Kondenzačné elektrárne

Kondenzačné elektrárne (CPP) sú elektrárne s tepelnou parnou turbínou určené na výrobu elektrickej energie.

Ryža. 2.1. Schematický diagram kondenzačnej elektrárne na tuhé palivo

Palivo vstupujúce do elektrárne prechádza predbežnou úpravou. Najčastejšie sa teda používa v tepelných elektrárňach tuhé palivo(uhlie) sa najskôr drví a potom suší a drví na prášok na špeciálnych mlynských zariadeniach. Komplex zariadení určených na vykladanie, skladovanie a predúprava palivo, predstavuje spotrebu paliva alebo dodávku paliva. zásobovanie palivom 1 a príprava prachu 2 tvoria palivovú dráhu IES (ALE na obr. 2.1.).

Uhoľný prach sa spolu s prúdom vzduchu vytváraným špeciálnym čerpadlom (dúchadlom) privádza do kotla 3. Produkty spaľovania paliva prechádzajú cez špeciálne spracovateľské zariadenia 7 (lapače popola), kde sa uvoľňuje popol a iné nečistoty (pri spaľovaní ropy a plynu nie sú potrebné zberače popola) a zvyšné plyny sú transportované cez odsávač dymu. 6 cez komín 8 sa uvoľňujú do atmosféry.

Teplo získané spaľovaním paliva v kotli sa využíva na výrobu pary, ktorá sa prehrieva v prehrievači 4 a parovodom 9 vstupuje do parnej turbíny 10. V turbíne sa energia pary premieňa na mechanickú prácu otáčania jej hriadeľa, ktorý je s hriadeľom generátora spojený špeciálnou spojkou. 13, výrobu elektriny. Para, ktorá bola vyčerpaná v turbíne po jej expanzii z počiatočného tlaku na vstupe turbíny 13-24 MPa na konečný tlak (na výstupe) 0,0035-0,0045 MPa, vstupuje do špeciálnej aparatúry 11 nazývaný kondenzátor. V kondenzátore sa para premieňa na vodu (kondenzát), ktorá sa čerpá 12 sa privádza späť do kotla a cyklus v dráhe para-voda (B na obr. 2.1.) sa opakuje. Na ochladenie pary v kondenzátore je voda nasávaná obehovým čerpadlom. 14 z nádrže 17.

Takéto všeobecný princíp akcie IES. V takejto elektrárni sú energetické straty v procese premeny energie nevyhnutné. Tepelná bilancia uvedená na obr. 2.2., poskytuje všeobecnú predstavu o týchto stratách.

Ryža. 2.2. Tepelná bilancia kondenzačnej elektrárne

Dokonalosť IES (TPP) je určená jeho koeficientom výkonu (COP) jednotiek stanice. Účinnosť zariadenia bez zohľadnenia spotreby energie pre vlastnú potrebu, napríklad pohonu elektromotorov pomocných jednotiek, sa nazýva hrubá účinnosť a má tvar

η br \u003d [ E vyr / (G ▪ Q r)] ▪ 100 %,

kde: E vyr ─ množstvo elektriny vyrobenej generátorom, kJ;

G ─ spotreba paliva za rovnaký čas, kg;

Q r ─ výhrevnosť paliva, kJ/kg.

Koeficient výkonnosti (COP) moderných veľkoblokových CPP zvyčajne nepresahuje 35 %.

Hlavné prvky TPP sú:

Parný kotol. Ide o komplexnú technickú konštrukciu určenú na získavanie (generovanie) pary s parametrami špecifikovanými v zmysle tlaku a teploty z napájacej vody, ktorá do nej vstupuje. Autor: dizajnové prvky parné kotlyďalej rozdelené na bubnové a priame.

Zjednodušená schéma prietokového kotla je znázornená na obr. 2.3. Cirkuláciu vody a pary vytvárajú čerpadlá. Konštrukčne sa takýto kotol skladá zo série paralelných závitov oceľových rúrok, do ktorých cez ekonomizér 1 dodáva sa napájacia voda. Najprv táto voda vstupuje do spodnej časti sita (potrubie sa otáča) 2. Tu sa zahrieva a stúpajúc, odparuje sa, pričom postupne stráca vlastnosti kvapkajúcej kvapaliny. V hornej časti obrazoviek 3 para sa najskôr prehreje a potom vstupuje do prehrievača 4 a ďalej cez parovodom k turbíne. V ohrievači vzduchu 5 sa vzduch pred vstupom do pece ohrieva (tlak pary nad 22 MPa).

Ryža. 2.3. Zjednodušená schéma prietokového parného kotla.

Parná turbína. Parná turbína je tepelný stroj, ktorý premieňa potenciálnu energiu pary najskôr na kinetickú energiu a potom na mechanickú prácu na hriadeli. Premena energie v turbíne prebieha v dvoch stupňoch (obr. 2.4.).

V prvej fáze para z parného potrubia vstupuje do pevnej trysky 1 (môže ísť o skupinu rovnobežných dýz tvoriacich tzv. pole dýz), kde sa rozpína ​​a teda zrýchľuje svoj pohyb v smere otáčania listov rotora. Inými slovami, para prechádzajúca tryskou stráca svoju tepelnú energiu (teplota a tlak klesá) a zvyšuje svoju kinetickú energiu (zvyšuje sa rýchlosť). Za dýzami prúdi pary do kanálov tvorených lopatkami rotora 2 upevnené na disku 3 a pevne spojené s otočným hriadeľom 4. Tu prebieha druhá fáza premeny energie: Kinetická energia prúdenie sa premieňa na mechanickú prácu rotácie rotora turbíny (hriadeľ s kotúčmi a lopatkami).

V medzere medzi tryskou a pracovnými mriežkami sa tlak pary nemení, mení sa v pracovných lopatkách.

Ryža. 2.4. Schéma stupňa turbíny

Kombinácia trysky a lopatkového zariadenia sa nazýva turbínový stupeň. Konštrukčne sú turbíny vyhotovené ako jednostupňové, tak aj viacstupňové (obr. 2.5.). V druhom prípade sa pevné polia trysiek striedajú s pracovníkmi.

Všetky veľké turbíny sú vyrobené viacstupňové. Na obr. 2.5. znázorňuje schému aktívnej viacstupňovej turbíny, ktorá zahŕňa niekoľko stupňov usporiadaných v sérii pozdĺž toku pary, sediacich na rovnakom hriadeli. Stupne sú od seba oddelené membránami, v ktorých sú zabudované dýzy. V takýchto turbínach pri prechode pary cez dýzy tlak klesá a na lopatkách rotora zostáva konštantný. Absolútna rýchlosť pary v stupni, nazývanom tlakový stupeň, sa potom zvyšuje - v dýzach,

Ryža. 2.5. Schéma aktívnej turbíny s tromi tlakovými stupňami:

1 - tryska; 2 - prívodné potrubie; 3 - pracovná čepeľ 1 kroky; 4 - tryska; 5 - pracovná čepeľ 2 kroky; 6 - tryska; 7 - pracovná čepeľ 3 kroky; 8 - výfukové potrubie; 9 - bránica

potom klesá - na pracovných lopatkách. Keďže objem pary sa zväčšuje, keď sa rozpína, potom geometrické rozmery prietoková časť pozdĺž nárastu pary.

Generátor určené na konverziu mechanický pohyb(rotácia hriadeľa turbíny) v elektriny. Elektrický prúd môže byť konštantný a premenlivý. Ale široký

Ryža. 2.6. Najjednoduchšia inštalácia na výrobu striedavého elektrického prúdu

používa sa striedavý prúd. Je to spôsobené tým, že napätie a silu striedavého prúdu možno premeniť s malými alebo žiadnymi stratami energie. Striedavý prúd sa získava pomocou generátorov striedavého prúdu s využitím javov elektromagnetickej indukcie. Na obr. 2.6. na obrázku schému zapojenia zariadenie na výrobu striedavého prúdu.

Princíp fungovania inštalácie je jednoduchý. Drôtený rám sa otáča v rovnomernom magnetickom poli konštantnou rýchlosťou. Rám je svojimi koncami upevnený na krúžkoch, ktoré sa s ním otáčajú. Pružiny, ktoré zohrávajú úlohu kontaktov, tesne priliehajú k krúžkom. Meniaci sa magnetický tok bude nepretržite prúdiť cez povrch rámu, ale tok vytvorený elektromagnetom zostane konštantný. V tomto ohľade sa v rámčeku objaví EMF indukcie.

Vo svetovej priemyselnej praxi je široko používaný trojfázový striedavý prúd, ktorý má mnoho výhod oproti jednofázovému prúdu. Trojfázový systém je systém, ktorý má tri elektrické obvody s ich premenlivým EMF s rovnakými amplitúdami a frekvenciou, ale fázovo posunuté voči sebe navzájom o 120° alebo o 1/3 periódy.

Kondenzátor.Účinnosť prevádzky parnej turbíny závisí vo veľkej miere od konečného tlaku pary, s poklesom sa zvyšuje použitý tepelný rozdiel a zvyšuje sa účinnosť turbínového zariadenia. Môžeme povedať, že z troch parametrov pary, ktoré určujú účinnosť turbíny - počiatočný tlak, počiatočná teplota a konečný tlak - má posledný parameter najväčší vplyv na účinnosť turbíny.

Ryža. 2.7. Obvod kondenzátora.

Zníženie tlaku pary po výstupe z turbíny sa vykonáva pomocou zariadenia nazývaného kondenzátor, v ktorom sa udržiava nízky absolútny tlak 0,005-0,0035 MPa.

V najjednoduchšom prípade je kondenzátor valcové teleso s Vysoké číslo rúrky, na koncoch uzavreté (obr. 2.7.). Chladiaca voda vstupuje cez potrubie 1 prechádzajúce cez rúrky 2 a zahriaty opúšťa kondenzátor cez dýzu 3. Para vstupuje potrubím 4, vypĺňajúci prstencový priestor vo vnútri tela, prichádza do styku s chladom vonkajší povrch rúrky a kondenzuje. Kondenzát sa odčerpáva špeciálnym čerpadlom cez potrubie 5.

Teplota chladiacej vody na vstupe do kondenzátora je zvyčajne 12-20 °C, na výstupe z neho 30-35 °C. Takýmto kondenzačným teplotám zodpovedá hlboké vákuum (0,0035-0,0045 MPa).

Na udržanie vákua sa vzduch z kondenzátora evakuuje pomocou vákuová pumpa cez potrubie 6 .

Množstvo chladiacej vody na výrobu 1 kWh elektrickej energie modernou výkonnou kondenzačnou turbínou je od 0,12 do 0,16 m 3 , pričom pre CPP s inštalovaným výkonom 1000 MW bude priemerná ročná spotreba vody minimálne 20 m 3 / s. To je o niečo menej ako napríklad letná spotreba rieky Moskovskej oblasti. Pakhry neďaleko železničnej stanice Leninskaya. Je ľahké vidieť, že pre technické potreby 2000-3000 MW IES je potrebná „pevná“ rieka. Preto je výstavba výkonných IES možná len v blízkosti veľkých vodných plôch.

Tepelná elektráreň je komplex konštrukcií a zariadení, v ktorých sa tepelná energia fosílneho paliva dodávaného do stanice premieňa na elektrickú energiu prenášanú do energetického systému alebo priamo spotrebiteľom. V tepelných elektrárňach, ktoré sa nazývajú kombinovaná výroba tepla a elektriny (KVET), vzniká okrem elektrickej energie aj tepelná energia, ktorá sa pomocou vykurovacích rozvodov prenáša k spotrebiteľom a medzi nich sa distribuuje.

Kondenzačné elektrárne (CPP) sú tepelné elektrárne určené len na výrobu elektriny. Hlavnou vlastnosťou kondenzačných elektrární je, že poskytujú podmienky pre čo najúplnejšiu premenu energie pary vytvorenej v kotli, jej rozšírením v maximálnej možnej miere v pracovných valcoch turbíny v mechanická energia rotáciu rotora turbínového generátora a potom na elektrickú energiu.

Na zabezpečenie čo najkompletnejšej premeny energie pary je jej odvod z turbíny vedený do špeciálnych výmenníkov tepla, v ktorých dochádza ku kondenzácii odpadovej pary a minimu pre špecifické

teplotné podmienky tlak (vákuum). Takéto výmenníky tepla sa nazývajú kondenzátory (pozri pododdiel 3.2). Latentné výparné teplo uvoľnené pri kondenzácii je odvádzané vonkajším cirkulačným okruhom do prostredia (vodného útvaru alebo atmosféry) a je nenávratne stratené. Podiel tohto tepla na celkovej bilancii parnej elektrárne dosahuje 60–65 %, čo vedie k relatívne nízkej tepelnej účinnosti kondenzačných elektrární, ktorá spravidla nepresahuje 40 %.

Na zlepšenie tepelnej účinnosti snažia sa maximalizovať teplotu a tlak pary na vstupe do turbíny, uplatňujú sekundárne prehrievanie pary a tiež znižujú podiel straty tepla v kondenzátore využitím latentného tepla vyparovania nedokončenej časti pary odoberanej z turbína v ohrievačoch napájacej vody regeneračného systému.

Maximálna teplota a tlak pary na CES sú obmedzené tepelnou odolnosťou a tepelnou odolnosťou ocelí používaných pri konštrukcii prehrievačov kotlov, parovodov a prvkov dráhy prúdenia turbíny. Moderné výkonné tepelné elektrárne pracujú pri tlaku pary na vstupe do turbíny do 26 MPa a teplote pary cca 540–568°C.

Moderná kondenzačná elektráreň je komplexný technologický komplex budov, stavieb a blokov s blokovou schémou inštalácie zariadení, v ktorom je blok "kotol - turbína - generátor" samostatne zapínaným a samostatne regulovaným výrobným blokom. Ako príklad uveďme prevádzku uhoľnej elektrárne (obr. 4.1).

Palivo (uhlie) dodávané do TPP je vykladané z vozňov vykladacími zariadeniami a podávané cez drviacu miestnosť dopravníkmi do zásobníka surového paliva alebo do skladu rezervného paliva.

Uhlie sa melie v mlynoch. Uhoľný prach, prechádzajúci cez separátor a cyklón, z prachových zásobníkov spolu s horúcim vzduchom dodávaným ventilátorom mlyna vstupuje do kotla. Vysokoteplotné produkty spaľovania vznikajúce v peci pri pohybe plynovými kanálmi ohrievajú vodu v tepelných výmenníkoch (výhrevných plochách) kotla do stavu prehriatej pary. Para, expandujúca v stupňoch turbíny, uvádza do rotácie jej rotor a rotor elektrického generátora, ktorý je k nemu pripojený, v ktorom je vybudený elektrický prúd. Vyrobená elektrina pomocou stupňovitých transformátorov sa premieňa na vysokonapäťový prúd, prenáša sa do otvoreného rozvádzača (OSG) a následne do energetického systému.

Na dodávku elektrickej energie do elektromotorov, osvetľovacích zariadení a zariadení elektrárne sa používa rozvádzač vlastnej potreby.

Odpadová para z turbíny vstupuje do kondenzátora. Vzniknutý kondenzát je privádzaný čerpadlami kondenzátu cez regeneračné ohrievače nízky tlak do odvzdušňovača. Tu sa pri teplote blízkej teplote nasýtenia odstránia plyny rozpustené vo vode, ktoré spôsobujú koróziu zariadenia, a voda sa zohreje na teplotu nasýtenia. Straty kondenzátu (úniky netesnosťami v potrubiach stanice alebo v radoch spotrebičov) sú v špeciálnych zariadeniach dopĺňané chemicky čistenou (odsolenou) vodou, ktorá sa pridáva do odvzdušňovača.

Odvzdušnená a ohriata napájacia voda je privádzaná napájacími čerpadlami do vysokotlakových regeneračných predhrievačov a následne do ekonomizéra kotla. Cyklus transformácie pracovného tela sa opakuje.

Zariadenia pre chemické spracovanie prídavná voda sa nachádza v chemickej dielni.

Chladiaca voda zo zdroja úžitkovej vody je do kondenzátora privádzaná obehovými čerpadlami umiestnenými v čerpacej stanici. Ohriata chladiaca voda (cirkulujúca) sa vypúšťa do chladiaceho systému alebo do prírodného rezervoáru v určitej vzdialenosti od miesta odberu, dostatočnej na to, aby sa ohriata voda nezmiešala s odberom. Schémy môžu zahŕňať malú sieťovú tepláreň na vykurovanie elektrárne a priľahlej obce. Para sa do sieťových ohrievačov takejto inštalácie privádza z odsávania turbíny.

Plyny vznikajúce pri spaľovaní paliva v kotle prechádzajú postupne cez spaľovaciu komoru, povrchy prehrievača a ekonomizéra vody, kde odovzdávajú teplo pracovnej kvapaline a v ohrievači vzduchu vzduchu privádzanému do pary. kotol. Potom sa v zberačoch popola (elektrické filtre) plyny čistia od popolčeka a sú vypúšťané do atmosféry cez komín cez odsávače dymu.

Troska a popol spod spaľovacej komory, ohrievača vzduchu a zberačov popola sa zmývajú vodou a cez kanály sa privádzajú do bagerových čerpadiel, ktoré ich čerpajú na skládky popola.

Vzduch potrebný na spaľovanie je privádzaný do ohrievačov vzduchu parného kotla odťahovým ventilátorom. Nasávanie vzduchu sa vykonáva z hornej časti kotolne alebo zvonku.

Ovládanie a riadenie prevádzky tepelnej stanice sa vykonáva z ovládacieho panela.

Na obr. 4.2, a a 4.2, b sú typické tepelné diagramy kondenzačných zariadení parných turbín pracujúcich na fosílne palivá. Na obr. 4.2 je znázornená najjednoduchšia verzia tepelnej schémy nízkoenergetického CES, keď sa teplo dodáva v cykle iba vtedy, keď sa vytvára para a je ohrievaná na zvolenú teplotu prehriatia. Tepelný diagram na obr. 4.2, b je typické pre výkonné blokové elektrárne, kde sa popri odovzdávaní tepla ostrej pare dodáva aj teplo pare po jej vypracovaní vo vysokotlakovom valci turbíny.

Prvá schéma sa nazýva schéma bez opätovného ohrevu, druhá - s prihrievaním pary. Tepelná účinnosť druhej schémy je vyššia pri rovnakých počiatočných a konečných parametroch pary. Uskutočniteľnosť použitia medziprehrievania v zariadeniach s rôznymi kapacitami by sa však mala určiť technickým a ekonomickým výpočtom, pretože je to spojené so zvýšením spotreby kovu a nákladov na zariadenie. Vo svetovej praxi existujú schémy s dvojitým ohrevom pary.

V súčasnosti sú na území Ukrajiny v prevádzke najmä bloky s výkonom 200 MW, pracujúce pri počiatočných parametroch pary 12,7 MPa, 540°C a bloky s výkonom 300 a 800 MW s parametrami 23,5 MPa, 545°. C.

Na blokoch s výkonom 200 MW sa používajú napájacie čerpadlá s elektrickým pohonom a na výkonnejších od 300 MW napájacie turbočerpadlá (ako záloha slúžia napájacie elektrické čerpadlá). Agregáty s turbínou K-300-240 sú vybavené jedným napájacím čerpadlom s hnacou turbínou s protitlakom a agregát s turbínou K-800-240 má dve hnacie turbíny s vlastnými kondenzátormi. Výkon elektrického pohonu na agregátoch s turbínami K-200-130 je asi 2% výkonu agregátu. Výkon hnacej jednotky turbíny s turbínou K-300-240 je 9,0 MW a dve hnacie turbíny inštalované na bloku s výkonom 800 MW vyvinú pri menovitom zaťažení bloku výkon cca 27 MW.

Dispozičné riešenie hlavnej budovy elektrárne

Hlavné jednotky IES a súvisiace pomocné zariadenia sú umiestnené v hlavnej budove (hlavnej budove). Súbor technických riešení pre umiestnenie zariadení a realizáciu stavebnej časti spája koncepcia dispozičného riešenia hlavného objektu. Používajú sa rôzne dispozičné riešenia hlavnej budovy, majúce celková štruktúra priestorov v súlade s technologickou schémou výroby energie a použitým zariadením. Napríklad vybavenie prvých elektrární postavených v New Yorku v r koniec XIX storočia, sa nachádzal na niekoľkých poschodiach (obr. 4.3).

V IES sú hlavnými priestormi hlavnej budovy sekcia kotla a turbíny, doplnkové sekcie odvzdušňovača a bunkra. V moderných CPP sú všetky tieto miestnosti umiestnené navzájom paralelne (pozri obr. 4.1). Umiestnenie parných kotlov a turbín a vzdialenosti medzi nimi sa volí tak, aby dĺžka turbíny a kotolní bola rovnaká.

Priestory zásobníka a odvzdušňovača sú zvyčajne umiestnené medzi kotolňou a miestnosťou s turbínou. Nie sú k dispozícii vo všetkých typoch usporiadania hlavnej budovy. Bez oddelenia bunkra sa budujú hlavné budovy IES, ktoré fungujú na plyn a vykurovací olej, ako aj na tuhé palivo pri úprave prachu na centrálnej prachovni. Existujú rozloženia blokových IES bez oddelenia odvzdušňovača. V modernom usporiadaní hlavnej budovy sú priestory bunkra a odvzdušňovača kombinované.

Usporiadanie hlavnej budovy môže byť uzavreté, ak sa v priestoroch nachádza všetko hlavné vybavenie; polootvorené, ak sú parné kotly inštalované vonku, a otvorené, ak nad turbínami nie sú žiadne stenové bariéry.

V hlavných budovách moderných CPP sú hlavné a pomocné priestory tesne vedľa seba bez stavebných medzier, čo umožňuje znížiť objem budovy a plochu, ktorú zaberá, ako aj skrátiť dĺžku pary a vodné potrubia medzi priestormi kotla a turbíny.

Dispozícia kotolne je daná typom inštalovaných kotlov a druhom použitého paliva. Všetky moderné kotly sa vyrábajú so spodným odvodom spalín. Pri takejto konštrukcii kotlov je výhodné umiestniť ich prednou časťou k turbínovej hale, inštalovať odsávače dymu, ventilátory a komíny na nulu.

Pri moderných CPP je časť vybavenia kotolní umiestnená v exteriéri. Odsávače a ventilátory dymu sú inštalované otvorene vo všetkých olejových elektrárňach bez ohľadu na klimatické podmienky. Pri spaľovaní tuhých palív je povolená otvorená inštalácia ťahacích strojov, rúrkových a regeneračných ohrievačov vzduchu v priestoroch s najnižšou návrhovou teplotou vonkajšieho vzduchu najmenej -28 ° С. Zberače mokrého popola sú inštalované otvorene pri teplote nie nižšej ako -15 ° С. Ak je návrhová teplota pod stanovenými hodnotami, potom sú odsávače dymu, ventilátory a zberače popola umiestnené v samostatnej budove, ktorá je postavená vedľa kotolne.

Komíny sú konštruované vo vzdialenosti 20–40 m od vonkajšej steny kotolne. Vzhľadom na vysoké náklady na potrubia sa ich počet považuje za minimálny: jedna rúrka pre 2–4 parné kotly.

V modernej tepelnej energetike sa využíva najmä komorový spôsob spaľovania práškového paliva a individuálne systémy prípravy uhoľného prachu. Zariadenie individuálneho drviaceho systému je umiestnené v jednej bunke s kotlom. Mlyny sú inštalované na nulovej značke: kladivové a stredorýchlostné mlyny - z prednej a bočnej strany kotla a guľové bubnové mlyny - najčastejšie v oddelení bunkra (bunkru-odvzdušňovač). Miesto pre nich sa vyberá s prihliadnutím na minimálnu dĺžku prachových potrubí a jednoduchosť údržby. Odlučovače a cyklóny sú inštalované na horných úrovniach oddelenia bunkra.

Vo výške 9–11 m je k dispozícii plošina s individuálnymi a skupinovými ovládacími panelmi. Sú tam umiestnené aj zberače prachu. Medzi kotlami je zabezpečené miesto na vybudovanie bagerovej čerpacej stanice pre hydraulický systém odstraňovania popola. Pre čerpaciu stanicu je vytvorená jama, ktorej podlaha má značku 3-4 m pod podlahou popolnice, ktorá sa nachádza na nulovej značke. Pri výkonných CPP je bagrová čerpacia stanica umiestnená mimo kotolne v samostatnej prístavbe.

Zo strany dočasného ukončenia objektu do popolnice sa pokladá železničná trať. Na inštalačné a opravárenské práce sú v budove kotla nainštalované dva mostové žeriavy.

Dispozícia turbínového priestoru je určená zvoleným spôsobom usporiadania turbín - pozdĺž alebo naprieč osou budovy. Od toho závisia rozmery miestnosti, usporiadanie pomocných zariadení, dĺžka potrubia pary, napájacej vody a cirkulačnej vody. Pri pozdĺžnom usporiadaní turbín je šírka (rozpätie) turbínovej haly menšia ako pri priečnom usporiadaní a dĺžka haly je väčšia.

Zariadenie v turbínovej hale je umiestnené podľa "ostrovného" princípu. Turbínové jednotky sú inštalované pozdĺž haly s určitým krokom a v blízkosti každej z nich sú inštalované pomocné zariadenia.

Pomocné zariadenia (sieťové a kondenzátne čerpadlá, olejové a plynové chladiče a pod.) sú umiestnené pri nulovej značke podlahy kondenzačnej miestnosti.

Systém mazania ložísk a regulácie turbíny je inštalovaný v jednej bunke s turbínou.

Na úrovni 8–9 m (na blokoch s výkonom 300 MW - 9,6 m; 800 MW - 11,4 m) sú ovládače hlavných posúvačov a ventilov, ako aj prístrojový panel turbín.

Na stálych a dočasných koncoch turbínovej haly sú zabezpečené miesta, ktoré nie sú obsadené zariadeniami, ktoré sú určené na rozloženie dielov počas opravárenských a inštalačných prác. Na tieto miesta sú položené slepé železničné koľaje.

Časť vybavenia turbínovej časti je umiestnená v odvzdušňovacej časti, ktorá má niekoľko poschodí. Na nulovej úrovni sú umiestnené rozvádzače vlastných potrieb a káblové koridory. Na niektorých IES sú tu inštalované aj napájacie čerpadlá, redukčno-chladiace jednotky a ďalšie zariadenia. Na druhom poschodí sú blokové ovládacie panely; na horných podlažiach sú umiestnené odvzdušňovače a nádrže na napájaciu vodu. Inštalácia odvzdušňovačov na horných poschodiach vytvára dodatočný tlak vody na vstupe napájacích čerpadiel, čo zvyšuje spoľahlivosť ich prevádzky a eliminuje kavitáciu.

V turbínovej hale sú inštalované jeden alebo dva mostové žeriavy. Ich nosnosť sa volí na základe zdvíhania najťažšieho zariadenia, ktorým je zvyčajne stator generátora. Označenie umiestnenia žeriavu nad plošinou údržby je spravidla také, aby bolo možné demontovať valce turbíny a preniesť ich cez prevádzkové turbíny na miesta opráv.

Turbínová hala je vetraná prirodzenou konvekciou cez prevzdušňovaciu lampu vybudovanú na streche budovy a pri veľmi veľkých rozpätiach nie je lampa konštruovaná na odľahčenie strechy a vzduch je dodávaný ventilátormi.

Na obr. 4.4 je znázornené usporiadanie zariadenia elektrárne na práškové uhlie s blokmi s výkonom 300 MW. Hlavná prefabrikovaná betónová budova má rozstup nosných stĺpov 12 m. Turbínová hala je navrhnutá s suterén, zakopaný 2,7 m.Oddelenie bunkra-odvzdušňovač je jednopolové. Stena komory smerujúca do kotolne je zarovnaná s prednou stenou kotla. Rovnaké prevedenie budovy sa používa pre IES na tuhé palivo pri úprave prachu na centrálnej prachovni; prachové zásobníky na takýchto IES sú umiestnené medzi kotlami.

Projekt prijal priečne usporiadanie turbín.

Pre blokové ovládacie panely (jeden panel pre dva bloky) na úrovni hlavnej údržby sú miestnosti zabezpečené v oddelení bunkra a odvzdušňovača. Na konci priehradky je umiestnená aj hlavná doska (centrálna riadiaca doska TPP).

Všeobecné zásady umiestnenia lokality a hlavného plánu

Elektráreň okrem hlavnej budovy zahŕňa množstvo ďalších pomocných budov a stavieb, ktoré zabezpečujú chod IES ako celku. K hlavnej budove priliehajú plošiny pre zberače popola, odsávače dymu, komíny a vetracie potrubia, palivové zariadenia, rozvádzač uzavretého alebo otvoreného typu, ústredňa, ak je umiestnená v samostatnej budove, zariadenia technického vodovodu, chemická úprava vody, budova pre opravovňu a dielne, skládka popola a kalové potrubia k nej, administratívna, integrovaná pomocná budova, sklady, budovy acetylénových, kyslíkových a kompresorových staníc, príjazdové železničné a motorové komunikácie, rušňové depo, požiarna stanica, zariadenia na úpravu vody , atď.

Väčšina zariadení uvedených vyššie sa nachádza v oplotení elektrárne. Z oplotenia je vyňatá skládka popola, sklady zásobného a úžitkového uhlia, vykurovacie nafty, ak jej kapacita presahuje 10 000 m3, a objekty technickej vody. Elektrické rozvádzače, čerpacie stanice sú umiestnené vo vnútri aj mimo plotu, ale s povinným bezpečnostným plotom.

Zoznam a počet zariadení elektrárne sú ovplyvnené tepelnou schémou, typom použitého paliva a typom vodovodného systému.

Výkonné kondenzačné elektrárne na fosílne palivá sa budujú najmä v blízkosti zdrojov palív: veľkých ložísk uhlia, rašeliny, bridlíc, ktoré minimálne náklady na dodávku paliva. Pri ich umiestňovaní je dôležitá ich blízkosť k spotrebiteľom energie, čo umožňuje skrátiť dĺžku elektrických prenosových vedení, hlavných potrubí pary, vody a straty v nich.

Pre IES využívajúce palivo nízkej kvality (lignit, rašelina, bridlica) je nevyhnutnou podmienkou blízkosť poľa. Pri použití kvalitného uhlia však môže byť jeho dodávka cenovo výhodná aj na veľké vzdialenosti, čo umožňuje vybrať si lokalitu na výstavbu CPP bližšie k spotrebiteľom energie. Pre IES na plyn a vykurovací olej nie je vzdialenosť k zdroju dodávky paliva taká dôležitá, pretože náklady na dodávku týchto druhov paliva sú výrazne nižšie ako v prípade uhlia, rašeliny alebo bridlice.

V podmienkach unifikovaných energetických sústav sa rozširujú možnosti výberu umiestnenia výkonných kondenzačných elektrární. Mali by byť umiestnené v blízkosti rieky, jazera alebo mora, aby sa zabezpečila minimálna dĺžka technickej vodovodnej komunikácie a znížili sa náklady na výstavbu hydraulických zariadení.

Polomer sanitárnej zóny pre IES je zvyčajne 500–1000 m; väčší rozmer je akceptovaný pri spaľovaní palív s vysokým obsahom popola a síry. Pri určovaní veľkosti sanitárnej zóny IES sa berie do úvahy prítomnosť ďalších podnikov v blízkosti lokality, ktoré už vytvárajú určitú úroveň (pozadie) znečistenia v oblasti. V prípade kontaminácie pozadia by rozmery zóny mali byť také, aby bola dosiahnutá celková úroveň obsahu škodlivé látky v atmosfére neprekročili súčasné normy.

Na majstrovský plán elektráreň, poloha hlavnej budovy predurčuje umiestnenie a dispozičné riešenie všetkých ostatných zariadení. Na obr. 4.5 je znázornený hlavný plán uhoľného IES s 300 MW blokmi, typický pre elektrárne s výkonom 2400 a 3000 MW s inštaláciou ôsmich resp. desiatich blokov.

Hlavná budova je umiestnená tak, aby turbínový priestor smeroval k vodnému zdroju; tým je zabezpečená minimálna dĺžka potrubí úžitkovej vody. Pri zásobovaní cirkulujúcou vodou s chladiacimi vežami je orientácia hlavnej budovy určená vhodnosťou trasovania elektrických vedení, železničných tratí a prírodnými podmienkami lokality, najmä smerom prevládajúcich vetrov. Chladiace veže sú zvyčajne umiestnené na strane stáleho konca hlavnej budovy, ktorý by mal byť orientovaný tak, aby stály koniec bol na záveternej strane. Vzdialenosť medzi chladiacimi vežami a hlavnou budovou, ako aj otvoreným rozvádzačom, je zvyčajne najmenej 100 m.

Distribučné zariadenia (RU) sú určené na príjem elektrickej energie zo zdrojov, jej návrat do sústavy alebo distribučnej siete. Rozvádzače rozvádzajú elektrickú energiu medzi ďalšie rozvodné zariadenia, rozvodne, výkonové transformátory atď. Pre elektrické zariadenia elektrární sa používajú vysokonapäťové rozvádzače; nízkonapäťové rozvádzače sa používajú v pomocných inštaláciách. Autor: dizajn Rozvádzače sa delia na uzavreté rozvádzače (ZRU), kedy sú všetky elektrické zariadenia umiestnené v špeciálnych budovách, otvorené rozvádzače (OSG) s umiestnením zariadení vonku v oplotenom areáli, kompletné rozvádzače (KRU), tvorené uzavretými kovové skrine so zariadeniami, prístrojmi a pomocnými zariadeniami v nich inštalovanými. Zariadenie vonkajšieho rozvádzača je určené na prevádzku s napätím 35 kV a vyšším a pozostáva zo zbernicových zariadení, olejových ističov, odpojovačov, výkonových a prístrojových transformátorov, ochranných zariadení, automatizácie a signalizácie.

Hlavné schémy elektrického zapojenia TPP sa vyberajú na základe schémy pripojenia a výkonu do energetického systému, pričom sa zohľadňuje celkový a jednotkový výkon inštalovaných jednotiek. Pri ich vývoji sa berú do úvahy tieto počiatočné údaje:

• napätia, pri ktorých sa vyrába elektrina TPP, harmonogramy zaťaženia, sieťové diagramy a počet liniek vychádzajúcich z elektrární, veľkosť výmenných tokov energie;
• skratové prúdy pre každý z vysokonapäťových rozvádzačov (VN), požiadavky na schému zapojenia pre stabilitu paralelnej prevádzky, požiadavky na reguláciu napätia na VJ, potreba inštalácie bočníkových tlmiviek;

• hodnota najväčšieho strateného výkonu pri poškodení ktoréhokoľvek ističa;
• použitie nie viac ako dvoch zvýšených napätí na TPP, ako aj možnosť použitia dvoch rozvádzačov rovnakého napätia s paralelnou prevádzkou týchto rozvádzačov cez okresné siete;
• možnosť vyčlenenia časti vlastných potrieb TE na napájanie z izolovaného zdroja v prípade systémových havárií.

V TPP s rozvádzačmi napätia generátora by celková kapacita transformátorov spájajúcich tieto rozvádzače s vysokonapäťovými rozvádzačmi mala zabezpečiť, aby sa všetok činný a jalový výkon dodával do siete zvýšeného napätia, mínus ich vlastné potreby, berúc do úvahy ročný harmonogram elektriny, spotreby tepla a v núdzových režimoch.

Pri voľbe počtu a celkového výkonu komunikačných transformátorov na rezervovanie záťaží pripojených k napäťovému rozvádzaču generátora elektrizačnou sústavou, keď vypadne z prevádzky iba jeden z generátorov pracujúcich na napäťovom rozvádzači generátora, sa použijú trojfázové transformátory alebo skupiny jednoduchých -fázové transformátory sú adoptované na TPP. Pri inštalácii trojfázových transformátorov do blokov je k dispozícii jedna rezerva pre osem blokov.

• Duálne reaktory slúžia na obmedzenie skratových prúdov pri rozvode elektriny pri napätí generátora. Pre rozvádzače s reagovaným vedením sa spravidla používajú schémy zbernica-spínač-reaktor-spínač-reaktor-linka.
• Každý generátor s výkonom 300 MW a viac je na strane vysokého napätia pripojený cez samostatné transformátory (na strane vysokého napätia sú zapojené dva agregáty alebo dva generátory sú pripojené k jednému transformátoru s deleným vinutím). Súčasne sú medzi každým generátorom a transformátorom inštalované prepínače.
• Pre rozvádzač s číslom pripojenia nie väčším ako štyri sa používajú schémy trojuholníka, štvoruholníka a mostíka. Pre rozvádzače s veľkým počtom pripojení pri napätí 330-750 kV a vyššom sa používajú tieto schémy:
• blok (generátor-transformátor-VL-RU znižovacia rozvodňa);
• s dvoma prípojnicovými systémami (SH), so štyrmi spínačmi pre tri okruhy (schéma „4/3“);
• s dvoma prípojnicovými systémami, s tromi spínačmi pre dva okruhy (jeden a pol okruh "3/2");
• blokové schémy generátor-transformátor-line (GTL) s vyrovnávacím-bypass polygónom;
• obvod s jedným alebo dvoma polygónmi s až šiestimi pripojeniami na každý polygón vrátane, prepojený dvoma prepojkami s prepínačmi v prepojkách.

Napäťové rozvádzače generátora sa vyrábajú s jedným systémom prípojníc, využívajúce rozvádzače a skupinové duálne tlmivky na napájanie spotrebiteľov.

Výkon moderných veľkých TPP s blokmi 500, 800, 1000, 1200 MW sa vykonáva pri napätí 220, 330, 500, 750 kV a vyššom.

Na obr. 4.6 je znázornená schéma zapojenia kogeneračnej jednotky s ôsmimi 300 MW blokmi a inštaláciou 1200 MW bloku pre rozšírenie. Bloky 1, 2, 3 dodávajú elektrickú energiu do rozvádzača 220 kV, vyrobeného podľa schémy s dvoma pracovnými a obtokovými zbernicovými systémami. Pri rozvoji elektrárne s nárastom počtu prípojok na prípojnice 220 kV sa člení jeden prípojnicový systém. Blok 4 spája rozvádzače 220 kV a 500 kV s autotransformátorom. Kombinované bloky 6, 5 a 7, 8 dodávajú elektrinu do rozvádzača 500 kV vyrobeného podľa šesťuholníkovej schémy a pri vývoji a inštalácii bloku 1200 MW - podľa obvodu ističa „3/2“ pre zapojenie (na obrázku je rozšírenie obvodu znázornené bodkovanou čiarou).

Pre CHP bola široko používaná schéma elektrického zapojenia s dvoma systémami prípojníc na strane generátora a vyšším napätím.

Nárast jednotkového výkonu turbogenerátorov používaných v CHPP (120, 250 MW) viedol k širokému využívaniu blokových schém elektrických zapojení. V diagrame znázornenom na obr. 4,7, 6-10 kV napäťové spotrebiče sú napájané reagovanými odbočkami z generátorov G1, G2, vzdialenejšie spotrebiče sú napájané cez hlboké vstupné rozvodne zo 110 kV zberníc. Paralelná prevádzka generátorov, vykonávaná pri vyššom napätí, znižuje skratový prúd na strane 6–10 kV. Spotrebiteľský rozvádzač má dve sekcie s automatickým prepínačom (ATS) na prepínači sekcií. V obvodoch generátora sú pre väčšiu spoľahlivosť napájania inštalované spínače B1, B2. Komunikačné transformátory T1, T2 musia byť konštruované na vydávanie všetkého prebytočného činného a jalového výkonu a musia byť vybavené prepínačom odbočiek. Transformátory blokov G3, G4 je možné vybaviť aj prepínačom odbočiek (znázornený bodkovanou čiarou), ktorý umožňuje zabezpečiť vhodnú napäťovú úroveň na zberniciach 110 kV pri vydávaní rezervného jalového výkonu kogeneračnej jednotky pracujúcej podľa k rozpisu tepla. Prítomnosť prepínača odbočiek pri zaťažení pre tieto transformátory umožňuje znížiť kolísanie napätia v pomocných inštaláciách.

Schémy zapojenia pre pomocné potreby

Okrem hlavných blokov - parných kotlov, turbín, generátorov, sú tepelné elektrárne vybavené veľkým počtom mechanizmov, ktoré obsluhujú alebo automatizujú prevádzku hlavných blokov a pomocných zariadení elektrárne. Všetky mechanizmy spolu s ich hnacími motormi, zdrojmi energie, vnútrostaničnými elektrickými sieťami a rozvádzačmi, elektrickými osvetľovacími zariadeniami sú súčasťou komplexu, ktorý sa bežne nazýva pomocná inštalácia. Na TPP inštalácia vlastných potrieb zahŕňa skladovanie paliva a mechanizmy zásobovania PHM (autovyklápače, vykladacie žeriavy, dopravníky, korčekové dopravníky, olejové čerpadlá, sitá, drviče), drvenie (mlyny uhlia, podávače surové uhlie, mlynské ventilátory, šneky, podávače prachu), ťah (dúchacie ventilátory, odsávače dymu, recirkulačné odsávače dymu), mechanizmy turbínového priestoru (čerpadlá na prívod kondenzátu, cirkulačné ejektorové čerpadlá, čerpadlá na čistenie kondenzátu, čerpadlá pre mazacie a riadiace systémy ložísk), chemická voda liečbu a množstvo ďalších.

Okrem uvedených mechanizmov, ktoré slúžia hlavnému technologickému procesu, majú elektrárne pomocné mechanizmy: čerpadlá procesnej vody, požiarne čerpadlá, kompresorové agregáty, motorgenerátory na nabíjanie batérií atď.

Spoľahlivosť prevádzky pomocných mechanizmov do značnej miery určuje spoľahlivosť stanice ako celku. V závislosti od úlohy v technologickom procese stanice sú hlavné mechanizmy vlastných potrieb rozdelené na zodpovedné a nezodpovedné. Zodpovedné sú mechanizmy, ktorých ukončenie aj na krátky čas vedie k zníženiu produktivity alebo odstaveniu hlavných blokov elektrárne. Obehové čerpadlá, kondenzátne čerpadlá, olejové čerpadlá parných turbín, napájacie čerpadlá kotlov, odsávače dymu, dúchadlá, podávače prachu atď. patria k najzodpovednejším mechanizmom za vlastné potreby. Medzi nezodpovedné mechanizmy patria mechanizmy, ktorých prerušenie prevádzky na určitý čas nespôsobí pokles výkonu elektrickej alebo tepelnej energie.

Elektromotory slúžia na pohon mechanizmov podľa vlastných potrieb. Parný pohon sa používa pre vysokorýchlostné výkonné napájacie čerpadlá jednotiek s nadkritickými parametrami pary.

Maximálny príkon pomocných mechanizmov závisí od typu a výkonu TPP, od druhu a kvality paliva, spôsobov jeho spaľovania a parametrov pary. Od správnej voľby výkonu mechanizmov, výkonu elektromotorov a účinnosti udržania prevádzkového režimu zariadenia v prevádzke závisí aj spotreba elektrickej energie pre vlastnú potrebu 3–14 % a spotreba tepelná energia je 3–10 %.

Ako všetci zodpovední spotrebitelia elektriny 1. kategórie, aj schémy pomocného napájania majú redundanciu, ktorá zabezpečuje neprerušované napájanie automatickým zapnutím záložné napájanie(AVR). Redundanciu je možné realizovať v implicitnej forme (obr. 4.8), kedy je záložným aj pracovný pomocný transformátor.

V tomto prípade sa každý pracovný transformátor vyberá z hľadiska výkonu z podmienky zásobovania všetkých pomocných potrieb TPP. Takéto schémy redundancie sa používajú na TPP s veľmi nízkym výkonom. Explicitné môže byť aj redundantné napájanie pre pomocné potreby KVET so zbernicami napätia generátora (obr. 4.9). V tomto prípade je pre množstvo pracovných pomocných transformátorov k dispozícii jeden rezervný pomocný transformátor (PRTSN), ktorý sa automaticky zapne pre tú časť pomocných potrieb, v ktorej je pracovný pomocný transformátor vypnutý. Na každých šesť pracovných transformátorov (riadok) je akceptovaný jeden PRTSN.

Voľba výkonu pracovného transformátora pomocných potrieb bloku je založená na výpočte skutočného zaťaženia pomocných sekcií (blok a obecná stanica, pripojených na pomocné zbernice bloku). Viacero motorov je v rámci bloku alebo niekoľkých blokov redundantných (rezervný budič), niektoré mechanizmy pracujú periodicky (čerpadlo na umývanie kyseliny, požiarne čerpadlá atď.). Rozbehové transformátory vlastnej potreby sa z hľadiska výkonu rovnajú najväčšiemu pracovnému.

V prípade úplnej dlhodobej (viac ako 30 min.) straty napätia na výkonovej frekvencii spojenej s haváriami, TPP zabezpečuje spoľahlivé napájanie z neblokovej časti stanice (ak existuje) z najbližších elektrární alebo havarijného stavu. dieselgenerátorové alebo plynové turbínové agregáty týchto spotrebiteľov: elektromotory blokovacích mechanizmov, akumulátory, prístrojové vybavenie, núdzové osvetlenie.

Batérie sa používajú ako zdroje jednosmerného prúdu na TPP, ktoré sú samostatným zdrojom jednosmerného prúdu, ktorý je schopný napájať svojich spotrebiteľov v prípade havárie na stanici. Spotrebitelia, ktorí sú povinní pracovať za akýchkoľvek podmienok (vrátane núdzových), sú nimi kŕmení. Medzi takýchto spotrebiteľov patria riadiace obvody pre spínače rozvádzačov všetkých napätí, riadiace obvody pre spínacie zariadenia motorov pre pomocné mechanizmy 0,4 kV, poplachové obvody, automatizácia, reléová ochrana, núdzové osvetlenie, núdzové čerpadlá pre riadiace systémy a mazanie turbínových jednotiek. V TPP s jednotkami 300 MW a viac je pre každú jednotku k dispozícii jedna akumulátorová batéria a jedna alebo dve všeobecné staničné batérie. V jednosmerných obvodoch je zabezpečená možnosť vzájomnej redundancie výkonu.

Pre dobíjacie batérie sa spravidla používajú olovené stacionárne batérie typu C alebo CK (pre krátkodobé výboje vysokým prúdom).

Všetky staničné batérie sú prevádzkované v režime stáleho dobíjania. V tomto ohľade je pre každý z nich k dispozícii samostatná nabíjačka. Na nabíjanie všetkých batérií je nainštalovaná jedna nabíjacia jednotka pre celú stanicu.

Miesto pre otvorený rozvádzač (OSG) sa zvyčajne prideľuje zo strany turbínového priestoru a niekedy aj zo strany stáleho konca hlavnej budovy.

V chladiacom systéme Generátor v IES zvyčajne používa vodík. Keďže vodík je výbušný, jeho skladovanie sa odoberá mimo územia hlavnej budovy a niekedy aj mimo územia stanice. Skladuje sa v špeciálnych kontajneroch - vodíkových prijímačoch. Pomocné a pomocné zariadenia IES sú na územnom pláne umiestnené tak, aby bola zabezpečená minimálna dĺžka železničných a cestných trás.

Chemický systém úpravy vody. Na prípravu správnej kvality napájacej a prídavnej vody je v elektrárni inštalovaný systém chemickej úpravy vody (CWT), ktorý spravidla obsahuje čističe, mechanické filtre (sulfónované uhlíkové alebo predpraná celulóza), filtre. na odsoľovanie vody (Na, H - katiónová a aniónová výmena). Zariadenie systému CWT sa nachádza v chemickej dielni IES, umiestnenej v samostatnej budove alebo v kombinovanej pomocnej budove IES. Okrem CWT sa pri prevádzke energetických jednotiek s prietokovými kotlami upravuje kondenzát v blokovom odsoľovacom zariadení (BOU), ktorý zahŕňa mechanické filtre, filtre so zmiešaným lôžkom a regeneračné filtre na regeneráciu katexu a výmenníka aniónov. .

Technické zásobovanie vodou.

Pre normálnu prevádzku elektrární je potrebná spoľahlivá a neprerušovaná dodávka vody. Spotrebiteľmi vody v IES sú turbínové kondenzátory a procesné kondenzátory, chladiace systémy ložísk zariadení, systémy úpravy vody a hydraulického odstraňovania popola a trosky, početné pomocné výmenníky tepla a systémy. Štruktúra systému technického zásobovania vodou elektrárne zahŕňa: zdroj vody, vstupné a výstupné kanály (vodovody), čerpadlá, chladiče vody. Podľa schémy komunikácií a spôsobov chladenia vody sú systémy rozdelené na priame, reverzné a zmiešané.

Systém sa nazýva prietokový, keď sa všetka voda pre elektráreň odoberá z prírodného zdroja (rieka, jazero alebo more) a po použití sa vypúšťa do rovnakého zdroja. Miesto vypúšťania sa volí po prúde, ak je zdrojom rieka, a na mieste vzdialenom od plota, ak je zdrojom jazero alebo more. Komunikačná schéma prietokového systému je znázornená na obr. 4.10.

Voda zo zdroja do elektrárne je privádzaná cez tlakové potrubia alebo gravitačné kanály. Pri tlakovom napájaní je na brehu zdroja vybudovaná čerpacia stanica, z ktorej sú vyvedené železobetónové alebo kovové potrubia do hlavnej budovy. Z potrubí do každej turbíny sú vyrobené vetvy. Pri značnej vzdialenosti elektrárne od zdroja, ako aj pri veľkom výškovom rozdiele medzi kondenzátormi a hladinou vody v zdroji je vybudovaná doplnková čerpacia stanica.

Pri rovinatom teréne je voda privádzaná do hlavnej budovy gravitačnými kanálmi. V tomto prípade sa pri hlavnej budove buduje centrálna čerpacia stanica. Týchto staníc môže byť niekoľko, ak je elektráreň postavená v radoch.

Odpadová voda sa vypúšťa cez uzavreté podzemné kanály, ktoré prechádzajú do otvorených kanálov.

Možnosti využitia priamoprúdového systému sú dané legislatívou krajiny, podmienkami ochrany životného prostredia, parametrami toku rieky. Vodný zákonník Ukrajiny zakazuje používanie systémov technického zásobovania vodou s priamym prietokom.

Najpoužívanejší systém zásobovania obehovou vodou je ten, keď sa rovnaký objem vody používa opakovane, čo si vyžaduje len malé doplnenie (príkrm) na doplnenie strát vody. Tento systém je uzavretý okruh pozostávajúci z vodného chladiča, čerpadiel a potrubí.

V moderných veľkých tepelných elektrárňach sa používajú systémy zásobovania obehovou vodou, ako aj zmiešané. Najčastejšie používané chladiče sú umelé nádrže, chladiace veže a rozprašovacie bazény. Príkladná schéma so zásobníkom-chladičom je znázornená na obr. 4.11.

Ekonomicky výhodnejšie je usporiadanie zásobníkového chladiča, ktoré zabezpečuje nižšiu teplotu chladenej vody a hlbšie vákuum v kondenzátoroch turbíny. V systémoch s chladiacimi vežami sa plocha odcudzenej pôdy zmenšuje, avšak priemerná ročná teplota chladenej vody po odparovacích chladiacich vežiach a neodvolateľná spotreba vody je vyššia ako v cirkulačných systémoch s nádržami. V schéme rozprašovacieho bazéna sa neodvolateľne zvyšuje spotreba vody. Na zásobovanie TPP technickou vodou s výkonom 1 mil. kW je teda ročne potrebných v priemere 0,9 km3 vody, z ktorej hlavná časť (až 95 %) sa spotrebuje na chladenie turbínových kondenzátorov. Pri cirkulačnom systéme zásobovania vodou by sa malo asi 5 % z celkového objemu doplniť čerstvou vodou, aby sa kompenzovali nenávratné straty vody v technologickom cykle TPP (hlavne kvôli odparovaniu) a aby sa chladiaci systém prečistil, aby sa v ňom zachoval prijateľný soľný režim. . Pri odkalovaní sa odkalená voda vypúšťa do vodných útvarov (rieka alebo nádrž), do ktorých sa s touto vodou dostávajú sírany, chloridy atď.. V cirkulačnom systéme s odparovacími chladiacimi vežami predstavujú nenávratné straty vody 1,5–2 % z celkovej vody. spotreba.

Technické zásobovanie elektrární vodou úzko súvisí s problémom ochrany životného prostredia. Vypúšťanie ohriatej vody (s vysokým obsahom solí pri fúkaní) do vodárenského zdroja alebo odvádzanie tepla ochladenej vody v atmosfére môže nepriaznivo ovplyvniť ekologickú situáciu v okolí.

Pri výbere systémov technického zásobovania vodou zásadná podmienka je minimalizovať negatívne vplyvy na životné prostredie.

Spotreba paliva v elektrárňach

Úspora paliva elektrární je komplex technologicky pripojených zariadení, mechanizmy a konštrukcie používané na prípravu a dodávku paliva do kotolne. Štruktúra spotreby paliva a použitého zariadenia sú odlišné pri použití pevných, kvapalných a plynné palivo. Komplex je realizovaný formou kontinuálnej výrobnej linky, ktorej začiatkom je prijímacie a vykladacie zariadenie a koncom je hlavná budova, kam sa dodáva pripravené palivo. Zásobovanie paliva a palivové zariadenia sú umiestnené na strane kotolne nie bližšie ako 200–250 m od hlavnej budovy. Minimálna vzdialenosť je určený prípustným uhlom elevácie dopravníkov prívodu paliva.

Dodávka paliva je kombinovaná s rôznymi fázami jeho prípravy, ako aj so skladovaním, vážením a odberom vzoriek. Súhrn všetkých operácií sa nazýva spracovanie paliva.

Príprava tuhého paliva spočíva v jeho vysušení a rozomletí na rozmer nie väčší ako 25 mm a zbavení cudzích predmetov. Kvapalné palivo v procese prípravy je filtrované cez mriežky, ohrievané a privádzané do kotolne pri presne definovaných teplotách a tlakoch. Príprava plynového paliva prakticky nevyžaduje.

Spracovanie paliva, ako hlavná úloha palivového hospodárstva, pozostáva z týchto hlavných operácií: príjem paliva a organizovanie jeho kontroly z hľadiska množstva a kvality; vykladanie prichádzajúcich vozňov; včasná a neprerušovaná dodávka paliva do zásobníkov kotolne a pri použití plynu a vykurovacieho oleja - do horákov parných kotlov; odstraňovanie náhodných kovových a nekovových predmetov z paliva a mletie kúskov tuhého paliva na veľkosť 15–25 mm; skladovanie PHM v skladoch (okrem plynu). V CPP využívajúcich ako palivo uhlie, rašelinu, bridlicu, palivové hospodárstvo pozostáva z železničných tratí v blízkosti stanice (traťových zariadení), vykladacieho zariadenia, dodávky paliva, budovy na drvenie, bunkrov v hlavnej budove a skladu. V oblastiach s kontinentálnym podnebím a so systematickým dojazdom vagónov so zamrznutým palivom sa okrem uvedených zariadení buduje aj rozmrazovacie zariadenie.

Typická spotreba paliva IES na uhlie je znázornená na obr. 4.12. Palivo sa zvyčajne dodáva po železnici. Prichádzajúce vozne s palivom sú privádzané do vykladacieho zariadenia vybaveného vozňovými vyklápačmi. Pred vykladacie zariadenie sú inštalované vozíkové váhy na určenie množstva prichádzajúceho paliva. Pri vykladaní sa uhlie nasype do prijímacej násypky a podávačom sa privádza na prvý prívodný dopravník paliva.

Vo vykladači palivo prechádza prvou fázou prípravy, ktorá spočíva v jeho rozdrvení na kúsky s veľkosťou 200–300 mm. Veľké kusy uhlia sa zadržiavajú na rošte, ktorý pokrýva hornú časť násypky, a drvia sa pomocou drviaceho a frézovacieho stroja (CFM). Na rošte sa zachytia aj veľké cudzie predmety, ktoré sa následne odstránia. Pri absencii DFM sa hrubé mletie uhlia vykonáva pomocou kotúčových drvičov inštalovaných medzi podávačom a dopravníkom prívodu paliva.

Z vykladača sa uhlie dostáva do prepravnej jednotky, odkiaľ môže byť odoslané do skladu alebo drviacej komory. V drviacom kryte sú inštalované kladivové drviče, ktoré drvia uhlie na kusy. Pred drviče sú inštalované sitá, pomocou ktorých sa okrem drvičov podáva aj uhlie, ktoré si nevyžaduje mletie.

Pri pohybe po dopravníku sa palivo uvoľňuje z náhodných kovových predmetov. Kov sa zachytáva pomocou závesných a kladkových elektromagnetov (separátorov kovov).

Z budovy drviča je uhlie dopravované do hlavnej budovy na vodorovný dopravník a odtiaľ je sypané do zásobníkov surového uhlia parných kotlov.

Diagram ukazuje sklad paliva, kde sa ako prekládkové mechanizmy používajú škrabáky a buldozéry. Zo skladu je uhlie podávané do násypky dopravníka, pomocou ktorej sa uhlie dostáva do prekládkovej jednotky a následne do drviaceho telesa. Sklady sú vybavené aj nakladacími žeriavmi, rotačnými nakladačmi a zakladačmi. Množstvo paliva, ktoré je možné prijať, spracovať a pripraviť na spaľovanie alebo skladovanie, charakterizuje výkonnosť palivovej hospodárnosti. Určujúcou výkonovou charakteristikou je celková spotreba paliva všetkými kotlami pri menovitom zaťažení TPP so zohľadnením korekcií na nerovnomernú dodávku paliva a odstávku zariadenia.

Bunkre hlavnej budovy slúžia na vytváranie zásoby paliva a jeho priebežný výdaj pri zastavení dodávky paliva. Vyrábajú sa vo forme 4-hranného hranolu, prechádzajúceho v spodnej časti do zrezaného ihlana (lievika), ktorý má na konci výstupný otvor. Objem zásobníkov sa počíta na 4–6 hodinovú zásobu paliva.

Sklady slúžia na vytvorenie zásoby paliva v prípade prerušenia jeho dodávky. Sklad plní aj úlohu vyrovnávacej nádrže, ktorá umožňuje vyrovnávať nerovnomernú dodávku paliva.

Skladovacia kapacita sa volí v závislosti od kapacity IES, druhu paliva a vzdialenosti od dodávateľa. Pre uhoľné IES sa skladovacia kapacita počíta na 30-dňovú dodávku. Ak je vzdialenosť k dodávateľovi menšia ako 100 km, sklad sa znižuje na 2 týždne.

Farma vykurovacieho oleja je komplex zariadení a štruktúr určených na príjem, skladovanie, prípravu a dodávku vykurovacieho oleja do kotolne. Hlavnými predmetmi hospodárstva vykurovacieho oleja sú: prijímacie a vykladacie zariadenie, sklad (sklad), čerpacia stanica, ropovody. Tieto objekty spolu s vykurovacími olejovými potrubiami tvoria technologickú schému, ktorej typický pohľad je na obr. 4.13.

Hlavné zariadenie na vykurovací olej sa zvyčajne nachádza mimo územia CES nie bližšie ako 500 m od najbližšieho sídla. Je to diktované protipožiarnymi opatreniami a snahou zlepšiť ukazovatele hlavného plánu IES. Na miesto sa privádza elektrické vedenie, buduje sa železničná trať a diaľnica. Všetky zariadenia na mazanie sú vybavené spoľahlivou ochranou pred bleskom.

Vykurovací olej sa do IES dodáva železničnou, vodnou alebo potrubnou dopravou a vypúšťa sa do zbernej nádrže. Filtre sú inštalované v zásobníkoch pred nádržami hrubé čistenie, slúžiace na oddialenie cudzích predmetov. Z prijímacích nádrží je vykurovací olej prečerpávaný do hlavných skladovacích nádrží, ktoré slúžia na vytvorenie zásoby vykurovacieho oleja.

Zo skladovacích nádrží je vykurovací olej privádzaný samospádom alebo pomocou čerpadiel do objektu čerpacej stanice, kde sú inštalované čerpadlá, výmenníky tepla a jemné filtre. Tu sa vykurovací olej zahrieva, čistí a pod nastavený tlak sa privádza do kotolne.

Technologická schéma zabezpečuje recirkulačné vedenia vykurovacieho oleja, ktoré zabezpečujú jeho nepretržitý pohyb potrubím v potrubiach. Tým sa zabráni jeho zamrznutiu pri zastavení kotlov.

Vykurovací olej v elektrárňach sa používa nielen ako hlavné, ale aj ako pomocné palivo na zapaľovanie kotlov na tuhé palivá. V závislosti od účelu vykurovacieho oleja sa na IES buduje buď hlavné, alebo podpaľovacie zariadenie na vykurovací olej. Hlavná ekonomika sa počíta na dodávku takého množstva vykurovacieho oleja, ktoré zabezpečuje prevádzku všetkých kotlov s menovitým zaťažením; podpaľovanie - len pre súčasné podpaľovanie dvoch kotlov do zaťaženia rovnajúceho sa 30% nominálneho.

Na zabezpečenie spoľahlivosti dopravy vykurovací olej sa musí zahrievať počas celej dráhy svojho pohybu. Primárny ohrev na teplotu 35–45°C sa vykonáva v prijímacom a vykladacom zariadení pri vykladaní z nádrží a pohybe po gravitačných vanách. Vykurovací olej sa v nádržiach zahrieva až na 90 °С. Konečný ohrev na teplotu 120–150 °C, zvolenú podľa podmienok pre rozstrekovanie vykurovacieho oleja v dýzach horákových zariadení kotlov, sa vykonáva v ohrievačoch, ktoré sú inštalované v čerpacej stanici.

Tlak vykurovacieho oleja v potrubí, cez ktoré sa dodáva do kotolne, sa volí v závislosti od typu trysiek. Kvalitná atomizácia mechanickými tryskami je zabezpečená pri tlaku 3–4,5 MPa; para - 0,5–1,0 MPa. Tlak 3–4,5 MPa je spoľahlivo zabezpečený len vtedy, keď sú dve skupiny čerpadiel zapojené do série. V prvom stúpne tlak na 1–1,5 MPa, v druhom na vopred stanovenú hodnotu. Jednostupňový nárast tlaku je nespoľahlivý kvôli výskytu kavitačných javov a poruche čerpadiel.

Prijímacím a vykladacím zariadením je úsek koľajovej trate so sklzom medzi koľajnicami, kde sa vypúšťa vykurovací olej z nádrží. Žľab je železobetónový s kovovým opláštením a miernym sklonom dna smerom k prijímacím nádržiam. Parné potrubia sú položené pozdĺž spodnej časti žľabu na ohrev vykurovacieho oleja.

Na urýchlenie vypúšťania sa vykurovací olej v nádržiach ohrieva parou pri tlaku 1–1,2 MPa, privádzanou do nádrže cez horné hrdlo. V niektorých CPP sa na tento účel používajú vykurovacie zariadenia konštruované podľa typu rozmrazovacích zariadení.

Nádrže slúžia na príjem a skladovanie vykurovacieho oleja. Celková kapacita nádrží v sklade je vypočítaná na 15-dňovú dodávku, ak je vykurovací olej dodaný do železnice a je hlavným palivom. Pri dodaní potrubím je zásoba poskytovaná na 3 dni. Ak je vykurovací olej štartovacím palivom, poskytuje sa 10-dňová rezerva. Na zabezpečenie technologickej spoľahlivosti spracovania a dodávky vykurovacieho oleja do kotolne sú v sklade inštalované minimálne tri nádrže.

Nádrže sú vyrobené z kovu alebo železobetónu. Ich vyhotovenie môže byť zemné, podzemné alebo polopodzemné. V nádržiach sa vykurovací olej ohrieva parnými povrchovými výmenníkmi tepla a recirkuláciou horúceho vykurovacieho oleja. Para sa do ohrievačov privádza pod tlakom 0,5–0,6 MPa.

Vykurovací olej sa skladuje v nádržiach pri teplote 70–90°C. Pre zníženie tepelných strát do okolia sú steny zemných nádrží pokryté tepelnou izoláciou vo forme rohoží z minerálna vlna s opláštením z vonkajšej strany cínom alebo nanesením vrstvy azbestocementovej omietky.

Čerpacie stanice nafty sú postavené ako samostatná budova s ​​miestnosťami pre čerpadlá, vzduchotechnické zariadenia, ovládací panel a rozvádzač. Z technologického zariadenia v čerpacej stanici vykurovacieho oleja sú inštalované čerpadlá, filtre, ohrievače a zariadenia na zachytávanie a úpravu vôd kontaminovaných ropou.

Na čerpanie vykurovacieho oleja sa používajú špeciálne čerpadlá. V čerpacej stanici vykurovacieho oleja sú inštalované odstredivé čerpadlá s horizontálnym hriadeľom a v nádržiach sú inštalované axiálne čerpadlá. ponorný typ. Tieto aj iné majú elektromotory s utesneným krytom.

Hrubé filtre sa vyrábajú vo forme mriežok s článkami 10 × 10 mm2. Jemné čistenie vykonávané v kazetových filtroch cez mriežky s bunkami s rozmermi 1 × 1 mm2.

Na dohriatie vykurovacieho oleja na teplotu 120–150°C sa používajú dvojdielne rúrkové výmenníky tepla. Cez potrubia sa pohybuje palivový olej a do medzikružia sa privádza para s tlakom 1–1,2 MPa.

Miestnosť čerpacej stanice vykurovacieho oleja patrí do kategórie výbušných predmetov. Preto sú všetky elektrické armatúry a elektromotory odolné voči výbuchu. Na sacom a výtlačnom potrubí vykurovacieho oleja, 10–15 m od budovy čerpacej stanice, uzatváracie ventily. Ekonomika podpaľovacieho vykurovacieho oleja je spravidla kombinovaná so skladom olejov a palív a mazív.

Úspora paliva IES na plynové palivo pozostáva z plynového distribučného bodu (HDP) a plynovodného systému. Plyn je dodávaný do distribučného miesta plynu z distribučnej stanice umiestnenej mimo IES a napojenej na hlavný plynovod. Tlak plynu pred miestom rozvodu plynu je 1–1,2 MPa a po hydraulickom štiepení 0,05–0,12 MPa. Príprava plynu na spaľovanie spočíva v jeho očistení od prachu a zabezpečení požadovaného tlaku pred horákmi.

Schéma miesta rozvodu plynu (obr. 4.14) zabezpečuje inštaláciu vláknitého filtra na odprašovanie plynu, automatického regulátora tlaku plynu, zariadení na meranie tlaku a prietoku plynu, uzatváracie ventily, ako aj obtokové vedenie na prívod plynu do kotolne pri opravách na rozvodniach plynu.

Distribučné miesta plynu na výkonných IES sú umiestnené v samostatnej budove, ktorá pozostáva z dvoch miestností: hlavnej, kde sú nainštalované všetky armatúry a zariadenia, a pomocnej, určenej na inštaláciu vykurovania a vetrania. Pri CPP s výkonom do 1200 MW je zvyčajne vybudované jedno distribučné miesto plynu, pri väčšom výkone môžu byť dve a viac.

Pokládka všetkých plynovodov na území IES sa vykonáva na zemi na železobetónových resp kovové nadjazdy. Plyn z rozvodu plynu do hlavného radu kotolne a z neho do kotlov je privádzaný jedným plynovodom. Na výstupoch do kotlov sú inštalované uzatváracie a regulačné ventily s diaľkovým ovládaním, ako aj zariadenie na meranie prietoku plynu. Na všetkých koncových bodoch plynovodov sa vyrábajú preplachovacie vedenia s tesnými armatúrami, ktoré slúžia na odvod plynu z potrubí pri opravách.

Na zabezpečenie opravárenských prác TPP vyžadujú stlačený vzduch, kyslík a plyn. Na to existuje špeciálny rozvetvený napájací systém pre tieto médiá. Systém stlačeného vzduchu je obsluhovaný kompresorovou stanicou, pričom kyslík je dodávaný z dusíkovo-kyslíkovej stanice.

Organizácia riadenia technologických procesov v tepelných elektrárňach. Zabezpečenie spoľahlivého a efektívneho fungovania všetkých nástrojov kontroly a riadenia a zariadení, ktoré slúžia, závisí od mnohých faktorov a jedným z nich je organizácia riadenia na TPP. Organizáciou riadenia na TPP sa rozumie taká štruktúra vzťahov medzi objektmi riadenia, prevádzkovateľom a prostriedkami kontroly a riadenia, ktorá zabezpečuje vedenie technologického procesu s danými technologickými ukazovateľmi.

Takáto štruktúra je založená na jednej strane na psychologických údajoch človeka (operátora), na druhej strane na technických a ekonomických faktoroch, ktoré charakterizujú objekt a riadiaci systém. Medzi prvé patria: technická kvalifikácia a skúsenosti operátora, jeho zaškolenie, rýchlosť reakcie na prijaté informácie o stave objektu a priebehu procesu a únava. Medzi druhé patrí typ TPP (blokový alebo zosieťovaný), zložitosť zariadení a technologických schém, úroveň automatizácie zariadenia atď.

Blokové TPP sa vyznačujú riadením všetkých zariadení zaradených do bloku operátorom z blokového ovládacieho panela (BCR).

Samotný objekt má významný vplyv na organizáciu riadenia: jeho konštrukčná zložitosť, technologická schéma, ako aj statické a dynamické charakteristiky. Energetické zariadenia - kotly, turbíny, generátory, čerpadlá atď. - možno zaradiť medzi najzložitejšie celky. To platí vo všeobecnosti aj pre pohonnú jednotku, ktorá je komplexom uvedených zariadení spojených jediným technologickým procesom.

Samotné bloky sa dajú rozdeliť aj podľa stupňa náročnosti. Napríklad jednotka bubnového kotla na plyn alebo olej je jednoduchšia ako viacpec alebo viackaskádový prietokový kotol, ktorý spaľuje tuhé palivo.

Úroveň automatizácie tepelných elektrární má veľký vplyv na organizáciu riadenia energetických zariadení.

Na základe moderné požiadavky, riadiaci systém automaticky pripravuje komplexné informačné dáta pre personál, je schopný hľadať optimálne riešenia pri spúšťaní a bežnej prevádzke pohonnej jednotky, chrániť zariadenia pred poškodením a predchádzať nehodám. Táto úroveň si vyžaduje rozsiahle zavedenie výpočtových zariadení.

Organizácia riadenia TPP úzko súvisí s prijatým systémom kontroly pre energetické zariadenia blokov, čo je komplex technických prostriedkov na kontrolu, zhromažďovanie, spracovanie a prezentáciu informácií týkajúcich sa zariadenia a medzi sebou navzájom tak, aby s ich pomocou môže personál ovládať zariadenie vo všetkých režimoch jeho prevádzky.

Na moderných TPP je riadiaci systém automatizovaný a má spravidla dve úrovne: prvou je automatizovaný systém riadenia procesov (APCS), ktorý zabezpečuje riadenie jednotlivých blokov, skupín blokov alebo energetického bloku. Druhou úrovňou je automatizovaný riadiaci systém pre tepelnú elektráreň ako celok (ACS TPP), ktorý umožňuje personálu čo najefektívnejšie a najefektívnejšie riadiť nielen elektráreň, ale aj hospodársku činnosť TE.

Systém riadenia energetického zariadenia jednotky je znázornený na obr. 4.15. Zahŕňa tieto podsystémy: informácie; alarmy; diaľkové a automatické ovládanie; automatická regulácia; technologická ochrana a blokovanie.

Informačný subsystém zabezpečuje kontinuálny zber, spracovanie a prezentáciu informácií o prevádzke a stave zariadení a priebehu technologického procesu, získavanie pomocných informácií potrebných pre štúdium situácie, ako aj pre zostavovanie technických správ a výpočet technických a príp. ekonomické ukazovatele prevádzky TPP.

Podsystém alarmu zahŕňa zariadenia, ktoré poskytujú prevádzkové informácie o narušení v procesnom režime alebo o prevádzke jednotiek pomocou svetelných resp zvukové signály. Alarm má tieto hlavné funkcie: upozorniť personál na narušenie prevádzkových režimov objektu alebo na núdzovú situáciu; poskytnúť pochopenie príčiny toho, čo sa deje, a prispieť k vylúčeniu chybných činov, urobiť správne rozhodnutie pre konanie v súčasných podmienkach.

Na TPP sa signalizácia používa na dva účely: technologický a havarijný.

Technologický alarm sa používa na varovanie personálu pred odchýlkou ​​prevádzkových parametrov od stanovených limitov a porušením procesného režimu; patrí sem aj signalizácia činnosti ochrán.

Núdzová signalizácia dáva personálu predstavu o stave mechanizmov (funguje, nefunguje, núdzové zastavenie, zapnutie zálohy atď.).

Subsystémy diaľkového a automatického riadenia vykonávajú diskrétny účinok na elektrifikované pohony mechanizmov a uzatváracích a regulačných ventilov umiestnených na rôznych miestach pohonnej jednotky, a to diaľkovo z riadiacej stanice alebo automaticky podľa určených logických programov. Na moderných TPP dosiahlo diaľkové ovládanie vysoký stupeň centralizácie: asi 80 % pohonov ventilov a 90 % pomocných zariadení je ovládaných z blokových alebo skupinových panelov. Diaľkové ovládanie môže byť individuálne alebo skupinové.

Skupinové ovládanie umožňuje vydať príkaz buď súčasne viacerým pohonom (napríklad viacerým ventilom na paralelných paro-vodných dráhach kotla), alebo jednému pohonu skupiny funkčne prepojených mechanizmov s ďalším vývojom príkazu podľa konkrétny program.

Ďalším vývojom riadenia skupín sú hierarchické systémy riadenia funkčných skupín.

Automatický riadiaci subsystém je jednou z najdôležitejších častí riadiaceho systému, pretože tvorí základ pre automatizáciu výrobné procesy a je najvyššou úrovňou. Automatické riadenie zvyšuje efektivitu inštalácie, zvyšuje spoľahlivosť jej prevádzky a zvyšuje produktivitu personálu. V schémach automatického riadenia energetických zariadení možno rozlíšiť štyri hlavné skupiny regulátorov.

Do prvej skupiny patria obzvlášť zodpovedné regulátory, ktoré zabezpečujú spoľahlivosť blokov. Funkcie takýchto regulátorov nie je možné nahradiť ručným zásahom operátora a ich porucha zvyčajne vedie k zastaveniu jednotky (napríklad regulátora otáčok turbíny).

Do druhej skupiny patria regulátory režimov, ktoré zabezpečujú priebeh procesu (napríklad regulátory spaľovania, regulátory teploty pary). Ich vypnutie zvyčajne nespôsobí zastavenie jednotky, pretože reguláciu, aj keď je menej hospodárna, možno vykonať manuálne.

Do tretej skupiny patria spúšťacie regulátory, ktoré zabezpečujú udržiavanie potrebných parametrov pri spúšťaní bloku. Tieto regulátory sa nezúčastňujú normálnej prevádzky.

Nakoniec štvrtú skupinu tvoria miestne regulátory, ktoré zabezpečujú reguláciu pomocných procesov, napríklad hladiny vody v odvzdušňovačoch, ohrievačoch atď.

Všeobecnou úlohou automatického riadenia je udržiavať optimálne podmienky tok akéhokoľvek technologického procesu bez ľudského zásahu. V tepelných elektrárňach tieto podmienky zahŕňajú súlad medzi elektrickým zaťažením turbogenerátora a výkonom parogenerátora (v blokové inštalácie), udržiavanie tlaku a teploty pary v rámci špecifikovaných limitov; ekonomické spaľovanie paliva; prispôsobenie výkonu kŕmnej stanice záťaži parogenerátorov, ako aj udržanie stabilných hodnôt parametrov množstva pomocných procesov.

Technologický ochranný a blokovací subsystém je široko používaný na ochranu zariadení pred poškodením a predchádzanie nehodám. Na elektrických zariadeniach (elektromotory, generátory, transformátory) sa používajú ochrany proti preťaženiu, prepätiu, prúdu, blesku a iné. Ochrana tepelno-mechanických zariadení sa začala rozvíjať v súvislosti s masívnym uvádzaním veľkých energetických jednotiek do prevádzky. Počet ochrán a zložitosť ich konštrukcie do značnej miery závisia od konštrukčných prvkov a spoľahlivosti hlavného zariadenia. Pre správnu činnosť zariadení TPP veľký význam má včasné a presná definícia hlavné príčiny fungovania ochrany. Na tento účel sa používajú svetelné a zvukové alarmy a systémy na určenie základnej príčiny činnosti ochrany.

Štruktúra organizácie riadenia na TPP blokového typu je znázornená na obr. 4.16. Obsahuje:

• centrálny ovládací panel TPP (TSCHU), ktorý je miestom pre službu inžiniera závodu (DIS);
• blokové ovládacie panely (MSC) - umiestnenie operátorov bloku (Op) spojených so službukonajúcim inžinierom stanice;
• miestne ovládacie panely (LSC) pre všeobecné staničné zariadenia, zásobovanie palivom a chemickú úpravu vody so stálou obsluhou a čerpanie vykurovacieho oleja, kompresor a elektrolýzu, obsluhované traťovými majstrami (Ob).

Centrálny ovládací panel sa používa na ovládanie prvkov komunikácie s energetickým systémom a z neho sa vykonávajú:

• ovládanie odpojovačov vedenia a prípojníc všetkých vysokonapäťových rozvádzačov a autotransformátorov pre komunikáciu medzi vysokonapäťovými rozvádzačmi (RU) a ich ovládaním;
• manuálna synchronizácia na zbernicových zariadeniach a prepínačoch autotransformátorov na komunikáciu medzi vysokonapäťovými rozvádzačmi;
• ovládanie záložné zdroje napájanie pomocných potrieb 6 kV a elektromotorov záložných budičov a riadenie nad nimi;
• riadenie centrálnej pobrežnej čerpacej stanice.

Malé množstvo informácií o prevádzke blokov je sústredených na centrálnom dispečingu, signalizácia poruchy vybavenia verejných zariadení, ktoré nemajú stálu obsluhu, signalizácia stavu všetkých prvkov ovládaných z centrálneho ovládacieho panela, ako aj ako signalizácia polohy spínacích zariadení.

Pre veľkokapacitné elektrárne (2400 MW a viac) už toto množstvo informácií o prevádzke blokov prichádzajúcich do centrálneho dispečingu, kde je umiestnený DIS, nestačí. Požadujú sa rozsiahlejšie informácie o prevádzke blokov, stave zariadení, ako aj znalosť množstva technicko-ekonomických ukazovateľov potrebných na identifikáciu efektívnosti TE. Za týmto účelom by mal byť centrálny dispečing vybavený verejným informačným a výpočtovým centrom na zber a spracovanie údajov potrebných na analýzu prevádzky JE a ich prenos do vyššieho energetického združenia. Informácie v tomto bode môžu pochádzať z blokových informačných výpočtových zariadení, ako aj priamo zo štandardných meracích zostáv bloku.

Riadiaca miestnosť slúži na diaľkové monitorovanie a ovládanie jednotky. Z tejto dosky je inštalácia riadená v normálny režim av havarijných situáciách spustenie a plánované odstavenie bloku alebo jeho jednotlivých blokov.

Pre získanie optimálnych riešení je časť ovládacích a riadiacich nástrojov súvisiacich s jednotlivými jednotkami umiestnená na lokálnych ovládacích paneloch (LCD) - pri jednotkách. Takéto štíty boli inštalované napríklad pre horáky parogenerátora, regeneračný systém a boli napojené na velín s poplašným systémom. Miestne ovládacie panely pre všeobecné inštalácie závodu sa používajú na spúšťanie a zastavovanie jednotiek, rýchle spínanie elektrifikovaných uzatváracích ventilov, ako aj na monitorovanie prevádzky zariadenia a narušenie signálu pri jeho prevádzke.

V organizácii riadenia na TPP, ktorá zabezpečuje jasnú interakciu operačného personálu všetkých pozícií, sú široko používané moderné komunikačné a signalizačné prostriedky. Na prenos príkazov DIS a operátorov MR na prevádzkový personál sa používajú tieto typy operačnej komunikácie: obojsmerná komunikácia medzi DIS a podriadeným operačným personálom; obojsmerná komunikácia operátorov dispečingu s podriadeným personálom (chodcom zariadení); celostaničná a bloková príkazová a vyhľadávacia komunikácia.

Operatívna obojsmerná komunikácia môže byť kombinovaná - telefón a hlasitý odposluch. Tieto typy prevádzkovej komunikácie môžu byť doplnené o priemyselné viackanálové televízne inštalácie. Inžinier stanice v službe má navyše schopnosť viesť kruhovú komunikáciu a pripojiť magnetofón.

Čistenie spalín, odstraňovanie popola

Systém čistenia spalín existuje vďaka tomu, že splodiny horenia obsahujú toxické zložky škodlivé pre životné prostredie: popolček, oxidy síry (SO2 a SO3) a oxidy dusíka (NO a NO2). Na ich odstránenie s výstupom sa používajú pomocné zariadenia plyn-vzduch (ventilátory, odsávače dymu), ktoré privádzajú spaľovací vzduch do pece kotolne a odvádzajú splodiny horenia.

Trakcia môže byť prirodzená a umelá. Prirodzený ťah sa vykonáva pomocou komína kvôli rozdielu hustoty atmosférický vzduch a horúcich plynov v komíne.

V inštaláciách s vysokým aerodynamickým odporom cesty plynov, keď komín neposkytuje prirodzený ťah, využíva sa umelý ťah inštaláciou odsávačov dymu. Vákuum vytvorené odsávačom dymu je určené aerodynamickým odporom cesty plynov a potrebou udržiavať vákuum v peci 20–30 Pa. V kotolniach malých CPP je vákuum vytvorené odsávačom dymu 1–2 kPa a vo výkonných 2,5–3 kPa.

Dodávať vzduch do pece a prekonať aerodynamický odpor vzduchové kanály (vzduchové kanály, ohrievač vzduchu, vrstva paliva alebo horáky) ventilátory sú inštalované pred ohrievačom vzduchu.

Pri prevádzke elektrárne na tuhé palivo je povinné používať zberače popola, ktoré sa podľa princípu činnosti delia na mechanické (suché a mokré) a elektrostatické. Mechanické zberače suchého popola cyklónového typu oddeľujú častice od plynu v dôsledku odstredivých síl pri rotačnom pohybe prúdu. Stupeň zachytenia popola je v nich 75–80 % s hydraulickým odporom 0,5–0,7 kPa. Mechanické zberače mokrého popola sú vertikálne cyklóny s vodným filmom stekajúcim po stenách. Stupeň zachytenia popola v nich je vyšší a presahuje 80–90 %. Elektrostatické odlučovače poskytujú vysoký stupeň čistenia plynu (95–99 %) s hydraulickým odporom 150–200 Pa bez znižovania teploty a zvlhčovania spalín.

Na odstraňovanie trosky a popola mimo priemyselného areálu elektrární na práškové uhlie existuje systém odstraňovania popola a trosky. V CPP sa používajú tri hlavné spôsoby odstraňovania popola: mechanické (pomocou skrutiek alebo pásových dopravníkov), pneumatické (pod tlakom vzduchu v uzavretých potrubiach alebo kanáloch) a hydraulické (preplachovanie vodou v otvorených alebo uzavretých kanáloch). Najbežnejšia je hydraulická metóda.

Skládky popola slúžia na uskladnenie odstránenej trosky a popola. Kapacita skládky popola je dimenzovaná na jej naplnenie na 15–20 rokov. Skládky popola sú umiestnené v roklinách, nížinách a chránené násypom (hrádzou). Pri usadzovaní zmesi popola a trosky privádzanej na skládku popola vypadávajú častice trosky a popola a vyčistená voda steká do zberných studní, odkiaľ je privádzaná do kotolne na opätovné použitie alebo vyčistené a vypustené do blízkej vody. Aby sa predišlo zaprášeniu, vyplnená plocha skládky popola je pokrytá zeminou a je na ňu zasiata tráva.

Teraz, v súvislosti s rastúcimi obavami vo svete zo škodlivých emisií z prevádzky tepelných elektrární spaľujúcich uhlie, sa vynakladá maximálne úsilie na zvýšenie ich účinnosti a zlepšenie environmentálnej výkonnosti ich prevádzky.

Na konci XX - začiatku XXI storočia. vo svete boli uvedené do prevádzky energetické bloky TPP so zlepšeným environmentálnym výkonom, účinnosťou. čo je v rozmedzí 42-49% vďaka použitiu najnovších vysokoteplotných technológií na výrobu elektriny (tabuľka 4.1).

Tabuľka 4.1 Príklady aplikácií pokročilé technológie výroby energie v Európe, USA, Japonsku a Číne

		Menovitý výkon jednotky, MW	Tlak pary, MPa	pracovná teplota pary,	Teplota pary prehrievača RH1, °C	Teplota pary prehrievača RH2,	Nominálna účinnosť, %
Holandsko
Fínsko
Nemecko
Nemecko

Ako je možné vidieť z tabuľky 4.1, energetické bloky s jedným superkritickým a supersuperkritickým dohrevom pary úspešne fungujú v Nemecku, Dánsku, Holandsku, ako aj v krajinách juhovýchodnej Ázie.

Jednou z najekologickejších a najproduktívnejších uhoľných elektrární na svete na začiatku 21. storočia je tepelná elektráreň Hemweg v Holandsku, ktorej energetický blok Hemweg 8 dosiahol v máji plný projektovaný výkon 630 MW. 1994.

Jednou z jeho hlavných vlastností je použitie kotla v režime superkritického tlaku na dosiahnutie vysokej tepelnej účinnosti. (42 %) a v dôsledku toho prítomnosť nízkych emisií CO2. Aby sa zabezpečila optimálna prevádzka elektrárne,

Okrem tohoto progresívne technológie aplikovanej pracovnej a emisnej kontroly komplexné systémy riadenie a prevádzka, a to: moderný riadiaci systém na optimalizáciu prevádzky pohonnej jednotky; moderné metódy riadenia a údržby na zabezpečenie vysokej účinnosti a prevádzky pohonnej jednotky; Spracovanie pevných zvyškov na použitie ako stavebný materiál pri stavbe budov a ciest; čistenie kvapalných odpadových vôd, aby sa minimalizovalo riziko kontaminácie pôdy alebo vody.

Od augusta 2002 je na JE Niederaussem (Nemecko) v prevádzke energetický blok „K“ s výkonom 1000 MW s, parametrami ostrej pary 27,4 MPa, 580 °C, dôležitá vlastnosťčo je použitie hnedého uhlia s vysokou vlhkosťou s výhrevnosťou 1890–2510 kcal/kg.

V Dánsku úspešne fungujú energetické bloky Skaerbaek 3 a Nordjyland 3 s výkonom 411 MW s dvojitým prihrievaním pary, vďaka čomu sa podarilo zvýšiť účinnosť týchto blokov. až 49 a 47 %.

Prevádzka elektrární pomocou najnovšie technológie ukázali, že je možné dosiahnuť vysokú úroveň čistého spaľovania uhlia, čo umožňuje znížiť (až na nulu) emisie CO2 a iných škodlivých látok do životného prostredia, vysoký cyklus výkonu a vynikajúci výkon tepelných elektrární.

V meste Grevenbroich / Neurat (Nemecko) sa v súčasnosti stavia jedna z najmodernejších tepelných elektrární na svete využívajúca hnedé uhlie. Dva bloky novej tepelnej elektrárne, ktoré vznikajú, budú mať výkon po 1100 MW a pomerne vysokú účinnosť pre uhoľné elektrárne. – 43 %.

Ročne sa „ušetria“ emisie 6 miliónov ton oxidu uhličitého (СО2) a emisie oxidu siričitého, oxidu dusíka a prachu sa znížia o tretinu. Táto úroveň účinnosti bude dosiahnutá použitím nových konštrukčných materiálov, elektrostatických filtrov a plnej automatizácie elektrárne, ktorej prevádzka bude riadená z centrálneho dispečingu. Pripojenie elektrárne k sieti je predbežne naplánované na rok 2014.

V súčasnosti energetici zjednotenej Európy pokračujú v práci na vytvorení vylepšenej pohonnej jednotky s teplotou živej pary 700 °C a kotla na práškové uhlie pre túto jednotku (projekt sa nazýva AD 700 PF). Táto práca spojila všetkých popredných výrobcov energetických strojov, ako aj najväčšie energetické spoločnosti, výskumné a dizajnérske organizácie v západnej Európe. Spoločnosti ako Alstom, Mitsui Babcock, Ansaldo, Enel, Deutsche Babcock, KEMA, EDF, ako aj známe hutnícke spoločnosti British Steel, Sandvik Steel, „Special Metals“ atď. Využívajú sa skúsenosti popredných energetických spoločností do úvahy, ktorá ešte koncom 90. rokov dvadsiateho storočia vyrobila niekoľko výkonných uhoľných energetických jednotiek s účinnosťou. v rozmedzí 42–45 %.

Vývojári Alstomu pri práci na projekte AD 700 PF pripravujú podklady pre vytvorenie demonštračnej jednotky s výkonom 400 MW s vežovým kotlom s nasledujúcimi parametrami:

• vysokotlaková para: 991 t/h, 35,8 MPa, 702 °C;
• ohrievacia para: 782 t/h, 7,1 MPa, 720 °C;
• teplota napájacej vody 330°C. Podľa predbežných odhadov účinnosť razra
• práškového uhlia v rámci projektu AD 700 PF bude 53–54 %, čo umožní ušetriť veľké množstvo paliva a výrazne znížiť emisie toxických látok (NOx , SOx ), ako aj
• skleníkových plynov (CO2).

1. Hlavný obvod by mal byť vyvinutý na základe možnosti výkonu bez obmedzenia v normálnom, opravárenskom a núdzovom režime, na základe prípustných skratových prúdov, pri zachovaní statickej a dynamickej stability.

2. V CPP s jednotkami s kapacitou 300 MW alebo viac by poškodenie alebo porucha akéhokoľvek ističa iného ako SHCB a CB v hlavnom okruhu nemalo viesť k vypnutiu viac ako jednej jednotky. V prípade poškodenia SHV alebo SL je povolená strata najviac dvoch blokov a dvoch vedení, ak je zachovaná stabilita elektrizačnej sústavy.

3. Odpojenie prenosovej linky medzisystémovej komunikácie by sa malo vykonávať najviac dvoma prepínačmi a blokmi AT a TSN - najviac tromi.

4. Oprava ističa by mala byť možná bez odpojenia pripojenia.

5. Obvody vysokonapäťových rozvádzačov by mali poskytovať možnosť rozdelenia stanice na dve nezávislé časti, aby sa obmedzili skratové prúdy. delenie musí byť stacionárne alebo automatické (ASM).

6. Pri napájaní z jedného rozvádzača sú dva nábehové rezervné transformátory s.n. musí byť vylúčená možnosť straty oboch transformátorov v prípade poškodenia alebo poruchy ktoréhokoľvek ističa.

a) Blokové schémy IES a JE

1. Spínače napätia generátora spravidla chýbajú (monoblok)

Požiadavky:

1. Výkon a komunikácia s napájacou sústavou musí byť realizovaná minimálne na dvoch vysokonapäťových úrovniach, ktoré sa líšia spravidla o jeden krok 110/330; 220/500; 330/750; 500/1150.

2. Výkon GRES a kapacita jednotky najväčšieho bloku by nemali presiahnuť 10 %. inštalovaný výkon energetické systémy na zabránenie systémovej havárie v prípade havárie v štátnej okresnej elektrickej stanici.

3. Pri nižšej úrovni napätia by malo byť zabezpečené napájanie miestnych a blízkych spotrebiteľov (až do 25 - 30 % celkového výkonu).

4. Na GRES by malo byť zabezpečené autotransformátorové spojenie medzi dvoma napätiami komunikácie s napájacou sústavou, počet AT je najmenej dve v 3-fázovej verzii alebo jedno s jednofázovou verziou, ale s rezervnou fázou .

5. Mala by byť vyvinutá vysoko spoľahlivá schéma napájania SN, ktorá zabezpečí, že elektráreň bude od nuly odvrátená od energetického systému alebo neblokových tepelných elektrární alebo vodných elektrární.

Schéma IES (6 x 800) MW

Obvody generátora a výkonové transformátory

pri CHPP na blokoch el. čl. GRES

kondenzačná elektráreň(CES), elektráreň s tepelnou parnou turbínou, ktorej účelom je výroba elektrickej energie s využitím kondenzačné turbíny. V CPP sa používa organické palivo: tuhé palivo, hlavne uhlie rôznej kvality v práškovom stave, plyn, vykurovací olej a pod. Teplo uvoľnené pri spaľovaní paliva sa odovzdáva v kotlovej jednotke (parogenerátor) pracovnej kvapaline, zvyčajne vode para. Jadrové elektrárne sú tzv jadrová elektráreň (JE) alebo kondenzačnej JE (AKES). Tepelná energia vodnej pary sa v kondenzačnej turbíne premieňa na mechanickú energiu a tá sa v elektrickom generátore mení na elektrickú energiu. Para použitá v turbíne sa kondenzuje, kondenzát pary je čerpaný najskôr kondenzátom a potom podávacími čerpadlami do parného kotla (kotolný agregát, parogenerátor). Vzniká tak uzavretá cesta para-voda: parný kotol s prehrievačom - parovody z kotla do turbíny - turbína - kondenzátor - kondenzát a napájacie čerpadlá - potrubia napájacej vody - parný kotol. Schéma dráhy pary a vody je hlavnou technologickou schémou elektrárne s parnou turbínou a nazýva sa tepelná schéma IES.

Na kondenzáciu výfukovej pary sa používa veľké množstvo chladiacej vody s teplotou 10-20 °C(asi 10 m 3 / sek pre turbíny s kapacitou 300 MW). CPP sú hlavným zdrojom elektriny v ZSSR a vo väčšine priemyselných krajín sveta; IES v ZSSR tvoria 2/3 celkovej kapacity všetkých tepelných elektrární v krajine. IES pôsobiace v energetických systémoch Sovietsky zväz, nazývaný aj GRES .

Prvé IES vybavené parnými strojmi sa objavili v 80. rokoch 20. storočia. 19. storočie Na začiatku 20. stor IES začalo vybavovať parné turbíny. V roku 1913 v Rusku bola kapacita všetkých CPP 1,1 Gwt. Výstavba veľkých IES (GRES) sa začala v súlade s plánom GOELRO ; Kashirskaya GRES a Shaturskaya elektráreň ich. V. I. Lenin boli prvorodenci elektrifikácie ZSSR. V roku 1972 bola kapacita IES v ZSSR už 95 Gwt. Nárast elektrickej energie na IES ZSSR dosiahol približne 8 gwt za rok. Zvýšila sa aj kapacita jednotiek IES a jednotiek na nich inštalovaných. Do roku 1973 dosiahla kapacita najväčších IES 2,4-2,5 Gwt. CPP s kapacitou 4-5 gwt(pozri tabuľku). V rokoch 1967-68 prvé parné turbíny s kapacitou 500 a 800 MW Vytvorené (1973) jednohriadeľové turbínové jednotky s kapacitou 1200 MW V zahraničí najväčšie turbínové agregáty (dvojhriadeľové) s kapacitou 1300 MW inštalovaný (1972-73) v Cumberland Power Plant (USA).

Hlavnými technickými a ekonomickými požiadavkami na IES sú vysoká spoľahlivosť, manévrovateľnosť a efektívnosť. Požiadavka vysoká spoľahlivosť a manévrovateľnosť je spôsobená tým, že elektrina vyrobená IES sa spotrebováva okamžite, t.j. IES musí vyrábať toľko elektriny, koľko jej odberatelia v danej chvíli potrebujú.

Efektívnosť nákladov na výstavbu a prevádzku IES je určená špecifickými kapitálovými investíciami (110-150 rubľov na inštaláciu kW), náklady na elektrinu (0,2-0,7 kop/kw× h), zovšeobecňujúci ukazovateľ - konkrétne odhadované náklady (0,5-1,0 kop/kw× h). Tieto ukazovatele závisia od kapacity IES a jej jednotiek, typu a nákladov na palivo, prevádzkových režimov a účinnosti procesu premeny energie, ako aj od umiestnenia elektrárne. Náklady na palivo zvyčajne tvoria viac ako polovicu nákladov na vyrobenú elektrinu. Preto IES podlieha najmä požiadavkám vysokej tepelnej účinnosti, t.j. malej jednotkové náklady teplo a palivo vysoká účinnosť.

Premena energie na CPP sa uskutočňuje na základe Rankinovho termodynamického cyklu, v ktorom sa teplo dodáva vode a vodnej pare v kotle a teplo sa odoberá chladiacou vodou v kondenzátore turbíny pri konštantnom tlaku a prevádzka pary v turbíne a zvýšenie tlaku vody v čerpadlách nastáva pri konštantnom tlaku. entropia.

Celková účinnosť moderného IES je 35-42% a je určená účinnosťou zlepšeného termodynamického Rankinovho cyklu (0,5-0,55), vnútornou relatívnou účinnosťou turbíny (0,8-0,9), mechanickou účinnosťou turbíny ( 0,98-0,99), účinnosť elektrického generátora (0,98-0,99), účinnosť parovodov (0,97-0,99), účinnosť kotla (0,9-0,94).

Zvýšenie účinnosti CPP sa dosahuje najmä zvýšením počiatočných parametrov (počiatočný tlak a teplota) vodnej pary, zlepšením termodynamického cyklu, a to využitím medziprehrievania pary a regeneračného ohrevu kondenzátu a napájacej vody parou z extrakcie turbín. Na IES je z technických a ekonomických dôvodov počiatočný tlak pary podkritický 13-14, 16-17 alebo nadkritický 24- 25 MN/m2, počiatočná teplota čerstvej pary, ako aj po medziprehriatí 540-570 °C °C. V ZSSR av zahraničí boli vytvorené poloprevádzkové zariadenia s počiatočnými parametrami pary 30-35 MN/m2 na 600-650 °C. Medziprehrievanie pary sa zvyčajne používa v jednom stupni, pri niektorých zahraničných CPP s nadkritickým tlakom - v dvoch stupňoch. Počet odberov regeneračnej pary 7-9, konečná teplota ohrevu napájacej vody 260-300 °C. Konečný tlak výfukovej pary v kondenzátore turbíny 0,003-0,005 MN/m2.

Časť vyrobenej elektriny spotrebúvajú pomocné zariadenia IES (čerpadlá, ventilátory, uhoľné mlyny a pod.). Spotreba elektriny pre vlastnú potrebu práškového uhlia CPP je do 7%, plynového oleja - do 5%. To znamená, že časť – asi polovicu energie pre vlastnú potrebu minie na pohon napájacích čerpadiel. Pri veľkých CPP sa používa pohon parnou turbínou; zároveň sa znižuje spotreba elektriny pre vlastnú potrebu. Rozlišuje sa hrubá efektívnosť IES (bez zohľadnenia výdavkov na vlastné potreby) a čistá efektívnosť IES (zohľadnenie výdavkov na vlastné potreby). Energetické ukazovatele, ktoré sú ekvivalentné účinnosti, sú aj merná (na jednotku elektriny) spotreba tepla a referenčné palivo s výhrevnosťou 29,3 Mj/kg (7000 kcal/kg), rovnaké pre IES 8,8 - 10,2 MJ/kW× h (2100 - 2450 kcal/kW× h) a 300-350 g/kw× h. Zvyšovanie účinnosti, úspora paliva a znižovanie palivovej zložky prevádzkových nákladov je zvyčajne sprevádzané zdražovaním zariadení a zvyšovaním kapitálových investícií. Voľba zariadenia IES, parametrov pary a vody, teploty spalín kotlových jednotiek a pod. sa robí na základe technicko-ekonomických výpočtov, ktoré zohľadňujú tak kapitálové investície, ako aj prevádzkové náklady (odhadované náklady).

Hlavné vybavenie IES (kotolné a turbínové jednotky) je umiestnené v hlavnej budove, kotloch a práškovacom zariadení (na IES spaľuje napr. uhlie vo forme prachu) - v kotolni, turbínové agregáty a ich pomocné vybavenie - v strojovňa elektrárne. Na IES je inštalovaný hlavne jeden kotol na turbínu. Tvorí kotol s turbínovou jednotkou a ich pomocným zariadením samostatná časť- monobloková elektráreň. Pre turbíny s kapacitou 150-1200 MW sú potrebné kotly s kapacitou 500-3600, resp m/h pár. Predtým sa v štátnej okresnej elektrárni používali dva kotly na turbínu, t.j. dvojité bloky (pozri obr. Bloková tepelná elektráreň ). Na IES bez prihrievania pary s turbínovými agregátmi s kapacitou 100 MW a menej v ZSSR sa používala nebloková centralizovaná schéma, v ktorej sa para zo 113 kotlov vypúšťa do spoločného parného potrubia a z neho sa distribuuje medzi turbíny. Rozmery hlavnej budovy sú určené zariadením v nej umiestneným a sú na jednotku v závislosti od jej výkonu v dĺžke od 30 do 100 m, v šírke od 70 do 100 m. Výška strojovne cca 30 m, kotolňa - 50 m a viac. Nákladová efektívnosť dispozičného riešenia hlavnej budovy sa odhaduje približne podľa mernej kubatúry, ktorá sa rovná asi 0,7-0,8 v elektrárni na práškové uhlie. m 3 / kW, a na plynový olej - asi 0,6-0,7 m 3 / kW.Časť pomocných zariadení kotolne (odsávače dymu, dúchadlá, zberače popola, prachové cyklóny a odlučovače prachu systému prípravy prachu) je inštalovaná mimo budovy, na voľnom priestranstve.

V teplom podnebí (napríklad na Kaukaze, v Stredná Ázia, na juhu USA atď.), pri absencii výrazných zrážok, prašných búrok atď. sa v CPP, najmä plynových elektrárňach, používa otvorené usporiadanie zariadení. Súčasne sú nad kotlami usporiadané prístrešky, turbínové agregáty sú chránené ľahkými prístreškami; Pomocné zariadenie turbíny je umiestnené v uzavretej kondenzačnej miestnosti. Špecifická kubická kapacita hlavnej budovy IES s otvorenou dispozíciou je znížená na 0,2-0,3 m 3 / kW,čo znižuje náklady na výstavbu IES. V priestoroch elektrárne sú inštalované mostové žeriavy a iné zdvíhacie mechanizmy na inštaláciu a opravu energetické zariadenia.

IES sa budujú priamo pri zdrojoch zásobovania vodou (rieka, jazero, more); V blízkosti IES sa často vytvára rybníková nádrž. Na území IES sa okrem hlavnej budovy nachádzajú objekty a zariadenia pre technickú a chemickú úpravu vody, palivové zariadenia, elektrické transformátory, rozvádzače, laboratóriá a dielne, sklady materiálu, kancelárske priestory pre personál obsluhujúci IES. . Palivo sa na územie IES zvyčajne dodáva vlakom. kompozície. Popol a troska zo spaľovacej komory a zberačov popola sa odstraňujú hydraulicky. Na území IES sa ukladajú železničné trate. cesty a diaľnice, konštruujte závery elektrické vedenie, inžinierske pozemné a podzemné komunikácie. Plocha územia obsadeného zariadeniami IES je v závislosti od kapacity elektrárne, druhu paliva a iných podmienok 25-70 ha.

Veľké elektrárne na práškové uhlie v ZSSR obsluhuje personál v rozsahu 1 osoby. za každé 3 MW kapacita (približne 1000 ľudí na IES s kapacitou 3000 MW); okrem toho je potrebný personál údržby.

Výkon dodávaný IES je obmedzený zdrojmi vody a paliva, ako aj požiadavkami ochrany prírody: zabezpečenie normálnej čistoty ovzdušia a vodných nádrží. Emisie pevných častíc do ovzdušia so splodinami spaľovania paliva v areáli IES je limitovaná inštaláciou moderných zberačov popola (elektrostatické odlučovače s účinnosťou cca 99%). Zvyšné nečistoty, oxidy síry a dusíka, sú rozptyľované výstavbou vysokých komínov na odstránenie škodlivých nečistôt do vyšších vrstiev atmosféry. Komíny do 300 m a ďalšie sú konštruované zo železobetónu alebo s 3-4 kovovými hriadeľmi vo vnútri železobetónového plášťa alebo bežného kovového rámu.

Riadenie množstva rôznorodých zariadení IES je možné len na základe komplexnej automatizácie výrobných procesov. Moderné kondenzačné turbíny sú plne automatizované. V kotlovej jednotke je automatizované riadenie procesov spaľovania paliva, zásobovanie kotlovej jednotky vodou, udržiavanie teploty prehriatej pary a pod.. Vykonáva sa komplexná automatizácia ostatných procesov IES vrátane udržiavania špecifikované prevádzkové režimy, spúšťanie a zastavovanie jednotiek a ochranu zariadenia počas abnormálnych a núdzových režimov. Na tento účel sa používajú digitálne, menej často analógové, riadiace elektronické počítače v riadiacom systéme na veľkých CPP v ZSSR a v zahraničí.

Najväčšie kondenzačné elektrárne na svete

Názov elektrárne	Rok spustenia	Elektrická energia gwt
			kompletný (dizajn)
Pridneprovská (ZSSR)
Zmievskaja (ZSSR)
Burshtynskaya (ZSSR)
Konakovskaja (ZSSR)
Krivorožskaja č. 2 (ZSSR)
Novočerkassk (ZSSR)
Zainskaya (ZSSR)
Karmanovská (ZSSR)
Kostroma (ZSSR)
Záporožie (ZSSR)
Syrdarya (ZSSR)
Paradise (USA)
Cumberland (USA)
Ferrybridge C (Spojené kráľovstvo)
Drex (Spojené kráľovstvo)
Le Havre (Francúzsko)
Porcheville B (Francúzsko)
Frimmeredorf-P (Nemecko)
Spezia (Taliansko)

Lit.: Geltman A. E., Budnyatsky D. M., Apatovsky L. E., Blokové kondenzačné elektrárne s vysokým výkonom, M.-L., 1964; Ryzhkin V. Ya., Tepelné elektrárne, M.-L., 1967; Schroeder K., Tepelné elektrárne vysokého výkonu, per. z nemčiny, zväzok 1-3, M.-L., 1960-64: Skrottsky B.-G., Vopat V.-A., Technika a ekonomika tepelných elektrární, prel. z angličtiny, M.-L., 1963.

Veľká sovietska encyklopédia M.: "Sovietska encyklopédia", 1969-1978

GRES je štátna okresná elektráreň. Skratka sa objavila v dňoch ZSSR. Je známe, že v tom čase všetky elektrárne patrili štátu. A to, že je skratka dešifrovaná tak, že obsahuje slovo „okres“, sa vysvetľuje tým, že stanice boli postavené tak, aby pokryli elektrické zaťaženie regiónov.

Ako funguje elektráreň?

Elektrická inštalácia prezentovaného typu pracuje v kombinovanom cykle aj v parnom cykle. Všetko závisí od typu blokov, ktoré sú na ňom nainštalované.

V prípade, že elektráreň vykonáva práce na parnom cykle, musí mať kondenzačné turbíny typu K. Palivo v tejto možnosti je plyn alebo uhlie. Môže sa použiť aj vykurovací olej, ale vzhľadom na jeho vysoké náklady je to nepraktické.

Množstvo tepelných vetiev v Rusku funguje v kombinovanom cykle. V tomto prípade sú na stanici inštalované zariadenia s kombinovaným cyklom. Pohonné jednotky majú zároveň plynovú turbínu pracujúcu na úkor produktov spaľovania (hlavne zemného plynu). Potom je podľa cyklu umiestnený špeciálny kotol, ktorý plní funkciu rekuperačnej jednotky, ako aj parnej turbíny. Tento spôsob prevádzky stanice je najefektívnejší a najhospodárnejší. Plynové turbíny pre stanice vyrábajú domáci aj zahraniční výrobcovia.

Napriek tomu, že Dekódovanie skratky GRES - ide o elektráreň, ktorá sa často používa na výrobu tepla. Teplo sa zase využíva na vykurovanie okolitých dedín.

Hlavné charakteristiky elektrárne

Skratka GRES pripomína skratky ako HPP a TPP. Všetko sú to stanice, ale fungujú inak. Elektráreň sa od ostatných zariadení líši tým, že jej účelom je výroba elektrickej energie pomocou kondenzačných turbín. Predtým sa o objekte hovorilo ako o okresnej stanici. Teraz, keď používame skratku, myslíme kondenzačná elektráreň, ktoré môžu mať vysoký výkon a spolupracovať s inými zariadeniami na výrobu elektriny. Objem vyrobeného produktu v tomto prípade závisí od kvality použitého paliva a od jeho množstva. A v porovnaní s vodnou elektrárňou je elektráreň schopná produkovať rovnaký objem produktov počas celého roka, pričom funguje aj vo veľkých mrazoch.

Najznámejšie elektrárne v Rusku

Takže, dekódovanie GRES, dúfame, že rozumiete. Teraz musíte zistiť, pre ktoré predmety majú veľký význam rôznych oblastiach. Zariadenia s vysokým výkonom sa spravidla inštalujú na miestach, kde sa ťaží palivo. Navyše, čím je stanica väčšia, tým je schopná prenášať elektrinu na dlhšie vzdialenosti.

Výstavba staníc menšej kapacity je zameraná na využívanie lokálnych palív pre ne. Nachádzajú sa najmä v blízkosti miest a sú zamerané na koncového spotrebiteľa. Spotrebiteľsky orientované sú aj objekty fungujúce na vysokokalorické palivo. Stanice prevádzkujúce vykurovací olej sa nachádzajú v blízkosti ropných rafinérií.

Najznámejšie elektrárne v Rusku sú:

• Surgutskaya GRES je najväčšie zariadenie na výrobu elektriny s kapacitou 5597 MW. Táto kapacita postačuje na zásobovanie elektrickou energiou 5 miliónov ruských domácností;
• Sachalinskaya GRES je tepelná elektráreň nachádzajúca sa v regióne Sachalin, neďaleko obce Lermontovka. Zariadenie zásobuje elektrinou južnú a strednú časť ostrova. sachalin;
• GRES Simferopol je zariadenie nachádzajúce sa neďaleko Simferopolu. Zabezpečuje elektrickú energiu do okolia mesta;
• GRES Myski alebo Tom-Usinskaya - veľké štátne zariadenie na juhu Západná Sibír. Celkovo obsahuje 9 blokov, ktorých celková hmotnosť je 1272 MW. Závod je súčasťou SUEK a je súčasťou TGC-12. Jeho hlavným cieľom je pokryť zaťaženie energetického systému Kuzbass;
• Permskaya GRES je tepelná elektráreň nachádzajúca sa na území Perm. Nachádza sa 7 km. od Permu a 5 km. z Dobryanky. Zariadenie je zdrojom elektriny pre rôzne skupiny spotrebiteľov: priemyselný uzol Verkhnekamsky (zaoberá sa spracovaním a ťažbou dreva, chémiou a petrochémiou, baníctvom, hutníctvom), priemyselné centrum územia Perm (zaoberá sa výstavbou strojov, ťažbou ropy a spracovanie, petrochémia;
• Kostroma GRES - nachádza sa vo Volgorechensku, časť Inter RAO. Výkon je 3600 MW. Tretí komín zariadenia má výšku 320 metrov. Je uznávaný ako jeden z najvyšších v Ruskej federácii;
• Novocherkasskaya GRES je stanica v mikrodistriktu mesta Novocherkassk. Poskytuje elektrinu regiónu Rostov, je súčasťou PJSC OGK-2. Kapacita je 2112 MW, palivom pre zariadenie je uhlie a zemný plyn, niekedy sa používa vykurovací olej. Prezentovaný objekt ako jediný pracuje na odpade, ktorý zostáva po ťažbe uhlia. Výška 3 rúr stanice dosahuje 250 m každá, jedna rúra je 185 metrov;
• Troitskaya GRES - nachádza sa v Troitsku, Čeľabinská oblasť. Je súčasťou OGK-2. Výkon je 2059 MW. Prvé spustenie objektu sa uskutočnilo v roku 1960. Potom sa opakovane dokončovali nové bloky zariadenia. Štvrtý, piaty a siedmy blok stanice má environmentálne filtre určené na čistenie od prachu a plynu. Ako palivo sa používa ropa. Celkovo objekt spotrebúva elektrickú energiu v množstve 7,1 % z celkovej výroby;
• Kharanorskaya GRES je jedným z hlavných zariadení. Nachádza sa na rieke Onon, v obci Yasnogorsk, ktorá poskytuje teplo. V budúcnosti sa môže stať zdrojom tepla pre osadu Yasnaya;
• Kashirskaya GRES - možno dešifrovať ako stanicu pomenovanú po Krzhizhanovskom. Nachádza sa v Kashire v Moskovskej oblasti. Bol postavený za V.I. Lenin.

Sú aj iné elektrárne, my sme uviedli len tie najzákladnejšie. Všetky IES vyrábajú elektrickú energiu a majú podobný princíp činnosti. Ide o komplexný komplex budov, energetických zariadení, armatúr a potrubí, rôzne automatické systémy. Vplyv takýchto objektov na hydrosféru, litosféru a atmosféru je nepriaznivý, ale prijímajú sa opatrenia, aby boli inštalácie šetrnejšie k životnému prostrediu.