Karakteristikat, llojet dhe parimet e funksionimit të termocentraleve. Parimi i funksionimit të termocentraleve dhe hidrocentraleve në Rusi Mbi çfarë funksionojnë termocentralet?

1 – gjenerator elektrik; 2 – turbinë me avull; 3 – paneli i kontrollit; 4 – deaerator; 5 dhe 6 – bunkerë; 7 – ndarës; 8 – ciklon; 9 – bojler; 10 – sipërfaqe ngrohëse (këmbyes nxehtësie); 11 – oxhak; 12 – dhomë dërrmuese; 13 – magazinë rezervë karburanti; 14 – karrocë; 15 – pajisje shkarkimi; 16 – transportues; 17 – shter tymi; 18 - kanali; 19 – kapëse hiri; 20 – tifoz; 21 – kuti zjarri; 22 – mulli; 23 – stacioni i pompimit; 24 – burim uji; 25 – pompë qarkullimi; 26 – ngrohës rigjenerues me presion të lartë; 27 – pompë ushqimore; 28 – kondensator; 29 – impianti i trajtimit kimik të ujit; 30 – transformator rritës; 31 – ngrohës rigjenerues me presion të ulët; 32 - pompë kondensate.

Diagrami më poshtë tregon përbërjen e pajisjeve kryesore të një termocentrali dhe ndërlidhjen e sistemeve të tij. Duke përdorur këtë diagram, mund të gjurmoni sekuencën e përgjithshme të proceseve teknologjike që ndodhin në termocentralet.

Emërtimet në diagramin e TEC-it:

1. Ekonomia e karburantit;
2. përgatitja e karburantit;
3. superngrohës i ndërmjetëm;
4. pjesë me presion të lartë (HPV ose CVP);
5. pjesë me presion të ulët (LPP ose LPC);
6. gjenerator elektrik;
7. transformator ndihmës;
8. transformator komunikimi;
9. komutues kryesor;
10. pompë kondensate;
11. pompë qarkullimi;
12. burimi i furnizimit me ujë (për shembull, lumi);
13. (PND);
14. impianti i trajtimit të ujit (WPU);
15. konsumatori i energjisë termike;
16. pompë kondensate e kthimit;
17. deaerator;
18. pompë për ushqim;
19. (PVD);
20. heqja e skorjeve;
21. deponia e hirit;
22. shter tymi (DS);
23. oxhak;
24. ventilator me ventilator (DV);
25. kapëse hiri

Përshkrimi i skemës teknologjike të TEC-it:

Duke përmbledhur të gjitha sa më sipër, marrim përbërjen e një termocentrali:

• sistemi i menaxhimit të karburantit dhe përgatitjes së karburantit;
• instalimi i bojlerit: një kombinim i vetë bojlerit dhe pajisjeve ndihmëse;
• instalimi i turbinës: turbina me avull dhe pajisjet e saj ndihmëse;
• instalimi i trajtimit të ujit dhe pastrimit të kondensatës;
• sistemi teknik i furnizimit me ujë;
• sistemi i heqjes së hirit (për termocentralet që punojnë me lëndë djegëse të ngurtë);
• pajisjet elektrike dhe sistemi i kontrollit të pajisjeve elektrike.

Objektet e karburantit, në varësi të llojit të karburantit të përdorur në stacion, përfshijnë një pajisje marrëse dhe shkarkimi, mekanizma transporti, objekte të ruajtjes së karburantit për lëndë djegëse të ngurta dhe të lëngshme, pajisje për përgatitjen paraprake të karburantit (uzina për shtypjen e qymyrit). Objekti i naftës përfshin gjithashtu pompa për pompimin e mazutit, ngrohës të naftës dhe filtra.

Përgatitja e karburantit të ngurtë për djegie konsiston në bluarjen dhe tharjen e tij në një fabrikë për përgatitjen e pluhurit, dhe përgatitja e vajit të karburantit konsiston në ngrohjen e tij, pastrimin e tij nga papastërtitë mekanike dhe ndonjëherë trajtimin e tij me aditivë të veçantë. Me karburantin me gaz gjithçka është më e thjeshtë. Përgatitja e karburantit me gaz vjen kryesisht në rregullimin e presionit të gazit përpara ndezësve të bojlerit.

Ajri i nevojshëm për djegien e karburantit furnizohet në hapësirën e djegies së bojlerit nga ventilatorët e ventilatorit (AD). Produktet e djegies së karburantit - gazrat e gripit - thithen nga shkarkimet e tymit (DS) dhe shkarkohen përmes oxhaqeve në atmosferë. Një grup kanalesh (kanalet e ajrit dhe kanalet e tymit) dhe elementët e ndryshëm të pajisjeve përmes të cilave kalojnë ajri dhe gazrat e gripit formon shtegun gaz-ajër të një termocentrali (centrali ngrohje). Shkarësit e tymit, ventilatorët e oxhakut dhe ventilatorit të përfshirë në të përbëjnë një instalim draft. Në zonën e djegies së karburantit, papastërtitë e padjegshme (minerale) të përfshira në përbërjen e tij pësojnë transformime kimike dhe fizike dhe hiqen pjesërisht nga kaldaja në formën e skorjes, dhe një pjesë e konsiderueshme e tyre mbartet nga gazrat e gripit në formë e grimcave të vogla të hirit. Për të mbrojtur ajrin atmosferik nga emetimet e hirit, kolektorët e hirit janë instaluar përpara aparateve të shkarkimit të tymit (për të parandaluar konsumimin e tyre të hirit).

Skorjet dhe hiri i kapur zakonisht hiqen në mënyrë hidraulike në deponitë e hirit.

Kur digjen naftë dhe gaz, kolektorët e hirit nuk janë instaluar.

Kur karburanti digjet, energjia e lidhur kimikisht shndërrohet në energji termike. Si rezultat, formohen produkte të djegies, të cilat në sipërfaqet ngrohëse të bojlerit i japin nxehtësinë ujit dhe avullit të krijuar prej tij.

Tërësia e pajisjeve, elementët e saj individualë dhe tubacionet nëpër të cilat lëvizin uji dhe avulli formojnë rrugën e stacionit me avull-ujë.

Në kazan, uji nxehet në temperaturën e ngopjes, avullohet dhe avulli i ngopur i formuar nga uji i bojlerit të vluar mbinxehet. Nga kaldaja, avulli i mbinxehur dërgohet përmes tubacioneve në turbinë, ku energjia e tij termike shndërrohet në energji mekanike, duke u transmetuar në boshtin e turbinës. Avulli i shteruar në turbinë hyn në kondensator, transferon nxehtësinë në ujin ftohës dhe kondensohet.

Në termocentralet moderne dhe termocentralet e kombinuara me njësi me një kapacitet prej 200 MW e lart, përdoret mbinxehja e ndërmjetme e avullit. Në këtë rast, turbina ka dy pjesë: një pjesë me presion të lartë dhe një pjesë me presion të ulët. Avulli i shteruar në pjesën me presion të lartë të turbinës dërgohet në mbinxehësin e ndërmjetëm, ku furnizohet me nxehtësi shtesë. Më pas, avulli kthehet në turbinë (në pjesën me presion të ulët) dhe prej tij hyn në kondensator. Mbinxehja e ndërmjetme e avullit rrit efikasitetin e njësisë së turbinës dhe rrit besueshmërinë e funksionimit të saj.

Kondensata pompohet nga kondensuesi nga një pompë kondensimi dhe, pasi kalon nëpër ngrohës me presion të ulët (LPH), futet në deaerator. Këtu nxehet nga avulli deri në temperaturën e ngopjes, ndërsa oksigjeni dhe dioksidi i karbonit lirohen prej tij dhe hiqen në atmosferë për të parandaluar korrozionin e pajisjeve. Uji i gazuar, i quajtur uji i furnizimit, pompohet përmes ngrohësve me presion të lartë (HPH) në bojler.

Kondensata në HDPE dhe deaerator, si dhe uji i ushqimit në HDPE, nxehen nga avulli i marrë nga turbina. Kjo metodë e ngrohjes nënkupton kthimin (rigjenerimin) e nxehtësisë në cikël dhe quhet ngrohje rigjeneruese. Falë tij, rrjedha e avullit në kondensator zvogëlohet, dhe për këtë arsye sasia e nxehtësisë së transferuar në ujin ftohës, gjë që çon në një rritje të efikasitetit të impiantit të turbinës me avull.

Kompleti i elementeve që sigurojnë ujë ftohës për kondensatorët quhet sistemi teknik i furnizimit me ujë. Këtu përfshihen: burimi i furnizimit me ujë (lumi, rezervuari, kulla ftohëse), pompa e qarkullimit, gypat e hyrjes dhe daljes së ujit. Në kondensator, afërsisht 55% e nxehtësisë së avullit që hyn në turbinë transferohet në ujin e ftohur; kjo pjesë e nxehtësisë nuk përdoret për të gjeneruar energji elektrike dhe harxhohet kot.

Këto humbje zvogëlohen ndjeshëm nëse avulli i shteruar pjesërisht merret nga turbina dhe nxehtësia e tij përdoret për nevojat teknologjike të ndërmarrjeve industriale ose për ngrohjen e ujit për ngrohje dhe furnizim me ujë të ngrohtë. Kështu, stacioni bëhet një termocentral i kombinuar i nxehtësisë dhe energjisë (CHP), duke siguruar gjenerim të kombinuar të energjisë elektrike dhe termike. Në termocentralet instalohen turbina speciale me nxjerrje me avull - të ashtuquajturat turbina të kogjenerimit. Kondensata e avullit që i dërgohet konsumatorit të nxehtësisë kthehet në termocentralin nga një pompë kondensate kthimi.

Në termocentralet ka humbje të brendshme të avullit dhe kondensatës për shkak të ngushtimit jo të plotë të rrugës avull-ujë, si dhe konsumit të pakthyeshëm të avullit dhe kondensatës për nevojat teknike të stacionit. Ato përbëjnë afërsisht 1 - 1.5% të konsumit total të avullit për turbinat.

Në termocentralet mund të ketë edhe humbje të jashtme të avullit dhe kondensatës që lidhen me furnizimin me ngrohje të konsumatorëve industrialë. Mesatarisht ato janë 35 - 50%. Humbjet e brendshme dhe të jashtme të avullit dhe kondensatës plotësohen me ujë shtesë të para-trajtuar në impiantin e trajtimit të ujit.

Kështu, uji i ushqimit të bojlerit është një përzierje e kondensatës së turbinës dhe ujit të përbërjes.

Pajisjet elektrike të stacionit përfshijnë një gjenerator elektrik, një transformator komunikimi, një komutues kryesor dhe një sistem furnizimi me energji elektrike për mekanizmat e vetë termocentralit nëpërmjet një transformatori ndihmës.

Sistemi i kontrollit mbledh dhe përpunon informacione për ecurinë e procesit teknologjik dhe gjendjen e pajisjeve, kontrollin automatik dhe në distancë të mekanizmave dhe rregullimin e proceseve bazë, mbrojtjen automatike të pajisjeve.

Stacioni termik një termocentral që gjeneron energji elektrike duke shndërruar energjinë kimike të karburantit në energjinë mekanike të rrotullimit të boshtit të gjeneratorit elektrik.

Nyjet kryesore

termocentralet

impianti i kaldajave

gjenerator

kullat ftohëse

kullat ftohëse

Përveç kësaj, termocentrali përfshin: katalizatorët, sistemin e furnizimit me vaj lubrifikues, sistemin e ventilimit, sistemet e fikjes së zjarrit, bordet e shpërndarjes, transformatorët e termocentralit, pajisjet e monitorimit të rrjetit, njësitë e kontrollit.

Ekzistojnë termocentrale me turbina me avull termike (TPES), termocentrale me turbina me gaz (GTPP) dhe termocentrale me cikël të kombinuar (CGPP).

Ndër termocentralet, mbizotërojnë termocentralet me turbina me avull (TSPS), në të cilat energjia termike përdoret në një gjenerator me avull për të prodhuar avull uji me presion të lartë, i cili rrotullon një rotor të turbinës me avull të lidhur me rotorin e një gjeneratori elektrik (zakonisht një gjenerator sinkron).

Lënda djegëse e përdorur në termocentrale të tilla është qymyri (kryesisht), nafta për djegie, gazi natyror, linjiti, torfe dhe shist argjilor. Efikasiteti i tyre arrin 40%, fuqia - 3 GW.

TPES që kanë turbina kondensimi si një makinë për gjeneratorët elektrikë dhe nuk përdorin nxehtësinë e avullit të shkarkimit për të furnizuar energji termike për konsumatorët e jashtëm quhen termocentrale kondensuese (emri zyrtar në Federatën Ruse është Stacioni Elektrik Shtetëror i Qarkut, ose GRES) . TPES të pajisura me turbina ngrohëse dhe që lëshojnë nxehtësinë e avullit të shkarkimit te konsumatorët industrialë ose komunalë quhen termocentrale të kombinuara dhe termocentrale (CHP). Gjatë ndërtimit të një termocentrali, është e nevojshme të merret parasysh afërsia e konsumatorëve të nxehtësisë në formën e ujit të nxehtë dhe avullit, pasi transferimi i nxehtësisë në distanca të gjata nuk është ekonomikisht i realizueshëm.

Karburanti i përdorur . Lëndët djegëse të mëposhtme mund të përdoren në termocentralet: nafta, mazut, gazi natyror dhe qymyri. Elementet kryesore të karburantit janë karboni dhe hidrogjeni, me squfur dhe azot të pranishëm në sasi më të vogla. Karburanti mund të përmbajë komponime të elementeve të tjerë, për shembull, metale (sulfide dhe okside).

Ka katër lloje të njohura të qymyrit. Sipas rritjes së përmbajtjes së karbonit, dhe rrjedhimisht vlerës kalorifike, këto lloje janë renditur si më poshtë: torfe, qymyr kafe, qymyr bituminoz (yndyrë) ose qymyr i fortë dhe antracit. Në funksionimin e termocentraleve përdoren kryesisht dy llojet e para.

Qymyri nuk është karbon i pastër kimikisht ai përmban edhe material inorganik (thëngjilli kaf përmban deri në 40% karbon), i cili mbetet pas djegies së qymyrit në formë hiri. Qymyri mund të përmbajë squfur, ndonjëherë si sulfur hekuri dhe ndonjëherë si pjesë e përbërësve organikë të qymyrit. Qymyri zakonisht përmban arsenik, selen dhe elemente radioaktive. Në fakt, qymyri rezulton të jetë më i ndotur nga të gjitha lëndët djegëse fosile.

Kur digjet qymyri, formohet dioksidi i karbonit, monoksidi i karbonit, si dhe sasi të mëdha të oksideve të squfurit, grimcave të pezulluara dhe oksideve të azotit. Oksidet e squfurit dëmtojnë pemët, materialet e ndryshme dhe kanë një efekt të dëmshëm te njerëzit.

Grimcat e lëshuara në atmosferë kur digjet qymyri në termocentrale quhen "hiri fluturues". Emetimet e hirit kontrollohen rreptësisht. Rreth 10% e grimcave të pezulluara hyjnë në atmosferë.

Një termocentral 1000 MW me qymyr djeg 4-5 milion ton qymyr në vit.

Meqenëse nuk ka minierë qymyri në Territorin Altai, do të supozojmë se është sjellë nga rajone të tjera, dhe rrugët janë ndërtuar për këtë qëllim, duke ndryshuar kështu peizazhin natyror.

Nafta përdoret për ngrohjen e ndërtesave të banimit, shkollave, spitaleve dhe si lëndë djegëse në termocentralet për shkak të çmimit relativisht të ulët dhe përmbajtjes së ulët të squfurit.

Ndryshe nga qymyri dhe nafta, gazi natyror praktikisht nuk përmban squfur. Nga ky këndvështrim, gazi është një lëndë djegëse miqësore me mjedisin. Megjithatë, në rastin e përdorimit të gazit, natyra dëmtohet kur vendosen mijëra kilometra tubacione gazi, veçanërisht në rajonet veriore ku janë përqendruar depozitat kryesore të gazit.

Baza fiziko-kimike e reaksioneve në vazhdim. Kur karburanti digjet, karboni dhe hidrogjeni që ai përmban formojnë oksidet përkatëse, të cilat mund të përfaqësohen nga ekuacionet:

C + O 2  CO 2 + P

2H + 1 / 2 O  H 2 O + P

Nëse sasia e oksigjenit nuk është e mjaftueshme për të oksiduar plotësisht karbonin, atëherë ndodh reaksioni

C + 1 / 2 O 2  CO 2 + P

ose një pjesë e CO 2 që rezulton reagon me karbonin, duke formuar monoksid karboni:

C + CO 2  2CO 2 - P

Kështu, në kushtet e mungesës së oksigjenit, mund të çlirohet më shumë CO. Përveç kësaj, në krahasim me djegien e plotë, sasia e nxehtësisë së çliruar zvogëlohet .

Kur nafta ose qymyri digjen jo plotësisht, komponimet organike të avullueshme hiqen, duke formuar një nga përbërësit e tymit, i cili është veçanërisht i zakonshëm në sobat e vogla. Në furrat e mëdha, komponimet e avullueshme shumë të ndezshme ndizen nga rrezatimi nga muret e nxehta të furrës dhe digjen plotësisht në CO 2 dhe H 2 O.

Squfuri dhe azoti, të cilat janë pjesë e qymyrit dhe naftës, gjithashtu digjen për të formuar okside. Kur squfuri digjet, zakonisht prodhon dioksid squfuri:

S + O 2  SO 2

Në një masë më të vogël, oksidimi i mëtejshëm ndodh në flakë:

2SO 2 + O 2  2SO 3 + P

Oksidet e formuara në një flakë normale përmbajnë vetëm rreth 1% SO3. Megjithëse anhidridi sulfurik SO 3 është i qëndrueshëm në temperatura të ulëta, shkalla e formimit të tij në mungesë të katalizatorëve është e parëndësishme. Në temperaturat karakteristike të flakës, dioksidi i squfurit SO 2 është më i qëndrueshëm.

Gjatë djegies lirohet edhe monoksidi i azotit NO. Burimi i formimit të tij është pjesërisht azoti që përmban karburanti, gjatë djegies së të cilit oksidohet 18-80% e azotit. Monoksidi i azotit formohet gjithashtu si rezultat i reaksionit midis oksigjenit atmosferik dhe azotit në flakë dhe në shtresat ngjitur. Reagimi që ndodh mund të përfaqësohet si më poshtë:

N 2 + O 2  2NO - P

Pasi në atmosferë, monoksidi i azotit konvertohet ngadalë në dioksid përmes reaksioneve komplekse fotokimike. Në formë të thjeshtuar ato zbresin në reagim

JO + 1 / 2 O 2  JO 2

Kështu, gazrat e shkarkimit të inxhinierisë termike përfshijnë CO 2, CO, H 2 O (avulli), SO 2 (më rrallë SO 3), NO, NO 2 dhe substanca të tjera, hyrja e të cilave në ajër shkakton dëm të madh të gjithë përbërësit e biosferës.

Impianti i bojlerit . Instalimi i bojlerit - një grup pajisjesh për prodhimin e avullit të ujit nën presion. Instalimi i bojlerit përbëhet nga një furrë në të cilën digjet karburanti organik, një dhomë djegie përmes së cilës produktet e djegies kalojnë në oxhak dhe një kazan me avull në të cilin uji vlon. Pjesa e bojlerit që bie në kontakt me flakën gjatë ngrohjes quhet sipërfaqe ngrohëse. Performanca e një bojleri matet me sasinë e ujit që mund të avullojë brenda 1 ore në një temperaturë dhe presion të caktuar.

Impianti i bojlerit prodhon avull me presion të lartë, i cili shkon në turbinën me avull - motori kryesor i termocentralit. Në turbinë, avulli zgjerohet, presioni i tij bie dhe energjia latente shndërrohet në energji mekanike. Një turbinë me avull kthen një gjenerator që prodhon rrymë elektrike.

Parimi i funksionimit. Diagrami i termocentralit është paraqitur në figurën D.1.

Figura D.1.  Skema e termocentralit

Uji i ushqyer nën presion të lartë, karburanti dhe ajri atmosferik për djegie furnizohen në bojler duke përdorur një pompë ushqimi. Procesi i djegies zhvillohet në furrën e bojlerit - energjia kimike e karburantit shndërrohet në energji termike dhe rrezatuese. Uji i furnizimit rrjedh përmes një sistemi tubacioni të vendosur brenda bojlerit. Lënda djegëse e djegies është një burim i fuqishëm nxehtësie, i cili transferohet në ujin ushqyes, i cili nxehet deri në pikën e vlimit dhe avullon. Avulli që rezulton në të njëjtin bojler mbinxehet mbi pikën e vlimit, në afërsisht 540 °C me një presion prej 13–24 MPa dhe furnizohet në turbinën me avull përmes një ose më shumë tubacioneve.

Turbina me avull, gjeneratori elektrik dhe ngacmuesi përbëjnë të gjithë njësinë e turbinës. Në një turbinë me avull, avulli zgjerohet në një presion shumë të ulët (rreth 20 herë më pak se presioni atmosferik), dhe energjia potenciale e avullit të ngjeshur dhe të nxehtë shndërrohet në energji kinetike të rrotullimit të rotorit të turbinës. Turbina drejton një gjenerator elektrik, i cili konverton energjinë kinetike të rrotullimit të rotorit të gjeneratorit në rrymë elektrike. Një gjenerator elektrik përbëhet nga një stator, në mbështjelljet elektrike të të cilit gjenerohet rryma, dhe një rotor, i cili është një elektromagnet rrotullues i mundësuar nga një ngacmues.

Kondensuesi shërben për të kondensuar avullin që vjen nga turbina dhe për të krijuar një vakum të thellë, për shkak të të cilit avulli zgjerohet në turbinë. Krijon një vakum në daljen e turbinës, kështu që avulli, duke hyrë në turbinë me presion të lartë, lëviz në kondensator dhe zgjerohet, gjë që siguron që energjia e tij potenciale të shndërrohet në punë mekanike.

Njësitë e fuqisë së një termocentrali prodhojnë një sasi të madhe nxehtësie dhe për ftohjen e tyre përdoren lëngje të ndryshme. Në termocentralet, një shkëmbyes nxehtësie është instaluar përgjatë rrugës së ftohësit, në të cilin lëngu ftohës i motorit transferon pjesën më të madhe të nxehtësisë së tij në një lëng tjetër - ftohës. Uji zakonisht përdoret si ftohës, lëvizja e detyruar e të cilit përmes sistemit të ngrohjes sigurohet nga pompat e qarkullimit. Instalimi i shkëmbyesve të nxehtësisë më shumë se dyfishon efikasitetin e përgjithshëm të një termocentrali në krahasim me një termocentral konvencional me të njëjtin kapacitet - shkalla e përdorimit të energjisë arrin 90%. Në një termocentral të thjeshtë, pa përdorur nxehtësi, vetëm 22-43% e energjisë përdoret për të prodhuar energji elektrike, pjesa tjetër janë humbje.

Humbje . Lëshimi i gazrave të gripit në atmosferë është ndikimi më i rrezikshëm i një termocentrali në mjedis.

Arsimi grimca (tymi) gjatë djegies varet nga përmbajtja e materialeve të ngurta jo të djegshme në lëndë djegëse dhe nga plotësia e djegies së karbonit. Në tymin e shtëpive të bojlerëve që funksionojnë nën mbingarkesë (me djegie jo të plotë të karburantit në to), ka grimca karboni të padjegur dhe substanca inorganike. Përkundrazi, sobat me qymyr, sidomos kur ato atomizohen, prodhojnë një sasi të konsiderueshme tymi. Grimcat e emetuara në atmosferë kur digjet qymyri në termocentralet quhen hiri fluturues.

Për të mbledhur hirin nga gazrat e gripit, pas ventilatorëve të ventilatorit vendosen filtra të llojeve të ndryshme (ciklone, pastrues, precipitues elektrikë, filtra të pëlhurës së qeseve), të cilët mbajnë 90-99% të grimcave të ngurta. Megjithatë, ato nuk janë të përshtatshme për pastrimin e tymit nga gazrat e dëmshëm. Jashtë vendit, dhe së fundmi në termocentralet vendase (përfshirë termocentralet me gaz-naftë), po instalohen sisteme për desulfurizimin e gazit me gëlqere ose gur gëlqeror (të ashtuquajturat deSOx) dhe reduktimin katalitik të oksideve të azotit me amoniak (deNOx). Gazi i pastruar i tymit lëshohet nga një aparat shkarkimi tymi në një oxhak, lartësia e të cilit përcaktohet nga kushtet e shpërndarjes

Nxehtësia shtesë gjatë funksionimit të një termocentrali mund të merret duke shfrytëzuar nxehtësinë e gazrave të shkarkimit, sepse temperatura e tyre në daljen e motorit arrin 500 - 600 °C. Për të përdorur këtë nxehtësi, një shkëmbyes shtesë i nxehtësisë është instaluar në tubin e shkarkimit, në të cilin uji furnizohet nga shkëmbyesi i parë i nxehtësisë. Në këtë rast, është e mundur jo vetëm të përdoret më shumë nxehtësi - temperatura e gazrave të shkarkimit bie në ~ 120 ° C, por edhe të rritet ndjeshëm temperatura e ftohësit.

Përveç emetimeve në atmosferë, është e nevojshme të merret parasysh se në vendet ku përqendrohen mbetjet nga impiantet e qymyrit ka një rritje të konsiderueshme të rrezatimit të sfondit, gjë që mund të çojë në doza që tejkalojnë maksimumin e lejuar. Një pjesë e aktivitetit natyror të qymyrit përqendrohet në hirin, i cili grumbullohet në sasi të mëdha në termocentrale. Elementet radioaktive dhe produktet e tyre të kalbjes gjenden në hirin fluturues të termocentraleve. Arsyeja është se qymyri i zakonshëm përmban izotopin radioaktiv të karbonit C-14, papastërtitë e kalium-40, uranium-238, torium-232 dhe produktet e tyre të kalbjes, aktiviteti specifik i secilit prej të cilave varion nga disa njësi në disa qindra Bq/kg. . Gjatë funksionimit të termocentraleve, këto radionuklide, së bashku me hirin fluturues dhe produkte të tjera të djegies, hyjnë në shtresën tokësore të atmosferës, tokës dhe trupave ujorë. Sasia e radionuklideve të lëshuara në atmosferë varet nga përmbajtja e hirit të qymyrit dhe efikasiteti i filtrave të pastrimit të pajisjeve të djegies. Impiantet CHP të llojeve të ndryshme lëshojnë nga 1 deri në 20% të sasisë totale të hirit të prodhuar në atmosferë.

Mbetjet e ngurta nga termocentralet - hiri dhe skorja - janë afër skorjes metalurgjike në përbërje. Prodhimi i tyre aktualisht arrin në rreth 70 milionë tonë në vit, dhe afërsisht gjysma e këtyre mbetjeve është hiri nga djegia e qymyrit. Shkalla e përdorimit të mbetjeve të hirit dhe skorjeve nuk kalon 1,5-2%. Për nga përbërja kimike, këto mbetje përbëhen nga 80 - 90% SiO 2, A1 2 O 3, FeO, Fe 2 O 3, CaO, MgO me luhatje të theksuara në përmbajtjen e tyre. Përveç kësaj, këto mbetje përfshijnë mbetjet e grimcave të karburantit të padjegur (0,5-20%), komponimet e titanit, vanadiumit, germaniumit, galiumit, squfurit dhe uraniumit. Përbërja kimike dhe vetitë e mbetjeve të hirit dhe skorjeve përcaktojnë drejtimet kryesore të përdorimit të tij.

Pjesa më e madhe e pjesës së përdorur të skorjes dhe hirit shërben si lëndë e parë për prodhimin e materialeve të ndërtimit. Kështu, hiri i termocentralit përdoret për prodhimin e mbushësve poroz artificial - hirit dhe zhavorrit agloporit. Në të njëjtën kohë, për të prodhuar zhavorr agloporit, përdoret hiri që përmban jo më shumë se 5-10% lëndë djegëse, dhe për të prodhuar zhavorr hiri, përmbajtja e lëndëve të djegshme në hi nuk duhet të kalojë 3%. Pjekja e kokrrizave të papërpunuara në prodhimin e zhavorrit agloporit kryhet në grilat e makinave sinteruese, dhe në prodhimin e zhavorrit të hirit - në furrat rrotulluese. Është e mundur të përdoret hiri i termocentralit për prodhimin e zhavorrit të argjilës së zgjeruar.

Hiri dhe skorjet nga djegia e qymyrit kafe dhe të fortë, torfe dhe argjilore, që përmbajnë jo më shumë se 5% të grimcave të karburantit të padjegur, mund të përdoren gjerësisht për prodhimin e tullave rërë-gëlqere si lidhës nëse përmbajnë të paktën 20% CaO. ose si mbushës silic, nëse përmbajnë jo më shumë se 5% CaO. Hiri me përmbajtje të lartë të grimcave të qymyrit përdoret me sukses për prodhimin e tullave prej balte (të kuqe). Hiri në këtë rast luan rolin e një shtese të mbeturinave dhe të karburantit. Përmbajtja e hirit të futur varet nga lloji i argjilës së përdorur dhe është 15-50%, dhe në disa raste mund të arrijë 80%.

Mbetjet e hirit acid dhe skorjes, si dhe mbetjet bazë me përmbajtje gëlqereje të lirë prej ≤10%, përdoren si një aditiv mineral aktiv në prodhimin e çimentos. Përmbajtja e substancave të ndezshme në aditivë të tillë nuk duhet të kalojë 5%. Të njëjtat mbetje mund të përdoren si aditiv hidraulik (10-15%) në çimento. Hiri me përmbajtje të lirë të CaO jo më shumë se 2-3% përdoret për të zëvendësuar një pjesë të çimentos në procesin e përgatitjes së betoneve të ndryshme. Në prodhimin e betonit qelizor të autoklavuar, hiri argjilor që përmban ^14% CaO të lirë përdoret si përbërës lidhës dhe hiri nga djegia e qymyrit me një përmbajtje të djegshme prej 3-5% përdoret si përbërës silic. Përdorimi i mbetjeve të hirit dhe skorjeve në këto zona është jo vetëm ekonomikisht fitimprurës, por edhe përmirëson cilësinë e produkteve përkatëse.

Mbetjet e hirit dhe skorjeve përdoren në ndërtimin e rrugëve. Ato shërbejnë si lëndë të para të mira për prodhimin e produkteve të leshit mineral. Përmbajtja e lartë e CaO në hirin e shist argjilor dhe torfe lejon që ai të përdoret për të reduktuar aciditetin - gëlqerimin e dherave. Hiri i bimëve përdoret gjerësisht në bujqësi si pleh për shkak të përmbajtjes së tij të konsiderueshme të kaliumit dhe fosforit, si dhe makro- dhe mikroelementeve të tjerë të nevojshëm për bimët. Disa lloje të mbetjeve të hirit dhe skorjeve përdoren si agjentë për trajtimin e ujërave të zeza.

Në disa raste, përqendrimet e metaleve në hi janë të tilla që nxjerrja e tyre bëhet ekonomikisht fitimprurëse. Përqendrimi i Sr, V, Zn, Ge arrin 10 kg për 1 ton hi. Përmbajtja e uraniumit në hirin e qymyrit kafe të disa depozitave mund të arrijë 1 kg/t. Në hirin e naftës, përmbajtja e U2O5 në disa raste arrin 65% përveç kësaj, Mo dhe Ni janë të pranishme në sasi të konsiderueshme. Në këtë drejtim, nxjerrja e metaleve është një tjetër drejtim për përpunimin e mbetjeve të tilla. Elementë të rrallë dhe gjurmë (për shembull, Ge dhe Ga) aktualisht nxirren nga hiri i disa qymyrit.

Megjithatë, pavarësisht disponueshmërisë së proceseve të zhvilluara për riciklimin e mbetjeve të hirit dhe skorjeve të karburantit, niveli i përdorimit të tyre mbetet ende i ulët. Nga ana tjetër, përdorimi teknologjik modern i energjisë së karburantit (krahasuar, për shembull, me përdorimin e tij në termocentrale të fuqishme) është i paefektshëm. Kur trajtohen çështjet e mbrojtjes së mjedisit, veçanërisht nga efektet e dëmshme të mbetjeve të ngurta dhe të gazta, termocentralet ndjekin rrugën e përdorimit të karburanteve nga teknologjia e integruar e energjisë. Kombinimi i instalimeve të mëdha industriale për prodhimin e metaleve dhe produkteve të tjera teknike (në veçanti kimikateve), si dhe gazeve të procesit me furrat e fuqishme termocentrale do të bëjë të mundur përdorimin e plotë të pjesëve organike dhe minerale të karburantit, duke rritur shkallën të shfrytëzimit të nxehtësisë dhe të reduktojë ndjeshëm konsumin e karburantit.

Tashmë është arritur njëfarë progresi drejt përdorimit të integruar të karburanteve. Kështu, në vendin tonë është zhvilluar dhe zbatuar një teknologji origjinale për djegien shumëfazore të vajrave djegëse me përmbajtje të lartë squfuri, sipas së cilës, fillimisht kryhet djegia jo e plotë - gazifikimi i karburantit. Gazi që rezulton ftohet, pastrohet nga përbërësit e squfurit dhe hirit dhe futet në dhomën e djegies së një termocentrali ose në furrën e një kazani me avull. Nxehtësia e lëshuar kur gazi ftohet shërben për të prodhuar avull me temperaturë të lartë. Përbërjet e squfurit dërgohen në prodhimin e acidit sulfurik ose squfurit elementar. Vanadiumi, nikeli dhe metalet e tjera janë të izoluara nga hiri.

Ndikimi i termocentraleve në mjedis.

Atmosferë . Gjatë djegies së karburantit, konsumohet një sasi e madhe oksigjeni dhe gjithashtu lëshohet një sasi e konsiderueshme e produkteve të djegies, si hiri fluturues, oksidet e gazta të karbonit, squfurit dhe azotit, disa prej të cilave kanë aktivitet të lartë kimik dhe elemente radioaktive që përmbahen në karburanti origjinal. Lëshohen gjithashtu sasi të mëdha të metaleve të rënda, duke përfshirë merkurin dhe plumbin.

Sidoqoftë, aktualisht, falë mënyrës optimale të konvertimit të energjisë dhe përdorimit të pajisjeve katalizatore, termocentralet moderne karakterizohen nga emetime të ulëta të substancave të dëmshme në atmosferë.

Toka . Hedhja e masave të mëdha të hirit kërkon shumë hapësirë. Këto ndotje reduktohen nga përdorimi i hirit dhe skorjes si materiale ndërtimi.

Emetimet e hirit mund të ndotin tokën brenda një rrezeje prej disa dhjetëra kilometrash nga termocentralet. Rreth një termocentrali modern me një sistem të mirë pastrimi të gazit, ndotja radioaktive e tokës është e papërfillshme.

Hidrosfera. Sistemi teknik i furnizimit me ujë furnizon një sasi të madhe uji të ftohtë për të ftohur kondensatorët e turbinës. Sistemet ndahen në rrjedhje direkte, qarkulluese dhe të përziera. Në sistemet e njëhershme, uji pompohet nga një burim natyror (zakonisht një lumë) dhe shkarkohet përsëri pasi kalon nëpër një kondensator. Në të njëjtën kohë, uji nxehet me rreth 8-12 °C, gjë që në disa raste ndryshon gjendjen biologjike të rezervuarëve. Në sistemet e riqarkullimit, uji qarkullon nën ndikimin e pompave të qarkullimit dhe ftohet nga ajri. Ftohja mund të kryhet në sipërfaqen e rezervuarëve ftohës ose në struktura artificiale: pishina me spërkatje ose kulla ftohëse.

Sistemi i trajtimit kimik të ujit siguron pastrim kimik dhe shkripje të thellë të ujit që hyn në kaldaja me avull dhe turbina me avull për të shmangur depozitimet në sipërfaqet e brendshme të pajisjeve. Për më tepër, në termocentralet, krijohen sisteme me shumë faza për trajtimin e ujërave të zeza të kontaminuara me produkte të naftës, vajra, ujë për larjen dhe shpëlarjen e pajisjeve, rrjedhjet e stuhisë dhe shkrirjes.

Ndotja termike e ujit ndodh kur përdoret ftohja e hapur. Cilat mund të jenë pasojat mjedisore të ndotjes termike për organizmat ujorë? Së pari, ka pasur raste të ngordhjeve të peshkut, megjithëse kjo është një dukuri relativisht e rrallë. Së dyti, temperatura mund të ndikojë në funksionet riprodhuese të organizmave ujorë. Për shembull, trofta e rritur mund të mbijetojë në ujë të ngrohtë, por nuk do të riprodhohet. Nën ndikimin e rritjes së temperaturave, disa insekte shfaqen më herët, të cilët më pas ngordhin sepse u mungon ushqimi në këtë periudhë të vitit. Kjo do të thotë se më vonë nuk do të ketë ushqim të mjaftueshëm për ata që ushqehen me këto insekte, etj. Mund të ndodhin ndryshime në sjelljen e peshqve nën ndikimin e goditjes nga nxehtësia, duke i lejuar grabitqarët t'i rrëmbejnë ato lehtësisht. Përveç kësaj, peshqit e goditur nga nxehtësia do të jenë më të ndjeshëm ndaj sëmundjeve. Në planin afatgjatë, disa nga efektet e listuara mund të jenë po aq shkatërruese për popullatën sa vdekja e drejtpërdrejtë nga mbinxehja e ujit.

Temperatura mund të ndikojë në strukturën e një komuniteti të tërë ujor. Fluksi i nxehtësisë së tepërt thjeshton ekosistemet ujore dhe numri i specieve të ndryshme zvogëlohet. Ndikimet termike më të rrezikshme në ekosisteme vijnë nga termocentralet e vendosura në klimat më të ngrohta, pasi organizmat janë të ekspozuar ndaj kushteve të temperaturës afër kufirit të tyre të sipërm të temperaturës së mbijetesës.

Avantazhet dhe disavantazhet e termocentraleve.

PËRPARËSITË	TE meta
1. Mund të përdoret jo vetëm për furnizimin me energji elektrike, por edhe për furnizimin me ngrohje të ndërtesave rezidenciale dhe publike, ndërmarrjeve industriale	1. Krijimi, transmetimi dhe përdorimi i energjisë elektrike çojnë në ndotje elektromagnetike të mjedisit.
2. Për shkak të gjenerimit të njëkohshëm të furnizimit me energji elektrike dhe ngrohje, termocentralet janë më efikasët dhe më ekonomikët gjatë funksionimit afatgjatë. Prodhimi maksimal termik i sistemit të ngrohjes nevojitet për disa muaj të vitit dhe për të përmbushur afërsisht 60% të konsumit të nxehtësisë, kërkohet vetëm 20% e prodhimit termik të instaluar.	2. Qymyri dhe hiri fluturues përmbajnë sasi të konsiderueshme të papastërtive radioaktive (226 Ra, 228 Ra, etj.). Një emetim vjetor në atmosferë në zonën ku ndodhet një termocentral me kapacitet 1 GW çon në akumulimin e radioaktivitetit në tokë që është 10-20 herë më i madh se radioaktiviteti i emetimeve vjetore të një termocentrali bërthamor. të së njëjtës fuqi.
3. Njëkohësisht me prodhimin e energjisë elektrike nga termocentrali, aktivizohen edhe sistemet e ngrohjes. Termocentralet ofrojnë një mënyrë për të mbuluar kërkesën maksimale për energji elektrike duke gjeneruar njëkohësisht nxehtësi.	3. Një termocentral me qymyr që prodhon energji elektrike me kapacitet 1 GW konsumon çdo vit 3 milion ton qymyr, duke emetuar 7 milion ton dioksid karboni, 120 mijë ton dioksid squfuri, 20 mijë ton okside azoti dhe 750 mijë ton. e hirit në mjedis.
4. Kontributi më i madh, përkatësisht 80% e gjithë energjisë elektrike të prodhuar në vendin tonë, vjen nga termocentralet.	4. Djegia e lëndëve djegëse që përmbajnë karbon çon në shfaqjen e dioksidit të karbonit CO 2, i cili lirohet në atmosferë dhe kontribuon në krijimin e efektit serë.
5. Ndryshe nga hidrocentralet, termocentralet mund të ndërtohen kudo, duke sjellë kështu burimet e energjisë elektrike më afër konsumatorit dhe duke i shpërndarë termocentralet në mënyrë të barabartë në të gjithë territorin e vendit apo rajonit ekonomik.	5. Djegia e lëndëve djegëse që përmbajnë karbon çon në shfaqjen e oksideve të squfurit dhe azotit. Ata hyjnë në atmosferë dhe, pasi reagojnë me avujt e ujit në re, formojnë acide sulfurik dhe nitrik, të cilët bien në tokë me shi. Kështu ndodh shiu acid.
6. Termocentralet operojnë me pothuajse të gjitha llojet e lëndëve djegëse organike - thëngjij të ndryshëm, shist argjilor, lëndë djegëse të lëngshme dhe gaz natyror.	6. Energjia termike kërkon sekuestrimin e territoreve për nxjerrjen e karburantit, transportin e tij, vendndodhjen e termocentraleve dhe linjave të energjisë, si dhe për deponitë e skorjeve.

Disa javë më parë, uji i nxehtë u zhduk nga të gjitha çezmat e Novodvinsk - nuk ka nevojë të kërkosh për një lloj makinacionesh të armiqve, vetëm testet hidraulike erdhën në Novodvinsk, një procedurë e nevojshme për të përgatitur energjinë dhe shërbimet e qytetit për të re. sezoni i pijes. Pa ujë të nxehtë, disi u ndjeva menjëherë si një fshatar - një tenxhere me ujë të valë në sobë - për të larë, rruar, - larë enët në ujë të ftohtë, etj.

Në të njëjtën kohë, në kokën time lindi një pyetje: si "bëhet" uji i nxehtë dhe si futet në çezmat në apartamentet tona?

Natyrisht, e gjithë energjia e qytetit "ushqehet" nga fabrika e pulpës dhe letrës në Arkhangelsk, më saktësisht në TPP-1, ku shkova për të gjetur se nga vjen uji i nxehtë dhe nxehtësia në apartamentet tona. Kryeinxhinieri i energjisë i fabrikës së pulpës dhe letrës në Arkhangelsk, Andrei Borisovich Zubok, ra dakord të ndihmonte në kërkimin tim dhe iu përgjigj shumë pyetjeve të mia.

Këtu, meqë ra fjala, është desktopi i kryeinxhinierit të Energjisë së Mullirit të Pulp dhe Letër Arkhangelsk - një monitor ku shfaqet një larmi e gjerë të dhënash, një telefon me shumë kanale që binte vazhdimisht gjatë bisedës sonë, një tufë dokumentesh. ..

Andrey Borisovich më tregoi se si funksionon "teorikisht" TPP-1, termocentrali kryesor i termocentralit dhe qytetit. Vetë shkurtesa TPP - termocentrali - nënkupton që stacioni prodhon jo vetëm energji elektrike, por edhe nxehtësi (ujë të ngrohtë, ngrohje) dhe gjenerimi i nxehtësisë madje mund të jetë një prioritet më i lartë në klimën tonë të ftohtë.

Skema e funksionimit të TPP-1:


Çdo termocentral fillon me panelin kryesor të kontrollit, ku rrjedh të gjithë informacioni për proceset që ndodhin në kaldaja, funksionimin e turbinave etj.

Këtu, funksionimi i turbinave, gjeneratorëve dhe kaldajave është i dukshëm në tregues dhe numra të shumtë. Nga këtu kontrollohet procesi i prodhimit të stacionit. Dhe ky proces është shumë kompleks për të kuptuar gjithçka, ju duhet të studioni shumë.

Epo, afër është zemra e TPP-1 - kaldaja me avull. Janë tetë prej tyre në TPP-1. Këto janë struktura të mëdha, lartësia e të cilave arrin 32 metra. Është në to që ndodh procesi kryesor i konvertimit të energjisë, falë të cilit në shtëpitë tona shfaqen si energjia elektrike ashtu edhe uji i nxehtë - prodhimi i avullit.

Por gjithçka fillon me karburant. Qymyri, gazi dhe torfe mund të veprojnë si lëndë djegëse në termocentrale të ndryshme. Në TEC-1, karburanti kryesor është qymyri, i cili transportohet këtu nga Vorkuta me hekurudhë.

Një pjesë e tij ruhet, pjesa tjetër shkon përgjatë transportuesve në stacion, ku vetë qymyri së pari grimcohet në pluhur dhe më pas futet përmes "gypave të pluhurit" të veçantë në furrën e bojlerit me avull. Për ndezjen e bojlerit përdoret nafta dhe më pas me rritjen e presionit dhe temperaturës kalohet në pluhur qymyri.

Një kaldajë me avull është një njësi për prodhimin e avullit me presion të lartë nga uji i furnizimit që furnizohet vazhdimisht me të. Kjo ndodh për shkak të nxehtësisë së lëshuar gjatë djegies së karburantit. Vetë kaldaja duket mjaft mbresëlënëse. Kjo strukturë peshon më shumë se 1000 tonë! Kapaciteti i bojlerit është 200 ton avull në orë.

Nga jashtë, bojleri i ngjan një lëmshi tubash, valvulash dhe disa mekanizmash. Pranë bojlerit është nxehtë, sepse avulli që del nga kaldaja ka një temperaturë prej 540 gradë.

Ekziston edhe një kazan tjetër në TPP-1 - një kazan modern Metso i instaluar disa vite më parë me një grilë Hybex. Kjo njësi e energjisë kontrollohet nga një telekomandë e veçantë.

Njësia funksionon duke përdorur teknologji inovative - djegia e karburantit në një shtrat të lëngshëm me flluska (Hybex). Për të prodhuar avull, karburanti i lëvores (270 mijë ton në vit) dhe llumi i ujërave të zeza (80 mijë ton në vit) digjen këtu nga impiantet e trajtimit të ujërave të zeza.

Një kazan modern është gjithashtu një strukturë e madhe, lartësia e së cilës është më shumë se 30 metra.

Llumi dhe karburanti i lëvores hyjnë në bojler përmes këtyre transportuesve.

Dhe nga këtu, pas përgatitjes, përzierja e karburantit shkon direkt në furrën e bojlerit.

Ka një ashensor në godinën e re të kaldajës në TEC-1. Por nuk ka kate në formën e njohur për një banor të zakonshëm të qytetit - ka një lartësi të shenjës së shërbimit - kështu që ashensori lëviz nga shenja në shenjë.

Më shumë se 700 njerëz punojnë në stacion. Ka punë të mjaftueshme për të gjithë - pajisjet kërkojnë mirëmbajtje dhe monitorim të vazhdueshëm nga stafi. Kushtet e punës në stacion janë të vështira - temperatura të larta, lagështirë, zhurmë, pluhur qymyri.

Dhe këtu punëtorët po përgatisin një vend për ndërtimin e një kazani të ri - ndërtimi i tij do të fillojë vitin e ardhshëm.

Këtu përgatitet uji për bojlerin. Në modalitetin automatik, uji zbutet në mënyrë që të zvogëlohet ndikimi negativ në bojlerin dhe tehët e turbinës (tashmë në kohën kur uji kthehet në avull).

Dhe kjo është salla e turbinave - avulli nga kaldaja vjen këtu, këtu rrotullon turbina të fuqishme (gjithsej janë pesë).

Pamje anash:

Në këtë sallë funksionon avulli: duke kaluar nëpër superngrohës, avulli nxehet në një temperaturë prej 545 gradë dhe futet në turbinë, ku nën presionin e tij rrotullohet rotori i gjeneratorit të turbinës dhe, në përputhje me rrethanat, prodhohet energji elektrike.

Shumë matës presioni.

Por ja ku është - një turbinë, ku avulli punon dhe "kthen" gjeneratorin. Kjo është turbina nr. 7 dhe, në përputhje me rrethanat, gjeneratori nr. 7.

Gjeneratori i tetë dhe turbina e tetë. Fuqia e gjeneratorëve është e ndryshme, por në total ata janë në gjendje të prodhojnë rreth 180 MW energji elektrike - kjo energji elektrike është e mjaftueshme për nevojat e vetë stacionit (që është rreth 16%), dhe për nevojat e prodhimit të Arkhangelsk Pulp and Paper Mill, dhe për ofrimin e "konsumatorëve të palëve të treta" (rreth 5% të energjisë së prodhuar).

Gërshetimi i tubave është magjepsës.

Uji i nxehtë për ngrohje (rrjet) fitohet duke ngrohur ujin me avull në shkëmbyesit e nxehtësisë (kaldaja). Ajo pompohet në rrjet nga këto pompa - ka tetë prej tyre në TPP-1. Uji "për ngrohje", meqë ra fjala, përgatitet dhe pastrohet posaçërisht dhe, në dalje nga stacioni, plotëson kërkesat për ujë të pijshëm. Teorikisht, ky ujë mund të pihet, por ende nuk rekomandohet pirja e tij për shkak të pranisë së një sasie të madhe të produkteve të korrozionit në tubat e rrjeteve të ngrohjes.

Dhe në këto kulla - një seksion i punishtes kimike të TPP-1 - përgatitet uji, i cili shtohet në sistemin e ngrohjes, sepse një pjesë e ujit të nxehtë konsumohet - duhet të rimbushet.

Pastaj uji i nxehtë (ftohës) rrjedh përmes tubacioneve të seksioneve të ndryshme kryq, sepse TPP-1 ngroh jo vetëm qytetin, por edhe ambientet industriale të uzinës.

Dhe energjia elektrike “largohet” nga stacioni përmes pajisjeve të shpërndarjes elektrike dhe transformatorëve dhe transmetohet në sistemin energjetik të centralit dhe të qytetit.

Sigurisht, ka një tub në stacion - ajo shumë "fabrika e reve". Ekzistojnë tre tuba të tillë në TPP-1. Lartësia më e lartë është më shumë se 180 metra. Siç doli, tubi është me të vërtetë një strukturë e zbrazët ku konvergojnë kanalet e gazit nga kaldaja të ndryshme. Para se të hyjnë në oxhak, gazrat e gripit i nënshtrohen një sistemi të heqjes së hirit. Në një kazan të ri kjo ndodh në precipitatorin elektrik. Shkalla efektive e pastrimit të gazit të gripit është 99.7%. Në kaldaja me qymyr, pastrimi bëhet me ujë - ky sistem është më pak efikas, por megjithatë shumica e "emetimeve" janë kapur.

Sot, rinovimet janë në ritëm të plotë në TEC-1: dhe nëse ndërtesa mund të riparohet në çdo kohë...

...atëherë riparimet e mëdha të kaldajave ose turbinave mund të kryhen vetëm në verë gjatë periudhave të ngarkesave të reduktuara. Nga rruga, kjo është pikërisht arsyeja pse kryhen "teste hidraulike". Një rritje programore e ngarkesës në sistemet e furnizimit me ngrohje është e nevojshme, së pari, për të kontrolluar besueshmërinë e komunikimeve të shërbimeve, dhe, së dyti, inxhinierët e energjisë kanë mundësinë të "kullojnë" ftohësin nga sistemi dhe të zëvendësojnë, për shembull, një pjesë të tub. Riparimi i pajisjeve të energjisë është një ndërmarrje e shtrenjtë që kërkon kualifikime të veçanta dhe leje nga specialistë.

Jashtë uzinës, uji i nxehtë (i njohur gjithashtu si ftohës) rrjedh nëpër tuba - tre "dalje" në qytet sigurojnë funksionimin e pandërprerë të sistemit të ngrohjes së qytetit. Sistemi është i mbyllur, uji qarkullon vazhdimisht në të. Në kohën më të ftohtë të vitit, temperatura e ujit që del nga stacioni është 110 gradë Celsius, ftohësi kthehet, pasi është ftohur me 20-30 gradë. Në verë, temperatura e ujit zvogëlohet - norma në dalje nga stacioni është 65 gradë Celsius.

Nga rruga, uji i nxehtë dhe ngrohja fiken jo në termocentralet, por direkt në shtëpi - kjo bëhet nga kompanitë e menaxhimit. Termocentrali "fik" ujin vetëm një herë - pas provave hidraulike, për të bërë riparime. Pas riparimeve, inxhinierët e energjisë mbushin gradualisht sistemin me ujë - qyteti ka mekanizma të veçantë për rrjedhjen e ajrit nga sistemi - ashtu si në bateritë në një ndërtesë të zakonshme banimi.

Pika përfundimtare e ujit të nxehtë është e njëjta rubinet në cilindo nga apartamentet e qytetit, vetëm tani nuk ka ujë në të - teste hidraulike.

Kjo është sa e vështirë është të "bësh" diçka pa të cilën është e vështirë të imagjinohet jeta e një banori modern të qytetit - uji i nxehtë.

Termocentralet mund të pajisen me turbina me avull dhe gaz, me motorë me djegie të brendshme. Më të zakonshmet janë stacionet termike me turbina me avull, të cilat nga ana tjetër ndahen në: kondensimi (KES)- i gjithë avulli në të cilin, me përjashtim të përzgjedhjeve të vogla për ngrohjen e ujit të ushqyer, përdoret për të rrotulluar turbinën dhe për të gjeneruar energji elektrike; termocentralet e ngrohjes- Termocentralet e kombinuara të ngrohjes dhe energjisë (CHP), të cilat janë burimi i energjisë për konsumatorët e energjisë elektrike dhe termike dhe ndodhen në zonën e konsumit të tyre.

Termocentralet me kondensim

Termocentralet me kondensim shpesh quhen termocentrale shtetërore të rretheve (GRES). IES janë të vendosura kryesisht pranë zonave të nxjerrjes së karburantit ose rezervuarëve të përdorur për ftohjen dhe kondensimin e avullit të shteruar nga turbinat.

Karakteristikat karakteristike të termocentraleve me kondensim

1. në pjesën më të madhe, ekziston një distancë e konsiderueshme nga konsumatorët e energjisë elektrike, gjë që kërkon nevojën e transmetimit të energjisë elektrike kryesisht në tensionet 110-750 kV;
2. parimi i bllokut të ndërtimit të stacionit, i cili ofron avantazhe të rëndësishme teknike dhe ekonomike, që konsistojnë në rritjen e besueshmërisë operacionale dhe lehtësimin e funksionimit, si dhe reduktimin e vëllimit të punës së ndërtimit dhe instalimit.
3. Mekanizmat dhe instalimet që sigurojnë funksionimin normal të stacionit përbëjnë sistemin e tij.

IES mund të funksionojë me lëndë djegëse të ngurtë (thëngjill, torfe), të lëngshme (karburant, naftë) ose gaz.

Furnizimi me karburant dhe përgatitja e karburantit të ngurtë konsiston në transportimin e tij nga magazinat në sistemin e përgatitjes së karburantit. Në këtë sistem, karburanti sillet në një gjendje pluhuri me qëllim të injektimit të mëtejshëm në djegësit e furrës së bojlerit. Për të ruajtur procesin e djegies, një ventilator i posaçëm fut ajrin në kutinë e zjarrit, të ngrohur nga gazrat e shkarkimit, të cilat thithen nga kutia e zjarrit me anë të një shkarkimi tymi.

Karburanti i lëngshëm furnizohet me djegësit direkt nga magazina në një formë të nxehtë me pompa speciale.

Përgatitja e karburantit me gaz konsiston kryesisht në rregullimin e presionit të gazit para djegies. Gazi nga fusha ose objekti i depozitimit transportohet përmes një gazsjellësi në pikën e shpërndarjes së gazit (GDP) të stacionit. Shpërndarja e gazit dhe rregullimi i parametrave të tij kryhen në vendin e thyerjes hidraulike.

Proceset në qarkun me avull-ujë

Qarku kryesor i ujit me avull kryen proceset e mëposhtme:

1. Djegia e karburantit në kutinë e zjarrit shoqërohet me lëshimin e nxehtësisë, e cila ngroh ujin që rrjedh në tubat e bojlerit.
2. Uji shndërrohet në avull me presion 13...25 MPa në temperaturë 540..560 °C.
3. Avulli i prodhuar në bojler furnizohet në turbinë, ku kryen punë mekanike - rrotullon boshtin e turbinës. Si rezultat, rotori i gjeneratorit, i vendosur në një bosht të përbashkët me turbinën, gjithashtu rrotullohet.
4. Avulli i shterur në turbinë me presion 0,003...0,005 MPa në temperaturë 120...140°C futet në kondensator, ku kthehet në ujë, i cili pompohet në deaerator.
5. Në deaerator hiqen gazrat e tretur, dhe kryesisht oksigjeni, i cili është i rrezikshëm për shkak të aktivitetit të tij gërryes. Sistemi qarkullues i furnizimit me ujë siguron që avulli në kondensator të ftohet me ujë nga një burim i jashtëm (rezervuari, lumi, pusi artezian). . Uji i ftohur, me një temperaturë jo më të madhe se 25...36 °C në daljen e kondensatorit, derdhet në sistemin e furnizimit me ujë.

Një video interesante rreth funksionimit të termocentralit mund të shihet më poshtë:

Për të kompensuar humbjet e avullit, uji i përbërjes, i cili më parë i është nënshtruar pastrimit kimik, furnizohet në sistemin kryesor të ujit me avull nga një pompë.

Duhet të theksohet se për funksionimin normal të instalimeve me ujë me avull, veçanërisht me parametrat superkritikë të avullit, cilësia e ujit të furnizuar në bojler është e rëndësishme, prandaj kondensata e turbinës kalon përmes një sistemi filtrash shkripëzimi. Sistemi i trajtimit të ujit është krijuar për të pastruar përbërjen dhe kondensimin e ujit dhe për të hequr gazrat e tretur prej tij.

Në stacionet që përdorin lëndë djegëse të ngurtë, produktet e djegies në formën e skorjeve dhe hirit hiqen nga furra e bojlerit me anë të një sistemi special për heqjen e skorjeve dhe hirit të pajisur me pompa speciale.

Kur digjen gaz dhe naftë, një sistem i tillë nuk kërkohet.

Ka humbje të konsiderueshme të energjisë në IES. Humbjet e nxehtësisë janë veçanërisht të larta në kondensator (deri në 40..50% të sasisë totale të nxehtësisë së lëshuar në furrë), si dhe me gazrat e shkarkimit (deri në 10%). Efikasiteti i IES moderne me parametra të presionit të lartë të avullit dhe temperaturës arrin 42%.

Pjesa elektrike e IES përfaqëson një grup pajisjesh elektrike kryesore (gjeneratorë, ) dhe pajisje elektrike për nevoja ndihmëse, duke përfshirë zbarrat, komutuesit dhe pajisjet e tjera me të gjitha lidhjet e bëra ndërmjet tyre.

Gjeneratorët e stacionit janë të lidhur në blloqe me transformatorë ngritës pa asnjë pajisje ndërmjet tyre.

Në këtë drejtim, një ndërrues i tensionit të gjeneratorit nuk po ndërtohet në IES.

Ndërprerësit për 110-750 kV, në varësi të numrit të lidhjeve, tensionit, fuqisë së transmetuar dhe nivelit të kërkuar të besueshmërisë, bëhen sipas diagrameve standarde të lidhjes elektrike. Lidhjet e kryqëzuara ndërmjet blloqeve bëhen vetëm në stabilimentet e nivelit më të lartë ose në sistemin energjetik, si dhe për karburant, ujë dhe avull.

Në këtë drejtim, çdo njësi e energjisë mund të konsiderohet si një stacion i veçantë autonom.

Për të siguruar energji elektrike për nevojat e vetë stacionit, kryhen çezmat nga gjeneratorët e çdo blloku. Tensioni i gjeneratorit përdoret për të fuqizuar motorët elektrikë të fuqishëm (200 kW ose më shumë), ndërsa një sistem 380/220 V përdoret për të fuqizuar motorët me fuqi më të ulët dhe instalimet e ndriçimit për nevojat e vetë stacionit.

Një tjetër video interesante në lidhje me punën e një termocentrali nga brenda:

Termocentralet e kombinuara të ngrohjes dhe energjisë

Termocentralet e kombinuara të ngrohjes dhe energjisë, duke qenë burime të prodhimit të kombinuar të energjisë elektrike dhe termike, kanë një CES dukshëm më të madh (deri në 75%). Kjo shpjegohet me këtë. ajo pjesë e avullit të shteruar në turbina përdoret për nevojat e prodhimit industrial (teknologjisë), ngrohjes dhe furnizimit me ujë të ngrohtë.

Ky avull ose furnizohet drejtpërdrejt për nevoja industriale dhe shtëpiake ose përdoret pjesërisht për të ngrohur paraprakisht ujin në kaldaja (ngrohëse) speciale, nga të cilat uji dërgohet përmes rrjetit të ngrohjes tek konsumatorët e energjisë termike.

Dallimi kryesor midis teknologjisë së prodhimit të energjisë në krahasim me IES është specifika e qarkut me avull-ujë. Sigurimi i nxjerrjes së ndërmjetme të avullit të turbinës, si dhe në metodën e shpërndarjes së energjisë, sipas së cilës pjesa kryesore e saj shpërndahet në tensionin e gjeneratorit përmes një ndërrues gjeneratori (GRU).

Komunikimi me stacionet e tjera të sistemit elektroenergjetik kryhet me tension të rritur përmes transformatorëve të rritjes. Gjatë riparimeve ose mbylljes emergjente të një gjeneratori, fuqia që mungon mund të transferohet nga sistemi elektroenergjetik përmes të njëjtëve transformatorë.

Për të rritur besueshmërinë e funksionimit të CHP-së, sigurohet seksionimi i zbarave.

Kështu, në rast të një aksidenti gomash dhe riparimi të mëvonshëm të njërit prej seksioneve, seksioni i dytë mbetet në funksion dhe u siguron energji konsumatorëve përmes linjave të mbetura me energji.

Sipas skemave të tilla, ato industriale ndërtohen me gjeneratorë deri në 60 MW, të projektuar për të fuqizuar ngarkesat lokale brenda një rrezeje prej 10 km.

Ato të mëdha moderne përdorin gjeneratorë me fuqi deri në 250 MW me një fuqi totale të stacionit 500-2500 MW.

Këto janë ndërtuar jashtë kufijve të qytetit dhe energjia elektrike transmetohet me një tension 35-220 kV, nuk ofrohet GRU, të gjithë gjeneratorët janë të lidhur në blloqe me transformatorë rritës. Nëse është e nevojshme të sigurohet energji për një ngarkesë të vogël lokale pranë ngarkesës së bllokut, rubinetat nga blloqet sigurohen midis gjeneratorit dhe transformatorit. Skemat e kombinuara të stacioneve janë gjithashtu të mundshme, në të cilat ka një çelës kryesor dhe disa gjeneratorë të lidhur sipas diagrameve bllok.

Një termocentral është një termocentral që konverton energjinë natyrore në energji elektrike. Më të zakonshmet janë termocentralet (TEC), të cilët përdorin energjinë termike të çliruar nga djegia e lëndës djegëse organike (të ngurtë, të lëngët dhe të gaztë).

Termocentralet prodhojnë rreth 76% të energjisë elektrike të prodhuar në planetin tonë. Kjo është për shkak të pranisë së lëndëve djegëse fosile pothuajse në të gjitha zonat e planetit tonë; mundësia e transportit të karburantit organik nga vendi i nxjerrjes në një termocentral që ndodhet pranë konsumatorëve të energjisë; progresi teknik në termocentralet, duke siguruar ndërtimin e termocentraleve me fuqi të lartë; mundësia e përdorimit të nxehtësisë së mbetur nga lëngu i punës dhe furnizimi me të konsumatorëve, përveç energjisë elektrike, edhe energjisë termike (me avull ose ujë të nxehtë) etj.

Një nivel i lartë teknik energjie mund të sigurohet vetëm me një strukturë harmonike të kapaciteteve gjeneruese: sistemi energjetik duhet të përfshijë termocentrale që prodhojnë energji elektrike të lirë, por që kanë kufizime serioze në gamën dhe shkallën e ndryshimit të ngarkesës, dhe termocentralet që furnizojnë. ngrohjes dhe energjisë elektrike, sasia e të cilave varet nga kërkesa për energji, dhe njësitë e fuqishme të turbinave me avull që operojnë me lëndë djegëse të rënda, dhe njësitë e lëvizshme autonome të turbinave me gaz që mbulojnë kulmet e ngarkesës afatshkurtër.

1.1 Llojet e termocentraleve dhe veçoritë e tyre.

Në Fig. 1 paraqet klasifikimin e termocentraleve që përdorin lëndë djegëse fosile.

Fig.1. Llojet e termocentraleve që përdorin lëndë djegëse fosile.

Fig.2 Diagrami termik skematik i termocentralit

1 – bojler me avull; 2 – turbinë; 3 – gjenerator elektrik; 4 – kondensator; 5 – pompë kondensate; 6 – ngrohës me presion të ulët; 7 – deaerator; 8 – pompë ushqimore; 9 – ngrohës me presion të lartë; 10 – pompë kullimi.

Termocentrali është një kompleks i pajisjeve dhe pajisjeve që konvertojnë energjinë e karburantit në energji elektrike dhe (në përgjithësi) termike.

Termocentralet karakterizohen nga një diversitet i madh dhe mund të klasifikohen sipas kritereve të ndryshme.

Sipas qëllimit dhe llojit të energjisë së furnizuar, termocentralet ndahen në rajonale dhe industriale.

Termocentralet e rrethit janë termocentrale publike të pavarura që u shërbejnë të gjitha llojeve të konsumatorëve në rajon (ndërmarrje industriale, transport, popullsi etj.). Termocentralet e kondensimit të rretheve, të cilat prodhojnë kryesisht energji elektrike, shpesh mbajnë emrin e tyre historik - GRES (centralet e qarkut shtetëror). Termocentralet e rrethit që prodhojnë energji elektrike dhe termike (në formën e avullit ose ujit të nxehtë) quhen termocentrale të kombinuara të nxehtësisë dhe energjisë (CHP). Si rregull, termocentralet e qarkut shtetëror dhe termocentralet e rrethit kanë një kapacitet prej më shumë se 1 milion kW.

Termocentralet industriale janë termocentrale që furnizojnë energji termike dhe elektrike për ndërmarrje të veçanta prodhuese ose komplekse të tyre, për shembull një impiant prodhimi kimik. Termocentralet industriale janë pjesë e ndërmarrjeve industriale të cilave u shërbejnë. Kapaciteti i tyre përcaktohet nga nevojat e ndërmarrjeve industriale për energji termike dhe elektrike dhe, si rregull, është dukshëm më i vogël se ai i termocentraleve të rretheve. Shpesh termocentralet industriale funksionojnë në rrjetin e përgjithshëm elektrik, por nuk janë në varësi të dispeçerit të sistemit elektroenergjetik.

Sipas llojit të karburantit të përdorur, termocentralet ndahen në termocentrale që punojnë me lëndë djegëse fosile dhe lëndë djegëse bërthamore.

Termocentralet me kondensim që punonin me lëndë djegëse fosile, në kohën kur nuk kishte termocentrale bërthamore (NPP), historikisht quheshin termocentrale (TES - termocentral). Është në këtë kuptim që ky term do të përdoret më poshtë, megjithëse termocentralet, termocentralet bërthamore, termocentralet me turbina me gaz (GTPP) dhe termocentralet me cikël të kombinuar (CGPP) janë gjithashtu termocentrale që funksionojnë në parimin e konvertimit termik. energjia në energji elektrike.

Lëndët djegëse të gazta, të lëngëta dhe të ngurta përdoren si lëndë djegëse organike për termocentralet. Shumica e termocentraleve në Rusi, veçanërisht në pjesën evropiane, konsumojnë gazin natyror si lëndë djegëse kryesore dhe naftën si lëndë djegëse rezervë, duke e përdorur këtë të fundit për shkak të kostos së lartë vetëm në raste ekstreme; Termocentrale të tilla quhen termocentrale me gaz-naftë. Në shumë rajone, kryesisht në pjesën aziatike të Rusisë, karburanti kryesor është qymyri termik - qymyr me kalori të ulët ose mbeturina nga nxjerrja e qymyrit me kalori të lartë (thëngjill antracit - ASh). Meqenëse para djegies thëngjij të tillë bluhen në mullinj të posaçëm deri në një gjendje pluhuri, termocentrale të tilla quhen qymyr i pluhurosur.

Bazuar në llojin e termocentraleve që përdoren në termocentralet për shndërrimin e energjisë termike në energji mekanike të rrotullimit të rotorëve të njësive të turbinës, dallohen termocentralet e turbinës me avull, turbinës me gaz dhe termocentralet me cikël të kombinuar.

Baza e termocentraleve të turbinave me avull janë njësitë e turbinave me avull (STU), të cilat përdorin makinën më komplekse, më të fuqishme dhe jashtëzakonisht të avancuar të energjisë - një turbinë me avull - për të kthyer energjinë termike në energji mekanike. PTU është elementi kryesor i termocentraleve, termocentraleve të kombinuara dhe termocentraleve dhe termocentraleve bërthamore.

STP-të që kanë turbina kondensuese si një lëvizje për gjeneratorët elektrikë dhe nuk përdorin nxehtësinë e avullit të shkarkimit për të furnizuar energji termike për konsumatorët e jashtëm quhen termocentrale kondensuese. STU-të e pajisura me turbina ngrohëse dhe që lëshojnë nxehtësinë e avullit të shkarkimit te konsumatorët industrialë ose komunalë quhen termocentrale të kombinuara dhe termocentrale (CHP).

Termocentralet me turbina me gaz (GTPP) janë të pajisura me njësi turbinash me gaz (GTU) që funksionojnë me lëndë djegëse të gaztë ose, në raste ekstreme, të lëngshme (naftë). Meqenëse temperatura e gazrave pas impiantit të turbinës me gaz është mjaft e lartë, ato mund të përdoren për të furnizuar energji termike për konsumatorët e jashtëm. Termocentrale të tilla quhen GTU-CHP. Aktualisht, në Rusi ekziston një termocentral me turbina me gaz (GRES-3 me emrin Klasson, Elektrogorsk, rajoni i Moskës) me një kapacitet prej 600 MW dhe një termocentral me turbina me gaz (në qytetin Elektrostal, rajoni i Moskës).

Një njësi tradicionale moderne e turbinës me gaz (GTU) është një kombinim i një kompresori ajri, një dhomë djegieje dhe një turbine me gaz, si dhe sisteme ndihmëse që sigurojnë funksionimin e tij. Kombinimi i një njësie turbine me gaz dhe një gjenerator elektrik quhet një njësi turbine me gaz.

Termocentralet me cikël të kombinuar janë të pajisura me njësi gazi me cikël të kombinuar (CCG), të cilat janë një kombinim i turbinave me gaz dhe turbinave me avull, gjë që mundëson efikasitet të lartë. Impiantet CCGT-CHP mund të projektohen si impiante kondensimi (CCP-CHP) dhe me furnizim me energji termike (CCP-CHP). Aktualisht, katër impiante të reja CCGT-CHP janë duke operuar në Rusi (CHP Veri-Perëndim i Shën Petersburgut, Kaliningrad, CHPP-27 i Mosenergo OJSC dhe Sochinskaya), dhe një impiant CCGT i bashkëgjenerimit është ndërtuar gjithashtu në CHPP Tyumen. Në vitin 2007, CCGT-KES i Ivanovo u vu në punë.

Termocentralet modulare përbëhen nga termocentrale të veçanta, zakonisht të të njëjtit lloj, termocentrale - njësi fuqie. Në njësinë e fuqisë, çdo bojler furnizon me avull vetëm turbinën e tij, nga e cila kthehet pas kondensimit vetëm në bojlerin e tij. Të gjitha termocentralet e fuqishme shtetërore të rretheve dhe termocentralet, që kanë të ashtuquajturën mbinxehje të ndërmjetme të avullit, janë ndërtuar sipas skemës së bllokut. Funksionimi i kaldajave dhe turbinave në termocentralet me lidhje tërthore sigurohet ndryshe: të gjithë kaldajat e termocentralit furnizojnë me avull një linjë të përbashkët avulli (kolektor) dhe të gjitha turbinat me avull të termocentralit furnizohen prej saj. Sipas kësaj skeme, ndërtohen CES pa mbinxehje të ndërmjetme dhe pothuajse të gjitha impiantet CHP me parametra fillestarë nënkritikë të avullit.

Në bazë të nivelit të presionit fillestar, dallohen termocentralet e presionit nënkritik, presionit superkritik (SCP) dhe parametrave superkritikë (SSCP).

Presioni kritik është 22.1 MPa (225.6 at). Në industrinë ruse të nxehtësisë dhe energjisë, parametrat fillestarë janë të standardizuar: termocentralet dhe termocentralet e kombinuara të ngrohjes dhe energjisë janë ndërtuar për presion nënkritik prej 8.8 dhe 12.8 MPa (90 dhe 130 atm), dhe për SKD - 23.5 MPa (240 atm). . Për arsye teknike, termocentralet me parametra superkritikë plotësohen me mbinxehje të ndërmjetme dhe sipas një diagrami bllok. Parametrat super-kritikë zakonisht përfshijnë presion më shumë se 24 MPa (deri në 35 MPa) dhe temperaturë më shumë se 5600C (deri në 6200C), përdorimi i të cilave kërkon materiale të reja dhe dizajne të reja pajisjesh. Shpesh termocentralet ose termocentralet e kombinuara për nivele të ndryshme parametrash ndërtohen në disa faza - në radhë, parametrat e të cilave rriten me futjen e çdo radhe të re.