Osnovni principi rada TES-a. Vrste i vrste savremenih termoelektrana (TE)

Elektrana je elektrana koja pretvara prirodnu energiju u električnu energiju. Najčešće su termoelektrane (TE) koje koriste toplotnu energiju koja se oslobađa pri sagorevanju fosilnih goriva (čvrstih, tečnih i gasovitih).

Termoelektrane proizvode oko 76% električne energije proizvedene na našoj planeti. To je zbog prisustva fosilnih goriva u gotovo svim područjima naše planete; mogućnost transporta organskog goriva od mjesta proizvodnje do elektrane koja se nalazi u blizini potrošača energije; tehnički napredak u termoelektranama, koji osigurava izgradnju termoelektrana velikog kapaciteta; mogućnost korišćenja otpadne toplote radnog fluida i snabdevanja potrošača, pored električne, i toplotne energije (parom ili toplom vodom) itd.

Visok tehnički nivo energetskog sektora može se osigurati samo harmoničnom strukturom proizvodnih kapaciteta: energetski sistem bi trebao uključivati i nuklearne elektrane koje proizvode jeftinu električnu energiju, ali uz ozbiljna ograničenja u rasponu i brzini promjene opterećenja, i toplotnu energiju. postrojenja koja opskrbljuju toplinskom i električnom energijom, čija količina ovisi o potrebama za toplinom, te moćne parne turbine koje rade na teška goriva, te mobilne autonomne plinske turbine koje pokrivaju kratkoročne vršne opterećenja.

1.1 Vrste TES-a i njihove karakteristike.

Na sl. 1 prikazana je klasifikacija termoelektrana na fosilna goriva.

Fig.1. Vrste termoelektrana na organsko gorivo.

Sl.2 Šematski dijagram termoelektrane

1 - parni kotao; 2 - turbina; 3 - električni generator; 4 - kondenzator; 5 - pumpa za kondenzat; 6 – grijači niskog pritiska; 7 - odzračivač; 8 - pumpa za napajanje; 9 – visokotlačni grijači; 10 - drenažna pumpa.

Termoelektrana je kompleks opreme i uređaja koji pretvaraju energiju goriva u električnu i (općenito) toplinsku energiju.

Termoelektrane se odlikuju velikom raznolikošću i mogu se klasificirati prema različitim kriterijima.

Prema namjeni i vrsti energije koja se isporučuje, elektrane se dijele na regionalne i industrijske.

Područne elektrane su samostalne javne elektrane koje opslužuju sve vrste područnih potrošača (industrijska preduzeća, transport, stanovništvo itd.). Oblasne kondenzacione elektrane, koje proizvode uglavnom električnu energiju, često zadržavaju svoj istorijski naziv - GRES (državne područne elektrane). Područne elektrane koje proizvode električnu i toplinsku energiju (u obliku pare ili tople vode) nazivaju se kombinirane toplinske i elektrane (CHP). Državne područne elektrane i regionalne termoelektrane u pravilu imaju snagu veću od 1 milion kW.

Industrijske elektrane su elektrane koje opskrbljuju toplinskom i električnom energijom određena industrijska poduzeća ili njihov kompleks, na primjer, postrojenje za proizvodnju hemijskih proizvoda. Industrijske elektrane su dio industrijskih preduzeća kojima služe. Njihov kapacitet je određen potrebama industrijskih preduzeća za toplotnom i električnom energijom i po pravilu je znatno manji od daljinskih termoelektrana. Industrijske elektrane često rade na zajedničkoj električnoj mreži, ali nisu podređene upravitelju elektroenergetskog sistema.

Prema vrsti goriva koje se koristi, termoelektrane se dijele na elektrane na organsko gorivo i nuklearno gorivo.

Za kondenzacijske elektrane koje rade na fosilna goriva, u vrijeme kada nije bilo nuklearnih elektrana (NPP), povijesno se razvio naziv termalna (TE - termoelektrana). U tom smislu će se ovaj termin koristiti u nastavku, iako su CHPP, NE, elektrane na plinske turbine (GTPP) i elektrane s kombiniranim ciklusom (CCPP) također termoelektrane koje rade na principu pretvaranja toplotne energije u električnu energije.

Kao fosilna goriva za termoelektrane koriste se plinovita, tečna i čvrsta goriva. Većina TE u Rusiji, posebno u evropskom dijelu, koristi prirodni plin kao glavno gorivo, a lož ulje kao rezervno gorivo, koristeći ga samo u ekstremnim slučajevima zbog visoke cijene; takve termoelektrane se nazivaju na lož ulje. U mnogim regijama, uglavnom u azijskom dijelu Rusije, glavno gorivo je termalni ugalj - niskokalorični ugalj ili otpad od ekstrakcije visokokalorijskog uglja (antracitni mulj - ASh). Budući da se takav ugalj prije spaljivanja melje u posebnim mlinovima do stanja praha, takve termoelektrane nazivaju se prahom.

Prema vrsti termoelektrana koje se koriste u termoelektranama za pretvaranje toplotne energije u mehaničku energiju rotacije rotora turbinskih agregata, razlikuju se parne turbine, gasne turbine i kombinovane elektrane.

Osnovu parnoturbinskih elektrana čine parnoturbinska postrojenja (STP), koja koriste najsloženiju, najmoćniju i izuzetno naprednu energetsku mašinu - parnu turbinu za pretvaranje toplotne energije u mehaničku. PTU je glavni element termoelektrana, termoelektrana i nuklearnih elektrana.

PTU, koji imaju kondenzacijske turbine kao pogon za električne generatore i ne koriste toplinu izduvne pare za opskrbu toplinskom energijom vanjskih potrošača, nazivaju se kondenzacijske elektrane. PTU opremljeni turbinama za grijanje i koji odaju toplinu izduvne pare industrijskim ili domaćim potrošačima nazivaju se kombinirane toplinske i elektrane (CHP).

Gasnoturbinske termoelektrane (GTPP) opremljene su plinskim turbinskim jedinicama (GTU) koje rade na plinovito ili, u ekstremnim slučajevima, tečno (dizel) gorivo. Budući da je temperatura plinova nizvodno od plinske turbine prilično visoka, oni se mogu koristiti za opskrbu toplinskom energijom vanjskog potrošača. Takve elektrane se nazivaju GTU-CHP. Trenutno u Rusiji radi jedna GTE (GRES-3 po imenu Klasson, Elektrogorsk, Moskovska oblast) kapaciteta 600 MW i jedna GTU-CHPP (u Elektrostalu, Moskovska oblast).

Tradicionalno moderno gasnoturbinsko postrojenje (GTU) je kombinacija vazdušnog kompresora, komore za sagorevanje i gasne turbine, kao i pomoćnih sistema koji obezbeđuju njen rad. Kombinacija plinske turbine i električnog generatora naziva se plinska turbina.

Kombinovane termoelektrane su opremljene kombinovanim elektranama (CCGT), koje su kombinacija GTP i STP, što omogućava visoku efikasnost. CCGT-TE mogu biti kondenzacijske (CCGT-CES) i toplinske snage (CCGT-CHP). Trenutno u Rusiji rade četiri nove CCGT-CHPP (Sjeverozapadna TE Sankt Peterburg, Kalinjingradskaja, CHPP-27 OAO Mosenergo i Sočinskaja), a izgrađena je i kombinovana termoelektrana u Tjumenskoj TE. Godine 2007. Ivanovskaya CCGT-IES je puštena u rad.

Blok TE se sastoje od odvojenih, po pravilu, iste vrste elektrana - elektrana. U agregatu svaki kotao isporučuje paru samo za svoju turbinu, iz koje se nakon kondenzacije vraća samo u svoj kotao. Po blok shemi grade se sve moćne državne daljinske elektrane i termoelektrane koje imaju tzv. međupregrijavanje pare. Rad kotlova i turbina u TE sa poprečnim vezama je različito: svi kotlovi TE dovode paru u jedan zajednički parni cjevovod (kolektor) i iz njega se napajaju sve parne turbine TE. Prema ovoj shemi, CPP se grade bez međupregrijavanja i gotovo sve CHPP su izgrađene za podkritične početne parametre pare.

Prema nivou početnog pritiska razlikuju se TPP subkritičnog pritiska, superkritičnog pritiska (SKP) i super-superkritičnih parametara (SSCP).

Kritični pritisak je 22,1 MPa (225,6 atm). U ruskoj termoenergetskoj industriji početni parametri su standardizovani: termoelektrane i termoelektrane se grade za podkritični pritisak od 8,8 i 12,8 MPa (90 i 130 atm), a za SKD - 23,5 MPa (240 atm). Termoelektrane za natkritične parametre, iz tehničkih razloga, ugrađuju se sa dogrevanjem i po blok šemi. Super-superkritični parametri uslovno uključuju pritisak preko 24 MPa (do 35 MPa) i temperaturu preko 5600C (do 6200C), za čiju upotrebu su potrebni novi materijali i novi dizajn opreme. Često se termoelektrane ili TE za različite nivoe parametara grade u nekoliko faza - u redovima, čiji se parametri povećavaju sa uvođenjem svakog novog reda.

Basic strukturna jedinica u većini elektrana je prodavnica . Na termalnim stanicama razlikuju se trgovine glavne, pomoćne proizvodnje i neindustrijske objekte.

· Prodavnice glavne proizvodnje proizvode proizvode za čiju proizvodnju je osnovano preduzeće. U termoelektranama glavne radionice su one u kojima se odvijaju proizvodni procesi pretvaranja hemijske energije goriva u toplotnu i električnu energiju.

· Prodavnice pomoćne proizvodnje industrijskih preduzeća, uključujući elektrane, nisu direktno povezane sa proizvodnjom glavnih proizvoda preduzeća: služe glavnoj proizvodnji, doprinose proizvodnji proizvoda i obezbeđuju glavnoj proizvodnji potrebne uslove za normalan rad. Ove radionice popravljaju opremu, materijal za snabdevanje, alat, pribor, rezervne delove, vodu (industrijsku), razne vrste energije, transport itd.

· Neindustrijska gazdinstva su ona čiji proizvodi i usluge nisu u vezi sa osnovnom delatnošću preduzeća. Njihove funkcije uključuju obezbjeđivanje i servisiranje kućnih potreba osoblja preduzeća (stambeni objekti, dječje ustanove, itd.).

Proizvodne strukture termo stanice određene su odnosom snaga glavnih jedinica (turboagregata, parnih kotlova, transformatora) i tehnoloških veza između njih. Odlučujući pri određivanju strukture upravljanja je odnos snage i komunikacije između turbina i kotlovskih jedinica. Kod postojećih elektrana srednjeg i malog kapaciteta homogeni agregati su međusobno povezani cjevovodima za paru i vodu (para iz kotlova se sakuplja u zajedničkim sabirnim vodovima, iz kojih se distribuira između pojedinačnih kotlova). Ovaj procesni tok se zove centralizovano . Također se široko koristi sekcijski shema u kojoj turbina sa jednim ili dva kotla koji joj obezbjeđuju paru čini dio elektrane.

Sa ovakvim šemama oprema se distribuira među radnjama koje kombinuju homogenu opremu: u kotlarnici - kotlovske jedinice sa pomoćnom opremom; turbina - turbinski agregati sa pomoćnom opremom itd. Po ovom principu u velikim termoelektranama se organizuju radionice i laboratorije: gorivo i transportna, kotlovska, turbinska, elektrotehnička (sa elektrolaboratorijom), radionica (laboratorija) automatike i termoregulacije, hemijska (sa hemijskom laboratorijom). ), mehanička (kod obavljanja popravaka ova radnja postaje elektrana, popravka i građevinska radnja.

Trenutno, zbog posebnosti tehnološkog procesa proizvodnje energije, koriste se stanice sa jedinicama kapaciteta 200...800 MW i više blok dijagram povezivanja opreme. Kod blok elektrana turbina, generator, bojler (ili dva kotla) sa pomoćnom opremom čine blok; ne postoje cjevovodi koji povezuju jedinice za paru i vodu između blokova, rezervne kotlovske jedinice nisu instalirane na elektranama. Promjena tehnološke sheme elektrane dovodi do potrebe za reorganizacijom strukture upravljanja proizvodnjom, u kojoj je glavna primarna proizvodna jedinica blok.

Za stanice blok-tipa, najracionalnije struktura menadžmenta je bez prodavnice (funkcionalni) sa organizacijom operativne službe i servisne službe, na čelu sa rukovodiocima službi - zamjenicima glavnog inženjera stanice. Funkcionalne službe odgovaraju direktno direktoru stanice, a funkcionalne službe i laboratorije direktno glavnom inženjeru stanice.

Na velikim stanicama blok tipa, srednja struktura upravljanja - blok shop . Prodavnice kotlova i turbina su objedinjene u jednu i organizovane su prodavnice goriva i transporta, hemijske, termičke automatike i merenja, centralizovane popravke itd. Kada stanica radi na gas, pogon goriva i transporta nije organizovan.

Organizaciona i proizvodna struktura hidroelektrana

U hidroelektranama se odvijaju i pojedinačne hidroelektrane i njene asocijacije koje se nalaze na istoj rijeci (kanalu) ili jednostavno u bilo kojoj administrativnoj ili ekonomskoj regiji; takvi spojevi se nazivaju kaskadni spojevi (slika 23.2).

Organizaciona struktura upravljanja HE:

a- 1. i 2. grupe; 1 - direktor hidroelektrane; 2 - Zam direktor za administrativne i privredne djelatnosti; 3 - Zam direktor kapitalne izgradnje; 4 - kadrovsko odjeljenje; 5 - glavni inženjer; 6 - računovodstvo; 7 - odjeljenje za planiranje; 8 - odjel civilne zaštite; 2.1 - transportni dio; 2.2 - odjel logistike; 2.3 - administrativno-ekonomsko odjeljenje; 2.4 - stambeno-komunalni odjel; 2.5 - zaštita HE; 5.1 - zamjenik. ch. operativni inženjer; 5.2 - šef elektro odjela; 5.3 - šef turbinske radnje; 5.4 - šef hidrauličkog odjeljenja; 5.5 - proizvodno-tehnički odjel; 5.6 - komunikacijska usluga; 5.7 - inženjer za rad i sigurnost; 5.2.1 - elektrolaboratorija; b- 3. i 4. grupe; 1 - odeljenje materijalno-tehničkog snabdevanja; 2 - proizvodno-tehnički odjel (PTO); 3 - računovodstvo; 4 - hidrotehnička radnja; 5 - radionica za električne strojeve

Organizaciona struktura upravljanja kaskadom HE: a - opcija 1; 1 - šef električnog odjela kaskade; 2 - šef turbinske radnje kaskade; 3 - šef hidroradnje kaskade; 4 - šef tehničkog odjeljenja; 5 - glava HE-1; 6 - glava HE-2; 7 - glava HE-3; 8 - komunikacijska usluga; 9 - lokalna služba relejne zaštite i automatike; 10 - inženjer-inspektor za rad i sigurnost; 5.1, 6.1, 7.1 - proizvodno osoblje, respektivno, HE-1, 2, 3; b- opcija 2; 1 - direktor kaskade; 2 - administrativne podjele kaskade; 3 - glavni inženjer; 3.1, 3.2, 3.3 - glava HE-1, 2, 3, respektivno; 3.1.1, 3.2.1, 3.3.1 - proizvodne jedinice, uključujući operativno osoblje, odnosno HE-1, 2, 3

U zavisnosti od kapaciteta HE i HE kaskada, MW, prema upravljačkoj strukturi, uobičajeno je da se razmatra šest grupa i isti broj HE kaskada:

AT prve četiri grupe primjenjuju se uglavnom Organizaciona struktura upravljanja radnjom . Na HE i njenim kaskadama 1. i 2. grupe, u pravilu su predviđene elektro, turbinske i hidrauličke radnje; 3. i 4. grupa - elektroturbina i hidraulika;
Na malim HE ( 5. grupa ) primijeniti strukture upravljanja bez radnji sa organizacijom relevantnih lokacija;
Na HE i kaskadama snage do 25 MW ( 6. grupa ) - samo osoblje za održavanje .

Prilikom organizovanja kaskade HE kao bazna stanica se bira jedna od, po pravilu, po snazi najveća kaskadna stanica u kojoj se nalazi uprava kaskade, njena odeljenja i službe, radionice, glavna centralna skladišta i radionice. Sa strukturom upravljanja radnjom, svaka radnja održava opremu i objekte svih HE uključenih u kaskadu, a osoblje se nalazi ili u baznoj HE ili raspoređeno po stanicama kaskade. U slučajevima kada se HE kaskade nalaze na znatnoj udaljenosti jedna od druge i, shodno tome, od bazne, potrebno je imenovati odgovorne za rad HE uključene u kaskadu.

Prilikom kombiniranja velikih HE u kaskadu, preporučljivo je centralizirati samo upravljačke funkcije (upravljanje kaskadom, računovodstvo, snabdijevanje, itd.). Na svakoj HE organiziraju se radionice koje obavljaju kompletne servisne i servisne usluge. Prilikom izvođenja velikih popravki, na primjer, prilikom remonta blokova, dio radnika odgovarajuće radionice iz jedne ili više hidroelektrana se prebacuje u stanicu gdje je to potrebno.

Stoga se u svakom slučaju usvaja racionalna struktura upravljanja na osnovu specifičnih uslova za formiranje kaskade. Uz veliki broj HE uključenih u kaskadu, koristi se preliminarno povećanje stanica koje su najbliže jedna drugoj, na čelu sa šefom grupe HE. Svaka grupa samostalno obavlja operativno održavanje, uključujući tekuće popravke opreme i objekata.

ORGANIZACIJSKA I PROIZVODNA STRUKTURA TERMOELEKTRANA (TE)

Ovisno o snazi opreme i shemama tehnoloških veza između faza proizvodnje u savremenim TE, razlikuju se radničke, vanprodavničke i blokovske organizacijske i proizvodne strukture.

Organizaciona i proizvodna struktura radionice predviđa podjelu tehnološke opreme i teritorije termoelektrane u posebne cjeline i njihovu dodjelu specijalizovanim jedinicama - radionicama, laboratorijama. U ovom slučaju, glavna strukturna jedinica je radionica. Prodavnice se, ovisno o učešću u proizvodnji, dijele na glavne i pomoćne. Osim toga, TE mogu uključivati i neindustrijska domaćinstva (stambena i pomoćna gazdinstva, vrtići, odmarališta, sanatorijumi itd.).

Glavne radionice direktno su uključeni u proizvodnju energije. Tu spadaju prodavnice goriva i transporta, kotlova, turbina, elektro i hemijskih prodavnica.

Sastav pogona za gorivo i transport uključuje dionice željezničkih objekata i opskrbu gorivom sa skladištem goriva. Ova radionica se organizuje u elektranama koje sagorevaju čvrsto gorivo ili lož ulje kada se isporučuju železnicom.

Sastav kotlarnice uključuje prostore za opskrbu tekućim ili plinovitim gorivima, pripremu prašine, uklanjanje pepela.

Turbinska radnja obuhvata: odjel grijanja, centralnu crpnu stanicu i vodoprivredu.

Sa dvoproizvodnom strukturom, kao i kod velikih TE, kotlovska i turbinska radnja su kombinovane u jednu kotlovsko-turbinsku radnju (KTT).

Elektro radionica je zadužena za: svu elektro opremu termoelektrane, elektrolaboratoriju, naftnu ekonomiju, elektro servis.

Hemijska radionica obuhvata hemijsku laboratoriju i hemijsku obradu vode.

Pomoćne prodavnice služe glavnoj proizvodnji. To uključuje: radnju za centralizirane popravke, popravke i izgradnju, termičku automatizaciju i komunikacije.

Neindustrijska gazdinstva nisu direktno povezana sa proizvodnjom energije i služe za domaće potrebe radnika TE.

Bezradionička organizaciona i proizvodna struktura predviđa specijalizaciju odjela u obavljanju glavnih proizvodnih funkcija: rad opreme, njeno održavanje, tehnološka kontrola. To uzrokuje stvaranje proizvodnih službi umjesto radionica: rad, popravke, kontrola i unapređenje opreme. Zauzvrat, proizvodne usluge su podijeljene u specijalizirane sekcije.

Kreacija blok-shop organizaciona i proizvodna struktura zbog pojave složenih energetskih jedinica-blokova. Oprema jedinice provodi nekoliko faza energetskog procesa - sagorijevanje goriva u generatoru pare, proizvodnju električne energije u turbogeneratoru, a ponekad i njegovu transformaciju u transformatoru. Za razliku od radionice, sa blok-radničkom strukturom, glavna proizvodna jedinica elektrane su blokovi. Uključeni su u CTC, koji se bave centralizovanim radom glavne i pomoćne opreme kotlovskih i turbinskih agregata. Struktura blok-prodavnice omogućava očuvanje glavnih i pomoćnih radnji koje se nalaze u strukturi trgovine, na primjer, pogona goriva i transporta (TTTS), kemijske itd.

Svi tipovi organizacione i proizvodne strukture obezbeđuju sprovođenje upravljanja proizvodnjom na osnovu jedinstva komandovanja. U svakoj TE postoji administrativno, ekonomsko, proizvodno i tehničko-operativno dispečersko odjeljenje.

Administrativno-ekonomski rukovodilac TE je direktor, tehnički rukovodilac je glavni inženjer. Operativnu i dispečersku kontrolu vrši dežurni inženjer elektrane. Operativno je podređen dežurnom dispečeru EPS-a.

Naziv i broj strukturnih podjela, te potreba za uvođenjem pojedinih radnih mjesta određuju se u zavisnosti od standardnog broja industrijskog i proizvodnog osoblja elektrane.

Navedene tehnološke i organizacione i ekonomske karakteristike proizvodnje električne energije utiču na sadržaj i zadatke upravljanja aktivnostima energetskih preduzeća i udruženja.

Glavni zahtjev za elektroprivredu je pouzdano i neprekidno napajanje potrošača, koje pokriva potreban raspored opterećenja. Ovaj zahtjev se pretvara u specifične indikatore koji ocjenjuju učešće elektrana i mrežnih preduzeća u realizaciji proizvodnog programa energetskih udruženja.

Za elektranu se postavlja spremnost za nošenje tereta, što je određeno rasporedom otpreme. Za mrežna preduzeća utvrđuje se raspored popravki opreme i objekata. Planom su utvrđeni i drugi tehničko-ekonomski pokazatelji: specifična potrošnja goriva u elektranama, smanjenje gubitaka energije u mrežama i finansijski pokazatelji. Međutim, proizvodni program energetskih preduzeća ne može biti rigidno određen obimom proizvodnje ili isporuke električne energije i toplote. To je nepraktično zbog izuzetne dinamike potrošnje energije i, shodno tome, proizvodnje energije.

Međutim, obim proizvodnje energije je važan proračunski pokazatelj koji određuje nivo mnogih drugih indikatora (na primjer, troškova) i rezultata ekonomske aktivnosti.

Gilev Alexander

Prednosti TPP-a:

Nedostaci TPP-a:

Na primjer :

Skinuti:

Pregled:

KOMPARATIVNE KARAKTERISTIKE TE I NE SA GLEDIŠTA PROBLEMA ŽIVOTNE SREDINE.

Završeno: Gilev Aleksandar, 11 "D" klase, Licej FGBOU VPO "Dalrybvtuz"

naučni savjetnik:Kurnosenko Marina Vladimirovna, nastavnik fizike najviše kvalifikacione kategorije, licejFGBOU VPO "Dalrybvtuz"

Termoelektrana (TE), elektrana koja proizvodi električnu energiju kao rezultat konverzije toplotne energije koja se oslobađa tokom sagorevanja fosilnih goriva.

Na koje gorivo rade TE?

ugalj: U prosjeku, sagorijevanjem jednog kilograma ove vrste goriva oslobađa se 2,93 kg CO2 i proizvodi 6,67 kWh energije ili, pri efikasnosti od 30%, 2,0 kWh električne energije. Sadrži 75-97% ugljika,

1,5-5,7% vodonika, 1,5-15% kiseonika, 0,5-4% sumpora, do 1,5% azota, 2-45%

hlapljive materije, količina vlage kreće se od 4 do 14%.Sastav gasovitih proizvoda (koksni gas) uključuje benzen,

toluen, ksioli, fenol, amonijak i druge supstance. Iz koksnog plina

prečišćavanje od amonijaka, sumporovodika i jedinjenja cijanida sirovog ekstrakta

benzen, iz kojeg su pojedinačni ugljovodonici i niz drugih vrijednih

supstance.

Lož ulje: Lož ulje (moguće iz arapskog mazkhulat - otpad), tamnosmeđi tečni proizvod, ostatak nakon odvajanja frakcija benzina, kerozina i plinskog ulja iz nafte ili njegovih sekundarnih proizvoda prerade, ključanja do 350-360 ° C. Lož ulje je mješavina ugljovodonika (molekulske mase od 400 do 1000 g/mol), naftnih smola (molekulske mase 500-3000 i više g/mol), asfaltena, karbena, karboida i organskih jedinjenja koja sadrže metale ( V, Ni, Fe, Mg, Na, Ca)
plin: Glavni dio prirodnog plina je metan (CH4) - od 92 do 98%. Sastav prirodnog gasa može uključivati i teže ugljovodonike - homologe metana.

Prednosti i nedostaci TPP-a:

Prednosti TPP-a:

Najvažnija prednost je niska stopa nezgoda i izdržljivost opreme.
Gorivo koje se koristi je prilično jeftino.
Zahtijeva manje ulaganja u odnosu na druge elektrane.
Može se graditi bilo gdje bez obzira na dostupnost goriva. Gorivo se do lokacije elektrane može transportovati željeznicom ili cestom.
Korištenje prirodnog plina kao goriva praktično smanjuje emisije štetnih tvari u atmosferu, što je velika prednost u odnosu na nuklearne elektrane.
Ozbiljan problem za nuklearne elektrane je njihova likvidacija nakon što se resursi iscrpe, a prema procjenama to može biti i do 20% cijene njihove izgradnje.

Nedostaci TPP-a:

Ipak, termoelektrane koje koriste lož ulje i ugalj kao gorivo zagađuju okoliš. U TE ukupne godišnje emisije štetnih materija, koje uključuju sumpordioksid, dušikove okside, ugljične okside, ugljovodonike, aldehide i elektrofilterski pepeo, po 1000 MW instalirane snage kreću se od oko 13.000 tona godišnje za plin do 165.000 za TPP u prahu. .
Termoelektrana od 1000 MW troši 8 miliona tona kiseonika godišnje

Na primjer : CHP-2 sagorijeva polovinu sastava uglja dnevno. Vjerovatno je ovaj nedostatak glavni.

Šta ako?!

A što ako se dogodi nesreća u nuklearnoj elektrani izgrađenoj u Primorju?
Koliko godina će se planeta oporaviti nakon toga?
Uostalom, CHPP-2, koja postepeno prelazi na plin, praktički zaustavlja emisije čađi, amonijaka, dušika i drugih tvari u atmosferu!
Do danas su emisije CHPP-2 smanjene za 20%.
I naravno, otkloniće se još jedan problem - deponija pepela.

Malo o opasnostima nuklearnih elektrana:

Dovoljno je samo se prisjetiti nesreće u nuklearnoj elektrani Černobil 26. aprila 1986. godine. U samo 20 godina oko 5.000 likvidatora ove grupe je umrlo od svih uzroka, i to ne računajući civile... I naravno, sve su to zvanični podaci.

Pogon "MAYAK":

15.03.1953 - započela je samoodrživa lančana reakcija. Prekomjerno izlaganje osoblja postrojenja;
13.10.1955 - pucanje tehnološke opreme i uništenje delova zgrade.
21.04.1957 - SCR (spontana lančana reakcija) u postrojenju br. 20 u prikupljanju oksalatnih dekanata nakon filtriranja sedimenta obogaćenog uranijum oksalata. Šest osoba je dobilo doze zračenja od 300 do 1000 rema (četiri žene i dva muškarca), jedna žena je umrla.
10.02.1958 - SCR u fabrici. Provedeni su eksperimenti za određivanje kritične mase obogaćenog uranijuma u cilindričnom spremniku pri različitim koncentracijama uranijuma u otopini. Osoblje je prekršilo pravila i uputstva za rad sa nuklearnim fisijskim materijalom (nuklearnim fisilnim materijalom). U vrijeme SCR-a, osoblje je primalo doze zračenja od 7600 do 13000 rem. Tri osobe su umrle, jedna osoba je dobila radijaciju i oslijepila. Iste godine I. V. Kurchatov je govorio na najvišem nivou i dokazao potrebu za osnivanjem posebne jedinice državne bezbednosti. LYAB je postao takva organizacija.
28.07.1959 - puknuće tehnološke opreme.
12/05/1960 - SCR u fabrici. Pet osoba je bilo preeksponirano.
26.02.1962 - eksplozija u sorpcionoj koloni, uništenje opreme.
09/07/1962 - SCR.
16.12.1965. - SCR u pogonu broj 20 trajao je 14 sati.
10. decembar 1968. - SCR. Rastvor plutonijuma napunjen je u cilindrični kontejner opasne geometrije. Jedna osoba je umrla, druga je dobila visoku dozu zračenja i radijacijsku bolest, nakon čega su mu amputirane dvije noge i desna ruka.
11. februara 1976. godine u radiohemijskom postrojenju, kao rezultat nestručnih radnji osoblja, došlo je do autokatalitičke reakcije koncentrovane azotne kiseline sa organskom tečnošću složenog sastava. Uređaj je eksplodirao, došlo je do radioaktivne kontaminacije zone popravke i susjednog područja postrojenja. Indeks na INEC-3 skali.
10.02.1984. - eksplozija na vakuumskoj opremi reaktora.
16.11.1990. - eksplozivna reakcija u posudama za reagens. Dvije osobe zadobile su hemijske opekotine, jedna je preminula.
17.07.1993. - Nesreća u radioizotopskom postrojenju Proizvodnog društva Mayak sa uništenjem sorpcione kolone i ispuštanjem neznatne količine α-aerosola u životnu sredinu. Ispuštanje radijacije je lokalizirano u proizvodnim prostorijama radnje.
02.08.1993 - Dogodila se nesreća na liniji za izdavanje celuloze iz postrojenja za preradu tečnog radioaktivnog otpada, incident se dogodio zbog smanjenja pritiska cevovoda i ulaska 2 m3 radioaktivne pulpe na površinu zemlje (oko 100 m2 površina je kontaminirana). Smanjenje pritiska iz cevovoda dovelo je do izlivanja radioaktivne pulpe na površinu zemlje sa aktivnošću od oko 0,3 Ci. Radioaktivni trag je lokaliziran, kontaminirano tlo uklonjeno.
27. decembra 1993. dogodio se incident u tvornici radioizotopa, gdje su radioaktivni aerosoli ispušteni u atmosferu prilikom promjene filtera. Otpuštanje je bilo 0,033 Ci za α-aktivnost i 0,36 mCi za β-aktivnost.
Dana 4. februara 1994. godine zabilježeno je pojačano oslobađanje radioaktivnih aerosola: prema β-aktivnosti 2-dnevnih nivoa, prema dnevnim nivoima 137Cs, ukupna aktivnost iznosila je 15,7 mCi.
30. marta 1994. godine, tokom tranzicije, zabilježen je višak dnevnog oslobađanja 137Cs za 3, β-aktivnost - 1,7, α-aktivnost - 1,9 puta.
U maju 1994. godine β-aerosoli sa aktivnošću od 10,4 mCi pušteni su kroz ventilacioni sistem fabričke zgrade. Oslobađanje 137Cs je bilo 83% kontrolnog nivoa.
7. jula 1994. godine u postrojenju instrumenata otkrivena je radioaktivna tačka površine nekoliko kvadratnih decimetara. Brzina doze izloženosti bila je 500 µR/s. Mrlja je nastala kao rezultat curenja iz zapušene kanalizacije.
31.08. Godine 1994. registrovano je povećano ispuštanje radionuklida u atmosferski dimnjak zgrade radiohemijskog postrojenja (238,8 mCi, uključujući udio 137Cs 4,36% godišnjeg maksimalno dozvoljenog ispuštanja ovog radionuklida). Razlog za oslobađanje radionuklida bio je smanjenje tlaka gorive šipke VVER-440 tokom operacije odsijecanja praznih krajeva SFA (istrošenih gorivnih sklopova) kao rezultat nekontroliranog električnog luka.
Dana 24. marta 1995. godine zabilježeno je prekoračenje od 19% norme za punjenje aparata plutonijumom, što se može smatrati nuklearno opasnim incidentom.
Dana 15. septembra 1995. godine otkriveno je curenje rashladne vode u peći za vitrifikaciju za visokoaktivni LRW (tečni radioaktivni otpad). Rad peći u planiranom režimu je prekinut.
21. decembra 1995. godine, prilikom presecanja termometarskog kanala, ozračena su četiri radnika (1,69, 0,59, 0,45, 0,34 rem). Uzrok incidenta je kršenje tehnoloških propisa od strane zaposlenih u preduzeću.
Dana 24. jula 1995. godine pušteni su aerosoli 137Cs, čija je vrijednost iznosila 0,27% godišnje MPE za preduzeće. Razlog je zapaljenje filterske tkanine.
Dana 14. septembra 1995. godine, prilikom zamjene poklopaca i podmazivanja steper manipulatora, zabilježen je nagli porast zagađenja zraka α-nuklidima.
22. oktobra 1996. godine pokvario se kalem rashladne vode u jednom od spremnika visokoaktivnog otpada. Kao rezultat toga, kontaminirani su cjevovodi sistema za hlađenje skladišta. Kao posljedica ovog incidenta, 10 djelatnika odjela je dobilo radioaktivnu ekspoziciju od 2,23×10-3 do 4,8×10-2 Sv.
Dana 20. novembra 1996. godine u hemijsko-metalurškom kombinatu, prilikom radova na elektroopremi ispušnog ventilatora, došlo je do aerosolnog ispuštanja radionuklida u atmosferu, što je iznosilo 10% dozvoljenog godišnjeg ispuštanja postrojenja.
Dana 27. avgusta 1997. godine u zgradi pogona RT-1, u jednoj od prostorija, utvrđena je kontaminacija poda površine 1 do 2 m2, jačina doze gama zračenja sa mjesta je od 40 do 200 μR/s.
Dana 06.10.97. u montažnoj zgradi postrojenja RT-1 zabilježeno je povećanje radioaktivne pozadine. Mjerenje brzine ekspozicijske doze pokazalo je vrijednost do 300 μR/s.
23. septembra 1998. godine, kada je nakon aktiviranja automatske zaštite povećana snaga reaktora LF-2 (Ljudmila), dozvoljeni nivo snage je prekoračen za 10%. Kao rezultat, došlo je do smanjenja tlaka dijela gorivih šipki u tri kanala, što je dovelo do kontaminacije opreme i cjevovoda primarnog kruga. Sadržaj 133Xe u ispustu iz reaktora premašio je godišnji dozvoljeni nivo za 10 dana.
Dana 09.09.2000. godine na Majaku je prekinuto napajanje strujom na 1,5 sat, što je moglo dovesti do nesreće.
Revizijom 2005. godine, tužilaštvo je utvrdilo činjenicu kršenja pravila postupanja sa ekološki opasnim proizvodnim otpadom u periodu 2001-2004. godine, što je dovelo do ispuštanja nekoliko desetina miliona kubnih metara tečnog radioaktivnog otpada. iz proizvodnje Mayak u sliv rijeke Techa. Prema rečima Andreja Potapova, zamenika šefa Odeljenja Glavnog tužilaštva Ruske Federacije u Uralskom federalnom okrugu, „utvrđeno je da fabrička brana, kojoj je već duže vreme potrebna rekonstrukcija, dozvoljava tečni radioaktivni otpad proći u rezervoar, što predstavlja ozbiljnu prijetnju životnoj sredini ne samo u Čeljabinskoj oblasti, već iu susjednim regijama. Prema navodima tužilaštva, zbog aktivnosti tvornice Mayak u poplavnoj ravnici rijeke Teča, nivo radionuklida je u ove četiri godine povećan nekoliko puta. Kako je pregled pokazao, teritorija zaraze bila je 200 kilometara. U opasnoj zoni živi oko 12 hiljada ljudi. Istovremeno, istražitelji su naveli da su bili pod pritiskom u vezi sa istragom. Generalni direktor Mayaka Vitalij Sadovnikov optužen je po članu 246. Krivičnog zakona Ruske Federacije „Kršenje pravila zaštite životne sredine u toku rada“ i 1. i 2. delova člana 247. Krivičnog zakona Ruske Federacije „Kršenje pravila za postupanje sa supstancama i otpadom opasnim po životnu sredinu”. Krivični postupak protiv Sadovnikova prekinut je 2006. godine zbog amnestije povodom 100. godišnjice Državne Dume.
Teča je rijeka kontaminirana radioaktivnim otpadom koji je ispustio hemijski kombinat Mayak, koji se nalazi u regiji Čeljabinsk. Na obalama rijeke radioaktivna pozadina je višestruko prekoračena. Od 1946. do 1956. godine vršeno je ispuštanje srednjeg i visokog tečnog otpada iz proizvodnog udruženja Mayak u otvoreni riječni sistem Teča-Iset-Tobol, 6 km od izvora rijeke Teče. Ukupno je tokom ovih godina ispušteno 76 miliona m3 otpadnih voda sa ukupnom aktivnošću β-zračenja od preko 2,75 miliona Ci. Stanovnici primorskih sela bili su izloženi i spoljašnjem i unutrašnjem zračenju. Radijaciji je bilo izloženo ukupno 124 hiljade ljudi koji žive u naseljima na obalama rijeka ovog vodosistema. Najvećoj izloženosti bili su stanovnici obale rijeke Teča (28,1 hiljada ljudi). Oko 7,5 hiljada ljudi preseljenih iz 20 naselja primilo je prosečne efektivne doze u rasponu od 3-170 cSv. Nakon toga je izgrađena kaskada akumulacija u gornjem dijelu rijeke. Većina (u smislu aktivnosti) tečnog radioaktivnog otpada bačena je u jezero. Karačaj (akumulacija 9) i "Stara močvara". Poplavno područje rijeke i donji sedimenti su zagađeni, naslage mulja u gornjem dijelu rijeke smatraju se čvrstim radioaktivnim otpadom. Podzemne vode na području jezera. Karachay i Techa kaskada rezervoara su zagađeni.
Nesreća u Majaku 1957. godine, poznata i kao "Kyshtym tragedija", treća je najveća katastrofa u historiji nuklearne energije nakon nesreće u Černobilu i nesreće u nuklearnoj elektrani Fukushima I (prema INES skali).
Pitanje radioaktivne kontaminacije regiona Čeljabinsk postavljano je u više navrata, ali zbog strateškog značaja hemijske fabrike, svaki put je ignorisano.

FUKUSHIMA-1

Nesreća u nuklearnoj elektrani Fukushima-1 je velika radijacijska nesreća (prema japanskim zvaničnicima - nivo 7 na INES skali), koja se dogodila 11. marta 2011. godine kao posljedica snažnog potresa u Japanu i cunamija koji je uslijedio

Termoelektrane mogu biti sa parnim i gasnim turbinama, sa motorima sa unutrašnjim sagorevanjem. Najčešće termoelektrane sa parnim turbinama, koje se pak dijele na: kondenzacija (CES)- sva para u kojoj se, sa izuzetkom malih selekcija za zagrevanje napojne vode, koristi za rotaciju turbine i proizvodnju električne energije; kombinovane toplane i elektrane- kombinovane toplotne i elektrane (CHP), koje su izvor energije za potrošače električne i toplotne energije i nalaze se u zoni njihove potrošnje.

Kondenzacijske elektrane

Kondenzacijske elektrane se često nazivaju državnim područnim elektranama (GRES). CPP se uglavnom nalaze u blizini područja proizvodnje goriva ili rezervoara koji se koriste za hlađenje i kondenzaciju pare koja se koristi u turbinama.

Karakteristične karakteristike kondenzacionih elektrana

najvećim dijelom, značajna udaljenost od potrošača električne energije, što zahtijeva prijenos električne energije uglavnom na naponima od 110-750 kV;
blok princip izgradnje stanice, koji pruža značajne tehničke i ekonomske prednosti, koje se sastoje u povećanju pouzdanosti rada i olakšavanju rada, u smanjenju obima građevinsko-montažnih radova.
Mehanizmi i instalacije koji obezbeđuju normalno funkcionisanje stanice čine njen sistem.

IES može raditi na čvrsto (ugalj, treset), tečno (lož ulje, ulje) gorivo ili gas.

Snabdijevanje gorivom i priprema čvrstog goriva sastoji se u transportu istog od skladišta do sistema za pripremu goriva. U ovom sistemu gorivo se dovodi u prah u prah kako bi se dalje duvalo u gorionike kotlovske peći. Da bi se održao proces sagorevanja, poseban ventilator ubacuje vazduh u peć, zagrejan izduvnim gasovima, koji iz peći usisava dimovod.

Tečno gorivo se na gorionike dovodi direktno iz skladišta u zagrijanom obliku posebnim pumpama.

Priprema gasovitog goriva se uglavnom sastoji u regulisanju pritiska gasa pre sagorevanja. Gas iz polja ili skladišta transportuje se gasovodom do distributivne tačke (GDP) stanice. Hidraulično frakturiranje distribuira gas i reguliše njegove parametre.

Procesi u krugu pare

Glavni krug para-voda obavlja sljedeće procese:

Sagorijevanje goriva u peći je praćeno oslobađanjem topline koja zagrijava vodu koja teče u cijevima kotla.
Voda se pretvara u paru pod pritiskom od 13 ... 25 MPa na temperaturi od 540..560 ° C.
Para proizvedena u kotlu dovodi se u turbinu, gdje obavlja mehanički rad - rotira osovinu turbine. Kao rezultat toga, rotor generatora, koji se nalazi na zajedničkom vratilu s turbinom, također se okreće.
Para koja se iscrpljuje u turbini pod pritiskom od 0,003 ... 0,005 MPa na temperaturi od 120 ... 140 ° C ulazi u kondenzator, gdje se pretvara u vodu, koja se ispumpava u deaerator.
U deaeratoru se odvode rastvoreni gasovi, a pre svega kiseonik koji je opasan zbog korozivne aktivnosti.Cirkulacioni vodovod hladi paru u kondenzatoru vodom iz spoljašnjeg izvora (rezervoar, reka, arteški bunar). Ohlađena voda, čija temperatura ne prelazi 25...36 °C na izlazu iz kondenzatora, ispušta se u vodovodni sistem.

Zanimljiv video o radu CHP možete pogledati u nastavku:

Da bi se nadoknadili gubici pare, dopunska voda, koja je prethodno bila podvrgnuta hemijskoj obradi, pumpa se pumpom u glavni sistem pare i vode.

Treba napomenuti da je za normalan rad parovodnih instalacija, posebno sa superkritičnim parametrima pare, važan kvalitet vode koja se dovodi u kotao, pa se kondenzat turbine propušta kroz sistem filtera za desalinizaciju. Sistem za prečišćavanje vode je dizajniran da pročišćava nadopunjenu i kondenzovanu vodu i uklanja otopljene gasove iz nje.

Na stanicama koje koriste čvrsta goriva, proizvodi izgaranja u obliku šljake i pepela uklanjaju se iz kotlovske peći posebnim sistemom za uklanjanje pepela i pepela opremljenim posebnim pumpama.

Kod sagorevanja gasa i lož ulja takav sistem nije potreban.

U IES-u postoje značajni gubici energije. Toplotni gubici su posebno veliki u kondenzatoru (do 40..50% ukupne količine toplote oslobođene u peći), kao i kod izduvnih gasova (do 10%). Učinkovitost modernih CPP-a s visokim tlakom pare i temperaturnim parametrima dostiže 42%.

Električni dio IES-a je skup glavne električne opreme (generatora,) i električne opreme za vlastite potrebe, uključujući sabirnice, rasklopnu i drugu opremu sa svim vezama između njih.

Generatori stanica su povezani u blokove sa pojačanim transformatorima bez ikakvih uređaja između njih.

S tim u vezi, u IES-u se ne gradi ni jedan generatorski napon.

Razvodni uređaji za 110-750 kV, u zavisnosti od broja priključaka, napona, prenosne snage i potrebnog nivoa pouzdanosti, izrađuju se prema standardnim električnim priključnim šemama. Unakrsne veze između blokova se odvijaju samo u rasklopnim aparatima višeg ili u elektroenergetskom sistemu, kao i za gorivo, vodu i paru.

U tom smislu, svaka jedinica za napajanje može se smatrati zasebnom autonomnom stanicom.

Za obezbeđivanje električne energije za sopstvene potrebe stanice izrađuju se slavine od generatora svake jedinice. Generatorski napon se koristi za napajanje snažnih elektromotora (200 kW ili više), a za napajanje motora manje snage i rasvjetnih instalacija koristi se sistem od 380/220 V. Električna kola za vlastite potrebe stanice mogu biti različita.

Još jedan zanimljiv video o radu CHP iznutra:

Kombinirane toplane i elektrane

Kombinovane termoelektrane, kao izvori kombinovane proizvodnje električne i toplotne energije, imaju znatno veći udeo od IES (do 75%). Ovo se objašnjava sa. taj dio pare koji se izbacuje iz turbina koristi se za potrebe industrijske proizvodnje (tehnologija), grijanja, tople vode.

Ova para se ili isporučuje direktno za industrijske i kućne potrebe ili se djelimično koristi za predgrijavanje vode u posebnim kotlovima (grijačima), iz kojih se voda kroz toplovodnu mrežu šalje potrošačima toplinske energije.

Glavna razlika između tehnologije proizvodnje energije u odnosu na IES je specifičnost kruga para-voda. Obezbjeđivanje međuodvoda pare iz turbine, kao i u načinu proizvodnje energije, prema kojem se glavni dio iste distribuira na generatorskom naponu kroz razvodni uređaj generatora (GRU).

Komunikacija sa ostalim stanicama elektroenergetskog sistema vrši se na povećanom naponu preko pojačivača transformatora. Prilikom popravke ili hitnog gašenja jednog generatora, energija koja nedostaje može se prenijeti iz elektroenergetskog sistema preko istih transformatora.

Da bi se povećala pouzdanost CHP-a, predviđeno je sekcioniranje sabirnica.

Dakle, u slučaju havarije na gumama i naknadne popravke jedne od sekcija, druga sekcija ostaje u funkciji i opskrbljuje potrošače strujom kroz vodove koji ostaju pod naponom.

Prema takvim shemama grade se industrijski generatori do 60 MW, dizajnirani za napajanje lokalnih opterećenja u radijusu od 10 km.

Veliki moderni koriste generatore kapaciteta do 250 MW sa ukupnom snagom stanice od 500-2500 MW.

Izgrađeni su van granica grada i struja se prenosi na naponu od 35-220 kV, GRU nije obezbeđen, svi generatori su povezani u blokove sa pojačanim transformatorima. Ako je potrebno osigurati napajanje malog lokalnog opterećenja u blizini blokovskog, predviđene su slavine iz blokova između generatora i transformatora. Moguće su i kombinirane šeme stanica u kojima nema GRU i nekoliko generatora je povezano prema blok dijagramima.