Centrale pe cărbune Cherepetskaya Gres. Cum arată o centrală modernă pe cărbune?

Descriere

Scopul principal al mini-CHP-urilor pe cărbune este acela de a rezolva problemele de furnizare a căldurii, aburului și energiei electrice pentru instalațiile industriale, în care, conform condițiilor proces tehnologic este nevoie de abur, mai ales în zonele care, din mai multe motive, nu au suficient gaz sau combustibil lichid (sau utilizarea acestui tip de combustibil este nerentabilă sau dificilă) și zonele de exploatare directă a cărbunelui. Proiectarea, construcția și reconstrucția cazanelor pe cărbune și a mini-CHP diferă într-un mod special de lucrări similare pentru cazane pe gaz și motorină și necesită rezolvarea unor sarcini suplimentare pentru a asigura performanță fiabilă și eficiență ridicată Combustibil - cărbune, livrat de la un depozit de cărbune de către un încărcător la un buncăr cu un împingător hidraulic în cuptorul KSOMOD. În plus, din buncăr, cărbunele este alimentat în porții mod automatîn camera de ardere KSOMOD (fereastra de încărcare 1200x250). În camera de ardere KSOMOD cu o bară cu șurub, cărbunele arde într-un pat fluidizat. Gazele de ardere degajă căldură în cazanul de apă caldă și economizor. gaze de ardere cu ajutorul unui extractor de fum sunt trimise la o conductă de gaz comună, iar apoi la coșul de oțel al cazanului. Resturile de cărbune ars - zgură și cenușă sunt îndepărtate de un transportor către buncărul acumulatorului de zgură. Zgura este îndepărtată din buncăr cu camioane. Toate echipamentele electrice din cazanul pe cărbune, precum și unitatea cazanului, sunt controlate din dulapul de comandă. Circulația apei în camera cazanului este forțată, realizată cu ajutorul unei pompe centrifuge a circuitului primar. Apa de retur a circuitului primar, care a emis căldură apei de încălzire în încălzitoarele cu plăci, revine la intrarea în economizorul cazanului, unde este încălzită la 70 de grade C și alimentată în colectoarele inferioare situate la spatele cazanului. Apa încălzită iese din cazan în vârf și intră din nou la admisie schimbătoare de căldură cu plăci- încălzitoare de apă din rețea. Cazanul este alimentat cu apă pregătită. Panoul de control asigură controlul automat al funcționării cazanului (pornire și oprire conform programul dat), precum și o oprire de urgență (blocarea alimentării cu combustibil, funcționarea ventilatorului, evacuarea fumului). Dacă aveți nevoie de un de încredere și sistem eficient incalzire, tehnologie, veti gasi cea mai bună soluție Cazanele modulare adăpostesc UGK până la mini-CHP pe cărbune folosind turbine cu abur care economisesc energie pentru generarea de căldură și electricitate la costuri reduse (vezi secțiunea turbine cu aburși unități turbo).

Contacteaza vanzatorul

Principalele avantaje ale utilizării cărbunelui în cazane și mini-CHP sunt: ​​1. Tehnologie brevetată pentru alimentarea cu combustibil și arderea cărbunelui în mini-CHP; 2. Sistem de încredere mecanizare și automatizare pentru mini-CHP pe cărbune; 3. Arderea eficientă la cărbune de calitate scăzută (se folosește tehnologia omnivoră XOMOD); 4. Cost redus al energiei electrice generate, căldurii; 5. Oportunitate construcție rapidă; 6. Consum redus de combustibil; 7. Durată lungă de viață a echipamentului; 8. Siguranța mediului.

Capacitatea globală de generare pe cărbune s-a dublat la 2.000 GW din 2000, datorită creșterii explozive a proiectelor de investiții din China și India. Alți 200 GW sunt în construcție și 450 GW sunt planificați în întreaga lume. În ultimele decenii, centralele pe cărbune au generat 40-41% din electricitatea mondială - cea mai mare pondere în comparație cu alte tipuri de generare. Totodată, vârful producției de energie electrică din cărbune a fost atins în 2014, iar acum a început al nouălea val de reducere a sarcinii de funcționare a centralelor termice și închiderea acestora. Mai multe despre acest lucru în Carbon Brief.

Capacitatea globală de generare pe cărbune s-a dublat la 2.000 GW din 2000, datorită creșterii explozive a proiectelor de investiții din China și India. Alți 200 GW sunt în construcție și 450 GW sunt planificați în întreaga lume. Există 77 de țări în clubul generatorilor de cărbune, alte 13 țări intenționează să i se alăture până în 2030.

În ultimele decenii, centralele pe cărbune au generat 40-41% din electricitatea mondială - cea mai mare pondere în comparație cu alte tipuri de generare.

Totodată, vârful producției de energie electrică din cărbune a fost atins în 2014, iar acum a început al nouălea val de reducere a sarcinii de funcționare a centralelor termice și închiderea acestora. De-a lungul anilor, 200 GW au fost opriți în UE și SUA, alți 170 GW urmând să fie opriți până în 2030. Începând cu 9 aprilie 2018, 27 de țări s-au alăturat Alianței pentru eliminarea treptată a cărbunelui, dintre care 13 țări. au centrale electrice în funcțiune.

Rețineți că din 2010 până în 2017, doar 34% din capacitatea de cărbune planificată a fost finalizată sau adusă în construcție (873 GW), în timp ce 1.700 GW au fost anulate sau amânate, transmite CoalSwarm. De exemplu, o licitație pentru construirea unuia noua statie poate atrage mai multe aplicații, fiecare dintre ele va fi numărată în „capacitatea planificată”.

Potrivit Agenției Internaționale pentru Energie (IEA), toate centralele pe cărbune brut trebuie să se închidă în câteva decenii dacă încălzirea se dorește a fi limitată la mai puțin de 2 C peste temperaturile preindustriale. Pentru a face lumină asupra acestei povești, Carbon Brief a cartografiat trecutul, prezentul și viitorul tuturor centralelor electrice pe cărbune din întreaga lume, începând cu februarie 2018. (https://www.carbonbrief.org/mapped-worlds-coal-power-plants), care arată toate centralele termice pe cărbune de peste 30 MW fiecare care funcționează în perioada 2000-2017, precum și amplasarea celor planificate. Harta include aproximativ 10.000 de centrale pe cărbune închise, în exploatare și planificate, cu o capacitate totală de 4.567 GW, dintre care 1.996 GW funcționează astăzi, 210 GW sunt în construcție, 443 GW sunt planificați, 2.387 GW sunt în curs de retragere și 1.681 GW au fost propuși să fie construită, dar apoi anulată din 2010 în 95 de țări ale lumii. Există, de asemenea, aproximativ 27 GW de centrale termice mici pe cărbune în lume - până la 30 MW fiecare.

Creșterea capacității de cărbune

Generarea pe bază de cărbune este, mai presus de toate, promisiunea energiei electrice ieftine pentru a stimula creșterea economică. Capacitatea globală de generare pe cărbune a crescut anual între 2000 și 2017, aproape dublându-se de la 1,063 GW la 1,995 GW. Cărbunele produce 40-41% din electricitatea mondială, cea mai mare pondere din ultimele decenii. Astăzi, 77 de țări din întreaga lume folosesc energie pe bază de cărbune, față de 65 în 2000. Alte 13 plănuiesc să se alăture clubului energetic al cărbunelui.

Emisiile de CO2 de la instalațiile existente sunt suficiente pentru a perturba bugetul de carbon cu 1,5 sau 2 grade Celsius. Potrivit studiului, aceste restricții ar însemna că nu există noi centrale electrice pe cărbune și o închidere anticipată a 20% din flota de producție pe cărbune. Potrivit AIE, toate centralele electrice pe cărbune brut vor trebui să se închidă până în 2040 dacă lumea dorește să rămână „cu mult sub” creșterea de 2 grade Celsius. Acest lucru ar însemna oprirea a 100 GW de capacitate de cărbune în fiecare an timp de 20 de ani, sau aproximativ un bloc de cărbune în fiecare zi până în 2040.

Cu toate acestea, titlurile și prognozele energetice sugerează că creșterea cărbunelui nu se va opri. Aceste perspective sumbre pentru o înrăutățire a climei sunt temperate de semne de schimbare rapidă a energiei. Conducta de blocuri de cărbune aflate în construcție sau planificată s-a înjumătățit din 2015. Rata de oprire a centralelor termice se accelerează, atingând un nivel cumulat de 197 GW între 2010 și 2017.

Încetinirea cărbunelui

AIE crede că investiție de vârf la energia globală a cărbunelui a trecut deja și industria a intrat într-o fază de „încetinire dramatică”. Raportul AIE afirmă că China, care oferă cel mai cresterea actuala, nu mai are nevoie de noi centrale termice.

Eșecul investițiilor înseamnă că creșterea capacității de cărbune încetinește. Și dacă în 2011 au fost introduși în lume 82 GW, atunci în 2017 - doar 34 GW.

Numărul de noi stații în construcție scade mai rapid în fiecare an, cu 73% în scădere față de 2015, potrivit celui mai recent raport anual al CoalSwarm, Greenpeace și Sierra Club. China închide multe sute de mici, vechi și mai puțin instalatii eficiente, inlocuindu-le cu altele mai mari si mai eficiente. Toate acestea înseamnă că putere globală generare de cărbune poate atinge vârful încă din 2022, conform Raportului AIE privind starea industriei.

Emisii de CO2 maxime

Datele AIE arată asta Emisii de CO2 din energia cărbunelui, poate deja a atins apogeul în 2014 ., în ciuda faptului că capacitatea de cărbune continuă să crească. Emisiile de CO2 de cărbune au scăzut cu 3,9% în perioada 2014-2016, producția de cărbune cu 4,3%.

Pe măsură ce capacitatea de cărbune continuă să crească, centralele electrice pe cărbune existente funcționează mai puține ore. În medie, centralele globale pe cărbune au funcționat aproximativ jumătate din timp în 2016, cu un factor de încărcare de 52,5%. O tendință similară se observă în SUA (52%), UE (46%), China (49%) și India (60%).

O serie de alți factori influențează, de asemenea, relația dintre centralele pe cărbune și emisiile de CO2. Acestea includ tipul de cărbune și tehnologiile de ardere utilizate de fiecare centrală. Centralele termice care ard lignit de calitate scăzută pot emite până la 1.200 de tone de CO2 per GWh de energie electrică generată. Cărbunele de înaltă calitate emite mai puține emisii.

Tehnologia de ardere este de asemenea importantă, de la instalațiile „subcritice” mai puțin eficiente la ultra-supercritic sisteme care cresc randamentul cazanului la mai mult presiuni mari. Cele mai vechi și mai puțin eficiente instalații subcritice funcționează cu o eficiență de 35%. Noile tehnologii ridică această cifră la 40%, și ultra-supercritic până la 45% (HELE).

Cu toate acestea, conform Asociației Mondiale a Cărbunelui, chiar și blocurile de cărbune HELE emit aproximativ 800 tCO2/GW. Aceasta este de aproximativ două ori mai mare decât emisiile centralelor electrice pe gaz și de aproximativ 50-100 de ori mai mare decât cea nucleară, eoliană și solară. AIE nu vede alte perspective pentru energia pe bază de cărbune în scenariile pre-2C, deoarece emisiile reziduale sunt prea mari, chiar și în cazul captării și stocării carbonului.

A existat o ușoară creștere a producției de cărbune și a emisiilor de CO2 în 2017, determinată de producția mai mare din China, deși acestea rămân sub vârful din 2014.

Eroziunea economiei cărbunelui

Utilizarea scăzută a centralelor electrice (PLU) este „corozivă” pentru economia centralelor pe cărbune. În general, acestea sunt proiectate să funcționeze cel puțin 80% din timp, deoarece au costuri fixe relativ mari. Aceasta este și baza estimării costurilor pentru construcția unui nou bloc de cărbune, în timp ce o sarcină mai mică crește costul pe unitatea de energie electrică. Dinamica declinului NFI este deosebit de toxică pentru operatorii centralelor pe cărbune, care concurează cu scăderea rapidă a prețurilor la energie regenerabilă, gazul ieftin în SUA și prețurile în creștere ale cărbunelui în UE. Restricțiile aprovizionării cu cărbune cresc prețurile cărbunelui, subminând și mai mult orice avantaj persistent față de alternative.

Noile reglementări de mediu cresc costurile centralelor electrice pe cărbune în multe jurisdicții, din UE până în India și Indonezia. Proprietarii de centrale de cărbune ar trebui să investească în facilitati de tratament pentru a îndeplini standarde de mediu mai înalte sau pentru a închide cu totul centralele lor termice murdare. Această combinație de factori înseamnă că majoritatea stațiilor din „flota” de cărbune existentă din UE și chiar din India se confruntă cu probleme economice serioase, potrivit grupului de cercetare financiar Carbon Tracker. S-a descoperit că până în 2030, de exemplu, aproape toate centralele electrice pe cărbune din UE vor fi neprofitabile. Fondatorul Bloomberg New Energy Finance, Michael Liebreich, spune că cărbunele se confruntă cu două " puncte de întoarcere». Primul este atunci când noua energie regenerabilă devine mai ieftină decât noile centrale termice pe cărbune, ceea ce sa întâmplat deja în mai multe regiuni. Al doilea este atunci când noile surse de energie regenerabilă sunt mai ieftine decât centralele existente pe cărbune.

Rețineți că centralele termice pe cărbune pot continua să funcționeze în condiții nefavorabile conditii economice, de exemplu, cu o suprataxă de putere. Această practică a fost introdusă de un număr de țări UE în 2018.

În 2018, China, Vietnam și Thailanda au eliminat complet suprataxa pentru generarea solară. Filipine și Indonezia au redus-o semnificativ. Și în India, generarea solară este deja mai ieftină decât cărbunele. Adică, în condiții de concurență reală, generarea pe cărbune în țări sud-estic Asia pierde deja RES și se va dezvolta mai lent decât era planificat.

Țări și regiuni cheie

77 de țări folosesc cărbune pentru a genera electricitate, în creștere față de 65 de țări în 2000. De atunci, 13 țări și-au construit capacitatea de cărbune și doar o țară, Belgia, a închis-o. Alte 13 țări, reprezentând 3% din capacitatea actuală, s-au angajat să elimine treptat cărbunele până în 2030, ca parte a Alianței pentru părăsirea cărbunelui, condusă de Regatul Unit și Canada. Între timp, 13 țări încă speră să se alăture clubului energetic al cărbunelui.

Top 10 țările lumii, prezentate în partea stângă a tabelului de mai jos, reprezintă 86% din numărul total de centrale electrice pe cărbune care funcționează. În partea dreaptă a mesei - Top 10 țările care intenționează să construiască 64% din capacitatea mondială de ardere pe cărbune.

Țara/MW în exploatare/cota în lume Țara/MW în construcție/cota

China 935.472 47% China 210.903 32%

SUA 278.823 14% India 131.359 20%

India 214.910 11% Vietnam 46.425 7%

Germania 50.400 3% Turcia 42.890 7%

Rusia 48.690 2% Indonezia 34.405 5%

Japonia 44.578 2% Bangladesh 21.998 3%

Africa de Sud 41.307 2% Japonia 18.575 3%

Coreea de Sud 37.973 2% Egipt 14.640 2%

Polonia 29.401 1% Pakistan 12.385 2%

Indonezia 28.584 1% Filipine 12.141 2%

China are cea mai mare flotă de producție de cărbune în funcțiune și găzduiește cel mai puternic transportor de 97 GW din lume în construcție pe o rază de 250 km de-a lungul Deltei râului Yangtze din jurul Shanghai. Aceasta este mai mult decât orice țară, cu excepția Indiei și a SUA, care există deja. Rusia are a cincea cea mai mare flotă de cărbune din lume, ceea ce reprezintă doar 2% din capacitatea de generare a lumii.

China

În ultimii 20 de ani, cele mai semnificative schimbări au avut loc în China. Flota sa pe cărbune a crescut de cinci ori între 2000 și 2017. și a ajuns la 935 GW sau aproape jumătate din capacitatea mondială.

China este, de asemenea, cel mai mare emițător de CO2 din lume și folosește jumătate din consumul mondial de cărbune, așa că calea sa viitoare este disproporționat de importantă pentru eforturile globale de combatere a schimbărilor climatice.

Activitatea industrială și utilizarea cărbunelui au fost stimulate până la numirea președintelui Xi ca „lider pe viață”. O astfel de politică energetică ar putea împinge creșterea emisiilor de CO2 la cel mai rapid ritm de mulți ani.

Cu toate acestea, unii analiști spun că utilizarea cărbunelui din China s-ar putea înjumătăți până în 2030. Guvernul pune în aplicare o schemă națională de comercializare a cotelor de emisii și închide și limitează producția de energie electrică pe bază de cărbune ca răspuns la poluarea aerului și preocupările climatice. Aceasta înseamnă că conducta centralelor termice pe cărbune aflate în construcție sau planificate în 2017 a fost redusă cu 70% față de 2016, potrivit CoalSwarm.

De asemenea, înseamnă că proiectele planificate sunt puțin probabil să primească autorizațiile necesare pentru a le construi, spune Lauri Millivirta, analist energetic Greenpeace la Asia de Est. „Multe dintre proiectele planificate în China și India sunt de fapt moarte. În India, sunt nelichide din punct de vedere comercial, nimeni înțelept nu le va construi... în China nu are sens, pentru că există deja prea multă capacitate, un surplus.” Potrivit US Energy Information Administration (EIA), capacitatea și producția de cărbune în China au atins mai mult sau mai puțin apogeul.

India

A doua cea mai mare creștere a capacității din 2000 a avut loc în India, unde flota electrică pe cărbune s-a triplat la 215 GW. ÎN În ultima vreme starea generației de cărbune din India s-a deteriorat brusc. IEA își reduce prognoza privind cererea de cărbune din India din cauza încetinirea creșterii cererii de energie electrică și a surselor de energie regenerabilă mai ieftine. Aproximativ centrale de 10 GW sunt considerate „neviabile”, altele 30 GW sunt sub „stres”, potrivit ministrului energetic al Indiei într-un interviu acordat Bloomberg în mai 2018. Acest lucru se datorează faptului că „revoluția energiei regenerabile din India împinge cărbunele de pe o stâncă de datorii. ”, scrie Matthew Gray este analist la Carbon Tracker.

Cel mai recent plan național de energie electrică al Indiei vizează retragerea a 48 GW de centrale electrice pe cărbune, parțial din cauza noi standarde de mediu. De asemenea, prevede punerea în funcțiune a 94 GW de noi capacități, dar această cifră este considerată nerealistă de analiștii cheie mondiali. Țara are 44 GW de proiecte planificate, dintre care 17 GW au fost suspendate de ani de zile. " În India, sursele regenerabile pot furniza deja energie la un cost mai mic decât noile și chiar majoritatea centralelor electrice pe cărbune existente. ”, spune Lauri Millivirta, analist energetic la Greenpeace din Asia de Est.

Statele Unite ale Americii

Un val de dezafectare a vechilor capacități a redus producția de cărbune din SUA cu 61 GW în șase ani, iar alți 58 GW sunt planificate să fie închise, notează Coal Swarm. Acest lucru va reduce flota de cărbune din SUA cu două cincimi, de la 327 GW în 2000 la 220 GW sau mai puțin în viitor.

O modalitate de a salva industria este planurile declarate ale administrației Trump de a salva centralele pe cărbune care pierd bani din motive. securitate naționala Bloomberg le caracterizează drept „intervenție fără precedent pe piețele energetice din SUA” pentru a menține fiabilitatea sistemului prin suprataxe de capacitate.

Pe de altă parte, condițiile de piață favorizează în prezent centralele electrice pe gaz și sursele regenerabile. Nu există noi capacități de cărbune în SUA. Este de așteptat ca dezafectarea capacităților de cărbune în 2018 să se ridice la 18 GW. Anul trecut, consumul de cărbune în sectorul energetic din SUA a fost cel mai scăzut din 1982.

Uniunea Europeana

Având în vedere planurile UE de eliminare treptată a cărbunelui, flota de producție pe cărbune a uniunii ar trebui să fie redusă la 100 GW până în 2030, jumătate din capacitatea sa totală în 2000. Alături de Canada, UE conduce alianța de eliminare a cărbunelui. Regatul Unit, Franța, Italia, Țările de Jos, Portugalia, Austria, Irlanda, Danemarca, Suedia și Finlanda au anunțat eliminarea treptată a centralelor pe cărbune până în 2030. Capacitatea acestora este de 42 GW, inclusiv centrale termice nou construite.

În același timp, a patra și a noua cea mai mare flotă națională de generare de cărbune din lume este în statele membre UE, și anume 50 GW în Germania și 29 GW în Polonia. O comisie a UE care va stabili o dată limită pentru furnizarea de energie electrică pe bază de cărbune a Germaniei a început lucrările, deși operatorul de rețea al țării spune că doar jumătate din flota de cărbune poate fi închisă până în 2030 fără a compromite securitatea energetică. Polonia a promis pur și simplu că nu va construi noi centrale termice pe cărbune dincolo de ceea ce este deja în construcție.

Studiile AIE au arătat că toate centralele electrice pe cărbune din UE trebuie să se închidă până în 2030 pentru a îndeplini obiectivele Acordului de la Paris. Creșterea prețurilor CO2 este de așteptat să ducă la trecerea de la cărbune la gaz încă din acest an, cu condiția ca prețul să fie corect și gazul disponibil.

Alte țări cheie

Alte Țările asiatice, inclusiv Coreea de Sud, Japonia, Vietnam, Indonezia, Bangladesh, Pakistan și Filipine și-au dublat colectiv flota de generație pe cărbune din 2000, ajungând la 185 GW în 2017. Împreună, aceste țări vor construi ei înșiși 50 GW de noi centrale termice, cu alte 128 de GW. GW a planificat prin finanțare și participare la construcția Chinei, Japoniei și Coreei de Sud.

În multe dintre aceste țări, există semne mixte de utilizare a cărbunelui. De exemplu, cea mai recentă schiță a Planului energetic național al Japoniei ia în considerare rolul semnificativ al cărbunelui în 2030, în timp ce Acordul de la Paris înseamnă că Tokyo trebuie să elimine treptat cărbunele până atunci, notează Climate Analytics.

Vietnam este a treia țară în ceea ce privește volumul planificat de generare de cărbune - 46 GW, dintre care 11 GW sunt deja în construcție. „Cu toate acestea, guvernul investește din ce în ce mai mult în schimbarea acestei traiectorii”, scrie Alex Perera, director asociat al Energiei la The World Resources Institute, energie regenerabilă și sectorul privat care încearcă să atingă obiective din ce în ce mai stricte de energie curată.”

Guvernul indonezian a interzis construirea de noi centrale pe cărbune pe cea mai dens populată insulă Java. Compania de utilități de stat a fost criticată pentru „supraestimarea masivă a creșterii cererii de energie electrică” pentru a justifica planurile de a adăuga noi centrale electrice pe cărbune.

Turcia are planuri semnificative de extindere a flotei de cărbune. Cu toate acestea, doar 1 GW din conducta planificată de 43 GW este în curs de construcție.

O altă țară cu planuri mari este Egiptul, care nu are nici centrale de cărbune și nici zăcăminte proprii de cărbune. Rețineți că niciunul dintre cei 15 GW de capacitate nouă planificată nu a depășit stadiu timpuriu aprobări, nu a primit nicio autorizație și nu este în construcție.

Africa de Sud are zăcăminte mari de cărbune și a șaptea cea mai mare flotă de energie pe cărbune din lume. Africa de Sud construiește 6 GW de noi centrale termice și intenționează să pună în funcțiune încă 6 GW. Cu toate acestea, de la alegerea lui Cyril Ramaphosa la începutul acestui an, starea de spirit politică din țară se schimbă, iar în aprilie au fost semnate acorduri pe termen lung pentru construcția de energie regenerabilă în valoare de 4,7 miliarde de dolari. Motivul este că noile centrale pe cărbune vor fi mai scumpe decât SRE, cred experții. Discuții legislative despre rolul cărbunelui în noul plan de investiții energetice Africa de Sud va avea loc mai târziu în această vară.

La centralele termice oamenii primesc aproape toată energia necesară de pe planetă. Oamenii au învățat să obțină electricitate altfel, dar tot nu accepta alternative. Chiar dacă nu este rentabil pentru ei să folosească combustibil, ei nu îl refuză.

Care este secretul centralelor termice?

Centrale termice Nu întâmplător ele rămân indispensabile. Turbina lor generează energie în cel mai simplu mod, folosind arderea. Datorită acestui fapt, este posibil să se minimizeze costurile de construcție, care sunt considerate pe deplin justificate. În toate țările lumii există astfel de obiecte, așa că nu poți fi surprins de răspândire.

Principiul de funcționare a centralelor termice construit pe arderea unor cantități uriașe de combustibil. Ca urmare a acestui fapt, apare electricitatea, care este mai întâi acumulată și apoi distribuită în anumite regiuni. Schemele centralelor termice rămân aproape constante.

Ce combustibil se folosește la stație?

Fiecare stație folosește un combustibil separat. Este furnizat special pentru ca fluxul de lucru să nu fie perturbat. Acest punct rămâne unul dintre problematici, pe măsură ce apar costurile de transport. Ce tipuri de echipamente foloseste?

• Cărbune;
• șisturi petroliere;
• Turbă;
• păcură;
• Gaz natural.

Schemele termice ale centralelor termice sunt construite pe un anumit tip de combustibil. Mai mult, li se fac modificări minore, oferind coeficientul maxim acțiune utilă. Daca nu se fac, consumul principal va fi excesiv, prin urmare, curentul electric primit nu se va justifica.

Tipuri de centrale termice

Tipuri de centrale termice - întrebare importantă. Răspunsul la acesta vă va spune cum apare energia necesară. Astăzi se introduc treptat schimbări serioase, unde speciile alternative se vor dovedi a fi principala sursă, dar până acum utilizarea lor rămâne nepotrivită.

1. Condensare (CES);
2. Centrale combinate de căldură și energie (CHP);
3. Centralele raionale de stat (GRES).

Centrala electrică TPP va necesita descriere detaliata. Speciile sunt diferite, așa că doar o considerație va explica de ce se realizează construcția unei astfel de scari.

Condensare (CES)

Tipurile de centrale termice încep cu condensare. Aceste centrale CHP sunt utilizate exclusiv pentru producerea de energie electrică. Cel mai adesea, se acumulează fără a se răspândi imediat. Metoda de condensare asigură o eficiență maximă, astfel încât aceste principii sunt considerate optime. Astăzi, în toate țările, se disting facilități separate la scară largă, oferind regiuni vaste.

Apar treptat centralele nucleare, înlocuind combustibilul tradițional. Numai înlocuirea rămâne un proces costisitor și consumator de timp, deoarece operarea cu combustibili fosili este diferită de alte metode. Mai mult, este imposibil să opriți o singură stație, deoarece în astfel de situații regiuni întregi rămân fără energie electrică valoroasă.

Centrale combinate de căldură și energie (CHP)

Centralele de cogenerare sunt utilizate în mai multe scopuri simultan. Ele sunt utilizate în principal pentru a genera energie electrică valoroasă, dar arderea combustibilului rămâne, de asemenea, utilă pentru generarea de căldură. Din acest motiv, centralele termice continuă să fie utilizate în practică.

O caracteristică importantă este asa centrale termice alte specii sunt superioare cu putere relativ mică. Acestea oferă zone individuale, astfel încât nu este nevoie de provizii în vrac. Practica arată cât de profitabilă este o astfel de soluție datorită așezării liniilor electrice suplimentare. Principiul de funcționare al unei centrale termice moderne este inutil doar din cauza mediului.

Centrale electrice districtuale de stat

Informatii generale despre centralele termice moderne nu marcați GRES. Treptat, ele rămân pe plan secund, pierzându-și relevanța. Deși centralele raionale de stat rămân utile în ceea ce privește generarea de energie.

Tipuri diferite centralele termice oferă sprijin unor regiuni vaste, dar totuși capacitatea lor este insuficientă. În perioada sovietică, au fost realizate proiecte de anvergură, care acum sunt închise. Motivul a fost utilizarea necorespunzătoare a combustibilului. Deși înlocuirea lor rămâne problematică, ca avantaje și dezavantaje centrale termice moderneÎn primul rând rețineți cantitățile mari de energie.

Ce centrale electrice sunt termice? Principiul lor se bazează pe arderea combustibilului. Ele rămân indispensabile, deși se fac în mod activ calcule pentru o înlocuire echivalentă. Avantajele și dezavantajele centralelor termice continuă să fie confirmate în practică. Din cauza a ceea ce munca lor rămâne necesară.

O centrală electrică este o centrală electrică care transformă energia naturală în energie electrică. Cele mai frecvente centrale termice (TPP) utilizate energie termală eliberate în timpul arderii combustibililor fosili (solidi, lichizi și gazoși).

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 producție la centrala situată în apropierea consumatorilor de energie; progres tehnic la termocentrale, care asigură construirea de centrale termice de mare capacitate; posibilitatea de a utiliza căldura reziduală a fluidului de lucru și de a furniza consumatorilor, pe lângă energie electrică, și energie termică (cu abur sau apa fierbinte) etc.

Un nivel tehnic ridicat al sectorului energetic nu poate fi asigurat decât printr-o structură armonioasă a capacităților de generare: sistemul energetic ar trebui să includă atât centrale nucleare care produc energie electrică ieftină, dar cu restricții serioase asupra intervalului și ratei de schimbare a sarcinii, cât și energie termică. centrale care furnizează căldură și electricitate, a căror cantitate depinde de nevoile de căldură, și unități puternice de putere cu turbine cu abur care funcționează cu combustibili grei și turbine cu gaz autonome mobile care acoperă vârfuri de sarcină pe termen scurt.

1.1 Tipuri de TES și caracteristicile acestora.

Pe fig. 1 este prezentată clasificarea centralelor termice care funcționează pe combustibili fosili.

Fig.1. Tipuri de centrale termice pe combustibil organic.

Fig.2 Principalul schema termica TPP

1 - cazan de abur; 2 - turbină; 3 - generator electric; 4 - condensator; 5 - pompa de condens; 6 – încălzitoare de joasă presiune; 7 - dezaerator; 8 - pompa de alimentare; 9 – încălzitoare de înaltă presiune; 10 - pompa de drenaj.

O centrală termică este un set de echipamente și dispozitive care convertesc energia combustibilului în energie electrică și (în caz general) energie termală.

Centralele termice se caracterizează printr-o mare diversitate și pot fi clasificate după diverse criterii.

În funcție de scopul și tipul de energie furnizată, centralele electrice sunt împărțite în regionale și industriale.

Centralele raionale sunt centrale electrice publice independente care deservesc toate tipurile de consumatori raionali (întreprinderi industriale, transport, populație etc.). Centralele raionale în condensare, care produc în principal energie electrică, își păstrează adesea denumirea istorică - GRES (centrale raionale de stat). Centrale raionale care generează energie electrică și căldură (sub formă de abur sau apa fierbinte) se numesc centrale termice combinate (CHP). De regulă, centralele raionale de stat și centralele termice regionale au o capacitate de peste 1 milion kW.

Centralele industriale sunt centrale care furnizează căldură și energie electrică unor întreprinderi industriale specifice sau complexului acestora, de exemplu, o instalație pentru producerea de produse chimice. Centralele industriale fac parte din întreprinderile industriale pe care le deservesc. Capacitatea lor este determinată de nevoile întreprinderilor industriale de căldură și electricitate și, de regulă, este semnificativ mai mică decât cea a termocentralelor districtuale. Adesea, centralele industriale funcționează pe o rețea electrică comună, dar nu sunt supuse dispecerului sistemului de alimentare.

În funcție de tipul de combustibil utilizat, centralele termice se împart în centrale care funcționează cu combustibil organic și combustibil nuclear.

Pentru centralele electrice în condensație care funcționează pe combustibili fosili, într-o perioadă în care nu existau centrale nucleare (CNE), denumirea de termică (TPP - termocentrală) s-a dezvoltat istoric. În acest sens va fi folosit mai jos acest termen, deși CET, CNE, centrale cu turbine cu gaz (GTPP) și centrale cu ciclu combinat (CCPP) sunt și centrale termice care funcționează pe principiul conversiei energiei termice în energie electrică. energie.

Combustibilii gazoși, lichizi și solizi sunt utilizați ca combustibili fosili pentru centralele termice. Majoritatea TPP-urilor din Rusia, în special în partea europeană, consumă gaze naturale ca principal combustibil, iar păcură ca combustibil de rezervă, folosindu-l pe acesta din urmă doar în cazuri extreme din cauza costului ridicat; astfel de centrale termice se numesc pe ulei. În multe regiuni, în principal în partea asiatică a Rusiei, principalul combustibil este cărbunele termic - cărbune cu conținut scăzut de calorii sau deșeuri din extracția cărbunelui cu conținut ridicat de calorii (nămol de antracit - ASh). Deoarece astfel de cărbuni sunt măcinați în mori speciale până la o stare pulverizată înainte de ardere, astfel de centrale termice sunt numite cărbune pulverizat.

După tipul de centrale termice utilizate la centralele termice pentru a transforma energia termică în energie mecanică rotația rotoarelor unităților de turbină, distinge între turbina cu abur, turbina cu gaz și centralele cu ciclu combinat.

Baza centralelor electrice cu turbine cu abur sunt centralele cu turbine cu abur (STP), care folosesc cea mai complexă, mai puternică și extrem de avansată mașină energetică - o turbină cu abur pentru a transforma energia termică în energie mecanică. PTU este elementul principal al centralelor termice, centralelor termice și centralelor nucleare.

PTU, care au turbine cu condensare ca motor de antrenare pentru generatoarele electrice și nu folosesc căldura aburului de evacuare pentru a furniza energie termică consumatorilor externi, se numesc centrale electrice în condensare. PTU-urile echipate cu turbine de încălzire și care degajă căldura aburului de evacuare către consumatorii industriali sau casnici se numesc centrale termice și electrice combinate (CHP).

Centralele termice cu turbine cu gaz (GTPP) sunt echipate cu unități cu turbine cu gaz (GTU) care funcționează cu combustibil gazos sau, în cazuri extreme, lichid (motorină). Deoarece temperatura gazelor din spatele turbinei cu gaz este destul de ridicată, acestea pot fi utilizate pentru a furniza energie termică unui consumator extern. Astfel de centrale electrice se numesc GTU-CHP. În prezent, există un GTPP care operează în Rusia (GRES-3 numit după Klasson, Elektrogorsk, Regiunea Moscova) cu o capacitate de 600 MW și un GTU-CHPP (în Elektrostal, Regiunea Moscova).

O instalație tradițională modernă cu turbină cu gaz (GTU) este o combinație între un compresor de aer, o cameră de ardere și o turbină cu gaz, precum și sisteme auxiliare care asigură funcționarea acesteia. Combinația dintre o turbină cu gaz și un generator electric se numește unitate de turbină cu gaz.

Centralele termice cu ciclu combinat sunt echipate cu centrale cu ciclu combinat (CCGT), care sunt o combinație de GTP și STP, care permite o eficiență ridicată. CCGT-TPP-urile pot fi în condensare (CCGT-CES) și cu putere termică (CCGT-CHP). În prezent, patru noi CCGT-CHPP funcționează în Rusia (CHPP Severo-Zapadnaya din Sankt Petersburg, Kaliningradskaya, CHPP-27 din OAO Mosenergo și Sochinskaya), iar la CCE Tyumenskaya a fost construită și o centrală combinată de energie termică și electrică. În 2007, Ivanovskaya CCGT-IES a fost pus în funcțiune.

TPP-urile bloc constau din separate, de obicei de același tip centrale electrice- unități de putere. În unitatea de alimentare, fiecare cazan furnizează abur doar pentru propria turbină, din care se întoarce după condens doar la propriul cazan. Conform schemei de bloc, sunt construite toate centralele raionale de stat puternice și centralele termice, care au așa-numita supraîncălzire intermediară a aburului. Funcționarea cazanelor și turbinelor la TPP-uri cu legături încrucișate este asigurată în mod diferit: toate cazanele TPP-urilor furnizează abur la o conductă de abur comună (colector) și toate turbinele cu abur ale TPP-urilor sunt alimentate din aceasta. Conform acestei scheme, CPP-urile sunt construite fără supraîncălzire intermediară și aproape toate CHPP-urile sunt construite pentru parametrii inițiali de abur subcritici.

În funcție de nivelul presiunii inițiale, se disting TPP-urile de presiune subcritică, presiune supercritică (SKP) și parametrii super-supercritici (SSCP).

Presiunea critică este de 22,1 MPa (225,6 atm). În industria termoenergetică din Rusia, parametrii inițiali sunt standardizați: centralele termice și centralele termice sunt construite pentru presiune subcritică de 8,8 și 12,8 MPa (90 și 130 atm) și pentru SKD - 23,5 MPa (240 atm). Centralele termice pentru parametrii supercritici, din motive tehnice, se instalează cu reîncălzire și după o schemă bloc. Parametrii super-supercritici includ în mod condiționat presiunea peste 24 MPa (până la 35 MPa) și temperatura peste 5600C (până la 6200C), a căror utilizare necesită noi materiale și noi modele de echipamente. Adesea un CHP sau CHP activat nivel diferit parametrii sunt construiți în mai multe etape - cozi, ai căror parametri cresc odată cu introducerea fiecărei cozi noi.

O stație electrică este un set de echipamente concepute pentru a converti energia oricărei sursă naturalăîn electricitate sau căldură. Există mai multe tipuri de astfel de obiecte. De exemplu, centralele termice sunt adesea folosite pentru a genera energie electrică și căldură.

Definiție

O centrală termică este o centrală electrică care utilizează combustibili fosili ca sursă de energie. Acesta din urmă poate fi folosit, de exemplu, petrol, gaz, cărbune. Pe în prezent complexele termice sunt cel mai comun tip de centrale electrice din lume. Popularitatea centralelor termice se explică în primul rând prin disponibilitatea combustibililor fosili. Petrolul, gazul și cărbunele sunt disponibile în multe părți ale lumii.

TPP este (decodare cu abrevierea sa arată ca „centrală termică”), printre altele, un complex cu o eficiență destul de mare. În funcție de tipul de turbine utilizate, acest indicator la stații acest tip poate fi egal cu 30 - 70%.

Care sunt tipurile de centrale termice

Stațiile de acest tip pot fi clasificate în funcție de două caracteristici principale:

• programare;
• tipul de instalare.

În primul caz, se disting GRES și CHP.O centrală electrică este o centrală care funcționează prin rotirea unei turbine sub presiunea puternică a unui jet de abur. Descifrarea abrevierei GRES - centrala electrică raională de stat - și-a pierdut acum relevanța. Prin urmare, adesea astfel de complexe sunt numite și IES. Această abreviere înseamnă „centrală electrică în condensare”.

CHP este, de asemenea, un tip destul de comun de centrală termică. Spre deosebire de GRES, astfel de stații sunt echipate nu cu condensare, ci cu turbine de încălzire. CHP înseamnă „centrală termică”.

Pe lângă instalațiile de condensare și încălzire (turbine cu abur), la TPP-uri pot fi utilizate următoarele tipuri de echipamente:

• abur-gaz.

TPP și CHP: diferențe

De multe ori oamenii confundă aceste două concepte. CHP, de fapt, după cum am aflat, este una dintre varietățile de centrale termice. O astfel de stație diferă de alte tipuri de centrale termice în primul rând prin aceeao parte din energia termică generată de aceasta merge către cazanele instalate în incintă pentru a le încălzi sau pentru a produce apă caldă.

De asemenea, oamenii confundă adesea numele HPP și GRES. Acest lucru se datorează în primul rând asemănării abrevierilor. Cu toate acestea, o centrală hidroelectrică este fundamental diferită de o centrală de stat de district. Ambele tipuri de stații sunt construite pe râuri. Cu toate acestea, la o centrală hidroelectrică, spre deosebire de o centrală raională de stat, nu aburul este folosit ca sursă de energie, ci debitul de apă în sine.

Care sunt cerințele pentru TPP

O centrală termică este o centrală termică în care electricitatea este generată și consumată în același timp. Prin urmare, un astfel de complex trebuie să respecte pe deplin o serie de aspecte economice și cerinte tehnologice. Acest lucru va asigura consumatorilor furnizarea de energie electrică neîntreruptă și fiabilă. Asa de:

• Spațiile TPP trebuie să aibă iluminat, ventilație și aerare bune;
• aerul din interiorul și din jurul plantei trebuie protejat de poluarea cu particule, azot, oxid de sulf etc.;
• sursele de alimentare cu apă trebuie protejate cu grijă împotriva pătrunderii apelor uzate în ele;
• sistemele de tratare a apei din stații ar trebui să fie echipatenon-deșeuri.

Principiul de funcționare a TPP

TPP este o centrală electrică pe care pot fi folosite turbine tip diferit. În continuare, luăm în considerare principiul de funcționare al unei centrale termice folosind exemplul unuia dintre cele mai comune tipuri ale acesteia - CHP. Energia este generată la astfel de stații în mai multe etape:

Combustibilul și oxidantul intră în cazan. Praful de cărbune este de obicei folosit ca primul în Rusia. Uneori, turba, păcură, cărbunele, șisturile petroliere, gazul pot servi și ca combustibil pentru CHP. agent oxidant în acest caz iese aer încălzit.

Aburul format ca urmare a arderii combustibilului în cazan intră în turbină. Scopul acestuia din urmă este conversia energiei aburului în energie mecanică.

Arborii rotativi ai turbinei transferă energie către arborii generatorului, care o transformă în energie electrică.

Răcit și pierdut o parte din energie în turbină, aburul intră în condensator.Aici se transformă în apă, care este alimentată prin încălzitoare către dezaerator.

Deae Apa purificată este încălzită și alimentată în cazan.



Avantajele TPP

TPP este astfel o stație, principalul tip de echipamente în care sunt turbine și generatoare. Avantajele unor astfel de complexe includ, în primul rând:

• cost redus de construcție în comparație cu majoritatea celorlalte tipuri de centrale electrice;
• ieftinitatea combustibilului utilizat;
• cost redus de producere a energiei electrice.

De asemenea, un mare plus al unor astfel de stații este că pot fi construite în orice loc dorit, indiferent de disponibilitatea combustibilului. Cărbunele, păcură etc. pot fi transportate la stație pe drum sau pe calea ferată.

Un alt avantaj al centralelor termice este că ocupă o suprafață foarte mică în comparație cu alte tipuri de centrale.

Dezavantajele TPP

Desigur, astfel de stații au nu numai avantaje. Au și o serie de dezavantaje. Centralele termice sunt complexe, din pacate, foarte poluante mediul inconjurator. Stațiile de acest tip pot arunca doar în aer o cantitate mare funingine și fum. De asemenea, minusurile centralelor termice includ costuri mari de exploatare comparativ cu centralele hidroelectrice. În plus, toate tipurile de combustibil folosit la astfel de stații sunt resurse naturale de neînlocuit.

Ce alte tipuri de centrale termice există

În plus față de CHPP-urile și CPP-urile cu turbine cu abur (GRES), în Rusia funcționează următoarele stații:

Turbină cu gaz (GTPP). În acest caz, turbinele nu se rotesc din abur, ci din gaz natural. De asemenea, păcură sau motorină pot fi folosite ca combustibil la astfel de stații. Eficiența unor astfel de stații, din păcate, nu este prea mare (27 - 29%). Prin urmare, ele sunt utilizate în principal doar ca surse de rezervă de energie electrică sau destinate să furnizeze tensiune rețelei de așezări mici.

Turbină cu abur și gaz (PGES). Eficiența unor astfel de stații combinate este de aproximativ 41 - 44%. Energia este transferată la generator în sisteme de acest tip în același timp turbine și gaz și abur. La fel ca CET-urile, CCPP-urile pot fi utilizate nu numai pentru producerea efectivă de energie electrică, ci și pentru încălzirea clădirilor sau furnizarea de apă caldă a consumatorilor.

Exemple de stații

Deci, oricare Sunt o centrală termică, o centrală electrică. Exemple astfel de complexe sunt prezentate în lista de mai jos.

CCE Belgorodskaya. Puterea acestei stații este de 60 MW. Turbinele sale funcționează cu gaz natural.

CCE Michurinskaya (60 MW). Această instalație este, de asemenea, situată în regiunea Belgorod și funcționează cu gaze naturale.

Cherepovets GRES. Complexul este situat in Regiunea Volgogradși poate funcționa atât cu gaz, cât și pe cărbune. Puterea acestei stații este de până la 1051 MW.

Lipetsk CHP-2 (515 MW). Functioneaza cu gaz natural.

CHPP-26 „Mosenergo” (1800 MW).

Cherepetskaya GRES (1735 MW). Sursa de combustibil pentru turbinele acestui complex este cărbunele.

În loc de o concluzie

Astfel, am aflat ce sunt centralele termice și ce tipuri de astfel de obiecte există. Pentru prima dată un complex de acest tip a fost construit cu foarte mult timp în urmă - în 1882 la New York. Un an mai târziu, un astfel de sistem a fost lansat în Rusia - la Sankt Petersburg. Astăzi, centralele termice sunt un tip de centrale, care reprezintă aproximativ 75% din toată energia electrică produsă în lume. Și se pare că, în ciuda unei serii de dezavantaje, stațiile de acest tip vor furniza populației energie electrică și căldură pentru o lungă perioadă de timp. La urma urmei, avantajele unor astfel de complexe sunt cu un ordin de mărime mai mare decât dezavantajele.