Centrais termelétricas (CHP, IES): variedades, tipos, princípio de funcionamento, combustível. TES - o que é isso? TPP e CHP: diferenças

Complexo de Combustíveis e Energia (FEC) da República da Bielorrússia e seus principais sistemas energéticos.

Complexo de Combustíveis e Energia (FEC) é o componente estrutural mais importante economia nacional, que garante o funcionamento de todos os seus vínculos e melhora o padrão de vida da população. O complexo de combustíveis e energia da República da Bielorrússia inclui :

Sistemas de extração, transporte, armazenamento, produção e distribuição dos principais tipos de recursos energéticos ( gás natural, petróleo e seus derivados, combustíveis sólidos, energia eléctrica e térmica).

O complexo de combustíveis e energia da Bielorrússia inclui:

1) indústria de combustíveis(petróleo, gás, turfa);

2) indústria de energia elétrica.
O complexo de combustíveis e energia possui uma infraestrutura produtiva desenvolvida: uma rede de oleodutos e gasodutos, linhas troncais, linhas de energia de alta tensão.
Indústria petrolífera: indústria de produção de petróleo e refino de petróleo.
Indústria petrolífera: produção de petróleo e sua preparação primária para transporte e processamento (65 campos de petróleo).

Indústria de refino de petróleo: atender às necessidades do país em combustíveis para motores, caldeiras e fornos, óleos, produtos para a produção petroquímica (a maior é a Refinaria de Novopolotsk (Associação de Produção de Naftan)).

Indústria de gás: presa gás associado, transporte, processamento de gás natural e associado, sua utilização.

Indústria de turfa: extração de turfa para combustível, para agricultura, processamento químico, produção de briquetes de turfa. Os principais tipos de produtos são: briquetes de turfa, turfa granulada e esfagno.

Indústria de energia elétrica: geração, transmissão e distribuição de energia elétrica e térmica (7,3% da produção industrial bruta, 15,9% dos ativos fixos de produção industrial).
A maior usina é Lukomlskaya GRES, com capacidade de 2.560 MW, gerando mais de 40% de toda a eletricidade a partir de gás natural e óleo combustível, Berezovskaya GRES (capacidade instalada - 930 MW).

Mais de 20 pequenas centrais hidroeléctricas foram construídas na Bielorrússia. Atualmente existem 11 estações em operação, sendo a maior delas Osipovichskaya (2,2 mil kW). Vapor Svislochskaya e Chigirinskaya (1,5 mil kW). Drut.

Central combinada de calor e energia (CHP) - um tipo de usina termelétrica que produz não apenas eletricidade, mas também é fonte de energia térmica em sistemas centralizados fornecimento de calor.

Com essa produção combinada térmico E energia elétrica V rede de aquecimento O calor do vapor exaurido nas turbinas é liberado principalmente, o que leva a uma redução no consumo de combustível em 25 a 30%.

Caldeiras distritais projetado para fornecimento centralizado de calor à indústria e habitação e serviços comunitários, bem como para cobrir picos de carga de calor em sistemas de aquecimento. A sua construção exige menos investimento de capital e pode ser realizada em menor tempo do que a construção de uma central térmica com a mesma capacidade térmica. Portanto, em muitos casos, o aquecimento urbano começa com a construção de caldeiras distritais. Antes do comissionamento da usina termelétrica, essas caldeiras eram a principal fonte de fornecimento de calor da região. Após o comissionamento das usinas termelétricas, elas são utilizadas como usinas de pico. As caldeiras são construídas em locais de usinas termelétricas ou em áreas de consumo de calor. Eles instalam caldeiras de água quente ou caldeiras a vapor pressão baixa(1,2 – 2,4 MPa).

8.Utilização de energia solar na República da Bielorrússia.

Energia solar - é o recebimento e aproveitamento de energia solar.

Para conversão direta energia de radiação solar é usada geradores fotoelétricos ou conversores fotoelétricos (PVCs).

Eles são chamados de painéis solares. Está em andamento a criação e produção de instalações domésticas com conversores fotoelétricos. Uma usina de energia solar está localizada em Belovezhskaya Pushcha para aquecer casas, e várias outras instalações são usadas na zona de Chernobyl.

Criada produção piloto sistemas de abastecimento de água quente baseados na utilização de energia solar. Eles incluem coletores solares e dispositivos de armazenamento de energia térmica. A empresa Helios organizou a produção de sistemas solares para aquecimento de água.

6. Diagrama esquemático da usina nuclear e seu funcionamento. Combustível nuclear.

Uma usina nuclear difere de uma usina termelétrica porque um reator nuclear é usado em vez de uma caldeira a vapor.

Dependendo do refrigerante, existem projetos de um, dois ou três circuitos de instalações elétricas nucleares.

Circuito único possuem reatores a gás ou água; circuito duplo – reator água-água; três circuitos – reator nuclear com refrigerante de metal líquido.

Energia primária em usinas nucleares- energia nuclear interna, que durante a fissão nuclear é liberada na forma de energia cinética colossal, que é convertida em energia térmica.

Instalação - chamada reator. Uma substância refrigerante passa pelo núcleo do reator, que serve para remover calor (água, gases inertes). O refrigerante transporta calor para o gerador de vapor, transferindo-o para a água. O vapor de água resultante entra na turbina. A potência do reator é regulada por meio de hastes especiais. Eles são introduzidos no núcleo e alteram o fluxo de nêutrons e, portanto, a intensidade da reação nuclear.

Combustível nuclear natural- urânio. Uma reação nuclear em cadeia envolve a fissão de um núcleo em duas partes, chamadas fragmentos de fissão, com a liberação simultânea de vários (2-3) nêutrons, que por sua vez podem causar a fissão de núcleos subsequentes. Essa fissão ocorre quando um nêutron atinge o núcleo de um átomo da substância original. Os fragmentos de fissão formados durante a fissão nuclear possuem alta energia cinética. A inibição dos fragmentos de fissão da matéria é acompanhada pela liberação de uma grande quantidade de calor.

Fragmentos de fissão- são núcleos formados diretamente como resultado da fissão. Os fragmentos de fissão e seus produtos de decaimento radioativo são geralmente chamados de produtos de fissão.

Núcleos fissionados por nêutrons de qualquer energia são chamados Combustível nuclear .

7. Processo tecnológico de fornecimento de energia aos consumidores.

O trabalho de poupança de energia na República da Bielorrússia é coordenado pelo Departamento de Eficiência Energética do Conselho de Ministros da República da Bielorrússia. Ele desenvolve o conceito e a estratégia uso eficaz recursos energéticos. Em 1998 Entrou em vigor a lei “Sobre Economia de Energia”, que regulamenta as relações no processo de uso racional de combustíveis e recursos energéticos.

Papel importante na economia de energia destinados ao desenvolvimento de programas especiais - materiais realizados nesta área, bem como formas de utilização nos vários níveis hierárquicos - das indústrias às empresas, os programas contêm um conjunto de medidas organizacionais, técnicas, económicas, mutuamente acordadas em termos de recursos, executores e prazos de implementação. Há: programas republicanos, setoriais, regionais, municipais, de economia de energia de longo e curto prazo.

Actualmente, a República da Bielorrússia está a concluir a organização de um sistema educativo multinível no domínio da poupança de energia. Objetivo final– promover uma cultura comum e uma gestão cuidadosa dos recursos energéticos.

Principais funções das entidades gestoras de energia nível superior : função legal e legislativa; busca de fontes e distribuição de recursos financeiros; auditoria energética da economia nacional; desenvolvimento e coordenação de Politica Nacional poupança de energia tendo em conta aspectos económicos, técnicos e sociais.

9.Energia eólica e perspectivas de aplicação na República da Bielorrússia.

Força do vento - uma área de energia que utiliza energia eólica para produção Vários tipos energia.

Dispositivos que convertem energia eólica em energia mecânica, elétrica ou térmica são chamados usinas eólicas (WPP) .

A energia eólica é normalmente utilizada a velocidades superiores a 5 m/s. Sendo os períodos de calmaria inevitáveis, para evitar interrupções no fornecimento de energia devem possuir baterias de armazenamento de energia elétrica. velocidade média o vento na República da Bielorrússia é considerado insuficiente para o desenvolvimento massivo da energia eólica e é de cerca de 4 m/s. No entanto, existem locais onde turbinas eólicas podem ser instaladas. A utilização destas instalações permitir-nos-á obter um quinto da energia.

Atualmente existem 6 turbinas eólicas. A Bielorrússia tem um potencial significativo em energia eólica. É estimado em 1600 MW. No território do nosso país foram identificados cerca de 1.840 locais onde é possível instalar centrais eólicas e até criar parques eólicos. A produção anual de eletricidade pode atingir 6,5 mil milhões de kW/h. Estes locais são principalmente fileiras de colinas que variam de 250 m acima do nível do mar, onde as velocidades do vento de fundo variam de 5 a 8 m/s. Cada um deles pode acomodar de 3 a 20 usinas eólicas.

11. Perspectivas de utilização de pequenas centrais hidroeléctricas na República da Bielorrússia.

Pequenas hidrelétricas emprestado em Ultimamente posição estável no setor de energia elétrica. Uma pequena central hidrelétrica com capacidade instalada de 1 MW pode gerar cerca de 6.000 MWh por ano, evitando a emissão de cerca de 4.000 toneladas de dióxido de carbono.

O potencial hidropotencial teórico de todos os cursos de água considerados na Bielorrússia é de 850 MW, o tecnicamente possível hoje é de 520 MW e o economicamente e ambientalmente viável é de cerca de 250 MW.

Em 1996, foi adoptado o Programa de concepção, reconstrução e nova construção de pequenas centrais hidroeléctricas do sistema Belenergo. O resultado da sua implementação é a entrada no início de 2005. incluído no número de 18 pequenas centrais hidrelétricas em operação. Um passo mais significativo será a construção de cascatas de centrais hidroeléctricas no máximo grandes rios RB - Dvina Ocidental, Neman, Dnieper.

As pequenas centrais hidrelétricas estão passando pelo terceiro estágio de desenvolvimento. As pequenas centrais hidrelétricas são divididas em hidrelétricas sem reservatório e com reservatório. Pequenas centrais hidrelétricas não causam danos significativos ambiente. O impacto nos peixes e nos ecossistemas aquáticos é mínimo.

Em Minsk, está prevista a construção de uma pequena central hidroeléctrica no rio Svisloch com capacidade de cerca de 80 kW no parque que leva o seu nome. Gorky não apenas para gerar energia elétrica, mas também para ser usado como instalação de demonstração sobre economia de energia para os visitantes do parque.

12.Recursos energéticos secundários (RSE) e direções de utilização.

VER - o potencial energético de produtos, resíduos, subprodutos e produtos intermediários gerados durante processos tecnológicos, em unidades e instalações, que não é aproveitado na própria unidade, mas pode ser parcial ou totalmente aproveitado para economia de energia em outras unidades (processos) .

“Potencial energético” é a presença de um determinado suprimento de energia (calor físico, energia potencial de excesso de pressão e pressão, energia cinética, etc.).

VER estão divididos em 3 grupos principais:

1)Inflamável(combustível) VER - energia química de resíduos de processos tecnológicos de processamento químico e termoquímico de matérias-primas (subprodutos gases combustíveis de fornos de fundição (gás de alto forno, gás de topo, fornos de cuba e fornos de cúpula, gás conversor, etc.)) .

2)Térmico HER é o calor dos gases residuais da combustão de combustíveis, o calor da água ou do ar utilizado para resfriar unidades e instalações tecnológicas e o calor residual da produção (escória metalúrgica quente).

3)Sobrepressão(pressão) é a energia potencial de gases, líquidos e corpos granulares que saem das unidades tecnológicas com excesso de pressão (pressão), que deve ser reduzida antes da próxima etapa de utilização desses líquidos, gases, corpos granulares ou ao liberá-los na atmosfera, reservatórios , contêineres e outros receptores. Isso também inclui o excesso de energia cinética.

13. Combustíveis locais da República da Bielorrússia e suas características. Combustível condicional.

Tipos de combustível :

Sólido;

Gasoso;

Nuclear.

Combustível sólido:

Madeira, outros produtos origem vegetal;

Carvão (com suas variedades: duro, marrom);

Xisto betuminoso.

Combustíveis sólidos(exceto xisto) - produtos da decomposição da massa orgânica das plantas (turfa, lenhite, carvão, xisto betuminoso (depósito de Turovskoye na região de Gomel, Lyubanskoye - nos distritos de Soligorsk e Lyubansky da região de Minsk).

Combustível líquido- o óleo é uma mistura de hidrocarbonetos líquidos de vários pesos e grupos moleculares. Além disso, contém uma certa quantidade de compostos líquidos de oxigênio, enxofre e nitrogênio.

Combustíveis gasosos - gás natural (produzido como subproduto da produção de petróleo, denominado incidental). Os principais componentes do gás natural são metano CH4 e uma pequena quantidade de nitrogênio N2, hidrocarbonetos superiores e dióxido de carbono.

Combustível condicional - é a unidade de contabilização do combustível orgânico adotada nos cálculos, ou seja, petróleo e seus derivados, gás natural e gás especialmente obtido da destilação de xisto e carvão, hulha, turfa - que serve para comparar os efeitos benéficos do diferentes tipos de combustível em sua contabilização total.
Determinação da quantidade de energia em um determinado tipo de combustível.

Esta pergunta pode ficar para sempre na memória sem resposta, mas milagres acontecem. Poucos meses depois desse incidente, vejo uma postagem no feed do meu amigo sobre um recrutamento de blogueiros que desejam visitar o Cheboksary CHPP-2, o mesmo que vimos da estrada. Você tem que mudar repentinamente todos os seus planos; perder essa chance seria imperdoável!

Então, o que é CHP?

Segundo a Wikipedia, CHP - abreviação de usina combinada de calor e energia - é um tipo de estação térmica que produz não apenas eletricidade, mas também uma fonte de calor, na forma de vapor ou água quente.

Vou contar como tudo funciona a seguir, mas aqui você pode ver alguns diagramas simplificados do funcionamento da estação.

Então tudo começa com água. Como a água (e o vapor, como seu derivado) em uma usina termelétrica é o principal refrigerante, antes de entrar na caldeira, ela deve primeiro ser preparada. Para evitar a formação de incrustações nas caldeiras, na primeira etapa a água deve ser amaciada e, na segunda, limpa de todo tipo de impurezas e inclusões.

Tudo isso acontece no território da oficina química, onde estão localizados todos esses contêineres e embarcações.

A água é bombeada por enormes bombas.

O trabalho da oficina é controlado a partir daqui.

Tem muitos botões por aí...

Sensores...

E também elementos completamente incompreensíveis...

A qualidade da água é verificada em laboratório. Tudo é sério aqui...

A água aqui obtida será futuramente chamada de “Água Limpa”.

Então, resolvemos a água, agora precisamos de combustível. Geralmente é gás, óleo combustível ou carvão. Na Cheboksary CHPP-2, o principal tipo de combustível é o gás fornecido através do gasoduto Urengoy – Pomary – Uzhgorod. Muitos postos possuem um ponto de preparação de combustível. Aqui, o gás natural, assim como a água, é purificado de impurezas mecânicas, sulfeto de hidrogênio e dióxido de carbono.

A termelétrica é uma instalação estratégica, operando 24 horas por dia e 365 dias por ano. Portanto, aqui em todo lugar, e para tudo, existe uma reserva. O combustível não é exceção. Na ausência de gás natural, nosso posto pode operar com óleo combustível, que fica armazenado em enormes tanques localizados do outro lado da estrada.

Agora temos água limpa e combustível preparado. Próximo ponto da nossa viagem – a oficina de caldeiras e turbinas.

Consiste em duas seções. O primeiro contém caldeiras. Não, não assim. O primeiro contém CALDEIRAS. Para escrever de outra forma, a mão não se levanta, cada uma tem o tamanho de um prédio de doze andares. Existem cinco deles no CHPP-2 no total.

Este é o coração da usina e onde ocorre a maior parte da ação. O gás que entra na caldeira queima, liberando uma quantidade absurda de energia. “Água limpa” também é fornecida aqui. Após o aquecimento, transforma-se em vapor, ou melhor, em vapor superaquecido, tendo uma temperatura de saída de 560 graus e uma pressão de 140 atmosferas. Também o chamaremos de “Vapor Limpo”, pois é formado a partir de água preparada.

Além do vapor, também temos exaustão na saída. Na potência máxima, todas as cinco caldeiras consomem quase 60 metros cúbicos de gás natural por segundo! Para remover os produtos da combustão, você precisa de um cachimbo de “fumaça” não infantil. E há um assim também.

O tubo pode ser avistado de quase qualquer área da cidade, dada a altura de 250 metros. Suspeito que isso seja o mais prédio alto em Cheboksary.

Perto há um tubo um pouco menor. Reserve novamente.

Se a usina termelétrica operar a carvão, será necessária uma limpeza adicional dos gases de escape. Mas no nosso caso isso não é obrigatório, pois o gás natural é utilizado como combustível.

A segunda seção da oficina de caldeiras e turbinas contém instalações que geram eletricidade.

São quatro deles instalados na sala de turbinas da Cheboksary CHPP-2, com capacidade total de 460 MW (megawatt). É aqui que o vapor superaquecido da sala da caldeira é fornecido. Ele é direcionado sob enorme pressão sobre as pás da turbina, fazendo com que o rotor de trinta toneladas gire a uma velocidade de 3.000 rpm.

A instalação é composta por duas partes: a própria turbina e um gerador que gera eletricidade.

E é assim que se parece o rotor da turbina.

Sensores e manômetros estão por toda parte.

Tanto turbinas quanto caldeiras, no caso situação de emergência pode ser interrompido instantaneamente. Para isso, existem válvulas especiais que podem desligar o fornecimento de vapor ou combustível em uma fração de segundo.

Eu me pergunto se existe uma paisagem industrial ou um retrato industrial? Há beleza aqui.

Há um barulho terrível na sala e, para ouvir o vizinho, é preciso forçar os ouvidos. Além disso, está muito quente. Quero tirar o capacete e ficar apenas com a camiseta, mas não posso fazer isso. Por questões de segurança, roupas de manga curta são proibidas na usina termelétrica, pois há muitos canos quentes.

Na maioria das vezes a oficina fica vazia; as pessoas aparecem aqui uma vez a cada duas horas, durante suas rondas. E o funcionamento do equipamento é controlado a partir do Painel de Controle Principal (Painéis de Controle do Grupo de Caldeiras e Turbinas).

Isto é o que parece ambiente de trabalho oficial de serviço

Existem centenas de botões por aí.

E dezenas de sensores.

Alguns são mecânicos, outros são eletrônicos.

Esta é a nossa excursão e as pessoas estão trabalhando.

No total, depois da oficina caldeira-turbina, na saída temos eletricidade e vapor que esfriou parcialmente e perdeu um pouco da pressão. A eletricidade parece ser mais fácil. A tensão de saída de diferentes geradores pode ser de 10 a 18 kV (quilovolts). Com a ajuda de transformadores de bloco, aumenta para 110 kV, e então a eletricidade pode ser transmitida por longas distâncias por meio de linhas de energia (linhas de energia).

Não é lucrativo liberar o “Pure Steam” restante para o lado. Por ser formado a partir de " Água limpa”, cuja produção é um processo bastante complexo e caro, é mais conveniente resfriá-lo e devolvê-lo à caldeira. E assim por diante, em um círculo vicioso. Mas com sua ajuda e com a ajuda de trocadores de calor, você pode aquecer água ou produzir vapor secundário, que pode vender com segurança a terceiros consumidores.

Em geral, é assim que você e eu levamos calor e eletricidade para nossas casas, tendo o conforto e aconchego de sempre.

Oh sim. Mas por que as torres de resfriamento são necessárias?

Certa vez, quando íamos de carro para a gloriosa cidade de Cheboksary, vindo do leste, minha esposa notou duas enormes torres ao longo da rodovia. "E o que é isso?" - ela perguntou. Como eu não queria de jeito nenhum mostrar minha ignorância para minha esposa, vasculhei um pouco na memória e saí vitorioso: “Essas são torres de resfriamento, você não sabe?” Ela ficou um pouco confusa: “Para que servem?” “Bem, parece que há algo legal lá.” "E o que?". Aí fiquei com vergonha porque não sabia mais como sair daquela situação.
Esta pergunta pode ficar para sempre na memória sem resposta, mas milagres acontecem. Poucos meses depois desse incidente, vejo uma postagem no feed do meu amigo sobre um recrutamento de blogueiros que desejam visitar o Cheboksary CHPP-2, o mesmo que vimos da estrada. Você tem que mudar repentinamente todos os seus planos; perder essa chance seria imperdoável! Então, o que é CHP? Segundo a Wikipedia, CHP - abreviação de usina combinada de calor e energia - é um tipo de estação térmica que produz não apenas eletricidade, mas também uma fonte de calor, na forma de vapor ou água quente. Vou contar como tudo funciona a seguir, mas aqui você pode ver alguns diagramas simplificados do funcionamento da estação.

Então tudo começa com água. Como a água (e o vapor, como seu derivado) em uma usina termelétrica é o principal refrigerante, antes de entrar na caldeira, ela deve primeiro ser preparada. Para evitar a formação de incrustações nas caldeiras, na primeira etapa a água deve ser amaciada e, na segunda, limpa de todo tipo de impurezas e inclusões. Tudo isso acontece no território da oficina química, onde estão localizados todos esses contêineres e embarcações.

A água é bombeada por enormes bombas.
O trabalho da oficina é controlado a partir daqui.
Tem muitos botões por aí...
Sensores...
E também elementos completamente incompreensíveis... A qualidade da água é verificada em laboratório. Tudo é sério aqui...

A água aqui obtida será futuramente chamada de “Água Limpa”. Então, resolvemos a água, agora precisamos de combustível. Geralmente é gás, óleo combustível ou carvão. No Cheboksary CHPP-2, o principal tipo de combustível é o gás fornecido pelo gasoduto Urengoy - Pomary - Uzhgorod. Muitos postos possuem um ponto de preparação de combustível. Aqui, o gás natural, assim como a água, é purificado de impurezas mecânicas, sulfeto de hidrogênio e dióxido de carbono. A termelétrica é uma instalação estratégica, operando 24 horas por dia e 365 dias por ano. Portanto, aqui em todo lugar, e para tudo, existe uma reserva. O combustível não é exceção. Na ausência de gás natural, nosso posto pode operar com óleo combustível, que fica armazenado em enormes tanques localizados do outro lado da estrada.
Agora temos água limpa e combustível preparado. O próximo ponto da nossa jornada é a oficina de caldeiras e turbinas. Consiste em duas seções. O primeiro contém caldeiras. Não, não assim. O primeiro contém CALDEIRAS. Para escrever de outra forma, a mão não se levanta, cada uma tem o tamanho de um prédio de doze andares. Existem cinco deles no CHPP-2 no total.
Este é o coração da usina e onde ocorre a maior parte da ação. O gás que entra na caldeira queima, liberando uma quantidade absurda de energia. “Água limpa” também é fornecida aqui. Após o aquecimento, transforma-se em vapor, mais precisamente em vapor superaquecido, tendo temperatura de saída de 560 graus e pressão de 140 atmosferas. Também o chamaremos de “Vapor Limpo”, pois é formado a partir de água preparada. Além do vapor, também temos exaustão na saída. Na potência máxima, todas as cinco caldeiras consomem quase 60 metros cúbicos de gás natural por segundo! Para remover os produtos da combustão, você precisa de um cachimbo de “fumaça” não infantil. E há um assim também.

O tubo pode ser avistado de quase qualquer área da cidade, dada a altura de 250 metros. Suspeito que este seja o edifício mais alto de Cheboksary. Perto há um tubo um pouco menor. Reserve novamente. Se a usina termelétrica operar a carvão, será necessária uma limpeza adicional dos gases de escape. Mas no nosso caso isso não é obrigatório, pois o gás natural é utilizado como combustível. A segunda seção da oficina de caldeiras e turbinas contém instalações que geram eletricidade.
São quatro deles instalados na sala de turbinas da Cheboksary CHPP-2, com capacidade total de 460 MW (megawatt). É aqui que o vapor superaquecido da sala da caldeira é fornecido. Ele é direcionado sob enorme pressão sobre as pás da turbina, fazendo com que o rotor de trinta toneladas gire a uma velocidade de 3.000 rpm.
A instalação é composta por duas partes: a própria turbina e um gerador que gera eletricidade.

E é assim que se parece o rotor da turbina.
Sensores e manômetros estão por toda parte.

Tanto as turbinas como as caldeiras podem ser desligadas instantaneamente em caso de emergência. Para isso, existem válvulas especiais que podem desligar o fornecimento de vapor ou combustível em uma fração de segundo.
Eu me pergunto se existe uma paisagem industrial ou um retrato industrial? Há beleza aqui.
Há um barulho terrível na sala e, para ouvir o vizinho, é preciso forçar os ouvidos. Além disso, está muito quente. Quero tirar o capacete e ficar apenas com a camiseta, mas não posso fazer isso. Por questões de segurança, roupas de manga curta são proibidas na usina termelétrica, pois há muitos canos quentes. Na maioria das vezes a oficina fica vazia; as pessoas aparecem aqui uma vez a cada duas horas, durante suas rondas. E o funcionamento do equipamento é controlado a partir do Painel de Controle Principal (Painéis de Controle do Grupo de Caldeiras e Turbinas). É assim que se parece o local de trabalho do oficial de plantão.
Existem centenas de botões por aí.

E dezenas de sensores.
Alguns são mecânicos, outros são eletrônicos. Esta é a nossa excursão e as pessoas estão trabalhando.
No total, depois da oficina caldeira-turbina, na saída temos eletricidade e vapor que esfriou parcialmente e perdeu um pouco da pressão. A eletricidade parece ser mais fácil. A tensão de saída de diferentes geradores pode ser de 10 a 18 kV (quilovolts). Com a ajuda de transformadores de bloco, aumenta para 110 kV, e então a eletricidade pode ser transmitida por longas distâncias por meio de linhas de energia (linhas de energia).
Não é lucrativo liberar o “Vapor Limpo” restante para o lado. Por ser formado a partir de “Água Limpa”, cuja produção é um processo bastante complexo e dispendioso, é mais conveniente resfriá-lo e devolvê-lo à caldeira. E assim por diante, em um círculo vicioso. Mas com sua ajuda e com a ajuda de trocadores de calor, você pode aquecer água ou produzir vapor secundário, que pode vender com segurança a terceiros consumidores.
Em geral, é assim que você e eu levamos calor e eletricidade para nossas casas, tendo o conforto e aconchego de sempre. Oh sim. Mas por que as torres de resfriamento são necessárias?
Acontece que tudo é muito simples. Para resfriar o “Vapor Limpo” restante antes de alimentá-lo novamente na caldeira, são utilizados os mesmos trocadores de calor. É resfriado com Água processada, no CHPP-2 eles levam diretamente do Volga. Ela não exige nenhum treino especial e também pode ser reutilizado. Após passar pelo trocador de calor, a água se transforma em vapor, que esfria nas torres de resfriamento, condensa e volta a ser água. A água sai das torres de resfriamento por um canal especial, após o qual, com o auxílio de uma estação elevatória, é encaminhada para reaproveitamento. Resumindo, as torres de resfriamento são necessárias para resfriar o vapor, que resfria outros vapores. Desculpe pela tautologia...
Toda a operação da usina termelétrica é controlada a partir do painel de controle principal.
Há sempre um oficial de plantão aqui.
Todos os eventos são registrados.
Não me dê pão, deixe-me tirar uma foto dos botões e sensores...

Isso é quase tudo. Por fim, restam algumas fotos da estação. Este é um cano antigo que não funciona mais. Muito provavelmente será demolido em breve. Há muita agitação no empreendimento.

Eles estão orgulhosos de seus funcionários aqui.
E suas conquistas.
Parece que não foi em vão...
Sem exagero, são verdadeiros profissionais na sua área.

1 – gerador elétrico; 2 – turbina a vapor; 3 – painel de controle; 4 – desaerador; 5 e 6 – bunkers; 7 – separador; 8 – ciclone; 9 – caldeira; 10 – superfície de aquecimento (trocador de calor); onze - chaminé; 12 – sala de britagem; 13 – armazém de combustível reserva; 14 – carruagem; 15 – dispositivo de descarga; 16 – transportador; 17 – exaustor de fumaça; 18 – canal; 19 – coletor de cinzas; 20 – ventilador; 21 – fornalha; 22 – moinho; 23 – estação de bombeamento; 24 – fonte de água; 25 – bomba de circulação; 26 – aquecedor regenerativo alta pressão; 27 – bomba de alimentação; 28 – capacitor; 29 – estação de tratamento químico de água; 30 – transformador elevador; 31 – aquecedor regenerativo de baixa pressão; 32 – bomba de condensado.

O diagrama abaixo mostra a composição dos principais equipamentos térmicos estação de energia e a interligação dos seus sistemas. Usando este diagrama, é possível traçar a sequência geral dos processos tecnológicos que ocorrem nas usinas termelétricas.

Designações no diagrama TPP:

Economia de combustível;
preparação de combustível;
superaquecedor intermediário;
peça de alta pressão (HPV ou CVP);
parte de baixa pressão (LPP ou LPC);
gerador elétrico;
transformador auxiliar;
transformador de comunicação;
quadro principal;
bomba de condensado;
Bomba de circulação;
fonte de abastecimento de água (por exemplo, rio);
(PND);
estação de tratamento de água (WPU);
consumidor de energia térmica;
bomba de retorno de condensado;
desaerador;
bomba de alimentação;
(PVD);
remoção de escória;
depósito de cinzas;
exaustor de fumaça (DS);
chaminé;
ventilador (DV);
coletor de cinzas

Descrição do esquema tecnológico TPP:

Resumindo tudo isso, obtemos a composição de uma usina termelétrica:

sistema de gerenciamento e preparação de combustível;
instalação da caldeira: combinação da própria caldeira e equipamentos auxiliares;
instalação de turbinas: turbina a vapor e seus equipamentos auxiliares;
instalação de tratamento de água e purificação de condensado;
sistema técnico de abastecimento de água;
sistema de remoção de cinzas (para usinas termelétricas que operam com combustível sólido);
equipamentos elétricos e sistema de controle de equipamentos elétricos.

As instalações de combustível, dependendo do tipo de combustível utilizado na estação, incluem dispositivo de recepção e descarga, mecanismos de transporte, instalações de armazenamento de combustíveis sólidos e líquidos, dispositivos para preparação preliminar de combustível (instalações de britagem de carvão). A instalação de óleo combustível também inclui bombas para bombear óleo combustível, aquecedores de óleo combustível e filtros.

A preparação do combustível sólido para combustão consiste em triturá-lo e secá-lo em uma planta de preparação de pó, e a preparação do óleo combustível consiste em aquecê-lo, limpá-lo de impurezas mecânicas e, às vezes, tratá-lo com aditivos especiais. Com o gás combustível tudo é mais simples. A preparação do gás combustível se resume principalmente à regulação da pressão do gás na frente dos queimadores da caldeira.

O ar necessário para a combustão do combustível é fornecido ao espaço de combustão da caldeira por ventiladores (AD). Os produtos da combustão dos combustíveis - gases de combustão - são aspirados por exaustores de fumaça (DS) e descarregados na atmosfera pelas chaminés. Um conjunto de canais (dutos de ar e condutas de combustão) e vários elementos de equipamento por onde passam o ar e os gases de combustão constituem o percurso gás-ar de uma central térmica (central de aquecimento). Os exaustores de fumos, a chaminé e os ventiladores nele incluídos constituem uma instalação de tiragem. Na zona de combustão do combustível, as impurezas não inflamáveis (minerais) incluídas em sua composição sofrem transformações químicas e físicas e são retiradas da caldeira parcialmente na forma de escória, sendo parte significativa delas levada embora gases de combustão como particulas finas cinzas. Para guarda ar atmosférico das emissões de cinzas, os coletores de cinzas são instalados na frente dos exaustores de fumaça (para evitar o desgaste das cinzas).

A escória e as cinzas capturadas são geralmente removidas hidraulicamente para depósitos de cinzas.

Ao queimar óleo combustível e gás, os coletores de cinzas não são instalados.

Quando o combustível é queimado, a energia quimicamente ligada é convertida em energia térmica. Como resultado, formam-se produtos de combustão que, nas superfícies de aquecimento da caldeira, liberam calor para a água e o vapor dela gerado.

A totalidade do equipamento, seus elementos individuais e tubulações através das quais a água e o vapor se movem formam o caminho vapor-água da estação.

Na caldeira, a água é aquecida até a temperatura de saturação, evapora e o resultante vapor saturado superaquece. Da caldeira, o vapor superaquecido é enviado por dutos até a turbina, onde sua energia térmica é convertida em energia mecânica, transmitida ao eixo da turbina. O vapor exaurido na turbina entra no condensador, transfere calor para a água de resfriamento e condensa.

Sobre modernas usinas termelétricas e usinas termelétricas com unidades com capacidade unitária igual ou superior a 200 MW utilizam superaquecimento intermediário de vapor. Neste caso, a turbina possui duas partes: uma parte de alta pressão e uma parte de baixa pressão. O vapor exaurido na parte de alta pressão da turbina é enviado para o superaquecedor intermediário, onde é fornecido calor adicional. Em seguida, o vapor retorna para a turbina (para a parte de baixa pressão) e dela entra no condensador. O superaquecimento intermediário do vapor aumenta a eficiência da unidade turbina e aumenta a confiabilidade de sua operação.

O condensado é bombeado para fora do condensador por uma bomba de condensação e, após passar por aquecedores de baixa pressão (LPH), entra no desaerador. Aqui ele é aquecido por vapor até a temperatura de saturação, enquanto o oxigênio e o dióxido de carbono são liberados e removidos para a atmosfera para evitar a corrosão do equipamento. A água desaerada, chamada água de alimentação, é bombeada através de aquecedores de alta pressão (HPH) para a caldeira.

Condensado em HDPE e desaerador, bem como água de alimentação no HPH são aquecidos pelo vapor retirado da turbina. Este método de aquecimento significa devolver (regenerar) o calor ao ciclo e é denominado aquecimento regenerativo. Graças a ele, o fluxo de vapor no condensador é reduzido e, consequentemente, a quantidade de calor transferida para a água de resfriamento, o que leva a um aumento na eficiência da usina de turbina a vapor.

O conjunto de elementos que fornecem água de resfriamento aos condensadores é denominado sistema técnico de abastecimento de água. Isso inclui: fonte de abastecimento de água (rio, reservatório, torre de resfriamento), bomba de circulação, tubulações de entrada e saída de água. No condensador, aproximadamente 55% do calor do vapor que entra na turbina é transferido para a água resfriada; esta parte do calor não é utilizada para gerar eletricidade e é desperdiçada inutilmente.

Essas perdas são significativamente reduzidas se o vapor parcialmente exausto for retirado da turbina e seu calor for utilizado para necessidades tecnológicas. empresas industriais ou aquecimento de água para aquecimento e abastecimento de água quente. Assim, a estação torna-se uma central combinada de calor e energia (CHP), proporcionando geração combinada de energia elétrica e térmica. Nas usinas termelétricas são instaladas turbinas especiais com extração de vapor - as chamadas turbinas de cogeração. O vapor condensado entregue ao consumidor de calor é devolvido à usina termelétrica por uma bomba de retorno de condensado.

Nas usinas termelétricas, há perdas internas de vapor e condensado devido à estanqueidade incompleta do caminho vapor-água, bem como ao consumo irrecuperável de vapor e condensado para as necessidades técnicas da estação. Eles constituem aproximadamente 1 a 1,5% do consumo total de vapor das turbinas.

Nas centrais térmicas também podem ocorrer perdas externas de vapor e condensado associadas ao fornecimento de calor aos consumidores industriais. Em média são 35 - 50%. As perdas internas e externas de vapor e condensado são repostas com água adicional pré-tratada na estação de tratamento de água.

Assim, a água de alimentação da caldeira é uma mistura de condensado da turbina e água de reposição.

O equipamento elétrico da estação inclui um gerador elétrico, um transformador de comunicação, um quadro principal e um sistema de alimentação dos mecanismos próprios da usina através de um transformador auxiliar.

O sistema de controle coleta e processa informações sobre o progresso processo tecnológico e condição do equipamento, automático e controle remoto mecanismos e regulação de processos básicos, proteção automática de equipamentos.

O mundo moderno requer enormes quantidades de energia (elétrica e térmica), que é produzida em usinas Vários tipos.

O homem aprendeu a extrair energia de diversas fontes (hidrocarbonetos combustíveis, recursos nucleares, queda d'água, vento, etc.). No entanto, até hoje as usinas térmicas e nucleares, que serão discutidas, continuam sendo as mais populares e eficientes.

O que é uma usina nuclear?

Uma usina nuclear (NPP) é uma instalação que usa a reação de decomposição do combustível nuclear para produzir energia.

As tentativas de usar uma reação nuclear controlada (isto é, controlada, previsível) para gerar eletricidade foram feitas simultaneamente por cientistas soviéticos e americanos - na década de 40 do século passado. Na década de 50, o “átomo pacífico” tornou-se realidade e usinas nucleares começaram a ser construídas em muitos países ao redor do mundo.

A unidade central de qualquer usina nuclear é a instalação nuclear na qual ocorre a reação. Quando as substâncias radioativas se decompõem, uma grande quantidade de calor é liberada. A energia térmica liberada é utilizada para aquecer o refrigerante (geralmente água), que, por sua vez, aquece a água do circuito secundário até que se transforme em vapor. O vapor quente gira turbinas, resultando na geração de eletricidade.

Existem debates contínuos em todo o mundo sobre a conveniência de usar energia Atômica para gerar eletricidade. Apoiadores das usinas nucleares falam sobre sua alta produtividade e segurança dos reatores última geração, e também que tais usinas não poluem o meio ambiente. Os opositores argumentam que as centrais nucleares são potencialmente extremamente perigosas e que o seu funcionamento e, especialmente, a eliminação do combustível irradiado estão associados a custos enormes.

O que é TES?

O tipo de usina mais tradicional e difundido no mundo são as termelétricas. As usinas termelétricas (como esta abreviatura significa) geram eletricidade pela queima de combustíveis de hidrocarbonetos - gás, carvão, óleo combustível.

O diagrama de funcionamento de uma usina termelétrica é o seguinte: quando o combustível queima, ele produz um grande número de energia térmica com a qual a água é aquecida. A água se transforma em vapor superaquecido, que é fornecido ao turbogerador. Girando, as turbinas acionam as partes do gerador elétrico, formando Energia elétrica.

Em algumas usinas termelétricas, a fase de transferência de calor para o refrigerante (água) está ausente. Eles usam unidades de turbina a gás, em que a turbina é girada por gases obtidos diretamente da combustão do combustível.

Uma vantagem significativa das usinas termelétricas é a disponibilidade e o baixo custo relativo do combustível. No entanto, as estações térmicas também apresentam desvantagens. Isto é, antes de tudo, uma ameaça ao meio ambiente. Quando o combustível é queimado, grandes quantidades de combustível são liberadas na atmosfera. Substâncias nocivas. Para tornar as usinas termelétricas mais seguras, vários métodos são utilizados, incluindo: enriquecimento de combustível, instalação de filtros especiais que retêm compostos nocivos e uso de recirculação gases de combustão e assim por diante.

O que é CHP?

O próprio nome deste objeto lembra o anterior e, na verdade, uma usina termelétrica, como usinas térmicas transformar energia térmica combustível queimado. Mas, além da eletricidade, as usinas combinadas de calor e energia (CHP significa) fornecem calor aos consumidores. As usinas CHP são especialmente relevantes em climas frios zonas climáticas, onde é necessário fornecer calor a edifícios residenciais e industriais. É por isso que existem tantas usinas termelétricas na Rússia, onde são tradicionalmente usadas aquecimento central e abastecimento de água às cidades.

De acordo com o princípio de funcionamento, as termelétricas são classificadas como usinas de condensação, mas ao contrário delas, nas termelétricas, parte da energia térmica gerada é utilizada para produzir eletricidade e a outra parte é utilizada para aquecer o refrigerante, que é fornecido ao consumidor.

A CHP é mais eficiente em comparação com as termelétricas convencionais, pois permite aproveitar ao máximo a energia recebida. Afinal, após a rotação do gerador elétrico, o vapor permanece quente, e essa energia pode ser utilizada para aquecimento.

Além das termelétricas, existem as termelétricas nucleares, que no futuro deverão desempenhar um papel de liderança no fornecimento de eletricidade e calor às cidades do Norte.