بيت ائتمان أقدم محطة للطاقة في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية. محطة الطاقة الحرارية

أقدم محطة للطاقة في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية. محطة الطاقة الحرارية

الطاقة المخبأة في الوقود الأحفوري - الفحم أو النفط أو غاز طبيعي، ولا يمكن الحصول عليها فورًا على شكل كهرباء. يتم حرق الوقود أولا. تعمل الحرارة المنبعثة على تسخين الماء وتحوله إلى بخار. يقوم البخار بتدوير التوربين، ويقوم التوربين بتدوير دوار المولد، الذي يولد، أي ينتج، تيارًا كهربائيًا.

يمكن ملاحظة هذه العملية المعقدة ومتعددة المراحل برمتها في محطة الطاقة الحرارية (TPP)، المجهزة بآلات الطاقة التي تحول الطاقة المخبأة في الوقود العضوي (الصخر الزيتي والفحم والنفط ومنتجاته والغاز الطبيعي) إلى طاقة كهربائية. الأجزاء الرئيسية لمحطة الطاقة الحرارية هي محطة الغلاية والتوربينات البخارية والمولد الكهربائي.

تركيب الغلايات - مجموعة من الأجهزة لإنتاج بخار الماء تحت الضغط. ويتكون من صندوق نار يتم فيه حرق الوقود العضوي، ومساحة احتراق تمر من خلالها منتجات الاحتراق مدخنةوغلاية بخارية يغلي فيها الماء. يسمى جزء الغلاية الذي يتلامس مع اللهب أثناء التسخين بسطح التسخين.

هناك 3 أنواع من الغلايات: غلايات تعمل بالدخان، وغلايات أنابيب المياه، وغلايات تعمل مرة واحدة. يوجد داخل غلايات الاحتراق سلسلة من الأنابيب التي تمر من خلالها منتجات الاحتراق إلى المدخنة. تحتوي العديد من أنابيب الدخان على سطح تسخين ضخم، ونتيجة لذلك فإنها تستفيد بشكل جيد من طاقة الوقود. الماء الموجود في هذه الغلايات موجود بين أنابيب الدخان.

أما في غلايات أنابيب المياه، فإن العكس هو الصحيح: حيث يتم إطلاق الماء عبر الأنابيب، ويتم تمرير الغازات الساخنة بين الأنابيب. الأجزاء الرئيسية للغلاية هي صندوق الاحتراق وأنابيب الغليان وغلاية البخار وجهاز التسخين. تتم عملية تكوين البخار في أنابيب الغليان. يدخل البخار المتولد فيها إلى المرجل البخاري، حيث يتجمع في الجزء العلوي منه، فوق الماء المغلي. من غلاية البخار، يمر البخار إلى جهاز التسخين الفائق ويتم تسخينه هناك. يتم سكب الوقود في هذه الغلاية من خلال الباب، ويتم توفير الهواء اللازم لاحتراق الوقود من خلال باب آخر إلى حفرة الرماد. ترتفع الغازات الساخنة إلى الأعلى، وتنحني حول الأقسام، وتتبع المسار الموضح في الرسم التخطيطي لهذه المقالة (انظر الشكل).

في الغلايات التي تستخدم لمرة واحدة، يتم تسخين المياه في أنابيب ملفوفة طويلة.

يتم توفير المياه لهذه الأنابيب عن طريق المضخة. يمر عبر الملف، ويتبخر تماما، ويتم تسخين البخار الناتج إلى درجة الحرارة المطلوبة ثم يترك الملفات.

تركيبات الغلايات التي تعمل مع التسخين المتوسط للبخار هي جزء لا يتجزأالتثبيت يسمى وحدة الطاقة "التوربينات المرجل".

في المستقبل، على سبيل المثال، لاستخدام الفحم من حوض كانسك-اتشينسك، سيتم بناء محطات طاقة حرارية كبيرة بقدرة تصل إلى 6400 ميجاوات مع وحدات طاقة تبلغ قدرة كل منها 800 ميجاوات، حيث ستنتج محطات الغلايات 2650 طنًا من البخار يوميًا ساعة مع درجة حرارة تصل إلى 565 درجة مئوية وضغط 25 ميجا باسكال.

مصنع الغلايات ينتج البخار ضغط مرتفعالذي يذهب الى توربينات البخار- المحرك الرئيسي لمحطة الطاقة الحرارية. في التوربين، يتمدد البخار، وينخفض ضغطه، وتتحول الطاقة الكامنة إلى طاقة ميكانيكية. يقوم التوربين البخاري بتشغيل دوار المولد الذي ينتج تيارًا كهربائيًا.

في المدن الكبيرة، يتم بناء محطات مشتركة للحرارة والطاقة (CHPs) في أغلب الأحيان، وفي المناطق ذات الوقود الرخيص، يتم بناء محطات طاقة التكثيف (CPPs).

محطة الطاقة الحرارية هي محطة طاقة حرارية لا تنتج الطاقة الكهربائية فحسب، بل تنتج أيضًا الحرارة في شكلها الماء الساخنوزوجين. لا يزال البخار الخارج من التوربين البخاري يحتوي على الكثير من الطاقة الحرارية. وفي محطة الطاقة الحرارية يتم استخدام هذه الحرارة بطريقتين: إما البخار بعد التوربين الذي يرسل إلى المستهلك ولا يعود إلى المحطة، أو ينقل الحرارة في المبادل الحراري إلى الماء الذي يرسل إلى المستهلك ، ويتم إرجاع البخار مرة أخرى إلى النظام. ولذلك فإن محطة الطاقة الحرارية تتمتع بكفاءة عالية تصل إلى 50-60%.

توجد محطات توليد الطاقة الحرارية بأنواعها التدفئة والصناعية. التدفئة تقوم محطات CHP بتسخين المباني السكنية والعامة وتزويدها بالمياه الساخنة، بينما تقوم المصانع الصناعية بتزويدها بالحرارة المؤسسات الصناعية. ينتقل البخار من محطات الطاقة الحرارية لمسافات تصل إلى عدة كيلومترات، وينتقل الماء الساخن لمسافات تصل إلى 30 كيلومترًا أو أكثر. ونتيجة لذلك، يتم بناء محطات الطاقة الحرارية بالقرب من المدن الكبرى.

يتم استخدام كمية هائلة من الطاقة الحرارية لتدفئة المناطق أو التدفئة المركزية لشققنا ومدارسنا ومؤسساتنا. قبل ثورة أكتوبر التدفئة المركزيةلم تكن هناك منازل. تم تدفئة المنازل بواسطة المواقد التي أحرقت الكثير من الخشب والفحم. بدأت التدفئة المركزية في بلدنا في السنوات الأولى من الحكم السوفييتي، عندما بدأ بناء محطات الطاقة الحرارية الكبيرة، وفقًا لخطة GOELRO (1920).

خلف السنوات الاخيرةيتقدم تطوير التدفئة المركزية في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية بسرعة خاصة. القدرة الإجمالية لمحطات الطاقة الحرارية في أوائل الثمانينات. تجاوزت 50 مليون كيلووات.

لكن الحصة الرئيسية من الكهرباء المولدة بواسطة محطات الطاقة الحرارية تأتي من محطات توليد الطاقة بالتكثيف (CPS). في بلدنا يطلق عليها في كثير من الأحيان محطات الطاقة الكهربائية في مناطق الولاية (SDPPs). على عكس محطات الطاقة الحرارية، حيث يتم استخدام حرارة البخار المنبعث في التوربينات لتدفئة المباني السكنية والصناعية، يتم تحويل البخار المنبعث في المحركات (المحركات البخارية والتوربينات) بواسطة المكثفات إلى ماء (المكثفات)، في محطات الطاقة الشمسية المركزة، والتي يتم إعادتها مرة أخرى إلى الغلايات لإعادة استخدامها. يتم بناء محطات CPP مباشرة بالقرب من مصادر إمدادات المياه: البحيرات والأنهار والبحار. يتم فقدان الحرارة التي يتم إزالتها من محطة توليد الكهرباء بمياه التبريد بشكل لا رجعة فيه. كفاءة IES لا تتجاوز 35-42٪.

يتم تسليم العربات التي تحتوي على الفحم المسحوق جيدًا إلى الجسر العلوي ليلًا ونهارًا وفقًا لجدول زمني صارم. يقوم مفرغ خاص بتوجيه العربات ويتم سكب الوقود في القبو. تقوم المطاحن بطحنه بعناية إلى مسحوق وقود، ثم يطير إلى فرن الغلايات البخارية مع الهواء. تغطي النيران بإحكام حزم الأنابيب التي يغلي فيها الماء. يتكون بخار الماء. من خلال الأنابيب - خطوط البخار - يتم توجيه البخار إلى التوربين ويضرب شفرات التوربين الدوارة من خلال الفوهات. بعد إعطاء الطاقة للدوار، يذهب بخار العادم إلى المكثف، ويبرد ويتحول إلى ماء. تقوم المضخات بتزويدها مرة أخرى إلى المرجل. وتستمر الطاقة في حركتها من دوار التوربين إلى دوار المولد. في المولد يحدث تحوله النهائي: يصبح كهرباء. هذا هو المكان الذي تنتهي فيه سلسلة الطاقة IES.

وعلى عكس محطات الطاقة الكهرومائية، يمكن بناء محطات الطاقة الحرارية في أي مكان، وبالتالي تقريب مصادر الكهرباء من المستهلك وتوزيع محطات الطاقة الحرارية بالتساوي على جميع المناطق الاقتصادية في البلاد. وتتمثل ميزة محطات الطاقة الحرارية في أنها تعمل على جميع أنواع الوقود العضوي تقريبًا - الفحم والصخر الزيتي والوقود السائل والغاز الطبيعي.

أكبر محطات الطاقة الحرارية التكثيفية في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية تشمل Reftinskaya ( منطقة سفيردلوفسك)، زابوروجي، كوستروما، أوجليجورسك (منطقة دونيتسك). وتتجاوز قوة كل منهما 3000 ميجاوات.

تعتبر بلادنا رائدة في بناء محطات الطاقة الحرارية، التي يتم توفير طاقتها بواسطة مفاعل نووي (انظر محطة الطاقة النووية، الطاقة النووية).

تعريف

برج التبريد

صفات

تصنيف

محطة مشتركة للحرارة والكهرباء

جهاز ميني-CHP

الغرض من حزب الشعب الجمهوري المصغر

استخدام الحرارة من مصغرة CHP

الوقود لمصغرة CHP

Mini-CHP والبيئة

محرك توربيني غازي

مصنع الدورة المركبة

مبدأ التشغيل

مزايا

الانتشار

محطة توليد الطاقة التكثيف

قصة

مبدأ التشغيل

الأنظمة الأساسية

التأثير في بيئة

الوضع الحالي

فيرخنيتاجيلسكايا غريس

كاشيرسكايا غريس

بسكوفسكايا غريس

محطة كهرباء منطقة ستافروبول

سمولينسكايا غريس

محطة الطاقة الحرارية هي(أو محطة الطاقة الحرارية) هي محطة توليد الطاقة التي تولد الطاقة الكهربائية عن طريق تحويل الطاقة الكيميائية للوقود إلى الطاقة الميكانيكية لدوران عمود المولد الكهربائي.

المكونات الرئيسية لمحطة الطاقة الحرارية هي:

المحركات - وحدات الطاقة محطة توليد الطاقة الحرارية

مولدات كهربائية

المبادلات الحرارية TPP - محطات الطاقة الحرارية

أبراج التبريد.

برج التبريد

برج التبريد (الألمانية gradieren - لتغليظ المحلول الملحي؛ في الأصل كانت أبراج التبريد تستخدم لاستخراج الملح عن طريق التبخر) هو جهاز لتبريد كمية كبيرة من الماء مع تدفق مباشر للهواء الجوي. أحيانًا تسمى أبراج التبريد أيضًا بأبراج التبريد.

حاليا، تستخدم أبراج التبريد بشكل رئيسي في الأنظمة إعادة تدوير إمدادات المياهللمبادلات الحرارية للتبريد (عادة في محطات الطاقة الحرارية ومحطات الحرارة والطاقة المشتركة). في الهندسة المدنية، تستخدم أبراج التبريد في تكييف الهواء، على سبيل المثال، لتبريد مكثفات وحدات التبريد، لتبريد مولدات الطاقة في حالات الطوارئ. في الصناعة، تُستخدم أبراج التبريد لتبريد آلات التبريد، وآلات قولبة البلاستيك، والتنقية الكيميائية للمواد.

يحدث التبريد بسبب تبخر جزء من الماء عندما يتدفق في طبقة رقيقة أو يسقط على طول رشاش خاص، حيث يتم توفير تدفق الهواء في الاتجاه المعاكس لحركة الماء. عندما يتبخر 1% من الماء، تنخفض درجة حرارة الماء المتبقي بمقدار 5.48 درجة مئوية.

كقاعدة عامة، يتم استخدام أبراج التبريد حيث لا يمكن استخدام المسطحات المائية الكبيرة (البحيرات والبحار) للتبريد. بالإضافة إلى ذلك، طريقة التبريد هذه صديقة للبيئة أكثر.

البديل البسيط والرخيص لأبراج التبريد هو أحواض الرش، حيث يتم تبريد المياه عن طريق الرش البسيط.

صفات

المعلمة الرئيسية لبرج التبريد هي قيمة كثافة الري - القيمة المحددة لاستهلاك المياه لكل 1 متر مربع من مساحة الري.

يتم تحديد معايير التصميم الرئيسية لأبراج التبريد من خلال الحسابات الفنية والاقتصادية اعتمادًا على حجم ودرجة حرارة الماء المبرد والمعلمات الجوية (درجة الحرارة والرطوبة وما إلى ذلك) في موقع التثبيت.

استخدام أبراج التبريد في وقت الشتاءيمكن أن يكون خطيرًا، خاصة في المناخات القاسية، بسبب احتمالية تجميد برج التبريد. يحدث هذا غالبًا في المكان الذي يتلامس فيه الهواء البارد كمية قليلةماء دافئ. لمنع تجميد برج التبريد، وبالتالي فشله، من الضروري ضمان التوزيع الموحد للمياه المبردة على سطح الرشاش ومراقبة نفس كثافة الري في المناطق الفردية لبرج التبريد. غالبًا ما تكون مراوح المنفاخ عرضة للتجمد بسبب الاستخدام غير السليم لبرج التبريد.

تصنيف

اعتمادا على نوع الرشاش فإن أبراج التبريد هي:

فيلم؛

تقطر؛

دفقة؛

بواسطة طريقة العرض الجوي:

تهوية (يتم إنشاء الدفع بواسطة مروحة) ؛

البرج (يتم إنشاء التوجه باستخدام برج العادم العالي)؛

مفتوح (الغلاف الجوي)، باستخدام قوة الرياح والحمل الحراري الطبيعي أثناء تحرك الهواء عبر الرشاش.

تعتبر أبراج التبريد بالمروحة هي الأكثر فعالية من وجهة نظر فنية، حيث أنها توفر تبريد مياه أعمق وأعلى جودة ويمكنها تحمل أحمال حرارية كبيرة محددة (ومع ذلك، فهي تتطلب التكاليفالطاقة الكهربائية لتشغيل المراوح).

أنواع

محطات توليد الطاقة التوربينية الغلاية

محطات توليد الطاقة التكثيفية (GRES)

محطات الحرارة والطاقة المشتركة (محطات توليد الطاقة المشتركة، محطات الحرارة والطاقة المشتركة)

محطات توليد الطاقة التوربينية الغازية

محطات توليد الطاقة المعتمدة على محطات الغاز ذات الدورة المركبة

محطات توليد الطاقة تعتمد على المحركات المكبسية

اشتعال الضغط (الديزل)

اشتعلت شرارة

الدورة المركبة

محطة مشتركة للحرارة والكهرباء

محطة الحرارة والطاقة المشتركة (CHP) هي نوع من محطات الطاقة الحرارية التي لا تنتج الكهرباء فحسب، ولكنها أيضًا مصدر للطاقة الحرارية في الأنظمة المركزيةإمدادات الحرارة (على شكل بخار وماء ساخن، بما في ذلك توفير إمدادات المياه الساخنة وتدفئة المنشآت السكنية والصناعية). كقاعدة عامة، يجب أن تعمل محطة الطاقة الحرارية وفق جدول تسخين، أي أن إنتاج الطاقة الكهربائية يعتمد على إنتاج الطاقة الحرارية.

عند وضع محطة للطاقة الحرارية، يؤخذ في الاعتبار القرب من مستهلكي الحرارة في شكل الماء الساخن والبخار.

ميني-CHP

Mini-CHP عبارة عن محطة صغيرة مدمجة للحرارة والكهرباء.

جهاز ميني-CHP

محطات توليد الطاقة الحرارية الصغيرة هي محطات طاقة حرارية تستخدم للإنتاج المشترك للطاقة الكهربائية والحرارية في وحدات بسعة وحدة تصل إلى 25 ميجاوات، بغض النظر عن نوع المعدات. حاليًا، تُستخدم التركيبات التالية على نطاق واسع في هندسة الطاقة الحرارية الأجنبية والمحلية: توربينات البخار ذات الضغط الخلفي، وتوربينات البخار التكثيفية مع استخلاص البخار، ووحدات توربينات الغاز مع استعادة الماء أو البخار للطاقة الحرارية، ومكبس الغاز، ووحدات الديزل والغاز والديزل. مع استعادة الطاقة الحرارية أنظمة مختلفةهذه الوحدات. يتم استخدام مصطلح محطات التوليد المشترك كمرادف لمصطلحي mini-CHP وCHP، ولكن له معنى أوسع، لأنه يتضمن الإنتاج المشترك (المشترك، التوليد - الإنتاج) لمختلف المنتجات، والتي يمكن أن تكون كهربائية أو الطاقة الحرارية، وغيرها من المنتجات، مثل الطاقة الحرارية و ثاني أكسيد الكربونوالطاقة الكهربائية والبرودة، وما إلى ذلك. في الواقع، فإن مصطلح التوليد الثلاثي، الذي يعني إنتاج الكهرباء والطاقة الحرارية والبرودة، هو أيضًا حالة خاصة من التوليد المشترك للطاقة. من السمات المميزة لـ Mini-CHP الاستخدام الأكثر اقتصادا للوقود لأنواع الطاقة المنتجة مقارنة بالطرق المنفصلة التقليدية لإنتاجها. هذا بسبب الحقيقة بأن كهرباءعلى الصعيد الوطني، يتم إنتاجه بشكل رئيسي في دورات التكثيف لمحطات الطاقة الحرارية ومحطات الطاقة النووية، والتي تبلغ كفاءتها الكهربائية 30-35٪ في غياب الطاقة الحرارية. المستحوذ. في الواقع، يتم تحديد هذا الوضع من خلال النسبة الحالية للأحمال الكهربائية والحرارية المستوطناتواختلاف طبيعتها في التغير على مدار العام، وكذلك عدم القدرة على الإرسال طاقة حراريةلمسافات طويلة، على عكس الطاقة الكهربائية.

تشتمل وحدة CHP الصغيرة على مكبس غاز أو توربين غاز أو محرك ديزل ومولد كهرباء، مبادل حراري لاستعادة الحرارة من الماء أثناء تبريد المحرك والزيت وغازات العادم. عادة ما يتم إضافة غلاية الماء الساخن إلى وحدة CHP الصغيرة للتعويض عن الحمل الحراري في أوقات الذروة.

الغرض من حزب الشعب الجمهوري المصغر

الغرض الرئيسي من Mini-CHP هو توليد الطاقة الكهربائية والحرارية منها أنواع مختلفةوقود.

مفهوم بناء CHP صغير على مقربة من إلى المستحوذلديها عدد من المزايا (مقارنة بمحطات الطاقة الحرارية الكبيرة):

يسمح لك بتجنب نفقاتلبناء مزايا خطوط الكهرباء ذات الجهد العالي المكلفة والخطرة؛

يتم القضاء على الخسائر أثناء نقل الطاقة.

ليست هناك حاجة لتكاليف مالية للتنفيذ المواصفات الفنيةللاتصال بالشبكات

إمدادات الطاقة المركزية

إمدادات الكهرباء دون انقطاع للمشتري؛

إمدادات الطاقة بالكهرباء عالية الجودة، والامتثال لقيم الجهد والتردد المحددة؛

ربما تحقيق الربح.

في العالم الحديثيكتسب بناء Mini-CHP زخمًا، والمزايا واضحة.

استخدام الحرارة من مصغرة CHP

جزء كبير من طاقة احتراق الوقود أثناء توليد الكهرباء هو الطاقة الحرارية.

هناك خيارات لاستخدام الحرارة:

الاستخدام المباشر للطاقة الحرارية من قبل المستهلكين النهائيين (التوليد المشترك)؛

إمدادات الماء الساخن (DHW)، التدفئة، الاحتياجات التكنولوجية (البخار)؛

التحويل الجزئي للطاقة الحرارية إلى طاقة باردة (التوليد الثلاثي)؛

يتم توليد البرد بواسطة آلة تبريد امتصاصية لا تستهلك طاقة كهربائية، بل طاقة حرارية، مما يجعل من الممكن استخدام الحرارة بكفاءة عالية في الصيف لتكييف الهواء أو لتلبية الاحتياجات التكنولوجية؛

الوقود لمصغرة CHP

أنواع الوقود المستخدم

الغاز: التيار الكهربائي، غاز طبيعيالغازات المسالة وغيرها من الغازات القابلة للاشتعال؛

الوقود السائل: وقود الديزل والديزل الحيوي والسوائل القابلة للاشتعال الأخرى؛

الوقود الصلب: الفحم والخشب والجفت وأنواع الوقود الحيوي الأخرى.

الوقود الأكثر كفاءة وغير مكلفة في الاتحاد الروسيهو الرئيسي غاز طبيعيوكذلك الغاز المصاحب.

Mini-CHP والبيئة

استخدام الحرارة المهدرة من محركات محطات توليد الطاقة لأغراض عملية سمة مميزة mini-CHP ويسمى التوليد المشترك للطاقة (التدفئة).

يساهم الإنتاج المشترك لنوعين من الطاقة في محطات توليد الطاقة الحرارية الصغيرة في استخدام الوقود بشكل أكثر صداقة للبيئة مقارنة بالتوليد المنفصل للكهرباء والطاقة الحرارية في محطات الغلايات.

من خلال استبدال غرف الغلايات التي تستخدم الوقود بشكل غير عقلاني وتلوث الغلاف الجوي للمدن والبلدات، تساهم محطات توليد الطاقة الحرارية الصغيرة ليس فقط في توفير الوقود بشكل كبير، ولكن أيضًا في زيادة نظافة حوض الهواء وتحسين الحالة البيئية العامة.

مصدر الطاقة لمكبس الغاز وتوربينات الغاز الصغيرة عادة ما يكون . الغاز الطبيعي أو المصاحب، الوقود العضوي الذي لا يلوث الجو بالانبعاثات الصلبة

محرك توربيني غازي

المحرك التوربيني الغازي (GTE, TRD) هو محرك حراري يتم فيه ضغط الغاز وتسخينه، ومن ثم يتم تحويل طاقة الغاز المضغوط والمسخن إلى طاقة ميكانيكية عملعلى رمح توربينات الغاز. على عكس المحرك المكبس، في محرك توربيني الغاز العملياتتحدث في تدفق الغاز المتحرك.

يدخل الهواء الجوي المضغوط من الضاغط إلى غرفة الاحتراق، ويتم توفير الوقود هناك، والذي عند حرقه يشكل كمية كبيرة من منتجات الاحتراق تحت ضغط مرتفع. ثم، في التوربينات الغازية، يتم تحويل طاقة غازات الاحتراق إلى طاقة ميكانيكية عملبسبب دوران الشفرات بواسطة نفث الغاز، حيث يتم إنفاق جزء منه على ضغط الهواء الموجود في الضاغط. يتم نقل بقية العمل إلى الوحدة المدفوعة. العمل الذي تستهلكه هذه الوحدة هو العمل المفيد للمحرك التوربيني الغازي. تتمتع المحركات التوربينية الغازية بأعلى كثافة طاقة بين محركات الاحتراق الداخلي، حيث تصل إلى 6 كيلو واط/كجم.

يحتوي أبسط محرك توربيني غازي على توربين واحد فقط، يقوم بتشغيل الضاغط وفي نفس الوقت يعد مصدرًا للطاقة المفيدة. وهذا يفرض قيودًا على أوضاع تشغيل المحرك.

في بعض الأحيان يكون المحرك متعدد الأعمدة. في هذه الحالة، هناك العديد من التوربينات المتسلسلة، كل واحدة منها تحرك عمودها الخاص. تعمل التوربينات عالية الضغط (الأولى بعد غرفة الاحتراق) دائمًا على تشغيل ضاغط المحرك، ويمكن للتوربينات اللاحقة أن تقود كلاً من الحمل الخارجي (طائرة هليكوبتر أو مراوح السفينة، والمولدات الكهربائية القوية، وما إلى ذلك) والضواغط الإضافية للمحرك نفسه، الموجود أمام الرئيسي.

تتمثل ميزة المحرك متعدد الأعمدة في أن كل توربين يعمل بالسرعة والحمل الأمثل ميزةالحمل المدفوع من عمود محرك أحادي العمود، فإن تسارع المحرك، أي القدرة على الدوران بسرعة، سيكون ضعيفًا للغاية، حيث يحتاج التوربين إلى توفير الطاقة لتزويد المحرك بكمية كبيرة من الهواء ( الطاقة محدودة بكمية الهواء) ولتسريع الحمل. مع تصميم ثنائي العمود، يتم تشغيل الدوار خفيف الوزن عالي الضغط بسرعة، مما يوفر للمحرك الهواء والتوربين منخفض الضغط بكمية كبيرة من الغازات من أجل التسارع. من الممكن أيضًا استخدام بداية أقل قوة للتسارع عند بدء تشغيل الدوار عالي الضغط فقط.

مصنع الدورة المركبة

محطة الدورة المركبة هي محطة توليد الكهرباء المستخدمة لإنتاج الحرارة والكهرباء. يختلف عن قوة البخار و وحدات توربينات الغاززيادة الكفاءة.

مبدأ التشغيل

تتكون محطة الدورة المركبة من وحدتين منفصلتين: الطاقة البخارية والتوربينات الغازية. في وحدة توربينات الغاز، يتم تدوير التوربين بواسطة المنتجات الغازية لاحتراق الوقود. يمكن أن يكون الوقود إما الغاز الطبيعي أو المنتجات البترولية. صناعة (زيت الوقود، ديزل). يقع المولد الأول على نفس عمود التوربين، والذي يولد تيارًا كهربائيًا بسبب دوران الدوار. تمر منتجات الاحتراق عبر التوربينات الغازية بجزء فقط من طاقتها ولا تزال درجة حرارتها مرتفعة عند الخروج من التوربينات الغازية. ومن مخرج توربين الغاز، تدخل منتجات الاحتراق إلى محطة توليد الطاقة البخارية، ومراجل الحرارة المهدرة، حيث يتم تسخين الماء وبخار الماء الناتج. درجة حرارة منتجات الاحتراق كافية لجلب البخار إلى الحالة اللازمة للاستخدام في التوربينات البخارية (درجة حرارة غاز المداخن التي تبلغ حوالي 500 درجة مئوية تسمح للمرء بالحصول على بخار شديد السخونة عند ضغط يبلغ حوالي 100 ضغط جوي). يقوم التوربين البخاري بتشغيل مولد كهربائي ثانٍ.

مزايا

تبلغ الكفاءة الكهربائية لمحطات الدورة المركبة حوالي 51-58%، بينما تتقلب في محطات الطاقة البخارية أو محطات توربينات الغاز التي تعمل بشكل منفصل حوالي 35-38%. وهذا لا يقلل من استهلاك الوقود فحسب، بل يقلل أيضًا من انبعاثات الغازات الدفيئة.

وبما أن محطة الدورة المركبة تستخرج الحرارة من منتجات الاحتراق بشكل أكثر كفاءة، فمن الممكن حرق الوقود بمعدلات أعلى درجات حرارة عاليةونتيجة لذلك، فإن مستوى انبعاثات أكسيد النيتروجين في الغلاف الجوي أقل من مستوى الأنواع الأخرى من المنشآت.

تكلفة الإنتاج منخفضة نسبيا.

الانتشار

على الرغم من أن مزايا دورة البخار والغاز قد تم إثباتها لأول مرة في الخمسينيات من قبل الأكاديمي السوفيتي خريستيانوفيتش، إلا أن هذا النوع من منشآت توليد الطاقة لم يكن مستخدمًا على نطاق واسع. الاتحاد الروسيتطبيق واسع. تم بناء العديد من وحدات CCGT التجريبية في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية. ومن الأمثلة على ذلك وحدات الطاقة بقدرة 170 ميجاوات في محطة Nevinnomysskaya GRES و250 ميجاوات في محطة مولدافسكايا GRES. في السنوات الأخيرة في الاتحاد الروسيتم تشغيل عدد من وحدات الطاقة القوية ذات الدورة المركبة. فيما بينها:

وحدتان للطاقة قدرة كل منهما 450 ميجاوات في محطة الطاقة الحرارية الشمالية الغربية في سانت بطرسبرغ؛

وحدة طاقة واحدة بقدرة 450 ميجاوات في محطة كالينينغراد CHPP-2؛

وحدة CCGT واحدة بقدرة 220 ميجاوات في Tyumen CHPP-1؛

وحدتان CCGT بقدرة 450 ميجاوات في CHPP-27 ووحدة CCPP واحدة في CHPP-21 في موسكو؛

وحدة CCGT واحدة بقدرة 325 ميجاوات في إيفانوفسكايا GRES؛

وحدتان للطاقة بقدرة 39 ميجاوات لكل منهما في سوتشي TPP

اعتبارًا من سبتمبر 2008، كانت العديد من محطات CCPP في مراحل مختلفة من التصميم أو البناء في الاتحاد الروسي.

وفي أوروبا والولايات المتحدة الأمريكية، تعمل منشآت مماثلة في معظم محطات الطاقة الحرارية.

محطة توليد الطاقة التكثيف

محطة طاقة التكثيف (CPP) هي محطة طاقة حرارية تنتج الطاقة الكهربائية فقط. تاريخياً، حصلت على اسم "GRES" - محطة كهرباء منطقة الولاية. بمرور الوقت، فقد مصطلح "GRES" معناه الأصلي ("المنطقة") ويعني بالمعنى الحديث، كقاعدة عامة، محطة طاقة تكثيف عالية السعة (CPP) (آلاف ميجاوات)، تعمل في الطاقة الموحدة النظام جنبا إلى جنب مع محطات الطاقة الكبيرة الأخرى. ومع ذلك، ينبغي الأخذ في الاعتبار أنه ليست كل المحطات التي تحمل اختصار "GRES" في أسمائها هي محطات تكثيف، فبعضها يعمل كمحطات مشتركة للحرارة والطاقة.

قصة

تم بناء أول GRES Elektroperedacha، اليوم GRES-3، بالقرب من موسكو في Elektrogorsk في 1912-1914. بمبادرة من المهندس آر إي كلاسون. الوقود الرئيسي هو الخث، والطاقة 15 ميغاواط. في عشرينيات القرن العشرين، نصت خطة GOELRO على بناء العديد من محطات الطاقة الحرارية، من بينها محطة توليد الكهرباء في منطقة كاشيرسكايا الحكومية الأكثر شهرة.

مبدأ التشغيل

الماء، الذي يتم تسخينه في غلاية بخارية إلى حالة البخار شديد السخونة (520-565 درجة مئوية)، يقوم بتدوير توربين بخاري يدفع المولد التوربيني.

يتم إطلاق الحرارة الزائدة في الغلاف الجوي (المسطحات المائية القريبة) من خلال وحدات التكثيف، على عكس محطات توليد الطاقة المشتركة، التي تطلق الحرارة الزائدة لتلبية احتياجات الأجسام القريبة (على سبيل المثال، تدفئة المنازل).

تعمل محطة توليد الطاقة بالتكثيف عادةً وفقًا لدورة رانكين.

الأنظمة الأساسية

IES معقدة مجمع الطاقة، والتي تتكون من المباني والهياكل والطاقة وغيرها من المعدات وخطوط الأنابيب والتجهيزات والأجهزة والأتمتة. أنظمة IES الرئيسية هي:

مصنع الغلايات

محطة التوربينات البخارية

اقتصاد الوقود؛

نظام لإزالة الرماد والخبث، وتنقية غاز المداخن؛

الجزء الكهربائي

إمدادات المياه الفنية (لإزالة الحرارة الزائدة)؛

نظام التنظيف الكيميائي ومعالجة المياه.

عند تصميم وبناء CES، تقع أنظمتها في مباني وهياكل المجمع، في المقام الأول في المبنى الرئيسي. عند تشغيل IES، عادة ما يتم توحيد الموظفين الذين يديرون الأنظمة في ورش العمل (توربينات الغلايات، والكهرباء، وإمدادات الوقود، ومعالجة المياه الكيميائية، والأتمتة الحرارية، وما إلى ذلك).

يقع مصنع الغلايات في غرفة الغلايات بالمبنى الرئيسي. في المناطق الجنوبية من الاتحاد الروسي، قد يكون تركيب الغلاية مفتوحا، أي بدون جدران وسقف. يتكون التركيب من غلايات البخار (مولدات البخار) وخطوط أنابيب البخار. يتم نقل البخار من الغلايات إلى التوربينات من خلال خطوط البخار الحية. كقاعدة عامة، لا يتم توصيل خطوط البخار للغلايات المختلفة عن طريق وصلات متقاطعة. يسمى هذا النوع من المخططات مخطط "الكتلة".

تقع وحدة التوربينات البخارية في غرفة الآلة وفي حجرة نزع الهواء (مخزن مزيل الهواء) بالمبنى الرئيسي. ويشمل:

توربينات بخارية مزودة بمولد كهربائي على نفس العمود؛

مكثف يتم فيه تكثيف البخار الذي يمر عبر التوربين ليشكل الماء (المكثف) ؛

مضخات المكثفات والتغذية التي تضمن عودة المكثفات (مياه التغذية) إلى غلايات البخار؛

السخانات الاسترجاعية ذات الضغط المنخفض والعالي (LHP وPHH) - مبادلات حرارية يتم فيها تسخين مياه التغذية عن طريق استخراج البخار من التوربينات؛

مزيل الهواء (يستخدم أيضًا HDPE)، حيث يتم تنقية المياه من الشوائب الغازية؛

خطوط الأنابيب والأنظمة المساعدة.

يتميز الاقتصاد في استهلاك الوقود بتركيبة مختلفة اعتمادًا على الوقود الرئيسي الذي تم تصميم IES من أجله. بالنسبة لمحطات الطاقة الكهرومغناطيسية التي تعمل بالفحم، يشمل الاقتصاد في استهلاك الوقود ما يلي:

جهاز إزالة الجليد (ما يسمى "المدفأة" أو "السقيفة") لإذابة الفحم في عربات الجندول المفتوحة؛

جهاز التفريغ (عادة شاحنة قلابة للسيارة) ؛

مستودع الفحم الذي تتم خدمته بواسطة رافعة أو آلة إعادة تحميل خاصة؛

مصنع تكسير للطحن الأولي للفحم.

ناقلات لنقل الفحم.

أنظمة الشفط والحجب والأنظمة المساعدة الأخرى؛

نظام تحضير الغبار، بما في ذلك مطاحن الفحم ذات الكرة أو الأسطوانة أو المطرقة.

يقع نظام تحضير الغبار، وكذلك مستودعات الفحم، في حجرة نزع الهواء من المخبأ بالمبنى الرئيسي، وتقع أجهزة إمداد الوقود المتبقية خارج المبنى الرئيسي. في بعض الأحيان، يتم إنشاء محطة غبار مركزية. تم تصميم مستودع الفحم لمدة 7-30 يومًا من التشغيل المستمر لـ IES. بعض أجهزة إمداد الوقود زائدة عن الحاجة.

يعد الاقتصاد في استهلاك الوقود في IES باستخدام الغاز الطبيعي هو الأبسط: فهو يشمل نقطة توزيع الغاز وخطوط أنابيب الغاز. ومع ذلك، في محطات الطاقة هذه، يتم استخدامه كمصدر احتياطي أو موسمي. زيت الوقود، لذلك يتم إنشاء شركة لزيت الوقود. يتم أيضًا بناء منشآت زيت الوقود في محطات الطاقة التي تعمل بالفحم، حيث يتم استخدامها لإشعال الغلايات. تشمل صناعة زيت الوقود ما يلي:

جهاز الاستقبال والصرف

منشأة لتخزين زيت الوقود مزودة بخزانات من الصلب أو الخرسانة المسلحة؛

محطة ضخ زيت الوقود مع سخانات ومرشحات زيت الوقود؛

خطوط الأنابيب مع صمامات الإغلاق والتحكم؛

النار والأنظمة المساعدة الأخرى.

يتم تركيب نظام إزالة الرماد والخبث فقط في محطات الطاقة التي تعمل بالفحم. يعتبر كل من الرماد والخبث من بقايا الفحم غير القابلة للاحتراق، ولكن الخبث يتشكل مباشرة في فرن الغلاية ويتم إزالته من خلال فتحة الصنبور (ثقب في عمود الخبث)، ويتم نقل الرماد بعيدًا مع غازات المداخن ويتم التخلص منه. تم التقاطها عند مخرج المرجل. تكون جزيئات الرماد أصغر بكثير (حوالي 0.1 مم) من قطع الخبث (حتى 60 مم). يمكن أن تكون أنظمة إزالة الرماد هيدروليكية أو هوائية أو ميكانيكية. يتكون النظام الأكثر شيوعًا لإعادة تدوير الرماد الهيدروليكي وإزالة الخبث من أجهزة التنظيف، والقنوات، ومضخات الخزانات، وخطوط أنابيب الملاط، ومقالب الرماد والخبث، ومحطات الضخ، وقنوات المياه الموضحة.

يعد إطلاق غازات المداخن في الغلاف الجوي من أخطر آثار محطة الطاقة الحرارية على البيئة. يتم تركيب المرشحات بعد مراوح المنفاخ لتجميع الرماد من غازات المداخن. أنواع مختلفة(الأعاصير، أجهزة غسل الغاز، المرسبات الكهروستاتيكية، المرشحات القماشية الأكياسية) التي تحتفظ بنسبة 90-99% من الجزيئات الصلبة. ومع ذلك، فهي ليست مناسبة لتنظيف الدخان من الغازات الضارة. في الخارج، ومؤخرا في محطات الطاقة المحلية(بما في ذلك الغاز وزيت الوقود)، وتركيب أنظمة لإزالة الكبريت من الغاز باستخدام الجير أو الحجر الجيري (ما يسمى deSOx) والاختزال الحفزي لأكاسيد النيتروجين باستخدام الأمونيا (deNOx). ينبعث غاز المداخن المنقى عن طريق عادم الدخان إلى المدخنة، ويتم تحديد ارتفاعها من ظروف تشتت الشوائب الضارة المتبقية في الغلاف الجوي.

الجزء الكهربائي من IES مخصص لإنتاج الطاقة الكهربائية وتوزيعها على المستهلكين. تقوم مولدات IES بإنشاء تيار كهربائي ثلاثي الطور بجهد يتراوح عادة من 6 إلى 24 كيلو فولت. وبما أن فقدان الطاقة في الشبكات ينخفض بشكل ملحوظ مع زيادة الجهد، يتم تركيب المحولات مباشرة بعد المولدات، مما يزيد الجهد إلى 35، 110، 220، 500 كيلو فولت وأكثر. يتم تركيب المحولات في الهواء الطلق. يتم إنفاق جزء من الطاقة الكهربائية على احتياجات محطة توليد الكهرباء الخاصة. يتم توصيل وفصل خطوط الكهرباء الممتدة إلى المحطات الفرعية والمستهلكين بشكل مفتوح أو مغلق أجهزة التوزيع(OSU، ZRU)، مجهزة بمفاتيح قادرة على توصيل وكسر دائرة كهربائية عالية الجهد دون تشكيل قوس كهربائي.

يوفر نظام إمداد المياه الفني كمية كبيرة من الماء البارد لتبريد مكثفات التوربينات. وتنقسم الأنظمة إلى التدفق المباشر والمتداول والمختلط. في أنظمة المرور لمرة واحدة، يتم ضخ المياه من مصدر طبيعي (عادةً نهر) ويتم تصريفها مرة أخرى بعد مرورها عبر مكثف. في هذه الحالة، تسخن المياه بحوالي 8-12 درجة مئوية، مما يؤدي في بعض الحالات إلى تغيير الحالة البيولوجية للخزانات. في أنظمة إعادة التدوير، يدور الماء تحت تأثير مضخات التدوير ويتم تبريده بالهواء. يمكن إجراء التبريد على سطح خزانات التبريد أو في الهياكل الاصطناعية: حمامات الرش أو أبراج التبريد.

في المناطق ذات المياه المنخفضة، بدلا من نظام إمدادات المياه الفني، يتم استخدام أنظمة تكثيف الهواء (أبراج التبريد الجافة)، وهي عبارة عن مشعاع هواء ذو مسودة طبيعية أو صناعية. عادةً ما يكون هذا القرار قسريًا، نظرًا لأنها أكثر تكلفة وأقل كفاءة من حيث التبريد.

يوفر نظام معالجة المياه الكيميائية تنقية كيميائية وتحلية عميقة للمياه الداخلة إلى الغلايات البخارية والتوربينات البخارية لتجنب الترسبات على الأسطح الداخلية للمعدات. عادةً ما توجد المرشحات والخزانات ومرافق الكواشف لمعالجة المياه في المبنى المساعد لـ IES. بالإضافة إلى ذلك، يتم إنشاء أنظمة تنظيف متعددة المراحل في محطات الطاقة الحرارية. مياه الصرفالملوثة بالمنتجات البترولية والزيوت ومياه الغسيل والشطف والجريان السطحي للعواصف والذوبان.

تأثير بيئي

التأثير على الغلاف الجوي. عند حرق الوقود، يتم استهلاك كمية كبيرة من الأكسجين، كما يتم إطلاق كمية كبيرة من منتجات الاحتراق، مثل الرماد المتطاير، وأكاسيد الكبريت الغازية للنيتروجين، وبعضها له نشاط كيميائي عالي.

التأثير على الغلاف المائي. في المقام الأول تصريف المياه من مكثفات التوربينات، وكذلك مياه الصرف الصناعي.

التأثير على الغلاف الصخري. يتطلب التخلص من كميات كبيرة من الرماد مساحة كبيرة. يتم تقليل هذا التلوث عن طريق استخدام الرماد والخبث كمواد بناء.

الوضع الحالي

يوجد حاليًا في الاتحاد الروسي GRES قياسي بسعة 1000-1200 و2400 و3600 ميجاوات والعديد من الوحدات الفريدة؛ يتم استخدام وحدات 150 و200 و300 و500 و800 و1200 ميجاوات. من بينها محطات توليد الطاقة في مناطق الولاية التالية (جزء من OGK):

فيرخنيتاجيلسكايا غريس - 1500 ميجاوات؛

إيركلينسكايا غريس - 2430 ميجاوات؛

كاشيرسكايا غريس - 1910 ميجاوات؛

نيجنفارتوفسكايا غريس - 1600 ميجاوات؛

بيرمسكايا غريس - 2400 ميجاوات؛

Urengoyskaya GRES - 24 ميجاوات.

بسكوفسكايا غريس - 645 ميجاوات؛

سيروفسكايا غريس - 600 ميجاوات؛

محطة كهرباء منطقة ستافروبول الحكومية - 2400 ميجاوات؛

سورجوتسكايا GRES-1 - 3280 ميجاوات؛

ترويتسكايا جريس - 2060 ميجاوات.

غوسينوزيرسكايا غريس - 1100 ميغاواط؛

محطة كهرباء منطقة كوستروما الحكومية - 3600 ميجاوات؛

محطة كهرباء مقاطعة بيتشورا - 1060 ميجاوات؛

خارانورسكايا غريس - 430 ميجاوات؛

تشيربيتسكايا غريس - 1285 ميجاوات؛

يوزنورالسكايا غريس - 882 ميجاوات.

بيريزوفسكايا غريس - 1500 ميجاوات؛

سمولنسكايا غريس - 630 ميجاوات؛

سورجوتسكايا GRES-2 - 4800 ميجاوات؛

شاتورسكايا غريس - 1100 ميجاوات؛

يافينسكايا غريس - 600 ميجاوات.

كوناكوفسكايا غريس - 2400 ميجاوات؛

نيفينوميسكايا غريس - 1270 ميجاوات؛

ريفتينسكايا غريس - 3800 ميجاوات؛

سريدنيورالسكايا غريس - 1180 ميجاوات.

كيريشسكايا غريس - 2100 ميجاوات؛

كراسنويارسكايا GRES-2 - 1250 ميجاوات؛

نوفوتشركاسكايا غريس - 2400 ميجاوات؛

Ryazanskaya GRES (الوحدات رقم 1-6 - 2650 ميجاوات والكتلة رقم 7 (GRES-24 السابقة، والتي تم تضمينها في Ryazanskaya GRES - 310 ميجاوات) - 2960 ميجاوات؛

تشيريبوفيتسكايا غريس - 630 ميجاوات.

فيرخنيتاجيلسكايا غريس

Verkhnetagilskaya GRES هي محطة للطاقة الحرارية في فيرخني تاجيل (منطقة سفيردلوفسك)، تعمل كجزء من OGK-1. في الخدمة منذ 29 مايو 1956.

وتضم المحطة 11 وحدة طاقة بقدرة كهربائية 1497 ميجاوات وسعة حرارية 500 جيجا كالوري/ساعة. وقود المحطة: الغاز الطبيعي (77%)، فحم(23%). عدد الأفراد 1119 شخصا.

بدأ إنشاء المحطة بقدرة تصميمية 1600 ميجاوات عام 1951. كان الغرض من البناء هو توفير الطاقة الحرارية والكهربائية لمصنع نوفورالسك الكهروكيميائي. وفي عام 1964، وصلت محطة توليد الكهرباء إلى طاقتها التصميمية.

من أجل تحسين إمدادات الحرارة لمدينتي فيرخني تاجيل ونوفورالسك، تم بناء المحطات التالية:

تم استبدال أربع وحدات توربينية تكثيف K-100-90 (VK-100-5) LMZ بتوربينات تسخين T-88/100-90/2.5.

في سخانات الشبكة TG-2،3،4 من النوع PSG-2300-8-11 يتم تركيبها لتسخين مياه الشبكة في دائرة الإمداد الحراري في نوفورالسك.

تم تركيب سخانات الشبكة على TG-1.4 لتزويد الحرارة إلى Verkhny Tagil والموقع الصناعي.

تم تنفيذ جميع الأعمال وفقا لمشروع المستشفى السريري المركزي.

في ليلة 3-4 يناير 2008، وقع حادث في Surgutskaya GRES-2: أدى الانهيار الجزئي للسقف فوق وحدة الطاقة السادسة بسعة 800 ميجاوات إلى إغلاق وحدتي طاقة. كان الوضع معقدًا بسبب حقيقة أن وحدة طاقة أخرى (رقم 5) كانت قيد الإصلاح: ونتيجة لذلك، توقفت وحدات الطاقة رقم 4، 5، 6. تم تحديد موقع هذا الحادث بحلول 8 يناير. كل هذا الوقت، عملت محطة كهرباء منطقة الدولة في وضع مكثف بشكل خاص.

ومن المخطط بناء وحدتين جديدتين للطاقة (الوقود – الغاز الطبيعي) بحلول عامي 2010 و2013 على التوالي.

هناك مشكلة الانبعاثات في البيئة في GRES. وقعت OGK-1 عقدًا مع مركز هندسة الطاقة في جبال الأورال مقابل 3.068 مليون روبل، والذي ينص على تطوير مشروع لإعادة بناء المرجل في محطة كهرباء مقاطعة فيرخنيتاجيلسكايا الحكومية، مما سيؤدي إلى تقليل الانبعاثات إلى يتوافق مع معايير ELV.

كاشيرسكايا غريس

محطة كهرباء مقاطعة كاشيرسكايا الحكومية التي تحمل اسم جي إم كرزيزانوفسكي في مدينة كاشيرا، منطقة موسكو، على ضفاف نهر أوكا.

محطة تاريخية، تم بناؤها تحت الإشراف الشخصي لـ V. I. Lenin وفقًا لخطة GOELRO. في وقت بدء التشغيل، كانت المحطة بقدرة 12 ميجاوات ثاني أكبر محطة للطاقة في البلاد أوروبا.

تم بناء المحطة وفقًا لخطة GOELRO، وتم تنفيذ البناء تحت الإشراف الشخصي لـ V. I. Lenin. تم بناؤه في 1919-1922، للبناء في موقع قرية تيرنوفو، تم إنشاء مستوطنة العمال في نوفوكاشيرسك. تم إطلاقها في 4 يونيو 1922، وأصبحت واحدة من أولى محطات الطاقة الحرارية الإقليمية السوفيتية.

بسكوفسكايا غريس

Pskovskaya GRES هي محطة طاقة إقليمية مملوكة للدولة، وتقع على بعد 4.5 كيلومتر من مستوطنة Dedovichi ذات الطابع الحضري - مركز المنطقةمنطقة بسكوف، على الضفة اليسرى لنهر شيلون. منذ عام 2006، أصبح فرعًا لشركة OJSC OGK-2.

تربط خطوط الكهرباء ذات الجهد العالي محطة كهرباء مقاطعة بسكوف ببيلاروسيا ولاتفيا وليتوانيا. تعتبر المنظمة الأم هذا ميزة: هناك قناة لتصدير موارد الطاقة المستخدمة بنشاط.

تبلغ القدرة المركبة لـ GRES 430 ميجاوات، وتتضمن وحدتي طاقة عاليتين القدرة على المناورة تبلغ كل منهما 215 ميجاوات. تم بناء وحدات الطاقة هذه وتشغيلها في عامي 1993 و 1996. إبداعي ميزةتم تضمين السطر الأول بناء ثلاثةوحدات الطاقة.

النوع الرئيسي من الوقود هو الغاز الطبيعي، ويدخل إلى المحطة عبر أحد فروع خط أنابيب تصدير الغاز الرئيسي. تم تصميم وحدات الطاقة في الأصل لتعمل على الخث المطحون؛ وقد تم إعادة بنائها وفق مشروع VTI لحرق الغاز الطبيعي.

تكلفة الكهرباء للاحتياجات الخاصة هي 6.1٪.

محطة كهرباء منطقة ستافروبول

محطة كهرباء منطقة ستافروبول الحكومية هي محطة للطاقة الحرارية في الاتحاد الروسي. تقع في مدينة سولنتشنودولسك، إقليم ستافروبول.

يسمح تحميل محطة توليد الكهرباء بتصدير الكهرباء إلى الخارج: إلى جورجيا وأذربيجان. وفي الوقت نفسه، من المؤكد أن التدفقات في الشبكة الكهربائية الأساسية لنظام الطاقة المتحد للجنوب سيتم الحفاظ عليها عند مستويات مقبولة.

جزء من شركة توليد الجملة المنظماترقم 2 (JSC OGK-2).

تكلفة الكهرباء لاحتياجات المحطة الخاصة 3.47%.

الوقود الرئيسي للمحطة هو الغاز الطبيعي، ولكن يمكن للمحطة استخدام زيت الوقود كوقود احتياطي ووقود للطوارئ. رصيد الوقود اعتبارًا من عام 2008: الغاز - 97٪، زيت الوقود - 3٪.

سمولينسكايا غريس

سمولينسكايا GRES هي محطة للطاقة الحرارية في الاتحاد الروسي. جزء من شركة توليد الجملة شركاترقم 4 (JSC OGK-4) منذ عام 2006.

في 12 يناير 1978، تم تشغيل الوحدة الأولى لمحطة كهرباء منطقة الدولة، والتي بدأ تصميمها في عام 1965، والبناء في عام 1970. وتقع المحطة في قرية أوزيرني، منطقة دوخوفشتشينسكي، منطقة سمولينسك. في البداية، كان من المفترض استخدام الخث كوقود، ولكن بسبب التأخير في بناء مؤسسات تعدين الخث، تم استخدام أنواع أخرى من الوقود (منطقة موسكو فحم، إنتا الفحم، الصخر الزيتي، فحم خاكاس). تم تغيير إجمالي 14 نوعًا من الوقود. منذ عام 1985، ثبت أخيرًا أنه سيتم الحصول على الطاقة من الغاز الطبيعي والفحم.

تبلغ القدرة المركبة الحالية لمحطة كهرباء منطقة الولاية 630 ميجاوات.

مصادر

Ryzhkin V. Ya. محطات الطاقة الحرارية. إد. V. يا جيرشفيلد. كتاب مدرسي للجامعات. الطبعة الثالثة، المنقحة. وإضافية - م: الطاقة الذرية، 1987. - 328 ص.

http://ru.wikipedia.org/

موسوعة المستثمر. 2013 .

المرادفات: قاموس المرادفات

محطة الطاقة الحرارية- — EN محطة التدفئة والطاقة محطة توليد الكهرباء التي تنتج الكهرباء والماء الساخن لعدد السكان المجتمع المحلي. قد تعمل محطة CHP (محطة الحرارة والطاقة المشتركة) على ... دليل المترجم الفني

محطة الطاقة الحرارية- siluminė elektrinė Statusas T scritis fizika atitikmenys: engl. محطة توليد الطاقة الحرارية محطة توليد الطاقة البخارية vok. Wärmekraftwerk، ن روس. محطة الطاقة الحرارية، و؛ محطة الطاقة الحرارية، و برانك. المركزية الكهروضوئية، f؛ الحرارية المركزية، و؛ usine… … Fizikos terminų žodynas

محطة الطاقة الحرارية- محطة توليد حرارية، محطة توليد حرارية، محطة توليد حرارية، محطة توليد حرارية، محطة توليد حرارية، محطة توليد حرارية، محطة توليد حرارية، محطة توليد حرارية، محطة توليد حرارية، محطة توليد حرارية، محطة توليد حرارية،... .. . أشكال الكلمات - و؛ و. مؤسسة تنتج الطاقة الكهربائية والحرارة... القاموس الموسوعي

بارينوف ف.أ.، دكتوراه في الهندسة. العلوم، إنين ايم. جي إم كرزيزانوفسكي

يمكن تمييز عدة مراحل في تطوير صناعة الطاقة الكهربائية في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية: ربط محطات توليد الطاقة للتشغيل المتوازي وتنظيم أنظمة الطاقة الكهربائية الأولى (EPS)؛ تطوير EPS وتشكيل أنظمة الطاقة الكهربائية الإقليمية المتكاملة (IPS)؛ إنشاء نظام موحد للطاقة الكهربائية (UES) للجزء الأوروبي من البلاد؛ تشكيل نظام الطاقة الموحد على المستوى الوطني (نظام الطاقة الموحد لاتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية) مع إدراجه في رابطة الطاقة المشتركة بين الدول الاشتراكية.
قبل الحرب العالمية الأولى، كانت القدرة الإجمالية لمحطات الطاقة في روسيا ما قبل الثورة تبلغ 1.141 ألف كيلووات، وكان توليد الكهرباء السنوي 2.039 مليون كيلووات في الساعة. تبلغ قدرة أكبر محطة للطاقة الحرارية (TPP) 58 ألف كيلووات، وكانت أعلى قوة للوحدة 10 آلاف كيلووات. وبلغت القدرة الإجمالية لمحطات الطاقة الكهرومائية 16 ألف كيلووات، أكبرها محطة HPP بقدرة 1350 كيلووات. وقدر طول جميع الشبكات ذات الجهد الأعلى من جهد المولد بحوالي 1000 كم.
تم وضع أسس تطوير صناعة الطاقة الكهربائية في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية من خلال خطة الدولة لكهربة روسيا (خطة GOELRO)، التي تم تطويرها تحت قيادة لينين، والتي نصت على بناء محطات طاقة كبيرة وشبكات كهربائية ودمجها. من محطات توليد الطاقة إلى EPS. تم اعتماد خطة GOELRO في المؤتمر الثامن لعموم روسيا للسوفييتات في ديسمبر 1920.
بالفعل في المرحلة الأولى من تنفيذ خطة GOELRO، تم تنفيذ عمل كبير لاستعادة قطاع الطاقة في البلاد الذي دمرته الحرب، وبناء محطات طاقة وشبكات كهربائية جديدة. تم إنشاء أول EPS - موسكو وبتروغراد - في عام 1921. وفي عام 1922، بدأ تشغيل أول خط 110 كيلو فولت في EPS موسكو، وتم تطوير شبكات 110 كيلو فولت لاحقًا على نطاق واسع.
وبحلول الموعد النهائي المحدد بـ 15 عامًا، تم تجاوز خطة GOELRO بشكل كبير. تجاوزت القدرة المركبة لمحطات الطاقة في البلاد في عام 1935 6.9 مليون كيلوواط. تجاوز الإنتاج السنوي 26.2 مليار كيلووات ساعة. لإنتاج الكهرباء الاتحاد السوفياتيواحتلت المركز الثاني في أوروبا والثالث على مستوى العالم.
توقف التطوير المخطط المكثف لصناعة الطاقة الكهربائية مع بداية القرن العشرين الحرب الوطنية. يتطلب نقل صناعة المناطق الغربية إلى جبال الأورال والمناطق الشرقية من البلاد التطوير المتسارع لقطاع الطاقة في جبال الأورال وشمال كازاخستان وسيبيريا الوسطى وآسيا الوسطى وكذلك منطقة الفولغا وما وراء القوقاز و الشرق الأقصى. لقد شهد قطاع الطاقة في جبال الأورال تطوراً استثنائياً؛ توليد الكهرباء عن طريق محطات الطاقة في جبال الأورال من عام 1940 إلى عام 1945. زاد بمقدار 2.5 مرة ووصل إلى 281٪ من إجمالي الإنتاج في البلاد.
بدأت استعادة قطاع الطاقة المدمر بالفعل في نهاية عام 1941؛ في عام 1942، تم تنفيذ أعمال الترميم في المناطق الوسطى من الجزء الأوروبي من الاتحاد السوفياتي، في عام 1943 - في المناطق الجنوبية؛ في عام 1944 - في المناطق الغربية، وفي عام 1945 امتدت هذه الأعمال إلى كامل الأراضي المحررة في البلاد.
في عام 1946، وصلت القدرة الإجمالية لمحطات الطاقة في الاتحاد السوفياتي إلى مستوى ما قبل الحرب.
وكانت القدرة القصوى لمحطات الطاقة الحرارية في عام 1950 هي 400 ميجاوات؛ أصبحت التوربينات بسعة 100 ميجاوات في نهاية الأربعينيات وحدة قياسية تم تقديمها في محطات الطاقة الحرارية.
في عام 1953، تم تشغيل وحدات الطاقة بسعة 150 ميجاوات وضغط بخار يبلغ 17 ميجا باسكال في محطة توليد الكهرباء بمنطقة تشيربيتسكايا الحكومية. في عام 1954، تم تشغيل أول محطة للطاقة النووية في العالم بقدرة 5 ميجاوات.
وكجزء من قدرات التوليد الجديدة، زادت قدرة محطات الطاقة الكهرومائية. في 1949-1950 تم اتخاذ القرارات بشأن بناء محطات الطاقة الكهرومائية القوية في Volzhsky وبناء أول خطوط نقل الطاقة لمسافات طويلة (VL). في 1954-1955، بدأ البناء في أكبر محطات الطاقة الكهرومائية في براتسك وكراسنويارسك.
بحلول عام 1955، تلقت ثلاثة أنظمة طاقة كهربائية متكاملة بشكل منفصل في الجزء الأوروبي من البلاد تطورًا كبيرًا؛ المركز، جبال الأورال والجنوب؛ وقد بلغ إجمالي إنتاج هذه المحطات حوالي نصف إجمالي الكهرباء المنتجة في البلاد.
ارتبط الانتقال إلى المرحلة التالية من تطوير الطاقة بتشغيل محطات الطاقة الكهرومائية Volzhsky والخطوط الهوائية 400-500 كيلو فولت. في عام 1956، تم تشغيل أول خط هوائي بجهد 400 كيلو فولت كويبيشيف - موسكو. تم تحقيق المؤشرات الفنية والاقتصادية العالية لهذا الخط الهوائي من خلال وضع وتنفيذ عدد من الإجراءات لزيادة استقراره وقدرته: تقسيم الطور إلى ثلاثة أسلاك، وإنشاء نقاط التبديل، وتسريع تشغيل المفاتيح وحماية المرحلات، باستخدام التعويض السعوي الطولي لمفاعلة الخط وسعة خط التعويض العرضي بمساعدة مفاعلات التحويل، وإدخال منظمات الإثارة الأوتوماتيكية (AEC) لمولدات "الحركة القوية" لمحطة الطاقة الكهرومائية المرسلة والمعوضات المتزامنة القوية لمحطات الاستقبال الفرعية، إلخ.
عندما تم تشغيل الخط الهوائي Kuibyshev-Moscow بقدرة 400 كيلو فولت، انضمت محطة Kuibyshevskaya EPS لمنطقة الفولغا الوسطى في عملية متوازية مع IPS في المركز؛ كان هذا بمثابة بداية توحيد EPS في مختلف المناطق وإنشاء UES للجزء الأوروبي من اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية.
مع التكليف في 1958-1959. تم إنشاء أقسام من الخط الهوائي Kuibyshev-Ural، وتوحيد EPS للمركز، وUrals وUrals.
في عام 1959، تم تشغيل السلسلة الأولى من الخط الهوائي فولجوجراد-موسكو بقدرة 500 كيلو فولت، وأصبح نظام فولجوجراد EPS جزءًا من مركز IPS؛ وفي عام 1960، انضم مركز EPS لمنطقة الأرض السوداء المركزية إلى UES.
في عام 1957، تم الانتهاء من بناء محطة Volzhskaya HPP التي سميت على اسم V. I. Lenin بوحدات 115 ميجاوات، في عام 1960 - محطة Volzhskaya HPP التي سميت باسمها. المؤتمر الثاني والعشرون للحزب الشيوعي. في 1950-1960 كما تم الانتهاء من إنشاء محطات غوركي وكاما وإيركوتسك ونوفوسيبيرسك وكريمنشوج وكاخوفسكايا وعدد من محطات الطاقة الكهرومائية الأخرى. في نهاية الخمسينيات، تم تقديم أول وحدات طاقة تسلسلية بضغط بخار يبلغ 13 ميجا باسكال: بسعة 150 ميجاوات في Pridneprovskaya GRES و 200 ميجاوات في Zmievskaya GRES.
في النصف الثاني من الخمسينيات، تم الانتهاء من توحيد EPS عبر القوقاز؛ كانت عملية توحيد أنظمة الطاقة الكهربائية في شمال غرب ووسط الفولغا وشمال القوقاز جارية. منذ عام 1960، بدأ تشكيل نظام الطاقة الموحد لسيبيريا وآسيا الوسطى.
تم تنفيذ بناء واسع النطاق للشبكات الكهربائية. منذ أواخر الخمسينيات، بدأ إدخال جهد 330 كيلو فولت؛ لقد حظيت شبكات هذا الجهد بتطور كبير في المناطق الجنوبية والشمالية الغربية من الجزء الأوروبي من اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية. وفي عام 1964، تم الانتهاء من تحويل الخطوط الهوائية لمسافات طويلة 400 كيلو فولت إلى جهد 500 كيلو فولت وتم إنشاء شبكة واحدة 500 كيلو فولت، أصبحت أقسامها هي الوصلات الرئيسية لتشكيل النظام لـ UES في الجزء الأوروبي من اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية؛ بعد ذلك، في IPS في الجزء الشرقي من البلاد، بدأت وظائف الشبكة الأساسية في النقل إلى شبكة 500 كيلو فولت، متراكبة على شبكة 220 كيلو فولت المطورة.
منذ الستينيات ميزة مميزةكان تطور صناعة الطاقة الكهربائية عبارة عن زيادة ثابتة في حصة وحدات الطاقة في القدرة التشغيلية لمحطات الطاقة الحرارية. في عام 1963، تم تشغيل أول وحدات طاقة بقدرة 300 ميجاوات في محطتي بريدنيبروفسكايا وتشيربيتسكايا GRES. في عام 1968، تم تشغيل وحدة طاقة بقدرة 500 ميجاوات في Nazarovskaya GRES ووحدة طاقة بقدرة 800 ميجاوات في Slavyanskaya GRES. تعمل جميع هذه الوحدات عند ضغط بخار فوق حرج (24 ميجا باسكال).
إن غلبة تشغيل الوحدات القوية، والتي تكون معلماتها غير مواتية من حيث ظروف الاستقرار، قد أدت إلى تعقيد مهمة ضمان التشغيل الموثوق لـ IPS وUPS. ولحل هذه المشاكل، أصبح من الضروري تطوير وتنفيذ مضادات الفيروسات القهقرية القوية لمولدات وحدات الطاقة؛ كما تطلب الأمر استخدام التفريغ التلقائي في حالات الطوارئ لمحطات الطاقة الحرارية القوية، بما في ذلك التحكم التلقائي في حالات الطوارئ في قوة التوربينات البخارية لوحدات الطاقة.
استمر البناء المكثف لمحطات الطاقة الكهرومائية. وفي عام 1961، بدأ تشغيل وحدة كهرومائية بقدرة 225 ميجاوات في محطة براتسك للطاقة الكهرومائية، وفي عام 1967، تم تشغيل أول وحدات للطاقة الكهرومائية بقدرة 500 ميجاوات في محطة كراسنويارسك للطاقة الكهرومائية. خلال الستينيات، تم الانتهاء من بناء براتسك وبوتكينسك وعدد من محطات الطاقة الكهرومائية الأخرى.
بدأ البناء في الجزء الغربي من البلاد محطات الطاقة النووية. في عام 1964، تم إنشاء وحدة طاقة بقدرة 100 ميجاوات في محطة الطاقة النووية في بيلويارسك ووحدة طاقة بقدرة 200 ميجاوات في محطة الطاقة النووية. نوفوفورونيج NPP; في النصف الثاني من الستينيات، تم تشغيل وحدات الطاقة الثانية في محطات الطاقة النووية هذه: 200 ميجاوات في بيلويارسك و360 ميجاوات في نوفوفورونيج.
خلال الستينيات، استمر تشكيل الجزء الأوروبي من الاتحاد السوفييتي واكتمل. في عام 1962، تم ربط الخطوط الهوائية بجهد 220-110 كيلو فولت للتشغيل المتوازي لـ UES في جنوب وشمال القوقاز. وفي نفس العام تم الانتهاء من العمل في المرحلة الأولى من خط نقل الطاقة الصناعية التجريبي جهد 800 كيلوفولت التيار المباشرفولغوغراد-دونباس، التي كانت بمثابة بداية الاتصال بين الأنظمة المركزية والجنوبية؛ تم الانتهاء من بناء هذا الخط العلوي في عام 1965.

سنة	القدرة المركبة لمحطات توليد الكهرباء مليون كيلوواط	أعلى الجهد االكهربى، كيلو فولت*	طول الخطوط الهوائية* ألف كم
سنة	القدرة المركبة لمحطات توليد الكهرباء مليون كيلوواط	أعلى الجهد االكهربى، كيلو فولت*

* بدون خطوط هوائية 800 ك.ف. ** شامل الخطوط الهوائية جهد 400 ك.ف.
في عام 1966، من خلال إغلاق الاتصالات بين الأنظمة 330-110 كيلو فولت شمال غرب الوسط، تم توصيل IPS الشمالي الغربي للعمل المتوازي. في عام 1969، تم تنظيم التشغيل الموازي لنظام الطاقة الموحد للمركز والجنوب على طول شبكة التوزيع 330-220-110 كيلو فولت، وبدأت جميع جمعيات الطاقة التي تشكل جزءًا من نظام الطاقة الموحد في العمل بشكل متزامن. في عام 1970، من خلال اتصالات 220-110 كيلو فولت، انضمت منطقة القوقاز - شمال القوقاز إلى العملية الموازية لنظام الطاقة الموحد عبر القوقاز.
وهكذا، في أوائل السبعينيات، بدأ الانتقال إلى المرحلة التالية في تطوير صناعة الطاقة الكهربائية في بلدنا - تشكيل نظام الطاقة الموحد لاتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية. كجزء من UES للجزء الأوروبي من البلاد في عام 1970، تم تشغيل UES الموازية للمركز، والأورال، وفولغا الوسطى، والشمال الغربي، والجنوب، وشمال القوقاز، وعبر القوقاز، والتي تضمنت 63 EES. عملت IPS الإقليمية الثلاثة - كازاخستان وسيبيريا وآسيا الوسطى - بشكل منفصل؛ كان UES الشرق في مرحلة التشكيل.
في عام 1972، أصبحت UES في كازاخستان جزءًا من UES لاتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية (اثنين من EPS لهذه الجمهورية - ألما آتا وجنوب كازاخستان - تعمل بمعزل عن EPS الأخرى في جمهورية كازاخستان الاشتراكية السوفياتية وكانت جزءًا من UES في آسيا الوسطى). في عام 1978، مع الانتهاء من بناء خط النقل العلوي بقدرة 500 كيلوفولت بين سيبيريا وكازاخستان وأورال، انضمت شركة IPS في سيبيريا إلى العملية الموازية.
في نفس عام 1978، تم الانتهاء من بناء الخط العلوي السريع 750 كيلو فولت غرب أوكرانيا (اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية) - ألبرتيرشا (المجر)، وفي عام 1979 بدأ العمل الموازي لـ UES لاتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية وUES للدول الأعضاء في CMEA. مع الأخذ في الاعتبار الاتحاد الأوروبي للاشتراكيين في سيبيريا، الذي لديه اتصالات مع EPS في الحركة الشعبية الثورية، تم تشكيل رابطة لـ EPS في البلدان الاشتراكية، تغطي مساحة شاسعة من أولان باتور إلى برلين.
ويتم تصدير الكهرباء من شبكات UES التابعة للاتحاد السوفييتي إلى فنلندا والنرويج وتركيا؛ من خلال محطة فرعية لتحويل التيار المستمر في منطقة فيبورغ، يتم توصيل UES في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية بربط الطاقة في الدول الاسكندنافية NORDEL.
تتميز ديناميكيات هيكل قدرات التوليد في السبعينيات والثمانينيات بزيادة تشغيل محطات الطاقة النووية في الجزء الغربي من البلاد؛ مواصلة تشغيل محطات الطاقة الكهرومائية ذات الكفاءة العالية، خاصة في الجزء الشرقي من البلاد؛ بدء العمل في إنشاء مجمع الوقود والطاقة في إيكيباستوز؛ زيادة عامة في تركيز القدرات التوليدية وزيادة في قدرة الوحدة من الوحدات.

في 1971-1972 في محطة نوفوفورونيج للطاقة النووية، تم تشغيل مفاعلين يعملان بالمياه المضغوطة بقدرة 440 ميجاوات لكل منهما (VVER-440)؛ في عام 1974، تم إطلاق أول مفاعل (رئيسي) للمياه والجرافيت بسعة 1000 ميجاوات (RBMK-1000) في محطة لينينغراد للطاقة النووية؛ وفي عام 1980، تم تشغيل مفاعل توليد بقدرة 600 ميجاوات (BN-600) في محطة الطاقة النووية في بيلويارسك؛ وفي عام 1980، تم تشغيل مفاعل VVER-1000 في محطة نوفوفورونيج للطاقة النووية؛ وفي عام 1983، تم إطلاق أول مفاعل بقدرة 1500 ميجاوات (RBMK-1500) في محطة إجنالينا للطاقة النووية.
في عام 1971، تم تشغيل وحدة طاقة بقدرة 800 ميجاوات مزودة بتوربينات أحادية العمود في محطة سلافيانسكايا GRES؛ وفي عام 1972، تم تشغيل وحدتي طاقة تدفئة بقدرة 250 ميجاوات في موسينرغو؛ في عام 1980، تم تشغيل وحدة طاقة بقدرة 1200 ميجاوات لمعلمات البخار فوق الحرجة في محطة توليد الكهرباء بمنطقة كوستروما الحكومية.
في عام 1972، بدأ تشغيل أول محطة للطاقة المخزنة بالضخ (PSPP) في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية في كييف؛ في عام 1978، تم تشغيل أول وحدة كهرومائية بقدرة 640 ميجاوات في محطة سايانو-شوشينسكايا للطاقة الكهرومائية. من عام 1970 إلى عام 1986، تم تشغيل محطات كراسنويارسك، وساراتوف، وتشيبوكساري، وإنغوري، وتوكتوجول، ونوريك، وأوست-إيليمسك، وسايانو-شوشينسكايا، وزيسكايا، وعدد من محطات الطاقة الكهرومائية الأخرى بكامل طاقتها.
وفي عام 1987 بلغت قدرة أكبر محطات الطاقة: محطة الطاقة النووية - 4000 ميجاوات، محطة الطاقة الحرارية - 4000 ميجاوات، محطة الطاقة الكهرومائية - 6400 ميجاوات. تجاوزت حصة محطات الطاقة النووية في السعة الإجمالية لمحطات الطاقة لنظام الطاقة الموحد لاتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية 12٪؛ وتقترب حصة وحدات طاقة التكثيف والتدفئة التي تتراوح بين 250 و1200 ميجاوات من 60% من إجمالي قدرة محطات الطاقة الحرارية.
تطور تقنيفي تطوير شبكات تشكيل النظام يتميز بالانتقال المستمر إلى مستويات الجهد العالي. بدأ تطوير جهد 750 كيلوفولت مع تشغيل الخط الهوائي الصناعي التجريبي 750 كيلوفولت في عام 1967 في كوناكوفسكايا غريس-موسكو. خلال الفترة 1971-1975 تم بناء خط عرض رئيسي بقدرة 750 كيلو فولت بين دونباس-دنيبر-فينيتسا-غرب أوكرانيا؛ ثم استمر هذا الخط من خلال الخط العلوي 750 كيلو فولت بين اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية والمجر الذي تم تقديمه في عام 1978. في عام 1975، تم إنشاء اتصال بين الأنظمة بين لينينغراد وكوناكوفو بقدرة 750 كيلو فولت، مما جعل من الممكن نقل الطاقة الزائدة لـ IPS الشمالية الغربية إلى مركز IPS. كان التطوير الإضافي لشبكة 750 كيلو فولت مرتبطًا بشكل أساسي بشروط توصيل الطاقة من محطات الطاقة النووية الكبيرة والحاجة إلى تعزيز العلاقات بين الدول مع نظام الطاقة الموحد للدول الأعضاء في CMEA. لإنشاء اتصالات قوية مع الجزء الشرقي من نظام الطاقة الموحد، يتم بناء خط هوائي رئيسي بين كازاخستان وأورال بقدرة 1150 كيلو فولت؛ يجري العمل حاليًا على إنشاء محطة نقل الطاقة الكهربائية DC بقدرة 1500 كيلو فولت في إيكيباستوز - المركز.
يتميز نمو القدرة المركبة لمحطات الطاقة وطول الشبكات الكهربائية 220-1150 كيلو فولت UES لاتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية للفترة 1960-1987 بالبيانات الواردة في الجدول.
نظام الطاقة الموحد في البلاد عبارة عن مجمع من مرافق الطاقة المترابطة التي يتم تطويرها وفقًا لخطة الدولة، ويوحدها نظام تكنولوجي مشترك وإدارة تشغيلية مركزية. يتيح توحيد EPS زيادة معدل نمو سعة الطاقة وتقليل تكلفة بناء الطاقة من خلال دمج محطات الطاقة وزيادة سعة الوحدة للوحدات. تركيز طاقات الطاقة مع غلبة إدخال أقوى الوحدات الاقتصادية المصنعة الصناعة المحليةويضمن زيادة إنتاجية العمل وتحسين المؤشرات الفنية والاقتصادية لإنتاج الطاقة.
إن دمج EPS يخلق فرصًا للتنظيم الرشيد لهيكل الوقود المستهلك، مع مراعاة بيئة الوقود المتغيرة؛ إنها شرط ضروريحل مشاكل الطاقة الكهرومائية المعقدة مع الاستخدام الأمثل للموارد المائية للأنهار الرئيسية في البلاد لصالح الاقتصاد الوطني ككل. تراجع منهجي استهلاك محدديتم ضمان الوقود القياسي لكل كيلووات في الساعة الذي يتم توفيره من إطارات محطات الطاقة الحرارية من خلال تحسين هيكل قدرات التوليد والتنظيم الاقتصادي لنظام الطاقة العام في UES في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية.
تخلق المساعدة المتبادلة لـ EPS التشغيل المتوازي الفرصة لزيادة موثوقية مصدر الطاقة بشكل كبير. إن الكسب في إجمالي القدرة المركبة لمحطات توليد الطاقة UES بسبب انخفاض الحمل الأقصى السنوي بسبب اختلاف أوقات حدوث الحد الأقصى لـ EPS وانخفاض الطاقة الاحتياطية المطلوبة يتجاوز 15 مليون كيلوواط.
عام التأثير الاقتصاديمنذ إنشاء UES لاتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية بمستوى تطوره الذي تحقق بحلول منتصف الثمانينيات (مقارنة بالعمل المعزول لـ UES) من المقدر أن تقلل الاستثمارات الرأسمالية في صناعة الطاقة الكهربائية بمقدار 2.5 مليار روبل. وانخفاض تكاليف التشغيل السنوية بحوالي مليار روبل.

ووفقا للتعريف المقبول عموما، محطات توليد الطاقة الحرارية- محطات توليد الطاقة التي تولد الكهرباء عن طريق تحويل الطاقة الكيميائية للوقود إلى طاقة ميكانيكية لدوران عمود المولد الكهربائي.

أولاً الشراكة عبر المحيط الهادئظهرت مرة أخرى في أواخر التاسع عشرالقرن في نيويورك (1882)، وفي عام 1883 تم بناء أول محطة للطاقة الحرارية في روسيا (سانت بطرسبرغ). منذ ظهورها، أصبحت محطات الطاقة الحرارية هي الأكثر انتشارًا، مع الأخذ في الاعتبار الطلب المتزايد باستمرار على الطاقة مع بداية العصر التكنولوجي. حتى منتصف السبعينيات من القرن الماضي، كان تشغيل محطات الطاقة الحرارية هو الأسلوب السائد لتوليد الكهرباء. على سبيل المثال، في الولايات المتحدة الأمريكية واتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية، كانت حصة محطات الطاقة الحرارية من بين جميع الكهرباء المستلمة 80٪، وفي جميع أنحاء العالم - حوالي 73-75٪.

التعريف الوارد أعلاه، على الرغم من اتساعه، ليس واضحًا دائمًا. دعونا نحاول أن نشرح بكلماتنا الخاصة المبدأ العامتشغيل محطات الطاقة الحرارية من أي نوع.

توليد الكهرباء في محطات الطاقة الحراريةتحدث عبر عدة مراحل متتالية، لكن المبدأ العام لعملها بسيط للغاية. أولاً، يتم حرق الوقود في غرفة احتراق خاصة (غلاية بخارية)، والتي تطلق كمية كبيرة من الحرارة، مما يؤدي إلى تحويل الماء المتدفق عبرها أنظمة خاصةالأنابيب الموجودة داخل المرجل بالبخار. يؤدي ضغط البخار المتزايد باستمرار إلى تدوير دوار التوربين، الذي ينقل الطاقة الدورانية إلى عمود المولد، ونتيجة لذلك، يتم توليد تيار كهربائي.

نظام البخار/الماء مغلق. يتكثف البخار، بعد مروره عبر التوربين، ويتحول مرة أخرى إلى ماء، والذي يمر أيضًا عبر نظام السخان ويدخل مرة أخرى إلى غلاية البخار.

هناك عدة أنواع من محطات الطاقة الحرارية. حاليا، من بين محطات الطاقة الحرارية أكثر من غيرها محطات توليد الطاقة الحرارية لتوربينات البخار (TPES). في محطات توليد الطاقة من هذا النوع، يتم استخدام الطاقة الحرارية للوقود المحترق في مولد البخار، حيث يتم تحقيق ضغط مرتفع جدًا من بخار الماء، مما يؤدي إلى تشغيل دوار التوربين، وبالتالي المولد. كوقود، تستخدم محطات الطاقة الحرارية زيت الوقود أو الديزل، وكذلك الغاز الطبيعي والفحم والجفت والصخر الزيتي، وبعبارة أخرى، جميع أنواع الوقود. تبلغ كفاءة TPES حوالي 40%، ويمكن أن تصل قوتها إلى 3-6 جيجاوات.

GRES (محطة كهرباء منطقة الولاية)- اسم معروف ومألوف إلى حد ما. هذه ليست أكثر من محطة توليد توربينات بخارية حرارية، مجهزة بتوربينات تكثيف خاصة لا تستغل طاقة غازات العادم ولا تحولها إلى حرارة، على سبيل المثال، لتدفئة المباني. وتسمى محطات الطاقة هذه أيضًا بمحطات الطاقة التكثيفية.

وفي نفس الحالة إذا TPESمجهزة بتوربينات تسخين خاصة تعمل على تحويل الطاقة الثانوية الناتجة عن البخار العادم إلى طاقة حرارية تستخدم لاحتياجات الخدمات البلدية أو الصناعية، ثم تكون هذه المحطات مجمعة للحرارة والكهرباء أو محطات مشتركة للحرارة والكهرباء. على سبيل المثال، في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية، شكلت محطات توليد الطاقة في المناطق الحكومية حوالي 65٪ من الكهرباء المولدة بواسطة محطات توليد الطاقة التوربينية البخارية، وبالتالي 35٪ - لمحطات الطاقة الحرارية.

هناك أيضًا أنواع أخرى من محطات الطاقة الحرارية. في محطات توليد الطاقة بتوربينات الغاز، أو GTPPs، يتم تدوير المولد بواسطة توربينات غازية. يتم استخدام الغاز الطبيعي أو الوقود السائل (الديزل وزيت الوقود) كوقود في محطات الطاقة الحرارية هذه. ومع ذلك، فإن كفاءة محطات توليد الطاقة هذه ليست عالية جدًا، حوالي 27-29٪، لذلك يتم استخدامها بشكل أساسي كمصادر احتياطية للكهرباء لتغطية قمم الأحمال. الشبكة الكهربائيةأو لتزويد المستوطنات الصغيرة بالكهرباء.

محطات توليد الطاقة الحرارية مع وحدة توربينات البخار والغاز (SGPP). هذه هي محطات توليد الطاقة من النوع المشترك. وهي مجهزة بآليات التوربينات البخارية والتوربينات الغازية وتصل كفاءتها إلى 41-44٪. تتيح محطات الطاقة هذه أيضًا إمكانية استعادة الحرارة وتحويلها إلى طاقة حرارية تستخدم لتدفئة المباني.

العيب الرئيسي لجميع محطات الطاقة الحرارية هو نوع الوقود المستخدم. جميع أنواع الوقود المستخدمة في محطات الطاقة الحرارية هي موارد طبيعية لا يمكن تعويضها وهي في طريقها إلى النفاد ببطء ولكن بثبات. ولهذا السبب، يجري حاليًا، إلى جانب استخدام محطات الطاقة النووية، تطوير آلية لتوليد الكهرباء باستخدام مصادر الطاقة المتجددة أو غيرها من مصادر الطاقة البديلة.

إن الطاقة المخبأة في الوقود الأحفوري - الفحم أو النفط أو الغاز الطبيعي - لا يمكن الحصول عليها على الفور في شكل كهرباء. يتم حرق الوقود أولا. تعمل الحرارة المنبعثة على تسخين الماء وتحوله إلى بخار. يقوم البخار بتدوير التوربين، ويقوم التوربين بتدوير دوار المولد، الذي يولد، أي ينتج، تيارًا كهربائيًا.

مخطط تشغيل محطة توليد الطاقة التكثيف.

سلافيانسكايا TPP. أوكرانيا، منطقة دونيتسك.

ويمكن ملاحظة هذه العملية المعقدة ومتعددة المراحل برمتها في محطة الطاقة الحرارية (TPP)، المجهزة بآلات الطاقة التي تحول الطاقة المخبأة في الوقود العضوي (الصخر الزيتي، الفحم، النفط ومشتقاته، الغاز الطبيعي) إلى طاقة كهربائية. الأجزاء الرئيسية لمحطة الطاقة الحرارية هي محطة الغلاية والتوربينات البخارية والمولد الكهربائي.

مصنع الغلايات- مجموعة من الأجهزة لإنتاج بخار الماء تحت الضغط. ويتكون من صندوق نار يتم فيه حرق الوقود العضوي، وغرفة احتراق تمر من خلالها منتجات الاحتراق إلى المدخنة، وغلاية بخارية يغلي فيها الماء. يسمى جزء الغلاية الذي يتلامس مع اللهب أثناء التسخين بسطح التسخين.

أما في غلايات أنابيب المياه، فإن العكس هو الصحيح: حيث يتم إطلاق الماء عبر الأنابيب، ويتم تمرير الغازات الساخنة بين الأنابيب. الأجزاء الرئيسية للغلاية هي صندوق الاحتراق وأنابيب الغليان وغلاية البخار وجهاز التسخين. تتم عملية تكوين البخار في أنابيب الغليان. يدخل البخار المتولد فيها إلى المرجل البخاري، حيث يتجمع في الجزء العلوي منه، فوق الماء المغلي. من غلاية البخار، يمر البخار إلى جهاز التسخين الفائق ويتم تسخينه هناك. يتم سكب الوقود في هذه الغلاية من خلال الباب، ويتم توفير الهواء اللازم لاحتراق الوقود من خلال باب آخر إلى حفرة الرماد. ترتفع الغازات الساخنة إلى الأعلى، وتنحني حول الأقسام، وتسير في المسار الموضح في الرسم التخطيطي (انظر الشكل).

في الغلايات التي تستخدم لمرة واحدة، يتم تسخين المياه في أنابيب ملفوفة طويلة. يتم توفير المياه لهذه الأنابيب عن طريق المضخة. يمر عبر الملف، ويتبخر تماما، ويتم تسخين البخار الناتج إلى درجة الحرارة المطلوبة ثم يخرج من الملفات.

تعتبر تركيبات الغلايات التي تعمل مع التسخين الزائد للبخار جزءًا لا يتجزأ من التركيب المسمى وحدة الطاقة"الغلاية - التوربينات".

ينتج مصنع الغلايات بخارًا عالي الضغط، والذي يذهب إلى التوربينات البخارية - المحرك الرئيسي لمحطة الطاقة الحرارية. في التوربين، يتمدد البخار، وينخفض ضغطه، وتتحول الطاقة الكامنة إلى طاقة ميكانيكية. يقوم التوربين البخاري بتشغيل الدوار للمولد الذي ينتج تيارًا كهربائيًا.

في المدن الكبيرة غالبا ما يبنون محطات الحرارة والطاقة مجتمعة(CHP)، وفي المناطق ذات الوقود الرخيص - محطات توليد الطاقة التكثيف(IES).

محطة الطاقة الحرارية هي محطة طاقة حرارية لا تنتج الطاقة الكهربائية فحسب، بل تنتج أيضًا الحرارة على شكل ماء ساخن وبخار. لا يزال البخار الخارج من التوربين البخاري يحتوي على الكثير من الطاقة الحرارية. وفي محطة الطاقة الحرارية يتم استخدام هذه الحرارة بطريقتين: إما البخار بعد التوربين الذي يرسل إلى المستهلك ولا يعود إلى المحطة، أو ينقل الحرارة في المبادل الحراري إلى الماء الذي يرسل إلى المستهلك ، ويتم إرجاع البخار مرة أخرى إلى النظام. لذلك، يتمتع CHP بكفاءة عالية تصل إلى 50-60٪.

توجد محطات توليد الطاقة الحرارية بأنواعها التدفئة والصناعية. تسخين محطات الطاقة الحرارية تعمل على تسخين المباني السكنية والعامة وتزويدها بالماء الساخن، بينما توفر المنشآت الصناعية الحرارة للمؤسسات الصناعية. ينتقل البخار من محطات الطاقة الحرارية لمسافات تصل إلى عدة كيلومترات، وينتقل الماء الساخن لمسافات تصل إلى 30 كيلومترًا أو أكثر. ونتيجة لذلك، يتم بناء محطات الطاقة الحرارية بالقرب من المدن الكبرى.

يتم استخدام كمية هائلة من الطاقة الحرارية لتدفئة المناطق أو التدفئة المركزية لشققنا ومدارسنا ومؤسساتنا. قبل ثورة أكتوبر، لم يكن هناك تدفئة مركزية للمنازل. تم تدفئة المنازل بواسطة المواقد التي أحرقت الكثير من الخشب والفحم. بدأت التدفئة المركزية في بلدنا في السنوات الأولى القوة السوفيتيةعندما بدأ بناء محطات الطاقة الحرارية الكبيرة وفقًا لخطة GOELRO (1920). القدرة الإجمالية لمحطات الطاقة الحرارية في أوائل الثمانينات. تجاوزت 50 مليون كيلووات.

أكبر محطات الطاقة الحرارية التكثيفية في روسيا تشمل ريفتينسكايا (منطقة سفيردلوفسك)، زابوروجي (أوكرانيا)، كوستروما، أوجليجورسكايا (منطقة دونيتسك، أوكرانيا). وتتجاوز قوة كل منهما 3000 ميجاوات.

بلادنا رائدة في بناء محطات الطاقة الحرارية التي تأتي منها الطاقة مفاعل ذري(سم.