Acasă Credit Cea mai veche centrală electrică din URSS. Centrala termica

Cea mai veche centrală electrică din URSS. Centrala termica

Energia ascunsă în combustibilii fosili - cărbune, petrol sau gaz natural, nu poate fi obținut imediat sub formă de energie electrică. Combustibilul este mai întâi ars. Căldura degajată încălzește apa și o transformă în abur. Aburul rotește turbina, iar turbina rotește rotorul generatorului, care generează, adică produce curent electric.

Întregul proces complex, în mai multe etape, poate fi observat la o centrală termică (TPP), echipată cu mașini energetice care transformă energia ascunsă în combustibilul organic (șisturi bituminoase, cărbune, petrol și produsele acestuia, gaze naturale) în energie electrica. Principalele părți ale unei centrale termice sunt o centrală de cazane, o turbină cu abur și un generator electric.

Instalarea cazanului - un set de dispozitive pentru producerea aburului de apă sub presiune. Este format dintr-o cutie de foc în care este ars combustibil organic, un spațiu de ardere prin care trec produsele de ardere șemineu, și un cazan de abur în care fierbe apa. Partea cazanului care intră în contact cu flacăra în timpul încălzirii se numește suprafață de încălzire.

Există 3 tipuri de cazane: cu fum, cu tub de apă și o singură trecere. În interiorul cazanelor cu ardere există o serie de tuburi prin care produsele de ardere trec în coș. Numeroase tuburi de fum au o suprafață de încălzire uriașă, drept urmare folosesc bine energia combustibilului. Apa din aceste cazane se află între tuburile de fum.

În cazanele cu tuburi de apă, opusul este adevărat: apa este eliberată prin tuburi, iar gazele fierbinți sunt trecute între tuburi. Principalele părți ale cazanului sunt focarul, tuburile de fierbere, cazanul de abur și supraîncălzitorul. Procesul de formare a aburului are loc în tuburile de fierbere. Aburul generat în acestea intră în cazanul de abur, unde este colectat în partea superioară, deasupra apei clocotite. Din cazanul de abur, aburul trece în supraîncălzitor și este încălzit în continuare acolo. Combustibilul este turnat în acest cazan prin ușă, iar aerul necesar arderii combustibilului este furnizat printr-o altă ușă în groapa de cenușă. Gazele fierbinți se ridică în sus și, aplecându-se în jurul pereților despărțitori, urmează calea indicată în diagrama pentru acest articol (vezi figura).

În cazanele cu trecere o dată, apa este încălzită în conducte lungi.

Apa este furnizată către aceste conducte de o pompă. Trecând prin serpentină, acesta se evaporă complet, iar aburul rezultat este supraîncălzit la temperatura necesară și apoi părăsește serpentinele.

Instalatiile de cazane care functioneaza cu supraincalzire intermediara a aburului sunt parte integrantă instalație numită unitate de putere „cazan-turbină”.

În viitor, de exemplu, pentru a folosi cărbunele din bazinul Kansk-Achinsk, vor fi construite centrale termice mari cu o capacitate de până la 6400 MW cu unități de putere de 800 MW fiecare, unde centralele de cazane vor produce 2650 de tone de abur pe fiecare. oră cu o temperatură de până la 565 ° C și o presiune de 25 MPa.

Centrala de cazane produce abur presiune ridicata care merge la turbină cu abur- motorul principal al unei centrale termice. În turbină, aburul se extinde, presiunea îi scade, iar energia latentă este transformată în energie mecanică. Turbina cu abur antrenează rotorul generatorului, care produce curent electric.

În orașele mari se construiesc cel mai adesea centrale termice și electrice combinate (CHP), iar în zonele cu combustibil ieftin se construiesc centrale electrice în condensare (CPP).

O centrală termică este o centrală termică care produce nu numai energie electrică, ci și căldură sub formă apa fierbinte si un cuplu. Aburul care iese din turbina cu abur conține încă multă energie termică. La o centrală termică, această căldură este utilizată în două moduri: fie aburul după turbină este trimis către consumator și nu este returnat la stație, fie transferă căldura din schimbătorul de căldură în apă, care este trimisă către consumator. , iar aburul este returnat înapoi în sistem. Prin urmare, centrala termică are un randament ridicat, ajungând la 50-60%.

Există centrale termice de încălzire și de tip industrial. Centralele de încălzire CHP încălzesc clădirile rezidențiale și publice și le alimentează cu apă caldă, cele industriale le alimentează cu căldură întreprinderile industriale. Aburul este transmis de la centralele termice pe distanțe de până la câțiva kilometri, iar apa caldă este transmisă pe distanțe de până la 30 de kilometri sau mai mult. Drept urmare, în apropierea orașelor mari se construiesc centrale termice.

O cantitate imensă de energie termică este utilizată pentru termoficarea sau încălzirea centralizată a apartamentelor, școlilor și instituțiilor noastre. Înainte de Revoluția din octombrie termoficare nu erau case. Casele erau încălzite cu sobe, care ardeau mult lemn și cărbune. Termocentrala în țara noastră a început în primii ani ai puterii sovietice, când, conform planului GOELRO (1920), a început construcția marilor centrale termice.

In spate anul trecut Dezvoltarea termoficarii în URSS se desfășoară în mod deosebit de rapid. Capacitatea totală a centralelor termice la începutul anilor 1980. a depășit 50 milioane kW.

Dar ponderea principală a energiei electrice generate de centralele termice provine din centralele electrice în condensare (CPS). În țara noastră ele sunt mai des numite centrale electrice raionale de stat (SDPP). Spre deosebire de centralele termice, unde căldura aburului evacuat într-o turbină este utilizată pentru încălzirea clădirilor rezidențiale și industriale, la CPP-urile, aburul evacuat în motoare (motoare cu abur, turbine) este transformat de condensatoare în apă (condens), care este trimis înapoi. la cazane pentru reutilizare. CPP-urile sunt construite direct în apropierea surselor de alimentare cu apă: lacuri, râuri, mări. Căldura îndepărtată de la centrala electrică cu apă de răcire se pierde iremediabil. Eficiența IES nu depășește 35-42%.

Vagoanele cu cărbune mărunțit fin sunt livrate zi și noapte pe pasajul înalt, conform unui program strict. Un descărcator special basculează vagoanele și combustibilul este turnat în buncăr. Morile îl macină cu grijă în pulbere de combustibil și zboară în cuptorul cazanului de abur împreună cu aerul. Flăcările acoperă strâns mănunchiurile de tuburi, în care apa fierbe. Se formează vapori de apă. Prin conducte - linii de abur - aburul este direcționat către turbină și lovește paletele rotorului turbinei prin duze. După ce a dat energie rotorului, aburul de evacuare merge la condensator, se răcește și se transformă în apă. Pompele îl alimentează înapoi la cazan. Iar energia își continuă mișcarea de la rotorul turbinei la rotorul generatorului. În generator are loc transformarea sa finală: devine electricitate. Aici se termină lanțul energetic IES.

Spre deosebire de centralele hidroelectrice, centralele termice pot fi construite oriunde, apropiind astfel sursele de energie electrică de consumator și distribuie centralele termice în mod egal în toate regiunile economice ale țării. Avantajul centralelor termice este că funcționează cu aproape toate tipurile de combustibil organic - cărbune, șist, combustibil lichid, gaz natural.

Cele mai mari centrale termice în condensare din URSS includ Reftinskaya ( Regiunea Sverdlovsk), Zaporojie, Kostroma, Uglegorsk (regiunea Donețk). Puterea fiecăruia dintre ele depășește 3000 MW.

Țara noastră este un pionier în construcția de centrale termice, a căror energie este furnizată de un reactor nuclear (vezi Centrală nucleară, Energie nucleară).

Definiție

turn de racire

Caracteristici

Clasificare

Centrală combinată termică și electrică

Dispozitiv mini-CHP

Scopul mini-CHP

Utilizarea căldurii de la mini-CHP

Combustibil pentru mini-CHP

Mini-CHP și ecologie

Motor cu turbină cu gaz

Centrală cu ciclu combinat

Principiul de funcționare

Avantaje

Răspândirea

Centrală electrică în condensare

Poveste

Principiul de funcționare

Sisteme de bază

Influenta la mediu inconjurator

Starea curenta

Verkhnetagilskaya GRES

Kashirskaya GRES

Pskovskaya GRES

Centrala electrică a districtului de stat Stavropol

Smolenskaya GRES

Centrala termica este(sau centrală termică) este o centrală electrică care generează energie electrică prin transformarea energiei chimice a combustibilului în energia mecanică de rotație a arborelui generatorului electric.

Principalele componente ale unei centrale termice sunt:

Motoare - unități de putere centrala termica

Generatoare electrice

Schimbatoare de caldura TPP - centrale termice

Turnuri de răcire.

turn de racire

Un turn de răcire (germană gradieren - pentru a îngroșa o soluție de saramură; inițial turnurile de răcire erau folosite pentru extragerea sării prin evaporare) este un dispozitiv pentru răcirea unei cantități mari de apă cu un flux direcționat de aer atmosferic. Uneori, turnurile de răcire sunt numite și turnuri de răcire.

În prezent, turnurile de răcire sunt utilizate în principal în sisteme alimentarea cu apă de reciclare pentru răcirea schimbătoarelor de căldură (de obicei la centrale termice, centrale termice și electrice combinate). În inginerie civilă, turnurile de răcire sunt folosite în aer condiționat, de exemplu, pentru răcirea condensatoarelor unităților frigorifice, pentru răcirea generatoarelor de energie de urgență. În industrie, turnurile de răcire sunt folosite pentru a răci mașinile frigorifice, mașinile de turnat plastic și purificarea chimică a substanțelor.

Răcirea are loc datorită evaporării unei părți a apei atunci când curge într-o peliculă subțire sau cade de-a lungul unui aspersor special, de-a lungul căruia este furnizat un flux de aer în direcția opusă mișcării apei. Când 1% din apă se evaporă, temperatura apei rămase scade cu 5,48 °C.

De regulă, turnurile de răcire sunt folosite acolo unde nu este posibilă utilizarea unor corpuri mari de apă (lacuri, mări) pentru răcire. În plus, această metodă de răcire este mai ecologică.

O alternativă simplă și ieftină la turnurile de răcire sunt iazurile de pulverizare, unde apa este răcită prin pulverizare simplă.

Caracteristici

Parametrul principal al turnului de răcire este valoarea densității de irigare - valoarea specifică a consumului de apă pe 1 m² de suprafață de irigare.

Principalii parametri de proiectare ai turnurilor de răcire sunt determinați prin calcule tehnice și economice în funcție de volumul și temperatura apei răcite și de parametrii atmosferici (temperatură, umiditate etc.) la locul de instalare.

Utilizarea turnurilor de răcire în timp de iarna, în special în climatele aspre, poate fi periculoasă din cauza potențialului de îngheț al turnului de răcire. Acest lucru se întâmplă cel mai adesea în locul în care aerul înghețat intră în contact o suma mica apa calda. Pentru a preveni înghețarea turnului de răcire și, în consecință, defectarea acestuia, este necesar să se asigure distribuția uniformă a apei răcite pe suprafața aspersoarei și să se monitorizeze aceeași densitate de irigare în zonele individuale ale turnului de răcire. Ventilatoarele sunt adesea susceptibile la înghețare din cauza utilizării necorespunzătoare a turnului de răcire.

Clasificare

În funcție de tipul de sprinkler, turnurile de răcire sunt:

film;

picatură;

stropi;

Prin metoda de alimentare cu aer:

ventilator (împingerea este creată de un ventilator);

turn (împingerea este creată folosind un turn de evacuare înalt);

deschis (atmosferic), folosind puterea vântului și convecția naturală pe măsură ce aerul se deplasează prin stropitor.

Turnurile de răcire cu ventilator sunt cele mai eficiente din punct de vedere tehnic, deoarece asigură o răcire cu apă mai profundă și de calitate superioară și pot rezista la sarcini specifice mari de căldură (cu toate acestea, necesită cheltuieli energie electrică pentru antrenarea ventilatoarelor).

Tipuri

Centrale termice cu turbină

Centrale electrice în condensare (GRES)

Centrale combinate de energie termică și electrică (centrale de cogenerare, centrale de energie termică combinată)

Centrale electrice cu turbine cu gaz

Centrale electrice bazate pe centrale pe gaz cu ciclu combinat

Centrale electrice bazate pe motoare cu piston

Aprindere prin compresie (diesel)

Scânteia s-a aprins

Ciclu combinat

Centrală combinată termică și electrică

Centrala combinată de căldură și energie (CHP) este un tip de centrală termică care produce nu numai energie electrică, ci este și o sursă de energie termică în sisteme centralizate furnizarea de căldură (sub formă de abur și apă caldă, inclusiv pentru furnizarea de apă caldă și încălzirea instalațiilor rezidențiale și industriale). De regulă, o centrală termică trebuie să funcționeze după un program de încălzire, adică producția de energie electrică depinde de producerea de energie termică.

La amplasarea unei centrale termice se ține cont de apropierea consumatorilor de căldură sub formă de apă caldă și abur.

Mini-CHP

Mini-CHP este o centrală mică combinată de căldură și energie electrică.

Dispozitiv mini-CHP

Mini-CHP-urile sunt centrale termice utilizate pentru producerea în comun a energiei electrice și termice în unități cu o capacitate unitară de până la 25 MW, indiferent de tipul echipamentului. În prezent, următoarele instalații sunt utilizate pe scară largă în termoenergetica străină și autohtonă: turbine cu abur cu contrapresiune, turbine cu abur în condensare cu extracție aburului, unități cu turbine cu gaz cu recuperare de apă sau abur de energie termică, piston cu gaz, unități gaz-diesel și diesel. cu recuperarea energiei termice diverse sisteme aceste unitati. Termenul centrale de cogenerare este folosit ca sinonim pentru termenii mini-CHP și CHP, dar are un sens mai larg, întrucât presupune producția în comun (co-comun, generare - producție) a diverselor produse, care pot fi atât electrice, cât și energie termică și alte produse, cum ar fi energia termică și dioxid de carbon, energie electrică și frig etc. De altfel, termenul de trigenerare, care presupune producerea de energie electrică, energie termică și frig, este și un caz special de cogenerare. O caracteristică distinctivă a mini-CHP este utilizarea mai economică a combustibilului pentru tipurile de energie produse în comparație cu metodele convenționale separate de producere a acestora. Acest lucru se datorează faptului că electricitate la nivel national, se produce in principal in ciclurile de condensare ale centralelor termice si centralelor nucleare, care au un randament electric de 30-35% in lipsa termica. achizitor. De fapt, această stare de fapt este determinată de raportul existent dintre sarcinile electrice și termice aşezări, natura lor diferită de schimbare pe parcursul anului, precum și incapacitatea de a transmite energie termală pe distanțe lungi, spre deosebire de energia electrică.

Modulul mini-CHP include un piston cu gaz, turbină cu gaz sau motor diesel, generator electricitate, un schimbător de căldură pentru recuperarea căldurii din apă în timp ce răcește motorul, uleiul și gazele de eșapament. Un cazan de apă caldă este de obicei adăugat la un mini-CHP pentru a compensa încărcătura termică la orele de vârf.

Scopul mini-CHP

Scopul principal al mini-CHP este de a genera energie electrică și termică din tipuri variate combustibil.

Conceptul de a construi un mini-CHP în imediata apropiere a către dobânditor are o serie de avantaje (comparativ cu centralele termice mari):

vă permite să evitați cheltuieli pentru a construi avantajele liniilor electrice de înaltă tensiune costisitoare și periculoase;

pierderile în timpul transportului de energie sunt eliminate;

nu este nevoie de costuri financiare pentru implementare specificatii tehnice pentru a se conecta la rețele

alimentare centralizată cu energie electrică;

furnizarea neîntreruptă de energie electrică către cumpărător;

alimentare cu energie electrică de înaltă calitate, respectarea valorilor specificate de tensiune și frecvență;

poate face profit.

ÎN lumea modernă Construcția mini-CHP câștigă amploare, avantajele sunt evidente.

Utilizarea căldurii de la mini-CHP

O parte semnificativă a energiei de ardere a combustibilului în timpul producerii de energie electrică este energia termică.

Există opțiuni pentru utilizarea căldurii:

utilizarea directă a energiei termice de către consumatorii finali (cogenerare);

alimentare cu apă caldă (ACM), încălzire, nevoi tehnologice (abur);

conversia parțială a energiei termice în energie rece (trigenerare);

frigul este generat de o mașină frigorifică cu absorbție care nu consumă energie electrică, ci termică, ceea ce face posibilă utilizarea căldurii destul de eficient vara pentru aer condiționat sau pentru nevoi tehnologice;

Combustibil pentru mini-CHP

Tipuri de combustibil folosit

gaz: retea, Gaz natural gaze lichefiate și alte gaze inflamabile;

combustibil lichid: motorină, biodiesel și alte lichide inflamabile;

combustibil solid: cărbune, lemn, turbă și alte tipuri de biocombustibil.

Cel mai eficient și mai ieftin combustibil din Federația Rusă este principalul Gaz natural, precum și gazul asociat.

Mini-CHP și ecologie

Utilizarea căldurii reziduale de la motoarele centralelor electrice în scopuri practice este trăsătură distinctivă mini-CHP și se numește cogenerare (încălzire).

Producția combinată a două tipuri de energie la mini-CHP contribuie la o utilizare mult mai ecologică a combustibilului în comparație cu generarea separată de electricitate și energie termică la centralele de cazane.

Înlocuind cazanele care folosesc irațional combustibil și poluează atmosfera orașelor și orașelor, mini-CHP-urile contribuie nu numai la economii semnificative de combustibil, ci și la creșterea curățeniei bazinului de aer și la îmbunătățirea condiției generale de mediu.

Sursa de energie pentru mini-CHP-uri cu piston cu gaz și turbine cu gaz este de obicei . Gaz natural sau asociat, combustibil organic care nu poluează atmosfera cu emisii solide

Motor cu turbină cu gaz

Motorul cu turbină cu gaz (GTE, TRD) este un motor termic în care gazul este comprimat și încălzit, iar apoi energia gazului comprimat și încălzit este convertită în energie mecanică muncă pe ax turbina de gaz. Spre deosebire de un motor cu piston, într-un motor cu turbină cu gaz proceselor apar într-un flux de gaz în mișcare.

Aerul atmosferic comprimat de la compresor intră în camera de ardere și acolo este furnizat combustibil, care, atunci când este ars, formează o cantitate mare de produse de ardere la presiune ridicată. Apoi, în turbina cu gaz, energia gazelor de ardere este transformată în energie mecanică muncă datorită rotației paletelor de către jetul de gaz, din care o parte este cheltuită pentru comprimarea aerului din compresor. Restul lucrării este transferat la unitatea condusă. Munca consumată de această unitate este munca utilă a motorului cu turbină cu gaz. Motoarele cu turbină cu gaz au cea mai mare densitate de putere dintre motoarele cu ardere internă, până la 6 kW/kg.

Cel mai simplu motor cu turbină cu gaz are o singură turbină, care antrenează compresorul și, în același timp, este o sursă de putere utilă. Acest lucru impune restricții asupra modurilor de funcționare a motorului.

Uneori, motorul este cu mai mulți arbori. În acest caz, există mai multe turbine în serie, fiecare dintre acestea antrenând propriul arbore. Turbina de înaltă presiune (prima după camera de ardere) antrenează întotdeauna compresorul motorului, iar cele ulterioare pot conduce atât o sarcină externă (elice de elicopter sau nave, generatoare electrice puternice etc.), cât și compresoare suplimentare ale motorului în sine, amplasate. în fața celui principal.

Avantajul unui motor cu mai mulți arbori este că fiecare turbină funcționează la viteza și sarcina optime Avantaj sarcina antrenată de la arborele unui motor cu un singur arbore, accelerația motorului, adică capacitatea de a se învârti rapid, ar fi foarte slabă, deoarece turbina trebuie să furnizeze putere atât pentru a furniza motorului o cantitate mare de aer ( puterea este limitată de cantitatea de aer) și să accelereze sarcina. Cu un design cu doi arbori, un rotor ușor de înaltă presiune intră rapid în funcțiune, oferind motorului aer și turbinei de joasă presiune cu o cantitate mare de gaze pentru accelerare. De asemenea, este posibil să utilizați un demaror mai puțin puternic pentru accelerare atunci când porniți doar rotorul de înaltă presiune.

Centrală cu ciclu combinat

O centrală cu ciclu combinat este o stație de generare a energiei electrice utilizată pentru a produce căldură și electricitate. Diferă de puterea aburului și unități cu turbine cu gaz eficienta crescuta.

Principiul de funcționare

O instalație cu ciclu combinat constă din două unități separate: putere cu abur și turbină cu gaz. Într-o unitate cu turbină cu gaz, turbina este rotită de produșii gazoși ai arderii combustibilului. Combustibilul poate fi fie gaz natural, fie produse petroliere. industrie (păcură, combustibil diesel). Primul generator este situat pe același arbore cu turbina, care generează curent electric datorită rotației rotorului. Trecând prin turbina cu gaz, produsele de ardere îi conferă doar o parte din energia lor și au încă o temperatură ridicată la ieșirea din turbina cu gaz. De la ieșirea din turbina cu gaz, produsele de ardere intră în centrala electrică cu abur, cazanul de căldură reziduală, unde sunt încălzite apa și vaporii de apă rezultați. Temperatura produselor de ardere este suficientă pentru a aduce aburul în starea necesară pentru utilizare într-o turbină cu abur (temperatura gazelor de ardere de aproximativ 500 de grade Celsius permite obținerea de abur supraîncălzit la o presiune de aproximativ 100 de atmosfere). Turbina cu abur antrenează un al doilea generator electric.

Avantaje

Centralele cu ciclu combinat au o eficiență electrică de aproximativ 51-58%, în timp ce pentru centralele cu abur sau turbine cu gaz care funcționează separat fluctuează în jurul a 35-38%. Acest lucru nu numai că reduce consumul de combustibil, dar și emisiile de gaze cu efect de seră.

Deoarece o instalație cu ciclu combinat extrage căldura din produsele de ardere mai eficient, este posibil să ardă combustibilul la un nivel mai ridicat temperaturi mari, ca urmare, nivelul emisiilor de oxizi de azot în atmosferă este mai scăzut decât cel al altor tipuri de instalații.

Cost de producție relativ scăzut.

Răspândirea

În ciuda faptului că avantajele ciclului abur-gaz au fost dovedite pentru prima dată în anii 1950 de către academicianul sovietic Khristianovici, acest tip de instalații de generare a energiei nu a fost utilizat pe scară largă. Federația Rusă aplicare largă. Mai multe unități experimentale CCGT au fost construite în URSS. Un exemplu sunt unitățile de putere cu o capacitate de 170 MW la GRES Nevinnomysskaya și 250 MW la GRES Moldavskaya. În ultimii ani în Federația Rusă Au fost puse în funcțiune un număr de unități puternice de alimentare cu ciclu combinat. Printre ei:

2 unități de putere cu o capacitate de 450 MW fiecare la Centrala Termoelectrică de Nord-Vest din Sankt Petersburg;

1 unitate de putere cu o capacitate de 450 MW la CHPP-2 Kaliningrad;

1 unitate CCGT cu o capacitate de 220 MW la CET Tyumen-1;

2 unități CCGT cu o capacitate de 450 MW la CHPP-27 și 1 CCPP la CHPP-21 la Moscova;

1 unitate CCGT cu o capacitate de 325 MW la Ivanovskaya GRES;

2 unități de putere cu o capacitate de 39 MW fiecare la TPP Soci

În septembrie 2008, mai multe CCPP-uri se află în diferite stadii de proiectare sau construcție în Federația Rusă.

În Europa și SUA, la majoritatea centralelor termice funcționează instalații similare.

Centrală electrică în condensare

O centrală electrică în condensare (CPP) este o centrală termică care produce numai energie electrică. Din punct de vedere istoric, a primit denumirea de „GRES” - centrală electrică districtuală de stat. De-a lungul timpului, termenul „GRES” și-a pierdut sensul inițial („raion”) și în sensul modern înseamnă, de regulă, o centrală electrică în condensare (CPP) de mare capacitate (mii de MW), care funcționează în energia unificată. sistem împreună cu alte centrale electrice mari. Cu toate acestea, trebuie luat în considerare faptul că nu toate stațiile cu abrevierea „GRES” în numele lor sunt stații de condensare; unele dintre ele funcționează ca centrale termice și electrice combinate.

Poveste

Primul GRES Elektroperedacha, GRES-3 de astăzi, a fost construit lângă Moscova în Elektrogorsk în 1912-1914. la iniţiativa inginerului R. E. Klasson. Combustibilul principal este turba, puterea este de 15 MW. În anii 1920, planul GOELRO prevedea construirea mai multor centrale termice, dintre care centrala electrică din districtul de stat Kashirskaya este cea mai faimoasă.

Principiul de funcționare

Apa, încălzită într-un cazan cu abur la starea de abur supraîncălzit (520-565 grade Celsius), rotește o turbină cu abur care antrenează un turbogenerator.

Excesul de căldură este eliberat în atmosferă (corpurile de apă din apropiere) prin intermediul unităților de condensare, spre deosebire de centralele de cogenerare, care eliberează excesul de căldură pentru nevoile obiectelor din apropiere (de exemplu, încălzirea caselor).

O centrală electrică în condensare funcționează de obicei conform ciclului Rankine.

Sisteme de bază

IES este complex complex energetic, constând din clădiri, structuri, echipamente electrice și alte echipamente, conducte, fitinguri, instrumente și automatizări. Principalele sisteme IES sunt:

centrala de cazane;

instalație cu turbine cu abur;

economie de combustibil;

sistem de îndepărtare a cenușii și zgurii, epurare gaze arse;

partea electrica;

alimentare tehnică cu apă (pentru a elimina excesul de căldură);

sistem de curatare chimica si tratare a apei.

La proiectarea și construirea unui CES, sistemele sale sunt amplasate în clădirile și structurile complexului, în principal în clădirea principală. La exploatarea IES, personalul care gestionează sistemele, de regulă, este unit în ateliere (cazan-turbină, electrice, alimentare cu combustibil, tratare chimică a apei, automatizări termice etc.).

Centrala de cazane este situată în camera de cazane a clădirii principale. În regiunile de sud ale Federației Ruse, instalația cazanului poate fi deschisă, adică fără pereți și acoperiș. Instalația este formată din cazane de abur (generatoare de abur) și conducte de abur. Aburul de la cazane este transferat la turbine prin liniile de abur viu. Liniile de abur ale diferitelor cazane, de regulă, nu sunt conectate prin conexiuni încrucișate. Acest tip de schemă se numește schemă „bloc”.

Unitatea turbinei cu abur este situată în camera mașinilor și în compartimentul dezaerator (buncăr-dezaerator) al clădirii principale. Include:

turbine cu abur cu un generator electric pe același arbore;

un condensator în care aburul care a trecut prin turbină este condensat pentru a forma apă (condens);

pompe de condens și alimentare care asigură returul condensului (apa de alimentare) la cazanele de abur;

încălzitoare cu recuperare de joasă și înaltă presiune (LHP și PHH) - schimbătoare de căldură în care apa de alimentare este încălzită prin extracția aburului din turbină;

dezaerator (utilizat și ca HDPE), în care apa este purificată de impuritățile gazoase;

conducte și sisteme auxiliare.

Economia de combustibil are o compoziție diferită în funcție de combustibilul principal pentru care este proiectat IES. Pentru CPP-urile pe cărbune, economia de combustibil include:

dispozitiv de dezghețare (așa-numita „căldură” sau „magazin”) pentru dezghețarea cărbunelui în telegondole deschise;

dispozitiv de descărcare (de obicei un autobasculant);

un depozit de cărbune deservit de o macara sau o mașină specială de reîncărcare;

instalație de zdrobire pentru măcinarea preliminară a cărbunelui;

transportoare pentru mutarea cărbunelui;

sisteme de aspirație, blocare și alte sisteme auxiliare;

sistem de pregătire a prafului, inclusiv mori de măcinat cărbune cu bile, role sau ciocan.

Sistemul de preparare a prafului, precum și buncărele de cărbune, sunt amplasate în compartimentul buncăr-deaerator al clădirii principale, dispozitivele de alimentare cu combustibil rămase sunt amplasate în exteriorul clădirii principale. Ocazional, se instalează o instalație centrală de praf. Depozitul de cărbune este proiectat pentru 7-30 de zile de funcționare continuă a IES. Unele dispozitive de alimentare cu combustibil sunt redundante.

Economia de combustibil a IES care utilizează gaze naturale este cea mai simplă: include un punct de distribuție a gazelor și conducte de gaz. Cu toate acestea, la astfel de centrale electrice, este folosit ca sursă de rezervă sau sezonieră. păcură, așa că se înființează o afacere cu păcură. Instalațiile de păcură sunt construite și la centralele pe cărbune, unde sunt folosite pentru a prinde cazane. Industria de păcură include:

dispozitiv de primire și drenare;

depozit de păcură cu rezervoare din oțel sau beton armat;

stație de pompare păcură cu încălzitoare și filtre de păcură;

conducte cu supape de închidere și control;

incendiu și alte sisteme auxiliare.

Sistemul de îndepărtare a cenușii și zgurii este instalat numai la centralele pe cărbune. Atât cenușa, cât și zgura sunt reziduuri incombustibile de cărbune, dar zgura se formează direct în cuptorul cazanului și este îndepărtată printr-un orificiu de robinet (o gaură în axul de zgură), iar cenușa este transportată cu gazele de ardere și este captat la iesirea din cazan. Particulele de cenușă sunt semnificativ mai mici ca dimensiune (aproximativ 0,1 mm) decât bucățile de zgură (până la 60 mm). Sistemele de îndepărtare a cenușii pot fi hidraulice, pneumatice sau mecanice. Cel mai comun sistem de recirculare a cenușii hidraulice și a îndepărtarii zgurii constă în dispozitive de spălare, canale, pompe de rezervor, conducte de nămol, haldări de cenușă și zgură, stații de pompare și conducte de apă limpezită.

Eliberarea gazelor arse în atmosferă este cel mai periculos impact al unei centrale termice asupra mediului. Filtrele sunt instalate după suflante pentru a colecta cenușa din gazele de ardere. tipuri variate(cicloni, scrubere, precipitatoare electrostatice, filtre din material cu pungi) care rețin 90-99% din particulele solide. Cu toate acestea, nu sunt potrivite pentru curățarea fumului de gaze nocive. În străinătate, și recent în centrale electrocasnice(inclusiv gaze și păcură), instalați sisteme de desulfurare a gazelor cu var sau calcar (așa-numitul deSOx) și reducerea catalitică a oxizilor de azot cu amoniac (deNOx). Gazele de ardere purificate sunt emise de un aspirator de fum într-un coș, a cărui înălțime este determinată din condițiile de dispersie a impurităților dăunătoare rămase în atmosferă.

Partea electrică a IES este destinată producerii de energie electrică și distribuției acesteia către consumatori. Generatoarele IES creează un curent electric trifazat cu o tensiune de obicei de 6-24 kV. Deoarece pierderile de energie în rețele scad semnificativ odată cu creșterea tensiunii, transformatoarele sunt instalate imediat după generatoare, crescând tensiunea la 35, 110, 220, 500 kV și mai mult. Transformatoarele sunt instalate în aer liber. O parte din energia electrică este cheltuită pentru nevoile proprii ale centralei electrice. Conectarea și deconectarea liniilor electrice care se extind către substații și consumatori se realizează pe deschis sau închis. dispozitive de distribuție(OSU, ZRU), echipat cu întrerupătoare capabile să conecteze și să întrerupă un circuit electric de înaltă tensiune fără formarea unui arc electric.

Sistemul tehnic de alimentare cu apă furnizează o cantitate mare de apă rece pentru răcirea condensatoarelor turbinei. Sistemele sunt împărțite în flux direct, circulante și mixte. În sistemele cu trecere o dată, apa este pompată dintr-o sursă naturală (de obicei un râu) și descărcată înapoi după ce trece printr-un condensator. În acest caz, apa se încălzește cu aproximativ 8-12 °C, ceea ce în unele cazuri modifică starea biologică a rezervoarelor. În sistemele cu recirculare, apa circulă sub influența pompelor de circulație și este răcită cu aer. Răcirea poate fi efectuată pe suprafața rezervoarelor de răcire sau în structuri artificiale: bazine de pulverizare sau turnuri de răcire.

În zonele cu apă scăzută, în locul unui sistem tehnic de alimentare cu apă, se folosesc sisteme de aer-condens (turnuri de răcire uscată), care sunt un radiator de aer cu tiraj natural sau artificial. Această decizie este de obicei forțată, deoarece sunt mai scumpe și mai puțin eficiente în ceea ce privește răcirea.

Sistemul de tratare chimică a apei asigură purificarea chimică și desalinizarea în adâncime a apei care intră în cazanele cu abur și turbinele cu abur pentru a evita depunerile pe suprafețele interne ale echipamentelor. De obicei, filtrele, rezervoarele și instalațiile de reactivi pentru tratarea apei sunt amplasate în clădirea auxiliară a IES. În plus, la centralele termice sunt create sisteme de curățare în mai multe etape. Ape uzate contaminate cu produse petroliere, uleiuri, apă de spălare și clătire a echipamentelor, scurgeri de furtună și topire.

Impact asupra mediului

Impact asupra atmosferei. La arderea combustibilului, se consumă o cantitate mare de oxigen și se eliberează, de asemenea, o cantitate semnificativă de produse de ardere, cum ar fi cenușa zburătoare, oxizi gazoși de sulf de azot, dintre care unii au activitate chimică ridicată.

Impactul asupra hidrosferei. În primul rând, evacuarea apei din condensatoarele turbinelor, precum și a apelor uzate industriale.

Impactul asupra litosferei. Eliminarea maselor mari de cenușă necesită mult spațiu. Aceste poluări sunt reduse prin utilizarea cenușii și zgurii ca materiale de construcție.

Starea curenta

În prezent, în Federația Rusă există GRES standard cu o capacitate de 1000-1200, 2400, 3600 MW și mai multe unice; sunt utilizate unități de 150, 200, 300, 500, 800 și 1200 MW. Printre acestea se numără următoarele centrale electrice districtuale de stat (parte a OGK):

Verkhnetagilskaya GRES - 1500 MW;

Iriklinskaya GRES - 2430 MW;

Kashirskaya GRES - 1910 MW;

Nizhnevartovskaya GRES - 1600 MW;

Permskaya GRES - 2400 MW;

Urengoyskaya GRES - 24 MW.

Pskovskaya GRES - 645 MW;

Serovskaya GRES - 600 MW;

Centrala Raionului de Stat Stavropol - 2400 MW;

Surgutskaya GRES-1 - 3280 MW;

Troitskaya GRES - 2060 MW.

Gusinoozerskaya GRES - 1100 MW;

Centrala Electrică a Districtului de Stat Kostroma - 3600 MW;

Centrală electrică din raionul de stat Pechora - 1060 MW;

Kharanorskaya GRES - 430 MW;

Cherepetskaya GRES - 1285 MW;

Yuzhnouralskaya GRES - 882 MW.

Berezovskaya GRES - 1500 MW;

Smolenskaya GRES - 630 MW;

Surgutskaya GRES-2 - 4800 MW;

Shaturskaya GRES - 1100 MW;

Yaivinskaya GRES - 600 MW.

Konakovskaya GRES - 2400 MW;

Nevinnomysskaya GRES - 1270 MW;

Reftinskaya GRES - 3800 MW;

Sredneuralskaya GRES - 1180 MW.

Kirishskaya GRES - 2100 MW;

Krasnoyarskaya GRES-2 - 1250 MW;

Novocherkasskaya GRES - 2400 MW;

Ryazanskaya GRES (unitățile nr. 1-6 - 2650 MW și blocul nr. 7 (fostul GRES-24, care a fost inclus în Ryazanskaya GRES - 310 MW) - 2960 MW;

Cherepovetskaya GRES - 630 MW.

Verkhnetagilskaya GRES

Verkhnetagilskaya GRES este o centrală termică din Verkhny Tagil (regiunea Sverdlovsk), care funcționează ca parte a OGK-1. În serviciu din 29 mai 1956.

Stația include 11 unități de putere cu o capacitate electrică de 1.497 MW și o capacitate termică de 500 Gcal/h. Combustibil pentru stație: gaz natural (77%), cărbune(23%). Numărul de personal este de 1119 persoane.

Construcția stației cu o capacitate proiectată de 1600 MW a început în 1951. Scopul construcției a fost de a furniza energie termică și electrică Uzinei Electrochimice Novouralsk. În 1964, centrala și-a atins capacitatea de proiectare.

Pentru a îmbunătăți furnizarea de căldură a orașelor Verkhny Tagil și Novouralsk, au fost construite următoarele stații:

Patru turbine de condensare K-100-90 (VK-100-5) LMZ au fost înlocuite cu turbine de încălzire T-88/100-90/2.5.

Pe TG-2,3,4 sunt instalate încălzitoare de rețea de tip PSG-2300-8-11 pentru a încălzi apa din rețea în circuitul de alimentare cu căldură Novouralsk.

Încălzitoarele de rețea sunt instalate pe TG-1.4 pentru alimentarea cu căldură către Verkhny Tagil și amplasamentul industrial.

Toate lucrările au fost realizate conform proiectului Spitalului Clinic Central.

În noaptea de 3-4 ianuarie 2008, a avut loc un accident la Surgutskaya GRES-2: o prăbușire parțială a acoperișului deasupra celei de-a șasea unități de putere cu o capacitate de 800 MW a dus la oprirea a două unități de putere. Situația s-a complicat de faptul că o altă unitate electrică (nr. 5) era în reparație: Ca urmare au fost oprite unitățile de putere nr. 4, 5, 6. Acest accident a fost localizat până la 8 ianuarie. În tot acest timp, centrala raionului de stat a funcționat într-un mod deosebit de intens.

Este planificată construirea a două noi unități de energie (combustibil - gaz natural) până în 2010, respectiv 2013.

Există o problemă de emisii în mediu la GRES. OGK-1 a semnat un contract cu Centrul de Inginerie Energetică din Urali pentru 3,068 milioane de ruble, care prevede dezvoltarea unui proiect de reconstrucție a cazanului la Centrala Electrică a Districtului de Stat Verkhnetagilskaya, care va duce la o reducere a emisiilor la respectă standardele ELV.

Kashirskaya GRES

Centrala electrică a districtului de stat Kashirskaya, numită după G. M. Krzhizhanovsky, în orașul Kashira, regiunea Moscovei, pe malul râului Oka.

O statie istorica, construita sub supravegherea personala a lui V.I.Lenin dupa planul GOELRO. La momentul punerii în funcțiune, stația de 12 MW era a doua cea mai mare centrală electrică din Europa.

Stația a fost construită conform planului GOELRO, construcția s-a realizat sub supravegherea personală a lui V.I.Lenin. A fost construit în 1919-1922, pentru construcție pe locul satului Ternovo, a fost ridicată așezarea muncitorilor Novokashirsk. Lansată la 4 iunie 1922, a devenit una dintre primele centrale termice regionale sovietice.

Pskovskaya GRES

Pskovskaya GRES este o centrală regională de stat, situată la 4,5 kilometri de așezarea de tip urban Dedovichi - centru raional Regiunea Pskov, pe malul stâng al râului Shelon. Din 2006, este o filială a OJSC OGK-2.

Liniile electrice de înaltă tensiune leagă centrala electrică din districtul de stat Pskov cu Belarus, Letonia și Lituania. Organizația-mamă consideră acest lucru un avantaj: există un canal pentru exportul resurselor energetice care este utilizat în mod activ.

Capacitatea instalată a GRES este de 430 MW, acesta include două unități de putere foarte manevrabile de 215 MW fiecare. Aceste unități de putere au fost construite și puse în funcțiune în 1993 și 1996. Original avantaj prima linie inclusă construirea a trei unități de putere.

Principalul tip de combustibil este gazul natural, acesta intră în stație printr-o ramură a conductei principale de export. Unitățile de putere au fost proiectate inițial pentru a funcționa pe turbă măcinată; au fost reconstruite conform proiectului VTI de ardere a gazelor naturale.

Costul energiei electrice pentru nevoi proprii este de 6,1%.

Centrala electrică a districtului de stat Stavropol

Centrala electrică a districtului de stat Stavropol este o centrală termică a Federației Ruse. Situat în orașul Solnechnodolsk, teritoriul Stavropol.

Încărcarea centralei permite exportul de energie electrică în străinătate: în Georgia și Azerbaidjan. În același timp, se garantează că fluxurile din rețeaua electrică principală a Sistemului Energetic Unit al Sudului vor fi menținute la niveluri acceptabile.

Parte a companiei de generare cu ridicata organizatii Nr. 2 (JSC OGK-2).

Costul energiei electrice pentru nevoile proprii ale stației este de 3,47%.

Principalul combustibil al stației este gazul natural, dar stația poate folosi păcură ca combustibil de rezervă și de urgență. Bilanțul combustibilului din 2008: gaz - 97%, păcură - 3%.

Smolenskaya GRES

Smolenskaya GRES este o centrală termică a Federației Ruse. Parte a companiei de generare cu ridicata companiilor Nr. 4 (JSC OGK-4) din 2006.

La 12 ianuarie 1978, a fost pusă în funcțiune prima unitate a centralei electrice districtuale de stat, proiectarea căreia a început în 1965 și construcția în 1970. Stația este situată în satul Ozerny, districtul Dukhovshchinsky, regiunea Smolensk. Inițial, s-a intenționat să se folosească turba drept combustibil, dar din cauza întârzierii construcției întreprinderilor de exploatare a turbei, au fost utilizate alte tipuri de combustibil (regiunea Moscova). cărbune, cărbune Inta, șist, cărbune Khakass). Au fost schimbate în total 14 tipuri de combustibil. Din 1985 s-a stabilit în cele din urmă că energia va fi obținută din gaze naturale și cărbune.

Capacitatea instalată actuală a centralei raionale de stat este de 630 MW.

Surse

Ryzhkin V. Ya. Centrale termice. Ed. V. Ya. Girshfeld. Manual pentru universități. Ed. a 3-a, revizuită. si suplimentare - M.: Energoatomizdat, 1987. - 328 p.

http://ru.wikipedia.org/

Enciclopedia investitorilor. 2013 .

Sinonime: Dicţionar de sinonime

centrala termica- — EN centrală termică și electrică Centrală electrică care produce atât energie electrică, cât și apă caldă pentru populatia locala. O centrală de cogenerare (Combined Heat and Power Station) poate funcționa pe aproape... Ghidul tehnic al traducătorului

centrala termica- šiluminė elektrinė statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. centrala termica; centrală cu abur vok. Wärmekraftwerk, n rus. centrala termica, f; centrala termica, f pranc. centrale électrothermique, f; centrale termice, f; usine… … Fizikos terminų žodynas

centrala termica- centrala termica, centrala termica, centrala termica, centrala termica, centrala termica, centrala termica, centrala termica, centrala termica, centrala termica, centrala termica, centrala termica,... .. . Formele cuvintelor - și; și. O întreprindere care produce energie electrică și căldură... Dicţionar enciclopedic

BARINOV V. A., Doctor în Inginerie. Științe, ENIN im. G. M. Krzhizhanovsky

În dezvoltarea industriei electrice a URSS se pot distinge mai multe etape: conectarea centralelor electrice pentru funcționare în paralel și organizarea primelor sisteme de energie electrică (EPS); dezvoltarea EPS și formarea sistemelor electrice integrate teritoriale (IPS); crearea unui sistem unificat de energie electrică (UES) pentru partea europeană a țării; formarea Sistemului Energetic Unificat la scară națională (Sistemul Energetic Unit al URSS) cu includerea sa în asociația energetică interstatală a țărilor socialiste.
Înainte de Primul Război Mondial, capacitatea totală a centralelor electrice din Rusia prerevoluționară era de 1.141 mii kW, iar generarea anuală de energie electrică era de 2.039 milioane kWh. Cea mai mare centrală termică (TPP) avea o capacitate de 58 mii kW, cea mai mare putere a unității a fost de 10 mii kW. Capacitatea totală a centralelor hidroelectrice (CHP) a fost de 16 mii kW, cea mai mare a fost o CHE cu o capacitate de 1350 kW. Lungimea tuturor rețelelor cu tensiune mai mare decât tensiunea generatorului a fost estimată la aproximativ 1000 km.
Bazele dezvoltării industriei energiei electrice din URSS au fost puse prin Planul de Stat pentru Electrificarea Rusiei (Planul GOELRO), elaborat sub conducerea lui V.I. Lenin, care prevedea construirea de mari centrale electrice și rețele electrice și integrarea. a centralelor electrice în EPS. Planul GOELRO a fost adoptat în cadrul celui de-al VIII-lea Congres al Sovietelor al Rusiei în decembrie 1920.
Deja în stadiul inițial de implementare a planului GOELRO, au fost efectuate lucrări semnificative pentru refacerea sectorului energetic al țării distrus de război și pentru construirea de noi centrale electrice și rețele electrice. Primele EPS - Moscova și Petrograd - au fost create în 1921. În 1922, prima linie de 110 kV din EPS Moscova a intrat în funcțiune, iar rețelele de 110 kV au fost ulterior dezvoltate pe scară largă.
Până la termenul limită final de 15 ani, planul GOELRO a fost depășit semnificativ. Capacitatea instalată a centralelor electrice ale țării în 1935 a depășit 6,9 milioane kW. Producția anuală a depășit 26,2 miliarde kWh. Pentru producerea de energie electrică Uniunea Sovietică a ocupat locul al doilea în Europa și al treilea în lume.
Dezvoltarea intensivă planificată a industriei energiei electrice a fost întreruptă de începutul celui Mare Războiul Patriotic. Relocarea industriei regiunilor de vest în Urali și în regiunile de est ale țării a necesitat dezvoltarea accelerată a sectorului energetic al Uralilor, Kazahstanului de Nord, Siberiei Centrale, Asiei Centrale, precum și a regiunii Volga, Transcaucazia și Orientul îndepărtat. Sectorul energetic din Urali a primit o dezvoltare excepțională; generarea de energie electrică de către centralele electrice din Urali între 1940 și 1945. a crescut de 2,5 ori și a atins 281% din totalul producției din țară.
Restaurarea sectorului energetic distrus a început deja la sfârșitul anului 1941; în 1942, au fost efectuate lucrări de restaurare în regiunile centrale ale părții europene a URSS, în 1943 - în regiunile sudice; în 1944 - în regiunile vestice, iar în 1945 aceste lucrări s-au extins pe întreg teritoriul eliberat al țării.
În 1946, capacitatea totală a centralelor electrice din URSS a atins nivelul de dinainte de război.
Capacitatea maximă a centralelor termice în 1950 era de 400 MW; o turbină cu o capacitate de 100 MW la sfârșitul anilor 40 a devenit o unitate standard introdusă la termocentrale.
În 1953, la centrala electrică din districtul de stat Cherepetskaya au fost puse în funcțiune unități de putere cu o capacitate de 150 MW și o presiune a aburului de 17 MPa. În 1954 a intrat în funcțiune prima centrală nucleară (CNP) din lume cu o capacitate de 5 MW.
Ca parte a capacităților de generare nou introduse, capacitatea hidrocentralelor a crescut. În 1949-1950 au fost luate decizii privind construirea unor hidrocentrale puternice Volzhsky și construirea primelor linii de transport a energiei pe distanțe lungi (VL). În 1954-1955, a început construcția celor mai mari centrale hidroelectrice Bratsk și Krasnoyarsk.
Până în 1955, trei sisteme de energie electrică integrate separat din partea europeană a țării au primit o dezvoltare semnificativă; Centru, Urali și Sud; producția totală a acestor IPS s-a ridicat la aproximativ jumătate din toată energia electrică produsă în țară.
Tranziția la următoarea etapă de dezvoltare a energiei a fost asociată cu punerea în funcțiune a hidrocentralelor Volzhsky și a liniilor aeriene de 400-500 kV. În 1956, prima linie aeriene cu o tensiune de 400 kV Kuibyshev - Moscova a fost pusă în funcțiune. Indicatorii tehnico-economici înalți ai acestei linii aeriene au fost atinși prin dezvoltarea și implementarea unui număr de măsuri pentru creșterea stabilității și capacității acesteia: împărțirea fazei în trei fire, construirea punctelor de comutare, accelerarea funcționării întrerupătoarelor și a protecției releului, utilizarea compensarea capacitivă longitudinală a reactanței liniei și a capacității liniei de compensare transversală cu ajutorul reactoarelor de șunt, introducerea regulatoarelor automate de excitație (AEC) ale generatoarelor de „acțiune puternică” ale centralei hidroelectrice trimițătoare și compensatoare sincrone puternice ale stațiilor de recepție etc.
Când linia aeriană Kuibyshev-Moscova de 400 kV a fost pusă în funcțiune, EPS Kuibyshevskaya din regiunea Volga de Mijloc s-a alăturat în paralel cu IPS Centrului; Aceasta a marcat începutul unificării EPS din diferite regiuni și crearea UES a părții europene a URSS.
Cu punerea în funcţiune în 1958-1959. secțiuni ale liniei aeriene Kuibyshev-Ural, a avut loc unificarea EPS a Centrului, Uralii și Uralii.
În 1959, primul lanț al liniei aeriene Volgograd-Moscova de 500 kV a intrat în funcțiune, iar EPS Volgograd a devenit parte a Centrului IPS; în 1960, Centrul EPS din regiunea centrală a pământului negru s-a alăturat UES.
În 1957, construcția CHE Volzhskaya numită după V.I. Lenin cu unități de 115 MW a fost finalizată, în 1960 - CHE Volzhskaya numită după. XXII Congres al PCUS. În 1950-1960 De asemenea, au fost finalizate Gorki, Kama, Irkutsk, Novosibirsk, Kremenchug, Kakhovskaya și o serie de alte centrale hidroelectrice. La sfârșitul anilor 50, au fost introduse primele unități de putere în serie cu o presiune a aburului de 13 MPa: cu o capacitate de 150 MW la Pridneprovskaya GRES și 200 MW la Zmievskaya GRES.
În a doua jumătate a anilor 50 a fost finalizată unirea EPS-ului Transcaucazian; Procesul de unificare a sistemelor de energie electrică din Nord-Vest, Volga Mijlociu și Caucazul de Nord era în derulare. Din 1960, a început formarea Sistemului Energetic Unificat din Siberia și Asia Centrală.
S-a realizat o construcție extinsă de rețele electrice. De la sfârșitul anilor 50 a început introducerea tensiunii de 330 kV; rețelele de această tensiune au primit o mare dezvoltare în zonele de sud și nord-vest ale părții europene a URSS. În 1964, a fost finalizată conversia liniilor aeriene de 400 kV la o tensiune de 500 kV și o o singură rețea 500 kV, dintre care secțiuni au devenit principalele conexiuni de formare a sistemului ale UES din partea europeană a URSS; Ulterior, în IPS din partea de est a țării, funcțiile rețelei de coloană vertebrală au început să se transfere la rețeaua de 500 kV, suprapusă rețelei dezvoltate de 220 kV.
Din anii 60 trăsătură caracteristică dezvoltarea industriei energiei electrice a fost o creștere consistentă a ponderii unităților de putere în capacitatea pusă în funcțiune a centralelor termice. În 1963, primele unități de putere de 300 MW au fost puse în funcțiune la Pridneprovskaya și Cherepetskaya GRES. În 1968, au intrat în funcțiune o unitate de putere de 500 MW la Nazarovskaya GRES și o unitate de putere de 800 MW la Slavyanskaya GRES. Toate aceste unități funcționau la presiune supercritică a aburului (24 MPa).
Predominanța punerii în funcțiune a unităților puternice, ai căror parametri sunt nefavorabili în ceea ce privește condițiile de stabilitate, a complicat sarcina de a asigura funcționarea fiabilă a IPS și UPS. Pentru a rezolva aceste probleme, a devenit necesară dezvoltarea și implementarea ARV-urilor cu acțiune puternică pentru generatoarele de unități de putere; De asemenea, a necesitat utilizarea de descărcare automată de urgență a centralelor termice puternice, inclusiv controlul automat de urgență al puterii turbinelor cu abur ale unităților de putere.
Construcția intensivă a hidrocentralelor a continuat; în 1961, o unitate hidroelectrică de 225 MW a intrat în funcțiune la CHE Bratsk; în 1967, primele unități hidroelectrice de 500 MW au fost puse în funcțiune la CHE Krasnoyarsk. În anii 60, a fost finalizată construcția Bratsk, Botkinsk și a unui număr de alte centrale hidroelectrice.
Construcția a început în partea de vest a țării centrale nucleare. În 1964, o unitate de putere de 100 MW la CNE Beloyarsk și o unitate de putere de 200 MW la CNE Novovoronezh; în a doua jumătate a anilor '60, au fost puse în funcțiune a doua unități de putere la aceste centrale nucleare: 200 MW la Beloyarsk și 360 MW la Novovoronezh.
În anii 60, formarea părții europene a URSS a continuat și a fost finalizată. În 1962, liniile aeriene de 220-110 kV au fost conectate pentru funcționarea în paralel a UES din Caucazul de Sud și de Nord. În același an, s-au finalizat lucrările la prima etapă a unei linii industriale pilot de transport a energiei electrice de 800 kV curent continuu Volgograd-Donbass, care a marcat începutul conexiunii intersistem Centru-Sud; construcția acestei linii aeriene a fost finalizată în 1965.

An	Capacitatea instalată a centralelor electrice, milioane kW	Superior Voltaj, kV*	Lungimea liniilor aeriene*, mii km
An	Capacitatea instalată a centralelor electrice, milioane kW	Superior Voltaj, kV*

* Fără linii aeriene 800 kV DC. ** Inclusiv linii aeriene de 400 kV.
În 1966, prin închiderea legăturilor intersistem 330-110 kV Nord-Vest-Centrul, IPS-ul Nord-Vest a fost conectat la operare paralelă. În 1969, a fost organizată funcționarea paralelă a Sistemului Energetic Unificat al Centrului și Sudului de-a lungul rețelei de distribuție 330-220-110 kV, iar toate asociațiile energetice care fac parte din Sistemul Energetic Unificat au început să funcționeze sincron. În 1970, prin conexiunile 220-110 kV Transcaucazia - Caucazul de Nord s-a alăturat exploatării paralele a Sistemului Energetic Unificat Transcaucazian.
Astfel, la începutul anilor '70, a început trecerea la următoarea etapă de dezvoltare a industriei energiei electrice din țara noastră - formarea Sistemului Energetic Unificat al URSS. Ca parte a UES din partea europeană a țării în 1970, au funcționat UES-uri paralele din Centru, Urali, Volga Mijlociu, Nord-Vest, Sud, Caucaz de Nord și Transcaucazia, care au inclus 63 de EES. Cele trei IPS teritoriale - Kazahstan, Siberia și Asia Centrală - au lucrat separat; UES-ul Estului era în stadiul de formare.
În 1972, UES din Kazahstan a devenit parte a UES al URSS (două EPS ale acestei republici - Alma-Ata și Kazahstanul de Sud - au funcționat izolat de alte EPS ale RSS Kazahstanului și au făcut parte din UES din Asia Centrală). În 1978, odată cu finalizarea construcției liniei aeriene de tranzit de 500 kV Siberia-Kazahstan-Ural, IPS din Siberia s-a alăturat operațiunii paralele.
În același 1978, a fost finalizată construcția liniei aeriene interstatale de 750 kV Ucraina de Vest (URSS) - Albertirsha (Ungaria), iar în 1979 au început lucrările paralele ale UES din URSS și UES din țările membre CMEA. Ținând cont de UES-ul Siberiei, care are legături cu EPS-ul MPR, s-a constituit o asociație de EPS a țărilor socialiste, care acoperă un teritoriu vast de la Ulaanbaatar până la Berlin.
Electricitatea este exportată din UES ale rețelelor URSS către Finlanda, Norvegia și Turcia; Printr-o substație de convertizor DC din zona Vyborg, UES al URSS este conectată la interconectarea energetică a țărilor scandinave NORDEL.
Dinamica structurii capacităților de generare în anii 70 și 80 se caracterizează prin punerea în funcțiune tot mai mare a centralelor nucleare în zona de vest a țării; punerea în funcțiune în continuare a centralelor hidroelectrice de înaltă eficiență, în principal în partea de est a țării; începerea lucrărilor la crearea complexului de combustibil și energie Ekibastuz; o creștere generală a concentrației capacităților de generare și o creștere a capacității unitare a unităților.

În 1971-1972 la CNE Novovoronezh au fost puse în funcțiune două reactoare cu apă sub presiune cu o capacitate de 440 MW fiecare (VVER-440); în 1974, primul reactor (principal) apă-grafit cu o capacitate de 1000 MW (RBMK-1000) a fost lansat la CNE Leningrad; în 1980, un reactor generator de 600 MW (BN-600) a fost pus în funcțiune la CNE Beloyarsk; în 1980, reactorul VVER-1000 a fost pus în funcțiune la CNE Novovoronezh; în 1983, la CNE Ignalina a fost lansat primul reactor cu o capacitate de 1500 MW (RBMK-1500).
În 1971, la Slavyanskaya GRES a fost pusă în funcțiune o unitate de putere de 800 MW cu o turbină cu un singur arbore; în 1972, la Mosenergo au fost puse în funcțiune două centrale termice de 250 MW; în 1980, la Centrala Electrică a Districtului de Stat Kostroma a fost pusă în funcțiune o unitate de putere de 1200 MW pentru parametrii de abur supercritic.
În 1972, a intrat în funcțiune prima centrală de stocare prin pompare (PSPP) din URSS, Kiev; În 1978, prima unitate hidroelectrică de 640 MW a fost pusă în funcțiune la CHE Sayano-Shushenskaya. Din 1970 până în 1986, Krasnoyarsk, Saratov, Ceboksary, Inguri, Toktogul, Nurek, Ust-Ilimsk, Sayano-Shushenskaya, Zeyskaya și o serie de alte centrale hidroelectrice au fost puse în funcțiune la capacitate maximă.
În 1987, capacitatea celor mai mari centrale electrice a atins: centrală nucleară - 4000 MW, centrală termică - 4000 MW, centrală hidroelectrică - 6400 MW. Ponderea centralelor nucleare în capacitatea totală a centralelor din Sistemul Energetic Unificat al URSS a depășit 12%; ponderea unităților de condensare și încălzire de 250-1200 MW s-a apropiat de 60% din capacitatea totală a centralelor termice.
Progres tehnicîn dezvoltarea rețelelor de formare a sistemului se caracterizează printr-o tranziție consistentă la niveluri de tensiune mai ridicate. Dezvoltarea tensiunii de 750 kV a început cu punerea în funcțiune în 1967 a liniei aeriene industriale pilot 750 kV Konakovskaya GRES-Moscova. În perioada 1971-1975 a fost construită o magistrală latitudinală de 750 kV Donbass-Dnepr-Vinnitsa-Vestul Ucrainei; această linie a fost apoi continuată de linia aeriană de 750 kV URSS-Ungaria introdusă în 1978. În 1975, a fost construită o conexiune intersistem Leningrad-Konakovo de 750 kV, care a făcut posibilă transferarea puterii în exces a IPS de Nord-Vest către Centrul IPS. Dezvoltarea ulterioară a rețelei de 750 kV a fost legată în principal de condițiile de livrare a energiei de la marile centrale nucleare și de necesitatea consolidării relațiilor interstatale cu Sistemul Energetic Unificat al țărilor membre CMEA. Pentru a crea conexiuni puternice cu partea de est a Sistemului Energetic Unificat, se construiește o linie aeriană principală Kazahstan-Ural de 1150 kV; Se lucrează la construcția unui transport de energie electrică de 1500 kV DC Ekibastuz - Centru.
Creșterea capacității instalate a centralelor electrice și a lungimii rețelelor electrice 220-1150 kV UES ale URSS pentru perioada 1960-1987 se caracterizează prin datele prezentate în tabel.
Sistemul energetic unificat al țării este un complex de instalații energetice interconectate care se dezvoltă conform planului de stat, unite printr-un regim tehnologic comun și management operațional centralizat. Consolidarea EPS face posibilă creșterea ratei de creștere a capacității energetice și reducerea costurilor de construcție a energiei prin consolidarea centralelor electrice și creșterea capacității unitare a unităților. Concentrarea capacitatilor energetice cu introducerea predominanta a celor mai puternice unitati economice fabricate industria autohtona, asigură creșterea productivității muncii și indicatorii tehnici și economici îmbunătățiți ai producției de energie.
Integrarea EPS creează oportunități pentru reglarea rațională a structurii combustibilului consumat, ținând cont de schimbarea mediului de combustibil; este o conditie necesara rezolvarea problemelor hidroenergetice complexe cu utilizarea optimă a resurselor de apă ale principalelor râuri ale țării pentru economia națională în ansamblu. Declin sistematic consum specific combustibilul standard pe kilowatt-oră furnizat din anvelopele centralelor termice este asigurat prin îmbunătățirea structurii capacităților de generare și reglementarea economică a regimului energetic general al UES al URSS.
Asistența reciprocă a EPS care funcționează în paralel creează oportunitatea de a crește semnificativ fiabilitatea alimentării cu energie. Câștigul în capacitatea totală instalată a centralelor electrice UES datorită reducerii sarcinii maxime anuale din cauza momentelor diferite de apariție a maximelor EPS și reducerea puterii de rezervă necesare depășește 15 milioane kW.
General efect economic de la crearea UES a URSS la nivelul dezvoltării sale atins la mijlocul anilor 80 (în comparație cu munca izolată a UES) se estimează că va reduce investițiile de capital în industria energiei electrice cu 2,5 miliarde de ruble. și o reducere a costurilor anuale de exploatare cu aproximativ 1 miliard de ruble.

Conform definiției general acceptate, centrale termice- sunt centrale electrice care generează energie electrică prin transformarea energiei chimice a combustibilului în energia mecanică de rotație a arborelui generatorului electric.

Primul TPP a aparut din nou in sfârşitul XIX-lea secolului la New York (1882), iar în 1883 a fost construită prima centrală termică în Rusia (Sankt Petersburg). De la apariția lor, centralele termice sunt cele mai răspândite, ținând cont de cererea de energie din ce în ce mai mare de la debutul erei tehnogenice. Până la mijlocul anilor '70 ai secolului trecut, funcționarea centralelor termice a fost metoda dominantă de generare a energiei electrice. De exemplu, în SUA și URSS, ponderea centralelor termice în întreaga energie electrică primită a fost de 80%, iar în întreaga lume - aproximativ 73-75%.

Definiția dată mai sus, deși încăpătoare, nu este întotdeauna clară. Să încercăm să explicăm cu propriile noastre cuvinte principiu general exploatarea centralelor termice de orice tip.

Producerea energiei electrice la centrale termice are loc prin multe etape succesive, dar principiul general al funcționării sale este foarte simplu. În primul rând, combustibilul este ars într-o cameră de ardere specială (cazan de abur), care eliberează o cantitate mare de căldură, care transformă apa care circulă prin sisteme speciale conducte situate in interiorul cazanului, in abur. Presiunea aburului în continuă creștere rotește rotorul turbinei, care transferă energia de rotație arborelui generatorului și, ca rezultat, se generează curent electric.

Sistemul de abur/apă este închis. Aburul, după ce trece prin turbină, se condensează și se transformă înapoi în apă, care trece suplimentar prin sistemul de încălzire și intră din nou în cazanul de abur.

Există mai multe tipuri de centrale termice. În prezent, printre termocentrale cele mai multe centrale termice cu turbine cu abur (TPES). În centralele de acest tip, energia termică a combustibilului ars este utilizată într-un generator de abur, unde se realizează o presiune foarte mare a vaporilor de apă, antrenând rotorul turbinei și, în consecință, generatorul. Ca combustibil, astfel de termocentrale folosesc păcură sau motorină, precum și gaze naturale, cărbune, turbă, șist, cu alte cuvinte, toate tipurile de combustibil. Eficiența TPES este de aproximativ 40%, iar puterea lor poate ajunge la 3-6 GW.

GRES (centrala electrica de stat)- un nume destul de cunoscut și familiar. Aceasta nu este altceva decât o centrală termică cu turbină cu abur, echipată cu turbine speciale de condensare care nu utilizează energia gazelor de eșapament și nu o transformă în căldură, de exemplu, pentru încălzirea clădirilor. Astfel de centrale electrice sunt numite și centrale electrice în condensare.

In acelasi caz daca TPES echipate cu turbine speciale de incalzire care convertesc energia secundara a aburului rezidual in energie termica folosita pentru nevoile serviciilor municipale sau industriale, atunci acestea sunt centrale termice combinate sau centrale termice combinate. De exemplu, în URSS, centralele de stat districtuale au reprezentat aproximativ 65% din energia electrică generată de centralele cu turbine cu abur și, în consecință, 35% - pentru centralele termice.

Există și alte tipuri de centrale termice. În centralele electrice cu turbine cu gaz, sau GTPP, generatorul este rotit de o turbină cu gaz. Gazul natural sau combustibilul lichid (motorină, păcură) este folosit ca combustibil la astfel de centrale termice. Cu toate acestea, randamentul unor astfel de centrale electrice nu este foarte mare, aproximativ 27-29%, deci sunt folosite mai ales ca surse de rezervă de energie electrică pentru acoperirea vârfurilor de sarcină. reteaua electrica, sau pentru a furniza energie electrică a localităților mici.

Centrale termice cu o unitate de turbină cu abur și gaz (SGPP). Acestea sunt centrale electrice de tip combinat. Sunt echipate cu mecanisme de turbină cu abur și turbină cu gaz, iar randamentul lor ajunge la 41-44%. Aceste centrale electrice permit, de asemenea, recuperarea căldurii și transformarea acesteia în energie termică utilizată pentru încălzirea clădirilor.

Principalul dezavantaj al tuturor centralelor termice este tipul de combustibil folosit. Toate tipurile de combustibil care sunt folosite la centralele termice sunt resurse naturale de neînlocuit care se epuizează încet, dar constant. De aceea, în prezent, odată cu utilizarea centralelor nucleare, se dezvoltă un mecanism de producere a energiei electrice folosind surse regenerabile sau alte surse alternative de energie.

Energia ascunsă în combustibilii fosili - cărbune, petrol sau gaze naturale - nu poate fi obținută imediat sub formă de electricitate. Combustibilul este mai întâi ars. Căldura degajată încălzește apa și o transformă în abur. Aburul rotește turbina, iar turbina rotește rotorul generatorului, care generează, adică produce curent electric.

Schema de funcționare a unei centrale electrice în condensare.

TPP Slavyanskaya. Ucraina, regiunea Donețk.

Întregul proces complex, în mai multe etape, poate fi observat la o centrală termică (TPP), echipată cu mașini energetice care transformă energia ascunsă în combustibilul organic (șisturi bituminoase, cărbune, petrol și derivatele acestuia, gaze naturale) în energie electrică. Principalele părți ale unei centrale termice sunt o centrală de cazane, o turbină cu abur și un generator electric.

Centrala de cazane- un set de dispozitive pentru producerea vaporilor de apă sub presiune. Se compune dintr-o cutie de foc în care este ars combustibil organic, o cameră de ardere prin care produsele de ardere trec în coș și un cazan de abur în care fierbe apa. Partea cazanului care intră în contact cu flacăra în timpul încălzirii se numește suprafață de încălzire.

În cazanele cu tuburi de apă, opusul este adevărat: apa este eliberată prin tuburi, iar gazele fierbinți sunt trecute între tuburi. Principalele părți ale cazanului sunt focarul, tuburile de fierbere, cazanul de abur și supraîncălzitorul. Procesul de formare a aburului are loc în tuburile de fierbere. Aburul generat în acestea intră în cazanul de abur, unde este colectat în partea superioară, deasupra apei clocotite. Din cazanul de abur, aburul trece în supraîncălzitor și este încălzit în continuare acolo. Combustibilul este turnat în acest cazan prin ușă, iar aerul necesar arderii combustibilului este furnizat printr-o altă ușă în groapa de cenușă. Gazele fierbinți se ridică în sus și, îndoindu-se în jurul pereților despărțitori, parcurg traseul indicat în diagramă (vezi figura).

În cazanele cu trecere o dată, apa este încălzită în conducte lungi. Apa este furnizată către aceste conducte de o pompă. Trecând prin serpentină, acesta se evaporă complet, iar aburul rezultat este supraîncălzit la temperatura necesară și apoi iese din serpentine.

Instalațiile de cazane care funcționează cu supraîncălzire intermediară a aburului fac parte integrantă din instalația numită unitate de putere„cazan – turbină”.

Centrala de cazane produce abur de înaltă presiune, care merge la turbina cu abur - motorul principal al centralei termice. În turbină, aburul se extinde, presiunea îi scade, iar energia latentă este transformată în energie mecanică. Turbina cu abur antrenează rotorul unui generator, care produce curent electric.

În orașele mari se construiesc cel mai adesea centrale termice și electrice combinate(CHP) și în zonele cu combustibil ieftin - centrale electrice în condensare(IES).

O centrală termică este o centrală termică care produce nu numai energie electrică, ci și căldură sub formă de apă caldă și abur. Aburul care iese din turbina cu abur conține încă multă energie termică. La o centrală termică, această căldură este utilizată în două moduri: fie aburul după turbină este trimis către consumator și nu este returnat la stație, fie transferă căldura din schimbătorul de căldură în apă, care este trimisă către consumator. , iar aburul este returnat înapoi în sistem. Prin urmare, CHP are o eficiență ridicată, ajungând la 50–60%.

Există centrale termice de încălzire și de tip industrial. Centralele termice de încălzire încălzesc clădirile rezidențiale și publice și le furnizează apă caldă, cele industriale furnizează căldură întreprinderilor industriale. Aburul este transmis de la centralele termice pe distanțe de până la câțiva kilometri, iar apa caldă este transmisă pe distanțe de până la 30 de kilometri sau mai mult. Drept urmare, în apropierea orașelor mari se construiesc centrale termice.

O cantitate imensă de energie termică este utilizată pentru termoficarea sau încălzirea centralizată a apartamentelor, școlilor și instituțiilor noastre. Înainte de Revoluția din octombrie, nu exista încălzire centralizată a caselor. Casele erau încălzite cu sobe, care ardeau mult lemn și cărbune. Termoficarea în țara noastră a început în primii ani puterea sovietică, când, conform planului GOELRO (1920), s-a început construcția de mari centrale termice. Capacitatea totală a centralelor termice la începutul anilor 1980. a depășit 50 milioane kW.

Cele mai mari centrale termice în condensare din Rusia includ Reftinskaya (regiunea Sverdlovsk), Zaporojie (Ucraina), Kostroma, Uglegorskaya (regiunea Donețk, Ucraina). Puterea fiecăruia dintre ele depășește 3000 MW.

Țara noastră este un pionier în construcția de centrale termice, a căror energie provine reactor atomic(cm.