Elanikkonna varustamine soojuse ja elektriga on riigi üks peamisi ülesandeid. Lisaks pole elektritootmiseta võimalik ette kujutada arenenud töötlevat ja töötlevat tööstust, ilma milleta riigi majandus põhimõtteliselt eksisteerida ei saaks.

Üks võimalus energiapuuduse probleemi lahendamiseks on soojuselektrijaama ehitamine. Selle termini dekodeerimine on üsna lihtne: see on nn soojuse ja elektri koostootmisjaam, mis on üks levinumaid soojuselektrijaamade tüüpe. Meil on need väga levinud, kuna töötavad orgaanilistel fossiilkütustel (kivisüsi), mille omadustele kehtivad väga tagasihoidlikud nõuded.

Iseärasused

See on CHP. Mõiste dešifreerimine on teile juba tuttav. Kuid millised on seda tüüpi elektrijaamade omadused? Pole ju juhus, et nad on eraldi kategoorias välja toodud!?

Fakt on see, et nad ei tooda mitte ainult elektrit, vaid ka soojust, mis tarnitakse tarbijatele kuuma vee ja auru kujul. Tuleb märkida, et elekter on kõrvalsaadus, kuna küttesüsteemidesse juhitav aur pöörab kõigepealt generaatorite turbiine. Kahe ettevõtte (katlamaja ja elektrijaam) kooslus on hea, kuna sellega on võimalik oluliselt vähendada kütusekulu.

See aga toob kaasa ka üsna ebaolulise koostootmise "leviala". Dekodeerimine on lihtne: kuna jaamast ei tarnita mitte ainult elektrit, mida saab minimaalsete kadudega transportida tuhandeid kilomeetreid, vaid ka kuumutatud jahutusvedelikku, ei saa need asulast märkimisväärsel kaugusel asuda. Pole üllatav, et peaaegu kõik soojuselektrijaamad on ehitatud linnade vahetusse lähedusse, mille elanikke nad kütavad ja valgustavad.

Ökoloogiline tähtsus

Tänu sellele, et sellise elektrijaama ehitamise käigus on võimalik vabaneda paljudest vanadest linna katlamajadest, mis mängivad piirkonna ökoloogilises seisundis äärmiselt negatiivset rolli (tohutu tahmakogus), on õhu puhtus kõrgem. linnas võib mõnikord suurusjärgu võrra suurendada. Lisaks võimaldavad uued soojuselektrijaamad likvideerida prügihunnikuid linna prügilates.

Uusimad puhastusseadmed võimaldavad emissiooni tõhusalt puhastada ning sellise lahenduse energiatõhusus osutub ülikõrgeks. Seega on tonni õli põletamisel tekkiv energia vabanemine identne selle mahuga, mis vabaneb kahe tonni plasti ümbertöötlemisel. Ja sellest "heast" jätkub veel aastakümneteks!

Kõige sagedamini hõlmab koostootmisjaama ehitamine fossiilkütuste kasutamist, nagu eespool juba käsitlesime. Viimastel aastatel on aga kavas luua, mis paigaldatakse Kaug-Põhja raskesti ligipääsetavatesse piirkondadesse. Kuna seal on kütusega varustamine äärmiselt keeruline, on tuumaenergia ainus usaldusväärne ja püsiv energiaallikas.

Millised nad on?

Seal on soojuselektrijaamad (mille fotod on artiklis) tööstuslikud ja "majapidamine", küte. Nagu nimest arvata võib, varustavad tööstuslikud elektrijaamad suurtele tootmisettevõtetele elektrit ja soojust.

Sageli ehitatakse need tehase ehitamise etapis, moodustades sellega ühtse infrastruktuuri. Vastavalt sellele ehitatakse linna magamisrajoonide lähedale "kodumaiseid" sorte. Tööstuses edastatakse see kuuma auru kujul (mitte rohkem kui 4-5 km), kütte korral - kuuma veega (20-30 km).

Teave jaama varustuse kohta

Nende ettevõtete põhiseadmed on turbiiniagregaadid, mis muundavad mehaanilist energiat elektriks, ja auru genereerimise eest vastutavad katlad, mis pöörlevad generaatorite hoorattaid. Turbiiniplokk sisaldab nii turbiini ennast kui ka sünkroongeneraatorit. Neisse koostootmisjaamadesse, mis varustavad tööstusrajatisi soojuse ja energiaga, paigaldatakse torud vasturõhuga 0,7–1,5 MN/m2. Mudelid rõhuga 0,05–0,25 MN/m2 teenivad kodutarbijaid.

Tõhususe probleemid

Põhimõtteliselt saab kogu toodetud soojuse täielikult ära kasutada. See on just see elektrienergia kogus, mis koostootmisjaamas toodetakse (selle termini dekodeerimine on teile juba teada), sõltub otseselt soojuskoormusest. Lihtsamalt öeldes väheneb selle toodang kevadel ja suvel peaaegu nullini. Seega kasutatakse vasturõhuseadmeid ainult tööstusvõimsuste varustamiseks, mille tarbimisväärtus on kogu perioodi jooksul enam-vähem ühtlane.

Kondensatsiooniseadmed

Sel juhul kasutatakse tarbijate soojusega varustamiseks ainult niinimetatud „eemaldusauru“ ja kogu ülejäänud soojus läheb sageli lihtsalt kaduma, hajudes keskkonda. Energiakadude vähendamiseks peavad sellised koostootmisjaamad töötama minimaalse soojusväljundiga kondensatsiooniseadmesse.

Küll aga on NSV Liidu aegadest peale ehitatud selliseid jaamu, milles hübriidrežiim on struktuurselt ette nähtud: need võivad töötada tavaliste kondensatsiooni-koostootmisjaamadena, kuid nende turbiingeneraator võimaldab täielikult töötada vasturõhurežiimis.

Universaalsed sordid

Pole üllatav, et just aurukondensatsiooniga paigaldised on tänu oma mitmekülgsusele saanud maksimaalse jaotuse. Niisiis, ainult need võimaldavad elektrilist ja soojuslikku koormust peaaegu iseseisvalt reguleerida. Isegi kui soojuskoormust üldse oodata pole (eriti kuuma suve korral), varustatakse elanikkonda elektriga vastavalt varasemale graafikule (Lääne CHPP Peterburis).

"Soojus" tüüpi koostootmine

Nagu te juba aru saate, on soojuse tootmine sellistes elektrijaamades aastaringselt äärmiselt ebaühtlane. Ideaalis kasutatakse umbes 50% kuumast veest või aurust tarbijate soojendamiseks ja ülejäänud jahutusvedelik elektri tootmiseks. Nii töötab Põhjapealinnas Yugo-Zapadnaja koostootmisjaam.

Soojuse vabanemine toimub enamikul juhtudel kahe skeemi järgi. Kui kasutatakse avatud varianti, siis turbiinide kuum aur läheb otse tarbijateni. Kui valiti suletud tööskeem, tarnitakse jahutusvedelik pärast soojusvahetite läbimist. Skeemi valik määratakse paljude tegurite põhjal. Eelkõige võetakse arvesse kaugust soojuse ja elektriga varustatud objektist, elanike arvu ja aastaaega. Seega töötab Peterburi Yugo-Zapadnaya CHP suletud skeemi järgi, kuna see tagab suurema efektiivsuse.

Kasutatava kütuse omadused

Võib kasutada tahke, vedela ja Kuna soojuselektrijaamu ehitatakse sageli suurte asulate ja linnade vahetusse lähedusse, on sageli vaja kasutada üsna väärtuslikke selle liike, gaasi ja kütteõli. Söe ja prügi kui sellise kasutamine meie riigis on üsna piiratud, kuna kõigis jaamades pole kaasaegseid tõhusaid õhupuhastusseadmeid.

Seadmete heitgaaside puhastamiseks kasutatakse spetsiaalseid tahkete osakeste püüdjaid. Tahkete osakeste hajutamiseks piisavalt kõrgetes atmosfäärikihtides ehitavad nad 200–250 meetri kõrguseid torusid. Reeglina asuvad kõik soojuse ja elektri koostootmisjaamad (CHP) veevarustusallikatest (jõed ja veehoidlad) piisavalt kaugel. Seetõttu kasutatakse kunstlikke süsteeme, mille hulka kuuluvad jahutustornid. Otsevooluga veevarustus on väga spetsiifilistes tingimustes äärmiselt haruldane.

Bensiinijaamade omadused

Gaasiküttel töötavad soojuselektrijaamad eristuvad. Tarbijate soojusvarustus toimub mitte ainult põlemisel tekkiva energia tõttu, vaid ka sel juhul tekkivate gaaside soojuse ärakasutamise tõttu. Selliste seadmete efektiivsus on äärmiselt kõrge. Mõnel juhul saab tuumaelektrijaamu kasutada ka koostootmisjaamadena. See on eriti levinud mõnes araabia riigis.

Seal täidavad need jaamad korraga kahte rolli: varustavad elanikkonda elektri ja tehnilise veega, kuna täidavad üheaegselt funktsioone.Nüüd vaatame meie riigi ja lähiriikide peamisi soojuselektrijaamu.

Jugo-Zapadnaja, Peterburi

Meie riigis on kuulus Zapadnaja CHPP, mis asub Peterburis. Registreeritud kui OAO Yugo-Zapadnaya CHPP. Selle kaasaegse rajatise ehitamisel oli korraga mitu funktsiooni:

• Hüvitatakse suur soojusenergia nappus, mis takistas elamuehitusprogrammi intensiivistumist.
• Linnasüsteemi kui terviku töökindluse ja energiatõhususe parandamine, kuna Peterburil oli selle aspektiga probleeme. CHP võimaldas selle probleemi osaliselt lahendada.

Kuid see jaam on tuntud ka selle poolest, et on üks esimesi Venemaal, mis vastas kõige rangematele keskkonnanõuetele. Linnavalitsus eraldas uuele ettevõtmisele üle 20 hektari suuruse maa-ala. Fakt on see, et ehitamiseks eraldati Kirovski rajoonist üle jäänud reservala. Nendes osades asus vana CHPP-14 tuhakollektor ja seetõttu ei sobinud piirkond elamuehituseks, kuid oli väga hea asukohaga.

Käivitamine toimus 2010. aasta lõpus ja tseremoonial oli kohal peaaegu kogu linna juhtkond. Kasutusele võeti kaks uusimat automaatkatlajaama.

Murmansk

Murmanski linn on tuntud meie laevastiku baasina Läänemerel. Kuid seda iseloomustavad ka äärmuslikud kliimatingimused, mis seab selle energiasüsteemile teatud nõuded. Pole üllatav, et Murmanski CHP on paljuski täiesti ainulaadne tehniline rajatis, isegi riigi mastaabis.

See võeti kasutusele 1934. aastal ning sellest ajast alates on see linnaelanikke regulaarselt soojuse ja elektriga varustanud. Esimesel viiel aastal oli Murmanskaja CHP aga tavaline elektrijaam. Esimesed 1150 meetrit soojatrassi rajati alles 1939. aastal. Asi on käivitatud Nižne-Tulomskaja hüdroelektrijaamas, mis kattis peaaegu täielikult linna elektrivajaduse ja seetõttu sai võimalikuks vabastada osa soojustoodangust linnamajade kütmiseks.

Jaama iseloomustab asjaolu, et see töötab aastaringselt tasakaalustatud režiimis, kuna selle soojus- ja "energia" väljundid on ligikaudu võrdsed. Küll aga hakkab soojuselektrijaam polaaröö tingimustes mõnel tipphetkel suuremat osa kütusest kasutama spetsiaalselt elektri tootmiseks.

Novopolotski jaam, Valgevene

Selle rajatise projekteerimine ja ehitamine algas 1957. aasta augustis. Uus Novopolotski koostootmiselektrijaama pidi lahendama probleemi mitte ainult linna soojusega varustamisest, vaid ka samas piirkonnas ehitatava naftatöötlemistehase elektriga varustamisest. 1958. aasta märtsis projekt lõpuks allkirjastati, kinnitati ja kinnitati.

Esimene etapp võeti kasutusele 1966. aastal. Teine lasti käiku 1977. aastal. Samal ajal moderniseeriti esmakordselt Novopolotski koostootmiselektrijaama, selle tippvõimsus tõsteti 505 MW-ni ja veidi hiljem rajati kolmas ehitusetapp, mis valmis 1982. aastal. 1994. aastal viidi jaam üle veeldatud maagaasile.

Tänaseks on ettevõtte moderniseerimisse investeeritud juba umbes 50 miljonit USA dollarit. Tänu sellisele muljetavaldavale rahasüstile ei muudetud ettevõte mitte ainult täielikult gaasiks, vaid sai ka tohutul hulgal täiesti uusi seadmeid, mis võimaldavad jaamal töötada aastakümneid.

järeldused

Kummalisel kombel on tänapäeval just vananenud koostootmisjaamad tõeliselt universaalsed ja paljutõotavad jaamad. Kasutades kaasaegseid neutralisaatoreid ja filtreid, on võimalik vett soojendada, põletades peaaegu kogu asula tekitatava prügi. See annab kolmekordse kasu:

• Prügilad laaditakse maha ja puhastatakse.
• Linn saab odavat elektrit.
• Kütteprobleem on lahendatud.

Lisaks on rannikualadel täiesti võimalik ehitada soojuselektrijaamu, mis on samaaegselt merevee magestamise tehased. Selline vedelik sobib üsna hästi niisutamiseks, loomakasvatuskomplekside ja tööstusettevõtete jaoks. Ühesõnaga tõeline tulevikutehnoloogia!

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 elektri koguvõimsus on vaid 1146 MW (võrdluseks, ainuüksi meie Novosibirski CHPP 5 võimsus on 1200 MW), kuid minu jaoks oli tähelepanuväärne just Krasnojarski CHPP-3. kuna jaam on uus - pole möödunud isegi aastat, kuna esimene ja seni ainuke toiteplokk sai süsteemihalduri sertifikaadi ja võeti kasutusele. Seetõttu õnnestus mul pildistada kaunist jaamast, mis ei olnud veel tolmunud ja õppisin koostootmisjaama kohta palju teada.

Selles postituses tahan lisaks KrasCHP-3 tehnilisele teabele paljastada peaaegu kõigi soojuse ja elektri koostootmisjaamade tööpõhimõtte.

1. Kolm korstnat, neist kõrgeima kõrgus 275 m, kõrguselt teine ​​180 m

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.

2. Krasnojarski CHPP-3 installeeritud elektrivõimsus on 208 MW ja installeeritud soojusvõimsus 631,5 Gcal/h

Lihtsustatult võib koostootmisjaama tööpõhimõtet kirjeldada järgmiselt:

Kõik algab kütusest. Süsi, gaas, turvas, põlevkivi võivad toimida kütusena erinevates elektrijaamades. Meie puhul on see pruunsöe klass B2 Borodino avatud kaevandusest, mis asub jaamast 162 km kaugusel. Kivisüsi tuuakse sisse raudteed pidi. Osa sellest ladustatakse, teine ​​osa läheb konveierite kaudu jõuallikasse, kus kivisüsi ise esmalt tolmuks purustatakse ja seejärel põlemiskambrisse - aurukatlasse - juhitakse.

Aurukatel on seade, mis toodab sellele pidevalt etteantavast toiteveest atmosfäärirõhust kõrgema rõhuga auru. See juhtub kütuse põlemisel eralduva soojuse tõttu. Katel ise näeb üsna muljetavaldav välja. KrasCHPP-3 katla kõrgus on 78 meetrit (26-korruseline maja) ja see kaalub üle 7000 tonni.

6. Aurukatel kaubamärk Ep-670, toodetud Taganrogis. Katla võimsus 670 tonni auru tunnis

Laenasin saidilt energoworld.ru elektrijaama aurukatla lihtsustatud diagrammi, et saaksite aru selle struktuurist

1 - põlemiskamber (ahi); 2 - horisontaalne lõõr; 3 - konvektiivne võll; 4 - ahjuekraanid; 5 - laeekraanid; 6 - vihmaveetorud; 7 - trummel; 8 - kiirgus-konvektiivne ülekuumendi; 9 - konvektiivne ülekuumendi; 10 - veesäästja; 11 - õhukütteseade; 12 - ventilaator; 13 - alumised ekraanikollektorid; 14 - räbu kummut; 15 - külm kroon; 16 - põletid. Diagramm ei näita tuhakogujat ja suitsuärastit.

7. Vaade ülalt

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

Tänu suurele auruvõimsusele on katlas tekkinud küttepinnad, nii aurustuvad kui ka ülekuumenevad. Tema kamin on prismakujuline, loomuliku tsirkulatsiooniga nelinurkne.

Paar sõna katla tööpõhimõtte kohta:

Toitevesi siseneb trumlisse, läbides ökonomaiseri, laskub allavoolutorude kaudu torudest ekraanide alumistesse kollektoritesse, nende torude kaudu tõuseb vesi ja vastavalt soojeneb, kuna põleti põleb ahju sees. Vesi muutub auru-vee seguks, osa sellest satub kaugematesse tsüklonitesse ja teine ​​osa läheb tagasi trumlisse. Nii seal kui ka seal jagatakse see segu veeks ja auruks. Aur läheb ülekuumenditesse ja vesi kordab oma rada.

11. Jahutatud suitsugaasid (umbes 130 kraadi) väljuvad ahjust elektrostaatilistesse filtritesse. Elektrostaatilistes filtrites puhastatakse gaasid tuhast, tuhk viiakse tuhapuistangusse ja puhastatud suitsugaasid lähevad 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. Tuleb märkida, et kondensatsioonielektrijaamades (GRES) on veeringlussüsteem täielikult suletud. Kogu turbiini läbiv aur jahutatakse ja kondenseeritakse. Taas vedelaks muutunud vesi taaskasutatakse. Ja CHP turbiinides ei sisene kogu aur kondensaatorisse. Teostatakse auru ekstraheerimist - tootmine (kuuma auru kasutamine mistahes tootmises) ja küte (sooja veevarustusvõrk). See muudab koostootmise majanduslikult tulusamaks, kuid sellel on oma puudused. Elektri ja soojuse koostootmisjaamade puuduseks on see, et need tuleb ehitada lõpptarbijale lähedale. Küttetrasside ladumine maksab palju raha.

12. Krasnojarski CHPP-3-s kasutatakse ühekordset protsessi veevarustussüsteemi, mis võimaldab loobuda jahutustornide kasutamisest. See tähendab, et vesi kondensaatori jahutamiseks ja selle katlas kasutamiseks võetakse otse Jenisseist, kuid enne seda puhastatakse ja soolatakse. Pärast kasutamist naaseb vesi läbi kanali tagasi Jenisseisse, läbides hajutava väljalaskesüsteemi (soojendatud vee segamine külma veega, et vähendada jõe termilist reostust).

14. Turbogeneraator

Loodan, et suutsin selgelt kirjeldada koostootmisjaama tööpõhimõtet. Nüüd natuke KrasTETS-3-st endast.

Jaama ehitamist alustati juba 1981. aastal, kuid nagu Venemaal juhtub, ei õnnestunud NSV Liidu lagunemise ja kriiside tõttu soojuselektrijaama õigeks ajaks ehitada. Aastatel 1992–2012 töötas jaam katlaruumina - soojendas vett, kuid elektrit õppis see tootma alles mullu 1. märtsil.

Krasnojarski CHPP-3 kuulub Jenissei TGC-13-le. CHPP annab tööd umbes 560 inimesele. Praegu varustab Krasnojarski CHPP-3 soojusvarustust Krasnojarski Sovetski rajooni tööstusettevõtete ning elamu- ja kommunaalsektoriga - eelkõige Severnõi, Vzletka, Pokrovski ja Innokentevski mikrorajoonides.

17.

19. Protsessor

20. KrasCHPP-3-s on ka 4 soojaveeboilerit

21. Piiluauk tulekoldes

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

24. trafod

25. KrasCHP-3 jaotusseadmena kasutatakse SF6 isolatsiooniga (ZRUE) suletud jaotusseadet 220 kV jaoks.

26. hoone sees

28. Jaotusseadme üldvaade

29. See on kõik. Tänan tähelepanu eest

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 "rahumeelne 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 turbiine, mis toodab 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 tuumaelektrijaamad on potentsiaalselt äärmiselt ohtlikud ning nende käitamine ja eriti kasutatud tuumkütuse kõrvaldamine on seotud tohutute kuludega.

Mis on TES?

Soojuselektrijaamad on kõige traditsioonilisem ja levinuim 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 elamuid ja tööstushooneid soojusega varustada. 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 tekkivast soojusenergiast elektri tootmiseks, teine ​​osa aga jahutusvedeliku soojendamiseks, mida 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 täitma juhtivat rolli põhjapoolsete linnade elektri- ja soojusvarustuses.

SISSEJUHATUS neli

1 koostootmisjaam.. 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 soojaks. Veevarustus.

KOOSTULEERITUD ELEKTRIJAAMAD

Soojuse ja elektri 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 kohalikes 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 kütte tüüpi - 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 HP-d 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 antakse kondensaatoris jahutusvette ja läheb kaotsi. Soojuskadude vähendamiseks peaksid sellised CT-d töötama suurema osa ajast "termilise" graafiku 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, tööstuslike ja kütteväljatõmmetega PT-135 ja kuumutusväljavõtetega 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 TPP-des 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) madalsurvetipu aurukateldega. Soojuse eraldamist saab läbi viia kahe skeemi järgi ( riis. 2). Avatud vooluringiga suunatakse turbiinide aur otse tarbijatele. Suletud ahelaga tarnitakse soojust jahutusvedelikku (aur, vesi), mis transporditakse tarbijateni läbi soojusvahetite (aur ja aur-vesi). Skeemi valiku määrab suurel määral CHEC veerežiim.

Soojuselektrijaamades kasutatakse tahket, vedelat või gaasilist kütust. Soojuselektrijaamade suurema läheduse tõttu asustatud aladele kasutavad nad laiemalt (võrreldes osariigi ringkonnaelektrijaamaga) väärtuslikumat kütust, vähem saastavad atmosfääri tahkete heitmete - kütteõli ja gaasiga. 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 gaasiturbiine elektrigeneraatorite käitamiseks. Tarbijate soojusvarustus toimub tänu gaasiturbiinitehase kompressorite poolt kokkusurutud õhu jahtumisel võetavale 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. Joon 2. Erinevate turbiinide ja erinevate aurueraldusskeemidega koostootmisjaamade lihtsaimad skeemid: a - vasturõhu ja auru väljatõmbega turbiin, soojuseraldus - avatud skeemi järgi; b - auru ekstraheerimisega kondensatsiooniturbiin, soojusvarustus - avatud ja suletud skeemide järgi; 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. Pärast tarbijate juures jahutamist pumbatakse võrguvesi uuesti võrgusoojustele. 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 tootmisstandarditele, 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. Nendest kosmoselaevadest 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 suitsuärastitega (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 paigaldatakse suitsuärastite ette 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 - kütuse-gaas-õhk tee.

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.

Kütus-gaas-õhk tee süsteemis eraldub põlemiskambris põlemisel kütuse keemiliselt seotud energia soojusenergia kujul, mis edastatakse kiirguse ja konvektsiooni teel 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 protsessiaurust 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 soojendatakse 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, puhtküttekoormuse korral 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; - soojuse eraldamine tarbijale; 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 kõrgeima töövõime kõigi tootmisressursside madalaima maksumusega, kuna koostootmisjaamades kasutatakse turbiinides "kulutatud" auru soojust tootmiseks, kütteks ja sooja veevarustus

VENEMAA CHECP 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 ning 1% kütteõli-, gaasisoojuselektrijaamad ja muud elektrijaamad (tuul jne). Prognoosidest võib öelda, et lähiajal (2020) jääb Hiina energiasektoris domineerima kivisöe osatähtsus, kuid tuumaenergia (kuni 13%) ja maagaasi (kuni 7%) 1 osakaal. 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 töötavat 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 süsivesinike toormepuuduses 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 (muude allikate kohaselt 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 suuruselt 12. majanduse maailmas. SKP struktuuris domineerivad teenused (55,9%), järgnevad tööstus (26,6%) ja põllumajandus (17,5%). Samas püstitati tänavu juulis mitteametlikel andmetel 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 India energiatööstuse jaoks endiselt kõige olulisem ja ökonoomsem, 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, mis 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

Teeme ringkäigu Cheboksary CHP-2-s, vaatame, kuidas elektrit ja soojust toodetakse:

Muide, tuletan teile meelde, et toru on Tšeboksaris kõrgeim tööstushoone. Juba 250 meetrit!

Alustame üldistest probleemidest, mis hõlmavad eelkõige turvalisust.
Muidugi on soojuselektrijaam, nagu hüdroelektrijaamgi, turvaline ettevõte ja seda sinna lihtsalt ei lasta.
Ja kui nad teid sisse lasevad, isegi ringreisile, peate ikkagi läbima ohutusinfo:

Noh, see pole meie jaoks uudne (nagu ka CHPP ise pole uudne, töötasin seal 30 aastat tagasi;)).
Jah, veel üks karm hoiatus, ma ei saa mööda:

Tehnoloogia

Kõigi soojuselektrijaamade peamine tööaine on kummalisel kombel vesi.
Sest see muutub kergesti auruks ja vastupidi.
Tehnoloogia on kõigi jaoks sama: peate hankima auru, mis turbiini pöörlema ​​paneks. Turbiini teljele asetatakse generaator.
Tuumaelektrijaamades soojendatakse vett radioaktiivse kütuse lagunemisel tekkiva soojuse vabanemisega.
Ja soojuses - gaasi, kütteõli ja isegi kuni viimase ajani kivisöe põletamise tõttu.

Kuhu heitaur panna? Siiski tagasi vette ja tagasi katlasse!
Ja kuhu panna heitgaasi auru soojus? Jah, katlasse siseneva vee soojendamiseks - kogu paigaldise kui terviku efektiivsuse suurendamiseks.
Ja küttesüsteemi vee soojendamiseks ja torustikuks (soe vesi)!
Nii et kütteperioodil saadakse soojusjaamast topeltkasu – elekter ja soojus. Sellest tulenevalt nimetatakse sellist kombineeritud tootmist CHP-ks (kombineeritud soojus- ja elektrijaam).

Kuid suvel ei ole võimalik kogu soojust otstarbekalt ära kasutada, mistõttu turbiinist väljuv aur jahutatakse, muutudes veeks, jahutustornides, misjärel vesi naaseb suletud tootmistsüklisse. Ja jahutustornide soojades basseinides aretatakse ka kalu;)

Selleks, et küttevõrgud ja boiler ei kuluks, läbib vesi keemiatsehhis spetsiaalse koolituse:

Ja tsirkulatsioonipumbad juhivad vett ümber kogu nõiaringi:

Meie katlad võivad töötada nii gaasil (kollased torud) kui ka kütteõlil (mustad torud). Alates 1994. aastast on nad gaasiga tegelenud. Jah, meil on 5 boilerit!
Põletid vajavad põlemiseks õhuvarustust (sinised torud).
Vesi keeb ja aur (punased aurujooned) läbib spetsiaalsed soojusvahetid - ülekuumendid, mis tõstavad auru temperatuuri 565 kraadini ja rõhu vastavalt 130 atmosfäärini. See ei ole kiirkeetja köögis! Üks väike auk aurutorus põhjustab suure õnnetuse; õhuke ülekuumendatud aurujuga lõikab metalli nagu võid!

Ja nüüd tarnitakse sellist auru juba turbiinidesse (suurtes jaamades võib mitu katelt töötada ühisel aurukollektoril, millest toidetakse mitut turbiini).

Katlakojas on alati lärmakas, sest põlemine ja keemine on väga ägedad protsessid.
Ja katlad ise (TGME-464) on suurejoonelised ehitised, mis on sama kõrged kui kahekümnekorruseline hoone, ja neid saab tervikuna näidata ainult paljude kaadrite panoraamil:

Veel üks vaade keldrist:

Katla juhtpaneel näeb välja selline:

Kaugemal seinal on kogu protsessi mnemoskeem koos klappide olekut näitavate tuledega, klassikalised pabermagnetofonidega seadmed, häirenäidikud ja muud indikaatorid.
Ja kaugjuhtimispuldil endal asuvad klassikalised nupud ja klahvid arvutiekraani kõrval, kus juhtimissüsteem (SCADA) pöörleb. Seal on ka kõige olulisemad punaste korpustega kaitstud lülitid: "Stop the boiler" ja "Main Steam valve" (GPZ):

Turbiinid

Meil on 4 turbiini.
Neil on väga keerukas disain, et mitte ülekuumenenud auru kineetilisest energiast vähimatki ilma jääda.
Kuid väljast pole midagi näha - kõik on kurdi korpusega suletud:

Vaja on tõsist kaitsekest - turbiin pöörleb suurel kiirusel 3000 p/min. Pealegi läbib seda ülekuumendatud aur (ma ütlesin eespool, kui ohtlik see on!). Ja turbiini ümber on palju aurutorusid:

Nendes soojusvahetites soojendatakse võrguvett väljalaskeauruga:

Muide, fotol on mul vanim CHPP-2 turbiin, nii et ärge olge üllatunud allpool kuvatavate seadmete jõhkra välimuse üle:

See on turbiini juhtimismehhanism (MTM), mis reguleerib auruvarustust ja vastavalt sellele ka koormust. Varem keerati seda käsitsi:

Ja see on isolatsiooniklapp (selle käsitsi keeramine võtab kaua aega, kui see on töötanud):

Väikesed turbiinid koosnevad ühest niinimetatud silindrist (labade komplekt), keskmised - kahest, suured - kolmest (kõrge, keskmise ja madala rõhuga silindrid).
Aur igast silindrist läheb vahepealsetesse väljatõmbetesse ja suunatakse soojusvahetitesse - veesoojenditesse:

Ja turbiini sabas peaks olema vaakum - mida parem see on, seda suurem on turbiini kasutegur:

Vaakum tekib kondensatsiooniseadmes järelejäänud auru kondenseerumisel.
Nii jalutasimegi mööda kogu veetee CHP-ni. Pöörake tähelepanu ka sellele auru osale, mis läheb tarbija võrguvee soojendamiseks (PSG):

Teine vaade hulga kontrollpunktidega. Ärge unustage, et turbiinil on vaja kontrollida palju rõhku ja temperatuure, mitte ainult auru, vaid ka selle iga osa laagrites olevat õli:

Jah, ja siin on kaugjuhtimispult. Tavaliselt asub see kateldega samas ruumis. Vaatamata sellele, et katlad ja turbiinid ise asuvad erinevates ruumides, ei saa katla- ja turbiinitsehhi juhtimist eraldi tükkideks jagada - kõik on liiga ühendatud ülekuumendatud auruga!

Kaugjuhtimispuldil näeme muide paari keskmist kahe silindriga turbiini.

Automatiseerimine

Erinevalt soojuselektrijaamades on protsessid kiiremad ja vastutustundlikumad (muide, kas kõik mäletavad seda kõva müra, mis lennukiga sarnaselt kõikidesse linnaosadesse kostub? Nii et auruklapp töötab aeg-ajalt, vabastades liigse aururõhu. Kujutage ette, kuidas seda lähedalt kuuldakse!).
Seetõttu on automatiseerimine siin endiselt hiline ja piirdub peamiselt andmete kogumisega. Ja juhtpaneelidel näeme lokaalse reguleerimisega seotud erinevate SCADA ja tööstuslike kontrollerite hunnikut. Aga protsess käib!

Elekter

Vaatame veel kord turbiinipoe üldist vaadet:

Pöörake tähelepanu, vasakul kollase korpuse all - elektrigeneraatorid.
Mis saab edasi elektrist?
See antakse föderaalvõrkudele mitmete jaotusseadmete kaudu:

Elektripood on väga keeruline koht. Vaadake lihtsalt juhtpaneeli panoraami:

Releekaitse ja automaatika – meie kõik!

Sellega saab ekskursiooni lõpetada ja veel paar sõna pakiliste probleemide kohta öelda.

Soojus- ja kommunaaltehnika

Nii saime teada, et koostootmisjaamast saab elektrit ja soojust. Tarbijatele tarnitakse loomulikult mõlemat. Nüüd hakkab meid huvitama peamiselt soojus.
Pärast perestroikat, erastamist ja kogu ühtse nõukogude tööstuse eraldi tükkideks jagamist selgus mitmel pool, et elektrijaamad jäid Tšubaisi departemangu ning linna soojusvõrgud muutusid munitsipaalvõrkudeks. Ja nad moodustasid vahendaja, kes võtab raha soojuse transpordi eest. Ja kuidas see raha kulub 70% kulunud küttesüsteemide iga-aastaseks remondiks, seda pole vaja rääkida.

Niisiis, Novocheboksarskis asuva vahendaja NOVEK mitme miljoni dollari suuruste võlgade tõttu on TGC-5 juba üle läinud otselepingutele tarbijatega.
Tšeboksaris see veel nii ei ole. Veelgi enam, projekt Cheboksary "Kommunaaltehnoloogiad" oma katlamajade ja küttesüsteemide arendamiseks täna koguni 38 miljardi eest (TGK-5 saaks hakkama vaid kolmega).

Kõik need miljardid lähevad kuidagi "sotsiaalse õigluse huvides" linnavalitsuse kehtestatud soojatariifidesse. Samal ajal on CHPP-2 toodetava soojuse maksumus 1,5 korda väiksem kui KT katlamajades. Ja selline olukord peaks jätkuma ka edaspidi, sest mida suurem elektrijaam, seda efektiivsem (eelkõige väiksemad tegevuskulud + elektritootmise tõttu soojuse tasuvus).

Kuidas on lood ökoloogiaga?
Muidugi on üks suur kõrge korstnaga soojuselektrijaam keskkonnasõbralikum kui kümmekond väikest katlamaja väikeste korstnatega, mille suits jääb praktiliselt linna.
Ökoloogiliselt halvim on praegu populaarne individuaalne küte.
Väikesed kodumajapidamises kasutatavad katlad ei taga kütuse põletamise täielikkust kui suured soojuselektrijaamad ja kõik heitgaasid jäävad mitte ainult linna, vaid sõna otseses mõttes akende kohale.
Lisaks mõtlevad vähesed igas korteris täiendavate gaasiseadmete suurenenud ohule.

Milline väljapääs?
Paljudes riikides kasutatakse keskküttes korteritaseme regulaatoreid, mis võimaldavad säästlikumat soojatarbimist.
Kahjuks on praeguste vahendajate isude ja soojusvõrkude amortiseerumisega keskkütte eelised olematuks muutumas. Kuid globaalsest vaatenurgast on suvilates sobivam individuaalne küte.

Muud tööstusharu postitused: