Comment fonctionne la cogénération ? Gres Cherepetskaya. à quoi ressemble une centrale électrique au charbon moderne ?

Climate Analytics continue d’insister sur le fait que l’énergie charbonnée en Europe doit être éliminée d’ici 2030 – sinon l’UE n’atteindra pas les objectifs de l’accord de Paris sur le climat. Mais quelles gares faut-il fermer en premier ? Deux approches sont proposées : environnementale et économique. "Oxygène.LIFE" a examiné de plus près les plus grandes centrales thermiques au charbon de Russie, que personne ne va fermer.

Fermer dans dix ans

Climate Analytics continue d’insister sur le fait que pour atteindre les objectifs de l’accord de Paris sur le climat, les pays de l’UE devront fermer presque toutes les centrales électriques au charbon existantes. Le secteur énergétique européen a besoin d'une décarbonisation totale, car une part importante des émissions totales de gaz à effet de serre (GES) de l'UE provient des centrales électriques au charbon. Par conséquent, l’élimination progressive du charbon dans cette industrie est l’une des méthodes les plus rentables pour réduire les émissions de GES, et une telle mesure apportera des avantages significatifs en termes de qualité de l’air, de santé publique et de sécurité énergétique.

Il existe aujourd’hui dans l’UE plus de 300 centrales électriques comprenant 738 unités fonctionnant au charbon. Naturellement, ils ne sont pas répartis géographiquement de manière égale. Mais dans l’ensemble, la houille et le lignite (lignite) fournissent un quart de la production totale d’électricité dans l’UE. Les membres de l’UE les plus dépendants du charbon sont la Pologne, l’Allemagne, la Bulgarie, la République tchèque et la Roumanie. L’Allemagne et la Pologne représentent 51 % de la capacité installée au charbon dans l’UE et 54 % des émissions de GES liées à l’énergie charbon dans l’ensemble de l’Europe unie. Dans le même temps, sept pays de l’UE ne disposent d’aucune centrale thermique au charbon.

«La poursuite de l'utilisation du charbon pour la production d'électricité est incompatible avec la mise en œuvre de l'objectif de réduction drastique des émissions de GES. L’UE doit donc développer une stratégie pour éliminer progressivement le charbon plus rapidement qu’elle ne le fait actuellement », conclut Climate Analytics. Autrement, les émissions totales dans l’UE augmenteront de 85 % d’ici 2050. La modélisation réalisée par Climate Analytics a révélé que 25 % des centrales électriques au charbon actuellement en activité devraient fermer d’ici 2020. Dans cinq ans, il faudra fermer 72 % des centrales thermiques et se débarrasser complètement de l’énergie issue du charbon d’ici 2030.

La question principale est de savoir comment procéder ? Selon Climate Analytics, « la question cruciale est de savoir quels critères doivent être utilisés pour déterminer quand fermer certaines centrales thermiques ? Du point de vue de l'atmosphère terrestre, les critères n'ont pas d'importance puisque les émissions de GES seront réduites au rythme souhaité. Mais du point de vue des décideurs politiques, des propriétaires d’entreprises et des autres parties prenantes, l’élaboration de tels critères constitue un point crucial dans la prise de décision. »

Climate Analytics suggère deux stratégies possibles pour éliminer complètement le charbon de la production d’électricité. La première consiste à fermer d’abord les centrales thermiques qui émettent le plus de GES. La deuxième stratégie consiste à fermer les stations les moins intéressantes d’un point de vue commercial. Pour chacune des stratégies, il existe une infographie intéressante montrant comment le visage de l’UE va changer dans les années qui suivront la fermeture des centrales à charbon. Dans le premier cas, la Pologne, la République tchèque, la Bulgarie et le Danemark seront attaqués. Dans le second, il y a aussi la Pologne et le Danemark.

Il n'y a pas d'unité

Climate Analytics a également attribué les années de fermeture des 300 stations selon deux stratégies. Il est facile de remarquer que ces années diffèrent considérablement des durées de fonctionnement habituelles de ces stations (ce qu'on appelle BAU - businnes as habituelle). Par exemple, la plus grande centrale Belchatov d'Europe en Pologne (capacité supérieure à 4,9 GW) pourrait fonctionner au moins jusqu'en 2055 ; alors qu'il est proposé de le fermer d'ici 2027 - la même période quel que soit le scénario.

De manière générale, ce sont précisément les cinq centrales thermiques polonaises, capables de fumer tranquillement jusque dans les années 2060, que Climate Analytics propose de fermer trois à quatre décennies plus tôt que prévu. Il est peu probable que la Pologne, dont l’approvisionnement énergétique dépend à 80 % du charbon, soit satisfaite de cette évolution (rappelons-le, ce pays va même contester devant les tribunaux les obligations climatiques qui lui sont imposées par l’UE). Cinq autres stations du Top 20 se trouvent au Royaume-Uni ; huit se trouvent en Allemagne. Parmi les vingt principales fermetures figurent également deux centrales thermiques en Italie.

Dans le même temps, le ferry anglais Fiddler's Ferry (capacité 2 GW) devrait être fermé dès 2017, et le reste des centrales thermiques britanniques, comme l'a déclaré le gouvernement de ce pays, d'ici 2025. C'est-à-dire uniquement dans ce pays Le processus peut-il se dérouler de manière relativement indolore. En Allemagne, tout peut s'étendre jusqu'en 2030, la mise en œuvre des deux stratégies sera différente selon les spécificités du territoire (il existe des régions charbonnières en République tchèque et en Bulgarie). progressivement éliminé d'ici 2020 - principalement en raison d'émissions importantes.

Les sources d'énergie renouvelables devraient remplacer le charbon. La réduction du coût de la production solaire et éolienne est une tendance importante qui doit être soutenue et développée, selon Climate Analytics. Grâce aux sources d'énergie renouvelables, il est possible de transformer le secteur énergétique, notamment en créant de nouveaux emplois (non seulement dans l'industrie elle-même, mais aussi dans la production d'équipements). Lequel pourra, entre autres, employer du personnel libéré du secteur de l’énergie charbonnière.

Cependant, Climate Analytics admet qu’il n’y a pas d’unité en Europe concernant le charbon. Alors que certains pays ont considérablement réduit leur production et annoncé une élimination complète de ce type de carburant dans les 10 à 15 prochaines années (parmi eux, par exemple, le Royaume-Uni, la Finlande et la France), d'autres construisent ou envisagent d'en construire de nouveaux. centrales électriques au charbon (Pologne et Grèce). «Les questions écologiques font l'objet d'une grande attention en Europe, mais il est difficilement possible d'abandonner rapidement la production de charbon. Premièrement, il est nécessaire de mettre en service des capacités de remplacement, car la population et l’économie ont besoin de chaleur et de lumière. Ceci est d’autant plus important que des décisions ont déjà été prises concernant la fermeture de plusieurs centrales nucléaires en Europe. Des problèmes sociaux surgiront, certains employés des gares elles-mêmes devront être recyclés, un nombre important d'emplois seront supprimés dans diverses industries, ce qui augmentera certainement les tensions dans la société. La fermeture des centrales au charbon aura également un impact sur les budgets, puisqu'il n'y aura pas de groupe significatif de contribuables et que les performances opérationnelles des entreprises qui leur fournissaient auparavant des biens et des services diminueront considérablement. Si une solution est possible, elle pourrait consister en un abandon prolongé de la production de charbon, tout en poursuivant simultanément les travaux visant à améliorer les technologies afin de réduire les émissions liées à la combustion du charbon et d'améliorer la situation environnementale des centrales électriques au charbon », a-t-il déclaré à cette occasion. . Dmitri Baranov, expert leader de Finam Management.

Les 20 principales centrales électriques au charbon d’Europe qui, selon Climate Analytics, devront être fermées

Qu'avons-nous ?

La part de la production thermique dans la structure de la production d'électricité en Russie est supérieure à 64 %, dans la structure de la capacité installée des centrales UES - plus de 67 %. Cependant, dans le TOP 10 des plus grandes centrales thermiques du pays, seules deux centrales fonctionnent au charbon - Reftinskaya et Ryazanskaya ; Fondamentalement, l’énergie thermique en Russie est le gaz. « La Russie possède l’une des meilleures structures de bilan énergétique au monde. Nous utilisons seulement 15 % de charbon pour la production d'énergie. La moyenne mondiale est de 30 à 35 %. En Chine – 72 %, aux États-Unis et en Allemagne – 40 %. La tâche consistant à réduire la part des sources non carbonées à 30 % est activement abordée en Europe. En Russie, ce programme a déjà été mis en œuvre», a déclaré le chef du ministère russe de l'Énergie. Alexandre Novak, s'exprimant fin février lors de la table ronde « L'économie verte comme vecteur de développement » dans le cadre du Forum russe sur l'investissement 2017 à Sotchi.

La part de l’énergie nucléaire dans le bilan énergétique total du pays est de 16 à 17 %, celle de la production hydroélectrique de 18 % et celle du gaz d’environ 40 %. Selon l'Institut de recherche énergétique de l'Académie des sciences de Russie, le charbon dans la production d'électricité a depuis longtemps été activement remplacé par le gaz et l'énergie nucléaire, et plus rapidement dans la partie européenne de la Russie. Les plus grandes centrales thermiques au charbon se trouvent cependant au centre et dans l’Oural. Mais si l’on considère la situation du secteur énergétique en termes de régions, et non de centrales individuelles, la situation sera différente : les régions les plus « charbonnières » se trouvent en Sibérie et en Extrême-Orient. La structure des bilans énergétiques territoriaux dépend du niveau de gazéification : dans la partie européenne de la Russie, il est élevé, et en Sibérie orientale et au-delà, il est faible. Le charbon comme combustible est généralement utilisé dans les centrales thermiques urbaines, où l'on produit non seulement de l'électricité, mais aussi de la chaleur. Par conséquent, la production dans les grandes villes (comme Krasnoïarsk) repose entièrement sur le charbon. En général, les centrales thermiques de l'IPS sibérien représentent actuellement à elles seules 60 % de la production d'électricité, soit environ 25 GW de capacité « charbon ».

Quant aux sources d'énergie renouvelables, leur part dans le bilan énergétique de la Fédération de Russie représente désormais symboliquement 0,2 %. "Nous prévoyons d'atteindre 3% - jusqu'à 6 000 MW grâce à divers mécanismes de soutien", a prévu Novak. L'entreprise Rosseti donne des prévisions plus optimistes : la capacité installée de sources d'énergie renouvelables en Russie pourrait augmenter de 10 GW d'ici 2030. Cependant, une restructuration globale de l’équilibre énergétique de notre pays n’est pas attendue. « On prévoit que d’ici 2050, la planète comptera environ 10 milliards d’habitants. Aujourd’hui déjà, environ 2 milliards de personnes n’ont pas accès aux sources d’énergie. Imaginez quels seront les besoins énergétiques de l’humanité dans 33 ans et comment les sources d’énergie renouvelables devraient se développer pour répondre à toute la demande », Alexander Novak prouve la viabilité de l’énergie traditionnelle.

"Nous ne parlons certainement pas d'"abandonner le charbon" en Russie, d'autant plus que, selon la stratégie énergétique jusqu'en 2035, il est prévu d'augmenter la part du charbon dans le bilan énergétique du pays", rappelle Dmitri Baranov de Finam Management. - Avec le pétrole et le gaz, le charbon est l'un des minéraux les plus importants de la planète, et la Russie, en tant que l'un des plus grands pays au monde en termes de réserves et de production, est simplement obligée d'accorder l'attention voulue au développement de cette industrie. En 2014, lors d'une réunion du gouvernement russe, Novak a présenté un programme pour le développement de l'industrie charbonnière russe jusqu'en 2030. Il se concentre sur la création de nouveaux centres d'extraction du charbon, principalement en Sibérie et en Extrême-Orient, sur l'amélioration du potentiel scientifique et technique de l'industrie, ainsi que sur la mise en œuvre de projets dans le domaine de la chimie du charbon.

Les plus grandes centrales thermiques de Russie fonctionnant au charbon

Reftinskaya GRES (Enel Russie)

Il s'agit de la plus grande centrale thermique au charbon de Russie (et de la deuxième parmi les 10 plus grandes centrales thermiques du pays). Situé dans la région de Sverdlovsk, à 100 km au nord-est d'Ekaterinbourg et à 18 km d'Asbest.
La capacité électrique installée est de 3 800 MW.
Puissance thermique installée - 350 Gcal/h.
Assure l'approvisionnement énergétique des zones industrielles des régions de Sverdlovsk, Tioumen, Perm et Tcheliabinsk.
La construction de la centrale électrique a commencé en 1963, la première centrale a été lancée en 1970 et la dernière en 1980.

Riazanskaya GRES (OGK-2)

Cinquième parmi les 10 plus grandes stations thermales de Russie. Il fonctionne au charbon (premier étage) et au gaz naturel (deuxième étage). Situé à Novomichurinsk (région de Riazan), à 80 km au sud de Riazan.
La capacité électrique installée (avec GRES-24) est de 3 130 MW.
La puissance thermique installée est de 180 Gcal/heure.
La construction a commencé en 1968. La première centrale a été mise en service en 1973, la dernière le 31 décembre 1981.

Novotcherkasskaïa GRES (OGK-2)

Situé dans le microdistrict de Donskoï à Novotcherkassk (région de Rostov), ​​à 53 km au sud-est de Rostov-sur-le-Don. Fonctionne au gaz et au charbon. La seule centrale thermique de Russie qui utilise les déchets locaux issus de l'extraction et de la préparation du charbon - les pellets d'anthracite.
La capacité électrique installée est de 2 229 MW.
La puissance thermique installée est de 75 Gcal/heure.
La construction a commencé en 1956. La première unité de puissance a été mise en service en 1965, la dernière - la huitième - en 1972.

Kashirskaïa GRES (InterRAO)

Situé à Kashira (région de Moscou).
Alimenté au charbon et au gaz naturel.
Capacité électrique installée – 1910 MW.
Puissance thermique installée - 458 Gcal/h.
Mise en service en 1922 selon le plan GOELRO. Dans les années 1960, la gare subit une modernisation à grande échelle.
Les centrales à charbon pulvérisé n°1 et n°2 devraient être démantelées en 2019. D’ici 2020, le même sort attend quatre autres groupes motopropulseurs fonctionnant au gazole. Seule l'unité n°3 la plus moderne d'une capacité de 300 MW restera en activité.

Primorskaya GRES (RAO ES Vostoka)

Situé à Luchegorsk (territoire de Primorsky).
La centrale thermique la plus puissante d'Extrême-Orient. Alimenté par le charbon de la mine de charbon de Luchegorsk. Fournit la majeure partie de la consommation énergétique de Primorye.
La capacité électrique installée est de 1 467 MW.
La puissance thermique installée est de 237 Gcal/heure.
La première centrale de la centrale a été mise en service en 1974, la dernière en 1990. Le GRES est situé pratiquement « à bord » d’une mine de charbon : nulle part ailleurs en Russie une centrale électrique n’a été construite à une telle proximité d’une source de combustible.

Troïtskaïa GRES (OGK-2)

Situé à Troitsk (région de Tcheliabinsk). Avantageusement situé dans le triangle industriel Ekaterinbourg - Chelyabinsk - Magnitogorsk.
La capacité électrique installée est de 1 400 MW.
Puissance thermique installée - 515 Gcal/heure.
Le lancement de la première étape de la station a eu lieu en 1960. L'équipement de la deuxième étape (1 200 MW) a été mis hors service en 1992-2016.
En 2016, une unité unique au charbon pulvérisé n°10 d'une capacité de 660 MW a été mise en service.

Gusinoozerskaya GRES (InterRAO)

Située à Gusinoozersk (République de Bouriatie), elle fournit de l'électricité aux consommateurs de Bouriatie et des régions voisines. Le principal combustible de la station est le lignite provenant de la mine à ciel ouvert Okino-Klyuchevsky et du gisement Gusinoozersk.
La capacité électrique installée est de 1 160 MW.
Puissance thermique installée - 224,5 Gcal/h.
Quatre groupes motopropulseurs du premier étage ont été mis en service de 1976 à 1979. La mise en service du deuxième étage a débuté en 1988 avec le lancement du groupe motopropulseur n°5.

La cogénération est une centrale thermique qui non seulement produit de l'électricité, mais fournit également de la chaleur à nos maisons en hiver. En prenant l’exemple de la centrale thermique de Krasnoïarsk, voyons comment fonctionne presque toutes les centrales thermiques.

Il y a 3 centrales thermiques à Krasnoyarsk, dont la puissance électrique totale n'est que de 1146 MW (à titre de comparaison, notre CHPP 5 de Novossibirsk a à elle seule une capacité de 1200 MW), mais ce qui était remarquable pour moi, c'était Krasnoyarsk CHPP-3 car la centrale est nouveau - pas même un an ne s'est écoulé depuis que la première et jusqu'à présent la seule unité de puissance a été certifiée par l'exploitant du système et mise en exploitation commerciale. J'ai ainsi pu photographier la belle et encore poussiéreuse station et en apprendre beaucoup sur la centrale thermique.

Dans cet article, en plus des informations techniques sur KrasTPP-3, je souhaite révéler le principe même de fonctionnement de presque toutes les centrales de cogénération.

1. Trois cheminées, la hauteur de la plus haute est de 275 m, la deuxième plus haute est de 180 m

L'abréviation CHP elle-même implique que la centrale produit non seulement de l'électricité, mais aussi de la chaleur (eau chaude, chauffage), et la production de chaleur pourrait même être une priorité plus élevée dans notre pays, connu pour ses hivers rigoureux.

2. La capacité électrique installée du CHPP-3 de Krasnoïarsk est de 208 MW et la capacité thermique installée est de 631,5 Gcal/h.

De manière simplifiée, le principe de fonctionnement d’une centrale thermique peut être décrit comme suit :

Tout commence par le carburant. Le charbon, le gaz, la tourbe et le schiste bitumineux peuvent être utilisés comme combustible dans différentes centrales électriques. Dans notre cas, il s'agit de lignite B2 provenant de la mine à ciel ouvert de Borodino, située à 162 km de la gare. Le charbon est transporté par chemin de fer. Une partie est stockée, l'autre partie est acheminée par des convoyeurs jusqu'à l'unité de puissance, où le charbon lui-même est d'abord broyé en poussière, puis introduit dans la chambre de combustion - la chaudière à vapeur.

Une chaudière à vapeur est une unité permettant de produire de la vapeur à une pression supérieure à la pression atmosphérique à partir de l'eau d'alimentation qui lui est fournie en permanence. Cela se produit en raison de la chaleur dégagée lors de la combustion du carburant. La chaudière elle-même est assez impressionnante. À KrasCHETS-3, la hauteur de la chaudière est de 78 mètres (bâtiment de 26 étages) et elle pèse plus de 7 000 tonnes.

6. Chaudière à vapeur de marque Ep-670, fabriquée à Taganrog. Capacité de la chaudière 670 tonnes de vapeur par heure

J'ai emprunté un schéma simplifié d'une chaudière à vapeur de centrale électrique sur le site energoworld.ru afin que vous puissiez comprendre sa structure

1 - chambre de combustion (four); 2 - conduit de gaz horizontal ; 3 - arbre convectif ; 4 - écrans de combustion ; 5 - écrans de plafond ; 6 — tuyaux de drainage ; 7 - tambour; 8 – surchauffeur à rayonnement-convection ; 9 - surchauffeur à convection ; 10 - économiseur d'eau ; 11 — aérotherme ; 12 — ventilateur soufflant ; 13 — collecteurs à tamis inférieurs ; 14 - commode en scories; 15 — couronne froide; 16 - brûleurs. Le schéma ne montre pas le récupérateur de cendres et l'extracteur de fumée.

7. Vue d'en-haut

10. Le tambour de la chaudière est clairement visible. Le tambour est un récipient cylindrique horizontal contenant des volumes d’eau et de vapeur séparés par une surface appelée miroir d’évaporation.

En raison de son débit de vapeur élevé, la chaudière a développé des surfaces chauffantes, à la fois évaporatives et surchauffantes. Son foyer est prismatique, quadrangulaire à circulation naturelle.

Quelques mots sur le principe de fonctionnement de la chaudière :

L'eau d'alimentation pénètre dans le tambour en passant par l'économiseur et descend par les tuyaux de drainage dans les collecteurs inférieurs des grilles de tuyaux. À travers ces tuyaux, l'eau monte et, par conséquent, se réchauffe, car une torche brûle à l'intérieur de la chambre de combustion. L'eau se transforme en un mélange vapeur-eau, une partie va dans les cyclones distants et l'autre partie retourne dans le tambour. Dans les deux cas, ce mélange est divisé en eau et vapeur. La vapeur entre dans les surchauffeurs et l'eau répète son chemin.

11. Les gaz de combustion refroidis (environ 130 degrés) sortent du four dans des précipitateurs électriques. Dans les précipitateurs électriques, les gaz sont purifiés des cendres, les cendres sont évacuées vers une décharge de cendres et les gaz de combustion purifiés s'échappent dans l'atmosphère. Le degré efficace d'épuration des gaz de combustion est de 99,7 %.
La photo montre les mêmes précipitateurs électrostatiques.

En passant par des surchauffeurs, la vapeur est chauffée à une température de 545 degrés et pénètre dans la turbine, où, sous sa pression, le rotor du générateur de turbine tourne et, par conséquent, de l'électricité est générée. Il convient de noter que dans les centrales électriques à condensation (GRES), le système de circulation de l'eau est complètement fermé. Toute la vapeur traversant la turbine est refroidie et condensée. De retour à l'état liquide, l'eau est réutilisée. Mais dans les turbines d’une centrale thermique, toute la vapeur ne pénètre pas dans le condenseur. L'extraction de vapeur est réalisée - production (utilisation de vapeur chaude dans toute production) et chauffage (réseau d'alimentation en eau chaude). Cela rend la cogénération plus rentable économiquement, mais cela présente des inconvénients. L’inconvénient des centrales de production combinée de chaleur et d’électricité est qu’elles doivent être construites à proximité de l’utilisateur final. La pose de conduites de chauffage coûte très cher.

12. Krasnoyarsk CHPP-3 utilise un système d'approvisionnement en eau technique à flux direct, ce qui permet d'abandonner l'utilisation de tours de refroidissement. C'est-à-dire que l'eau destinée au refroidissement du condenseur et utilisée dans la chaudière provient directement de l'Ienisseï, mais avant cela, elle est purifiée et dessalée. Après utilisation, l'eau est renvoyée par le canal jusqu'à l'Ienisseï, en passant par un système de rejet dissipatif (mélange d'eau chauffée avec de l'eau froide afin de réduire la pollution thermique de la rivière).

14. Turbogénérateur

J'espère avoir pu décrire clairement le principe de fonctionnement d'une centrale thermique. Parlons maintenant un peu de KrasTPP-3 lui-même.

La construction de la centrale a commencé en 1981, mais, comme c'est le cas en Russie, en raison de l'effondrement de l'URSS et des crises, il n'a pas été possible de construire une centrale thermique à temps. De 1992 à 2012, la centrale a fonctionné comme chaufferie - elle chauffait de l'eau, mais elle n'a appris à produire de l'électricité que le 1er mars de l'année dernière.

Krasnoïarsk CHPP-3 appartient au Yenisei TGC-13. La centrale thermique emploie environ 560 personnes. Actuellement, Krasnoyarsk CHPP-3 fournit de la chaleur aux entreprises industrielles et au secteur résidentiel et communal du district Sovetsky de Krasnoyarsk - en particulier les microdistricts de Severny, Vzlyotka, Pokrovsky et Innokentyevsky.

17.

19. CPU

20. Il y a aussi 4 chaudières à eau chaude à KrasTPP-3

21. Judas dans la chambre de combustion

23. Et cette photo a été prise depuis le toit du groupe motopropulseur. Le gros tuyau a une hauteur de 180m, le plus petit est le tuyau de la chaufferie de départ.

24. Transformateurs

25. Un appareillage fermé à isolation gazeuse (GRUE) de 220 kV est utilisé comme appareillage de commutation à KrasTPP-3.

26. À l'intérieur du bâtiment

28. Vue générale de l'appareillage

29. C'est tout. Merci pour votre attention

Jusqu’à hier, dans mon esprit, toutes les centrales électriques au charbon étaient à peu près identiques et constituaient des décors idéaux pour les films d’horreur. Avec des structures noircies par le temps, des chaudières, des turbines, des millions de canalisations différentes et leurs plexus complexes recouverts d'une généreuse couche de poussière de charbon noir. De rares ouvriers, plutôt des mineurs, réparent des unités complexes dans le faible éclairage des lampes à gaz vert, ici et là, des sifflements, des nuages ​​de vapeur et de fumée s'échappent, d'épaisses flaques de liquides sombres se sont répandues sur le sol, quelque chose se passe. dégoulinant de partout. C’est ainsi que je voyais les centrales à charbon et pensais que leur âge était déjà révolu. L’avenir appartient au gaz, pensais-je.

Il s'avère que ce n'est pas le cas du tout.

Hier, j'ai visité la nouvelle centrale au charbon de la centrale électrique du district d'État de Cherepetskaya, dans la région de Toula. Il s’avère que les centrales à charbon modernes ne sont pas du tout sales et que la fumée sortant de leurs cheminées n’est ni épaisse ni noire.

1. Quelques mots sur le principe de fonctionnement du GRES. L'eau, le combustible et l'air atmosphérique sont fournis à la chaudière à l'aide de pompes sous haute pression. Le processus de combustion se produit dans la chaudière - l'énergie chimique du combustible est convertie en énergie thermique. L'eau s'écoule à travers un système de canalisations situé à l'intérieur de la chaudière.

2. La combustion du combustible est une puissante source de chaleur qui est transférée à l'eau, qui est chauffée jusqu'au point d'ébullition et s'évapore. La vapeur résultante dans la même chaudière est surchauffée au-dessus du point d'ébullition, jusqu'à environ 540 °C, et sous haute pression de 13 à 24 MPa, elle est acheminée vers la turbine à vapeur via une ou plusieurs canalisations.

3. La turbine à vapeur, le générateur électrique et l'excitatrice constituent l'ensemble de la turbine. Dans une turbine à vapeur, la vapeur se dilate jusqu'à une pression très basse (environ 20 fois inférieure à la pression atmosphérique) et l'énergie potentielle de la vapeur comprimée et chauffée est convertie en énergie cinétique de rotation du rotor de la turbine. La turbine entraîne un générateur électrique qui convertit l'énergie cinétique de rotation du rotor du générateur en courant électrique.

4. L'eau provient directement du réservoir Cherepetskoye.

5. L'eau subit une purification chimique et un dessalage en profondeur afin que des dépôts n'apparaissent pas sur les surfaces internes des équipements des chaudières à vapeur et des turbines.

6. Le charbon et le fioul sont livrés à la gare par chemin de fer.

7. Dans un entrepôt de charbon ouvert, des grues auxiliaires déchargent des wagons. Ensuite, le gros entre en jeu et l'alimente sur le convoyeur.

8. De cette façon, le charbon entre dans les sections de l'installation de concassage pour un broyage préliminaire du charbon et une pulvérisation ultérieure. Le charbon est fourni à la chaudière elle-même sous la forme d'un mélange de poussière de charbon et d'air.

10. La chaufferie est située dans la chaufferie du bâtiment principal. La chaudière elle-même est quelque chose d'ingénieux. Un immense mécanisme complexe aussi haut qu’un immeuble de 10 étages.

14. Vous pouvez vous promener indéfiniment dans les labyrinthes de la chaufferie. Le temps imparti pour le tournage était déjà écoulé deux fois, mais impossible de s'arracher à cette beauté industrielle !

16. Galeries, cages d'ascenseur, passages, escaliers et ponts. En un mot - espace)

17. Les rayons du soleil illuminaient un petit homme dans le contexte de tout ce qui se passait, et je ne pouvais m'empêcher de penser que toutes ces structures géantes complexes avaient été inventées et construites par un homme. Ce petit homme a inventé des fours à dix étages pour produire de l'électricité à partir de minéraux à l'échelle industrielle.

18. Beauté !

19. Derrière le mur de la chaufferie se trouve une salle des machines avec des turbogénérateurs. Encore une salle gigantesque, plus spacieuse.

20. Hier, la centrale électrique n° 9 a été solennellement mise en service, ce qui constitue la dernière étape du projet d'agrandissement du GRES Cherepetskaya. Le projet prévoyait la construction de deux centrales électriques modernes à charbon pulvérisé d'une capacité de 225 MW chacune.

21. La capacité électrique garantie de la nouvelle centrale est de 225 MW ;
Efficacité électrique - 37,2% ;
La consommation spécifique de combustible équivalent pour la production d'électricité est de 330 g/kWh.

23. L'équipement principal comprend deux turbines à condensation de vapeur fabriquées par OJSC Power Machines et deux chaudières fabriquées par OJSC EMAlliance. Le combustible principal de la nouvelle unité de production d'énergie est la houille de Kuznetsk de qualité DG.

24. Salle de contrôle.

25. Les groupes motopropulseurs sont équipés du premier système intégré de poussière sèche et de désulfuration des fumées avec filtres électrostatiques sur le marché russe.

26. Transformateurs d'appareillage extérieurs.

28. La mise en service d'une nouvelle centrale permettra de mettre hors service les équipements obsolètes au charbon de la première étape sans réduire le volume de production d'électricité et la capacité totale installée de la centrale.

29. Parallèlement à la nouvelle centrale électrique, deux tours de refroidissement de 87 mètres ont été construites - faisant partie du système technique d'approvisionnement en eau, qui fournit de grandes quantités d'eau froide pour refroidir les condenseurs de la turbine.

30. Sept travées de 12 mètres. Vu d’en bas, cette hauteur ne semble pas si grave.

31. Sur la plate-forme supérieure de la cheminée, il faisait à la fois chaud et frais. La caméra s'embuait constamment.

32. Vue du groupe motopropulseur depuis la tour de refroidissement. Les nouvelles capacités électriques de la centrale sont conçues de manière à réduire considérablement les émissions de polluants, à réduire les émissions de poussières lors du travail dans un entrepôt de charbon, à réduire la quantité d'eau consommée et à éliminer la possibilité de pollution de l'environnement par les eaux usées.

34. À l'intérieur de la tour de refroidissement, tout s'est avéré assez simple et ennuyeux)

36. La photo montre clairement le nouveau groupe motopropulseur et deux anciens. Comment fume la cheminée de l'ancienne unité de puissance et de la nouvelle. Progressivement, les anciennes centrales seront mises hors service et démantelées. Ainsi va.

Dans les centrales thermiques, les gens reçoivent presque toute l’énergie dont ils ont besoin sur la planète. Les gens ont appris à recevoir le courant électrique d'une manière différente, mais n'acceptent toujours pas les options alternatives. Même s’il n’est pas rentable pour eux d’utiliser du carburant, ils ne le refusent pas.

Quel est le secret des centrales thermiques ?

Centrales thermiques Ce n’est pas un hasard s’ils restent indispensables. Leur turbine produit de l'énergie de la manière la plus simple, grâce à la combustion. De ce fait, il est possible de minimiser les coûts de construction, qui sont considérés comme tout à fait justifiés. Il existe de tels objets dans tous les pays du monde, il ne faut donc pas être surpris de leur propagation.

Principe de fonctionnement des centrales thermiques construit sur la combustion d’énormes volumes de carburant. En conséquence, l'électricité apparaît, qui est d'abord accumulée puis distribuée dans certaines régions. Les modèles de centrales thermiques restent presque constants.

Quel carburant est utilisé à la station ?

Chaque station utilise un carburant distinct. Il est spécialement fourni pour que le flux de travail ne soit pas perturbé. Ce point reste l'un des plus problématiques, car les coûts de transport apparaissent. Quels types d’équipements utilise-t-il ?

• Charbon;
• schistes bitumineux ;
• Tourbe;
• Essence;
• Gaz naturel.

Les circuits thermiques des centrales thermiques sont construits avec un certain type de combustible. De plus, des modifications mineures y sont apportées pour garantir une efficacité maximale. Si cela n’est pas fait, la consommation principale sera excessive et le courant électrique qui en résultera ne sera donc pas justifié.

Types de centrales thermiques

Les types de centrales thermiques constituent une question importante. La réponse vous dira comment l'énergie nécessaire apparaît. Aujourd'hui, de sérieux changements sont progressivement apportés, où les types alternatifs seront la principale source, mais jusqu'à présent, leur utilisation reste inappropriée.

1. Condensation (IES);
2. Centrales de production combinée de chaleur et d'électricité (CHP) ;
3. Centrales électriques de district d'État (GRES).

La centrale thermique nécessitera une description détaillée. Les types sont différents, donc seule une considération expliquera pourquoi la construction d'une telle échelle est réalisée.

Condensation (IES)

Les types de centrales thermiques commencent par celles à condensation. Ces centrales thermiques sont utilisées exclusivement pour produire de l’électricité. Le plus souvent, elle s’accumule sans se propager immédiatement. La méthode de condensation offre une efficacité maximale, des principes similaires sont donc considérés comme optimaux. Aujourd’hui, dans tous les pays, il existe des installations distinctes à grande échelle qui approvisionnent de vastes régions.

Les centrales nucléaires apparaissent progressivement, remplaçant le combustible traditionnel. Seul le remplacement reste un processus coûteux et long, car le travail avec des combustibles fossiles diffère des autres méthodes. De plus, il est impossible de fermer une seule centrale, car dans de telles situations, des régions entières se retrouvent privées d’une précieuse électricité.

Centrales de production combinée de chaleur et d'électricité (CHP)

Les installations de cogénération sont utilisées à plusieurs fins à la fois. Ils sont principalement utilisés pour produire de l’électricité précieuse, mais la combustion de combustibles reste également utile pour produire de la chaleur. C’est pour cette raison que les centrales de cogénération continuent d’être utilisées dans la pratique.

Une caractéristique importante est que ces centrales thermiques sont supérieures aux autres types de puissance relativement faible. Ils approvisionnent des zones spécifiques, il n’y a donc pas besoin de fournitures en gros. La pratique montre à quel point une telle solution est bénéfique en raison de la pose de lignes électriques supplémentaires. Le principe de fonctionnement d’une centrale thermique moderne n’est inutile qu’en raison de l’environnement.

Centrales électriques de district d'État

Informations générales sur les centrales thermiques modernes GRES n’est pas noté. Peu à peu, ils restent au second plan et perdent de leur pertinence. Bien que les centrales électriques de district appartenant à l’État restent utiles en termes de production d’énergie.

Différents types de centrales thermiques soutiennent de vastes régions, mais leur puissance reste insuffisante. À l'époque soviétique, des projets à grande échelle ont été réalisés, qui sont aujourd'hui en cours de clôture. La raison en était une utilisation inappropriée du carburant. Bien que leur remplacement reste problématique, puisque les avantages et les inconvénients des centrales thermiques modernes se notent avant tout dans les grands volumes d'énergie.

Quelles centrales électriques sont thermiques ? Leur principe est basé sur la combustion du carburant. Ils restent indispensables, même si des calculs sont activement en cours pour un remplacement équivalent. Les centrales thermiques continuent de prouver dans la pratique leurs avantages et leurs inconvénients. C’est pourquoi leur travail reste nécessaire.

Une centrale thermique consomme du carburant, de l’eau froide et de l’air. Ce qu'il produit, c'est de la cendre, de l'eau chaude, de la fumée et de l'électricité.

Les centrales thermiques fonctionnent avec différents types de combustibles.

Dans la zone centrale de l'Union soviétique, de nombreuses centrales électriques fonctionnent avec du combustible local, la tourbe. Il est brûlé dans les fours des chaudières à vapeur sous forme de morceaux sur des grilles mobiles ou sous forme de copeaux de tourbe - tourbe broyée - dans les fours des mines ou des fours du système d'ingénierie. Cherchneva.

La tourbe broyée est obtenue en éliminant les petits copeaux et miettes de la masse de tourbe à l'aide de tambours dentés - couteaux. Ensuite, cette miette est séchée.

La combustion de la tourbe moulue sous sa forme pure est restée longtemps un problème non résolu, jusqu'à ce qu'en URSS l'ingénieur Shershnev conçoive une chambre de combustion dans laquelle la tourbe moulue est brûlée en suspension. La tourbe moulue est soufflée dans la chambre de combustion par voie aérienne. Les grosses particules non brûlées tombent, mais sont à nouveau captées par un fort courant d'air et restent ainsi en suspension dans la chambre de combustion jusqu'à la combustion complète.

En 1931, la première centrale électrique au monde a été lancée en URSS, brûlant de la tourbe broyée dans de tels fours. Il s'agit de la centrale électrique régionale de Briansk.

Plus tard, les fours des mines ont été conçus pour brûler de la tourbe broyée. Dans les broyeurs à axe, la tourbe broyée est séchée, broyée, mélangée à l'air et, sous forme de très petites particules séchées, entre dans le four où elle brûle.

Dans les régions pétrolières de l'URSS, il existe également des centrales électriques fonctionnant au combustible liquide - le fioul (déchets issus de la distillation du pétrole). Les centrales électriques situées à proximité des usines métallurgiques consomment du gaz de haut fourneau et du gaz de cokerie comme combustible. Avec la découverte de gisements de gaz naturel, certaines centrales électriques ont commencé à utiliser ce gaz dans les fourneaux de leurs chaudières.

Mais aucun de ces combustibles n’est aussi courant que le charbon. La plupart des centrales thermiques d’URSS consomment divers types de charbon comme combustible.

Les centrales électriques modernes sont sans prétention quant à la qualité du charbon. Ils peuvent utiliser des charbons riches en cendres et de haute qualité, qui ne conviennent pas à la combustion dans les fours des bateaux à vapeur et des locomotives, dans les hauts fourneaux et les fours à sole.

Auparavant, dans les centrales électriques, le charbon était brûlé dans les fours des chaudières à vapeur sur grilles - de la même manière que dans les fours à tourbe et à bois. La pratique a montré qu'il est beaucoup plus rentable de brûler du charbon sous forme de poudre fine - poussière de charbon. Pour l'obtenir, le charbon est broyé dans des moulins. Il est séché dans les mêmes moulins. La plupart des centrales thermiques modernes fonctionnent avec de la poussière de charbon.

Une centrale thermique nécessite une très grande quantité d’eau. Les chaudières à vapeur doivent être alimentées. Mais la majeure partie de l’eau est utilisée pour refroidir la vapeur d’échappement et la condenser.

Les grandes centrales thermiques modernes sont pour la plupart construites au bord d’une rivière, d’un lac ou d’un étang spécialement aménagé. Mais il n’y a pas toujours une quantité d’eau suffisante à l’endroit où est construite la centrale. Dans ce cas, ils se contentent d’un petit réservoir, où l’eau est refroidie artificiellement à l’aide de bassins d’aspersion ou de tours de refroidissement.

Figue. 4-4. Répartition des pertes et de l'énergie utile dans une centrale électrique à turbine à vapeur.

Les nombres de 7 à 6 montrent les pertes : 1 - pertes dans la chaudière (gaspillées dans l'air ambiant et pour le chauffage de la chaufferie) ; 2-pertes avec les gaz de combustion ;^- pertes dans les conduites de vapeur ; 4 - pertes dans la turbine et pour le chauffage de la salle des machines ; 5 - pertes dans le générateur ; 6 - pertes avec l'eau de refroidissement.

Dans une centrale à condensation, les pertes en eau interne et en eau de refroidissement sont de 77 %. Dans une centrale de cogénération, une partie de la chaleur contenue dans la vapeur sélectionnée et rejetée des turbines est utilisée dans les entreprises industrielles 7 et pour les besoins domestiques 8. Les pertes totales sont de 65 %.

L'eau chaude est mise sous pression dans les bassins de pulvérisation. Un système de canalisations distribue cette eau entre plusieurs buses. L'eau en sort dans de petites fontaines, est pulvérisée en petites éclaboussures, refroidie par l'air ambiant et, déjà refroidie, tombe dans la piscine.

Les tours de refroidissement sont de hautes tours creuses à l’intérieur. Dans leur partie inférieure se trouvent des grilles sur toute la circonférence. De l'eau tiède se déverse sur les grilles en une pluie fine. L'air traverse cette pluie artificielle, est réchauffé par la chaleur de l'eau et pénètre avec la vapeur d'eau dans la partie centrale de la tour de refroidissement. Ce tuyau géant crée un courant d'air. L'air chaud monte et est rejeté. Il y a toujours d’énormes nuages ​​de vapeur au-dessus des tours de refroidissement.

Les centrales de cogénération - en abrégé CHP - sont des centrales électriques qui, en plus de l'électricité, fournissent également de la chaleur aux consommateurs sous forme de vapeur pour les besoins technologiques des usines et des usines et sous forme d'eau chaude utilisée pour chauffer les maisons et les ménages. besoins de la population.

Les centrales de production combinée de chaleur et d'électricité sont beaucoup plus économiques que les centrales électriques simples ou, comme on les appelle, à condensation. Dans ce dernier cas, plus de la moitié de la chaleur produite par la combustion du combustible est évacuée avec l'eau de refroidissement. Dans les centrales thermiques, ces pertes sont bien moindres, puisqu'une partie de la vapeur rejetée dans les turbines va directement aux consommateurs et chauffe l'eau pour le chauffage et l'approvisionnement en eau chaude des environs.

Ainsi, la plus courante en URSS est une centrale thermique fonctionnant au charbon brûlé dans les fours des chaudières à vapeur à l'état pulvérisé. C'est la centrale électrique que nous visiterons.

Carburant fourni

Pour produire 1 kWh d'électricité dans une centrale électrique moderne, seules quelques centaines de grammes de charbon sont consommés, mais même une centrale électrique « moyenne » consomme plusieurs milliers de tonnes de charbon par jour.

Maintenant, les portes de la centrale électrique se sont ouvertes et, faisant claquer leurs tampons, un autre train de lourdes figues entre lentement. 4-5. processus technologique d'une centrale thermique (alimentation en combustible et chaufferie). Alimenté dans des wagons autodéchargeurs dans les soutes du hangar de déchargement, 1 morceau de charbon à travers le système de convoyage 2 pénètre dans les soutes 3 de la tour de concassage et à travers le séparateur magnétique 4 et la grille 5 dans le broyeur 6, où il est broyé. en morceaux mesurant 10-13 ΛίΛί. Après le broyeur, le charbon fin est acheminé via le convoyeur 2 vers les convoyeurs de la galerie de trémie 7 et à travers eux vers les trémies de charbon brut des chaudières 8.

Depuis les soutes à charbon brut, via un alimentateur à bande 9 combiné à une balance à bande, le charbon entre dans un broyeur à boulets 10, où il est broyé et séché par les gaz de combustion fournis au broyeur via un gazoduc 11. Le mélange de poussière de charbon et Les gaz sont aspirés hors du broyeur par un ventilateur du broyeur (échappement) 12, passent à travers le séparateur du broyeur 13, où les grosses particules de poussière sont séparées et renvoyées par la conduite de poussière 14 vers le broyeur. Les fines poussières contenant des gaz pénètrent dans le cyclone gauche 15, où la poussière est séparée des gaz et versée dans la trémie à poussière 16. Du cyclone à poussière 15, les gaz sont aspirés à travers un gazoduc 17 et à travers un brûleur 19.

Ils sont insufflés dans le four chaudière 20.

Dans le même flux de gaz, à travers les distributeurs de poussière 18, la quantité de poussière nécessaire pour une charge de chaudière donnée est ajoutée. Le ventilateur soufflant 21 prélève l'air chauffé de la partie supérieure de la chaufferie, l'entraîne à travers le réchauffeur d'air 22, où l'air est porté à une température de 300 - ^50 °, et le fournit dans la quantité nécessaire à la combustion complète des poussières à travers des boîtes à air 23 aux brûleurs 19. Les chalumeaux, sortant des brûleurs, ont une température d'environ 1 500°. Les fumées chaudes formées lors de la combustion des poussières cèdent une partie de leur chaleur par rayonnement vers les conduits grillagés 24, sont aspirées. le foyer par l'extracteur de fumée 29, et sont émis par le porc 30 dans la cheminée 31.

En sortant du four, les gaz lavent les tuyaux d'ébullition 25, le surchauffeur 26, le chauffe-eau - économiseur d'eau 27 et le réchauffeur d'air 22. La température du gaz descend en dessous de 200°. Dans les précipitateurs électriques 28, les gaz d'échappement sont nettoyés des cendres, qui sont versées avec les scories du four dans les canaux hydrauliques de décendrage 12, d'où elles sont évacuées par un puissant courant d'eau.

L'eau pénètre dans la chaudière depuis la salle des machines par la canalisation d'eau d'alimentation 33, traverse l'économiseur d'eau 27, où elle est chauffée jusqu'à approximativement au point d'ébullition pour une pression donnée, est introduite dans le tambour de la chaudière 34 et de là remplit tout le système de canalisations. La vapeur résultante est évacuée de la partie supérieure du balaban de la chaudière à travers les tuyaux d'évacuation de la vapeur 35 dans le surchauffeur 26. La vapeur surchauffée à travers la vanne de vapeur principale 37 le long de la conduite de vapeur surchauffée 36 va à la salle des turbines vers les turbines.

gondoles autodéchargeantes à quatre essieux. Tout le monde est capable ! contenir jusqu'à 60 tonnes de charbon.

Le train est acheminé vers des balances à wagons, où chaque nacelle est pesée. Le pesage du carburant est nécessaire pour conserver des enregistrements précis des indicateurs techniques et économiques du fonctionnement de la centrale électrique et des règlements monétaires avec les chemins de fer et les mines fournisseurs.

Après pesée, une partie des wagons est acheminée vers l'entrepôt de charbon, où ils sont déchargés pour créer des réserves de charbon. Un entrepôt est nécessaire en cas d'éventuelles perturbations du transport.

Les entrepôts de charbon de la centrale électrique sont équipés de puissants mécanismes de chargement et de déchargement - grues à portique, grues à câble, grues à benne automotrices à vapeur ou électriques. Les temps d'arrêt des wagons pendant le chargement et le déchargement sont réduits au minimum.

Selon les conditions d'approvisionnement en combustible, la quantité de charbon stockée dans l'entrepôt est suffisante pour assurer un fonctionnement à pleine charge de la centrale pendant plusieurs jours, voire plusieurs semaines.

Le reste des wagons, restés sur la balance à wagons, est récupéré par la locomotive de la gare I 1 et livré à un long bâtiment - le hangar de déchargement. Les grandes doubles portes du hangar de déchargement s'ouvrent, les voyants s'allument, la cloche sonne et tout le train, ainsi que la locomotive, entre pour le déchargement.

Les ouvriers tournent les leviers de verrouillage, ouvrent les protections latérales inférieures des gondoles et un courant noir de charbon se déverse dans de grandes fosses couvertes de grilles en fer à larges mailles situées des deux côtés de la voie ferrée. Ce sont des bunkers de déchargement. Les puissantes lampes électriques sous le plafond semblent tamisées à cause des nuages ​​​​de poussière qui s'élèvent. Le charbon a été servi sec, c'est pourquoi il y a tant de figues. 4-6. processus technologique (suite de la Fig. 4-5). centrale thermique (salle des machines et partie électrique).

La vapeur surchauffée provenant des chaudières via la conduite de vapeur 1 entre dans la turbine à vapeur 2, où l'énergie thermique de la vapeur est convertie en énergie mécanique. Le rotor de la turbine fait tourner le rotor du générateur L qui lui est relié. La vapeur rejetée dans la turbine entre en 4, où elle se liquéfie - se condense, cédant sa chaleur à l'eau en circulation. La vapeur transformée en eau - condensat - est pompée par la pompe à condensats b et envoyée vers les réservoirs de stockage 7 et le dégazeur b, dans lesquels l'oxygène est éliminé de l'eau chauffée. En plus des condensats, de l'eau est ajoutée au dégazeur '4 par la canalisation 12 à partir du traitement chimique de l'eau pour compenser les pertes de condensats, et l'évacuation des réservoirs collecteurs 10 est ici assurée par la pompe de transfert 9. En fonction de la consommation d'eau de la chaufferie , le condensat est soit accumulé dans le réservoir de stockage, soit consommé depuis celui-ci vers le dégazeur. La libération de l'eau de l'oxygène qui y est dissous se produit lors du passage de la tête du dégazeur 11.

La pompe d'alimentation /5 prélève l'eau du dégazeur et, sous pression, la conduit à travers le réchauffeur 14, où l'eau est chauffée par la vapeur d'échappement de la turbine et passe par la canalisation sous pression d'eau d'alimentation 15 jusqu'à la chaufferie jusqu'aux chaudières. . La vapeur d'échappement de la turbine, en plus du réchauffeur, est également fournie à la tête du dégazeur.

Une puissante pompe de circulation 16 pompe de l'eau froide (eau de circulation) à travers les tuyaux en laiton 5 du condenseur. La vapeur d'échappement de la turbine lave ces tubes, cède sa chaleur à l'eau en circulation et se condense. L'eau chaude circulant à travers la canalisation 17 entre dans la sortie 18 de la tour de refroidissement, s'écoule de là le long de la grille 19 sous forme de pluie fine et, rencontrant le flux d'air entrant dans la tour 20 de la tour de refroidissement, est refroidie et de la Le bassin de réception 2/, déjà refroidi, retourne vers la pompe de circulation aspirante 16.

Depuis le stator du générateur, l'énergie électrique générée par le câble 22 via les sectionneurs du générateur 23 et l'interrupteur à huile 24 est déchargée vers les jeux de barres de l'appareillage de commutation 27. À partir des jeux de barres, une partie de l'électricité via des transformateurs auxiliaires abaisseurs est utilisée pour alimenter moteurs électriques auxiliaires et pour éclairer la station. La majeure partie de l'électricité passant par les transformateurs élévateurs 26 et les interrupteurs à huile 27 circule le long de la ligne haute tension 28 jusqu'à la ligne haute tension générale.

réseau du système électrique.

poussière. Mais cela se passe aussi différemment. En automne et en hiver, en cas de fortes pluies et de fortes chutes de neige, la teneur en humidité du charbon augmente énormément. Le charbon gèle et doit être expulsé des gondoles avec des pieds-de-biche.

Depuis les bunkers de déchargement, le charbon pénètre dans la tour de concassage via un système de convoyeurs à bande, d'abord souterrains puis montant le long de galeries inclinées. Ici, des concasseurs à marteaux le broient en morceaux mesurant 10 à 13 mm. De là, le charbon est acheminé vers les soutes à charbon brut des chaudières à vapeur. Ceci met fin au fonctionnement de l'atelier d'approvisionnement en carburant.

Usine à vapeur

Lorsque l'on se trouve en bas dans la chaufferie, dans le passage entre les chaudières, on a l'impression d'être dans une rue étroite entre des immeubles de grande hauteur. Seules les maisons ont un aspect inhabituel, revêtues de tôles d'acier peintes en noir et entourées de passerelles et d'escaliers en treillis léger en acier. Les chaudières modernes atteignent la hauteur d'un immeuble de cinq étages.

De tous côtés, la chaudière présente un boîtier noir lisse. Ce n'est qu'au sommet qu'un dôme argenté est visible, comme si un dirigeable avait été construit à l'intérieur du chaudron. C'est le tambour de la chaudière. Le dôme du tambour en acier est recouvert d'une couche d'isolation thermique et peint en bronze d'aluminium. Le dôme est doté d'une trappe pour que vous puissiez grimper à l'intérieur du tambour lors de l'installation et de la réparation.

À plusieurs endroits sur le boîtier de la chaudière se trouvent de petites portes cache-cache. Ouvrons-en un. Votre visage devient immédiatement chaud et la lumière insupportablement brillante frappe vos yeux. Les judas pénètrent dans le four de la chaudière, où se produit la combustion du combustible. En face de l'un des brûleurs ouverts se trouve un tube noir avec une lentille en verre à son extrémité, comme une demi-jumelle. Il s'agit d'un pyromètre optique qui mesure la température dans le foyer. Un capteur sensible est placé à l’intérieur du tube du pyromètre. Les fils qui en partent vont à un galvanomètre monté sur le panneau thermique de commande de la chaudière. L'échelle du galvanomètre est graduée en degrés.

La température à l'intérieur de la chaudière est supérieure à mille cinq cents degrés et le revêtement de ses parois n'est que chaud. La flamme dans le foyer est entourée de tous côtés par une série de tuyaux remplis d'eau et reliés au tambour de la chaudière. Ces tuyaux - l'écran d'eau, comme on les appelle - reçoivent l'énergie rayonnante des gaz chauds du foyer. Derrière les tuyaux grillagés se trouve une maçonnerie de briques réfractaires. Derrière la couche de brique réfractaire se trouve une couche de brique isolante en diatomite à très faible conductivité thermique. Et derrière cette brique, directement sous les panneaux de revêtement en acier, se trouve une autre couche de laine de verre ou d'amiante. Les canalisations sortant de la chaudière sont recouvertes d'une épaisse couche d'isolation thermique. Toutes ces mesures réduisent considérablement les pertes de chaleur dans l’environnement.

À l'intérieur du foyer

Une chaudière voisine a été arrêtée pour réparation. Par une ouverture dans son mur, vous pouvez accéder à l'intérieur du foyer jusqu'à une plate-forme temporaire en planches réalisée pour la durée de la réparation. Comme tout est gris à l'intérieur !

Les quatre parois de la chambre de combustion sont recouvertes de tuyaux à écran d'eau. Les tuyaux sont recouverts d'une couche de cendres et de scories en vrac. À certains endroits sur les parois latérales du foyer, les tuyaux sont séparés et des trous noirs béants sont visibles - des brûleurs, à travers lesquels la poussière de charbon est soufflée dans le foyer :

En bas, les parois du foyer se rétrécissent en forme de pyramide renversée, se transformant en un puits étroit. Il s'agit d'un bunker à scories et d'une mine de scories. Les scories formées lors de la combustion des poussières de charbon tombent ici. Des mines de scories, les scories et les cendres sont lavées avec un fort jet d'eau dans des canaux hydrauliques de décendrage ou versées dans des chariots et transportées vers des décharges de cendres.

Lorsque vous vous tenez au bas du foyer, un mauvais éclairage masque dans un premier temps la hauteur de l'espace du foyer. Mais cette hauteur devient perceptible si l'on regarde autour d'un des tuyaux du écran d'eau de bas en haut.

Au niveau de la plate-forme, les tuyaux semblent épais comme un bras et les espaces entre eux sont clairement visibles. Au sommet, les ébauches se courbent, formant un arc plat. Et là-haut, ces tuyaux ressemblent à des pailles disposées en rangées égales. Il faut pencher la tête en arrière pour inspecter l'arche du foyer. Involontairement, la bouche s'ouvre et des cendres s'y déversent.

Lorsque la chaudière fonctionne, toutes ses conduites d'eau sont continuellement recouvertes d'une couche de suie, d'une couche de cendre et de suie. Cela altère le transfert de chaleur des gaz chauds vers l'eau dans les tuyaux. Lors d’une réparation de chaudière, toutes ses conduites d’eau sont soigneusement nettoyées.

Les concepteurs de chaudières à vapeur sélectionnent la vitesse des gaz chauds traversant les faisceaux de tubes de manière à ce qu'elle soit suffisamment élevée pour réduire le dépôt de particules sur ceux-ci. Sinon, des excroissances semblables à des stalactites et des stalagmites dans les grottes se seraient formées.

De plus, pendant le fonctionnement de la chaudière, il est nécessaire de souffler de temps en temps ses canalisations avec un fort jet d'air comprimé ou de vapeur.

Le volume de la chaudière est supérieur à mille mètres cubes. Il est effrayant de penser à ce qui se passe dans cet immense espace pendant le fonctionnement de la chaudière, alors qu'il est rempli de flammes déchaînées et de tourbillons de gaz chauds.