Thermal power plants (CHP, IES): mga uri, uri, prinsipyo ng pagpapatakbo, gasolina. Mga teknolohikal na diagram ng mga planta ng kuryente Paano gumagana ang mga thermal power plant na pinapagana ng gas

ika-23 ng Marso, 2013

Minsan, nang kami ay nagmamaneho patungo sa maluwalhating lungsod ng Cheboksary, mula sa silangan, napansin ng aking asawa ang dalawang malalaking tore na nakatayo sa tabi ng highway. "At ano ito?" - tanong niya. Dahil talagang ayaw kong ipakita sa aking asawa ang aking kamangmangan, hinukay ko ng kaunti ang aking alaala at lumabas na matagumpay: "Ito ay mga cooling tower, hindi mo ba alam?" Medyo nalilito siya: "Para saan ang mga ito?" "Well, may isang bagay doon upang palamig, tila." "At ano?". Pagkatapos ay napahiya ako dahil hindi ko alam kung paano aalisin pa ito.

Ang tanong na ito ay maaaring manatili magpakailanman sa memorya nang walang sagot, ngunit ang mga himala ay nangyayari. Ilang buwan pagkatapos ng insidenteng ito, nakakita ako ng post sa feed ng kaibigan ko z_alexey tungkol sa pangangalap ng mga blogger na gustong bumisita sa Cheboksary CHPP-2, ang parehong nakita namin mula sa kalsada. Kailangan mong biglang baguhin ang lahat ng iyong mga plano; hindi mapapatawad ang pagkawala ng gayong pagkakataon!

Kaya ano ang CHP?

Ito ang puso ng planta ng kuryente at kung saan nagaganap ang karamihan sa mga aksyon. Ang gas na pumapasok sa boiler ay nasusunog, na naglalabas ng isang nakatutuwang halaga ng enerhiya. Ang "malinis na tubig" ay ibinibigay din dito. Pagkatapos ng pag-init, ito ay nagiging singaw, mas tiyak sa sobrang init na singaw, na mayroong temperatura ng labasan na 560 degrees at isang presyon ng 140 na mga atmospheres. Tatawagin din natin itong "Clean Steam", dahil ito ay nabuo mula sa inihandang tubig.
Bilang karagdagan sa singaw, mayroon din kaming tambutso sa labasan. Sa pinakamataas na kapangyarihan, lahat ng limang boiler ay kumonsumo ng halos 60 metro kubiko ng natural na gas bawat segundo! Upang alisin ang mga produkto ng pagkasunog, kailangan mo ng isang di-pambata na "usok" na tubo. At meron ding ganito.

Ang tubo ay makikita mula sa halos anumang lugar ng lungsod, dahil sa taas na 250 metro. Pinaghihinalaan ko na ito ang pinakamataas na gusali sa Cheboksary.

Sa malapit ay may bahagyang mas maliit na tubo. Reserve na ulit.

Kung ang thermal power plant ay gumagana sa karbon, kailangan ang karagdagang paglilinis ng tambutso. Ngunit sa aming kaso hindi ito kinakailangan, dahil ang natural na gas ay ginagamit bilang gasolina.

Sa pangalawang departamento ng boiler-turbine shop mayroong mga pag-install na bumubuo ng kuryente.

Mayroong apat sa kanila na naka-install sa turbine hall ng Cheboksary CHPP-2, na may kabuuang kapasidad na 460 MW (megawatt). Dito ibinibigay ang sobrang init na singaw mula sa boiler room. Ito ay nakadirekta sa ilalim ng napakalaking presyon sa mga blades ng turbine, na nagiging sanhi ng pag-ikot ng tatlumpung toneladang rotor sa bilis na 3000 rpm.

Ang pag-install ay binubuo ng dalawang bahagi: ang turbine mismo, at isang generator na bumubuo ng kuryente.

At ito ang hitsura ng turbine rotor.

Ang mga sensor at pressure gauge ay nasa lahat ng dako.

Ang parehong mga turbine at boiler ay maaaring ihinto kaagad sa kaso ng isang emergency. Para dito, may mga espesyal na balbula na maaaring patayin ang supply ng singaw o gasolina sa isang bahagi ng isang segundo.

Nagtataka ako kung mayroong isang bagay bilang isang pang-industriya na tanawin, o isang pang-industriyang larawan? May kagandahan dito.

Mayroong isang kakila-kilabot na ingay sa silid, at upang marinig ang iyong kapitbahay kailangan mong pilitin ang iyong mga tainga. Plus sobrang init. Gusto kong tanggalin ang helmet ko at hubarin ang T-shirt ko, pero hindi ko magawa. Para sa mga kadahilanang pangkaligtasan, ipinagbabawal ang maikling manggas na damit sa thermal power plant; napakaraming maiinit na tubo.
Kadalasan ang workshop ay walang laman; ang mga tao ay lumilitaw dito minsan bawat dalawang oras, sa kanilang pag-ikot. At ang operasyon ng kagamitan ay kinokontrol mula sa Main Control Panel (Group Control Panels for Boiler and Turbines).

Ganito ang hitsura ng lugar ng trabaho ng duty officer.

Mayroong daan-daang mga pindutan sa paligid.

At dose-dosenang mga sensor.

Ang ilan ay mekanikal, ang ilan ay elektroniko.

Ito ang aming iskursiyon, at ang mga tao ay nagtatrabaho.

Sa kabuuan, pagkatapos ng boiler-turbine shop, sa output mayroon kaming kuryente at singaw na bahagyang lumamig at nawala ang ilan sa presyon nito. Parang mas madali ang kuryente. Ang output boltahe mula sa iba't ibang mga generator ay maaaring mula 10 hanggang 18 kV (kilovolts). Sa tulong ng mga block transformer, tumataas ito sa 110 kV, at pagkatapos ay maipapadala ang kuryente sa malalayong distansya gamit ang mga linya ng kuryente (mga linya ng kuryente).

Hindi kumikita na ilabas ang natitirang "Clean Steam" sa gilid. Dahil ito ay nabuo mula sa "Malinis na Tubig", ang paggawa nito ay medyo kumplikado at magastos na proseso, mas kapaki-pakinabang na palamig ito at ibalik ito sa boiler. Kaya sa isang mabisyo bilog. Ngunit sa tulong nito, at sa tulong ng mga heat exchanger, maaari kang magpainit ng tubig o makagawa ng pangalawang singaw, na maaari mong ligtas na ibenta sa mga mamimili ng third-party.

Sa pangkalahatan, ito ay eksakto kung paano ikaw at ako ay nakakakuha ng init at kuryente sa ating mga tahanan, na may karaniwang kaginhawahan at kaginhawaan.

Ay oo. Ngunit bakit kailangan pa rin ng mga cooling tower?

Ito ay lumiliko ang lahat ng bagay ay napaka-simple. Upang palamig ang natitirang "Clean Steam" bago ito muling ibigay sa boiler, ang parehong mga heat exchanger ay ginagamit. Ito ay pinalamig gamit ang teknikal na tubig; sa CHPP-2 ito ay direktang kinuha mula sa Volga. Hindi ito nangangailangan ng anumang espesyal na paghahanda at maaari ding gamitin muli. Pagkatapos dumaan sa heat exchanger, ang proseso ng tubig ay pinainit at napupunta sa mga cooling tower. Doon ito dumadaloy pababa sa isang manipis na pelikula o bumagsak sa anyo ng mga patak at pinalamig ng counter flow ng hangin na nilikha ng mga tagahanga. At sa mga ejection cooling tower, ang tubig ay na-spray gamit ang mga espesyal na nozzle. Sa anumang kaso, ang pangunahing paglamig ay nangyayari dahil sa pagsingaw ng isang maliit na bahagi ng tubig. Ang pinalamig na tubig ay umalis sa mga cooling tower sa pamamagitan ng isang espesyal na channel, pagkatapos nito, sa tulong ng isang pumping station, ito ay ipinadala para sa muling paggamit.
Sa madaling salita, kailangan ang mga cooling tower upang palamig ang tubig, na nagpapalamig sa steam na tumatakbo sa boiler-turbine system.

Ang lahat ng gawain ng thermal power plant ay kinokontrol mula sa Main Control Panel.

Laging may duty officer dito.

Ang lahat ng mga kaganapan ay naka-log.

Huwag mo akong pakainin ng tinapay, hayaan mo akong kunan ng larawan ang mga button at sensor...

Halos lahat yan. Sa wakas, may natitira pang ilang larawan ng istasyon.

Ito ay isang lumang tubo na hindi na gumagana. Malamang na malapit na itong gibain.

Mayroong maraming kaguluhan sa negosyo.

Proud sila sa mga empleyado nila dito.

At ang kanilang mga nagawa.

Tila hindi ito walang kabuluhan...

Nananatili itong idagdag, tulad ng sa biro - "Hindi ko alam kung sino ang mga blogger na ito, ngunit ang kanilang tour guide ay ang direktor ng sangay sa Mari El at Chuvashia ng TGC-5 OJSC, IES holding - Dobrov S.V."

Kasama ang direktor ng istasyon na si S.D. Stolyarov.

Nang walang pagmamalabis, sila ay tunay na mga propesyonal sa kanilang larangan.

At siyempre, maraming salamat kay Irina Romanova, na kumakatawan sa serbisyo ng press ng kumpanya, para sa isang perpektong organisadong paglilibot.

Ang mga impeller blades ng steam turbine na ito ay malinaw na nakikita.

Ang isang thermal power plant (CHP) ay gumagamit ng enerhiya na inilabas sa pamamagitan ng pagsunog ng mga fossil fuel - karbon, langis at natural na gas - upang i-convert ang tubig sa high-pressure na singaw. Ang singaw na ito, na may presyon na humigit-kumulang 240 kilo bawat square centimeter at temperatura na 524°C (1000°F), ang nagpapatakbo sa turbine. Ang turbine ay nagpapaikot ng isang higanteng magneto sa loob ng isang generator, na gumagawa ng kuryente.

Ang mga modernong thermal power plant ay nagko-convert ng humigit-kumulang 40 porsiyento ng init na inilabas sa panahon ng pagkasunog ng gasolina sa kuryente, ang natitira ay idinidiskarga sa kapaligiran. Sa Europe, maraming thermal power plant ang gumagamit ng waste heat para magpainit sa mga kalapit na bahay at negosyo. Ang pinagsamang init at pagbuo ng kuryente ay nagpapataas sa output ng enerhiya ng planta ng kuryente nang hanggang 80 porsyento.

Steam turbine plant na may electric generator

Ang isang tipikal na steam turbine ay naglalaman ng dalawang grupo ng mga blades. Ang high-pressure na singaw na direktang nagmumula sa boiler ay pumapasok sa daloy ng turbine at pinaikot ang mga impeller gamit ang unang grupo ng mga blades. Ang singaw ay pagkatapos ay pinainit sa superheater at muling pumapasok sa turbine flow path upang paikutin ang mga impeller na may pangalawang grupo ng mga blades, na gumagana sa mas mababang presyon ng singaw.

Sectional na view

Ang isang tipikal na thermal power plant (CHP) generator ay direktang pinapatakbo ng steam turbine, na umiikot sa 3,000 revolutions kada minuto. Sa mga generator ng ganitong uri, ang magnet, na tinatawag ding rotor, ay umiikot, ngunit ang windings (stator) ay nakatigil. Pinipigilan ng sistema ng paglamig ang generator mula sa sobrang init.

Pagbuo ng kuryente gamit ang singaw

Sa isang thermal power plant, nasusunog ang gasolina sa isang boiler, na gumagawa ng mataas na temperatura ng apoy. Ang tubig ay dumadaan sa mga tubo sa pamamagitan ng apoy, pinainit at nagiging singaw na may mataas na presyon. Ang singaw ay nagpapaikot ng turbine, na gumagawa ng mekanikal na enerhiya, na ginagawang kuryente ng generator. Pagkatapos umalis sa turbine, ang singaw ay pumapasok sa condenser, kung saan hinuhugasan nito ang mga tubo na may malamig na tubig na tumatakbo, at bilang isang resulta ay nagiging likido muli.

Langis, karbon o gas boiler

Sa loob ng boiler

Ang boiler ay puno ng mga intricately curved tubes kung saan dumadaan ang pinainit na tubig. Ang kumplikadong pagsasaayos ng mga tubo ay nagbibigay-daan sa iyo upang makabuluhang taasan ang dami ng init na inilipat sa tubig at, bilang isang resulta, gumawa ng mas maraming singaw.

Pinagsamang init at planta ng kuryente

Ang pinakasimpleng mga scheme ng pinagsamang init at mga planta ng kuryente na may iba't ibang mga turbine at iba't ibang mga scheme ng supply ng singaw
a - turbine na may back pressure at steam extraction, heat release - ayon sa isang open circuit;
b - condensing turbine na may steam extraction, heat release - ayon sa bukas at saradong mga circuit;
PC - steam boiler;
PP - steam superheater;
PT - steam turbine;
G - electric generator;
K - kapasitor;
P - kinokontrol na produksyon ng steam extraction para sa mga teknolohikal na pangangailangan ng industriya;
T - adjustable district heating extraction;
TP - consumer ng init;
OT - pag-load ng pag-init;
KN at PN - condensate at feed pump;
LDPE at HDPE - mataas at mababang presyon ng mga heater;
D - deaerator;
PB - tangke ng tubig ng feed;
SP - pampainit ng network;
SN - bomba ng network.

Pinagsamang init at power plant (CHP)- isang thermal power plant na bumubuo ng hindi lamang elektrikal na enerhiya, kundi pati na rin ang init, na ibinibigay sa mga mamimili sa anyo ng singaw at mainit na tubig. Ang paggamit ng basurang init mula sa mga makina na umiikot sa mga electric generator para sa mga praktikal na layunin ay isang natatanging katangian ng mga thermal power plant at tinatawag na district heating. Ang pinagsamang produksyon ng dalawang uri ng enerhiya ay nag-aambag sa isang mas matipid na paggamit ng gasolina kumpara sa hiwalay na henerasyon ng kuryente sa condensing power plants (sa USSR - state district power plants) at thermal energy sa mga lokal na boiler plant. Ang pagpapalit ng mga lokal na boiler house, na gumagamit ng gasolina nang hindi makatwiran at nagpaparumi sa kapaligiran ng mga lungsod at bayan, na may sentralisadong sistema ng supply ng init ay nag-aambag hindi lamang sa makabuluhang pagtitipid ng gasolina, kundi pati na rin sa pagtaas ng kalinisan ng air basin at pagpapabuti ng sanitary na kondisyon ng mga populated na lugar .

Paglalarawan

Ang paunang pinagmumulan ng enerhiya sa mga thermal power plant ay organic fuel (sa steam turbine at gas turbine thermal power plants) o nuclear fuel (sa nuclear thermal power plants). Ang nangingibabaw na pamamahagi ay mga steam turbine thermal power plant na gumagamit ng fossil fuels, na, kasama ng condensing power plants, ang pangunahing uri ng thermal steam turbine power plants (TSPP). May mga pang-industriyang uri ng CHP na mga halaman - para sa pagbibigay ng init sa mga pang-industriya na negosyo, at uri ng pag-init - para sa pagpainit ng mga tirahan at pampublikong gusali, pati na rin ang pagbibigay sa kanila ng mainit na tubig. Ang init mula sa mga pang-industriyang thermal power plant ay inililipat sa layo na hanggang ilang kilometro (pangunahin sa anyo ng init ng singaw), mula sa mga halaman ng pag-init - sa layo na hanggang 20-30 km (sa anyo ng init ng mainit na tubig).

• Coal power plant sa England

Mga cogeneration turbine

Ang pangunahing kagamitan ng steam turbine thermal power plants ay mga turbine unit na nagko-convert ng enerhiya ng gumaganang substance (steam) sa electrical energy, at boiler units na gumagawa ng steam para sa mga turbine. Ang turbine unit ay may kasamang steam turbine at isang synchronous generator. Ang mga steam turbine na ginagamit sa mga halaman ng CHP ay tinatawag na pinagsamang init at mga power turbine (CHTs). Kabilang sa mga ito, ang mga CT ay nakikilala: na may presyon sa likod, kadalasang katumbas ng 0.7-1.5 Mn/m 2 (naka-install sa mga thermal power plant na nagbibigay ng singaw sa mga pang-industriyang negosyo); na may condensation at steam extraction sa ilalim ng pressure na 0.7-1.5 Mn/m2 (para sa mga pang-industriyang consumer) at 0.05-0.25 Mn/m2 (para sa mga munisipal na consumer); na may condensation at steam extraction (heating) sa ilalim ng pressure na 0.05-0.25 MN/m2.

Ang basurang init mula sa mga backpressure na CT ay maaaring ganap na magamit. Gayunpaman, ang de-koryenteng kapangyarihan na binuo ng naturang mga turbine ay direktang nakasalalay sa laki ng thermal load, at sa kawalan ng huli (tulad ng, halimbawa, ay nangyayari sa tag-araw sa pag-init ng mga thermal power plant), hindi sila bumubuo ng kuryente. Samakatuwid, ang mga CT na may presyon sa likod ay ginagamit lamang sa pagkakaroon ng isang sapat na pare-parehong thermal load, na siniguro para sa buong tagal ng operasyon ng CHP (iyon ay, pangunahin sa mga pang-industriya na halaman ng CHP).

Sa mga CT na may condensation at steam extraction, ang extraction steam lamang ang ginagamit upang magbigay ng init sa mga consumer, at ang init ng condensation steam flow ay inililipat sa cooling water sa condenser at mawawala. Upang mabawasan ang pagkawala ng init, ang mga naturang CT sa halos lahat ng oras ay dapat gumana ayon sa "thermal" na iskedyul, iyon ay, na may kaunting "ventilation" steam passage papunta sa condenser. Ang mga CT na may condensation at steam extraction ay naging higit na laganap sa mga thermal power plant dahil ang mga ito ay unibersal sa mga posibleng operating mode. Ginagawang posible ng kanilang paggamit ang pag-regulate ng mga thermal at electrical load nang halos nakapag-iisa; sa isang partikular na kaso, na may pinababang mga thermal load o kung wala ang mga ito, ang isang thermal power plant ay maaaring gumana ayon sa isang "electric" na iskedyul, na may kinakailangan, buo o halos buong elektrikal na kapangyarihan.

Kapangyarihan ng pagpainit ng mga yunit ng turbine

Ang mga de-koryenteng kapangyarihan ng mga yunit ng heating turbine (kumpara sa mga condensing unit) ay mas pinipili hindi ayon sa isang ibinigay na sukat ng kapangyarihan, ngunit ayon sa dami ng sariwang singaw na kanilang natupok. Kaya, ang mga unit ng turbine na R-100 na may back pressure, PT-135 na may mga pang-industriya at heating extraction at T-175 na may heating extraction ay may parehong sariwang pagkonsumo ng singaw (mga 750 t/h), ngunit magkaibang kapangyarihan ng kuryente (100, 135 at 175). MW, ayon sa pagkakabanggit). Ang mga yunit ng boiler na gumagawa ng singaw para sa mga naturang turbine ay may parehong produktibo (mga 800 t/h). Ginagawang posible ng pag-iisang ito na gumamit ng mga turbine unit ng iba't ibang uri na may parehong thermal equipment ng boiler at turbines sa isang thermal power plant. Sa USSR, ang mga yunit ng boiler na ginamit upang patakbuhin ang TPES para sa iba't ibang layunin ay pinag-isa rin. Kaya, ang mga boiler unit na may kapasidad ng singaw na 1000 t/h ay ginagamit upang mag-supply ng singaw sa parehong 300 MW condensing turbines at ang pinakamalaking 250 MW HPs sa mundo.

Ang sariwang steam pressure sa mga thermal power plant ay tinatanggap sa USSR na ~ 13-14 Mn/m 2 (pangunahin) at ~ 24-25 Mn/m 2 (sa pinakamalaking heating power units - na may kapasidad na 250 MW) . Sa mga thermal power plant na may steam pressure na 13-14 Mn/m 2, sa kaibahan sa state district power plants, walang intermediate superheating ng steam, dahil sa naturang thermal power plant hindi ito nagbibigay ng ganoong makabuluhang teknikal at pang-ekonomiyang bentahe gaya ng sa state regional power plants. Ang mga power unit na may kapasidad na 250 MW sa mga thermal power plant na may heating load ay ginagawa gamit ang intermediate superheating ng singaw.

Ang init ng pagkarga sa mga halaman ng CHP ay hindi pantay sa buong taon. Upang mabawasan ang mga gastos para sa pangunahing kagamitan sa enerhiya, bahagi ng init (40-50%) sa mga panahon ng pagtaas ng pagkarga ay ibinibigay sa mga mamimili mula sa mga peak water heating boiler. Ang bahagi ng init na inilabas ng pangunahing kagamitan sa kapangyarihan sa pinakamataas na load ay tumutukoy sa halaga ng heating coefficient ng CHP plant (karaniwang katumbas ng 0.5-0.6). Sa parehong paraan, posible na masakop ang mga taluktok ng thermal (steam) na pang-industriyang pagkarga (mga 10-20% ng maximum) na may pinakamataas na singaw

Oktubre 24, 2012

Matagal nang pumasok sa ating buhay ang electric energy. Kahit na ang pilosopong Griyego na si Thales noong ika-7 siglo BC ay natuklasan na ang amber na ipinahid sa lana ay nagsisimulang makaakit ng mga bagay. Ngunit sa loob ng mahabang panahon ay walang nagbigay pansin sa katotohanang ito. Noong 1600 lamang na unang lumitaw ang terminong "Elektrisidad", at noong 1650 si Otto von Guericke ay lumikha ng isang electrostatic machine sa anyo ng isang sulfur ball na naka-mount sa isang metal rod, na ginawang posible na obserbahan hindi lamang ang epekto ng pagkahumaling, ngunit din ang epekto ng pagtanggi. Ito ang unang simpleng electrostatic machine.

Maraming taon na ang lumipas mula noon, ngunit kahit ngayon, sa isang mundo na puno ng mga terabyte ng impormasyon, kapag maaari mong malaman para sa iyong sarili ang lahat ng bagay na interesado sa iyo, para sa marami ay nananatiling isang misteryo kung paano gumagawa ng kuryente, kung paano ito naihatid sa aming tahanan. , opisina, negosyo...

Isasaalang-alang namin ang mga prosesong ito sa ilang bahagi.

Bahagi I. Pagbuo ng elektrikal na enerhiya.

Saan nagmula ang elektrikal na enerhiya? Lumilitaw ang enerhiya na ito mula sa iba pang mga uri ng enerhiya - thermal, mekanikal, nuclear, kemikal at marami pang iba. Sa isang pang-industriya na sukat, ang elektrikal na enerhiya ay nakukuha sa mga power plant. Isaalang-alang lamang natin ang pinakakaraniwang uri ng mga planta ng kuryente.

1) Mga thermal power plant. Sa ngayon, lahat ng mga ito ay maaaring pagsamahin sa isang termino - State District Power Plant (State District Power Plant). Siyempre, ngayon ang terminong ito ay nawala ang orihinal na kahulugan nito, ngunit hindi ito napunta sa kawalang-hanggan, ngunit nanatili sa atin.

Ang mga thermal power plant ay nahahati sa ilang mga subtype:

A) Ang condensing power plant (CPP) ay isang thermal power plant na gumagawa lamang ng elektrikal na enerhiya; ang ganitong uri ng power plant ay may utang sa pangalan nito sa mga kakaibang prinsipyo ng pagpapatakbo nito.

Prinsipyo ng pagpapatakbo: Ang hangin at gasolina (gas, likido o solid) ay ibinibigay sa boiler gamit ang mga bomba. Ang resulta ay isang pinaghalong gasolina-hangin na nasusunog sa hurno ng boiler, na naglalabas ng malaking halaga ng init. Sa kasong ito, ang tubig ay dumadaan sa isang sistema ng tubo, na matatagpuan sa loob ng boiler. Ang inilabas na init ay inililipat sa tubig na ito, habang ang temperatura nito ay tumataas at dinadala sa isang pigsa. Ang singaw na ginawa sa boiler ay babalik sa boiler upang ma-overheat ito sa itaas ng kumukulong punto ng tubig (sa isang naibigay na presyon), pagkatapos ay sa pamamagitan ng mga linya ng singaw napupunta ito sa steam turbine, kung saan gumagana ang singaw. Kasabay nito, lumalawak ito, bumababa ang temperatura at presyon nito. Kaya, ang potensyal na enerhiya ng singaw ay inililipat sa turbine, at samakatuwid ay nagiging kinetic energy. Ang turbine, sa turn, ay nagtutulak sa rotor ng isang three-phase alternating current generator, na matatagpuan sa parehong baras ng turbine at gumagawa ng enerhiya.

Tingnan natin ang ilang elemento ng IES.

Steam turbine.

Ang daloy ng singaw ng tubig ay pumapasok sa pamamagitan ng mga guide vane papunta sa mga curved blades na naayos sa paligid ng circumference ng rotor, at, kumikilos sa kanila, nagiging sanhi ng pag-ikot ng rotor. Tulad ng nakikita mo, may mga puwang sa pagitan ng mga hilera ng mga blades ng balikat. Nandoon sila dahil ang rotor na ito ay tinanggal mula sa pabahay. Ang mga hilera ng mga blades ay binuo din sa katawan, ngunit ang mga ito ay nakatigil at nagsisilbi upang lumikha ng nais na anggulo ng saklaw ng singaw sa mga gumagalaw na blades.

Ang mga condensing steam turbine ay ginagamit upang gawing mekanikal na trabaho ang pinakamaraming init ng singaw hangga't maaari. Gumagana ang mga ito sa pamamagitan ng paglabas (pag-ubos) ng ginugol na singaw sa isang pampalapot kung saan pinananatili ang vacuum.

Ang turbine at generator na matatagpuan sa parehong baras ay tinatawag na turbogenerator. Three-phase alternating current generator (kasabay na makina).

Binubuo ito ng:

Na nagpapataas ng boltahe sa karaniwang halaga (35-110-220-330-500-750 kV). Sa kasong ito, ang kasalukuyang bumababa nang malaki (halimbawa, kapag ang boltahe ay tumaas ng 2 beses, ang kasalukuyang bumababa ng 4 na beses), na ginagawang posible na magpadala ng kapangyarihan sa mahabang distansya. Dapat pansinin na kapag pinag-uusapan natin ang tungkol sa klase ng boltahe, ang ibig sabihin natin ay linear (phase-to-phase) na boltahe.

Ang aktibong kapangyarihan na ginawa ng generator ay kinokontrol sa pamamagitan ng pagbabago ng dami ng carrier ng enerhiya, at ang kasalukuyang sa rotor winding ay nagbabago. Upang madagdagan ang aktibong output ng kuryente, kinakailangan upang madagdagan ang supply ng singaw sa turbine, at ang kasalukuyang sa rotor winding ay tataas. Hindi natin dapat kalimutan na ang generator ay kasabay, na nangangahulugan na ang dalas nito ay palaging katumbas ng dalas ng kasalukuyang sa sistema ng kuryente, at ang pagbabago ng mga parameter ng carrier ng enerhiya ay hindi makakaapekto sa dalas ng pag-ikot nito.

Bilang karagdagan, ang generator ay gumagawa din ng reaktibong kapangyarihan. Maaari itong magamit upang i-regulate ang output boltahe sa loob ng maliliit na limitasyon (ibig sabihin, hindi ito ang pangunahing paraan ng pag-regulate ng boltahe sa power system). Gumagana ito sa ganitong paraan. Kapag ang rotor winding ay overexcited, i.e. kapag ang boltahe sa rotor ay tumaas sa itaas ng nominal na halaga, ang "labis" na reaktibong kapangyarihan ay inilabas sa sistema ng kapangyarihan, at kapag ang rotor winding ay hindi nasasabik, ang reaktibong kapangyarihan ay natupok ng generator.

Kaya, sa alternating kasalukuyang pinag-uusapan natin ang maliwanag na kapangyarihan (sinusukat sa volt-amperes - VA), na katumbas ng square root ng kabuuan ng aktibo (sinusukat sa watts - W) at reaktibo (sinusukat sa volt-amperes reactive - VAR) kapangyarihan.

Ang tubig sa reservoir ay nagsisilbing alisin ang init mula sa condenser. Gayunpaman, ang mga splash pool ay kadalasang ginagamit para sa mga layuning ito.

o mga cooling tower. Ang mga cooling tower ay maaaring uri ng tower Fig.8

o pamaypay Fig.9

Ang mga cooling tower ay halos kapareho ng disenyo, na ang pagkakaiba lamang ay ang tubig ay dumadaloy pababa sa mga radiator, naglilipat ng init sa kanila, at sila ay pinalamig ng sapilitang hangin. Sa kasong ito, ang bahagi ng tubig ay sumingaw at dinadala sa kapaligiran.
Ang kahusayan ng naturang planta ng kuryente ay hindi hihigit sa 30%.

B) planta ng kuryente ng gas turbine.

Sa isang planta ng kuryente ng gas turbine, ang turbogenerator ay hindi hinihimok ng singaw, ngunit direkta ng mga gas na ginawa sa panahon ng pagkasunog ng gasolina. Sa kasong ito, ang natural na gas lamang ang maaaring gamitin, kung hindi man ay mabilis na mabibigo ang turbine dahil sa kontaminasyon nito sa mga produkto ng pagkasunog. Efficiency sa maximum load 25-33%

Higit na higit na kahusayan (hanggang 60%) ang maaaring makuha sa pamamagitan ng pagsasama-sama ng mga siklo ng singaw at gas. Ang ganitong mga halaman ay tinatawag na pinagsamang-ikot na mga halaman. Sa halip na isang maginoo na boiler, mayroon silang naka-install na waste heat boiler, na walang sariling mga burner. Tumatanggap ito ng init mula sa tambutso ng isang gas turbine. Sa kasalukuyan, ang mga CCGT ay aktibong ipinapasok sa ating buhay, ngunit sa ngayon ay kakaunti lamang ang mga ito sa Russia.

SA) Thermal power plants (ay naging mahalagang bahagi ng malalaking lungsod noong nakalipas na panahon). Fig.11

Ang thermal power plant ay structurally dinisenyo bilang condensing power plant (CPS). Ang kakaiba ng isang planta ng kuryente ng ganitong uri ay maaari itong makabuo ng parehong thermal at elektrikal na enerhiya nang sabay-sabay. Depende sa uri ng steam turbine, mayroong iba't ibang mga pamamaraan para sa pagkuha ng singaw, na nagbibigay-daan sa iyo upang kunin ang singaw na may iba't ibang mga parameter mula dito. Sa kasong ito, ang bahagi ng singaw o lahat ng singaw (depende sa uri ng turbine) ay pumapasok sa pampainit ng network, naglilipat ng init dito at nag-condens doon. Binibigyang-daan ka ng mga cogeneration turbin na i-regulate ang dami ng singaw para sa mga thermal o pang-industriya na pangangailangan, na nagpapahintulot sa planta ng CHP na gumana sa ilang mga mode ng pagkarga:

thermal - ang produksyon ng elektrikal na enerhiya ay ganap na nakadepende sa produksyon ng singaw para sa pang-industriya o distritong mga pangangailangan sa pagpainit.

electrical - ang electrical load ay independiyente sa thermal load. Bilang karagdagan, ang mga halaman ng CHP ay maaaring gumana sa ganap na condensing mode. Maaaring kailanganin ito, halimbawa, kung mayroong isang matinding kakulangan ng aktibong kapangyarihan sa tag-araw. Ang mode na ito ay hindi kumikita para sa mga thermal power plant, dahil ang kahusayan ay makabuluhang nabawasan.

Ang sabay-sabay na produksyon ng elektrikal na enerhiya at init (cogeneration) ay isang kumikitang proseso kung saan ang kahusayan ng istasyon ay makabuluhang nadagdagan. Halimbawa, ang kinakalkula na kahusayan ng CES ay maximum na 30%, at ang CHP ay humigit-kumulang 80%. Dagdag pa, ginagawang posible ng cogeneration na bawasan ang idle thermal emissions, na may positibong epekto sa ekolohiya ng lugar kung saan matatagpuan ang thermal power plant (kumpara sa kung mayroong thermal power plant na may katulad na kapasidad).

Tingnan natin ang steam turbine.

Kasama sa mga cogeneration steam turbines ang mga turbine na may:

Presyon sa likod;

Madaling iakma ang pagkuha ng singaw;

Pagpili at presyon sa likod.

Ang mga turbine na may back pressure ay nagpapatakbo sa pamamagitan ng nakakapagod na singaw hindi sa isang condenser, tulad ng sa IES, ngunit sa isang network heater, iyon ay, lahat ng singaw na dumadaan sa turbine ay napupunta sa mga pangangailangan sa pag-init. Ang disenyo ng naturang mga turbine ay may isang makabuluhang disbentaha: ang iskedyul ng pag-load ng kuryente ay ganap na nakasalalay sa iskedyul ng pag-load ng thermal, iyon ay, ang mga naturang aparato ay hindi maaaring makibahagi sa regulasyon ng pagpapatakbo ng dalas ng kasalukuyang sa sistema ng kuryente.

Sa mga turbine na may kinokontrol na pagkuha ng singaw, ito ay kinukuha sa kinakailangang dami sa mga intermediate na yugto, at ang mga hakbang para sa steam extraction na angkop sa kasong ito ay pinili. Ang ganitong uri ng turbine ay independiyente sa thermal load at ang kontrol ng output active power ay maaaring iakma sa loob ng mas malaking limitasyon kaysa sa back-pressure CHP plant.

Pinagsasama ng extraction at backpressure turbines ang mga function ng unang dalawang uri ng turbine.

Ang mga cogeneration turbine ng mga halaman ng CHP ay hindi laging hindi kayang baguhin ang init ng pagkarga sa maikling panahon. Upang masakop ang mga peak ng load, at kung minsan upang mapataas ang kuryente sa pamamagitan ng paglipat ng mga turbin sa condensing mode, ang mga peak water heating boiler ay inilalagay sa mga thermal power plant.

2) Nuclear power plants.

Sa Russia mayroong kasalukuyang 3 uri ng mga halaman ng reaktor. Ang pangkalahatang prinsipyo ng kanilang operasyon ay humigit-kumulang na katulad ng pagpapatakbo ng IES (sa mga lumang araw, ang mga nuclear power plant ay tinatawag na state district power plants). Ang tanging pangunahing pagkakaiba ay ang thermal energy ay nakuha hindi sa mga boiler gamit ang organic fuel, ngunit sa mga nuclear reactor.

Tingnan natin ang dalawang pinakakaraniwang uri ng mga reactor sa Russia.

1) RBMK reactor.

Ang isang natatanging tampok ng reactor na ito ay ang singaw para sa pag-ikot ng turbine ay direktang nakukuha sa reactor core.

RBMK core. Fig.13

ay binubuo ng mga vertical graphite column kung saan may mga longitudinal na butas, na may mga tubo na gawa sa zirconium alloy at hindi kinakalawang na asero na nakapasok doon. Ang graphite ay gumaganap bilang isang neutron moderator. Ang lahat ng mga channel ay nahahati sa mga channel ng gasolina at CPS (control and protection system). Mayroon silang iba't ibang mga circuit ng paglamig. Ang isang cassette (FA - fuel assembly) na may mga rod (TVEL - fuel element) sa loob na kung saan ay uranium pellets sa isang selyadong shell ay ipinasok sa mga channel ng gasolina. Ito ay malinaw na mula sa kanila na ang thermal energy ay nakuha, na inililipat sa isang coolant na patuloy na nagpapalipat-lipat mula sa ibaba hanggang sa itaas sa ilalim ng mataas na presyon - ordinaryong tubig, ngunit napakahusay na nalinis mula sa mga impurities.

Ang tubig, na dumadaan sa mga channel ng gasolina, ay bahagyang sumingaw, ang pinaghalong steam-water ay pumapasok mula sa lahat ng mga indibidwal na channel ng gasolina sa 2 separator drum, kung saan ang singaw ay nahiwalay sa tubig. Ang tubig ay muling pumapasok sa reaktor gamit ang mga circulation pump (4 sa kabuuan bawat loop), at ang singaw ay dumadaan sa mga linya ng singaw sa 2 turbine. Ang singaw ay pagkatapos ay condenses sa isang pampalapot at nagiging tubig, na bumalik sa reactor.

Ang thermal power ng reactor ay kinokontrol lamang sa tulong ng boron neutron absorber rods, na gumagalaw sa control rod channels. Ang tubig na nagpapalamig sa mga channel na ito ay nagmumula sa itaas hanggang sa ibaba.

Tulad ng napansin mo, hindi ko pa nabanggit ang sisidlan ng reactor. Ang katotohanan ay, sa katunayan, ang RBMK ay walang katawan ng barko. Ang aktibong zone na kakasabi ko lang sa iyo ay inilagay sa isang kongkretong baras, at sa itaas ito ay sarado na may takip na tumitimbang ng 2000 tonelada.

Ang figure sa itaas ay nagpapakita ng itaas na biological na proteksyon ng reaktor. Ngunit hindi mo dapat asahan na sa pamamagitan ng pag-angat ng isa sa mga bloke ay makikita mo ang dilaw-berdeng vent ng aktibong zone, hindi. Ang takip mismo ay matatagpuan nang makabuluhang mas mababa, at sa itaas nito, sa espasyo hanggang sa itaas na biological na proteksyon, may nananatiling isang puwang para sa mga channel ng komunikasyon at ganap na inalis ang absorber rods.

Naiwan ang espasyo sa pagitan ng mga column ng graphite para sa thermal expansion ng graphite. Ang pinaghalong nitrogen at helium gas ay umiikot sa espasyong ito. Ang komposisyon nito ay ginagamit upang hatulan ang higpit ng mga channel ng gasolina. Ang RBMK core ay idinisenyo upang pumutok ng hindi hihigit sa 5 channel; kung higit pa ang depressurized, ang takip ng reactor ay mapupunit at ang natitirang mga channel ay magbubukas. Ang ganitong pag-unlad ng mga kaganapan ay magdudulot ng pag-uulit ng trahedya sa Chernobyl (dito ang ibig kong sabihin ay hindi ang gawa ng tao na sakuna mismo, ngunit ang mga kahihinatnan nito).

Tingnan natin ang mga pakinabang ng RBMK:

—Salamat sa channel-by-channel na regulasyon ng thermal power, posibleng baguhin ang mga fuel assemblies nang hindi humihinto sa reactor. Araw-araw, kadalasan, maraming asamblea ang pinapalitan.

—Mababang presyon sa CMPC (multiple forced circulation circuit), na nag-aambag sa mas banayad na paglitaw ng mga aksidente na nauugnay sa pagka-depressurization nito.

— Kawalan ng isang mahirap gawin na sisidlan ng reaktor.

Tingnan natin ang mga disadvantages ng RBMK:

—Sa panahon ng operasyon, maraming mga error ang natuklasan sa geometry ng core, na hindi maaaring ganap na maalis sa umiiral na mga yunit ng kuryente ng ika-1 at ika-2 henerasyon (Leningrad, Kursk, Chernobyl, Smolensk). Ang mga yunit ng kapangyarihan ng RBMK ng ika-3 henerasyon (mayroong isa lamang - sa ika-3 na yunit ng kuryente ng Smolensk NPP) ay libre mula sa mga pagkukulang na ito.

—Ang reactor ay single-circuit. Iyon ay, ang mga turbine ay pinaikot ng singaw na ginawa nang direkta sa reaktor. Nangangahulugan ito na naglalaman ito ng mga radioactive na sangkap. Kung ang turbine ay humina (at nangyari ito sa Chernobyl nuclear power plant noong 1993), ang pag-aayos nito ay magiging lubhang kumplikado, at marahil ay imposible.

—Ang buhay ng serbisyo ng reactor ay tinutukoy ng buhay ng serbisyo ng graphite (30-40 taon). Pagkatapos ay dumating ang pagkasira nito, na ipinakita sa pamamaga nito. Ang prosesong ito ay nagdudulot na ng seryosong pag-aalala sa pinakalumang RBMK power unit, Leningrad-1, na itinayo noong 1973 (ito ay 39 taong gulang na). Ang pinaka-malamang na paraan sa labas ng sitwasyon ay isaksak ang ika-n na bilang ng mga channel upang mabawasan ang thermal expansion ng graphite.

—Ang graphite moderator ay isang nasusunog na materyal.

—Dahil sa malaking bilang ng mga shut-off valve, mahirap kontrolin ang reactor.

— Sa ika-1 at ika-2 henerasyon ay may kawalang-tatag kapag nagpapatakbo sa mababang kapangyarihan.

Sa pangkalahatan, maaari nating sabihin na ang RBMK ay isang mahusay na reactor para sa oras nito. Sa kasalukuyan, isang desisyon ang ginawa na huwag bumuo ng mga power unit na may ganitong uri ng reactor.

2) VVER reactor.

Ang RBMK ay kasalukuyang pinapalitan ng VVER. Ito ay may malaking pakinabang kumpara sa RBMK.

Ang core ay ganap na nakapaloob sa isang napakatibay na pambalot, na ginawa sa planta at dinadala sa pamamagitan ng tren at pagkatapos ay sa pamamagitan ng kalsada patungo sa power unit na itinatayo sa isang ganap na tapos na anyo. Ang moderator ay malinis na tubig sa ilalim ng presyon. Ang reactor ay binubuo ng 2 circuits: ang tubig mula sa unang circuit sa ilalim ng mataas na presyon ay nagpapalamig sa mga fuel assemblies, naglilipat ng init sa 2nd circuit gamit ang steam generator (gumaganap ng function ng heat exchanger sa pagitan ng 2 isolated circuits). Sa loob nito, ang pangalawang circuit na tubig ay kumukulo, nagiging singaw at napupunta sa turbine. Sa pangunahing circuit, ang tubig ay hindi kumukulo, dahil ito ay nasa ilalim ng napakataas na presyon. Ang singaw ng tambutso ay pinalapot sa condenser at babalik sa generator ng singaw. Ang double-circuit circuit ay may malaking pakinabang kumpara sa single-circuit:

Ang singaw na papunta sa turbine ay hindi radioactive.

Ang kapangyarihan ng reaktor ay maaaring kontrolin hindi lamang ng mga absorber rod, kundi pati na rin ng isang solusyon ng boric acid, na ginagawang mas matatag ang reaktor.

Ang mga pangunahing elemento ng circuit ay matatagpuan malapit sa isa't isa, kaya maaari silang ilagay sa isang karaniwang containment shell. Sa kaso ng mga ruptures sa pangunahing circuit, ang mga radioactive na elemento ay papasok sa containment at hindi ilalabas sa kapaligiran. Bilang karagdagan, pinoprotektahan ng containment shell ang reaktor mula sa mga panlabas na impluwensya (halimbawa, mula sa pagbagsak ng isang maliit na sasakyang panghimpapawid o isang pagsabog sa labas ng perimeter ng istasyon).

Ang reactor ay hindi mahirap paandarin.

Mayroon ding mga disadvantages:

—Di tulad ng RBMK, hindi mapapalitan ang gasolina habang tumatakbo ang reactor, kasi ito ay matatagpuan sa isang karaniwang pabahay, at hindi sa magkahiwalay na mga channel, tulad ng sa RBMK. Ang oras ng pag-reload ng gasolina ay karaniwang tumutugma sa oras ng regular na pag-aayos, na binabawasan ang epekto ng kadahilanang ito sa naka-install na kadahilanan ng kapasidad.

—Ang pangunahing circuit ay nasa ilalim ng mataas na presyon, na maaaring magdulot ng mas malaking aksidente sa panahon ng depressurization kaysa sa RBMK.

—Ang reactor vessel ay napakahirap i-transport mula sa manufacturing plant patungo sa nuclear power plant construction site.

Buweno, tiningnan natin ang gawain ng mga thermal power plant, ngayon tingnan natin ang trabaho

Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang hydroelectric power station ay medyo simple. Ang isang chain ng hydraulic structures ay nagbibigay ng kinakailangang presyon ng tubig na dumadaloy sa mga blades ng isang hydraulic turbine, na nagtutulak sa mga generator na gumagawa ng kuryente.

Ang kinakailangang presyon ng tubig ay nabuo sa pamamagitan ng pagtatayo ng isang dam, at bilang isang resulta ng konsentrasyon ng ilog sa isang tiyak na lugar, o sa pamamagitan ng diversion - ang natural na daloy ng tubig. Sa ilang mga kaso, parehong ginagamit ang isang dam at isang diversion upang makuha ang kinakailangang presyon ng tubig. Ang mga hydroelectric power plant ay may napakataas na flexibility ng nabuong kapangyarihan, pati na rin ang mababang halaga ng nabuong kuryente. Ang tampok na ito ng mga hydroelectric power plant ay humantong sa paglikha ng isa pang uri ng power plant - pumped storage power plant. Ang mga nasabing istasyon ay may kakayahang mag-ipon ng nabuong kuryente at gamitin ito sa mga oras ng peak load. Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng naturang mga planta ng kuryente ay ang mga sumusunod: sa ilang partikular na panahon (karaniwan ay sa gabi), ang mga pumped storage power plant na hydroelectric unit ay gumagana tulad ng mga pump, kumokonsumo ng elektrikal na enerhiya mula sa power system, at pumping ng tubig sa mga espesyal na kagamitan sa itaas na pool. Kapag ang demand ay lumitaw (sa panahon ng peak load), ang tubig mula sa kanila ay pumapasok sa pressure pipeline at nagtutulak sa mga turbine. Ang mga PSPP ay gumaganap ng isang napakahalagang function sa sistema ng enerhiya (frequency regulation), ngunit hindi ito malawak na ginagamit sa ating bansa, dahil sila ay nagtatapos sa pagkonsumo ng mas maraming kapangyarihan kaysa sa kanilang ginawa. Iyon ay, ang isang istasyon ng ganitong uri ay hindi kumikita para sa may-ari. Halimbawa, sa Zagorskaya PSPP ang kapasidad ng mga hydrogenerator sa generator mode ay 1200 MW, at sa pumping mode - 1320 MW. Gayunpaman, ang ganitong uri ng istasyon ay pinakaangkop para sa mabilis na pagtaas o pagbaba ng nabuong kapangyarihan, kaya kapaki-pakinabang na itayo ang mga ito malapit, halimbawa, mga nuclear power plant, dahil ang huli ay gumagana sa pangunahing mode.

Eksaktong tiningnan namin kung paano nagagawa ang elektrikal na enerhiya. Oras na para tanungin ang iyong sarili ng isang seryosong tanong: "Anong uri ng mga istasyon ang pinakamahusay na nakakatugon sa lahat ng mga modernong kinakailangan para sa pagiging maaasahan, pagkamagiliw sa kapaligiran, at, bilang karagdagan, magkakaroon din ng mababang gastos sa enerhiya?" Iba-iba ang sasagutin ng bawat isa sa tanong na ito. Hayaan mong ibigay ko sa iyo ang aking listahan ng "pinakamahusay sa pinakamahusay".

1) CHP na pinapagana ng natural gas. Ang kahusayan ng naturang mga istasyon ay napakataas, ang gastos ng gasolina ay mataas din, ngunit ang natural na gas ay isa sa mga "pinakamalinis" na uri ng gasolina, at ito ay napakahalaga para sa ekolohiya ng lungsod, sa loob ng mga hangganan kung saan ang thermal power. karaniwang matatagpuan ang mga halaman.

2) HPP at PSPP. Ang mga bentahe sa mga thermal station ay halata, dahil ang ganitong uri ng istasyon ay hindi nagpaparumi sa kapaligiran at gumagawa ng "pinakamurang" enerhiya, na, bilang karagdagan, ay isang nababagong mapagkukunan.

3) CCGT power plant gamit ang natural gas. Ang pinakamataas na kahusayan sa mga thermal station, pati na rin ang maliit na halaga ng gasolina na natupok, ay bahagyang malulutas ang problema ng thermal polusyon ng biosphere at limitadong mga reserba ng fossil fuels.

4) Nuclear power plant. Sa normal na operasyon, ang isang nuclear power plant ay naglalabas ng 3-5 beses na mas kaunting mga radioactive substance sa kapaligiran kaysa sa isang thermal station ng parehong kapangyarihan, kaya ang bahagyang pagpapalit ng mga thermal power plant na may mga nuclear ay ganap na makatwiran.

5) GRES. Sa kasalukuyan, ang mga naturang istasyon ay gumagamit ng natural na gas bilang panggatong. Ito ay ganap na walang kahulugan, dahil sa parehong tagumpay sa mga hurno ng mga planta ng kuryente ng distrito ng estado ay posible na gamitin ang nauugnay na petroleum gas (APG) o magsunog ng karbon, ang mga reserbang kung saan ay napakalaki kumpara sa mga reserba ng natural na gas.

Ito ang nagtatapos sa unang bahagi ng artikulo.

Ang materyal na inihanda ni:
mag-aaral ng grupong ES-11b South-West State University Agibalov Sergey.

Ano ito at ano ang mga prinsipyo ng pagpapatakbo ng mga thermal power plant? Ang pangkalahatang kahulugan ng naturang mga bagay ay humigit-kumulang sa mga sumusunod - ito ay mga power plant na nagpoproseso ng natural na enerhiya sa elektrikal na enerhiya. Ginagamit din ang gasolina ng natural na pinagmulan para sa mga layuning ito.

Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng mga thermal power plant. Maikling Paglalarawan

Ngayon, tiyak na sa gayong mga pasilidad na ang pagkasunog ay pinakalaganap na naglalabas ng thermal energy. Ang gawain ng mga thermal power plant ay gamitin ang enerhiya na ito upang makagawa ng elektrikal na enerhiya.

Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng mga thermal power plant ay hindi lamang ang henerasyon kundi pati na rin ang produksyon ng thermal energy, na ibinibigay din sa mga mamimili sa anyo ng mainit na tubig, halimbawa. Bilang karagdagan, ang mga pasilidad ng enerhiya na ito ay bumubuo ng halos 76% ng lahat ng kuryente. Ang malawakang paggamit na ito ay dahil sa ang katunayan na ang pagkakaroon ng fossil fuels para sa pagpapatakbo ng istasyon ay medyo mataas. Ang pangalawang dahilan ay ang pagdadala ng gasolina mula sa lugar ng pagkuha nito sa istasyon mismo ay isang medyo simple at naka-streamline na operasyon. Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng mga thermal power plant ay idinisenyo sa paraang posibleng gamitin ang waste heat ng working fluid para sa pangalawang supply nito sa consumer.

Paghihiwalay ng mga istasyon ayon sa uri

Kapansin-pansin na ang mga thermal station ay maaaring nahahati sa mga uri depende sa kung anong uri ng init ang kanilang ginawa. Kung ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang thermal power plant ay upang makagawa lamang ng elektrikal na enerhiya (iyon ay, hindi ito nagbibigay ng thermal energy sa consumer), kung gayon ito ay tinatawag na condensing power plant (CES).

Ang mga pasilidad na inilaan para sa produksyon ng elektrikal na enerhiya, para sa supply ng singaw, pati na rin ang supply ng mainit na tubig sa mamimili, ay may mga steam turbine sa halip na mga condensing turbine. Gayundin sa mga naturang elemento ng istasyon mayroong isang intermediate steam extraction o isang backpressure device. Ang pangunahing bentahe at prinsipyo ng pagpapatakbo ng ganitong uri ng thermal power plant (CHP) ay ang basurang singaw ay ginagamit din bilang pinagmumulan ng init at ibinibigay sa mga mamimili. Binabawasan nito ang pagkawala ng init at ang dami ng nagpapalamig na tubig.

Mga pangunahing prinsipyo ng pagpapatakbo ng mga thermal power plant

Bago magpatuloy sa pagsasaalang-alang sa prinsipyo ng pagpapatakbo mismo, kinakailangang maunawaan kung anong uri ng istasyon ang pinag-uusapan natin. Kasama sa karaniwang disenyo ng naturang mga pasilidad ang isang sistema tulad ng intermediate superheating ng singaw. Ito ay kinakailangan dahil ang thermal efficiency ng isang circuit na may intermediate superheating ay mas mataas kaysa sa isang system na wala nito. Sa madaling salita, ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang thermal power plant na may tulad na pamamaraan ay magiging mas mahusay na may parehong paunang at panghuling tinukoy na mga parameter kaysa sa wala ito. Mula sa lahat ng ito maaari nating tapusin na ang batayan ng pagpapatakbo ng istasyon ay organikong gasolina at pinainit na hangin.

Scheme ng trabaho

Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng thermal power plant ay itinayo bilang mga sumusunod. Ang materyal na panggatong, pati na rin ang oxidizer, ang papel na kadalasang ginagampanan ng pinainit na hangin, ay pinapakain sa tuluy-tuloy na daloy sa hurno ng boiler. Ang mga sangkap tulad ng karbon, langis, langis ng gasolina, gas, shale, at pit ay maaaring kumilos bilang panggatong. Kung pinag-uusapan natin ang pinakakaraniwang gasolina sa teritoryo ng Russian Federation, ito ay alikabok ng karbon. Dagdag pa, ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng mga thermal power plant ay itinayo sa paraang ang init na nabuo sa pamamagitan ng pagsunog ng gasolina ay nagpapainit ng tubig sa steam boiler. Bilang resulta ng pag-init, ang likido ay na-convert sa saturated steam, na pumapasok sa steam turbine sa pamamagitan ng steam outlet. Ang pangunahing layunin ng aparatong ito sa istasyon ay upang i-convert ang enerhiya ng papasok na singaw sa mekanikal na enerhiya.

Ang lahat ng mga elemento ng turbine na maaaring lumipat ay malapit na konektado sa baras, bilang isang resulta kung saan sila ay umiikot bilang isang solong mekanismo. Upang paikutin ang baras, inililipat ng steam turbine ang kinetic energy ng singaw sa rotor.

Mekanikal na bahagi ng istasyon

Ang disenyo at prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang thermal power plant sa mekanikal na bahagi nito ay nauugnay sa pagpapatakbo ng rotor. Ang singaw na nagmumula sa turbine ay may napakataas na presyon at temperatura. Dahil dito, nalikha ang mataas na panloob na enerhiya ng singaw, na dumadaloy mula sa boiler papunta sa mga turbine nozzle. Ang mga jet ng singaw, na dumadaan sa nozzle sa tuluy-tuloy na daloy, sa mataas na bilis, na kadalasang mas mataas pa kaysa sa bilis ng tunog, ay kumikilos sa mga blades ng turbine. Ang mga elementong ito ay mahigpit na naayos sa disk, na, sa turn, ay malapit na konektado sa baras. Sa oras na ito, ang mekanikal na enerhiya ng singaw ay na-convert sa mekanikal na enerhiya ng mga rotor turbine. Kung pinag-uusapan natin nang mas tumpak ang tungkol sa prinsipyo ng pagpapatakbo ng mga thermal power plant, kung gayon ang mekanikal na epekto ay nakakaapekto sa rotor ng turbogenerator. Ito ay dahil sa ang katunayan na ang baras ng isang maginoo na rotor at generator ay mahigpit na pinagsama sa bawat isa. At pagkatapos ay mayroong isang medyo kilalang, simple at naiintindihan na proseso ng pag-convert ng mekanikal na enerhiya sa elektrikal na enerhiya sa isang aparato tulad ng isang generator.

Ang paggalaw ng singaw pagkatapos ng rotor

Matapos ang singaw ng tubig ay pumasa sa turbine, ang presyon at temperatura ay bumaba nang malaki, at pumapasok ito sa susunod na bahagi ng istasyon - ang condenser. Sa loob ng elementong ito, ang singaw ay binabalik sa likido. Upang maisagawa ang gawaing ito, mayroong nagpapalamig na tubig sa loob ng condenser, na ibinibigay doon sa pamamagitan ng mga tubo na tumatakbo sa loob ng mga dingding ng aparato. Matapos ang singaw ay ma-convert pabalik sa tubig, ito ay pumped out sa pamamagitan ng isang condensate pump at pumasok sa susunod na compartment - ang deaerator. Mahalaga rin na tandaan na ang pumped water ay dumadaan sa mga regenerative heaters.

Ang pangunahing gawain ng deaerator ay alisin ang mga gas mula sa papasok na tubig. Kasabay ng operasyon ng paglilinis, ang likido ay pinainit sa parehong paraan tulad ng sa mga regenerative heaters. Para sa layuning ito, ginagamit ang init ng singaw, na kinuha mula sa kung ano ang napupunta sa turbine. Ang pangunahing layunin ng operasyon ng deaeration ay upang bawasan ang oxygen at carbon dioxide na nilalaman sa likido sa mga katanggap-tanggap na halaga. Nakakatulong ito na bawasan ang rate ng kaagnasan sa mga daanan kung saan ibinibigay ang tubig at singaw.

Mga istasyon ng karbon

Mayroong mataas na pag-asa sa prinsipyo ng pagpapatakbo ng mga thermal power plant sa uri ng gasolina na ginamit. Mula sa teknolohikal na pananaw, ang pinakamahirap na sangkap na ipatupad ay karbon. Sa kabila nito, ang mga hilaw na materyales ang pangunahing pinagmumulan ng kuryente sa naturang mga pasilidad, ang bilang nito ay humigit-kumulang 30% ng kabuuang bahagi ng mga istasyon. Bilang karagdagan, ito ay binalak upang madagdagan ang bilang ng mga naturang bagay. Kapansin-pansin din na ang bilang ng mga functional compartment na kinakailangan para sa pagpapatakbo ng istasyon ay mas malaki kaysa sa iba pang mga uri.

Paano tumatakbo ang mga thermal power plant sa gasolina ng karbon?

Upang ang istasyon ay patuloy na gumana, ang karbon ay patuloy na dinadala sa kahabaan ng mga riles ng tren, na ibinababa gamit ang mga espesyal na aparato sa pagbabawas. Pagkatapos ay mayroong mga elemento tulad ng kung saan ibinibigay ang diskargadong karbon sa bodega. Susunod, ang gasolina ay pumapasok sa planta ng pagdurog. Kung kinakailangan, posible na i-bypass ang proseso ng paghahatid ng karbon sa bodega at ilipat ito nang direkta sa mga pandurog mula sa mga aparato sa pagbabawas. Matapos makapasa sa yugtong ito, ang mga durog na hilaw na materyales ay pumasok sa hilaw na bunker ng karbon. Ang susunod na hakbang ay ang pagbibigay ng materyal sa pamamagitan ng mga feeder sa mga pulverized coal mill. Susunod, ang alikabok ng karbon, gamit ang isang pneumatic na paraan ng transportasyon, ay ipapakain sa coal dust bunker. Sa landas na ito, ang substansiya ay lumalampas sa mga elemento tulad ng isang separator at isang cyclone, at mula sa hopper ay dumadaloy na ito sa mga feeder nang direkta sa mga burner. Ang hangin na dumadaan sa cyclone ay sinisipsip ng mill fan at pagkatapos ay ipinapasok sa combustion chamber ng boiler.

Dagdag pa, ang paggalaw ng gas ay mukhang humigit-kumulang sa mga sumusunod. Ang pabagu-bago ng isip na sangkap na nabuo sa silid ng combustion boiler ay dumadaan nang sunud-sunod sa mga aparato tulad ng mga gas duct ng planta ng boiler, kung gayon, kung ang isang steam reheat system ay ginagamit, ang gas ay ibinibigay sa pangunahin at pangalawang superheater. Sa kompartimento na ito, pati na rin sa water economizer, ibinibigay ng gas ang init nito upang mapainit ang gumaganang likido. Susunod, naka-install ang isang elemento na tinatawag na air superheater. Dito ginagamit ang thermal energy ng gas para init ang papasok na hangin. Pagkatapos na dumaan sa lahat ng mga elementong ito, ang pabagu-bago ng isip na sangkap ay pumasa sa kolektor ng abo, kung saan ito ay nililinis ng abo. Pagkatapos nito, ilalabas ng mga smoke pump ang gas at ilalabas ito sa atmospera gamit ang gas pipe.

Thermal power plants at nuclear power plants

Kadalasan ang tanong ay lumitaw tungkol sa kung ano ang karaniwan sa pagitan ng mga thermal power plant at kung may mga pagkakatulad sa mga prinsipyo ng pagpapatakbo ng mga thermal power plant at nuclear power plant.

Kung pag-uusapan natin ang kanilang pagkakatulad, marami sa kanila. Una, pareho silang binuo sa paraang para sa kanilang trabaho ay gumagamit sila ng likas na yaman na fossil at excreted. Bilang karagdagan, mapapansin na ang parehong mga bagay ay naglalayong makabuo ng hindi lamang elektrikal na enerhiya, kundi pati na rin ang thermal energy. Ang mga pagkakatulad sa mga prinsipyo ng pagpapatakbo ay nakasalalay din sa katotohanan na ang mga thermal power plant at nuclear power plant ay may mga turbine at steam generator na kasangkot sa proseso ng operasyon. Karagdagan, mayroon lamang ilang mga pagkakaiba. Kabilang dito ang katotohanan na, halimbawa, ang halaga ng konstruksiyon at kuryente na nakuha mula sa mga thermal power plant ay mas mababa kaysa sa mga nuclear power plant. Ngunit, sa kabilang banda, ang mga nuclear power plant ay hindi nagpaparumi sa kapaligiran hangga't ang basura ay itinatapon nang tama at walang aksidenteng naganap. Habang ang mga thermal power plant, dahil sa kanilang prinsipyo sa pagpapatakbo, ay patuloy na naglalabas ng mga nakakapinsalang sangkap sa kapaligiran.

Dito nakasalalay ang pangunahing pagkakaiba sa pagpapatakbo ng mga nuclear power plant at thermal power plant. Kung sa mga thermal facility ang thermal energy mula sa fuel combustion ay kadalasang inililipat sa tubig o na-convert sa steam, kung gayon sa mga nuclear power plant ang enerhiya ay kinuha mula sa fission ng uranium atoms. Ang nagresultang enerhiya ay ginagamit upang magpainit ng iba't ibang mga sangkap at tubig ay ginagamit dito medyo bihira. Bilang karagdagan, ang lahat ng mga sangkap ay nakapaloob sa sarado, selyadong mga circuit.

Pag-init ng distrito

Sa ilang mga thermal power plant, maaaring kabilang sa kanilang disenyo ang isang sistema na humahawak sa pag-init ng planta ng kuryente mismo, pati na rin ang katabing nayon, kung mayroon man. Sa mga network heaters ng pag-install na ito, ang singaw ay kinuha mula sa turbine, at mayroon ding isang espesyal na linya para sa pag-alis ng condensate. Ang tubig ay ibinibigay at pinalalabas sa pamamagitan ng isang espesyal na sistema ng pipeline. Ang elektrikal na enerhiya na bubuo sa ganitong paraan ay aalisin mula sa de-koryenteng generator at ipinadala sa mamimili, na dumadaan sa mga step-up na transformer.

Pangunahing kagamitan

Kung pinag-uusapan natin ang mga pangunahing elemento na pinapatakbo sa mga thermal power plant, ito ay mga boiler house, pati na rin ang mga yunit ng turbine na ipinares sa isang electric generator at isang kapasitor. Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng pangunahing kagamitan at karagdagang kagamitan ay mayroon itong karaniwang mga parameter sa mga tuntunin ng kapangyarihan nito, pagiging produktibo, mga parameter ng singaw, pati na rin ang boltahe at kasalukuyang, atbp. Mapapansin din na ang uri at bilang ng mga pangunahing elemento ay pinili depende sa kung gaano karaming kapangyarihan ang kailangang makuha mula sa isang thermal power plant, pati na rin ang operating mode nito. Ang isang animation ng prinsipyo ng pagpapatakbo ng mga thermal power plant ay makakatulong upang maunawaan ang isyung ito nang mas detalyado.