Les aubes de la turbine à vapeur sont clairement visibles.

Centrale thermique(CHP) utilise l'énergie libérée par la combustion de combustibles fossiles - charbon, pétrole et gaz naturel - pour convertir l'eau en vapeur. haute pression. Cette vapeur, ayant une pression d'environ 240 kilogrammes par centimètre carré et une température de 524°C (1000°F), entraîne la turbine. La turbine fait tourner un aimant géant à l’intérieur d’un générateur qui produit de l’électricité.

Les centrales thermiques modernes convertissent environ 40 pour cent de la chaleur dégagée lors de la combustion du combustible en électricité, le reste étant rejeté dans environnement. En Europe, de nombreuses centrales thermiques utilisent la chaleur résiduelle pour chauffer les habitations et les entreprises à proximité. La production combinée de chaleur et d'électricité augmente la production d'énergie de la centrale électrique jusqu'à 80 pour cent.

Centrale à turbine à vapeur avec générateur électrique

Une turbine à vapeur typique contient deux groupes de pales. La vapeur à haute pression provenant directement de la chaudière pénètre dans le chemin d'écoulement de la turbine et fait tourner les roues avec le premier groupe de pales. La vapeur est ensuite chauffée dans le surchauffeur et entre à nouveau dans le circuit d'écoulement de la turbine pour faire tourner les turbines dotées d'un deuxième groupe de pales, qui fonctionnent à une pression de vapeur inférieure.

Vue fragmentée

Un générateur typique de centrale thermique (CHP) est entraîné directement par une turbine à vapeur, qui tourne à 3 000 tours par minute. Dans les générateurs de ce type, l’aimant, également appelé rotor, tourne, mais les enroulements (stator) sont fixes. Le système de refroidissement empêche la surchauffe du générateur.

Production d'électricité à l'aide de vapeur

Dans une centrale thermique, le combustible brûle dans une chaudière, produisant une flamme à haute température. L'eau traverse les tubes à travers la flamme, est chauffée et se transforme en vapeur à haute pression. La vapeur fait tourner une turbine, produisant de l'énergie mécanique, qu'un générateur convertit en électricité. Après avoir quitté la turbine, la vapeur entre dans le condenseur, où elle lave les tubes à l'eau froide. eau courante, et par conséquent redevient liquide.

Chaudière fioul, charbon ou gaz

A l'intérieur de la chaudière

La chaudière est remplie de tubes aux courbes complexes à travers lesquels passe l’eau chauffée. La configuration complexe des tubes permet d'augmenter considérablement la quantité de chaleur transférée à l'eau et ainsi de produire beaucoup plus de vapeur.

STRUCTURE ORGANISATIONNELLE ET DE PRODUCTION DES CENTRALES THERMIQUES (TPP)

En fonction de la puissance de l'équipement et des schémas de connexions technologiques entre les étapes de production dans les centrales thermiques modernes, ils distinguent les structures organisationnelles et de production en atelier, sans magasin et en bloc.

Organisation du magasin et structure de production prévoit la division des équipements technologiques et du territoire des centrales thermiques en zones distinctes et leur attribution à des unités spécialisées - ateliers, laboratoires. Dans ce cas, le principal unité structurelle est un atelier. En fonction de leur participation à la production, les ateliers sont divisés en principaux et auxiliaires. Par ailleurs, les centrales thermiques peuvent également comprendre des exploitations non industrielles (fermes d'habitation et annexes, jardins d'enfants, maisons de vacances, sanatoriums, etc.).

Principaux ateliers sont directement impliqués dans la production d’énergie. Il s'agit notamment des ateliers de carburant et de transport, de chaudières, de turbines, d'électricité et de produits chimiques.

L'atelier de transport de carburant comprend des sections ferroviaires et d'approvisionnement en carburant avec un entrepôt de carburant. Cet atelier est organisé dans les centrales électriques qui brûlent combustible solide ou du fioul lorsqu'il est livré par chemin de fer.

La chaufferie comprend des zones d'alimentation en combustible liquide ou gazeux, de préparation des poussières et d'élimination des cendres.

L'atelier turbine comprend : le service de chauffage, la station centrale de pompage et la gestion de l'eau.

Avec deux ateliers structure de production, ainsi que dans les grandes centrales thermiques, les ateliers chaudières et turbines sont regroupés en un seul atelier chaudière-turbine (BTS).

L'atelier électrique est en charge de : tous les équipements électriques des centrales thermiques, un laboratoire électrique, une installation de production pétrolière et un atelier de réparation électrique.

L'atelier de chimie comprend un laboratoire de chimie et de traitement chimique des eaux.

Ateliers auxiliaires servir la production principale. Il s'agit notamment : d'un atelier de réparation centralisé, d'un atelier de réparation et de construction, d'un atelier d'automatisation thermique et de communications.

Les fermes non industrielles ne sont pas directement liées à la production d’énergie et répondent aux besoins domestiques des travailleurs des centrales thermiques.

Structure organisationnelle et de production sans magasin prévoit la spécialisation des divisions dans l'exercice des fonctions de base de production : exploitation des équipements, leur réparation, maintenance, contrôle technologique. Cela conduit à la création de services de production en lieu et place d'ateliers : exploitation, réparation, contrôle et amélioration des équipements. À leur tour, les services de production sont divisés en domaines spécialisés.

Création structure organisationnelle et de production du block-shop en raison de l'émergence d'unités-blocs énergétiques complexes. L'équipement de l'unité effectue plusieurs phases du processus énergétique : brûler du combustible dans un générateur de vapeur, produire de l'électricité dans un turbogénérateur et parfois la convertir dans un transformateur. Contrairement à la structure des ateliers, l'unité de production principale d'une centrale électrique dans une structure de blocs-ateliers est constituée par les blocs. Ils font partie des CTC, qui sont engagés dans le fonctionnement centralisé des principaux et équipement auxiliaire unités de chaudières et de turbines. La structure bloc-atelier prévoit la préservation des ateliers principaux et auxiliaires qui se déroulent dans la structure de l'atelier, par exemple l'atelier carburant et transport (FTS), chimie, etc.

Tous les types de structures organisationnelles et de production prévoient une gestion de la production sur la base de l'unité de commandement. Dans chaque centrale thermique, il existe une gestion administrative, économique, de production et d'expédition technique et opérationnelle.

Le responsable administratif et économique de la centrale thermique est le directeur, le responsable technique est l'ingénieur en chef. Le contrôle opérationnel de l'expédition est effectué par l'ingénieur de service de la centrale électrique. Sur le plan opérationnel, il est subordonné au répartiteur de service de l'EPS.

Le nom et le nombre de divisions structurelles ainsi que la nécessité d'introduire des postes individuels sont déterminés en fonction du nombre standard de personnel de production industrielle de la centrale électrique.

Les caractéristiques technologiques, organisationnelles et économiques indiquées de la production d'énergie électrique affectent le contenu et les tâches de gestion des activités des entreprises et associations énergétiques.

La principale exigence du secteur de l’énergie électrique est une alimentation électrique fiable et ininterrompue des consommateurs et la couverture du programme de charge requis. Cette exigence se transforme en indicateurs spécifiques qui évaluent la participation des centrales électriques et des entreprises de réseau à la mise en œuvre du programme de production des associations énergétiques.

La centrale électrique est prête à supporter la charge, qui est fixée par le calendrier de répartition. Pour les entreprises du réseau, un planning de réparation des équipements et des structures est établi. Le plan précise également d'autres indicateurs techniques et économiques : consommation spécifique de carburant des centrales électriques, réduction des pertes d'énergie dans les réseaux, indicateurs financiers. Cependant programme de fabrication les entreprises énergétiques ne peuvent pas être strictement déterminées par le volume de production ou de fourniture d'énergie électrique et de chaleur. Ceci n'est pas pratique en raison de la dynamique exceptionnelle de la consommation d'énergie et, par conséquent, de la production d'énergie.

Cependant, le volume de production d'énergie est un indicateur de calcul important qui détermine le niveau de nombreux autres indicateurs (par exemple, le coût) et les résultats de l'activité économique.

L’énergie cachée dans les combustibles fossiles – charbon, pétrole ou gaz naturel – ne peut pas être obtenue immédiatement sous forme d’électricité. Le carburant est d'abord brûlé. La chaleur dégagée chauffe l'eau et la transforme en vapeur. La vapeur fait tourner la turbine et la turbine fait tourner le rotor du générateur, qui génère, c'est-à-dire produit, du courant électrique.

Schéma de fonctionnement d'une centrale électrique à condensation.

TPP Slavyanskaya. Ukraine, Région de Donetsk.

L'ensemble de ce processus complexe et en plusieurs étapes peut être observé dans une centrale thermique (TPP), équipée de machines énergétiques qui convertissent l'énergie cachée dans les combustibles organiques (schiste bitumineux, charbon, pétrole et ses dérivés, gaz naturel) en énergie électrique. Les principales parties d'une centrale thermique sont une chaufferie, une turbine à vapeur et un générateur électrique.

Chaudière- un ensemble de dispositifs de production de vapeur d'eau sous pression. Il se compose d'un foyer dans lequel est brûlé du combustible organique, d'un espace de combustion à travers lequel les produits de combustion passent dans cheminée, et une chaudière à vapeur dans laquelle l'eau bout. La partie de la chaudière qui entre en contact avec la flamme pendant le chauffage est appelée surface chauffante.

Il existe 3 types de chaudières : à fumée, à tubes d'eau et à passage unique. À l’intérieur des chaudières à combustion se trouvent une série de tubes à travers lesquels les produits de combustion passent dans la cheminée. De nombreux tubes de fumée ont une grande surface de chauffe, ce qui leur permet d'utiliser judicieusement l'énergie du combustible. L'eau de ces chaudières se trouve entre les tubes de fumée.

DANS chaudières à tubes d'eau- c'est l'inverse : l'eau sort à travers les tubes, et des gaz chauds passent entre les tubes. Les parties principales de la chaudière sont la chambre de combustion, les tubes d'ébullition, la chaudière à vapeur et le surchauffeur. Le processus de formation de vapeur a lieu dans les tubes en ébullition. La vapeur qui y est générée pénètre dans la chaudière à vapeur, où elle est collectée dans sa partie supérieure, au-dessus de l'eau bouillante. De la chaudière à vapeur, la vapeur passe dans le surchauffeur et y est encore chauffée. Le combustible est versé dans cette chaudière par la porte, et l'air nécessaire à la combustion du combustible est amené par une autre porte dans le cendrier. Les gaz chauds montent vers le haut et, en contournant les cloisons, parcourent le chemin indiqué sur le schéma (voir figure).

DANS chaudières à passage unique L'eau est chauffée dans de longs tuyaux à serpentin. L'eau est fournie à ces tuyaux par une pompe. En passant à travers le serpentin, elle s'évapore complètement et la vapeur résultante est surchauffée à la température requise puis sort des serpentins.

Les installations de chaudières fonctionnant avec surchauffe intermédiaire de la vapeur font partie intégrante de l'installation appelée Unité de puissance"chaudière - turbine".

À l'avenir, par exemple, pour utiliser le charbon du bassin de Kansk-Achinsk, de grandes centrales thermiques d'une capacité allant jusqu'à 6 400 MW avec des unités de puissance de 800 MW chacune seront construites, où les chaufferies produiront 2 650 tonnes de vapeur par heure avec une température allant jusqu'à 565 °C et une pression de 25 MPa.

La chaufferie produit de la vapeur à haute pression, qui est acheminée vers la turbine à vapeur, le moteur principal de la centrale thermique. Dans la turbine, la vapeur se dilate, sa pression chute et l'énergie latente est convertie en énergie mécanique. La turbine à vapeur entraîne le rotor d'un générateur qui produit du courant électrique.

DANS grandes villes le plus souvent construit centrales de production combinée de chaleur et d'électricité(CHP), et dans les zones où le carburant est bon marché - centrales électriques à condensation(IES).

Une centrale thermique est une centrale thermique qui produit non seulement de l'énergie électrique, mais aussi de la chaleur sous forme eau chaude et un couple. La vapeur qui sort de la turbine à vapeur contient encore beaucoup d'énergie thermique. Dans une centrale thermique, cette chaleur est utilisée de deux manières : soit la vapeur issue de la turbine est envoyée au consommateur et ne retourne pas à la station, soit elle transfère la chaleur dans l'échangeur thermique à l'eau, qui est envoyée à la centrale thermique. consommateur, et la vapeur est renvoyée au système. Par conséquent, la cogénération a un rendement élevé, atteignant 50 à 60 %.

Il y a du chauffage CHP et types industriels. Chauffage Les installations de cogénération chauffent et approvisionnent les bâtiments résidentiels et publics eau chaude, industriel - approvisionner les entreprises industrielles en chaleur. La vapeur est transportée depuis les centrales thermiques sur des distances allant jusqu'à plusieurs kilomètres, et l'eau chaude est transportée sur des distances allant jusqu'à 30 kilomètres ou plus. En conséquence, des centrales thermiques sont construites à proximité des grandes villes.

Une énorme quantité d’énergie thermique est utilisée pour le chauffage urbain ou le chauffage centralisé de nos appartements, écoles et institutions. Avant la révolution d'Octobre chauffage urbain il n'y avait pas de maisons. Les maisons étaient chauffées par des poêles qui brûlaient beaucoup de bois et de charbon. Le chauffage urbain dans notre pays a commencé dans les premières années du pouvoir soviétique, lorsque, selon le plan GOELRO (1920), la construction de grandes centrales thermiques a commencé. La capacité totale des centrales thermiques au début des années 1980. a dépassé 50 millions de kW.

Mais la majeure partie de l’électricité produite par les centrales thermiques provient des centrales à condensation (CPS). Dans notre pays, on les appelle plus souvent centrales électriques de district d'État (SDPP). Contrairement aux centrales thermiques, où la chaleur de la vapeur rejetée par la turbine est utilisée pour chauffer les habitations et bâtiments industriels, à l'IES, la vapeur rejetée dans les moteurs (machines à vapeur, turbines) est transformée par des condenseurs en eau (condensat), qui est renvoyée vers les chaudières pour réutilisation. Les CPP sont construits directement à proximité des sources d'approvisionnement en eau : lacs, rivières, mers. La chaleur évacuée de la centrale électrique avec l’eau de refroidissement est irrémédiablement perdue. L'efficacité de l'IES ne dépasse pas 35 à 42 %.

Des wagons contenant du charbon finement broyé sont livrés au viaduc jour et nuit selon un horaire strict. Un déchargeur spécial fait basculer les wagons et le carburant est déversé dans la soute. Les broyeurs le broient soigneusement en poudre de combustible, et il s'envole dans le four de la chaudière à vapeur avec l'air. Les flammes recouvrent étroitement les faisceaux de tubes dans lesquels l'eau bout. De la vapeur d'eau se forme. À travers des tuyaux - des conduites de vapeur - la vapeur est dirigée vers la turbine et frappe les pales du rotor de la turbine à travers les buses. Après avoir donné de l'énergie au rotor, la vapeur d'échappement va au condenseur, se refroidit et se transforme en eau. Les pompes le renvoient à la chaudière. Et l'énergie continue son mouvement du rotor de la turbine vers le rotor du générateur. Dans le générateur a lieu sa transformation finale : elle devient électricité. C’est là que se termine la chaîne énergétique IES.

Contrairement aux centrales hydroélectriques, les centrales thermiques peuvent être construites n'importe où, rapprochant ainsi les sources d'électricité du consommateur et répartissant les centrales thermiques de manière uniforme dans toutes les régions économiques du pays. L'avantage des centrales thermiques est qu'elles fonctionnent avec presque tous les types de combustibles organiques - charbon, schiste, carburant liquide, gaz naturel.

Les plus grandes centrales thermiques à condensation de Russie comprennent Reftinskaya (région de Sverdlovsk), Zaporozhye (Ukraine), Kostroma, Uglegorskaya (région de Donetsk, Ukraine). La puissance de chacun d’eux dépasse 3000 MW.

Notre pays est pionnier dans la construction de centrales thermiques dont l'énergie provient de réacteur atomique(cm.

De quoi s’agit-il et quels sont les principes de fonctionnement des centrales thermiques ? Définition générale De tels objets ressemblent approximativement à ceci : ce sont des centrales électriques qui transforment l'énergie naturelle en énergie électrique. Des combustibles d'origine naturelle sont également utilisés à ces fins.

Le principe de fonctionnement des centrales thermiques. Brève description

À ce jour plus grande distribution reçu précisément sur de tels objets, il est brûlé, ce qui libère de l'énergie thermique. La tâche des centrales thermiques est d’utiliser cette énergie pour produire de l’énergie électrique.

Le principe de fonctionnement des centrales thermiques n'est pas seulement la production mais aussi la production d'énergie thermique, qui est également fournie aux consommateurs sous forme d'eau chaude, par exemple. De plus, ces installations énergétiques génèrent environ 76 % de toute l’électricité. Cette utilisation généralisée est due au fait que la disponibilité de combustibles fossiles pour le fonctionnement de la centrale est assez élevée. La deuxième raison était que le transport du carburant du lieu d'extraction jusqu'à la station elle-même est une opération assez simple et rationalisée. Le principe de fonctionnement des centrales thermiques est conçu de telle manière qu'il est possible d'utiliser la chaleur perdue du fluide de travail pour son approvisionnement secondaire au consommateur.

Séparation des stations par type

Il convient de noter que les centrales thermiques peuvent être divisées en types en fonction du type de chaleur qu'elles produisent. Si le principe de fonctionnement d'une centrale thermique est uniquement de produire de l'énergie électrique (c'est-à-dire qu'elle ne fournit pas d'énergie thermique au consommateur), alors on l'appelle centrale à condensation (CES).

Les installations destinées à la production d'énergie électrique, à la fourniture de vapeur, ainsi qu'à la fourniture d'eau chaude au consommateur, disposent de turbines à vapeur au lieu de turbines à condensation. De tels éléments de la station disposent également d'une extraction de vapeur intermédiaire ou d'un dispositif de contre-pression. Le principal avantage et principe de fonctionnement de ce type de centrale thermique (CHP) est que la vapeur résiduaire est également utilisée comme source de chaleur et fournie aux consommateurs. Cela réduit les pertes de chaleur et la quantité d'eau de refroidissement.

Principes de fonctionnement de base des centrales thermiques

Avant de passer à l'examen du principe de fonctionnement lui-même, il est nécessaire de comprendre de quel type de station nous parlons. Appareil standard de tels objets comprend un système tel qu'une surchauffe intermédiaire de la vapeur. C'est nécessaire car le rendement thermique d'un circuit avec surchauffe intermédiaire sera plus élevé que dans un système sans surchauffe. Si nous parlons en mots simples, le principe de fonctionnement d'une centrale thermique avec un tel schéma sera beaucoup plus efficace avec les mêmes paramètres initiaux et finaux spécifiés que sans lui. De tout cela, nous pouvons conclure que la base du fonctionnement de la station est le combustible organique et l’air chauffé.

Plan de travail

Le principe de fonctionnement de la centrale thermique est construit comme suit. Le matériau combustible, ainsi que le comburant, dont le rôle est le plus souvent joué par l'air chauffé, sont introduits en flux continu dans le four de la chaudière. Des substances telles que le charbon, le pétrole, le mazout, le gaz, le schiste et la tourbe peuvent servir de combustible. Si nous parlons du carburant le plus courant sur le territoire Fédération Russe, alors c'est de la poussière de charbon. De plus, le principe de fonctionnement des centrales thermiques est construit de telle manière que la chaleur générée par la combustion du combustible chauffe l'eau située dans chaudière à vapeur. Grâce au chauffage, le liquide est transformé en vapeur saturée qui pénètre dans la turbine à vapeur par la sortie de vapeur. L'objectif principal de ce dispositif à la station est de convertir l'énergie de la vapeur entrante en énergie mécanique.

Tous les éléments mobiles de la turbine sont étroitement liés à l'arbre, de sorte qu'ils tournent comme un mécanisme unique. Pour faire tourner l’arbre, une turbine à vapeur transfère l’énergie cinétique de la vapeur au rotor.

Partie mécanique de la gare

La conception et le principe de fonctionnement d'une centrale thermique dans sa partie mécanique sont associés au fonctionnement du rotor. La vapeur qui sort de la turbine a une pression et une température très élevées. Cela crée un niveau élevé énergie interne vapeur, qui vient de la chaudière vers les buses de la turbine. Jets de vapeur traversant la buse en un flux continu, avec grande vitesse, qui est le plus souvent même supérieur au niveau sonore, affecte les aubes de la turbine. Ces éléments sont rigidement fixés au disque, qui, à son tour, est étroitement lié à l'arbre. A ce moment, l'énergie mécanique de la vapeur est convertie en énergie mécanique des turbines à rotor. Si l'on parle plus précisément du principe de fonctionnement des centrales thermiques, alors l'impact mécanique affecte le rotor du turbogénérateur. Cela est dû au fait que l’arbre d’un rotor et d’un générateur conventionnels sont étroitement couplés l’un à l’autre. Et puis un assez connu, simple et processus clair convertir l'énergie mécanique en énergie électrique dans un appareil tel qu'un générateur.

Mouvement de vapeur après le rotor

Une fois que la vapeur d'eau a traversé la turbine, sa pression et sa température chutent considérablement et elle pénètre dans la partie suivante de la station - le condenseur. À l’intérieur de cet élément, la vapeur est reconvertie en liquide. Pour accomplir cette tâche, il y a de l'eau de refroidissement à l'intérieur du condenseur, qui y pénètre par des tuyaux passant à l'intérieur des parois de l'appareil. Une fois la vapeur reconvertie en eau, elle est pompée par une pompe à condensats et pénètre dans le compartiment suivant - le dégazeur. Il est également important de noter que l’eau pompée passe par des réchauffeurs régénératifs.

La tâche principale du dégazeur est d'éliminer les gaz de l'eau entrante. Simultanément à l'opération de nettoyage, le liquide est chauffé de la même manière que dans les réchauffeurs régénératifs. Pour cela, on utilise la chaleur de la vapeur, qui est extraite de ce qui entre dans la turbine. L'objectif principal de l'opération de désaération est de réduire la teneur en oxygène et en dioxyde de carbone du liquide à valeurs acceptables. Cela contribue à réduire le taux de corrosion sur les chemins par lesquels l'eau et la vapeur sont fournies.

Stations de charbon

Le principe de fonctionnement des centrales thermiques dépend fortement du type de combustible utilisé. D'un point de vue technologique, la substance la plus difficile à mettre en œuvre est le charbon. Malgré cela, les matières premières constituent la principale source d'énergie dans ces installations, dont la quantité représente environ 30 % de la part totale des centrales. En outre, il est prévu d'augmenter le nombre de ces objets. Il convient également de noter que le nombre de compartiments fonctionnels nécessaires au fonctionnement de la station est bien supérieur à celui des autres types.

Comment les centrales thermiques fonctionnent-elles au charbon ?

Pour que la gare fonctionne en permanence, le charbon est constamment amené le long des voies ferrées et déchargé à l'aide de dispositifs de déchargement spéciaux. Il y a ensuite les éléments par lesquels le charbon déchargé est acheminé vers l'entrepôt. Ensuite, le carburant entre dans l’usine de concassage. Si nécessaire, il est possible de contourner le processus de livraison du charbon à l'entrepôt et de le transférer directement aux concasseurs depuis les dispositifs de déchargement. Après avoir passé cette étape, les matières premières broyées entrent dans le bunker de charbon brut. L'étape suivante consiste à fournir le matériau via des alimentateurs aux broyeurs de charbon pulvérisé. Ensuite, la poussière de charbon, à l'aide d'une méthode de transport pneumatique, est introduite dans la trémie à poussière de charbon. Le long de ce chemin, la substance contourne des éléments tels qu'un séparateur et un cyclone, et depuis la trémie, elle s'écoule déjà à travers les alimentateurs directement vers les brûleurs. L'air traversant le cyclone est aspiré par le ventilateur du broyeur puis introduit dans la chambre de combustion de la chaudière.

De plus, le mouvement du gaz ressemble approximativement à ce qui suit. La substance volatile formée dans la chambre de la chaudière à combustion passe séquentiellement à travers des dispositifs tels que les conduits de gaz de la chaufferie, puis, si un système de réchauffage à vapeur est utilisé, le gaz est fourni aux surchauffeurs primaire et secondaire. Dans ce compartiment, ainsi que dans l'économiseur d'eau, le gaz cède sa chaleur pour chauffer le fluide de travail. Ensuite, un élément appelé surchauffeur d'air est installé. Ici, l’énergie thermique du gaz est utilisée pour chauffer l’air entrant. Après avoir traversé tous ces éléments, la substance volatile passe dans le collecteur de cendres, où elle est nettoyée des cendres. Ensuite, des pompes à fumée aspirent le gaz et le rejettent dans l'atmosphère à l'aide d'un tuyau de gaz.

Centrales thermiques et centrales nucléaires

Très souvent, la question se pose de savoir ce qui est commun entre les centrales thermiques et s'il existe des similitudes dans les principes de fonctionnement des centrales thermiques et des centrales nucléaires.

Si nous parlons de leurs similitudes, il y en a plusieurs. Premièrement, tous deux sont construits de telle manière que pour leur travail, ils utilisent une ressource naturelle fossile et excrétée. De plus, on peut noter que les deux objets visent à générer non seulement de l'énergie électrique, mais également de l'énergie thermique. Les similitudes dans les principes de fonctionnement résident également dans le fait que les centrales thermiques et les centrales nucléaires disposent de turbines et de générateurs de vapeur impliqués dans le processus de fonctionnement. De plus, il n'y a que quelques différences. Il s'agit notamment du fait que, par exemple, le coût de la construction et de l'électricité obtenue à partir des centrales thermiques est bien inférieur à celui des centrales nucléaires. Mais d’un autre côté, les centrales nucléaires ne polluent pas l’atmosphère tant que les déchets sont éliminés correctement et qu’aucun accident ne se produit. Alors que les centrales thermiques, de par leur principe de fonctionnement, émettent constamment des substances nocives dans l'atmosphère.

C'est là que réside la principale différence entre le fonctionnement des centrales nucléaires et des centrales thermiques. Si dans les objets thermiques, l'énergie thermique issue de la combustion du combustible est le plus souvent transférée à l'eau ou convertie en vapeur, alors centrales nucléaires l'énergie provient de la fission des atomes d'uranium. L’énergie qui en résulte est utilisée pour chauffer diverses substances et l’eau est ici assez rarement utilisée. De plus, toutes les substances sont contenues dans des circuits fermés et scellés.

Chauffage urbain

Dans certaines centrales thermiques, leur conception peut inclure un système qui gère le chauffage de la centrale elle-même, ainsi que du village adjacent, le cas échéant. Vers les réchauffeurs de réseau de cette installation, la vapeur est extraite de la turbine et il existe également une ligne spéciale pour l'évacuation des condensats. L'eau est fournie et évacuée par système spécial pipeline. L'énergie électrique ainsi générée est extraite du générateur électrique et transmise au consommateur en passant par des transformateurs élévateurs.

Équipement de base

Si l'on parle des principaux éléments exploités dans les centrales thermiques, il s'agit des chaufferies, ainsi que des unités de turbine couplées à un générateur électrique et un condensateur. La principale différence entre l'équipement principal et l'équipement supplémentaire est qu'il possède des paramètres standards en termes de puissance, de productivité, de paramètres de vapeur, ainsi que de tension et de courant, etc. On peut également noter que le type et le nombre d'éléments principaux sont sélectionnés en fonction de la quantité d'énergie qui doit être obtenue d'une centrale thermique, ainsi que de son mode de fonctionnement. Une animation du principe de fonctionnement des centrales thermiques peut aider à comprendre cette problématique plus en détail.

Définition

tour de refroidissement

Caractéristiques

Classification

Centrale de production combinée de chaleur et d'électricité

Appareil mini-CHP

Objectif du mini-CHP

Utilisation de la chaleur de la mini-cogénération

Carburant pour mini-cogénération

Mini-cogénération et écologie

Moteur à turbine à gaz

Usine à cycle combiné

Principe de fonctionnement

Avantages

Diffusion

Centrale électrique à condensation

Histoire

Principe d'opération

Systèmes de base

Impact environnemental

État actuel

Verkhnetagilskaïa GRES

Kashirskaïa GRES

Pskovskaïa GRES

Centrale électrique du district d'État de Stavropol

Smolenskaïa GRES

La centrale thermique est(ou centrale thermique) - une centrale électrique qui génère de l'énergie électrique en convertissant énergie chimique carburant en énergie mécanique de rotation de l'arbre du générateur électrique.

Les principaux composants d’une centrale thermique sont :

Moteurs - groupes motopropulseurs centrale thermique

Générateurs électriques

Échangeurs de chaleur TPP - centrales thermiques

Tours de refroidissement.

tour de refroidissement

Une tour de refroidissement (en allemand gradieren - pour épaissir une solution de saumure ; à l'origine, les tours de refroidissement étaient utilisées pour extraire le sel par évaporation) est un dispositif permettant de refroidir une grande quantité d'eau avec un flux d'air atmosphérique dirigé. Parfois, les tours de refroidissement sont également appelées tours de refroidissement.

Actuellement, les tours de refroidissement sont principalement utilisées dans les systèmes d'alimentation en eau de circulation pour refroidir les échangeurs de chaleur (généralement dans les centrales thermiques, les centrales de cogénération). DANS Génie civil Les tours de refroidissement sont utilisées dans le domaine de la climatisation, par exemple pour refroidir les condenseurs des unités de réfrigération ou pour refroidir les générateurs électriques de secours. Dans l'industrie, les tours de refroidissement sont utilisées pour refroidir les machines de réfrigération, les machines de moulage de plastique et pour la purification chimique de substances.

Le refroidissement se produit en raison de l'évaporation d'une partie de l'eau lors de son écoulement. couche mince ou tombe le long d'un arroseur spécial, le long duquel un flux d'air est fourni dans la direction opposée au mouvement de l'eau. Lorsque 1 % de l’eau s’évapore, la température de l’eau restante baisse de 5,48 °C.

En règle générale, les tours de refroidissement sont utilisées là où il n'est pas possible d'utiliser de grandes étendues d'eau (lacs, mers) pour le refroidissement. En plus, cette méthode le refroidissement est plus respectueux de l’environnement.

Une alternative simple et bon marché aux tours de refroidissement sont les bassins de pulvérisation, où l'eau est refroidie par simple pulvérisation.

Caractéristiques

Le paramètre principal de la tour de refroidissement est la valeur de la densité d'irrigation - la valeur spécifique de la consommation d'eau pour 1 m² de surface d'irrigation.

Les principaux paramètres de conception des tours de refroidissement sont déterminés par des calculs techniques et économiques en fonction du volume et de la température de l'eau refroidie et des paramètres atmosphériques (température, humidité, etc.) du site d'installation.

Utiliser des tours de refroidissement en hiver, surtout dans des conditions difficiles conditions climatiques, peut être dangereux en raison du risque de gel de la tour de refroidissement. Cela se produit le plus souvent à l'endroit où l'air glacial entre en contact avec une petite quantité eau chaude. Pour éviter le gel de la tour de refroidissement et, par conséquent, sa défaillance, il est nécessaire d'assurer une répartition uniforme de l'eau refroidie sur la surface de l'arroseur et de surveiller la même densité d'irrigation dans certaines zones de la tour de refroidissement. Les ventilateurs soufflants sont également souvent sujets au givrage en raison d’une mauvaise utilisation de la tour de refroidissement.

Classification

Selon le type de sprinkler, les tours de refroidissement sont :

film;

goutte;

éclaboussure;

Par méthode d'alimentation en air :

ventilatoire (la poussée est créée par un ventilateur) ;

tour (la poussée est créée à l'aide d'une tour d'échappement haute);

ouvert (atmosphérique), utilisant la force du vent et la convection naturelle lorsque l'air circule à travers l'arroseur.

Les tours de refroidissement par ventilateur sont les plus efficaces d'un point de vue technique, car elles assurent un refroidissement par eau plus profond et de meilleure qualité et peuvent supporter des charges thermiques spécifiques importantes (cependant, elles nécessitent fraisénergie électrique pour entraîner les ventilateurs).

Les types

Centrales électriques à chaudières et turbines

Centrales électriques à condensation (GRES)

Centrales de cogénération (centrales de cogénération, centrales de cogénération)

Centrales électriques à turbine à gaz

Centrales électriques basées sur des centrales à gaz à cycle combiné

Centrales électriques basées sur des moteurs à pistons

Allumage par compression (diesel)

L'étincelle s'est allumée

Cycle combiné

Centrale de production combinée de chaleur et d'électricité

Une centrale de production combinée de chaleur et d'électricité (CHP) est un type de centrale thermique qui produit non seulement de l'électricité, mais constitue également une source d'énergie thermique dans des systèmes d'approvisionnement en chaleur centralisés (sous forme de vapeur et d'eau chaude, y compris pour fournir de l'eau chaude). fourniture et chauffage d'installations résidentielles et industrielles). En règle générale, une centrale thermique doit fonctionner selon un programme de chauffage, c'est-à-dire que la production d'énergie électrique dépend de la production d'énergie thermique.

Lors de la mise en place d'une centrale thermique, la proximité des consommateurs de chaleur sous forme d'eau chaude et de vapeur est prise en compte.

Mini-CHP

La mini-CHP est une petite centrale de cogénération.

Appareil mini-CHP

Les mini-cogénérations sont des centrales thermiques utilisées pour la production conjointe d'énergie électrique et thermique dans des unités d'une capacité unitaire allant jusqu'à 25 MW, quel que soit le type d'équipement. Actuellement, les installations suivantes sont largement utilisées dans l'ingénierie thermique étrangère et nationale : turbines à vapeur à contre-pression, turbines à vapeur à condensation avec extraction de vapeur, unités de turbine à gaz avec récupération d'eau ou de vapeur d'énergie thermique, unités à piston à gaz, gaz-diesel et diesel. avec récupération d'énergie thermique divers systèmes ces unités. Le terme centrales de cogénération est utilisé comme synonyme des termes mini-CHP et CHP, mais il a un sens plus large, car il implique une production conjointe (co-jointe, génération-production) de divers produits, qui peuvent être à la fois électriques et thermiques. l'énergie et d'autres produits, tels que l'énergie thermique et gaz carbonique, énergie électrique et froid, etc. En effet, le terme trigénération, qui implique la production d'électricité, d'énergie thermique et de froid, est aussi un cas particulier de cogénération. Une caractéristique distinctive de la mini-cogénération est l'utilisation plus économique du combustible pour les types d'énergie produits par rapport aux méthodes séparées conventionnelles de leur production. Cela est dû au fait que électricitéà l'échelle nationale, il est produit principalement dans les cycles de condensation des centrales thermiques et nucléaires, qui ont un rendement électrique de 30 à 35 % en l'absence de chaleur. acquéreur. En fait, cet état de fait est déterminé par le rapport existant entre les charges électriques et thermiques. colonies, leur nature différente d'évolution tout au long de l'année, ainsi que l'incapacité de transférer l'énergie thermique sur de longues distances, contrairement à l'énergie électrique.

Le module mini-CHP comprend un piston à gaz, une turbine à gaz ou un moteur diesel, un générateur électricité, un échangeur de chaleur permettant de récupérer la chaleur de l'eau tout en refroidissant le moteur, l'huile et les gaz d'échappement. Une chaudière à eau chaude est généralement ajoutée à une mini-cogénération pour compenser la charge thermique aux heures de pointe.

Objectif du mini-CHP

L'objectif principal de la mini-cogénération est de produire de l'énergie électrique et thermique à partir de divers types carburant.

Le concept de construction d’une mini-cogénération à proximité immédiate de à l'acquéreur présente de nombreux avantages (par rapport aux grandes centrales thermiques) :

permet d'éviter dépenses tirer parti des avantages des lignes électriques à haute tension coûteuses et dangereuses ;

les pertes lors du transport d'énergie sont éliminées ;

il n'y a pas besoin de coûts financiers pour la mise en œuvre spécifications techniques se connecter aux réseaux

alimentation centralisée;

fourniture ininterrompue d'électricité à l'acheteur ;

alimentation électrique avec une électricité de haute qualité, respect des valeurs de tension et de fréquence spécifiées ;

peut-être faire du profit.

Dans le monde moderne, la construction de mini-cogénération prend de l'ampleur, les avantages sont évidents.

Utilisation de la chaleur de la mini-cogénération

Une part importante de l’énergie issue de la combustion des combustibles lors de la production d’électricité est de l’énergie thermique.

Il existe des options pour utiliser la chaleur :

utilisation directe de l'énergie thermique par les consommateurs finaux (cogénération) ;

alimentation en eau chaude (ECS), chauffage, besoins technologiques (vapeur) ;

conversion partielle de l'énergie thermique en énergie froide (trigénération) ;

le froid est produit par absorption machine frigorifique, consommant non pas d'énergie électrique, mais thermique, ce qui permet d'utiliser assez efficacement la chaleur en été pour la climatisation ou pour des besoins technologiques ;

Carburant pour mini-cogénération

Types de carburant utilisés

gaz : réseau, Gaz naturel gaz liquéfiés et autres gaz inflammables ;

carburant liquide : carburant diesel, biodiesel et autres liquides inflammables ;

combustible solide : charbon, bois, tourbe et autres types de biocarburants.

Le carburant le plus efficace et le moins cher de la Fédération de Russie est le carburant principal Gaz naturel, ainsi que les gaz associés.

Mini-cogénération et écologie

L'utilisation de la chaleur résiduelle des moteurs des centrales électriques à des fins pratiques est trait distinctif mini-cogénération et est appelée cogénération (chauffage).

La production combinée de deux types d'énergie dans les mini-cogénérations contribue à une utilisation du combustible beaucoup plus respectueuse de l'environnement que la production séparée d'électricité et d'énergie thermique dans les chaufferies.

Remplaçant les chaufferies qui consomment irrationnellement du combustible et polluent l'atmosphère des villes et des villages, les mini-cogénérations contribuent non seulement à d'importantes économies de combustible, mais également à accroître la propreté du bassin atmosphérique et à améliorer l'état environnemental général.

La source d’énergie pour les mini-cogénérations à piston à gaz et à turbine à gaz est généralement . Gaz naturel ou associé, combustible organique qui ne pollue pas l'atmosphère avec des émissions solides

Moteur à turbine à gaz

Le moteur à turbine à gaz (GTE, TRD) est un moteur thermique dans lequel le gaz est comprimé et chauffé, puis l'énergie du gaz comprimé et chauffé est convertie en énergie mécanique. travail sur l'arbre d'une turbine à gaz. Contrairement à un moteur à pistons, dans un moteur à turbine à gaz processus se produisent dans un flux de gaz en mouvement.

Comprimé air atmosphérique du compresseur pénètre dans la chambre de combustion, du carburant y est également fourni qui, lorsqu'il est brûlé, forme une grande quantité de produits de combustion sous haute pression. Ensuite, dans la turbine à gaz, l'énergie des gaz de combustion est convertie en énergie mécanique travail en raison de la rotation des pales par le jet de gaz, dont une partie est consacrée à la compression de l'air dans le compresseur. Le reste du travail est transféré à l'unité entraînée. Le travail consommé par cette unité est le travail utile du moteur à turbine à gaz. Les moteurs à turbine à gaz ont le plus grand la densité de puissance parmi les moteurs à combustion interne, jusqu'à 6 kW/kg.

Le moteur à turbine à gaz le plus simple n'a qu'une seule turbine, qui entraîne le compresseur et constitue en même temps une source d'énergie utile. Cela impose des restrictions sur les modes de fonctionnement du moteur.

Parfois, le moteur est multi-arbres. Dans ce cas, il y a plusieurs turbines en série, chacune entraînant son propre arbre. La turbine haute pression (la première après la chambre de combustion) entraîne toujours le compresseur du moteur, et les suivantes peuvent entraîner à la fois une charge externe (hélices d'hélicoptère ou de navire, puissants générateurs électriques, etc.) et des compresseurs supplémentaires du moteur lui-même, situés devant le principal.

L'avantage d'un moteur multi-arbres est que chaque turbine fonctionne à la vitesse et à la charge optimales Avantage charge entraînée par l'arbre d'un moteur à arbre unique, l'accélération du moteur, c'est-à-dire sa capacité à tourner rapidement, serait très faible, car la turbine doit fournir de la puissance à la fois pour fournir au moteur une grande quantité d'air ( la puissance est limitée par la quantité d'air) et pour accélérer la charge. Avec une conception à deux arbres, un rotor haute pression léger entre rapidement en service, fournissant de l'air au moteur et à la turbine. basse pression une grande quantité de gaz pour l'accélération. Il est également possible d'utiliser un démarreur moins puissant pour l'accélération lors du démarrage uniquement du rotor haute pression.

Usine à cycle combiné

Une centrale à cycle combiné est une centrale électrique utilisée pour produire de la chaleur et de l’électricité. Diffère de la puissance de la vapeur et unités de turbine à gaz Efficacité accrue.

Principe de fonctionnement

Une centrale à cycle combiné se compose de deux unités distinctes : une centrale à vapeur et une turbine à gaz. Dans une unité de turbine à gaz, la turbine est entraînée en rotation par les produits gazeux issus de la combustion du carburant. Le carburant peut être du gaz naturel ou des produits pétroliers. industrie (essence, Gas-oil). Le premier générateur est situé sur le même arbre que la turbine, qui génère du courant électrique grâce à la rotation du rotor. En traversant la turbine à gaz, les produits de combustion ne lui cèdent qu'une partie de leur énergie et présentent encore une température élevée à la sortie de la turbine à gaz. Depuis la sortie de la turbine à gaz, les produits de combustion pénètrent dans la centrale à vapeur, la chaudière à chaleur résiduelle, où l'eau et la vapeur d'eau résultante sont chauffées. La température des produits de combustion est suffisante pour amener la vapeur à l'état nécessaire à son utilisation dans une turbine à vapeur (température gaz de combustion environ 500 degrés Celsius permet d'obtenir de la vapeur surchauffée à une pression d'environ 100 atmosphères). La turbine à vapeur entraîne un deuxième générateur électrique.

Avantages

Les centrales à cycle combiné ont un rendement électrique d'environ 51 à 58 %, tandis que pour les centrales à vapeur ou à turbine à gaz fonctionnant séparément, il oscille autour de 35 à 38 %. Cela réduit non seulement la consommation de carburant, mais également les émissions de gaz à effet de serre.

Parce que le usine à cycle combiné extrait la chaleur des produits de combustion plus efficacement, le carburant peut être brûlé à plus haute température hautes températures, de ce fait, le niveau d'émission d'oxydes d'azote dans l'atmosphère est inférieur à celui des autres types d'installations.

Coût de production relativement faible.

Diffusion

Bien que les avantages du cycle vapeur-gaz aient été prouvés pour la première fois dans les années 1950 par l'académicien soviétique Khristianovich, ce type d'installations de production d'électricité n'était pas largement utilisé. Fédération Russe large application. Plusieurs unités expérimentales de CCGT ont été construites en URSS. Un exemple est celui des centrales électriques d'une capacité de 170 MW au GRES de Nevinnomysskaya et de 250 MW au GRES de Moldavskaya. DANS dernières années V Fédération Russe Un certain nombre de puissantes unités de production d'énergie à cycle combiné ont été mises en service. Parmi eux:

2 centrales électriques d'une capacité de 450 MW chacune à la centrale thermique du Nord-Ouest de Saint-Pétersbourg ;

1 centrale électrique d'une capacité de 450 MW au CHPP-2 de Kaliningrad ;

1 unité CCGT d'une capacité de 220 MW à Tioumen CHPP-1 ;

2 tranches CCGT d'une capacité de 450 MW au CHPP-27 et 1 CCPP au CHPP-21 à Moscou ;

1 tranche CCGT d'une capacité de 325 MW à Ivanovskaya GRES ;

2 unités de puissance d'une capacité de 39 MW chacune au TPP de Sotchi

En septembre 2008, plusieurs CCPP en étaient à différents stades de conception ou de construction dans la Fédération de Russie.

En Europe et aux États-Unis, des installations similaires fonctionnent dans la plupart des centrales thermiques.

Centrale électrique à condensation

Une centrale électrique à condensation (CPP) est une centrale thermique qui produit uniquement de l'énergie électrique. Historiquement, elle a reçu le nom de « GRES » – centrale électrique de district d'État. Au fil du temps, le terme « GRES » a perdu son sens originel (« quartier ») et dans compréhension moderne désigne, en règle générale, une centrale électrique à condensation (CPS) de grande capacité (en milliers de MW), fonctionnant dans le système énergétique unifié avec d'autres grandes centrales électriques. Il convient toutefois de tenir compte du fait que toutes les stations portant l'abréviation « GRES » dans leur nom ne sont pas des stations à condensation ; certaines d'entre elles fonctionnent comme des centrales de production combinée de chaleur et d'électricité.

Histoire

Le premier GRES Elektroperedacha, l'actuel GRES-3, a été construit près de Moscou à Elektrogorsk en 1912-1914. à l'initiative de l'ingénieur R. E. Klasson. Le combustible principal est la tourbe, la puissance est de 15 MW. Dans les années 1920, le plan GOELRO prévoyait la construction de plusieurs centrales thermiques, parmi lesquelles la centrale électrique du district d'État de Kashirskaya est la plus célèbre.

Principe d'opération

L'eau, chauffée dans une chaudière à vapeur jusqu'à l'état de vapeur surchauffée (520-565 degrés Celsius), fait tourner une turbine à vapeur qui entraîne un turbogénérateur.

L'excès de chaleur est libéré dans l'atmosphère (plans d'eau à proximité) par unités de condensation contrairement aux centrales de chauffage, qui libèrent un excès de chaleur pour répondre aux besoins des objets à proximité (par exemple, chauffer les maisons).

Une centrale électrique à condensation fonctionne généralement selon le cycle de Rankine.

Systèmes de base

IES est complexe complexe énergétique, composé de bâtiments, de structures, d'équipements électriques et autres, de pipelines, de raccords, d'instrumentation et d'automatisation. Les principaux systèmes IES sont :

chaufferie;

centrale à turbine à vapeur ;

l'économie de carburant;

système d'élimination des cendres et des scories, purification des gaz de combustion ;

partie électrique;

approvisionnement en eau technique (pour éliminer l'excès de chaleur);

système de nettoyage chimique et de traitement de l’eau.

Lors de la conception et de la construction d'un CES, ses systèmes sont situés dans les bâtiments et structures du complexe, principalement dans le bâtiment principal. Lors de l'exploitation des IES, le personnel gérant les systèmes est généralement regroupé en ateliers (chaudière-turbine, électricité, alimentation en combustible, traitement chimique de l'eau, automatisation thermique, etc.).

La chaufferie est située dans la chaufferie du bâtiment principal. Dans les régions du sud de la Fédération de Russie, l'installation de la chaudière peut être ouverte, c'est-à-dire sans murs ni toit. L'installation se compose de chaudières à vapeur (générateurs de vapeur) et de conduites de vapeur. La vapeur des chaudières est transférée aux turbines via des conduites de vapeur vive. En règle générale, les conduites de vapeur de diverses chaudières ne sont pas reliées par des connexions croisées. Ce type de schéma est appelé schéma « en bloc ».

L'unité turbine à vapeur est située dans la salle des machines et dans le compartiment dégazeur (bunker-dégazeur) du bâtiment principal. Il comprend:

turbines à vapeur avec générateur électrique sur le même arbre ;

un condenseur dans lequel la vapeur ayant traversé la turbine est condensée pour former de l'eau (condensat) ;

des pompes à condensats et d'alimentation qui assurent le retour des condensats (eau d'alimentation) vers les chaudières à vapeur ;

réchauffeurs récupérateurs basse et haute pression (LHP et PHH) - échangeurs de chaleur dans lesquels l'eau alimentaire est chauffée par extraction de vapeur de la turbine ;

dégazeur (également utilisé comme HDPE), dans lequel l'eau est purifiée des impuretés gazeuses ;

canalisations et systèmes auxiliaires.

L'industrie du carburant a composition différente en fonction du combustible principal pour lequel l'IES est conçu. Pour les centrales thermiques au charbon, l’économie de carburant comprend :

dispositif de dégivrage (appelé « chaufferie » ou « hangar ») pour décongeler le charbon dans les wagons-tombereaux ouverts ;

dispositif de déchargement (généralement un tombereau de voiture) ;

un entrepôt de charbon desservi par une grue à benne ou une machine spéciale de rechargement ;

installation de concassage pour le broyage préliminaire du charbon;

convoyeurs pour déplacer le charbon;

systèmes d'aspiration, blocage et autres systèmes auxiliaires ;

système de préparation de la poussière, y compris les broyeurs à charbon à boulets, à rouleaux ou à marteaux.

Le système de préparation des poussières, ainsi que les soutes à charbon, sont situés dans le compartiment dégazeur de soute du bâtiment principal, les autres dispositifs d'alimentation en combustible sont situés à l'extérieur du bâtiment principal. Occasionnellement, une centrale de dépoussiérage est mise en place. L'entrepôt de charbon est calculé pour 7 à 30 jours continus Travail de l'IES. Certains dispositifs d'alimentation en carburant sont redondants.

L'économie de carburant des IES utilisant le gaz naturel est la plus simple : elle comprend un point de distribution de gaz et des gazoducs. Cependant, dans ces centrales électriques, il est utilisé comme source de secours ou saisonnière. essence, une entreprise de fioul est donc en train de se créer. Une installation de fioul est en construction à centrales électriques au charbon, où il est utilisé pour l'éclairage des chaudières. L'industrie du fioul comprend :

dispositif de réception et de vidange ;

installation de stockage de fioul avec réservoirs en acier ou en béton armé ;

essence station de pompage avec chauffages et filtres à fioul ;

canalisations avec vannes d'arrêt et de régulation ;

incendie et autres systèmes auxiliaires.

Le système d'élimination des cendres et des scories est installé uniquement dans les centrales électriques au charbon. Les cendres et les scories sont des résidus de charbon non combustibles, mais les scories se forment directement dans le four de la chaudière et sont évacuées par un trou de coulée (un trou dans le puits à scories), et les cendres sont emportées avec les gaz de combustion et sont captée à la sortie de la chaudière. Les particules de cendres sont nettement plus petites (environ 0,1 mm) que les morceaux de scories (jusqu'à 60 mm). Les systèmes de décendrage peuvent être hydrauliques, pneumatiques ou mécaniques. Le système le plus courant d'élimination hydraulique des cendres et des scories par recirculation comprend des dispositifs de rinçage, des canaux, des pompes à réservoir, des canalisations à lisier, des décharges de cendres et de scories, des stations de pompage et des conduites d'eau clarifiée.

Le rejet de gaz de combustion dans l’atmosphère constitue l’impact le plus dangereux d’une centrale thermique sur l’environnement. Pour collecter les cendres des gaz de combustion, différents types de filtres sont installés après les ventilateurs soufflants (cyclones, épurateurs, précipitateurs électriques, filtres à manches en tissu) qui retiennent 90 à 99 % des particules solides. Cependant, ils ne conviennent pas pour nettoyer la fumée des gaz nocifs. À l'étranger et récemment dans les centrales électriques nationales (y compris les centrales électriques au gazole), des systèmes sont installés pour la désulfuration des gaz avec de la chaux ou du calcaire (appelée deSOx) et pour la réduction catalytique des oxydes d'azote avec de l'ammoniac (deNOx). Purifié gaz de combustion est émis par un extracteur de fumée dans une cheminée dont la hauteur est déterminée à partir des conditions de dispersion des impuretés nocives restantes dans l'atmosphère.

La partie électrique de l'IES est destinée à la production d'énergie électrique et à sa distribution aux consommateurs. Les générateurs IES créent un courant électrique triphasé avec une tension généralement de 6 à 24 kV. Étant donné que les pertes d'énergie dans les réseaux diminuent considérablement avec l'augmentation de la tension, des transformateurs sont installés immédiatement après les générateurs, augmentant la tension à 35, 110, 220, 500 kV et plus. Des transformateurs sont installés sur en plein air. Une partie de l’énergie électrique est dépensée pour les besoins propres de la centrale. La connexion et la déconnexion des lignes électriques s'étendant jusqu'aux sous-stations et aux consommateurs s'effectuent sur des voies ouvertes ou fermées. appareils de distribution(OSU, ZRU), équipé d'interrupteurs capables de connecter et de couper un circuit électrique haute tension sans formation d'arc électrique.

Système approvisionnement technique en eau fournit un approvisionnement en grande quantité eau froide pour les condenseurs de turbines de refroidissement. Les systèmes sont divisés en flux direct, en circulation et mixtes. DANS systèmes à passage unique l'eau est prélevée par des pompes source naturelle(généralement à partir d'une rivière) et après avoir traversé le condenseur, il est rejeté. Dans ce cas, l'eau se réchauffe d'environ 8 à 12 °C, ce qui modifie dans certains cas l'état biologique des réservoirs. Dans les systèmes à recirculation, l'eau circule sous l'influence pompes de circulation et refroidi par air. Le refroidissement peut être réalisé à la surface de réservoirs de refroidissement ou dans des structures artificielles : bassins d'aspersion ou tours de refroidissement.

Dans les zones de basses eaux, au lieu d'un système technique d'alimentation en eau, on utilise des systèmes à condensation par air (tours de refroidissement à sec), qui sont des radiateurs à air à tirage naturel ou artificiel. Cette décision est généralement forcée, car ils sont plus chers et moins efficaces en termes de refroidissement.

Le système de traitement chimique de l'eau assure une purification chimique et un dessalage en profondeur de l'eau entrant dans les chaudières à vapeur et les turbines à vapeur afin d'éviter les dépôts sur les surfaces internes des équipements. En règle générale, les filtres, les réservoirs et les installations de réactifs pour le traitement de l'eau sont situés dans le bâtiment auxiliaire de l'IES. De plus, des systèmes de nettoyage en plusieurs étapes sont créés dans les centrales thermiques. Eaux usées contaminés par des produits pétroliers, des huiles, des eaux de lavage et de rinçage des équipements, des eaux pluviales et de fonte.

Impact environnemental

Impact sur l'atmosphère. Lors de la combustion du carburant, une grande quantité d'oxygène est consommée et une quantité importante de produits de combustion est également libérée, tels que des cendres volantes, des oxydes de soufre gazeux et de l'azote, dont certains ont une activité chimique élevée.

Impact sur l'hydrosphère. Principalement le rejet des eaux des condenseurs des turbines, ainsi que des eaux usées industrielles.

Impact sur la lithosphère. L’élimination de grandes quantités de cendres nécessite beaucoup d’espace. Ces pollutions sont réduites par l'utilisation de cendres et de scories comme matériaux de construction.

État actuel

Actuellement, dans la Fédération de Russie, il existe des GRES standards d'une capacité de 1 000 à 1 200, 2 400, 3 600 MW et plusieurs unités uniques de 150, 200, 300, 500, 800 et 1 200 MW ; Parmi elles se trouvent les centrales électriques de district d'État suivantes (qui font partie d'OGK) :

Verkhnetagilskaya GRES - 1 500 MW ;

Iriklinskaya GRES - 2430 MW ;

Kashirskaya GRES - 1910 MW ;

Nizhnevartovskaya GRES - 1600 MW ;

Permskaïa GRES - 2400 MW ;

Urengoyskaya GRES - 24 MW.

Pskovskaya GRES - 645 MW ;

Serovskaya GRES - 600 MW ;

Centrale électrique du district d'État de Stavropol - 2 400 MW ;

Surgutskaya GRES-1 - 3280 MW ;

Troitskaya GRES - 2060 MW.

Gusinoozerskaya GRES - 1 100 MW ;

Centrale électrique du district de l'État de Kostroma - 3 600 MW ;

Centrale électrique du district de l'État de Pechora - 1 060 MW ;

Kharanorskaya GRES - 430 MW ;

Cherepetskaya GRES - 1285 MW ;

Yuzhnouralskaya GRES - 882 MW.

Berezovskaya GRES - 1500 MW ;

Smolenskaïa GRES - 630 MW ;

Surgutskaïa GRES-2 - 4 800 MW ;

Shaturskaya GRES - 1 100 MW ;

Yaivinskaya GRES - 600 MW.

Konakovskaya GRES - 2400 MW ;

Nevinnomysskaya GRES - 1270 MW ;

Reftinskaya GRES - 3800 MW ;

Sredneuralskaya GRES - 1180 MW.

Kirishskaya GRES - 2 100 MW ;

Krasnoïarskaïa GRES-2 - 1250 MW ;

Novotcherkasskaïa GRES - 2 400 MW ;

Ryazanskaya GRES (unités n° 1-6 - 2650 MW et bloc n° 7 (ancien GRES-24, qui était inclus dans le Ryazanskaya GRES - 310 MW) - 2960 MW ;

Cherepovetskaya GRES - 630 MW.

Verkhnetagilskaïa GRES

Verkhnetagilskaya GRES est une centrale thermique située à Verkhny Tagil (région de Sverdlovsk), fonctionnant dans le cadre de l'OGK-1. En service depuis le 29 mai 1956.

La centrale comprend 11 unités de puissance d'une capacité électrique de 1 497 MW et d'une capacité thermique de 500 Gcal/h. Carburant de la station : Gaz naturel (77%), charbon(23%). L'effectif est de 1119 personnes.

La construction de la centrale, d'une capacité nominale de 1 600 MW, a commencé en 1951. Le but de la construction était de fournir de l'énergie thermique et électrique à l'usine électrochimique de Novouralsk. En 1964, la centrale électrique atteint sa capacité nominale.

Afin d'améliorer l'approvisionnement en chaleur des villes de Verkhny Tagil et Novouralsk, les stations suivantes ont été construites :

Quatre unités de turbine à condensation K-100-90(VK-100-5) LMZ ont été remplacées par turbines de chauffage T-88/100-90/2,5.

Sur le réseau TG-2,3,4, des radiateurs de type PSG-2300-8-11 sont installés pour chauffer l'eau du réseau dans le circuit d'alimentation en chaleur de Novouralsk.

Des réchauffeurs de réseau sont installés sur TG-1.4 pour l'approvisionnement en chaleur de Verkhny Tagil et du site industriel.

Tous les travaux ont été réalisés selon le projet de l'Hôpital Clinique Central.

Dans la nuit du 3 au 4 janvier 2008, un accident s'est produit à Surgutskaya GRES-2 : un effondrement partiel du toit de la sixième centrale d'une capacité de 800 MW a entraîné l'arrêt de deux centrales. La situation était compliquée par le fait qu'un autre groupe motopropulseur (n°5) était en réparation : en conséquence, les groupes motopropulseurs n°4, 5, 6 ont été arrêtés. Cet accident a été localisé le 8 janvier. Pendant tout ce temps, la centrale électrique du district d'État a fonctionné de manière particulièrement intense.

Il est prévu de construire deux nouvelles unités de production d'énergie (carburant - Gaz naturel) respectivement d'ici 2010 et 2013.

Il y a un problème d’émissions dans l’environnement au GRES. OGK-1 a signé un contrat avec le Centre d'ingénierie énergétique de l'Oural pour 3,068 millions de roubles, qui prévoit le développement d'un projet de reconstruction de la chaudière de la centrale électrique du district d'État de Verkhnetagilskaya, ce qui entraînera une réduction des émissions de être conforme aux normes VHU.

Kashirskaïa GRES

Centrale électrique du district d'État de Kashirskaya, du nom de G. M. Krzhizhanovsky, dans la ville de Kashira, dans la région de Moscou, sur les rives de l'Oka.

Une gare historique, construite sous la direction personnelle de V.I. Lénine selon le plan GOELRO. Au moment de sa mise en service, la centrale de 12 MW était la deuxième plus grande centrale électrique du pays. L'Europe .

La gare a été construite selon le plan GOELRO, la construction a été réalisée sous la supervision personnelle de V.I. Lénine. Il a été construit en 1919-1922, pour la construction sur le site du village de Ternovo, le village ouvrier de Novokashirsk a été érigé. Lancée le 4 juin 1922, elle devient l'une des premières centrales thermiques régionales soviétiques.

Pskovskaïa GRES

Pskovskaya GRES est une centrale électrique régionale appartenant à l'État, située à 4,5 kilomètres de l'agglomération de type urbain de Dedovichi, le centre régional de la région de Pskov, sur la rive gauche de la rivière Shelon. Depuis 2006, c'est une succursale d'OJSC OGK-2.

Des lignes électriques à haute tension relient la centrale électrique du district d'État de Pskov à la Biélorussie, à la Lettonie et à la Lituanie. L'organisation mère considère cela comme un avantage : il existe un canal d'exportation des ressources énergétiques qui est activement utilisé.

La capacité installée du GRES est de 430 MW, elle comprend deux unités de puissance très maniables de 215 MW chacune. Ces groupes motopropulseurs ont été construits et mis en service en 1993 et ​​1996. Original avantage La première phase comprenait la construction de trois unités de puissance.

Le principal type de carburant est le gaz naturel, il entre dans la station par une branche du principal gazoduc d'exportation. Les groupes motopropulseurs ont été initialement conçus pour fonctionner avec de la tourbe moulue ; ils ont été reconstruits selon le projet VTI pour la combustion Gaz naturel.

Le coût de l'électricité pour vos propres besoins est de 6,1 %.

Centrale électrique du district d'État de Stavropol

La centrale électrique du district d'État de Stavropol est une centrale thermique de la Fédération de Russie. Situé dans la ville de Solnechnodolsk, territoire de Stavropol.

Le chargement de la centrale électrique permet d'exporter de l'électricité à l'étranger : vers la Géorgie et l'Azerbaïdjan. Ceci garantit le maintien des flux dans le système formant réseau électrique du Système énergétique uni du Sud à des niveaux acceptables.

Fait partie de la société de production en gros organisations N°2 (JSC OGK-2).

Le coût de l’électricité pour les besoins propres de la station est de 3,47 %.

Le combustible principal de la station est le gaz naturel, mais la station peut utiliser le fioul comme carburant de réserve et de secours. Bilan énergétique en 2008 : gaz - 97 %, fioul - 3 %.

Smolenskaïa GRES

La centrale électrique du district d'État de Smolensk est une centrale thermique de la Fédération de Russie. Fait partie de la société de production en gros entreprises N°4 (JSC OGK-4) depuis 2006.

Le 12 janvier 1978, la première unité de la centrale électrique du district d'État a été mise en service, dont la conception a commencé en 1965 et la construction en 1970. La station est située dans le village d'Ozerny, district de Dukhovshchinsky Région de Smolensk. Initialement, il était prévu d'utiliser la tourbe comme combustible, mais en raison du retard dans la construction des entreprises d'extraction de tourbe, d'autres types de combustibles ont été utilisés (région de Moscou charbon, charbon Inta, schiste, charbon Khakass). Au total, 14 types de carburant ont été modifiés. Depuis 1985, il est définitivement établi que l'énergie proviendra du gaz naturel et du charbon.

La capacité installée actuelle de la centrale électrique du district d'État est de 630 MW.

Sources

Ryzhkin V. Ya. Centrales thermiques. Éd. V. Ya. Manuel pour les universités. 3e éd., révisée. et supplémentaire - M. : Energoatomizdat, 1987. - 328 p.

http://ru.wikipedia.org/

Encyclopédie des investisseurs. 2013 .

Synonymes: Dictionnaire de synonymes

centrale thermique- — FR Centrale thermique et électrique Centrale électrique qui produit à la fois de l'électricité et de l'eau chaude pour la population locale. Une centrale de cogénération (Combined Heat and Power Station) peut fonctionner sur presque… Guide du traducteur technique

centrale thermique- šiluminė elektrinė statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. centrale thermique; centrale à vapeur vok. Wärmekraftwerk, en Russie. centrale thermique, f; centrale thermique, f prac. centrale électrothermique, f; centrale thermique, f; usine… … Fizikos terminų žodynas

centrale thermique- centrale thermique, centrale thermique, centrale thermique, centrale thermique, centrale thermique, centrale thermique, centrale thermique, centrale thermique, centrale thermique, centrale thermique, centrale thermique,... .. . Formes de mots - et ; et. Une entreprise qui produit de l'énergie électrique et de la chaleur... Dictionnaire encyclopédique