Σταθμοί θέρμανσης. Μονάδες συνδυασμένης παραγωγής θερμότητας και ηλεκτροπαραγωγής (CHP)
Η ηλεκτρική ενέργεια είναι από καιρό μέρος της ζωής μας. Ακόμη και ο Έλληνας φιλόσοφος Θαλής ανακάλυψε τον 7ο αιώνα π.Χ. ότι το κεχριμπάρι, που φοριέται στο μαλλί, αρχίζει να έλκει αντικείμενα. Αλλά για πολύ καιρό κανείς δεν έδωσε σημασία σε αυτό το γεγονός. Μόνο το 1600 εμφανίστηκε για πρώτη φορά ο όρος «Ηλεκτρισμός» και το 1650 ο Otto von Guericke δημιούργησε μια ηλεκτροστατική μηχανή με τη μορφή σφαίρας θείου τοποθετημένη σε μεταλλική ράβδο, η οποία επέτρεψε την παρατήρηση όχι μόνο του εφέ έλξης, αλλά και απωθητικό αποτέλεσμα. Ήταν η πρώτη απλή ηλεκτροστατική μηχανή.
Έχουν περάσει πολλά χρόνια από τότε, αλλά ακόμα και σήμερα, σε έναν κόσμο γεμάτο με terabyte πληροφοριών, που μπορείτε να μάθετε όλα όσα σας ενδιαφέρουν, για πολλούς παραμένει μυστήριο πώς παράγεται η ηλεκτρική ενέργεια, πώς παραδίδεται στο σπίτι, στο γραφείο μας , επιχείρηση...
Ας ρίξουμε μια ματιά σε αυτές τις διαδικασίες σε μερικά μέρη.
Μέρος Ι. Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας.
Από πού προέρχεται η ηλεκτρική ενέργεια; Αυτή η ενέργεια εμφανίζεται από άλλους τύπους ενέργειας - θερμική, μηχανική, πυρηνική, χημική και πολλά άλλα. Σε βιομηχανική κλίμακα, η ηλεκτρική ενέργεια λαμβάνεται σε σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής. Εξετάστε μόνο τους πιο συνηθισμένους τύπους σταθμών παραγωγής ενέργειας.
1) Θερμοηλεκτρικοί σταθμοί. Σήμερα, μπορούν να συνδυαστούν με έναν όρο - GRES (Κρατικός Σταθμός Ηλεκτρικής Ενέργειας). Φυσικά, σήμερα αυτός ο όρος έχει χάσει την αρχική του σημασία, αλλά δεν έχει περάσει στην αιωνιότητα, αλλά έχει μείνει μαζί μας.
Οι θερμοηλεκτρικοί σταθμοί χωρίζονται σε διάφορους υποτύπους:
ΑΛΛΑ)Ο σταθμός ηλεκτροπαραγωγής συμπύκνωσης (CPP) είναι ένας θερμοηλεκτρικός σταθμός που παράγει μόνο ηλεκτρική ενέργεια· αυτός ο τύπος σταθμού παραγωγής ενέργειας οφείλει το όνομά του στις ιδιαιτερότητες της αρχής λειτουργίας.
Αρχή λειτουργίας: Ο αέρας και το καύσιμο (αέριο, υγρό ή στερεό) τροφοδοτούνται στο λέβητα μέσω αντλιών. Αποδεικνύεται ένα μείγμα καυσίμου-αέρα που καίγεται στον κλίβανο του λέβητα, απελευθερώνοντας μια τεράστια ποσότητα θερμότητας. Σε αυτή την περίπτωση, το νερό διέρχεται από το σύστημα σωληνώσεων, το οποίο βρίσκεται μέσα στο λέβητα. Η θερμότητα που απελευθερώνεται μεταφέρεται σε αυτό το νερό, ενώ η θερμοκρασία του ανεβαίνει και φέρεται σε σημείο βρασμού. Ο ατμός που παραλήφθηκε στο λέβητα επιστρέφει στον λέβητα για να τον υπερθερμάνει πάνω από το σημείο βρασμού του νερού (σε δεδομένη πίεση), στη συνέχεια εισέρχεται στον ατμοστρόβιλο μέσω των αγωγών ατμού, στους οποίους λειτουργεί ο ατμός. Καθώς διαστέλλεται, η θερμοκρασία και η πίεσή του μειώνονται. Έτσι, η δυναμική ενέργεια του ατμού μεταφέρεται στον στρόβιλο, που σημαίνει ότι μετατρέπεται σε κινητική ενέργεια. Ο στρόβιλος, με τη σειρά του, κινεί τον ρότορα ενός τριφασικού εναλλάκτη, ο οποίος βρίσκεται στον ίδιο άξονα με τον στρόβιλο και παράγει ενέργεια.
Ας ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά σε ορισμένα στοιχεία του IES.
Ατμοστρόβιλος.
Η ροή των υδρατμών εισέρχεται μέσω των πτερυγίων οδήγησης στα καμπυλόγραμμα πτερύγια που είναι στερεωμένα γύρω από την περιφέρεια του ρότορα και, ενεργώντας σε αυτά, προκαλεί την περιστροφή του ρότορα. Ανάμεσα στις σειρές των ωμοπλάτων, όπως μπορείτε να δείτε, υπάρχουν κενά. Υπάρχουν επειδή αυτός ο ρότορας αφαιρείται από το περίβλημα. Σειρές λεπίδων είναι επίσης ενσωματωμένες στο σώμα, αλλά είναι ακίνητες και χρησιμεύουν για τη δημιουργία της επιθυμητής γωνίας πρόσπτωσης ατμού στις κινούμενες λεπίδες.
Οι ατμοστρόβιλοι συμπύκνωσης χρησιμοποιούνται για τη μετατροπή του μέγιστου δυνατού μέρους της θερμότητας του ατμού σε μηχανικό έργο. Λειτουργούν με την απελευθέρωση (εξάτμιση) του ατμού της εξάτμισης στον συμπυκνωτή, ο οποίος διατηρείται υπό κενό.
Ένας στρόβιλος και μια γεννήτρια που βρίσκονται στον ίδιο άξονα ονομάζονται στροβιλογεννήτρια. Τριφασικός εναλλάκτης (σύγχρονη μηχανή).
Αποτελείται απο:
Το οποίο αυξάνει την τάση σε μια τυπική τιμή (35-110-220-330-500-750 kV). Σε αυτή την περίπτωση, το ρεύμα μειώνεται σημαντικά (για παράδειγμα, με αύξηση της τάσης κατά 2 φορές, το ρεύμα μειώνεται κατά 4 φορές), γεγονός που καθιστά δυνατή τη μετάδοση ισχύος σε μεγάλες αποστάσεις. Πρέπει να σημειωθεί ότι όταν μιλάμε για κατηγορία τάσης, εννοούμε γραμμική (φάση προς φάση) τάση.
Η ενεργός ισχύς που παράγει η γεννήτρια ρυθμίζεται αλλάζοντας την ποσότητα του φορέα ενέργειας, ενώ αλλάζει το ρεύμα στην περιέλιξη του ρότορα. Για να αυξηθεί η ενεργή ισχύς εξόδου, είναι απαραίτητο να αυξηθεί η παροχή ατμού στον στρόβιλο, ενώ το ρεύμα στην περιέλιξη του ρότορα θα αυξηθεί. Δεν πρέπει να ξεχνάμε ότι η γεννήτρια είναι σύγχρονη, πράγμα που σημαίνει ότι η συχνότητά της είναι πάντα ίση με τη συχνότητα του ρεύματος στο σύστημα ισχύος και η αλλαγή των παραμέτρων του φορέα ενέργειας δεν θα επηρεάσει τη συχνότητα περιστροφής του.
Επιπλέον, η γεννήτρια παράγει επίσης άεργο ισχύ. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη ρύθμιση της τάσης εξόδου εντός μικρών ορίων (δηλαδή δεν είναι το κύριο μέσο ρύθμισης της τάσης στο σύστημα ισχύος). Λειτουργεί με αυτόν τον τρόπο. Όταν η περιέλιξη του ρότορα είναι υπερβολικά διεγερμένη, π.χ. όταν η τάση στον ρότορα ανεβαίνει πάνω από την ονομαστική τιμή, το «πλεόνασμα» άεργου ισχύος παρέχεται στο σύστημα ισχύος και όταν η περιέλιξη του ρότορα είναι υποδιεγερμένη, η άεργη ισχύς καταναλώνεται από τη γεννήτρια.
Έτσι, στο εναλλασσόμενο ρεύμα, μιλάμε για φαινομενική ισχύ (μετρούμενη σε βολτ-αμπέρ - VA), η οποία ισούται με την τετραγωνική ρίζα του αθροίσματος ενεργού (μετρούμενο σε watt - W) και άεργου (μετρούμενο σε ενεργά βολτ-αμπέρ. - VAR) ισχύς.
Το νερό στη δεξαμενή χρησιμεύει για την απομάκρυνση της θερμότητας από τον συμπυκνωτή. Ωστόσο, για το σκοπό αυτό χρησιμοποιούνται συχνά πισίνες ψεκασμού.
ή πύργους ψύξης. Οι πύργοι ψύξης είναι πύργοι Εικ. 8
ή ανεμιστήρα Εικ.9
Οι πύργοι ψύξης είναι διατεταγμένοι σχεδόν με τον ίδιο τρόπο όπως με τη μόνη διαφορά ότι το νερό ρέει κάτω από τα καλοριφέρ, μεταφέρει θερμότητα σε αυτά και ήδη ψύχονται από τον εξαναγκασμένο αέρα. Σε αυτή την περίπτωση, μέρος του νερού εξατμίζεται και μεταφέρεται στην ατμόσφαιρα.
Η απόδοση ενός τέτοιου σταθμού ηλεκτροπαραγωγής δεν υπερβαίνει το 30%.
Β) Μονάδα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας αεριοστροβίλου.
Σε ένα εργοστάσιο παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας αεριοστροβίλου, η στροβιλογεννήτρια δεν κινείται με ατμό, αλλά απευθείας από αέρια που παράγονται από την καύση του καυσίμου. Σε αυτή την περίπτωση, μπορεί να χρησιμοποιηθεί μόνο φυσικό αέριο, διαφορετικά ο στρόβιλος θα βγει γρήγορα από στάση λόγω της ρύπανσης του με προϊόντα καύσης. Απόδοση σε μέγιστο φορτίο 25-33%
Πολύ υψηλότερη απόδοση (έως 60%) μπορεί να επιτευχθεί με το συνδυασμό κύκλων ατμού και αερίου. Τέτοιες εγκαταστάσεις ονομάζονται μονάδες συνδυασμένου κύκλου. Αντί για συμβατικό λέβητα, έχουν έναν λέβητα σπατάλης θερμότητας που δεν έχει δικούς του καυστήρες. Λαμβάνει θερμότητα από τον στρόβιλο καυσαερίων. Επί του παρόντος, τα CCGT εισάγονται ενεργά στη ζωή μας, αλλά μέχρι στιγμής δεν υπάρχουν πολλά από αυτά στη Ρωσία.
ΣΕ) Μονάδες συνδυασμένης παραγωγής θερμότητας και ηλεκτροπαραγωγής (έγιναν αναπόσπαστο μέρος των μεγάλων πόλεων για πολύ μεγάλο χρονικό διάστημα).Εικ.11
Η CHPP είναι δομικά διατεταγμένη ως μονάδα παραγωγής ενέργειας συμπύκνωσης (CPP). Η ιδιαιτερότητα αυτού του τύπου σταθμού ηλεκτροπαραγωγής είναι ότι μπορεί να παράγει ταυτόχρονα θερμική και ηλεκτρική ενέργεια. Ανάλογα με τον τύπο της τουρμπίνας ατμού, υπάρχουν διάφορες μέθοδοι εξαγωγής ατμού, οι οποίες σας επιτρέπουν να παίρνετε ατμό από αυτόν με διαφορετικές παραμέτρους. Σε αυτή την περίπτωση, μέρος του ατμού ή όλος ο ατμός (ανάλογα με τον τύπο του στροβίλου) εισέρχεται στον θερμαντήρα δικτύου, του δίνει θερμότητα και συμπυκνώνεται εκεί. Οι τουρμπίνες συμπαραγωγής σάς επιτρέπουν να προσαρμόσετε την ποσότητα ατμού για θερμικές ή βιομηχανικές ανάγκες, γεγονός που επιτρέπει τη λειτουργία CHP σε διάφορους τρόπους φόρτωσης:
θερμική - η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας εξαρτάται πλήρως από την παραγωγή ατμού για βιομηχανικές ανάγκες ή θέρμανση.
ηλεκτρικό - το ηλεκτρικό φορτίο είναι ανεξάρτητο από το θερμικό. Επιπλέον, τα CHP μπορούν να λειτουργούν σε λειτουργία πλήρους συμπύκνωσης. Αυτό μπορεί να απαιτείται, για παράδειγμα, σε περίπτωση έντονης έλλειψης ενεργού ισχύος το καλοκαίρι. Ένα τέτοιο καθεστώς είναι δυσμενές για τους ΣΗΘ, γιατί η αποτελεσματικότητα μειώνεται σημαντικά.
Η ταυτόχρονη παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και θερμότητας (συμπαραγωγή) είναι μια κερδοφόρα διαδικασία κατά την οποία η απόδοση του σταθμού αυξάνεται σημαντικά. Έτσι, για παράδειγμα, η υπολογισμένη απόδοση ενός CPP είναι το πολύ 30%, και για ένα CHP είναι περίπου 80%. Επιπλέον, η συμπαραγωγή καθιστά δυνατή τη μείωση των θερμικών εκπομπών σε αδράνεια, γεγονός που έχει θετική επίδραση στην οικολογία της περιοχής στην οποία βρίσκεται η ΣΗΘ (σε σύγκριση με αν υπήρχε CPP ίδιας ισχύος).
Ας ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά στον ατμοστρόβιλο.
Οι ατμοστρόβιλοι συνδυασμένης παραγωγής περιλαμβάνουν τουρμπίνες με:
πίεση στην πλάτη;
Ρυθμιζόμενη εξαγωγή ατμού.
Επιλογή και αντίθλιψη.
Οι τουρμπίνες με αντίθλιψη λειτουργούν με την εξάτμιση ατμού όχι στον συμπυκνωτή, όπως στο IES, αλλά στον θερμαντήρα δικτύου, δηλαδή όλος ο ατμός που έχει περάσει από τον στρόβιλο πηγαίνει στις ανάγκες θέρμανσης. Ο σχεδιασμός τέτοιων στροβίλων έχει ένα σημαντικό μειονέκτημα: το πρόγραμμα ηλεκτρικού φορτίου εξαρτάται πλήρως από το πρόγραμμα θερμικού φορτίου, δηλαδή, τέτοιες συσκευές δεν μπορούν να συμμετάσχουν στη λειτουργική ρύθμιση της τρέχουσας συχνότητας στο σύστημα ισχύος.
Σε τουρμπίνες με ελεγχόμενη εξαγωγή ατμού, εξάγεται στην απαιτούμενη ποσότητα στα ενδιάμεσα στάδια, ενώ επιλέγονται τέτοια στάδια εξαγωγής ατμού που είναι κατάλληλα σε αυτή την περίπτωση. Αυτός ο τύπος στροβίλου είναι ανεξάρτητος από το θερμικό φορτίο και η ρύθμιση της ενεργού ισχύος εξόδου μπορεί να ρυθμιστεί σε μεγαλύτερο βαθμό από ό,τι σε μια μονάδα ΣΗΘ αντίθλιψης.
Οι τουρμπίνες εξαγωγής και αντίθλιψης συνδυάζουν τις λειτουργίες των δύο πρώτων τύπων στροβίλων.
Οι στρόβιλοι συνδυασμένης παραγωγής ΣΗΘ δεν είναι πάντα ικανοί να αλλάξουν το θερμικό φορτίο σε σύντομο χρονικό διάστημα. Για την κάλυψη των κορυφών φορτίου και μερικές φορές για την αύξηση της ηλεκτρικής ισχύος μεταφέροντας τους στρόβιλους σε λειτουργία συμπύκνωσης, εγκαθίστανται λέβητες ζεστού νερού αιχμής σε ΣΗΘ.
2) Πυρηνικοί σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής.
Υπάρχουν επί του παρόντος 3 τύποι εργοστασίων αντιδραστήρων στη Ρωσία. Η γενική αρχή της λειτουργίας τους είναι περίπου παρόμοια με τη λειτουργία του IES (παλιά τα πυρηνικά εργοστάσια ονομάζονταν GRES). Η θεμελιώδης διαφορά είναι μόνο ότι η θερμική ενέργεια δεν λαμβάνεται σε λέβητες ορυκτών καυσίμων, αλλά σε πυρηνικούς αντιδραστήρες.
Εξετάστε τους δύο πιο συνηθισμένους τύπους αντιδραστήρων στη Ρωσία.
1) Αντιδραστήρας RBMK.
Ένα χαρακτηριστικό γνώρισμα αυτού του αντιδραστήρα είναι ότι ο ατμός για την περιστροφή του στροβίλου παράγεται απευθείας στον πυρήνα του αντιδραστήρα.
Πυρήνας RBMK. Εικ.13
αποτελείται από κάθετες κολώνες γραφίτη, στις οποίες υπάρχουν διαμήκεις οπές, με σωλήνες από κράμα ζιρκονίου και ανοξείδωτο χάλυβα που εισάγονται σε αυτές. Ο γραφίτης δρα ως συντονιστής νετρονίων. Όλα τα κανάλια χωρίζονται σε κανάλια καυσίμου και CPS (σύστημα ελέγχου και προστασίας). Έχουν διαφορετικά κυκλώματα ψύξης. Μια κασέτα (FA - συγκρότημα καυσίμου) με ράβδους (TVEL - στοιχείο καυσίμου) εισάγεται στα κανάλια καυσίμου, στο εσωτερικό των οποίων υπάρχουν σφαιρίδια ουρανίου σε σφραγισμένο κέλυφος. Είναι σαφές ότι από αυτούς λαμβάνουν θερμική ενέργεια, η οποία μεταφέρεται σε έναν φορέα θερμότητας που κυκλοφορεί συνεχώς από κάτω προς τα πάνω υπό υψηλή πίεση - συνηθισμένο, αλλά πολύ καλά καθαρισμένο από ακαθαρσίες, νερό.
Το νερό, περνώντας από τα κανάλια καυσίμου, εξατμίζεται μερικώς, το μείγμα ατμού-νερού ρέει από όλα τα μεμονωμένα κανάλια καυσίμου σε 2 διαχωριστικά τύμπανα, όπου γίνεται ο διαχωρισμός (διαχωρισμός) του ατμού από το νερό. Το νερό μπαίνει ξανά στον αντιδραστήρα με τη βοήθεια αντλιών κυκλοφορίας (από 4 συνολικά ανά βρόχο) και ο ατμός περνά μέσω αγωγών ατμού σε 2 στρόβιλους. Στη συνέχεια, ο ατμός συμπυκνώνεται στον συμπυκνωτή, μετατρέπεται σε νερό, το οποίο πηγαίνει πίσω στον αντιδραστήρα.
Η θερμική ισχύς του αντιδραστήρα ελέγχεται μόνο από ράβδους απορρόφησης νετρονίων βορίου που κινούνται στα κανάλια CPS. Η ψύξη του νερού αυτών των καναλιών πηγαίνει από πάνω προς τα κάτω.
Όπως μπορείτε να δείτε, δεν έχω αναφέρει ποτέ ακόμη το δοχείο του αντιδραστήρα. Γεγονός είναι ότι στην πραγματικότητα το RBMK δεν έχει γάστρα. Η ενεργή ζώνη που μόλις σας είπα είναι τοποθετημένη σε τσιμεντένιο άξονα, από πάνω κλείνει με καπάκι βάρους 2000 τόνων.
Το σχήμα δείχνει την ανώτερη βιολογική προστασία του αντιδραστήρα. Αλλά δεν πρέπει να περιμένετε ότι σηκώνοντας ένα από τα μπλοκ, μπορείτε να δείτε το κιτρινοπράσινο άνοιγμα της ενεργής ζώνης, όχι. Το ίδιο το κάλυμμα βρίσκεται πολύ χαμηλότερα και πάνω από αυτό, στον χώρο μέχρι την ανώτερη βιολογική προστασία, υπάρχει κενό για κανάλια επικοινωνίας και πλήρως αφαιρεμένες ράβδους απορρόφησης.
Αφήνεται χώρος μεταξύ των στηλών γραφίτη για τη θερμική διαστολή του γραφίτη. Ένα μείγμα αερίων αζώτου και ηλίου κυκλοφορεί σε αυτόν τον χώρο. Σύμφωνα με τη σύνθεσή του, κρίνεται η στεγανότητα των καναλιών καυσίμου. Ο πυρήνας RBMK έχει σχεδιαστεί για να σπάει όχι περισσότερα από 5 κανάλια, εάν αποσυμπιεστεί περισσότερα, το κάλυμμα του αντιδραστήρα θα αποκολληθεί και τα υπόλοιπα κανάλια θα ανοίξουν. Μια τέτοια εξέλιξη γεγονότων θα προκαλέσει την επανάληψη της τραγωδίας του Τσερνομπίλ (εδώ δεν εννοώ την ίδια την ανθρωπογενή καταστροφή, αλλά τις συνέπειές της).
Εξετάστε τα πλεονεκτήματα του RBMK:
— Χάρη στη ρύθμιση θερμικής ισχύος ανά κανάλι, είναι δυνατή η αλλαγή συγκροτημάτων καυσίμου χωρίς διακοπή του αντιδραστήρα. Κάθε μέρα, συνήθως, αλλάζουν αρκετές συνελεύσεις.
—Χαμηλή πίεση στο CMPC (κύκλωμα πολλαπλής εξαναγκασμένης κυκλοφορίας), που συμβάλλει σε μια πιο ήπια πορεία ατυχημάτων που σχετίζονται με την αποσυμπίεσή του.
— Απουσία δοχείου πίεσης αντιδραστήρα που είναι δύσκολο να κατασκευαστεί.
Εξετάστε τα μειονεκτήματα του RBMK:
—Κατά τη λειτουργία, βρέθηκαν πολυάριθμοι λανθασμένοι υπολογισμοί στη γεωμετρία του πυρήνα, οι οποίοι δεν μπορούν να εξαλειφθούν πλήρως στις μονάδες ισχύος της 1ης και 2ης γενιάς (Λένινγκραντ, Κουρσκ, Τσερνομπίλ, Σμολένσκ). Οι μονάδες ισχύος RBMK της 3ης γενιάς (είναι η μόνη - στην 3η μονάδα ισχύος του NPP Smolensk) στερούνται αυτές τις ελλείψεις.
— Αντιδραστήρας ενός βρόχου. Δηλαδή, οι τουρμπίνες περιστρέφονται με ατμό που λαμβάνεται απευθείας στον αντιδραστήρα. Αυτό σημαίνει ότι περιέχει ραδιενεργά συστατικά. Εάν ο στρόβιλος αποσυμπιεστεί (και αυτό συνέβη στον πυρηνικό σταθμό του Τσερνομπίλ το 1993), η επισκευή του θα είναι πολύ περίπλοκη, και ίσως ακόμη και αδύνατη.
— Η διάρκεια ζωής του αντιδραστήρα καθορίζεται από τη διάρκεια ζωής του γραφίτη (30-40 χρόνια). Έπειτα έρχεται η υποβάθμισή του, που εκδηλώνεται με τη διόγκωσή του. Αυτή η διαδικασία προκαλεί ήδη σοβαρές ανησυχίες στην παλαιότερη μονάδα ισχύος RBMK Leningrad-1, που κατασκευάστηκε το 1973 (είναι ήδη 39 ετών). Η πιο πιθανή διέξοδος από την κατάσταση είναι να σβήσετε τον ν ο αριθμός καναλιών για να μειώσετε τη θερμική διαστολή του γραφίτη.
— Ο συντονιστής γραφίτη είναι ένα εύφλεκτο υλικό.
— Λόγω του τεράστιου αριθμού βαλβίδων διακοπής, η διαχείριση του αντιδραστήρα είναι δύσκολη.
- Στην 1η και 2η γενιά, υπάρχει αστάθεια όταν λειτουργεί σε χαμηλές ισχύς.
Σε γενικές γραμμές, μπορούμε να πούμε ότι ο RBMK είναι ένας καλός αντιδραστήρας για την εποχή του. Επί του παρόντος, έχει ληφθεί απόφαση να μην κατασκευαστούν μονάδες παραγωγής ενέργειας με αυτού του τύπου αντιδραστήρες.
2) Αντιδραστήρας VVER.
Το RBMK αυτή τη στιγμή αντικαθίσταται από το VVER. Έχει σημαντικά πλεονεκτήματα έναντι του RBMK.
Ο πυρήνας βρίσκεται πλήρως σε μια πολύ ισχυρή θήκη, η οποία κατασκευάζεται στο εργοστάσιο και μεταφέρεται σιδηροδρομικώς και στη συνέχεια οδικώς στην υπό κατασκευή μονάδα ισχύος σε μια εντελώς τελειωμένη μορφή. Ο συντονιστής είναι καθαρό νερό υπό πίεση. Ο αντιδραστήρας αποτελείται από 2 κυκλώματα: το νερό του πρωτεύοντος κυκλώματος υπό υψηλή πίεση ψύχει τα συγκροτήματα καυσίμου, μεταφέροντας θερμότητα στο 2ο κύκλωμα χρησιμοποιώντας μια γεννήτρια ατμού (ενεργεί ως εναλλάκτης θερμότητας μεταξύ 2 απομονωμένων κυκλωμάτων). Σε αυτό, το νερό του δεύτερου κυκλώματος βράζει, μετατρέπεται σε ατμό και πηγαίνει στον στρόβιλο. Στο πρωτεύον κύκλωμα, το νερό δεν βράζει, καθώς βρίσκεται υπό πολύ υψηλή πίεση. Ο ατμός εξαγωγής συμπυκνώνεται στον συμπυκνωτή και επιστρέφει στη γεννήτρια ατμού. Το σχήμα δύο κυκλωμάτων έχει σημαντικά πλεονεκτήματα σε σύγκριση με το μονοκύκλωμα:
Ο ατμός που πηγαίνει στον στρόβιλο δεν είναι ραδιενεργός.
Η ισχύς του αντιδραστήρα μπορεί να ελεγχθεί όχι μόνο από ράβδους απορρόφησης, αλλά και από ένα διάλυμα βορικού οξέος, το οποίο κάνει τον αντιδραστήρα πιο σταθερό.
Τα στοιχεία του πρωτεύοντος κυκλώματος βρίσκονται πολύ κοντά το ένα στο άλλο, ώστε να μπορούν να τοποθετηθούν σε ένα κοινό συγκρότημα. Σε περίπτωση διακοπής του πρωτεύοντος κυκλώματος, ραδιενεργά στοιχεία θα εισέλθουν στον περιορισμό και δεν θα απελευθερωθούν στο περιβάλλον. Επιπλέον, ο περιορισμός προστατεύει τον αντιδραστήρα από εξωτερικές επιρροές (για παράδειγμα, από πτώση μικρού αεροσκάφους ή έκρηξη έξω από την περίμετρο του σταθμού).
Η διαχείριση του αντιδραστήρα δεν είναι δύσκολη.
Υπάρχουν επίσης μειονεκτήματα:
— Σε αντίθεση με το RBMK, το καύσιμο δεν μπορεί να αλλάξει ενώ ο αντιδραστήρας λειτουργεί, γιατί βρίσκεται σε κοινό κτίριο, και όχι σε ξεχωριστά κανάλια, όπως στο RBMK. Ο χρόνος ανεφοδιασμού καυσίμου συνήθως συμπίπτει με τον χρόνο συντήρησης, γεγονός που μειώνει την επίδραση αυτού του παράγοντα στο ICF (συντελεστής εγκατεστημένης ισχύος).
— Το πρωτεύον κύκλωμα βρίσκεται υπό υψηλή πίεση, η οποία θα μπορούσε ενδεχομένως να προκαλέσει μεγαλύτερο ατύχημα αποσυμπίεσης από το RBMK.
— Το δοχείο του αντιδραστήρα είναι πολύ δύσκολο να μεταφερθεί από το εργοστάσιο κατασκευής στο εργοτάξιο κατασκευής του πυρηνικού σταθμού.
Λοιπόν, εξετάσαμε το έργο των θερμοηλεκτρικών σταθμών, τώρα θα εξετάσουμε το έργο
Η αρχή λειτουργίας ενός υδροηλεκτρικού σταθμού είναι αρκετά απλή. Μια αλυσίδα υδραυλικών κατασκευών παρέχει την απαραίτητη πίεση νερού που ρέει στα πτερύγια ενός υδραυλικού στροβίλου, η οποία οδηγεί τις γεννήτριες που παράγουν ηλεκτρική ενέργεια.
Η απαραίτητη πίεση του νερού σχηματίζεται μέσω της κατασκευής ενός φράγματος, και ως αποτέλεσμα της συγκέντρωσης του ποταμού σε ένα συγκεκριμένο μέρος, ή με παράγωγο - τη φυσική ροή του νερού. Σε ορισμένες περιπτώσεις, τόσο ένα φράγμα όσο και μια παράγωγη χρησιμοποιούνται μαζί για να επιτευχθεί η απαραίτητη πίεση νερού. Οι ΥΗΣ έχουν πολύ υψηλή ευελιξία παραγόμενης ισχύος, καθώς και χαμηλό κόστος παραγόμενης ηλεκτρικής ενέργειας. Αυτό το χαρακτηριστικό του υδροηλεκτρικού σταθμού οδήγησε στη δημιουργία ενός άλλου τύπου σταθμού παραγωγής ενέργειας - του σταθμού παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας με αντλία αποθήκευσης. Τέτοιοι σταθμοί είναι σε θέση να συσσωρεύουν την παραγόμενη ηλεκτρική ενέργεια και να τη χρησιμοποιούν σε περιόδους φορτίων αιχμής. Η αρχή λειτουργίας τέτοιων σταθμών παραγωγής ενέργειας είναι η εξής: σε ορισμένες περιόδους (συνήθως τη νύχτα), οι υδροηλεκτρικές μονάδες HPP λειτουργούν ως αντλίες, καταναλώνοντας ηλεκτρική ενέργεια από το σύστημα ηλεκτρικής ενέργειας και αντλούν νερό σε ειδικά εξοπλισμένες επάνω πισίνες. Όταν υπάρχει ζήτηση (κατά τις αιχμές φορτίου), το νερό από αυτά εισέρχεται στον αγωγό πίεσης και οδηγεί τους στρόβιλους. Τα PSPP επιτελούν μια εξαιρετικά σημαντική λειτουργία στο σύστημα ισχύος (έλεγχος συχνότητας), αλλά δεν χρησιμοποιούνται ευρέως στη χώρα μας, γιατί. Ως αποτέλεσμα, καταναλώνουν περισσότερη ενέργεια από ό, τι δίνουν. Δηλαδή ένας σταθμός αυτού του τύπου είναι ασύμφορος για τον ιδιοκτήτη. Για παράδειγμα, στο Zagorskaya PSP, η ισχύς των υδρογεννητριών στη λειτουργία γεννήτριας είναι 1200 MW και στη λειτουργία αντλίας - 1320 MW. Ωστόσο, αυτός ο τύπος σταθμού είναι ο καταλληλότερος για ταχεία αύξηση ή μείωση της παραγόμενης ισχύος, επομένως είναι επωφελές να κατασκευαστούν κοντά, για παράδειγμα, σε πυρηνικούς σταθμούς, καθώς οι τελευταίοι λειτουργούν στη βασική λειτουργία.
Εξετάσαμε πώς παράγεται η ηλεκτρική ενέργεια. Ήρθε η ώρα να ρωτήσετε τον εαυτό σας μια σοβαρή ερώτηση: "Και ποιος τύπος σταθμών πληροί καλύτερα όλες τις σύγχρονες απαιτήσεις για αξιοπιστία, φιλικότητα προς το περιβάλλον, και εκτός από αυτό, θα διακρίνεται επίσης από χαμηλό κόστος ενέργειας;" Ο καθένας θα απαντήσει διαφορετικά σε αυτήν την ερώτηση. Εδώ είναι η λίστα μου με τα "καλύτερα από τα καλύτερα".
1) ΣΗΘ σε φυσικό αέριο. Η απόδοση τέτοιων σταθμών είναι πολύ υψηλή και το κόστος των καυσίμων είναι επίσης υψηλό, αλλά το φυσικό αέριο είναι ένας από τους πιο «καθαρούς» τύπους καυσίμων και αυτό είναι πολύ σημαντικό για την οικολογία της πόλης, εντός των ορίων της οποίας το θερμικό συνήθως βρίσκονται σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής.
2) HPP και PSP. Τα πλεονεκτήματα έναντι των θερμικών εγκαταστάσεων είναι προφανή, αφού αυτού του είδους οι εγκαταστάσεις δεν μολύνουν την ατμόσφαιρα και παράγουν την πιο «φθηνή» ενέργεια, η οποία, επιπλέον, είναι ανανεώσιμη πηγή.
3) CCGT για φυσικό αέριο. Η υψηλότερη απόδοση μεταξύ των θερμικών σταθμών, καθώς και μια μικρή ποσότητα καυσίμου που καταναλώνεται, θα λύσει εν μέρει το πρόβλημα της θερμικής ρύπανσης της βιόσφαιρας και των περιορισμένων αποθεμάτων ορυκτών καυσίμων.
4) NPP. Σε κανονική λειτουργία, ένας πυρηνικός σταθμός εκπέμπει 3-5 φορές λιγότερες ραδιενεργές ουσίες στο περιβάλλον από έναν θερμοηλεκτρικό σταθμό ίδιας ισχύος, επομένως η μερική αντικατάσταση των θερμοηλεκτρικών σταθμών με πυρηνικούς σταθμούς είναι απολύτως δικαιολογημένη.
5) GRES. Επί του παρόντος, τέτοιοι σταθμοί χρησιμοποιούν φυσικό αέριο ως καύσιμο. Αυτό είναι απολύτως ανούσιο, αφού με την ίδια επιτυχία είναι δυνατή η χρήση συναφούς πετρελαϊκού αερίου (APG) στους κλιβάνους του GRES ή η καύση άνθρακα, τα αποθέματα του οποίου είναι τεράστια σε σύγκριση με τα αποθέματα φυσικού αερίου.
Αυτό ολοκληρώνει το πρώτο μέρος του άρθρου.
Υλικό που ετοιμάστηκε:
μαθητής της ομάδας ES-11b SWGU Agibalov Sergey.
εργοστάσιο συνδυασμένης παραγωγής θερμότητας και ηλεκτρικής ενέργειας (CHP)
Οι μονάδες ΣΗΘ χρησιμοποιήθηκαν ευρύτερα στην ΕΣΣΔ. Οι πρώτοι αγωγοί θερμότητας τοποθετήθηκαν από τους σταθμούς παραγωγής ενέργειας του Λένινγκραντ και της Μόσχας (1924, 1928). Από τη δεκαετία του '30. η μελέτη και κατασκευή θερμοηλεκτρικού σταθμού δυναμικότητας 100-200 MWΣτα τέλη του 1940, η δυναμικότητα όλων των λειτουργικών θερμοηλεκτρικών σταθμών έφτασε τις 2 gwt,ετήσια παροχή θερμότητας - 10 8 gj,και το μήκος των θερμικών δικτύων (Βλ. Θερμικό δίκτυο) - 650 χλμ.Στα μέσα της δεκαετίας του '70. η συνολική ηλεκτρική ισχύς του CHPP είναι περίπου 60 gwt(με τη συνολική δυναμικότητα των σταθμών ηλεκτροπαραγωγής Θερμοηλεκτρική μονάδα 220 και θερμοηλεκτρικών σταθμών Θερμοηλεκτρική μονάδα 180 gwt). Η ετήσια παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας στο ΣΗΘ φθάνει τα 330 δισεκατομμύρια kWh. kWh,απελευθέρωση θερμότητας - 4․10 9 GJ;χωρητικότητα μεμονωμένων νέων ΣΗΘ - 1,5-1,6 gwtμε ωριαία απελευθέρωση θερμότητας έως (1,6-2,0)․10 4 GJ;ειδική παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας κατά την παροχή 1 GJθερμότητα - 150-160 kWh.Ειδική κατανάλωση καυσίμου αναφοράς για την παραγωγή 1 kWhΗ ηλεκτρική ενέργεια είναι κατά μέσο όρο 290 σολ(ενώ στο GRES - 370 σολ);
η χαμηλότερη μέση ετήσια ειδική κατανάλωση τυπικού καυσίμου στη ΣΗΘ περίπου 200 g/kW․h(στους καλύτερους σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής της κρατικής περιοχής - περίπου 300 g/kW․h). Μια τέτοια μειωμένη (σε σύγκριση με το GRES) ειδική κατανάλωση καυσίμου εξηγείται από τη συνδυασμένη παραγωγή δύο τύπων ενέργειας χρησιμοποιώντας τη θερμότητα του ατμού της εξάτμισης. Στην ΕΣΣΔ, οι θερμοηλεκτρικοί σταθμοί εξοικονομούν έως και 25 εκατομμύρια Τκαύσιμο αναφοράς ετησίως (Μονάδες θερμότητας και ηλεκτροπαραγωγής 11% του συνόλου των καυσίμων που χρησιμοποιούνται για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας). Η ΣΗΘ είναι ο κύριος παραγωγικός κρίκος στο σύστημα τηλεθέρμανσης. Η κατασκευή ενός θερμοηλεκτρικού σταθμού είναι μια από τις κύριες κατευθύνσεις στην ανάπτυξη της ενεργειακής οικονομίας στην ΕΣΣΔ και σε άλλες σοσιαλιστικές χώρες. Στις καπιταλιστικές χώρες οι θερμοηλεκτρικοί σταθμοί είναι περιορισμένης διανομής (κυρίως βιομηχανικοί θερμοηλεκτρικοί σταθμοί). Φωτ.: Sokolov E. Ya., Heat supply and heat networks, M., 1975; Ryzhkin V. Ya., Θερμοηλεκτρικοί σταθμοί, Μ., 1976. V. Ya. Ryzhkin.
Μεγάλη Σοβιετική Εγκυκλοπαίδεια. - Μ.: Σοβιετική Εγκυκλοπαίδεια. 1969-1978 .
Συνώνυμα:Δείτε τι είναι το "Heat and Power Plant" σε άλλα λεξικά:
- (CHP), μια θερμοηλεκτρική μονάδα ατμοστροβίλου που παράγει και προμηθεύει τους καταναλωτές ταυτόχρονα με 2 είδη ενέργειας: ηλεκτρική και θερμική (με τη μορφή ζεστού νερού, ατμού). Στη Ρωσία, η χωρητικότητα των μεμονωμένων ΣΗΘ φθάνει τα 1,5 1,6 GW με ωριαίες διακοπές ... ... Σύγχρονη Εγκυκλοπαίδεια
- (ΣΥΝΘ), ένας θερμοηλεκτρικός σταθμός που παράγει όχι μόνο ηλεκτρική ενέργεια, αλλά και θερμότητα που παρέχεται στους καταναλωτές με τη μορφή ατμού και ζεστού νερού ... Μεγάλο Εγκυκλοπαιδικό Λεξικό
ΚΕΝΤΡΟ ΘΕΡΜΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ, και, για γυναίκες. Θερμοηλεκτρική μονάδα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας και θερμότητας (ζεστό νερό, ατμός) (CHP). Επεξηγηματικό λεξικό Ozhegov. ΣΙ. Ozhegov, N.Yu. Σβέντοβα. 1949 1992... Επεξηγηματικό λεξικό Ozhegov Μεγάλη πολυτεχνική εγκυκλοπαίδεια
CHPP 26 (Southern CHPP) στη Μόσχα ... Wikipedia
ΕΙΣΑΓΩΓΗ 4
1 Η/Ζ ΣΗΘ.. 5
1.1 Γενικά χαρακτηριστικά. πέντε
1.2 Σχηματικό διάγραμμα CHP.. 10
1.3 Η αρχή λειτουργίας της ΣΗΘ. έντεκα
1.4 Κατανάλωση θερμότητας και απόδοση της ΣΗΘ…………………………………………………………..15
2 ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΡΩΣΙΚΩΝ ΣΗΠ ΜΕ ΕΞΩΤΕΡΙΚΟΥΣ .. 17
2.1 Κίνα. 17
2.2 Ιαπωνία. δεκαοχτώ
2.3 Ινδία. 19
2.4 ΗΒ. είκοσι
ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑ. 22
ΑΝΑΦΟΡΕΣ.. 23
ΕΙΣΑΓΩΓΗ
Η ΣΗΘ είναι ο κύριος παραγωγικός κρίκος στο σύστημα τηλεθέρμανσης. Η κατασκευή ενός θερμοηλεκτρικού σταθμού είναι μια από τις κύριες κατευθύνσεις στην ανάπτυξη της ενεργειακής οικονομίας στην ΕΣΣΔ και σε άλλες σοσιαλιστικές χώρες. Στις καπιταλιστικές χώρες οι θερμοηλεκτρικοί σταθμοί είναι περιορισμένης διανομής (κυρίως βιομηχανικοί θερμοηλεκτρικοί σταθμοί).
Οι σταθμοί συνδυασμένης θερμότητας και ηλεκτρικής ενέργειας (CHP) είναι σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής με συνδυασμένη παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και θερμότητας. Χαρακτηρίζονται από το γεγονός ότι η θερμότητα κάθε κιλού ατμού που λαμβάνεται από τον στρόβιλο χρησιμοποιείται εν μέρει για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και στη συνέχεια στους καταναλωτές ατμού και ζεστού νερού.
Η ΣΗΘ έχει σχεδιαστεί για την κεντρική παροχή βιομηχανικών επιχειρήσεων και πόλεων με θερμότητα και ηλεκτρισμό.
Ο τεχνικά και οικονομικά δικαιολογημένος σχεδιασμός παραγωγής σε ΣΗΘ επιτρέπει την επίτευξη της υψηλότερης λειτουργικής απόδοσης με το χαμηλότερο κόστος από όλους τους τύπους πόρων παραγωγής, αφού στα ΣΗΘ η θερμότητα του ατμού που «δαπανάται» στις τουρμπίνες χρησιμοποιείται για τις ανάγκες παραγωγής, θέρμανσης και θερμότητας. παροχή νερού.
Η/Ζ ΣΗΘ
Μονάδα συνδυασμένης θερμότητας και ηλεκτρικής ενέργειας - μια μονάδα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας που παράγει ηλεκτρική ενέργεια μετατρέποντας τη χημική ενέργεια του καυσίμου σε μηχανική ενέργεια περιστροφής του άξονα μιας ηλεκτρικής γεννήτριας.
γενικά χαρακτηριστικά
Μονάδα συνδυασμένης θερμότητας και παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας - θερμοηλεκτρικός σταθμός , παράγοντας όχι μόνο ηλεκτρική ενέργεια, αλλά και θερμότητα που παρέχεται στους καταναλωτές με τη μορφή ατμού και ζεστού νερού. Η χρήση για πρακτικούς σκοπούς της απορριπτόμενης θερμότητας των κινητήρων που περιστρέφουν ηλεκτρικές γεννήτριες είναι ένα χαρακτηριστικό γνώρισμα της ΣΗΘ και ονομάζεται Συμπαραγωγή. Η συνδυασμένη παραγωγή δύο τύπων ενέργειας συμβάλλει σε μια πιο οικονομική χρήση του καυσίμου σε σύγκριση με τη χωριστή παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας σε σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής συμπύκνωσης και θερμικής ενέργειας σε τοπικές μονάδες λεβήτων. Η αντικατάσταση των τοπικών λεβητοστασίων που χρησιμοποιούν αλόγιστα καύσιμα και ρυπαίνουν την ατμόσφαιρα των πόλεων και των κωμοπόλεων με ένα κεντρικό σύστημα θέρμανσης συμβάλλει όχι μόνο στη σημαντική εξοικονόμηση καυσίμων, αλλά και στην αύξηση της καθαρότητας της εναέριας λεκάνης , βελτίωση της υγειονομικής κατάστασης των κατοικημένων περιοχών.
Η αρχική πηγή ενέργειας στα ΣΗΘ είναι το οργανικό καύσιμο (σε ΣΗΘ ατμοστρόβιλου και αεριοστροβίλου) ή το πυρηνικό καύσιμο (σε προγραμματισμένα πυρηνικά ΣΗΘ). Οι ΣΗΘ ατμοστροβίλου που λειτουργούν με ορυκτά καύσιμα (1976) είναι κυρίως διανεμημένες ( ρύζι. ένας), οι οποίοι, μαζί με τους σταθμούς παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας συμπύκνωσης, είναι ο κύριος τύπος σταθμών παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας με θερμοστροβίλους ατμού (TPES). Υπάρχουν μονάδες βιομηχανικού τύπου ΣΗΘ - για την παροχή θερμότητας σε βιομηχανικές επιχειρήσεις και τύπου θέρμανσης - για τη θέρμανση κατοικιών και δημόσιων κτιρίων, καθώς και για την τροφοδοσία τους με ζεστό νερό. Η θερμότητα από τις βιομηχανικές μονάδες ΣΗΘ μεταφέρεται σε απόσταση έως και πολλών χλμ(κυρίως με τη μορφή θερμότητας ατμού), από θέρμανση - σε απόσταση έως 20-30 χλμ(με τη μορφή θερμότητας ζεστού νερού).
Ο κύριος εξοπλισμός των CHPP ατμοστροβίλων είναι οι μονάδες στροβίλου που μετατρέπουν την ενέργεια της ουσίας εργασίας (ατμού) σε ηλεκτρική ενέργεια και οι μονάδες λέβητα , παραγωγή ατμού για τουρμπίνες. Το σετ τουρμπίνας αποτελείται από έναν ατμοστρόβιλο και μια σύγχρονη γεννήτρια. Οι ατμοστρόβιλοι που χρησιμοποιούνται σε μονάδες ΣΗΘ ονομάζονται τουρμπίνες συνδυασμένης θερμότητας και ισχύος (CTs). Μεταξύ αυτών, το ΤΤ διακρίνεται: με αντίθλιψη, συνήθως ίση με 0,7-1,5 Mn/Μ 2 (εγκατεστημένο σε ΣΗΘ που προμηθεύουν βιομηχανικές επιχειρήσεις με ατμό). με συμπύκνωση και εξαγωγή ατμού υπό πίεση 0,7-1,5 Mn/Μ 2 (για βιομηχανικούς καταναλωτές) και 0,05-0,25 Mn/Μ 2 (για οικιακούς καταναλωτές). με συμπύκνωση και εξαγωγή ατμού (θέρμανση) υπό πίεση 0,05-0,25 Mn/Μ 2 .
Η απορριπτόμενη θερμότητα από CT αντιπίεσης μπορεί να χρησιμοποιηθεί πλήρως. Ωστόσο, η ηλεκτρική ισχύς που αναπτύσσεται από τέτοιους στρόβιλους εξαρτάται άμεσα από το μέγεθος του θερμικού φορτίου και ελλείψει αυτού του τελευταίου (όπως, για παράδειγμα, συμβαίνει το καλοκαίρι σε μονάδες θέρμανσης ΣΗΘ), δεν παράγουν ηλεκτρική ενέργεια. Επομένως, CT με αντίθλιψη χρησιμοποιούνται μόνο εάν παρέχεται επαρκώς ομοιόμορφο θερμικό φορτίο για όλη τη διάρκεια λειτουργίας του ΣΗΘ (δηλαδή κυρίως σε βιομηχανικές ΣΗΘ).
Για αντλίες θερμότητας με συμπύκνωση και εξαγωγή ατμού, χρησιμοποιείται μόνο ατμός εξαγωγής για την παροχή θερμότητας στους καταναλωτές και η θερμότητα της ροής ατμού συμπύκνωσης εκπέμπεται στον συμπυκνωτή στο νερό ψύξης και χάνεται. Για τη μείωση των απωλειών θερμότητας, τέτοιοι CT θα πρέπει να λειτουργούν τις περισσότερες φορές σύμφωνα με το "θερμικό" πρόγραμμα, δηλαδή με ελάχιστη διέλευση ατμού "αερισμού" στον συμπυκνωτή. Στην ΕΣΣΔ, αναπτύχθηκαν και κατασκευάστηκαν HP με συμπύκνωση και εξαγωγή ατμού, στα οποία προβλέπεται η χρήση θερμότητας συμπύκνωσης: τέτοιοι HP υπό συνθήκες επαρκούς θερμικού φορτίου μπορούν να λειτουργήσουν ως HP με αντίθλιψη. Τα CT με συμπύκνωση και εξαγωγή ατμού χρησιμοποιούνται κυρίως στα CHPP ως καθολικά όσον αφορά τους πιθανούς τρόπους λειτουργίας. Η χρήση τους σάς επιτρέπει να ρυθμίζετε σχεδόν ανεξάρτητα τα θερμικά και ηλεκτρικά φορτία. Σε μια συγκεκριμένη περίπτωση, με μειωμένα θερμικά φορτία ή ελλείψει αυτών, η μονάδα ΣΗΘ μπορεί να λειτουργεί σύμφωνα με το «ηλεκτρικό» χρονοδιάγραμμα, με την απαραίτητη, πλήρη ή σχεδόν πλήρη ηλεκτρική ισχύ.
Η ηλεκτρική ισχύς των μονάδων τουρμπίνας θέρμανσης (σε αντίθεση με τις μονάδες συμπύκνωσης) επιλέγεται κατά προτίμηση όχι σύμφωνα με μια δεδομένη κλίμακα ισχύος, αλλά σύμφωνα με την ποσότητα φρέσκου ατμού που καταναλώνουν. Επομένως, στην ΕΣΣΔ, οι μεγάλες μονάδες στροβίλων συμπαραγωγής ενοποιούνται ακριβώς σύμφωνα με αυτήν την παράμετρο. Έτσι, οι μονάδες στροβίλου R-100 με αντίθλιψη, PT-135 με εξαγωγές βιομηχανικής και θέρμανσης και T-175 με εξαγωγές θέρμανσης έχουν τον ίδιο ρυθμό ροής ζωντανού ατμού (περίπου 750 Τ/η), αλλά διαφορετική ηλεκτρική ισχύ (αντίστοιχα 100, 135 και 175 MW). Οι λέβητες που παράγουν ατμό για τέτοιους στρόβιλους έχουν την ίδια χωρητικότητα (περίπου 800 Τ/η). Μια τέτοια ενοποίηση καθιστά δυνατή τη χρήση μονάδων στροβίλου διαφόρων τύπων με τον ίδιο θερμικό εξοπλισμό λεβήτων και στροβίλων σε ένα CHPP. Στην ΕΣΣΔ, οι μονάδες λέβητα που εργάζονταν σε TPP για διάφορους σκοπούς ήταν επίσης ενοποιημένες. Έτσι, μονάδες λέβητα με χωρητικότητα ατμού 1000 Τ/ηχρησιμοποιείται για την παροχή ατμού ως τουρμπίνες συμπύκνωσης για 300 MW,και τα μεγαλύτερα TT στον κόσμο στα 250 MW.
Το θερμικό φορτίο στις εγκαταστάσεις θέρμανσης ΣΗΘ είναι ανομοιόμορφο καθ' όλη τη διάρκεια του έτους. Προκειμένου να μειωθεί το κόστος του κύριου εξοπλισμού ισχύος, μέρος της θερμότητας (40-50%) σε περιόδους αυξημένου φορτίου παρέχεται στους καταναλωτές από λέβητες ζεστού νερού αιχμής. Το μερίδιο της θερμότητας που απελευθερώνεται από τον κύριο εξοπλισμό ισχύος στο υψηλότερο φορτίο καθορίζει την τιμή του συντελεστή παροχής θερμότητας CHP (συνήθως ίσος με 0,5-0,6). Ομοίως, είναι δυνατή η κάλυψη των κορυφών του θερμικού (ατμού) βιομηχανικού φορτίου (περίπου 10-20% του μέγιστου) με λέβητες ατμού αιχμής χαμηλής πίεσης. Η απελευθέρωση θερμότητας μπορεί να πραγματοποιηθεί σύμφωνα με δύο σχήματα ( ρύζι. 2). Με ανοιχτό κύκλωμα, ο ατμός από τις τουρμπίνες αποστέλλεται απευθείας στους καταναλωτές. Με ένα κλειστό κύκλωμα, η θερμότητα παρέχεται στο ψυκτικό υγρό (ατμός, νερό) που μεταφέρεται στους καταναλωτές μέσω εναλλάκτη θερμότητας (ατμός και ατμός-νερό). Η επιλογή του σχήματος καθορίζεται σε μεγάλο βαθμό από το υδατικό καθεστώς του ΣΗΘ.
Οι θερμοηλεκτρικοί σταθμοί χρησιμοποιούν στερεά, υγρά ή αέρια καύσιμα. Λόγω της μεγαλύτερης εγγύτητας των θερμοηλεκτρικών σταθμών σε κατοικημένες περιοχές, χρησιμοποιούν πιο πολύτιμα καύσιμα, λιγότερο ρυπαίνουν την ατμόσφαιρα με στερεές εκπομπές - μαζούτ και φυσικό αέριο - ευρύτερα (σε σύγκριση με το εργοστάσιο παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας της κρατικής περιοχής). Για την προστασία της λεκάνης αέρα από τη ρύπανση με στερεά σωματίδια, χρησιμοποιούνται συλλέκτες τέφρας (όπως στον σταθμό ηλεκτροπαραγωγής της πολιτείας περιοχής). , για διασπορά στην ατμόσφαιρα στερεών σωματιδίων, οξειδίων του θείου και του αζώτου, οι καμινάδες κατασκευάζονται μέχρι 200-250 Μ.Οι μονάδες ΣΗΘ που κατασκευάζονται κοντά σε καταναλωτές θερμότητας συνήθως χωρίζονται από τις πηγές παροχής νερού σε σημαντική απόσταση. Ως εκ τούτου, οι περισσότεροι θερμοηλεκτρικοί σταθμοί χρησιμοποιούν σύστημα κυκλοφορίας νερού με τεχνητούς ψύκτες - πύργους ψύξης. Η παροχή νερού απευθείας ροής στις μονάδες ΣΗΘ είναι σπάνια.
Στις μονάδες ΣΗΘ αεριοστροβίλων, οι αεριοστρόβιλοι χρησιμοποιούνται για την κίνηση ηλεκτρικών γεννητριών. Η παροχή θερμότητας στους καταναλωτές πραγματοποιείται λόγω της θερμότητας που λαμβάνεται από την ψύξη του αέρα που συμπιέζεται από τους συμπιεστές του εργοστασίου αεριοστροβίλου και της θερμότητας των αερίων που εξαντλούνται στον στρόβιλο. Σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής συνδυασμένου κύκλου (εξοπλισμένοι με ατμοστρόβιλους και μονάδες αεριοστροβίλου) και πυρηνικοί σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής μπορούν επίσης να λειτουργήσουν ως ΣΗΘ.
Ρύζι. 1. Γενική άποψη του σταθμού συνδυασμένης παραγωγής θερμότητας και ηλεκτρικής ενέργειας.
Ρύζι. Εικ. 2. Τα απλούστερα σχήματα σταθμών συνδυασμένης θερμότητας και ηλεκτροπαραγωγής με διάφορους στρόβιλους και διάφορα σχήματα απελευθέρωσης ατμού: α - στρόβιλος με αντίθλιψη και εξαγωγή ατμού, απελευθέρωση θερμότητας - σύμφωνα με ένα ανοιχτό σχήμα. β - στρόβιλος συμπύκνωσης με εξαγωγή ατμού, παροχή θερμότητας - σύμφωνα με ανοιχτά και κλειστά σχήματα. PC - λέβητας ατμού. PP - υπερθερμαντήρας? PT - ατμοστρόβιλος. G - ηλεκτρική γεννήτρια. K - πυκνωτής; P - ρυθμιζόμενη παραγωγή ατμού για τις τεχνολογικές ανάγκες της βιομηχανίας. T - ρυθμιζόμενη εξαγωγή θερμότητας για θέρμανση. TP - καταναλωτής θερμότητας. ΑΠΟ - θερμαντικό φορτίο. KN και PN - αντλίες συμπυκνώματος και τροφοδοσίας. LDPE και HDPE - θερμαντήρες υψηλής και χαμηλής πίεσης. D - εξαερωτήρας. PB - δεξαμενή νερού τροφοδοσίας. SP - θερμαντήρας δικτύου. CH - αντλία δικτύου.
Σχηματικό διάγραμμα ΣΗΘ
Ρύζι. 3. Σχηματικό διάγραμμα ΣΗΘ.
Σε αντίθεση με το CPP, η CHP παράγει και διανέμει στους καταναλωτές όχι μόνο ηλεκτρική, αλλά και θερμική ενέργεια με τη μορφή ζεστού νερού και ατμού.
Για την παροχή ζεστού νερού χρησιμοποιούνται θερμαντήρες δικτύου (λέβητες), στους οποίους το νερό θερμαίνεται με ατμό από την εξαγωγή θερμότητας του στροβίλου στην απαιτούμενη θερμοκρασία. Το νερό στους θερμαντήρες δικτύου ονομάζεται δίκτυο. Μετά την ψύξη στους καταναλωτές, το νερό του δικτύου αντλείται ξανά στους θερμαντήρες του δικτύου. Το συμπύκνωμα του λέβητα αντλείται στον εξαεριστή.
Ο ατμός που παρέχεται στην παραγωγή χρησιμοποιείται από τους καταναλωτές των φυτών για διάφορους σκοπούς. Η φύση αυτής της χρήσης εξαρτάται από τη δυνατότητα επιστροφής του συμπυκνώματος παραγωγής στο KA CHPP. Το συμπύκνωμα που επιστρέφεται από την παραγωγή, εάν η ποιότητά του πληροί τα πρότυπα παραγωγής, αποστέλλεται στον εξαεριστή με μια αντλία που είναι εγκατεστημένη μετά τη δεξαμενή συλλογής. Διαφορετικά, τροφοδοτείται στο WLU για κατάλληλη επεξεργασία (αφαλάτωση, αποσκλήρυνση, αφαίρεση σιδήρου κ.λπ.).
Το CHP είναι συνήθως εξοπλισμένο με διαστημόπλοιο τυμπάνων. Από αυτά τα διαστημόπλοια, ένα μικρό μέρος του νερού του λέβητα απορρίπτεται με εμφύσηση στον διαστολέα συνεχούς εκτόνωσης και στη συνέχεια μέσω του εναλλάκτη θερμότητας εκκενώνεται στην αποχέτευση. Το νερό που εκκενώνεται ονομάζεται νερό καθαρισμού. Ο ατμός που λαμβάνεται στον διαστολέα συνήθως αποστέλλεται στον εξαεριστή.
Η αρχή λειτουργίας της ΣΗΘ
Ας εξετάσουμε το βασικό τεχνολογικό σχήμα του CHPP (Εικ. 4), το οποίο χαρακτηρίζει τη σύνθεση των μερών του, τη γενική ακολουθία των τεχνολογικών διεργασιών.
Ρύζι. 4. Σχηματικό διάγραμμα της μονάδας ΣΗΘ.
Η δομή του CHPP περιλαμβάνει μια οικονομία καυσίμου (TF) και συσκευές για την προετοιμασία του πριν από την καύση (PT). Η οικονομία καυσίμου περιλαμβάνει συσκευές παραλαβής και εκφόρτωσης, μηχανισμούς μεταφοράς, αποθήκες καυσίμων, συσκευές για την προκαταρκτική προετοιμασία καυσίμου (εγκαταστάσεις σύνθλιψης).
Τα προϊόντα της καύσης καυσίμου - τα καυσαέρια αναρροφούνται από τους εξατμιστές καπνού (DS) και εκκενώνονται μέσω καμινάδων (DTR) στην ατμόσφαιρα. Το άκαυστο μέρος των στερεών καυσίμων πέφτει στον κλίβανο με τη μορφή σκωρίας (Sh) και ένα σημαντικό μέρος με τη μορφή μικρών σωματιδίων μεταφέρεται με καυσαέρια. Για την προστασία της ατμόσφαιρας από την έκλυση ιπτάμενης τέφρας, τοποθετούνται συλλέκτες τέφρας (AS) μπροστά από τους εξατμιστές καπνού. Οι σκωρίες και η τέφρα συνήθως απομακρύνονται σε χωματερές τέφρας. Ο αέρας που είναι απαραίτητος για την καύση τροφοδοτείται στο θάλαμο καύσης από ανεμιστήρες εμφύσησης. Οι εξατμίσεις καπνού, μια καμινάδα, οι ανεμιστήρες εκτόξευσης αποτελούν την εγκατάσταση βύθισης του σταθμού (TDU).
Τα τμήματα που αναφέρονται παραπάνω αποτελούν ένα από τα κύρια τεχνολογικά μονοπάτια - τη διαδρομή καυσίμου-αερίου-αέρα.
Η δεύτερη πιο σημαντική τεχνολογική διαδρομή μιας μονάδας παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας ατμοστροβίλου είναι μια μονάδα ατμού-νερού, συμπεριλαμβανομένου του τμήματος ατμού-νερού της ατμογεννήτριας, μιας θερμικής μηχανής (TD), κυρίως ενός ατμοστρόβιλου, μιας μονάδας συμπύκνωσης, συμπεριλαμβανομένου ενός συμπυκνωτή ( K) και μια αντλία συμπυκνωμάτων (KN), ένα τεχνικό σύστημα παροχής νερού (TV) με αντλίες νερού ψύξης (NOV), μονάδα επεξεργασίας νερού και τροφοδοσίας, συμπεριλαμβανομένης της επεξεργασίας νερού (VO), θερμαντήρες υψηλής και χαμηλής πίεσης (HPV και HDPE), αντλίες τροφοδοσίας (PN), καθώς και σωληνώσεις ατμού και νερού.
Στο σύστημα της διαδρομής καυσίμου-αερίου-αέρα, η χημικά δεσμευμένη ενέργεια του καυσίμου κατά την καύση στο θάλαμο καύσης απελευθερώνεται με τη μορφή θερμικής ενέργειας που μεταδίδεται με ακτινοβολία και μεταφορά μέσω των μεταλλικών τοιχωμάτων του συστήματος σωλήνων της γεννήτριας ατμού στο νερό και ατμός σχηματίζεται από το νερό. Η θερμική ενέργεια του ατμού μετατρέπεται στον στρόβιλο στην κινητική ενέργεια της ροής που μεταφέρεται στον ρότορα του στροβίλου. Η μηχανική ενέργεια περιστροφής του ρότορα του στροβίλου που συνδέεται με τον ρότορα μιας ηλεκτρικής γεννήτριας (EG) μετατρέπεται σε ενέργεια ηλεκτρικού ρεύματος, το οποίο αφαιρείται, μείον τη δική του κατανάλωση, σε έναν ηλεκτρικό καταναλωτή.
Η θερμότητα του ρευστού εργασίας που έχει δουλέψει στους στρόβιλους μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τις ανάγκες εξωτερικών καταναλωτών θερμότητας (TP).
Η κατανάλωση θερμότητας εμφανίζεται στους ακόλουθους τομείς:
1. Κατανάλωση για τεχνολογικούς σκοπούς.
2. Κατανάλωση για θέρμανση και αερισμό κατοικιών, δημόσιων και βιομηχανικών κτιρίων.
3. Κατανάλωση για άλλες οικιακές ανάγκες.
Το χρονοδιάγραμμα της τεχνολογικής κατανάλωσης θερμότητας εξαρτάται από τα χαρακτηριστικά παραγωγής, τον τρόπο λειτουργίας κ.λπ. Η εποχικότητα της κατανάλωσης σε αυτή την περίπτωση εμφανίζεται μόνο σε σχετικά σπάνιες περιπτώσεις. Στις περισσότερες βιομηχανικές επιχειρήσεις, η διαφορά μεταξύ της κατανάλωσης θερμότητας χειμώνα και καλοκαίρι για τεχνολογικούς σκοπούς είναι ασήμαντη. Μια μικρή διαφορά επιτυγχάνεται μόνο στην περίπτωση χρήσης μέρους του ατμού διεργασίας για θέρμανση, καθώς και λόγω αύξησης της απώλειας θερμότητας το χειμώνα.
Για τους καταναλωτές θερμότητας, με βάση πολυάριθμα επιχειρησιακά δεδομένα, ορίζονται ενεργειακοί δείκτες, π.χ. πρότυπα της ποσότητας θερμότητας που καταναλώνεται από διάφορους τύπους παραγωγής ανά μονάδα παραγωγής.
Η δεύτερη ομάδα καταναλωτών, που τροφοδοτείται με θερμότητα για σκοπούς θέρμανσης και αερισμού, χαρακτηρίζεται από σημαντική ομοιομορφία κατανάλωσης θερμότητας κατά τη διάρκεια της ημέρας και έντονη ανομοιομορφία κατανάλωσης θερμότητας καθ' όλη τη διάρκεια του έτους: από το μηδέν το καλοκαίρι έως το μέγιστο το χειμώνα.
Η απόδοση θερμότητας της θέρμανσης εξαρτάται άμεσα από την εξωτερική θερμοκρασία, δηλ. από κλιματικούς και μετεωρολογικούς παράγοντες.
Όταν απελευθερώνεται θερμότητα από την εγκατάσταση, ο ατμός και το ζεστό νερό που θερμαίνονται στους θερμαντήρες δικτύου με ατμό από τις εξαγωγές στροβίλων μπορούν να χρησιμεύσουν ως φορείς θερμότητας. Το ζήτημα της επιλογής ενός ή άλλου ψυκτικού και των παραμέτρων του αποφασίζεται με βάση τις απαιτήσεις της τεχνολογίας παραγωγής. Σε ορισμένες περιπτώσεις, ο ατμός χαμηλής πίεσης που χρησιμοποιείται στην παραγωγή (για παράδειγμα, μετά από σφυριά ατμού) χρησιμοποιείται για σκοπούς θέρμανσης και αερισμού. Μερικές φορές χρησιμοποιείται ατμός για τη θέρμανση βιομηχανικών κτιρίων προκειμένου να αποφευχθεί η εγκατάσταση ξεχωριστού συστήματος θέρμανσης ζεστού νερού.
Η απελευθέρωση ατμού στο πλάι για λόγους θέρμανσης είναι σαφώς ακατάλληλη, καθώς οι ανάγκες θέρμανσης μπορούν εύκολα να ικανοποιηθούν με ζεστό νερό, αφήνοντας όλο το συμπύκνωμα ατμού θέρμανσης στο σταθμό.
Η απελευθέρωση ζεστού νερού για τεχνολογικούς σκοπούς είναι σχετικά σπάνια. Οι καταναλωτές ζεστού νερού είναι μόνο βιομηχανίες που το χρησιμοποιούν για ζεστό πλύσιμο και άλλες παρόμοιες διαδικασίες και το μολυσμένο νερό δεν επιστρέφεται πλέον στον σταθμό.
Το ζεστό νερό που παρέχεται για σκοπούς θέρμανσης και αερισμού θερμαίνεται στο σταθμό σε θερμαντήρες δικτύου με ατμό από ρυθμιζόμενη πίεση εξαγωγής 1,17-2,45 bar. Σε αυτή την πίεση, το νερό θερμαίνεται σε θερμοκρασία 100-120°C.
Ωστόσο, σε χαμηλές εξωτερικές θερμοκρασίες, η απελευθέρωση μεγάλων ποσοτήτων θερμότητας σε μια τέτοια θερμοκρασία νερού καθίσταται μη πρακτική, καθώς η ποσότητα του νερού που κυκλοφορεί στο δίκτυο και, κατά συνέπεια, η κατανάλωση ενέργειας για την άντλησή του αυξάνεται αισθητά. Επομένως, εκτός από τους κύριους θερμαντήρες που τροφοδοτούνται με ατμό ελεγχόμενης εξαγωγής, εγκαθίστανται θερμαντήρες κορυφής, στους οποίους τροφοδοτείται ατμός θέρμανσης με πίεση 5,85-7,85 bar από εξαγωγή υψηλότερης πίεσης ή απευθείας από τους λέβητες μέσω μονάδας μείωσης-ψύξης .
Όσο υψηλότερη είναι η αρχική θερμοκρασία του νερού, τόσο χαμηλότερη είναι η κατανάλωση ενέργειας για την κίνηση των αντλιών δικτύου, καθώς και η διάμετρος των σωλήνων θερμότητας. Επί του παρόντος, στους θερμαντήρες αιχμής, το νερό θερμαίνεται συχνότερα σε θερμοκρασία 150 °C από τον καταναλωτή· με αμιγώς θερμαντικό φορτίο, συνήθως έχει θερμοκρασία περίπου 70 °C.
1.4. Κατανάλωση θερμότητας και απόδοση ΣΗΘ
Οι σταθμοί συνδυασμένης θερμότητας και ηλεκτροπαραγωγής απελευθερώνουν ηλεκτρισμό και θερμότητα στους καταναλωτές με ατμό που έχει εξαντληθεί στον στρόβιλο. Στη Σοβιετική Ένωση, συνηθίζεται να κατανέμεται το κόστος θερμότητας και καυσίμου μεταξύ αυτών των δύο τύπων ενέργειας:
2) για την παραγωγή και την απελευθέρωση θερμότητας:
 ,
| (3.3) | |
 ,
| (3.3a) |
όπου 
- κατανάλωση θερμότητας για εξωτερικό καταναλωτή. - παροχή θερμότητας στον καταναλωτή· η t είναι η απόδοση της παροχής θερμότητας από μια μονάδα στροβίλου, λαμβάνοντας υπόψη τις απώλειες θερμότητας κατά την απελευθέρωσή της (σε θερμαντήρες δικτύου, αγωγούς ατμού κ.λπ.). η t = 0,98¸0,99.
Συνολική κατανάλωση θερμότητας για τη μονάδα στροβίλου QΤο tu αποτελείται από το θερμικό ισοδύναμο της εσωτερικής ισχύος του στροβίλου 3600 N i, κατανάλωση θερμότητας για εξωτερικό καταναλωτή Q t και απώλεια θερμότητας στον συμπυκνωτή του στροβίλου Qι. Η γενική εξίσωση για το ισοζύγιο θερμότητας μιας μονάδας στροβίλου συμπαραγωγής έχει τη μορφή
Για τη ΣΗΘ στο σύνολό της, λαμβάνοντας υπόψη την απόδοση του λέβητα ατμού η p.k και αποτελεσματικότητα μεταφοράς θερμότητας η tr παίρνουμε:
 ;
| (3.6) | |
 .
| (3.6a) |
Η αξία καθορίζεται βασικά από την τιμή αξία-αξία.
Η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας με τη χρήση απορριπτόμενης θερμότητας αυξάνει σημαντικά την απόδοση της παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας σε ΣΗΘ σε σύγκριση με τους CPP και οδηγεί σε σημαντική εξοικονόμηση καυσίμων στη χώρα.
Συμπέρασμα πρώτο μέρος
Έτσι, ο σταθμός συνδυασμένης παραγωγής θερμότητας και ηλεκτροπαραγωγής δεν αποτελεί πηγή ρύπανσης μεγάλης κλίμακας της περιοχής τοποθεσίας. Ο τεχνικά και οικονομικά δικαιολογημένος σχεδιασμός παραγωγής σε ΣΗΘ επιτρέπει την επίτευξη της υψηλότερης λειτουργικής απόδοσης με το χαμηλότερο κόστος από όλους τους τύπους πόρων παραγωγής, αφού στα ΣΗΘ, η θερμότητα του «δαπανημένου» ατμού στις τουρμπίνες χρησιμοποιείται για τις ανάγκες παραγωγής, θέρμανσης και παροχή ζεστού νερού
ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΡΩΣΙΚΩΝ CHPPS ΜΕ ΕΞΩΤΕΡΙΚΟΥΣ
Οι μεγαλύτερες χώρες παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας στον κόσμο είναι οι Ηνωμένες Πολιτείες, η Κίνα, που παράγουν το 20% της παγκόσμιας παραγωγής και η Ιαπωνία, η Ρωσία και η Ινδία, που είναι 4 φορές κατώτερες από αυτές.
Κίνα
Η κατανάλωση ενέργειας της Κίνας έως το 2030, σύμφωνα με την πρόβλεψη της ExxonMobil, θα υπερδιπλασιαστεί. Σε γενικές γραμμές, το μερίδιο της Κίνας αυτή τη στιγμή θα αντιπροσωπεύει περίπου το 1/3 της παγκόσμιας αύξησης της ζήτησης ηλεκτρικής ενέργειας. Αυτή η δυναμική, σύμφωνα με την ExxonMobil, είναι θεμελιωδώς διαφορετική από την κατάσταση στις ΗΠΑ, όπου η πρόβλεψη για την ανάπτυξη της ζήτησης είναι πολύ μέτρια.
Επί του παρόντος, η δομή των παραγωγικών δυνατοτήτων της Κίνας έχει ως εξής. Περίπου το 80% της ηλεκτρικής ενέργειας που παράγεται στην Κίνα παρέχεται από θερμοηλεκτρικούς σταθμούς με καύση άνθρακα, γεγονός που συνδέεται με την παρουσία μεγάλων κοιτασμάτων άνθρακα στη χώρα. Το 15% παρέχεται από τους υδροηλεκτρικούς σταθμούς, το 2% από τους πυρηνικούς σταθμούς και το 1% ο καθένας από τους σταθμούς μαζούτ, φυσικού αερίου και άλλους σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής (αιολικά κ.λπ.). Όσον αφορά τις προβλέψεις, στο εγγύς μέλλον (2020) ο ρόλος του άνθρακα στον κινεζικό ενεργειακό τομέα θα παραμείνει κυρίαρχος, αλλά το μερίδιο της πυρηνικής ενέργειας (έως 13%) και το μερίδιο του φυσικού αερίου (έως 7%)1 θα αυξηθεί σημαντικά, η χρήση των οποίων θα βελτιώσει σημαντικά την περιβαλλοντική κατάσταση στις ταχέως αναπτυσσόμενες πόλεις της Κίνας.
Ιαπωνία
Η συνολική εγκατεστημένη ισχύς των σταθμών παραγωγής ενέργειας στην Ιαπωνία φτάνει τα 241,5 εκατομμύρια kW. Από αυτούς, το 60% είναι θερμοηλεκτρικοί σταθμοί (συμπεριλαμβανομένων των θερμοηλεκτρικών σταθμών που λειτουργούν με φυσικό αέριο - 25%, μαζούτ - 19%, άνθρακας - 16%). Οι πυρηνικοί σταθμοί αντιπροσωπεύουν το 20%, οι υδροηλεκτρικοί σταθμοί το 19% της συνολικής ισχύος παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Στην Ιαπωνία, υπάρχουν 55 θερμοηλεκτρικοί σταθμοί με εγκατεστημένη ισχύ άνω του 1 εκατομμυρίου kW. Τα μεγαλύτερα από αυτά είναι το αέριο: Kawagoe(Chubu Electric) - 4,8 εκατομμύρια kW, Χιγκάσι(Tohoku Electric) - 4,6 εκατομμύρια kW, Kashima με καύση πετρελαίου (Tokyo Electric) - 4,4 εκατομμύρια kW και Hekinan (Chubu Electric) με καύση άνθρακα - 4,1 εκατομμύρια kW.
Πίνακας 1 - Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας σε θερμοηλεκτρικούς σταθμούς σύμφωνα με το IEEJ-Institute of Energy Economics, Japan (Institute of Energy Economics, Japan)
Ινδία
Περίπου το 70% της ηλεκτρικής ενέργειας που καταναλώνεται στην Ινδία παράγεται από θερμοηλεκτρικούς σταθμούς. Το πρόγραμμα ηλεκτροδότησης που υιοθέτησαν οι αρχές της χώρας έχει μετατρέψει την Ινδία σε μια από τις πιο ελκυστικές αγορές για επενδύσεις και προώθηση υπηρεσιών μηχανικής. Τα τελευταία χρόνια, η δημοκρατία έχει λάβει συνεπή βήματα για τη δημιουργία μιας πλήρους και αξιόπιστης βιομηχανίας ηλεκτρικής ενέργειας. Η εμπειρία της Ινδίας είναι αξιοσημείωτη για το γεγονός ότι σε μια χώρα που υποφέρει από έλλειψη πρώτων υλών υδρογονανθράκων, επιδιώκεται ενεργά η ανάπτυξη εναλλακτικών πηγών ενέργειας. Ένα χαρακτηριστικό της κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας στην Ινδία, όπως σημειώνεται από οικονομολόγους της Παγκόσμιας Τράπεζας, είναι ότι η αύξηση της κατανάλωσης των νοικοκυριών περιορίζεται σοβαρά από την έλλειψη πρόσβασης σε ηλεκτρική ενέργεια για σχεδόν το 40% των κατοίκων (σύμφωνα με άλλες πηγές, η πρόσβαση στην ηλεκτρική ενέργεια είναι περιορισμένη για 43 % των κατοίκων των πόλεων και 55% των κατοίκων της υπαίθρου). Μια άλλη ασθένεια της τοπικής βιομηχανίας ηλεκτρικής ενέργειας είναι η αναξιοπιστία των προμηθειών. Οι διακοπές ρεύματος είναι συχνή κατάσταση ακόμη και σε μεγάλες χρονιές και βιομηχανικά κέντρα της χώρας.
Σύμφωνα με τον Διεθνή Οργανισμό Ενέργειας, δεδομένων της τρέχουσας οικονομικής πραγματικότητας, η Ινδία είναι μια από τις λίγες χώρες όπου αναμένεται σταθερή αύξηση της κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας στο άμεσο μέλλον. Η οικονομία αυτής της χώρας, δεύτερης στον κόσμο σε πληθυσμό, είναι από τις ταχύτερα αναπτυσσόμενες. Τις τελευταίες δύο δεκαετίες, η μέση ετήσια αύξηση του ΑΕΠ ήταν 5,5%. Το οικονομικό έτος 2007/08, σύμφωνα με τον Κεντρικό Στατιστικό Οργανισμό της Ινδίας, το ΑΕΠ έφτασε τα 1.059,9 δισεκατομμύρια δολάρια, καθιστώντας τη χώρα τη 12η μεγαλύτερη οικονομία στον κόσμο. Στη δομή του ΑΕΠ κυριαρχούν οι υπηρεσίες (55,9%) και ακολουθούν η βιομηχανία (26,6%) και η γεωργία (17,5%). Παράλληλα, σύμφωνα με ανεπίσημα στοιχεία, φέτος τον Ιούλιο σημειώθηκε στη χώρα ένα είδος ρεκόρ πενταετίας - η ζήτηση για ηλεκτρική ενέργεια ξεπέρασε την προσφορά κατά 13,8%.
Περισσότερο από το 50% της ηλεκτρικής ενέργειας της Ινδίας παράγεται από θερμοηλεκτρικούς σταθμούς με καύση άνθρακα. Η Ινδία είναι και ο τρίτος μεγαλύτερος παραγωγός άνθρακα στον κόσμο και ο τρίτος μεγαλύτερος καταναλωτής αυτού του πόρου στον κόσμο, ενώ παραμένει καθαρός εξαγωγέας άνθρακα. Αυτό το είδος καυσίμου παραμένει το πιο σημαντικό και οικονομικότερο για την ενεργειακή βιομηχανία της Ινδίας, όπου έως και το ένα τέταρτο του πληθυσμού ζει κάτω από το όριο της φτώχειας.
Μεγάλη Βρετανία
Σήμερα στο Ηνωμένο Βασίλειο, οι σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής με καύση άνθρακα παράγουν περίπου το ένα τρίτο της ηλεκτρικής ενέργειας που χρειάζεται η χώρα. Τέτοιοι σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής εκπέμπουν εκατομμύρια τόνους αερίων θερμοκηπίου και σωματιδιακά τοξικά σωματίδια στην ατμόσφαιρα, έτσι οι περιβαλλοντολόγοι προτρέπουν συνεχώς την κυβέρνηση να κλείσει αμέσως αυτούς τους σταθμούς παραγωγής ενέργειας. Αλλά το πρόβλημα είναι ότι δεν υπάρχει τίποτα που να αναπληρώνει αυτό το μέρος της ηλεκτρικής ενέργειας που παράγεται από τους θερμοηλεκτρικούς σταθμούς.
Συμπέρασμα για το δεύτερο μέρος
Έτσι, η Ρωσία είναι κατώτερη από τις μεγαλύτερες χώρες παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας στον κόσμο, τις Ηνωμένες Πολιτείες και την Κίνα, που παράγουν το 20% της παγκόσμιας παραγωγής η καθεμία, και βρίσκεται στο ίδιο επίπεδο με την Ιαπωνία και την Ινδία.
ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑ
Αυτό το δοκίμιο περιγράφει τους τύπους σταθμών συνδυασμένης παραγωγής θερμότητας και ηλεκτροπαραγωγής. Εξετάζονται το σχηματικό διάγραμμα, ο σκοπός των στοιχείων της δομής και η περιγραφή της εργασίας τους. Έχει προσδιοριστεί η κύρια απόδοση του σταθμού.
©2015-2019 ιστότοπος
Όλα τα δικαιώματα ανήκουν στους δημιουργούς τους. Αυτός ο ιστότοπος δεν διεκδικεί την πνευματική ιδιοκτησία, αλλά παρέχει δωρεάν χρήση.
Ημερομηνία δημιουργίας σελίδας: 08-08-2016
Ο εφοδιασμός του πληθυσμού με θερμότητα και ηλεκτρισμό είναι ένα από τα κύρια καθήκοντα του κράτους. Επιπλέον, χωρίς την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, είναι αδύνατο να φανταστεί κανείς μια ανεπτυγμένη μεταποιητική και μεταποιητική βιομηχανία, χωρίς την οποία δεν μπορεί να υπάρξει κατ' αρχήν η οικονομία της χώρας.
Ένας από τους τρόπους επίλυσης του προβλήματος της έλλειψης ενέργειας είναι η κατασκευή θερμοηλεκτρικού σταθμού. Η αποκωδικοποίηση αυτού του όρου είναι αρκετά απλή: πρόκειται για τη λεγόμενη μονάδα συνδυασμένης παραγωγής θερμότητας και παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, η οποία είναι ένας από τους πιο συνηθισμένους τύπους θερμοηλεκτρικών σταθμών. Στη χώρα μας είναι πολύ διαδεδομένα, καθώς λειτουργούν με οργανικά ορυκτά καύσιμα (κάρβουνο), τα χαρακτηριστικά των οποίων υπόκεινται σε πολύ μέτριες απαιτήσεις.
Ιδιαιτερότητες
Αυτό είναι το CHP. Η αποκρυπτογράφηση της έννοιας είναι ήδη γνωστή σε εσάς. Ποια είναι όμως τα χαρακτηριστικά αυτού του τύπου σταθμών παραγωγής ενέργειας; Άλλωστε δεν είναι τυχαίο που ξεχωρίζουν σε ξεχωριστή κατηγορία!;
Το γεγονός είναι ότι παράγουν όχι μόνο ηλεκτρική ενέργεια, αλλά και θερμότητα, η οποία παρέχεται στους καταναλωτές με τη μορφή ζεστού νερού και ατμού. Να σημειωθεί ότι ο ηλεκτρισμός είναι υποπροϊόν, αφού ο ατμός που τροφοδοτείται στα συστήματα θέρμανσης περιστρέφει πρώτα τους στρόβιλους των γεννητριών. Ο συνδυασμός δύο επιχειρήσεων (λεβητοστάσιο και εργοστάσιο παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας) είναι καλός γιατί είναι δυνατό να μειωθεί σημαντικά η κατανάλωση καυσίμου.
Ωστόσο, αυτό οδηγεί επίσης σε μια μάλλον ασήμαντη «περιοχή διανομής» της CHP. Η αποκωδικοποίηση είναι απλή: δεδομένου ότι δεν παρέχεται μόνο ηλεκτρισμός από τον σταθμό, ο οποίος μπορεί να μεταφερθεί χιλιάδες χιλιόμετρα με ελάχιστες απώλειες, αλλά και ένα θερμαινόμενο ψυκτικό, δεν μπορούν να εντοπιστούν σε σημαντική απόσταση από τον οικισμό. Δεν αποτελεί έκπληξη το γεγονός ότι σχεδόν όλοι οι θερμοηλεκτρικοί σταθμοί είναι χτισμένοι σε άμεση γειτνίαση με τις πόλεις, τους κατοίκους των οποίων θερμαίνουν και φωτίζουν.
Οικολογική σημασία
Λόγω του γεγονότος ότι κατά την κατασκευή ενός τέτοιου σταθμού ηλεκτροπαραγωγής είναι δυνατό να απαλλαγούμε από πολλά παλιά λεβητοστάσια της πόλης, τα οποία παίζουν εξαιρετικά αρνητικό ρόλο στην οικολογική κατάσταση της περιοχής (τεράστια ποσότητα αιθάλης), η καθαρότητα του αέρα στην πόλη μπορεί μερικές φορές να αυξηθεί κατά μια τάξη μεγέθους. Επιπλέον, οι νέοι θερμοηλεκτρικοί σταθμοί καθιστούν δυνατή την εξάλειψη των σωρών σκουπιδιών στις χωματερές της πόλης.
Ο πιο πρόσφατος εξοπλισμός καθαρισμού σάς επιτρέπει να καθαρίζετε αποτελεσματικά τις εκπομπές και η ενεργειακή απόδοση μιας τέτοιας λύσης αποδεικνύεται εξαιρετικά υψηλή. Έτσι, η απελευθέρωση ενέργειας από την καύση ενός τόνου λαδιού είναι ίδια με τον όγκο του, ο οποίος απελευθερώνεται κατά την ανακύκλωση δύο τόνων πλαστικού. Και αυτό το «καλό» θα είναι αρκετό για τις επόμενες δεκαετίες!
Τις περισσότερες φορές, η κατασκευή ενός ΣΗΘ περιλαμβάνει τη χρήση ορυκτών καυσίμων, όπως έχουμε ήδη συζητήσει παραπάνω. Ωστόσο, τα τελευταία χρόνια, σχεδιάζεται να δημιουργηθεί το οποίο θα τοποθετηθεί στις συνθήκες δυσπρόσιτων περιοχών του Άπω Βορρά. Δεδομένου ότι η παροχή καυσίμων εκεί είναι εξαιρετικά δύσκολη, η πυρηνική ενέργεια είναι η μόνη αξιόπιστη και μόνιμη πηγή ενέργειας.
Πως ειναι ακριβώς?
Υπάρχουν θερμοηλεκτρικοί σταθμοί (φωτογραφίες των οποίων υπάρχουν στο άρθρο) βιομηχανικοί και «οικιακόι», θέρμανσης. Όπως υποδηλώνει το όνομα, οι βιομηχανικοί σταθμοί παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας παρέχουν ηλεκτρική ενέργεια και θερμότητα σε μεγάλες βιομηχανικές επιχειρήσεις.
Συχνά κατασκευάζονται στο στάδιο της κατασκευής του εργοστασίου, συνθέτοντας μια ενιαία υποδομή με αυτό. Αντίστοιχα, «εγχώριες» ποικιλίες κατασκευάζονται κοντά στις συνοικίες ύπνου της πόλης. Στη βιομηχανία μεταδίδεται με τη μορφή ζεστού ατμού (όχι περισσότερο από 4-5 km), στην περίπτωση θέρμανσης - με ζεστό νερό (20-30 km).
Πληροφορίες για τον εξοπλισμό του σταθμού
Ο κύριος εξοπλισμός αυτών των επιχειρήσεων είναι μονάδες στροβίλων που μετατρέπουν τη μηχανική ενέργεια σε ηλεκτρική ενέργεια και λέβητες υπεύθυνοι για την παραγωγή ατμού, ο οποίος περιστρέφει τους σφόνδυλους των γεννητριών. Η μονάδα στροβίλου περιλαμβάνει τόσο τον ίδιο τον στρόβιλο όσο και τη σύγχρονη γεννήτρια. Σωλήνες με αντίθλιψη 0,7–1,5 MN/m2 εγκαθίστανται σε εκείνες τις μονάδες ΣΗΘ που τροφοδοτούν βιομηχανικές εγκαταστάσεις με θερμότητα και ενέργεια. Μοντέλα με πίεση 0,05-0,25 MN/m2 χρησιμεύουν για την παροχή οικιακών καταναλωτών.
Θέματα αποτελεσματικότητας
Καταρχήν, όλη η παραγόμενη θερμότητα μπορεί να χρησιμοποιηθεί πλήρως. Αυτή είναι ακριβώς η ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας που παράγεται στο ΣΗΘ (η αποκωδικοποίηση αυτού του όρου γνωρίζετε ήδη) εξαρτάται άμεσα από το θερμικό φορτίο. Με απλά λόγια, την άνοιξη και το καλοκαίρι, η παραγωγή του μειώνεται σχεδόν στο μηδέν. Έτσι, οι εγκαταστάσεις αντιπίεσης χρησιμοποιούνται μόνο για την τροφοδοσία βιομηχανικών δυνατοτήτων, στις οποίες η τιμή κατανάλωσης είναι λίγο-πολύ ομοιόμορφη καθ' όλη τη διάρκεια της περιόδου.
Μονάδες συμπύκνωσης
Σε αυτή την περίπτωση, μόνο ο λεγόμενος «ατμός επιλογής» χρησιμοποιείται για την παροχή θερμότητας στους καταναλωτές και όλη η υπόλοιπη θερμότητα συχνά απλώς χάνεται, διαχέεται στο περιβάλλον. Προκειμένου να μειωθούν οι απώλειες ενέργειας, τέτοιες μονάδες ΣΗΘ πρέπει να λειτουργούν με ελάχιστη απόδοση θερμότητας στη μονάδα συμπύκνωσης.
Ωστόσο, από την εποχή της ΕΣΣΔ, έχουν κατασκευαστεί τέτοιες μονάδες στις οποίες παρέχεται δομικά η υβριδική λειτουργία: μπορούν να λειτουργήσουν ως συμβατικές μονάδες ΣΗΘ συμπύκνωσης, αλλά η γεννήτρια στροβίλων τους επιτρέπει πλήρως τη λειτουργία σε λειτουργία αντίθλιψης.
Καθολικές ποικιλίες
Δεν προκαλεί έκπληξη το γεγονός ότι οι εγκαταστάσεις με συμπύκνωση ατμού έχουν λάβει τη μέγιστη κατανομή λόγω της ευελιξίας τους. Έτσι, μόνο αυτοί καθιστούν δυνατή τη σχεδόν ανεξάρτητα ρύθμιση του ηλεκτρικού και θερμικού φορτίου. Ακόμη και αν δεν αναμένεται καθόλου θερμικό φορτίο (σε περίπτωση ιδιαίτερα ζεστού καλοκαιριού), ο πληθυσμός θα τροφοδοτείται με ηλεκτρισμό σύμφωνα με το προηγούμενο χρονοδιάγραμμα (Δυτική CHPP στην Αγία Πετρούπολη).
«Θερμικοί» τύποι ΣΗΘ
Όπως ήδη καταλαβαίνετε, η παραγωγή θερμότητας σε τέτοιους σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής είναι εξαιρετικά άνιση καθ' όλη τη διάρκεια του έτους. Στην ιδανική περίπτωση, περίπου το 50% του ζεστού νερού ή του ατμού χρησιμοποιείται για τη θέρμανση των καταναλωτών και το υπόλοιπο ψυκτικό χρησιμοποιείται για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Έτσι λειτουργεί το Yugo-Zapadnaya CHP στη βόρεια πρωτεύουσα.
Η απελευθέρωση θερμότητας στις περισσότερες περιπτώσεις πραγματοποιείται σύμφωνα με δύο σχήματα. Εάν χρησιμοποιείται ανοιχτή έκδοση, τότε ο ζεστός ατμός από τις τουρμπίνες πηγαίνει απευθείας στους καταναλωτές. Εάν επιλέχθηκε ένα κλειστό σχήμα λειτουργίας, το ψυκτικό υγρό παρέχεται αφού περάσει από τους εναλλάκτες θερμότητας. Η επιλογή του σχήματος καθορίζεται με βάση πολλούς παράγοντες. Καταρχήν λαμβάνεται υπόψη η απόσταση από το αντικείμενο που παρέχεται με θέρμανση και ηλεκτρισμό, ο πληθυσμός και η εποχή. Έτσι, το Yugo-Zapadnaya CHPP στην Αγία Πετρούπολη λειτουργεί σύμφωνα με κλειστό σχήμα, καθώς παρέχει μεγαλύτερη απόδοση.
Χαρακτηριστικά του χρησιμοποιούμενου καυσίμου
Μπορεί να χρησιμοποιηθεί στερεά, υγρά και Δεδομένου ότι οι θερμοηλεκτρικοί σταθμοί χτίζονται συχνά σε κοντινή απόσταση από μεγάλους οικισμούς και πόλεις, είναι συχνά απαραίτητο να χρησιμοποιηθούν αρκετά πολύτιμα είδη του, φυσικό αέριο και μαζούτ. Η χρήση άνθρακα και σκουπιδιών ως τέτοια στη χώρα μας είναι αρκετά περιορισμένη, καθώς δεν διαθέτουν όλοι οι σταθμοί σύγχρονο αποτελεσματικό εξοπλισμό καθαρισμού αέρα.
Για τον καθαρισμό των καυσαερίων των εγκαταστάσεων χρησιμοποιούνται ειδικές παγίδες σωματιδίων. Για να διασκορπίσουν τα στερεά σωματίδια σε αρκετά υψηλά στρώματα της ατμόσφαιρας, κατασκευάζουν σωλήνες ύψους 200-250 μέτρων. Κατά κανόνα, όλοι οι σταθμοί συνδυασμένης παραγωγής θερμότητας και ηλεκτροπαραγωγής (CHP) βρίσκονται σε αρκετά μεγάλη απόσταση από πηγές ύδρευσης (ποτάμια και ταμιευτήρες). Ως εκ τούτου, χρησιμοποιούνται τεχνητά συστήματα, τα οποία περιλαμβάνουν πύργους ψύξης. Η άμεση παροχή νερού είναι εξαιρετικά σπάνια, σε πολύ συγκεκριμένες συνθήκες.
Χαρακτηριστικά πρατηρίων καυσίμων
Οι θερμοηλεκτρικοί σταθμοί που λειτουργούν με φυσικό αέριο ξεχωρίζουν. Η παροχή θερμότητας στους καταναλωτές πραγματοποιείται όχι μόνο λόγω της ενέργειας που παράγεται κατά την καύση, αλλά και από την αξιοποίηση της θερμότητας των αερίων που σχηματίζονται σε αυτή την περίπτωση. Η απόδοση τέτοιων εγκαταστάσεων είναι εξαιρετικά υψηλή. Σε ορισμένες περιπτώσεις, οι πυρηνικοί σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν ως ΣΗΘ. Αυτό είναι ιδιαίτερα κοινό σε ορισμένες αραβικές χώρες.
Εκεί, αυτοί οι σταθμοί παίζουν δύο ρόλους ταυτόχρονα: παρέχουν στον πληθυσμό ρεύμα και τεχνικό νερό, καθώς εκτελούν ταυτόχρονα τις λειτουργίες. Τώρα ας δούμε τους κύριους θερμοηλεκτρικούς σταθμούς στη χώρα μας και τις γειτονικές χώρες.
Yugo-Zapadnaya, Αγία Πετρούπολη
Στη χώρα μας φημίζεται το Zapadnaya CHPP που βρίσκεται στην Αγία Πετρούπολη. Εγγεγραμμένος ως OAO Yugo-Zapadnaya CHPP. Η κατασκευή αυτής της σύγχρονης εγκατάστασης επιδίωξε πολλές λειτουργίες ταυτόχρονα:
- Αποζημίωση για τη σοβαρή έλλειψη θερμικής ενέργειας, που απέτρεψε την εντατικοποίηση του προγράμματος κατασκευής κατοικιών.
- Βελτίωση της αξιοπιστίας και της ενεργειακής απόδοσης του συστήματος της πόλης στο σύνολό του, αφού η Αγία Πετρούπολη είχε προβλήματα με αυτή την πτυχή. Η CHP επέτρεψε να λύσει εν μέρει αυτό το πρόβλημα.
Αλλά αυτός ο σταθμός είναι επίσης γνωστός ως ένας από τους πρώτους στη Ρωσία που πληρούν τις πιο αυστηρές περιβαλλοντικές απαιτήσεις. Η κυβέρνηση της πόλης διέθεσε μια έκταση άνω των 20 εκταρίων για τη νέα επιχείρηση. Το γεγονός είναι ότι μια αποθεματική περιοχή που έμεινε από την περιοχή Kirovsky διατέθηκε για κατασκευή. Σε αυτά τα μέρη υπήρχε ένας παλιός συλλέκτης τέφρας από το CHPP-14, και ως εκ τούτου η περιοχή δεν ήταν κατάλληλη για κατασκευή κατοικιών, αλλά ήταν εξαιρετικά καλά τοποθετημένη.
Η εκτόξευση έγινε στα τέλη του 2010 και σχεδόν ολόκληρη η ηγεσία της πόλης ήταν παρούσα στην τελετή. Τέθηκαν σε λειτουργία δύο νεότερες αυτόματες μονάδες λεβήτων.
Μουρμάνσκ
Η πόλη του Μούρμανσκ είναι γνωστή ως η βάση του στόλου μας στη Βαλτική Θάλασσα. Χαρακτηρίζεται όμως και από την εξαιρετική βαρύτητα των κλιματικών συνθηκών, που επιβάλλει ορισμένες απαιτήσεις στο ενεργειακό του σύστημα. Δεν προκαλεί έκπληξη το γεγονός ότι το CHPP του Murmansk είναι από πολλές απόψεις μια εντελώς μοναδική τεχνική εγκατάσταση, ακόμη και σε εθνική κλίμακα.
Τέθηκε σε λειτουργία το 1934 και έκτοτε συνεχίζει να προμηθεύει τακτικά τους κατοίκους της πόλης με θέρμανση και ηλεκτρισμό. Ωστόσο, τα πρώτα πέντε χρόνια, η ΣΗΘ της Murmanskaya ήταν μια συνηθισμένη μονάδα παραγωγής ενέργειας. Τα πρώτα 1150 μέτρα της κεντρικής θέρμανσης τοποθετήθηκαν μόλις το 1939. Το θέμα είναι ο εγκαινιασμένος υδροηλεκτρικός σταθμός Nizhne-Tulomskaya, ο οποίος κάλυπτε σχεδόν πλήρως τις ανάγκες της πόλης για ηλεκτρική ενέργεια και επομένως κατέστη δυνατή η απελευθέρωση μέρους της παραγωγής θερμότητας για τη θέρμανση των κατοικιών της πόλης.
Ο σταθμός χαρακτηρίζεται από το γεγονός ότι λειτουργεί σε ισορροπημένη λειτουργία καθ' όλη τη διάρκεια του έτους, αφού η θερμική και «ενεργειακή» του έξοδος είναι περίπου ίσες. Ωστόσο, κατά τη διάρκεια της πολικής νύχτας, ο θερμοηλεκτρικός σταθμός σε ορισμένες στιγμές αιχμής αρχίζει να χρησιμοποιεί το μεγαλύτερο μέρος του καυσίμου ειδικά για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας.
Σταθμός Novopolotsk, Λευκορωσία
Ο σχεδιασμός και η κατασκευή αυτής της εγκατάστασης ξεκίνησε τον Αύγουστο του 1957. Το νέο Novopolotsk CHPP έπρεπε να λύσει το πρόβλημα όχι μόνο τροφοδοσίας της πόλης με θερμότητα, αλλά και παροχής ηλεκτρικής ενέργειας σε ένα διυλιστήριο πετρελαίου υπό κατασκευή στην ίδια περιοχή. Τον Μάρτιο του 1958 το έργο τελικά υπογράφηκε, εγκρίθηκε και εγκρίθηκε.
Το πρώτο στάδιο τέθηκε σε λειτουργία το 1966. Το δεύτερο κυκλοφόρησε το 1977. Ταυτόχρονα, το Novopolotsk CHPP εκσυγχρονίστηκε για πρώτη φορά, η μέγιστη ισχύς του αυξήθηκε στα 505 MW και λίγο αργότερα τοποθετήθηκε το τρίτο στάδιο κατασκευής, που ολοκληρώθηκε το 1982. Το 1994, ο σταθμός μετατράπηκε σε υγροποιημένο φυσικό αέριο.
Μέχρι σήμερα, περίπου 50 εκατομμύρια δολάρια έχουν ήδη επενδυθεί στον εκσυγχρονισμό της επιχείρησης. Χάρη σε μια τέτοια εντυπωσιακή ένεση μετρητών, η επιχείρηση όχι μόνο μετατράπηκε πλήρως σε φυσικό αέριο, αλλά έλαβε επίσης μια τεράστια ποσότητα εντελώς νέου εξοπλισμού, που θα επιτρέψει στον σταθμό να εξυπηρετεί για τις επόμενες δεκαετίες.
συμπεράσματα
Παραδόξως, αλλά σήμερα είναι οι ξεπερασμένοι ΣΗΘ αυτοί που είναι πραγματικά καθολικοί και πολλά υποσχόμενοι σταθμοί. Με τη χρήση σύγχρονων εξουδετερωτών και φίλτρων είναι δυνατή η θέρμανση του νερού καίγοντας σχεδόν όλα τα σκουπίδια που παράγει ο οικισμός. Αυτό επιτυγχάνει ένα τριπλό όφελος:
- Οι χωματερές εκφορτώνονται και εκκαθαρίζονται.
- Η πόλη λαμβάνει φθηνό ρεύμα.
- Το πρόβλημα με τη θέρμανση λύθηκε.
Επιπλέον, σε παράκτιες περιοχές είναι αρκετά πιθανό να κατασκευαστούν θερμοηλεκτρικοί σταθμοί, οι οποίοι θα είναι ταυτόχρονα μονάδες αφαλάτωσης θαλασσινού νερού. Ένα τέτοιο υγρό είναι αρκετά κατάλληλο για άρδευση, για κτηνοτροφικά συγκροτήματα και βιομηχανικές επιχειρήσεις. Με μια λέξη, η πραγματική τεχνολογία του μέλλοντος!
Ο σύγχρονος κόσμος απαιτεί τεράστια ποσότητα ενέργειας (ηλεκτρική και θερμική), η οποία παράγεται σε σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής διαφόρων τύπων.
Ο άνθρωπος έχει μάθει πώς να εξάγει ενέργεια από διάφορες πηγές (υδρογονανθρακικά καύσιμα, πυρηνικοί πόροι, νερό που πέφτει, άνεμος κ.λπ.) Ωστόσο, μέχρι σήμερα, οι θερμικοί και πυρηνικοί σταθμοί παραμένουν οι πιο δημοφιλείς και αποδοτικοί, κάτι που θα συζητηθεί.
Τι είναι ένας πυρηνικός σταθμός;
Ένας πυρηνικός σταθμός ηλεκτροπαραγωγής (NPP) είναι μια εγκατάσταση που χρησιμοποιεί την αντίδραση διάσπασης του πυρηνικού καυσίμου για την παραγωγή ενέργειας.
Προσπάθειες χρήσης μιας ελεγχόμενης (δηλαδή, ελεγχόμενης, προβλέψιμης) πυρηνικής αντίδρασης για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας έγιναν από Σοβιετικούς και Αμερικανούς επιστήμονες ταυτόχρονα - τη δεκαετία του '40 του περασμένου αιώνα. Στη δεκαετία του 1950, το «ειρηνικό άτομο» έγινε πραγματικότητα και σε πολλές χώρες του κόσμου άρχισαν να κατασκευάζουν πυρηνικούς σταθμούς.
Ο κεντρικός κόμβος οποιουδήποτε πυρηνικού σταθμού είναι μια πυρηνική εγκατάσταση στην οποία λαμβάνει χώρα η αντίδραση. Κατά τη διάσπαση των ραδιενεργών ουσιών, απελευθερώνεται τεράστια ποσότητα θερμότητας. Η εκλυόμενη θερμική ενέργεια χρησιμοποιείται για τη θέρμανση του ψυκτικού υγρού (συνήθως νερό), το οποίο, με τη σειρά του, θερμαίνει το νερό του δευτερεύοντος κυκλώματος μέχρι να μετατραπεί σε ατμό. Ο καυτός ατμός περιστρέφει τους στρόβιλους, οι οποίοι παράγουν ηλεκτρική ενέργεια.
Οι διαφωνίες σχετικά με τη σκοπιμότητα χρήσης της πυρηνικής ενέργειας για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας δεν υποχωρούν στον κόσμο. Οι υποστηρικτές των πυρηνικών σταθμών μιλούν για την υψηλή παραγωγικότητά τους, την ασφάλεια των αντιδραστήρων τελευταίας γενιάς και το γεγονός ότι τέτοιοι σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής δεν μολύνουν το περιβάλλον. Οι αντίπαλοι υποστηρίζουν ότι οι πυρηνικοί σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής είναι δυνητικά εξαιρετικά επικίνδυνοι και η λειτουργία τους και, ιδίως, η διάθεση αναλωμένων καυσίμων συνδέονται με τεράστιο κόστος.
Τι είναι το TES;
Οι θερμοηλεκτρικοί σταθμοί είναι ο πιο παραδοσιακός και διαδεδομένος τύπος σταθμών ηλεκτροπαραγωγής στον κόσμο. Οι θερμοηλεκτρικοί σταθμοί (όπως σημαίνει αυτή η συντομογραφία) παράγουν ηλεκτρική ενέργεια με την καύση καυσίμων υδρογονανθράκων - αέριο, άνθρακας, μαζούτ. 
Το σχέδιο λειτουργίας ενός θερμοηλεκτρικού σταθμού έχει ως εξής: όταν καίγεται καύσιμο, παράγεται μεγάλη ποσότητα θερμικής ενέργειας, με τη βοήθεια της οποίας θερμαίνεται το νερό. Το νερό μετατρέπεται σε υπέρθερμο ατμό, ο οποίος τροφοδοτείται στη στροβιλογεννήτρια. Περιστρέφοντας, οι τουρμπίνες θέτουν σε κίνηση τα μέρη της ηλεκτρικής γεννήτριας, παράγεται ηλεκτρική ενέργεια.
Σε ορισμένα ΣΗΘ, δεν υπάρχει φάση μεταφοράς θερμότητας στο ψυκτικό υγρό (νερό). Χρησιμοποιούν εγκαταστάσεις αεριοστροβίλων, στις οποίες ο στρόβιλος περιστρέφεται από αέρια που λαμβάνονται απευθείας από την καύση του καυσίμου.
Ένα σημαντικό πλεονέκτημα των TPP είναι η διαθεσιμότητα και η σχετική φθηνότητα των καυσίμων. Ωστόσο, οι θερμοηλεκτρικοί σταθμοί έχουν και μειονεκτήματα. Αυτό είναι, πρώτα απ 'όλα, μια οικολογική απειλή για το περιβάλλον. Όταν καίγεται καύσιμο, μια μεγάλη ποσότητα επιβλαβών ουσιών απελευθερώνεται στην ατμόσφαιρα. Για να γίνουν ασφαλέστεροι οι θερμοηλεκτρικοί σταθμοί, χρησιμοποιούνται διάφορες μέθοδοι, όπως: εμπλουτισμός καυσίμου, εγκατάσταση ειδικών φίλτρων που παγιδεύουν επιβλαβείς ενώσεις, χρήση ανακυκλοφορίας καυσαερίων κ.λπ.
Τι είναι το CHP;
Το ίδιο το όνομα αυτής της εγκατάστασης μοιάζει με το προηγούμενο, και μάλιστα, οι ΣΗΘ, όπως και οι θερμοηλεκτρικοί σταθμοί, μετατρέπουν τη θερμική ενέργεια του καυσίμου που καίγεται. Εκτός όμως από την ηλεκτρική ενέργεια, οι θερμοηλεκτρικοί σταθμοί (όπως σημαίνει η CHP) παρέχουν θερμότητα στους καταναλωτές. Οι μονάδες ΣΗΘ είναι ιδιαίτερα σημαντικές σε ψυχρές κλιματικές ζώνες, όπου είναι απαραίτητο να παρέχουν θερμότητα σε κτίρια κατοικιών και βιομηχανικά κτίρια. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο υπάρχουν τόσα πολλά θερμοηλεκτρικά εργοστάσια στη Ρωσία, όπου παραδοσιακά χρησιμοποιείται η κεντρική θέρμανση και η παροχή νερού στις πόλεις.
Σύμφωνα με την αρχή λειτουργίας, τα ΣΗΘ ταξινομούνται ως εργοστάσια συμπύκνωσης, αλλά σε αντίθεση με αυτά, στους σταθμούς συνδυασμένης θερμότητας και παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, μέρος της παραγόμενης θερμικής ενέργειας χρησιμοποιείται για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και το άλλο μέρος χρησιμοποιείται για τη θέρμανση του ψυκτικού υγρού. παρέχεται στον καταναλωτή. 
Οι σταθμοί ΣΗΘ είναι πιο αποδοτικοί από τους συμβατικούς θερμοηλεκτρικούς σταθμούς επειδή επιτρέπουν τη μέγιστη χρήση της ενέργειας που λαμβάνεται. Εξάλλου, μετά την περιστροφή της ηλεκτρικής γεννήτριας, ο ατμός παραμένει ζεστός και αυτή η ενέργεια μπορεί να χρησιμοποιηθεί για θέρμανση.
Εκτός από τους θερμοηλεκτρικούς σταθμούς, υπάρχουν και πυρηνικοί θερμοηλεκτρικοί σταθμοί, οι οποίοι στο μέλλον θα πρέπει να πρωταγωνιστήσουν στην παροχή ηλεκτρικής ενέργειας και θερμότητας των βόρειων πόλεων.