Gaasi paremaks põlemiseks paigaldatakse kateldesse tõmbemehhanismid. Katlasse juhitakse õhku, mis toimib gaasipõlemisprotsessis oksüdeeriva ainena. Mürataseme vähendamiseks on mehhanismid varustatud summutitega. Kütuse põlemisel tekkivad suitsugaasid juhitakse korstnasse ja hajutatakse atmosfääri.

Kuum gaas sööstab läbi lõõri ja soojendab boileri spetsiaalseid torusid läbivat vett. Kuumutamisel muutub vesi ülekuumendatud auruks, mis siseneb auruturbiini. Aur siseneb turbiini ja hakkab pöörlema ​​turbiini labad, mis on ühendatud generaatori rootoriga. Auruenergia muundatakse mehaaniliseks energiaks. Generaatoris muundatakse mehaaniline energia elektrienergiaks, rootor jätkab pöörlemist, tekitades staatori mähistes vahelduva elektrivoolu.

Astmetrafo ja astmelise trafo alajaama kaudu tarnitakse tarbijatele elektrit elektriliinide kaudu. Turbiinis välja lastud aur suunatakse kondensaatorisse, kus see muutub veeks ja naaseb boilerisse. Soojuselektrijaamas liigub vesi ringi. Jahutustornid on mõeldud vee jahutamiseks. CHP kasutab ventilaator- ja tornijahutustorne. Jahutustornides jahutatakse vett atmosfääriõhuga. Selle tulemusena eraldub aur, mida näeme jahutustorni kohal pilvedena. Jahutustornides olev vesi tõuseb rõhu all ja langeb joana alla eeskambrisse, kust voolab tagasi koostootmisjaama. Piiskade kaasahaaramise vähendamiseks on jahutustornid varustatud veepüüduritega.

Veevarustus on Moskva jõest. Keemilise veetöötluse hoones puhastatakse vesi mehaanilistest lisanditest ja siseneb filtrirühmadesse. Mõnel neist valmistatakse see küttesüsteemi toitmiseks puhastatud vee tasemele, teistel - demineraliseeritud vee tasemele ja läheb jõuallikate toitmiseks.

Suletud on ka soojaveevarustuseks ja kaugkütteks kasutatav tsükkel. Osa auruturbiini aurust suunatakse veesoojenditesse. Edasi suunatakse soe vesi küttepunktidesse, kus soojust vahetatakse majadest tuleva veega.

Mosenergo kõrgetasemelised spetsialistid toetavad tootmisprotsessi ööpäevaringselt, varustades tohutut suurlinna elektri ja soojusega.

Kuidas kombineeritud tsükliga jõuallikas töötab

Kaasaegne maailm nõuab tohutul hulgal energiat (elektri- ja soojusenergiat), mida toodetakse erinevat tüüpi elektrijaamades.

Inimene on õppinud energiat ammutama mitmest allikast (süsivesinikkütus, tuumaressursid, langev vesi, tuul jne.) Siiski on tänapäevani kõige populaarsemad ja tõhusamad soojus- ja tuumaelektrijaamad, millest tuleb juttu.

Mis on tuumaelektrijaam?

Tuumaelektrijaam (NPP) on rajatis, mis kasutab energia tootmiseks tuumakütuse lagunemisreaktsiooni.

Katseid kasutada elektri tootmiseks kontrollitud (st kontrollitud, prognoositavat) tuumareaktsiooni tegid Nõukogude ja Ameerika teadlased samal ajal – eelmise sajandi 40ndatel. 1950. aastatel sai "rahulik aatom" reaalsuseks ja paljudes maailma riikides hakati ehitama tuumaelektrijaamu.

Iga tuumaelektrijaama keskne sõlm on tuumarajatis, milles reaktsioon toimub. Radioaktiivsete ainete lagunemisel eraldub tohutul hulgal soojust. Vabanenud soojusenergiat kasutatakse jahutusvedeliku (tavaliselt vee) soojendamiseks, mis omakorda soojendab sekundaarringi vett, kuni see muutub auruks. Kuum aur pöörab turbiinid, mis toodavad elektrit.

Vaidlused tuumaenergia elektri tootmiseks kasutamise otstarbekuse üle maailmas ei vaibu. Tuumajaamade toetajad räägivad nende kõrgest tootlikkusest, viimase põlvkonna reaktorite ohutusest ja sellest, et sellised elektrijaamad ei saasta keskkonda. Vastased väidavad, et tuumajaamad on potentsiaalselt äärmiselt ohtlikud ning nende käitamine ja eriti kasutatud tuumkütuse kõrvaldamine on seotud tohutute kuludega.

Mis on TES?

Soojuselektrijaamad on kõige traditsioonilisem ja laialdasemalt levinud elektrijaamade tüüp maailmas. Soojuselektrijaamad (nagu see lühend tähistab) toodavad elektrit süsivesinikkütuste – gaasi, kivisüsi, kütteõli – põletamisel.


Soojuselektrijaama tööskeem on järgmine: kütuse põletamisel tekib suur hulk soojusenergiat, mille abil soojendatakse vett. Vesi muutub ülekuumendatud auruks, mis juhitakse turbogeneraatorisse. Pöörledes panevad turbiinid liikuma elektrigeneraatori osad, tekib elektrienergia.

Mõnes koostootmisjaamas puudub jahutusvedelikule (veele) soojusülekande faas. Nad kasutavad gaasiturbiiniseadmeid, milles turbiini pöörlevad gaasid, mis saadakse otse kütuse põlemisel.

TPP-de oluline eelis on kütuse kättesaadavus ja suhteline odavus. Soojuselektrijaamadel on aga ka puudusi. Esiteks on see oht keskkonnale. Kütuse põletamisel eraldub atmosfääri suur hulk kahjulikke aineid. Soojuselektrijaamade ohutumaks muutmiseks kasutatakse mitmeid meetodeid, sealhulgas: kütuse rikastamine, kahjulikke ühendeid kinni püüdvate spetsiaalsete filtrite paigaldamine, suitsugaaside retsirkulatsiooni kasutamine jne.

Mis on CHP?

Selle rajatise nimi sarnaneb eelmisele ja tegelikult muundavad koostootmisjaamad, nagu soojuselektrijaamad, põletatud kütuse soojusenergiat. Kuid lisaks elektrile varustavad soojuselektrijaamad (nagu CHP tähendab) tarbijaid soojusega. Koostootmisjaamad on eriti olulised külmas kliimavöötmes, kus on vaja varustada elamuid ja tööstushooneid soojusega. Seetõttu on Venemaal nii palju soojuselektrijaamu, kus traditsiooniliselt kasutatakse keskkütet ja linnade veevarustust.

Vastavalt tööpõhimõttele liigitatakse koostootmisjaamad kondensatsioonielektrijaamadeks, kuid erinevalt neist kasutatakse soojuse ja elektri koostootmisjaamades osa toodetud soojusenergiast elektrienergia tootmiseks, teine ​​osa aga jahutusvedeliku soojendamiseks, mis. tarnitakse tarbijale.


Koostootmisjaamad on tavalistest soojuselektrijaamadest tõhusamad, kuna võimaldavad saadavat energiat maksimaalselt ära kasutada. Lõppude lõpuks jääb aur pärast elektrigeneraatori pöörlemist kuumaks ja seda energiat saab kasutada kütmiseks.

Lisaks soojuselektrijaamadele on tuumaelektrijaamad, mis tulevikus peaksid etendama juhtivat rolli põhjapoolsete linnade elektri- ja soojusvarustuses.

Kord, kui sõitsime ida poolt kuulsusrikkasse Tšeboksarõ linna, märkas mu naine kiirtee ääres kaht tohutut torni. "Ja mis see on?" ta küsis. Kuna ma absoluutselt ei tahtnud oma võhiklikkust oma naisele näidata, kaevasin natuke oma mälestust ja andsin välja võiduka: "Need on jahutustornid, kas sa ei tea?". Ta oli veidi piinlik: "Milleks need on?" "Noh, tundub, et seal on midagi lahedat." "Ja mida?". Siis oli mul piinlik, sest ma ei teadnud üldse, kuidas kaugemale saada.
Võib-olla on see küsimus igaveseks mällu jäänud vastuseta, kuid imesid juhtub. Mõni kuu pärast seda juhtumit näen oma sõbravoos postitust blogijate värbamise kohta, kes soovivad külastada Tšeboksarõ CHPP-2, sama postitust, mida nägime teelt. Peate kõiki oma plaane drastiliselt muutma, oleks andestamatu sellist võimalust kasutamata jätta! Mis on siis CHP? Wikipedia andmetel on CHP – lühend sõnadest soojuse ja elektri koostootmisjaam – soojuselektrijaamade tüüp, mis ei tooda mitte ainult elektrit, vaid ka soojuse allikat auru või kuuma vee kujul. Ma räägin allpool, kuidas kõik töötab, ja siin näete paari lihtsustatud skeemi jaama tööks.

Niisiis, kõik algab veest. Kuna vesi (ja aur, selle derivaat) on koostootmisjaama peamine soojuskandja, tuleb see enne katlasse sisenemist ette valmistada. Katlakivi moodustumise vältimiseks kateldes tuleb vesi esimeses etapis pehmendada ja teises etapis puhastada igasugustest lisanditest ja lisanditest. Kõik see toimub keemiatöökoja territooriumil, kus kõik need konteinerid ja anumad asuvad.


Vett pumbatakse tohutute pumpadega.
Töökoja tööd juhitakse siit.
Ümberringi palju nuppe...
Andurid...
Nagu ka täiesti varjatud elemendid ... Vee kvaliteeti kontrollitakse laboris. siin on kõik tõsine...

Siin saadud vett kutsume edaspidi "puhtaks veeks". Niisiis, saime veest aru, nüüd vajame kütust. Tavaliselt on selleks gaas, kütteõli või kivisüsi. Cheboksary CHPP-2 peamiseks kütuseliigiks on gaas, mida tarnitakse läbi magistraalgaasitoru Urengoy - Pomary - Uzhgorod. Paljudes jaamades on kütuse ettevalmistamise punkt. Siin puhastatakse maagaas ja vesi mehaanilistest lisanditest, vesiniksulfiidist ja süsinikdioksiidist. CHP on strateegiline rajatis, mis töötab 24 tundi ööpäevas, 365 päeva aastas. Seetõttu on siin igal pool ja kõige jaoks reserv. Kütus pole erand. Maagaasi puudumisel saab meie jaam töötada kütteõliga, mida hoitakse üle tee asuvates tohututes mahutites.
Nüüd on meil puhas vesi ja ettevalmistatud kütus. Meie teekonna järgmine punkt on katla- ja turbiinitsehh. See koosneb kahest osakonnast. Esimene sisaldab boilereid. Ei, mitte niimoodi. Esimeses on KATLAD. Kui kirjutada teisiti, siis käsi ei tõuse, kumbki kaheteistkorruselise majaga. Kokku on CHPP-2-s neid viis.
See on koostootmisjaama süda ja siin toimub põhitegevus. Katlasse sisenev gaas põleb läbi, vabastades meeletult palju energiat. Siin tuleb sisse puhas vesi. Pärast kuumutamist muutub see auruks, täpsemalt ülekuumendatud auruks, mille väljundtemperatuur on 560 kraadi ja rõhk 140 atmosfääri. Me nimetame seda ka "puhtaks auruks", kuna see moodustub ettevalmistatud veest. Lisaks aurule on meil väljapääsu juures ka heitgaasid. Maksimaalsel võimsusel tarbivad kõik viis katelt ligi 60 kuupmeetrit maagaasi sekundis! Põlemissaaduste eemaldamiseks vajate mittelapselikku "suitsu" toru. Ja üks on ka.

Toru on näha peaaegu igast linna piirkonnast, arvestades 250 meetri kõrgust. Kahtlustan, et see on Tšeboksarsõ kõrgeim hoone. Lähedal on veidi väiksem toru. Reserveerige uuesti. Kui koostootmisjaam töötab kivisöel, on vaja täiendavat heitgaaside töötlemist. Kuid meie puhul pole see vajalik, kuna kütusena kasutatakse maagaasi. Katla- ja turbiinitsehhi teises sektsioonis on elektrit tootvad paigaldised.
Neli neist on paigaldatud Cheboksary CHPP-2 masinaruumi, koguvõimsusega 460 MW (megavatti). Just siin tarnitakse katlaruumist ülekuumendatud auru. Ta suunatakse tohutu surve all turbiini labadele, sundides kolmekümnetonnist rootorit pöörlema ​​kiirusega 3000 pööret minutis.
Installatsioon koosneb kahest osast: turbiinist endast ja generaatorist, mis toodab elektrit.

Ja siin näeb välja turbiini rootor.
Andurid ja mõõdikud on kõikjal.

Hädaolukorras saab koheselt seisata nii turbiinid kui ka katlad. Selleks on spetsiaalsed ventiilid, mis suudavad sekundi murdosa jooksul auru või kütuse juurdevoolu välja lülitada.
Huvitav, kas on olemas selline asi nagu tööstusmaastik või tööstusportree? Sellel on oma ilu.
Toas on hirmus müra ja selleks, et naabrit kuulda, tuleb kuulmist kõvasti kurnata. Pealegi on see väga kuum. Ma tahan kiivri peast võtta ja end T-särgini riietada, aga ma ei saa seda teha. Ohutuse huvides on koostootmisjaamas lühikeste varrukatega riietus keelatud, kuumi torusid on liiga palju. Enamasti on töökoda tühi, inimesed ilmuvad siia kord kahe tunni tagant, ringi ajal. Ja seadmete tööd juhitakse põhijuhtpaneelilt (katelde ja turbiinide grupi juhtpaneelid). Selline näeb tööpunkt välja.
Ümberringi on sadu nuppe.

Ja kümneid andureid.
Mõned on mehaanilised ja mõned elektroonilised. See on meie ekskursioon ja inimesed töötavad.
Kokku on meil peale katla- ja turbiinitsehhi väljundis elekter ja aur, mis on osaliselt jahtunud ja kaotanud osa rõhust. Elektriga tundub, et see on lihtsam. Erinevate generaatorite väljundis võib pinge olla 10 kuni 18 kV (kilovolt). Plokktrafode abil tõuseb see 110 kV-ni ja seejärel saab elektrit edastada pikkade vahemaade taha elektriülekandeliinide (elektriliinide) abil.
Ülejäänud "Puhast auru" küljele vabastamine on kahjumlik. Kuna see on moodustatud "Puhast veest", mille valmistamine on üsna keeruline ja kulukas protsess, on otstarbekam see jahutada ja katlasse tagasi lasta. Ja nii nõiaringis. Kuid selle abiga ja soojusvahetite abil saate soojendada vett või toota sekundaarset auru, mida saab ohutult müüa kolmandatest isikutest tarbijatele.
Üldiselt saame nii sooja ja elektri oma kodudesse, omades tavapärast mugavust ja hubasust. Oh jah. Miks on jahutustorne ikkagi vaja?
Selgub, et kõik on väga lihtne. Samu soojusvahetiid kasutatakse allesjäänud "Puhaste aurude" jahutamiseks, enne kui see katlasse tagasi juhitakse. Seda jahutatakse tehnilise vee abil, CHPP-2 juures võetakse see otse Volgast. See ei vaja eriväljaõpet ja seda saab ka uuesti kasutada. Pärast soojusvaheti läbimist muutub vesi auruks, mis jahutustornides jahtub, kondenseerub ja muutub tagasi veeks. Jahutustornidest väljub vesi spetsiaalse kanali kaudu, misjärel suunatakse see pumbajaama abil taaskasutusse. Ühesõnaga, jahutustorne on vaja selleks, et jahutada teist auru jahutavat auru. Vabandage tautoloogia pärast...
Kogu CHP tööd juhitakse peamise juhtpaneeli kaudu.
Siin on alati saatja.
Kõik sündmused logitakse.
Ära anna mulle leiba, las ma pildistan nuppe ja andureid...


See on peaaegu kõik. Kokkuvõtteks on paar fotot jaamast. See on vana, enam mittetöötav toru. Tõenäoliselt võetakse see varsti maha. Ettevõttes tehakse palju propagandat.

Nad on siin uhked oma töötajate üle.
Ja nende saavutused.
See ei tundu õige...
Ilma liialduseta – oma ala tõelised professionaalid.

SISSEJUHATUS neli

1 KOOSTOTOISTOJAAM.. 5

1.1 Üldised omadused. 5

1.2 CHP skemaatiline diagramm.. 10

1.3 CHP tööpõhimõte. üksteist

1.4 Koostootmise soojuse tarbimine ja kasutegur………………………………………………………..15

2 VENEMAA CHECK VÕRDLUS VÄLISMAA .. 17

2.1 Hiina. 17

2.2 Jaapan. kaheksateist

2.3 India. 19

2.4 Ühendkuningriik. kakskümmend

KOKKUVÕTE. 22

VIITED.. 23

SISSEJUHATUS

CHP on kaugküttesüsteemi peamine tootmislüli. Soojuselektrijaama ehitamine on NSV Liidu ja teiste sotsialismimaade energiamajanduse arengu üks peamisi suundi. Kapitalistlikes riikides on soojuselektrijaamad piiratud levikuga (peamiselt tööstuslikud soojuselektrijaamad).

Soojuse ja elektri koostootmisjaamad (CHP) on elektrijaamad, mis toodavad elektrit ja soojust koos. Neid iseloomustab asjaolu, et iga turbiinist võetud aurukilogrammi soojust kasutatakse osaliselt elektrienergia tootmiseks ning seejärel auru ja kuuma vee tarbijatele.

CHP on mõeldud tööstusettevõtete ja linnade tsentraliseeritud varustamiseks soojuse ja elektriga.

Tehniliselt ja majanduslikult põhjendatud tootmise planeerimine koostootmisjaamades võimaldab saavutada kõrgeimat töövõimet igat tüüpi tootmisressursside madalaima hinnaga, kuna koostootmisjaamades kasutatakse turbiinides "kulutatud" auru soojust tootmiseks, kütteks ja sooja veevarustus.

KOOSTUMUSJAAMAD

Elektri ja soojuse koostootmisjaam - elektrijaam, mis toodab elektrienergiat kütuse keemilise energia muundamisel elektrigeneraatori võlli mehaaniliseks pöörlemisenergiaks.

üldised omadused

Elektri ja soojuse koostootmisjaam - soojuselektrijaam , mitte ainult elektrienergia, vaid ka tarbijatele auru ja kuuma vee kujul tarnitava soojuse tootmine. Elektrigeneraatoreid pöörlevate mootorite heitsoojuse kasutamine praktilistel eesmärkidel on koostootmise eripära ja seda nimetatakse koostootmiseks. Kahe energialiigi kombineeritud tootmine aitab kaasa kütuse säästlikumale kasutamisele võrreldes elektrienergia eraldi tootmisega kondensatsioonielektrijaamades ja soojusenergia tootmisega lokaalsetes katlajaamades. Ebaratsionaalselt kütust kasutavate ja linnade atmosfääri saastavate lokaalsete katlamajade asendamine tsentraliseeritud küttesüsteemiga aitab kaasa mitte ainult olulisele kütusesäästule, vaid suurendab ka õhubasseini puhtust. , asustatud alade sanitaarseisundi parandamine.

Koostootmisjaamade esialgne energiaallikas on orgaaniline kütus (auruturbiini ja gaasiturbiini koostootmisjaamades) või tuumakütus (planeeritavates tuuma-koostootmisjaamades). Fossiilkütustel töötavad auruturbiiniga koostootmisjaamad (1976) on valdavalt jaotatud ( riis. üks), mis koos kondensatsioonielektrijaamadega on termoauruturbiinelektrijaamade (TPES) põhiliik. Seal on tööstuslikku tüüpi koostootmisjaamad - tööstusettevõtete soojuse varustamiseks ja kütteseadmed - elamute ja ühiskondlike hoonete kütmiseks, samuti nende varustamiseks kuuma veega. Tööstuslikest koostootmisjaamadest pärit soojus kandub üle kuni mitme kaugusele km(peamiselt aurusoojuse kujul), kuumutamisest - kuni 20-30 kaugusel km(sooja vee soojuse kujul).

Auruturbiini koostootmisjaamade põhiseadmed on turbiiniagregaadid, mis muundavad tööaine (auru) energia elektrienergiaks, ja katlaagregaadid. , auru genereerimine turbiinidele. Turbiinikomplekt koosneb auruturbiinist ja sünkroongeneraatorist. Koostootmisjaamades kasutatavaid auruturbiine nimetatakse soojuse ja elektri kombineeritud turbiinideks (CT). Nende hulgas eristatakse TT: vasturõhuga, tavaliselt 0,7–1,5 Mn/m 2 (paigaldatud tööstusettevõtteid auruga varustavatele koostootmisjaamadele); kondensatsiooni ja auru eemaldamisega rõhu all 0,7-1,5 Mn/m 2 (tööstustarbijatele) ja 0,05-0,25 Mn/m 2 (kodutarbijale); kondensatsiooni ja auru ekstraheerimisega (kuumutusega) rõhu all 0,05-0,25 Mn/m 2 .

Vasturõhuga CT-de heitsoojust saab täielikult ära kasutada. Selliste turbiinide arendatav elektrienergia sõltub aga otseselt soojuskoormuse suurusest ja viimase puudumisel (nagu näiteks suvel soojus- ja soojuse koostootmisjaamades juhtub) nad elektrienergiat ei tooda. Seetõttu kasutatakse vasturõhuga CT-sid ainult siis, kui on tagatud piisavalt ühtlane soojuskoormus kogu CHP tööaja jooksul (st peamiselt tööstuslikes koostootmisjaamades).

Kondensatsiooni ja auru väljatõmbega soojuspumpade puhul kasutatakse tarbijate soojuse varustamiseks ainult väljatõmbeauru ning kondenseeruva auruvoolu soojus eraldatakse kondensaatoris jahutusvette ja läheb kaotsi. Soojuskadude vähendamiseks peaksid sellised CT-d töötama suurema osa ajast "termilise" ajakava järgi, st minimaalse auru "ventilatsiooniga" kondensaatorisse. NSV Liidus töötati välja ja ehitati kondensatsiooni ja auru väljatõmbega HP-d, milles on ette nähtud kondensatsioonisoojuse kasutamine: sellised HP-d piisava soojuskoormuse tingimustes võivad töötada vasturõhuga HP-dena. Kondensatsiooni ja auru ekstraheerimisega CT-sid kasutatakse CHPP-des valdavalt universaalsetena võimalike töörežiimide osas. Nende kasutamine võimaldab teil peaaegu iseseisvalt reguleerida soojus- ja elektrikoormust; konkreetsel juhul, vähendatud soojuskoormusega või nende puudumisel, saab koostootmisjaam töötada “elektri” graafiku alusel vajaliku täis- või peaaegu täisvõimsusega.

Kütteturbiinseadmete elektrivõimsus (erinevalt kondensatsiooniseadmetest) valitakse eelistatavalt mitte etteantud võimsusskaala järgi, vaid nende tarbitava värske auru koguse järgi. Seetõttu ühendatakse NSV Liidus suured koostootmisturbiinid täpselt selle parameetri järgi. Seega on vasturõhuga turbiiniseadmetel R-100, tööstusliku ja kütte väljatõmbega PT-135 ja kuumutusväljavõttega T-175 elava auru voolukiirus sama (umbes 750). t/h), kuid erineva elektrivõimsusega (vastavalt 100, 135 ja 175 MW). Selliste turbiinide jaoks auru genereerivatel kateldel on sama võimsus (umbes 800 t/h). Selline ühendamine võimaldab ühes koostootmisjaamas kasutada erinevat tüüpi turbiiniseadmeid samade katelde ja turbiinide soojusseadmetega. NSV Liidus ühendati ka varem elektrijaamades erinevatel eesmärkidel töötanud katlaüksused. Niisiis, katlaüksused auruvõimsusega 1000 t/h kasutatakse auru varustamiseks kondensatsiooniturbiinidena 300 jaoks MW, ja maailma suurimad TT-d – 250 MW.

Soojuskoormus küttavates koostootmisjaamades on aastaringselt ebaühtlane. Põhijõuseadmete maksumuse vähendamiseks tarnitakse osa soojusest (40-50%) suurenenud koormuse perioodidel tarbijatele kuumaveekateldest. Põhijõuseadmete poolt suurimal koormusel eraldatud soojuse osakaal määrab CHP soojusvarustuse koefitsiendi väärtuse (tavaliselt 0,5-0,6). Samamoodi on võimalik katta termilise (auru) tööstusliku koormuse tippe (umbes 10-20% maksimumist) madalsurve tippaurukateldega. Soojuse eraldamist saab läbi viia kahe skeemi järgi ( riis. 2). Avatud vooluringiga suunatakse turbiinide aur otse tarbijatele. Suletud ahelaga tarnitakse soojust soojusvahetite (aur ja aur-vesi) kaudu tarbijatele transporditavale jahutusvedelikule (aur, vesi). Skeemi valiku määrab suurel määral CHP veerežiim.

Soojuselektrijaamades kasutatakse tahket, vedelat või gaasilist kütust. Soojuselektrijaamade suurema läheduse tõttu asustatud aladele kasutavad nad rohkem väärtuslikku kütust, vähem saastavad atmosfääri tahkete heitmete - kütteõli ja gaasiga - laiemalt (võrreldes osariigi ringkonnaelektrijaamaga). Õhubasseini kaitsmiseks tahkete osakestega saastumise eest kasutatakse tuhakollektoreid (nagu osariigi elektrijaamas). , tahkete osakeste, väävli ja lämmastikoksiidide hajutamiseks atmosfääris ehitatakse korstnad kuni 200-250 m. Soojustarbijate lähedusse ehitatud koostootmisjaamad on tavaliselt veevarustusallikatest eraldatud märkimisväärse vahemaa tagant. Seetõttu kasutatakse enamikus soojuselektrijaamades tsirkuleerivat veevarustussüsteemi koos tehisjahutitega - jahutustornidega. Otsevooluveevarustus koostootmisjaamades on haruldane.

Gaasiturbiiniga koostootmisjaamades kasutatakse elektrigeneraatorite käitamiseks gaasiturbiine. Tarbijate soojusvarustus toimub tänu gaasiturbiinitehase kompressorite poolt kokkusurutud õhu jahtumisel saadud soojusele ja turbiinist väljutatavate gaaside soojusele. Kombineeritud tsükliga elektrijaamad (mis on varustatud auruturbiini ja gaasiturbiiniga) ja tuumaelektrijaamad võivad töötada ka koostootmisjaamadena.

Riis. 1. Elektri ja soojuse koostootmisjaama üldvaade.

Riis. Joonis 2. Erinevate turbiinide ja erinevate aurueraldusskeemidega koostootmisjaamade lihtsamad skeemid: a - vasturõhu ja auru väljatõmbega turbiin, soojuseraldus - avatud skeemi järgi; b - auru ekstraheerimisega kondensatsiooniturbiin, soojusvarustus - vastavalt avatud ja suletud skeemidele; PC - aurukatel; PP - ülekuumendi; PT - auruturbiin; G - elektrigeneraator; K - kondensaator; P - reguleeritud tootmisauru väljavõtmine tööstuse tehnoloogilisteks vajadusteks; T - reguleeritav soojuseraldus kütteks; TP - soojustarbija; FROM - küttekoormus; KN ja PN - kondensaadi- ja toitepumbad; LDPE ja HDPE - kõrg- ja madalrõhukütteseadmed; D - deaeraator; PB - toiteveepaak; SP - võrgukütteseade; CH - võrgupump.

CHP skemaatiline diagramm

Riis. 3. CHP skemaatiline diagramm.

Erinevalt CPP-st toodab ja jagab koostootmine tarbijatele mitte ainult elektri-, vaid ka soojusenergiat kuuma vee ja auru kujul.

Sooja vee varustamiseks kasutatakse võrguküttekehasid (boilereid), milles vesi soojendatakse turbiini soojusväljavõttest auruga vajaliku temperatuurini. Võrgusoojendite vett nimetatakse võrguks. Tarbijate juures jahutamise järel pumbatakse võrguvesi uuesti võrgusoojenditesse. Katla kondensaat pumbatakse õhutusseadmesse.

Tootmisse tarnitud auru kasutavad taimetarbijad erinevatel eesmärkidel. Selle kasutuse olemus sõltub võimalusest viia tootmiskondensaat KA CHP-sse tagasi. Tootmisest tagastatud kondensaat, kui selle kvaliteet vastab tootmisnormidele, suunatakse kogumismahuti järele paigaldatud pumba abil õhutusseadmesse. Vastasel juhul suunatakse see WLU-sse sobivaks töötlemiseks (magestamine, pehmendamine, raua eemaldamine jne).

CHP on tavaliselt varustatud trummelkosmoselaevadega. Nendelt kosmoselaevadelt juhitakse väike osa katla veest puhumisega pideva läbipuhumispaisutajasse ja seejärel läbi soojusvaheti kanalisatsiooni. Välja lastud vett nimetatakse puhastusveeks. Ekspanderis saadud aur suunatakse tavaliselt õhutusseadmesse.

Koostootmisjaama tööpõhimõte

Vaatleme CHPP põhitehnoloogilist skeemi (joonis 4), mis iseloomustab selle osade koostist, tehnoloogiliste protsesside üldist järjestust.

Riis. 4. Koostootmisjaama skemaatiline diagramm.

CHPP struktuur sisaldab kütusesäästu (TF) ja seadmeid selle ettevalmistamiseks enne põletamist (PT). Kütusesäästlikkus hõlmab vastuvõtu- ja mahalaadimisseadmeid, transpordimehhanisme, kütusehoidlaid, kütuse eelvalmistamise seadmeid (purustusjaamad).

Kütuse põlemisproduktid – suitsugaasid imetakse ära suitsuärastusseadmetega (DS) ja juhitakse korstnate (DTR) kaudu atmosfääri. Tahkekütuste mittesüttiv osa langeb ahjus välja räbu (Sh) kujul ja märkimisväärne osa väikeste osakeste kujul viiakse suitsugaasidega minema. Atmosfääri kaitsmiseks lendtuha eraldumise eest on suitsuärastite ette paigaldatud tuhakogujad (AS). Räbu ja tuhk viiakse tavaliselt tuhapuistangutesse. Põlemiseks vajalik õhk juhitakse põlemiskambrisse puhumisventilaatorite abil. Jaama tõmbepaigaldise (TDU) moodustavad suitsuärastid, korsten, puhurventilaatorid.

Eespool loetletud lõigud moodustavad ühe peamise tehnoloogilise tee - kütus-gaas-õhk.

Auruturbiinelektrijaama tähtsuselt teine ​​tehnoloogiline tee on auru-vesi, sealhulgas aurugeneraatori auru-vesi osa, soojusmasin (TD), peamiselt auruturbiin, kondensatsiooniseade, sealhulgas kondensaator ( K) ja kondensaadipump (KN), tehniline veevarustussüsteem (TV) jahutusveepumpadega (NOV), veepuhastus- ja toitejaam, sealhulgas veepuhastus (VO), kõrg- ja madalrõhusoojendid (HPV ja HDPE), toitepumbad (PN), samuti auru- ja veetorustikud.

Kütuse-gaas-õhk tee süsteemis eraldub põlemiskambris põlemisel kütuse keemiliselt seotud energia soojusenergia kujul, mis edastatakse kiirguse ja konvektsiooniga läbi aurugeneraatori torusüsteemi metallseinte vette. ja veest tekkinud aur. Auru soojusenergia muundatakse turbiinis turbiini rootorile üle kantud voolu kineetiliseks energiaks. Elektrigeneraatori (EG) rootoriga ühendatud turbiini rootori mehaaniline pöörlemisenergia muundatakse elektrivoolu energiaks, mis eemaldatakse elektritarbijale, millest on maha arvatud omatarbimine.

Turbiinides töötanud töövedeliku soojust saab kasutada väliste soojustarbijate (TP) vajadusteks.

Soojuse tarbimine toimub järgmistes piirkondades:

1. Tarbimine tehnoloogilistel eesmärkidel;

2. Elu-, ühiskondlike ja tööstushoonete kütte- ja ventilatsioonikulu;

3. Tarbimine muudeks majapidamisvajadusteks.

Tehnoloogilise soojustarbimise ajakava sõltub tootmise omadustest, töörežiimist jne. Tarbimise hooajalisus esineb sel juhul ainult suhteliselt harvadel juhtudel. Enamikus tööstusettevõtetes on talvise ja suvise soojustarbimise erinevus tehnoloogilisel eesmärgil ebaoluline. Väike erinevus tekib ainult siis, kui osa protsessiauru kasutatakse kütteks, samuti talvel soojuskao suurenemise tõttu.

Soojustarbijatele määratakse arvukate operatiivandmete alusel energianäitajad, s.o. erinevate tootmisliikide tarbitud soojushulga normid toodanguühiku kohta.

Teist tarbijarühma, keda varustatakse kütteks ja ventilatsiooniks soojusega, iseloomustab soojustarbimise oluline ühtlus kogu päeva jooksul ja soojustarbimise järsk ebaühtlus aastaringselt: suvel nullist talvel maksimumini.

Kütte soojusvõimsus on otseselt sõltuv välistemperatuurist, s.o. kliima- ja meteoroloogilistest teguritest.

Jaamast soojuse eraldumisel võivad soojuskandjatena toimida aur ja kuum vesi, mida soojendatakse võrgukütteseadmetes turbiinide väljatõmbeauruga. Ühe või teise jahutusvedeliku ja selle parameetrite valimise küsimus otsustatakse tootmistehnoloogia nõuete alusel. Mõnel juhul kasutatakse tootmises (näiteks auruhaamrite järel) kasutatavat madalsurveauru kütmiseks ja ventilatsiooniks. Mõnikord kasutatakse auru tööstushoonete kütmiseks, et vältida eraldi sooja vee küttesüsteemi paigaldamist.

Auru eraldumine kütmiseks küljele on ilmselgelt sobimatu, kuna küttevajaduse saab kergesti rahuldada kuuma veega, jättes kogu kütteauru kondensaadi jaama.

Kuuma vee vabastamine tehnoloogilistel eesmärkidel on suhteliselt haruldane. Kuuma vee tarbijad on ainult tööstused, mis kasutavad seda kuumaks pesemiseks ja muudeks sarnasteks protsessideks ning saastunud vett enam jaama tagasi ei suunata.

Kütteks ja ventilatsiooniks tarnitav soe vesi soojendatakse jaamas võrgukütteseadmetes auruga reguleeritud väljatõmberõhult 1,17-2,45 baari. Sellel rõhul kuumutatakse vett temperatuurini 100-120.

Madalatel välistemperatuuridel muutub aga suure soojushulga eraldamine sellisel veetemperatuuril ebaotstarbekaks, kuna võrgus ringleva vee hulk ja sellest tulenevalt ka energiakulu selle pumpamiseks suureneb märgatavalt. Seetõttu paigaldatakse lisaks juhitava väljatõmbe auruga toidetavatele põhisoojenditele tippküttekehad, kuhu juhitakse kõrgema rõhuga väljatõmbest või otse kateldest läbi redutseerimis-jahutusseadme kütteaur rõhuga 5,85-7,85 baari. .

Mida kõrgem on vee esialgne temperatuur, seda väiksem on võrgupumpade ajami voolutarve, samuti soojustorude läbimõõt. Praegu soojendatakse tippkütteseadmetes tarbijalt vett kõige sagedamini temperatuurini 150 °C, puhtküttekoormusel on selle temperatuur tavaliselt umbes 70 °C.

1.4. Soojuse tarbimine ja soojuse koostootmise efektiivsus

Soojuse ja elektri koostootmisjaamad annavad tarbijatele elektrit ja soojust turbiinis ammendatud auruga. Nõukogude Liidus on tavaks jaotada soojuse ja kütuse kulud nende kahe energialiigi vahel:

2) soojuse tootmiseks ja eraldamiseks:

	,	(3.3)
	,	(3.3a)

kus - soojuse tarbimine välistarbijale; - tarbija soojusvarustus; h t on turbiinijaama soojusvarustuse efektiivsus, võttes arvesse soojuskadusid selle vabanemisel (võrgukütteseadmetes, aurutorustikes jne); h t = 0,98¸0,99.

Turbiinijaama soojuse kogutarbimine K tu koosneb turbiini 3600 sisevõimsuse soojusekvivalendist N i, soojuse tarbimine välistarbijale K t ja soojuskadu turbiini kondensaatoris K j) Koostootmisturbiinijaama soojusbilansi üldvõrrandil on vorm

CHP-le tervikuna, võttes arvesse aurukatla efektiivsust h p.k ja soojustranspordi efektiivsus h tr saame:

	;	(3.6)
	.	(3.6a)

Väärtuse määrab põhimõtteliselt väärtus väärtus väärtus.

Jääksoojuse abil elektri tootmine suurendab oluliselt koostootmisjaamade elektritootmise efektiivsust võrreldes CPP-dega ja toob riigis kaasa olulise kütusesäästu.

Esimene osa järeldus

Seega ei ole soojuse ja elektri koostootmisjaam asukohapiirkonna ulatusliku reostuse allikas. Tehniliselt ja majanduslikult põhjendatud tootmise planeerimine koostootmisjaamades võimaldab saavutada kõrgeimat töövõimet kõigi tootmisressursside madalaima maksumusega, kuna koostootmisjaamades kasutatakse turbiinides "kulutatud" auru soojust tootmiseks, kütteks ja soojaks. Veevarustus

VENEMAA CHECB-TE VÕRDLUS VÄLISMAAGA

Maailma suurimad elektrit tootvad riigid on USA, Hiina, mis toodavad 20% maailma toodangust, ning Jaapan, Venemaa ja India, mis jäävad neile 4 korda alla.

Hiina

Hiina energiatarbimine 2030. aastaks kasvab ExxonMobili prognoosi kohaselt enam kui kahekordseks. Üldiselt moodustab Hiina osakaal selleks ajaks umbes 1/3 ülemaailmsest elektrinõudluse kasvust. Selline dünaamika erineb ExxonMobili hinnangul põhimõtteliselt USA olukorrast, kus nõudluse kasvu prognoos on väga mõõdukas.

Praegu on Hiina tootmisvõimsuste struktuur järgmine. Umbes 80% Hiinas toodetud elektrist saadakse kivisöel töötavatest soojuselektrijaamadest, mis on seotud suurte söemaardlate olemasoluga riigis. 15% annavad hüdroelektrijaamad, 2% moodustavad tuumaelektrijaamad ja kumbki 1% kütteõli-, gaassoojuselektrijaamad ja muud elektrijaamad (tuul jne). Prognoosidest võib öelda, et lähiajal (2020) jääb Hiina energiasektoris domineerima kivisöe roll, kuid tuumaenergia (kuni 13%) ja maagaasi osakaal (kuni 7%) 1 jääb domineerima. oluliselt suureneda, mille kasutamine parandab oluliselt Hiina kiiresti arenevate linnade keskkonnaseisundit.

Jaapan

Jaapani elektrijaamade installeeritud koguvõimsus ulatub 241,5 miljoni kW-ni. Neist 60% on soojuselektrijaamad (sh gaasil töötavad soojuselektrijaamad - 25%, kütteõli - 19%, kivisüsi - 16%). Kogu elektritootmisvõimsusest moodustavad tuumaelektrijaamad 20%, hüdroelektrijaamad 19%. Jaapanis on 55 soojuselektrijaama installeeritud võimsusega üle 1 miljoni kW. Suurimad neist on gaas: Kawagoe(Chubu Electric) - 4,8 miljonit kW, higashi(Tohoku Electric) - 4,6 miljonit kW, õliküttel Kashima (Tokyo Electric) - 4,4 miljonit kW ja kivisöel töötav Hekinan (Chubu Electric) - 4,1 miljonit kW.

Tabel 1 – Elektri tootmine soojuselektrijaamades vastavalt Jaapani energiaökonoomika instituudi IEEJ andmetele (Jaapan Energy Economics Institute)

India

Umbes 70% Indias tarbitavast elektrist toodetakse soojuselektrijaamades. Riigi ametiasutuste vastu võetud elektrifitseerimisprogramm on muutnud India üheks atraktiivsemaks turuks investeeringuteks ja inseneriteenuste edendamiseks. Viimastel aastatel on vabariik astunud järjekindlaid samme täisväärtusliku ja töökindla elektrienergiatööstuse loomiseks. India kogemus on märkimisväärne selle poolest, et süsivesiniktoorme puuduses vaevlevas riigis tegeletakse aktiivselt alternatiivsete energiaallikate arendamisega. Maailmapanga majandusteadlaste sõnul on India elektritarbimise eripäraks see, et kodumajapidamiste tarbimise kasvu piirab tugevalt ligi 40% elanike elektrile juurdepääsu puudumine (teistel andmetel on juurdepääs elektrile piiratud 43-l). % linnaelanikest ja 55% maaelanikest). Teine kohaliku elektritööstuse haigus on tarnete ebausaldusväärsus. Elektrikatkestused on levinud olukord ka suurtes aastates ja riigi tööstuskeskustes.

Rahvusvahelise Energiaagentuuri hinnangul on India praegust majandusreaalsust arvestades üks väheseid riike, kus on lähitulevikus oodata elektritarbimise pidevat kasvu. Selle rahvaarvult maailmas teisel kohal oleva riigi majandus on üks kiiremini kasvavaid. Viimase kahe aastakümne jooksul on SKP keskmine aastane kasv olnud 5,5%. Majandusaastal 2007/2008 ulatus India statistika keskorganisatsiooni andmetel SKT 1059,9 miljardi dollarini, mis teeb riigist maailma suuruselt 12. majanduse. SKP struktuuris domineerivad teenused (55,9%), järgnevad tööstus (26,6%) ja põllumajandus (17,5%). Samal ajal püstitati mitteametlikel andmetel tänavu juulis riigis omamoodi viie aasta rekord - nõudlus elektri järele ületas pakkumist 13,8%.

Rohkem kui 50% India elektrienergiast toodetakse kivisöel töötavates soojuselektrijaamades. India on nii maailma suuruselt kolmas söetootja kui ka maailma suuruselt kolmas selle ressursi tarbija, jäädes samas söe netoeksportijaks. Seda tüüpi kütus on endiselt kõige olulisem ja säästlikum India energiatööstuse jaoks, kus kuni veerand elanikkonnast elab allpool vaesuspiiri.

Suurbritannia

Täna toodavad Ühendkuningriigis kivisöel töötavad elektrijaamad umbes kolmandiku riigile vajalikust elektrienergiast. Sellised elektrijaamad paiskavad atmosfääri miljoneid tonne kasvuhoonegaase ja tahkeid toksilisi osakesi, mistõttu keskkonnakaitsjad nõuavad valitsuselt pidevalt need elektrijaamad viivitamatult sulgeda. Probleem on aga selles, et seda osa soojuselektrijaamade toodetud elektrist pole millegagi täiendada.

Teise osa järeldus

Seega jääb Venemaa alla maailma suurimatele elektrit tootvatele riikidele USA-le ja Hiinale, kes toodavad kumbki 20% maailma toodangust, ning on samal tasemel Jaapani ja Indiaga.

KOKKUVÕTE

Selles essees kirjeldatakse soojuse ja elektri koostootmisjaamade tüüpe. Vaadeldakse skemaatilist diagrammi, konstruktsioonielementide eesmärki ja nende töö kirjeldust. Jaama peamine efektiivsus on kindlaks määratud.

©2015-2019 sait
Kõik õigused kuuluvad nende autoritele. See sait ei pretendeeri autorlusele, kuid pakub tasuta kasutamist.
Lehe loomise kuupäev: 2016-08-08

CHP on soojuselektrijaam, mis ei tooda ainult elektrit, vaid annab talvel meie kodudesse ka soojust. Krasnojarski CHP näitel vaatame, kuidas töötab peaaegu iga soojuselektrijaam.

Krasnojarskis on 3 elektri ja soojuse koostootmisjaama, mille elektriline koguvõimsus on vaid 1146 MW. Tiitelfotol on CHPP-3 3 korstnat, neist kõrgeima kõrgus 275 meetrit, kõrguselt teine ​​180 meetrit.

Lühend CHP ise viitab sellele, et jaam ei tooda mitte ainult elektrit, vaid ka soojust (soe vesi, küte) ning soojuse tootmine on meie karmide talvede poolest tuntud riigis ehk veelgi prioriteetsem.

Lihtsustatult võib koostootmisjaama tööpõhimõtet kirjeldada järgmiselt.

Kõik algab kütusest. Kivisüsi, gaas, turvas võivad toimida kütusena erinevates elektrijaamades. Meie puhul on see jaamast 162 km kaugusel asuvast Borodino avatud kaevandusest pärit pruunsüsi. Kivisüsi tuuakse sisse raudteed pidi. Osa sellest ladustatakse, teine ​​osa läheb mööda konveiereid jõuseadmesse, kus kivisüsi ise esmalt tolmuks purustatakse ja seejärel põlemiskambrisse - aurukatlasse - juhitakse.

Autokallur, mille abil valatakse punkrisse sütt:

Siin kivisüsi purustatakse ja siseneb "ahju":

aurukatel- see on seade atmosfäärirõhust kõrgema rõhuga auru saamiseks sellele pidevalt etteantavast toiteveest. See juhtub kütuse põlemisel eralduva soojuse tõttu. Katel ise näeb välja üsna muljetavaldav. Krasnojarski CHPP-3 katla kõrgus on 78 meetrit (26-korruseline maja) ja see kaalub üle 7000 tonni! Katla võimsus - 670 tonni auru tunnis:

Vaade ülalt:

Uskumatu arv torusid:

selgelt nähtav katla trummel. Trummel on silindriline horisontaalne anum, mille vee- ja aurumahud on eraldatud pinnaga, mida nimetatakse aurustumispeegliks:

Jahutatud suitsugaasid (umbes 130 kraadi) väljuvad ahjust elektrostaatilistesse filtritesse. Elektrostaatilistes filtrites puhastatakse gaasid tuhast ja puhastatud suits läheb atmosfääri. Suitsugaaside efektiivne puhastusaste on 99,7%.

Fotol on samad elektrostaatilised filtrid:

Läbides ülekuumendid, kuumutatakse aur temperatuurini 545 kraadi ja siseneb turbiini, kus turbiini generaatori rootor pöörleb selle rõhu all ja vastavalt sellele tekib elekter.

Koostootmisjaamade puuduseks on see, et need tuleb ehitada lõpptarbijale lähedale. Küttetrasside ladumine maksab palju raha.

Krasnojarski CHPP-3-s kasutatakse otsevoolu veevarustussüsteemi, see tähendab, et vesi kondensaatori jahutamiseks ja katlas kasutamiseks võetakse otse Jenisseist, kuid enne seda puhastatakse. Pärast kasutamist naaseb vesi kanali kaudu tagasi Jenisseisse.

Turbogeneraator:

Nüüd natuke Krasnojarski CHPP-3-st endast.

Jaama ehitamist alustati juba 1981. aastal, kuid nagu Venemaal juhtub, polnud kriiside tõttu võimalik soojuselektrijaama õigeks ajaks ehitada. Aastatel 1992–2012 töötas jaam katlaruumina - soojendas vett, kuid elektrit õppis see tootma alles mullu 1. märtsil. CHPP annab tööd umbes 560 inimesele.

Juhtruum:

Krasnoryaskaya CHPP-3-s on ka 4 soojaveeboilerit:

Piiluauk tulekoldes:

Ja see foto on tehtud jõuallika katuselt. Suure toru kõrgus on 180m, väiksem on käivituskatlamaja toru:

Muide, maailma kõrgeim korsten asub Kasahstani elektrijaamas Ekibastuzi linnas. Selle kõrgus on 419,7 meetrit. See on tema:

Trafod:

Hoone sees ZRUE (suletud jaotusseade SF6 isolatsiooniga) 220 kV jaoks:

Jaotusseadme üldvaade:

See on kõik. Tänan tähelepanu eest.