Termalna voda. CHP oprema. Popravka CHP opreme

CHP je termoelektrana koja ne samo da proizvodi električnu energiju, već i grije naše domove zimi. Na primjeru termoelektrane Krasnojarsk, da vidimo kako funkcionira gotovo svaka termoelektrana.

U Krasnojarsku postoje 3 termoelektrane čija je ukupna električna snaga samo 1146 MW (poređenja radi, samo naša Novosibirska TE 5 ima kapacitet od 1200 MW), ali ono što je za mene bilo značajno je Krasnojarska TE-3 jer je stanica je nov - nije prošla ni godina, jer je prvi i do sada jedini agregat certificiran od strane Operatora sistema i pušten u komercijalni pogon. Stoga sam još uvijek prašnjavu, lijepu stanicu uspio fotografisati i naučiti mnogo o termoelektrani.

U ovom postu, osim tehničkih informacija o KrasTPP-3, želim otkriti sam princip rada gotovo svake kombinovane termoelektrane.

1. Tri dimnjaka, visina najvišeg je 275 m, drugog po visini 180 m

Sama skraćenica CHP implicira da stanica ne proizvodi samo električnu energiju, već i toplotu (topla voda, grijanje), a proizvodnja topline može biti čak i veći prioritet u našoj zemlji, poznatoj po oštrim zimama.

2. Instalisani električni kapacitet Krasnojarsk CHPP-3 je 208 MW, a instalisani toplotni kapacitet 631,5 Gcal/h

Pojednostavljeno, princip rada termoelektrane može se opisati na sljedeći način:

Sve počinje sa gorivom. Ugalj, gas, treset i uljni škriljci mogu se koristiti kao gorivo u različitim elektranama. U našem slučaju to je mrki ugalj B2 iz površinskog kopa Borodino, koji se nalazi 162 km od stanice. Ugalj se prevozi željeznicom. Dio se skladišti, drugi dio ide transporterima do agregata, gdje se sam ugalj prvo usitnjava u prašinu, a zatim ubacuje u komoru za sagorijevanje - parni kotao.

Parni kotao je jedinica za proizvodnju pare pod pritiskom iznad atmosferskog tlaka iz napojne vode koja mu se kontinuirano dovodi. To se događa zbog topline koja se oslobađa tokom sagorijevanja goriva. Sam kotao izgleda prilično impresivno. U KrasCHETS-3 visina kotla je 78 metara (zgrada od 26 spratova), a teži više od 7.000 tona.

6. Parni kotao marke Ep-670, proizveden u Taganrogu. Kapacitet kotla 670 tona pare na sat

Posudio sam pojednostavljeni dijagram parnog kotla elektrane sa web stranice energoworld.ru tako da možete razumjeti njegovu strukturu

1 - komora za sagorevanje (peć); 2 - horizontalni plinski kanal; 3 - konvektivna osovina; 4 - sita za sagorevanje; 5 - plafonski paravani; 6 — odvodne cijevi; 7 - bubanj; 8 – radijaciono-konvektivni pregrejač; 9 - konvektivni pregrejač; 10 - ekonomajzer vode; 11 — grijač zraka; 12 — ventilator ventilatora; 13 — donji kolektori sita; 14 - komoda od šljake; 15 — hladna kruna; 16 - gorionici. Dijagram ne prikazuje sakupljač pepela i dimovod.

7. Pogled odozgo

10. Bubanj kotla je jasno vidljiv. Bubanj je cilindrična horizontalna posuda koja ima zapremine vode i pare, koje su razdvojene površinom koja se naziva ogledalo za isparavanje.

Zbog velikog izlaza pare, kotao ima razvijene površine grijanja, kako isparavanja tako i pregrijavanja. Ložište mu je prizmatično, četvorougaonog oblika sa prirodnom cirkulacijom.

Nekoliko riječi o principu rada kotla:

Napojna voda ulazi u bubanj, prolazeći kroz ekonomajzer, i kroz odvodne cijevi se spušta u donje kolektore cijevnih sita.Kroz ove cijevi se voda diže i, shodno tome, zagrijava, jer u ložištu gori gorionik. Voda se pretvara u mješavinu pare i vode, dio odlazi u udaljene ciklone, a drugi dio nazad u bubanj. U oba slučaja ova mješavina se dijeli na vodu i paru. Para ide u pregrejače, a voda ponavlja svoj put.

11. Ohlađeni dimni gasovi (oko 130 stepeni) izlaze iz peći u elektrofiltere. U električnim taložnicima plinovi se prečišćavaju od pepela, pepeo se odvodi na deponiju pepela, a pročišćeni dimni plinovi izlaze u atmosferu. Efektivni stepen prečišćavanja dimnih gasova je 99,7%.
Fotografija prikazuje iste elektrofiltere.

Prolazeći kroz pregrejače, para se zagreva na temperaturu od 545 stepeni i ulazi u turbinu, gde se pod njenim pritiskom rotor turbinskog generatora rotira i u skladu s tim se proizvodi električna energija. Treba napomenuti da je kod kondenzacionih elektrana (GRES) sistem cirkulacije vode potpuno zatvoren. Sva para koja prolazi kroz turbinu se hladi i kondenzuje. Nakon što se ponovo pretvori u tečno stanje, voda se ponovo koristi. Ali u turbinama termoelektrane ne ulazi sva para u kondenzator. Vrši se ekstrakcija pare - proizvodnja (upotreba tople pare u bilo kojoj proizvodnji) i grijanje (mreža za opskrbu toplom vodom). To čini CHP ekonomski isplativijim, ali ima i svojih nedostataka. Nedostatak termoelektrana je što se moraju graditi blizu krajnjeg korisnika. Polaganje cijevi za grijanje košta puno novca.

12. Krasnojarsk CHPP-3 koristi tehnički sistem vodosnabdijevanja direktnog toka, što omogućava napuštanje upotrebe rashladnih tornjeva. Odnosno, voda za hlađenje kondenzatora i koja se koristi u kotlu uzima se direktno iz Jeniseja, ali prije toga prolazi kroz pročišćavanje i odsoljavanje. Nakon upotrebe, voda se vraća kroz kanal nazad u Jenisej, prolazeći kroz disipativni sistem za otpuštanje (miješanje zagrijane vode sa hladnom vodom kako bi se smanjilo termalno zagađenje rijeke)

14. Turbogenerator

Nadam se da sam uspio jasno opisati princip rada termoelektrane. Sada malo o samom KrasTPP-3.

Izgradnja stanice počela je davne 1981. godine, ali, kao što se dešava u Rusiji, zbog raspada SSSR-a i krize nije bilo moguće izgraditi termoelektranu na vrijeme. Stanica je od 1992. do 2012. radila kao kotlarnica - grijala je vodu, ali je struju naučila tek 1. marta prošle godine.

Krasnojarsk CHPP-3 pripada Yenisei TGC-13. Termoelektrana zapošljava oko 560 ljudi. Trenutačno Krasnojarsk CHPP-3 obezbjeđuje toplotnu energiju za industrijska preduzeća i stambeno-komunalni sektor Sovetskog okruga Krasnojarsk - posebno mikrookrug Severny, Vzlyotka, Pokrovski i Innokentyevsky.

17.

19. CPU

20. U KrasTE-3 postoje i 4 toplovodna kotla

21. Špijunka u ložištu

23. A ova fotografija je snimljena sa krova agregata. Velika cijev ima visinu od 180m, manja je cijev početne kotlarnice.

24. Transformatori

25. Kao rasklopno postrojenje u KrasTE-3 koristi se zatvoreno gasno izolirano razvodno postrojenje 220 kV (GRUE).

26. Unutar zgrade

28. Opšti izgled razvodnog uređaja

29. To je sve. Hvala vam na pažnji

Jednom, kada smo se vozili u slavni grad Čeboksari, sa istoka, moja žena je primetila dve ogromne kule kako stoje uz autoput. "A šta je to?" - ona je pitala. Pošto apsolutno nisam želio da pokažem supruzi svoje neznanje, malo sam se ukopao u pamćenje i pobjednički izašao: “Ovo su rashladni tornjevi, zar ne znate?” Bila je malo zbunjena: "Čemu služe?" „Pa, ​​izgleda da ima nešto da se ohladi.” "I šta?". Onda mi je bilo neprijatno jer nisam znao kako da se izvučem dalje.

Ovo pitanje može zauvijek ostati u sjećanju bez odgovora, ali čuda se dešavaju. Nekoliko mjeseci nakon ovog incidenta, vidim objavu u feedu mog prijatelja z_alexey o regrutovanju blogera koji žele da posete Cheboksari CHPP-2, istu onu koju smo videli sa puta. Morate iznenada promijeniti sve svoje planove; propustiti takvu šansu bilo bi neoprostivo!

Dakle, šta je CHP?

Ovo je srce elektrane i gdje se odvija većina radnje. Plin koji ulazi u kotao sagorijeva, oslobađajući ludu količinu energije. Ovdje se također nabavlja „čista voda“. Nakon zagrijavanja pretvara se u paru, tačnije u pregrijanu paru, koja ima izlaznu temperaturu od 560 stepeni i pritisak od 140 atmosfera. Nazvaćemo je i „Čista para“, jer se formira od pripremljene vode.
Osim pare, imamo i auspuh na izlazu. Na maksimalnoj snazi ​​svih pet kotlova troše skoro 60 kubnih metara prirodnog gasa u sekundi! Da biste uklonili produkte izgaranja, potrebna vam je nedjetinjasta "dimna" cijev. A postoji i jedan ovakav.

Cijev se može vidjeti iz gotovo svakog dijela grada, s obzirom na visinu od 250 metara. Pretpostavljam da je ovo najviša zgrada u Čeboksariju.

U blizini se nalazi malo manja cijev. Ponovo rezervišite.

Ako termoelektrana radi na ugalj, potrebno je dodatno čišćenje ispušnih plinova. Ali u našem slučaju to nije potrebno, jer se prirodni plin koristi kao gorivo.

U drugom odjeljenju kotlovsko-turbinske radnje nalaze se instalacije koje proizvode električnu energiju.

Četiri su instalirane u turbinskoj hali Cheboksarske TE-2, ukupne snage 460 MW (megavata). Tu se dovodi pregrijana para iz kotlarnice. Usmjeren je pod ogromnim pritiskom na lopatice turbine, uzrokujući da se rotor od trideset tona okreće brzinom od 3000 o/min.

Instalacija se sastoji od dva dijela: same turbine i generatora koji proizvodi električnu energiju.

A ovako izgleda rotor turbine.

Senzori i manometri su posvuda.

I turbine i kotlovi mogu se trenutno zaustaviti u slučaju nužde. Za to postoje posebni ventili koji mogu zatvoriti dovod pare ili goriva u djeliću sekunde.

Pitam se da li postoji nešto poput industrijskog pejzaža ili industrijskog portreta? Ovde ima lepote.

U prostoriji je užasna buka, a da biste čuli komšiju morate napregnuti uši. Osim toga, veoma je vruće. Želim da skinem kacigu i skinem se do majice, ali to ne mogu. Iz sigurnosnih razloga zabranjena je odjeća kratkih rukava u termoelektrani, previše je vrućih cijevi.
Uglavnom je radionica prazna, ljudi se ovdje pojavljuju jednom u dva sata, tokom obilaska. A rad opreme se kontroliše sa glavnog kontrolnog panela (Grupni kontrolni paneli za kotlove i turbine).

Ovako izgleda radno mjesto dežurnog.

Ima stotine dugmadi okolo.

I desetine senzora.

Neki su mehanički, neki elektronski.

Ovo je naša ekskurzija, a ljudi rade.

Ukupno, posle kotlovsko-turbinske radnje, na izlazu imamo struju i paru koja se delimično ohladila i izgubila deo pritiska. Čini se da je struja lakša. Izlazni napon iz različitih generatora može biti od 10 do 18 kV (kilovolti). Uz pomoć blok transformatora povećava se na 110 kV, a zatim se električna energija može prenositi na velike udaljenosti pomoću dalekovoda (elektrovoda).

Nije isplativo puštati preostali "Clean Steam" u stranu. Budući da se formira od "čiste vode", čija je proizvodnja prilično složen i skup proces, svrsishodnije ga je ohladiti i vratiti nazad u kotao. Dakle u začaranom krugu. Ali uz njegovu pomoć i uz pomoć izmjenjivača topline možete zagrijati vodu ili proizvesti sekundarnu paru, koju možete bezbedno prodati potrošačima trećih strana.

Općenito, to je upravo način na koji vi i ja unosimo toplinu i struju u naše domove, uz uobičajenu udobnost i udobnost.

Oh da. Ali zašto su uopšte potrebni rashladni tornjevi?

Ispostavilo se da je sve vrlo jednostavno. Za hlađenje preostale „čiste pare“ prije ponovnog dovoda u kotao, koriste se isti izmjenjivači topline. Hladi se tehničkom vodom, au CHPP-2 se uzima direktno iz Volge. Ne zahtijeva nikakvu posebnu pripremu i može se ponovo koristiti. Nakon prolaska kroz izmjenjivač topline, procesna voda se zagrijava i odlazi u rashladne tornjeve. Tamo se slijeva u tankom filmu ili pada u obliku kapi i hladi se protivtokom zraka koji stvaraju ventilatori. A u rashladnim tornjevima za izbacivanje voda se raspršuje pomoću posebnih mlaznica. U svakom slučaju, glavno hlađenje nastaje zbog isparavanja malog dijela vode. Ohlađena voda kroz poseban kanal izlazi iz rashladnih tornjeva, nakon čega se, uz pomoć crpne stanice, šalje na ponovnu upotrebu.
Jednom riječju, rashladni tornjevi su potrebni za hlađenje vode koja hladi paru koja radi u sistemu kotao-turbina.

Sav rad termoelektrane kontroliše se sa glavne kontrolne table.

Ovdje je uvijek dežurni.

Svi događaji se evidentiraju.

Ne hrani me hlebom, daj da slikam dugmad i senzore...

To je skoro sve. Konačno, ostalo je nekoliko fotografija stanice.

Ovo je stara cijev koja više ne radi. Najvjerovatnije će uskoro biti srušen.

U preduzeću je velika agitacija.

Ovdje su ponosni na svoje zaposlenike.

I njihova dostignuća.

Čini se da nije bilo uzalud...

Ostaje dodati da, kao u šali - "Ne znam ko su ovi blogeri, ali njihov turistički vodič je direktor ogranka u Mari El i Čuvašiji TGC-5 OJSC, IES holding - Dobrov S.V."

Zajedno sa direktorom stanice S.D. Stolyarov.

Bez pretjerivanja, oni su pravi profesionalci u svojoj oblasti.

I naravno, veliko hvala Irini Romanovoj, predstavniku press službe kompanije, na savršeno organizovanom obilasku.

Moderne termoelektrane imaju pretežno blok strukturu. Predmetna termoelektrana je izvedena po blok projektu sa poprečnim spojevima za paru i napojnu vodu. CHP postrojenje sa blok strukturom se sastoji od zasebnih energetskih jedinica. Svaki agregat uključuje glavne jedinice - turbinu i kotao - i direktno povezanu pomoćnu opremu.

Upotreba blok dijagrama povezana je sa sljedećim radnim karakteristikama:

1. U bloku termoelektrana ne postoji rezerva kotla, što se nadoknađuje rezervom za slučaj nužde u elektroenergetskom sistemu. Zaustavljanje kotla znači gubitak struje iz agregata.

2. Vanredne situacije su lokalizovane unutar bloka, bez uticaja na susjedne jedinice.

3. Pojednostavljivanje toplotnog kola i komunikacija, odsustvo priključnih vodova, smanjenje broja elemenata okova čini ga lakšim i pouzdanijim.

4. Zbog bliskog odnosa između kotla i turbine, agregatom se upravlja iz jednog centra, a to je blok centrala.

5. Svaki sljedeći pogonski agregat termoelektrane može biti drugačiji od prethodnog korištenjem progresivnijih rješenja.

6. Blok dijagram vodi do blok starta, odnosno do istovremenog pokretanja kotla i turbine pomoću kliznih parametara pare.

Glavna oprema termoelektrane je turbina, kotao i generator. Serijski uređaji su standardizovani prema relevantnim pokazateljima: snaga, parametri pare, produktivnost, napon i struja itd. Prilikom izbora prednost se daje standardnim jedinicama. Na izbor agregata značajno utiče termička konstrukcija elektrane.

Prilikom odabira glavne opreme blok termoelektrane moraju se ispuniti sljedeći zahtjevi:

1. Vrsta i količina kapitalne opreme moraju odgovarati navedenoj snazi ​​elektrane i predviđenom režimu rada. Moguće opcije za jedinice snage i parametara pare se uspoređuju prema tehničkim i ekonomskim pokazateljima, kao što su specifični kapitalni troškovi, troškovi energije i specifična ekvivalentna potrošnja goriva.

2. Ograničenja na snagu odabranih blokova nameću se snagom elektroenergetskog sistema.

3. Jedinice dizajnirane za regulaciju opterećenja sistema (vršno i poluvršno) podliježu dodatnim ograničenjima parametara snage i pare.

4. Izbor glavne opreme za termoelektrane blok tipa sastoji se u izboru blokova koji uključuju sve glavne jedinice i pomoćnu opremu.

5. Tip parnog kotla mora odgovarati vrsti goriva predviđenog za projektovanu elektranu.

6. Produktivnost parnog kotla CHP agregata je odabrana tako da se osigura nazivni protok pare u turbinu uz potrošnju za vlastite potrebe i rezervu od 3%.

7. Broj kotlova se bira jednak broju turbina - to omogućava jednaku konstrukcijsku dužinu kotlovskog i turbinskog odjeljka.

8. Prilikom proširenja termoelektrane u cilju povećanja toplotnog kapaciteta razmatraju se dvije mogućnosti: ili ugradnja T-turbine, ili povećanje broja toplovodnih kotlova.

U TE-2 su izgrađena tri bloka na kojima je ugrađena sljedeća tehnološka oprema za pokrivanje toplinskih i električnih opterećenja:

1. Turbo jedinice:

Blokovi br. 1,2 – turbina tipa PT-80-130/13;

Blok br. 3 – turbina tipa T-100/120-13.

Za industrijske toplane koriste se kondenzacijske turbine tipa PT sa dvije kontrolirane ekstrakcije pare. S obzirom na to da u razmatranoj termoelektrani preovlađuje toplinsko opterećenje, pored PT turbina ugrađuje se i turbina T tipa sa odvodom topline. U tabeli 1.1 dajemo tehničke karakteristike turbina.

Tabela 1.1 – Tehničke karakteristike turbina razmatrane termoelektrane

2. Kotlovske jedinice. U predmetnoj termoelektrani instalirani su sljedeći kotlovski agregati:

Za sve agregate - energetski kotlovi tipa TGM-96b (tri komada) parnog kapaciteta 480 t/sat;

Tri vršna kotla za grijanje vode tipa PTVM-100 kapaciteta 100 G cal/sat;

Dva vršna kotla za grijanje vode tipa KVGM-180 kapaciteta 1180 G cal/sat.

Rezervni kotlovi se ne instaliraju u blok kogeneracijskim postrojenjima. U termoelektranama se kotlovi za toplu vodu postavljaju kao rezerva. Pretpostavlja se da je njihov broj najmanje dva, a ukupna snaga je takva da kada se jedan energetski kotao isključi, ostali zajedno sa toplovodnim bojlerima daju prosječno opterećenje grijanja najhladnijeg mjeseca. Za usvojenu blok šemu CHP, kotlovi TGM-96b obezbeđuju maksimalni protok pare do turbine PT-80/13-130 sa marginom od 2,1%, a za turbine T-100/1220 130-3 obezbeđuju samo nazivni protok pare turbine bez margine. Maksimalni protok pare turbine od 485 t/sat nije pokriven. U tabeli 1.2 prikazane su tehničke karakteristike kotlova.

Tabela 1.2 – Tehničke karakteristike kotlova predmetne CHP postrojenja

Svaki od blokova TE-2 u nominalnom režimu proizvodi 80 MW električne energije, kao i toplotu sa mrežnom vodom (za grijanje i toplu vodu) - 100 Gcal/sat. Iz blokova br. 1, 2 moguća je proizvodnja pare za industrijska preduzeća - 80 Gcal/sat. Toplovodni kotlovi mogu proizvesti ukupnu toplotnu snagu od 660 Gcal/sat. Budući da je CHPP-2 kombinovana elektrana, proizvodi električnu i toplotnu energiju u različitim količinama u zavisnosti od klimatskih uslova i uputstava regulatornih organa.

Termoelektrana pod određenim uvjetima može proizvoditi samo električnu energiju (u kondenzacijskom režimu) ili, naprotiv, isporučiti maksimalnu količinu toplinske energije iz turbinskih jedinica i dodatne električne energije. Ovisno o stanju goriva, dodatna toplina se može isporučiti iz vršnih kotlova.

TERMIČKI DIJAGRAM CHPP. GORIVO

Tehnološki dijagram termoelektrane prikazuje lanac tehnoloških procesa od isporuke goriva do proizvodnje električne energije.

Tehnološki dijagram je izrađen po principu bloka (slika 1.1).

Rice. 1.1 – Tehnološki dijagram termoelektrane (oznake: G – generator; T – transformator; TSN – pomoćni transformator; TX – ekonomičnost goriva; GVT – put gas-vazduh)

Razmotrimo rad kruga: para iz kotla 1 ulazi kroz pregrijač 2 u turbinu koja se sastoji od cilindra visokog pritiska 3 i cilindra niskog pritiska 4. Izduvna para se kondenzuje u kondenzatoru 5 sa vodom koja se dovodi iz rashladnog sistema. toranj 14 cirkulacionom pumpom 13, a zatim kondenzat pumpom kondenzata 6 dovodi do niskotlačnih grejača (LPH) 7 sa drenažnom pumpom iz HDPE kondenzatora 8. U HDPE kondenzat se zagreva i ulazi u deaerator 9 Dopunska voda iz prirodnog rezervoara se pumpom tehničkog vodosnabdevanja 16 dovodi u postrojenje za preradu vode (hemijski tretman vode) 15, nakon posebnog tretmana, u kojem ulazi i u deaerator 9. Napojna voda, oslobođena kiseonika i ugljični dioksid u deaeratoru, napaja se u kotao 1 pomoću napojne pumpe 10. Istovremeno prolazi kroz visokotlačne grijače (HPH) 11 i ekonomajzer 12, gdje se zagrijava parom iz turbine i gasovima koji izlaze iz kotao.

Za industrijske potrebe vrši se ekstrakcija pare iz turbine 22, kondenzat se od procesnih potrošača vraća pumpom 23. Za zagrijavanje mrežne vode (za grijanje i toplu vodu) koristi se ekstrakcija daljinskog grijanja iz koje se para šalje u mrežu. bojleri 17. U vršnom režimu rada Za zagrevanje vode mreže koriste se vrelovodni bojleri 18 i vršni kotlovi 24, sa odvodnim pumpama 25. Za obezbeđenje cirkulacije vode u toplovodnoj mreži koriste se mrežne pumpe 1. i 2. 19 lifta. . Za pokrivanje gubitaka vode u mreži koristi se napojna pumpa za grijanje 21.

U stvarnosti, tehnološki dijagram termoelektrane je mnogo složeniji, jer je na dijagramu prikazanom na slici 1.1 ista vrsta opreme prikazana jednom, bez obzira na broj pomoćnih i glavnih jedinica instaliranih u elektrani. Broj radnih i rezervnih jedinica zavisi od tipa i snage stanice, mesta mehanizama u tehnološkom procesu i drugih faktora.

U elektranama se potrebni parametri radnog fluida dobijaju upotrebom energije goriva. Pod energetskim gorivima podrazumijevaju se tvari koje pod određenim uvjetima oslobađaju značajnu količinu topline, koju je ekonomski isplativo koristiti kao izvor energije.

Energetski i toplovodni kotlovi u CHPP-2 su kotlovi na plinsko ulje. Glavno gorivo za elektranu je prirodni gas, a rezervno gorivo je mazut M100 i M40.

Lož ulje je visoki ostatak destilacije teškog ulja koji se dobija nakon destilacije lakih frakcija (benzin, kerozin, nafta, itd.) i koristi se u energetskom sektoru prvenstveno kao tečno gorivo. Lož ulje se prema viskoznosti i sadržaju sumpornih jedinjenja klasificira na niskosumporno (S<0,5%), сернистые (S=0,5¸2%) и высокосернистые (S>2%).

U termoelektranama se gorivo posebno priprema prije sagorijevanja, što osigurava pouzdan i ekonomičan rad uređaja za sagorijevanje i cijelog kotla. Priroda pripremnih radnji ovisi o vrsti goriva.

Prirodni gas koji se isporučuje gasovodima ima pritisak znatno veći od potrebnog tokom sagorevanja. Zbog toga se na gasnim distributivnim stanicama (GDS) ili tačkama (GRP) elektrane prvo smanjuje pritisak gasa, a zatim i prečišćava od mehaničkih nečistoća i vlage. Priprema plinovitog goriva je najjednostavnija i zahtijeva male površine i materijalne troškove.

Sagorevanje tečnog goriva (lož ulja) nastaje nakon njegovog isparavanja. Brzina isparavanja tečnosti, a samim tim i sagorevanja, veća je što je veća njena specifična površina, odnosno površina po jedinici mase goriva. Da bi se dobila velika specifična površina tekućeg goriva, raspršuje se u male čestice. Za visokokvalitetno raspršivanje i pouzdan transport kroz cjevovode, loživo ulje razreda M100 i M40 se prethodno zagrijavaju na 95-135. Osim toga, lož ulje se, kao i plinovito gorivo, pročišćava od mehaničkih nečistoća, a njegov tlak se također povećava, ovisno o vrsti raspršivača - gorionika - na određene vrijednosti.

Glavni tip elektrana u Rusiji su termoelektrane (CHP). Ove instalacije proizvode oko 67% ruske električne energije. Na njihovo postavljanje utiču faktori goriva i potrošača. Najmoćnije elektrane nalaze se na mjestima gdje se proizvodi gorivo. Termoelektrane koje koriste visokokalorično, transportno gorivo su usmjerene na potrošače.

Termoelektrane koriste široko dostupne izvore goriva, relativno su slobodno locirane i mogu proizvesti električnu energiju bez sezonskih fluktuacija. Njihova izgradnja se izvodi brzo i uključuje manje troškove rada i materijala. Ali TPP ima značajne nedostatke. Koriste neobnovljive resurse, imaju nisku efikasnost (30-35%) i izuzetno negativno utiču na životnu sredinu. Termoelektrane širom svijeta godišnje emituju 200-250 miliona tona pepela i oko 60 miliona tona sumpor-dioksida 6 u atmosferu, a apsorbuju i ogromne količine kiseonika. Utvrđeno je da ugalj u mikrodozama gotovo uvijek sadrži U 238, Th 232 i radioaktivni izotop ugljika. Većina termoelektrana u Rusiji nije opremljena efikasnim sistemima za prečišćavanje dimnih gasova od oksida sumpora i azota. Iako su instalacije koje rade na prirodni gas ekološki mnogo čistije od postrojenja na ugalj, škriljce i lož ulje, postavljanje gasovoda (posebno u sjevernim regijama) šteti okolišu.

Termoelektrana je kompleks opreme i uređaja koji pretvaraju energiju goriva u električnu i (općenito) toplinsku energiju.

Termoelektrane se odlikuju velikom raznolikošću i mogu se klasificirati prema različitim kriterijima.

1. Prema namjeni i vrsti energije koja se isporučuje, elektrane se dijele na regionalne i industrijske.

Područne elektrane su samostalne javne elektrane koje opslužuju sve vrste potrošača u regiji (industrijska preduzeća, transport, stanovništvo itd.). Oblasne kondenzacione elektrane, koje proizvode uglavnom električnu energiju, često zadržavaju svoj istorijski naziv - GRES (državne područne elektrane). Područne elektrane koje proizvode električnu i toplinsku energiju (u obliku pare ili tople vode) nazivaju se kombinirane toplinske i elektrane (CHP). CHP postrojenja su instalacije za kombinovanu proizvodnju električne i toplotne energije. Njihova efikasnost dostiže 70% u odnosu na 30-35% za IES. CHP postrojenja su vezana za potrošače, jer Radijus prijenosa topline (para, topla voda) je 15-20 km. Maksimalna snaga CHP postrojenja je manja od CPP.

Državne područne elektrane i daljinske termoelektrane u pravilu imaju snagu veću od 1 milion kW.

Industrijske elektrane su elektrane koje opskrbljuju toplotnom i električnom energijom određena proizvodna poduzeća ili njihov kompleks, na primjer pogon za proizvodnju kemikalija. Industrijske elektrane su dio industrijskih preduzeća kojima služe. Njihov kapacitet je određen potrebama industrijskih preduzeća za toplotnom i električnom energijom i po pravilu je znatno manji nego u daljinskim termoelektranama. Industrijske elektrane često rade na općoj električnoj mreži, ali nisu podređene dispečeru elektroenergetskog sistema. U nastavku se razmatraju samo regionalne elektrane.

2. Termoelektrane se prema vrsti korištenog goriva dijele na elektrane na organsko gorivo i nuklearno gorivo.

Termoelektrane koje rade na fosilna goriva nazivaju se kondenzacijske elektrane (CPS). Nuklearno gorivo se koristi u nuklearnim elektranama (NPP). U tom smislu će se ovaj termin koristiti u nastavku, iako su termoelektrane, nuklearne elektrane, plinske turbine (GTPP) i elektrane s kombiniranim ciklusom (CGPP) također termoelektrane koje rade na principu pretvaranja termoelektrane. energije u električnu energiju.

Primarnu ulogu među toplinskim instalacijama imaju kondenzacijske elektrane (CPS). Gravitiraju i prema izvorima goriva i prema potrošačima, pa su stoga vrlo rasprostranjeni. Što je IES veći, to dalje može prenositi električnu energiju, tj. Kako se snaga povećava, povećava se utjecaj faktora goriva i energije.

Kao organsko gorivo za termoelektrane koriste se plinovita, tečna i čvrsta goriva. Fokus na baze goriva javlja se u prisustvu jeftinih i neprenosivih izvora goriva (mrki ugalj Kansk-Achinskog basena) ili u slučaju elektrana koje koriste treset, škriljce i lož ulje (takvi CPP-ovi su obično povezani sa centrima za preradu nafte ). Većina termoelektrana u Rusiji, posebno u evropskom dijelu, koristi prirodni plin kao glavno gorivo, a lož ulje kao rezervno gorivo, koristeći potonje, zbog visoke cijene, samo u ekstremnim slučajevima; Takve termoelektrane se nazivaju plinsko-ulje elektrane. U mnogim regijama, uglavnom u azijskom dijelu Rusije, glavno gorivo je termalni ugalj - niskokalorični ugalj ili visokokalorični ugljeni otpad (antracitni ugalj - AS). Budući da se prije sagorijevanja takvi ugljevi melju u posebnim mlinovima do prašnjavog stanja, takve termoelektrane nazivaju se prahom.

3. Na osnovu vrste termoelektrana koje se koriste u termoelektranama za pretvaranje toplotne energije u mehaničku energiju rotacije rotora turbinskih agregata, razlikuju se parne turbine, gasne turbine i kombinovane elektrane.

Osnova parnoturbinskih elektrana su parnoturbinske jedinice (STU), koje koriste najsloženiju, najmoćniju i izuzetno naprednu energetsku mašinu - parnu turbinu - za pretvaranje toplotne energije u mehaničku energiju. PTU je glavni element termoelektrana, termoelektrana i nuklearnih elektrana.

Termoelektrane na plinske turbine (GTPP) opremljeni su gasnoturbinskim jedinicama (GTU) koje rade na gasovito ili, u ekstremnim slučajevima, tečno (dizel) gorivo. Budući da je temperatura plinova iza plinske turbine prilično visoka, oni se mogu koristiti za opskrbu toplinskom energijom vanjskih potrošača. Takve elektrane se nazivaju GTU-CHP. Trenutno u Rusiji postoji jedna gasnoturbinska elektrana (GRES-3 nazvan po Klasonu, Elektrogorsk, Moskovska oblast) snage 600 MW i jedno gasnoturbinsko kogeneraciono postrojenje (u gradu Elektrostal, Moskovska oblast).

Kombinovane termoelektrane opremljeni su kombinovanim gasnoturbinskim jedinicama (CCGT), koje predstavljaju kombinaciju gasnih turbinskih jedinica i parnih turbinskih jedinica, što omogućava visoku efikasnost. CCGT-CHP postrojenja mogu biti projektovana kao kondenzaciona postrojenja (CCP-CHP) i sa napajanjem toplotne energije (CCP-CHP). U Rusiji postoji samo jedna CCGT-CHP (PGU-450T) kapaciteta 450 MW. Nevinomiška državna okružna elektrana upravlja elektranom PGU-170 snage 170 MW, au Južnoj termoelektrani Sankt Peterburga nalazi se blok PGU-300 snage 300 MW.

4. Termoelektrane se prema tehnološkoj shemi parovoda dijele na blok termoelektrane i termoelektrane sa poprečnim spojevima.

Modularne termoelektrane sastoje se od zasebnih, najčešće istog tipa, elektrana - elektrana. U agregatu svaki kotao opskrbljuje paru samo svojoj turbini, iz koje se nakon kondenzacije vraća samo u svoj kotao. Sve moćne državne elektrane i termoelektrane, koje imaju tzv. međupregrijavanje pare, grade se po blok shemi. Rad kotlova i turbina u termoelektranama sa unakrsnim vezom osiguran je različito: svi kotlovi termoelektrane dovode paru u jedan zajednički parovod (kolektor) i iz njega se napajaju sve parne turbine termoelektrane. Prema ovoj shemi, izgrađeni su CES-ovi bez međupregrijavanja i gotovo sva CHP postrojenja sa podkritičnim početnim parametrima pare.

5. Na osnovu nivoa početnog pritiska razlikuju se termoelektrane subkritičnog pritiska i superkritičnog pritiska (SCP).

Kritični pritisak je 22,1 MPa (225,6 at). U ruskoj toplotnoj i energetskoj industriji, početni parametri su standardizovani: termoelektrane i kombinovane toplotne i elektrane grade se za podkritični pritisak od 8,8 i 12,8 MPa (90 i 130 atm), a za SKD - 23,5 MPa (240 atm) . TE sa superkritičnim parametrima, iz tehničkih razloga, izvode se sa međupregrijavanjem i prema blok dijagramu. Često se termoelektrane ili termoelektrane grade u nekoliko faza - u redovima, čiji se parametri poboljšavaju puštanjem u rad svake nove faze.

Razmotrimo tipičnu kondenzacionu termoelektranu koja radi na organsko gorivo (slika 3.1).

Rice. 3.1. Toplotni bilans gas-ulje i

termoelektrana na prah (brojevi u zagradi).

Gorivo se dovodi u kotao i za njegovo sagorijevanje ovdje se dovodi oksidant - zrak koji sadrži kisik. Vazduh se uzima iz atmosfere. U zavisnosti od sastava i toplote sagorevanja, za potpuno sagorevanje 1 kg goriva potrebno je 10–15 kg vazduha, a samim tim i vazduh je prirodna „sirovina“ za proizvodnju električne energije, za čiju isporuku u sagorevanje. zone potrebno je imati snažne superpunjače visokih performansi. Kao rezultat hemijske reakcije sagorevanja, u kojoj se ugljenik C goriva pretvara u okside CO 2 i CO, vodonik H 2 u vodenu paru H 2 O, sumpor S u okside SO 2 i SO 3, itd., sagorevanje goriva nastaju proizvodi – mješavina raznih visokotemperaturnih plinova. Upravo je toplinska energija produkata sagorijevanja goriva izvor električne energije koju proizvode termoelektrane.

Zatim, unutar kotla, toplina se prenosi sa dimnih plinova na vodu koja se kreće unutar cijevi. Nažalost, iz tehničkih i ekonomskih razloga ne može se sva toplinska energija koja se oslobodi kao rezultat sagorijevanja goriva prenijeti u vodu. Proizvodi sagorevanja goriva (dimni gasovi), ohlađeni na temperaturu od 130–160 °C, napuštaju termoelektranu kroz dimnjak. Dio topline koju odnesu dimni plinovi, ovisno o vrsti goriva, načinu rada i kvaliteti rada, iznosi 5-15%.

Dio toplotne energije koja ostaje unutar kotla i prenosi se u vodu osigurava stvaranje pare s visokim početnim parametrima. Ova para se šalje u parnu turbinu. Na izlazu iz turbine, duboki vakuum se održava pomoću uređaja koji se zove kondenzator: pritisak iza parne turbine je 3-8 kPa (podsjetimo da je atmosferski tlak na nivou od 100 kPa). Stoga para, ulazeći u turbinu pod visokim pritiskom, kreće se u kondenzator, gdje je pritisak nizak, i širi se. Ekspanzija pare osigurava pretvaranje njene potencijalne energije u mehanički rad. Parna turbina je projektovana tako da se energija ekspanzije pare pretvara u rotaciju njenog rotora. Rotor turbine je povezan sa rotorom elektrogeneratora, u čijim namotajima statora nastaje električna energija koja je konačni korisni proizvod (dobro) rada termoelektrane.

Kondenzator, koji ne samo da osigurava nizak pritisak iza turbine, već i uzrokuje kondenzaciju pare (pretvaranje u vodu), zahtijeva velike količine hladne vode za rad. Ovo je treća vrsta "sirovine" koja se isporučuje termoelektranama, a za rad termoelektrana nije ništa manje važna od goriva. Stoga se termoelektrane grade ili u blizini postojećih prirodnih izvora vode (rijeka, more), ili se grade umjetni izvori (rashladno jezero, vazdušni rashladni tornjevi, itd.).

Glavni gubitak topline u termoelektranama nastaje zbog prijenosa toplote kondenzacije na rashladnu vodu, koja je potom ispušta u okoliš. Više od 50% toplote koja se isporučuje termoelektrani sa gorivom gubi se sa toplotom rashladne vode. Osim toga, rezultat je termalno zagađenje okoliša.

Dio toplinske energije goriva troši se unutar termoelektrane ili u obliku topline (na primjer, za zagrijavanje lož ulja koje se u gustom obliku doprema termoelektrani u željezničkim cisternama) ili u obliku električne energije ( na primjer, za pogon elektromotora za pumpe za različite namjene). Ovaj dio gubitaka se naziva vlastitim potrebama.

Za normalan rad termoelektrana, pored "sirovina" (gorivo, rashladna voda, vazduh), potrebno je i dosta drugih materijala: ulje za rad sistema za podmazivanje, regulacija i zaštita turbina, reagensi (smole) za čišćenje radnog fluida, brojni materijali za popravku.

Konačno, moćne termoelektrane servisira veliki broj osoblja koje obezbjeđuje kontinuirani rad, održavanje opreme, analizu tehničko-ekonomskih pokazatelja, snabdijevanje, upravljanje itd. Otprilike, možemo pretpostaviti da je za 1 MW instalirane snage potrebna 1 osoba, pa je stoga osoblje moćne termoelektrane nekoliko hiljada ljudi. Svaka kondenzaciona parna turbina uključuje četiri potrebna elementa:

· energetski kotao, ili jednostavno kotao, u koji se dovodi napojna voda pod visokim pritiskom, gorivo i atmosferski vazduh za sagorevanje. Proces sagorevanja odvija se u kotlovskoj peći - hemijska energija goriva se pretvara u toplotnu i energiju zračenja. Napojna voda teče kroz sistem cijevi koji se nalazi unutar kotla. Gorivo koje gori je snažan izvor toplote, koja se prenosi na napojnu vodu. Potonji se zagrijava do tačke ključanja i isparava. Nastala para u istom kotlu se pregrijava iznad tačke ključanja. Ova para, sa temperaturom od 540°C i pritiskom od 13–24 MPa, dovodi se u parnu turbinu kroz jedan ili više cevovoda;

· turbinski agregat koji se sastoji od parne turbine, električnog generatora i uzbudnika. Parna turbina, u kojoj se para širi do vrlo niskog tlaka (oko 20 puta manjeg od atmosferskog), pretvara potencijalnu energiju komprimirane i zagrijane pare u kinetičku energiju rotacije rotora turbine. Turbina pokreće električni generator, koji pretvara kinetičku energiju rotacije rotora generatora u električnu struju. Električni generator se sastoji od statora, u čijim se električnim namotajima stvara struja, i rotora, koji je rotirajući elektromagnet koji pokreće uzbuđivač;

· Kondenzator služi za kondenzaciju pare koja dolazi iz turbine i stvaranje dubokog vakuuma. To omogućava vrlo značajno smanjenje potrošnje energije za naknadnu kompresiju rezultirajuće vode i istovremeno povećanje efikasnosti pare, tj. dobiti više energije od pare koju proizvodi kotao;

· napojna pumpa za dovod napojne vode u kotao i stvaranje visokog pritiska ispred turbine.

Tako se u PTU-u nad radnim fluidom odvija kontinuirani ciklus pretvaranja hemijske energije sagorelog goriva u električnu energiju.

Pored navedenih elemenata, pravi STP dodatno sadrži veliki broj pumpi, izmjenjivača topline i drugih uređaja neophodnih za povećanje njegove efikasnosti. Tehnološki proces proizvodnje električne energije u termoelektrani na plin prikazan je na sl. 3.2.

Glavni elementi razmatrane elektrane (slika 3.2) su kotlovsko postrojenje koje proizvodi paru visokih parametara; turbina ili parnoturbinska jedinica koja pretvara toplinu pare u mehaničku energiju rotacije rotora turbine, te električni uređaji (elektrogenerator, transformator itd.) koji obezbjeđuju proizvodnju električne energije.

Glavni element kotlovske instalacije je bojler. Gas za rad kotla se dovodi iz gasne distributivne stanice spojene na magistralni gasovod (nije prikazan na slici) do tačke distribucije gasa (BDP) 1. Ovde se njegov pritisak smanjuje na nekoliko atmosfera i dovodi do gorionika. 2 koji se nalaze na dnu kotla (takvi gorionici se nazivaju gorionici za ognjište).

Rice. 3.2. Tehnološki proces proizvodnje električne energije u termoelektranama na plin

Sam kotao je konstrukcija u obliku slova U sa kanalima za plin pravokutnog poprečnog presjeka. Njegov lijevi dio naziva se ložište. Unutrašnjost ložišta je slobodna iu njemu gori gorivo, u ovom slučaju gas. Da bi se to postiglo, poseban ventilator 28 neprekidno opskrbljuje gorionike toplim zrakom, koji se zagrijava u grijaču zraka 25. Na Sl. Na slici 3.2 prikazan je tzv. rotirajući grijač zraka, čije se pakiranje za skladištenje topline zagrijava izduvnim dimnim plinovima u prvoj polovini okretaja, au drugoj polovini okretaja zagrijava zrak koji dolazi iz atmosfere. Za povećanje temperature zraka koristi se recirkulacija: dio dimnih plinova koji izlaze iz kotla koristi poseban recirkulacijski ventilator 29 dovodi u glavni vazduh i meša se sa njim. Topli vazduh se meša sa gasom i kroz gorionike kotla dovodi u njegovo ložište – komoru u kojoj gori gorivo. Kada se sagori, formira se baklja, koja je snažan izvor energije zračenja. Dakle, kada gorivo sagorijeva, njegova kemijska energija se pretvara u toplinsku i energiju zračenja baklje.

Zidovi peći su obloženi ekranima 19 - cevi u koje se dovodi napojna voda iz ekonomajzera 24. Na dijagramu je prikazan takozvani protočni kotao, u čijim ekranima napojna voda, samo jednom prolazi kroz sistem cevi kotla. , zagrijava se i isparava, pretvarajući se u suhu zasićenu paru. Naširoko se koriste kotlovi na bubanj, u čijim ekranima se više puta cirkuliše napojna voda, a para se odvaja od kotlovske vode u bubnju.

Prostor iza ložišta kotla prilično je gusto ispunjen cijevima unutar kojih se kreće para ili voda. Sa vanjske strane, ove cijevi se ispiru vrućim dimnim plinovima, koji se postepeno hlade dok se kreću prema dimnjaku 26.

Suva zasićena para ulazi u glavni pregrijač, koji se sastoji od stropnih 20, sita 21 i konvektivnih 22 elemenata. U glavnom pregrijaču raste njegova temperatura, a time i potencijalna energija. Para visokog parametra dobivena na izlazu iz konvektivnog pregrijača napušta kotao i kroz parovod ulazi u parnu turbinu.

Snažna parna turbina obično se sastoji od nekoliko zasebnih turbina - cilindara.

17 para se dovodi u prvi cilindar - cilindar visokog pritiska (HPC) direktno iz kotla, te stoga ima visoke parametre (za SKD turbine - 23,5 MPa, 540 °C, tj. 240 at/540 °C). Na izlazu iz HPC-a pritisak pare je 3–3,5 MPa (30–35 at), a temperatura 300–340 °C. Ako bi para nastavila da se širi u turbini preko ovih parametara do pritiska u kondenzatoru, postala bi toliko vlažna da bi dugotrajan rad turbine bio nemoguć zbog erozivnog habanja njenih delova u poslednjem cilindru. Zbog toga se iz HPC-a relativno hladna para vraća nazad u kotao u tzv. međupregrijaču 23. U njemu para ponovo dolazi pod uticaj vrućih gasova kotla, njena temperatura raste na početnu (540°C). °C). Nastala para se šalje u cilindar srednjeg pritiska (MPC) 16. Nakon ekspanzije u MPC do pritiska od 0,2–0,3 MPa (2–3 at) para ulazi u jedan ili više identičnih cilindara niskog pritiska (LPC) 15.

Tako, šireći se u turbini, para rotira svoj rotor, povezan s rotorom električnog generatora 14, u čijim se namotajima statora stvara električna struja. Transformator povećava napon kako bi smanjio gubitke u dalekovodima, prenosi dio proizvedene energije za napajanje vlastitih potreba termoelektrane, a ostatak električne energije pušta u elektroenergetski sistem.

I kotao i turbina mogu raditi samo sa vrlo kvalitetnom napojnom vodom i parom, dopuštajući samo zanemarljive nečistoće drugih tvari. Osim toga, potrošnja pare je ogromna (na primjer, u agregatu od 1200 MW, više od 1 tone vode ispari, prođe kroz turbinu i kondenzira se u 1 sekundi). Stoga je normalan rad pogonske jedinice moguć samo stvaranjem zatvorenog ciklusa cirkulacije radnog fluida visoke čistoće.

Para koja izlazi iz LPC turbine ulazi u kondenzator 12 - izmjenjivač topline, kroz čije cijevi kontinuirano teče rashladna voda, opskrbljena cirkulacijskom pumpom 9 iz rijeke, rezervoara ili posebnog rashladnog uređaja (rashladnog tornja).

Rashladni toranj je armiranobetonski šuplji izduvni toranj (slika 3.3) visine do 150 m i izlaznog prečnika 40–70 m, koji stvara gravitaciju za ulazak zraka odozdo kroz panele za vođenje zraka.

Unutar rashladnog tornja na visini od 10-20 m postavlja se uređaj za navodnjavanje (sprinkler). Vazduh koji se kreće prema gore uzrokuje isparavanje nekih kapljica (otprilike 1,5-2%), čime hladi vodu koja dolazi iz kondenzatora i zagrijava se u njemu. Ohlađena voda se sakuplja ispod u bazenu, teče u prednju komoru 10, a odatle se cirkulacionom pumpom 9 dovodi u kondenzator 12 (Sl. 3.2).

Uz cirkulacijsku vodu koristi se vodosnabdijevanje direktnog toka, u kojem rashladna voda iz rijeke ulazi u kondenzator i ispušta se u njega nizvodno. Para koja dolazi iz turbine u prsten kondenzatora kondenzira se i teče dolje; Dobijeni kondenzat se preko kondenzatne pumpe 6 preko grupe niskotlačnih regenerativnih grijača (LPH) 3 dovodi do odzračivača 8. U LPH se temperatura kondenzata povećava zbog topline kondenzacije pare uzete iz turbina. To omogućava smanjenje potrošnje goriva u kotlu i povećanje efikasnosti elektrane. U deaeratoru 8 dolazi do odzračivanja - uklanjanja iz kondenzata plinova otopljenih u njemu koji ometaju rad kotla. Istovremeno, rezervoar za odzračivanje je i kontejner za napojnu vodu kotla.

Iz deaeratora se napojna voda dovodi do grupe visokotlačnih grijača (HPH) napojnom pumpom 7 koju pokreće elektromotor ili specijalna parna turbina.

Regenerativno zagrijavanje kondenzata u HDPE i HDPE je glavni i vrlo isplativ način povećanja efikasnosti termoelektrana. Para, koja se širila u turbini od ulaza do cjevovoda za ekstrakciju, stvarala je određenu snagu, a kada je ušla u regenerativni grijač, prenijela je svoju kondenzacijsku toplinu na napojnu vodu (a ne vodu za hlađenje!), povećavajući njenu temperaturu a time i ušteda potrošnje goriva u kotlu. Temperatura napojne vode kotla iza HPH, tj. prije ulaska u kotao, je 240–280°C, ovisno o početnim parametrima. Time se zatvara tehnološki ciklus para-voda pretvaranja hemijske energije goriva u mehaničku energiju rotacije rotora turbine.

IA web stranica. Termoelektrana (termoelektrana) je elektrana koja proizvodi električnu energiju pretvaranjem hemijske energije goriva u mehaničku energiju rotacije osovine elektrogeneratora.

Ugalj se transportuje (14) iz vanjskog okna i melje u vrlo fini prah velikim metalnim kuglicama u mlinu (16).

Tamo se miješa sa prethodno zagrijanim zrakom (24), koji potiskuje ventilator (20).

Vruća mješavina zraka i goriva se pod visokim pritiskom potiskuje u kotao gdje se brzo zapali.

Voda struji okomito uz cjevaste zidove kotla, gdje se pretvara u paru i ulazi u bubanj kotla (17), u kojem se para odvaja od preostale vode.

Para prolazi kroz razdjelnik u glavi bubnja u suspendirani grijač (19), gdje se njen pritisak i temperatura brzo povećavaju na 200 bara i 570°C, što je dovoljno da zidovi cijevi zasjaje mutno crvenom bojom.

Para tada ulazi u turbinu visokog pritiska (11), prvu od tri u procesu proizvodnje električne energije.

Regulacijski ventil dovoda pare (10) omogućava i ručnu kontrolu turbine i automatsku kontrolu prema navedenim parametrima.

Para se oslobađa iz visokotlačne turbine sa smanjenjem pritiska i temperature, nakon čega se vraća u međupregrijač (21) kotla za grijanje.

Termoelektrane su glavni tip elektrana u Rusiji; udio električne energije koje proizvode je 67% od 2000. godine.

U industrijski razvijenim zemljama ova brojka dostiže 80%.

Toplotna energija u termoelektranama koristi se za zagrijavanje vode i proizvodnju pare - u parnoturbinskim elektranama ili za proizvodnju toplih plinova - u plinskoturbinskim elektranama.

Za proizvodnju topline organsko gorivo se sagorijeva u kotlovskim jedinicama termoelektrana.

Gorivo koje se koristi je ugalj, treset, prirodni gas, lož ulje i uljni škriljac.

1. Kotlovsko-turbinske elektrane

1.1. Kondenzacijske elektrane (CPS, istorijski nazvan GRES - državna područna elektrana)

1.2. Kombinirane toplinske i elektrane (kogeneracijske elektrane, kombinirane toplane i elektrane)

2. Gasnoturbinske elektrane

3. Elektrane zasnovane na plinskim postrojenjima kombiniranog ciklusa

4. Elektrane na bazi klipnih motora

5. Kombinovani ciklus