prof. Shchinnikov PA student Pifan Ye.O.
Marcaj de securitate
O stație electrică este o instalație de energie care servește pentru a transforma orice energie într-una electrică. Tipul centralei electrice este determinat, în primul rând, de tipul de suport energetic. Cea mai mare distribuție a fost realizată de centrale termice (CTE), pe care se utilizează energia termică alocată la arderea combustibililor organici (cărbune, petrol, gaz, etc.). La centralele termice, aproximativ 76% din energia electrică produsă pe planeta noastră este produsă. Acest lucru se datorează prezenței combustibilului organic în aproape toate zonele planetei noastre; posibilitatea transportului de combustibil organic de la locul de producție la o centrală electrică situată în apropierea consumatorilor de energie; progresul tehnic în centralele termoelectrice, oferind construcția unei centrale termice mari; posibilitatea utilizării căldurii reziduale a fluidului de lucru și furnizarea consumatorilor, cu excepția energiei electrice, de asemenea a energiei termice (cu abur sau apă caldă) etc. [2]
Tipuri de centrale termice și caracteristicile lor.
În Fig. 1 prezintă o clasificare a centralelor termice care utilizează combustibili organici.
Fig.1. Tipuri de centrale electrice pe combustibil organic.
TES suplimentare predomină turbina cu abur de căldură (PTU), la care se utilizează energia termică în generatorul de abur pentru a produce abur de înaltă presiune, având ca rezultat rotirea rotorului unei turbine cu abur, conectat cu rotorul electric generatorului (de obicei, generator sincron) .În cum ar fi combustibil pentru centralele termice pe cărbune ( în principal), păcură, gaze naturale.
Școlile profesionale care au ca motoare turbinele de condensare și nu folosesc căldura de evacuare a aburului pentru a furniza căldură consumatorilor externi se numesc centrale electrice de condensare. PTU echipate cu turbine de încălzire și furnizoare de căldură de abur uzat consumatorilor industriali sau casnici se numesc centrale termice și centrale electrice (CHP).
TES-driven generator de putere de turbina cu gaz se face referire la centralele electrice cu turbine cu gaz (CHP cu GTP - instalație de turbină cu gaz) camera de ardere .żn GTU arde un combustibil gazos sau lichid; produsele de ardere cu o temperatură de 750-900 ° C intră într-o turbină cu gaz care rotește un generator electric. Eficiența acestor CTE cu GTU este de obicei de 30-33%, capacitate - până la câteva sute de MW. GTU-urile sunt de obicei folosite pentru a acoperi încărcăturile electrice de vârf.
TPP cu o instalație de turbină cu ciclu combinat, care constă din turbine cu abur și unități cu turbină cu gaz, se numește centrala electrică cu ciclu combinat (CTE cu CCGT și adesea CCGT). Eficiența acestora poate ajunge la 56-58%. CET-urile cu GTU sau CCGT pot elibera căldură consumatorilor externi, adică funcționează ca o centrală de cogenerare. [2]
Un rol important în instalațiile termice joacă centralele de condensare (IES). Cea mai simplă diagramă schematică a unui IES care funcționează pe cărbune este prezentată în Fig. Combustibilul intră în cuptorul generatorului de abur (boiler cu abur) 1, care are un sistem de tuburi în care circulă apă purificată chimic, numită apă nutritivă. Apa din cazan se încălzește, se evaporă, iar aburul saturat format este adus la o temperatură de 400-650 ° C și o presiune de 3-24 MPa este alimentat prin conducta de abur pentru turbina cu abur 2. Parametrii de abur depind de unitățile de putere. Apoi, o parte din aburul este utilizată în întregime turbina pentru generarea de electricitate din generatorul 3, iar apoi intră în condensatorul 4 și celălalt intermediar este ales dintre etapele de turbine și este utilizată pentru preîncălzirea încălzitoarele alimentare cu apa 6 și 9. Condensul pompa 5 prin dezaerator 7 și pompa în continuare furaje 8 este alimentat la generatorul de abur. Centralele termice de condensare au o eficiență scăzută (35-40%), deoarece cea mai mare parte a energiei este pierdută cu gazele de ardere și cu apa de răcire a condensatorului. [3]
Fig.2 Schema schematică a IES
1 - cazan de abur; 2 - turbină cu abur; 3 - generator electric;
4 - condensatorul; 5 - pompa de condens; 6 - încălzitoare de joasă presiune;
7 - deaerator; 8 - pompă de alimentare; 9 - încălzitoare de înaltă presiune;
10 - pompă de scurgere.
O caracteristică a CHP (CHP) este că aburul de evacuare a turbinei sau apa caldă este apoi folosită pentru încălzire și apă caldă industrială și servicii municipale. CHP construite în principal în orașele mari, pentru că transmiterea efectivă a aburului sau a apei calde din cauza pierderilor de căldură ridicate în conductele pot fi la o distanță de cel mult 20-25 km. În plus, pentru a reduce pierderile de căldură, CHP trebuie să fie suplimentat cu substații mici, care ar trebui să fie situate în apropierea consumatorului. Cu toate aceste neajunsuri CHP reprezintă instalații de energie electrică și termică combinată, și, prin urmare, raportul total de combustibil util este crescut la 70-76% în comparație cu valorile tipice de 35-40% pe IES. În acest caz, de regulă, capacitatea maximă a centralei CHP este mai mică decât cea a CES. [2]
Diagrama schematică a CHP este prezentată în figura 3
Fig.3 Diagrama schematică a CHPP
1 - cazan de abur; 2 - DOC; 3 - turbogeneratorul; 4 - consumator de căldură, 5 - pompă; 6 - încălzitoare regenerative; 7 - pompă de alimentare, 8 - condensator; 9 - pompă de condens; 10, 11 - perechi de selecții.
Combustibilul intră în cuptorul generatorului de abur (boiler cu abur) 1, care are un sistem de tuburi în care circulă apă purificată chimic, numită apă nutritivă. Apa din cazan se încălzește, se evaporă, iar aburul saturat format este adus la o temperatură de 400-650 ° C și o presiune de 3-24 MPa este alimentat prin conducta de abur. O porție a vaporilor este utilizată în întregime turbina pentru generarea de electricitate din generatorul 3, iar apoi intră în condensatorul 8, iar celălalt având o temperatură și o presiune mai mare, este luat dintr-o etapă intermediară a turbinei este folosită pentru încălzire și 4. Numărul de vapori de purjare depinde de nevoile întreprinderilor în căldură . Generarea de energie electrică depinde de trecerea acestei vapori. Pentru turbinele de recuperare a căldurii (astfel de turbine funcționează la CHPP), producția de energie electrică și furnizarea de energie termică pot varia foarte mult.
Unele avantaje ale stațiilor termice în comparație cu alte tipuri de stații sunt următoarele:
1. într-o zonă teritorială relativ liberă, asociată cu o răspândire largă a resurselor de combustibil;
2. În capacitatea (spre deosebire de HPP) de a genera energie fără fluctuații de putere sezoniere;
3. Faptul că, de regulă, zonele de înstrăinare și de retragere din cifra de afaceri economică a terenului pentru construcția și funcționarea CTE sunt mult mai mici decât este necesar pentru centralele nucleare;
4. CTE, în legătură cu dezvoltarea masivă a tehnologiilor pentru construcția lor, sunt construite mult mai repede decât HPP sau centralele nucleare, iar costul lor pe unitate de capacitate instalată este semnificativ mai mic comparativ cu centralele nucleare și centralele electrice.
În același timp, CET-urile au, de asemenea, deficiențe majore, inclusiv unele dintre ele:
1. pentru funcționarea unei CTE, este de obicei necesar un număr mult mai mare de personal decât pentru HPP de capacitate comparabilă asociată cu întreținerea unui ciclu de combustibil la scară largă;
2. CTP-urile sunt în mod constant dependente de livrările de resurse de combustibili neregenerabile (și adesea importate) (cărbune, păcură, gaze, puține ori turbă și șisturi de țiței);
3. CET-urile sunt foarte critice pentru pornirea și opririle multiple; schimbarea modului de funcționare reduce dramatic eficiența, crește consumul de combustibil și duce la o uzură sporită a echipamentului principal;
4. CTP-urile au un impact direct și extrem de nefavorabil asupra situației ecologice. [1]
În această prelegere sunt avute în vedere tipurile de centrale termice. O atenție deosebită este acordată stațiilor de condensare (IES) și centralelor termice (CHP). Se remarcă caracteristicile principiilor de funcționare a fiecăruia dintre aceste tipuri de CTE, precum și parametrii principali care caracterizează acestea. Principalele lor scheme sunt prezentate. Unele avantaje și dezavantaje ale centralelor termice sunt comparate cu alte tipuri de stații.
Ryzhkin V.Ya. Centrale termice: Manual pentru licee / Ed. VY Hirschfeld. - M: Energoatomizdat, 1987. - 328 p.
Elizarov D.P. Centrale termice ale centralelor electrice: Manual pentru universități / D.P. Elizarov. - M. Energoizdat, 1982. - 264 p.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: