Osnovna načela delovanja TPP

2024 Avtor: Howard Calhoun | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-17 10:40

Kaj je termoelektrarna in kakšna so načela delovanja termoelektrarne? Splošna definicija takšnih predmetov zveni približno takole - to so elektrarne, ki se ukvarjajo s predelavo naravne energije v električno energijo. Za te namene se uporabljajo tudi naravna goriva.

Načelo delovanja termoelektrarn. Kratek opis

Do danes so termoelektrarne najbolj razširjene. V takšnih objektih se kurijo fosilna goriva, pri čemer se sprošča toplotna energija. Naloga TE je, da to energijo uporabi za pridobivanje električne energije.

Načelo delovanja TE je proizvodnja ne samo električne energije, ampak tudi proizvodnja toplotne energije, ki se odjemalcem dobavlja tudi v obliki tople vode, na primer. Poleg tega ti energetski objekti proizvedejo približno 76 % vse električne energije. Tako široka distribucija je posledica dejstva, da je razpoložljivost organskega goriva za delovanje postaje precej velika. Drugi razlog je bil, da je prevoz goriva od kraja njegove proizvodnje do same postaje precej preprost invzpostavljeno delovanje. Načelo delovanja TE je zasnovano tako, da je mogoče odpadno toploto delovne tekočine uporabiti za sekundarno dostavo njenemu porabniku.

Ločitev postaj po vrsti

Omeniti velja, da lahko termalne postaje razdelimo na vrste glede na to, kakšno energijo proizvajajo. Če je princip delovanja termoelektrarne le v proizvodnji električne energije (to je, da se toplotna energija ne dobavlja odjemalcu), se imenuje kondenzacijska elektrarna (CPP).

Objekti, namenjeni za proizvodnjo električne energije, za izpust pare, kot tudi oskrbo odjemalca s toplo vodo, imajo namesto kondenzacijskih turbine parne turbine. Tudi v takšnih elementih postaje je vmesno odvajanje pare ali protitlačna naprava. Glavna prednost in načelo delovanja tovrstne termoelektrarne (SPTE) je, da se izpušna para uporablja tudi kot vir toplote in se dovaja odjemalcem. Na ta način je mogoče zmanjšati toplotne izgube in količino hladilne vode.

Osnovna načela delovanja TPP

Preden nadaljujemo z obravnavo samega principa delovanja, je treba razumeti, o kakšni postaji govorimo. Standardna ureditev takšnih objektov vključuje tak sistem, kot je ogrevanje pare. To je potrebno, ker bo toplotna učinkovitost vezja z vmesnim pregrevanjem višja kot v sistemu, kjer ga ni. Preprosto povedano, princip delovanja termoelektrarne s takšno shemo bo z isto veliko bolj učinkovitzačetni in končni prednastavljeni parametri kot brez njega. Iz vsega tega lahko sklepamo, da sta osnova delovanja postaje fosilna goriva in ogret zrak.

Shema dela

Načelo delovanja TPP je zgrajeno na naslednji način. Gorivni material, pa tudi oksidant, katerega vlogo najpogosteje prevzame segret zrak, se v neprekinjenem toku dovajajo v peč kotla. Kot gorivo lahko delujejo snovi, kot so premog, nafta, kurilno olje, plin, skrilavec, šota. Če govorimo o najpogostejšem gorivu v Ruski federaciji, potem je to premogov prah. Nadalje je princip delovanja termoelektrarne zgrajen tako, da toplota, ki nastane zaradi zgorevanja goriva, segreje vodo v parnem kotlu. Zaradi segrevanja se tekočina pretvori v nasičeno paro, ki vstopi v parno turbino skozi izpust pare. Glavni namen te naprave na postaji je pretvorba energije dohodne pare v mehansko energijo.

Vsi elementi turbine, ki se lahko premikajo, so tesno povezani z gredjo, zaradi česar se vrtijo kot en sam mehanizem. Da se gred vrti, parna turbina prenaša kinetično energijo pare na rotor.

Mehansko delovanje postaje

Naprava in princip delovanja TPP v njenem mehanskem delu je povezan z delovanjem rotorja. Para, ki prihaja iz turbine, ima zelo visok tlak in temperaturo. To ustvarja visoko notranjo energijo.para, ki prihaja iz kotla v turbinske šobe. Parni curki, ki potekajo skozi šobo v neprekinjenem toku, z veliko hitrostjo, ki je pogosto celo višja od hitrosti zvoka, delujejo na lopatice turbine. Ti elementi so togo pritrjeni na disk, ki je tesno povezan z gredjo. V tem trenutku se mehanska energija pare pretvori v mehansko energijo rotorskih turbin. Če govorimo natančneje o principu delovanja termoelektrarne, mehanski učinek vpliva na rotor turbogeneratorja. To je posledica dejstva, da sta gred običajnega rotorja in generatorja tesno povezana. In potem je tu dokaj dobro znan, preprost in razumljiv postopek pretvorbe mehanske energije v električno energijo v napravi, kot je generator.

Premikanje pare za rotorjem

Ko vodna para preide skozi turbino, se njen tlak in temperatura močno znižata in vstopi v naslednji del postaje – kondenzator. Znotraj tega elementa pride do povratne preobrazbe hlapov v tekočino. Za izpolnitev te naloge je v kondenzatorju hladilna voda, ki vstopa tja skozi cevi, ki potekajo znotraj sten naprave. Potem ko se para pretvori nazaj v vodo, jo izčrpa kondenzatna črpalka in vstopi v naslednji predelek - odzračevalnik. Pomembno je tudi upoštevati, da prečrpana voda prehaja skozi regenerativne grelnike.

Glavna naloga odzračevalnika je odstranjevanje plinov iz vhodne vode. Hkrati s postopkom čiščenja se tekočina segreje na enak način kotv regenerativnih grelnikih. V ta namen se uporablja toplota pare, ki se odvzema iz sledi v turbino. Glavni namen operacije odzračevanja je zmanjšati vsebnost kisika in ogljikovega dioksida v tekočini na sprejemljive vrednosti. To pomaga zmanjšati hitrost korozije na poteh, ki dovajajo vodo in paro.

Postaje na premog

Obstaja velika odvisnost principa delovanja termoelektrarn od vrste goriva, ki se uporablja. S tehnološkega vidika je najtežja izvedljiva snov premog. Kljub temu so surovine glavni vir prehrane v tovrstnih objektih, ki predstavljajo približno 30 % celotnega deleža postaj. Poleg tega je načrtovano povečanje števila takšnih objektov. Omeniti velja tudi, da je število funkcionalnih predelkov, potrebnih za delovanje postaje, veliko večje kot pri drugih vrstah.

Kako delujejo termoelektrarne na premog

Za neprekinjeno delovanje postaje se po železniških tirih nenehno pripelje premog, ki se razklada s posebnimi razkladalnimi napravami. Potem so tu še elementi, kot so transportni trakovi, po katerih se raztovorjeni premog dovaja v skladišče. Nato gorivo vstopi v drobilno napravo. Po potrebi je mogoče zaobiti postopek dobave premoga v skladišče in ga prenesti neposredno v drobilce iz razkladalnih naprav. Po prehodu skozi to stopnjo zdrobljena surovina vstopi v bunker surovega premoga. Naslednji korak je dobava materiala skozipodajalniki za mline za premog v prahu. Nadalje se premogov prah s pnevmatskim načinom transporta dovaja v bunker za premogov prah. Na tej poti snov obide elemente, kot sta separator in ciklon, iz bunkerja pa že vstopi skozi napajalnike neposredno v gorilnike. Zrak, ki prehaja skozi ciklon, se sesa z ventilatorjem mlina, nato pa se dovaja v zgorevalno komoro kotla.

Poleg tega je gibanje plina videti takole. Hlapljiva snov, ki nastane v zgorevalni komori, prehaja zaporedno skozi naprave, kot so plinski kanali kotlovnice, nato pa se, če se uporablja sistem za ponovno ogrevanje, plin dovaja v primarni in sekundarni pregrelnik. V tem predelku, pa tudi v vodnem ekonomizatorju, plin odda svojo toploto za segrevanje delovne tekočine. Nato je nameščen element, imenovan pregrelnik zraka. Tu se toplotna energija plina uporablja za ogrevanje vhodnega zraka. Po prehodu skozi vse te elemente hlapna snov preide v lovilec pepela, kjer se očisti iz pepela. Dimne črpalke nato izvlečejo plin in ga s plinsko cevjo spustijo v ozračje.

TPP in NPP

Precej pogosto se poraja vprašanje, kaj je skupnega med termo in jedrskimi elektrarnami in ali obstaja podobnost v principih delovanja termoelektrarn in jedrskih elektrarn.

Če govorimo o njunih podobnostih, jih je več. Prvič, oba sta zgrajena tako, da za svoje delo uporabljata naravni vir, ki je fosil in izkopan. poleg tegaOpozoriti je mogoče, da sta oba objekta namenjena pridobivanju ne le električne energije, ampak tudi toplotne energije. Podobnosti v principih delovanja so tudi v tem, da imajo termoelektrarne in jedrske elektrarne v proces vključene turbine in generatorji pare. V nadaljevanju so le nekatere razlike. Mednje spada tudi dejstvo, da so na primer stroški gradnje in električne energije iz termoelektrarn precej nižji kot iz jedrskih elektrarn. Toda po drugi strani jedrske elektrarne ne onesnažujejo ozračja, dokler so odpadki ustrezno odloženi in ni nesreč. Medtem ko termoelektrarne zaradi svojega principa delovanja nenehno oddajajo škodljive snovi v ozračje.

Tu je glavna razlika v delovanju jedrskih elektrarn in termoelektrarn. Če se v toplotnih objektih toplotna energija iz zgorevanja goriva najpogosteje prenese v vodo ali pretvori v paro, potem se v jedrskih elektrarnah energija vzame iz cepitve atomov urana. Nastala energija se razhaja za segrevanje različnih snovi, voda pa se tukaj uporablja precej redko. Poleg tega so vse snovi v zaprtih zaprtih krogih.

oskrba s toploto

V nekaterih TE lahko njihove sheme predvidevajo tak sistem, ki ogreva samo elektrarno, pa tudi sosednjo vas, če obstaja. Do omrežnih grelnikov te enote se para odvaja iz turbine, obstaja pa tudi posebna linija za odstranjevanje kondenzata. Voda se dovaja in odvaja po posebnem cevovodu. Električna energija, ki bo nastala na ta način, se preusmeri iz električnega generatorja in prenese do porabnika,prehod skozi povišane transformatorje.

Glavna oprema

Če govorimo o glavnih elementih, ki delujejo v termoelektrarnah, so to kotlovnice, pa tudi turbinske instalacije, povezane z električnim generatorjem in kondenzatorjem. Glavna razlika med glavno opremo in dodatno opremo je v tem, da ima standardne parametre tako glede moči, produktivnosti, parametrov pare, kot tudi napetostne in tokovne jakosti itd. elementi so izbrani glede na to, koliko moči morate dobiti iz ene TPP, pa tudi od načina njenega delovanja. Animacija principa delovanja termoelektrarne lahko pomaga razumeti to vprašanje podrobneje.