Grundläggande principer för TPP-drift

2024 Författare: Howard Calhoun | [email protected]. Senast ändrad: 2023-12-17 10:41

Vad är ett värmekraftverk och vilka är principerna för driften av ett värmekraftverk? Den allmänna definitionen av sådana objekt låter ungefär som följer - det här är kraftverk som är engagerade i bearbetning av naturlig energi till elektrisk energi. Naturliga bränslen används också för dessa ändamål.

Principen för drift av värmekraftverk. Kort beskrivning

Hittills är värmekraftverk de mest använda. Fossila bränslen förbränns vid sådana anläggningar, vilket frigör värmeenergi. TPP:s uppgift är att använda denna energi för att få elektricitet.

Principen för drift av TPP:er är generering av inte bara elektrisk energi, utan även produktion av termisk energi, som också levereras till konsumenter i form av exempelvis varmvatten. Dessutom genererar dessa energianläggningar cirka 76 % av all el. En så bred spridning beror på att tillgången på organiskt bränsle för driften av stationen är ganska stor. Det andra skälet var att transporten av bränsle från platsen för dess produktion till själva stationen är ganska enkel ochetablerad verksamhet. Funktionsprincipen för TPP är utformad på ett sådant sätt att det är möjligt att använda spillvärmen från arbetsvätskan för sekundär leverans till konsumenten.

Separation av stationer efter typ

Det är värt att notera att termiska stationer kan delas in i typer beroende på vilken typ av energi de producerar. Om principen för driften av ett värmekraftverk endast är i produktionen av elektrisk energi (det vill säga värmeenergi levereras inte till konsumenten), så kallas det ett kondenskraftverk (CPP).

Anläggningar avsedda för produktion av elektrisk energi, för utsläpp av ånga, samt försörjning av varmvatten till konsumenten, har ångturbiner istället för kondenserande turbiner. Också i sådana element i stationen finns en mellanliggande ångextraktion eller en mottrycksanordning. Den största fördelen och funktionsprincipen med denna typ av värmekraftverk (CHP) är att avgasångan också används som värmekälla och levereras till konsumenterna. På så sätt kan värmeförlusten och mängden kylvatten minskas.

Grundläggande principer för TPP-drift

Innan man går vidare till övervägandet av själva funktionsprincipen är det nödvändigt att förstå vilken typ av station vi talar om. Standardarrangemanget för sådana anläggningar inkluderar ett sådant system som återuppvärmning av ånga. Det är nödvändigt eftersom den termiska effektiviteten för en krets med en mellanliggande överhettning kommer att vara högre än i ett system där den är frånvarande. Med enkla ord kommer principen för driften av ett värmekraftverk med ett sådant schema att vara mycket effektivare med sammainitiala och sista förinställda parametrar än utan den. Av allt detta kan vi dra slutsatsen att grunden för stationens drift är fossilt bränsle och uppvärmd luft.

Arbetsschema

Funktionsprincipen för TPP är konstruerad enligt följande. Bränslematerialet, såväl som oxidationsmedlet, vars roll oftast antas av uppvärmd luft, matas in i pannugnen i en kontinuerlig ström. Ämnen som kol, olja, eldningsolja, gas, skiffer, torv kan fungera som bränsle. Om vi pratar om det vanligaste bränslet i Ryska federationen, är detta koldamm. Vidare är principen för driften av ett värmekraftverk konstruerat på ett sådant sätt att värmen som alstras vid förbränning av bränsle värmer vattnet i ångpannan. Som ett resultat av uppvärmning omvandlas vätskan till mättad ånga, som kommer in i ångturbinen genom ångutloppet. Huvudsyftet med den här enheten på stationen är att omvandla energin från den inkommande ångan till mekanisk energi.

Alla element i turbinen som kan röra sig är nära förbundna med axeln, vilket resulterar i att de roterar som en enda mekanism. För att få axeln att rotera överför ångturbinen den kinetiska energin från ångan till rotorn.

Mekanisk drift av stationen

Enheten och principen för driften av TPP i dess mekaniska del är kopplad till rotorns drift. Ångan som kommer från turbinen har ett mycket högt tryck och temperatur. Detta skapar en hög intern energi.ånga, som kommer från pannan till turbinmunstyckena. Ångstrålar, som passerar genom munstycket i ett kontinuerligt flöde, med en hög hastighet, som ofta är till och med högre än ljudhastigheten, verkar på turbinbladen. Dessa element är styvt fästa vid skivan, som i sin tur är nära ansluten till axeln. Vid denna tidpunkt omvandlas ångans mekaniska energi till rotorturbinernas mekaniska energi. När man talar mer exakt om principen för driften av ett termiskt kraftverk, påverkar den mekaniska effekten turbogeneratorns rotor. Detta beror på det faktum att axeln på en konventionell rotor och generator är nära sammankopplade. Och så finns det en ganska välkänd, enkel och begriplig process att omvandla mekanisk energi till elektrisk energi i en anordning som en generator.

Ångrörelse efter rotorn

Efter att vattenångan har passerat turbinen sjunker dess tryck och temperatur avsevärt, och den kommer in i nästa del av stationen - kondensorn. Inuti detta element sker den omvända omvandlingen av ånga till vätska. För att utföra denna uppgift finns det kylvatten inuti kondensorn, som kommer in där genom rör som passerar inuti enhetens väggar. Efter att ångan omvandlats tillbaka till vatten pumpas den ut av en kondensatpump och går in i nästa fack - avluftaren. Det är också viktigt att notera att det pumpade vattnet passerar genom de regenerativa värmarna.

Avluftarens huvuduppgift är att avlägsna gaser från det inkommande vattnet. Samtidigt med rengöringen värms även vätskan upp på samma sätt somi regenerativa värmare. För detta ändamål används värmen från ångan, som tas från det som följer in i turbinen. Huvudsyftet med avluftningsoperationen är att minska innehållet av syre och koldioxid i vätskan till acceptabla värden. Detta hjälper till att minska korrosionshastigheten på vägarna som levererar vatten och ånga.

Stationer på kolen

Det finns ett stort beroende av principen för drift av värmekraftverk av vilken typ av bränsle som används. Ur teknisk synvinkel är kol det svåraste ämnet att implementera. Trots detta är råvaror den huvudsakliga näringskällan vid sådana anläggningar, som står för cirka 30 % av den totala andelen stationer. Dessutom är det planerat att öka antalet sådana objekt. Det är också värt att notera att antalet funktionella fack som krävs för driften av stationen är mycket större än i andra typer.

Hur koleldade värmekraftverk fungerar

För att stationen ska kunna fungera kontinuerligt förs kol ständigt längs järnvägsspåren, som lossas med hjälp av speciella lossningsanordningar. Sedan finns det element som transportband, genom vilka det lossade kolet matas till lagret. Därefter kommer bränslet in i krossverket. Om det behövs är det möjligt att kringgå processen att leverera kol till lagret och överföra det direkt till krossarna från lossningsanordningar. Efter att ha passerat detta steg kommer den krossade råvaran in i råkolsbunkern. Nästa steg är leverans av material genommatare för pulveriserat kolbruk. Vidare matas koldamm, med användning av en pneumatisk transportmetod, in i koldammsbunkern. Genom att passera denna väg förbigår ämnet sådana element som en separator och en cyklon, och från bunkern går det redan in genom matarna direkt till brännarna. Luften som passerar genom cyklonen sugs in av kvarnens fläkt, varefter den matas in i pannans förbränningskammare.

Vidare ser gasrörelsen ut så här. Det flyktiga materialet som bildas i förbränningskammaren passerar sekventiellt genom anordningar såsom gaskanaler i en pannanläggning, och sedan, om ett återuppvärmningssystem används, tillförs gasen till de primära och sekundära överhettarna. I detta fack, såväl som i vattenekonomisatorn, avger gasen sin värme för att värma arbetsvätskan. Därefter installeras ett element som kallas en luftöverhettare. Här används gasens termiska energi för att värma den inkommande luften. Efter att ha passerat genom alla dessa element passerar det flyktiga ämnet in i askfångaren, där det rengörs från aska. Rökpumparna drar sedan ut gasen och släpper ut den i atmosfären med hjälp av ett gasrör.

TPP och NPP

Ganska ofta uppstår frågan om vad som är gemensamt mellan värme- och kärnkraftverk och om det finns en likhet i principerna för driften av värmekraftverk och kärnkraftverk.

Om vi pratar om deras likheter, så finns det flera av dem. För det första är båda byggda på ett sådant sätt att de använder en naturresurs för sitt arbete, som är en fossil och utgrävd. Förutom,det kan noteras att båda objekten syftar till att generera inte bara elektrisk energi, utan också termisk energi. Likheter i driftprinciperna ligger också i det faktum att värmekraftverk och kärnkraftverk har turbiner och ånggeneratorer inblandade i processen. Följande är bara några av skillnaderna. Dessa inkluderar det faktum att till exempel byggkostnaden och el som tas emot från värmekraftverk är mycket lägre än från kärnkraftverk. Men å andra sidan förorenar inte kärnkraftverk atmosfären så länge avfallet tas om hand på rätt sätt och det inte sker några olyckor. Medan värmekraftverk, på grund av sin funktionsprincip, ständigt släpper ut skadliga ämnen till atmosfären.

Här ligger den största skillnaden i driften av kärnkraftverk och värmekraftverk. Om i termiska anläggningar termisk energi från bränsleförbränning oftast överförs till vatten eller omvandlas till ånga, så tas energi från kärnkraftverk från klyvning av uranatomer. Den resulterande energin divergerar för att värma en mängd olika ämnen och vatten används här ganska sällan. Dessutom finns alla ämnen i slutna slutna kretsar.

Värmetillförsel

Vid vissa TPPs kan deras system tillhandahålla ett sådant system som värmer själva kraftverket, såväl som den intilliggande byn, om någon. Till nätverksvärmarna i denna enhet tas ånga från turbinen, och det finns också en speciell linje för borttagning av kondensat. Vatten tillförs och släpps ut genom ett speciellt rörsystem. Den elektriska energin som kommer att genereras på detta sätt avleds från elgeneratorn och överförs till konsumenten,passerar genom transformatorer.

Huvudutrustning

Om vi talar om huvudelementen som drivs vid värmekraftverk, så är dessa pannhus, såväl som turbininstallationer parade med en elektrisk generator och en kondensor. Huvudskillnaden mellan huvudutrustningen och tilläggsutrustningen är att den har standardparametrar vad gäller dess effekt, produktivitet, ångparametrar, samt spänning och strömstyrka etc. Det kan också noteras att typen och antalet grundläggande element väljs beroende på hur mycket kraft du behöver för att få från en TPP, såväl som från dess driftläge. En animering av principen för driften av ett värmekraftverk kan hjälpa dig att förstå denna fråga mer i detalj.