Bilah-bilah impeller turbin uap ini terlihat jelas.

Pembangkit listrik termal (CHP) menggunakan energi yang dihasilkan dari pembakaran bahan bakar fosil - batu bara, minyak, dan gas alam - untuk mengubah air menjadi uap tekanan tinggi. Uap ini mempunyai tekanan sekitar 240 kilogram per sentimeter persegi dan suhu 524°C (1000°F), memutar turbin. Turbin memutar magnet raksasa di dalam generator, yang menghasilkan listrik.

Pembangkit listrik tenaga panas modern mengubah sekitar 40 persen panas yang dilepaskan selama pembakaran bahan bakar menjadi listrik, sisanya dibuang ke energi listrik lingkungan. Di Eropa, banyak pembangkit listrik tenaga panas menggunakan limbah panas untuk menghangatkan rumah dan bisnis di sekitarnya. Gabungan pembangkit listrik dan panas meningkatkan keluaran energi pembangkit listrik hingga 80 persen.

Pembangkit turbin uap dengan generator listrik

Turbin uap pada umumnya mempunyai dua kelompok sudu. Uap bertekanan tinggi yang berasal langsung dari boiler memasuki jalur aliran turbin dan memutar impeller dengan kelompok sudu pertama. Uap tersebut kemudian dipanaskan di superheater dan kembali memasuki jalur aliran turbin untuk memutar impeller dengan kelompok sudu kedua, yang beroperasi pada tekanan uap yang lebih rendah.

Tampilan bagian

Generator pembangkit listrik termal (CHP) pada umumnya digerakkan langsung oleh turbin uap, yang berputar dengan kecepatan 3.000 putaran per menit. Pada generator jenis ini, magnet yang disebut juga rotor berputar, tetapi belitan (stator) tidak bergerak. Sistem pendingin mencegah generator dari panas berlebih.

Pembangkit listrik menggunakan uap

Di pembangkit listrik tenaga panas, bahan bakar dibakar di dalam boiler, menghasilkan nyala api bersuhu tinggi. Air melewati tabung melalui api, dipanaskan dan diubah menjadi uap bertekanan tinggi. Uap memutar turbin, menghasilkan energi mekanik, yang diubah oleh generator menjadi listrik. Setelah keluar dari turbin, uap memasuki kondensor, kemudian mencuci tabung dengan air dingin yang mengalir, dan akibatnya berubah menjadi cairan kembali.

Ketel minyak, batu bara atau gas

Di dalam ketel

Ketel diisi dengan tabung melengkung rumit yang dilalui air panas. Konfigurasi tabung yang rumit memungkinkan Anda meningkatkan jumlah panas yang ditransfer ke air secara signifikan dan, sebagai hasilnya, menghasilkan lebih banyak uap.

Di pembangkit listrik tenaga panas, manusia menerima hampir semua energi yang mereka butuhkan di planet ini. Orang-orang telah belajar menerima listrik sebaliknya, namun tetap tidak diterima pilihan alternatif. Sekalipun penggunaan bahan bakar tidak menguntungkan, mereka tidak menolaknya.

Apa rahasia pembangkit listrik tenaga panas?

Pembangkit listrik termal Bukan suatu kebetulan bahwa mereka tetap diperlukan. Turbin mereka menghasilkan energi dengan cara yang paling sederhana, yaitu dengan menggunakan pembakaran. Berkat ini, biaya konstruksi dapat diminimalkan, yang dianggap sepenuhnya dapat dibenarkan. Benda-benda seperti itu ada di semua negara di dunia, jadi jangan kaget dengan penyebarannya.

Prinsip pengoperasian pembangkit listrik termal dibangun dengan membakar bahan bakar dalam jumlah besar. Akibatnya timbul listrik yang diakumulasikan terlebih dahulu kemudian didistribusikan ke daerah-daerah tertentu. Pola pembangkit listrik termal hampir tetap konstan.

Bahan bakar apa yang digunakan di stasiun?

Setiap stasiun menggunakan bahan bakar terpisah. Ini disediakan khusus agar alur kerja tidak terganggu. Hal ini masih menjadi salah satu permasalahan karena meningkatnya biaya transportasi. Jenis peralatan apa yang digunakannya?

• Batu bara;
• serpih minyak;
• gambut;
• Minyak bakar;
• Gas alam.

Sirkuit termal pembangkit listrik termal dibangun suatu bentuk tertentu bahan bakar. Selain itu, perubahan kecil dilakukan pada mereka untuk memastikan koefisien maksimum tindakan yang bermanfaat. Jika tidak dilakukan maka konsumsi utama akan berlebihan sehingga arus listrik yang dihasilkan tidak dapat dipertanggungjawabkan.

Jenis pembangkit listrik termal

Jenis pembangkit listrik termal merupakan isu penting. Jawabannya akan memberi tahu Anda bagaimana energi yang diperlukan muncul. Saat ini, perubahan serius sedang dilakukan secara bertahap, di mana jenis alternatif akan menjadi sumber utama, namun sejauh ini penggunaannya masih belum tepat.

1. Kondensasi (IES);
2. Gabungan pembangkit listrik dan panas (CHP);
3. Pembangkit listrik distrik negara bagian (GRES).

Pembangkit listrik tenaga panas akan memerlukan penjelasan rinci. Jenisnya berbeda-beda, sehingga hanya pertimbangan saja yang akan menjelaskan mengapa pembangunan sebesar itu dilakukan.

Kondensasi (IES)

Jenis pembangkit listrik tenaga panas dimulai dengan pembangkit kondensasi. Pembangkit listrik tenaga panas tersebut digunakan secara eksklusif untuk menghasilkan listrik. Paling sering, itu terakumulasi tanpa segera menyebar. Metode kondensasi memberikan efisiensi maksimum, sehingga prinsip serupa dianggap optimal. Saat ini, di semua negara, terdapat fasilitas berskala besar yang memasok wilayah yang luas.

Pembangkit listrik tenaga nuklir secara bertahap bermunculan, menggantikan bahan bakar tradisional. Hanya penggantian yang masih merupakan proses yang mahal dan memakan waktu, karena pengerjaan bahan bakar fosil berbeda dengan metode lainnya. Selain itu, mematikan satu stasiun saja tidak mungkin dilakukan, karena dalam situasi seperti ini seluruh wilayah tidak akan mendapatkan pasokan listrik yang berharga.

Gabungan pembangkit listrik dan panas (CHP)

Pabrik CHP digunakan untuk beberapa tujuan sekaligus. Bahan bakar ini terutama digunakan untuk menghasilkan listrik yang berharga, namun pembakaran bahan bakar juga tetap berguna untuk menghasilkan panas. Oleh karena itu, pembangkit listrik kogenerasi terus digunakan dalam praktiknya.

Fitur penting adalah bahwa pembangkit listrik termal tersebut lebih unggul dibandingkan jenis lainnya yang relatif tidak kekuatan tinggi. Mereka memasok wilayah tertentu, sehingga tidak memerlukan pasokan massal. Praktek menunjukkan betapa bermanfaatnya solusi ini karena pemasangan kabel listrik tambahan. Prinsip pengoperasian pembangkit listrik tenaga panas modern tidak diperlukan hanya karena lingkungan.

Pembangkit listrik distrik negara bagian

Informasi Umum tentang pembangkit listrik tenaga panas modern GRES tidak dicatat. Lambat laun mereka tetap berada di latar belakang, kehilangan relevansinya. Meskipun pembangkit listrik milik daerah tetap bermanfaat dalam hal keluaran energi.

Jenis yang berbeda Pembangkit listrik tenaga panas memberikan dukungan ke wilayah yang luas, namun kapasitasnya masih belum mencukupi. Selama era Soviet, proyek-proyek skala besar dilakukan, yang sekarang ditutup. Alasannya adalah penggunaan bahan bakar yang tidak tepat. Meskipun penggantiannya masih bermasalah, karena kelebihan dan kekurangan pembangkit listrik termal modern terutama terletak pada volume energinya yang besar.

Pembangkit listrik manakah yang bersifat termal? Prinsipnya didasarkan pada pembakaran bahan bakar. Bahan-bahan tersebut tetap diperlukan, meskipun perhitungan sedang dilakukan untuk penggantian yang setara. Pembangkit listrik tenaga panas terus membuktikan kelebihan dan kekurangannya dalam praktik. Oleh karena itu pekerjaan mereka tetap diperlukan.

PEMBANGKIT LISTRIK TERMAL. STRUKTUR TPP, UNSUR UTAMA. GENERATOR UAP. TURBIN UAP. KAPASITOR

Klasifikasi pembangkit listrik termal

Pembangkit listrik termal(TPP) - pembangkit listrik , memproduksi energi listrik sebagai hasil dari konversi energi panas yang dilepaskan selama pembakaran bahan bakar organik.

Pembangkit listrik tenaga panas pertama muncul pada akhir abad ke-19 (pada tahun 1882 - di New York, pada tahun 1883 - di St. Petersburg, pada tahun 1884 - di Berlin) dan tersebar luas. Saat ini, TPP sedang jenis pembangkit listrik utama. Pangsa listrik yang mereka hasilkan adalah: di Rusia sekitar 70%, di dunia sekitar 76%.

Di antara pembangkit listrik tenaga panas, pembangkit listrik turbin uap panas (TSPP) mendominasi energi termal digunakan dalam pembangkit uap untuk menghasilkan uap air bertekanan tinggi yang menggerakkan rotor turbin uap yang terhubung ke rotor generator listrik (biasanya generator sinkron) . Generator bersama dengan turbin dan eksiter disebut generator turbo.Di Rusia, TPPP menghasilkan ~99% listrik yang dihasilkan oleh pembangkit listrik termal. Bahan bakar yang digunakan pada pembangkit listrik tenaga panas tersebut (terutama) adalah batu bara, bahan bakar minyak, gas alam, lignit, gambut, dan serpih.

TPES yang mempunyai turbin kondensasi sebagai penggerak generator listrik dan tidak memanfaatkan panas uap buangan untuk menyuplai energi panas ke konsumen luar disebut pembangkit listrik kondensasi (CPS). Di Rusia, IES secara historis disebut Pembangkit Listrik Distrik Negara Bagian, atau GRES. . GRES menghasilkan sekitar 65% listrik yang dihasilkan di pembangkit listrik tenaga panas. Efisiensinya mencapai 40%. Pembangkit listrik terbesar di dunia, Surgutskaya GRES-2; kapasitasnya 4,8 GW; Kapasitas Reftinskaya GRES adalah 3,8 GW.

TPES yang dilengkapi dengan turbin pemanas dan melepaskan panas dari uap buangan ke konsumen industri atau kota disebut pembangkit listrik dan panas gabungan (CHP); mereka masing-masing menghasilkan sekitar 35% listrik yang dihasilkan di pembangkit listrik tenaga panas. Berkat penggunaan energi panas yang lebih lengkap, efisiensi pembangkit listrik termal meningkat menjadi 60 - 65%. Pembangkit listrik tenaga panas terkuat di Rusia, CHPP-23 dan CHPP-25 milik Mosenergo, masing-masing berkapasitas 1.410 MW.

Industri turbin gas muncul lebih lambat daripada turbin uap, karena pembuatannya memerlukan bahan struktural tahan panas khusus. Unit turbin gas (GTU) yang ringkas dan bermanuver tinggi dibuat berdasarkan turbin gas. Bahan bakar gas atau cair dibakar di ruang bakar unit turbin gas; Hasil pembakaran dengan suhu 750 – 900 °C masuk ke turbin gas yang memutar rotor generator listrik. Efisiensi pembangkit listrik termal tersebut biasanya 26 - 28%, daya - hingga beberapa ratus MW . GTU tidak ekonomis karena suhu tinggi gas buang.

Pembangkit listrik termal dengan unit turbin gas terutama digunakan sebagai sumber listrik cadangan untuk menutupi puncak beban listrik atau untuk memasok listrik ke pemukiman kecil. Pembangkit listrik ini memungkinkan pembangkit listrik beroperasi pada suhu yang sama. perubahan beban secara tiba-tiba; dapat sering berhenti, menyediakan start-up yang cepat, perolehan daya berkecepatan tinggi, dan pengoperasian yang cukup ekonomis pada rentang beban yang luas. Biasanya, pembangkit listrik turbin gas lebih rendah daripada pembangkit listrik tenaga panas turbin uap dalam hal konsumsi bahan bakar spesifik dan biaya listrik. Biaya pekerjaan konstruksi dan pemasangan di pembangkit listrik tenaga panas dengan unit turbin gas berkurang sekitar setengahnya, karena tidak perlu membangun bengkel boiler dan stasiun pompa. Pembangkit listrik tenaga panas paling kuat dengan unit turbin gas GRES-3 dinamai demikian. Klasson (wilayah Moskow) memiliki kapasitas 600 MW.

Gas buang pembangkit turbin gas mempunyai temperatur yang cukup tinggi, sehingga pembangkit turbin gas mempunyai efisiensi yang rendah. DI DALAM pabrik siklus gabungan(PGU), terdiri dari unit turbin uap dan turbin gas, gas panas turbin gas digunakan untuk memanaskan air di pembangkit uap. Ini adalah pembangkit listrik tipe gabungan. Efisiensi pembangkit listrik tenaga panas dengan unit turbin gas siklus gabungan mencapai 42 - 45%. CCGT saat ini merupakan mesin paling ekonomis yang digunakan untuk menghasilkan listrik. Selain itu, ini adalah mesin yang paling ramah lingkungan karena efisiensinya yang tinggi. CCGT muncul sekitar 20 tahun yang lalu, namun sekarang ini adalah sektor paling dinamis di sektor energi. Unit daya paling kuat dengan unit turbin gas siklus gabungan di Rusia: di Pembangkit Listrik Tenaga Panas Selatan St. Petersburg - 300 MW dan di Pembangkit Listrik Distrik Negara Bagian Nevinnomysskaya - 170 MW.

Pembangkit listrik tenaga panas dengan unit turbin gas dan unit turbin gas siklus gabungan juga dapat memasok panas ke konsumen eksternal, yaitu beroperasi sebagai pembangkit listrik dan panas gabungan.

Oleh skema teknologi pipa uap pembangkit listrik tenaga panas dibagi menjadi memblokir pembangkit listrik termal dan seterusnya TPP dengan ikatan silang.

Pembangkit listrik termal modular terdiri dari pembangkit listrik - unit daya yang terpisah, biasanya dari jenis yang sama. Di unit daya, setiap boiler menyuplai uap hanya ke turbinnya sendiri, yang kemudian dikembalikan setelah kondensasi hanya ke boilernya sendiri. Semua pembangkit listrik distrik negara bagian dan pembangkit listrik tenaga panas, yang memiliki apa yang disebut uap superheating menengah, dibangun sesuai dengan skema blok. Pengoperasian boiler dan turbin di pembangkit listrik tenaga panas dengan sambungan silang dipastikan secara berbeda: semua boiler dari pembangkit listrik tenaga panas memasok uap ke satu saluran uap umum (kolektor) dan semua turbin uap dari pembangkit listrik tenaga panas ditenagai darinya. Menurut skema ini, CES dibangun tanpa panas berlebih dan hampir semua pembangkit CHP dengan parameter uap awal subkritis.

Menurut tingkat tekanan awal, pembangkit listrik termal dibedakan tekanan subkritis Dan tekanan superkritis(SKD).

Tekanan kritisnya adalah 22,1 MPa (225,6 at). Dalam industri panas dan listrik Rusia, parameter awal distandarisasi: pembangkit listrik termal dan gabungan pembangkit listrik dan panas dibangun untuk tekanan subkritis 8,8 dan 12,8 MPa (90 dan 130 atm), dan untuk SKD - 23,5 MPa (240 atm) . TPP dengan parameter superkritis, karena alasan teknis, dilakukan dengan panas berlebih menengah dan sesuai dengan diagram blok.

Efisiensi pembangkit listrik tenaga panas dinilai efisiensi(efisiensi), yang ditentukan oleh perbandingan jumlah energi yang dilepaskan selama periode waktu tertentu dengan panas yang dikeluarkan yang terkandung dalam bahan bakar yang dibakar. Selain efisiensi, indikator lain juga digunakan untuk mengevaluasi pengoperasian pembangkit listrik tenaga panas - konsumsi spesifik bahan bakar standar(bahan bakar konvensional adalah bahan bakar yang mempunyai nilai kalor = 7000 kkal/kg = 29,33 MJ/kg). Ada hubungan antara efisiensi dan konsumsi bahan bakar bersyarat.

struktur TPP

Elemen utama pembangkit listrik tenaga panas (Gbr. 3.1):

kamu pabrik ketel, mengubah energi ikatan kimia bahan bakar dan menghasilkan uap air dengan suhu dan tekanan tinggi;

kamu instalasi turbin (turbin uap)., mengubah energi panas uap menjadi energi mekanik putaran rotor turbin;

kamu pembangkit listrik, memastikan konversi energi kinetik putaran rotor menjadi energi listrik.

Gambar 3.1. Elemen utama pembangkit listrik termal

Keseimbangan panas pembangkit listrik termal ditunjukkan pada Gambar. 3.2.

Gambar 3.2. Keseimbangan termal pembangkit listrik termal

Kehilangan energi utama pada pembangkit listrik tenaga panas terjadi karena perpindahan panas dari uap ke air pendingin di kondensor; Lebih dari 50% panas (energi) hilang bersama panasnya uap.

3.3. Pembangkit uap (ketel)

Elemen utama dari instalasi boiler adalah generator uap, yang merupakan struktur berbentuk U dengan saluran gas bagian persegi panjang. Sebagian besar ketel uap ditempati oleh kotak api; dindingnya dilapisi dengan sekat yang terbuat dari pipa-pipa yang dilaluinya air umpan. Generator uap membakar bahan bakar, mengubah air menjadi uap pada tekanan dan suhu tinggi. Untuk pembakaran bahan bakar yang sempurna, udara panas dipompa ke dalam tungku boiler; Untuk menghasilkan 1 kWh listrik, dibutuhkan sekitar 5 m 3 udara.

Ketika bahan bakar terbakar, energi ikatan kimianya diubah menjadi energi panas dan radiasi obor. Sebagai hasil dari reaksi pembakaran kimia, di mana bahan bakar karbon C diubah menjadi oksida CO dan CO 2, belerang S menjadi oksida SO 2 dan SO 3, dll, dan produk pembakaran bahan bakar (gas buang) terbentuk. Didinginkan hingga suhu 130 - 160 O C, gas buang meninggalkan pembangkit listrik termal melalui cerobong asap, membawa sekitar 10 - 15% energi (Gbr. 3.2).

Saat ini yang paling banyak digunakan drum(Gbr. 3.3, a) dan boiler sekali lewat(Gbr. 3.3, b). Sirkulasi berulang air umpan dilakukan di layar ketel drum; Pemisahan uap dari air terjadi di dalam drum. Dalam boiler aliran langsung, air melewati pipa saringan hanya sekali, berubah menjadi kering uap jenuh (uap yang tidak ada tetesan air).

A) B)

Gambar 3.3. Skema paragenerator drum (a) dan aliran langsung (b).

DI DALAM Akhir-akhir ini Untuk meningkatkan efisiensi pembangkit uap, batu bara dibakar di gasifikasi intra-siklus dan masuk sirkulasi fluidized bed; pada saat yang sama, efisiensi meningkat sebesar 2,5%.

Turbin uap

Turbin(fr. turbin dari lat. turbo pusaran, rotasi) adalah mesin kalor kontinu, pada peralatan sudu yang energi potensial uap air terkompresi dan panas diubah menjadi energi kinetik putaran rotor.

Upaya untuk menciptakan mekanisme yang mirip dengan turbin uap dilakukan ribuan tahun yang lalu. Ada gambaran yang diketahui tentang turbin uap yang dibuat oleh Heron dari Alexandria pada abad ke-1 SM. e., yang disebut "Turbin bangau". Namun, baru pada akhir abad ke-19, ketika termodinamika, teknik mesin, dan metalurgi mencapai tingkat yang memadai Gustaf Laval (Swedia) dan Charles Parsons (Inggris Raya) secara mandiri menciptakan turbin uap yang cocok untuk industri. Pembuatan turbin industri memerlukan standar produksi yang jauh lebih tinggi dibandingkan mesin uap.

Pada tahun 1883 Laval menciptakan turbin uap pertama yang berfungsi. Turbinnya berupa roda dengan uap yang disuplai ke bilahnya. Dia kemudian menambahkan ekspander berbentuk kerucut ke nozel; yang secara signifikan meningkatkan efisiensi turbin dan mengubahnya menjadi mesin universal. Uap yang dipanaskan sampai suhu tinggi keluar dari ketel melalui pipa uap menuju nozel dan keluar. Di dalam nozel, uap mengembang hingga tekanan atmosfir. Karena peningkatan volume uap, diperoleh peningkatan kecepatan putaran yang signifikan. Dengan demikian, energi yang terkandung dalam uap dipindahkan ke bilah turbin. Turbin Laval jauh lebih ekonomis dibandingkan mesin uap lama.

Pada tahun 1884, Parsons menerima paten untuk multi-tahap turbin jet, yang ia ciptakan khusus untuk menggerakkan generator listrik. Pada tahun 1885, ia merancang turbin jet multi-tahap (untuk meningkatkan efisiensi penggunaan energi uap), yang kemudian banyak digunakan di pembangkit listrik tenaga panas.

Turbin uap terdiri dari dua bagian utama: rotor dengan bilah - bagian turbin yang bergerak; stator dengan nozel - bagian tetap. Bagian tetap dibuat dapat dilepas pada bidang horizontal untuk memungkinkan pelepasan atau pemasangan rotor (Gbr. 3.4.)

Gambar 3.4. Jenis turbin uap yang paling sederhana

Berdasarkan arah aliran uap dibedakan turbin uap aksial, dimana aliran uap bergerak sepanjang sumbu turbin, dan radial, arah aliran uap yang tegak lurus, dan sudu-sudu kerja terletak sejajar dengan sumbu putaran. Di Rusia dan negara-negara CIS, hanya turbin uap aksial yang digunakan.

Menurut cara kerjanya, uap turbin dibagi menjadi: aktif, reaktif Dan digabungkan. Turbin aktif menggunakan energi kinetik berpasangan, secara reaktif: kinetik dan potensial .

Teknologi modern memungkinkan Anda mempertahankan kecepatan putaran dengan akurasi tiga putaran per menit. Turbin uap untuk pembangkit listrik dirancang untuk 100 ribu jam operasi (hingga pemeriksaan). Turbin uap adalah salah satu elemen pembangkit listrik termal yang paling mahal.

Pemanfaatan energi uap yang cukup lengkap dalam suatu turbin hanya dapat dicapai dengan mengoperasikan uap pada suatu rangkaian turbin yang disusun secara seri, yang disebut langkah atau silinder. Pada turbin multisilinder, kecepatan putaran piringan kerja dapat dikurangi. Gambar 3.5 menunjukkan turbin tiga silinder (tanpa casing). Ke silinder pertama - silinder tekanan tinggi (HPC) 4 uap disuplai melalui saluran uap 3 langsung dari boiler dan oleh karena itu memiliki parameter tinggi: untuk boiler SKD - tekanan 23,5 MPa, suhu 540 ° C. Di outlet HPC uap tekanan 3-3,5 MPa (30 - 35 at), dan suhu 300 O - 340 O C.

Gambar 3.5. Turbin uap tiga silinder

Untuk mengurangi erosi pada sudu-sudu turbin (uap basah) Dari HPC, uap yang relatif dingin kembali ke boiler, ke dalam apa yang disebut superheater perantara; di dalamnya suhu uap naik ke suhu awal (540 O C). Uap yang baru dipanaskan disuplai melalui saluran uap 6 ke silinder bertekanan sedang (MPC) 10. Setelah uap di MPC mengembang hingga tekanan 0,2 - 0,3 MPa (2 - 3 atm), uap dialirkan ke pipa penerima 7 menggunakan pipa knalpot yang dialirkan ke silinder bertekanan rendah (LPC) 9. Kecepatan aliran uap pada elemen turbin 50-500 m/s. Bilah turbin tahap terakhir memiliki panjang 960 mm dan massa 12 kg.

Efisiensi mesin panas dan turbin uap yang ideal, khususnya, ditentukan oleh persamaan:

,

dimana adalah kalor yang diterima fluida kerja dari pemanas, dan merupakan kalor yang diberikan ke lemari es. Sadi Carnot pada tahun 1824 secara teoritis memperoleh ungkapan untuk batas (maksimum) nilai efisiensi mesin kalor dengan fluida kerja yang berupa gas ideal

,

dimana suhu pemanas, suhu lemari es, mis. suhu uap pada saluran masuk dan keluar turbin masing-masing diukur dalam derajat Kelvin (K). Untuk mesin panas nyata.

Untuk meningkatkan efisiensi turbin, turunkan tidak pantas; ini karena konsumsi energi tambahan. Oleh karena itu, untuk meningkatkan efisiensi, Anda dapat meningkatkannya. Namun untuk perkembangan modern Teknologi telah mencapai batasnya di sini.

Turbin uap modern dibagi menjadi: kondensasi Dan pemanasan distrik. Turbin uap kondensasi digunakan untuk mengubah sebanyak mungkin energi (panas) uap menjadi energi mekanik. Mereka bekerja dengan melepaskan (menghabiskan) uap bekas ke dalam kondensor, yang dipertahankan dalam ruang hampa (sesuai dengan namanya).

Pembangkit listrik tenaga panas dengan turbin kondensasi disebut pembangkit listrik kondensasi(IES). Produk akhir utama dari pembangkit listrik tersebut adalah listrik. Hanya sebagian kecil dari energi panas yang digunakan untuk kebutuhan pembangkit listrik itu sendiri dan, terkadang, untuk memasok panas ke pembangkit listrik terdekat hunian. Biasanya ini merupakan pemukiman bagi para pekerja energi. Hal ini telah terbukti lebih banyak kekuatan turbogenerator, semakin ekonomis, dan semakin rendah biaya 1 kW daya terpasang. Oleh karena itu, turbogenerator berdaya tinggi dipasang di pembangkit listrik kondensasi.

Turbin uap kogenerasi digunakan untuk menghasilkan energi listrik dan panas secara bersamaan. Namun produk akhir utama dari turbin tersebut adalah panas. Pembangkit listrik tenaga panas yang memiliki turbin uap kogenerasi disebut gabungan pembangkit listrik dan panas(CHP). Turbin uap kogenerasi dibagi menjadi: turbin dengan tekanan balik, dengan ekstraksi uap yang dapat disesuaikan Dan dengan seleksi dan tekanan balik.

Untuk turbin dengan tekanan balik, keseluruhan uap buangan digunakan untuk keperluan teknologi(memasak, mengeringkan, memanaskan). Tenaga listrik, yang dikembangkan oleh unit turbin dengan turbin uap seperti itu, tergantung pada kebutuhan sistem produksi atau pemanas untuk memanaskan uap dan perubahan yang terjadi dengannya. Oleh karena itu, unit turbin tekanan balik biasanya beroperasi secara paralel dengan turbin kondensasi atau jaringan listrik, yang menutupi kekurangan listrik yang diakibatkannya. Dalam turbin dengan ekstraksi dan tekanan balik, sebagian uap dikeluarkan dari tahap perantara ke-1 atau ke-2, dan semua uap buangan diarahkan dari pipa knalpot ke sistem pemanas atau ke pemanas jaringan.

Turbin adalah elemen paling kompleks dari pembangkit listrik tenaga panas. Kompleksitas pembuatan turbin tidak hanya ditentukan oleh persyaratan teknologi yang tinggi untuk manufaktur, material, dll., tetapi terutama oleh intensitas sains yang ekstrim. Saat ini, jumlah negara yang memproduksi turbin uap bertenaga tidak lebih dari sepuluh. Elemen yang paling kompleks adalah LPC. Produsen utama turbin di Rusia adalah Pabrik Logam Leningrad (St. Petersburg) dan Pabrik Turbomotor (Ekaterinburg).

Rendahnya nilai efisiensi turbin uap menentukan efektivitas peningkatan prioritasnya. Oleh karena itu, perhatian utama di bawah ini diberikan pada instalasi turbin uap.

Potensi utama metode untuk meningkatkan efisiensi turbin uap adalah:

· peningkatan aerodinamis turbin uap;

· perbaikan siklus termodinamika, terutama dengan meningkatkan parameter uap yang berasal dari boiler dan mengurangi tekanan uap yang keluar di turbin;

· peningkatan dan optimalisasi sirkuit termal dan peralatannya.

Peningkatan aerodinamis turbin di luar negeri selama 20 tahun terakhir telah dicapai dengan menggunakan pemodelan turbin komputer tiga dimensi. Pertama-tama, perlu diperhatikan perkembangannya bilah pedang. Bilah pedang adalah bilah melengkung yang bentuknya menyerupai pedang (dalam sastra asing istilah yang digunakan "pisang" Dan "tiga dimensi")

Tegas Siemens kegunaan bilah "tiga dimensi". untuk HPC dan CSD (Gbr. 3.6), dimana bilahnya memiliki panjang yang pendek, namun memiliki zona kehilangan yang tinggi di zona akar dan periferal. Menurut perkiraan Siemens, kegunaannya bilah spasial di HPC dan CSD memungkinkan peningkatan efisiensinya sebesar 1 - 2% dibandingkan dengan silinder yang dibuat pada tahun 80-an abad terakhir.

Gambar 3.6. Bilah “tiga dimensi” untuk silinder bertekanan tinggi dan silinder pusat perusahaan Siemens

Pada Gambar. 3.7 menunjukkan tiga modifikasi berturut-turut dari bilah kerja untuk mesin bertekanan tinggi dan tahap pertama dari mesin turbin uap bertekanan rendah untuk pembangkit listrik tenaga nuklir perusahaan GEC-Alsthom: bilah biasa (“radial”) dengan profil konstan (Gbr. 3.7, A), digunakan di turbin kami; bilah pedang (Gbr. 3.7, B) dan, terakhir, bilah baru dengan tepi keluar radial lurus (Gbr. 3.7, V). Bilah baru memberikan efisiensi 2% lebih besar dari bilah aslinya (Gbr. 3.7, A).

Gambar 3.7. Bilah kerja turbin uap untuk pembangkit listrik tenaga nuklir perusahaan GEC-Alsthom

Kapasitor

Uap yang habis di turbin (tekanan di outlet LPC adalah 3 - 5 kPa, yaitu 25 - 30 kali lebih kecil dari tekanan atmosfer) masuk ke kapasitor. Kondensor adalah alat penukar panas melalui pipa-pipa dimana air pendingin yang disuplai terus menerus bersirkulasi. pompa sirkulasi dari waduk. Di saluran keluar turbin, vakum dalam dipertahankan dengan menggunakan kondensor. Gambar 3.8 menunjukkan kondensor dua lintasan dari turbin uap bertenaga.

Gambar 3.8. Kondensor dua jalur dari turbin uap yang kuat

Kondensor terdiri dari badan baja (8) yang dilas, di sepanjang tepinya tabung kondensor (14) dipasang pada lembaran tabung. Kondensat dikumpulkan di kondensor dan terus-menerus dipompa keluar oleh pompa kondensat.

Ruang air depan 4 berfungsi untuk mensuplai dan mengeluarkan air pendingin.Air disuplai dari bawah ke sisi kanan ruang 4 dan melalui lubang-lubang pada lembaran tabung masuk ke dalam tabung pendingin, kemudian bergerak ke belakang (berputar) ruang 9. Uap memasuki kondensor dari atas dan bertemu permukaan dingin dan mengembun di atasnya. Karena kondensasi terjadi pada suhu rendah, yang sesuai dengan tekanan kondensasi rendah, ruang hampa yang dalam tercipta di kondensor (25-30 kali lebih kecil dari tekanan atmosfer).

Agar kondensor memberikan tekanan rendah di belakang turbin, dan karenanya, kondensasi uap, sejumlah besar air dingin. Untuk menghasilkan 1 kWh listrik, dibutuhkan sekitar 0,12 m 3 air; Satu unit daya NchGRES menggunakan 10 m 3 air per 1 s. Oleh karena itu, pembangkit listrik tenaga panas sedang dibangun di dekatnya sumber alami air, atau membangun waduk buatan. Jika tidak memungkinkan menggunakan air dalam jumlah besar untuk kondensasi uap, daripada menggunakan reservoir, air dapat didinginkan di menara pendingin khusus - menara pendingin, yang karena ukurannya biasanya merupakan bagian pembangkit listrik yang paling terlihat (Gbr. 3.9).

Dari kondensor, kondensat dikembalikan ke pembangkit uap menggunakan pompa umpan.

Gambar 3.9. Penampilan menara pendingin pembangkit listrik tenaga panas

Soal UJI UNTUK KULIAH 3

1. Diagram struktur pembangkit listrik termal dan tujuan elemennya – 3 poin.

2. Diagram termal TPP – 3 poin.

3. Keseimbangan termal pembangkit listrik termal – 3 poin.

4. Pembangkit uap pembangkit listrik tenaga panas. Tujuan, jenis, diagram struktur, efisiensi – 3 poin.

5. Parameter uap di pembangkit listrik termal – 5 poin

6. Turbin uap. Perangkat. Perkembangan oleh Laval dan Parsons - 3 poin.

7. Turbin multi-silinder – 3 poin.

8. Efisiensi turbin ideal adalah 5 titik.

9. Kondensasi dan pemanasan turbin uap – 3 poin.

10. Apa perbedaan antara CES dan CHP? Efisiensi CES dan CHP adalah 3 poin.

11. Kondensor TPP – 3 poin.

Tergantung pada kapasitas dan fitur teknologi pembangkit listrik, struktur produksi pembangkit listrik dapat disederhanakan: mengurangi jumlah bengkel menjadi dua - tenaga panas dan listrik di pembangkit listrik berkapasitas kecil, serta pembangkit listrik yang beroperasi dengan bahan bakar cair. dan bahan bakar gas, menggabungkan beberapa pembangkit listrik di bawah kepemimpinan direktorat jenderal dengan transformasi masing-masing pembangkit listrik menjadi bengkel.

Ada tiga jenis manajemen di perusahaan energi: administratif dan ekonomi, produksi dan teknis, operasional dan pengiriman. Sejalan dengan itu, telah dibentuk badan pengelola yang memuat nama departemen atau layanan, yang dikelola oleh pegawai dengan kualifikasi yang sesuai.

Manajemen administratif dan ekonomi direktur umum melaksanakan melalui chief engineer, yang merupakan wakil pertamanya. (Direktur Jenderal dapat mempunyai wakil untuk kegiatan administrasi dan ekonomi, kegiatan keuangan, pembangunan modal, dll.). Hal ini mencakup fungsi perencanaan dan penerapan kebijakan teknis, pengenalan peralatan baru, pemantauan operasi tanpa gangguan, tepat waktu dan perbaikan berkualitas tinggi dan seterusnya.

Manajemen operasional perusahaan dilakukan melalui layanan pengiriman. Semua petugas jaga tingkat rendah di perusahaan energi secara operasional berada di bawah petugas operator jaga. Di sini terungkap salah satu ciri pengelolaan perusahaan energi, yaitu personel yang bertugas berada dalam subordinasi ganda: dalam hal operasional mereka berada di bawah petugas jaga yang lebih tinggi, dan dalam hal administratif dan teknis, kepada manajer lini mereka.

Layanan pengiriman, berdasarkan rencana produksi energi dan perbaikan peralatan yang disetujui, mendistribusikan mode operasi, berdasarkan persyaratan keandalan dan efisiensi dan dengan mempertimbangkan ketersediaan bahan bakar dan sumber daya energi, menguraikan langkah-langkah untuk meningkatkan keandalan dan efisiensi.

Fungsi masing-masing karyawan ditentukan oleh fungsi badan - departemen dan layanan terkait. Jumlah karyawan diatur oleh ruang lingkup fungsi yang dilakukan, terutama tergantung pada jenis dan kapasitas stasiun, jenis bahan bakar dan indikator lain yang dinyatakan dalam kategori yang ditetapkan untuk perusahaan.

Kepala administrasi dan ekonomi stasiun adalah direktur, yang, dalam batas hak yang diberikan kepadanya, mengelola semua dana dan properti pembangkit listrik, mengelola pekerjaan tim, dan kepatuhan terhadap keuangan, kontrak, teknis. dan disiplin kerja di stasiun. Bawahan langsung direktur adalah salah satu departemen utama stasiun - departemen perencanaan dan ekonomi (PED).

PEO bertanggung jawab atas dua kelompok masalah utama: perencanaan produksi dan perencanaan tenaga kerja dan upah. Tugas utama perencanaan produksi adalah pengembangan rencana jangka panjang dan terkini untuk pengoperasian pembangkit listrik tenaga panas dan memantau pelaksanaan indikator operasi yang direncanakan. Untuk pengorganisasian dan perencanaan tenaga kerja dan pengupahan yang tepat di pembangkit listrik tenaga panas, departemen secara berkala memotret hari kerja personel operasional utama dan menjaga waktu pekerjaan personel bengkel bahan bakar, transportasi, dan mekanik.

akuntansi TPP mencatat uang tunai dan sumber daya material stasiun (grup - produksi); perhitungan gaji personel (bagian akuntansi), pembiayaan saat ini (operasi perbankan), penyelesaian kontrak (dengan pemasok, dll.), penyusunan laporan keuangan dan neraca; kontrol atas pengeluaran dana yang benar dan kepatuhan terhadap disiplin keuangan.

Di stasiun-stasiun besar, untuk pengelolaan departemen administrasi dan ekonomi dan departemen pasokan material dan teknis, personel dan konstruksi modal, posisi wakil direktur khusus (kecuali wakil kepala insinyur pertama) untuk masalah administrasi dan ekonomi dan untuk modal konstruksi dan asisten direktur untuk personalia disediakan. Di pembangkit listrik berkekuatan tinggi, departemen (atau kelompok) ini, serta akuntansi, melapor langsung kepada direktur.

Dijalankan oleh departemen logistik(MTS) stasiun dilengkapi dengan semua bahan operasi yang diperlukan (kecuali bahan baku utama - bahan bakar), suku cadang dan bahan serta peralatan untuk perbaikan.

Departemen SDM menangani seleksi dan studi personel, meresmikan perekrutan dan pemberhentian karyawan.

Departemen konstruksi modal melaksanakan pembangunan modal di stasiun atau mengendalikan kemajuan konstruksi (jika konstruksi dilakukan berdasarkan kontrak), dan juga mengelola pembangunan bangunan tempat tinggal di stasiun.

Manajer teknis pembangkit listrik tenaga panas adalah wakil direktur pertama pembangkit - Kepala teknisi. Chief engineer bertanggung jawab atas masalah teknis, mengatur pengembangan dan penerapan metode ketenagakerjaan tingkat lanjut, penggunaan peralatan yang rasional, konsumsi bahan bakar, listrik, dan material yang ekonomis. Perbaikan peralatan dilakukan di bawah kepemimpinan chief engineer. Dia mengepalai komisi kualifikasi untuk menguji pengetahuan teknis dan kesiapan para pekerja teknik dan teknis pembangkit listrik. Departemen produksi dan teknis stasiun melapor langsung kepada chief engineer.

Departemen produksi dan teknis(PTO) TPP mengembangkan dan menerapkan langkah-langkah untuk meningkatkan produksi, melakukan uji operasional dan commissioning peralatan; mengembangkan, bersama dengan PEO, rencana teknis tahunan dan bulanan untuk lokakarya dan target yang direncanakan untuk masing-masing unit; mempelajari penyebab kecelakaan dan cedera, mencatat dan menganalisis konsumsi bahan bakar, air, uap, listrik dan mengembangkan langkah-langkah untuk mengurangi biaya-biaya tersebut; menyusun laporan teknis pembangkit listrik termal, memantau pelaksanaan jadwal perbaikan; menyiapkan permintaan bahan dan suku cadang.

PTO biasanya mencakup tiga kelompok utama: akuntansi teknis (energi), penyesuaian dan pengujian, serta perbaikan dan desain.

Kelompok akuntansi teknis, berdasarkan pembacaan meter air, parameter, meteran listrik, menentukan produksi listrik dan pasokan panas, konsumsi uap dan panas, menganalisis data ini dan penyimpangannya dari nilai yang direncanakan; menyiapkan laporan bulanan pengoperasian pembangkit listrik.

Kelompok komisioning dan pengujian bertugas menyiapkan dan menguji peralatan dan perlengkapan baru yang berasal dari perbaikan.

Kelompok perbaikan dan desain bertanggung jawab atas perbaikan besar dan terkini peralatan stasiun dan pengembangan perubahan desain (perbaikan) unit peralatan individu, serta masalah penyederhanaan sirkuit termal pembangkit listrik termal.

Struktur organisasi dan produksi pembangkit listrik termal (skema manajemen produksi) dapat berupa bengkel atau blok.

Hingga saat ini yang paling umum adalah skema pengelolaan toko. Pada diagram toko Produksi energi dibagi menjadi beberapa tahap berikut: persiapan dan pengangkutan bahan bakar di lokasi (tahap persiapan); konversi energi kimia bahan bakar menjadi energi mekanik uap; konversi energi mekanik uap menjadi listrik.

Kontrol masing-masing fase proses energi dilakukan oleh bengkel terkait di pembangkit listrik: bahan bakar dan transportasi (fase pertama, persiapan), boiler (fase kedua), turbin (fase ketiga), listrik (fase keempat).

Bengkel pembangkit listrik tenaga panas yang disebutkan di atas, serta bengkel kimia, termasuk yang utama, karena terlibat langsung dalam proses teknologi produksi utama pembangkit listrik.

Selain produksi utama (dimana perusahaan ini didirikan), produksi tambahan juga dipertimbangkan. Bengkel bantu di pembangkit listrik tenaga panas meliputi:

Bengkel otomasi termal dan pengukuran (TAIZ), yang bertanggung jawab atas perangkat kontrol termal dan pengatur otomatis proses termal stasiun (dengan semua perangkat dan elemen tambahan), serta pengawasan keadaan fasilitas penimbangan bengkel dan stasiun (kecuali untuk timbangan kereta);

Bengkel mekanik, yang bertanggung jawab atas bengkel stasiun umum, pemanas dan unit ventilasi gedung produksi dan pelayanan, pemadam kebakaran dan penyediaan air minum serta sistem pembuangan limbah, apabila perbaikan peralatan stasiun dilakukan oleh pembangkit listrik termal itu sendiri, maka bengkel mekanik berubah menjadi bengkel mekanik dan fungsinya antara lain melaksanakan pemeliharaan preventif terjadwal. peralatan di semua bengkel stasiun;

Perbaikan dan konstruksi bengkel yang melakukan pengawasan operasional gedung dan bangunan perkantoran industri serta perbaikannya dan melaksanakan pekerjaan pemeliharaan jalan dan seluruh wilayah pembangkit tenaga listrik dalam kondisi baik.

Semua bengkel pabrik (utama dan tambahan) secara administratif dan teknis berada di bawah langsung kepada chief engineer.

Setiap bengkel dipimpin oleh seorang manajer bengkel. Untuk semua masalah produksi dan teknis, dia melapor kepada chief engineer pembangkit listrik tenaga panas, dan untuk masalah administratif dan ekonomi, dia melapor kepada direktur pembangkit listrik. Pimpinan bengkel mengatur kerja tim bengkel untuk memenuhi target yang direncanakan, mengelola dana bengkel, dan berhak memberi penghargaan serta memberikan sanksi disiplin kepada pekerja bengkel.

Bagian terpisah dari bengkel dipimpin oleh mandor. Mandor adalah kepala lokasi, bertanggung jawab atas pelaksanaan rencana, penempatan dan penggunaan pekerja, penggunaan dan keselamatan peralatan, pengeluaran bahan, dana upah, kesehatan dan keselamatan kerja, peraturan ketenagakerjaan yang benar dan tugas-tugas lainnya. menghadapi mandor tidak hanya membutuhkan pelatihan teknis, tetapi juga pengetahuan tentang ekonomi produksi, organisasinya; ia harus memahami indikator ekonomi dari pekerjaan lokasi, bengkel, dan perusahaannya secara keseluruhan. Mandor mengawasi langsung pekerjaan mandor dan tim pekerja.

Peralatan listrik bengkel dipelihara oleh petugas operasional bengkel yang bertugas, diorganisir dalam tim shift (jaga). Pekerjaan setiap shift diawasi oleh supervisor shift tugas di bengkel utama, melapor ke station duty engineer (DIS)

DIS TES menyediakan manajemen operasional semua personel pengoperasian stasiun yang bertugas selama shift. Insinyur tugas secara administratif dan teknis berada di bawah kepala insinyur pembangkit listrik tenaga panas, tetapi secara operasional ia hanya berada di bawah petugas operator sistem tenaga dan melaksanakan semua perintahnya untuk manajemen operasional proses produksi tenaga panas. tanaman. Dalam istilah operasional, DIS adalah satu-satunya komandan stasiun selama shift terkait, dan perintahnya tanpa syarat dilaksanakan oleh petugas jaga stasiun yang terdaftar melalui pengawas shift terkait di bengkel utama. Selain menjaga rezim, DIS segera merespon semua permasalahan di bengkel dan mengambil tindakan untuk menghilangkannya guna mencegah kecelakaan dan cacat pada pengoperasian pembangkit listrik.

Bentuk lain dari struktur organisasi adalah diagram blok.

Unit produksi utama utama pembangkit listrik blok bukanlah bengkel, melainkan unit energi kompleks (blok), yang mencakup peralatan yang melakukan tidak hanya satu, tetapi beberapa fase proses energi yang berurutan (misalnya, dari pembakaran bahan bakar di tungku boiler hingga pembangkitan tenaga listrik oleh generator unit turbin uap) dan tidak mempunyai hubungan silang dengan unit – blok lainnya. Blok energi dapat mencakup satu unit turbin dan satu boiler yang menyediakan uap secara penuh (monoblok) atau satu unit turbin dan dua boiler dengan produktivitas yang sama (blok ganda).

Dengan diagram blok tidak ada kontrol terpisah berbagai jenis peralatan utama (boiler, turbin), mis. skema kontrol "horizontal". Peralatan tersebut dikendalikan menurut skema “vertikal” (unit boiler-turbin) oleh personel yang bertugas di unit tersebut.

Manajemen umum pembangkit listrik dan kendali atas pengoperasian peralatan dan personel pengoperasian terkonsentrasi pada layanan operasi, di bawah wakil kepala insinyur operasi.

Direncanakan untuk memiliki bengkel terpusat (CRM), yang melakukan perbaikan semua peralatan stasiun, di bawah wakil kepala teknisi untuk perbaikan.

Manajemen operasional stasiun dilakukan oleh insinyur stasiun yang bertugas shift, secara administratif dan teknis berada di bawah wakil kepala insinyur untuk operasi, dan dalam hal operasional kepada petugas operator sistem tenaga.

Berbeda dengan stasiun dengan struktur bengkel, unit produksi utama utama dari stasiun blok, sebagaimana disebutkan di atas, adalah satu atau dua blok ganda yang dikendalikan dari satu panel kendali. Personil pemeliharaan satu panel kontrol (untuk satu atau dua blok) termasuk manajer tugas sistem blok atau blok (dua blok), asisten tiga shift kepala sistem blok (ruang panel, peralatan turbin dan boiler); mandor tugas (peralatan turbin dan boiler), dua linemen peralatan bantu (unit turbin dan boiler). Selain itu, linemen untuk stasiun pompa tambang, pembuangan abu, struktur hidrolik, stasiun pompa pantai dan pekerja tambahan berada di bawah kepala sistem blok.

Kepala sistem blok adalah manajer operasional pengoperasian peralatan blok dan dua (ganda) blok, yang bertanggung jawab atas pengoperasiannya yang bebas masalah dan ekonomis sesuai dengan aturan operasi teknis. Salah satu asistennya bertugas di panel kendali blok dan menyimpan buku catatan. Dua asisten lainnya memantau pengoperasian peralatan boiler dan turbin selama shift mereka.

Teknisi yang bertugas, dengan bantuan linemen, memantau kondisi teknis peralatan boiler dan turbin di lokasi dan menghilangkan segala cacat yang teridentifikasi. Petugas stasiun pompa tambang, bersama dengan pekerja tambahan, memelihara sistem pembuangan abu. Seorang gelandang berstruktur hidrolik memelihara sistem pasokan air.

Fasilitas bahan bakar dan transportasi di stasiun, dipimpin oleh manajer shift pasokan bahan bakar, dialokasikan ke unit produksi independen.

Bawahan langsung dari insinyur tugas stasiun adalah seorang insinyur listrik, seorang insinyur instrumentasi dan otomasi, ahli kimia ahli dan ahli dalam produksi minyak.

Selain personel jaga (shift), pelayanan operasional meliputi laboratorium stasiun: laboratorium pengukuran panas dan pengendalian logam, laboratorium kelistrikan (termasuk komunikasi), laboratorium kimia.

Struktur organisasi pembangkit listrik blok berkapasitas tinggi yang saat ini digunakan dapat disebut diagram toko blok, karena, seiring dengan penciptaan unit turbin boiler tenaga, pembagian bengkel stasiun dan sentralisasi kendali semua unit “turbin boiler” stasiun di bengkel turbin boiler terintegrasi dipertahankan.

Selain bengkel turbin boiler (BTS), struktur organisasi stasiun meliputi: bengkel bahan bakar dan transportasi (dengan partisipasi pasokan panas dan komunikasi bawah tanah); bengkel kimia (dengan laboratorium kimia); bengkel otomatisasi dan pengukuran bahan bakar (dengan laboratorium pengukuran panas); bengkel penyesuaian dan pengujian peralatan turbin boiler; bengkel peralatan terpusat (dengan bengkel mekanik).

Untuk stasiun dengan kapasitas 800 MW atau lebih, disediakan bengkel penyiapan debu tersendiri. Di pembangkit listrik dengan kapasitas lebih dari 1000 MW, menggunakan bahan bakar multi-abu dan memiliki serangkaian struktur hidrolik yang kompleks, di struktur organisasi Bengkel hidrolik dihidupkan.

Bengkel boiler dan turbin (BTS) bertanggung jawab atas pengoperasian teknis semua peralatan boiler dan turbin stasiun (termasuk semua peralatan bantu) dan manajemen operasional semua tenaga (unit boiler dan turbin).

Pengawas shift unit daya ganda, yang dikendalikan dari switchboard umum (dua unit), melapor kepada manajer shift CTC.

Bengkel bahan bakar dan pengangkutan meliputi: gudang bahan bakar, rel kereta api dan sarana perkeretaapian, gudang bongkar muat, tempat pembuangan mobil, timbangan mobil dan jalur penyediaan bahan bakar.

Pembangkit listrik adalah pembangkit listrik yang digunakan untuk mengubah energi alam menjadi energi listrik. Jenis pembangkit listrik ditentukan terutama oleh jenis energi alam. Yang paling luas adalah pembangkit listrik tenaga panas (TPP), yang menggunakan energi panas yang dihasilkan dari pembakaran bahan bakar fosil (batubara, minyak, gas, dll). Pembangkit listrik tenaga panas menghasilkan sekitar 76% listrik yang dihasilkan di planet kita. Hal ini disebabkan oleh keberadaan bahan bakar fosil di hampir seluruh wilayah di planet kita; kemungkinan pengangkutan bahan bakar organik dari lokasi ekstraksi ke pembangkit listrik yang terletak di dekat konsumen energi; kemajuan teknis di pembangkit listrik tenaga panas, memastikan pembangunan pembangkit listrik tenaga panas dengan daya tinggi; kemungkinan memanfaatkan limbah panas dari fluida kerja dan menyuplai konsumen, selain energi listrik, juga energi panas (dengan uap atau air panas) dan seterusnya. .

Prinsip dasar pengoperasian pembangkit listrik tenaga panas (Lampiran B). Mari kita pertimbangkan prinsip pengoperasian pembangkit listrik termal. Bahan bakar dan oksidator, yang biasanya berupa udara panas, terus mengalir ke tungku boiler (1). Bahan bakar yang digunakan adalah batu bara, gambut, gas, serpih minyak atau bahan bakar minyak. Sebagian besar pembangkit listrik tenaga panas di negara kita menggunakan debu batu bara sebagai bahan bakar. Karena panas yang dihasilkan dari pembakaran bahan bakar, air dalam ketel uap dipanaskan, diuapkan, dan uap jenuh yang dihasilkan mengalir melalui saluran uap ke turbin uap (2), yang dirancang untuk mengubah energi panas uap menjadi energi mekanik.

Semua bagian turbin yang bergerak terhubung secara kaku ke poros dan berputar bersamanya. Di turbin, energi kinetik pancaran uap ditransfer ke rotor sebagai berikut. Uap bertekanan dan bersuhu tinggi, yang mempunyai energi dalam yang tinggi, masuk ke nozel (saluran) turbin dari boiler. Semburan uap dengan kecepatan tinggi, seringkali di atas kecepatan suara, terus menerus mengalir keluar dari nozel dan memasuki bilah turbin yang dipasang pada piringan yang terhubung secara kaku ke poros. Dalam hal ini energi mekanik aliran uap diubah menjadi energi mekanik rotor turbin, atau lebih tepatnya menjadi energi mekanik rotor turbogenerator, karena poros turbin dan generator listrik (3) saling berhubungan. Pada generator listrik, energi mekanik diubah menjadi energi listrik.

Setelah turbin uap, uap air yang sudah bertekanan dan bersuhu rendah masuk ke kondensor (4). Di sini, uap, dengan bantuan air pendingin yang dipompa melalui tabung-tabung yang terletak di dalam kondensor, diubah menjadi air, yang disuplai ke deaerator (7) melalui pompa kondensat (5) melalui pemanas regeneratif (6).

Deaerator digunakan untuk menghilangkan gas yang terlarut di dalamnya dari air; pada saat yang sama, di dalamnya, seperti pada pemanas regeneratif, air umpan dipanaskan oleh uap, yang diambil untuk tujuan ini dari saluran keluar turbin. Deaerasi dilakukan untuk membawa ke nilai-nilai yang dapat diterima kandungan oksigen dan karbon dioksida di dalamnya sehingga mengurangi laju korosi pada jalur air dan uap.

Air deaerasi disuplai ke instalasi boiler melalui pompa umpan (8) melalui pemanas (9). Kondensat uap pemanas yang terbentuk dalam pemanas (9) dilewatkan secara mengalir ke deaerator, dan kondensat uap pemanas dari pemanas (6) disuplai pompa pembuangan(10) ke saluran yang melaluinya kondensat mengalir dari kondensor (4).

Yang paling sulit secara teknis adalah pengorganisasian pengoperasian pembangkit listrik tenaga panas berbahan bakar batubara. Pada saat yang sama, pangsa pembangkit listrik tersebut di sektor energi dalam negeri cukup tinggi (~30%) dan direncanakan untuk ditingkatkan (Lampiran D).

Bahan bakar di gerbong (1) disuplai ke alat bongkar (2), dari situ dikirim ke gudang (3) menggunakan konveyor sabuk (4), dan dari gudang bahan bakar disuplai ke pabrik penghancur (5). Dimungkinkan untuk memasok bahan bakar ke pabrik penghancur dan langsung dari perangkat pembongkaran. Dari pabrik penghancur, bahan bakar dialirkan ke bunker batubara mentah (6), dan dari sana melalui feeder ke pabrik batubara bubuk (7). Debu batubara diangkut secara pneumatik melalui pemisah (8) dan siklon (9) ke hopper debu batubara (10), dan dari sana melalui pengumpan (11) ke pembakar. Udara dari siklon dihisap oleh mill fan (12) dan disuplai ke ruang bakar boiler (13).

Gas-gas yang dihasilkan selama pembakaran di ruang bakar, setelah keluar, melewati secara berurutan melalui saluran gas instalasi boiler, dimana di steam superheater (primer dan sekunder, jika siklus dengan steam superheating menengah dilakukan) dan air economizer mereka mengeluarkan panas ke fluida kerja, dan di pemanas udara - disuplai ke ketel uap ke udara. Kemudian, pada pengumpul abu (15), gas-gas tersebut dimurnikan dari abu terbang dan dilepaskan ke atmosfer melalui cerobong asap (17) oleh alat penghisap asap (16).

Terak dan abu yang jatuh di bawah ruang bakar, pemanas udara dan pengumpul abu dicuci dengan air dan dialirkan melalui saluran ke pompa bagger (33), yang memompanya ke tempat pembuangan abu.

Udara yang diperlukan untuk pembakaran disuplai ke pemanas udara ketel uap melalui kipas blower (14). Udara biasanya diambil dari bagian atas ruang ketel dan (untuk ketel uap berkapasitas tinggi) dari luar ruang ketel.

Uap super panas dari ketel uap (13) masuk ke turbin (22).

Kondensat dari kondensor turbin (23) disuplai oleh pompa kondensat (24) melalui pemanas regeneratif bertekanan rendah (18) ke deaerator (20), dan dari sana melalui pompa umpan (21) melalui pemanas bertekanan tinggi (19) ke penghemat boiler.

Dalam skema ini, kehilangan uap dan kondensat diisi ulang dengan air demineralisasi kimia, yang disuplai ke saluran kondensat di belakang kondensor turbin.

Air pendingin disuplai ke kondensor dari sumur penerima (26) penyedia air melalui pompa sirkulasi (25). Air panas dibuang ke sumur limbah (27) dari sumber yang sama dengan jarak tertentu dari titik pemasukan, cukup untuk menjamin bahwa air panas tidak bercampur dengan air yang diambil. Perangkat untuk pengolahan kimia air make-up terletak di bengkel kimia (28).

Skema tersebut mungkin menyediakan instalasi pemanas jaringan kecil untuk pemanasan distrik di pembangkit listrik dan desa yang berdekatan. Uap disuplai ke jaringan pemanas (29) instalasi ini dari ekstraksi turbin, dan kondensat dibuang melalui saluran (31). Air jaringan disuplai ke pemanas dan dikeluarkan melalui pipa (30).

Energi listrik yang dihasilkan dipindahkan dari generator listrik ke konsumen eksternal melalui trafo listrik step-up.

Untuk mensuplai motor listrik, alat penerangan dan alat pembangkit listrik dengan listrik, terdapat listrik saklar kebutuhan sendiri (32) .

Pembangkit listrik dan panas gabungan (CHP) adalah jenis pembangkit listrik termal yang tidak hanya menghasilkan listrik, tetapi juga merupakan sumber energi panas di sistem terpusat pasokan panas (dalam bentuk uap dan air panas, termasuk untuk penyediaan pasokan air panas dan pemanas fasilitas perumahan dan industri). Perbedaan utama antara pembangkit listrik tenaga panas adalah kemampuannya untuk mengambil sebagian energi panas uap setelah menghasilkan energi listrik. Tergantung pada jenis turbin uap, terdapat berbagai ekstraksi uap yang memungkinkan Anda mengekstraksi uap dengan parameter berbeda darinya. Turbin CHP memungkinkan Anda mengatur jumlah uap yang diekstraksi. Uap yang dipilih dikondensasikan dalam pemanas jaringan dan mentransfer energinya ke air jaringan, yang dikirim ke boiler pemanas air puncak dan titik pemanas. Di pembangkit listrik tenaga panas, ekstraksi uap panas dapat dihentikan. Hal ini memungkinkan pembangkit listrik CHP dioperasikan berdasarkan dua jadwal pemuatan:

· listrik - beban listrik tidak bergantung pada beban panas, atau tidak ada beban panas sama sekali (prioritasnya adalah beban listrik).

Dalam pembangunan pembangkit listrik tenaga panas, perlu diperhatikan kedekatan konsumen panas berupa air panas dan uap, karena perpindahan panas dalam jarak jauh tidak layak secara ekonomi.

Pembangkit CHP menggunakan bahan bakar padat, cair atau gas. Karena kedekatan pembangkit listrik tenaga panas dengan daerah berpenduduk, mereka menggunakan lebih banyak bahan bakar berharga yang lebih sedikit mencemari atmosfer dengan emisi padat - bahan bakar minyak dan gas. Untuk melindungi cekungan udara dari pencemaran partikel padat, digunakan pengumpul abu, untuk membubarkan partikel padat, sulfur dan nitrogen oksida di atmosfer, mereka dibangun cerobong ketinggian hingga 200-250 m Pembangkit CHP yang dibangun di dekat konsumen panas biasanya terletak cukup jauh dari sumber pasokan air. Oleh karena itu, sebagian besar pembangkit listrik termal menggunakan sistem pasokan air bersirkulasi dengan pendingin buatan - menara pendingin. Pasokan air aliran langsung di pembangkit listrik tenaga panas jarang terjadi.

Pada pembangkit listrik tenaga panas turbin gas sebagai penggerak generator listrik menggunakan turbin gas. Suplai panas ke konsumen dilakukan karena panas yang diambil dari pendinginan udara yang dikompresi oleh kompresor unit turbin gas, dan panas dari gas yang dibuang di turbin. Pembangkit listrik siklus gabungan (dilengkapi dengan turbin uap dan unit turbin gas) dan pembangkit listrik tenaga nuklir juga dapat beroperasi sebagai pembangkit listrik tenaga panas.

CHP adalah mata rantai produksi utama dalam sistem pasokan panas terpusat (Lampiran E, E).

Kembali