Pagrindiniai TPP veikimo principai

2024 Autorius: Howard Calhoun | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2023-12-17 10:34

Kas yra šiluminė elektrinė ir kokie šiluminės elektrinės veikimo principai? Bendras tokių objektų apibrėžimas skamba maždaug taip - tai elektrinės, kurios užsiima gamtinės energijos perdirbimu į elektros energiją. Šiems tikslams taip pat naudojamas natūralus kuras.

Šiluminių elektrinių veikimo principas. Trumpas aprašymas

Iki šiol šiluminės elektrinės yra plačiausiai naudojamos. Tokiuose įrenginiuose deginamas iškastinis kuras, todėl išsiskiria šiluminė energija. TPP užduotis yra panaudoti šią energiją elektrai gauti.

TEE veikimo principas yra ne tik elektros energijos, bet ir šiluminės energijos gamyba, kuri taip pat tiekiama vartotojams, pavyzdžiui, karšto vandens pavidalu. Be to, šie energetikos objektai pagamina apie 76 % visos elektros energijos. Tokį platų pasiskirstymą lemia tai, kad organinio kuro prieinamumas stoties veiklai yra gana didelis. Antroji priežastis buvo ta, kad kuro transportavimas iš jo pagaminimo vietos į pačią stotį yra gana paprastas irnustatyta operacija. TPP veikimo principas suprojektuotas taip, kad būtų galima panaudoti atliekinę darbinio skysčio šilumą antriniam tiekimui jo vartotojui.

Stočių atskyrimas pagal tipą

Verta pažymėti, kad šiluminės stotys gali būti skirstomos į tipus, atsižvelgiant į tai, kokią energiją jos gamina. Jei šiluminės elektrinės veikimo principas yra tik elektros energijos gamyboje (tai yra šiluminė energija vartotojui nepatiekiama), tai ji vadinama kondensacine jėgaine (CPP).

Įrenginiai, skirti elektros energijai gaminti, garui išleisti, taip pat karšto vandens tiekimui vartotojui, turi ne kondensacines, o garo turbinas. Taip pat tokiuose stoties elementuose yra tarpinis garo ištraukimas arba priešslėgio įrenginys. Pagrindinis šio tipo šiluminių elektrinių (CHP) privalumas ir veikimo principas yra tas, kad išmetamieji garai taip pat naudojami kaip šilumos š altinis ir tiekiami vartotojams. Tokiu būdu galima sumažinti šilumos nuostolius ir aušinimo vandens kiekį.

Pagrindiniai TPP veikimo principai

Prieš pradedant svarstyti patį veikimo principą, būtina suprasti, apie kokią stotį mes kalbame. Standartinis tokių įrenginių išdėstymas apima tokią sistemą kaip garo pašildymas. Tai būtina, nes grandinės su tarpiniu perkaitimu šiluminis efektyvumas bus didesnis nei sistemoje, kurioje jo nėra. Paprastais žodžiais tariant, šiluminės elektrinės veikimo principas su tokia schema bus daug efektyvesnispradiniai ir galutiniai iš anksto nustatyti parametrai nei be jo. Iš viso to galime daryti išvadą, kad stoties veikimo pagrindas yra iškastinis kuras ir šildomas oras.

Darbo schema

TEP veikimo principas sukonstruotas taip. Kuro medžiaga, taip pat oksidatorius, kurio vaidmenį dažniausiai atlieka šildomas oras, nuolatine srove tiekiama į katilo krosnį. Tokios medžiagos kaip anglis, nafta, mazutas, dujos, skalūnai, durpės gali veikti kaip kuras. Jei mes kalbame apie labiausiai paplitusią kurą Rusijos Federacijoje, tai yra anglies dulkės. Be to, šiluminės elektrinės veikimo principas sukonstruotas taip, kad šiluma, kuri susidaro deginant kurą, šildo vandenį garo katile. Dėl kaitinimo skystis paverčiamas sočiaisiais garais, kurie per garo išleidimo angą patenka į garo turbiną. Pagrindinis šio įrenginio tikslas stotyje – įeinančio garo energiją paversti mechanine energija.

Visi turbinos elementai, galintys judėti, yra glaudžiai sujungti su velenu, todėl sukasi kaip vienas mechanizmas. Kad velenas suktųsi, garo turbina perduoda garų kinetinę energiją į rotorių.

Mechaninis stoties veikimas

TPP įtaisas ir veikimo principas mechaninėje dalyje yra susiję su rotoriaus veikimu. Iš turbinos sklindantys garai turi labai aukštą slėgį ir temperatūrą. Tai sukuria didelę vidinę energiją.garų, kurie patenka iš katilo į turbinos purkštukus. Garų srovės, einančios per antgalį nuolatiniu srautu, dideliu greičiu, kuris dažnai net didesnis už garso greitį, veikia turbinos mentes. Šie elementai yra tvirtai pritvirtinti prie disko, kuris, savo ruožtu, yra glaudžiai sujungtas su velenu. Šiuo metu mechaninė garo energija paverčiama rotoriaus turbinų mechanine energija. Kalbant tiksliau apie šiluminės elektrinės veikimo principą, mechaninis poveikis veikia turbogeneratoriaus rotorių. Taip yra dėl to, kad įprasto rotoriaus ir generatoriaus velenas yra glaudžiai susiję. Ir tada yra gana gerai žinomas, paprastas ir suprantamas mechaninės energijos pavertimo elektros energija procesas tokiame įrenginyje kaip generatorius.

Garų judėjimas už rotoriaus

Vandens garams praėjus pro turbiną, jos slėgis ir temperatūra smarkiai nukrenta, ir jie patenka į kitą stoties dalį – kondensatorių. Šio elemento viduje vyksta atvirkštinis garų pavertimas skysčiu. Norint atlikti šią užduotį, kondensatoriaus viduje yra aušinimo vanduo, kuris patenka į jį per vamzdžius, einančius įrenginio sienelių viduje. Po to, kai garai vėl paverčiami vandeniu, jie išsiurbiami kondensato siurbliu ir patenka į kitą skyrių - deaeratorių. Taip pat svarbu atkreipti dėmesį, kad siurbiamas vanduo praeina per regeneracinius šildytuvus.

Pagrindinė deaeratoriaus užduotis yra pašalinti dujas iš įtekančio vandens. Vienu metu su valymo operacija skystis taip pat pašildomas taip pat kaipregeneraciniuose šildytuvuose. Šiuo tikslu naudojama garų šiluma, kuri paimama iš to, kas seka į turbiną. Pagrindinis deaeravimo operacijos tikslas – sumažinti deguonies ir anglies dioksido kiekį skystyje iki priimtinų verčių. Tai padeda sumažinti korozijos greitį vandens ir garų tiekimo takuose.

Stotys ant anglies

Šiluminių elektrinių veikimo principas labai priklauso nuo naudojamo kuro rūšies. Technologiniu požiūriu sunkiausia medžiaga yra anglis. Nepaisant to, žaliavos yra pagrindinis mitybos š altinis tokiose patalpose, kurios sudaro apie 30 % visos stočių dalies. Be to, planuojama padidinti tokių objektų skaičių. Taip pat verta paminėti, kad funkcinių skyrių, reikalingų stoties veikimui, skaičius yra daug didesnis nei kitų tipų.

Kaip veikia anglimi kūrenamos šiluminės elektrinės

Kad stotis veiktų nepertraukiamai, geležinkelio bėgiais nuolat atvežama anglis, kuri iškraunama naudojant specialius iškrovimo įrenginius. Tada yra tokie elementai kaip konvejerio juostos, per kurias iškrautos anglys tiekiamos į sandėlį. Tada kuras patenka į smulkinimo įrenginį. Jei reikia, galima apeiti anglies tiekimo į sandėlį procesą, o iš iškrovimo įrenginių perkelti tiesiai į smulkintuvus. Praėjus šiam etapui, susmulkinta žaliava patenka į žalios anglies bunkerį. Kitas žingsnis yra medžiagų tiekimasmiltelinių anglių malūnų tiektuvai. Be to, anglies dulkės, naudojant pneumatinį transportavimo būdą, tiekiamos į anglių dulkių bunkerį. Eidama šiuo keliu, medžiaga aplenkia tokius elementus kaip separatorius ir ciklonas, o iš bunkerio jau patenka per tiektuvus tiesiai į degiklius. Per cikloną einantis oras įsiurbiamas malūno ventiliatoriumi, po kurio jis tiekiamas į katilo degimo kamerą.

Be to, dujų judėjimas atrodo taip. Degimo kameroje susidarančios lakiosios medžiagos nuosekliai pereina per tokius įrenginius kaip katilinės dujotiekiai, tada, jei naudojama pakaitinimo sistema, dujos tiekiamos į pirminį ir antrinį perkaitintuvus. Šiame skyriuje, kaip ir vandens ekonomaizeryje, dujos atiduoda šilumą darbiniam skysčiui šildyti. Tada sumontuojamas elementas, vadinamas oro perkaitintuvu. Čia dujų šiluminė energija naudojama įeinančiam orui šildyti. Praėjusi per visus šiuos elementus, lakioji medžiaga patenka į pelenų gaudyklę, kur išvaloma nuo pelenų. Tada dūmų siurbliai ištraukia dujas ir dujų vamzdžiu išleidžia jas į atmosferą.

TPP ir AE

Gana dažnai kyla klausimas, kas bendro tarp šiluminių ir atominių elektrinių ir ar yra šiluminių elektrinių ir atominių elektrinių veikimo principų panašumo.

Jei kalbėtume apie jų panašumus, jų yra keletas. Pirma, jie abu yra pastatyti taip, kad savo darbui naudoja gamtos išteklius, kurie yra fosilijos ir iškastos. Be to,Galima pastebėti, kad abu objektai yra skirti generuoti ne tik elektros energiją, bet ir šiluminę energiją. Veikimo principų panašumai slypi ir tame, kad šiluminėse elektrinėse ir atominėse elektrinėse procese dalyvauja turbinos ir garo generatoriai. Toliau pateikiami tik kai kurie skirtumai. Tai apima tai, kad, pavyzdžiui, statybos ir elektros energijos, gaunamos iš šiluminių elektrinių, kaina yra daug mažesnė nei iš atominių elektrinių. Bet, kita vertus, atominės elektrinės neteršia atmosferos tol, kol atliekos tinkamai šalinamos ir neįvyksta avarijų. Tuo tarpu šiluminės elektrinės dėl savo veikimo principo nuolat išmeta į atmosferą kenksmingas medžiagas.

Čia yra pagrindinis skirtumas tarp atominių elektrinių ir šiluminių elektrinių veikimo. Jei šiluminiuose įrenginiuose kuro deginimo šiluminė energija dažniausiai perkeliama į vandenį arba paverčiama garais, tai atominėse elektrinėse energija imama dalijantis urano atomams. Gauta energija išsiskiria įvairioms medžiagoms šildyti, o vanduo čia naudojamas gana retai. Be to, visos medžiagos yra uždarose sandariose grandinėse.

Šilumos tiekimas

Kai kuriose TE jų schemose gali būti numatyta tokia sistema, kuri šildo pačią elektrinę, taip pat greta esantį kaimą, jei toks yra. Į šio įrenginio tinklinius šildytuvus iš turbinos paimamas garas, taip pat yra speciali linija kondensatui šalinti. Vanduo tiekiamas ir išleidžiamas per specialią vamzdynų sistemą. Tokiu būdu generuojama elektros energija nukreipiama nuo elektros generatoriaus ir perduodama vartotojui,einantis per pakopinius transformatorius.

Pagrindinė įranga

Jeigu kalbėtume apie pagrindinius elementus, eksploatuojamus šiluminėse elektrinėse, tai tai katilinės, taip pat turbininiai įrenginiai, suporuoti su elektros generatoriumi ir kondensatoriumi. Pagrindinis skirtumas tarp pagrindinės įrangos ir papildomos įrangos yra tas, kad ji turi standartinius parametrus pagal galią, našumą, garo parametrus, taip pat įtampos ir srovės stiprumą ir kt. Taip pat galima pastebėti, kad pagrindinės įrangos tipas ir skaičius elementai parenkami atsižvelgiant į tai, kiek energijos jums reikia gauti iš vieno TPP, taip pat nuo jo veikimo režimo. Šiluminės elektrinės veikimo principo animacija gali padėti suprasti šią problemą išsamiau.