Najstarija termoelektrana u ssr. Termoelektrane

Energija skrivena u fosilnim gorivima - uglju, nafti ili prirodnom gasu - ne može se odmah dobiti u obliku električne energije. Gorivo se prvo sagorijeva. Oslobođena toplota zagrijava vodu i pretvara je u paru. Para rotira turbinu, a turbina rotor generatora, koji generiše, odnosno generiše električnu struju.

Dijagram rada kondenzacijske elektrane.

Slavyanskaya TPP. Ukrajina, Donjecka oblast.

Cijeli ovaj složeni, višestepeni proces može se promatrati u termoelektrani (TE) opremljenoj energetskim mašinama koje pretvaraju energiju latentnu u fosilnom gorivu (uljni škriljci, ugalj, nafta i njeni prerađeni proizvodi, prirodni plin) u električnu energiju. Glavni dijelovi TE su kotlovnica, parna turbina i električni generator.

Kotlovnica- skup uređaja za proizvodnju vodene pare pod pritiskom. Sastoji se od peći u kojoj se loži fosilno gorivo, komora za sagorevanje, kroz koju proizvodi sagorevanja prolaze u dimnjak, i parni kotao, u kome ključa voda. Dio kotla koji dolazi u dodir sa plamenom tokom zagrijavanja naziva se grijna površina.

Postoje 3 vrste kotlova: dimovodni, vodeni i protočni kotlovi. Unutar dimnih kotlova nalazi se niz cijevi kroz koje proizvodi sagorijevanja prolaze u dimnjak. Brojne vatrogasne cijevi imaju ogromnu površinu grijanja, zbog čega dobro koriste energiju goriva. Voda u ovim kotlovima je između dimnih cijevi.

Kod vodocevnih kotlova je suprotno: voda prolazi kroz cijevi, a vrući plinovi prolaze između cijevi. Glavni dijelovi kotla su ložište, cijevi za vrenje, parni kotao i pregrijač. Proces isparavanja odvija se u cijevima za ključanje. U njima stvorena para ulazi u parni kotao, gdje se skuplja u njegovom gornjem dijelu, iznad kipuće vode. Iz parnog kotla para prelazi u pregrijač i tamo se dodatno zagrijava. Gorivo se u ovaj kotao ubacuje kroz vrata, a vazduh neophodan za sagorevanje goriva se kroz druga vrata dovodi do pepeljare. Vrući plinovi se podižu i, savijajući se oko pregrada, prolaze putem prikazanom na dijagramu (vidi sliku).

U protočnim bojlerima, voda se zagrijava u dugim spiralnim cijevima. Voda se pumpa u ove cijevi. Prolazeći kroz zavojnicu, potpuno isparava, a nastala para se pregrijava do potrebne temperature i zatim napušta zavojnice.

Kotlovski sistemi koji rade sa dogrevanjem pare su dio instalacija pozvana pogonska jedinica"Kotao - turbina".

U budućnosti će se, na primjer, za korištenje uglja iz Kansko-Ačinskog basena graditi velike termoelektrane snage do 6400 MW sa agregatima od 800 MW, gdje će kotlovnice proizvoditi 2650 tona pare po sat sa temperaturom do 565 °C i pritiskom od 25 MPa.

Kotlovnica proizvodi paru visokog pritiska, koja ide u parnu turbinu - glavni motor termoelektrane. U turbini se para širi, njen pritisak pada, a latentna energija se pretvara u mehaničku energiju. Parna turbina pokreće rotor generatora koji stvara električnu struju.

U velikim gradovima najčešće grade kombinovane toplane i elektrane(CHP), a u područjima sa jeftinim gorivom - kondenzacione elektrane(IES).

CHP je termoelektrana koja proizvodi ne samo električnu energiju, već i toplinu u obliku tople vode i pare. Para koja izlazi iz parne turbine još uvijek sadrži mnogo toplinske energije. U TE ova toplota se koristi na dva načina: ili se para nakon turbine šalje potrošaču i ne vraća nazad u stanicu, ili prenosi toplotu u izmenjivaču toplote na vodu, koja se šalje potrošaču, a para se vraća nazad u sistem. Dakle, CHPP ima visoku efikasnost, koja dostiže 50-60%.

Postoje CHP postrojenja toplotnog i industrijskog tipa. Toplane CHP griju stambene i javne zgrade i snabdijevaju ih toplom vodom, industrijska postrojenja opskrbljuju toplinom industrijska preduzeća. Prijenos pare iz CHPP vrši se na udaljenostima do nekoliko kilometara, a prijenos tople vode - do 30 kilometara ili više. Kao rezultat toga, u blizini velikih gradova grade se kombinovane termoelektrane.

Ogromna količina toplotne energije se usmjerava na daljinsko grijanje ili centralno grijanje naših stanova, škola, ustanova. Prije Oktobarske revolucije nije bilo centraliziranog grijanja u kućama. Kuće su se grijale na peći, u kojima je gorelo dosta drva i uglja. Grejanje u našoj zemlji počelo je u prvim godinama sovjetske vlasti, kada su, prema GOELRO planu (1920.), započeli izgradnju velikih termoelektrana. Ukupni kapacitet CHP ranih 1980-ih. premašio 50 miliona kW.

Ali najveći dio električne energije koju proizvode termoelektrane otpada na kondenzacijske elektrane (CES). Kod nas se često nazivaju državnim regionalnim elektranama (GRES). Za razliku od kogeneracijskih postrojenja, gdje se toplina pare utrošene u turbini koristi za grijanje stambenih i industrijskih objekata, na IES-u se para utrošena u motorima (parne mašine, turbine) kondenzatorima pretvara u vodu (kondenzat), koja se šalje nazad u kotlove na ponovnu upotrebu. IES se grade direktno na izvorima vodosnabdijevanja: uz jezero, rijeku, more. Toplota odvedena iz elektrane rashladne vode se nepovratno gubi. Efikasnost IES ne prelazi 35–42%.

Vagoni sa sitno usitnjenim ugljem danonoćno se dovoze do visokog nadvožnjaka po strogom rasporedu. Specijalni istovarivač prevrće vagone i gorivo se sipa u bunker. Mlinovi ga temeljno melju u prah za gorivo i zajedno sa vazduhom odlete u ložište parnog kotla. Plameni jezici čvrsto pokrivaju snopove cijevi, u kojima ključa voda. Nastaje vodena para. Kroz cijevi - parovode - para se usmjerava na turbinu i kroz mlaznice udara u lopatice rotora turbine. Dajući energiju rotoru, otpadna para odlazi u kondenzator, hladi se i pretvara u vodu. Pumpe ga vraćaju u kotao. A energija nastavlja da se kreće od rotora turbine do rotora generatora. U generatoru se odvija njegova konačna transformacija: on postaje električna energija. Ovdje završava energetski lanac IES-a.

Za razliku od hidroelektrana, termoelektrane se mogu graditi bilo gdje, čime se izvori proizvodnje električne energije približavaju potrošaču i ravnomjerno raspoređuju termoelektrane na teritoriji privrednih regiona zemlje. Prednost TE je što rade na gotovo sve vrste fosilnih goriva - ugalj, škriljac, tečno gorivo, prirodni gas.

Najveće kondenzacione termoelektrane u Rusiji su Reftinskaya ( Sverdlovsk region), Zaporožje (Ukrajina), Kostroma, Uglegorsk (Donjecka oblast, Ukrajina). Kapacitet svakog od njih prelazi 3000 MW.

Naša zemlja je pionir u izgradnji termoelektrana čiju energiju obezbeđuje nuklearni reaktor(cm.

Prva centralna elektrana, Pearl Street, puštena je u rad 4. septembra 1882. godine u Njujorku. Stanica je izgrađena uz podršku kompanije Edison Illuminating Company, koju vodi Thomas Edison. Na njemu je ugrađeno nekoliko Edisonovih generatora ukupne snage preko 500 kW. Stanica je opskrbljivala električnom energijom čitavo područje New Yorka od oko 2,5 kvadratnih kilometara. Stanica je izgorjela do temelja 1890. godine, ostavljajući samo jedan dinamo, koji se sada nalazi u Greenfield Villageu u Michigenu.

30. septembra 1882. godine počela je sa radom prva hidroelektrana Vulcan Street u Wisconsinu. Autor projekta je G.D. Rogers, izvršni direktor Appleton Paper & Pulp. Na stanici je instaliran generator snage cca 12,5 kW. Bilo je dovoljno struje za Rogersovu kuću i dvije njegove tvornice papira.

Gloucester Road Power Station. Brighton je bio jedan od prvih gradova u Velikoj Britaniji s nesmetanom opskrbom električnom energijom. Godine 1882. Robert Hammond je osnovao Hammond Electric Light Company, a 27. februara 1882. otvorio je Gloucester Road Power Plant. Stanica se sastojala od dinamo četke koja se koristila za napajanje šesnaest lučnih lampi. Godine 1885. elektranu Gloucester kupila je kompanija Brighton Electric Light Company. Kasnije je na ovom mjestu izgrađena nova stanica koja se sastoji od tri dinamo četke sa 40 lampi.

Elektrana Zimskog dvorca

Godine 1886. u jednom od dvorišta Nove Ermitaže, koji se od tada zove Elektrodvor, izgrađena je elektrana po projektu tehničara dvorske uprave Vasilija Leontijeviča Paškova. Ova elektrana je 15 godina bila najveća u cijeloj Evropi.

Turbinska prostorija elektrane u Zimskom dvoru. 1901 g.

U početku su se za osvjetljavanje Zimskog dvora koristile svijeće, a od 1861. godine korištene su plinske lampe. Međutim, očigledne prednosti električnih svjetiljki potaknule su stručnjake da potraže načine za zamjenu plinske rasvjete u zgradama Zimskog dvorca i susjednih zgrada Ermitaža.

Inženjer Vasilij Leontijevič Paškov predložio je korištenje struje kao eksperimenta za osvjetljavanje dvorana palate tokom božićnih i novogodišnjih praznika 1885. godine.

Dana 9. novembra 1885. godine, projekat izgradnje "fabrike električne energije" odobrio je car Aleksandar III. Projektom je predviđena elektrifikacija Zimskog dvorca, zgrada Ermitaža, dvorišta i susedne teritorije za tri godine do 1888.
Posao je poveren Vasiliju Paškovu. Da bi se isključila mogućnost vibracija zgrade od rada parnih mašina, elektrana je postavljena u poseban stakleni i metalni paviljon. Nalazio se u drugom dvorištu Ermitaža, od tada nazvan "Električnim".

Zgrada stanice zauzimala je površinu od 630 m², sastojala se od strojarnice sa 6 kotlova, 4 parne mašine i 2 lokomotive, te prostorije sa 36 električnih dinamo motora. Ukupna snaga je dostigla 445 KS. Prvi je osvetlio deo svečanih prostorija: Avanzal, Petrovski, Veliki feldmaršal, Grbovnicu, Dvorane Georgijevskog i uredio spoljno osvetljenje. Predložena su tri načina osvetljenja: puno (praznično) za paljenje pet puta godišnje (4888 lampi sa žarnom niti i 10 sveća Jabločkov); radna - 230 sijalica sa žarnom niti; dežurstvo (noćno) - 304 žarulje sa žarnom niti. Stanica je trošila oko 30 hiljada puda (520 tona) uglja godišnje.

Glavni dobavljač električne opreme bio je Siemens & Halske, najveća elektrotehnička kompanija u to vrijeme.

Mreža elektrane se stalno širila i do 1893. godine iznosila je 30 hiljada žarulja sa žarnom niti i 40 lučnih lampi. Osvetljene su ne samo zgrade dvorskog kompleksa, već i Dvorski trg sa zgradama koje se nalaze na njemu.

Stvaranje elektrane Zimskog dvorca postalo je jasan primjer mogućnosti stvaranja moćnog i ekonomičnog izvora električne energije koji može opskrbiti veliki broj potrošača.

Sistem električnog osvetljenja zgrada Zimskog dvorca i Ermitaža prebačen je na gradsku električnu mrežu nakon 1918. godine. A zgrada elektrane Zimskog dvora postojala je do 1945. godine, nakon čega je demontirana.

Dana 16. jula 1886. u Sankt Peterburgu je registrovano industrijsko i trgovačko „Društvo za električnu rasvjetu“. Ovaj datum se smatra datumom osnivanja prvog ruskog energetskog sistema. Među osnivačima su bili Siemens & Halske, Deutsche Bank i ruski bankari. Od 1900. godine kompanija se zove Društvo za električnu rasvjetu 1886. godine. Svrha kompanije je određena u skladu sa interesima glavnog osnivača Karla Fedoroviča Simensa: „Za osvetljenje ulica, fabrika, fabrika, prodavnica i svih vrsta drugih mesta i prostorija električnom energijom“ [Povelja ..., 1886, str. 3]. Kompanija je imala nekoliko filijala u različitim gradovima zemlje i dala je veoma veliki doprinos razvoju elektro-sektora ruske privrede.

Većina stanovništva Rusije i drugih zemalja bivšeg SSSR-a zna da je velika elektrifikacija zemlje povezana s provedbom plana državne elektrifikacije Rusije (GoElRo) usvojenog 1920. godine.

Pošteno radi, treba napomenuti da izrada ovog plana datira još iz vremena uoči Prvog svjetskog rata, što je, zapravo, spriječilo njegovo donošenje tada.

BARINOV V.A., doktor tehničkih nauka nauke, ENIN im. G. M. Krzhizhanovsky

U razvoju elektroprivrede u SSSR-u može se izdvojiti nekoliko faza: povezivanje elektrana za paralelni rad i organizacija prvih elektroenergetskih sistema (EPS); razvoj EPS-a i formiranje teritorijalno povezanih elektroenergetskih sistema (UES); stvaranje jedinstvenog elektroenergetskog sistema (UES) evropskog dijela zemlje; formiranje UES-a na nacionalnom nivou (UES SSSR-a) sa njegovim uključivanjem u međudržavne elektroenergetske interkonekcije socijalističkih zemalja.
Prije Prvog svjetskog rata, ukupni kapacitet elektrana u predrevolucionarnoj Rusiji iznosio je 1.141.000 kW, a godišnja proizvodnja električne energije iznosila je 2.039 miliona kWh. Najveća termoelektrana (TE) imala je kapacitet od 58 hiljada kW, najveći jedinični kapacitet je bio 10 hiljada kW. Ukupni kapacitet hidroelektrana (HE) bio je 16 hiljada kW, a najveća je bila HE snage 1350 kW. Dužina svih mreža sa naponom iznad napona generatora procijenjena je na oko 1000 km.
Temelji razvoja elektroenergetske industrije u SSSR-u postavljeni su Državnim planom za elektrifikaciju Rusije (GOELRO plan), razvijenim pod vodstvom V.I. Plan GOELRO usvojen je na VIII Sveruskom kongresu Sovjeta u decembru 1920.
Već na početna faza U realizaciji plana GOELRO obavljeni su značajni radovi na obnavljanju ratom uništene energetske privrede zemlje, te na izgradnji novih elektrana i električnih mreža. Prvi EES - Moskva i Petrogradskaja - stvoreni su 1921. Godine 1922. pušten je u rad prvi 110 kV vod u Moskovskoj EES, a 110 kV mreže su dalje razvijene u širokom obimu.
Do posljednjeg 15-godišnjeg perioda, GOELRO plan je značajno preispunjen. Instalirani kapacitet elektrana u zemlji je 1935. godine premašio 6,9 miliona kW. Godišnja proizvodnja premašila je 26,2 milijarde kWh. Proizvodnja električne energije Sovjetski savez zauzima drugo mesto u Evropi i treće u svetu.
Intenzivan planski razvoj elektroprivrede prekinut je početkom V Otadžbinski rat... Premeštanje industrije zapadnih regiona na Ural i u istočne regione zemlje zahtevalo je ubrzani razvoj energetske privrede Urala, Severnog Kazahstana, Centralnog Sibira, Centralne Azije, kao i regiona Volge, Zakavkazja i Dalekog istoka... Energetski sektor Urala je dobio izuzetno veliki razvoj; Proizvodnja električne energije u elektranama na Uralu od 1940. do 1945. godine povećan za 2,5 puta i dostigao 281% ukupne proizvodnje u zemlji.
Obnova uništene energetske privrede počela je već krajem 1941. godine; 1942. godine izvedeni su restauratorski radovi u centralnim regijama evropskog dijela SSSR-a, 1943. - u južnim regijama; 1944. godine - u zapadnim krajevima, a 1945. godine ovi radovi su prošireni na čitavu oslobođenu teritoriju zemlje.
Godine 1946. ukupan kapacitet elektrana u SSSR-u dostigao je predratni nivo.
Najveći kapacitet TE 1950. godine bio je 400 MW; turbina snage 100 MW krajem 40-ih godina postala je standardna jedinica puštena u rad u termoelektranama.
Godine 1953. pušteni su u rad agregati snage 150 MW i tlaka pare od 17 MPa u HE Cherepetskaya. Godine 1954. puštena je u rad prva svjetska nuklearna elektrana (NPP) snage 5 MW.
U sklopu novopuštenih proizvodnih kapaciteta povećan je kapacitet hidroelektrane. Godine 1949-1950. donesene su odluke o izgradnji moćnih hidroelektrana Volga i izgradnji prvih dalekovoda (VL). Godine 1954-1955 započela je izgradnja najvećih hidroelektrana Bratsk i Krasnoyarsk.
Do 1955. godine, tri odvojena, međusobno povezana elektroenergetska sistema u evropskom dijelu zemlje doživjela su značajan razvoj; Centar, Ural i Jug; ukupna proizvodnja ovih IES-a iznosila je oko polovine ukupne električne energije proizvedene u zemlji.
Prelazak na sljedeću fazu energetskog razvoja povezan je s puštanjem u rad Volžskih HE i nadzemnih vodova 400-500 kV. Godine 1956. pušten je u rad prvi nadzemni vod od 400 kV Kujbišev - Moskva. Visoki tehničko-ekonomski pokazatelji ovog dalekovoda postignuti su razvojem i implementacijom niza mjera za povećanje njegove stabilnosti i propusnosti: podjelom faze na tri žice, izgradnjom uklopnih tačaka, ubrzanjem djelovanja sklopki i relejnih zaštita, korištenjem uzdužne kapacitivnu kompenzaciju reaktivnosti vodova i bočnu kompenzaciju kapaciteta linije uz pomoć šant reaktora, uvođenje automatskih pobudnih regulatora (ARV) "jakog djelovanja" generatora startne hidroelektrane i moćnih sinhronih kompenzatora prijemnih trafostanica, itd.
Kada je 400 kV nadzemni vod Kujbišev-Moskva pušten u rad, Kujbiševska EES regije Srednjeg Povolga pridružila se paralelno sa IES Centra; ovo je postavilo temelje za ujedinjenje EES-a različitih regiona i stvaranje EES-a evropskog dijela SSSR-a.
Sa uvođenjem 1958-1959. spojeni su delovi dalekovoda Kujbišev-Ural, EPS Centra, Cis-Ural i Ural.
1959. godine pušteno je u rad prvo kolo 500 kV DV Volgograd-Moskva, a Volgogradska EES je postala dio IES centra; 1960. godine Centralno-crnozemni region je priključen IES-u EES centra.
Godine 1957. završena je izgradnja Volžske HE po V.I. Lenjinu sa 115 MW jedinica, 1960. godine - Volžska HE po imenu V.I. XXII kongres KPSS. Godine 1950-1960. Završene su i hidroelektrane Gorkovskaya, Kamskaya, Irkutsk, Novosibirskaya, Kremenchugskaya, Kahovskaya i niz drugih hidroelektrana. Krajem 50-ih godina pušteni su u rad prvi serijski agregati za pritisak pare od 13 MPa: snage 150 MW u TE Pridneprovskaya i 200 MW u TE Zmievskaya.
U drugoj polovini 50-ih godina završeno je ujedinjenje EES Transkavkaza; došlo je do procesa ujedinjenja EES-a Sjeverozapada, Srednje Volge i Sjevernog Kavkaza. Od 1960. godine počelo je formiranje UES Sibira i Centralne Azije.
Izvršena je obimna izgradnja električnih mreža. Uvođenje napona 330 kV počelo je kasnih 1950-ih; mreže ovog napona intenzivno su razvijene u južnim i sjeverozapadnim zonama evropskog dijela SSSR-a. Godine 1964. završen je prijenos daljinskih nadzemnih vodova od 400 kV na napon od 500 kV i stvorena je jedinstvena mreža od 500 kV, čiji su dijelovi postali glavna okosnica UES-a evropskog dijela SSSR-a. ; Kasnije, u IES-u istočnog dijela zemlje, funkcije okosne mreže počele su da se prenose na 500 kV mrežu, nadređenu razvijenoj 220 kV mreži.
Od 60-ih godina karakteristična karakteristika Razvoj elektroprivrede bio je konzistentan porast udjela energetskih jedinica u sastavu puštenih kapaciteta TE. Godine 1963. puštene su u rad prve jedinice snage 300 MW u TE Pridneprovskaya i Cherepetskaya. Godine 1968. pušteni su u rad blok snage 500 MW u Nazarovskoj GRES i 800 MW u Slavjanskoj GRES. Sve ove jedinice radile su na superkritičnom pritisku pare (24 MPa).
Preovlađivanje puštanja u rad moćnih blokova, čiji su parametri nepovoljni u pogledu uslova stabilnosti, otežavalo je zadatke osiguranja pouzdanog rada IES i UES. Za rješavanje ovih problema postalo je neophodno razviti i implementirati ARV snažnog djelovanja generatora energetskih jedinica; zahtijevalo je i korištenje automatskog hitnog rasterećenja moćnih termoelektrana, uključujući automatsku kontrolu u slučaju nužde snage parnih turbina elektrana.
Nastavljena je intenzivna izgradnja hidroelektrane; Godine 1961. puštena je u rad hidroelektrana snage 225 MW u HE Bratsk, a 1967. godine prve hidroelektrane snage 500 MW puštene su u rad u Krasnojarskoj HE. Tokom 60-ih godina završena je izgradnja Bratsk, Botkinskaya i niza drugih hidroelektrana.
Izgradnja je počela u zapadnom dijelu zemlje nuklearne elektrane... Godine 1964. pušten je u rad agregat snage 100 MW. Beloyarsk NPP i energetski blok od 200 MW u NPP Novovoronjež; u drugoj polovini 60-ih pušteni su u rad drugi blokovi u ovim NE: 200 MW u Belojarskoj i 360 MW u Novovoronješkoj.
Tokom 60-ih godina nastavljeno je i završeno formiranje evropskog dijela SSSR-a. Godine 1962. priključeni su nadzemni vodovi 220-110 kV za paralelni rad UPS-a Južnog i Sjevernog Kavkaza. Iste godine završeni su radovi na prvoj fazi eksperimentalnog industrijskog dalekovoda jednosmerne struje 800 kV Volgograd-Donbas, čime su postavljeni temelji za interkonekciju Centar-Jug; izgradnja ovog dalekovoda je završena 1965. godine.

Godina	Instalisani kapacitet elektrana, miliona kW	Više voltaža, kV *	Dužina nadzemnih vodova*, hiljada km

* Bez nadzemnih vodova 800 kV DC. ** Uključujući nadzemne vodove 400 kV.
Godine 1966. zatvaranjem međusistemskih veza 330-110 kV sjeverozapad-centar, IES Sjeverozapad je priključen na paralelni rad. Godine 1969. organizovan je paralelni rad IES Centar i Jug duž distributivne mreže 330-220-110 kV, a sve elektroenergetske interkonekcije koje su u sastavu UES-a počele su da rade sinhrono. 1970. godine, na 220-110 kV vezama Zakavkaz - Severni Kavkaz pridružio se paralelnom radu UPS Transcaucasia.
Tako je početkom 70-ih godina započeo prelazak na sljedeću fazu razvoja elektroenergetske industrije u našoj zemlji - formiranje UES-a SSSR-a. Godine 1970. UES evropskog dijela zemlje radio je paralelno sa UES-om Centra, Urala, Srednje Volge, Sjeverozapada, Juga, Sjevernog Kavkaza i Zakavkazja, koji je uključivao 63 EES-a. Tri teritorijalna IES - Kazahstan, Sibir i Centralna Azija radila su odvojeno; IES Istoka bio je u fazi formiranja.
Godine 1972. UES SSSR-a je postao dio UES Kazahstana (dvije EES ove republike - Alma-Ata i Yuzhnokazakhstan - radile su izolovano od drugih EES Kazahstanske SSR i bile su dio UES Centralne Azije). 1978. godine, završetkom izgradnje 500 kV tranzitne DV Sibir-Kazahstan-Ural, uključio se u paralelni rad UPS-a Sibira.
Iste 1978. godine završena je izgradnja međudržavnog nadzemnog voda 750 kV Zapadna Ukrajina (SSSR) - Albertirša (Mađarska), a 1979. počinje paralelni rad UPS-a SSSR-a i UPS-a zemalja članica CMEA. Uzimajući u obzir UES Sibira, koji je povezan sa EES Mongolske Narodne Republike, formirano je ujedinjenje EES socijalističkih zemalja koje pokriva ogromnu teritoriju od Ulan Batora do Berlina.
Električna energija se izvozi iz mreža UES SSSR-a u Finsku, Norvešku, Tursku; preko DC konvertorske stanice u blizini Vyborga, UES SSSR-a je povezan na elektroenergetsku interkonekciju skandinavskih zemalja NORDEL.
Dinamiku strukture proizvodnih kapaciteta 70-ih i 80-ih godina karakteriše sve veće puštanje u rad kapaciteta nuklearnih elektrana u zapadnom dijelu zemlje; dalje puštanje u rad kapaciteta visoko efikasnih hidroelektrana, uglavnom u istočnom dijelu zemlje; početak radova na stvaranju gorivnog i energetskog kompleksa Ekibastuz; opšte povećanje koncentracije proizvodnih kapaciteta i povećanje jediničnog kapaciteta jedinica.

Godine 1971-1972. u nuklearnoj elektrani Novovoronjež puštena su u rad dva reaktora sa vodom pod pritiskom snage 440 MW svaki (VVER-440); 1974. pušten je u rad prvi (glavni) vodeno-grafitni reaktor snage 1000 MW (RBMK-1000) u Lenjingradskoj NEK; 1980. godine pušten je u rad reaktor za razmnožavanje snage 600 MW (BN-600) u NE Belojarsk; 1980. godine reaktor VVER-1000 je pušten u rad u Novovoronješkoj nuklearnoj elektrani; 1983. prvi reaktor od 1500 MW (RBMK-1500) pušten je u rad u NE Ignalina.
Godine 1971. pušten je u rad agregat snage 800 MW sa jednoosovinskom turbinom u Slavjanskoj GRES; 1972. godine Mosenergo je pustio u rad dvije kogeneracijske jedinice snage 250 MW; Godine 1980. puštena je u rad agregat snage 1200 MW za superkritične parametre pare u TE Kostromskaja.
Godine 1972. puštena je u rad prva elektrana s pumpnim akumulacijom (PSPP) u SSSR-u, Kijevska; Godine 1978. puštena je u rad prva hidroelektrana snage 640 MW u HE Sayano-Shushenskaya. Od 1970. do 1986. godine, Krasnojarsk, Saratov, Cheboksarskaya, Ingurskaya, Toktogulskaya, Nurekskaya, Ust-Ilimskaya, Sayano-Shushenskaya, Zeiskaya i niz drugih hidroelektrana puštene su u rad punim kapacitetom.
1987. godine dostižu kapacitete najvećih elektrana: NE - 4000 MW, TE - 4000 MW, HE - 6400 MW. Udio nuklearnih elektrana u ukupnom kapacitetu elektrana UES SSSR-a premašio je 12%; udio kondenzacijskih i kogeneracijskih blokova 250-1200 MW približio se 60% ukupnog kapaciteta TE.
Tehnološki napredak u razvoju okosnih mreža karakteriše postepeni prelazak na više naponske nivoe. Savladavanje napona 750 kV počelo je puštanjem u rad 1967. godine pilot industrijskog nadzemnog voda 750 kV Konakovskaja GRES-Moskva. Tokom 1971-1975. izgrađen je autoput 750 kV širine Donbas-Dnjepar-Vinnica-Zapadna Ukrajina; Ovaj magistralni vod je zatim nastavljen 750 kV DV SSSR-VNR, koji je pušten u rad 1978. godine. Godine 1975. izgrađena je međusistemska veza 750 kV Lenjingrad-Konakovo, što je omogućilo prenošenje viška kapaciteta IES Sjeverozapad na IES Centra. Dalji razvoj 750 kV mreže uglavnom je bio povezan sa uslovima za isporuku električne energije velikih nuklearnih elektrana i potrebom jačanja međudržavnih odnosa sa IES zemalja članica CMEA. Za stvaranje moćnih veza sa istočnim dijelom UES-a, gradi se glavni nadzemni vod 1150 kV Kazahstan-Ural; U toku su radovi na izgradnji dalekovoda DC 1500 kV Ekibastuz – Centar.
Rast instalisanog kapaciteta elektrana i dužine 220-1150 kV električnih mreža UES SSSR-a za period 1960-1987 karakterišu podaci dati u tabeli.
Jedinstveni energetski sistem zemlje - razvoj softvera državni plan kompleks međusobno povezanih energetskih objekata, ujedinjenih zajedničkim tehnološkim režimom i centralizovanim operativni menadžment... Kombinovanje EPS-a omogućava povećanje stope rasta energetskih kapaciteta i smanjenje troškova energetske izgradnje zbog proširenja elektrana i povećanja jediničnog kapaciteta blokova. Koncentracija energetskih kapaciteta uz preovlađujuće puštanje u rad najmoćnijih ekonomskih jedinica domaće industrije osigurava povećanje produktivnosti rada i poboljšanje tehničko-ekonomskih pokazatelja proizvodnje energije.
Kombinovanjem EES-a stvaraju se mogućnosti za racionalno regulisanje strukture utrošenog goriva, uzimajući u obzir promjenjivu situaciju goriva; TO JE neophodno stanje rješavanje složenih hidroenergetskih problema uz optimalno korištenje vodnih resursa glavnih rijeka zemlje za nacionalnu ekonomiju u cjelini. Sistematsko smanjenje specifične potrošnje ekvivalentnog goriva po kilovat-sati oslobođenom iz guma TE osigurano je poboljšanjem strukture proizvodnih kapaciteta i ekonomskom regulacijom opšteg energetskog režima UES SSSR-a.
Uzajamna pomoć u paralelnom radu EPS-a stvara mogućnost značajnog povećanja pouzdanosti napajanja. Povećanje ukupne instalisane snage elektrana UES usled smanjenja godišnjeg maksimalnog opterećenja usled razlike u vremenu pojave pikova EPS-a i smanjenja kapaciteta potrebne rezerve prelazi 15 miliona kW.
Ukupni ekonomski efekat stvaranja UES-a SSSR-a na nivou njegovog razvoja koji je postignut sredinom 1980-ih (u poređenju sa izolovanim radom UES-a) procjenjuje se smanjenjem kapitalnih ulaganja u elektroprivredu za 2,5 milijardi rubalja. i smanjenje godišnjih operativnih troškova za oko 1 milijardu rubalja.

Definicija TE, vrste i karakteristike TE. TPP klasifikacija

Definicija TE, vrste i karakteristike TE. TPP klasifikacija, TPP uređaj

Definicija

Rashladni toranj

Specifikacije

Klasifikacija

Toplana i elektrana

Mini CHP uređaj

Imenovanje mini-CHP

Korištenje topline mini-CHP

Gorivo za mini-CHP

Mini CHP i ekologija

Gasnoturbinski motor

Postrojenje sa kombinovanim ciklusom

Princip rada

Prednosti

Širenje

Kondenzaciona elektrana

Priča

Princip rada

Osnovni sistemi

Utjecaj na okruženje

Stanje tehnike

Verkhnetagilskaya GRES

Kashirskaya GRES

Pskovska državna elektrana

Stavropolskaya GRES

Smolenskaya GRES

Termoelektrana je(ili termoelektrana) - elektrana koja proizvodi električnu energiju pretvaranjem hemijske energije goriva u mehaničku energiju rotacije osovine električnog generatora.

Glavne jedinice termoelektrane su:

Motori - pogonske jedinice termoelektrane

Generatori struje

Izmjenjivači topline termoelektrane

Rashladni tornjevi.

Rashladni toranj

Graduacijski toranj (njemački gradieren - za zgušnjavanje slane vode; prvobitno su se rashladni tornjevi koristili za ekstrakciju soli isparavanjem) - uređaj za hlađenje velike količine vode usmjerenim strujanjem atmosferskog zraka. Rashladni tornjevi se ponekad nazivaju i rashladni tornjevi.

Trenutno se rashladni tornjevi uglavnom koriste u sistemima za opskrbu reciklažnom vodom za hlađenje izmjenjivača topline (u pravilu u termoelektranama, termoelektranama). U građevinarstvu rashladni tornjevi se koriste za klimatizaciju, na primjer, za hlađenje kondenzatora u rashladnim postrojenjima, hlađenje generatora za hitne slučajeve. U industriji se rashladni tornjevi koriste za hlađenje rashladnih mašina, mašina za oblikovanje plastike i hemijsko čišćenje supstanci.

Proces hlađenja nastaje zbog isparavanja dijela vode kada ona otiče u tankom filmu ili kapne kroz posebnu prskalicu, duž koje se dovodi strujanje zraka u smjeru suprotnom kretanju vode. Kada 1% vode ispari, temperatura preostale vode pada za 5,48°C.

Rashladni tornjevi se po pravilu koriste tamo gdje nije moguće koristiti velike rezervoare (jezera, mora) za hlađenje. Osim toga, ovaj način hlađenja je ekološki prihvatljiviji.

Jednostavna i jeftina alternativa rashladnim tornjevima su bazeni za prskanje u kojima se voda hladi jednostavnim raspršivačem.

Specifikacije

Glavni parametar rashladnog tornja je vrijednost gustine navodnjavanja - specifična vrijednost potrošnje vode po 1 m² površine koja se navodnjava.

Glavni projektni parametri rashladnih tornjeva određuju se tehničko-ekonomskim proračunom u zavisnosti od zapremine i temperature ohlađene vode i parametara atmosfere (temperatura, vlažnost i sl.) na mjestu ugradnje.

Korišćenje rashladnih tornjeva tokom zime, posebno u oštrim klimatskim uslovima, može biti opasno zbog mogućnosti smrzavanja rashladnog tornja. To se najčešće događa na mjestu gdje smrznuti zrak dolazi u dodir s malom količinom tople vode. Da bi se spriječilo smrzavanje rashladnog tornja i, shodno tome, njegovo kvarenje, potrebno je osigurati ravnomjernu raspodjelu ohlađene vode po površini prskalice i pratiti istu gustinu navodnjavanja u pojedinim dijelovima rashladnog tornja. Ventilatori ventilatora su takođe često skloni zaleđivanju zbog nepravilne upotrebe rashladnog tornja.

Klasifikacija

U zavisnosti od vrste prskalice, rashladni tornjevi su:

film;

kap po kap;

splash;

Metodom dovoda vazduha:

ventilator (promaju stvara ventilator);

toranj (potisak se stvara pomoću visokog ispušnog tornja);

otvoreni (atmosferski), koristeći snagu vjetra i prirodnu konvekciju kada se zrak kreće kroz prskalicu.

Ventilatorski rashladni tornjevi su sa tehničkog stanovišta najefikasniji, jer omogućavaju dublje i bolje hlađenje vode, izdržavaju visoka specifična toplotna opterećenja (međutim, zahtijevaju potrošnju električne energije za pogon ventilatora).

Vrste

Kotlovske i turbinske elektrane

Kondenzacijske elektrane (GRES)

Kombinovane toplane i elektrane (kombinovane toplane i elektrane, CHP)

Gasnoturbinske elektrane

Elektrane bazirane na plinskim postrojenjima kombiniranog ciklusa

Klipne elektrane

Kompresijsko paljenje (dizel)

Paljenje varnicom

Kombinovani ciklus

Toplana i elektrana

Kombinovana termoelektrana (CHP) je vrsta termoelektrane koja ne proizvodi samo električnu energiju, već je i izvor toplotne energije u centralizovani sistemi opskrba toplinom (u obliku pare i tople vode, uključujući i za opskrbu toplom vodom i grijanje stambenih i industrijskih objekata). Po pravilu, CHP postrojenje mora raditi po planu grijanja, odnosno proizvodnja električne energije ovisi o proizvodnji toplinske energije.

Prilikom postavljanja CHP-a uzima se u obzir blizina potrošača topline u vidu tople vode i pare.

Mini CHP

Mini-CHP je mala kombinovana termoelektrana.

Mini CHP uređaj

Mini CHPP su toplotne elektrane koje služe za kombinovanu proizvodnju električne i toplotne energije u blokovima jediničnog kapaciteta do 25 MW, bez obzira na vrstu opreme. Trenutno su sljedeće instalacije našle široku primjenu u stranoj i domaćoj termoenergetici: protupritisak parne turbine, kondenzacione parne turbine sa ekstrakcijom pare, gasnoturbinska postrojenja sa povratom toplotne energije vode ili pare, gasni klipni, gas-dizel i dizel agregati sa povratom toplotne energije različiti sistemi ove jedinice. Termin kogeneracijska postrojenja koristi se kao sinonim za pojmove mini-CHP i CHP, međutim, širi je po značenju, jer podrazumijeva zajedničku proizvodnju (ko-zajednička, proizvodnja-proizvodnja) različitih proizvoda, koji mogu biti i električni. i toplotnu energiju, kao i druge proizvode, na primjer toplotnu energiju i ugljični dioksid, električnu energiju i hladnoću, itd. Naime, termin trigeneracija, koji podrazumijeva proizvodnju električne energije, topline i hladnoće, također je poseban slučaj. kogeneracije. Posebnost mini-CHP je ekonomičnija upotreba goriva za proizvedene vrste energije u odnosu na općeprihvaćene odvojene metode njihove proizvodnje. To je zbog činjenice da se električna energija u nacionalnom obimu proizvodi uglavnom u kondenzacijskim ciklusima termoelektrana i nuklearnih elektrana s električnom učinkovitošću od 30-35% u odsustvu potrošača topline. Naime, ovakvo stanje je determinisano preovlađujućim odnosom električnih i toplotnih opterećenja u naseljima, njihovom različitom prirodom promene tokom godine, kao i nemogućnošću prenosa toplotne energije na velike udaljenosti, za razliku od električne energije.

Mini-CHP modul uključuje plinski klip, plinsku turbinu ili dizel motor, generator električne energije, izmjenjivač topline za povrat topline iz vode pri hlađenju motora, ulja i izduvnih plinova. Kotao za toplu vodu se obično dodaje u mini-CHP kako bi se kompenziralo toplinsko opterećenje u vršnim trenucima.

Imenovanje mini-CHP

Glavna svrha mini-CHP je proizvodnja električne energije i topline različite vrste gorivo.

Koncept izgradnje mini-CHP elektrane u neposrednoj blizini potrošača ima niz prednosti (u poređenju sa velikim CHP elektranama):

omogućava vam da izbjegnete troškove izgradnje skupih i opasnih visokonaponskih vodova (elektrovoda);

gubici u prijenosu energije su isključeni;

nema potrebe finansijski troškovi izvršiti tehnički uslovi za povezivanje na mreže

centralizirano napajanje;

nesmetano snabdevanje potrošača električnom energijom;

kvalitetno napajanje električnom energijom, usklađenost sa zadatim vrijednostima napona i frekvencije;

eventualno ostvarivanje profita.

U savremenom svijetu, izgradnja mini-CHP uzima sve više maha, prednosti su očigledne.

Korištenje topline mini-CHP

Toplotna energija čini značajan dio energije sagorijevanja goriva tokom proizvodnje električne energije.

Postoje opcije za korištenje topline:

direktno korištenje toplinske energije od strane krajnjih korisnika (kogeneracija);

opskrba toplom vodom (PTV), grijanje, tehnološke potrebe (para);

djelomična transformacija toplinske energije u hladnu (trigeneracija);

hladnoću stvara apsorpciona rashladna mašina koja ne troši električnu, već toplotnu energiju, što omogućava prilično efikasno korišćenje toplote ljeti za klimatizaciju prostorija ili za tehnološke potrebe;

Gorivo za mini-CHP

Vrste korištenih goriva

gas: glavni prirodni gas, tečni prirodni gas i drugi zapaljivi gasovi;

tečno gorivo: ulje, lož ulje, dizel gorivo, biodizel i druge zapaljive tečnosti;

čvrsto gorivo: ugalj, drvo, treset i druge vrste biogoriva.

Najefikasnije i najjeftinije gorivo u Rusiji je prirodni gas iz mreže, kao i prateći gas.

Mini CHP i ekologija

Upotreba otpadne topline iz motora elektrana u praktične svrhe je karakteristična karakteristika mini-CHP i naziva se kogeneracija (daljinsko grijanje).

Kombinovana proizvodnja dve vrste energije u mini - CHP doprinosi mnogo ekološki prihvatljivijoj upotrebi goriva u poređenju sa odvojenom proizvodnjom električne i toplotne energije u kotlarnicama.

Zamjena kotlarnica koje neracionalno troše gorivo i zagađuju atmosferu gradova i mjesta, mini-CHPP doprinosi ne samo značajnoj uštedi goriva, već i povećanju čistoće vazdušnog bazena, te poboljšanju opšteg ekološkog stanja.

Izvor energije za plinska klipna i gasnoturbinska mini-CHP postrojenja, u pravilu, je prirodni plin. Fosilno gorivo prirodnog ili povezanog gasa koje ne zagađuje atmosferu čvrstim emisijama

Gasnoturbinski motor

Gasnoturbinski motor (GTE, TRD) je toplotni motor u kojem se gas komprimira i zagrijava, a zatim se energija komprimovanog i zagrijanog plina pretvara u mehanički rad na osovini plinske turbine. Za razliku od klipnog motora, kod gasnoturbinskog motora procesi se odvijaju u protoku gasa koji se kreće.

Komprimirani atmosferski zrak iz kompresora ulazi u komoru za sagorijevanje, gdje se dovodi gorivo koje, sagorijevanjem, stvara veliku količinu proizvoda izgaranja pod visokim pritiskom. Zatim se u gasnoj turbini energija gasovitih produkata sagorevanja pretvara u mehanički rad usled rotacije lopatica gasnog mlaza, čiji se deo troši na komprimovanje vazduha u kompresoru. Ostatak posla se prenosi na pogonsku jedinicu. Rad koji troši ova jedinica je koristan rad GTE-a. Gasnoturbinski motori imaju najveću gustinu snage među motorima s unutrašnjim sagorijevanjem, do 6 kW/kg.

Najjednostavniji gasnoturbinski motor ima samo jednu turbinu, koja pokreće kompresor i istovremeno je izvor korisne snage. Ovo nameće ograničenje na režime rada motora.

Ponekad je motor višeosovinski. U ovom slučaju postoji nekoliko turbina u seriji, od kojih svaka pokreće svoje vratilo. Turbina visokog pritiska (prva posle komore za sagorevanje) uvek pokreće kompresor motora, a sledeće mogu pokretati i spoljašnje opterećenje (helikopterski ili brodski propeleri, snažni električni generatori itd.), i dodatne kompresore samog motora , koji se nalazi ispred glavnog.

Prednost motora s više osovina je u tome što svaka turbina radi pri optimalnoj brzini i opterećenju. Sa opterećenjem koje pokreće osovina jednoosovinskog motora, odziv motora na gas, odnosno sposobnost brzog okretanja, bio bi vrlo loš, budući da turbina treba da snabdijeva oba motora kako bi osigurala motor sa velike količine zraka (snaga je ograničena količinom zraka), te za ubrzanje opterećenja. Sa dvoosovinskim dizajnom, lagani rotor visokog pritiska brzo počinje da radi, snabdevajući motor vazduhom, a turbinu nizak pritisak puno gasova za ubrzanje. Također je moguće koristiti manje snažan starter za ubrzanje kada se pokreće samo visokotlačni rotor.

Postrojenje sa kombinovanim ciklusom

Kombinovana gasna elektrana je elektrana koja služi za proizvodnju toplotne i električne energije. Razlikuje se od parnih i gasnih turbinskih jedinica po povećanoj efikasnosti.

Princip rada

Kombinovano postrojenje se sastoji od dve odvojene jedinice: parne i gasne turbine. U postrojenju s plinskim turbinama, turbina se okreće plinovitim produktima sagorijevanja goriva. Kao gorivo mogu poslužiti i prirodni plin i proizvodi naftna industrija(lož ulje, dizel gorivo). Prvi generator se nalazi na istoj osovini sa turbinom, koja zbog rotacije rotora stvara električnu struju. Prolazeći kroz gasnu turbinu, produkti sagorevanja joj daju samo deo svoje energije, a na izlazu iz gasne turbine i dalje imaju visoku temperaturu. Proizvodi sagorevanja sa izlaza gasne turbine ulaze u parnu elektranu, u kotao otpadne toplote, gde se zagreva voda i nastala vodena para. Temperatura produkata sagorevanja je dovoljna da se para dovede u stanje potrebno za upotrebu u parnoj turbini (temperatura dimnih gasova od oko 500 stepeni Celzijusa omogućava dobijanje pregrijane pare pod pritiskom od oko 100 atmosfera). Parna turbina pokreće drugi generator.

Prednosti

Postrojenja sa kombinovanim ciklusom imaju električnu efikasnost reda 51-58%, dok za parnoenergetska ili gasnoturbinska postrojenja koja rade odvojeno, ona varira u području od 35-38%. Ovo ne samo da smanjuje potrošnju goriva, već i smanjuje emisije stakleničkih plinova.

Budući da kombinovano postrojenje efikasnije izvlači toplotu iz produkata sagorevanja, moguće je sagorevanje goriva na više visoke temperature, kao rezultat toga, nivo emisije azotnih oksida u atmosferu je niži nego kod drugih tipova instalacija.

Relativno niska cijena proizvodnje.

Širenje

Unatoč činjenici da je prednosti parno-gasnog ciklusa prvi dokazao još 1950-ih godina sovjetski akademik Kristijanovič, ova vrsta elektrana nije bila široko korištena u Rusiji. U SSSR-u je izgrađeno nekoliko eksperimentalnih CCGT-ova. Primjer su agregati snage 170 MW u TE Nevinnomysskaya i kapaciteta 250 MW u TE Moldavskaya. V poslednjih godina u Rusiji je pušten u rad niz moćnih pogonskih jedinica s kombiniranim ciklusom. Među njima:

2 agregata snage 450 MW svaki u Sjeverozapadnoj TE u Sankt Peterburgu;

1 elektrana snage 450 MW u Kalinjingradskoj CHPP-2;

1 CCGT jedinica snage 220 MW u Tjumenskoj CHPP-1;

2 CCGT bloka snage 450 MW na CHPP-27 i 1 CCGT blok na CHPP-21 u Moskvi;

1 CCGT jedinica snage 325 MW u TE Ivanovskaya;

2 agregata snage 39 MW svaki u TE Sočinskaja

Od septembra 2008. nekoliko CCGT jedinica je u različitim fazama projektovanja ili izgradnje u Rusiji.

U Europi i SAD-u slične instalacije rade u većini termoelektrana.

Kondenzaciona elektrana

Kondenzacijska elektrana (KES) je termoelektrana koja proizvodi samo električnu energiju. Istorijski je dobio naziv "GRES" - državna regionalna elektrana. Vremenom je izraz "GRES" izgubio svoje izvorno značenje ("okrug") i u savremeno shvatanje znači, po pravilu, kondenzacionu elektranu (CPP) velike snage (hiljade MW), koja radi u međusobno povezanom elektroenergetskom sistemu zajedno sa drugim velikim elektranama. Međutim, treba imati na umu da nisu sve stanice sa skraćenicom “GRES” u nazivu kondenzacijske, neke od njih rade kao termoelektrane.

Priča

Prvi GRES "Elektroperečaja", današnji "GRES-3", izgrađen je u blizini Moskve u gradu Elektrogorsku 1912-1914. na inicijativu inženjera R.E. Klassona. Glavno gorivo je treset, kapaciteta 15 MW. 1920-ih, planom GOELRO je predviđena izgradnja nekoliko termoelektrana, među kojima je najpoznatija Kaširska GRES.

Princip rada

Voda zagrijana u parnom kotlu do stanja pregrijane pare (520-565 stepeni Celzijusa) rotira parnu turbinu koja pokreće turbinski generator.

Višak topline se ispušta u atmosferu (blizu vodna tijela) preko kondenzacijskih jedinica, za razliku od toplana koje daju višak topline za potrebe obližnjih objekata (npr. grijanja kuća).

Kondenzacijska elektrana općenito radi po Rankineovom ciklusu.

Osnovni sistemi

IES je složen energetski kompleks koji se sastoji od zgrada, objekata, energetske i druge opreme, cjevovoda, armature, instrumentacije i automatike. Glavni IES sistemi su:

kotlovnica;

postrojenje parnih turbina;

ekonomičnost goriva;

sistem za uklanjanje pepela i šljake, čišćenje dimnih gasova;

električni dio;

opskrba tehničkom vodom (za uklanjanje viška topline);

sistem hemijskog tretmana i tretmana vode.

Tokom projektovanja i izgradnje IES-a, njegovi sistemi se nalaze u zgradama i strukturama kompleksa, prvenstveno u glavnoj zgradi. U toku rada IES-a, osoblje koje upravlja sistemima, po pravilu, je objedinjeno u radionice (kotlovske i turbinske, elektro, snabdevanje gorivom, hemijski tretman vode, termička automatika itd.).

Kotlovnica se nalazi u kotlarnici glavne zgrade. U južnim regionima Rusije kotlarnica može biti otvorena, odnosno ne mora imati zidove i krov. Instalacija se sastoji od parnih kotlova (parogeneratora) i parovoda. Para iz kotlova se prenosi do turbina kroz cjevovode za paru pod naponom. Cijevi pare raznih kotlova uglavnom nisu umrežene. Takva shema se zove "blok".

Parnoturbinski agregat nalazi se u strojarnici i u odzračivanju (bunker-deaerator) odjeljka glavne zgrade. To uključuje:

parne turbine sa električni generator na jednoj osovini;

kondenzator u kojem se para koja je prošla kroz turbinu kondenzira u vodu (kondenzat);

pumpe za kondenzat i napojne pumpe koje omogućavaju povratak kondenzata (napojne vode) u parne kotlove;

rekuperativni grijači niskog i visokog pritiska (HDPE i HPH) - izmjenjivači topline u kojima se napojna voda zagrijava ekstrakcijom pare iz turbine;

deaerator (koji služi i kao HDPE), u kojem se voda pročišćava od plinovitih nečistoća;

cjevovodi i pomoćni sistemi.

Ušteda goriva ima različit sastav u zavisnosti od glavnog goriva za koje je IES dizajniran. Za IES na ugalj, ekonomičnost goriva uključuje:

uređaj za odmrzavanje (tzv. "teplyak" ili "štala") za odmrzavanje ugljena u otvorenim gondolama;

uređaj za istovar (obično auto kiper);

skladište uglja koje opslužuje zahvatna dizalica ili specijalna mašina za rukovanje;

postrojenje za drobljenje za prethodno drobljenje uglja;

Transporteri za premještanje ugljena;

sistemi aspiracije, blokade i drugi pomoćni sistemi;

sistem za mljevenje, uključujući mlinove s kuglicama, valjcima ili čekićima.

Sistem za pripremu prašine, kao i bunker za ugalj, nalaze se u bunkersko-deaeratorskom odjeljku glavne zgrade, ostali uređaji za dovod goriva nalaze se izvan glavne zgrade. Povremeno se uspostavlja centralna fabrika prašine. Skladište uglja se obračunava za 7-30 dana kontinuirani rad IES. Neki od uređaja za dovod goriva su rezervisani.

Ušteda goriva IES-a korištenjem prirodnog plina je najjednostavnija: uključuje distributivnu tačku i plinovode. Međutim, u takvim elektranama lož ulje se koristi kao rezervni ili sezonski izvor, stoga se uspostavlja i ekonomija loživog ulja. U elektranama na ugalj grade se i objekti na mazut, gdje se mazut koristi za paljenje kotlova. Ekonomija loživog ulja uključuje:

uređaj za prijem i drenažu;

skladište lož ulja sa čeličnim ili armirano-betonskim rezervoarima;

lož ulje pumpna stanica sa grijačima i filterima za lož ulje;

cjevovodi sa zapornim i kontrolnim ventilima;

protivpožarni i drugi pomoćni sistemi.

Sistem za uklanjanje pepela i šljake uređen je samo u termoelektranama na ugalj. I pepeo i šljaka su nesagorivi ostaci uglja, ali se šljaka formira direktno u peći kotla i uklanja se kroz otvor (rupa u rudniku šljake), a pepeo se odvodi sa dimnim gasovima i hvata se već na izlazu iz kotla. . Čestice pepela su mnogo manje (oko 0,1 mm) od komada šljake (do 60 mm). Sistemi za uklanjanje pepela i šljake mogu biti hidraulični, pneumatski ili mehanički. Najčešći sistem reverznog hidrauličkog uklanjanja pepela i šljake čine uređaji za ispiranje, kanali, pumpe za jaružanje, vodovodi za stajnjak, deponije pepela, crpni i cjevovodi za pročišćenu vodu.

Emisija dimnih gasova u atmosferu najopasniji je uticaj termoelektrane na životnu sredinu. Za sakupljanje pepela iz dimnih gasova, posle ventilatora za uduvavanje, ugrađuju se filteri različitih tipova (cikloni, scruberi, elektrofilteri, vrećasti filteri) koji zadržavaju 90-99% čvrstih čestica. Međutim, nisu prikladni za čišćenje dima od štetnih plinova. U inostranstvu i unutra U poslednje vreme a u domaćim elektranama (uključujući i gas-mazut) ugrađuju sisteme za odsumporavanje gasova krečnjakom ili krečnjakom (tzv. deSOx) i katalitičku redukciju azotnih oksida amonijakom (deNOx). Očišćeni dimni gas se odvodom dima odvodi u dimnjak čija se visina određuje iz uslova disperzije preostalih štetnih nečistoća u atmosferi.

Električni dio IES-a namijenjen je proizvodnji električne energije i njenoj distribuciji potrošačima. U KES generatorima se stvara trofazna električna struja sa naponom obično 6-24 kV. Budući da se povećanjem napona gubici energije u mrežama značajno smanjuju, onda se odmah nakon generatora ugrađuju transformatori koji povećavaju napon na 35, 110, 220, 500 i više kV. Transformatori se postavljaju na otvorenom. Dio električne energije se troši za vlastite potrebe elektrane. Priključivanje i isključivanje dalekovoda koji izlaze na trafostanice i potrošače vrši se na otvorenim ili zatvorenim rasklopnim aparatima (vanjska rasklopna postrojenja, unutarnja rasklopna postrojenja) opremljena sklopkama koje mogu spojiti i prekinuti visokonaponski električni krug bez stvaranja električnog luka.

Sistem vodosnabdijevanja opskrbljuje veliku količinu hladne vode za hlađenje kondenzatora turbine. Sistemi se dijele na direktne, reverzne i mješovite. U sistemima sa direktnim protokom, voda se crpi pumpama iz prirodnog izvora (obično iz rijeke) i nakon prolaska kroz kondenzator se ispušta nazad. Istovremeno, voda se zagrijava za oko 8-12 ° C, što u nekim slučajevima mijenja biološko stanje vodnih tijela. U cirkulacionim sistemima voda cirkuliše pod uticajem cirkulacionih pumpi i hladi se vazduhom. Hlađenje se može vršiti na površini rashladnih rezervoara ili u veštačkim konstrukcijama: bazenima za prskanje ili rashladnim tornjevima.

U suhim prostorima, umjesto tehničkog vodovoda, koriste se sistemi za kondenzaciju zraka (suhi rashladni tornjevi), koji predstavljaju zračni radijator sa prirodnom ili umjetnom propuhom. Ova odluka je obično iznuđena, jer su skuplji i manje efikasni u smislu hlađenja.

Sistem hemijskog tretmana vode obezbeđuje hemijski tretman i duboku demineralizaciju vode koja se dovodi u parne kotlove i parne turbine kako bi se izbegle naslage na unutrašnjim površinama opreme. Obično se filteri, kontejneri i postrojenja za prečišćavanje reagensne vode nalaze u pomoćnoj zgradi IES-a. Osim toga, u termoelektranama se stvaraju višestepeni sistemi za prečišćavanje otpadnih voda kontaminiranih naftnim derivatima, uljima, vodama za pranje i pranje opreme, atmosferskim i otopljenim odvodima.

Utjecaj na okoliš

Uticaj na atmosferu. Prilikom sagorijevanja goriva troši se velika količina kisika, a emituje se značajna količina produkata izgaranja poput letećeg pepela, plinovitih oksida sumpora i dušika, od kojih su neki vrlo reaktivni.

Uticaj na hidrosferu. Prije svega, ispuštanje vode iz turbinskih kondenzatora, kao i industrijskih efluenta.

Uticaj na litosferu. Odlaganje velikih masa pepela zahteva dosta prostora. Ovo zagađenje se smanjuje upotrebom pepela i šljake građevinski materijal.

Stanje tehnike

Trenutno u Rusiji postoje tipične GRES snage 1000-1200, 2400, 3600 MW i nekoliko jedinstvenih, koriste se blokovi od 150, 200, 300, 500, 800 i 1200 MW. Među njima su sljedeći GRES (dio WGC-a):

Verkhnetagilskaya GRES - 1500 MW;

Iriklinskaja GRES - 2.430 MW;

Kaširska GRES - 1.910 MW;

Nižnjevartovska GRES - 1600 MW;

Permskaja GRES - 2.400 MW;

Urengojskaja GRES - 24 MW.

Pskovskaja GRES - 645 MW;

Serovskaja GRES - 600 MW;

Stavropolskaya GRES - 2.400 MW;

Surgutskaja GRES-1 - 3280 MW;

Troitskaya GRES - 2060 MW.

Gusinoozyorskaya GRES - 1100 MW;

Kostromskaja GRES - 3600 MW;

TE Pečora - 1060 MW;

Haranorskaja GRES - 430 MW;

Cherepetskaya GRES - 1285 MW;

Južnouralska GRES - 882 MW.

Berezovskaja GRES - 1500 MW;

Smolenskaja GRES - 630 MW;

Surgutskaja GRES-2 - 4800 MW;

Šaturska GRES - 1100 MW;

Yaivinskaya GRES - 600 MW.

Konakovska GRES - 2.400 MW;

Nevinnomysskaya GRES - 1270 MW;

Reftinskaja GRES - 3800 MW;

Sredneuralskaya GRES - 1180 MW.

Kirishskaya GRES - 2.100 MW;

Krasnojarska GRES-2 - 1250 MW;

Novočerkaska GRES - 2.400 MW;

Rjazanska GRES (blokovi br. 1-6 - 2650 MW i blok br. 7 (koji je bio deo Rjazanske GRES, bivši GRES-24 - 310 MW) - 2960 MW;

Čerepovec GRES - 630 MW.

Verkhnetagilskaya GRES

Verkhnetagilskaya GRES je termoelektrana u Verkhniy Tagil (Sverdlovsk region), koja radi kao deo OGK-1. U funkciji od 29.05.1956.

Stanica uključuje 11 energetskih jedinica sa električnim kapacitetom od 1497 MW i toplotnom - 500 Gcal / h. Stanično gorivo: prirodni gas (77%), ugalj (23%). Broj zaposlenih je 1119 ljudi.

Izgradnja stanice projektne snage 1600 MW počela je 1951. godine. Svrha izgradnje je bila obezbjeđivanje toplotne i električne energije Novouralskoj elektrohemijskoj fabrici. Godine 1964. elektrana je dostigla projektni kapacitet.

Kako bi se poboljšala opskrba toplinom u gradovima Verkhniy Tagil i Novouralsk, stanica je modernizirana:

Četiri kondenzaciona turbinska agregata K-100-90 (VK-100-5) LMZ zamenjena su grejnim turbinama T-88/100-90/2.5.

Na TG-2,3,4 mrežni grijači tipa PSG-2300-8-11 ugrađeni su za grijanje vode iz mreže u krugu opskrbe toplinom Novouralska.

TG-1.4 je opremljen mrežnim grijačima za dovod topline u Verkhniy Tagil i industrijsku lokaciju.

Svi radovi su izvedeni prema projektu KhF TsKB.

U noći između 3. i 4. januara 2008. dogodila se nesreća na Surgutskoj GRES-2: djelimično urušavanje krova nad šestim blokom snage 800 MW dovelo je do gašenja dva bloka. Situaciju je zakomplikovala činjenica da je u toku popravka još jednog bloka (br. 5): zbog toga su isključeni blokovi 4, 5, 6. Ova nesreća je lokalizovana do 8. januara. Tokom čitavog ovog perioda, GRES je radio posebno intenzivno.

U periodu do 2010. odnosno 2013. godine planirana je izgradnja dva nova energetska bloka (gorivo - prirodni gas).

Na GRES-u postoji problem emisija u životnu sredinu. OGK-1 je potpisao ugovor sa Uralskim energetskim inženjerskim centrom na 3,068 miliona rubalja, koji predviđa razvoj projekta za rekonstrukciju kotla na Verkhnetagilskaya GRES, što će dovesti do smanjenja emisija u cilju ispunjavanja MPE standardi.

Kashirskaya GRES

Kaširska GRES nazvana po G.M. Krzhizhanovskom u gradu Kašira, Moskovska oblast, na obalama Oke.

Istorijska stanica, izgrađena pod ličnim nadzorom V.I.Lenjina prema GOELRO planu. U trenutku puštanja u rad, elektrana od 12 MW bila je druga po veličini elektrana u Evropi.

Stanica je izgrađena prema planu GOELRO, a izgradnja je izvedena pod ličnim nadzorom V.I.Lenjina. Izgrađen je 1919-1922, za izgradnju na mestu sela Ternovo podignuto je radno naselje Novokaširsk. Pokrenuta 4. juna 1922. godine, postala je jedna od prvih sovjetskih okružnih termoelektrana.

Pskovska državna elektrana

Pskovska GRES je državna regionalna elektrana, koja se nalazi 4,5 kilometara od naselja urbanog tipa Dedoviči, regionalnog centra Pskovske oblasti, na levoj obali reke Šelon. Od 2006. godine je ogranak OGK-2.

Visokonaponski dalekovodi povezuju Pskovsku hidroelektranu sa Bjelorusijom, Latvijom i Litvanijom. Matična kompanija to smatra prednošću: postoji kanal za izvoz energije koji se aktivno koristi.

Instalisana snaga GRES-a je 430 MW, uključuje dva visoko manevarska bloka od po 215 MW. Ovi agregati su izgrađeni i pušteni u rad 1993. i 1996. godine. Početni projekat prve faze uključivao je izgradnju tri energetska bloka.

Glavna vrsta goriva je prirodni gas, koji se do stanice dovodi preko kraka glavnog izvoznog gasovoda. Pogonske jedinice su prvobitno dizajnirane za rad na mljevenom tresetu; rekonstruisani su po VTI projektu za sagorevanje prirodnog gasa.

Potrošnja električne energije za vlastite potrebe iznosi 6,1%.

Stavropolskaya GRES

Stavropolskaya GRES je termoelektrana u Rusiji. Smješten u gradu Solnechnodolsk, Stavropol Territory.

Opterećenje elektrane omogućava izvozne isporuke električne energije u inostranstvo: u Gruziju i Azerbejdžan. Istovremeno, zagarantovano je održavanje protoka u kičmenoj električnoj mreži Jedinstvenog energetskog sistema Juga na dozvoljenim nivoima.

Dio je Veleprodajne proizvodne kompanije br. 2 (JSC OGK-2).

Potrošnja električne energije za sopstvene potrebe stanice iznosi 3,47%.

Glavno gorivo stanice je prirodni gas, ali stanica može koristiti mazut kao rezervno i gorivo za hitne slučajeve. Bilans goriva od 2008. godine: plin - 97%, lož ulje - 3%.

Smolenskaya GRES

Smolenskaja GRES je termoelektrana u Rusiji. Od 2006. godine je deo Veleprodajnog proizvodnog preduzeća br. 4 (OAO OGK-4).

12. januara 1978. pušten je u rad prvi blok GRES-a, čije je projektovanje počelo 1965. godine, a izgradnja - 1970. godine. Stanica se nalazi u selu Ozerny, Dukhovshchinsky District, Smolenska oblast. U početku je trebalo koristiti treset kao gorivo, ali zbog zaostajanja u izgradnji preduzeća za iskopavanje treseta, korištene su i druge vrste goriva (ugalj u blizini Moskve, ugalj Inta, škriljac, ugalj Khakass). Ukupno je zamijenjeno 14 vrsta goriva. Od 1985. godine konačno je ustanovljeno da će se energija dobijati iz prirodnog gasa i uglja.

8.16. Smolenskaya GRES

Izvori od

Ryzhkin V. Ya. Termoelektrane. Ed. V. Ya. Girshfeld. Udžbenik za univerzitete. 3. izdanje, Rev. i dodati. - M.: Energoatomizdat, 1987.-- 328 str.

Termoelektrana proizvodi električnu energiju kao rezultat konverzije toplotne energije koja se oslobađa tokom sagorevanja goriva. Glavne vrste goriva za termoelektranu su prirodni resursi - plin, lož ulje, rjeđe ugalj i treset.
Vrsta termoelektrane (TE) je kombinovana termoelektrana (CHP) - termoelektrana koja proizvodi ne samo električnu energiju, već i toplotu, koja u obliku tople vode kroz toplotne mreže dolazi do naših baterija.Na sl. put energije od elektrane do stana.

U turbinskoj prostoriji termoelektrane postavljen je bojler sa vodom. Kada se gorivo sagori, voda u kotlu se zagreva do nekoliko stotina stepeni i pretvara se u paru. Para pod pritiskom rotira lopatice turbine, a turbina zauzvrat rotira generator. Generator stvara električnu struju. Električna struja ulazi u električne mreže i preko njih stiže do gradova i sela, ulazi u fabrike, škole, kuće, bolnice. Prijenos električne energije iz elektrana putem dalekovoda vrši se na naponima od 110-500 kilovolti, odnosno znatno iznad napona generatora. Povećanje napona je neophodno za prijenos električne energije na velike udaljenosti. Zatim je potrebno spustiti napon na nivo koji je pogodan za potrošača. Konverzija napona se odvija u električnim trafostanicama pomoću transformatora. Kroz brojne kablove položene ispod zemlje i žice razvučene visoko iznad zemlje, struja teče u domove ljudi. A toplota u vidu tople vode dolazi iz kogeneracije kroz toplovode, koji su takođe podzemni.

Oznake na slici:
Rashladni toranj- uređaj za hlađenje vode u elektrani atmosferskim zrakom.
Parni kotao- zatvorena jedinica za proizvodnju pare u elektrani zagrijavanjem vode. Voda se grije sagorijevanjem goriva (kod Saratovskih TE - plin).
Električni vodovi- dalekovod. Dizajniran za prijenos električne energije. Razlikovati nadzemne električne vodove (žice istegnute iznad zemlje) i podzemne (naponski kablovi).

Prve su se pojavile krajem 19. veka u Njujorku (1882), a 1883. izgrađena je prva termoelektrana u Rusiji (Sankt Peterburg). Od svog nastanka, termoelektrane su postale najrasprostranjenije, uzimajući u obzir sve veće potrebe za energijom u nadolazećem tehnogenom dobu. Sve do sredine 70-ih godina prošlog vijeka dominantan način proizvodnje električne energije bio je rad termoelektrana. Na primjer, u SAD-u i SSSR-u udio termoelektrana među svim primljenim električnom energijom bio je 80%, a širom svijeta - oko 73-75%.

Gore navedena definicija, iako opširna, nije uvijek jasna. Pokušajmo objasniti svojim riječima opšti princip rad termoelektrana bilo koje vrste.

Proizvodnja električne energije u termoelektranama odvija se uz učešće mnogih uzastopnih faza, ali je opći princip njegovog rada vrlo jednostavan. Prvo se gorivo sagorijeva u posebnoj komori za sagorijevanje (parni kotao), pri čemu se oslobađa velika količina topline koja vodu koja cirkulira kroz posebne cijevne sisteme smještene unutar kotla pretvara u paru. Stalno rastući pritisak pare rotira rotor turbine, koji prenosi energiju rotacije na osovinu generatora, a kao rezultat toga nastaje električna struja.

Sistem pare/vode je zatvoren. Para se nakon prolaska kroz turbinu kondenzira i ponovo pretvara u vodu, koja dodatno prolazi kroz sistem grijača i ponovo ulazi u parni kotao.

Postoji nekoliko tipova termoelektrana. Trenutno među TE najviše termoelektrane na parne turbine (TEP)... U elektranama ovog tipa, toplotna energija sagorenog goriva se koristi u parogeneratoru, gde se postiže veoma visok pritisak vodene pare koja pokreće rotor turbine i, shodno tome, generator. Kao gorivo takve termoelektrane koriste mazut ili dizel, kao i prirodni gas, ugalj, treset, škriljac, odnosno sve vrste goriva. Efikasnost TPES-a je oko 40%, a njihov kapacitet može dostići 3-6 GW.

GRES (Državna elektrana) je prilično dobro poznato i poznato ime. Ovo nije ništa drugo do termoelektrana s parnom turbinom opremljena posebnim kondenzacijskim turbinama koje ne obnavljaju energiju izduvnih plinova i ne pretvaraju je u toplinu, na primjer, za grijanje zgrada. Takve elektrane se nazivaju i kondenzacijske elektrane.

U istom slučaju, ako TPES opremljen specijalnim kogeneracijskim turbinama koje sekundarnu energiju otpadne pare pretvaraju u toplotnu energiju koja se koristi za potrebe komunalnih ili industrijskih usluga, onda je ovo termoelektrana ili CHP. Na primjer, u SSSR-u, GRES je činio oko 65% električne energije proizvedene u parnim turbinskim elektranama, i, shodno tome, 35% - za CHP.

Postoje i druge vrste termoelektrana. U gasnoturbinskim elektranama, odnosno gasnoturbinskim elektranama, generator se rotira pomoću gasne turbine. Ove TE kao gorivo koriste prirodni gas ili tečno gorivo (dizel, lož ulje). Međutim, efikasnost ovakvih elektrana nije jako visoka, oko 27-29%, pa se uglavnom koriste kao rezervni izvori električne energije za pokrivanje vršnih opterećenja na električna mreža, odnosno za snabdijevanje električnom energijom malih naselja.

Termoelektrane sa gasnom turbinom kombinovanog ciklusa (PGPP)... Ovo su elektrane kombinovani tip... Opremljeni su parnim turbinskim i gasnoturbinskim mehanizmima, a njihova efikasnost dostiže 41-44%. Ove elektrane također omogućavaju povrat topline i pretvaranje u toplinsku energiju koja se koristi za grijanje zgrada.

Glavni nedostatak svih termoelektrana je vrsta goriva koje se koristi. Sve vrste goriva koje se koriste u termoelektranama su nezamjenjivi prirodni resursi koji polako, ali postojano nestaju. Zato se trenutno, uz korištenje nuklearnih elektrana, razvija mehanizam za proizvodnju električne energije korištenjem obnovljivih ili drugih alternativnih izvora energije.