5.7. Structura organizatorică a managementului CHP și principalele funcții ale personalului
La centrala exista management administrativ-economic, productie-tehnic si operational-dispecerat.
Directorul administrativ și economic este director. În subordinea lui se află unul dintre principalele departamente ale centralei termice - departamentul de planificare și economie al PEO.
PEO este responsabil de problemele de planificare a producției. Sarcina principală a planificării producției este dezvoltarea planurilor pe termen lung și actuale pentru funcționarea centralelor termice și monitorizarea implementării indicatorilor planificați.
Departamentul de contabilitate CHP ține evidența numerarului și a activelor materiale ale fabricii; decontări ale salariilor personalului (partea decontări), finanțări curente (operațiuni bancare), decontări prin contracte (cu furnizorii), întocmirea situațiilor financiare și a bilanțurilor, precum și respectarea activităților financiare.
Departamentul de logistică se ocupă de aprovizionarea stației cu toate materialele de operare necesare, piese de schimb și materiale, precum și unelte pentru reparații.
Departamentul HR se ocupa de selectia si studiul personalului, oficializeaza angajarea si concedierea angajatilor.
Directorul tehnic al centralei termice este primul director adjunct - inginer-șef. Departamentul de producție și tehnic al VET îi este direct subordonat.
PTO CHP elaborează și implementează măsuri de îmbunătățire a producției, efectuează teste de funcționare și de punere în funcțiune a echipamentelor, elaborează standarde de funcționare și programe de funcționare pentru echipamente, elaborează, împreună cu PEO, planuri tehnice anuale și lunare și ținte planificate pentru unitățile individuale și ține evidența combustibilului. consumul de apă și energie electrică; intocmeste rapoarte tehnice pentru centrale termice. PTO include trei grupuri principale: contabilitate tehnică (energetică) (TU), reglare și testare (NI) și reparații și proiectare (RK). Producția principală include ateliere: atelier electric, magazine turbine și cazane etc.
Pe lângă producția principală, se ia în considerare producția auxiliară. Atelierele auxiliare de la CCE includ: atelierul de automatizare termică și măsurători TAI, secția de alimentare cu căldură și canalizare subterană, care se ocupă de atelierele stației generale, instalațiile de încălzire și ventilație ale clădirilor de producție și de servicii, și canalizare. Atelierul de reparații și construcții, care efectuează supravegherea operațională a clădirilor de producție și service și reparațiile acestora, efectuează lucrări de menținere a drumurilor și a întregului teritoriu al centralei termice în stare corespunzătoare. Toate magazinele CHP (principale și auxiliare) sunt subordonate administrativ și tehnic inginerului șef. Seful fiecarui atelier este seful magazinului, subordonat pentru toate problemele de productie si tehnice inginerul-sef al statiei, iar pentru probleme administrative si economice directorului centralei termice.
Echipamentele de putere ale atelierelor sunt întreținute de către personalul operațional atelier de gardă, organizat în echipe în schimburi. Munca fiecărei ture este supravegheată de șefii de tură de serviciu la atelierele principale, subordonați șefului de tură de post (SS).
SNS asigură managementul operațional al întregului personal de exploatare a stației de serviciu în timpul schimbului. Din punct de vedere administrativ și tehnic, SN se subordonează numai dispecerului de serviciu al sistemului de energie electrică și execută toate comenzile acestuia pentru conducerea operațională a procesului de producție al centralei termice.
În termeni operaționali, SNS este unicul comandant al stației în timpul schimbului corespunzător, iar ordinele sale sunt îndeplinite de personalul de tură de serviciu prin supraveghetorii de tură corespunzători ai principalelor magazine. În plus, inginerul stației de serviciu răspunde imediat tuturor problemelor din ateliere și ia măsuri pentru a le elimina.
5.8. Întocmirea unui plan de afaceri
5.8.1. Obiectivele de dezvoltare a proiectului
Această secțiune a proiectului conține informații despre fezabilitatea tehnică și economică a proiectului noii centrale electrice.
Centrala termică este situată în Siberia de Est. Centrala electrică este proiectată pentru a furniza energie electrică și căldură unei zone industriale. Sarcina electrică totală a consumatorilor din zona de amplasare este de aproximativ 50 MW. Centrala termică furnizează complet sarcina locală și transferă puterea în exces către sistem. Stația este conectată la sistem printr-o linie electrică de 110 kV.
Înainte de construirea termocentralei, zona industrială primea energie electrică de la sistemele energetice învecinate. Pentru a elimina dependența de sistemele energetice învecinate, este înființată o societate pe acțiuni, care va construi și va exploata termocentrala și va vinde energie electrică de la magistralele centralei către sistemul electric. Aceasta din urmă este o societate pe acțiuni care distribuie energie electrică și o livrează consumatorilor.
Scopul creării SA TPP este obținerea de profituri mari la capitalul social și asigurarea unei aprovizionări fiabile și economice cu energie a consumatorilor.
După tensiune: Uset= UР - după curent: Imax< Iуст 2,8868< 4,125 - по роду установки: внутренней. Выбираем реактор типа РБДГ-10-4000-0,18 9 ВЫБОР АППАРАТОВ И ТОКОВЕДУЩИХ ЧАСТЕЙ ДЛЯ ЗАДАННЫХ ЦЕПЕЙ 9.1 Выбор сборных шин и ошиновки на стороне 220 кВ. - Провести выбор сечения сборных шин по curent admisibil la sarcina maximă a anvelopei. - Selectați firul AC 240/32...
Condiția modului de post-urgență, dacă curentul este mai mic sau egal cu AA Condiția este îndeplinită, amplificarea liniei nu este necesară 4. Selectare diagrama schematica substații Alegerea circuitului principal este decisivă la proiectarea părții electrice a substațiilor, deoarece determină compoziția elementelor și conexiunile dintre acestea. Schema principală de conexiune electrică a substațiilor depinde de următorii factori...
Să facem un tur al CHPP-2 din Cheboksary și să vedem cum sunt generate electricitatea și căldura:
Permiteți-mi să vă reamintesc, apropo, că conducta este cea mai înaltă structură industrială din Cheboksary. Deja 250 de metri!
Să începem cu probleme generale, care includ în primul rând siguranța.
Desigur, o centrală termică, ca o hidrocentrală, este o întreprindere sensibilă și nu au voie să intre chiar așa.
Și dacă ți se permite să intri, chiar și într-un tur, va trebui totuși să treci printr-un briefing de siguranță:
Ei bine, acest lucru nu este neobișnuit pentru noi (la fel cum centrala termică în sine nu este neobișnuită, am lucrat acolo acum vreo 30 de ani;)).
Da, un alt avertisment dur, nu îl pot ignora:
Tehnologie
Principala substanță de lucru din toate centralele termice este, în mod ciudat, apa.
Pentru că se transformă ușor în abur și înapoi.
Tehnologia este aceeași pentru toată lumea: trebuie să obțineți abur care va roti turbina. Un generator este plasat pe axa turbinei.
ÎN centrale nucleare Apa este încălzită prin degajarea de căldură în timpul dezintegrarii combustibilului radioactiv.
Iar în cele termice - datorită arderii gazelor, păcurului și chiar, până de curând, a cărbunelui.
Unde să puneți aburul rezidual? Cu toate acestea, înapoi în apă și înapoi în ceaun!
Unde să puneți căldura de la aburul de evacuare? Da, pentru a încălzi apa care intră în cazan - pentru a crește eficiența întregii instalații în ansamblu.
Și pentru încălzirea apei în rețeaua de încălzire și alimentarea cu apă (apă caldă)!
Deci in timpul sezonului de incalzire se obtin beneficii duble de la statia termica - energie electrica si caldura. În consecință, aceasta producție combinatăși se numește CHP (centrală combinată de căldură și energie).
Însă vara nu se poate folosi toată căldura în mod profitabil, așa că aburul care iese din turbină este răcit, transformându-se în apă, în turnuri de răcire, după care apa este reîntoarsă la ciclul de producție închis. Și în bazinele calde ale turnurilor de răcire cresc și pești;)
Pentru a preveni uzura rețelelor de încălzire și a cazanului, apa este supusă unei pregătiri speciale în atelierul chimic:
Iar pompele de circulație circulă apa în cercul vicios:
Cazanele noastre pot funcționa atât pe gaz (conducte galbene) cât și cu păcură (negru). Din 1994 funcționează pe gaz. Da, avem 5 cazane!
Pentru ardere, arzatoarele necesita alimentare cu aer (tevi albastre).
Apa fierbe, iar aburul (liniile roșii de abur) trece prin schimbătoare de căldură speciale - supraîncălzitoare cu abur, care cresc temperatura aburului la 565 de grade, iar presiunea, în consecință, la 130 de atmosfere. Aceasta nu este o oală sub presiune în bucătărie! O gaură mică în linia de abur va duce la un mare accident; un flux subțire de abur supraîncălzit taie metalul ca untul!
Și un astfel de abur este deja furnizat turbinelor (în stațiile mari, mai multe cazane pot funcționa pe un colector comun de abur, de la care sunt alimentate mai multe turbine).
Centrala termică este întotdeauna zgomotoasă, deoarece arderea și fierberea sunt procese foarte violente.
Și cazanele în sine (TGME-464) sunt structuri grandioase de înălțimea unei clădiri de douăzeci de etaje și pot fi arătate în întregime doar într-o panoramă de mai multe cadre:
O altă vedere a subsolului:
Panoul de control al cazanului arată astfel:
Pe peretele din partea opusă există o diagramă mnemonică a întregului proces tehnic cu lumini care indică starea supapelor, instrumente clasice cu reportofon pe bandă de hârtie, un panou de alarmă și alte indicatoare.
Și pe telecomandă în sine, butoanele și tastele clasice sunt adiacente unui afișaj de computer unde sistemul de control (SCADA) se rotește. Există și cele mai importante întrerupătoare, protejate de carcase roșii: „Oprire cazan” și „Supapa principală de abur” (MSV):
Turbine
Avem 4 turbine.
Au foarte design complex pentru a nu rata nici cea mai mică parte din energia cinetică a aburului supraîncălzit.
Dar nimic nu este vizibil din exterior - totul este acoperit cu o carcasă goală:
Este necesară o carcasă de protecție serioasă - turbina se rotește la o viteză mare de 3000 rpm. Mai mult, prin el trece abur supraîncălzit (am spus mai sus cât de periculos este!). Și există multe linii de abur în jurul turbinei:
În aceste schimbătoare de căldură, apa din rețea este încălzită cu abur rezidual:
Apropo, în fotografie am cea mai veche turbină CHPP-2, așa că nu fi surprins de aspectul brutal al dispozitivelor care vor fi afișate mai jos:
Acesta este mecanismul de control al turbinei (TCM), care reglează alimentarea cu abur și, în consecință, controlează sarcina. Se întorcea cu mâna:
Și aceasta este supapa de oprire (trebuie să fie armată manual mult timp după ce a fost activată):
Turbinele mici constau dintr-un așa-numit cilindru (un set de pale), medii - din două, mari - din trei (cilindri de înaltă, medie și joasă presiune).
Din fiecare cilindru, aburul intră în extracții intermediare și este trimis la schimbătoare de căldură - încălzitoare de apă:
Și trebuie să existe un vid în coada turbinei - cu cât este mai bună, cu atât eficiența turbinei este mai mare:
Vidul se formează din cauza condensului aburului rămas în unitatea de condensare.
Așa că am mers pe toată calea apei până la centrala termică. Vă rugăm să acordați atenție și părții de abur care merge la încălzirea apei din rețea pentru consumator (PSG):
O altă vedere cu o grămadă puncte de control. Nu uitați că este necesar să controlați o mulțime de presiuni și temperaturi pe turbină, nu numai aburul, ci și uleiul din rulmenții fiecărei piese:
Da, și aici este telecomanda. De obicei este situat în aceeași încăpere cu cazanele. În ciuda faptului că cazanele și turbinele în sine sunt situate în camere diferite, conducerea unui magazin de cazane-turbine nu poate fi împărțită în bucăți separate - totul este prea legat de abur supraîncălzit!
Pe telecomandă vedem o pereche de turbine medii cu doi cilindri, de altfel.
Automatizare
În schimb, procesele de la termocentrale sunt mai rapide și mai responsabile (apropo, își amintește toată lumea de zgomotul puternic care se aude în toate părțile orașului, asemănător cu un avion? Deci aceasta este supapa de abur care funcționează ocazional, eliberând excesiv presiunea aburului. Imaginează-ți cum auzi asta de aproape!).
Prin urmare, automatizarea aici este încă târziu și se limitează în principal la colectarea datelor. Și pe panourile de control vedem un amestec de diverse SCADA și controlere industriale implicate în reglementările locale. Dar procesul este în derulare!
Electricitate
Să vedem din nou vedere generală magazin de turbine:
Vă rugăm să rețineți că în stânga sub carcasa galbenă sunt generatoare electrice.
Ce se întâmplă în continuare cu electricitatea?
Este trimis la rețelele federale printr-un număr de dispozitive de distribuție:
Magazinul de electricitate este un loc foarte dificil. Uită-te doar la panorama panoului de control:
Protecția releului și automatizarea sunt totul pentru noi!
În acest moment, turul de vizitare a obiectivelor turistice poate fi finalizat și încă mai spune câteva cuvinte despre problemele stringente.
Tehnologii de căldură și utilități
Așadar, am aflat că CHP produce energie electrică și căldură. Ambele, desigur, sunt furnizate consumatorilor. Acum ne va interesa mai ales căldura.
După perestroika, privatizarea și împărțirea întregii industrii sovietice unificate în bucăți separate, în multe locuri s-a dovedit că centralele electrice au rămas sub departamentul lui Chubais, iar rețelele de încălzire ale orașului au devenit municipale. Și au format un intermediar care ia bani pentru transportul căldurii. Și cum se cheltuiesc acești bani pentru reparații anuale ale sistemelor de încălzire care sunt uzate în proporție de 70% nu merită să fie spus.
Deci, din cauza datoriilor de mai multe milioane de dolari ale intermediarului NOVEK din Novocheboksarsk, TGK-5 a trecut deja la contracte directe cu consumatorii.
Acesta nu este încă cazul în Ceboksary. Mai mult, Cheboksary „Utility Technologies” are în prezent un proiect de dezvoltare a cazanelor și a rețelelor de încălzire în valoare de până la 38 de miliarde (TGK-5 l-ar fi finalizat în doar trei).
Toate aceste miliarde vor fi incluse într-un fel sau altul în tarifele la căldură stabilite de administrația orașului„din motive de dreptate socială”. Între timp, acum costul căldurii generate de CHPP-2 este de 1,5 ori mai mic decât la centralele KT. Și această situație ar trebui să continue și în viitor, pentru că ce centrală electrică mai mare, cu atât este mai eficient (în special, costuri de exploatare mai mici + recuperarea căldurii datorită producției de energie electrică).
Dar din punct de vedere al mediului?
Desigur, o centrală termică mare cu un coș de fum înalt este mai bună din punct de vedere al mediului decât o duzină de cazane mici cu coșuri mici, fumul din care practic va rămâne în oraș.
Cel mai rău lucru din punct de vedere al ecologiei este încălzirea individuală acum populară.
Cazanele mici de casă nu asigură o ardere atât de completă a combustibilului ca centralele termice mari, iar toate gazele de evacuare rămân nu doar în oraș, ci literalmente deasupra ferestrelor.
În plus, puțini oameni se gândesc la pericolul crescut de suplimentare echipamente de gaz situat in fiecare apartament.
Care este soluția?
În multe țări, regulatoarele bazate pe apartamente sunt folosite pentru încălzirea centrală, ceea ce permite un consum mai economic de căldură.
Din păcate, odată cu apetitul actual al intermediarilor și cu deteriorarea rețelelor de încălzire, avantajele încălzirii centrale dispar. Dar totusi, din punct de vedere global, incalzirea individuala este mai potrivita in cabane.
Alte postări din industrie:
Aceasta turbină cu abur Paletele rotoarelor sunt clar vizibile.
O centrală termică (CHP) folosește energia eliberată de arderea combustibililor fosili - cărbune, petrol și gaze naturale - pentru a transforma apa în abur. presiune mare. Acest abur, având o presiune de aproximativ 240 de kilograme pe centimetru pătrat și o temperatură de 524°C (1000°F), antrenează turbina. Turbina învârte un magnet gigant în interiorul unui generator, care produce electricitate.
Centralele termice moderne transformă aproximativ 40% din căldura degajată în timpul arderii combustibilului în energie electrică, restul este descărcat în mediu. În Europa, multe centrale termice folosesc căldura reziduală pentru a încălzi casele și întreprinderile din apropiere. Generarea combinată de căldură și energie crește producția de energie a centralei electrice cu până la 80%.
Instalatie de turbina cu abur cu generator electric
O turbină cu abur tipică conține două seturi de pale. Aburul de înaltă presiune care vine direct din cazan intră pe calea de curgere a turbinei și rotește rotoarele cu primul grup de pale. Aburul este apoi încălzit în supraîncălzitor și intră din nou pe calea curgerii turbinei pentru a roti rotoarele cu un al doilea grup de pale, care funcționează la o presiune mai mică a aburului.
Vedere în secțiune
Un generator tipic de centrală termică (CHP) este acționat direct de o turbină cu abur, care se rotește cu 3.000 de rotații pe minut. La generatoarele de acest tip, magnetul, numit și rotor, se rotește, dar înfășurările (statorul) sunt staționare. Sistemul de răcire previne supraîncălzirea generatorului.
Producerea de energie cu ajutorul aburului
La o centrală termică, combustibilul arde într-un cazan, producând o flacără la temperatură ridicată. Apa trece prin tuburi prin flacără, este încălzită și se transformă în abur de înaltă presiune. Aburul învârte o turbină, producând energie mecanică, pe care un generator o transformă în electricitate. După ieșirea din turbină, aburul intră în condensator, unde spală tuburile cu apă curentă rece și, ca urmare, se transformă din nou într-un lichid.
Cazan pe petrol, cărbune sau gaz
În interiorul cazanului
Cazanul este umplut cu tuburi complicat curbate prin care trece apa încălzită. Configurația complexă a tuburilor vă permite să creșteți semnificativ cantitatea de căldură transferată în apă și, ca urmare, să produceți mult mai mult abur.
statie electrica - centrala electrica, care servește la transformare energie naturală la electric. Tipul de centrală este determinat în primul rând de tipul de energie naturală. Cel mai răspândit centrale termice primite (TPP), care utilizează energie termică, eliberat la arderea combustibililor organici (cărbune, petrol, gaz etc.). Centralele termice generează aproximativ 76% din energia electrică produsă pe planeta noastră. Acest lucru se datorează prezenței combustibililor fosili în aproape toate zonele planetei noastre; posibilitatea transportului combustibilului organic de la locul de extracție la o centrală situată în apropierea consumatorilor de energie; progres tehnic la centrale termice, asigurarea construirii de centrale termice cu putere mare; posibilitatea de a folosi căldura reziduală a fluidului de lucru și de a furniza consumatorilor, pe lângă energia electrică, și energie termică (cu abur sau apă fierbinte) etc. .
Principii de bază de funcționare a centralelor termice (Anexa B). Să luăm în considerare principiile de funcționare a centralelor termice. Combustibilul și oxidantul, care este de obicei aer încălzit, curg continuu în cuptorul cazanului (1). Combustibilul folosit este cărbunele, turba, gazul, șisturile petroliere sau păcură. Majoritatea termocentralelor din țara noastră folosesc drept combustibil praful de cărbune. Datorită căldurii generate ca urmare a arderii combustibilului, apa din cazanul de abur este încălzită, se evaporă, iar aburul saturat rezultat curge printr-o linie de abur într-o turbină cu abur (2), concepută pentru a transforma energia termică a aburului în energie mecanică.
Toate părțile mobile ale turbinei sunt conectate rigid la arbore și se rotesc odată cu acesta. În turbină, energia cinetică a jeturilor de abur este transferată rotorului după cum urmează. Abur de înaltă presiune și temperatură, având o mare energie internă, din cazan intră duzele (canalele) turbinei. Un jet de abur cu o viteză mare, adesea peste viteza sunetului, curge continuu din duze și intră în paletele turbinei montate pe un disc legat rigid de arbore. În acest caz, energia mecanică a fluxului de abur este transformată în energie mecanică a rotorului turbinei, sau mai precis, în energia mecanică a rotorului turbogeneratorului, deoarece arborii turbinei și generatorul electric (3) sunt interconectați. Într-un generator electric, energia mecanică este transformată în energie electrica.
După turbina cu abur, vaporii de apă, deja la presiune și temperatură scăzute, intră în condensator (4). Aici, aburul, cu ajutorul apei de răcire pompată prin tuburile amplasate în interiorul condensatorului, este transformat în apă, care este furnizată dezaeratorului (7) de către o pompă de condens (5) prin încălzitoare regenerative (6).
Dezaeratorul este folosit pentru a elimina din apă gazele dizolvate în el; în același timp în ea, precum și în încălzitoarele regenerative, apa de alimentare se incalzeste cu abur prelevat in acest scop de la iesirea turbinei. Dezaerarea se efectuează pentru a aduce conținutul de oxigen și dioxid de carbon din acesta la valori acceptabile și, prin urmare, pentru a reduce rata de coroziune în căile de apă și abur.
Apa dezaerată este furnizată centralei de cazan printr-o pompă de alimentare (8) prin încălzitoare (9). Condensul aburului de încălzire format în încălzitoarele (9) este trecut în cascadă în dezaerator, iar condensul aburului de încălzire a încălzitoarelor (6) este furnizat. pompa de scurgere(10) în linia prin care curge condensul din condensator (4).
Cea mai dificilă din punct de vedere tehnic este organizarea funcționării centralelor termice pe cărbune. În același timp, ponderea unor astfel de centrale electrice în sectorul energetic intern este mare (~30%) și se preconizează creșterea acesteia (Anexa D).
Combustibilul din vagoane de cale ferată (1) este alimentat la dispozitivele de descărcare (2), de unde este trimis la depozitul (3) cu ajutorul transportoarelor cu bandă (4), iar din depozit combustibilul este alimentat la instalația de concasare (5). Este posibilă alimentarea cu combustibil la instalația de concasare și direct de la dispozitivele de descărcare. Din instalația de concasare, combustibilul curge în buncărele de cărbune brut (6), iar de acolo prin alimentatoare în morile de cărbune pulverizat (7). Praful de cărbune este transportat pneumatic printr-un separator (8) și un ciclon (9) la un rezervor de praf de cărbune (10) și de acolo prin alimentatoare (11) către arzătoare. Aerul din ciclon este aspirat de ventilatorul morii (12) și alimentat în camera de ardere a cazanului (13).
Gazele formate în timpul arderii în camera de ardere, după părăsirea acesteia, trec succesiv prin conductele de gaz ale instalației cazanului, unde în supraîncălzitorul cu abur (primar și secundar, dacă se efectuează un ciclu cu supraîncălzire intermediară a aburului) și apa. economizor degajă căldură fluidului de lucru, iar în încălzitorul de aer - furnizat cazanului de abur la aer. Apoi, în colectoarele de cenușă (15), gazele sunt purificate din cenușa zburătoare și eliberate în atmosferă prin coșul de fum (17) de către extractoare de fum (16).
Zgura și cenușa care cad sub camera de ardere, încălzitorul de aer și colectoarele de cenușă sunt spălate cu apă și curg prin canale către pompele de zgură (33), care le pompează la haldele de cenușă.
Aerul necesar arderii este furnizat încălzitoarelor de aer ale cazanului de abur printr-un ventilator (14). Aerul este de obicei preluat din partea superioară a cazanului și (dacă cazane cu abur productivitate ridicată) în afara camerei cazanelor.
Aburul supraîncălzit de la cazanul de abur (13) pătrunde în turbină (22).
Condensul de la condensatorul turbinei (23) este furnizat de pompele de condens (24) prin încălzitoarele regenerative de joasă presiune (18) către dezaeratorul (20), iar de acolo prin pompele de alimentare (21) prin încălzitoarele de înaltă presiune (19) la economizorul cazanului.
În această schemă, pierderile de abur și condens sunt completate cu apă demineralizată chimic, care este furnizată la conducta de condens din spatele condensatorului turbinei.
Apa de răcire este furnizată condensatorului de la puțul de recepție (26) al alimentării cu apă pompe de circulatie(25). Apa încălzită este evacuată într-un puț de deșeuri (27) din aceeași sursă la o anumită distanță de punctul de captare, suficientă pentru a se asigura că apa încălzită nu se amestecă cu apa prelevată. Dispozitivele pentru tratarea chimică a apei de completare sunt amplasate în atelierul chimic (28).
Schemele pot prevedea o mică instalație de încălzire în rețea pentru încălzirea centrală a centralei electrice și a satului adiacent. Aburul este furnizat la încălzitoarele de rețea (29) ale acestei instalații din extracțiile turbinei, iar condensul este evacuat prin conducta (31). Apa din rețea este furnizată încălzitorului și îndepărtată din acesta prin conducte (30).
Energia electrică generată este transferată de la generatorul electric către consumatorii externi prin transformatoare electrice superioare.
Pentru alimentarea cu energie electrică a motoarelor electrice, a dispozitivelor de iluminat și a dispozitivelor centralei electrice, există un tablou electric auxiliar (32).
Centrala combinată de căldură și energie (CHP) este un tip de centrală termică care produce nu numai energie electrică, ci este și o sursă de energie termică în sisteme centralizate furnizarea de căldură (sub formă de abur și apă caldă, inclusiv pentru furnizarea de apă caldă și încălzirea instalațiilor rezidențiale și industriale). Principala diferență între o centrală termică este capacitatea de a elimina o parte din energia termică a aburului după ce acesta a generat energie electrică. În funcție de tipul de turbină cu abur, există diverse extracții de abur care vă permit să extrageți abur din aceasta cu parametri diferiți. Turbinele CHP vă permit să reglați cantitatea de abur extras. Aburul selectat este condensat în încălzitoarele de rețea și își transferă energia în apa din rețea, care este trimisă la cazanele de încălzire a apei de vârf și punctele de încălzire. La centralele termice este posibilă oprirea extracției termice a aburului. Acest lucru face posibilă operarea centralei CHP în conformitate cu două programe de încărcare:
· electrice - sarcina electrică nu depinde de sarcina termică, sau nu există deloc sarcină termică (prioritatea este sarcina electrică).
La construirea unei centrale termice, este necesar să se țină cont de apropierea consumatorilor de căldură sub formă de apă caldă și abur, deoarece transferul de căldură pe distanțe lungi nu este fezabil din punct de vedere economic.
Centralele de cogenerare folosesc solide, lichide sau combustibil gazos. Datorită apropierii mai mari a centralelor termice de zonele populate, acestea folosesc combustibili mai valoroși care poluează mai puțin atmosfera cu emisii solide - păcură și gaze. Pentru a proteja bazinul de aer de poluarea cu particule solide, se folosesc colectoare de cenușă, iar coșurile de fum de până la 200-250 m înălțime sunt construite pentru a dispersa particulele solide, oxizii de sulf și azot în atmosferă sunt amplasate de obicei centrale termice construite în apropierea consumatorilor de căldură la o distanţă considerabilă de sursele de alimentare cu apă. Prin urmare, majoritatea centralelor termice folosesc sistem reversibil alimentare cu apă cu răcitoare artificiale - turnuri de răcire. Alimentarea cu apă cu flux direct la centralele termice este rară.
La centralele termice cu turbine cu gaz, acestea sunt folosite ca antrenare pentru generatoarele electrice. turbine cu gaz. Furnizarea de căldură către consumatori se realizează datorită căldurii preluate de la răcirea aerului comprimat de către compresoare unitate cu turbină cu gaz, și căldura gazelor evacuate în turbină. Centralele cu ciclu combinat (echipate cu turbine cu abur și turbine cu gaz) și centralele nucleare pot funcționa și ca centrale termice.
CHP este principala verigă de producție în sistemul centralizat de alimentare cu căldură (Anexa E, E).
