Vea qué es "Planta de energía térmica" en otros diccionarios. Mini-CHP y ecología. Rasgos característicos de las centrales eléctricas de condensación.

El artículo analiza los tipos de centrales térmicas y su clasificación según varios criterios. También se dan sus definiciones y características.

La vida humana está asociada con el uso generalizado no solo de energía eléctrica, sino también térmica. Es importante aprender de inmediato que el calor utilizado por una persona para las necesidades domésticas es de bajo potencial, es decir. su refrigerante tiene una temperatura y una presión relativamente bajas, ya que esto es lo que hace posible organizar una producción de energía eléctrica y térmica muy económica en un CHP, que se discutirá a continuación. En el caso general, el suministro de cualquier objeto con energía térmica lo proporciona un sistema que consta de tres elementos principales: una fuente de calor (por ejemplo, una sala de calderas), una red de calor (por ejemplo, tuberías agua caliente o vapor) y un disipador de calor (por ejemplo, una batería de calentamiento de agua ubicada en la habitación).

Una central térmica es un conjunto de equipos y dispositivos que convierten la energía del combustible en energía eléctrica y (en el caso general) energía térmica.

Las centrales térmicas se caracterizan por una gran diversidad y pueden clasificarse según varios criterios.

1. Según el propósito y el tipo de energía suministrada, las centrales eléctricas se dividen en regionales e industriales.

Las centrales eléctricas de distrito son centrales eléctricas públicas independientes que dan servicio a todo tipo de consumidores de la zona (empresas industriales, transporte, población, etc.). Las plantas de energía de condensación de distrito, que generan principalmente electricidad, a menudo retienen nombre histórico- GRES (centrales distritales estatales). Las centrales eléctricas de distrito que generan energía eléctrica y térmica (en forma de vapor o agua caliente) se denominan centrales combinadas de calor y electricidad (CHP). Como regla general, las centrales eléctricas de distrito estatales y las centrales térmicas regionales tienen una capacidad de más de 1 millón de kW.

Las centrales eléctricas industriales son centrales eléctricas que suministran calor y electricidad a empresas industriales específicas o su complejo, por ejemplo, una planta para la producción de productos químicos. Las centrales eléctricas industriales son parte de las empresas industriales a las que sirven. Su capacidad está determinada por las necesidades de calor y electricidad de las empresas industriales y, por regla general, es significativamente menor que la de las centrales térmicas regionales. A menudo, las centrales eléctricas industriales operan en una red eléctrica común, pero no están sujetas al despachador del sistema eléctrico. A continuación, solo se consideran las centrales eléctricas de distrito.

2. Según el tipo de combustible utilizado, las centrales térmicas se dividen en centrales que funcionan con combustible orgánico y con combustible nuclear.

Detrás de las centrales de condensación que funcionan con combustibles fósiles, en una época en que no había centrales nucleares (NPP), históricamente se ha desarrollado el nombre térmico (TPP - planta de energía térmica). Es en este sentido que se utilizará este término a continuación, aunque las CHPP y las centrales nucleares, las centrales eléctricas de turbina de gas (GTPP) y las centrales eléctricas de ciclo combinado (CCPP) también son centrales térmicas que funcionan según el principio de convertir la energía térmica en energía eléctrica.

Como combustible orgánico para centrales térmicas, gaseoso, líquido y combustible sólido. La mayoría de las centrales térmicas en Rusia, especialmente en la parte europea, consumen gas natural como combustible principal y fuel oil como combustible de respaldo, utilizando este último solo en casos extremos debido a su alto costo; tales plantas de energía térmica se llaman de petróleo. En muchas regiones, principalmente en la parte asiática de Rusia, el combustible principal es el carbón térmico: carbón bajo en calorías o residuos de carbón con alto contenido calórico (lodo de antracita - ASH). Dado que tales carbones se muelen en molinos especiales hasta un estado pulverizado antes de quemarse, estas centrales térmicas se denominan carbón pulverizado.

1. Según el tipo de centrales térmicas utilizadas en las centrales térmicas para convertir la energía térmica en energía mecánica de rotación de los rotores de las unidades de turbina, se distinguen las centrales eléctricas de turbina de vapor, turbina de gas y ciclo combinado.

La base de las centrales eléctricas de turbina de vapor son plantas de turbinas de vapor(PTU), que, para convertir la energía térmica en energía mecánica, utiliza la máquina de energía más compleja, potente y extremadamente avanzada: una turbina de vapor. La PTU es el elemento principal de las centrales térmicas, centrales térmicas y centrales nucleares.

Las centrales térmicas de turbina de gas (GTPP) están equipadas con unidades de turbina de gas (GTU) que funcionan con combustible gaseoso o, en casos extremos, líquido (diésel). Dado que la temperatura de los gases detrás de la turbina de gas es bastante alta, se pueden utilizar para suministrar energía térmica a un consumidor externo. Tales plantas de energía se llaman GTU-CHP. Actualmente, hay un GTPP operando en Rusia (GRES-3 llamado así por Klasson, Elektrogorsk, Región de Moscú) con una capacidad de 600 MW y un GTU-CHPP (en Elektrostal, Región de Moscú).

Las centrales térmicas de ciclo combinado están equipadas con centrales de ciclo combinado (CCGT), que son una combinación de GTP y STP, lo que permite una alta eficiencia. Los CCGT-TPP pueden ser de condensación (CCGT-CES) y con salida de calor (CCGT-CHP). En Rusia, solo hay un CCGT-CHP en funcionamiento (CCGT-450T) con una capacidad de 450 MW. En Nevinnomysskaya GRES, opera una unidad de potencia CCGT-170 con una capacidad de 170 MW (ver conferencia 7), y una unidad de potencia CCGT-300 con una capacidad de 300 MW opera en Yuzhnaya CHPP de San Petersburgo.

1. De acuerdo con el esquema tecnológico de las tuberías de vapor, los TPP se dividen en bloques TPP y TPP con conexiones cruzadas.

Los TPP en bloque consisten en unidades separadas, por regla general, del mismo tipo de centrales eléctricas: unidades de potencia. En la unidad de potencia, cada caldera suministra vapor solo para su propia turbina, desde la cual regresa después de la condensación solo a su propia caldera. De acuerdo con el esquema de bloque, se construyen todas las poderosas centrales eléctricas de distrito estatal y centrales térmicas, que tienen el llamado sobrecalentamiento intermedio de vapor. La operación de calderas y turbinas en TPP con enlaces cruzados se proporciona de manera diferente: todas las calderas en TPP suministran vapor a una tubería de vapor común (colector) y todos turbinas de vapor TPP. De acuerdo con este esquema, los CPP se construyen sin sobrecalentamiento intermedio y casi todos los CHPP se construyen para parámetros de vapor iniciales subcríticos.

1. Según el nivel de presión inicial, se distinguen TPP de presión subcrítica y presión supercrítica (SKP).

La presión crítica es de 22,1 MPa (225,6 atm). En la industria de energía térmica rusa, los parámetros iniciales están estandarizados: las centrales térmicas y las centrales térmicas se construyen para una presión subcrítica de 8,8 y 12,8 MPa (90 y 130 atm), y para SKD - 23,5 MPa (240 atm). Los TPP para parámetros supercríticos, por razones técnicas, se realizan con recalentamiento y según un esquema de bloques. A menudo, las centrales térmicas o las centrales térmicas se construyen en varias etapas, en colas, cuyos parámetros mejoran con la introducción de cada nueva cola.

LITERATURA

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2. Energía en Rusia y en el mundo: Problemas y perspectivas. - M.: MAIK "Ciencia/Interperiódicos", 2001.- 302 pág.

Dependiendo de la capacidad y las características tecnológicas de las centrales eléctricas, se permite simplificar la estructura de producción de las centrales eléctricas: reducir el número de talleres a dos: calor y electricidad y electricidad en centrales eléctricas de pequeña capacidad, así como centrales eléctricas que operan en combustibles líquidos y gaseosos, combinando varias centrales eléctricas bajo el liderazgo de una dirección común con la transformación de centrales eléctricas individuales en talleres.

Existen tres tipos de gestión en las empresas energéticas: administrativa y económica, productiva y técnica, y operativa y de despacho. De acuerdo con esto, también se construyeron los órganos de gobierno, con los nombres de los departamentos o servicios, atendidos por empleados con la calificación adecuada.

Gestión administrativa y económica el director general lleva a cabo a través del ingeniero jefe, que es su primer adjunto. (El Director General podrá tener suplentes para la parte administrativa y económica, actividades financieras, construcción de capital, etc.). Esto incluye funciones para planificar e implementar políticas técnicas, implementar nueva tecnología, monitoreando el buen funcionamiento, oportuno y reparación de calidad etc.

La gestión operativa de las empresas se realiza a través del servicio de despacho. El despachador de servicio está subordinado operativamente a todos los oficiales de servicio de menor rango en las empresas de energía. Aquí se manifiesta una de las características de la gestión de las empresas energéticas, que consiste en que el personal de turno está en doble subordinación: en términos operativos, están subordinados a un funcionario de turno superior, y en términos administrativos y técnicos, a su jefe de línea.

Con base en el plan aprobado para la producción de energía y reparación de equipos, el servicio de despacho difunde el modo de operación, con base en los requisitos de confiabilidad y eficiencia y teniendo en cuenta la disponibilidad de recursos de combustible y energía, delinea medidas para mejorar la confiabilidad y eficiencia.

Las funciones de los empleados individuales están determinadas por las funciones de los órganos relevantes: departamentos y servicios. El número de empleados está regulado por el volumen de funciones realizadas, dependiendo principalmente del tipo y capacidad de la estación, el tipo de combustible y otros indicadores que encuentran su expresión en la categoría asignada a la empresa.

El responsable administrativo y económico de la central es el director, quien, dentro de los límites de los derechos que se le otorgan, administra todos los medios y bienes de la central, dirige el trabajo del equipo y observa las condiciones financieras, contractuales, técnicas y Disciplina laboral en la estación. Directamente subordinado al director se encuentra uno de los principales departamentos de la estación: el departamento de planificación y economía (PEO).

El PEO es responsable de dos grandes grupos de temas: la planificación de la producción y la planificación laboral y salarial. La tarea principal de la planificación de la producción es el desarrollo de planes actuales y a largo plazo para la operación de centrales térmicas y el control sobre la implementación de los indicadores de operación planificados. Para la correcta organización y planificación de la mano de obra y salarios en la TPP, el departamento realiza periódicamente fotografías de la jornada laboral del personal operativo principal y cronometraje del trabajo del personal de los talleres de transporte de combustible y reparación mecánica.

contabilidad TPP lleva a cabo la contabilidad de efectivo y recursos materiales de la estación (grupo - producción); cálculos de nómina de personal (parte liquidación), financiación corriente (operaciones bancarias), liquidaciones bajo contratos (con proveedores, etc.), elaboración de estados financieros y balances; control sobre el correcto gasto de los fondos y el cumplimiento de la disciplina financiera.

En las estaciones grandes, para la gestión del departamento administrativo y económico y los departamentos de suministro material y técnico, personal y construcción de capital, puestos de subdirectores especiales (excepto el primer ingeniero jefe adjunto) para cuestiones administrativas y económicas y construcción de capital y subdirector de personal se proporcionan. En centrales de alta potencia, estos departamentos (o grupos), así como el departamento de contabilidad, reportan directamente al director.

gestionado por el departamento logística(MTS) está suministrando a la estación todos los materiales operativos necesarios (excepto la materia prima principal, el combustible), repuestos y materiales y herramientas para reparaciones.

El departamento de personal se ocupa de la selección y estudio del personal, elabora las contrataciones y despidos de empleados.

El departamento de construcción de capital lleva a cabo la construcción de capital en la estación o supervisa el progreso de la construcción (si la construcción se lleva a cabo por contrato), y también gestiona la construcción de edificios residenciales de la estación.

El gerente técnico de la TPP es el primer subdirector de la emisora ​​- Ingeniero jefe. Ingeniero jefe a cargo de las cuestiones técnicas, organiza el desarrollo y la aplicación de métodos de trabajo avanzados, el uso racional de los equipos, el uso económico de combustible, electricidad, materiales. Las reparaciones del equipo se llevan a cabo bajo la supervisión del ingeniero jefe. Encabeza la comisión de calificación para verificar el conocimiento técnico y la preparación de los ingenieros y técnicos de la central. El departamento técnico y de producción de la estación está directamente subordinado al ingeniero jefe.

Producción y departamento técnico.(PTO) TPP desarrolla e implementa medidas para mejorar la producción, realiza pruebas operativas y de puesta en marcha de los equipos; desarrolla, junto con el PEO, planes técnicos anuales y mensuales para talleres y tareas planificadas para unidades individuales; estudia las causas de accidentes y lesiones, lleva registros y analiza el consumo de combustible, agua, vapor, electricidad y desarrolla medidas para reducir estos costos; elabora informes técnicos de TPP, controla la implementación del cronograma de reparación; prepara requisiciones de materiales y repuestos.

Como parte del PTO, generalmente se distinguen tres grupos principales: contabilidad técnica (energética), ajuste y prueba, reparación y diseño.

El grupo técnico de medición, basado en las lecturas de medidores de agua, parámetros, medidores eléctricos, determina la generación de electricidad y suministro de calor, consumo de vapor y calor, analiza estos datos y sus desviaciones de los valores planificados; elabora informes mensuales sobre el funcionamiento de las centrales.

El grupo de puesta en marcha y prueba es responsable de la puesta en marcha y prueba de equipos nuevos y equipos que vienen de reparación.

El grupo de reparación y diseño está a cargo de la revisión y las reparaciones actuales de los equipos de la estación y el desarrollo de cambios de diseño (mejoras) de las unidades de equipos individuales, así como los problemas de simplificación de los esquemas térmicos de las TPP.

La estructura organizativa y productiva de una central térmica (esquema de gestión de la producción) puede ser tienda o bloque.

El esquema de gestión de tiendas ha sido el más común hasta el momento. En esquema de taller La producción de energía se divide en las siguientes fases: preparación y transporte de combustible dentro de la estación (fase preparatoria); transformación energía química combustible en energía mecánica par; convertir la energía mecánica del vapor en electricidad.

El control de las fases individuales del proceso energético lo llevan a cabo los talleres correspondientes de la central eléctrica: combustible y transporte (primera fase preparatoria), caldera (segunda fase), turbina (tercera fase), eléctrica (cuarta fase).

Los talleres TPP mencionados anteriormente, así como el taller químico, se encuentran entre los principales, ya que están directamente involucrados en el proceso tecnológico de la producción principal de la central.

Además de la producción principal (para la que se crea esta empresa), se consideran producciones auxiliares. Las tiendas auxiliares en las TPP incluyen:

Taller de Automatización Térmica y mediciones (TAIZ), que se encarga de los instrumentos control térmico y autorreguladores de los procesos térmicos de la estación (con todos los dispositivos y elementos auxiliares), así como la supervisión del estado de las instalaciones de pesaje de tiendas y estaciones (excepto básculas de coches);

tienda de máquina, que se encarga de los talleres de la estación general, calefacción y unidades de ventilación edificios industriales y de oficinas, contraincendios y suministro de agua potable y alcantarillado, si la reparación de los equipos de la estación es realizada por la propia TPP, entonces el taller de máquinas se convierte en un taller de reparación mecánica y sus funciones incluyen reparaciones preventivas programadas de los equipos de todos los tiendas de la estación;

Reparación y construcción taller que lleva a cabo la supervisión operativa de los edificios y estructuras de servicios industriales y su reparación y mantiene en condiciones las carreteras y todo el territorio de la central.

Todos los departamentos de la estación (principal y auxiliar) en términos administrativos y técnicos reportan directamente al ingeniero jefe.

Cada departamento está encabezado por un jefe de departamento. Para todas las cuestiones técnicas y de producción, depende del ingeniero jefe de la TPP, y para las cuestiones administrativas y económicas, del director de la estación. El jefe de taller organiza el trabajo del equipo del taller para cumplir con los objetivos previstos, administra los fondos del taller, tiene derecho a alentar e imponer sanciones disciplinarias a los trabajadores del taller.

Las secciones separadas de la tienda están dirigidas por artesanos. El capataz es el jefe de obra, responsable de la ejecución del plan, la colocación y utilización de los trabajadores, el uso y seguridad de los equipos, el gasto de materiales, los fondos salariales, la protección y seguridad laboral, el racionamiento correcto de la mano de obra y otras tareas a las que se enfrenta el capataz, le exigen no sólo formación técnica, sino también conocimiento de la economía de la producción, su organización; debe comprender los indicadores económicos del trabajo de su sección, taller, empresa en su conjunto. Los maestros supervisan directamente el trabajo de los capataces y equipos de trabajadores.

El equipo de potencia de los talleres es atendido por el personal operativo del taller en turno, organizado en equipos de turno (relojes). El trabajo de cada turno es supervisado por los supervisores de turno de los talleres principales, reportando al ingeniero de turno (DIS) de la estación.

DIS TES proporciona la gestión operativa de todo el personal operativo de la estación en servicio durante el turno. El ingeniero de turno está subordinado administrativa y técnicamente al ingeniero jefe de la TPP, pero operativamente está subordinado únicamente al despachador de guardia del sistema eléctrico y ejecuta todas sus órdenes para la gestión operativa del proceso productivo de la TPP. En términos operativos, el DIS es el jefe unipersonal de la estación durante el turno correspondiente, y sus órdenes son cumplidas incondicionalmente por el personal de servicio nominal de la estación a través de los respectivos jefes de turno de los talleres principales. Además de mantener el régimen, DIS responde de inmediato a todos los problemas en los talleres y toma medidas para eliminarlos con el fin de prevenir accidentes y defectos en la operación de las centrales.

Otra forma de estructura organizativa es diagrama de bloques.

La principal unidad de producción primaria de una central eléctrica en bloque no es un taller, sino una unidad (unidad) de energía integrada, que incluye equipos que implementan no una, sino varias fases sucesivas del proceso energético (por ejemplo, de la combustión de combustible en el horno de la caldera a la generación de electricidad por el generador de la unidad de turbina de vapor) y no tiene enlaces cruzados con otros agregados - bloques. Las unidades de potencia pueden incluir una unidad de turbina y una caldera (monobloque) que le proporciona vapor, o una unidad de turbina y dos calderas de igual capacidad (doble bloque).

Con un diagrama de bloques, no hay un control separado de varios tipos de equipos principales (calderas, turbinas), es decir, esquema de control "horizontal". El equipo es controlado según el esquema "vertical" (unidad caldera-turbo) por el personal de guardia de la unidad.

La dirección general de la central y el control de la operación de los equipos y del personal operativo se concentra en el servicio de operación, subordinado al ingeniero jefe adjunto de operación.

Se prevé tener un taller de reparación centralizado (CNR), que repara todos los equipos de la estación, subordinado al ingeniero jefe adjunto para reparaciones.

La gestión operativa de la estación la llevan a cabo los ingenieros de turno en servicio de la estación, que están administrativa y técnicamente subordinados al ingeniero jefe adjunto para la operación y, en términos operativos, al despachador de turno del sistema de energía.

A diferencia de la estación con estructura de taller, la principal unidad de producción primaria de una estación de bloques, como se señaló anteriormente, es uno o dos bloques dobles controlados desde un panel de control. El personal de mantenimiento de un panel de control (para una o dos unidades) incluye el jefe de turno de la unidad o sistema de bloque (dos bloques), asistentes de tres turnos para el jefe del sistema de bloque (panelboard, equipo de turbina y caldera) ; capataces de guardia (para equipos de turbinas y calderas), dos linieros de equipos auxiliares (unidades turbo y calderas). Además, están subordinados al jefe del sistema de bloques los linieros de la estación de bombeo bager, remoción de cenizas, estructuras hidráulicas, estación de bombeo costera y trabajadores auxiliares.

El jefe del sistema de bloques es el administrador operativo de la operación del equipo del bloque y dos bloques (dobles), responsable de su operación económica y sin problemas de acuerdo con las reglas de operación técnica. Uno de sus asistentes está de servicio en la sala de control del bloque y lleva un libro de registro. Otros dos asistentes controlan el funcionamiento de los equipos de calderas y turbinas durante su turno.

Los capataces de turno con la ayuda de los linieros controlan en el lugar condición técnica equipos de calderas y turbinas y eliminar los defectos identificados. La oruga de la casa de bombas bager, junto con trabajadores auxiliares, mantiene el sistema de eliminación de cenizas. El rastreador de obras hidráulicas mantiene el sistema de suministro de agua.

Las instalaciones de transporte y combustible de la estación, dirigidas por el jefe de turno de suministro de combustible, se asignan como una unidad de producción independiente.

Reportan directamente al ingeniero de turno de la estación un ingeniero eléctrico, un ingeniero de instrumentación y automatización, un maestro químico y un maestro en gestión de petróleo.

Además del personal de turno (turno), el servicio de operación incluye laboratorios de estación: medición de calor y control de laboratorio de metal, laboratorio eléctrico (incluidas las comunicaciones), laboratorio químico.

La estructura organizativa utilizada actualmente de las centrales eléctricas de bloque de alta capacidad se puede llamar esquema de taller de bloques, ya que junto con la creación de unidades de potencia caldera-turbina, se conserva la división de taller de la central y la centralización del control de todas las unidades de central “caldera-turbina” en el taller combinado caldera-turbina.

Además del taller de calderas y turbinas (KTT), la estructura organizativa de la estación incluye: un taller de combustible y transporte (con la participación de los servicios públicos subterráneos y de suministro de calor); taller químico (con laboratorio químico); taller de automatismos y mediciones de combustibles (con laboratorio de termomedición); taller de ajuste y prueba de equipos de calderas y turbinas; taller de reparación centralizada de equipos (con taller mecánico).

Para estaciones con una capacidad de 800 MW y más, se proporciona un taller de preparación de polvo por separado. En las estaciones con una capacidad de más de 1000 MW, que queman combustible de poliash y que tienen un conjunto complejo de estructuras hidráulicas, se incluye un taller de ingeniería hidráulica en la estructura organizativa.

El Taller de Turbinas de Calderas (KTC) está a cargo de la operación técnica de todos los equipos de calderas y turbinas de la estación (incluidos todos los equipos auxiliares) y la gestión operativa de toda la energía (unidades de calderas y turbinas).

Los supervisores de turno de las unidades de doble potencia, que se controlan desde un escudo común (para dos unidades), están subordinados al supervisor de turno de CHC.

El taller de combustible y transporte incluye: almacén de combustible, vías férreas y material rodante, nave de descarga, volcadores de vagones, básculas de vagones y líneas de suministro de combustible.

Una central eléctrica es una central eléctrica que convierte la energía natural en energía eléctrica. Las más comunes son las centrales térmicas (CTE) que aprovechan la energía térmica liberada durante la combustión de combustibles fósiles (sólidos, líquidos y gaseosos).

Las centrales térmicas generan alrededor del 76% de la electricidad producida en nuestro planeta. Esto se debe a la presencia de combustibles fósiles en casi todas las áreas de nuestro planeta; la posibilidad de transportar combustible orgánico desde el lugar de producción hasta la central eléctrica ubicada cerca de los consumidores de energía; progreso técnico en centrales térmicas, que asegura la construcción de centrales térmicas de alta capacidad; la posibilidad de aprovechar el calor residual del fluido de trabajo y suministrar a los consumidores, además de energía eléctrica, también energía térmica (con vapor o agua caliente) etc.

Un alto nivel técnico del sector energético solo puede garantizarse con una estructura armoniosa de capacidades de generación: el sistema energético debe incluir tanto centrales nucleares que producen electricidad barata, pero con serias restricciones en el rango y la tasa de cambio de carga, como centrales térmicas. plantas que suministran calor y electricidad, cuya cantidad depende de las necesidades de calor, y potentes unidades de potencia de turbina de vapor que funcionan con combustibles pesados, y turbinas de gas autónomas móviles que cubren picos de carga a corto plazo.

1.1 Tipos de TES y sus características.

En la fig. 1 muestra la clasificación de las centrales térmicas que funcionan con combustibles fósiles.

Figura 1. Tipos de centrales térmicas de combustible orgánico.

Fig.2 Principal esquema térmico TPP

1 - caldera de vapor; 2 - turbina; 3 - generador eléctrico; 4 - condensador; 5 - bomba de condensado; 6 - calentadores baja presión; 7 - desaireador; 8 - bomba de alimentación; 9 – calentadores de alta presión; 10 - bomba de drenaje.

Una central térmica es un conjunto de equipos y dispositivos que convierten la energía del combustible en energía eléctrica y (generalmente) térmica.

Las centrales térmicas se caracterizan por una gran diversidad y pueden clasificarse según varios criterios.

Según el propósito y el tipo de energía suministrada, las centrales eléctricas se dividen en regionales e industriales.

Las centrales eléctricas de distrito son centrales eléctricas públicas independientes que sirven a todo tipo de consumidores de distrito (empresas industriales, transporte, población, etc.). Las centrales eléctricas de condensación de distrito, que producen principalmente electricidad, a menudo conservan su nombre histórico: GRES (centrales eléctricas de distrito estatales). Las centrales eléctricas de distrito que generan energía eléctrica y térmica (en forma de vapor o agua caliente) se denominan centrales combinadas de calor y electricidad (CHP). Como regla general, las centrales eléctricas de distrito estatales y las centrales térmicas regionales tienen una capacidad de más de 1 millón de kW.

Las centrales eléctricas industriales son centrales eléctricas que suministran calor y electricidad a empresas industriales específicas o su complejo, por ejemplo, una planta para la producción de productos químicos. Las centrales eléctricas industriales son parte de las empresas industriales a las que sirven. Su capacidad está determinada por las necesidades de calor y electricidad de las empresas industriales y, por regla general, es significativamente menor que la de las centrales térmicas regionales. A menudo, las centrales eléctricas industriales operan en una red eléctrica común, pero no están sujetas al despachador del sistema eléctrico.

Según el tipo de combustible utilizado, las centrales térmicas se dividen en centrales que funcionan con combustible orgánico y con combustible nuclear.

Para las centrales eléctricas de condensación que funcionan con combustibles fósiles, en un momento en que no había centrales nucleares (NPP), el nombre térmico (TPP - planta de energía térmica) se ha desarrollado históricamente. Es en este sentido que se utilizará este término a continuación, aunque las CHPP, NPP, las centrales eléctricas de turbina de gas (GTPP) y las centrales eléctricas de ciclo combinado (CCPP) también son centrales térmicas que funcionan según el principio de convertir la energía térmica en eléctrica. energía.

Los combustibles gaseosos, líquidos y sólidos se utilizan como combustibles fósiles para centrales térmicas. La mayoría de las TPP en Rusia, especialmente en la parte europea, consumen gas natural como combustible principal y fuel oil como combustible de reserva, utilizando este último solo en casos extremos debido a su alto costo; tales plantas de energía térmica se llaman de petróleo. En muchas regiones, principalmente en la parte asiática de Rusia, el combustible principal es el carbón térmico: carbón bajo en calorías o desechos de la extracción de carbón con alto contenido calórico (lodo de antracita - ASH). Dado que tales carbones se muelen en molinos especiales hasta un estado pulverizado antes de quemarse, estas centrales térmicas se denominan carbón pulverizado.

Según el tipo de centrales térmicas utilizadas en las centrales térmicas para convertir la energía térmica en energía mecánica de rotación de los rotores de las unidades de turbina, se distinguen las centrales eléctricas de turbina de vapor, turbina de gas y ciclo combinado.

La base de las centrales eléctricas de turbinas de vapor son las centrales de turbinas de vapor (STP), que utilizan la máquina de energía más compleja, potente y extremadamente avanzada: una turbina de vapor para convertir la energía térmica en energía mecánica. La PTU es el elemento principal de las centrales térmicas, centrales térmicas y centrales nucleares.

Las PTU, que tienen turbinas de condensación como accionamiento de los generadores eléctricos y no utilizan el calor del vapor de escape para suministrar energía térmica a los consumidores externos, se denominan centrales eléctricas de condensación. Las PTU equipadas con turbinas de calefacción y que emiten el calor del vapor de escape a los consumidores industriales o domésticos se denominan plantas combinadas de calor y electricidad (CHP).

Las centrales térmicas de turbina de gas (GTPP) están equipadas con unidades de turbina de gas (GTU) que funcionan con combustible gaseoso o, en casos extremos, líquido (diésel). Dado que la temperatura de los gases detrás de la turbina de gas es bastante alta, se pueden utilizar para suministrar energía térmica a un consumidor externo. Tales plantas de energía se llaman GTU-CHP. Actualmente, hay un GTPP operando en Rusia (GRES-3 llamado así por Klasson, Elektrogorsk, Región de Moscú) con una capacidad de 600 MW y un GTU-CHPP (en Elektrostal, Región de Moscú).

Una planta de turbina de gas moderna tradicional (GTU) es una combinación de un compresor de aire, una cámara de combustión y una turbina de gas, así como sistemas auxiliares que aseguran su funcionamiento. La combinación de una turbina de gas y un generador eléctrico se llama unidad de turbina de gas.

Las centrales térmicas de ciclo combinado están equipadas con centrales de ciclo combinado (CCGT), que son una combinación de GTP y STP, lo que permite una alta eficiencia. Los CCGT-TPP pueden ser de condensación (CCGT-CES) y con salida de calor (CCGT-CHP). En la actualidad, cuatro nuevos CCGT-CHPP están operando en Rusia (Severo-Zapadnaya CHPP de San Petersburgo, Kaliningradskaya, CHPP-27 de OAO Mosenergo y Sochinskaya), y también se ha construido una planta combinada de calor y electricidad en Tyumenskaya CHPP. En 2007 se puso en funcionamiento Ivanovskaya CCGT-IES.

Los TPP en bloque consisten en unidades separadas, por regla general, del mismo tipo de centrales eléctricas: unidades de potencia. En la unidad de potencia, cada caldera suministra vapor solo para su propia turbina, desde la cual regresa después de la condensación solo a su propia caldera. De acuerdo con el esquema de bloque, se construyen todas las poderosas centrales eléctricas de distrito estatal y centrales térmicas, que tienen el llamado sobrecalentamiento intermedio de vapor. La operación de calderas y turbinas en TPP con enlaces cruzados se proporciona de manera diferente: todas las calderas de TPP suministran vapor a una tubería de vapor común (colector) y todas las turbinas de vapor de TPP se alimentan de ella. De acuerdo con este esquema, los CPP se construyen sin sobrecalentamiento intermedio y casi todos los CHPP se construyen para parámetros de vapor iniciales subcríticos.

Según el nivel de presión inicial, se distinguen TPP de presión subcrítica, presión supercrítica (SKP) y parámetros supersupercríticos (SSCP).

La presión crítica es de 22,1 MPa (225,6 atm). En la industria de energía térmica rusa, los parámetros iniciales están estandarizados: las centrales térmicas y las centrales térmicas se construyen para una presión subcrítica de 8,8 y 12,8 MPa (90 y 130 atm), y para SKD - 23,5 MPa (240 atm). Las centrales térmicas para parámetros supercríticos, por razones técnicas, se instalan con recalentamiento y según esquema de bloques. Los parámetros supersupercríticos incluyen condicionalmente una presión superior a 24 MPa (hasta 35 MPa) y una temperatura superior a 5600C (hasta 6200C), cuyo uso requiere nuevos materiales y nuevos diseños de equipos. A menudo, las centrales térmicas o CHPP para diferentes niveles de parámetros se construyen en varias etapas, en colas, cuyos parámetros aumentan con la introducción de cada nueva cola.

Central térmica

Central térmica

(TPP), planta de energía, sobre el que, como resultado de la quema de combustible orgánico, se obtiene energía térmica, que luego se convierte en energía eléctrica. Las centrales térmicas son el tipo principal de centrales eléctricas, la proporción de electricidad generada por ellas en los países industrializados es del 70-80% (en Rusia en 2000, alrededor del 67%). La energía térmica en las centrales térmicas se utiliza para calentar agua y producir vapor (en las centrales eléctricas de turbinas de vapor) o para producir gases calientes (en las centrales eléctricas de turbinas de gas). Para obtener calor se quema materia orgánica en las calderas de las centrales térmicas. Como combustible se utiliza carbón, gas natural, fuel oil, combustibles. En las centrales térmicas de turbinas de vapor (TPES), el vapor producido en el generador de vapor (unidad de caldera) gira turbina de vapor conectado a un generador eléctrico. En dichas centrales se genera casi toda la electricidad producida por las TPP (99%); su eficiencia se acerca al 40%, un solo Capacidad instalada– hasta 3 MW; el carbón, el fuel oil, la turba, el esquisto, el gas natural, etc. les sirven de combustible. plantas combinadas de calor y electricidad. Generan aproximadamente el 33% de la electricidad producida por las centrales térmicas. En las centrales eléctricas con turbinas de condensación, todo el vapor de escape se condensa y se devuelve como una mezcla de vapor y agua a la caldera para su reutilización. En tales centrales eléctricas de condensación (CPP) aprox. 67% de la electricidad producida en centrales térmicas. El nombre oficial de tales centrales eléctricas en Rusia es State District Power Plant (GRES).

Las turbinas de vapor de las centrales térmicas suelen estar conectadas directamente a los generadores eléctricos, sin engranajes intermedios, formando una unidad de turbina. Además, por regla general, una unidad de turbina se combina con un generador de vapor en una sola unidad de potencia, a partir de la cual se ensamblan potentes TPP.

En las cámaras de combustión de las centrales térmicas de turbinas de gas, el gas o combustible líquido. Los productos de combustión resultantes se alimentan a turbina de gas que hace girar el generador. El poder de tales plantas de energía, por regla general, es de varios cientos de megavatios, la eficiencia es del 26 al 28%. Las centrales eléctricas de turbinas de gas generalmente se construyen en un bloque con una central eléctrica de turbinas de vapor para cubrir los picos de carga eléctrica. Convencionalmente, TPP también incluye plantas de energía nuclear (ESTACIÓN DE ENERGÍA NUCLEAR), plantas de energía geotérmica y centrales eléctricas con generadores magnetohidrodinámicos. Las primeras centrales térmicas que funcionan con carbón aparecieron en 1882 en Nueva York, en 1883 en San Petersburgo.

Enciclopedia "Tecnología". - M.: Rosman. 2006 .

Vea qué es una "central térmica" en otros diccionarios:

Central térmica- (TPP) - una planta de energía (un conjunto de equipos, instalaciones, aparatos) que genera energía eléctrica como resultado de la conversión de energía térmica liberada durante la combustión de combustibles fósiles. Actualmente, entre las centrales térmicas... ... Microenciclopedia de petróleo y gas.

central térmica- Una central eléctrica que convierte la energía química de un combustible en energía eléctrica o energía eléctrica y calor. [GOST 19431 84] ES central térmica una central eléctrica en la que se genera electricidad mediante la conversión de energía térmica Nota… … Manual del traductor técnico

central térmica- Una central eléctrica que genera energía eléctrica como resultado de la conversión de la energía térmica liberada durante la combustión de combustibles fósiles... Diccionario de Geografía

- (TPP) genera energía eléctrica como resultado de la conversión de la energía térmica liberada durante la combustión de combustibles fósiles. Los principales tipos de centrales térmicas son: turbinas de vapor (predominantes), turbinas de gas y diesel. A veces, TPP se refiere condicionalmente a ... ... Gran diccionario enciclopédico

CENTRAL TÉRMICA- (TPP) una empresa para la producción de energía eléctrica como resultado de la conversión de la energía liberada durante la combustión de combustibles fósiles. Las partes principales de una central térmica son una planta de calderas, una turbina de vapor y un generador eléctrico que gira mecánicamente ... ... Gran Enciclopedia Politécnica

Central térmica- CCGT 16. Central térmica Según GOST 19431 84 Fuente: GOST 26691 85: Ingeniería de energía térmica. Términos y definiciones documento original... Diccionario-libro de referencia de términos de documentación normativa y técnica

- (TPP), genera energía eléctrica como resultado de la conversión de la energía térmica liberada durante la combustión de combustibles fósiles. Los TPP funcionan con combustibles sólidos, líquidos, gaseosos y mixtos (carbón, fuel oil, gas natural, con menos frecuencia marrón ... ... Enciclopedia Geográfica

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central térmica- šiluminė elektrinė statusas T sritis automatika atitikmenys: engl. central de energía térmica; estación termal vok. Wärmekraftwerk, n rus. central térmica, f pranc. electrotermia central, f; centrale thermoélectrique, f … Automatikos terminų žodynas

central térmica- šiluminė elektrinė statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. planta de energía térmica; planta de energía de vapor vok. Wärmekraftwerk, n rus. central térmica, f; central térmica, f pranc. electrotermia central, f; termica central, f; uso… … Fizikos terminų žodynas

- (TPP) Una central eléctrica que genera energía eléctrica como resultado de la conversión de la energía térmica liberada durante la combustión de combustibles fósiles. Las primeras centrales térmicas aparecieron a finales del siglo XIX. (en 1882 en Nueva York, 1883 en San Petersburgo, 1884 en ... ... Gran enciclopedia soviética

Definición

Torre de enfriamiento

Características

Clasificación

Planta combinada de calor y electricidad

Dispositivo mini-CHP

Propósito de mini-CHP

Uso de calor de mini-CHP

Combustible para mini-CHP

Mini-CHP y ecología

motor de turbina de gas

Planta de ciclo combinado

Principio de operación

Ventajas

Extensión

planta de condensación

Historia

Principio de funcionamiento

Sistemas principales

Influencia en medioambiente

Estado actual

Verkhnetagilskaya GRES

Kashirskaya GRES

Pskovskaya GRES

Stavropolskaia GRES

Smolenskaya GRES

La central térmica es(o planta de energía térmica) - una planta de energía que genera energía eléctrica al convertir la energía química del combustible en energía mecánica de rotación del eje de un generador eléctrico.

Los principales nodos de la central térmica son:

Motores - unidades de potencia central térmica

Generadores electricos

Intercambiadores de calor TPP - centrales térmicas

Torres de enfriamiento.

Torre de enfriamiento

Torre de enfriamiento (en alemán: gradieren - para espesar la salmuera; originalmente, las torres de enfriamiento se usaban para extraer la sal por evaporación): un dispositivo para enfriar grandes cantidades de agua con un flujo dirigido de aire atmosférico. A veces, las torres de enfriamiento también se denominan torres de enfriamiento.

Actualmente, las torres de enfriamiento se utilizan principalmente en sistemas de suministro de agua circulante para enfriar intercambiadores de calor (por regla general, en centrales térmicas, centrales térmicas). EN Ingeniería civil Las torres de enfriamiento se utilizan en aire acondicionado, por ejemplo, para enfriar condensadores. unidades de refrigeración, refrigeración de generadores de energía de emergencia. En la industria, las torres de enfriamiento se utilizan para enfriar máquinas de refrigeración, máquinas de moldeo de plástico y para la purificación química de sustancias.

El enfriamiento se produce por la evaporación de parte del agua cuando se escurre película delgada o cae a través de un rociador especial, a lo largo del cual se suministra un flujo de aire en dirección opuesta al movimiento del agua. Cuando se evapora el 1% del agua, la temperatura del agua restante desciende 5,48 °C.

Como regla general, las torres de enfriamiento se usan donde no es posible usar grandes depósitos para enfriar (lagos, mares). Además, Por aquí la refrigeración es más respetuosa con el medio ambiente.

Una alternativa simple y económica a las torres de enfriamiento son los estanques de salpicadura, donde el agua se enfría por simple salpicadura.

Características

El parámetro principal de la torre de enfriamiento es el valor de la densidad de riego, el valor específico del consumo de agua por 1 m² de área de riego.

Los principales parámetros de diseño de las torres de refrigeración vienen determinados por un cálculo técnico y económico en función del volumen y la temperatura del agua enfriada y de los parámetros atmosféricos (temperatura, humedad, etc.) del lugar de instalación.

El uso de torres de enfriamiento en horario de invierno, especialmente en dura condiciones climáticas, puede ser peligroso debido a la posibilidad de congelamiento de la torre de enfriamiento. Esto sucede con mayor frecuencia en el lugar donde el aire helado entra en contacto con gran cantidad agua tibia. Para evitar la congelación de la torre de enfriamiento y, en consecuencia, su falla, es necesario garantizar una distribución uniforme del agua enfriada sobre la superficie del rociador y monitorear la misma densidad de riego en secciones separadas de la torre de enfriamiento. Los sopladores también suelen estar expuestos a la formación de hielo debido al uso inadecuado de la torre de refrigeración.

Clasificación

Dependiendo del tipo de aspersor, las torres de enfriamiento son:

película;

goteo;

rociar;

Método de suministro de aire:

ventilador (el empuje es creado por un ventilador);

torre (la tracción se crea utilizando una torre de escape alta);

abierto (atmosférico), usando la fuerza del viento y la convección natural cuando el aire se mueve a través del rociador.

Las torres de enfriamiento con ventiladores son las más eficientes desde el punto de vista técnico, ya que proporcionan un enfriamiento más profundo y mejor del agua, soportan grandes cargas térmicas específicas (sin embargo, requieren costos energía eléctrica para accionar los ventiladores).

Tipos

Centrales térmicas de calderas y turbinas

Centrales eléctricas de condensación (GRES)

Plantas combinadas de calor y electricidad (centrales eléctricas de cogeneración, centrales térmicas)

Centrales eléctricas de turbinas de gas

Centrales eléctricas basadas en centrales de ciclo combinado

Centrales eléctricas basadas en motores alternativos

Encendido por compresión (diésel)

Con encendido por chispa

ciclo combinado

Planta combinada de calor y electricidad

Una planta combinada de calor y energía (CHP) es un tipo de planta de energía térmica que produce no solo electricidad, sino que también es una fuente de energía térmica en sistemas centralizados suministro de calor (en forma de vapor y agua caliente, incluso para proporcionar suministro de agua caliente y calefacción de instalaciones residenciales e industriales). Por regla general, una planta de cogeneración debe funcionar según un programa de calefacción, es decir, la generación de energía eléctrica depende de la generación de energía térmica.

Al colocar un CHP, se tiene en cuenta la proximidad de los consumidores de calor en forma de agua caliente y vapor.

Mini cogeneración

Mini-CHP es una pequeña planta combinada de calor y electricidad.

Dispositivo mini-CHP

Las minicogeneraciones son centrales térmicas que sirven para la producción conjunta de energía eléctrica y térmica en unidades con una potencia unitaria de hasta 25 MW, independientemente del tipo de equipo. En la actualidad, son ampliamente utilizados en ingeniería de energía térmica doméstica y extranjera. siguientes ajustes: turbinas de vapor de contrapresión, turbinas de vapor de condensación con extracción de vapor, plantas de turbinas de gas con recuperación de energía térmica por agua o vapor, unidades de pistón de gas, gas-diesel y diesel con recuperación de energía térmica varios sistemas estas unidades. El término plantas de cogeneración se utiliza como sinónimo de los términos mini-CHP y CHP, sin embargo, tiene un significado más amplio, ya que implica la producción conjunta (co-joint, generación-producción) de varios productos, que pueden ser tanto eléctricos y energía térmica, y otros productos, como energía térmica y dióxido de carbono, energía eléctrica y frío, etc. De hecho, el término trigeneración, que implica la producción de electricidad, calor y frío, es también un caso especial de cogeneración. Una característica distintiva de la mini-CHP es el uso más económico de combustible para los tipos de energía producidos en comparación con los métodos separados generalmente aceptados de su producción. Esto se debe al hecho de que electricidad a escala nacional, se produce principalmente en los ciclos de condensación de las centrales térmicas y centrales nucleares, que tienen un rendimiento eléctrico del 30-35% en ausencia de energía térmica. adquiridor. De hecho, este estado de cosas está determinado por la proporción existente de cargas eléctricas y térmicas de los asentamientos, su diferente naturaleza de cambio durante el año, así como la imposibilidad de transmitir energía térmica a largas distancias, a diferencia de la energía eléctrica.

El módulo mini-CHP incluye un motor alternativo de gas, turbina de gas o diésel, un generador electricidad, un intercambiador de calor para recuperar el calor del agua mientras enfría el motor, el aceite y los gases de escape. Normalmente se añade una caldera de agua caliente a una mini-CHP para compensar la carga de calor en las horas punta.

Propósito de mini-CHP

El objetivo principal de una mini-CHP es generar energía eléctrica y térmica a partir de varios tipos de combustible.

El concepto de construir una mini-CHP en las proximidades de adquiridor tiene una serie de ventajas (en comparación con las grandes plantas de cogeneración):

evita gastos en el sitio de construcción, las ventajas de estar de pie y peligroso líneas de alta tensión líneas eléctricas (líneas eléctricas);

se excluyen las pérdidas durante la transmisión de energía;

no hay necesidad de costos financieros para cumplir con las condiciones técnicas para conectarse a las redes

fuente de alimentación centralizada;

suministro ininterrumpido de electricidad al comprador;

fuente de alimentación con electricidad de alta calidad, cumplimiento de los valores de voltaje y frecuencia especificados;

posiblemente obteniendo una ganancia.

En el mundo moderno, la construcción de mini-CHP está cobrando impulso, las ventajas son obvias.

Uso de calor de mini-CHP

Una parte importante de la energía de la combustión de combustibles en la producción de electricidad es energía térmica.

Hay opciones para usar calor:

aprovechamiento directo de la energía térmica por parte de los consumidores finales (cogeneración);

suministro de agua caliente (ACS), calefacción, necesidades tecnológicas (vapor);

conversión parcial de energía térmica en energía fría (trigeneración);

el frío lo produce una máquina frigorífica de absorción que no consume energía eléctrica, sino térmica, lo que permite aprovechar el calor de forma bastante eficiente en verano para la climatización o para necesidades tecnológicas;

Combustible para mini-CHP

Tipos de combustible utilizado

gas: principal, Gas natural gases licuados y otros combustibles;

combustible líquido: gasóleo, biodiésel y otros líquidos combustibles;

combustibles sólidos: carbón, madera, turba y otros tipos de biocombustibles.

El combustible más eficiente y económico en la Federación Rusa es el principal Gas natural, así como el gas asociado.

Mini-CHP y ecología

El uso del calor residual de los motores de las centrales eléctricas con fines prácticos es una característica distintiva de la mini-CHP y se denomina cogeneración (cogeneración).

La producción combinada de dos tipos de energía en una mini-CHP contribuye a un uso del combustible mucho más respetuoso con el medio ambiente en comparación con la generación separada de electricidad y energía térmica en plantas de calderas.

Al reemplazar las salas de calderas que usan combustible de manera irracional y contaminan la atmósfera de las ciudades y pueblos, la mini-CHP contribuye no solo a un ahorro significativo de combustible, sino también a mejorar la pureza de la cuenca del aire y mejorar la condición ambiental general.

La fuente de energía para los mini-CHP de pistón de gas y turbina de gas, por regla general. Gas natural o asociado combustible orgánico que no contamina la atmósfera con emisiones sólidas

motor de turbina de gas

Un motor de turbina de gas (GTE, TRD) es un motor térmico en el que el gas se comprime y calienta, y luego la energía del gas comprimido y calentado se convierte en energía mecánica. trabaja en el eje de la turbina de gas. A diferencia de un motor de pistón, en un motor de turbina de gas procesos ocurrir en una corriente de gas en movimiento.

Comprimido aire atmosférico desde el compresor ingresa a la cámara de combustión, allí se suministra combustible que, cuando se quema, forma una gran cantidad de productos de combustión a alta presión. Luego, en la turbina de gas, la energía de los productos gaseosos de la combustión se convierte en energía mecánica. trabaja debido a la rotación de las palas por un chorro de gas, parte del cual se gasta en comprimir el aire en el compresor. El resto del trabajo se transfiere a la unidad accionada. El trabajo consumido por esta unidad es el trabajo útil del motor de turbina de gas. Los motores de turbina de gas tienen la mayor Densidad de poder entre los motores de combustión interna, hasta 6 kW/kg.

El motor de turbina de gas más simple tiene una sola turbina, que impulsa el compresor y al mismo tiempo es una fuente de energía útil. Esto impone una restricción en los modos de funcionamiento del motor.

A veces el motor es multieje. En este caso, hay varias turbinas en serie, cada una de las cuales acciona su propio eje. La turbina de alta presión (la primera después de la cámara de combustión) siempre acciona el compresor del motor, y las siguientes pueden accionar tanto una carga externa (hélices de helicóptero o barco, potentes generadores eléctricos, etc.) como compresores adicionales del motor situados en la parte delantera. del principal.

La ventaja de un motor de ejes múltiples es que cada turbina opera a la velocidad y carga óptimas. Ventaja Una carga impulsada desde el eje de un motor de un solo eje tendría una respuesta muy pobre del motor, es decir, la capacidad de girar rápidamente, ya que la turbina necesita suministrar potencia tanto para proporcionar al motor una gran cantidad de aire (la potencia es limitada por la cantidad de aire) y para acelerar la carga. Con un esquema de dos ejes, un rotor ligero de alta presión entra rápidamente en régimen, proporcionando aire al motor y una gran cantidad de gases a la turbina de baja presión para la aceleración. También es posible utilizar un arrancador menos potente para la aceleración cuando se arranca solo el rotor de alta presión.

Planta de ciclo combinado

Planta de ciclo combinado: una estación generadora de energía eléctrica que sirve para producir calor y electricidad. Se diferencia de las plantas de turbinas de gas y de vapor por su mayor eficiencia.

Principio de operación

La planta de ciclo combinado consta de dos unidades separadas: energía de vapor y turbina de gas. En una planta de turbinas de gas, la turbina es rotada por los productos gaseosos de la combustión del combustible. El combustible puede ser gas natural o derivados del petróleo. industria (gasolina, solárium). En el mismo eje de la turbina se encuentra el primer generador, el cual, debido a la rotación del rotor, produce electricidad. Al pasar por la turbina de gas, los productos de la combustión le dan solo una parte de su energía y aún tienen una temperatura alta a la salida de la turbina de gas. Desde la salida de la turbina de gas, los productos de la combustión entran en la central térmica de vapor, en la caldera de calor residual, donde calientan el agua y el vapor resultante. La temperatura de los productos de la combustión es suficiente para llevar el vapor al estado requerido para su uso en una turbina de vapor (una temperatura de los gases de combustión de unos 500 grados centígrados permite obtener vapor sobrecalentado a una presión de unas 100 atmósferas). La turbina de vapor impulsa un segundo generador eléctrico.

Ventajas

Las plantas de ciclo combinado tienen una eficiencia eléctrica de alrededor del 51-58%, mientras que para las plantas de turbinas de gas o de vapor que operan por separado, fluctúa alrededor del 35-38%. Esto no solo reduce el consumo de combustible, sino que también reduce las emisiones de gases de efecto invernadero.

Dado que una planta de ciclo combinado extrae el calor de los productos de la combustión de manera más eficiente, es posible quemar combustible a temperaturas más altas, lo que resulta en menores emisiones de óxido de nitrógeno a la atmósfera que otro tipo de plantas.

Relativamente bajo costo producción.

Extensión

Aunque los beneficios ciclo vapor-gas fueron probados por primera vez en la década de 1950 por el académico soviético Khristianovich, este tipo de instalaciones generadoras de energía no recibieron Federación Rusa aplicación amplia. Se construyeron varios CCGT experimentales en la URSS. Un ejemplo son las unidades de potencia con una capacidad de 170 MW en Nevinnomysskaya GRES y con una capacidad de 250 MW en Moldavskaya GRES. EN últimos años en Federación Rusa Se pusieron en funcionamiento una serie de potentes unidades de energía de vapor y gas. Entre ellos:

2 unidades de potencia con una capacidad de 450 MW cada una en la CHPP Severo-Zapadnaya en San Petersburgo;

1 unidad de potencia con una capacidad de 450 MW en Kaliningrado CHPP-2;

1 unidad CCGT con una capacidad de 220 MW en Tyumen CHPP-1;

2 CCGT con una capacidad de 450 MW en CHPP-27 y 1 CCGT en CHPP-21 en Moscú;

1 unidad CCGT con una capacidad de 325 MW en Ivanovskaya GRES;

2 unidades de potencia con una capacidad de 39 MW cada una en Sochinskaya TPP

A partir de septiembre de 2008, varios CCGT se encuentran en diversas etapas de diseño o construcción en la Federación Rusa.

En Europa y EE. UU., instalaciones similares funcionan en la mayoría de las centrales térmicas.

planta de condensación

Una planta de energía de condensación (CPP) es una planta de energía térmica que produce solo energía eléctrica. Históricamente, recibió el nombre de "GRES", la central eléctrica regional estatal. Con el tiempo, el término "GRES" ha perdido su significado original ("distrito") y en el sentido moderno significa, por regla general, una central eléctrica de condensación de alta capacidad (CPP) (miles de MW) que opera en el sistema energético integrado. junto con otras grandes centrales eléctricas. Sin embargo, debe tenerse en cuenta que no todas las estaciones que tienen la abreviatura "GRES" en su nombre son de condensación, algunas de ellas funcionan como centrales combinadas de calor y electricidad.

Historia

El primer GRES "Electroredachi", el actual "GRES-3", se construyó cerca de Moscú en la ciudad de Elektrogorsk en 1912-1914. por iniciativa del ingeniero R. E. Klasson. El combustible principal es la turba, la potencia es de 15 MW. En la década de 1920, el plan GOELRO preveía la construcción de varias centrales térmicas, entre las cuales la Kashirskaya GRES es la más famosa.

Principio de funcionamiento

Agua calentada en Caldera de vapor al estado de vapor sobrecalentado (520-565 grados centígrados), hace girar una turbina de vapor que acciona un turbogenerador.

El exceso de calor se libera a la atmósfera (cuerpos de agua cercanos) a través de unidades condensadoras a diferencia de las plantas combinadas de calor y electricidad, que emiten el exceso de calor para las necesidades de las instalaciones cercanas (por ejemplo, calefacción de casas).

Una planta de energía de condensación normalmente opera en el ciclo de Rankine.

Sistemas principales

IES es complejo complejo energético, que consiste en edificios, estructuras, energía y otros equipos, tuberías, accesorios, instrumentación y automatización. Los principales sistemas IES son:

planta de calderas;

planta de turbina de vapor;

economía de combustible;

sistema de eliminación de cenizas y escorias, limpieza de gases de combustión;

parte eléctrica;

suministro de agua técnica (para eliminar el exceso de calor);

tratamiento químico y sistema de tratamiento de agua.

Durante el diseño y construcción del IES, sus sistemas están ubicados en los edificios y estructuras del complejo, principalmente en el edificio principal. Durante el funcionamiento de la IES, el personal que gestiona los sistemas, por regla general, se combina en talleres (caldera-turbina, electricidad, suministro de combustible, tratamiento químico de aguas, automatización térmica, etc.).

La planta de calderas está ubicada en la sala de calderas del edificio principal. En las regiones del sur de la Federación Rusa, la planta de calderas puede estar abierta, es decir, sin paredes ni techos. La instalación consta de calderas de vapor (generadores de vapor) y tuberías de vapor. El vapor de las calderas se transfiere a las turbinas a través de tuberías de vapor vivo. Las tuberías de vapor de diferentes calderas no suelen estar reticuladas. Tal esquema se llama "bloque".

La planta de turbinas de vapor está ubicada en la sala de máquinas y en la sección del desaireador (búnker-desaireador) del edificio principal. Incluye:

turbinas de vapor con generador eléctrico en un eje;

un condensador en el que el vapor que ha pasado por la turbina se condensa para formar agua (condensado);

bombas de condensado y de alimentación que devuelven el condensado (agua de alimentación) a las calderas de vapor;

calentadores recuperativos de baja y alta presión (LPH y HPH): intercambiadores de calor en los que el agua de alimentación se calienta mediante la extracción de vapor de la turbina;

desaireador (que también sirve como HDPE), en el que el agua se purifica de las impurezas gaseosas;

tuberías y sistemas auxiliares.

La economía de combustible tiene una composición diferente según el combustible principal para el que está diseñado el IES. Para IES a carbón, la economía de combustible incluye:

un dispositivo de descongelación (el llamado "teplyak" o "cobertizo") para descongelar carbón en vagones de góndola abiertos;

dispositivo de descarga (generalmente un volquete de vagones);

un depósito de carbón atendido por una grúa de cuchara o una máquina de recarga especial;

planta de trituración para la molienda preliminar de carbón;

transportadores para mover carbón;

sistemas de aspiración, bloqueo y otros sistemas auxiliares;

sistema de pulverización, incluidos molinos de carbón de bolas, rodillos o martillos.

El sistema de pulverización, así como el búnker de carbón, están ubicados en el compartimento de búnker y desaireador del edificio principal, el resto de los dispositivos de suministro de combustible están fuera del edificio principal. Ocasionalmente, se organiza una planta de polvo central. El almacén de carbón está calculado para 7-30 días de funcionamiento continuo de la IES. Parte de los dispositivos de suministro de combustible está reservado.

La economía de combustible de los IES que funcionan con gas natural es la más simple: incluye un punto de distribución de gas y gasoductos. Sin embargo, en tales centrales eléctricas, como fuente de respaldo o estacional, gasolina, por lo tanto, se está organizando una economía de petróleo negro. También se está construyendo una granja de aceite en plantas eléctricas de carbón, donde se utiliza para encender calderas. La industria petrolera incluye:

dispositivo de recepción y drenaje;

almacenamiento de fuel oil con tanques de acero u hormigón armado;

estación de bombeo de fuel oil con calentadores y filtros de fuel oil;

tuberías con válvulas de cierre y control;

extinción de incendios y otros sistemas auxiliares.

El sistema de eliminación de cenizas y escorias está dispuesto solo en centrales eléctricas de carbón. Tanto la ceniza como la escoria son restos de carbón no combustibles, pero la escoria se forma directamente en el horno de la caldera y se elimina a través de un orificio para grifo (un orificio en la mina de escoria), y la ceniza se lleva con los gases de combustión y se captura ya a la salida de la caldera. Las partículas de ceniza son mucho más pequeñas (alrededor de 0,1 mm) que las piezas de escoria (hasta 60 mm). Los sistemas de eliminación de cenizas pueden ser hidráulicos, neumáticos o mecánicos. El sistema más común de remoción hidráulica de cenizas y escorias por recirculación consiste en dispositivos de lavado, canales, bombas ensacadoras, tuberías de lodos, botaderos de cenizas y escorias, bombeo y conductos de agua clarificada.

La emisión de gases de combustión a la atmósfera es el impacto más peligroso de una central térmica en naturaleza circundante. Los filtros se instalan después de los ventiladores para capturar las cenizas de los gases de combustión. varios tipos(ciclones, depuradores, precipitadores electrostáticos, filtros de bolsa) que atrapan el 90-99% de las partículas sólidas. Sin embargo, no son adecuados para limpiar el humo de los gases nocivos. En el extranjero, y recientemente en centrales eléctricas nacionales (incluidas las de gas-oil), se están instalando sistemas de desulfuración de gases con cal o caliza (los denominados deSOx) y de reducción catalítica de óxidos de nitrógeno con amoníaco (deNOx). El gas de combustión limpio es expulsado por un extractor de humos a una chimenea, cuya altura se determina a partir de las condiciones de dispersión de las impurezas nocivas restantes en la atmósfera.

La parte eléctrica de las IES está destinada a la producción de energía eléctrica y su distribución a los consumidores. En los generadores IES, se crea una corriente eléctrica trifásica con un voltaje de generalmente 6-24 kV. Dado que con un aumento de voltaje se reducen significativamente las pérdidas de energía en las redes, inmediatamente después de los generadores se instalan transformadores que aumentan el voltaje a 35, 110, 220, 500 o más kV. Los transformadores están instalados en al aire libre. Parte de la energía eléctrica se gasta en las propias necesidades de la central eléctrica. La conexión y desconexión de las líneas de transmisión de energía que salen a las subestaciones y consumidores se realiza en celdas abiertas o cerradas (OSG, ZRU) equipadas con interruptores capaces de conectar y romper el circuito eléctrico. Alto voltaje sin la formación de un arco eléctrico.

El sistema de abastecimiento de agua de servicio suministra una gran cantidad de agua fría para refrigeración de condensadores de turbinas. Los sistemas se dividen en flujo directo, inverso y mixto. EN sistemas de un solo paso se bombea agua de fuente natural(generalmente de un río) y después de pasar por el condensador se vierte de nuevo. Al mismo tiempo, el agua se calienta entre 8 y 12 °C, lo que en algunos casos cambia el estado biológico de los embalses. En los sistemas de circulación, el agua circula bajo la influencia de bombas de circulacion y enfriado por aire. El enfriamiento puede llevarse a cabo en la superficie de depósitos de enfriamiento o en estructuras artificiales: estanques de aspersión o torres de enfriamiento.

En las zonas de aguas bajas, en lugar de un sistema técnico de abastecimiento de agua, se utilizan sistemas de condensación por aire (torres de refrigeración en seco), que son un radiador de aire con tiro natural o artificial. Esta decisión suele ser forzada, ya que son más caras y menos eficientes en cuanto a refrigeración.

El sistema de tratamiento químico de agua proporciona tratamiento químico y desalinización profunda del agua que ingresa al calderas de vapor y turbinas de vapor para evitar depósitos en las superficies internas del equipo. Típicamente, las instalaciones de filtros, tanques y reactivos para el tratamiento del agua se ubican en el edificio auxiliar de la IES. Además, se están creando sistemas de purificación de varias etapas en las centrales térmicas. Aguas residuales contaminados con productos derivados del petróleo, aceites, aguas de lavado y lavado de equipos, escorrentías pluviales y derretidas.

Impacto medioambiental

Impacto en la atmósfera. Cuando se quema combustible, se consume una gran cantidad de oxígeno y se libera una cantidad significativa de productos de combustión, como cenizas volantes, óxidos de azufre gaseosos de nitrógeno, algunos de los cuales tienen una alta actividad química.

Impacto en la hidrosfera. En primer lugar, la descarga de agua de los condensadores de las turbinas, así como los efluentes industriales.

Impacto en la litosfera. Se requiere mucho espacio para enterrar grandes masas de ceniza. Estas contaminaciones se reducen mediante el uso de cenizas y escorias como materiales de construcción.

Estado actual

En la actualidad, GRES típicos con una capacidad de 1000-1200, 2400, 3600 MW y varios únicos están operando en la Federación Rusa; se utilizan unidades de 150, 200, 300, 500, 800 y 1200 MW. Entre ellos se encuentran los siguientes GRES (que forman parte de WGC):

Verkhnetagilskaya GRES - 1500 MW;

Iriklinskaya GRES - 2430 MW;

Kashirskaya GRES - 1910 MW;

Nizhnevartovskaya GRES - 1600 MW;

Permskaya GRES - 2400 MW;

Urengoyskaya GRES - 24 MW.

Pskóvskaya GRES - 645 MW;

Serovskaya GRES - 600 MW;

Stavropolskaia GRES - 2400 MW;

Surgutskaya GRES-1 - 3280 MW;

Troitskaya GRES - 2060 MW.

Gusinoozyorskaya GRES - 1100 MW;

Kostromskaya GRES - 3600 MW;

Pechorskaya GRES - 1060 MW;

Kharanorskaya GRES - 430 MW;

Cherepetskaya GRES - 1285 MW;

Yuzhnouralskaya GRES - 882 MW.

Berezovskaya GRES - 1500 MW;

Smolenskaya GRES - 630 MW;

Surgutskaya GRES-2 - 4800 MW;

Shaturskaya GRES - 1100 MW;

Yaivinskaya GRES - 600 MW.

Konakovskaya GRES - 2400 MW;

Nevinnomysskaya GRES - 1270 MW;

Reftinskaya GRES - 3800 MW;

Sredneuralskaya GRES - 1180 MW.

Kirishskaya GRES - 2100 MW;

Krasnoyarsk GRES-2 - 1250 MW;

Novocherkasskaya GRES - 2400 MW;

Ryazanskaya GRES (unidades No. 1-6 - 2650 MW y bloque No. 7 (antiguo GRES-24, que se convirtió en parte de Ryazanskaya GRES - 310 MW) - 2960 MW);

Cherepovetskaya GRES - 630 MW.

Verkhnetagilskaya GRES

Verkhnetagilskaya GRES es una central térmica en Verkhny Tagil ( Región de Sverdlovsk), que opera como parte de OGK-1. En funcionamiento desde el 29 de mayo de 1956.

La estación incluye 11 unidades de potencia energia electrica 1497 MW y térmica - 500 Gcal/h. Combustible de la estación: Gas natural (77%), carbón(23%). El número de personal es de 1119 personas.

La construcción de la central con una capacidad de diseño de 1600 MW comenzó en 1951. El propósito de la construcción era proporcionar energía térmica y eléctrica a la planta electroquímica de Novouralsk. En 1964, la central eléctrica alcanzó su capacidad de diseño.

Para mejorar el suministro de calor de las ciudades de Verkhny Tagil y Novouralsk, se produjeron las siguientes estaciones:

Cuatro unidades de turbina de condensación LMZ K-100-90 (VK-100-5) fueron reemplazadas por turbinas de cogeneración T-88/100-90/2.5.

TG-2,3,4 están equipados con calentadores de red del tipo PSG-2300-8-11 para calentar agua de red en el esquema de suministro de calor de Novouralsk.

TG-1.4 está equipado con calentadores de red para el suministro de calor a Verkhny Tagil y al sitio industrial.

Todo el trabajo se llevó a cabo de acuerdo con el proyecto de KhF TsKB.

En la noche del 3 al 4 de enero de 2008, ocurrió un accidente en Surgutskaya GRES-2: un colapso parcial del techo sobre la sexta unidad de potencia con una capacidad de 800 MW provocó el apagado de dos unidades de potencia. La situación se complicó por el hecho de que otra unidad de potencia (No. 5) estaba en reparación: como resultado, se detuvieron las unidades de potencia No. 4, 5, 6. Este accidente se localizó el 8 de enero. Todo este tiempo el GRES trabajó de un modo particularmente intenso.

Para 2010 y 2013, respectivamente, está prevista la construcción de dos nuevas unidades de potencia (combustible - gas natural).

Hay un problema de emisiones al medio ambiente en el GRES. OGK-1 firmó un contrato con el Centro de Ingeniería Energética de los Urales por 3.068 millones de rublos, que contempla el desarrollo de un proyecto para la reconstrucción de la caldera en Verkhnetagilskaya GRES, lo que conducirá a una reducción de las emisiones para cumplir con los estándares MPE .

Kashirskaya GRES

Kashirskaya GRES lleva el nombre de G. M. Krzhizhanovsky en la ciudad de Kashira, región de Moscú, a orillas del Oka.

Estación histórica, construida bajo la supervisión personal de V. I. Lenin según el plan GOELRO. En el momento de la puesta en marcha, la planta de 12 MW era la segunda planta de energía más grande de Europa.

La estación fue construida según el plan GOELRO, la construcción se llevó a cabo bajo la supervisión personal de V. I. Lenin. Fue construido en 1919-1922, para la construcción en el sitio del pueblo de Ternovo, se erigió el asentamiento de trabajo de Novokashirsk. Lanzado el 4 de junio de 1922, se convirtió en una de las primeras centrales térmicas regionales soviéticas.

Pskovskaya GRES

Pskovskaya GRES es una central eléctrica de distrito estatal, ubicada a 4,5 kilómetros del asentamiento de tipo urbano de Dedovichi, el centro del distrito de la región de Pskov, en la margen izquierda del río Shelon. Desde 2006, ha sido una rama de OAO OGK-2.

Las líneas eléctricas de alta tensión conectan Pskovskaya GRES con Bielorrusia, Letonia y Lituania. La organización matriz considera esto una ventaja: existe un canal para exportar recursos energéticos, que se utiliza activamente.

La capacidad instalada del GRES es de 430 MW, incluye dos unidades de potencia de alta maniobrabilidad de 215 MW cada una. Estas unidades de potencia fueron construidas y puestas en operación en 1993 y 1996. inicial ventaja La primera etapa comprendió la construcción de tres unidades de potencia.

El principal tipo de combustible es el gas natural, ingresa a la estación a través de un ramal del gasoducto principal de exportación. Las unidades de potencia fueron diseñadas originalmente para funcionar con turba molida; fueron reconstruidos según el proyecto VTI para la quema gas natural.

El coste de la electricidad para consumo propio es del 6,1%.

Stavropolskaia GRES

Stavropolskaya GRES es una central térmica de la Federación Rusa. Ubicado en la ciudad de Solnechnodolsk, Territorio de Stavropol.

La carga de la planta de energía permite exportar entregas de electricidad al extranjero: a Georgia y Azerbaiyán. Al mismo tiempo, se garantiza el mantenimiento de los flujos de la red eléctrica troncal del Sistema Energético Unificado del Sur en niveles aceptables.

Parte de la generación mayorista organizaciones Nº 2 (JSC "OGK-2").

El coste de la electricidad para las propias necesidades de la estación es del 3,47%.

El combustible principal de la estación es el gas natural, pero se puede utilizar fuel oil como reserva y combustible de emergencia. Balance de combustible a 2008: gas - 97%, fuel oil - 3%.

Smolenskaya GRES

Smolenskaya GRES es una central térmica de la Federación Rusa. Parte de la generación mayorista empresas No. 4 (JSC "OGK-4") desde 2006.

El 12 de enero de 1978, se puso en funcionamiento el primer bloque de la central eléctrica del distrito estatal, cuyo diseño comenzó en 1965 y la construcción en 1970. La central está ubicada en el pueblo de Ozerny, distrito de Dukhovshchinsky. Región de Smolensk. Inicialmente, se suponía que usaría turba como combustible, pero debido al retraso en la construcción de empresas mineras de turba, se usaron otros tipos de combustible (región de Moscú carbón, carbón Inta, pizarra, carbón Khakass). En total, se cambiaron 14 tipos de combustible. Desde 1985 se ha establecido definitivamente que la energía se obtendrá del gas natural y del carbón.

La capacidad instalada actual del GRES es de 630 MW.

Fuentes

Ryzhkin V. Ya. Centrales térmicas. ed. V. Ya. Girshfeld. Libro de texto para escuelas secundarias. 3ra ed., revisada. y adicional — M.: Energoatomizdat, 1987. — 328 p.

http://es.wikipedia.org/

Enciclopedia del inversor. 2013 .

Sinónimos: diccionario de sinónimos

central térmica- - ES central térmica y eléctrica Central eléctrica que produce electricidad y agua caliente para la población local. Una planta CHP (Combined Heat and Power Station) puede funcionar con casi... Manual del traductor técnico

central térmica- šiluminė elektrinė statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. planta de energía térmica; planta de energía de vapor vok. Wärmekraftwerk, n rus. central térmica, f; central térmica, f pranc. electrotermia central, f; termica central, f; uso… … Fizikos terminų žodynas

central térmica- central térmica, central térmica, central térmica, central térmica, central térmica, central térmica, central térmica, central térmica, central térmica, central térmica, centrales térmicas, ... .. . Formas de palabras - y; bien. Una empresa que genera electricidad y calor ... diccionario enciclopédico