Какво е TETs декодиране. Кратко описание на работата на топлоелектрическа централа
1 – електрически генератор; 2 – парна турбина; 3 – табло за управление; 4 – обезвъздушител; 5 и 6 – бункери; 7 – сепаратор; 8 – циклон; 9 – котел; 10 – нагревателна повърхност (топлообменник); 11 – комин; 12 – трошачно помещение; 13 – резервен склад за гориво; 14 – каретка; 15 – устройство за разтоварване; 16 – конвейер; 17 – димоотвод; 18 – канал; 19 – пепелоуловител; 20 – вентилатор; 21 – камина; 22 – мелница; 23 – помпена станция; 24 – водоизточник; 25 – циркулационна помпа; 26 – регенеративен нагревател с високо налягане; 27 – захранваща помпа; 28 – кондензатор; 29 – станция за химическо пречистване на водата; 30 – повишаващ трансформатор; 31 – регенеративен нагревател с ниско налягане; 32 – кондензна помпа.
Диаграмата по-долу показва състава на основното оборудване на топлоелектрическа централа и взаимното свързване на нейните системи. С помощта на тази диаграма можете да проследите общата последователност от технологични процеси, протичащи в топлоелектрическите централи.
Обозначения на диаграмата на ТЕЦ:
- Икономия на гориво;
- подготовка на гориво;
- междинен прегревател;
- част с високо налягане (HPV или CVP);
- част с ниско налягане (LPP или LPC);
- електрически генератор;
- спомагателен трансформатор;
- комуникационен трансформатор;
- главна разпределителна уредба;
- кондензна помпа;
- циркулационна помпа;
- източник на водоснабдяване (например река);
- (PND);
- пречиствателна станция (ВПУ);
- консуматор на топлинна енергия;
- помпа за обратен конденз;
- обезвъздушител;
- захранваща помпа;
- (PVD);
- отстраняване на шлака;
- сгуроотвал;
- димоотвод (DS);
- комин;
- вентилатор (DV);
- пепелоуловител
Описание на технологичната схема на ТЕЦ:
Обобщавайки всичко по-горе, получаваме състава на топлоелектрическа централа:
- система за управление на горивото и подготовка на горивото;
- котелна инсталация: комбинация от самия котел и спомагателно оборудване;
- турбинна инсталация: парна турбина и спомагателното й оборудване;
- инсталация за пречистване на вода и кондензат;
- система за техническо водоснабдяване;
- система за отстраняване на пепел (за топлоелектрически централи, работещи на твърдо гориво);
- електрическо оборудване и система за управление на електрическо оборудване.
Съоръженията за гориво, в зависимост от вида на горивото, използвано в станцията, включват приемно-разтоварващо устройство, транспортни механизми, съоръжения за съхранение на твърди и течни горива, устройства за предварителна подготовка на гориво (инсталации за раздробяване на въглища). Съоръжението за мазут включва още помпи за изпомпване на мазут, нагреватели за мазут и филтри.
Подготовката на твърдо гориво за изгаряне се състои в смилането и изсушаването му в прахообразуваща инсталация, а подготовката на мазута се състои в нагряване, почистване от механични примеси и понякога обработка със специални добавки. С газовото гориво всичко е по-просто. Подготовката на газовото гориво се свежда основно до регулиране на налягането на газа пред горелките на котела.
Въздухът, необходим за изгаряне на горивото, се подава в горивното пространство на котела от нагнетателни вентилатори (AD). Продуктите от изгарянето на горивото - димните газове - се засмукват от димоотводи (ДД) и се изхвърлят през комини в атмосферата. Набор от канали (въздуховоди и димоотводи) и различни елементи на оборудването, през които преминават въздухът и димните газове, образуват пътя газ-въздух на топлоелектрическа централа (отоплителна централа). Включените в него димоотводи, коминни и вентилаторни вентилатори съставляват тягова инсталация. В зоната на изгаряне на горивото включените в състава му негорими (минерални) примеси претърпяват химични и физични трансформации и частично се отстраняват от котела под формата на шлака, а значителна част от тях се отвеждат от димните газове в под формата на малки частици пепел. За предпазване на атмосферния въздух от емисии на пепел пред димоотводите се монтират колектори за пепел (за да се предотврати износването им на пепел).
Шлаката и уловената пепел обикновено се отстраняват хидравлично в депата за пепел.
При изгаряне на мазут и газ пепелоуловители не се монтират.
Когато горивото се изгаря, химически свързаната енергия се преобразува в топлинна енергия. В резултат на това се образуват продукти от горенето, които в нагревателните повърхности на котела отдават топлина на водата и образуваната от нея пара.
Съвкупността от оборудване, неговите отделни елементи и тръбопроводи, през които се движат вода и пара, образуват пароводния път на станцията.
В котела водата се нагрява до температура на насищане, изпарява се и наситената пара, образувана от врящата котелна вода, се прегрява. От котела прегрятата пара се изпраща по тръбопроводи към турбината, където нейната топлинна енергия се преобразува в механична енергия, предавана на вала на турбината. Парата, изтощена в турбината, влиза в кондензатора, предава топлина на охлаждащата вода и кондензира.
В съвременните топлоелектрически централи и комбинирани топлоелектрически централи с блокове с единична мощност от 200 MW и повече се използва междинно прегряване на пара. В този случай турбината има две части: част с високо налягане и част с ниско налягане. Парата, отработена в частта с високо налягане на турбината, се изпраща към междинния прегревател, където се подава допълнителна топлина. След това парата се връща в турбината (към частта с ниско налягане) и от нея постъпва в кондензатора. Междинното прегряване на парата повишава ефективността на турбинния агрегат и повишава надеждността на неговата работа.
Кондензатът се изпомпва от кондензатора чрез кондензационна помпа и след преминаване през нагреватели с ниско налягане (LPH) постъпва в деаератора. Тук той се нагрява от пара до температура на насищане, докато кислородът и въглеродният диоксид се отделят от него и се отстраняват в атмосферата, за да се предотврати корозията на оборудването. Деаерирана вода, наречена захранваща вода, се изпомпва през нагреватели с високо налягане (HPH) в котела.
Кондензатът в HDPE и деаератора, както и захранващата вода в HDPE се загряват от пара, взета от турбината. Този метод на нагряване означава връщане (регенериране) на топлина в цикъла и се нарича регенеративно нагряване. Благодарение на него се намалява притокът на пара в кондензатора и следователно количеството топлина, предадено на охлаждащата вода, което води до повишаване на ефективността на парната турбина.
Наборът от елементи, които осигуряват охлаждаща вода на кондензаторите, се нарича система за техническо водоснабдяване. Това включва: източник на водоснабдяване (река, резервоар, охладителна кула), циркулационна помпа, входящи и изходящи водопроводни тръби. В кондензатора приблизително 55% от топлината на парата, влизаща в турбината, се предава на охладената вода; тази част от топлината не се използва за производство на електроенергия и се губи безполезно.
Тези загуби се намаляват значително, ако частично отработената пара се вземе от турбината и топлината й се използва за технологични нужди на промишлени предприятия или за подгряване на вода за отопление и топла вода. Така централата се превръща в комбинирана топлоелектрическа централа (ТЕЦ), осигуряваща комбинирано производство на електрическа и топлинна енергия. В топлоелектрическите централи се монтират специални турбини с извличане на пара - така наречените когенерационни турбини. Кондензатът на парата, доставен до потребителя на топлина, се връща обратно в топлоелектрическата централа чрез обратна кондензна помпа.
В топлоелектрическите централи има вътрешни загуби на пара и кондензат поради непълната херметичност на пътя пара-вода, както и невъзстановимото потребление на пара и кондензат за техническите нужди на станцията. Те съставляват приблизително 1 - 1,5% от общото потребление на пара за турбините.
В топлоелектрическите централи може да има и външни загуби на пара и кондензат, свързани с доставката на топлина за промишлените потребители. Средно те са 35 - 50%. Вътрешните и външните загуби на пара и кондензат се попълват с допълнителна вода, предварително пречистена в пречиствателната станция.
По този начин захранващата вода за котела е смес от турбинен кондензат и подхранваща вода.
Електрическото оборудване на станцията включва електрогенератор, комуникационен трансформатор, главно разпределително устройство и система за захранване на собствените механизми на електроцентралата чрез спомагателен трансформатор.
Системата за управление събира и обработва информация за хода на технологичния процес и състоянието на оборудването, автоматично и дистанционно управление на механизми и регулиране на основни процеси, автоматична защита на оборудването.
Нека направим обиколка на Cheboksary CHPP-2 и да видим как се генерират електричество и топлина:
Между другото, нека ви напомня, че тръбата е най-високата индустриална структура в Чебоксари. Цели 250 метра!
Нека започнем с общи въпроси, които включват предимно сигурността.
Разбира се, ТЕЦ, както и водноелектрическата централа, са чувствително предприятие и не се допускат просто така.
И ако ви допуснат, дори и на обиколка, пак ще трябва да преминете инструктаж за безопасност:
Е, това не е необичайно за нас (както и самата ТЕЦ не е необичайна, работил съм там преди около 30 години;)).
Да, още едно грубо предупреждение, не мога да го пренебрегна:
технология
Основното работно вещество във всички топлоелектрически централи е, колкото и да е странно, водата.
Защото лесно се превръща в пара и обратно.
Технологията е една и съща за всички: трябва да получите пара, която ще върти турбината. На оста на турбината е поставен генератор.
В атомните електроцентрали водата се нагрява чрез отделянето на топлина по време на разпадането на радиоактивното гориво.
А в топлинните - поради изгарянето на газ, мазут и дори доскоро въглища.
Къде да поставите отпадъчната пара? Обаче обратно във водата и обратно в казана!
Къде да отделя топлината от отработената пара? Да, за загряване на водата, влизаща в котела - за повишаване на ефективността на цялата инсталация като цяло.
И за подгряване на вода в топлофикационната мрежа и водоснабдяване (топла вода)!
Така през отоплителния сезон се получават двойни ползи от топлоцентралата - електричество и топлина. Съответно такова комбинирано производство се нарича комбинирана топлоелектрическа централа (CHP).
Но през лятото не е възможно да се използва изгодно цялата топлина, така че парата, излизаща от турбината, се охлажда, превръщайки се във вода, в охладителни кули, след което водата се връща в затворения производствен цикъл. А в топлите басейни на охладителните кули отглеждат и риби;)
За да се предотврати износването на отоплителните мрежи и котела, водата се подлага на специална подготовка в химическия цех:
А циркулационните помпи циркулират водата в порочния кръг:
Нашите котли могат да работят както на газ (жълти тръбопроводи), така и на мазут (черни). От 1994 г. работят на газ. Да, имаме 5 котела!
За горене горелките изискват подаване на въздух (сини тръби).
Водата кипи, а парата (червени паропроводи) преминава през специални топлообменници - паропрегреватели, които повишават температурата на парата до 565 градуса, а налягането съответно до 130 атмосфери. Това не е тенджера под налягане в кухнята! Една малка дупка в паропровода ще доведе до голяма авария; тънка струя прегрята пара реже метала като масло!
И такава пара вече се подава към турбините (в големите станции няколко котела могат да работят на общ парен колектор, от който се захранват няколко турбини).
Котелният цех винаги е шумен, тъй като горенето и кипенето са много бурни процеси.
А самите котли (TGME-464) са грандиозни конструкции с височината на двадесететажна сграда и могат да бъдат показани изцяло само в панорама от много кадри:
Друг изглед към мазето:
Контролният панел на котела изглежда така:
На далечната стена има мнемонична схема на целия технически процес със светлини, показващи състоянието на клапаните, класически инструменти със записващи устройства на хартиена лента, алармено табло и други индикатори.
А на самото дистанционно управление класическите бутони и клавиши са до компютърен дисплей, където се върти системата за управление (SCADA). Има и най-важните превключватели, защитени с червени корпуси: „Стоп на котела“ и „Главен парен клапан“ (MSV):
Турбини
Имаме 4 турбини.
Те имат много сложен дизайн, за да не пропуснат и най-малката част от кинетичната енергия на прегрятата пара.
Но нищо не се вижда отвън - всичко е покрито с празен корпус:
Необходим е сериозен защитен кожух - турбината се върти с висока скорост от 3000 об./мин. Освен това през него минава прегрята пара (по-горе казах колко е опасно!). И има много линии за пара около турбината:
В тези топлообменници мрежовата вода се нагрява с отпадъчна пара:
Между другото, на снимката имам най-старата турбина на CHPP-2, така че не се изненадвайте от бруталния външен вид на устройствата, които ще бъдат показани по-долу:
Това е механизмът за управление на турбината (TCM), който регулира подаването на пара и съответно контролира натоварването. Някога се въртеше на ръка:
А това е спирателният клапан (трябва да се задейства ръчно дълго време след задействане):
Малките турбини се състоят от един така наречен цилиндър (набор от лопатки), средните - от два, големите - от три (цилиндри с високо, средно и ниско налягане).
От всеки цилиндър парата отива в междинни екстракции и се изпраща към топлообменници - бойлери:
И трябва да има вакуум в опашката на турбината - колкото е по-добър, толкова по-висока е ефективността на турбината:
Вакуумът се образува поради кондензацията на останалата пара в кондензационния агрегат.
Така изминахме цялата водна пътека до ТЕЦ-а. Моля, обърнете внимание и на частта от парата, която отива за загряване на мрежовата вода за потребителя (PSG):
Друг изглед с куп контролни точки. Не забравяйте, че е необходимо да се контролират много налягания и температури на турбината, не само на парата, но и на маслото в лагерите на всяка част:
Да, и ето го дистанционното управление. Обикновено се намира в същата стая като котлите. Въпреки факта, че самите котли и турбини са разположени в различни помещения, управлението на котелно-турбинния цех не може да бъде разделено на отделни части - всичко е твърде свързано с прегрята пара!
На дистанционното управление между другото виждаме двойка средни турбини с два цилиндъра.
Автоматизация
За разлика от тях процесите в ТЕЦ са по-бързи и по-отговорни (между другото, всички ли си спомнят силния шум, който се чува във всички части на града, подобно на самолет? Значи това е парният клапан, който от време на време работи, изпускайки прекомерно налягане на парата. Представете си как се чува това отблизо!).
Следователно автоматизацията тук все още закъснява и се ограничава основно до събиране на данни. И на контролните панели виждаме смесица от различни SCADA и индустриални контролери, включени в местното регулиране. Но процесът е в ход!
Електричество
Нека отново да разгледаме общия изглед на турбинния магазин:
Моля, обърнете внимание, че отляво под жълтия корпус има електрически генератори.
Какво се случва с електричеството след това?
Изпраща се до федерални мрежи чрез редица разпределителни устройства:
Електрическият магазин е много трудно място. Просто погледнете панорамата на контролния панел:
Релейната защита и автоматика са нашето всичко!
На този етап обиколката на забележителностите може да бъде завършена и да кажете няколко думи за належащите проблеми.
Топлинни и битови технологии
И така, разбрахме, че CHP произвежда електричество и топлина. И двете, разбира се, се доставят на потребителите. Сега ще ни интересува главно топлината.
След перестройката, приватизацията и разделянето на цялата единна съветска индустрия на отделни части, на много места се оказа, че електроцентралите остават под управлението на Чубайс, а градските топлофикационни мрежи стават общински. И образуваха посредник, който взема пари за пренос на топлина. А как се харчат тези пари за годишен ремонт на 70% износени отоплителни инсталации едва ли си струва да се разказва.
И така, поради многомилионните дългове на посредника NOVEK в Новочебоксарск, TGK-5 вече премина към директни договори с потребителите.
В Чебоксари все още не е така. Освен това Cheboksary „Utility Technologies“ в момента има проект за развитие на своите котелни и отоплителни мрежи за цели 38 милиарда (TGK-5 може да се справи само с три).
Всички тези милиарди по един или друг начин ще бъдат включени в тарифите за топлинна енергия, които се определят от градската администрация „от съображения за социална справедливост“. Междувременно сега цената на топлината, генерирана от CHPP-2, е 1,5 пъти по-малка, отколкото в котелните KT. И тази ситуация трябва да продължи и в бъдеще, тъй като колкото по-голяма е електроцентралата, толкова по-ефективна е тя (по-специално по-ниски експлоатационни разходи + възстановяване на топлината поради производството на електроенергия).
Какво ще кажете от екологична гледна точка?
Разбира се, една голяма топлоелектрическа централа с висок комин е по-добра от гледна точка на околната среда от дузина малки котелни с малки комини, димът от които практически ще остане в града.
Най-лошото от гледна точка на екологията е популярното сега индивидуално отопление.
Малките домашни котли не осигуряват такова пълно изгаряне на гориво като големите топлоелектрически централи и всички отработени газове остават не само в града, но буквално над прозорците.
Освен това малко хора мислят за повишената опасност от допълнително газово оборудване, инсталирано във всеки апартамент.
Кой изход?
В много страни се използват апартаментни регулатори за централно отопление, които позволяват по-икономична консумация на топлина.
За съжаление, при сегашните апетити на посредниците и износването на топлопреносните мрежи, предимствата на централното отопление изчезват. Но все пак, от глобална гледна точка, индивидуалното отопление е по-подходящо във вили.
Други публикации в индустрията:
Електрическа централа е електроцентрала, която преобразува естествената енергия в електрическа енергия. Най-разпространени са топлоелектрическите централи (ТЕЦ), които използват топлинна енергия, отделена при изгаряне на органично гориво (твърдо, течно и газообразно).
Топлоелектрическите централи генерират около 76% от електроенергията, произведена на нашата планета. Това се дължи на наличието на изкопаеми горива в почти всички области на нашата планета; възможността за транспортиране на органично гориво от мястото на добив до електроцентрала, разположена в близост до потребители на енергия; технически прогрес в ТЕЦ, осигуряващ изграждането на ТЕЦ с висока мощност; възможността за използване на отпадъчната топлина от работния флуид и доставянето й на потребителите, освен електрическа енергия, също и топлинна енергия (с пара или гореща вода) и др.
Високото техническо ниво на енергия може да бъде осигурено само с хармонична структура на генериращите мощности: енергийната система трябва да включва атомни електроцентрали, които генерират евтина електроенергия, но имат сериозни ограничения в обхвата и скоростта на промяна на натоварването, и топлоелектрически централи, които захранват топлинна и електрическа енергия, чието количество зависи от търсенето на енергия, топлинна енергия и мощни парни турбини, работещи с тежки горива, и мобилни автономни газови турбини, които покриват краткотрайни пикове на натоварване.
1.1 Видове електрически централи и техните характеристики.
На фиг. 1 е представена класификацията на ТЕЦ, използващи изкопаеми горива.
Фиг. 1. Видове топлоелектрически централи, използващи изкопаеми горива.
Фиг.2 Принципна топлинна схема на ТЕЦ
1 – парен котел; 2 – турбина; 3 – електрически генератор; 4 – кондензатор; 5 – кондензна помпа; 6 – нагреватели с ниско налягане; 7 – обезвъздушител; 8 – захранваща помпа; 9 – нагреватели за високо налягане; 10 – дренажна помпа.
Топлоелектрическата централа е комплекс от оборудване и устройства, които преобразуват енергията на горивото в електрическа и (като цяло) топлинна енергия.
Топлоелектрическите централи се характеризират с голямо разнообразие и могат да бъдат класифицирани по различни критерии.
Според предназначението и вида на доставяната енергия централите се делят на регионални и индустриални.
Районните електроцентрали са независими обществени електроцентрали, които обслужват всички видове потребители в района (промишлени предприятия, транспорт, население и др.). Районните кондензационни електроцентрали, които произвеждат основно електроенергия, често запазват историческото си име - GRES (държавни районни електроцентрали). Електрическите централи, които произвеждат електрическа и топлинна енергия (под формата на пара или гореща вода), се наричат централи за комбинирано производство на топлинна и електрическа енергия (CHP). По правило държавните районни електроцентрали и районните топлоелектрически централи имат мощност над 1 милион kW.
Индустриалните електроцентрали са електроцентрали, които доставят топлинна и електрическа енергия на конкретни производствени предприятия или техния комплекс, например завод за химическо производство. Индустриалните електроцентрали са част от индустриалните предприятия, които обслужват. Техният капацитет се определя от нуждите на промишлените предприятия от топлинна и електрическа енергия и като правило е значително по-малък от този на районните ТЕЦ. Често промишлените електроцентрали работят в общата електрическа мрежа, но не са подчинени на диспечера на електроенергийната система.
Въз основа на вида на използваното гориво топлоелектрическите централи се разделят на електроцентрали, работещи с изкопаеми горива и ядрено гориво.
Кондензационните електроцентрали, работещи на изкопаеми горива, по времето, когато не е имало атомни електроцентрали (АЕЦ), исторически са били наричани топлоелектрически централи (ТЕС - топлоелектрическа централа). В този смисъл този термин ще бъде използван по-долу, въпреки че топлоелектрическите централи, атомните електроцентрали, газотурбинните електроцентрали (GTPP) и електроцентралите с комбиниран цикъл (CGPP) също са топлоелектрически централи, работещи на принципа на преобразуване на топлинна енергия. енергия в електрическа енергия.
Като органично гориво за ТЕЦ се използват газообразни, течни и твърди горива. Повечето топлоелектрически централи в Русия, особено в европейската част, консумират природен газ като основно гориво и мазут като резервно гориво, като последното се използва поради високата му цена само в крайни случаи; Такива топлоелектрически централи се наричат газомаслени електроцентрали. В много региони, главно в азиатската част на Русия, основното гориво са топлинните въглища - нискокалорични въглища или отпадъци от добива на висококалорични въглища (антрацитни въглища - ASh). Тъй като преди изгарянето такива въглища се смилат в специални мелници до прахообразно състояние, такива топлоелектрически централи се наричат въглищен прах.
Въз основа на вида на топлоелектрическите централи, използвани в топлоелектрическите централи за преобразуване на топлинната енергия в механична енергия на въртене на роторите на турбинните агрегати, се разграничават парни турбини, газови турбини и електроцентрали с комбиниран цикъл.
Основата на парните турбинни електроцентрали са парните турбинни агрегати (STU), които използват най-сложната, най-мощна и изключително модерна енергийна машина - парна турбина - за преобразуване на топлинна енергия в механична енергия. PTU е основният елемент на топлоелектрически централи, комбинирани топлоелектрически централи и атомни електроцентрали.
STP, които имат кондензационни турбини като двигател за електрически генератори и не използват топлината на отработената пара за доставяне на топлинна енергия на външни потребители, се наричат кондензационни електроцентрали. STU, оборудвани с нагревателни турбини и освобождаващи топлината на отработената пара към промишлени или общински потребители, се наричат комбинирани топлоелектрически централи (CHP).
Газотурбинните топлоелектрически централи (ГТЕЦ) са оборудвани с газотурбинни агрегати (ГТУ), работещи с газообразно или, в краен случай, течно (дизелово) гориво. Тъй като температурата на газовете зад газовата турбина е доста висока, те могат да се използват за доставка на топлинна енергия на външни потребители. Такива електроцентрали се наричат GTU-CHP. В момента в Русия има една газотурбинна електроцентрала (GRES-3 на името на Klasson, Електрогорск, Московска област) с мощност 600 MW и една газотурбинна когенерационна централа (в град Електростал, Московска област).
Традиционният модерен газотурбинен агрегат (GTU) е комбинация от въздушен компресор, горивна камера и газова турбина, както и спомагателни системи, които осигуряват неговата работа. Комбинацията от газотурбинен агрегат и електрически генератор се нарича газотурбинен агрегат.
Топлоелектрическите централи с комбиниран цикъл са оборудвани с газови агрегати с комбиниран цикъл (CCG), които са комбинация от газови турбини и парни турбини, което позволява висока ефективност. Инсталациите CCGT-CHP могат да бъдат проектирани като кондензационни инсталации (CCP-CHP) и с топлинна енергия (CCP-CHP). В момента четири нови централи CCGT-CHP работят в Русия (Северо-западна ТЕЦ на Санкт Петербург, Калининград, ТЕЦ-27 на OJSC Mosenergo и Sochinskaya), а също така е построена когенерационна централа в Тюменската ТЕЦ. През 2007 г. е пусната в експлоатация Ивановската ПГУТ-КЕС.
Модулните топлоелектрически централи се състоят от отделни, обикновено еднотипни, електроцентрали - енергийни блокове. В енергоблока всеки котел подава пара само към своята турбина, от която се връща след кондензация само към своя котел. Всички мощни държавни централи и ТЕЦ, които имат така нареченото междинно прегряване на парата, се изграждат по блокова схема. Работата на котли и турбини в топлоелектрически централи с кръстосани връзки се осигурява по различен начин: всички котли на топлоелектрическата централа подават пара към един общ паропровод (колектор) и всички парни турбини на топлоелектрическата централа се захранват от него. По тази схема се изграждат КЕС без междинно прегряване и почти всички когенерационни инсталации с подкритични начални параметри на парата.
Въз основа на нивото на първоначалното налягане се разграничават топлоелектрически централи с подкритично налягане, суперкритично налягане (SCP) и суперсуперкритични параметри (SSCP).
Критичното налягане е 22,1 MPa (225,6 at). В руската топлоенергетика първоначалните параметри са стандартизирани: топлоелектрическите централи и комбинираните топло- и електрически централи са изградени за подкритично налягане от 8,8 и 12,8 MPa (90 и 130 atm), а за SKD - 23,5 MPa (240 atm) . По технически причини ТЕЦ със свръхкритични параметри се захранват с междинно прегряване и по блокова схема. Суперсуперкритичните параметри обикновено включват налягане над 24 MPa (до 35 MPa) и температура над 5600C (до 6200C), чието използване изисква нови материали и нови конструкции на оборудването. Често ТЕЦ или ТЕЦ за различни нива на параметри се изграждат на няколко етапа - в опашки, чиито параметри нарастват с въвеждането на всяка нова опашка.
Според общоприетото определение, топлоелектрически централи- това са електроцентрали, които генерират електричество чрез преобразуване на химическата енергия на горивото в механична енергия на въртене на вала на електрогенератора.
Първо ТЕЦсе появява в края на 19 век в Ню Йорк (1882 г.), а през 1883 г. е построена първата топлоелектрическа централа в Русия (Санкт Петербург). Още с появата си именно топлоелектрическите централи са получили най-голямо разпространение, предвид непрекъснато нарастващите енергийни нужди от настъпването на техногенната ера. До средата на 70-те години на миналия век работата на топлоелектрическите централи е доминиращ метод за производство на електроенергия. Например в САЩ и СССР делът на топлоелектрическите централи от цялата получена електроенергия е 80%, а в целия свят - около 73-75%.
Даденото по-горе определение, макар и обширно, не винаги е ясно. Ще се опитаме да обясним със собствените си думи общия принцип на работа на топлоелектрическите централи от всякакъв тип.
Производство на електроенергия в ТЕЦпротича през много последователни етапи, но общият принцип на действието му е много прост. Първо, горивото се изгаря в специална горивна камера (парен котел), при което се отделя голямо количество топлина, което превръща водата, циркулираща през специални тръбни системи, разположени вътре в котела, в пара. Постоянно нарастващото налягане на парата завърта ротора на турбината, който предава ротационна енергия на вала на генератора и в резултат на това се генерира електрически ток.
Системата пара/вода е затворена. Парата след преминаване през турбината кондензира и се превръща обратно във вода, която допълнително преминава през нагревателната система и отново постъпва в парния котел.
Има няколко вида топлоелектрически централи. В момента сред топлоелектрическите централи най-много термични парни турбини (TPES). В електроцентралите от този тип топлинната енергия на изгореното гориво се използва в парогенератор, където се постига много високо налягане на водните пари, задвижващи ротора на турбината и съответно генератора. Като гориво такива топлоелектрически централи използват мазут или дизел, както и природен газ, въглища, торф, шисти, с други думи, всички видове гориво. Ефективността на TPES е около 40%, а мощността им може да достигне 3-6 GW.
GRES (държавна районна електроцентрала)- доста добре известно и познато име. Това не е нищо повече от термична парна турбина, оборудвана със специални кондензационни турбини, които не използват енергията на отработените газове и не я превръщат в топлина, например за отопление на сгради. Такива електроцентрали се наричат още кондензационни електроцентрали.
В същия случай, ако TPESоборудвани със специални нагревателни турбини, които преобразуват вторичната енергия на отработената пара в топлинна енергия, използвана за нуждите на общински или промишлени услуги, тогава това са комбинирани топлоелектрически централи или комбинирани топлоелектрически централи. Например в СССР държавните районни електроцентрали представляват около 65% от електроенергията, генерирана от парни турбини, и съответно 35% - за топлоелектрически централи.
Има и други видове топлоелектрически централи. В електроцентралите с газови турбини или GTPP генераторът се върти от газова турбина. Като гориво в такива топлоелектрически централи се използва природен газ или течно гориво (дизел, мазут). Ефективността на такива електроцентрали обаче не е много висока, около 27-29%, така че те се използват главно като резервни източници на електроенергия за покриване на пикови натоварвания на електрическата мрежа или за захранване с електроенергия на малки населени места.
Топлоелектрически централи с парна и газова турбина (ПГЕЦ). Това са електроцентрали от комбиниран тип. Те са оборудвани с паротурбинни и газотурбинни механизми, като ефективността им достига 41-44%. Тези електроцентрали също така позволяват възстановяването на топлината и превръщането й в топлинна енергия, използвана за отопление на сгради.
Основният недостатък на всички топлоелектрически централи е видът на използваното гориво. Всички видове горива, които се използват в топлоелектрическите централи са незаменими природни ресурси, които бавно, но стабилно се изчерпват. Ето защо в момента, наред с използването на атомни електроцентрали, се разработва механизъм за производство на електроенергия от възобновяеми или други алтернативни енергийни източници.
AZ – аварийна защита; ядро (ядрен реактор)
ASPT, AST – атомна електроцентрала за промишлено топлоснабдяване, ядрена
отоплителна станция
АСУ ТП – автоматизирана система за управление на процесите
процеси
АТЕЦ – ядрена комбинирана топлоелектрическа централа
AFR – автоматично честотно разтоварване
АЕЦ – атомна електроцентрала
BN – бустерна помпа
БОУ – блокова инсталация за обезсоляване
BROU, BRU - високоскоростен агрегат за намаляване на охлаждането,
редукционна единица
BS – барабанен сепаратор
Контролна зала - блоково табло
ВВЕР – енергиен реактор с вода под налягане
WPU – пречиствателна станция
BC – горна степен (мрежов нагревател)
VSP – горен мрежов нагревател
Водохимия – водохимичен режим
СЕИ – вторични енергийни ресурси
ВЕЦ – вятърна електроцентрала
HAVR – хидразиново-амонячен воден режим
ПАВЕЦ – помпено-акумулираща електроцентрала
ГеоТЕС – геотермална топлоелектрическа централа
GeES – слънчева електроцентрала (слънчева електроцентрала)
GZZ – главен спирателен кран
GC – Генерираща компания (в енергийната система)
GOST - държавен стандарт
GOELRO - държавен план за електрификация на Русия (1920 г.)
GP – генерален план (електрически централи)
GRP – газоразпределителен пункт
ГРЕС – държавна районна електроцентрала
GT, GTD, GTU, GTU-CHP, GTPP – газова турбина, газотурбинен двигател,
газотурбинен агрегат, ТЕЦ с газотурбинен агрегат,
газотурбинна електроцентрала
гут – грам стандартно гориво
MCC – главен циркулационен кръг
MCP – главна циркулационна помпа
Главна контролна зала - главен контролен панел
ВЕЦ – водноелектрическа централа
D – обезвъздушител
DV – вентилатор
HDD – обезвъздушител с високо налягане
DI – обезвъздушител на изпарителя
DN – дренажна помпа
DND – обезвъздушител с ниско налягане
DPTS – обезвъздушител на отоплителна мрежа
DS – димоотвод
DT – комин
DES – дизелова електроцентрала
ZRU - затворена разпределителна уредба
Зарядно – пепелоуловител
ЗШО, ЗШУ – сгурошлакоотвал, пепелошлакоотвал
I – изпарител
K – кондензатор
KZ - късо съединение
CI – кондензатор на изпарителя
KIA, КИП – контролно-измервателна техника,
инструментариум
ICUM – коефициент на използване на инсталираната мощност
CMPC – верига с многократна принудителна циркулация
KN – кондензна помпа
KNS – кондензна помпа за мрежови нагреватели
KO – пречистване на кондензат; парен уловител; компенсатор на обема
Ефективност - коефициент на ефективност
KPT – кондензатозахранващ тракт
CHP – комбинирано производство на топлинна и електрическа енергия
c-r – кондензатор
CT – кондензатен път
KTO, KTP, KTPR – коефициент на топлопреминаване, коефициент на топлопреминаване,
коефициент на топлопроводимост
КТЦ – котелно-турбинен цех (електроцентрали)
КУ – котелна централа; котел за отпадна топлина
CC – котелен цех (електрически централи)
KEN – кондензна електрическа помпа
IES – кондензационна електроцентрала
PTL - електропреносна линия
МААЕ – Международна агенция за атомна енергия
MB – материален баланс
МГДУ – магнитохидродинамичен агрегат
MIREK, WIREC – Световна енергийна конференция, Свят
енергиен съвет
MPA – максимална проектна авария (в АЕЦ)
N – помпа
НВЕИ – нетрадиционни и възобновяеми енергийни източници
НКВР – неутрално-кислороден воден режим
NOK – обратна кондензна помпа
наз. – номинална
NS – долна степен (мрежов нагревател)
NSP – долен мрежов нагревател
НСС – началник смяна на гара
OV – охлаждаща вода; пречистена вода; охладител на пара (деаератор)
UWC - интегрирана спомагателна сграда
OD – дренажен охладител
ODU - единен диспечерски контрол
OK – обратен кондензат; възвратен клапан
OP – охладител за продухване
Външна разпределителна уредба - отворена разпределителна уредба
OST – индустриален стандарт
ОУ – охладителен агрегат; уплътнителен охладител
OE – базов ежектор; ежекторен охладител
PB – пиков котел; Пожарна безопасност
PV – захранваща вода
HPH – нагревател за високо налягане
ПВК – пиков водогреен котел
PVT – пароводен път
SG – парогенератор; природен газ
CCGT – газова инсталация с комбиниран цикъл; инсталация за генериране на пара
ПДК – пределно допустима концентрация
PE – прегревател на жива пара
ПК – парен котел; пиков котел; предпазен клапан
ПКВД, ПКНД – парен котел с високо и ниско налягане
PN – захранваща помпа
LPH – нагревател с ниско налягане
Софтуер – паропрегревател
ПП – междинен прегревател; полупроводник
PPR – пароконвертор; планирана превантивна поддръжка
ПРК – пусково и резервно котелно помещение
PSV – мрежов бойлер
PT – парна турбина; парен път; подготовка на горивото
PTS – топлинна схема
STU – паротурбинен агрегат
PTE – правила за техническа експлоатация
PU – уплътнителен нагревател
PUE - правила за електрически инсталации
PH – характеристики на парата
PE – ежекторен нагревател; стартов ежектор
PEN – електрическа хранителна помпа
P – разширител; реактор (ядрен)
РАО – радиоактивни отпадъци
РАО "ЕЕС на Русия" - Руско отворено акционерно дружество
енергетика и електрификация „Обедин
Електрическата система на Русия"
РБМК – мощен канален реактор (кипящ)
RBN - реактор на бързи неутрони
RVP – регенеративен въздухонагревател
RD – ръководен документ
Релейна защита и автоматика – релейна защита и автоматика
РОУ – редукционно-охладителен агрегат
RP – регенеративен нагревател
RTN – реактор с топлинни неутрони
RTS – разширена (пълна) термична верига
RU – редукционна единица; реакторна инсталация; разпределителен
устройство
RC – реакторен цех (АЕЦ)
РЕК - регионална енергийна комисия
ВЕИ – районни електрически мрежи
C – сепаратор
ECCS - система за аварийно охлаждане на зоната (ядрен реактор)
ACS, SAU – автоматична система за управление, система
автоматично управление
SVO, SGO – специално третиране на вода, специално третиране на газ (в атомни електроцентрали)
СЗЗ – санитарно-охранителна зона
SK – спирателен кран; мрежова компания (в електрическата мрежа)
SKD, SKP – свръхкритично налягане, свръхкритични параметри
SM – смесител
СН – мрежова помпа; собствени нужди
SNiP - санитарни норми и правила
SP – мрежов нагревател
SPP – сепаратор-промишлен паропрегревател
СТВ – система за техническо водоснабдяване
CPS – система за управление и защита (ядрен реактор)
СХТМ – система за химико-технологичен мониторинг
DHS – система за централно отопление
SES – слънчева електроцентрала
Т – турбина
TB – топлинен баланс; горивен баланс; мерки за безопасност
TV – техническа вода
HPT - турбина с високо налягане
FA, горивна прът - горивна касета, горивен елемент
ТГ – турбогенератор
ТГВТ – гориво-газ-въздуховод
ТГУ – турбогенераторен агрегат
TI - топлоизолация
ТК – нагревателен сноп на турбинния кондензатор; технологичен
канал (ядрен реактор); горивна касета (за атомни електроцентрали)
TN – охлаждаща течност
LPT – турбина с ниско налягане
ТО – топлообменник; Поддръжка
ТП – консуматор на топлина; турбо задвижване (помпа); технологичен процес
TPN – захранваща помпа с турбо задвижване (турбо захранваща помпа)
тр-д – тръбопровод
ТТЦ – цех за гориво и транспорт (електроцентрали)
т/у – турбинен агрегат
ТУ – турбинен агрегат; технически спецификации
ТХ – разход на гориво; термична производителност
TC – турбинен цех (електроцентрали)
FEB – горивно-енергиен баланс
FEC – горивно-енергиен комплекс
Предпроектно проучване – предпроектно проучване (на проекта)
ТЕР – горивни и енергийни ресурси
ТЕЦ – ТЕЦ
ТЕЦ – комбинирана топлоелектрическа централа
ТЕЦ-ЗИГМ е фабрично произведена централа за комбинирано производство на ТЕЦ на
газьол гориво
ТЕЦ-ЗИТТ - фабрично произведена централа за комбинирано производство на твърда енергия
ФОРЕМ – федерален пазар за търговия на едро с енергия и капацитет (Русия)
FEC - Федерална енергийна комисия
CWO – химическо пречистване на водата
HOV – химически пречистена вода
XX – празен ход (турбини)
CC – химически цех (електроцентрали)
CV – циркулационна вода
HPC, LPC, CSD - цилиндър с високо, ниско, средно налягане (турбина)
CN – циркулационна помпа
ЦТАИ – цех за топлинна автоматизация и измерване (електроцентрала)
CCR – централизиран ремонтен цех (електроцентрала)
ChVD, ChND, ChSD - част от високо, ниско, средно налягане (турбина)
EG – електрически генератор
ЕМП – електродвижеща сила
ES – електрическа централа; Електричество на мрежата; Енергийна стратегия
EP – електроцентрала; уплътнителен ежектор
EC – енергийна характеристика
ЕК – ел. магазин (електроцентрали)
EPS – електроенергийна система
Ядрено гориво, ядрен горивен цикъл – ядрено гориво, ядрен горивен цикъл
ЛИТЕРАТУРА
1. Волков Е.П., Ведяев В.А., Обрезков В.И. Енергийни инсталации на електроцентрали. М.: Енергоатомиздат, 1983.
2. Гиршфелд В.Я., Морозов Г.Н. Топлоелектрически централи. М.: Енергоатомиздат, 1986.
3. Грибков А.М., Гаврилов Е.И., Полтавец В.М. Основи на проектиране и експлоатация на топлоелектрически централи. Казан: Издателство KSEU, 2004.
4. Дементиев B.A. Ядрени енергийни реактори. М.: Енергоатомиздат, 1990.
5. Девинс Д. Енергия. М.: Енергоатомиздат, 1985.
6. Елизаров Д.П. Топлоелектрически централи на електроцентрали. М.: Енергоиздат, 1982.
7. Киселев Г.П. Символи на силово оборудване, тръбопроводи и арматура в топлинни схеми. Указания за дипломен проект за специалност “Топлоелектрически централи”. М .: Издателство MPEI, 1981.
8. Литвин А.М. Основи на топлоенергетиката. М.: Енергия, 1973.
9. Маргулова Т.Х. Атомни електроцентрали. М.: Висше училище, 1974, 1978, 1984.
10. Маргулова Т.Х., Подушко Л.А. Атомни електроцентрали. М.: Енергоиздат, 1982.
11. Nigmatullin I.N., Nigmatullin B.I. Атомни електроцентрали. М.: Енергоатомиздат, 1986.
12. Правила за техническа експлоатация на електроцентрали и мрежи на Руската федерация. М.: СПО ОРГРЕС, 2003.
13. Проценко А.Н. Завладяването на атома. М.: Атомиздат, 1964.
14. Проценко А.Н. Енергия на бъдещето. М.: Млада гвардия, 1985.
15. Проценко А.Н. Енергия днес и утре. М.: Млада гвардия, 1987.
16. Рижкин В.Я. Топлоелектрически централи. М.: Енергоатомиздат, 1976, 1987.
17. Соколов Е.Я. Топлофикация и топлофикационни мрежи. М.: Издателство MPEI, 2001.
18. Промишлени топлоелектрически централи / Ed. Е.Я.Соколова. М.: Енергия, 1979.
19. Стерман Л.С., Лавигин В.М., Тишин С.Г. ТЕЦ и АЕЦ. М.: Издателство MPEI, 2004, 2008.
20. Стерман Л.С., Тевлин С.А., Шарков А.Т. ТЕЦ и АЕЦ. М.: Енергоиздат, 1982.
21. Топлоелектрически и атомни електроцентрали / Изд. А.В. Клименко, В.М. Зорина. М.: Издателство MPEI, 2003.
22. Чичирова Н.Д., Шагиев Н.Г., Евгениев И.В. Химия на комплексните съединения. Комплексни връзки в топлоенергетиката. Казан: Издателство КГЕИ, 1999.
23. Шагиев Н.Г., Мелников В.Н., Дик В.П. Икономика на ядрената енергетика и организация на производството. М.: Издателство MPEI, 1994.