Nach der allgemein anerkannten Definition wärmekraftwerke - Dies sind Kraftwerke, die Elektrizität erzeugen, indem sie die chemische Energie des Brennstoffs in mechanische Rotationsenergie der Welle eines elektrischen Generators umwandeln.

Der Erste TPP erschien Ende des 19. Jahrhunderts in New York (1882) und 1883 wurde das erste Wärmekraftwerk in Russland (St. Petersburg) gebaut. Seit seiner Gründung sind Wärmekraftwerke unter Berücksichtigung des ständig steigenden Energiebedarfs des kommenden technogenen Zeitalters am weitesten verbreitet. Bis Mitte der 70er Jahre des letzten Jahrhunderts war der Betrieb von Wärmekraftwerken die dominierende Methode zur Stromerzeugung. In den USA und der UdSSR beispielsweise betrug der Anteil der Wärmekraftwerke am gesamten erhaltenen Strom 80% und weltweit etwa 73-75%.

Die oben angegebene Definition ist zwar umfangreich, aber nicht immer klar. Versuchen wir, das allgemeine Funktionsprinzip von Wärmekraftwerken jeglicher Art in eigenen Worten zu erklären.

Stromerzeugung in Wärmekraftwerken treten unter Beteiligung vieler aufeinanderfolgender Stufen auf, aber das allgemeine Prinzip seiner Funktionsweise ist sehr einfach. Zunächst wird der Brennstoff in einer speziellen Brennkammer (Dampfkessel) verbrannt, während eine große Wärmemenge freigesetzt wird, die das durch spezielle Rohrsysteme im Kessel zirkulierende Wasser in Dampf umwandelt. Der ständig ansteigende Dampfdruck dreht den Turbinenrotor, der die Rotationsenergie auf die Generatorwelle überträgt, und dadurch wird ein elektrischer Strom erzeugt.

Das Dampf / Wasser-System ist geschlossen. Der Dampf kondensiert nach dem Durchgang durch die Turbine und wandelt sich wieder in Wasser um, das zusätzlich durch das Heizsystem strömt und wieder in den Dampfkessel gelangt.

Es gibt verschiedene Arten von Wärmekraftwerken. Derzeit vor allem unter TPPs thermische Dampfturbinenkraftwerke (TPPP)... In Kraftwerken dieses Typs wird die Wärmeenergie des verbrannten Brennstoffs in einem Dampferzeuger genutzt, in dem ein sehr hoher Wasserdampfdruck erreicht wird, der den Turbinenrotor und dementsprechend den Generator antreibt. Heizöl oder Diesel sowie Erdgas, Kohle, Torf, Schiefer, dh alle Arten von Brennstoff werden in solchen Wärmekraftwerken als Brennstoff verwendet. Der TPES-Wirkungsgrad liegt bei etwa 40% und ihre Kapazität kann 3-6 GW erreichen.

GRES (Landesbezirkskraftwerk) Ist ein ziemlich bekannter und bekannter Name. Es ist nichts weiter als ein thermisches Dampfturbinenkraftwerk, das mit speziellen Kondensationsturbinen ausgestattet ist, die die Energie von Abgasen nicht zurückgewinnen und nicht in Wärme umwandeln, beispielsweise zum Heizen von Gebäuden. Solche Kraftwerke werden auch Brennwertkraftwerke genannt.

Im gleichen Fall, wenn TPES Ausgestattet mit speziellen KWK-Turbinen, die die Sekundärenergie des Abdampfes in Wärmeenergie umwandeln, die für die Bedürfnisse kommunaler oder industrieller Dienstleistungen verwendet wird, handelt es sich um ein Blockheizkraftwerk oder KWK. In der UdSSR beispielsweise machte GRES etwa 65% des von Dampfturbinenkraftwerken erzeugten Stroms und dementsprechend 35% des KWK aus.

Es gibt auch andere Arten von Wärmekraftwerken. In Gasturbinenkraftwerken oder Gasturbinenkraftwerken dreht sich der Generator mittels einer Gasturbine. Diese TPPs verwenden Erdgas oder flüssigen Kraftstoff (Diesel, Heizöl) als Kraftstoff. Der Wirkungsgrad solcher Kraftwerke ist jedoch mit 27 bis 29% nicht sehr hoch. Daher werden sie hauptsächlich als Ersatzstromquellen verwendet, um Spitzen in der Belastung des Stromnetzes abzudecken oder kleine Siedlungen mit Strom zu versorgen.

Wärmekraftwerke mit einer kombinierten Gasturbine (PGPP)... Dies sind Kombikraftwerke. Sie sind mit Dampfturbinen- und Gasturbinenmechanismen ausgestattet und erreichen einen Wirkungsgrad von 41-44%. Diese Kraftwerke ermöglichen auch die Rückgewinnung von Wärme und die Umwandlung in Wärmeenergie zum Heizen von Gebäuden.

Der Hauptnachteil aller Wärmekraftwerke ist die Art des verwendeten Brennstoffs. Alle in Wärmekraftwerken verwendeten Brennstoffe sind unersetzliche natürliche Ressourcen, die langsam, aber stetig zur Neige gehen. Aus diesem Grund wird derzeit neben der Nutzung von Kernkraftwerken ein Mechanismus zur Stromerzeugung aus erneuerbaren oder anderen alternativen Energiequellen entwickelt.

Was ist und was sind die Prinzipien des TPP-Betriebs? Die allgemeine Definition solcher Objekte klingt ungefähr wie folgt: Dies sind Kraftwerke, die sich mit der Verarbeitung natürlicher Energie zu elektrischer Energie befassen. Zu diesen Zwecken werden auch natürliche Kraftstoffe verwendet.

Das Funktionsprinzip von TPP. Kurzbeschreibung

Gerade in solchen Anlagen ist die Verbrennung von Wärmeenergie am weitesten verbreitet. Die Aufgabe des TPP ist es, diese Energie zur Stromerzeugung zu nutzen.

Das Funktionsprinzip eines TPP ist die Erzeugung nicht nur, sondern auch die Erzeugung von Wärmeenergie, die den Verbrauchern beispielsweise auch in Form von Warmwasser zugeführt wird. Darüber hinaus erzeugen diese Energieanlagen rund 76% des gesamten Stroms. Diese weit verbreitete Verwendung ist darauf zurückzuführen, dass die Verfügbarkeit fossiler Brennstoffe für den Betrieb der Station recht hoch ist. Der zweite Grund war, dass der Transport von Kraftstoff vom Ort seiner Herstellung zur Station selbst ein ziemlich einfacher und gut organisierter Vorgang ist. Das Funktionsprinzip des TPP ist so aufgebaut, dass die Abwärme des Arbeitsmediums für die Sekundärversorgung des Verbrauchers genutzt werden kann.

Stationen nach Typ trennen

Es ist erwähnenswert, dass Wärmestationen je nach dem, welche sie produzieren, in Typen unterteilt werden können. Wenn das Funktionsprinzip eines TPP nur in der Erzeugung elektrischer Energie besteht (dh dem Verbraucher wird keine Wärmeenergie zugeführt), spricht man von Kondensation (CES).

Objekte, die zur Erzeugung elektrischer Energie, zur Dampfversorgung sowie zur Warmwasserversorgung des Verbrauchers bestimmt sind, haben Dampfturbinen anstelle von Kondensationsturbinen. Auch in solchen Elementen der Station gibt es eine Zwischendampfextraktion oder eine Gegendruckvorrichtung. Der Hauptvorteil und das Funktionsprinzip dieser Art von TPP (CHPP) besteht darin, dass der Abgasdampf auch als Wärmequelle verwendet und den Verbrauchern zugeführt wird. Somit ist es möglich, den Wärmeverlust und die Menge an Kühlwasser zu reduzieren.

Grundprinzipien des TPP-Betriebs

Bevor wir uns mit dem eigentlichen Funktionsprinzip befassen, müssen wir verstehen, um welche Art von Station es sich handelt. Die Standardanordnung solcher Objekte umfasst ein solches System wie das Wiedererhitzen von Dampf. Dies ist erforderlich, da der thermische Wirkungsgrad eines Kreislaufs mit Wiedererwärmung höher ist als in einem System, in dem er nicht vorhanden ist. In einfachen Worten, das Funktionsprinzip eines TPP mit einem solchen Schema ist mit denselben anfänglich und endgültig festgelegten Parametern viel effektiver als ohne es. Aus all dem können wir schließen, dass die Grundlage der Arbeit der Station fossile Brennstoffe und erwärmte Luft sind.

Arbeitsschema

Das Funktionsprinzip des TPP ist wie folgt aufgebaut. Das Brennstoffmaterial sowie das Oxidationsmittel, dessen Rolle am häufigsten von der erwärmten Luft übernommen wird, werden kontinuierlich in den Kesselofen eingespeist. Der Brennstoff kann Substanzen wie Kohle, Öl, Heizöl, Gas, Schiefer, Torf sein. Wenn wir über den häufigsten Brennstoff in der Russischen Föderation sprechen, ist es Kohlenstaub. Ferner ist das Funktionsprinzip eines TPP so aufgebaut, dass die durch das Verbrennen von Brennstoff erzeugte Wärme das Wasser im Dampfkessel erwärmt. Durch das Erhitzen wird die Flüssigkeit in Sattdampf umgewandelt, der über den Dampfauslass in die Dampfturbine gelangt. Der Hauptzweck dieses Geräts an der Station besteht darin, die Energie des einströmenden Dampfes in mechanische Energie umzuwandeln.

Alle beweglichen Elemente der Turbine sind eng mit der Welle verbunden, wodurch sie sich als ein einziger Mechanismus drehen. Um die Welle drehen zu lassen, wird die kinetische Energie des Dampfes in einer Dampfturbine auf den Rotor übertragen.

Der mechanische Teil der Station

Die Vorrichtung und das Funktionsprinzip des TPP in seinem mechanischen Teil sind mit dem Betrieb des Rotors verbunden. Der aus der Turbine kommende Dampf hat einen sehr hohen Druck und eine sehr hohe Temperatur. Dadurch entsteht eine hohe innere Dampfenergie, die vom Kessel den Turbinendüsen zugeführt wird. Dampfstrahlen, die in einer kontinuierlichen Strömung mit einer hohen Geschwindigkeit, die oft sogar höher als die Schallgeschwindigkeit ist, durch die Düse strömen, wirken auf die Rotorblätter der Turbine. Diese Elemente sind starr an der Scheibe befestigt, die wiederum eng mit der Welle verbunden ist. Zu diesem Zeitpunkt wird die mechanische Energie des Dampfes in die mechanische Energie der Rotorturbinen umgewandelt. Genauer gesagt, über das Funktionsprinzip von TPPs wirkt sich der mechanische Effekt auf den Rotor des Turbinengenerators aus. Dies liegt daran, dass die Welle eines herkömmlichen Rotors und ein Generator eng miteinander verbunden sind. Und dann findet in einem Gerät wie einem Generator ein ziemlich bekannter, einfacher und verständlicher Prozess statt, bei dem mechanische Energie in elektrische Energie umgewandelt wird.

Dampfbewegung nach dem Rotor

Nachdem der Wasserdampf die Turbine passiert hat, fallen sein Druck und seine Temperatur erheblich ab und er tritt in den nächsten Teil der Station ein - den Kondensator. Innerhalb dieses Elements erfolgt die umgekehrte Umwandlung von Dampf in Flüssigkeit. Um diese Aufgabe zu erfüllen, befindet sich im Kondensator Kühlwasser, das dort über Rohre in den Wänden des Geräts zugeführt wird. Nach der umgekehrten Umwandlung von Dampf in Wasser wird dieser von einer Kondensatpumpe abgepumpt und gelangt in das nächste Fach - einen Entlüfter. Es ist auch wichtig zu beachten, dass das abgepumpte Wasser durch die regenerativen Heizungen fließt.

Die Hauptaufgabe des Entlüfters besteht darin, Gase aus dem einströmenden Wasser zu entfernen. Gleichzeitig mit dem Reinigungsvorgang wird die Flüssigkeit auf die gleiche Weise wie bei regenerativen Heizgeräten erwärmt. Zu diesem Zweck wird die Wärme des Dampfes genutzt, die dem entnommen wird, was in die Turbine gelangt. Der Hauptzweck des Entlüftungsvorgangs besteht darin, den Sauerstoff- und Kohlendioxidgehalt in der Flüssigkeit auf akzeptable Werte zu reduzieren. Dies trägt dazu bei, die Korrosionsrate auf den Wasser- und Dampfwegen zu verringern.

Kohlestationen

Es besteht eine hohe Abhängigkeit des Funktionsprinzips von TPP von der Art des verwendeten Kraftstoffs. Aus technologischer Sicht ist Kohle die am schwierigsten zu verkaufende Substanz. Trotzdem sind Rohstoffe die Hauptnahrungsquelle in solchen Einrichtungen, deren Anzahl ungefähr 30% des Gesamtanteils der Stationen ausmacht. Darüber hinaus ist geplant, die Anzahl solcher Einrichtungen zu erhöhen. Es ist auch erwähnenswert, dass die Anzahl der für den Betrieb der Station erforderlichen Funktionsabteile viel größer ist als die anderer Typen.

Wie kohlebefeuerte TPPs funktionieren

Damit der Bahnhof ununterbrochen funktioniert, wird ständig Kohle entlang der Eisenbahnschienen transportiert, die mit speziellen Entladevorrichtungen entladen wird. Ferner gibt es solche Elemente, durch die die entladene Kohle dem Lager zugeführt wird. Ferner gelangt der Brennstoff in die Brechanlage. Bei Bedarf kann der Prozess der Kohleversorgung des Lagers umgangen und von den Entladevorrichtungen direkt an die Brecher übertragen werden. Nach dieser Phase gelangt das zerkleinerte Rohmaterial in den Rohkohlebehälter. Der nächste Schritt ist die Materialversorgung der Kohlenstaubwerke durch Feeder. Ferner wird der Kohlenstaub unter Verwendung eines pneumatischen Förderverfahrens in den Kohlenstaubbehälter eingespeist. Auf diesem Weg umgeht die Substanz Elemente wie einen Abscheider und einen Zyklon und wird vom Trichter bereits über die Abzweige direkt den Brennern zugeführt. Die durch den Zyklon strömende Luft wird vom Mühlenventilator angesaugt und dann in die Kesselbrennkammer eingespeist.

Weiter sieht die Gasbewegung so aus. Die in der Brennkesselkammer gebildeten flüchtigen Stoffe werden nacheinander durch Vorrichtungen wie Kesselgaskanäle geleitet. Wenn dann ein Dampferwärmungssystem verwendet wird, wird das Gas den primären und sekundären Überhitzern zugeführt. In diesem Fach sowie im Wasserökonomisierer gibt das Gas seine Wärme ab, um das Arbeitsfluid aufzuwärmen. Als nächstes wird ein Element installiert, das als Luftüberhitzer bezeichnet wird. Hier wird die Wärmeenergie des Gases zur Erwärmung der einströmenden Luft genutzt. Nach Durchlaufen all dieser Elemente gelangt die flüchtige Substanz in den Aschesammler, wo sie von Asche gereinigt wird. Die Rauchpumpen ziehen dann das Gas nach außen und geben es mit einer Gasleitung an die Atmosphäre ab.

TPP und NPP

Sehr oft stellt sich die Frage, was thermisch gemeinsam ist und ob die Funktionsprinzipien von TPP und KKW ähnlich sind.

Wenn wir über ihre Ähnlichkeiten sprechen, dann gibt es mehrere von ihnen. Erstens sind beide so gebaut, dass sie für ihre Arbeit eine natürliche Ressource nutzen, die versteinert und herausgeschnitten ist. Darüber hinaus ist zu beachten, dass beide Objekte nicht nur elektrische Energie, sondern auch Wärme erzeugen sollen. Die Ähnlichkeiten in den Funktionsprinzipien liegen auch in der Tatsache, dass in TPPs und NPPs Turbinen und Dampferzeuger am Betrieb beteiligt sind. Darüber hinaus gibt es nur einige Unterschiede. Dazu gehört beispielsweise, dass die Baukosten und der Strom aus Wärmekraftwerken viel niedriger sind als aus Kernkraftwerken. Andererseits verschmutzen Kernkraftwerke die Atmosphäre nicht, solange der Abfall ordnungsgemäß entsorgt wird und es keine Unfälle gibt. Während Wärmekraftwerke aufgrund ihres Funktionsprinzips ständig Schadstoffe in die Atmosphäre abgeben.

Hier liegt der Hauptunterschied im Betrieb von Kernkraftwerken und Wärmekraftwerken. Wenn in thermischen Objekten Wärmeenergie aus der Brennstoffverbrennung am häufigsten in Wasser umgewandelt oder in Dampf umgewandelt wird, wird in Kernkraftwerken Energie aus der Spaltung von Uranatomen gewonnen. Die gewonnene Energie wird zum Erhitzen einer Vielzahl von Substanzen verwendet und Wasser wird hier selten verwendet. Darüber hinaus sind alle Substanzen in geschlossenen, versiegelten Kreisläufen enthalten.

Heizung

Bei einigen TPP können ihre Pläne ein solches System umfassen, das das Kraftwerk selbst sowie gegebenenfalls das angrenzende Dorf heizt. Dampf wird von der Turbine zu den Netzwerkheizungen dieser Einheit geleitet, und es gibt auch eine spezielle Leitung für die Kondensatableitung. Das Wasser wird über ein spezielles Rohrleitungssystem zugeführt und abgeführt. Die auf diese Weise erzeugte elektrische Energie wird aus dem elektrischen Generator entfernt und über Aufwärtstransformatoren an den Verbraucher übertragen.

Grundausrüstung

Wenn wir über die Hauptelemente sprechen, die in Wärmekraftwerken betrieben werden, sind dies Kesselhäuser sowie Turbinenanlagen, die mit einem elektrischen Generator und einem Kondensator gepaart sind. Der Hauptunterschied zwischen der Hauptausrüstung und der Zusatzausrüstung besteht darin, dass sie Standardparameter in Bezug auf Leistung, Produktivität, Dampfparameter sowie Spannung und Strom usw. aufweist. Es kann auch festgestellt werden, dass die Art und Anzahl der Grundelemente abhängig davon ausgewählt werden Welche Leistung muss von einem TPP sowie von der Betriebsart bezogen werden? Die Animation des Funktionsprinzips des TPP kann helfen, dieses Problem genauer zu verstehen.

Wärmekraftwerk

Wärmekraftwerk

(TPP), ein Kraftwerk, in dem durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe Wärmeenergie gewonnen wird, die dann in elektrische Energie umgewandelt wird. Wärmekraftwerke sind die Hauptkraftwerkstypen, der Anteil der von ihnen erzeugten Elektrizität beträgt in Industrieländern 70–80% (in Russland im Jahr 2000 - etwa 67%). Wärme bei TPPs wird zur Erwärmung von Wasser und zur Erzeugung von Dampf (bei Dampfturbinenkraftwerken) oder zur Erzeugung heißer Gase (bei Gasturbinenkraftwerken) verwendet. Um Wärme zu erhalten, wird organisches Material in Kesseln von TPPs verbrannt. Als Brennstoff werden Kohle, Erdgas, Heizöl und Brennstoffe verwendet. In thermischen Dampfturbinenkraftwerken (TPPP) wird der in einem Dampferzeuger (Kesseleinheit) erzeugte Dampf in Rotation versetzt dampfturbinean einen elektrischen Generator angeschlossen. Solche Kraftwerke erzeugen fast den gesamten von Wärmekraftwerken erzeugten Strom (99%); ihr Wirkungsgrad nähert sich 40%, die installierte Leistung der Einheit - bis zu 3 MW; Sie werden mit Kohle, Heizöl, Torf, Schiefer, Erdgas usw. betrieben. Kraftwerke mit KWK-Dampfturbinen, in denen Dampfabwärme genutzt und an industrielle oder kommunale Verbraucher abgegeben wird, werden genannt blockheizkraftwerke. Sie erzeugen etwa 33% des von TPP erzeugten Stroms. In Kraftwerken mit Brennwertturbinen wird der gesamte Abgasdampf kondensiert und als Dampf-Wasser-Gemisch zur Wiederverwendung in den Kessel zurückgeführt. Diese Brennwertkraftwerke (CES) erzeugen ca. 67% des Stroms wird in TPPs erzeugt. Der offizielle Name solcher Kraftwerke in Russland ist das State District Power Plant (GRES).

Dampfturbinen von TPPs werden normalerweise direkt ohne Zwischengetriebe mit elektrischen Generatoren verbunden und bilden eine Turbineneinheit. Zusätzlich wird in der Regel eine Turbineneinheit mit einem Dampferzeuger zu einer einzigen Leistung zusammengefasst, aus der dann leistungsstarke TPPs zusammengesetzt werden.

In den Brennkammern von Gasturbinen-Wärmekraftwerken wird Gas oder flüssiger Brennstoff verbrannt. Die entstehenden Verbrennungsprodukte gehen an gasturbineDrehen eines elektrischen Generators. Die Leistung solcher Kraftwerke beträgt in der Regel mehrere hundert Megawatt und der Wirkungsgrad 26–28%. Gasturbinenkraftwerke werden normalerweise in einem Block mit einem Dampfturbinenkraftwerk gebaut, um elektrische Lastspitzen abzudecken. Bedingt enthalten auch TPPs atomkraftwerke (KERNKRAFTWERK), geothermiekraftwerke und Kraftwerke mit magnetohydrodynamische Generatoren... Die ersten Kohlekraftwerke entstanden 1882 in New York, 1883 - in St. Petersburg.

Enzyklopädie "Technik". - M.: Rosman. 2006 .

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wärmekraftwerk - šiluminė elektrinė statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. Wärmekraftwerk; Wärmestation vok. Wärmekraftwerk, n rus. Wärmekraftwerk, f pranc. centrale électrothermique, f; centrale thermoélectrique, f… Automatikos terminų žodynas

wärmekraftwerk - šiluminė elektrinė statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. Wärmekraftwerk; Dampfkraftwerk vok. Wärmekraftwerk, n rus. Wärmekraftwerk, f; Wärmekraftwerk, f pranc. centrale électrothermique, f; centrale thermique, f; usine …… Fizikos terminų žodynas

- (TPP) Ein Kraftwerk, das durch die Umwandlung von Wärmeenergie, die bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe freigesetzt wird, elektrische Energie erzeugt. Die ersten Wärmekraftwerke entstanden Ende des 19. Jahrhunderts. (1882 in New York, 1883 in St. Petersburg, 1884 in ... ... Große sowjetische Enzyklopädie

Das Funktionsprinzip eines Blockheizkraftwerks (KWK) basiert auf der einzigartigen Eigenschaft von Wasserdampf, ein Wärmeträger zu sein. In einem erhitzten Zustand wird es unter Druck zu einer leistungsstarken Energiequelle, die die Turbinen von Wärmekraftwerken (TPP) antreibt - ein Erbe einer so fernen Ära des Dampfes.

Das erste Wärmekraftwerk wurde 1882 in New York in der Pearl Street (Manhattan) gebaut. Der Geburtsort der ersten russischen Wärmestation, ein Jahr später, wurde St. Petersburg. So seltsam es auch scheinen mag, aber selbst in unserer Zeit der Hochtechnologien haben TPPs keinen vollwertigen Ersatz gefunden: Ihr Anteil am Weltenergiesektor beträgt mehr als 60%.

Und dafür gibt es eine einfache Erklärung, die die Vor- und Nachteile der Wärmeenergie enthält. Sein "Blut" - fossile Brennstoffe - Kohle, Heizöl, Ölschiefer, Torf und Erdgas sind noch relativ verfügbar und ihre Reserven sind ziemlich groß.

Der große Nachteil ist, dass die Produkte der Kraftstoffverbrennung die Umwelt ernsthaft schädigen. Und der natürliche Lagerraum wird eines Tages völlig erschöpft sein und Tausende von Wärmekraftwerken werden zu rostigen "Denkmälern" unserer Zivilisation.

Arbeitsprinzip

Zunächst lohnt es sich, sich für die Begriffe "KWK" und "TPP" zu entscheiden. Im Klartext sind sie Schwestern. "Sauberes" Wärmekraftwerk - TPP ist ausschließlich zur Stromerzeugung konzipiert. Der andere Name ist "Brennwertkraftwerk" - IES.

Blockheizkraftwerk - KWK ist eine Art Wärmekraftwerk. Neben der Stromerzeugung wird das Zentralheizungssystem und der Haushaltsbedarf mit Warmwasser versorgt.

Das Schema der KWK-Anlage ist recht einfach. Brennstoff und erwärmte Luft - ein Oxidationsmittel - gelangen gleichzeitig in den Ofen. Der häufigste Brennstoff in russischen KWK-Anlagen ist Schotter. Die Wärme aus der Verbrennung von Kohlenstaub wandelt das in den Kessel eintretende Wasser in Dampf um, der dann unter Druck einer Dampfturbine zugeführt wird. Ein starker Dampfstrom bewirkt, dass er sich dreht und den Generatorrotor antreibt, der mechanische Energie in elektrische Energie umwandelt.

Außerdem tritt Dampf, der seine ursprünglichen Parameter - Temperatur und Druck - bereits erheblich verloren hat, in den Kondensator ein, wo er nach einer kalten "Wasserdusche" wieder zu Wasser wird. Dann überträgt die Kondensatpumpe sie zu den regenerativen Heizungen und dann zum Entlüfter. Dort wird das Wasser von Gasen befreit - Sauerstoff und CO 2, die Korrosion verursachen können. Danach wird das Wasser mit Dampf erwärmt und dem Kessel zurückgeführt.

Wärmeversorgung

Die zweite, nicht weniger wichtige Funktion eines KWK besteht darin, heißes Wasser (Dampf) bereitzustellen, das für Zentralheizungssysteme in nahe gelegenen Siedlungen und für den Hausgebrauch bestimmt ist. In speziellen Heizgeräten wird kaltes Wasser im Sommer auf 70 Grad und im Winter auf 120 Grad erwärmt. Anschließend wird es von Netzwerkpumpen in die gemeinsame Mischkammer gepumpt und fließt dann durch das Heizungshauptsystem zu den Verbrauchern. Die Wasserversorgung des BHKW wird ständig nachgefüllt.

Wie TPPs mit Gas arbeiten

Im Vergleich zu Kohlekraftwerken sind TPPs, in denen Gasturbinen installiert sind, viel kompakter und umweltfreundlicher. Es genügt zu sagen, dass eine solche Station keinen Dampfkessel benötigt. Eine Gasturbineneinheit ist im Wesentlichen das gleiche Turbojet-Flugzeugtriebwerk, bei dem im Gegensatz dazu der Jetstream nicht in die Atmosphäre abgegeben wird, sondern den Generatorrotor dreht. Gleichzeitig sind die Emissionen von Verbrennungsprodukten minimal.

Neue Technologien für die Kohleverbrennung

Der Wirkungsgrad moderner KWK-Anlagen ist auf 34% begrenzt. Die überwiegende Mehrheit der Wärmekraftwerke wird immer noch mit Kohle betrieben, was ganz einfach erklärt werden kann - die Kohlenreserven auf der Erde sind immer noch enorm, so dass der Anteil der Wärmekraftwerke am Gesamtvolumen des erzeugten Stroms etwa 25% beträgt.

Der Prozess der Verbrennung von Kohle ist seit vielen Jahrzehnten praktisch unverändert geblieben. Hier kamen aber auch neue Technologien hinzu.

Die Besonderheit dieses Verfahrens besteht darin, dass anstelle von Luft reiner Sauerstoff aus der Luft als Oxidationsmittel beim Verbrennen von Kohlenstaub verwendet wird. Dadurch wird eine schädliche Verunreinigung - NOx - aus den Rauchgasen entfernt. Der Rest der schädlichen Verunreinigungen wird in mehreren Reinigungsstufen herausgefiltert. Das verbleibende CO 2 am Auslass wird unter hohem Druck in Behälter gepumpt und ist in einer Tiefe von 1 km zu vergraben.

Oxyfuel-Erfassungsmethode

Auch hier wird beim Verbrennen von Kohle reiner Sauerstoff als Oxidationsmittel verwendet. Nur im Gegensatz zum vorherigen Verfahren wird im Moment der Verbrennung Dampf erzeugt, der die Turbine in Rotation treibt. Dann werden Asche und Schwefeloxide aus den Rauchgasen entfernt, abgekühlt und kondensiert. Das verbleibende Kohlendioxid unter einem Druck von 70 Atmosphären wird in einen flüssigen Zustand umgewandelt und unter die Erde gebracht.

Vorverbrennungsmethode

Kohle wird im "üblichen" Modus verbrannt - in einem mit Luft vermischten Kessel. Danach werden Asche und SO 2 -Schwefeloxid entfernt. Anschließend wird CO 2 mit einem speziellen flüssigen Absorptionsmittel entfernt und anschließend entsorgt.

Fünf der leistungsstärksten Wärmekraftwerke der Welt

Die Meisterschaft gehört dem chinesischen TPP Tuoketuo mit einer Leistung von 6.600 MW (5 en / bl. X 1200 MW) auf einer Fläche von 2,5 m². km. Es folgt sein "Landsmann" - Taichzhun TPP mit einer Leistung von 5824 MW. Die drei Führer werden von der größten in Russland Surgutskaya GRES-2 - 5597,1 MW geschlossen. Den vierten Platz belegt das polnische TPP Belchatuvskaya (5354 MW) und das fünfte das Futtsu CCGT Power Plant (Japan) - ein gasbefeuertes TPP mit einer Leistung von 5040 MW.

Bis gestern waren meiner Meinung nach alle Kohlekraftwerke ungefähr gleich und stellten die ideale Reihe von Horrorfilmen dar. Mit von Zeit zu Zeit geschwärzten Strukturen, Kesseleinheiten, Turbinen, Millionen verschiedener Rohre und deren List, die mit einer großzügigen Schicht schwarzen Kohlenstaubs verwoben sind. Seltene Arbeiter, eher wie Bergleute, reparieren in der schlechten Beleuchtung grüner Gaslampen einige komplexe Einheiten, hier und da zischen, Dampf- und Rauchwolken platzen, dicke Pfützen dunkler Schlämme auf den Boden verschüttet, überall tropft etwas. So sah ich Kohlestationen und dachte, dass ihr Jahrhundert bereits abreist. Die Zukunft gehört dem Gas - dachte ich.

Es stellt sich überhaupt nicht heraus.

Gestern habe ich das neueste Kohlekraftwerk am Cherepetskaya GRES in der Region Tula besucht. Es stellt sich heraus, dass moderne Kohlestationen überhaupt nicht schmutzig sind und der Rauch aus ihren Kaminen weder dick noch schwarz ist.

1. Ein paar Worte zum Funktionsprinzip der GRES... Mit Hilfe von Pumpen werden dem Kessel unter hohem Druck Wasser, Brennstoff und Luft zugeführt. Der Verbrennungsprozess findet im Kesselofen statt - die chemische Energie des Brennstoffs wird in Wärme umgewandelt. Das Wasser fließt durch ein Rohrleitungssystem im Kessel.

3. Die Dampfturbine, der Stromerzeuger und der Erreger bilden eine Turbineneinheit. In einer Dampfturbine dehnt sich Dampf auf einen sehr niedrigen Druck aus (ungefähr 20-mal weniger als der atmosphärische Druck), und die potentielle Energie des komprimierten und auf eine hohe Temperatur erhitzten Dampfes wird in kinetische Rotationsenergie des Turbinenrotors umgewandelt. Die Turbine setzt einen elektrischen Generator in Bewegung, der die kinetische Rotationsenergie des Generatorrotors in elektrischen Strom umwandelt.

4. Die Wasseraufnahme erfolgt direkt aus dem Cherepetsk-Reservoir.

5. Wasser wird chemisch behandelt und tief entsalzt, damit sich in Dampfkesseln und Turbinen keine Ablagerungen auf den Innenflächen der Geräte bilden.

6. Kohle und Heizöl werden auf der Schiene zum Bahnhof geliefert.

7. In einem offenen Kohlenlager entladen Ladekrane Autos. Dann kommt der Große ins Spiel, der dem Förderer zugeführt wird.

8. So gelangt die Kohle zu den Abschnitten der Zerkleinerungsanlage, um die Kohle vorab zu zerkleinern und anschließend zu pulverisieren. Kohle wird als Gemisch aus Kohlenstaub und Luft in den Kessel selbst eingespeist.

10. Die Kesselanlage befindet sich im Kesselraum des Hauptgebäudes. Der Kessel selbst ist so etwas wie ein Genie. Ein riesiger komplexer Mechanismus, der so hoch ist wie ein 10-stöckiges Gebäude.

14. Sie können für immer durch die Labyrinthe der Kesselanlage gehen. Die für die Dreharbeiten vorgesehene Zeit war zweimal abgelaufen, aber es war unmöglich, sich von dieser industriellen Schönheit loszureißen!

16. Galerien, Aufzugsschächte, Gehwege, Treppen und Brücken. Mit einem Wort - Raum)

17. Die Sonnenstrahlen beleuchteten eine winzige Person vor dem Hintergrund von allem, was geschah, und ich dachte unwillkürlich, dass all diese komplexen riesigen Strukturen von einer Person erfunden und gebaut wurden. Ein so kleiner Mann erfand zehnstöckige Öfen, um aus einem Mineral im industriellen Maßstab Strom zu erzeugen.

18. Schönheit!

19. Hinter der Wand der Kesselanlage befindet sich der Turbinenraum mit Turbinengeneratoren. Ein weiterer riesiger Raum, geräumiger.

20. Gestern wurde das Triebwerk Nr. 9 feierlich in Betrieb genommen. Dies war die letzte Phase des GRES-Expansionsprojekts Cherepetskaya. Das Projekt umfasste den Bau von zwei modernen Kohlekraftwerken mit einer Leistung von jeweils 225 MW.

21. Die garantierte elektrische Leistung des neuen Aggregats beträgt 225 MW;
Elektrischer Wirkungsgrad - 37,2%;
Der spezifische Verbrauch an äquivalentem Kraftstoff zur Stromerzeugung beträgt 330 gt / kW * h.

23. Die Hauptausrüstung umfasst zwei Dampfkondensationsturbinen von OJSC Power Machines und zwei Kesseleinheiten von OJSC EMAlliance. Der Hauptbrennstoff des neuen Triebwerks ist Kusnezker Kohle der DG-Klasse.

24. Kontrollraum.

25. Die Aggregate sind mit dem ersten auf dem russischen Markt integrierten Tfür Rauchgase mit elektrostatischen Filtern ausgestattet.

26. Transformatoren für Außenschaltanlagen.

28. Durch die Inbetriebnahme eines neuen Kraftwerks können veraltete Kohleausrüstungen der ersten Stufe stillgelegt werden, ohne das Stromerzeugungsvolumen und die installierte Gesamtkapazität des Kraftwerks zu verringern.

29. Zusammen mit dem neuen Aggregat wurden zwei 87-Meter-Kühltürme gebaut - Teil des Brauchwasserversorgungssystems, das eine große Menge kaltes Wasser zur Kühlung der Turbinenkondensatoren liefert.

30. Sieben Spannweiten von 12 Metern. Von unten scheint eine solche Höhe nicht so ernst zu sein.

31. Es war heiß und kühl oben im Schornstein. Die Kamera beschlug ständig.

32. Blick auf das Aggregat vom Kühlturm. Die neuen Stromerzeugungsanlagen des Kraftwerks sind so konzipiert, dass die Schadstoffemissionen erheblich reduziert, die Staubemissionen bei der Arbeit in einem Kohlenlager verringert, der Wasserverbrauch verringert und die Möglichkeit einer Umweltverschmutzung durch Abwasser ausgeschlossen werden.

34. Im Kühlturm stellte sich heraus, dass alles recht einfach und langweilig war.

36. Das Foto zeigt deutlich das neue und zwei alte Netzteil. Wie das Rohr des alten und des neuen Aggregats raucht. Allmählich werden die alten Aggregate außer Betrieb genommen und demontiert. So geht es.