خانه اعتبار قدیمی ترین TPP در اتحاد جماهیر شوروی. نیروگاه حرارتی

قدیمی ترین TPP در اتحاد جماهیر شوروی. نیروگاه حرارتی

انرژی نهفته در سوخت های فسیلی - زغال سنگ، نفت یا گاز طبیعی، نمی توان بلافاصله به صورت برق به دست آورد. ابتدا سوخت می سوزد. گرمای آزاد شده آب را گرم کرده و به بخار تبدیل می کند. بخار توربین را می‌چرخاند و توربین روتور ژنراتور را می‌چرخاند که جریان الکتریکی تولید می‌کند، یعنی تولید می‌کند.

کل این فرآیند پیچیده و چند مرحله‌ای را می‌توان در یک نیروگاه حرارتی (TPP) مجهز به ماشین‌های قدرتی مشاهده کرد که انرژی نهفته در سوخت‌های فسیلی (شیل نفت، زغال سنگ، نفت و محصولات آن، گاز طبیعی) را به انرژی الکتریکی. بخش های اصلی TPP یک کارخانه دیگ بخار، یک توربین بخار و یک ژنراتور الکتریکی است.

کارخانه دیگ بخار - مجموعه ای از دستگاه ها برای تولید بخار آب تحت فشار. این شامل یک کوره است که در آن سوخت آلی سوزانده می شود، فضای کوره ای که محصولات احتراق از طریق آن وارد می شوند. دودکش، و دیگ بخار که آب در آن می جوشد. قسمتی از دیگ که در هنگام گرم شدن با شعله تماس پیدا می کند، سطح گرمایش نامیده می شود.

3 نوع دیگ بخار وجود دارد: دودزا، لوله آب و یکبار عبور. یک سری لوله در داخل دیگ های آتش سوز قرار می گیرد که محصولات حاصل از احتراق از طریق آنها به دودکش عبور می کند. تعداد زیادی از لوله های دود دارای سطح گرمایش بزرگی هستند که در نتیجه از انرژی سوخت به خوبی استفاده می کنند. آب در این دیگ ها بین لوله های آتش قرار دارد.

در دیگ های لوله آب برعکس این موضوع صادق است: آب از لوله ها عبور می کند و گازهای داغ بین لوله ها وجود دارد. قطعات اصلی دیگ بخار، کوره، لوله های دیگ بخار، دیگ بخار و سوپرهیتر هستند. در لوله های جوش، فرآیند تبخیر انجام می شود. بخار تشکیل شده در آنها وارد دیگ بخار می شود و در قسمت بالایی آن، بالای آب جوش جمع می شود. از دیگ بخار، بخار به سوپرهیتر می رود و در آنجا گرم می شود. سوخت از طریق در به داخل دیگ ریخته می شود و هوای لازم برای سوزاندن سوخت از دری دیگر به دمنده می رسد. گازهای داغ بالا می آیند و با خم شدن در اطراف پارتیشن ها، مسیر نشان داده شده در نمودار این مقاله را می گذرانند (شکل را ببینید).

در دیگ های یکبار عبور، آب در لوله های سرپانتین بلند گرم می شود.

آب به داخل این لوله ها پمپ می شود. با عبور از سیم پیچ، به طور کامل تبخیر می شود و بخار حاصل تا دمای مورد نیاز فوق العاده گرم می شود و سپس از سیم پیچ ها خارج می شود.

نیروگاه های دیگ بخار که با گرم کردن مجدد بخار کار می کنند بخشی جدایی ناپذیرنصب، به نام واحد نیرو "دیگ - توربین".

به عنوان مثال، در آینده، برای استفاده از زغال سنگ از حوضه کانسک-آچینسک، نیروگاه های حرارتی بزرگ با ظرفیت حداکثر 6400 مگاوات با واحدهای قدرت هر کدام 800 مگاوات ساخته خواهد شد که در آن نیروگاه های دیگ بخار 2650 تن بخار تولید خواهند کرد. ساعت با دمای تا 565 درجه سانتیگراد و فشار 25 مگاپاسکال.

کارخانه دیگ بخار تولید بخار می کند فشار بالاکه می رود به توربین بخار- موتور اصلی یک نیروگاه حرارتی. در توربین، بخار منبسط می شود، فشار آن کاهش می یابد و انرژی نهفته به انرژی مکانیکی تبدیل می شود. توربین بخار روتور یک ژنراتور را به حرکت در می آورد که برق تولید می کند.

در شهرهای بزرگ، نیروگاه های حرارتی (CHP) اغلب ساخته می شوند و در مناطقی با سوخت ارزان - نیروگاه های چگالشی (CPP).

CHP یک نیروگاه حرارتی است که نه تنها انرژی الکتریکی، بلکه گرما را به صورت آب گرم و بخار تولید می کند. بخار خروجی از توربین بخار همچنان حاوی مقدار زیادی انرژی حرارتی است. در CHPP ها از این گرما به دو صورت استفاده می شود: یا بخار بعد از توربین برای مصرف کننده ارسال می شود و به ایستگاه باز نمی گردد و یا گرمای موجود در مبدل حرارتی را به آب منتقل می کند که برای مصرف کننده ارسال می شود. بخار به سیستم برمی گردد. بنابراین، CHP بازده بالایی دارد و به 50-60٪ می رسد.

تمایز انواع گرمایش CHP و صنعتی. نیروگاه های حرارتی CHP، ساختمان های مسکونی و عمومی را گرم می کنند و آنها را تامین می کنند آب گرم، صنعتی - تامین گرما بنگاه های صنعتی. انتقال بخار از CHP در فواصل تا چندین کیلومتر و انتقال آب گرم - تا 30 کیلومتر یا بیشتر انجام می شود. در نتیجه، نیروگاه های حرارتی در نزدیکی شهرهای بزرگ ساخته می شوند.

مقدار زیادی از انرژی حرارتی به گرمایش منطقه ای یا گرمایش متمرکز آپارتمان ها، مدارس و مؤسسات ما هدایت می شود. قبل از انقلاب اکتبر، گرمایش منطقه ای برای خانه ها وجود نداشت. خانه‌ها با اجاق‌ها گرم می‌شد که در آن‌ها مقدار زیادی هیزم و زغال سنگ سوخته بود. گرمایش در کشور ما در سالهای اول قدرت شوروی آغاز شد، زمانی که طبق طرح GOELRO (1920) شروع به ساخت نیروگاه های حرارتی بزرگ کردند.

پشت سال های گذشتهتوسعه گرمایش منطقه ای در اتحاد جماهیر شوروی به سرعت در حال پیشرفت است. ظرفیت کل CHP در اوایل دهه 1980. از 50 میلیون کیلووات فراتر رفت.

اما بخش عمده ای از برق تولید شده توسط نیروگاه های حرارتی از نیروگاه های چگالشی (CPP) تامین می شود. ما اغلب آنها را منطقه ایالتی می نامیم ایستگاه های برق(GRES). برخلاف نیروگاه‌های حرارتی که گرمای بخار خروجی در توربین برای گرم کردن ساختمان‌های مسکونی و صنعتی استفاده می‌شود، در CPP‌ها، بخار مورد استفاده در موتورها (موتورهای بخار، توربین‌ها) توسط کندانسورها به آب (میعانات) تبدیل می‌شود. برای استفاده مجدد به دیگهای بخار فرستاده می شود. IES مستقیماً در منابع تأمین آب ساخته می شود: نزدیک دریاچه، رودخانه، دریا. گرمای خارج شده از نیروگاه با آب خنک کننده به طور جبران ناپذیری از دست می رود. بازده IES از 35-42٪ تجاوز نمی کند.

بر اساس یک برنامه زمان بندی دقیق، واگن هایی با زغال سنگ ریز خرد شده در روز و شب به پل روگذر مرتفع تحویل داده می شوند. تخلیه کننده مخصوص واگن ها را واژگون می کند و سوخت به داخل پناهگاه ریخته می شود. آسیاب ها آن را به دقت آسیاب می کنند تا به پودر سوخت تبدیل شود و همراه با هوا به داخل کوره دیگ بخار می رود. زبانه های شعله بسته های لوله هایی که آب در آنها می جوشد را محکم می پوشاند. بخار آب تشکیل می شود. از طریق لوله ها - خطوط لوله بخار - بخار به سمت توربین هدایت می شود و از طریق نازل ها به پره های روتور توربین برخورد می کند. با دادن انرژی به روتور، بخار خروجی به کندانسور می رود، خنک می شود و به آب تبدیل می شود. پمپ ها آن را به دیگ برمی گردانند. و انرژی به حرکت خود از روتور توربین به روتور ژنراتور ادامه می دهد. در ژنراتور، تبدیل نهایی آن صورت می گیرد: تبدیل به برق می شود. این پایان زنجیره انرژی IES است.

برخلاف نیروگاه های برق آبی، نیروگاه های حرارتی را می توان در هر مکانی ساخت و از این طریق منابع برق را به مصرف کننده نزدیک کرد و نیروگاه های حرارتی را به طور مساوی در سراسر قلمرو مناطق اقتصادی کشور ترتیب داد. مزیت نیروگاه های حرارتی در این واقعیت نهفته است که آنها تقریباً با تمام انواع سوخت های فسیلی - زغال سنگ، شیل، سوخت مایع، گاز طبیعی کار می کنند.

بزرگترین نیروگاه های حرارتی چگالشی در اتحاد جماهیر شوروی شامل Reftinskaya ( منطقه Sverdlovsk), Zaporozhye, Kostroma, Uglegorsk (منطقه دونتسک). ظرفیت هر یک از آنها بیش از 3000 مگاوات است.

کشور ما در ساخت نیروگاه های حرارتی پیشگام است که انرژی آن توسط راکتور اتمی تامین می شود (نگاه کنید به نیروگاه هسته ای، مهندسی برق هسته ای).

تعریف

برج خنک کننده

مشخصات

طبقه بندی

نیروگاه ترکیبی حرارت و برق

دستگاه mini-CHP

هدف از mini-CHP

استفاده از گرما از mini-CHP

سوخت برای mini-CHP

Mini-CHP و اکولوژی

موتور توربین گاز

کارخانه سیکل ترکیبی

اصول کارکرد، اصول جراحی، اصول عملکرد

مزایای

در حال گسترش

نیروگاه چگالشی

داستان

اصل عملیات

سیستم های اصلی

نفوذ در محیط

وضعیت فعلی

Verkhnetagilskaya GRES

Kashirskaya GRES

Pskovskaya GRES

Stavropolskaya GRES

Smolenskaya GRES

نیروگاه حرارتی است(یا نیروگاه حرارتی) - نیروگاهی که با تبدیل انرژی شیمیایی سوخت به انرژی مکانیکی چرخش شفت یک ژنراتور الکتریکی، انرژی الکتریکی تولید می کند.

گره های اصلی نیروگاه حرارتی عبارتند از:

موتورها - واحدهای قدرت نیروگاه حرارتی

ژنراتورهای الکتریکی

مبدل های حرارتی TPP - نیروگاه های حرارتی

برج های خنک کننده

برج خنک کننده

برج خنک کننده (به آلمانی: gradieren - غلیظ کردن آب نمک؛ در اصل، برج های خنک کننده برای استخراج نمک از طریق تبخیر استفاده می شد) - دستگاهی برای خنک کردن مقادیر زیادی آب با جریان مستقیم هوای اتمسفر. گاهی اوقات به برج های خنک کننده برج خنک کننده نیز گفته می شود.

در حال حاضر، برج های خنک کننده عمدتا در سیستم های تامین آب در گردش برای مبدل های حرارتی خنک کننده (به عنوان یک قاعده، در نیروگاه های حرارتی، نیروگاه های حرارتی) استفاده می شود. در مهندسی عمران، از برج های خنک کننده در تهویه مطبوع استفاده می شود، به عنوان مثال، برای خنک کردن کندانسورهای واحدهای تبرید، خنک کننده ژنراتورهای برق اضطراری. در صنعت از برج های خنک کننده برای خنک کردن ماشین های تبرید، ماشین های قالب گیری پلاستیک و برای تصفیه شیمیایی مواد استفاده می شود.

خنک شدن به دلیل تبخیر بخشی از آب هنگامی رخ می دهد که در یک فیلم نازک به سمت پایین جریان می یابد یا در امتداد یک آب پاش مخصوص می افتد، که در امتداد آن جریان هوا در جهت مخالف حرکت آب تامین می شود. هنگامی که 1% از آب تبخیر می شود، دمای آب باقیمانده 5.48 درجه سانتیگراد کاهش می یابد.

به عنوان یک قاعده، از برج های خنک کننده در جایی استفاده می شود که امکان استفاده از مخازن بزرگ برای خنک سازی (دریاچه ها، دریاها) وجود ندارد. علاوه بر این، این روش خنک کننده سازگارتر با محیط زیست است.

یک جایگزین ساده و ارزان برای برج های خنک کننده، حوضچه های آب پاش هستند که در آن آب با پاشیدن ساده خنک می شود.

مشخصات

پارامتر اصلی برج خنک کننده مقدار تراکم آبیاری است - مقدار ویژه مصرف آب در هر متر مربع از سطح آبیاری.

پارامترهای اصلی طراحی برج های خنک کننده با یک محاسبه فنی و اقتصادی بسته به حجم و دمای آب خنک شده و پارامترهای جوی (دما، رطوبت و ...) در محل نصب تعیین می شود.

استفاده از برج های خنک کننده در زمستان به خصوص در آب و هوای سخت به دلیل احتمال یخ زدگی برج خنک کننده می تواند خطرناک باشد. این اغلب در مکانی که هوای یخ زده با آن تماس می گیرد اتفاق می افتد مقدار کمیآب گرم. برای جلوگیری از یخ زدگی برج خنک کننده و بر این اساس از خرابی آن، باید از توزیع یکنواخت آب خنک شده روی سطح آبپاش اطمینان حاصل کرد و تراکم آبیاری یکسان را در بخش های جداگانه برج خنک کننده کنترل کرد. دمنده ها نیز به دلیل استفاده نادرست از برج خنک کننده اغلب در معرض یخ قرار می گیرند.

طبقه بندی

بسته به نوع اسپرینکلر، برج های خنک کننده عبارتند از:

فیلم;

چکه کردن

افشانه؛

روش تامین هوا:

فن (تراست توسط یک فن ایجاد می شود)؛

برج (کشش با استفاده از برج اگزوز بالا ایجاد می شود)؛

باز (اتمسفر)، با استفاده از نیروی باد و همرفت طبیعی هنگام حرکت هوا از طریق آبپاش.

برج های خنک کننده فن از نظر فنی کارآمدترین هستند، زیرا آنها خنک کننده عمیق تر و بهتر آب را فراهم می کنند، بارهای حرارتی خاص را تحمل می کنند (با این حال، آنها نیاز دارند. هزینه هاانرژی الکتریکی برای به حرکت درآوردن فن ها).

انواع

نیروگاه های بویلر توربین

نیروگاه های چگالشی (GRES)

نیروگاه های ترکیبی حرارت و برق (نیروگاه های تولید همزمان، نیروگاه های حرارتی)

نیروگاه های توربین گازی

نیروگاه های مبتنی بر نیروگاه های سیکل ترکیبی

نیروگاه های مبتنی بر موتورهای رفت و برگشتی

احتراق تراکمی (دیزلی)

با جرقه جرقه

چرخه ترکیبی

نیروگاه ترکیبی حرارت و برق

نیروگاه ترکیبی حرارت و برق (CHP) نوعی از نیروگاه حرارتی است که نه تنها برق تولید می کند، بلکه منبع انرژی حرارتی نیز می باشد. سیستم های متمرکزتامین گرما (به صورت بخار و آب گرم از جمله برای تامین آب گرم و گرمایش تاسیسات مسکونی و صنعتی). به عنوان یک قاعده، یک نیروگاه CHP باید طبق برنامه گرمایشی کار کند، یعنی تولید انرژی الکتریکی به تولید انرژی حرارتی بستگی دارد.

هنگام قرار دادن CHP، نزدیکی مصرف کنندگان گرما به صورت آب گرم و بخار در نظر گرفته می شود.

مینی CHP

Mini-CHP یک نیروگاه کوچک ترکیبی حرارت و برق است.

دستگاه mini-CHP

مینی سی‌اچ‌پی‌ها نیروگاه‌های حرارتی هستند که صرف‌نظر از نوع تجهیزات، برای تولید مشترک انرژی الکتریکی و حرارتی در واحدهایی با ظرفیت واحد تا 25 مگاوات خدمت می‌کنند. در حال حاضر، تاسیسات زیر به طور گسترده در مهندسی برق حرارتی خارجی و داخلی استفاده می شود: توربین های بخار ضد فشار، توربین های بخار چگالشی با استخراج بخار، نیروگاه های توربین گازی با بازیابی انرژی گرمایی آب یا بخار، پیستون گاز، گازوئیل و دیزل. واحدهای با بازیابی حرارت سیستم های مختلفاین واحدها اصطلاح نیروگاه های تولید همزمان به عنوان مترادف برای اصطلاحات mini-CHP و CHP استفاده می شود، اما از نظر معنای گسترده تر است، زیرا شامل تولید مشترک (تولید مشترک، تولید - تولید) محصولات مختلف است که می تواند هم الکتریکی باشد. و انرژی حرارتی، و و محصولات دیگر، مانند انرژی حرارتی و دی اکسید کربن، انرژی الکتریکی و سرما و ... در واقع اصطلاح سه گانه که بر تولید برق و گرما و سرما دلالت دارد نیز مورد خاصی از تولید همزمان است. یکی از ویژگی های متمایز mini-CHP استفاده اقتصادی تر از سوخت برای انواع انرژی تولید شده در مقایسه با روش های مجزای تولید آنها به طور کلی پذیرفته شده است. این به این دلیل است که برقدر مقیاس ملی، عمدتاً در چرخه های چگالشی نیروگاه های حرارتی و نیروگاه های هسته ای تولید می شود که در غیاب حرارتی بازده الکتریکی 30-35٪ دارند. خریدار. در واقع، این وضعیت با نسبت غالب بارهای الکتریکی و حرارتی تعیین می شود. شهرک ها، تغییر ماهیت متفاوت آنها در طول سال و همچنین ناتوانی در انتقال انرژی حرارتیدر مسافت های طولانی برخلاف انرژی الکتریکی.

ماژول mini-CHP شامل یک موتور رفت و برگشتی گاز، توربین گازی یا دیزلی، یک ژنراتور است. برقیک مبدل حرارتی برای بازیابی گرما از آب در حین خنک کردن موتور، روغن و گازهای خروجی. یک دیگ آب گرم معمولاً به یک mini-CHP اضافه می شود تا بار حرارتی در زمان اوج بار جبران شود.

هدف از mini-CHP

هدف اصلی یک mini-CHP تولید انرژی الکتریکی و حرارتی است انواع مختلفسوخت

مفهوم ساختن یک mini-CHP در نزدیکی خریداردارای تعدادی مزیت (در مقایسه با نیروگاه های بزرگ CHP):

اجتناب می کند هزینه هادر مورد مزایای ساخت و ساز خطوط برق فشار قوی ایستاده و خطرناک (TL)؛

تلفات در حین انتقال نیرو مستثنی هستند.

نیاز به هزینه های مالی برای اجرا را از بین می برد مشخصات فنیبرای اتصال به شبکه ها

منبع تغذیه متمرکز؛

تامین برق بدون وقفه به خریدار؛

منبع تغذیه با برق با کیفیت بالا، مطابقت با مقادیر ولتاژ و فرکانس مشخص شده؛

احتمالا کسب سود

AT دنیای مدرنساخت mini-CHP در حال شتاب گرفتن است، مزایای آن آشکار است.

استفاده از گرما از mini-CHP

بخش قابل توجهی از انرژی حاصل از احتراق سوخت در تولید الکتریسیته انرژی حرارتی است.

گزینه هایی برای استفاده از گرما وجود دارد:

استفاده مستقیم از انرژی حرارتی توسط مصرف کنندگان نهایی (تولید همزمان)؛

تامین آب گرم (DHW)، گرمایش، نیازهای تکنولوژیکی (بخار).

تبدیل جزئی انرژی حرارتی به انرژی سرد (سه تولید)؛

سرما توسط یک دستگاه تبرید جذبی تولید می شود که انرژی الکتریکی را مصرف نمی کند، بلکه انرژی حرارتی را مصرف می کند، که استفاده از گرما را در تابستان برای تهویه مطبوع یا نیازهای تکنولوژیکی ممکن می سازد.

سوخت برای mini-CHP

انواع سوخت مصرفی

گاز: اصلی، گاز طبیعیگازهای مایع و سایر گازهای قابل احتراق؛

سوخت مایع: سوخت دیزل، بیودیزل و سایر مایعات قابل احتراق؛

سوخت های جامد: زغال سنگ، چوب، ذغال سنگ نارس و انواع دیگر سوخت های زیستی.

کارآمدترین و ارزان ترین سوخت در فدراسیون روسیهستون فقرات است گاز طبیعیو همچنین گاز مرتبط.

Mini-CHP و اکولوژی

استفاده برای مقاصد عملی از گرمای تلف شده موتورهای نیروگاهی می باشد ویژگی متمایز mini-CHP و cogeneration (هم تولید) نامیده می شود.

تولید ترکیبی دو نوع انرژی در یک mini-CHP در مقایسه با تولید مجزای برق و انرژی حرارتی در کارخانه های دیگ بخار، به استفاده بسیار سازگارتر با محیط زیست از سوخت کمک می کند.

جایگزینی دیگ‌خانه‌هایی که سوخت غیرمنطقی مصرف می‌کنند و جو شهرها و شهرک‌ها را آلوده می‌کنند، mini-CHP نه تنها به صرفه‌جویی قابل توجه در سوخت کمک می‌کند، بلکه به بهبود خلوص حوضه هوا و بهبود شرایط کلی محیطی کمک می‌کند.

منبع انرژی برای مینی سی‌اچ‌پی‌های پیستون گاز و توربین گاز، به عنوان یک قاعده،. سوخت آلی گاز طبیعی یا همراه که اتمسفر را با انتشار جامد آلوده نمی کند

موتور توربین گاز

موتور توربین گازی (GTE, TRD) یک موتور حرارتی است که در آن گاز فشرده و گرم می شود و سپس انرژی گاز فشرده و گرم شده به انرژی مکانیکی تبدیل می شود. کارروی شفت توربین گازی. برخلاف موتور پیستونی، در موتور توربین گازی فرآیندهادر یک جریان گاز متحرک رخ می دهد.

هوای اتمسفر فشرده از کمپرسور وارد محفظه احتراق می شود، سوخت نیز در آنجا عرضه می شود که در هنگام سوزاندن، مقدار زیادی از محصولات احتراق را تحت فشار بالا تشکیل می دهد. سپس در توربین گاز انرژی محصولات گازی حاصل از احتراق به انرژی مکانیکی تبدیل می شود. کاربه دلیل چرخش پره ها توسط یک جت گاز که بخشی از آن صرف فشرده سازی هوای کمپرسور می شود. بقیه کار به واحد رانده منتقل می شود. کار مصرفی این واحد، کار مفید موتور توربین گازی است. موتورهای توربین گاز بالاترین توان ویژه را در بین موتورهای احتراق داخلی دارند، تا 6 کیلووات بر کیلوگرم.

ساده ترین موتور توربین گازی تنها دارای یک توربین است که کمپرسور را به حرکت در می آورد و در عین حال منبع انرژی مفید است. این محدودیتی را در حالت های عملکرد موتور اعمال می کند.

گاهی اوقات موتور چند شفت است. در این حالت چندین توربین به صورت سری وجود دارد که هر کدام شفت خود را به حرکت در می آورند. توربین پرفشار (اولین توربین بعد از محفظه احتراق) همیشه کمپرسور موتور را به حرکت در می آورد و توربین های بعدی می توانند هم بار خارجی (پروانه هلیکوپتر یا کشتی، ژنراتورهای الکتریکی قدرتمند و غیره) و هم کمپرسورهای موتور اضافی واقع در جلو را به حرکت در آورند. از اصلی.

مزیت موتور چند شفت این است که هر توربین با سرعت و بار بهینه کار می کند. مزیت - فایده - سود - منفعتباری که از شفت یک موتور تک شفت رانده می شود، واکنش موتور بسیار ضعیفی دارد، یعنی توانایی چرخش سریع به سمت بالا، زیرا توربین برای تامین مقدار زیادی هوا به موتور نیاز به تامین نیرو دارد (قدرت: محدود به مقدار هوا) و برای تسریع بار. با یک طرح دو شفت، یک روتور پرفشار سبک به سرعت وارد رژیم می شود و موتور را با هوا و توربین کم فشار با مقدار زیادی گاز برای شتاب می دهد. همچنین هنگام راه اندازی تنها روتور فشار قوی می توان از یک استارت با قدرت کمتر برای شتاب گیری استفاده کرد.

کارخانه سیکل ترکیبی

نیروگاه سیکل ترکیبی - یک ایستگاه تولید برق که برای تولید گرما و برق خدمت می کند. با بخار و نیروگاه های توربین گازیافزایش بهره وری

اصول کارکرد، اصول جراحی، اصول عملکرد

نیروگاه سیکل ترکیبی از دو واحد مجزا تشکیل شده است: نیرو بخار و توربین گاز. در یک کارخانه توربین گاز، توربین توسط محصولات گازی حاصل از احتراق سوخت می چرخد. سوخت می تواند گاز طبیعی یا فرآورده های نفتی باشد. صنعت (نفت سیاه، سولاریوم). روی همان محور توربین، اولین ژنراتور قرار دارد که به دلیل چرخش روتور، جریان الکتریکی ایجاد می کند. محصولات احتراق با عبور از توربین گاز تنها بخشی از انرژی خود را به آن می دهند و همچنان دمای بالایی در خروجی توربین گاز دارند. از خروجی توربین گاز، محصولات احتراق وارد نیروگاه بخار، به دیگ بخار حرارتی زباله می شوند و در آنجا آب و بخار حاصل را گرم می کنند. دمای محصولات احتراق برای رساندن بخار به حالت مورد نیاز برای استفاده در یک توربین بخار کافی است (دمای گاز دودکش در حدود 500 درجه سانتیگراد این امکان را فراهم می کند که بخار فوق گرم با فشار حدود 100 اتمسفر بدست آید). توربین بخار دومین ژنراتور الکتریکی را به حرکت در می آورد.

مزایای

نیروگاه های سیکل ترکیبی دارای راندمان الکتریکی در حدود 51-58٪ هستند، در حالی که برای نیروگاه های بخار یا توربین گاز جداگانه کار می کنند حدود 35-38٪ در نوسان است. این نه تنها مصرف سوخت را کاهش می دهد، بلکه انتشار گازهای گلخانه ای را نیز کاهش می دهد.

از آنجایی که کارخانه سیکل ترکیبی گرما را از محصولات احتراق به طور موثرتری استخراج می کند، می توان سوخت را با سرعت بیشتری بسوزاند. دمای بالادر نتیجه میزان انتشار اکسید نیتروژن در جو کمتر از سایر انواع گیاهان است.

هزینه تولید نسبتا پایین

در حال گسترش

علیرغم این واقعیت که مزایای چرخه بخار-گاز برای اولین بار در دهه 1950 توسط آکادمیک شوروی کریستیانوویچ ثابت شد، این نوع تاسیسات تولید برق دریافت نکردند. فدراسیون روسیهکاربرد گسترده چندین CCGT آزمایشی در اتحاد جماهیر شوروی ساخته شد. به عنوان مثال می توان به واحدهای برق با ظرفیت 170 مگاوات در Nevinnomysskaya GRES و با ظرفیت 250 MW در GRES Moldavskaya اشاره کرد. در سالهای اخیر در فدراسیون روسیهتعدادی از واحدهای نیروگاه بخار و گاز قدرتمند به بهره برداری رسید. از جمله:

2 واحد نیرو با ظرفیت هر کدام 450 مگاوات در نیروگاه حرارتی Severo-Zapadnaya در سن پترزبورگ.

1 واحد نیرو با ظرفیت 450 مگاوات در کالینینگراد CHPP-2.

1 واحد CCGT با ظرفیت 220 مگاوات در Tyumen CHPP-1.

2 CCGT با ظرفیت 450 مگاوات در CHPP-27 و 1 CCGT در CHPP-21 در مسکو.

1 واحد CCGT با ظرفیت 325 مگاوات در Ivanovskaya GRES.

2 واحد نیرو با ظرفیت 39 مگاوات هر کدام در TPP سوچینسکایا

از سپتامبر 2008، چندین CCGT در مراحل مختلف طراحی یا ساخت در فدراسیون روسیه هستند.

در اروپا و ایالات متحده آمریکا، تاسیسات مشابه در اکثر نیروگاه های حرارتی کار می کنند.

نیروگاه چگالشی

نیروگاه چگالشی (CPP) یک نیروگاه حرارتی است که فقط انرژی الکتریکی تولید می کند. از نظر تاریخی، نام "GRES" - نیروگاه منطقه ای ایالتی را دریافت کرد. با گذشت زمان، اصطلاح "GRES" معنای اصلی خود ("منطقه") را از دست داد و در معنای مدرن، معمولاً به معنی یک نیروگاه چگالشی با ظرفیت بالا (CPP) (هزاران مگاوات) است که در سیستم انرژی یکپارچه کار می کند. در کنار سایر نیروگاه های بزرگ با این حال، باید در نظر داشت که همه ایستگاه هایی که در نام خود علامت اختصاری "GRES" را دارند متراکم نمی شوند، برخی از آنها به عنوان نیروگاه حرارتی و برق ترکیبی عمل می کنند.

داستان

اولین GRES "Electroperedachi" امروزی "GRES-3" در نزدیکی مسکو در شهر Elektrogorsk در سال های 1912-1914 ساخته شد. به ابتکار مهندس R. E. Klasson. سوخت اصلی ذغال سنگ نارس است، قدرت 15 مگاوات است. در دهه 1920، طرح GOELRO ساخت چندین نیروگاه حرارتی را پیش بینی کرد که در میان آنها Kashirskaya GRES مشهورترین است.

اصل عملیات

آب گرم شده در دیگ بخار تا حالت بخار فوق گرم (520-565 درجه سانتیگراد) یک توربین بخار را می چرخاند که یک توربوژنراتور را به حرکت در می آورد.

گرمای اضافی بر خلاف نیروگاه‌های ترکیبی حرارت و برق که گرمای اضافی را به نیازهای تأسیسات مجاور (مثلاً خانه‌های گرمایش) منتقل می‌کنند، از طریق واحدهای متراکم‌کننده به اتمسفر (آب‌های مجاور) آزاد می‌شود.

یک نیروگاه چگالشی معمولاً در چرخه رانکین کار می کند.

سیستم های اصلی

IES پیچیده است مجتمع انرژی، متشکل از ساختمان ها، سازه ها، نیرو و سایر تجهیزات، خطوط لوله، اتصالات، ابزار دقیق و اتوماسیون. سیستم های اصلی IES عبارتند از:

کارخانه دیگ بخار؛

کارخانه توربین بخار؛

اقتصاد سوخت؛

سیستم حذف خاکستر و سرباره، تمیز کردن گازهای دودکش؛

بخش الکتریکی؛

تامین آب فنی (برای حذف گرمای اضافی)؛

سیستم تصفیه شیمیایی و تصفیه آب

در طول طراحی و ساخت IES، سیستم های آن در ساختمان ها و سازه های مجموعه، در درجه اول در ساختمان اصلی قرار دارند. در طول عملیات IES، پرسنل مدیریت سیستم ها، به عنوان یک قاعده، در کارگاه ها (دیگ-توربین، برق، تامین سوخت، تصفیه آب شیمیایی، اتوماسیون حرارتی و غیره) ترکیب می شوند.

دیگ بخار در دیگ بخار ساختمان اصلی قرار دارد. در مناطق جنوبی فدراسیون روسیه، کارخانه دیگ بخار ممکن است باز باشد، یعنی بدون دیوار و سقف. این تاسیسات شامل بویلرهای بخار (ژنراتور بخار) و خطوط لوله بخار است. بخار حاصل از بویلرها از طریق خطوط لوله بخار زنده به توربین ها منتقل می شود. لوله های بخار دیگ های مختلف معمولاً به صورت متقاطع نیستند. چنین طرحی "بلاک" نامیده می شود.

کارخانه توربین بخار در موتورخانه و در بخش هواگیر (بونکر- دی ایراتور) ساختمان اصلی قرار دارد. آن شامل:

توربین های بخار با یک ژنراتور الکتریکی در یک شفت؛

کندانسوری که در آن بخاری که از توربین عبور کرده است متراکم می شود و آب (میعان) می شود.

پمپ های میعانات و تغذیه که میعانات (آب تغذیه) را به دیگ های بخار برمی گرداند.

بخاری های بازیابی فشار کم و بالا (LPH و HPH) - مبدل های حرارتی که در آنها آب تغذیه با استخراج بخار از توربین گرم می شود.

هواساز (همچنین به عنوان HDPE عمل می کند)، که در آن آب از ناخالصی های گازی تصفیه می شود.

خطوط لوله و سیستم های کمکی

مصرف سوخت بسته به سوخت اصلی که IES برای آن طراحی شده است، ترکیب متفاوتی دارد. برای IES با سوخت زغال سنگ، مصرف سوخت شامل موارد زیر است:

یک دستگاه یخ زدایی (به اصطلاح "تپلیاک" یا "شید") برای ذوب زغال سنگ در ماشین های گوندولا باز.

دستگاه تخلیه بار (معمولاً یک کمپرس واگن)؛

یک انبار زغال سنگ که توسط یک جرثقیل یا ماشین بارگیری مجدد سرویس می شود.

کارخانه سنگ شکن برای سنگ زنی اولیه زغال سنگ.

نوار نقاله برای جابجایی زغال سنگ؛

سیستم های آسپیراسیون، مسدود کردن و سایر سیستم های کمکی؛

سیستم پودرسازی، از جمله آسیاب های زغال سنگ گلوله ای، غلتکی یا چکشی.

سیستم پودرسازی و همچنین سنگر زغال سنگ در قسمت سنگر و هواگیر ساختمان اصلی قرار دارند، بقیه دستگاه های تامین سوخت خارج از ساختمان اصلی هستند. گاهی اوقات، یک کارخانه گرد و غبار مرکزی ترتیب داده می شود. انبار زغال سنگ برای 7-30 روز کار مداوم IES محاسبه می شود. بخشی از دستگاه های تامین سوخت رزرو شده است.

اقتصاد سوخت IES که با گاز طبیعی کار می کند ساده ترین است: شامل یک نقطه توزیع گاز و خطوط لوله گاز است. با این حال، در چنین نیروگاه هایی، به عنوان یک منبع پشتیبان یا فصلی، نفت سیاهبنابراین، اقتصاد نفتی سیاه در حال تنظیم است. تأسیسات نفتی نیز در نیروگاه‌های زغال‌سنگ ساخته می‌شوند، جایی که از آنها برای روشن کردن دیگ‌ها استفاده می‌شود. صنعت نفت شامل:

دستگاه دریافت و تخلیه؛

ذخیره سازی نفت کوره با مخازن فولادی یا بتن مسلح؛

ایستگاه پمپاژ نفت کوره با بخاری و فیلترهای نفت کوره؛

خطوط لوله با دریچه های خاموش و کنترل؛

آتش نشانی و سایر سیستم های کمکی.

سیستم حذف خاکستر و سرباره فقط در نیروگاه های زغال سنگ تنظیم می شود. خاکستر و سرباره هر دو بقایای غیر قابل احتراق زغال سنگ هستند، اما سرباره مستقیماً در کوره دیگ تشکیل می شود و از طریق یک سوراخ شیر (سوراخی در معدن سرباره) خارج می شود و خاکستر با گازهای دودکش منتقل می شود و قبلاً گرفته می شود. در خروجی دیگ بخار ذرات خاکستر بسیار کوچکتر (حدود 0.1 میلی متر) از قطعات سرباره (تا 60 میلی متر) هستند. سیستم های حذف خاکستر می توانند هیدرولیک، پنوماتیک یا مکانیکی باشند. متداول‌ترین سیستم دفع خاکستر و سرباره هیدرولیک شامل دستگاه‌های فلاشینگ، کانال‌ها، پمپ‌های باگر، خطوط لوله دوغاب، تخلیه‌های خاکستر و سرباره، پمپاژ و مجرای آب شفاف‌شده است.

انتشار گازهای دودکش به اتمسفر خطرناک ترین تأثیر نیروگاه حرارتی بر محیط زیست است. فیلترهایی برای جذب خاکستر از گازهای دودکش بعد از فن های انفجاری نصب می شوند. انواع مختلف(سیکلون‌ها، اسکرابرها، رسوب‌دهنده‌های الکترواستاتیک، فیلترهای کیسه‌ای) که 90 تا 99 درصد ذرات جامد را به دام می‌اندازند. با این حال، آنها برای تمیز کردن دود از گازهای مضر نامناسب هستند. در خارج از کشور و اخیراً نیروگاه های داخلی(از جمله نفت گاز)، نصب سیستم هایی برای گوگرد زدایی گاز با آهک یا سنگ آهک (به اصطلاح deSOx) و احیای کاتالیستی اکسیدهای نیتروژن با آمونیاک (deNOx). گاز دودکش تمیز شده توسط یک خروجی دود به داخل دودکش خارج می شود که ارتفاع آن از شرایط پراکندگی ناخالصی های مضر باقی مانده در جو تعیین می شود.

بخش الکتریکی IES برای تولید انرژی الکتریکی و توزیع آن به مصرف کنندگان در نظر گرفته شده است. در ژنراتورهای IES یک جریان الکتریکی سه فاز با ولتاژ معمولاً 24-6 کیلو ولت ایجاد می شود. از آنجایی که با افزایش ولتاژ، تلفات انرژی در شبکه ها به میزان قابل توجهی کاهش می یابد، بلافاصله پس از ژنراتورها، ترانسفورماتورهایی نصب می شوند که ولتاژ را به 35، 110، 220، 500 یا بیشتر کیلوولت افزایش می دهند. ترانسفورماتورها در فضای باز نصب می شوند. بخشی از انرژی الکتریکی صرف نیازهای خود نیروگاه می شود. اتصال و قطع خطوط برق خروجی به پست ها و مصرف کنندگان به صورت باز یا بسته انجام می شود تابلو برق(ORU، ZRU)، مجهز به کلیدهایی با قابلیت اتصال و قطع مدار الکتریکی ولتاژ بالا بدون ایجاد قوس الکتریکی.

سیستم تامین آب سرویس مقدار زیادی آب سرد برای خنک کردن کندانسورهای توربین فراهم می کند. سیستم ها به جریان مستقیم، معکوس و مختلط تقسیم می شوند. در سیستم های یکبار عبور، آب توسط پمپ ها از منبع طبیعی (معمولاً از رودخانه) گرفته شده و پس از عبور از کندانسور، دوباره تخلیه می شود. در همان زمان، آب حدود 8 تا 12 درجه سانتیگراد گرم می شود که در برخی موارد وضعیت بیولوژیکی مخازن را تغییر می دهد. AT سیستم های کاریآب تحت تأثیر پمپ های گردش خون به گردش در می آید و توسط هوا خنک می شود. خنک سازی را می توان بر روی سطح مخازن خنک کننده یا در سازه های مصنوعی انجام داد: استخرهای اسپری یا برج های خنک کننده.

در مناطق کم آب به جای سیستم آبرسانی فنی از سیستم های تراکم هوا (برج های خنک کننده خشک) استفاده می شود که رادیاتور هوا با کشش طبیعی یا مصنوعی می باشد. این تصمیم معمولاً اجباری است، زیرا آنها از نظر خنک کننده گران تر و کارآمدتر هستند.

سیستم تصفیه آب شیمیایی، تصفیه شیمیایی و نمک‌زدایی عمیق آب ورودی به دیگ‌های بخار و توربین‌های بخار را برای جلوگیری از رسوبات روی سطوح داخلی تجهیزات فراهم می‌کند. به طور معمول، فیلترها، مخازن و تاسیسات معرف برای تصفیه آب در ساختمان کمکی IES قرار دارند. علاوه بر این، نیروگاه‌های حرارتی سیستم‌های چند مرحله‌ای را برای تصفیه پساب‌های آلوده به محصولات نفتی، روغن‌ها، آب شستشو و شستشوی تجهیزات، طوفان و رواناب مذاب ایجاد می‌کنند.

اثرات زیست محیطی

تاثیر بر جو. هنگام سوختن سوخت، مقدار زیادی اکسیژن مصرف می شود و مقدار قابل توجهی از محصولات احتراق آزاد می شود، مانند خاکستر بادی، اکسیدهای گوگرد گازی نیتروژن که برخی از آنها دارای فعالیت شیمیایی بالایی هستند.

تاثیر بر هیدروسفر اول از همه، تخلیه آب از کندانسورهای توربین و همچنین پساب های صنعتی.

تاثیر بر لیتوسفر فضای زیادی برای دفن توده های بزرگ خاکستر مورد نیاز است. این آلودگی ها با استفاده از خاکستر و سرباره به عنوان مصالح ساختمانی کاهش می یابد.

وضعیت فعلی

در حال حاضر GRESهای معمولی با ظرفیت 1000-1200، 2400، 3600 مگاوات و چندین واحد منحصر به فرد در فدراسیون روسیه در حال فعالیت هستند؛ واحدهای 150، 200، 300، 500، 800 و 1200 مگاوات استفاده می شود. از جمله GRES های زیر (که بخشی از WGC هستند):

Verkhnetagilskaya GRES - 1500 مگاوات؛

Iriklinskaya GRES - 2430 مگاوات؛

Kashirskaya GRES - 1910 مگاوات;

Nizhnevartovskaya GRES - 1600 مگاوات؛

Permskaya GRES - 2400 مگاوات;

Urengoyskaya GRES - 24 مگاوات.

Pskovskaya GRES - 645 مگاوات؛

سرووسکایا GRES - 600 مگاوات؛

Stavropolskaya GRES - 2400 مگاوات؛

Surgutskaya GRES-1 - 3280 مگاوات;

Troitskaya GRES - 2060 مگاوات.

Gusinoozyorskaya GRES - 1100 مگاوات;

Kostromskaya GRES - 3600 مگاوات؛

Pechorskaya GRES - 1060 مگاوات؛

Kharanorskaya GRES - 430 مگاوات؛

Cherepetskaya GRES - 1285 مگاوات؛

Yuzhnouralskaya GRES - 882 مگاوات.

Berezovskaya GRES - 1500 مگاوات؛

Smolenskaya GRES - 630 مگاوات؛

Surgutskaya GRES-2 - 4800 مگاوات;

Shaturskaya GRES - 1100 مگاوات;

Yaivinskaya GRES - 600 مگاوات.

Konakovskaya GRES - 2400 مگاوات؛

Nevinnomysskaya GRES - 1270 مگاوات؛

Reftinskaya GRES - 3800 مگاوات؛

Sredneuralskaya GRES - 1180 مگاوات.

Kirishskaya GRES - 2100 مگاوات;

کراسنویارسک GRES-2 - 1250 مگاوات؛

Novocherkasskaya GRES - 2400 مگاوات؛

Ryazanskaya GRES (واحد شماره 1-6 - 2650 مگاوات و بلوک شماره 7 (GRES-24 سابق که بخشی از Ryazanskaya GRES - 310 مگاوات شد) - 2960 مگاوات).

Cherepovetskaya GRES - 630 مگاوات.

Verkhnetagilskaya GRES

Verkhnetagilskaya GRES یک نیروگاه حرارتی در Verkhny Tagil (منطقه Sverdlovsk) است که به عنوان بخشی از OGK-1 فعالیت می کند. فعال از 29 مه 1956.

این ایستگاه شامل 11 واحد برق با ظرفیت الکتریکی 1497 مگاوات و یک واحد برق حرارتی 500 Gcal/h است. سوخت جایگاه: گاز طبیعی (77%)، زغال سنگ(23%). تعداد پرسنل 1119 نفر می باشد.

ساخت ایستگاه با ظرفیت طراحی 1600 مگاوات در سال 1951 آغاز شد. هدف از ساخت و ساز تامین انرژی حرارتی و الکتریکی برای کارخانه الکتروشیمیایی Novouralsk بود. در سال 1964، نیروگاه به ظرفیت طراحی خود رسید.

به منظور بهبود تامین حرارت شهرهای Verkhny Tagil و Novouralsk، ایستگاه های زیر تولید شد:

چهار واحد توربین چگالشی K-100-90 (VK-100-5) LMZ با توربین های تولید همزمان T-88/100-90/2.5 جایگزین شدند.

TG-2،3،4 مجهز به بخاری های شبکه ای از نوع PSG-2300-8-11 برای آب شبکه گرمایش در طرح تامین حرارت Novouralsk می باشد.

TG-1.4 مجهز به بخاری های شبکه ای برای تامین گرمای ورخنی تگیل و سایت صنعتی می باشد.

تمام کارها طبق پروژه KhF TsKB انجام شد.

در شب 3-4 ژانویه 2008، حادثه ای در Surgutskaya GRES-2 رخ داد: ریزش جزئی سقف بر روی ششمین واحد برق با ظرفیت 800 مگاوات منجر به خاموش شدن دو واحد برق شد. وضعیت با این واقعیت پیچیده شد که یک واحد برق دیگر (شماره 5) در حال تعمیر بود: در نتیجه واحدهای برق شماره 4، 5، 6 متوقف شدند. این حادثه تا 8 ژانویه بومی سازی شد. در تمام این مدت GRES در یک حالت شدید کار می کرد.

تا سال 2010 و 2013، به ترتیب، قرار است دو واحد نیرو جدید (سوخت - گاز طبیعی) ساخته شود.

مشکل انتشار گازهای گلخانه ای به محیط زیست در GRES وجود دارد. OGK-1 قراردادی را با مرکز مهندسی انرژی اورال به مبلغ 3.068 میلیون روبل امضا کرد که توسعه پروژه ای برای بازسازی دیگ بخار در Verkhnetagilskaya GRES را فراهم می کند که منجر به کاهش انتشار گازهای گلخانه ای برای مطابقت با استانداردهای MPE می شود. .

Kashirskaya GRES

Kashirskaya GRES به نام G. M. Krzhizjanovsky در شهر Kashira، منطقه مسکو، در سواحل Oka.

ایستگاه تاریخی، ساخته شده تحت نظارت شخصی V. I. Lenin طبق طرح GOELRO. در زمان راه اندازی، نیروگاه 12 مگاواتی دومین نیروگاه بزرگ بود اروپا.

ایستگاه طبق طرح GOELRO ساخته شد، ساخت و ساز تحت نظارت شخصی V. I. Lenin انجام شد. در سال 1919-1922 ساخته شد، برای ساخت و ساز در محل روستای ترنوو، شهرک کاری نووکاشیرسک ساخته شد. این نیروگاه در 4 ژوئن 1922 راه اندازی شد و به یکی از اولین نیروگاه های حرارتی منطقه ای شوروی تبدیل شد.

Pskovskaya GRES

Pskovskaya GRES یک نیروگاه منطقه ای ایالتی است که در 4.5 کیلومتری شهرک نوع شهری ددوویچی، مرکز منطقه منطقه Pskov، در ساحل چپ رودخانه شلون قرار دارد. از سال 2006، این شعبه OAO OGK-2 بوده است.

خطوط برق فشار قوی Pskovskaya GRES را به بلاروس، لتونی و لیتوانی متصل می کند. سازمان مادر این را یک مزیت می داند: کانالی برای صادرات منابع انرژی وجود دارد که به طور فعال از آن استفاده می شود.

ظرفیت نصب شده GRES 430 مگاوات است که شامل دو واحد قدرت بسیار مانور پذیر هر کدام 215 مگاوات است. این نیروگاه ها در سال های 93 و 96 ساخته و به بهره برداری رسیدند. اولیه مزیت - فایده - سود - منفعتمرحله اول شامل ساخت سه واحد نیرو بود.

نوع اصلی سوخت گاز طبیعی است که از طریق شاخه ای از خط لوله اصلی گاز صادراتی وارد ایستگاه می شود. واحدهای نیرو در اصل برای کار بر روی ذغال سنگ نارس آسیاب شده طراحی شده بودند. آنها طبق پروژه VTI برای سوزاندن گاز طبیعی بازسازی شدند.

هزینه برق برای نیازهای شخصی 6.1٪ است.

Stavropolskaya GRES

Stavropolskaya GRES یک نیروگاه حرارتی فدراسیون روسیه است. واقع در شهر Solnechnodolsk، منطقه استاوروپل.

بارگیری نیروگاه امکان صادرات برق به خارج از کشور را فراهم می کند: به گرجستان و آذربایجان. در عین حال، حفظ جریانات در شبکه برق سیستم‌ساز سامانه یکپارچه انرژی جنوب در سطوح قابل قبول تضمین می‌شود.

بخشی از تولید عمده فروشی سازمان هایشماره 2 (JSC "OGK-2").

هزینه برق برای نیازهای خود ایستگاه 3.47 درصد است.

سوخت اصلی جایگاه گاز طبیعی است اما می توان از نفت کوره به عنوان سوخت ذخیره و اضطراری استفاده کرد. تعادل سوخت تا سال 2008: گاز - 97٪، نفت کوره - 3٪.

Smolenskaya GRES

Smolenskaya GRES یک نیروگاه حرارتی فدراسیون روسیه است. بخشی از تولید عمده فروشی شرکت هاشماره 4 (JSC "OGK-4") از سال 2006.

در 12 ژانویه 1978، اولین بلوک نیروگاه منطقه ایالتی به بهره برداری رسید که طراحی آن در سال 1965 آغاز شد و ساخت آن در سال 1970 آغاز شد. این ایستگاه در روستای اوزرنی، منطقه دوخوفشچینسکی، منطقه اسمولنسک واقع شده است. در ابتدا قرار بود از ذغال سنگ نارس به عنوان سوخت استفاده شود، اما به دلیل عقب ماندگی در ساخت شرکت های معدن ذغال سنگ نارس، از انواع دیگر سوخت (منطقه مسکو) استفاده شد. زغال سنگزغال سنگ اینتا، تخته سنگ، زغال سنگ خاکاس). در مجموع 14 نوع سوخت عوض شد. از سال 1985 به طور قطعی مشخص شد که انرژی از گاز طبیعی و زغال سنگ به دست خواهد آمد.

ظرفیت نصب شده فعلی GRES 630 مگاوات است.

منابع

Ryzhkin V. Ya. نیروگاه های حرارتی. اد. V. Ya. Girshfeld. کتاب درسی برای دبیرستان ها. ویرایش 3، بازنگری شده. و اضافی - M.: Energoatomizdat، 1987. - 328 p.

http://ru.wikipedia.org/

دایره المعارف سرمایه گذار. 2013 .

مترادف ها: فرهنگ لغت مترادف

نیروگاه حرارتی- — EN نیروگاه حرارتی و نیروگاهی نیروگاهی که هم برق و هم آب گرم تولید می کند برایجمعیت محلی یک نیروگاه CHP (ایستگاه ترکیبی حرارت و برق) ممکن است تقریباً در… کتابچه راهنمای مترجم فنی

نیروگاه حرارتی- šiluminė elektrinė statusas T sritis fizika atitikmenys: انگلیسی. نیروگاه حرارتی؛ نیروگاه بخار vok. Wärmekraftwerk، n rus. نیروگاه حرارتی، f; نیروگاه حرارتی، f pranc. centrale electrothermique، f; centrale thermique, f; استفاده… … فیزیک پایانی

نیروگاه حرارتی- نیروگاه حرارتی، نیروگاه حرارتی، نیروگاه حرارتی، نیروگاه حرارتی، نیروگاه حرارتی، نیروگاه حرارتی، نیروگاه حرارتی، نیروگاه حرارتی، نیروگاه حرارتی، نیروگاه حرارتی، نیروگاه حرارتی، ... .. . فرم های کلمه - و; خوب. شرکتی که برق و گرما تولید می کند ... فرهنگ لغت دایره المعارفی

BARINOV V. A.، دکترای مهندسی علوم، آنها را ENIN کنید. جی. ام. کرژیژانوفسکی

در توسعه صنعت برق اتحاد جماهیر شوروی، چندین مرحله قابل تشخیص است: اتصال نیروگاه ها برای عملیات موازی و سازماندهی اولین سیستم های برق (EPS). توسعه EPS و تشکیل سیستم های قدرت الکتریکی یکپارچه سرزمینی (IPS)؛ ایجاد یک سیستم برق واحد (UES) در بخش اروپایی کشور؛ تشکیل UES در مقیاس سراسری (UES اتحاد جماهیر شوروی) با گنجاندن آن در انجمن انرژی بین دولتی کشورهای سوسیالیستی.
قبل از جنگ جهانی اول، کل ظرفیت نیروگاه ها در روسیه قبل از انقلاب 1141 هزار کیلووات و تولید برق سالانه 2039 میلیون کیلووات ساعت بود. بزرگترین نیروگاه حرارتی (TPP) دارای ظرفیت 58 هزار کیلووات و بیشترین ظرفیت واحد 10 هزار کیلووات بود. ظرفیت کل نیروگاه های برق آبی (HPP) 16000 کیلووات و بزرگترین نیروگاه برق آبی با ظرفیت 1350 کیلووات بود. طول تمام شبکه‌های با ولتاژ بالاتر از ولتاژ ژنراتور حدود 1000 کیلومتر برآورد شد.
پایه های توسعه صنعت برق اتحاد جماهیر شوروی توسط طرح دولتی برق رسانی روسیه (طرح GOELRO) که تحت رهبری V.I. لنین توسعه یافته است، ایجاد شد که ساخت نیروگاه های بزرگ و شبکه های الکتریکی را فراهم می کند. و ادغام نیروگاه ها در EPS. طرح GOELRO در هشتم کنگره سراسری شوروی در دسامبر 1920 به تصویب رسید.
در حال حاضر در مرحله اولیه اجرای طرح GOELRO، کار قابل توجهی برای بازگرداندن اقتصاد انرژی کشور ویران شده توسط جنگ، ساخت نیروگاه ها و شبکه های برق جدید انجام شد. اولین EPS - مسکو و پتروگراد - در سال 1921 ایجاد شد. در سال 1922، اولین خط 110 کیلوولت در EPS مسکو به بهره برداری رسید و شبکه های 110 کیلوولت متعاقبا به طور گسترده توسعه یافتند.
در پایان دوره 15 ساله، طرح GOELRO به طور قابل توجهی بیش از حد برآورده شد. ظرفیت نصب شده نیروگاه های کشور در سال 1935 از 6.9 میلیون کیلووات گذشت. تولید سالانه از 26.2 میلیارد کیلووات ساعت فراتر رفته است. برای تولید برق اتحاد جماهیر شورویرتبه دوم اروپا و سوم جهان.
توسعه برنامه ریزی شده فشرده صنعت برق با آغاز دوره بزرگ متوقف شد جنگ میهنی. جابجایی صنعت نواحی غربی به اورال و مناطق شرقی کشور مستلزم توسعه سریع بخش انرژی اورال، قزاقستان شمالی، سیبری مرکزی، آسیای مرکزی و همچنین ولگا، ماوراء قفقاز و شرق دور. بخش انرژی اورال پیشرفت فوق العاده ای داشته است. تولید برق توسط نیروگاه های برق در اورال از سال 1940 تا 1945. 2.5 برابر افزایش یافت و به 281 درصد از کل تولید کشور رسید.
بازسازی اقتصاد انرژی ویران شده قبلاً در پایان سال 1941 آغاز شد. در سال 1942، کار مرمت در مناطق مرکزی بخش اروپایی اتحاد جماهیر شوروی، در سال 1943 - در مناطق جنوبی انجام شد. در سال 1944 - در مناطق غربی و در سال 1945 این آثار به کل سرزمین آزاد شده کشور گسترش یافت.
در سال 1946، کل ظرفیت نیروگاه ها در اتحاد جماهیر شوروی به سطح قبل از جنگ رسید.
بالاترین ظرفیت نیروگاه های حرارتی در سال 1950 400 مگاوات بود. یک توربین با ظرفیت 100 مگاوات در پایان دهه 40 تبدیل به یک واحد معمولی شد که در نیروگاه های حرارتی معرفی شد.
در سال 1953، واحدهای نیرو با ظرفیت 150 مگاوات برای فشار بخار 17 مگاپاسکال در Cherepetskaya GRES راه اندازی شدند. در سال 1954 اولین نیروگاه هسته ای جهان (NPP) با ظرفیت 5 مگاوات به بهره برداری رسید.
به عنوان بخشی از ظرفیت های تولیدی تازه راه اندازی شده، ظرفیت نیروگاه ها افزایش یافت. در 1949-1950. تصمیماتی در مورد ساخت نیروگاه های برق آبی قدرتمند ولگا و ساخت اولین خطوط برق از راه دور (VL) اتخاذ شد. در سال 1954-1955، ساخت بزرگترین نیروگاه های برق آبی براتسک و کراسنویارسک آغاز شد.
تا سال 1955، سه سیستم قدرت الکتریکی به طور جداگانه در بخش اروپایی کشور توسعه یافتند. مرکز، اورال و جنوب؛ کل تولید این IES ها حدود نیمی از کل برق تولید شده در کشور را تشکیل می دهد.
انتقال به مرحله بعدی در توسعه بخش انرژی با راه اندازی نیروگاه های Volzhsky و خطوط هوایی 400-500 کیلوولت همراه بود. در سال 1956، اولین خط هوایی با ولتاژ 400 کیلوولت کویبیشف - مسکو به بهره برداری رسید. عملکرد فنی و اقتصادی بالای این خط هوایی از طریق توسعه و اجرای تعدادی از اقدامات برای بهبود پایداری و توان عملیاتی آن حاصل شد: تقسیم فاز به سه سیم، ایجاد نقاط کلیدزنی، تسریع عملکرد کلیدها و حفاظت رله، استفاده از جبران خازنی طولی برای واکنش پذیری خط و ظرفیت خط جبران عرضی با کمک راکتورهای شنت، معرفی رگولاتورهای تحریک خودکار (ARV) ژنراتورهای "عملکرد قوی" نیروگاه برق آبی راه اندازی و جبران کننده های همزمان قدرتمند پست های دریافت کننده و غیره.
هنگامی که خط هوایی 400 کیلوولت کویبیشف-مسکو به بهره برداری رسید، EPS کویبیشف منطقه ولگا میانه به موازات IPS مرکز به عملیات ملحق شد. این پایه و اساس را برای اتحاد EES مناطق مختلف و ایجاد EES بخش اروپایی اتحاد جماهیر شوروی ایجاد کرد.
با مقدمه در 1958-1959. بخش هایی از خط هوایی کویبیشف-اورال، EPS مرکز، سیس-اورال و اورال ادغام شدند.
در سال 1959، اولین مدار خط هوایی 500 کیلوولت ولگوگراد-مسکو به بهره برداری رسید و EES ولگوگراد بخشی از UES مرکز شد. در سال 1960، مرکز EES منطقه مرکزی Chernozem به UES پیوست.
در سال 1957 ساخت نیروگاه Volzhskaya به نام V.I. لنین با واحدهای 115 مگاوات به پایان رسید، در سال 1960 - Volzhskaya HPP به نام V.I. کنگره XXII CPSU. در 1950-1960. Gorkovskaya، Kamskaya، Irkutskaya، Novosibirskaya، Kremenchugskaya، Kakhovskaya و تعدادی دیگر از HPP ها نیز تکمیل شدند. در پایان دهه 50، اولین واحدهای برق سریال برای فشار بخار 13 مگاپاسکال راه اندازی شد: با ظرفیت 150 مگاوات در GRES Pridneprovskaya و 200 مگاوات در Zmievskaya GRES.
در نیمه دوم دهه 50، اتحاد EES ماوراء قفقاز تکمیل شد. روند اتحاد EPS شمال غربی، ولگای میانه و قفقاز شمالی وجود داشت. از سال 1960، تشکیل IPS سیبری و آسیای مرکزی آغاز شد.
ساخت و ساز گسترده شبکه های برق انجام شد. از اواخر دهه 50، معرفی ولتاژ 330 کیلو ولت آغاز شد. شبکه های این ولتاژ تا حد زیادی در مناطق جنوبی و شمال غربی بخش اروپایی اتحاد جماهیر شوروی توسعه یافته است. در سال 1964، انتقال خطوط هوایی دوربرد 400 کیلوولت به 500 کیلوولت تکمیل شد و یک شبکه واحد 500 کیلو ولت، بخش هایی از آن تبدیل به ستون فقرات اصلی اتصالات UES بخش اروپایی اتحاد جماهیر شوروی شده است. بعداً، در UES شرق کشور، عملکردهای شبکه ستون فقرات به یک شبکه 500 کیلوولتی که روی یک شبکه توسعه یافته 220 کیلو ولت قرار گرفته بود، شروع شد.
از دهه 60 ویژگی مشخصهتوسعه صنعت برق افزایش مستمر سهم واحدهای نیرو در ترکیب ظرفیت های راه اندازی شده نیروگاه های حرارتی بوده است. در سال 1963، اولین واحدهای برق 300 مگاواتی در نیروگاه های منطقه ایالتی Pridneprovskaya و Cherepetskaya راه اندازی شد. در سال 1968، یک واحد برق 500 مگاواتی در نازاروفسکایا GRES و یک واحد 800 مگاواتی در Slavyanskaya GRES به بهره برداری رسید. همه این واحدها در فشار بخار فوق بحرانی (24 مگاپاسکال) کار می کردند.
غلبه راه اندازی واحدهای قدرتمند، که پارامترهای آنها از نظر پایداری نامطلوب است، وظایف اطمینان از عملکرد قابل اعتماد IPS و UES را پیچیده کرده است. برای حل این مشکلات، توسعه و اجرای ARV عملکرد قوی ژنراتورهای واحدهای نیرو ضروری شد. همچنین نیاز به استفاده از تخلیه اضطراری خودکار نیروگاه های حرارتی قدرتمند، از جمله کنترل اضطراری خودکار قدرت توربین های بخار واحدهای نیرو داشت.
ساخت و ساز فشرده نیروگاه های برق آبی ادامه یافت. در سال 1961، یک واحد هیدرولیک 225 مگاواتی در نیروگاه براتسکایا به بهره برداری رسید؛ در سال 1967، اولین واحدهای آبی 500 مگاواتی در نیروگاه کراسنویارسک به بهره برداری رسید. در طول دهه 60، ساخت نیروگاه های براتسکایا، بوتکینسکایا و تعدادی دیگر از نیروگاه های برق آبی به پایان رسید.
ساخت و ساز در بخش غربی کشور آغاز شد نیروگاه های هسته ای. در سال 1964، یک واحد برق 100 مگاواتی در نیروگاه برق بلویارسک و یک واحد برق 200 مگاواتی در NPP نوووورونژ به بهره برداری رسید. در نیمه دوم دهه 1960، دومین واحد نیرو در این نیروگاه ها راه اندازی شد: 200 مگاوات در Beloyarskaya و 360 MW در Novovoronezhskaya.
در طول دهه 60، تشکیل بخش اروپایی اتحاد جماهیر شوروی ادامه یافت و تکمیل شد. در سال 1962، خطوط هوایی 220-110 کیلوولت برای عملیات موازی UES جنوب و شمال قفقاز متصل شد. در همان سال، کار بر روی مرحله اول خط انتقال برق 800 کیلوولت پایلوت به پایان رسید. جریان مستقیمولگوگراد-دونباس، که آغاز ارتباطات بین سیستمی مرکز-جنوب بود. این خط هوایی در سال 1965 تکمیل شد.

سال	ظرفیت نصب شده نیروگاه ها، میلیون کیلووات	بالاتر ولتاژ، کیلوولت*	طول خطوط هوایی*، هزار کیلومتر
سال	ظرفیت نصب شده نیروگاه ها، میلیون کیلووات	بالاتر ولتاژ، کیلوولت*

* بدون خطوط هوایی 800 کیلوولت DC. ** شامل خطوط هوایی 400 کیلوولت.
در سال 1966 با بستن اتصالات بین سیستمی 330-110 کیلوولت شمال غربی-مرکز، یو پی اس شمال غرب به عملیات موازی متصل شد. در سال 1969، عملیات موازی UES مرکز و جنوب در امتداد شبکه توزیع 330-220-110 کیلو ولت سازماندهی شد و تمام انجمن های قدرت که بخشی از UES هستند به طور همزمان شروع به کار کردند. در سال 1970، از طریق اتصالات 220-110 کیلو ولت، Transcaucasia - قفقاز شمالی به عملیات موازی IPS Transcaucasia پیوست.
بنابراین، در آغاز دهه 1970، انتقال به مرحله بعدی در توسعه صنعت برق در کشور ما آغاز شد - تشکیل UES اتحاد جماهیر شوروی. به عنوان بخشی از UES بخش اروپایی کشور در سال 1970، UES مرکز، اورال، ولگای میانه، شمال غربی، جنوب، قفقاز شمالی و ماوراء قفقاز، که شامل 63 EES بود، به طور موازی کار می کردند. . سه IPS سرزمینی - قزاقستان، سیبری و آسیای مرکزی به طور جداگانه کار کردند. IPS شرق در حال شکل گیری بود.
در سال 1972، IPS قزاقستان بخشی از UES اتحاد جماهیر شوروی شد (دو EES از این جمهوری - آلما آتا و قزاقستان جنوبی - جدا از سایر EES های اتحاد جماهیر شوروی قزاقستان کار می کردند و بخشی از IPS آسیای مرکزی بودند). در سال 1978 با تکمیل ساخت خط هوایی ترانزیتی 500 کیلوولت، سیبری - قزاقستان - اورال به عملیات موازی IPS سیبری پیوست.
در همان سال 1978، ساخت یک خط انتقال هوایی بین ایالتی 750 کیلوولت اوکراین غربی (اتحادیه شوروی) - آلبرتیرشا (مجارستان) به پایان رسید و از سال 1979، عملیات موازی UES اتحاد جماهیر شوروی و IPS کشورهای عضو CMEA آغاز شد. . با در نظر گرفتن IPS سیبری که با EES جمهوری خلق مغولستان ارتباط دارد، انجمنی از EES کشورهای سوسیالیستی تشکیل شد که قلمرو وسیعی از اولان باتور تا برلین را پوشش می داد.
برق از شبکه های UES اتحاد جماهیر شوروی به فنلاند، نروژ و ترکیه صادر می شود. از طریق یک پست مبدل DC در نزدیکی شهر Vyborg، UES اتحاد جماهیر شوروی به اتصال انرژی کشورهای اسکاندیناوی NORDEL متصل می شود.
پویایی ساختار ظرفیت های تولید در دهه های 70 و 80 با افزایش راه اندازی ظرفیت ها در نیروگاه های هسته ای در بخش غربی کشور مشخص می شود. راه‌اندازی بیشتر ظرفیت‌ها در نیروگاه‌های برق آبی بسیار کارآمد، عمدتاً در بخش شرقی کشور؛ آغاز کار بر روی ایجاد مجتمع سوخت و انرژی Ekibastuz؛ افزایش عمومی در تمرکز ظرفیت های تولید و افزایش ظرفیت واحدها.

در سال 1971-1972. دو راکتور آب تحت فشار با ظرفیت هر کدام 440 مگاوات (VVER-440) در NPP Novovoronezh به بهره برداری رسید. در سال 1974، اولین راکتور (سر) آب گرافیت با ظرفیت 1000 مگاوات (RBMK-1000) در NPP لنینگراد به بهره برداری رسید. در سال 1980، یک راکتور پرورش دهنده 600 مگاواتی (BN-600) در نیروگاه بلویارسک به بهره برداری رسید. در سال 1980، راکتور VVER-1000 در NPP Novovoronezh معرفی شد. در سال 1983، اولین راکتور با ظرفیت 1500 مگاوات (RBMK-1500) در NPP Ignalina به بهره برداری رسید.
در سال 1971، یک واحد قدرت 800 مگاواتی با یک توربین تک شفت در Slavyanskaya GRES به بهره برداری رسید. در سال 1972، دو واحد تولید همزمان 250 مگاواتی در Mosenergo به بهره برداری رسید. در سال 1980، یک واحد قدرت 1200 مگاواتی برای پارامترهای بخار فوق بحرانی در کوسترومسکایا GRES به بهره برداری رسید.
در سال 1972، اولین نیروگاه ذخیره سازی پمپ شده در اتحاد جماهیر شوروی (PSPP) - کیف - به بهره برداری رسید. در سال 1978، اولین واحد هیدرولیک 640 مگاواتی در سایانو-شوشنسکایا HPP مورد بهره برداری قرار گرفت. از سال 1970 تا 1986، نیروگاه های Krasnoyarskaya، Saratovskaya، Cheboksarskaya، Ingurskaya، Toktogulskaya، Nurekskaya، Ust-Ilimskaya، Sayano-Shushenskaya، Zeyaskaya و تعدادی دیگر از HPP ها به طور کامل مورد بهره برداری قرار گرفتند.
در سال 1987، ظرفیت بزرگترین نیروگاه ها به : نیروگاه های هسته ای - 4000 مگاوات، نیروگاه های حرارتی - 4000 مگاوات، نیروگاه های برق آبی - 6400 مگاوات رسید. سهم نیروگاه های هسته ای در کل ظرفیت نیروگاه های UES اتحاد جماهیر شوروی از 12٪ فراتر رفت. سهم واحدهای چگالشی و گرمایشی 250 تا 1200 مگاوات به 60 درصد از ظرفیت کل نیروگاه های برق رسید.
پیشرفت فنیدر توسعه شبکه های ستون فقرات با انتقال متوالی به سطوح ولتاژ بالاتر مشخص می شود. توسعه ولتاژ 750 کیلوولت با راه اندازی در سال 1967 خط هوایی آزمایشی صنعتی 750 کیلوولت Konakovskaya GRES-Moscow آغاز شد. طی سالهای 1971-1975. بزرگراه عرضی 750 کیلو ولت Donbass-Dnepr-Vinnitsa- غرب اوکراین ساخته شد. این خط اصلی سپس توسط خط هوایی 750 کیلوولت اتحاد جماهیر شوروی-مجارستان که در سال 1978 معرفی شد ادامه یافت. در سال 1975، یک اتصال بین سیستمی 750 کیلوولت لنینگراد- کوناکوو ساخته شد که امکان انتقال نیروی اضافی UPS شمال غربی به UPS مرکز را فراهم کرد. توسعه بیشتر شبکه 750 کیلوولت عمدتاً با شرایط تولید برق از نیروگاه های هسته ای بزرگ و نیاز به تقویت روابط بین ایالتی با IPS کشورهای عضو CMEA مرتبط بود. برای ایجاد اتصالات قدرتمند با بخش شرقی UES، یک خط هوایی اصلی 1150 کیلوولت قزاقستان-اورال در حال ساخت است. کار بر روی ساخت یک انتقال برق 1500 کیلوولت DC Ekibastuz - Center در حال انجام است.
رشد ظرفیت نصب شده نیروگاه ها و طول شبکه های الکتریکی 220-1150 کیلوولت UES اتحاد جماهیر شوروی برای دوره 1960-1987 با داده های ارائه شده در جدول مشخص می شود.
سیستم انرژی یکپارچه کشور مجموعه ای از تأسیسات انرژی به هم پیوسته است که طبق برنامه دولتی توسعه می یابد و با یک رژیم مشترک فن آوری و مدیریت عملیاتی متمرکز متحد شده است. یکسان سازی EPS امکان افزایش نرخ رشد ظرفیت های انرژی و کاهش هزینه های ساخت انرژی با تجمیع نیروگاه ها و افزایش ظرفیت واحدها را فراهم می کند. تمرکز ظرفیت های انرژی با راه اندازی اولیه قوی ترین واحدهای اقتصادی تولید شده صنعت داخلی، افزایش بهره وری نیروی کار و بهبود شاخص های فنی و اقتصادی تولید انرژی را فراهم می کند.
یکسان سازی EPS فرصت هایی را برای تنظیم منطقی ساختار سوخت مصرفی با در نظر گرفتن تغییر وضعیت سوخت ایجاد می کند. این است شرط لازمحل مشکلات پیچیده برق آبی با استفاده بهینه از منابع آبی رودخانه های اصلی کشور برای کل اقتصاد ملی. کاهش سیستماتیک مصرف خاصسوخت معادل در هر کیلووات ساعت آزاد شده از تایرهای TPP با بهبود ساختار ظرفیت های تولید و مقررات اقتصادی رژیم انرژی عمومی UES اتحاد جماهیر شوروی تضمین می شود.
کمک متقابل EPS که به طور موازی کار می کند، امکان افزایش قابل توجهی در قابلیت اطمینان منبع تغذیه را ایجاد می کند. افزایش ظرفیت کل نصب شده نیروگاه های UES به دلیل کاهش حداکثر بار سالانه به دلیل اختلاف زمان شروع حداکثر EPS و کاهش ظرفیت ذخیره مورد نیاز بیش از 15 میلیون کیلو وات است.
عمومی اثر اقتصادیاز ایجاد UES اتحاد جماهیر شوروی در سطح توسعه آن تا اواسط دهه 1980 (در مقایسه با کار مجزای UES) به عنوان کاهش سرمایه گذاری سرمایه در صنعت برق به میزان 2.5 میلیارد روبل تخمین زده می شود. و کاهش هزینه های عملیاتی سالانه حدود 1 میلیارد روبل.

طبق تعریف عمومی پذیرفته شده، نیروگاه های حرارتی- اینها نیروگاه هایی هستند که با تبدیل انرژی شیمیایی سوخت به انرژی مکانیکی چرخش شفت ژنراتور برق، برق تولید می کنند.

اولین TPPدر ظاهر شده اند اواخر نوزدهمقرن در نیویورک (1882) و در سال 1883 اولین نیروگاه حرارتی در روسیه (سن پترزبورگ) ساخته شد. با توجه به تقاضای روزافزون انرژی در عصر تکنولوژیک آینده، این TPPها از لحظه ظهور آن بسیار رایج شده اند. تا اواسط دهه 70 قرن گذشته، بهره برداری از نیروگاه های حرارتی روش غالب تولید برق بود. به عنوان مثال، در ایالات متحده آمریکا و اتحاد جماهیر شوروی، سهم نیروگاه های حرارتی در بین تمام برق دریافتی 80٪ و در سراسر جهان - حدود 73-75٪ بود.

تعریف فوق، اگرچه گنجایش دارد، اما همیشه روشن نیست. بیایید سعی کنیم به زبان خود توضیح دهیم اصل کلیبهره برداری از نیروگاه های حرارتی از هر نوع.

تولید برق در نیروگاه های حرارتیبا مشارکت بسیاری از مراحل متوالی رخ می دهد، اما اصل کلی عملکرد آن بسیار ساده است. ابتدا سوخت در یک محفظه احتراق ویژه (دیگ بخار) سوزانده می شود، در حالی که مقدار زیادی گرما آزاد می شود که آب را در گردش می کند. سیستم های خاصلوله های واقع در داخل دیگ بخار، در بخار. افزایش مداوم فشار بخار، روتور توربین را می چرخاند که انرژی دورانی را به محور ژنراتور منتقل می کند و در نتیجه جریان الکتریکی ایجاد می شود.

سیستم بخار/آب بسته است. بخار پس از عبور از توربین، متراکم شده و مجدداً به آب تبدیل می شود که علاوه بر آن از سیستم هیتر عبور کرده و دوباره وارد دیگ بخار می شود.

انواع مختلفی از نیروگاه های حرارتی وجود دارد. در حال حاضر در بین نیروگاه های حرارتی بیشتر از همه نیروگاه های توربین بخار حرارتی (TPES). در نیروگاه های این نوع، انرژی حرارتی سوخت سوزانده شده در یک مولد بخار استفاده می شود که در آن فشار بسیار بالایی از بخار آب حاصل می شود و روتور توربین و بر این اساس ژنراتور را به حرکت در می آورد. چنین نیروگاه های حرارتی به عنوان سوخت از نفت کوره یا گازوئیل و همچنین گاز طبیعی، زغال سنگ، پیت، شیل و به عبارت دیگر از انواع سوخت استفاده می کنند. ضریب راندمان TPES حدود 40 درصد است و قدرت آنها می تواند به 3-6 گیگاوات برسد.

GRES (نیروگاه منطقه ای ایالتی)- یک نام نسبتاً شناخته شده و آشنا. این چیزی نیست جز یک نیروگاه توربین بخار حرارتی مجهز به توربین های چگالشی ویژه که از انرژی گازهای خروجی استفاده نمی کند و آن را به گرما تبدیل نمی کند، مثلاً برای گرم کردن ساختمان ها. به این گونه نیروگاه ها، نیروگاه های چگالشی نیز می گویند.

در همین مورد، اگر TPESمجهز به توربین های گرمایشی ویژه ای هستند که انرژی ثانویه بخار خروجی اگزوز را به انرژی حرارتی تبدیل می کند که برای نیازهای آب و برق استفاده می شود. خدمات صنعتی، پس این قبلاً یک نیروگاه حرارتی و برق ترکیبی یا CHP است. به عنوان مثال، در اتحاد جماهیر شوروی، حدود 65٪ از برق تولید شده توسط نیروگاه های توربین بخار سهم نیروگاه منطقه ایالتی و بر این اساس، 35٪ - برای سهم نیروگاه های حرارتی است.

انواع دیگری از نیروگاه های حرارتی نیز وجود دارد. در نیروگاه های توربین گازی یا GTPP، یک ژنراتور توسط یک توربین گاز می چرخد. به عنوان سوخت چنین نیروگاه های حرارتی از گاز طبیعی یا سوخت مایع (گازوئیل، نفت کوره) استفاده می شود. با این حال، راندمان چنین نیروگاه هایی بسیار بالا نیست، در حدود 27-29٪، بنابراین آنها عمدتا به عنوان منابع پشتیبان برق برای پوشش پیک های بار در شبکه الکتریکی یا برای تامین برق به شهرک های کوچک استفاده می شوند.

نیروگاه های حرارتی با نیروگاه توربین گاز سیکل ترکیبی (PGES). اینها نیروگاههای ترکیبی هستند. آنها مجهز به مکانیزم توربین بخار و توربین گاز هستند و راندمان آنها به 41-44٪ می رسد. این نیروگاه ها همچنین امکان بازیابی گرما و تبدیل آن به انرژی حرارتی را فراهم می کنند که برای گرمایش ساختمان ها استفاده می شود.

عیب اصلی تمام نیروگاه های حرارتی نوع سوخت مصرفی است. همه انواع سوختی که در نیروگاه های حرارتی استفاده می شود منابع طبیعی غیرقابل جایگزینی هستند که به آرامی اما به طور پیوسته در حال اتمام هستند. به همین دلیل است که در حال حاضر همزمان با استفاده از نیروگاه های هسته ای، توسعه مکانیزمی برای تولید برق با استفاده از انرژی های تجدیدپذیر یا سایر منابع انرژی جایگزین در دست اقدام است.

انرژی نهفته در سوخت های فسیلی - زغال سنگ، نفت یا گاز طبیعی - را نمی توان فوراً به شکل الکتریسیته به دست آورد. ابتدا سوخت می سوزد. گرمای آزاد شده آب را گرم کرده و به بخار تبدیل می کند. بخار توربین را می چرخاند و توربین روتور ژنراتور است که جریان الکتریکی تولید می کند، یعنی تولید می کند.

طرح بهره برداری از نیروگاه چگالشی.

TPP Slavyanskaya. اوکراین، منطقه دونتسک.

کل این فرآیند پیچیده و چند مرحله‌ای را می‌توان در یک نیروگاه حرارتی (TPP) مجهز به ماشین‌های قدرتی مشاهده کرد که انرژی نهفته در سوخت‌های فسیلی (شیل نفت، زغال‌سنگ، نفت و محصولات آن، گاز طبیعی) را به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کنند. بخش های اصلی TPP یک کارخانه دیگ بخار، یک توربین بخار و یک ژنراتور الکتریکی است.

کارخانه دیگ بخار- مجموعه ای از دستگاه ها برای تولید بخار آب تحت فشار. این شامل یک کوره است که در آن سوخت آلی می سوزد، یک فضای کوره که محصولات احتراق از طریق آن وارد دودکش می شود و یک دیگ بخار که آب در آن می جوشد. قسمتی از دیگ که در هنگام گرم شدن با شعله تماس پیدا می کند، سطح گرمایش نامیده می شود.

در دیگ های لوله آب برعکس این موضوع صادق است: آب از لوله ها عبور می کند و گازهای داغ بین لوله ها وجود دارد. قطعات اصلی دیگ بخار، کوره، لوله های دیگ بخار، دیگ بخار و سوپرهیتر هستند. در لوله های جوش، فرآیند تبخیر انجام می شود. بخار تشکیل شده در آنها وارد دیگ بخار می شود و در قسمت بالایی آن، بالای آب جوش جمع می شود. از دیگ بخار، بخار به سوپرهیتر می رود و در آنجا گرم می شود. سوخت از طریق در به داخل دیگ ریخته می شود و هوای لازم برای سوزاندن سوخت از دری دیگر به دمنده می رسد. گازهای داغ بالا می روند و با خم شدن در اطراف پارتیشن ها از مسیر نشان داده شده در نمودار عبور می کنند (شکل را ببینید).

در دیگ های یکبار عبور، آب در لوله های سرپانتین بلند گرم می شود. آب به داخل این لوله ها پمپ می شود. با عبور از سیم پیچ به طور کامل تبخیر می شود و بخار حاصل تا دمای لازم فوق گرم شده و سپس از سیم پیچ ها خارج می شود.

کارخانه های دیگ بخار که با گرم کردن مجدد بخار کار می کنند بخشی از کارخانه هستند که به آن می گویند واحد قدرت"دیگ - توربین".

کارخانه دیگ بخار بخار با فشار بالا تولید می کند که به توربین بخار - موتور اصلی نیروگاه حرارتی - می رود. در توربین، بخار منبسط می شود، فشار آن کاهش می یابد و انرژی نهفته به انرژی مکانیکی تبدیل می شود. توربین بخار روتور یک ژنراتور را به حرکت در می آورد که برق تولید می کند.

در شهرهای بزرگ، اغلب آنها می سازند نیروگاه های ترکیبی حرارت و برق(CHP)، و در مناطق با سوخت ارزان - نیروگاه های چگالشی(IES).

تمایز انواع گرمایش CHP و صنعتی. گرمایش CHPPs گرمایش ساختمان های مسکونی و عمومی و تامین آب گرم آنها، صنعتی - تامین گرما شرکت های صنعتی. انتقال بخار از CHP در فواصل تا چندین کیلومتر و انتقال آب گرم - تا 30 کیلومتر یا بیشتر انجام می شود. در نتیجه، نیروگاه های حرارتی در نزدیکی شهرهای بزرگ ساخته می شوند.

مقدار زیادی از انرژی حرارتی به گرمایش منطقه ای یا گرمایش متمرکز آپارتمان ها، مدارس و مؤسسات ما هدایت می شود. قبل از انقلاب اکتبر، گرمایش منطقه ای برای خانه ها وجود نداشت. خانه‌ها با اجاق‌ها گرم می‌شد که در آن‌ها مقدار زیادی هیزم و زغال سنگ سوخته بود. گرمایش شهری در کشور ما از سالهای اولیه آغاز شد قدرت شورویزمانی که طبق طرح GOELRO (1920) ساخت نیروگاه های حرارتی بزرگ آغاز شد. کل ظرفیت CHP در اوایل دهه 1980 از 50 میلیون کیلووات فراتر رفت.

اما بخش عمده ای از برق تولید شده توسط نیروگاه های حرارتی از نیروگاه های چگالشی (CPP) تامین می شود. ما اغلب آنها را نیروگاه های منطقه ای ایالتی (GRES) می نامیم. برخلاف نیروگاه‌های حرارتی که گرمای بخار خروجی در توربین برای گرم کردن ساختمان‌های مسکونی و صنعتی استفاده می‌شود، در CPP‌ها، بخار مورد استفاده در موتورها (موتورهای بخار، توربین‌ها) توسط کندانسورها به آب (میعانات) تبدیل می‌شود. برای استفاده مجدد به دیگهای بخار فرستاده می شود. IES مستقیماً در منابع تأمین آب ساخته می شود: نزدیک دریاچه، رودخانه، دریا. گرمای خارج شده از نیروگاه با آب خنک کننده به طور جبران ناپذیری از دست می رود. راندمان IES از 35 تا 42 درصد تجاوز نمی کند.

بزرگترین نیروگاه های حرارتی چگالشی شامل Reftinskaya (منطقه Sverdlovsk)، Zaporozhskaya (اوکراین)، Kostroma، Uglegorskaya (منطقه دونتسک، اوکراین) است. ظرفیت هر یک از آنها بیش از 3000 مگاوات است.

کشور ما در ساخت نیروگاه های حرارتی پیشگام است که انرژی آن ها تامین می شود راکتور اتمی(سانتی متر.