Električna elektrana je elektrana koja pretvara prirodnu energiju u električnu energiju. Najčešće se koriste termoelektrane (TE). toplotnu energiju koji se emituju tokom sagorevanja organskog goriva (čvrstog, tečnog i gasovitog).
Termoelektrane proizvode oko 76% električne energije proizvedene na našoj planeti. To je zbog prisustva fosilnih goriva u gotovo svim područjima naše planete; mogućnost transporta organskog goriva od mjesta vađenja do elektrane koja se nalazi u blizini potrošača energije; tehnički napredak termoelektrana, osiguranje izgradnje termoelektrana velike snage; mogućnost korišćenja otpadne toplote iz radnog fluida i snabdevanja potrošača, pored električne energije, i toplotnom energijom (parom ili tople vode) itd.
Visok tehnički nivo energije može se osigurati samo harmoničnom strukturom proizvodnih kapaciteta: energetski sistem mora uključivati nuklearne elektrane koje proizvode jeftinu električnu energiju, ali imaju ozbiljna ograničenja u rasponu i brzini promjene opterećenja, te termoelektrane koje opskrbljuju toplotne i električne energije, čija količina zavisi od potražnje za toplotom, i moćne parne turbine koje rade na teška goriva, i mobilne autonomne gasne turbine koje pokrivaju kratkoročne vršne opterećenja.
1.1 Vrste električnih elektrana i njihove karakteristike.
Na sl. 1 predstavlja klasifikaciju termoelektrana na fosilna goriva.
Fig.1. Vrste termoelektrana koje koriste fosilna goriva.
Fig.2 Fundamental termalni dijagram TPP
1 – parni kotao; 2 – turbina; 3 – električni generator; 4 – kondenzator; 5 – pumpa za kondenzat; 6 – grijači niskog pritiska; 7 – odzračivač; 8 – napojna pumpa; 9 – visokotlačni grijači; 10 – drenažna pumpa.
Termoelektrana je kompleks opreme i uređaja koji pretvaraju energiju goriva u električnu i (općenito) toplinsku energiju.
Termoelektrane se odlikuju velikom raznolikošću i mogu se klasificirati prema različitim kriterijima.
Prema namjeni i vrsti energije koja se isporučuje, elektrane se dijele na regionalne i industrijske.
Područne elektrane su samostalne elektrane javnu upotrebu, koji opslužuju sve vrste potrošača u okruženju (industrijska preduzeća, transport, stanovništvo itd.). Oblasne kondenzacione elektrane, koje proizvode uglavnom električnu energiju, često zadržavaju svoj istorijski naziv - GRES (državne područne elektrane). Područne elektrane koje proizvode električnu i toplinsku energiju (u obliku pare ili tople vode), nazivaju se kombinovane termoelektrane (CHP). Državne područne elektrane i daljinske termoelektrane u pravilu imaju snagu veću od 1 milion kW.
Industrijske elektrane su elektrane koje opskrbljuju toplotnom i električnom energijom određena proizvodna poduzeća ili njihov kompleks, na primjer pogon za proizvodnju kemikalija. Industrijske elektrane su dio industrijskih preduzeća kojima služe. Njihova moć je određena potrebama industrijska preduzeća u toplotnoj i električnoj energiji i po pravilu je znatno manja od regionalnih termoelektrana. Često industrijske elektrane rad za opšte električna mreža, ali ne javljajte dispečeru elektroenergetskog sistema.
Prema vrsti goriva koje se koristi, termoelektrane se dijele na elektrane koje rade na fosilna goriva i nuklearno gorivo.
Kondenzacijske elektrane koje rade na fosilna goriva, u vrijeme kada nije bilo nuklearnih elektrana (NPP), povijesno su se zvale termoelektrane (TES - termoelektrana). U tom smislu će se ovaj termin koristiti u nastavku, iako su termoelektrane, nuklearne elektrane, plinske turbine (GTPP) i elektrane s kombiniranim ciklusom (CGPP) također termoelektrane koje rade na principu pretvaranja termoelektrane. energije u električnu energiju.
Gasni, tečni i čvrsto gorivo. Većina termoelektrana u Rusiji, posebno u evropskom dijelu, koristi prirodni plin kao glavno gorivo, a lož ulje kao rezervno gorivo, koristeći potonje zbog svoje visoka cijena samo u ekstremnim slučajevima; Takve termoelektrane se nazivaju plinsko-ulje elektrane. U mnogim regijama, uglavnom u azijskom dijelu Rusije, glavno gorivo je termalni ugalj - niskokalorični ugalj ili otpad od ekstrakcije visokokalorijskog uglja. ugalj(antracit čip - ASH). Budući da se prije sagorijevanja takvi ugljevi melju u posebnim mlinovima do prašnjavog stanja, takve termoelektrane nazivaju se prahom.
Na osnovu vrste termoelektrana koje se koriste u termoelektranama za pretvaranje toplotne energije u mehaničku energiju rotacije rotora turbinskih agregata, razlikuju se parne turbine, gasne turbine i kombinovane elektrane.
Osnova parnoturbinskih elektrana su parnoturbinske jedinice (STU), koje koriste najsloženiju, najmoćniju i izuzetno naprednu energetsku mašinu - parnu turbinu - za pretvaranje toplotne energije u mehaničku energiju. PTU je glavni element termoelektrana, termoelektrana i nuklearnih elektrana.
STP koji imaju kondenzacijske turbine kao pogon za električne generatore i ne koriste toplinu izduvne pare za opskrbu toplinskom energijom vanjskih potrošača nazivaju se kondenzacijske elektrane. STU opremljene turbinama za grijanje i ispuštanjem topline izduvne pare industrijskim ili općinskim potrošačima nazivaju se kombinirane toplinske i elektrane (CHP).
Gasnoturbinske termoelektrane (GTPP) opremljene su plinskim turbinskim jedinicama (GTU) koje rade na plinovito ili, u ekstremnim slučajevima, tečno (dizel) gorivo. Budući da je temperatura plinova iza plinske turbine prilično visoka, oni se mogu koristiti za opskrbu toplinskom energijom vanjskih potrošača. Takve elektrane se nazivaju GTU-CHP. Trenutno u Rusiji postoji jedna gasnoturbinska elektrana (GRES-3 nazvan po Klasonu, Elektrogorsk, Moskovska oblast) snage 600 MW i jedno gasnoturbinsko kogeneraciono postrojenje (u gradu Elektrostal, Moskovska oblast).
Tradicionalna moderna gasnoturbinska jedinica (GTU) je kombinacija vazdušnog kompresora, komore za sagorevanje i gasne turbine, kao i pomoćnih sistema koji obezbeđuju njen rad. Kombinacija plinske turbine i električnog generatora naziva se plinska turbina.
Kombinovane termoelektrane su opremljene kombinovanim gasnim jedinicama (CCG), koje su kombinacija gasnih i parnih turbina, što omogućava visoku efikasnost. CCGT-CHP postrojenja mogu biti projektovana kao kondenzaciona postrojenja (CCP-CHP) i sa napajanjem toplotne energije (CCP-CHP). Trenutno postoje četiri nove CCGT-CHP elektrane u Rusiji (Sjeverozapadna TE Sankt Peterburg, Kalinjingradskaja, CHPP-27 Mosenergo OJSC i Sochinskaya), a kogeneracijska CCGT elektrana je takođe izgrađena u Tjumenskoj TE. 2007. godine puštena je u rad CCGT-KES Ivanovo.
Modularne termoelektrane sastoje se od zasebnih, najčešće istog tipa, elektrana - elektrana. U agregatu svaki kotao opskrbljuje paru samo svojoj turbini, iz koje se nakon kondenzacije vraća samo u svoj kotao. Sve moćne državne elektrane i termoelektrane, koje imaju tzv. međupregrijavanje pare, grade se po blok shemi. Rad kotlova i turbina u termoelektranama sa unakrsnim vezom osiguran je različito: svi kotlovi termoelektrane dovode paru u jedan zajednički parovod (kolektor) i iz njega se napajaju sve parne turbine termoelektrane. Prema ovoj shemi, CPP se grade bez međupregrijavanja i gotovo sve CHPP su izgrađene sa podkritičnim početnim parametrima pare.
Na osnovu nivoa početnog pritiska razlikuju se termoelektrane subkritičnog pritiska, superkritičnog pritiska (SCP) i supersuperkritičnih parametara (SSCP).
Kritični pritisak je 22,1 MPa (225,6 at). U ruskoj toplotnoj i energetskoj industriji, početni parametri su standardizovani: termoelektrane i kombinovane toplotne i elektrane grade se za podkritični pritisak od 8,8 i 12,8 MPa (90 i 130 atm), a za SKD - 23,5 MPa (240 atm) . Iz tehničkih razloga, termoelektrane sa superkritičnim parametrima dopunjuju se međupregrijavanjem i prema blok dijagramu. Super-superkritični parametri konvencionalno uključuju pritisak veći od 24 MPa (do 35 MPa) i temperaturu veću od 5600C (do 6200C), za čiju upotrebu su potrebni novi materijali i novi dizajn opreme. Često se termoelektrane ili termoelektrane za različite nivoe parametara grade u nekoliko faza - u redovima, čiji se parametri povećavaju sa uvođenjem svakog novog reda.
Na osnovu principa rada kombinovane termoelektrane (CHP). jedinstvena nekretnina vodena para - da bude rashladno sredstvo. U zagrijanom stanju, pod pritiskom, pretvara se u snažan izvor energije koji pokreće turbine termoelektrana (CHP) - naslijeđe već daleke ere pare.
Prvo termoelektrane sagrađena je u Njujorku u ulici Pearl (Menhetn) 1882. Godinu dana kasnije, Sankt Peterburg je postao rodno mjesto prve ruske termalne stanice. Koliko god to izgledalo čudno, ali čak i u našim godinama visoke tehnologije Termoelektrane nikada nisu našle potpunu zamjenu: njihov udio u svjetskom energetskom sektoru je više od 60%.
A za to postoji jednostavno objašnjenje koje sadrži prednosti i nedostatke toplinske energije. Njegova "krv" je organsko gorivo - ugalj, mazut, uljni škriljci, treset i prirodni plin su još uvijek relativno dostupni, a njihove rezerve su prilično velike.
Veliki nedostatak je što proizvodi sagorevanja goriva uzrokuju ozbiljne štete okruženje. Da, i prirodno skladište će jednog dana biti potpuno iscrpljeno, a hiljade termoelektrana će se pretvoriti u zarđale „spomenike“ naše civilizacije.
Princip rada
Za početak, vrijedi definirati pojmove “CHP” i “CHP”. Jednostavno rečeno, one su sestre. “Čista” termoelektrana - TE je projektovana isključivo za proizvodnju električne energije. Njegovo drugo ime je “kondenzaciona elektrana” - IES.
Kombinovana termoelektrana - CHP - vrsta termoelektrane. Osim što proizvodi električnu energiju, opskrbljuje toplom vodom sistem centralnog grijanja i za kućne potrebe.
Shema rada termoelektrane je prilično jednostavna. Gorivo i zagrijani zrak – oksidant – istovremeno ulaze u peć. Najzastupljenije gorivo u ruskim termoelektranama je drobljeni ugalj. Toplota od sagorevanja ugljene prašine pretvara vodu koja ulazi u kotao u paru, koja se zatim pod pritiskom dovodi u parnu turbinu. Snažan tok pare uzrokuje njegovu rotaciju, pokreće rotor generatora, koji pretvara mehaničku energiju u električnu energiju.
Zatim para, koja je već značajno izgubila svoje početne pokazatelje - temperaturu i pritisak - ulazi u kondenzator, gdje nakon hladnog "vodenog tuša" ponovo postaje voda. Zatim ga kondenzatna pumpa pumpa u regenerativne grijače, a zatim u odzračivač. Tamo se voda oslobađa od plinova - kisika i CO 2, koji mogu uzrokovati koroziju. Nakon toga, voda se ponovo zagrijava iz pare i vraća u kotao.
Opskrba toplinom
Druga, ne manje važna funkcija CHP postrojenja je obezbjeđivanje tople vode (pare) namijenjene sistemima centralno grijanje u blizini naselja i upotrebu u domaćinstvu. U specijalnim grijačima hladnom vodom grije se na 70 stepeni ljeti i 120 stepeni zimi, nakon čega se mrežnim pumpama napaja u zajedničku komoru za miješanje, a zatim se preko toplovodnog sistema opskrbljuje potrošačima. Zalihe vode u termoelektrani se stalno obnavljaju.
Kako rade termoelektrane na plin?
U poređenju sa termoelektranama na ugalj, termoelektrane sa gasnim turbinama su mnogo kompaktnije i ekološki prihvatljivije. Dovoljno je reći da takvoj stanici nije potreban parni kotao. Gasnoturbinska jedinica je u suštini isti turbomlazni motor aviona, gdje se, za razliku od njega, mlazni tok ne emituje u atmosferu, već rotira rotor generatora. Istovremeno, emisije produkata izgaranja su minimalne.
Nove tehnologije sagorevanja uglja
Efikasnost savremenih termoelektrana ograničena je na 34%. Velika većina termoelektrana i dalje radi na ugalj, što se može jednostavno objasniti – rezerve uglja na Zemlji su još uvijek ogromne, pa je udio termoelektrana u ukupnom volumenu proizvedene električne energije oko 25%.
Proces sagorijevanja uglja ostao je gotovo nepromijenjen dugi niz decenija. Međutim, nove tehnologije su stigle i ovdje.
Posebnost ove metode je u tome što se umjesto zraka pri sagorijevanju ugljene prašine kao oksidacijski agens koristi čisti kisik izdvojen iz zraka. Kao rezultat toga, od dimnih gasovaštetne nečistoće – NOx – se uklanjaju. Preostale štetne nečistoće se filtriraju kroz nekoliko faza prečišćavanja. CO 2 preostali na izlazu se pumpa u kontejnere pod visokim pritiskom i podliježe zakopavanju na dubini do 1 km.
metoda "hvatanja kisika".
I ovdje se pri sagorijevanju uglja koristi čisti kisik kao oksidant. Samo za razliku od prethodne metode, u trenutku sagorijevanja nastaje para, koja uzrokuje rotaciju turbine. Zatim se pepeo i oksidi sumpora uklanjaju iz dimnih gasova, vrši se hlađenje i kondenzacija. Preostali ugljen-dioksid pod pritiskom od 70 atmosfera pretvara se u tečno stanje i stavlja pod zemlju.
Metoda predsagorevanja
Ugalj se sagorijeva u "normalnom" načinu - u kotlu pomiješanom sa zrakom. Nakon toga se uklanjaju pepeo i SO 2 - sumporov oksid. Zatim se CO 2 uklanja posebnim tekućim apsorbentom, nakon čega se odlaže zakopavanjem.
Pet najmoćnijih termoelektrana na svijetu
Prvenstvo pripada kineskoj termoelektrani Tuoketuo snage 6600 MW (5 elektrana x 1200 MW), koja zauzima površinu od 2,5 kvadratnih metara. km. Slijedi je njen “sunarodnik” - Termoelektrana Taichung kapaciteta 5824 MW. Prva tri zatvara najveća u Rusiji Surgutskaya GRES-2 - 5597,1 MW. Na četvrtom mjestu je poljska Termoelektrana Belchatow - 5354 MW, a peta je Futtsu CCGT Power Plant (Japan) - termoelektrana na gas snage 5040 MW.
Na sl. 1 predstavlja klasifikaciju termoelektrana na fosilna goriva.
Rice. 1.
Termoelektrana je kompleks opreme i uređaja koji pretvaraju energiju goriva u električnu i (općenito) toplinsku energiju.
Termoelektrane se odlikuju velikom raznolikošću i mogu se klasificirati prema različitim kriterijima.
Prema namjeni i vrsti energije koja se isporučuje, elektrane se dijele na regionalne i industrijske.
Područne elektrane su samostalne javne elektrane koje opslužuju sve vrste potrošača u regiji (industrijska preduzeća, transport, stanovništvo itd.). Oblasne kondenzacione elektrane, koje proizvode uglavnom električnu energiju, često zadržavaju svoj istorijski naziv - GRES (državne područne elektrane). Područne elektrane koje proizvode električnu i toplinsku energiju (u obliku pare ili tople vode) nazivaju se kombinirane toplinske i elektrane (CHP). Državne područne elektrane i daljinske termoelektrane u pravilu imaju snagu veću od 1 milion kW.
Industrijske elektrane su elektrane koje daju toplotnu i električnu energiju specifičnim proizvodna preduzeća ili njihov kompleks, na primjer pogon za hemijsku proizvodnju. Industrijske elektrane su dio industrijskih preduzeća kojima služe. Njihov kapacitet je određen potrebama industrijskih preduzeća za toplotnom i električnom energijom i po pravilu je znatno manji od daljinskih termoelektrana. Industrijske elektrane često rade na općoj električnoj mreži, ali nisu podređene dispečeru elektroenergetskog sistema.
Prema vrsti goriva koje se koristi, termoelektrane se dijele na elektrane koje rade na fosilna goriva i nuklearno gorivo.
Kondenzacijske elektrane koje rade na fosilna goriva, u vrijeme kada nije bilo nuklearnih elektrana (NPP), povijesno su se zvale termoelektrane (TES - termoelektrana). U tom smislu će se ovaj termin koristiti u nastavku, iako su termoelektrane, nuklearne elektrane, plinske turbine (GTPP) i elektrane s kombiniranim ciklusom (CGPP) također termoelektrane koje rade na principu pretvaranja termoelektrane. energije u električnu energiju.
Kao organsko gorivo za termoelektrane koriste se plinovita, tečna i čvrsta goriva. Većina termoelektrana u Rusiji, posebno u evropskom dijelu, koristi prirodni plin kao glavno gorivo, a lož ulje kao rezervno gorivo, koristeći potonje, zbog visoke cijene, samo u ekstremnim slučajevima; Takve termoelektrane se nazivaju plinsko-ulje elektrane. U mnogim regijama, uglavnom u azijskom dijelu Rusije, glavno gorivo je termalni ugalj - niskokalorični ugalj ili otpad od ekstrakcije visokokalorijskog uglja (antracitni ugalj - ASh). Budući da se prije sagorijevanja takvi ugljevi melju u posebnim mlinovima do prašnjavog stanja, takve termoelektrane nazivaju se prahom.
Na osnovu vrste termoelektrana koje se koriste u termoelektranama za pretvaranje toplotne energije u mehaničku energiju rotacije rotora turbinskih agregata, razlikuju se parne turbine, gasne turbine i kombinovane elektrane.
Osnova parnoturbinskih elektrana su parnoturbinske jedinice (STU), koje koriste najsloženiju, najmoćniju i izuzetno naprednu energetsku mašinu - parnu turbinu - za pretvaranje toplotne energije u mehaničku energiju. PTU je glavni element termoelektrana, termoelektrana i nuklearnih elektrana.
STP koji imaju kondenzacijske turbine kao pogon za električne generatore i ne koriste toplinu izduvne pare za opskrbu toplinskom energijom vanjskih potrošača nazivaju se kondenzacijske elektrane. STU opremljene turbinama za grijanje i ispuštanjem topline izduvne pare industrijskim ili općinskim potrošačima nazivaju se kombinirane toplinske i elektrane (CHP).
Gasnoturbinske termoelektrane (GTPP) opremljene su plinskim turbinskim jedinicama (GTU) koje rade na plinovito ili, u ekstremnim slučajevima, tečno (dizel) gorivo. Budući da je temperatura plinova iza plinske turbine prilično visoka, oni se mogu koristiti za opskrbu toplinskom energijom vanjskih potrošača. Takve elektrane se nazivaju GTU-CHP. Trenutno u Rusiji postoji jedna gasnoturbinska elektrana (GRES-3 nazvan po Klasonu, Elektrogorsk, Moskovska oblast) snage 600 MW i jedno gasnoturbinsko kogeneraciono postrojenje (u gradu Elektrostal, Moskovska oblast).
Tradicionalna moderna plinska turbina jedinica (GTU) je kombinacija vazdušni kompresor, komora za sagorevanje i gasna turbina, kao i pomoćni sistemi koji obezbeđuju njen rad. Kombinacija plinske turbine i električnog generatora naziva se plinska turbina.
Kombinovane termoelektrane su opremljene kombinovanim gasnim jedinicama (CCG), koje su kombinacija gasnih i parnih turbina, što omogućava visoku efikasnost. CCGT-CHP postrojenja mogu biti projektovana kao kondenzaciona postrojenja (CCP-CHP) i sa napajanjem toplotne energije (CCP-CHP). Trenutno postoje četiri nove CCGT-CHP elektrane u Rusiji (Sjeverozapadna TE Sankt Peterburg, Kalinjingradskaja, CHPP-27 Mosenergo OJSC i Sochinskaya), a kogeneracijska CCGT elektrana je takođe izgrađena u Tjumenskoj TE. 2007. godine puštena je u rad CCGT-KES Ivanovo.
Modularne termoelektrane sastoje se od zasebnih, najčešće istog tipa, elektrana - elektrana. U agregatu svaki kotao opskrbljuje paru samo svojoj turbini, iz koje se nakon kondenzacije vraća samo u svoj kotao. Sve moćne državne elektrane i termoelektrane, koje imaju tzv. međupregrijavanje pare, grade se po blok shemi. Rad kotlova i turbina u termoelektranama sa unakrsnim vezom osiguran je različito: svi kotlovi termoelektrane dovode paru u jedan zajednički parovod (kolektor) i iz njega se napajaju sve parne turbine termoelektrane. Prema ovoj shemi, CPP se grade bez međupregrijavanja i gotovo sve CHPP su izgrađene sa podkritičnim početnim parametrima pare.
Na osnovu nivoa početnog pritiska razlikuju se termoelektrane subkritičnog pritiska, superkritičnog pritiska (SCP) i supersuperkritičnih parametara (SSCP).
Kritični pritisak je 22,1 MPa (225,6 at). U ruskoj toplotnoj i energetskoj industriji, početni parametri su standardizovani: termoelektrane i kombinovane toplotne i elektrane grade se za podkritični pritisak od 8,8 i 12,8 MPa (90 i 130 atm), a za SKD - 23,5 MPa (240 atm) . Termoelektrane sa natkritičnim parametrima, iz tehničkih razloga, izvode se sa međupregrijavanjem i prema blok dijagramu. Super-superkritični parametri konvencionalno uključuju pritisak veći od 24 MPa (do 35 MPa) i temperaturu veću od 5600C (do 6200C), za čiju upotrebu su potrebni novi materijali i novi dizajn opreme. Često se termoelektrane ili termoelektrane za različite nivoe parametara grade u nekoliko faza - u redovima, čiji se parametri povećavaju sa uvođenjem svakog novog reda.
MINISTARSTVO PROSVETE I NAUKE RUJSKE FEDERACIJE
Federalna agencija za obrazovanje
Državna obrazovna ustanova visokog stručnog obrazovanja
Abstract
na temuVrste termoelektrana i njihove karakteristike>>
po discipliniUvod u režiju>>
Provjereno: Završeno:
prof. Shchinnikov P.A. student Pifan E.O.
ATE grupa - 51
Sigurnosna oznaka
Novosibirsk, 2008
Uvod
Električna stanica je elektrana koja se koristi za pretvaranje bilo koje energije u električnu. Tip elektrane određuje se, prije svega, vrstom energetskog nosača. Najrasprostranjenije su termoelektrane (TE) koje koriste toplinsku energiju oslobođenu sagorijevanjem fosilnih goriva (ugalj, nafta, plin itd.). Termoelektrane proizvode oko 76% električne energije proizvedene na našoj planeti. To je zbog prisustva fosilnih goriva u gotovo svim područjima naše planete; mogućnost transporta organskog goriva od mjesta vađenja do elektrane koja se nalazi u blizini potrošača energije; tehnički napredak termoelektrana, obezbjeđivanje izgradnje termoelektrana velike snage; mogućnost korišćenja otpadne toplote iz radnog fluida i snabdevanja njom potrošača, pored električne energije, i toplotne energije (parom ili toplom vodom) itd.
Vrste termoelektrana i njihove karakteristike.
Na sl. 1 predstavlja klasifikaciju termoelektrana na fosilna goriva.
Fig.1. Vrste elektrana na fosilna goriva.
Među termoelektranama preovlađuju termalne parne turbine (STU) u kojima se toplotna energija koristi u generatoru pare za proizvodnju vodene pare visokog pritiska, koja pokreće rotor parne turbine povezan sa rotorom elektrogeneratora (obično sinhroni generator Ugalj se koristi kao gorivo u takvim termoelektranama (uglavnom), mazut, prirodni plin.
STP koji imaju kondenzacijske turbine kao pogon za električne generatore i ne koriste toplinu izduvne pare za opskrbu toplinskom energijom vanjskih potrošača nazivaju se kondenzacijske elektrane. STU opremljene turbinama za grijanje i ispuštanjem topline izduvne pare industrijskim ili općinskim potrošačima nazivaju se kombinirane toplinske i elektrane (CHP).
TE sa električnim generatorom koji pokreće gasna turbina nazivaju se gasnoturbinskim elektranama (TE sa gasnoturbinskim agregatom - gasno ili tekuće gorivo sagoreva se u komori za sagorevanje gasnoturbinske jedinice); proizvodi sagorevanja sa temperaturom od 750-900 C ulaze u gasna turbina, rotirajući električni generator. Efikasnost ovakvih termoelektrana sa gasnoturbinskim jedinicama je obično 30-33%, snage do nekoliko stotina MW. Plinske turbine se obično koriste za pokrivanje vršnih električnih opterećenja.
Termoelektrana s instalacijom parne i plinske turbine, koja se sastoji od parne turbine i plinske turbine, naziva se elektrana s kombiniranim ciklusom (CHP s kombiniranom plinskom turbinskom jedinicom, a često - plinskom turbinskom jedinicom s kombiniranim ciklusom) . Efikasnost koja može doseći 56-58%. Termoelektrane sa gasnoturbinskim agregatima ili gasnoturbinskim agregatima sa kombinovanim ciklusom mogu da snabdevaju toplotom spoljne potrošače, odnosno rade kao kombinovane termoelektrane.
Važnu ulogu među toplinskim instalacijama imaju kondenzacijske elektrane (CPS). Najjednostavniji dijagram strujnog kola IES na ugalj prikazan je na slici 2. Gorivo ulazi u peć generatora pare (parni kotao) 1, koji ima sistem cijevi u kojima cirkulira kemijski pročišćena voda, nazvana napojna voda. U kotlu se voda zagrijava, isparava i nastaje zasićena para se dovede na temperaturu od 400-650°C i pod pritiskom od 3-24 MPa kroz parovod ulazi u parnu turbinu 2. Parametri pare zavise od snage agregata. Zatim se jedan dio pare u potpunosti koristi u turbini za proizvodnju električne energije u generatoru 3 i zatim ulazi u kondenzator 4, a drugi se uzima iz međustepena turbine i koristi se za zagrijavanje napojne vode u grijačima. 6 i 9. Kondenzat se pumpa pumpom 5 kroz deaerator 7, a zatim se napojnom pumpom 8 dovodi u generator pare. Termokondenzacione elektrane imaju nisku efikasnost (35-40%), jer se najveći deo energije gubi sa dimnim gasovima i rashladnom vodom kondenzatora.
EMBED PBrush 
Sl.2 Šematski dijagram IES-a
1 – parni kotao; 2 – parna turbina; 3 – električni generator;
4 – kondenzator; 5 – pumpa za kondenzat; 6 – grijači niskog pritiska;
7 – odzračivač; 8 – napojna pumpa; 9 – visokotlačni grijači;
10 – drenažna pumpa.
Posebnost termoelektrane (CHP) je da se para ili topla voda iscrpljena u turbini zatim koristi za grijanje i opskrbu toplom vodom industrijskog i komunalnog sektora. CHP elektrane se grade uglavnom u velikim gradovima, jer je efikasan prijenos pare ili tople vode zbog velikih gubitaka topline u cijevima moguć na udaljenosti ne većoj od 20-25 km. Osim toga, kako bi se smanjili gubici topline, termoelektrane moraju biti dopunjene malim trafostanicama, koje bi trebale biti smještene u blizini potrošača. I pored svih navedenih nedostataka, termoelektrane su instalacije za kombinovanu proizvodnju električne i toplotne energije, te se stoga ukupna efikasnost korišćenja goriva povećava na 70-76% u odnosu na tipične vrednosti od 35-40% kod IES. Istovremeno, po pravilu, maksimalna snaga termoelektrane je manja od snage CPP-a.
Šematski dijagram termoelektrane prikazan je na slici 3
Sl.3 Šematski dijagram termoelektrane
1 – parni kotao; 2 – ROU; 3 – turbogenerator; 4 – potrošač toplote 5 – pumpa; 6 – regenerativni grijači; 7 – napojna pumpa 8 – kondenzator; 9 – pumpa za kondenzat; 10, 11 – parovi iz selekcija.
Gorivo ulazi u peć generatora pare (parni kotao) 1, koji ima sistem cijevi u kojima cirkulira kemijski pročišćena voda, nazvana napojna voda. . U kotlu se voda zagrijava, isparava, a rezultirajuća zasićena para se dovede na temperaturu od 400-650°C i dovodi se kroz parovod pod pritiskom od 3-24 MPa. Jedan dio pare se u potpunosti koristi u turbini za proizvodnju električne energije u generatoru 3 i zatim ulazi u kondenzator 8, a drugi, koji ima višu temperaturu i pritisak, uzima se iz međustepena turbine i koristi se za snabdevanje toplotom 4. Količina pare koja se uzima zavisi od potreba preduzeća za toplotnom energijom. Proizvodnja električne energije zavisi od prolaska ove pare. Za turbine daljinskog grijanja (takve turbine rade u termoelektranama), proizvodnja električne energije i opskrba toplinom mogu varirati u širokim granicama.
Neke prednosti termoelektrana u odnosu na druge vrste postrojenja su sljedeće:
1. U relativno slobodnoj teritorijalnoj distribuciji povezanoj sa širokom distribucijom resursa goriva;
2. Sposobnost (za razliku od hidroelektrana) da generišu energiju bez sezonskih fluktuacija snage;
3. činjenica da je površina otuđenja i povlačenja iz privrednog prometa zemljišta za izgradnju i rad termoelektrana po pravilu znatno manja nego što je potrebno za nuklearnu elektranu;
4. Termoelektrane se, zbog masovnog razvoja tehnologije njihove izgradnje, grade mnogo brže od hidroelektrana ili nuklearnih elektrana, a njihova cijena po jedinici instaliranog kapaciteta je znatno niža u odnosu na nuklearne elektrane i hidroelektrane.
Istovremeno, termoelektrane imaju i velike nedostatke, uključujući neke od njih:
1. za rad termoelektrana obično je potrebno mnogo više osoblja nego hidroelektrana uporedivih kapaciteta povezanih sa servisiranjem gorivnog ciklusa vrlo velikih razmjera;
2. Termoelektrane stalno zavise od snabdijevanja neobnovljivim (a često i uvoznim) izvorima goriva (ugalj, mazut, plin, rjeđe treset i uljni škriljci);
3. Termoelektrane su veoma kritične za ponovljena startovanja i zaustavljanja; promjene u njihovom načinu rada naglo smanjuju učinkovitost, povećavaju potrošnju goriva i dovode do povećanog trošenja glavne opreme;
4. Termoelektrane imaju direktan i izuzetno negativan uticaj na stanje životne sredine.
Zaključak
Ovaj sažetak govori o tipovima termoelektrana. Posebna pažnja posvećena je kondenzacijskim stanicama (CPP) i toplanama (CHP). Navedene su karakteristike principa rada svake od ovih vrsta termoelektrana, kao i glavni parametri koji ih karakteriziraju. Prikazani su njihovi šematski dijagrami. Date su neke prednosti i nedostaci termo stanica u odnosu na druge tipove stanica.
Reference
Sterman L.S. Termo i nuklearne elektrane: Udžbenik za univerzitete / L.S. Sterman, V.M. Lavygin, S.G. Tišina. – M.: Energoatomizdat, 1995. – 416 str.
Ryzhkin V.Ya. Termoelektrane: Udžbenik za univerzitete / Ed. V.Ya. Girshfeld.
– M: Energoatomizdat, 1987. – 328 str.
Elizarov D.P. Termoelektrane elektrana: Udžbenik za univerzitete / D.P. Elizarov. – M.: Energoizdat, 1982. – 264 str.
Termoelektrana
Termoelektrana (TE), elektrana u kojoj se kao rezultat sagorevanja organskog goriva dobija toplotna energija koja se potom pretvara u električnu energiju. Termoelektrane su glavni tip elektrana koje proizvode u industrijskim zemljama 70–80% (u Rusiji 2000. godine - oko 67%). Toplotna energija u termoelektranama se koristi za zagrijavanje vode i proizvodnju pare (u parnoturbinskim elektranama) ili za proizvodnju toplih plinova (u plinskim turbinskim elektranama). Za proizvodnju topline organska tvar se sagorijeva u kotlovskim jedinicama termoelektrana. Kao gorivo koriste se ugalj, prirodni gas, lož ulje i goriva. U termoelektranama na parnu turbinu (TSPP), para proizvedena u parogeneratoru (kotlovskom agregatu) rotira parna turbina , povezan sa električni generator . Takve elektrane proizvode gotovo svu električnu energiju koju proizvode termoelektrane (99%); njihova efikasnost je blizu 40%, instalirani kapacitet jedinice je blizu 3 MW; gorivo za njih je ugalj, lož ulje, treset, škriljac, prirodni plin itd. Elektrane sa kogeneracijskim parnim turbinama, u kojima se toplina otpadne pare rekuperira i isporučuje industrijskim ili komunalnim potrošačima, nazivaju se termoelektrane. One proizvode oko 33% električne energije proizvedene u termoelektranama. U elektranama sa kondenzacijskim turbinama sva izduvna para se kondenzira i vraća u kotlovsku jedinicu u obliku mješavine pare i vode.. Ove kondenzacijske elektrane (CPS) proizvode cca.
67% električne energije proizvedene u termoelektranama. Zvanični naziv takvih elektrana u Rusiji je Državna okružna električna elektrana (GRES).
Parne turbine termoelektrana najčešće se spajaju direktno na električne generatore, bez međuzupčanika, čineći turbinsku jedinicu. Osim toga, u pravilu se turbinska jedinica kombinira s generatorom pare u jednu pogonsku jedinicu, iz koje se zatim sastavljaju snažni TPES. U komorama za sagorevanje gasnoturbinskih termoelektrana sagoreva se gas ili tečno gorivo. Dobijeni produkti sagorevanja se šalju u gasna turbina , rotirajući električni generator. Snaga takvih elektrana, u pravilu, iznosi nekoliko stotina megavata, efikasnost je 26-28%. Plinske turbinske elektrane se obično grade u kombinaciji s elektranom s parnom turbinom kako bi pokrile vršna električna opterećenja. Uobičajeno, termoelektrane također uključuju nuklearne elektrane (nuklearna elektrana), geotermalne elektrane i elektrane sa magnetohidrodinamički generatori
. Prve termoelektrane na ugalj pojavile su se 1882. u Njujorku, a 1883. u Sankt Peterburgu.. 2006 .
Enciklopedija "Tehnologija". - M.: Rosman
Pogledajte šta je "termoelektrana" u drugim rječnicima: Termoelektrana - (TE) - električna stanica (kompleks opreme, instalacija, opreme) koja proizvodi električna energija kao rezultat konverzije toplotne energije koja se oslobađa pri sagorevanju organskog goriva. Trenutno među termoelektranama ... ...
Mikroenciklopedija nafte i plina termoelektrane - Elektrana koja pretvara hemijsku energiju goriva u električnu ili električnu energiju i toplotu. [GOST 19431 84] EN termoelektrana elektrana u kojoj se električna energija proizvodi pretvaranjem toplotne energije Napomena… …
Mikroenciklopedija nafte i plina Vodič za tehnički prevodilac - Elektrana koja proizvodi električnu energiju kao rezultat konverzije toplotne energije koja se oslobađa pri sagorevanju fosilnih goriva...
Geografski rječnik - (TPP) proizvodi električnu energiju kao rezultat konverzije toplotne energije koja se oslobađa tokom sagorevanja organskog goriva. Glavne vrste termoelektrana: parna turbina (prevladava), plinska turbina i dizel. Ponekad se termoelektrane uslovno nazivaju ... ...
Veliki enciklopedijski rječnik- (TE) preduzeće za proizvodnju električne energije kao rezultat konverzije energije koja se oslobađa pri sagorevanju organskog goriva. Glavni dijelovi termoelektrane su kotlovska instalacija, parna turbina i električni generator koji pretvara mehanički... ... Velika politehnička enciklopedija
Pogledajte šta je "termoelektrana" u drugim rječnicima:- CCGT 16. Termoelektrana Prema GOST 19431 84 Izvor: GOST 26691 85: Termoenergetika. Termini i definicije originalni dokument... Rječnik-priručnik pojmova normativne i tehničke dokumentacije
- (TPP), proizvodi električnu energiju kao rezultat konverzije toplotne energije koja se oslobađa tokom sagorevanja organskog goriva. Termoelektrane rade na čvrsta, tečna, gasovita i mješovita goriva (ugalj, mazut, prirodni plin, rjeđe smeđa... ... Geografska enciklopedija
- (TPP), proizvodi električnu energiju kao rezultat konverzije toplotne energije koja se oslobađa tokom sagorevanja organskog goriva. Glavne vrste termoelektrana: parna turbina (prevladava), plinska turbina i dizel. Ponekad se termoelektrane uslovno nazivaju ... ... Encyclopedic Dictionary
Mikroenciklopedija nafte i plina- šiluminė elektrinė statusas T sritis automatika atitikmenys: engl. termoelektrana; termo stanica vok. Wärmekraftwerk, n rus. termoelektrana, f pranc. centrale électrothermique, f; centrale thermoélectrique, f … Automatikos terminų žodynas
Mikroenciklopedija nafte i plina- šiluminė elektrinė statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. termoelektrana; termoelektrana vok. Wärmekraftwerk, n rus. termoelektrana, f; termoelektrana, f pranc. centrale électrothermique, f; centrale term, f; usine… … Fizikos terminų žodynas
- (TE) Elektrana koja proizvodi električnu energiju kao rezultat konverzije toplotne energije koja se oslobađa tokom sagorevanja fosilnih goriva. Prve termoelektrane pojavile su se krajem 19. stoljeća. (1882. u New Yorku, 1883. u Sankt Peterburgu, 1884. u ... ... Velika sovjetska enciklopedija