Grundlæggende principper for TPP-drift

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sidst ændret: 2023-12-17 10:22

Hvad er et termisk kraftværk, og hvad er principperne for driften af et termisk kraftværk? Den generelle definition af sådanne objekter lyder omtrent som følger - disse er kraftværker, der er engageret i forarbejdning af naturlig energi til elektrisk energi. Naturlige brændstoffer bruges også til disse formål.

Princippet for drift af termiske kraftværker. Kort beskrivelse

Til dato er termiske kraftværker de mest udbredte. Fossile brændstoffer afbrændes ved sådanne anlæg, som frigiver termisk energi. TPP's opgave er at bruge denne energi til at få elektricitet.

Princippet for drift af TPP'er er generering af ikke kun elektrisk energi, men også produktion af termisk energi, som også leveres til forbrugerne i form af f.eks. varmt vand. Derudover genererer disse energianlæg omkring 76 % af al elektricitet. En så bred fordeling skyldes, at tilgængeligheden af organisk brændsel til driften af stationen er ret stor. Den anden grund var, at transporten af brændstof fra produktionsstedet til selve stationen er ret enkel ogetableret drift. Funktionsprincippet for TPP er designet på en sådan måde, at det er muligt at bruge spildvarmen fra arbejdsvæsken til sekundær levering til dens forbruger.

Adskillelse af stationer efter type

Det er værd at bemærke, at termiske stationer kan opdeles i typer afhængigt af, hvilken slags energi de producerer. Hvis princippet om drift af et termisk kraftværk kun er i produktionen af elektrisk energi (det vil sige, at termisk energi ikke leveres til forbrugeren), så kaldes det et kondenskraftværk (CPP).

Faciliteter beregnet til produktion af elektrisk energi, til frigivelse af damp, samt forsyning af varmt vand til forbrugeren, har dampturbiner i stedet for kondenserende turbiner. Også i sådanne elementer af stationen er der en mellemliggende dampudvinding eller en modtryksanordning. Den største fordel og driftsprincippet ved denne type termisk kraftværk (CHP) er, at udstødningsdampen også bruges som varmekilde og leveres til forbrugerne. På denne måde kan varmetabet og mængden af kølevand reduceres.

Grundlæggende principper for TPP-drift

Før man går videre til overvejelserne om selve driftsprincippet, er det nødvendigt at forstå, hvilken slags station vi taler om. Standardarrangementet af sådanne faciliteter inkluderer et sådant system som genopvarmning af damp. Det er nødvendigt, fordi den termiske effektivitet af et kredsløb med en mellemliggende overophedning vil være højere end i et system, hvor det er fraværende. Med enkle ord vil princippet om drift af et termisk kraftværk med en sådan ordning være meget mere effektivt med det sammeindledende og sidste forudindstillede parametre end uden. Ud fra alt dette kan vi konkludere, at grundlaget for stationens drift er fossilt brændstof og opvarmet luft.

Arbejdsordning

Princippet for driften af TPP er konstrueret som følger. Brændselsmaterialet såvel som oxidationsmidlet, hvis rolle oftest påtages af opvarmet luft, føres ind i kedelovnen i en kontinuerlig strøm. Stoffer som kul, olie, brændselsolie, gas, skifer, tørv kan fungere som brændstof. Hvis vi taler om det mest almindelige brændstof i Den Russiske Føderation, så er dette kulstøv. Endvidere er princippet om drift af et termisk kraftværk konstrueret på en sådan måde, at den varme, der genereres ved forbrænding af brændstof, opvarmer vandet i dampkedlen. Som følge af opvarmning omdannes væsken til mættet damp, som kommer ind i dampturbinen gennem dampudløbet. Hovedformålet med denne enhed på stationen er at omdanne energien fra den indkommende damp til mekanisk energi.

Alle elementer i turbinen, der er i stand til at bevæge sig, er tæt forbundet med akslen, som et resultat af hvilken de roterer som en enkelt mekanisme. For at få akslen til at rotere, overfører dampturbinen den kinetiske energi af dampen til rotoren.

Mekanisk drift af stationen

Enheden og princippet for drift af TPP i dens mekaniske del er forbundet med driften af rotoren. Den damp, der kommer fra turbinen, har et meget højt tryk og temperatur. Dette skaber en høj indre energi.damp, som kommer fra kedlen til turbinedyserne. Dampstråler, der passerer gennem dysen i en kontinuerlig strøm, med en høj hastighed, som ofte er endda højere end lydhastigheden, virker på turbinebladene. Disse elementer er stift fastgjort til skiven, som igen er tæt forbundet med akslen. På dette tidspunkt omdannes dampens mekaniske energi til rotorturbinernes mekaniske energi. Når man taler mere præcist om princippet om drift af et termisk kraftværk, påvirker den mekaniske effekt turbogeneratorens rotor. Dette skyldes det faktum, at akslen på en konventionel rotor og generator er tæt forbundet. Og så er der en ret velkendt, enkel og forståelig proces med at omdanne mekanisk energi til elektrisk energi i en enhed som en generator.

Dampbevægelse efter rotoren

Efter at vanddampen har passeret turbinen, falder dens tryk og temperatur betydeligt, og den kommer ind i den næste del af stationen - kondensatoren. Inde i dette element sker den omvendte omdannelse af damp til væske. For at udføre denne opgave er der kølevand inde i kondensatoren, som kommer ind der gennem rør, der passerer inde i enhedens vægge. Efter at dampen er omdannet tilbage til vand, pumpes den ud af en kondensatpumpe og kommer ind i det næste rum - aflufteren. Det er også vigtigt at bemærke, at det pumpede vand passerer gennem de regenerative varmelegemer.

Avlufterens hovedopgave er at fjerne gasser fra det indkommende vand. Samtidig med renseoperationen opvarmes væsken også på samme måde somi regenerative varmelegemer. Til dette formål bruges varmen fra dampen, som tages fra det, der følger ind i turbinen. Hovedformålet med afluftningsoperationen er at reducere indholdet af oxygen og kuldioxid i væsken til acceptable værdier. Dette hjælper med at reducere korrosionshastigheden på stierne, der forsyner vand og damp.

Stationer på kullen

Der er stor afhængighed af princippet om drift af termiske kraftværker af den type brændsel, der bruges. Fra et teknologisk synspunkt er kul det sværeste stof at implementere. På trods af dette er råvarer hovedkilden til ernæring på sådanne anlæg, som udgør cirka 30 % af den samlede andel af stationer. Derudover er det planlagt at øge antallet af sådanne genstande. Det er også værd at bemærke, at antallet af funktionelle rum, der kræves til driften af stationen, er meget større end i andre typer.

Sådan fungerer kulfyrede termiske kraftværker

For at stationen kan fungere kontinuerligt, føres der konstant kul langs jernbaneskinnerne, som losses ved hjælp af specielle aflæsningsanordninger. Så er der elementer som transportbånd, hvorigennem det lossede kul føres til lageret. Dernæst kommer brændstoffet ind i knuseanlægget. Om nødvendigt er det muligt at omgå processen med at levere kul til lageret og overføre det direkte til knuserne fra aflæsningsanordninger. Efter at have passeret gennem denne fase kommer det knuste råmateriale ind i råkulsbunkeren. Næste trin er levering af materiale igennemfeedere til pulveriserede kulmøller. Yderligere føres kulstøv ved hjælp af en pneumatisk transportmetode ind i kulstøvbunkeren. Ved at passere denne sti omgår stoffet sådanne elementer som en separator og en cyklon, og fra bunkeren kommer det allerede ind gennem feederne direkte til brænderne. Luften, der passerer gennem cyklonen, suges ind af mølleventilatoren, hvorefter den føres ind i kedlens forbrændingskammer.

Yderligere ser gasbevægelsen sådan ud. Det flygtige stof, der dannes i forbrændingskammeret, passerer sekventielt gennem anordninger såsom gaskanaler i et kedelanlæg, og hvis der anvendes et genopvarmningssystem, tilføres gassen til de primære og sekundære overhedere. I dette rum, såvel som i vandøkonomisatoren, afgiver gassen sin varme for at opvarme arbejdsvæsken. Dernæst installeres et element kaldet en luftoverhedning. Her bruges gassens termiske energi til at opvarme den indkommende luft. Efter at have passeret gennem alle disse elementer, passerer det flygtige stof ind i askefangeren, hvor det renses for aske. Røgpumperne trækker derefter gassen ud og slipper den ud i atmosfæren ved hjælp af et gasrør.

TPP og NPP

Ganske ofte opstår spørgsmålet om, hvad der er fælles mellem termiske og atomkraftværker, og om der er en lighed i principperne for drift af termiske kraftværker og atomkraftværker.

Hvis vi taler om deres ligheder, så er der flere af dem. For det første er de begge bygget på en sådan måde, at de bruger en naturressource til deres arbejde, som er en fossil og udgravet. Udover,det kan bemærkes, at begge objekter er rettet mod at generere ikke kun elektrisk energi, men også termisk energi. Ligheder i driftsprincipperne ligger også i, at termiske kraftværker og atomkraftværker har turbiner og dampgeneratorer involveret i processen. Det følgende er blot nogle af forskellene. Disse omfatter det faktum, at f.eks. byggeomkostningerne og elektricitet modtaget fra termiske kraftværker er meget lavere end fra atomkraftværker. Men på den anden side forurener atomkraftværker ikke atmosfæren, så længe affaldet er korrekt bortskaffet, og der ikke sker uheld. Mens termiske kraftværker på grund af deres funktionsprincip konstant udsender skadelige stoffer til atmosfæren.

Her ligger den største forskel i driften af atomkraftværker og termiske kraftværker. Hvis termisk energi fra brændstofforbrænding oftest overføres til vand eller omdannes til damp i termiske anlæg, så tages energien ved atomkraftværker fra sp altningen af uranatomer. Den resulterende energi divergerer for at opvarme en række stoffer, og vand bruges her ret sjældent. Derudover er alle stoffer i lukkede forseglede kredsløb.

Varmeforsyning

Ved nogle TPP'er kan deres ordninger sørge for et sådant system, der opvarmer selve kraftværket såvel som den tilstødende landsby, hvis nogen. Til netværksvarmerne i denne enhed tages damp fra turbinen, og der er også en speciel linje til fjernelse af kondensat. Vand tilføres og udledes gennem et særligt rørsystem. Den elektriske energi, der vil blive genereret på denne måde, afledes fra den elektriske generator og overføres til forbrugeren,passerer gennem step-up transformere.

Hovedudstyr

Hvis vi taler om hovedelementerne, der drives på termiske kraftværker, så er disse kedelhuse såvel som turbineinstallationer parret med en elektrisk generator og en kondensator. Hovedforskellen mellem hovedudstyret og ekstraudstyret er, at det har standardparametre med hensyn til dets effekt, produktivitet, dampparametre samt spænding og strømstyrke osv. Det kan også bemærkes, at typen og antallet af grundlæggende elementer vælges afhængigt af, hvor meget strøm du har brug for at få fra en TPP, såvel som fra dens funktionsmåde. En animation af princippet om drift af et termisk kraftværk kan hjælpe med at forstå dette problem mere detaljeret.