وفقًا للتعريف المقبول عمومًا ، محطات توليد الطاقة الحرارية - هذه هي محطات توليد الكهرباء التي تولد الكهرباء عن طريق تحويل الطاقة الكيميائية للوقود إلى طاقة ميكانيكية لدوران عمود المولد الكهربائي.

الأول TPP ظهرت في نهاية القرن التاسع عشر في نيويورك (1882) ، وفي عام 1883 تم بناء أول محطة للطاقة الحرارية في روسيا (سانت بطرسبرغ). منذ نشأتها ، أصبحت محطات الطاقة الحرارية هي الأكثر انتشارًا ، مع الأخذ في الاعتبار الطلب المتزايد على الطاقة في العصر التكنولوجي القادم. حتى منتصف السبعينيات من القرن الماضي ، كان تشغيل محطات الطاقة الحرارية هو الطريقة السائدة لتوليد الكهرباء. على سبيل المثال ، في الولايات المتحدة الأمريكية واتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية ، كانت حصة محطات الطاقة الحرارية بين جميع الكهرباء المستلمة 80٪ ، وحول العالم - حوالي 73-75٪.

التعريف الوارد أعلاه ، بالرغم من كونه رحيبًا ، ليس دائمًا واضحًا. دعنا نحاول أن نشرح بكلماتنا الخاصة المبدأ العام لتشغيل محطات الطاقة الحرارية من أي نوع.

توليد الكهرباء في محطات الطاقة الحرارية تحدث بمشاركة العديد من المراحل المتتالية ، لكن المبدأ العام لعملها بسيط للغاية. أولاً ، يتم حرق الوقود في غرفة احتراق خاصة (غلاية بخار) ، بينما يتم إطلاق كمية كبيرة من الحرارة ، والتي تحول الماء المتداول عبر أنظمة الأنابيب الخاصة الموجودة داخل الغلاية إلى بخار. يقوم ضغط البخار المتزايد باستمرار بتدوير دوار التوربين ، والذي ينقل طاقة الدوران إلى عمود المولد ، ونتيجة لذلك ، يتم توليد تيار كهربائي.

نظام البخار / الماء مغلق. يتكثف البخار ، بعد مروره عبر التوربين ، ويتحول مرة أخرى إلى ماء ، والذي يمر أيضًا عبر نظام السخان ويدخل مرة أخرى إلى غلاية البخار.

هناك عدة أنواع من محطات الطاقة الحرارية. حاليا ، من بين TPPs الأهم من ذلك كله محطات توليد الطاقة البخارية البخارية الحرارية (TPPP)... في محطات توليد الطاقة من هذا النوع ، تُستخدم الطاقة الحرارية للوقود المحترق في مولد البخار ، حيث يتم تحقيق ضغط عالٍ جدًا لبخار الماء ، والذي يحرك دوار التوربين ، وبالتالي المولد. زيت الوقود أو الديزل ، وكذلك الغاز الطبيعي ، والفحم ، والجفت ، والصخر الزيتي ، وبعبارة أخرى ، يتم استخدام جميع أنواع الوقود كوقود في محطات الطاقة الحرارية هذه. تبلغ كفاءة TPES حوالي 40٪ ، ويمكن أن تصل سعتها إلى 3-6 جيجاوات.

GRES (محطة كهرباء مقاطعة الولاية) هو اسم معروف ومعروف إلى حد ما. إنها ليست أكثر من محطة طاقة توربينية بخارية حرارية مزودة بتوربينات تكثيف خاصة لا تستعيد طاقة غازات العادم ولا تحولها إلى حرارة ، على سبيل المثال ، لتدفئة المباني. وتسمى محطات الطاقة هذه أيضًا محطات توليد الطاقة المتكثفة.

في نفس الحالة ، إذا TPES مجهزة بتوربينات التوليد المشترك للطاقة الخاصة التي تحول الطاقة الثانوية لبخار النفايات إلى طاقة حرارية مستخدمة لتلبية احتياجات الخدمات البلدية أو الصناعية ، فهذه محطة مشتركة للحرارة والطاقة أو CHP. على سبيل المثال ، في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية ، استحوذت GRES على حوالي 65 ٪ من الكهرباء المولدة عن طريق محطات توليد الطاقة البخارية ، وبالتالي 35 ٪ - لـ CHP.

هناك أنواع أخرى من محطات الطاقة الحرارية. في محطات التوربينات الغازية أو محطات توليد الطاقة التوربينية الغازية ، يدور المولد بواسطة توربين غازي. تستخدم TPPs الغاز الطبيعي أو الوقود السائل (الديزل وزيت الوقود) كوقود. ومع ذلك ، فإن كفاءة هذه المحطات ليست عالية جدًا ، حوالي 27-29٪ ، لذا فهي تستخدم بشكل أساسي كمصادر احتياطية للكهرباء لتغطية قمم الحمل على الشبكة الكهربائية ، أو لتزويد الكهرباء للمستوطنات الصغيرة.

محطات توليد الطاقة الحرارية المزودة بتوربينات غازية ذات دورة مركبة (PGPP)... هذه هي محطات توليد الطاقة المشتركة. مزودة بآليات التوربينات البخارية والتوربينات الغازية وتصل كفاءتها إلى 41-44٪. تقوم محطات الطاقة هذه أيضًا باستعادة الحرارة وتحويلها إلى طاقة حرارية تستخدم لتدفئة المباني.

العيب الرئيسي لجميع محطات الطاقة الحرارية هو نوع الوقود المستخدم. جميع أنواع الوقود المستخدمة في محطات الطاقة الحرارية هي موارد طبيعية لا يمكن الاستغناء عنها وهي تنفد ببطء ولكن بثبات. هذا هو السبب في الوقت الحاضر ، إلى جانب استخدام محطات الطاقة النووية ، يتم تطوير آلية لتوليد الكهرباء باستخدام مصادر الطاقة المتجددة أو غيرها من مصادر الطاقة البديلة.

ما هي وما هي مبادئ عملية الشراكة عبر المحيط الهادئ؟ يبدو التعريف العام لمثل هذه الأشياء على النحو التالي تقريبًا - هذه هي محطات توليد الطاقة التي تشارك في معالجة الطاقة الطبيعية إلى طاقة كهربائية. كما يستخدم الوقود الطبيعي لهذه الأغراض.

مبدأ تشغيل TPP. وصف قصير

حتى الآن ، في مثل هذه المرافق على وجه التحديد ، يتم حرقها هي التي تطلق الطاقة الحرارية على نطاق واسع. مهمة TPP هي استخدام هذه الطاقة لتوليد الكهرباء.

مبدأ تشغيل TPP ليس فقط توليد الطاقة الحرارية ولكن أيضًا إنتاجها ، والتي يتم توفيرها أيضًا للمستهلكين في شكل ماء ساخن ، على سبيل المثال. بالإضافة إلى ذلك ، تولد منشآت الطاقة هذه حوالي 76٪ من إجمالي الكهرباء. يرجع هذا الاستخدام الواسع النطاق إلى حقيقة أن توفر الوقود الأحفوري لتشغيل المحطة مرتفع جدًا. السبب الثاني هو أن نقل الوقود من مكان إنتاجه إلى المحطة نفسها هو عملية بسيطة ومنظمة بشكل جيد. تم بناء مبدأ تشغيل TPP بطريقة تجعل من الممكن استخدام الحرارة المهدرة لسائل العمل لتزويده الثانوي إلى المستهلك.

فصل المحطات حسب النوع

تجدر الإشارة إلى أنه يمكن تقسيم المحطات الحرارية إلى أنواع حسب نوع المحطة التي تنتجها. إذا كان مبدأ تشغيل TPP هو فقط في إنتاج الطاقة الكهربائية (أي ، الطاقة الحرارية لا يتم توفيرها للمستهلك) ، عندئذٍ يطلق عليه التكثيف (CES).

الكائنات المخصصة لإنتاج الطاقة الكهربائية ، لتزويد البخار ، وكذلك لتزويد المستهلك بالماء الساخن ، تحتوي على توربينات بخارية بدلاً من توربينات التكثيف. يوجد أيضًا في عناصر المحطة هذه استخراج بخار وسيط أو جهاز ضغط خلفي. الميزة الرئيسية ومبدأ تشغيل هذا النوع من TPP (CHPP) هو أن بخار النفايات يستخدم أيضًا كمصدر للحرارة ويتم توفيره للمستهلكين. وبالتالي ، من الممكن تقليل فقد الحرارة وكمية مياه التبريد.

المبادئ الأساسية لعملية TPP

قبل الشروع في النظر في مبدأ التشغيل ذاته ، من الضروري فهم نوع المحطة التي نتحدث عنها. يتضمن الترتيب القياسي لهذه الأشياء نظامًا مثل إعادة تسخين البخار. إنه ضروري لأن الكفاءة الحرارية لدائرة مع إعادة التسخين ستكون أعلى مما كانت عليه في نظام غائب عنه. بعبارات بسيطة ، سيكون مبدأ تشغيل TPP مع مثل هذا المخطط أكثر فاعلية مع نفس المعلمات المحددة الأولية والنهائية منه بدونها. من كل هذا نستنتج أن أساس عمل المحطة هو الوقود الأحفوري والهواء الساخن.

مخطط العمل

تم بناء مبدأ تشغيل TPP على النحو التالي. يتم تغذية مادة الوقود ، وكذلك المؤكسد ، الذي يفترض دوره في الغالب بواسطة الهواء الساخن ، في فرن الغلاية بتدفق مستمر. يمكن أن يكون الوقود مواد مثل الفحم والنفط وزيت الوقود والغاز والصخر الزيتي والجفت. إذا تحدثنا عن الوقود الأكثر شيوعًا في الاتحاد الروسي ، فهو غبار الفحم. علاوة على ذلك ، فإن مبدأ تشغيل TPP مبني بطريقة تجعل الحرارة الناتجة عن حرق الوقود تسخن الماء في غلاية البخار. نتيجة للتسخين ، يتحول السائل إلى بخار مشبع يدخل التوربينات البخارية عبر مخرج البخار. الغرض الرئيسي من هذا الجهاز في المحطة هو تحويل طاقة البخار الوارد إلى طاقة ميكانيكية.

ترتبط جميع عناصر التوربين القادرة على الحركة ارتباطًا وثيقًا بالعمود ، ونتيجة لذلك يتم تدويرها كآلية واحدة. لجعل العمود يدور ، يتم نقل الطاقة الحركية للبخار إلى الدوار في التوربين البخاري.

الجزء الميكانيكي للمحطة

يرتبط الجهاز ومبدأ تشغيل TPP في جزئه الميكانيكي بتشغيل الدوار. البخار الذي يأتي من التوربين له ضغط ودرجة حرارة مرتفعان للغاية. وبسبب هذا ، يتم إنشاء طاقة داخلية عالية من البخار ، والتي يتم توفيرها من المرجل إلى فوهات التوربينات. تؤثر نفاثات البخار ، التي تمر عبر الفوهة بتدفق مستمر ، بسرعة عالية ، والتي غالبًا ما تكون أعلى من سرعة الصوت ، على ريش دوار التوربين. يتم تثبيت هذه العناصر بشكل صارم على القرص ، والذي بدوره يرتبط ارتباطًا وثيقًا بالعمود. في هذا الوقت ، يتم تحويل الطاقة الميكانيكية للبخار إلى طاقة ميكانيكية للتوربينات الدوارة. بتعبير أدق ، حول مبدأ تشغيل TPPs ، يؤثر التأثير الميكانيكي على دوار مولد التوربينات. هذا يرجع إلى حقيقة أن عمود الدوار والمولد التقليدي مرتبطان ارتباطًا وثيقًا ببعضهما البعض. ثم تحدث عملية معروفة إلى حد ما وبسيطة ومفهومة لتحويل الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية في جهاز مثل المولد.

حركة البخار بعد الدوار

بعد أن يمر البخار بالتوربين ، ينخفض \u200b\u200bضغطه ودرجة حرارته بشكل كبير ، ويدخل الجزء التالي من المحطة - المكثف. داخل هذا العنصر ، يحدث التحول العكسي للبخار إلى سائل. لإنجاز هذه المهمة ، يوجد ماء تبريد داخل المكثف ، يتم توفيره هناك من خلال أنابيب تعمل داخل جدران الجهاز. بعد التحويل العكسي للبخار إلى ماء ، يتم ضخه بواسطة مضخة التكثيف ويدخل الحجرة التالية - جهاز نزع الهواء. من المهم أيضًا ملاحظة أن المياه التي يتم ضخها تمر عبر السخانات المتجددة.

تتمثل المهمة الرئيسية لجهاز نزع الهواء في إزالة الغازات من المياه الواردة. بالتزامن مع عملية التنظيف ، يتم تسخين السائل بنفس الطريقة المستخدمة في السخانات المتجددة. لهذا الغرض ، يتم استخدام حرارة البخار ، والتي يتم أخذها مما يدخل التوربين. الغرض الرئيسي من عملية نزع الهواء هو تقليل محتوى الأكسجين وثاني أكسيد الكربون في السائل إلى قيم مقبولة. يساعد هذا في تقليل معدل تأثير التآكل على مسارات الماء والبخار.

محطات الفحم

هناك اعتماد كبير على مبدأ تشغيل TPP على نوع الوقود المستخدم. من وجهة نظر تكنولوجية ، فإن أصعب مادة يمكن بيعها هي الفحم. وعلى الرغم من ذلك فإن المواد الخام هي المصدر الرئيسي للغذاء في هذه المنشآت ، وعددها يقارب 30٪ من إجمالي حصة المحطات بالإضافة إلى ذلك ، من المخطط زيادة عدد هذه المرافق. وتجدر الإشارة أيضًا إلى أن عدد المقصورات الوظيفية المطلوبة لتشغيل المحطة أكبر بكثير من الأنواع الأخرى.

كيف تعمل TPPs التي تعمل بالفحم

لكي تعمل المحطة بشكل مستمر ، يتم إحضار الفحم باستمرار على طول مسارات السكك الحديدية ، والتي يتم تفريغها باستخدام أجهزة التفريغ الخاصة. علاوة على ذلك ، هناك عناصر مثل التي يتم من خلالها تغذية الفحم الذي تم تفريغه إلى المستودع. علاوة على ذلك ، يدخل الوقود إلى محطة التكسير. إذا لزم الأمر يمكن تجاوز عملية توريد الفحم إلى المستودع ونقله مباشرة إلى الكسارات من أجهزة التفريغ. بعد اجتياز هذه المرحلة ، تدخل المواد الخام المكسرة إلى قادوس الفحم الخام. الخطوة التالية هي توريد المواد من خلال مغذيات إلى مطاحن الفحم المسحوق. علاوة على ذلك ، يتم تغذية غبار الفحم في صندوق غبار الفحم باستخدام طريقة النقل الهوائية. عند اجتياز هذا المسار ، تتجاوز المادة عناصر مثل الفاصل والإعصار ، ويتم توفيرها بالفعل من القادوس عبر المغذيات مباشرة إلى الشعلات. يتم امتصاص الهواء الذي يمر عبر الإعصار بواسطة مروحة الطاحونة ثم يتم إدخاله في غرفة احتراق الغلاية.

علاوة على ذلك ، تبدو حركة الغاز هكذا. تمر المادة المتطايرة المتكونة في غرفة مرجل الاحتراق بالتتابع عبر أجهزة مثل قنوات غاز الغلاية ، ثم إذا تم استخدام نظام إعادة تسخين بالبخار ، يتم تغذية الغاز إلى سخانات أولية وثانوية. في هذه المقصورة ، وكذلك في موفر المياه ، يتخلى الغاز عن حرارته لتسخين سائل العمل. بعد ذلك ، يتم تثبيت عنصر يسمى سخان الهواء. هنا ، تُستخدم الطاقة الحرارية للغاز لتسخين الهواء الداخل. بعد مرور كل هذه العناصر ، تمر المادة المتطايرة إلى مجمع الرماد ، حيث يتم تنظيفها من الرماد. ثم تقوم مضخات الدخان بسحب الغاز للخارج وإطلاقه في الغلاف الجوي باستخدام أنبوب غاز.

TPP و NPP

في كثير من الأحيان ، يطرح السؤال حول ما هو مشترك بين الحرارية وما إذا كان هناك تشابه في مبادئ تشغيل TPP و NPP.

إذا تحدثنا عن أوجه التشابه بينهما ، فهناك العديد منها. أولاً ، تم بناء كلاهما بطريقة تستخدم في عملهما موردًا طبيعيًا أحفوريًا ومستأصلًا. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن ملاحظة أن كلا الجسمين لا يهدفان إلى توليد الطاقة الكهربائية فحسب ، بل الحرارة أيضًا. تكمن أوجه التشابه في مبادئ التشغيل أيضًا في حقيقة أن TPP و NPP بهما توربينات ومولدات بخارية تشارك في العملية. علاوة على ذلك ، لا يوجد سوى بعض الاختلافات. وتشمل هذه حقيقة أن تكلفة البناء والكهرباء المستلمة من محطات الطاقة الحرارية ، على سبيل المثال ، أقل بكثير من تكلفة محطات الطاقة النووية. لكن من ناحية أخرى فإن محطات الطاقة النووية لا تلوث الغلاف الجوي طالما يتم التخلص من النفايات بالطريقة الصحيحة وعدم وقوع حوادث. في الوقت نفسه ، فإن محطات الطاقة الحرارية ، بسبب مبدأ عملها ، تنبعث منها باستمرار مواد ضارة في الغلاف الجوي.

هنا يكمن الاختلاف الرئيسي في تشغيل محطات الطاقة النووية ومحطات الطاقة الحرارية. إذا تم تحويل الطاقة الحرارية الناتجة عن احتراق الوقود في الأجسام الحرارية إلى الماء أو يتم تحويلها إلى بخار ، فإن الطاقة في محطات الطاقة النووية تؤخذ من انشطار ذرات اليورانيوم. يتم استخدام الطاقة الناتجة لتسخين مجموعة متنوعة من المواد ونادرًا ما يستخدم الماء هنا. بالإضافة إلى ذلك ، يتم احتواء جميع المواد في دوائر مختومة مغلقة.

تدفئة

في بعض TPPs ، قد تتضمن مخططاتهم مثل هذا النظام الذي يعمل في تدفئة محطة الطاقة نفسها ، وكذلك القرية المجاورة ، إن وجدت. يؤخذ البخار من التوربين إلى سخانات الشبكة الخاصة بهذه الوحدة ، ويوجد أيضًا خط خاص لتصريف المكثفات. يتم توفير المياه وإزالتها من خلال نظام خط أنابيب خاص. يتم إزالة الطاقة الكهربائية التي سيتم توليدها بهذه الطريقة من المولد الكهربائي ونقلها إلى المستهلك ، مروراً بمحولات الصعود.

المعدات الأساسية

إذا تحدثنا عن العناصر الرئيسية التي تعمل في محطات الطاقة الحرارية ، فهذه هي بيوت الغلايات ، وكذلك محطات التوربينات المقترنة بمولد كهربائي ومكثف. يتمثل الاختلاف الرئيسي بين المعدات الرئيسية والمعدات الإضافية في أنها تحتوي على معلمات قياسية من حيث قوتها وإنتاجيتها ومعلمات البخار ، فضلاً عن الجهد والتيار ، وما إلى ذلك. ويمكن أيضًا ملاحظة أنه يتم تحديد نوع وعدد العناصر الأساسية وفقًا ما هي الطاقة التي يجب الحصول عليها من TPP واحد ، وكذلك من طريقة تشغيلها. يمكن أن يساعد تحريك مبدأ تشغيل TPP في فهم هذه المشكلة بمزيد من التفصيل.

محطة الطاقة الحرارية

محطة الطاقة الحرارية

(TPP) ، وهي محطة لتوليد الطاقة تحصل ، نتيجة لاحتراق الوقود الأحفوري ، على طاقة حرارية يتم تحويلها بعد ذلك إلى طاقة كهربائية. محطات الطاقة الحرارية هي النوع الرئيسي لمحطات الطاقة ، وتبلغ حصة الكهرباء المولدة منها 70-80٪ في الدول الصناعية (في روسيا عام 2000 - حوالي 67٪). يتم استخدام الحرارة في TPPs لتسخين المياه وتوليد البخار (في محطات توليد الطاقة البخارية) أو للحصول على الغازات الساخنة (في محطات توليد الطاقة التوربينية الغازية). للحصول على الحرارة ، يتم حرق المواد العضوية في غلايات TPPs. يستخدم الفحم والغاز الطبيعي وزيت الوقود والمواد القابلة للاحتراق كوقود. في محطات توليد الطاقة البخارية الحرارية (TPPP) ، يدفع البخار الناتج في مولد البخار (وحدة المرجل) إلى الدوران توربينات البخارمتصل بمولد كهربائي. تولد محطات الطاقة هذه تقريبًا كل الكهرباء التي تنتجها محطات الطاقة الحرارية (99٪) ؛ تقترب كفاءتها من 40 ٪ ، وقدرة الوحدة المركبة - حتى 3 ميجاوات ؛ الوقود بالنسبة لهم هو الفحم وزيت الوقود والجفت والصخر الزيتي والغاز الطبيعي ، إلخ. الجمع بين محطات الحرارة والطاقة. تولد حوالي 33٪ من الكهرباء التي تنتجها محطات الطاقة الحرارية. في محطات توليد الطاقة التي تحتوي على توربينات تكثيف ، يتم تكثيف كل بخار النفايات وإعادته كخليط بخار ماء إلى المرجل لإعادة استخدامه. تولد محطات التكثيف (CES) هذه تقريبًا 67٪ من الكهرباء المولدة في محطات TPP. الاسم الرسمي لمحطات الطاقة هذه في روسيا هو محطة توليد الكهرباء الحكومية (GRES).

عادة ما يتم توصيل التوربينات البخارية من TPPs بالمولدات الكهربائية مباشرة ، دون تروس وسيطة ، لتشكيل وحدة التوربينات. بالإضافة إلى ذلك ، كقاعدة عامة ، يتم دمج وحدة التوربينات مع مولد بخار في وحدة طاقة واحدة ، يتم من خلالها تجميع نقاط TPP القوية.

يتم حرق الغاز أو الوقود السائل في غرف الاحتراق في محطات توليد الطاقة الحرارية لتوربينات الغاز. تذهب منتجات الاحتراق الناتجة إلى التوربينات الغازيةتدوير مولد كهربائي. تبلغ قدرة هذه المحطات ، كقاعدة عامة ، عدة مئات ميغاوات ، وتتراوح كفاءتها بين 26-28٪. عادة ما يتم بناء محطات توليد الطاقة التوربينية الغازية في كتلة بها محطة طاقة توربينية بخارية لتغطية ذروة الحمل الكهربائي. بشكل مشروط ، تشمل TPPs أيضًا محطات الطاقة النووية (محطة نووية)، محطات توليد الطاقة الحرارية الأرضية ومحطات الطاقة مولدات مغناطيسية هيدروديناميكية... ظهرت أولى محطات الطاقة الحرارية التي تعمل بالفحم عام 1882 في نيويورك عام 1883 - في سان بطرسبرج.

موسوعة "التقنيات". - م: روزمان. 2006 .

شاهد ما هي "محطة الطاقة الحرارية" في القواميس الأخرى:

محطة الطاقة الحرارية - (TPP) - محطة لتوليد الطاقة (مجموعة من المعدات والتركيبات والأجهزة) التي تولد الطاقة الكهربائية نتيجة لتحويل الطاقة الحرارية المنبعثة أثناء احتراق الوقود الأحفوري. في الوقت الحاضر ، بين TPPs ... ... Microencyclopedia النفط والغاز

محطة للطاقة الحرارية - محطة توليد الطاقة التي تحول الطاقة الكيميائية للوقود إلى طاقة كهربائية أو طاقة كهربائية وحرارة. [GOST 19431 84] محطة طاقة حرارية EN محطة طاقة يتم فيها توليد الكهرباء عن طريق تحويل الطاقة الحرارية ملاحظة ... ... دليل المترجم الفني

محطة للطاقة الحرارية - محطة توليد تولد الطاقة الكهربائية نتيجة تحويل الطاقة الحرارية المنبعثة أثناء احتراق الوقود الأحفوري ... قاموس الجغرافيا

- (TPP) يولد طاقة كهربائية نتيجة لتحويل الطاقة الحرارية المنبعثة أثناء احتراق الوقود الأحفوري. الأنواع الرئيسية لمحطات الطاقة الحرارية: التوربينات البخارية (السائدة) ، التوربينات الغازية والديزل. في بعض الأحيان يشار إلى TPP تقليديا ... ... قاموس موسوعي كبير

معمل الطاقة الحرارية - (TPP) مؤسسة لإنتاج الطاقة الكهربائية نتيجة تحويل الطاقة المنبعثة أثناء احتراق الوقود الأحفوري. الأجزاء الرئيسية من TPP هي محطة غلاية وتوربينات بخارية ومولد كهربائي يحول ... موسوعة البوليتكنيك الكبيرة

محطة الطاقة الحرارية - CCGT 16. محطة الطاقة الحرارية وفقًا لـ GOST 19431 84 المصدر: GOST 26691 85: هندسة الطاقة الحرارية. المصطلحات والتعاريف الوثيقة الأصلية ... قاموس - كتاب مرجعي للمصطلحات المعيارية والتقنية

- (TPP) ، يولد طاقة كهربائية نتيجة لتحويل الطاقة الحرارية المنبعثة أثناء احتراق الوقود العضوي. تعمل TPPs على أنواع الوقود الصلبة والسائلة والغازية والمختلطة (الفحم وزيت الوقود والغاز الطبيعي ، وغالبًا مع الحفر ... ... الموسوعة الجغرافية

- (TPP) ، يولد طاقة كهربائية نتيجة لتحويل الطاقة الحرارية المنبعثة أثناء احتراق الوقود العضوي. الأنواع الرئيسية من TPPs: التوربينات البخارية (السائدة) ، التوربينات الغازية والديزل. في بعض الأحيان يشار إلى TPPs تقليديا ... ... قاموس موسوعي

محطة للطاقة الحرارية - šiluminė elektrinė status as T sritis automatika atitikmenys: angl. محطة توليد الطاقة الحرارية؛ vok محطة حرارية. Wärmekraftwerk، n rus. محطة للطاقة الحرارية ، و pranc. électrothermique المركزية ، و ؛ centrale thermoélectrique، f… Automatikos terminų žodynas

محطة للطاقة الحرارية - šiluminė elektrinė status as T sritis fizika atitikmenys: angl. محطة لتوليد الطاقة الحرارية محطة توليد الطاقة البخارية vok. Wärmekraftwerk، n rus. محطة الطاقة الحرارية ، و ؛ محطة للطاقة الحرارية ، و pranc. électrothermique المركزية ، و ؛ المركزية الحرارية ، و ؛ usine ……. مصطلح Fizikos žodynas

- (TPP) محطة طاقة تولد طاقة كهربائية نتيجة تحويل الطاقة الحرارية المنبعثة أثناء احتراق الوقود الأحفوري. ظهرت أولى محطات الطاقة الحرارية في نهاية القرن التاسع عشر. (في 1882 في نيويورك ، 1883 في سانت بطرسبرغ ، 1884 في ... ... الموسوعة السوفيتية العظمى

يعتمد مبدأ تشغيل محطة توليد الحرارة والطاقة المشتركة (CHP) على الخاصية الفريدة لبخار الماء - ليكون ناقلًا للحرارة. في حالة التسخين ، وتحت الضغط ، يتحول إلى مصدر قوي للطاقة يدفع توربينات محطات الطاقة الحرارية (TPP) - إرث من عصر البخار البعيد.

تم بناء أول محطة للطاقة الحرارية في مدينة نيويورك في شارع بيرل (مانهاتن) في عام 1882. مسقط رأس أول محطة حرارية روسية ، بعد عام ، أصبحت سان بطرسبرج. قد يبدو الأمر غريبًا ، ولكن حتى في عصر التقنيات العالية لدينا ، لم تجد محطات الطاقة الحرارية بديلاً كاملاً: نصيبها في قطاع الطاقة العالمي يزيد عن 60٪.

وهناك شرح بسيط لذلك يحتوي على مزايا وعيوب الطاقة الحرارية. لا يزال "الدم" - الوقود الأحفوري - والفحم وزيت الوقود والصخر الزيتي والجفت والغاز الطبيعي متاحًا نسبيًا ، واحتياطياتها كبيرة جدًا.

العيب الكبير هو أن منتجات احتراق الوقود تسبب ضررًا خطيرًا للبيئة. وسيستنفد المخزن الطبيعي بالكامل يومًا ما ، وستتحول آلاف محطات الطاقة الحرارية إلى "آثار" صدئة لحضارتنا.

مبدأ التشغيل

بادئ ذي بدء ، من الجدير اتخاذ قرار بشأن شروط "CHP" و "TPP". بلغة واضحة ، هم أخوات. محطة الطاقة الحرارية "النظيفة" - تم تصميم TPP حصريًا لإنتاج الكهرباء. اسمها الآخر هو "محطة توليد الكهرباء التكثيف" - IES.

الجمع بين محطة توليد الحرارة والطاقة - CHP هو نوع من محطات الطاقة الحرارية. بالإضافة إلى توليد الكهرباء ، فإنها توفر الماء الساخن لنظام التدفئة المركزية وللاحتياجات المنزلية.

مخطط مصنع CHP بسيط للغاية. يدخل الوقود والهواء الساخن - عامل مؤكسد - الفرن في وقت واحد. الوقود الأكثر شيوعًا في محطات CHP الروسية هو الفحم المسحوق. تعمل الحرارة الناتجة عن احتراق غبار الفحم على تحويل الماء الداخل إلى المرجل إلى بخار ، ثم يتم تغذيته تحت الضغط إلى التوربينات البخارية. يتسبب تيار البخار القوي في تدويره ، مما يؤدي إلى تحريك دوار المولد ، والذي يحول الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية.

علاوة على ذلك ، يدخل البخار ، الذي فقد بالفعل معاييره الأصلية - درجة الحرارة والضغط - إلى المكثف ، حيث يتحول إلى الماء مرة أخرى بعد "دش الماء" البارد. ثم تقوم مضخة التكثيف بنقلها إلى السخانات المتجددة ثم إلى جهاز نزع الهواء. هناك ، يتم تحرير الماء من الغازات - الأكسجين وثاني أكسيد الكربون ، مما قد يسبب التآكل. بعد ذلك ، يُعاد تسخين الماء بالبخار وإعادته إلى المرجل.

امدادات الحرارة

الوظيفة الثانية التي لا تقل أهمية عن CHP هي توفير الماء الساخن (البخار) المخصص لأنظمة التدفئة المركزية في المستوطنات القريبة وللاستخدام المنزلي. في السخانات الخاصة ، يتم تسخين الماء البارد حتى 70 درجة في الصيف و 120 درجة في الشتاء ، وبعد ذلك يتم ضخه في غرفة خلط مشتركة بواسطة مضخات الشبكة ثم يتدفق عبر نظام التدفئة الرئيسي إلى المستهلكين يتم تجديد إمدادات المياه في CHPP باستمرار.

كيف تعمل TPPs على الغاز

بالمقارنة مع CHPPs التي تعمل بالفحم ، فإن TPPs حيث يتم تركيب وحدات التوربينات الغازية أكثر إحكاما وصديقة للبيئة. يكفي أن نقول أن مثل هذه المحطة لا تحتاج إلى غلاية بخارية. محطة التوربينات الغازية هي في الأساس نفس محرك الطائرات النفاثة ، حيث ، على عكسها ، لا ينبعث التيار النفاث في الغلاف الجوي ، ولكنه يقوم بتدوير دوار المولد. في الوقت نفسه ، تكون انبعاثات منتجات الاحتراق ضئيلة.

التقنيات الجديدة لاحتراق الفحم

كفاءة المحطات الحديثة للطاقة الحرارية الحرارية محدودة بنسبة 34٪. لا تزال الغالبية العظمى من محطات الطاقة الحرارية تعمل على الفحم ، وهو ما يمكن تفسيره بكل بساطة - لا تزال احتياطيات الفحم على الأرض هائلة ، لذا فإن حصة محطات الطاقة الحرارية في الحجم الإجمالي للكهرباء المولدة تبلغ حوالي 25٪.

ظلت عملية حرق الفحم عمليا دون تغيير لعدة عقود. ومع ذلك ، ظهرت تقنيات جديدة هنا أيضًا.

تكمن خصوصية هذه الطريقة في أنه بدلاً من الهواء ، يتم استخدام الأكسجين النقي المنطلق من الهواء كعامل مؤكسد عند حرق غبار الفحم. نتيجة لذلك ، يتم إزالة الشوائب الضارة - أكاسيد النيتروجين - من غازات المداخن. يتم تصفية بقية الشوائب الضارة في عملية التنظيف لعدة مراحل. يتم ضخ ثاني أكسيد الكربون المتبقي في المخرج في حاويات تحت ضغط مرتفع ودفن على عمق كيلومتر واحد.

طريقة التقاط Oxyfuel

هنا ، أيضًا ، عند حرق الفحم ، يتم استخدام الأكسجين النقي كعامل مؤكسد. على عكس الطريقة السابقة فقط ، يتم توليد البخار في لحظة الاحتراق ، مما يدفع التوربين إلى الدوران. ثم تتم إزالة الرماد وأكاسيد الكبريت من غازات المداخن ، ويتم إجراء التبريد والتكثيف. يتم تحويل ثاني أكسيد الكربون المتبقي تحت ضغط 70 من الغلاف الجوي إلى حالة سائلة ويوضع تحت الأرض.

طريقة ما قبل الاحتراق

يتم حرق الفحم في الوضع "المعتاد" - في غلاية ممزوجة بالهواء. بعد ذلك ، يتم إزالة الرماد و SO 2 - أكسيد الكبريت. ثم يتم إزالة ثاني أكسيد الكربون باستخدام ماص سائل خاص ، وبعد ذلك يتم التخلص منه بالتخلص منه.

خمسة من أقوى محطات الطاقة الحرارية في العالم

البطولة تنتمي إلى TPP Tuoketuo الصينية بسعة 6600 ميجاوات (5 أونصة / برميل. X 1200 ميجاوات) ، وتحتل مساحة 2.5 متر مربع. كم. يتبعها "مواطنها" - Taichzhun TPP بسعة 5824 ميجاوات. تم إغلاق القادة الثلاثة من قبل الأكبر في روسيا Surgutskaya GRES-2 - 5597.1 MW. احتلت شركة Belchatuvskaya TPP البولندية المركز الرابع - 5354 ميجاوات ، والمركز الخامس - محطة Futtsu CCGT لتوليد الطاقة (اليابان) - TPP التي تعمل بالغاز بسعة 5040 ميجاوات.

حتى يوم أمس ، في رأيي ، كانت جميع محطات الطاقة التي تعمل بالفحم متشابهة وتمثل المجموعة المثالية من أفلام الرعب. مع الهياكل التي تم اسودادها من الوقت ، وحدات الغلايات ، التوربينات ، ملايين الأنابيب المختلفة وتشابكها الماكرة مع طبقة سخية من غبار الفحم الأسود. عمال نادرون ، مثل عمال المناجم ، في الإضاءة السيئة لمصابيح الغاز الخضراء ، يقومون بإصلاح بعض الوحدات المعقدة ، هنا وهناك ، تنفجر سحب من البخار والدخان ، وتناثر برك كثيفة من الطين الداكن على الأرض ، شيء يقطر في كل مكان هكذا رأيت محطات الفحم واعتقدت أن قرنهم قد بدأ بالفعل. المستقبل للغاز - اعتقدت.

اتضح لا على الإطلاق.

قمت بالأمس بزيارة أحدث وحدة طاقة تعمل بالفحم من Cherepetskaya GRES في منطقة تولا. اتضح أن محطات الفحم الحديثة ليست قذرة على الإطلاق ، والدخان من مداخنها ليس سميكًا ولا أسودًا.

1. بضع كلمات حول مبدأ تشغيل GRES... بمساعدة المضخات ، يتم توفير الماء والوقود والهواء الجوي للغلاية تحت ضغط عالٍ. تتم عملية الاحتراق في فرن الغلاية - يتم تحويل الطاقة الكيميائية للوقود إلى حرارة. يتدفق الماء من خلال نظام الأنابيب الموجود داخل المرجل.

3. التوربين البخاري والمولد والمثير يشكلون وحدة التوربين بالكامل. في التوربينات البخارية ، يتمدد البخار إلى ضغط منخفض جدًا (حوالي 20 مرة أقل من الضغط الجوي) ، ويتم تحويل الطاقة الكامنة للبخار المضغوط والمسخن إلى درجة حرارة عالية إلى طاقة حركية لدوران التوربين الدوار. يعمل التوربين على تشغيل مولد كهربائي ، والذي يحول الطاقة الحركية لدوران المولد إلى تيار كهربائي.

4. يتم سحب المياه مباشرة من خزان Cherepetsk.

5. تتم معالجة المياه كيميائياً وتنقية المعادن بعمق بحيث لا تظهر الرواسب على الأسطح الداخلية للمعدات في الغلايات البخارية والتوربينات.

6. يتم تسليم الفحم وزيت الوقود إلى المحطة عن طريق السكك الحديدية.

7. في مستودع الفحم المفتوح ، رافعات التحميل تقوم بتفريغ السيارات. ثم يأتي الدور الكبير ، والذي يتم إطعامه للناقل.

8. لذلك يصل الفحم إلى أقسام معمل التكسير من أجل التكسير الأولي للفحم والسحق اللاحق. يتم تغذية الفحم في الغلاية نفسها على شكل خليط من غبار الفحم والهواء.

10. يقع مصنع الغلايات في غرفة المرجل في المبنى الرئيسي. الغلاية نفسها شيء عبقري. آلية ضخمة معقدة يصل ارتفاعها إلى 10 طوابق.

14. يمكنك المشي عبر متاهة مصنع المرجل إلى الأبد. لقد نفد الوقت المخصص للتصوير مرتين ، لكن كان من المستحيل أن تمزق نفسك من هذا الجمال الصناعي!

16. صالات العرض ، أعمدة المصاعد ، الممرات ، السلالم والجسور. في كلمة - مسافة)

17. أضاءت أشعة الشمس شخصًا صغيرًا جدًا على خلفية كل ما كان يحدث ، واعتقدت بشكل لا إرادي أن كل هذه الهياكل العملاقة المعقدة اخترعها وبناها شخص. اخترع مثل هذا الرجل الصغير مواقد من عشرة طوابق لإنتاج الكهرباء على نطاق صناعي من معدن.

18. الجمال!

19. خلف الجدار من محطة الغلاية توجد غرفة التوربينات مع مولدات التوربينات. غرفة عملاقة أخرى أكثر اتساعًا.

20. تم بالأمس افتتاح وحدة الطاقة رقم 9 ، والتي كانت المرحلة الأخيرة من مشروع توسعة Cherepetskaya GRES. تضمن المشروع بناء وحدتين حديثتين للطاقة تعملان بالفحم بطاقة 225 ميجاوات لكل منهما.

21. القدرة الكهربائية المضمونة لوحدة الطاقة الجديدة 225 ميغاواط.
الكفاءة الكهربائية - 37.2٪ ؛
الاستهلاك المحدد للوقود المكافئ لتوليد الطاقة هو 330 gt / kW * h.

23. تشتمل المعدات الرئيسية على اثنين من توربينات التكثيف البخارية المصنعة من قبل شركة OJSC Power Machines ووحدتين من الغلايات تم تصنيعها بواسطة OJSC EMAlliance. الوقود الرئيسي لوحدة الطاقة الجديدة هو فحم Kuznetsk من الدرجة DG.

24. غرفة التحكم.

25- وقد تم تجهيز وحدات الطاقة بأول نظام متكامل في السوق الروسي لإزالة الكبريت من الغبار الجاف لغازات المداخن مع مرشحات كهروستاتيكية.

26. المحولات الكهربائية الخارجية.

28. سيسمح تشغيل وحدة الطاقة الجديدة بإيقاف تشغيل معدات الفحم المتقادمة من المرحلة الأولى دون تقليل حجم توليد الكهرباء وإجمالي السعة المركبة للمحطة.

29- وإلى جانب وحدة الطاقة الجديدة ، تم بناء برجين للتبريد بطول 87 متراً كجزء من نظام خدمة الإمداد بالمياه ، والذي يوفر كمية كبيرة من الماء البارد لتبريد مكثفات التوربينات.

30. سبعة امتدادات 12 مترا. من الأسفل ، لا يبدو هذا الارتفاع خطيرًا جدًا.

31. في الجزء العلوي من المدخنة ، كان الجو حارًا وباردًا في نفس الوقت. كانت الكاميرا تتعفن باستمرار.

32. منظر لوحدة الطاقة من برج التبريد. تم تصميم مرافق توليد الطاقة الجديدة للمحطة بطريقة تقلل بشكل كبير من انبعاثات الملوثات ، وتقليل انبعاثات الغبار عند العمل في مستودع الفحم ، وتقليل كمية المياه المستهلكة ، وكذلك القضاء على احتمال التلوث البيئي بمياه الصرف الصحي.

34. داخل برج التبريد ، اتضح أن كل شيء بسيط للغاية وممل)

36. تظهر الصورة بوضوح وحدة الطاقة الجديدة واثنين من القديم. كيف يدخن أنبوب وحدة الطاقة القديمة والجديدة. تدريجيا ، سيتم إخراج وحدات الطاقة القديمة من الخدمة وتفكيكها. هكذا يذهب.