Termálna voda. Zariadenie CHP. Oprava kogeneračných zariadení

KVET je tepelná elektráreň, ktorá nielen vyrába elektrinu, ale v zime zabezpečuje teplo do našich domácností. Na príklade tepelnej elektrárne Krasnojarsk sa pozrime, ako funguje takmer každá tepelná elektráreň.

V Krasnojarsku sú 3 tepelné elektrárne, ktorých celkový elektrický výkon je len 1146 MW (pre porovnanie, samotná naša Novosibirská CHPP 5 má kapacitu 1200 MW), ale čo bolo pre mňa pozoruhodné, bola Krasnojarská CHPP-3, pretože stanica je novinka - neprešiel ani rok, keďže prvá a zatiaľ jediná pohonná jednotka bola certifikovaná Prevádzkovateľom systému a uvedená do komerčnej prevádzky. Mohol som si preto odfotiť stále zaprášenú, krásnu stanicu a dozvedieť sa veľa o tepelnej elektrárni.

V tomto príspevku chcem okrem technických informácií o KrasTPP-3 odhaliť samotný princíp fungovania takmer každej kombinovanej elektrárne.

1. Tri komíny, výška najvyššieho 275 m, druhý najvyšší 180 m

Zo samotnej skratky CHP vyplýva, že stanica vyrába nielen elektrinu, ale aj teplo (teplá voda, kúrenie) a výroba tepla môže byť v našej krajine, známej svojimi tuhými zimami, dokonca vyššou prioritou.

2. Inštalovaný elektrický výkon Krasnojarského CHPP-3 je 208 MW a inštalovaný tepelný výkon je 631,5 Gcal/h.

Princíp činnosti tepelnej elektrárne možno zjednodušene opísať takto:

Všetko to začína palivom. Uhlie, plyn, rašelina a ropná bridlica môžu byť použité ako palivo v rôznych elektrárňach. V našom prípade ide o hnedé uhlie B2 z povrchovej bane Borodino, ktorá sa nachádza 162 km od stanice. Uhlie sa prepravuje po železnici. Časť je uskladnená, druhá časť ide po dopravníkoch do energetického bloku, kde sa samotné uhlie najskôr rozdrví na prach a následne sa privádza do spaľovacej komory – parného kotla.

Parný kotol je jednotka na výrobu pary pri tlaku nad atmosférickým tlakom z napájacej vody, ktorá je do neho nepretržite dodávaná. Stáva sa to v dôsledku tepla uvoľneného počas spaľovania paliva. Samotný kotol vyzerá celkom pôsobivo. V KrasCHETS-3 je výška kotla 78 metrov (26-poschodová budova) a váži viac ako 7 000 ton.

6. Parný kotol značky Ep-670, vyrobený v Taganrogu. Kapacita kotla 670 ton pary za hodinu

Z webovej stránky energoworld.ru som si požičal zjednodušenú schému parného kotla elektrárne, aby ste pochopili jeho štruktúru

1 - spaľovacia komora (pec); 2 - horizontálne vedenie plynu; 3 - konvekčný hriadeľ; 4 - spaľovacie sitá; 5 - stropné obrazovky; 6 — odtokové potrubia; 7 - bubon; 8 – sálavo-konvekčný prehrievač; 9 - konvekčný prehrievač; 10 - ekonomizér vody; 11 — ohrievač vzduchu; 12 — ventilátor; 13 — spodné sitové kolektory; 14 - škvarová komoda; 15 — studená koruna; 16 - horáky. Na obrázku nie je znázornený zberač popola a odsávač dymu.

7. Pohľad zhora

10. Kotlové teleso je dobre viditeľné. Bubon je valcová horizontálna nádoba s objemom vody a pary, ktoré sú oddelené povrchom nazývaným odparovacie zrkadlo.

Vďaka vysokému parnému výkonu má kotol vyvinuté výhrevné plochy, výparné aj prehrievacie. Jeho ohnisko je hranolové, štvoruholníkové s prirodzenou cirkuláciou.

Niekoľko slov o princípe činnosti kotla:

Napájacia voda vstupuje do bubna, prechádza cez ekonomizér a klesá cez odtokové potrubie do spodných kolektorov sitiek potrubí. Prostredníctvom týchto potrubí voda stúpa a podľa toho sa ohrieva, pretože horí horák vo vnútri ohniska. Voda sa mení na zmes pary a vody, časť ide do vzdialených cyklónov a druhá časť späť do bubna. V oboch prípadoch sa táto zmes rozdelí na vodu a paru. Para ide do prehrievačov a voda svoju cestu opakuje.

11. Ochladené spaliny (približne 130 stupňov) vystupujú z pece do elektrických odlučovačov. V elektrických odlučovačoch sa plyny čistia od popola, popol sa odvádza na skládku popola a vyčistené spaliny unikajú do atmosféry. Efektívny stupeň čistenia spalín je 99,7 %.
Na fotografii sú rovnaké elektrostatické odlučovače.

Para sa pri prechode cez prehrievače ohrieva na teplotu 545 stupňov a vstupuje do turbíny, kde sa pod jej tlakom otáča rotor generátora turbíny a podľa toho vzniká elektrina. Treba poznamenať, že v kondenzačných elektrárňach (GRES) je systém cirkulácie vody úplne uzavretý. Všetka para prechádzajúca turbínou sa ochladzuje a kondenzuje. Po opätovnom premene do kvapalného stavu sa voda znovu použije. Ale v turbínach tepelnej elektrárne nie všetka para vstupuje do kondenzátora. Vykonáva sa odsávanie pary - výroba (použitie horúcej pary v akejkoľvek výrobe) a vykurovanie (sieť zásobovania teplou vodou). Vďaka tomu je KVET ekonomicky ziskovejšia, ale má to svoje nevýhody. Nevýhodou kombinovanej výroby tepla a elektriny je, že musia byť postavené blízko konečného užívateľa. Pokládka vykurovacieho potrubia stojí veľa peňazí.

12. Krasnojarsk CHPP-3 využíva systém zásobovania technickou vodou s priamym tokom, ktorý umožňuje upustiť od používania chladiacich veží. To znamená, že voda na chladenie kondenzátora a používaná v kotli je odoberaná priamo z Jeniseja, ale predtým prechádza čistením a odsoľovaním. Po použití sa voda vracia cez kanál späť do Yenisei a prechádza cez systém disipatívneho uvoľňovania (miešanie ohriatej vody so studenou vodou, aby sa znížilo tepelné znečistenie rieky)

14. Turbogenerátor

Dúfam, že sa mi podarilo jasne opísať princíp fungovania tepelnej elektrárne. Teraz trochu o samotnom KrasTPP-3.

Výstavba stanice sa začala už v roku 1981, ale ako sa to stáva v Rusku, kvôli rozpadu ZSSR a krízam nebolo možné postaviť tepelnú elektráreň včas. Od roku 1992 do roku 2012 stanica fungovala ako kotolňa - ohrievala vodu, no elektrinu sa naučila vyrábať až 1. marca minulého roku.

Krasnojarsk CHPP-3 patrí Jenisej TGC-13. Tepelná elektráreň zamestnáva približne 560 ľudí. V súčasnosti Krasnojarsk CHPP-3 zabezpečuje dodávku tepla pre priemyselné podniky a bytový a komunálny sektor okresu Sovetsky v Krasnojarsku - najmä mikrookresy Severny, Vzlyotka, Pokrovsky a Innokentyevsky.

17.

19. CPU

20. Na KrasTPP-3 sú aj 4 teplovodné kotly

21. Kukátko v ohnisku

23. A táto fotografia bola urobená zo strechy pohonnej jednotky. Veľké potrubie má výšku 180m, menšie je potrubie štartovacej kotolne.

24. Transformátory

25. Ako rozvádzač na KrasTPP-3 sa používa 220 kV uzavretý plynom izolovaný rozvádzač (GRUE).

26. Vo vnútri budovy

28. Celkový pohľad na rozvádzač

29. To je všetko. Ďakujem za tvoju pozornosť

Raz, keď sme išli autom do slávneho mesta Čeboksary z východu, moja žena si všimla dve obrovské veže stojace pozdĺž diaľnice. "A čo je?" - opýtala sa. Keďže som absolútne nechcel ukázať manželke svoju nevedomosť, trochu som sa zaryl do pamäti a víťazne som vyšiel: „To sú chladiace veže, nevieš? Bola trochu zmätená: "Na čo sú?" "No, zdá sa, že je tu niečo na chladenie." "A čo?". Potom som sa hanbil, pretože som nevedel, ako sa z toho ďalej dostať.

Táto otázka možno zostane navždy v pamäti bez odpovede, no zázraky sa dejú. Niekoľko mesiacov po tomto incidente sa mi v informačnom kanáli priateľov zobrazuje príspevok z_alexey o nábore blogerov, ktorí chcú navštíviť Cheboksary CHPP-2, ten istý, ktorý sme videli z cesty. Musíte náhle zmeniť všetky svoje plány, premeškanie takejto šance by bolo neodpustiteľné!

Čo je teda CHP?

Toto je srdce elektrárne a kde sa odohráva väčšina akcií. Plyn vstupujúci do kotla horí a uvoľňuje šialené množstvo energie. Dodáva sa tu aj „čistá voda“. Po zahriatí sa mení na paru, presnejšie na prehriatu paru s výstupnou teplotou 560 stupňov a tlakom 140 atmosfér. Budeme ju nazývať aj „Čistá para“, pretože sa tvorí z pripravenej vody.
Na výstupe máme okrem pary aj výfuk. Pri maximálnom výkone spotrebuje všetkých päť kotlov takmer 60 metrov kubických zemného plynu za sekundu! Na odstránenie produktov spaľovania potrebujete nedetské „dymové“ potrubie. A existuje aj jeden taký.

Potrubie je možné vidieť takmer z akejkoľvek časti mesta, vzhľadom na výšku 250 metrov. Mám podozrenie, že toto je najvyššia budova v Cheboksary.

Neďaleko je o niečo menšia fajka. Zarezervujte si znova.

Ak tepelná elektráreň pracuje na uhlí, je potrebné dodatočné čistenie výfukových plynov. Ale v našom prípade to nie je potrebné, pretože ako palivo sa používa zemný plyn.

V druhom oddelení kotolne – turbíny sú zariadenia na výrobu elektriny.

V turbínovej hale CHPP-2 Cheboksary sú inštalované štyri z nich s celkovým výkonom 460 MW (megawatt). Sem sa privádza prehriata para z kotolne. Smeruje pod obrovským tlakom na lopatky turbíny, čo spôsobuje, že tridsaťtonový rotor sa otáča rýchlosťou 3000 otáčok za minútu.

Zariadenie pozostáva z dvoch častí: samotnej turbíny a generátora, ktorý vyrába elektrinu.

A takto vyzerá rotor turbíny.

Senzory a tlakomery sú všade.

Turbíny aj kotly je možné v prípade núdze okamžite zastaviť. Na to existujú špeciálne ventily, ktoré dokážu v zlomku sekundy uzavrieť prívod pary alebo paliva.

Zaujímalo by ma, či existuje niečo ako priemyselná krajina alebo priemyselný portrét? Je tu krása.

V miestnosti je strašný hluk a na to, aby ste počuli suseda, musíte napínať uši. Navyše je veľmi horúco. Chcem si dať dole prilbu a vyzliecť sa do trička, ale nemôžem to urobiť. Z bezpečnostných dôvodov je v tepelnej elektrárni zakázané oblečenie s krátkym rukávom, je tam priveľa horúcich rúr.
Dielňa je väčšinou prázdna, ľudia sa tu objavia raz za dve hodiny počas obchôdzok. A prevádzka zariadenia je riadená z hlavného ovládacieho panela (skupinové ovládacie panely pre kotly a turbíny).

Takto vyzerá pracovisko dôstojníka.

Okolo sú stovky tlačidiel.

A desiatky senzorov.

Niektoré sú mechanické, iné elektronické.

Toto je naša exkurzia a ľudia pracujú.

Celkovo po kotolni-turbíne máme na výstupe elektrinu a paru, ktorá čiastočne vychladla a stratila časť tlaku. Zdá sa, že elektrina je jednoduchšia. Výstupné napätie z rôznych generátorov môže byť od 10 do 18 kV (kilovoltov). Pomocou blokových transformátorov sa zvýši na 110 kV a potom sa elektrina môže prenášať na veľké vzdialenosti pomocou elektrických vedení (elektrických vedení).

Nie je výhodné uvoľniť zostávajúcu „čistú paru“ na stranu. Keďže sa tvorí z „čistej vody“, ktorej výroba je pomerne zložitý a nákladný proces, je účelnejšie ju ochladiť a vrátiť späť do kotla. Takže v začarovanom kruhu. Ale s jeho pomocou a pomocou výmenníkov tepla môžete ohrievať vodu alebo vyrábať sekundárnu paru, ktorú môžete bezpečne predať spotrebiteľom tretích strán.

Vo všeobecnosti je to presne to, ako vy a ja dostávame teplo a elektrinu do našich domovov s obvyklým pohodlím a útulnosťou.

Ó áno. Ale prečo sú vôbec potrebné chladiace veže?

Ukazuje sa, že všetko je veľmi jednoduché. Na ochladenie zostávajúcej „čistej pary“ pred jej opätovným privedením do kotla sa používajú rovnaké výmenníky tepla. Chladí sa pomocou technickej vody, v CHPP-2 sa odoberá priamo z Volhy. Nevyžaduje žiadnu špeciálnu prípravu a dá sa použiť aj opakovane. Po prechode cez výmenník tepla sa technologická voda ohrieva a smeruje do chladiacich veží. Tam steká v tenkej vrstve alebo padá dolu vo forme kvapiek a je ochladzovaný protiprúdom vzduchu vytváraným ventilátormi. A v ejekčných chladiacich vežiach sa voda rozprašuje pomocou špeciálnych trysiek. V každom prípade k hlavnému chladeniu dochádza v dôsledku odparovania malej časti vody. Ochladená voda opúšťa chladiace veže cez špeciálny kanál, po ktorom sa pomocou čerpacej stanice posiela na opätovné použitie.
Jedným slovom, chladiace veže sú potrebné na chladenie vody, ktorá ochladzuje paru pracujúcu v systéme kotol-turbína.

Všetky práce tepelnej elektrárne sú riadené z hlavného ovládacieho panela.

Vždy je tu služobný dôstojník.

Všetky udalosti sa zaznamenávajú.

Nekŕm ma chlebom, dovoľ mi odfotiť tlačidlá a senzory...

To je skoro všetko. Na záver ostalo pár fotiek stanice.

Ide o staré potrubie, ktoré už nefunguje. S najväčšou pravdepodobnosťou bude čoskoro zbúraný.

V podniku je veľa nepokojov.

Sú tu hrdí na svojich zamestnancov.

A ich úspechy.

Zdá sa, že to nebolo márne...

Zostáva dodať, že ako vo vtipe - "Neviem, kto sú títo blogeri, ale ich sprievodcom je riaditeľ pobočky v Mari El a Chuvashia TGC-5 OJSC, holding IES - Dobrov S.V."

Spolu s riaditeľom stanice S.D. Stolyarov.

Bez preháňania sú to skutoční profesionáli vo svojom odbore.

A samozrejme veľká vďaka patrí Irine Romanovej, zastupujúcej tlačový servis spoločnosti, za perfektne zorganizovanú prehliadku.

Moderné tepelné elektrárne majú prevažne blokovú štruktúru. Uvažovaná tepelná elektráreň je realizovaná v blokovom prevedení s priečnymi prepojeniami na paru a napájaciu vodu. Kogeneračná jednotka s blokovou štruktúrou je tvorená samostatnými energetickými jednotkami. Každá energetická jednotka obsahuje hlavné jednotky - turbínu a kotol - a priamo súvisiace pomocné zariadenia.

Použitie blokového diagramu je spojené s nasledujúcimi prevádzkovými funkciami:

1. V blokových teplárňach nie je rezerva kotla, ktorá je kompenzovaná havarijnou rezervou v elektrizačnej sústave. Zastavenie kotla znamená stratu výkonu z pohonnej jednotky.

2. Núdzové situácie sú lokalizované v rámci energetického bloku bez ovplyvnenia susedných blokov.

3. Zjednodušenie tepelného okruhu a komunikácie, absencia spojovacích vedení, zníženie počtu prvkov armatúr uľahčuje a spoľahlivejšie.

4. Vzhľadom na úzky vzťah medzi kotlom a turbínou je jednotka riadená z jedného centra, ktorým je blokový ovládací panel.

5. Každý nasledujúci energetický blok tepelnej elektrárne môže byť vyrobený inak ako predchádzajúci pomocou progresívnejších riešení.

6. Bloková schéma vedie k blokovému štartu, t. j. k súčasnému štartu kotla a turbíny pomocou posuvných parametrov pary.

Hlavným vybavením tepelnej elektrárne je turbína, kotol a generátor. Sériové jednotky sú štandardizované podľa príslušných ukazovateľov: výkon, parametre pary, produktivita, napätie a prúd atď. Pri výbere sa uprednostňujú štandardné jednotky. Výber jednotiek je výrazne ovplyvnený tepelným návrhom elektrárne.

Pri výbere hlavného zariadenia blokovej teplárne a elektrárne musia byť splnené tieto požiadavky:

1. Druh a množstvo investičného vybavenia musí zodpovedať uvedenému výkonu elektrárne a plánovanému režimu prevádzky. Porovnávajú sa možné možnosti jednotkových hodnôt výkonu a parametrov pary podľa technických a ekonomických ukazovateľov, ako sú špecifické kapitálové náklady, náklady na energiu a špecifická ekvivalentná spotreba paliva.

2. Obmedzenia výkonu vybraných blokov sú dané výkonom energetického systému.

3. Jednotky určené na reguláciu zaťaženia systému (špičkové a polovičné špičky) podliehajú dodatočným obmedzeniam parametrov výkonu a pary.

4. Výber hlavného zariadenia pre tepelné elektrárne blokového typu spočíva vo výbere blokov, ktoré zahŕňajú všetky hlavné jednotky a pomocné zariadenia.

5. Typ parného kotla musí zodpovedať druhu paliva prideleného pre projektovanú elektráreň.

6. Výkonnosť parného kotla kogeneračnej jednotky je zvolená tak, aby bol zabezpečený nominálny prietok pary do turbíny spolu so spotrebou pre vlastnú potrebu a rezervou 3%.

7. Počet kotlov sa volí zhodný s počtom turbín - to umožňuje rovnakú konštrukčnú dĺžku priestoru kotla a turbíny.

8. Pri rozširovaní tepelnej elektrárne za účelom zvýšenia vykurovacieho výkonu sa zvažujú dve možnosti: buď inštalácia turbíny typu T, alebo zvýšenie počtu teplovodných kotlov.

Na CHPP-2 boli postavené tri bloky, na ktorých boli inštalované nasledovné technologické zariadenia na pokrytie tepelných a elektrických záťaží:

1. Turbo jednotky:

Bloky č. 1,2 – turbína typu PT-80-130/13;

Blok č.3 – turbína typu T-100/120-13.

Pre priemyselné teplárne sa používajú kondenzačné turbíny typu PT s dvomi riadenými odbermi pary. Keďže na uvažovanej tepelnej elektrárni prevažuje tepelná záťaž, je okrem PT turbín inštalovaná aj turbína typu T s odberom tepla. V tabuľke 1.1 uvádzame technické charakteristiky turbín.

Tabuľka 1.1 – Technické charakteristiky turbín posudzovanej tepelnej elektrárne

2. Kotlové jednotky. V predmetnej tepelnej elektrárni sú inštalované nasledujúce kotlové jednotky:

Pre všetky jednotky - energetické kotly typu TGM-96b (tri kusy) s výkonom pary 480 t/hod.;

Tri špičkové kotly na ohrev vody typu PTVM-100 s výkonom 100 G cal/hod.;

Dva špičkové kotly na ohrev vody typu KVGM-180 s výkonom 1180 G cal/hod.

Na blokových KVET nie sú inštalované záložné kotly. V tepelných elektrárňach sú teplovodné kotly inštalované ako rezerva. Predpokladá sa ich počet minimálne dva a celkový výkon je taký, že pri vypnutí jedného energetického kotla ostatné spolu s teplovodnými kotlami zabezpečia priemernú vykurovaciu záťaž najchladnejšieho mesiaca. Pre prijatú blokovú schému kogenerácie poskytujú kotly TGM-96b maximálny prietok pary do turbíny PT-80/13-130 s rezervou 2,1% a pre turbíny T-100/1220 130-3 poskytujú len nominálny prietok pary turbíny bez rezervy. Maximálny parný výkon turbíny 485 t/hod. V tabuľke 1.2 uvádzame technické charakteristiky kotlov.

Tabuľka 1.2 – Technické charakteristiky kotlov predmetnej KVET

Každá z jednotiek CHPP-2 v nominálnom režime vyrába 80 MW elektriny, ako aj teplo so sieťovou vodou (na vykurovanie a zásobovanie teplou vodou) - 100 Gcal/hod. Z blokov č.1,2 je možné vyrábať paru pre priemyselné podniky - 80 Gcal/hod. Špičkové teplovodné kotly môžu produkovať celkový tepelný výkon 660 Gcal/hod. Keďže CHPP-2 je kombinovaná elektráreň, vyrába elektrinu a teplo v rôznych množstvách v závislosti od klimatických podmienok a pokynov regulačných orgánov.

Tepelná elektráreň môže za určitých podmienok vyrábať iba elektrickú energiu (v kondenzačnom režime) alebo naopak dodávať maximum tepelnej energie z turbínových jednotiek a doplnkovej elektriny. V závislosti od palivovej situácie je možné dodať dodatočné teplo z kotlov na špičkovú vodu.

TEPELNÝ DIAGRAM CHPP. PALIVO

Technologická schéma tepelnej elektrárne zobrazuje reťazec technologických procesov od dodávky paliva až po výrobu elektriny.

Technologická schéma je vyhotovená podľa blokového princípu (obr. 1.1).

Ryža. 1.1 – Technologická schéma tepelnej elektrárne (Označenia: G – generátor; T – transformátor; TSN – pomocný transformátor; TX – úspora paliva; GVT – cesta plyn-vzduch)

Uvažujme o činnosti okruhu: para z kotla 1 vstupuje cez prehrievač 2 do turbíny pozostávajúcej z vysokotlakového valca 3 a nízkotlakového valca 4. Odpadová para kondenzuje v kondenzátore 5 s vodou privádzanou z chladenia. veže 14 obehovým čerpadlom 13 a následne je kondenzát privádzaný kondenzátnym čerpadlom 6 do nízkotlakových ohrievačov (LPH) 7 s vypúšťacím čerpadlom z HDPE kondenzátora 8. V HDPE sa kondenzát ohrieva a vstupuje do odvzdušňovača 9 Prídavná voda z prírodnej nádrže je po špeciálnej úprave dodávaná technickým vodárenským čerpadlom 16 do úpravne vody (chemická úprava vody) 15, v ktorej vstupuje aj do odvzdušňovača 9. Napájacia voda, zbavená kyslíka a príp. oxid uhličitý v odvzdušňovači, je privádzaný do kotla 1 napájacím čerpadlom 10. Zároveň prechádza cez vysokotlakové ohrievače (VVZ) 11 a ekonomizér 12, kde je ohrievaný parou odoberanou z turbíny a plynmi opúšťajúcimi kotol.

Pre potreby priemyslu je tu odsávanie pary z turbíny 22, kondenzát sa vracia od procesných spotrebiteľov čerpadlom 23. Na ohrev vody v sieti (na vykurovanie a zásobovanie teplou vodou) sa využíva odber diaľkového vykurovania, z ktorého sa para posiela do siete ohrievače vody 17. V špičkovom prevádzkovom režime Na ohrev vody v sieti sa používajú teplovodné kotly 18 a špičkové kotly 24 s vypúšťacími čerpadlami 25. Na zabezpečenie cirkulácie vody vo vykurovacej sieti sa používajú sieťové čerpadlá 1. a 2. výťahu 19. . Na pokrytie strát vody v sieti sa používa napájacie čerpadlo 21 vykurovacej siete.

V skutočnosti je technologická schéma tepelnej elektrárne oveľa komplikovanejšia, pretože na schéme na obrázku 1.1 je jedenkrát znázornený rovnaký typ zariadenia bez ohľadu na počet pomocných a hlavných jednotiek inštalovaných v elektrárni. Počet pracovných a rezervných jednotiek závisí od typu a výkonu stanice, miesta mechanizmov v technologickom procese a ďalších faktorov.

V elektrárňach sa požadované parametre pracovnej tekutiny získavajú pomocou energie paliva. Energetickými palivami sa rozumejú látky, ktoré za určitých podmienok uvoľňujú značné množstvo tepla, ktoré je ekonomicky výhodné využiť ako zdroj energie.

Energetické a teplovodné kotly na CHPP-2 sú plynové kotly. Hlavným palivom pre elektráreň je zemný plyn a rezervným palivom je vykurovací olej akosti M100 a M40.

Vykurovací olej je vysoký destilačný zvyšok ťažkého oleja získaný po destilácii ľahkých frakcií (benzín, petrolej, ťažký benzín atď.) a používa sa v energetike predovšetkým ako kvapalné palivo. Vykurovací olej sa klasifikuje podľa viskozity a obsahu zlúčenín síry na nízkosírny (S<0,5%), сернистые (S=0,5¸2%) и высокосернистые (S>2%).

V tepelných elektrárňach sa palivo pred spaľovaním špeciálne pripravuje, čo zaisťuje spoľahlivú a ekonomickú prevádzku spaľovacích zariadení a celého kotla. Povaha prípravných operácií závisí od typu paliva.

Zemný plyn dodávaný plynovodmi má výrazne vyšší tlak, ako je potrebný pri spaľovaní. Preto sa na plynových distribučných staniciach (GDS) alebo bodoch (GRP) elektrárne najskôr zníži tlak plynu a tiež sa očistí od mechanických nečistôt a vlhkosti. Príprava plynného paliva je najjednoduchšia a vyžaduje malé plochy a náklady na materiál.

K spaľovaniu kvapalného paliva (nafty) dochádza po jeho odparení. Rýchlosť vyparovania kvapaliny, a teda aj spaľovania, je tým vyššia, čím väčšia je jej špecifický povrch, t.j. povrch na jednotku hmotnosti paliva. Aby sa získal veľký špecifický povrch kvapalného paliva, rozprašuje sa na malé častice. Pre kvalitnú atomizáciu a spoľahlivú prepravu potrubím sa vykurovací olej triedy M100 a M40 predhrieva na 95-135. Okrem toho sa vykurovací olej, podobne ako plynné palivo, čistí od mechanických nečistôt a jeho tlak sa tiež zvyšuje v závislosti od typu rozprašovacích zariadení - horákov - na určité hodnoty.

Hlavným typom elektrární v Rusku sú tepelné elektrárne (CHP). Tieto zariadenia vyrábajú približne 67 % elektrickej energie v Rusku. Ich umiestnenie je ovplyvnené faktormi paliva a spotreby. Najvýkonnejšie elektrárne sa nachádzajú v miestach, kde sa vyrába palivo. Tepelné elektrárne využívajúce vysokokalorické prenosné palivo sú zamerané na spotrebiteľov.

Tepelné elektrárne využívajú široko dostupné zdroje paliva, sú relatívne voľne umiestnené a sú schopné vyrábať elektrinu bez sezónnych výkyvov. Ich výstavba sa vykonáva rýchlo a vyžaduje menšie náklady na prácu a materiál. Ale TPP má značné nevýhody. Využívajú neobnoviteľné zdroje, majú nízku účinnosť (30 – 35 %) a mimoriadne negatívne ovplyvňujú životné prostredie. Tepelné elektrárne na celom svete ročne vypustia do atmosféry 200 – 250 miliónov ton popola a asi 60 miliónov ton oxidu siričitého 6 a absorbujú aj obrovské množstvá kyslíka. Zistilo sa, že uhlie v mikrodávkach takmer vždy obsahuje U 238, Th 232 a rádioaktívny izotop uhlíka. Väčšina tepelných elektrární v Rusku nie je vybavená účinnými systémami na čistenie spalín od oxidov síry a dusíka. Hoci zariadenia na zemný plyn sú z hľadiska životného prostredia oveľa čistejšie ako elektrárne na uhlie, bridlicu a vykurovací olej, inštalácia plynovodov (najmä v severných regiónoch) poškodzuje životné prostredie.

Tepelná elektráreň je komplex zariadení a zariadení, ktoré premieňajú energiu paliva na elektrickú a (vo všeobecnosti) tepelnú energiu.

Tepelné elektrárne sa vyznačujú veľkou rozmanitosťou a možno ich klasifikovať podľa rôznych kritérií.

1. Podľa účelu a druhu dodávanej energie sa elektrárne delia na regionálne a priemyselné.

Okresné elektrárne sú samostatné verejné elektrárne, ktoré slúžia všetkým typom spotrebiteľov v regióne (priemyselné podniky, doprava, obyvateľstvo a pod.). Okresné kondenzačné elektrárne, ktoré vyrábajú najmä elektrickú energiu, si často zachovávajú svoj historický názov – GRES (štátne okresné elektrárne). Okresné elektrárne, ktoré vyrábajú elektrickú a tepelnú energiu (vo forme pary alebo horúcej vody), sa nazývajú kombinované teplárne (KVET). Kogeneračné jednotky sú zariadenia na kombinovanú výrobu elektriny a tepla. Ich účinnosť dosahuje 70% oproti 30-35% pre IES. Kogeneračné zariadenia sú viazané na spotrebiteľov, pretože Polomer prestupu tepla (para, horúca voda) je 15-20 km. Maximálny výkon zariadenia na kombinovanú výrobu tepla a elektriny je nižší ako výkon zariadenia na výrobu elektriny a tepla.

Štátne okresné elektrárne a okresné tepelné elektrárne majú spravidla výkon viac ako 1 milión kW.

Priemyselné elektrárne sú elektrárne, ktoré dodávajú tepelnú a elektrickú energiu konkrétnym výrobným podnikom alebo ich komplexu, napríklad chemický výrobný závod. Priemyselné elektrárne sú súčasťou priemyselných podnikov, ktorým slúžia. Ich kapacita je daná potrebami priemyselných podnikov na tepelnú a elektrickú energiu a je spravidla výrazne nižšia ako v okresných tepelných elektrárňach. Priemyselné elektrárne často pracujú na všeobecnej elektrickej sieti, ale nie sú podriadené dispečerovi energetického systému. Nižšie sú uvažované iba okresné elektrárne.

2. Tepelné elektrárne sa podľa druhu použitého paliva delia na elektrárne na organické palivo a jadrové palivo.

Tepelné elektrárne na fosílne palivá sú tzv kondenzačné elektrárne (CPS). Jadrové palivo sa používa v jadrových elektrárňach (JE). V tomto zmysle sa bude tento pojem ďalej používať, hoci tepelné elektrárne, jadrové elektrárne, elektrárne s plynovou turbínou (GTPP) a elektrárne s kombinovaným cyklom (CGPP) sú tiež tepelné elektrárne pracujúce na princípe premeny tepelnej energie. energie na elektrickú energiu.

Primárnu úlohu medzi tepelnými zariadeniami zohrávajú kondenzačné elektrárne (CPS). Tíhnú k zdrojom aj spotrebiteľom paliva, a preto sú veľmi rozšírené. Čím väčší je IES, tým ďalej môže prenášať elektrickú energiu, t.j. So zvyšujúcim sa výkonom sa zvyšuje vplyv palivového a energetického faktora.

Ako organické palivo pre tepelné elektrárne sa používajú plynné, kvapalné a tuhé palivá. Zameranie na palivové základne sa vyskytuje v prítomnosti lacných a neprepraviteľných zdrojov palív (hnedé uhlie z Kansk-Achinskej panvy) alebo v prípade elektrární využívajúcich rašelinu, bridlicu a vykurovací olej (takéto CPP sú zvyčajne spojené s centrami na rafináciu ropy ). Väčšina tepelných elektrární v Rusku, najmä v európskej časti, spotrebováva zemný plyn ako hlavné palivo a vykurovací olej ako záložné palivo, ktoré používa kvôli vysokej cene len v extrémnych prípadoch; Takéto tepelné elektrárne sa nazývajú elektrárne na plynový olej. V mnohých regiónoch, hlavne v ázijskej časti Ruska, je hlavným palivom energetické uhlie – nízkokalorické uhlie alebo vysokokalorický uhoľný odpad (antracitové uhlie – AS). Keďže sa takéto uhlie pred spaľovaním melú v špeciálnych mlynoch do prašného stavu, nazývajú sa takéto tepelné elektrárne práškové uhlie.

3. Podľa typu tepelných elektrární používaných v tepelných elektrárňach na premenu tepelnej energie na mechanickú energiu otáčania rotorov turbínových jednotiek sa rozlišujú parné turbíny, plynové turbíny a elektrárne s kombinovaným cyklom.

Základom elektrární s parnou turbínou sú parné turbínové jednotky (STU), ktoré využívajú na premenu tepelnej energie na mechanickú energiu najzložitejší, najvýkonnejší a mimoriadne pokrokový energetický stroj - parnú turbínu. PTU je hlavným prvkom tepelných elektrární, kogenerácií a jadrových elektrární.

Tepelné elektrárne s plynovou turbínou (GTPP) sú vybavené jednotkami plynových turbín (GTU) na plynné alebo v extrémnych prípadoch kvapalné (nafta) palivo. Pretože teplota plynov za zariadením s plynovou turbínou je pomerne vysoká, môžu sa použiť na dodávku tepelnej energie externým spotrebiteľom. Takéto elektrárne sa nazývajú GTU-CHP. V súčasnosti je v Rusku jedna elektráreň s plynovou turbínou (GRES-3 pomenovaná podľa Klassona, Elektrogorsk, Moskovská oblasť) s výkonom 600 MW a jedna kogeneračná elektráreň s plynovou turbínou (v meste Elektrostal, Moskovská oblasť).

Tepelné elektrárne s kombinovaným cyklom sú vybavené jednotkami plynových turbín s kombinovaným cyklom (CCGT), ktoré sú kombináciou jednotiek plynovej turbíny a jednotiek parnej turbíny, čo umožňuje vysokú účinnosť. Zariadenia CCGT-CHP môžu byť navrhnuté ako kondenzačné zariadenia (CCP-CHP) a s dodávkou tepelnej energie (CCP-CHP). V Rusku je v prevádzke iba jeden CCGT-CHP (PGU-450T) s výkonom 450 MW. Štátna okresná elektráreň Nevinnomyssk prevádzkuje energetický blok PGU-170 s výkonom 170 MW a v Južnej tepelnej elektrárni Petrohradu je energetický blok PGU-300 s výkonom 300 MW.

4. Tepelné elektrárne sa podľa technologickej schémy parovodov delia na blokové tepelné elektrárne a tepelné elektrárne s priečnymi prepojeniami.

Modulárne tepelné elektrárne pozostávajú zo samostatných, spravidla rovnakého typu, elektrární – energetických jednotiek. V pohonnej jednotke každý kotol dodáva paru len do svojej turbíny, z ktorej sa po kondenzácii vracia len do svojho kotla. Všetky výkonné štátne okresné elektrárne a tepelné elektrárne, ktoré majú takzvané medziprehrievanie pary, sú postavené podľa blokovej schémy. Prevádzka kotlov a turbín na tepelných elektrárňach s priečnym prepojením je zabezpečená inak: všetky kotly tepelnej elektrárne dodávajú paru do jedného spoločného parovodu (kolektora) a sú z neho napájané všetky parné turbíny tepelnej elektrárne. Podľa tejto schémy sú vybudované CES bez medziprehrievania a takmer všetky kogeneračné jednotky s podkritickými počiatočnými parametrami pary.

5. Na základe úrovne počiatočného tlaku sa rozlišujú tepelné elektrárne podkritického tlaku a nadkritického tlaku (SCP).

Kritický tlak je 22,1 MPa (225,6 at). V ruskom teplárenskom a energetickom priemysle sú počiatočné parametre štandardizované: tepelné elektrárne a elektrárne na kombinovanú výrobu tepla a elektriny sú postavené pre podkritický tlak 8,8 a 12,8 MPa (90 a 130 atm) a pre SKD - 23,5 MPa (240 atm) . TPP s nadkritickými parametrami sa z technických dôvodov vykonávajú s medziprehrievaním a podľa blokovej schémy. Tepelné elektrárne alebo elektrárne na kombinovanú výrobu elektriny a tepla sa často stavajú v niekoľkých etapách – v radoch, ktorých parametre sa s uvedením každej novej fázy do prevádzky zlepšujú.

Uvažujme typickú kondenzačnú tepelnú elektráreň na organické palivo (obr. 3.1).

Ryža. 3.1. Tepelná bilancia plyn-olej a

práškové uhlie (čísla v zátvorkách) tepelná elektráreň

Palivo sa dodáva do kotla a na jeho spaľovanie sa tu privádza okysličovadlo - vzduch obsahujúci kyslík. Vzduch sa odoberá z atmosféry. Na úplné spálenie 1 kg paliva je v závislosti od zloženia a spaľovacieho tepla potrebných 10 – 15 kg vzduchu, a preto je vzduch aj prirodzenou „surovinou“ na výrobu elektrickej energie, ktorá sa dodáva do spaľovacieho zariadenia. zóny je potrebné mať výkonné vysokovýkonné kompresory. V dôsledku chemickej spaľovacej reakcie, pri ktorej sa uhlík C paliva mení na oxidy CO 2 a CO, vodík H 2 na vodnú paru H 2 O, síra S na oxidy SO 2 a SO 3 atď. vznikajú produkty – zmes rôznych plynov s vysokou teplotou. Práve tepelná energia produktov spaľovania palív je zdrojom elektriny vyrábanej tepelnými elektrárňami.

Ďalej sa vo vnútri kotla prenáša teplo zo spalín do vody pohybujúcej sa vo vnútri potrubia. Žiaľ, nie všetku tepelnú energiu uvoľnenú v dôsledku spaľovania paliva je možné z technických a ekonomických dôvodov preniesť do vody. Splodiny spaľovania paliva (splodiny) ochladené na teplotu 130–160 °C opúšťajú tepelnú elektráreň komínom. Podiel tepla odvádzaného spalinami je v závislosti od druhu použitého paliva, prevádzkového režimu a kvality prevádzky 5–15 %.

Časť tepelnej energie, ktorá zostáva vo vnútri kotla a prenáša sa do vody, zabezpečuje tvorbu pary s vysokými počiatočnými parametrami. Táto para sa posiela do parnej turbíny. Na výstupe z turbíny sa pomocou zariadenia nazývaného kondenzátor udržiava hlboké vákuum: tlak za parnou turbínou je 3–8 kPa (pripomeňme, že atmosférický tlak je na úrovni 100 kPa). Preto para, ktorá vstupuje do turbíny s vysokým tlakom, sa pohybuje do kondenzátora, kde je tlak nízky, a expanduje. Práve expanzia pary zabezpečuje premenu jej potenciálnej energie na mechanickú prácu. Parná turbína je navrhnutá tak, že expanzná energia pary sa premieňa na rotáciu jej rotora. Rotor turbíny je spojený s rotorom elektrického generátora, v ktorého statorových vinutiach vzniká elektrická energia, ktorá je konečným užitočným produktom (dobrom) prevádzky tepelnej elektrárne.

Kondenzátor, ktorý nielenže zabezpečuje nízky tlak za turbínou, ale tiež spôsobuje kondenzáciu pary (premenu na vodu), vyžaduje na prevádzku veľké množstvo studenej vody. Ide o tretí typ „suroviny“ dodávanej do tepelných elektrární a pre prevádzku tepelných elektrární nie je o nič menej dôležitý ako palivo. Preto sa tepelné elektrárne budujú buď v blízkosti existujúcich prírodných zdrojov vody (rieka, more), alebo sa budujú zdroje umelé (chladiace jazierko, vzduchové chladiace veže a pod.).

K hlavným stratám tepla v tepelných elektrárňach dochádza v dôsledku odovzdávania kondenzačného tepla chladiacej vode, ktorá ho následne uvoľňuje do okolia. Viac ako 50 % tepla dodávaného do tepelnej elektrárne s palivom sa stráca s teplom chladiacej vody. Výsledkom je navyše tepelné znečistenie prostredia.

Časť tepelnej energie paliva sa spotrebuje vo vnútri tepelnej elektrárne buď vo forme tepla (napríklad na ohrev vykurovacieho oleja dodávaného do tepelnej elektrárne v hustej forme v železničných cisternách), alebo vo forme elektriny ( napríklad na pohon elektromotorov čerpadiel na rôzne účely). Táto časť strát sa nazýva vlastné potreby.

Pre normálnu prevádzku tepelných elektrární je okrem „surovín“ (palivo, chladiaca voda, vzduch) potrebné množstvo ďalších materiálov: olej na prevádzku mazacích systémov, reguláciu a ochranu turbín, činidlá (živice) na čistenie pracovnej kvapaliny, početné opravné materiály.

Napokon výkonné tepelné elektrárne obsluhuje veľké množstvo personálu, ktorý zabezpečuje priebežnú prevádzku, údržbu zariadení, analýzy technicko-ekonomických ukazovateľov, zásobovanie, riadenie atď. Orientačne môžeme predpokladať, že na 1 MW inštalovaného výkonu je potrebná 1 osoba, a teda počet zamestnancov výkonnej tepelnej elektrárne je niekoľko tisíc ľudí. Každá elektráreň s kondenzačnou parnou turbínou obsahuje štyri požadované prvky:

· energetický kotol alebo jednoducho kotol, do ktorého sa privádza napájacia voda pod vysokým tlakom, palivo a atmosférický vzduch na spaľovanie. Spaľovací proces prebieha v peci kotla – chemická energia paliva sa premieňa na tepelnú a sálavú energiu. Napájacia voda prúdi cez potrubný systém umiestnený vo vnútri kotla. Horiace palivo je výkonným zdrojom tepla, ktoré sa odovzdáva napájacej vode. Ten sa zahreje na bod varu a odparí sa. Vzniknutá para v tom istom kotli sa prehreje nad bod varu. Táto para s teplotou 540°C a tlakom 13–24 MPa sa privádza do parnej turbíny jedným alebo viacerými potrubiami;

· turbínová jednotka pozostávajúca z parnej turbíny, elektrického generátora a budiča. Parná turbína, v ktorej para expanduje na veľmi nízky tlak (asi 20-krát menší ako je atmosférický tlak), premieňa potenciálnu energiu stlačenej a ohriatej pary na kinetickú energiu otáčania rotora turbíny. Turbína poháňa elektrický generátor, ktorý premieňa kinetickú energiu otáčania rotora generátora na elektrický prúd. Elektrický generátor pozostáva zo statora, v ktorého elektrických vinutiach sa generuje prúd, a rotora, ktorý je rotačným elektromagnetom napájaným budičom;

· Kondenzátor slúži na kondenzáciu pary prichádzajúcej z turbíny a vytvorenie hlbokého podtlaku. To umožňuje veľmi výrazne znížiť spotrebu energie na následné stlačenie výslednej vody a zároveň zvýšiť účinnosť pary, t.j. získať viac energie z pary generovanej kotlom;

· napájacie čerpadlo na dodávanie napájacej vody do kotla a vytváranie vysokého tlaku pred turbínou.

V PTU teda nad pracovnou tekutinou prebieha nepretržitý cyklus premeny chemickej energie spáleného paliva na elektrickú energiu.

Okrem uvedených prvkov skutočný STP navyše obsahuje veľké množstvo čerpadiel, výmenníkov tepla a ďalších zariadení potrebných na zvýšenie jeho účinnosti. Technologický postup výroby elektriny v plynovej tepelnej elektrárni je znázornený na obr. 3.2.

Hlavnými prvkami uvažovanej elektrárne (obr. 3.2) sú kotolňa, ktorá vyrába paru vysokých parametrov; turbína alebo jednotka parnej turbíny, ktorá premieňa teplo pary na mechanickú energiu otáčania rotora turbíny, a elektrické zariadenia (elektrický generátor, transformátor atď.), ktoré zabezpečujú výrobu elektriny.

Hlavným prvkom inštalácie kotla je kotol. Plyn na prevádzku kotla je privádzaný z rozvodnej stanice plynu napojenej na hlavný plynovod (na obrázku nie je znázornený) do distribučného bodu plynu (HDP) 1. Tu je jeho tlak znížený na niekoľko atmosfér a je privádzaný do horákov. 2 umiestnené v spodnej časti kotla (takéto horáky sa nazývajú ohniská).

Ryža. 3.2. Technologický proces výroby elektriny v plynových tepelných elektrárňach

Samotný kotol je konštrukcie v tvare U s plynovými potrubiami obdĺžnikového prierezu. Jeho ľavá časť sa nazýva ohnisko. Vnútro ohniska je voľné a horí v ňom palivo, v tomto prípade plyn. Na tento účel špeciálne dúchadlo 28 nepretržite dodáva horúci vzduch do horákov, ohrievaný v ohrievači vzduchu 25. Na obr. Na obrázku 3.2 je znázornený takzvaný rotačný ohrievač vzduchu, ktorého akumulačný obal je v prvej polovici otáčky ohrievaný výfukovými plynmi a v druhej polovici otáčky ohrieva vzduch prichádzajúci z atmosféry. Na zvýšenie teploty vzduchu sa využíva recirkulácia: časť spalín opúšťajúcich kotol využíva špeciálny recirkulačný ventilátor 29 dodávaný do hlavného vzduchu a zmiešaný s ním. Horúci vzduch sa zmiešava s plynom a cez horáky kotla sa privádza do jeho ohniska - komory, v ktorej horí palivo. Pri horení vzniká pochodeň, ktorá je silným zdrojom žiarivej energie. Pri horení paliva sa teda jeho chemická energia premieňa na tepelnú a žiarivú energiu horáka.

Steny pece sú lemované sitami 19 - potrubiami, do ktorých je napájacia voda privádzaná z ekonomizéra 24. Na schéme je znázornený takzvaný priamoprúdový kotol, v sitách ktorého sa napája voda, prechádzajúca potrubným systémom kotla iba raz. , sa zahrieva a odparuje, pričom sa mení na suchú nasýtenú paru. Široko používané sú bubnové kotly, v ktorých sitoch opakovane cirkuluje napájacia voda a v bubne sa oddeľuje para od kotlovej vody.

Priestor za ohniskom kotla je pomerne husto vyplnený rúrkami, v ktorých sa pohybuje para alebo voda. Z vonkajšej strany sú tieto rúry obmývané horúcimi spalinami, ktoré sa pri pohybe ku komínu 26 postupne ochladzujú.

Suchá nasýtená para vstupuje do hlavného prehrievača, ktorý pozostáva zo stropu 20, sita 21 a konvekčných 22 prvkov. V hlavnom prehrievači sa zvyšuje jeho teplota a tým aj potenciálna energia. Para s vysokými parametrami získaná na výstupe z konvekčného prehrievača opúšťa kotol a parným potrubím vstupuje do parnej turbíny.

Výkonná parná turbína sa zvyčajne skladá z niekoľkých samostatných turbín - valcov.

Do prvého valca - vysokotlakového valca (HPC) je privádzaná para priamo z kotla, a preto má vysoké parametre (pre SKD turbíny - 23,5 MPa, 540 °C, t.j. 240 at/540 °C). Na výstupe z HPC je tlak pary 3–3,5 MPa (30–35 at) a teplota 300–340 °C. Ak by para pokračovala v expanzii v turbíne nad tieto parametre až na tlak v kondenzátore, zvlhla by natoľko, že dlhodobá prevádzka turbíny by bola znemožnená erozívnym opotrebovaním jej častí v poslednom valci. Z HPC sa teda relatívne studená para vracia späť do kotla do takzvaného medziprehrievača 23. V ňom para opäť prichádza pod vplyvom horúcich plynov kotla, jej teplota stúpne na počiatočnú (540 st. °C). Výsledná para sa posiela do stredotlakového valca (MPC) 16. Po expanzii v MPC na tlak 0,2–0,3 MPa (2–3 at) para vstupuje do jedného alebo viacerých rovnakých nízkotlakových valcov (LPC) 15.

Para pri expanzii v turbíne otáča svoj rotor, spojený s rotorom elektrického generátora 14, v statorových vinutiach, v ktorých sa generuje elektrický prúd. Transformátor zvyšuje svoje napätie, aby sa znížili straty v elektrických vedeniach, časť vytvorenej energie odovzdá na napájanie vlastných potrieb tepelnej elektrárne a zvyšok elektriny uvoľní do elektrizačnej sústavy.

Kotol aj turbína môžu pracovať len s veľmi kvalitnou napájacou vodou a parou, pripúšťajúc len zanedbateľné nečistoty iných látok. Navyše spotreba pary je enormná (napr. v elektrárni 1200 MW sa vyparí viac ako 1 tona vody, prejde turbínou a skondenzuje za 1 sekundu). Preto je normálna prevádzka pohonnej jednotky možná len vytvorením uzavretého cyklu obehu pracovnej tekutiny vysokej čistoty.

Para opúšťajúca turbínu LPC vstupuje do kondenzátora 12 - výmenníka tepla, cez ktorého rúrky nepretržite prúdi chladiaca voda, dodávaná cirkulačným čerpadlom 9 z rieky, nádrže alebo špeciálneho chladiaceho zariadenia (chladiaca veža).

Chladiaca veža je železobetónová dutá výfuková veža (obr. 3.3) vysoká až 150 ma výstupný priemer 40–70 m, ktorá vytvára gravitáciu pre vzduch vstupujúci zdola cez panely na vedenie vzduchu.

Vo vnútri chladiacej veže vo výške 10–20 m je inštalované zavlažovacie (sprinklerové) zariadenie. Vzduch pohybujúci sa nahor spôsobuje, že sa niektoré kvapôčky (približne 1,5 – 2 %) odparia, čím sa ochladzuje voda prichádzajúca z kondenzátora a zohriata v ňom. Ochladená voda sa zhromažďuje dole v bazéne, prúdi do prednej komory 10 a odtiaľ je privádzaná do kondenzátora 12 obehovým čerpadlom 9 (obr. 3.2).

Spolu s cirkulačnou vodou sa využíva priamoprúdový prívod vody, pri ktorom chladiaca voda vstupuje do kondenzátora z rieky a odvádza sa do neho po prúde. Para prichádzajúca z turbíny do medzikružia kondenzátora kondenzuje a steká dole; Vzniknutý kondenzát je privádzaný čerpadlom kondenzátu 6 cez skupinu nízkotlakových regeneračných ohrievačov (LPH) 3 do odvzdušňovača 8. V LPH sa teplota kondenzátu zvyšuje v dôsledku kondenzačného tepla pary odoberanej z turbína. To umožňuje znížiť spotrebu paliva v kotle a zvýšiť účinnosť elektrárne. V odvzdušňovači 8 dochádza k odvzdušňovaniu – k odstráneniu v ňom rozpustených plynov, ktoré narúšajú činnosť kotla. Nádrž odvzdušňovača je zároveň nádobou na napájaciu vodu kotla.

Z odvzdušňovača je napájacia voda privádzaná do skupiny vysokotlakových ohrievačov (HPH) napájacím čerpadlom 7 poháňaným elektromotorom alebo špeciálnou parnou turbínou.

Regeneračný ohrev kondenzátu v HDPE a HDPE je hlavným a veľmi výnosným spôsobom zvýšenia účinnosti tepelných elektrární. Para, ktorá expandovala v turbíne od vstupu do extrakčného potrubia, vytvorila určitý výkon a keď vstúpila do regeneračného ohrievača, odovzdala svoje kondenzačné teplo napájacej vode (a nie chladiacej vode!), čím sa zvýšila jej teplota. a tým šetrí spotrebu paliva v kotle. Teplota napájacej vody kotla za HPH, t.j. pred vstupom do kotla je 240–280°C, v závislosti od počiatočných parametrov. Tým sa uzatvára technologický paro-vodný cyklus premeny chemickej energie paliva na mechanickú energiu otáčania rotora turbíny.

Webová stránka IA. Tepelná elektráreň (tepelná elektráreň) je elektráreň, ktorá vyrába elektrickú energiu premenou chemickej energie paliva na mechanickú energiu otáčania hriadeľa elektrického generátora.

Uhlie sa dopravuje (14) z vonkajšej šachty a melie sa na veľmi jemný prášok pomocou veľkých kovových guľôčok v mlyne (16).

Tam sa zmiešava s predhriatym vzduchom (24), hnaným ventilátorom (20).

Zmes horúceho vzduchu a paliva je pod vysokým tlakom vháňaná do kotla, kde sa rýchlo zapáli.

Voda steká zvisle hore po rúrkových stenách kotla, kde sa mení na paru a vstupuje do kotlového telesa (17), v ktorom sa para oddeľuje od zvyšnej vody.

Para prechádza potrubím v hlave bubna do zaveseného ohrievača (19), kde sa jej tlak a teplota rýchlo zvýšia na 200 barov a 570 °C, čo je dostatočné na to, aby steny trubice žiarili matne červenou farbou.

Para potom vstupuje do vysokotlakovej turbíny (11), prvej z troch v procese výroby elektriny.

Regulačný ventil prívodu pary (10) zabezpečuje ručné ovládanie turbíny aj automatické riadenie podľa zadaných parametrov.

Para sa z vysokotlakovej turbíny uvoľňuje pri poklese tlaku aj teploty, potom sa vracia do medziprehrievača (21) kotla na ohrev.

Tepelné elektrárne sú hlavným typom elektrární v Rusku a ich podiel na výrobe elektriny je od roku 2000 67 %.

V priemyselných krajinách toto číslo dosahuje 80 %.

Tepelná energia v tepelných elektrárňach sa využíva na ohrev vody a výrobu pary - v elektrárňach s parnou turbínou alebo na výrobu horúcich plynov - v elektrárňach s plynovou turbínou.

Na výrobu tepla sa organické palivo spaľuje v kotolniach tepelných elektrární.

Používané palivo je uhlie, rašelina, zemný plyn, vykurovací olej a ropná bridlica.

1. Kotolno-turbínové elektrárne

1.1. Kondenzačné elektrárne (CPS, historicky nazývané GRES - štátna okresná elektráreň)

1.2. Elektrárne na kombinovanú výrobu tepla a elektriny (kogeneračné elektrárne, elektrárne na kombinovanú výrobu tepla a elektriny)

2. Elektrárne s plynovou turbínou

3. Elektrárne založené na plynových elektrárňach s kombinovaným cyklom

4. Elektrárne na báze piestových motorov

5. Kombinovaný cyklus