ระดับ: 9

เป้าหมาย: เพื่อสร้างความเข้าใจของนักเรียนเกี่ยวกับอุตสาหกรรมพลังงานไฟฟ้าของรัสเซียในฐานะสาขาเปรี้ยวจี๊ดของเศรษฐกิจของประเทศ

งาน:

• เกี่ยวกับการศึกษา: เสริมความรู้ของนักเรียนเกี่ยวกับเชื้อเพลิงและพลังงานที่ซับซ้อนของรัสเซีย; อธิบายแนวคิดของ "อุตสาหกรรมพลังงานไฟฟ้า" และ "ระบบไฟฟ้า" ให้แนวคิดเกี่ยวกับบทบาทและความสำคัญของอุตสาหกรรมพลังงานไฟฟ้าสำหรับอุตสาหกรรมและประชากรของประเทศ
• เกี่ยวกับการศึกษา: เพื่อพัฒนาทักษะและความสามารถของนักเรียนในการทำงานกับแผนที่และข้อความ ส่งเสริมการพัฒนาการคิดเชิงวิเคราะห์และเชิงตรรกะ
• เกี่ยวกับการศึกษา: เพื่อปลูกฝังความสนใจในภูมิศาสตร์ของประเทศบ้านเกิดเศรษฐกิจและนิเวศวิทยา

ประเภทบทเรียน:รวมกัน

อุปกรณ์ช่วยฝึกอบรมด้านเทคนิคและการสนับสนุนด้านวัสดุ:รวมคอมพิวเตอร์ - 1 ชุด, โปรเจ็กเตอร์วิดีโอ - 1 ชิ้น, กระดานไวท์บอร์ดแบบโต้ตอบ - 1 ชิ้น, โปรแกรมคอมพิวเตอร์และผู้ให้บริการ - 1 ชุด, แผนที่ "อุตสาหกรรมพลังงานไฟฟ้าของรัสเซีย", Atlases นักเรียน, การนำเสนอ ( เอกสารแนบ 1) ภาพถ่ายโรงไฟฟ้า ไดอะแกรม วิดีโอต่างๆ

เครื่องมือคำศัพท์:โรงไฟฟ้า โรงไฟฟ้าพลังความร้อน โรงไฟฟ้าพลังน้ำ โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ แหล่งพลังงานทางเลือก ระบบพลังงาน

เวลา: 45 นาที

ระหว่างเรียน

I. ช่วงเวลาขององค์กร (1 นาที)

ครั้งที่สอง แบบสำรวจการบ้าน (8 นาที)

ทดสอบ. ทำงานกับข้อความของงานนำเสนอ

ที่สุด สำรองขนาดใหญ่ถ่านหิน (ธรณีวิทยาทั่วไป) มีความเข้มข้นใน: (สไลด์ 3)
A) อ่าง Kuznetsk
B) อ่าง Pechora
B) อ่าง Tunguska
ง) โดเนตส์เบซิน

สถานที่แรกในรัสเซียในแง่ของปริมาณสำรองถ่านหินถูกครอบครองโดยลุ่มน้ำ (สไลด์ 4)
ก) คุซเนตสกี้
B) Pechorsky
ข) ยาคุตใต้

ถ่านหินที่ถูกที่สุด (ถูกกว่า Kuznetsk ถึง 2-3 เท่า) ในสระ (สไลด์ 5)
ก) Pechorsky
B) โดเนตสค์
B) คันสค์-อาชินสค์

ฐานน้ำมันและก๊าซที่ใหญ่ที่สุดในรัสเซียคือ (สไลด์ 6)
แต่) ไซบีเรียตะวันตก
B) ภูมิภาคโวลก้า
B) ทะเลเรนท์

ในดินแดนของรัสเซียมี (สไลด์ 7)
ก) โรงกลั่น 26 แห่ง
ข) 22 โรงกลั่น
ค) 30 โรงกลั่น
ง) โรงกลั่น 40 แห่ง

ความยาวทั้งหมดของท่อส่งก๊าซในรัสเซียคือ (สไลด์ 8)
ก) 140,000 กม.
B) 150,000 กม.
C) 170,000 km
D) 120,000 km

ในแง่ของปริมาณสำรองก๊าซ รัสเซียอยู่ในอันดับต้น ๆ ของโลก (สไลด์ 9)
ก) ที่ 1
ข) อันดับที่ 2
ค) อันดับที่ 3

วาดไดอะแกรม "องค์ประกอบของเชื้อเพลิงและพลังงานเชิงซ้อน"

การทำงานกับข้อความ (นักเรียนจะได้รับการ์ดที่มีข้อความ ระบุข้อผิดพลาดและแก้ไข) คำตอบ: 1) ข; 2) เอ; 3) ข; 4) เอ; 5) เอ; 6) ข; 7) ก. (สไลด์ 10) เพียร์ทบทวนการทำงานเป็นคู่ ภาคผนวก 2

สาม. เรียนรู้หัวข้อใหม่ (สไลด์ 12) (30 นาที)

วางแผน.

1. ความสำคัญของอุตสาหกรรมพลังงานไฟฟ้าของประเทศ
2. แหล่งพลังงานทางเลือก

1. ความสำคัญของอุตสาหกรรมพลังงานไฟฟ้าของประเทศ

เขียนคำจำกัดความในสมุดบันทึก (สไลด์ 13)

ไฟฟ้าเป็นอุตสาหกรรมที่ผลิตไฟฟ้าที่โรงไฟฟ้าและส่งผ่านสายไฟในระยะไกล

ทำงานกับวัสดุทางสถิติของตารางตำรา (หน้า 125) "ไดนามิกของการผลิตไฟฟ้าในรัสเซียในช่วง 20 ปีที่ผ่านมา" การผลิตลดลงในช่วงปลายทศวรรษ 1990 ซึ่งเป็นการเพิ่มการผลิตในปัจจุบัน

ผู้ใช้พลังงาน (สไลด์ 14)

ข้อกำหนดหลักคือความน่าเชื่อถือของแหล่งจ่ายไฟ ในการทำเช่นนี้ พวกเขาพยายามเชื่อมต่อโรงไฟฟ้าทุกแห่งกับสายไฟ (TL) เพื่อให้สามารถชดเชยความล้มเหลวอย่างกะทันหันของหนึ่งในโรงไฟฟ้าเหล่านี้ได้ นี่คือรูปแบบการสร้างระบบพลังงานแบบครบวงจร (UES) ของประเทศ (สไลด์ 15)

UES ของประเทศในอุตสาหกรรมพลังงานไฟฟ้าผสมผสานการผลิต ส่ง และจำหน่ายไฟฟ้าระหว่างผู้บริโภค ในระบบไฟฟ้า โรงไฟฟ้าแต่ละแห่งมีโอกาสเลือกโหมดการทำงานที่ประหยัดที่สุด UES ของรัสเซียรวมโรงไฟฟ้าขนาดใหญ่กว่า 700 แห่งเข้าด้วยกันซึ่งมีกำลังการผลิตมากกว่า 84% ของโรงไฟฟ้าทั้งหมดในประเทศ (สไลด์ 16) แผนที่สไลด์ (สไลด์ 17)

การผลิตไฟฟ้าที่สถานีประเภทต่างๆ แสดงไว้ในแผนภาพ (สไลด์ 18)

ปัจจัยที่ตั้งของโรงไฟฟ้าประเภทต่างๆ: (สไลด์ 19)

โรงไฟฟ้าแต่ละแห่งมีลักษณะเฉพาะของตัวเอง ลองพิจารณาพวกเขา

ประเภทของโรงไฟฟ้า:

2. TPP- ความร้อน พวกเขาทำงานกับเชื้อเพลิงแบบดั้งเดิม: ถ่านหิน น้ำมันเชื้อเพลิง ก๊าซ พีท หินน้ำมัน

ประสิทธิภาพ -30-70% (สไลด์ 20, 21)

ปัจจัยตำแหน่ง TPP (สไลด์ 22)

CHP เป็นโรงไฟฟ้าพลังความร้อนประเภทหนึ่ง (สไลด์ 23)

ข้อดีและข้อเสียของโรงไฟฟ้าพลังความร้อน (สไลด์ 24)

TPP ที่ใหญ่ที่สุดในประเทศของเราคือ Surgut TPP (ข้อความเล็ก ๆ จากนักเรียน - ก่อนกำหนด) (สไลด์ 25)

ประเภทต่อไปคือ

โรงไฟฟ้าพลังน้ำ

3. HPP– ไฮดรอลิก ใช้พลังงานจากการล้มหรือเคลื่อนที่อย่างมีประสิทธิภาพ - 80% (สไลด์ 26)

ตำแหน่งของสถานีไฟฟ้าพลังน้ำถูกกำหนดโดยแผนที่ "ทรัพยากรพลังน้ำของรัสเซีย" (สไลด์ 27)

น้ำตกของโรงไฟฟ้าพลังน้ำถูกสร้างขึ้นบนแม่น้ำที่ใหญ่ที่สุด (สไลด์ 28)

ข้อดีและข้อเสียของโรงไฟฟ้าพลังน้ำ (สไลด์ 29)

โรงไฟฟ้าพลังน้ำที่ใหญ่ที่สุดในรัสเซียคือ Sayano-Shushenskaya (6.4 MW) ซึ่งเกิดภัยพิบัติที่มนุษย์สร้างขึ้นในปี 2552 (สไลด์ 30)

Cheboksary HPP อยู่ใกล้กับสาธารณรัฐ Mari El มากที่สุด (สไลด์ 31)

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์.

4. กปปส- โรงไฟฟ้านิวเคลียร์. พวกเขาใช้พลังงานจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชัน

• ประสิทธิภาพ -30-35% (สไลด์ 32)

หลักการทำงานของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์สามารถดูได้ในคลิปวิดีโอ (สไลด์ 33) ( ภาคผนวก 3 , ภาคผนวก 4). เราเห็นที่ตั้งของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์บนแผนที่ (สไลด์ 34)

ข้อดีและข้อเสียของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ (สไลด์ 35)

โรงไฟฟ้าประเภทที่พิจารณาดำเนินการกับการเผาไหม้เชื้อเพลิงแร่ ซึ่งจะสิ้นสุดอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้หลังจากช่วงระยะเวลาหนึ่ง แหล่งพลังงานทางเลือกจะต้องตอบสนองความต้องการไฟฟ้าในอนาคต

5. แหล่งพลังงานทดแทน

โรงไฟฟ้าทางเลือก (สไลด์ 36) พิจารณาประเภทของพลังงานทดแทน

1. พลังงานแสงอาทิตย์ มีการสร้างโรงงานผลิตแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ในเมือง Chuvashia (สไลด์ 37) (38) แผงโซลาร์เซลล์ใช้งานได้จริงในเมืองหลวงของสาธารณรัฐ ในสวนพฤกษศาสตร์ Yoshkar-Ola เรือนกระจกสว่างไสวและให้ความร้อนโดยใช้พลังงานแสงอาทิตย์ (สไลด์ 39)
2. พลังงานลม. สไลด์ (40) แสดงเครื่องยนต์ลมและกังหันลมของพิพิธภัณฑ์กลางแจ้งใน Kozmodemyansk สาธารณรัฐ Mari El โรงสีดังกล่าวถูกนำมาใช้ในการตั้งถิ่นฐานหลายแห่งของประเทศ
3. พลังงานภายในของโลก (สไลด์ 41) GTPP ตั้งอยู่ที่ภูมิภาคใดของประเทศ (สไลด์ 42)
4. พลังงานน้ำขึ้นน้ำลงใช้ที่ Kislogubskaya TPP (สไลด์ 43)

IV. การสะท้อนกลับ (4 นาที)

คุณได้เรียนรู้อะไรใหม่ ๆ สำหรับตัวคุณเอง?

1. โรงไฟฟ้าประเภทใดในรัสเซีย
2. โรงไฟฟ้าและสถานีต่างกันอย่างไร?
3. ที่ไหนดีที่สุดในการสร้างโรงไฟฟ้าพลังน้ำ?
4. โรงไฟฟ้านิวเคลียร์สร้างที่ไหน?
5. ระบบพลังงานคืออะไร?

V. การบ้าน (2 นาที).

(สไลด์ 44, 45) อ่านตำราข้อ 23. วางบนแผนที่รูปร่าง: Balakovo, Beloyarskaya, Bilibinskaya, Bratkaya, Volzhskaya, Zeyskaya, Kola, Konakovskaya, Kursk, Leningrad, Obninskaya, Reftinskaya, Smolenskaya, Surgutskaya, Cheboksary เขียนปัญหาของอุตสาหกรรมพลังงานไฟฟ้าและพยายามหาทางแก้ไขปัญหา

สำหรับผู้ที่ต้องการ:

• ดูซีรีส์ "พลังงาน: มันทำงานอย่างไร"
• myenergy.ru

เกรดนักเรียน.

ขอบคุณสำหรับบทเรียน!

วรรณกรรม.

1. ภูมิศาสตร์ของรัสเซีย ประชากรและเศรษฐกิจ ป. 9 หนังสือเรียน Dronov, V.Ya. รัม.
2. การพัฒนาบทเรียนภูมิศาสตร์ "ประชากรและเศรษฐกิจของรัสเซีย" เกรด 9 อีเอ ซีซิน่า
3. Atlas และ แผนที่รูปร่างภูมิศาสตร์สำหรับชั้นประถมศึกษาปีที่ 9
4. โรงเรียนเสมือนจริงไซริลและเมโทเดียส บทเรียนภูมิศาสตร์เกรด 9
5. แผนที่อุตสาหกรรมพลังงานของรัสเซียมัลติมีเดียดิสก์
6. การนำเสนอบทเรียน “อุตสาหกรรมพลังงาน ประเภทของโรงไฟฟ้า”

กระบวนการทางเทคโนโลยีของการแปลงวัตถุดิบ (เชื้อเพลิง) เป็นผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย (ไฟฟ้า) สะท้อนให้เห็นในรูปแบบเทคโนโลยีของโรงไฟฟ้า

โครงร่างเทคโนโลยีของโรงไฟฟ้าพลังความร้อนที่ใช้ถ่านหิน, แสดงในรูปที่ 3.4. เป็นชุดของเส้นทางและระบบที่เชื่อมต่อถึงกันที่ซับซ้อน: ระบบเตรียมฝุ่น; ระบบจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิงและระบบจุดระเบิด (เส้นทางเชื้อเพลิง); ระบบกำจัดตะกรันและเถ้า เส้นทางก๊าซอากาศ ระบบเส้นทางน้ำและไอน้ำ รวมถึงหม้อต้มไอน้ำและโรงงานกังหัน ระบบการเตรียมและการจ่ายน้ำเพิ่มเติมเพื่อเติมเต็มการสูญเสียน้ำป้อน ระบบการจ่ายน้ำทางเทคนิคที่ให้ความเย็นด้วยไอน้ำ ระบบเครือข่ายการติดตั้งเครื่องทำน้ำร้อน ระบบไฟฟ้า ได้แก่ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัส หม้อแปลงไฟฟ้าแบบสเต็ปอัพ สวิตช์เกียร์ไฟฟ้าแรงสูง ฯลฯ

ด้านล่างจะได้รับ คำอธิบายสั้น ๆ ของระบบหลักและเส้นทางของโครงการเทคโนโลยีของ TPP ในตัวอย่างของ CHP ที่ใช้ถ่านหินเป็นเชื้อเพลิง

ข้าว. 3.3. รูปแบบเทคโนโลยีของโรงไฟฟ้าถ่านหินแหลกลาญ

1. ระบบเตรียมฝุ่น เส้นทางเชื้อเพลิง. การจัดส่งเชื้อเพลิงแข็งดำเนินการโดยรถไฟในรถกอนโดลาพิเศษ 1 (ดูรูปที่ 3.4) รถกอนโดลาที่มีถ่านหินถูกชั่งน้ำหนักบนเครื่องชั่งรถไฟ ในฤดูหนาวรถกอนโดลาที่มีถ่านหินจะถูกส่งผ่านเรือนกระจกที่ละลายน้ำแข็งซึ่งผนังของรถกอนโดลาจะถูกทำให้ร้อนด้วยอากาศร้อน ถัดไปรถกอนโดลาถูกผลักเข้าไปในอุปกรณ์ขนถ่าย - รถเท 2 โดยจะหมุนรอบแกนตามยาวเป็นมุมประมาณ 180 0 ; ถ่านหินถูกเทลงบนตะแกรงที่ปิดกรวยรับ ถ่านหินจากบังเกอร์ถูกป้อนโดยตัวป้อนไปยังสายพานลำเลียง 4 โดยจะเข้าไปในโกดังถ่านหินอย่างใดอย่างหนึ่ง 3 , หรือ ผ่านแผนกบด 5 ในบ้านหม้อต้มถ่านหินดิบ 6 ซึ่งสามารถจัดส่งได้จากโกดังถ่านหิน

จากโรงบดเชื้อเพลิงเข้าสู่บังเกอร์ถ่านหินดิบ 6 และจากที่นั่นผ่านเครื่องป้อนไปยังโรงถลุงถ่านหิน 7 . ฝุ่นถ่านหินถูกลำเลียงด้วยลมผ่านเครื่องแยก 8 และพายุไซโคลน 9 สู่บังเกอร์ฝุ่นถ่านหิน 10 และจากนั้นผู้ให้อาหาร 11 ให้กับเตาเผา ลมจากพายุไซโคลนถูกพัดลมดูดเข้าไป 12 และป้อนเข้าห้องเผาไหม้ของหม้อไอน้ำ 13 .

เส้นทางเชื้อเพลิงทั้งหมดนี้ ร่วมกับการจัดเก็บถ่านหิน อยู่ในระบบจ่ายเชื้อเพลิง ซึ่งดูแลโดยบุคลากรของแผนกเชื้อเพลิงและขนส่งของ TPP

หม้อไอน้ำที่ใช้ถ่านหินเป็นผงก็จำเป็นต้องมีเชื้อเพลิงเริ่มต้น ซึ่งมักจะเป็นน้ำมันเชื้อเพลิง น้ำมันเชื้อเพลิงถูกจัดส่งในถังรถไฟซึ่งจะถูกทำให้ร้อนด้วยไอน้ำก่อนปล่อย ด้วยความช่วยเหลือของปั๊มที่เพิ่มขึ้นครั้งแรกและครั้งที่สองจะถูกส่งไปยังหัวฉีดน้ำมัน เชื้อเพลิงเริ่มต้นยังสามารถเป็นก๊าซธรรมชาติที่มาจากท่อส่งก๊าซผ่านสถานีควบคุมก๊าซไปยังหัวเผาก๊าซ

ที่โรงไฟฟ้าพลังความร้อนที่เผาเชื้อเพลิงน้ำมันและก๊าซ การประหยัดเชื้อเพลิงนั้นง่ายกว่ามากเมื่อเปรียบเทียบกับโรงไฟฟ้าพลังความร้อนจากถ่านหินที่บดแล้ว คลังสินค้าถ่านหิน แผนกบด ระบบสายพานลำเลียง ถ่านหินดิบและบังเกอร์ฝุ่น รวมถึงระบบรวบรวมเถ้าและกำจัดเถ้ากลายเป็นสิ่งจำเป็น

2. เส้นทางก๊าซ ระบบกำจัดเถ้าอากาศที่จำเป็นสำหรับการเผาไหม้ถูกส่งไปยังแหล่งจ่ายอากาศ

เครื่องทำความร้อนหม้อไอน้ำพร้อมพัดลมดูดอากาศ 14 . อากาศมักจะมาจากส่วนบนของห้องหม้อไอน้ำและ (สำหรับหม้อไอน้ำที่มีความจุสูง) จากด้านนอกของห้องหม้อไอน้ำ

ก๊าซที่เกิดขึ้นระหว่างการเผาไหม้ในห้องเผาไหม้หลังจากปล่อยทิ้งไว้ให้ไหลผ่านท่อก๊าซของโรงงานหม้อไอน้ำตามลำดับซึ่งในฮีทเตอร์ฮีทเตอร์ (หลักและรองหากมีการทำความร้อนด้วยไอน้ำซ้ำ) และตัวประหยัดน้ำ พวกเขาปล่อยความร้อนให้กับของเหลวทำงานและเครื่องทำความร้อนอากาศให้กับอากาศที่จ่ายให้กับอากาศหม้อไอน้ำ จากนั้นในเครื่องสะสมเถ้า (เครื่องตกตะกอนไฟฟ้าสถิต) 15 ก๊าซถูกทำความสะอาดจากเถ้าลอยและผ่านปล่องไฟ 17 เครื่องดูดควัน 16 ถูกปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศ

ตะกรันและขี้เถ้าตกอยู่ใต้ห้องเผาไหม้ ฮีตเตอร์อากาศและตัวสะสมเถ้าจะถูกชะล้างด้วยน้ำและป้อนผ่านช่องทางไปยังปั๊มถุง 33 ผู้ซึ่งสูบพวกเขาไปที่กองขี้เถ้า

3. เส้นทางไอน้ำไอน้ำร้อนยวดยิ่งจากหม้อต้มไอน้ำในเครื่องทำน้ำร้อนยิ่งยวด 13 ผ่านท่อไอน้ำและระบบหัวฉีดเข้าสู่กังหัน 22 .

คอนเดนเสทจากคอนเดนเซอร์ 23 กังหันจ่ายโดยปั๊มคอนเดนเสท 24 ผ่านเครื่องทำความร้อนแบบหมุนเวียนแรงดันต่ำ 18 สู่ผู้ทำลายล้าง 20 ซึ่งน้ำถูกนำไปต้ม ในเวลาเดียวกันก็ถูกปล่อยออกมาจากก๊าซที่มีฤทธิ์รุนแรง O 2 และ CO 2 ที่ละลายในนั้นซึ่งป้องกันการกัดกร่อนในเส้นทางไอน้ำ น้ำถูกจ่ายจาก deaerator โดยปั๊มป้อน 21 ผ่านเครื่องทำความร้อน ความดันสูง 19 เข้าไปในตัวประหยัดของหม้อไอน้ำ ให้ความร้อนล่วงหน้าของน้ำและเพิ่มประสิทธิภาพของ TPP อย่างมีนัยสำคัญ

ระบบไอน้ำและไอน้ำของ TPP นั้นซับซ้อนและมีความรับผิดชอบมากที่สุดตั้งแต่ส่วนใหญ่ อุณหภูมิสูงโลหะและแรงดันไอน้ำและน้ำสูงสุด

เพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานของเส้นทางไอน้ำและไอน้ำ จำเป็นต้องมีระบบสำหรับการเตรียมและการจ่ายน้ำเพิ่มเติมเพื่อเติมเต็มการสูญเสียของของไหลทำงาน เช่นเดียวกับระบบจ่ายน้ำสำหรับกระบวนการ TPP สำหรับการจ่ายน้ำหล่อเย็นไปยังคอนเดนเซอร์กังหัน .

4. ระบบเตรียมและจ่ายน้ำเพิ่มเติมได้น้ำเพิ่มเติมจากการบำบัดทางเคมีของน้ำดิบ ซึ่งดำเนินการในตัวกรองการแลกเปลี่ยนไอออนแบบพิเศษสำหรับการบำบัดน้ำด้วยสารเคมี

การสูญเสียไอน้ำและคอนเดนเสทอันเนื่องมาจากการรั่วไหลในเส้นทางไอน้ำและไอน้ำจะถูกเติมในรูปแบบนี้ด้วยน้ำปราศจากแร่ธาตุทางเคมี ซึ่งจ่ายจากถังเก็บน้ำปราศจากแร่ธาตุโดยปั๊มถ่ายเทไปยังท่อคอนเดนเสทที่อยู่ด้านหลังคอนเดนเซอร์กังหัน

อุปกรณ์สำหรับบำบัดน้ำที่ใช้สารเคมีอยู่ในโรงงานเคมี 28 (การประชุมเชิงปฏิบัติการการบำบัดน้ำเคมี).

5. ระบบระบายความร้อนด้วยไอน้ำน้ำหล่อเย็นถูกส่งไปยังคอนเดนเซอร์จากแหล่งจ่ายน้ำ 26 ปั๊มหมุนเวียน 25 . น้ำหล่อเย็นที่อุ่นในคอนเดนเซอร์จะถูกระบายออกสู่บ่อน้ำสะสม 27 แหล่งน้ำเดียวกันที่ระยะห่างจากสถานที่บริโภคเพียงพอเพื่อให้น้ำร้อนไม่ผสมกับการบริโภค

ในรูปแบบเทคโนโลยีมากมายของโรงไฟฟ้าพลังความร้อน น้ำหล่อเย็นจะถูกสูบผ่านท่อคอนเดนเซอร์โดยปั๊มหมุนเวียน 25 จากนั้นเข้าสู่หอทำความเย็น (cooling tower) ซึ่งเนื่องจากการระเหยของน้ำจะถูกทำให้เย็นลงโดยอุณหภูมิที่ลดลงเดียวกันกับที่มันถูกทำให้ร้อนในคอนเดนเซอร์ ระบบจ่ายน้ำพร้อมคูลลิ่งทาวเวอร์ส่วนใหญ่จะใช้ในโรงไฟฟ้าพลังความร้อน IES ใช้ระบบน้ำประปาพร้อมบ่อหล่อเย็น ด้วยการทำความเย็นแบบระเหยของน้ำ ไอจะเท่ากับปริมาณไอน้ำที่ควบแน่นในคอนเดนเซอร์ของเทอร์ไบน์โดยประมาณ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีการเติมเต็มระบบน้ำประปา โดยปกติแล้วจะใช้น้ำจากแม่น้ำ

6. ระบบเครือข่ายการติดตั้งเครื่องทำน้ำร้อนแผนงานอาจรวมถึงโรงทำความร้อนเครือข่ายขนาดเล็กเพื่อให้ความร้อนแก่โรงไฟฟ้าและหมู่บ้านที่อยู่ติดกัน ไปยังเครื่องทำความร้อนเครือข่าย 29 ของหน่วยนี้ ไอน้ำมาจากการสกัดกังหัน คอนเดนเสทถูกระบายออกทางสาย 31 . น้ำในเครือข่ายถูกส่งไปยังเครื่องทำความร้อนและนำออกจากท่อผ่านท่อ 30 .

7. ระบบไฟฟ้ากำลัง.เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่หมุนด้วยกังหันไอน้ำจะสร้างกระแสไฟฟ้าสลับ ซึ่งจะผ่านหม้อแปลงแบบสเต็ปอัพไปยังบัสบาร์ของสวิตช์เกียร์แบบเปิด (OSG) ของ TPP บัสของระบบเสริมยังเชื่อมต่อกับเอาต์พุตของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าผ่านหม้อแปลงเสริม ดังนั้นผู้บริโภคของความต้องการเสริมของหน่วยพลังงาน (มอเตอร์ไฟฟ้าของหน่วยเสริม - ปั๊ม, พัดลม, โรงสี ฯลฯ ) จะถูกป้อนจากเครื่องกำเนิดของหน่วยพลังงาน ในการจัดหาพลังงานไฟฟ้าให้กับมอเตอร์ไฟฟ้า อุปกรณ์ให้แสงสว่าง และอุปกรณ์ของโรงไฟฟ้ามีสวิตช์ไฟฟ้าตามความต้องการของตนเอง 32 .

ในกรณีพิเศษ ( เหตุฉุกเฉิน, การปลดโหลด, การเริ่มต้นและการปิดระบบ) มีการจ่ายพลังงานเสริมผ่านหม้อแปลงบัสบาร์สำรองของสวิตช์เกียร์ภายนอก แหล่งจ่ายไฟที่เชื่อถือได้สำหรับมอเตอร์ไฟฟ้าของยูนิตเสริมช่วยให้มั่นใจถึงความน่าเชื่อถือของการทำงานของหน่วยพลังงานและโรงไฟฟ้าพลังความร้อนโดยรวม การละเมิดแหล่งจ่ายไฟตามความต้องการของตนเองนำไปสู่ความล้มเหลวและอุบัติเหตุ

ความแตกต่างพื้นฐานระหว่างโครงการเทคโนโลยีของโรงไฟฟ้ากังหันก๊าซ (GTP) และกังหันไอน้ำคือใน GTP พลังงานเคมีของเชื้อเพลิงจะถูกแปลงเป็นพลังงานกลในหน่วยเดียว - กังหันก๊าซซึ่งเป็นผลมาจากการที่ ไม่จำเป็นต้องใช้หม้อไอน้ำ

โรงไฟฟ้ากังหันก๊าซ (รูปที่ 3.5) ประกอบด้วยห้องเผาไหม้ CS, กังหันก๊าซ GT, เครื่องอัดอากาศ K และเครื่องกำเนิดไฟฟ้า G. คอมเพรสเซอร์ K ดูดอากาศในบรรยากาศบีบอัดให้เฉลี่ย 6–10 กก. / ซม. 2 และส่งไปที่ห้องเผาไหม้ CS เชื้อเพลิง (เช่น น้ำมันพลังงานแสงอาทิตย์ ก๊าซธรรมชาติหรือก๊าซอุตสาหกรรม) ก็เข้าสู่ห้องเผาไหม้เช่นกัน ซึ่งจะเผาไหม้ในอากาศอัด

ข้าว. 3.4. แผนภาพการไหลของกังหันก๊าซอย่างง่าย

โรงไฟฟ้าที่ใช้เชื้อเพลิงเหลวหรือก๊าซ: Т – เชื้อเพลิง; ที่ -

อากาศ; CS - ห้องเผาไหม้; GT - กังหันก๊าซ; K - เครื่องอัดอากาศ; G - เครื่องกำเนิดไฟฟ้า

ก๊าซร้อนที่มีอุณหภูมิ 600–800 °C จากห้องเผาไหม้เข้าสู่กังหันก๊าซ GT เมื่อผ่านกังหัน พวกมันจะขยายไปสู่ความกดอากาศ และเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงระหว่างใบพัด หมุนเพลากังหัน ก๊าซไอเสียจะถูกปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศผ่านทางท่อไอเสีย ส่วนสำคัญของพลังงานกังหันก๊าซถูกใช้ไปกับการหมุนของคอมเพรสเซอร์และอุปกรณ์เสริมอื่นๆ

ข้อได้เปรียบหลักของโรงงานกังหันก๊าซเมื่อเทียบกับกังหันไอน้ำคือ:

1) ขาดโรงต้มน้ำและการบำบัดน้ำเคมี

2) ความต้องการน้ำหล่อเย็นลดลงอย่างมาก ซึ่งทำให้สามารถใช้กังหันก๊าซได้ในพื้นที่ที่มีแหล่งน้ำจำกัด

3) บุคลากรปฏิบัติการจำนวนน้อยกว่ามาก

4) การเริ่มต้นอย่างรวดเร็ว;

5) ต้นทุนการผลิตไฟฟ้าที่ลดลง

แผนผังเค้าโครง TPP

TPP ตามประเภท (โครงสร้าง) ของโครงร่างการระบายความร้อนแบ่งออกเป็นบล็อกและไม่ใช่บล็อก

ด้วยบล็อกไดอะแกรมอุปกรณ์หลักและอุปกรณ์เสริมทั้งหมดของการติดตั้งไม่มีการเชื่อมต่อทางเทคโนโลยีกับอุปกรณ์ของการติดตั้งโรงไฟฟ้าอื่น ที่โรงไฟฟ้าเชื้อเพลิงฟอสซิล ไอน้ำจะถูกส่งไปยังกังหันแต่ละตัวจากหม้อไอน้ำหนึ่งหรือสองตัวที่เชื่อมต่อกับกังหันเท่านั้น โรงไฟฟ้ากังหันไอน้ำ เรียกว่ากังหันไอน้ำจากหม้อต้มไอน้ำเครื่องเดียว โมโนบล็อกต่อหน้าหม้อไอน้ำสองตัวสำหรับหนึ่งกังหัน - บล็อกคู่

ด้วยรูปแบบที่ไม่บล็อกไอน้ำ TPP จากหม้อต้มไอน้ำทั้งหมดเข้าสู่สายการผลิตทั่วไปและกระจายจากที่นั่นไปยังกังหันแต่ละตัวเท่านั้น ในบางกรณี เป็นไปได้ที่จะส่งไอน้ำโดยตรงจากหม้อไอน้ำไปยังกังหัน อย่างไรก็ตาม สายเชื่อมต่อทั่วไปจะยังคงอยู่ ดังนั้นไอน้ำจากหม้อไอน้ำทั้งหมดจึงสามารถใช้จ่ายพลังงานให้กับกังหันใดก็ได้ เส้นที่จ่ายน้ำไปยังหม้อไอน้ำ (ท่อป้อน) จะถูกเชื่อมขวางด้วย

Block TPP มีราคาถูกกว่าแบบ non-block เนื่องจากรูปแบบการวางท่อนั้นง่ายขึ้น จำนวนข้อต่อจึงลดลง การจัดการแต่ละยูนิตที่สถานีดังกล่าวง่ายกว่า การติดตั้งแบบบล็อกจะทำให้ทำงานอัตโนมัติได้ง่ายขึ้น ในการใช้งาน การทำงานของหนึ่งบล็อกจะไม่สะท้อนให้เห็นในบล็อกที่อยู่ใกล้เคียง เมื่อมีการขยายโรงไฟฟ้า หน่วยที่ตามมาอาจมีกำลังการผลิตที่แตกต่างกันและดำเนินการกับพารามิเตอร์ใหม่ ทำให้สามารถติดตั้งอุปกรณ์ที่ทรงพลังยิ่งขึ้นด้วยพารามิเตอร์ที่สูงขึ้นที่สถานีที่ขยายได้ เช่น ช่วยให้คุณปรับปรุงอุปกรณ์และปรับปรุงประสิทธิภาพทางเทคนิคและเศรษฐกิจของโรงไฟฟ้า กระบวนการตั้งค่าอุปกรณ์ใหม่ไม่ส่งผลต่อการทำงานของหน่วยที่ติดตั้งไว้ก่อนหน้านี้ อย่างไรก็ตาม สำหรับการทำงานปกติของบล็อก TPP ความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์ควรสูงกว่าอุปกรณ์ที่ไม่ใช่บล็อกมาก ไม่มีหม้อไอน้ำแบบสแตนด์บายในบล็อก หากผลผลิตที่เป็นไปได้ของหม้อไอน้ำสูงกว่าการไหลที่จำเป็นสำหรับกังหันที่กำหนด ส่วนหนึ่งของไอน้ำ (ที่เรียกว่าสำรองที่ซ่อนอยู่ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายใน TPP ที่ไม่ใช่หน่วย) จะไม่สามารถถ่ายโอนไปยังการติดตั้งอื่นได้ที่นี่ สำหรับโรงงานกังหันไอน้ำที่มีการอบไอน้ำซ้ำ บล็อกไดอะแกรมเป็นเพียงแผนภาพเดียวที่เป็นไปได้ เนื่องจากแผนภาพแบบไม่บล็อกของโรงงานในกรณีนี้จะซับซ้อนเกินไป

ในประเทศของเรา โรงงานกังหันไอน้ำของโรงไฟฟ้าพลังความร้อนที่ไม่มีการควบคุมการสกัดด้วยไอน้ำด้วยแรงดันเริ่มต้น พี 0 ≤8.8 MPa และการติดตั้งที่มีการสกัดแบบควบคุมที่ พี 0 ≤12.7 MPa ทำงานเป็นรอบโดยไม่มีไอน้ำร้อนปานกลาง สร้างขึ้นแบบไม่บล็อก ที่ความดันสูง (ที่ IES at พี 0 ≥12.7 MPa และที่ CHP ด้วย พี 0 \u003d 23.5 MPa) หน่วยกังหันไอน้ำทั้งหมดทำงานเป็นวงจรด้วยการอุ่นซ้ำ และสถานีที่มีการติดตั้งดังกล่าวจะถูกสร้างขึ้นในบล็อก

อาคารหลัก (อาคารหลัก) เป็นที่ตั้งของอุปกรณ์หลักและอุปกรณ์เสริมที่ใช้โดยตรงใน กระบวนการทางเทคโนโลยีโรงไฟฟ้า. การจัดเรียงอุปกรณ์และโครงสร้างอาคารร่วมกันเรียกว่า แผนผังอาคารหลักของโรงไฟฟ้า.

อาคารหลักของโรงไฟฟ้ามักจะประกอบด้วยห้องเครื่องจักร ห้องหม้อไอน้ำ (ที่มีห้องบังเกอร์สำหรับเชื้อเพลิงแข็ง) หรือห้องเครื่องปฏิกรณ์ที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ และห้องขจัดอากาศ ในห้องเครื่องยนต์พร้อมกับอุปกรณ์หลัก (โดยหลักคือหน่วยกังหัน) มี: ปั๊มคอนเดนเสท, เครื่องทำความร้อนแบบสร้างใหม่แรงดันต่ำและสูง, หน่วยสูบจ่าย, เครื่องระเหย, เครื่องแปลงไอน้ำ, เครื่องทำความร้อนแบบเครือข่าย (ที่ CHPP), เครื่องทำความร้อนเสริม และความร้อนอื่น ๆ ผู้แลกเปลี่ยน

ในสภาพอากาศที่อบอุ่น (เช่น ในคอเคซัส เอเชียกลาง ฯลฯ) ในกรณีที่ไม่มีฝนตกหนัก พายุฝุ่น ฯลฯ ที่ CPP โดยเฉพาะน้ำมันแก๊สจะใช้รูปแบบเปิดของอุปกรณ์ ในเวลาเดียวกันเพิงจะจัดอยู่เหนือหม้อไอน้ำหน่วยกังหันได้รับการคุ้มครองโดยที่กำบังแสง อุปกรณ์เสริมของโรงงานกังหันวางอยู่ในห้องควบแน่นแบบปิด ความจุลูกบาศก์จำเพาะของอาคารหลักของ IES ที่มีเลย์เอาต์แบบเปิดลดลงเหลือ 0.2–0.3 ม. 3 /kW ซึ่งจะช่วยลดต้นทุนในการก่อสร้าง IES มีการติดตั้งเครนเหนือศีรษะและกลไกการยกอื่น ๆ ในสถานที่ของโรงไฟฟ้าเพื่อติดตั้งและซ่อมแซมอุปกรณ์ไฟฟ้า

ในรูป 3.6. ไดอะแกรมเลย์เอาต์ของหน่วยพลังงานของโรงไฟฟ้าถ่านหินแหลกลาญได้รับ: I - ห้องสำหรับเครื่องกำเนิดไอน้ำ; II - ห้องเครื่อง III - สถานีสูบน้ำหล่อเย็น; 1 - อุปกรณ์ขนถ่าย; 2 – โรงงานบด 3 – เครื่องประหยัดน้ำและเครื่องทำน้ำอุ่น 4 – เครื่องทำความร้อนพิเศษ; 5 , 6 – ห้องเผาไหม้; 7 – หัวเผาถ่านหินแหลกลาญ 8 - เครื่องกำเนิดไอน้ำ; 9 - พัดลมมิลล์; 10 – บังเกอร์ฝุ่นถ่านหิน 11 – ตัวป้อนฝุ่น 12 - อุ่นท่อไอน้ำ 13 - เครื่องกรองอากาศ; 14 - กังหันไอน้ำ; 15 – เครื่องกำเนิดไฟฟ้า 16 – หม้อแปลงไฟฟ้าแบบสเต็ปอัพ 17 - ตัวเก็บประจุ; 18 – ท่อจ่ายและระบายน้ำหล่อเย็น 19 – ปั๊มคอนเดนเสท 20 – HDPE ปฏิรูป; 21 - เครื่องปั๊มน้ำ; 22 – HPH ที่เกิดใหม่; 23 – พัดลมโบลเวอร์; 24 - จับขี้เถ้า; 25 – ช่องชะล้างตะกรันและเถ้า EE- ไฟฟ้าแรงสูง

ในรูป 3.7 แสดงแผนผังรูปแบบอย่างง่ายของโรงไฟฟ้าก๊าซน้ำมันที่มีความจุ 2400 เมกะวัตต์ ซึ่งระบุตำแหน่งของเฉพาะส่วนหลักและส่วนของอุปกรณ์เสริม ตลอดจนขนาดของโครงสร้าง (ม.): 1 – ห้องหม้อไอน้ำ; 2 – แผนกกังหัน 3 - ช่องคอนเดนเซอร์ 4 - ห้องเครื่องกำเนิดไฟฟ้า 5 - ช่อง deaerator; 6 – พัดลมโบลเวอร์; 7 – เครื่องทำความร้อนแบบหมุนเวียนอากาศ; 8 - สวิตช์ตามความต้องการของตัวเอง (RUSN); 9 - ปล่องไฟ.

ข้าว. 3.7. เค้าโครงของอาคารหลักของน้ำมันและก๊าซ

โรงไฟฟ้าที่มีกำลังการผลิต 2400 เมกะวัตต์

อุปกรณ์หลักของ IES (หม้อไอน้ำและหน่วยกังหัน) ตั้งอยู่ในอาคารหลัก หม้อไอน้ำและโรงบด (ที่ IES การเผาไหม้เช่นถ่านหินในรูปของฝุ่น) - ในห้องหม้อไอน้ำ หน่วยกังหัน และอุปกรณ์เสริม อุปกรณ์ - ในโถงกังหันของโรงไฟฟ้า ที่ IES ส่วนใหญ่จะติดตั้งหม้อไอน้ำหนึ่งตัวต่อเทอร์ไบน์ หม้อไอน้ำที่มีหน่วยเทอร์ไบน์และอุปกรณ์เสริมของพวกมันก่อตัวขึ้น - โมโนบล็อกของโรงไฟฟ้า

กังหันที่มีความจุ 150–1200 MW ต้องใช้หม้อไอน้ำที่มีความจุไอน้ำ 500–3600 m 3 /h ตามลำดับ ก่อนหน้านี้มีการใช้หม้อไอน้ำสองตัวต่อกังหันที่สถานีพลังงานของรัฐเช่น บล็อกคู่ . ที่ CPP ที่ไม่มีความร้อนสูงเกินไประดับกลางของไอน้ำกับหน่วยกังหันที่มีความจุ 100 MW หรือน้อยกว่านั้นจะใช้รูปแบบการรวมศูนย์แบบไม่ใช้บล็อกซึ่งไอน้ำจากหม้อไอน้ำจะถูกเปลี่ยนเส้นทางไปยังสายไอน้ำทั่วไปและจากมันจะถูกกระจายระหว่างกังหัน .

ขนาดของอาคารหลักขึ้นอยู่กับกำลังของอุปกรณ์ที่วางอยู่ในนั้น: ความยาวของหนึ่งบล็อกคือ 30-100 ม. ความกว้างคือ 70-100 ม. ความสูงของห้องเครื่องประมาณ 30 ม. ห้องหม้อไอน้ำ คือ 50 เมตร หรือมากกว่า ความคุ้มค่าของการจัดวางผังอาคารหลักนั้นประมาณโดยความจุลูกบาศก์จำเพาะ ซึ่งเท่ากับประมาณ 0.7–0.8 ม. 3 /kW ที่โรงไฟฟ้าถ่านหินแบบแหลกลาญ , และน้ำมันแก๊ส - ประมาณ 0.6–0.7 ม. 3 / กิโลวัตต์ ส่วนหนึ่งของอุปกรณ์เสริมของห้องหม้อไอน้ำ (เครื่องดูดควัน, โบลเวอร์, เครื่องเก็บขี้เถ้า, ไซโคลนฝุ่นและตัวแยกฝุ่นของระบบการเตรียมฝุ่น) มักจะติดตั้งภายนอกอาคารในที่โล่ง

IES ถูกสร้างขึ้นโดยตรงที่แหล่งน้ำประปา (แม่น้ำ ทะเลสาบ ทะเล); มักจะมีการสร้างอ่างเก็บน้ำ (บ่อน้ำ) ใกล้กับ IES ในอาณาเขตของ IES นอกเหนือจากอาคารหลักแล้ว ยังมีสิ่งอำนวยความสะดวกและอุปกรณ์สำหรับการจ่ายน้ำทางเทคนิคและการบำบัดน้ำเคมี, แหล่งเชื้อเพลิง, หม้อแปลงไฟฟ้า, สวิตช์เกียร์, ห้องปฏิบัติการและการประชุมเชิงปฏิบัติการ, คลังสินค้าวัสดุ, พื้นที่สำนักงานสำหรับบุคลากรที่ให้บริการ IES . โดยปกติเชื้อเพลิงจะถูกส่งไปยังอาณาเขต IES โดยรถไฟ เถ้าและตะกรันจากห้องเผาไหม้และตัวสะสมเถ้าจะถูกลบออกด้วยระบบไฮดรอลิก ในอาณาเขตของ IES มีการวางทางรถไฟและถนน, เต้าเสียบสายส่งไฟฟ้า, ภาคพื้นดินทางวิศวกรรมและการสื่อสารใต้ดิน พื้นที่ของอาณาเขตที่ครอบครองโดยสิ่งอำนวยความสะดวก IES ขึ้นอยู่กับความจุของโรงไฟฟ้า ประเภทของเชื้อเพลิงและเงื่อนไขอื่น ๆ 25–70 เฮกเตอร์ .

IES ที่ใช้ถ่านหินเป็นก้อนขนาดใหญ่ในรัสเซียมีกำลังคนในอัตรา 1 คนต่อกำลังการผลิตทุกๆ 3 เมกะวัตต์ (ประมาณ 1,000 คนที่ CPP 3,000 เมกะวัตต์) นอกจากนี้ จำเป็นต้องมีบุคลากรซ่อมบำรุง

ความจุของ IES ขึ้นอยู่กับแหล่งน้ำและเชื้อเพลิง เช่นเดียวกับข้อกำหนดของการปกป้องธรรมชาติ: สร้างความมั่นใจในความสะอาดตามปกติของอากาศและแอ่งน้ำ การปล่อยมลพิษด้วยผลิตภัณฑ์การเผาไหม้ของเชื้อเพลิงในรูปของอนุภาคของแข็งสู่อากาศในพื้นที่การทำงานของ IES ถูก จำกัด โดยการติดตั้งตัวสะสมเถ้าขั้นสูง (ตัวกรองไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพประมาณ 99%) สิ่งเจือปนที่เหลือ กำมะถันและไนโตรเจนออกไซด์ จะกระจายตัวโดยใช้ปล่องไฟสูง ซึ่งสร้างขึ้นเพื่อขจัดสิ่งสกปรกที่เป็นอันตรายออกสู่ชั้นบรรยากาศที่สูงขึ้น ปล่องไฟที่มีความสูงไม่เกิน 300 ม. ขึ้นไป สร้างขึ้นจากคอนกรีตเสริมเหล็กหรือด้วยแกนโลหะ 3-4 อันภายในเปลือกคอนกรีตเสริมเหล็กหรือโครงโลหะทั่วไป

การจัดการอุปกรณ์ IES ที่หลากหลายมากมายเป็นไปได้บนพื้นฐานของระบบอัตโนมัติที่ซับซ้อนของกระบวนการผลิตเท่านั้น เทอร์ไบน์ควบแน่นสมัยใหม่เป็นแบบอัตโนมัติทั้งหมด ในหน่วยหม้อไอน้ำ การควบคุมกระบวนการเผาไหม้เชื้อเพลิง การจ่ายน้ำของหน่วยหม้อไอน้ำ การบำรุงรักษาอุณหภูมิความร้อนสูงของไอน้ำ ฯลฯ เป็นไปโดยอัตโนมัติ กระบวนการอื่นๆ ของ IES ยังเป็นแบบอัตโนมัติอีกด้วย: การบำรุงรักษาโหมดการทำงานที่ตั้งไว้ การเริ่มต้นและการปิดเครื่อง การป้องกันอุปกรณ์ระหว่างโหมดผิดปกติและโหมดฉุกเฉิน

กระบวนการแปลงพลังงานความร้อนเป็นพลังงานไฟฟ้าจะสะท้อนให้เห็นในรูปแบบการระบายความร้อนแบบง่าย (หลัก) หรือแบบสมบูรณ์

แผนผังของโรงไฟฟ้าพลังความร้อนแสดงการไหลของตัวพาความร้อนหลักที่เกี่ยวข้องกับอุปกรณ์หลักและอุปกรณ์เสริมในกระบวนการแปลงความร้อนของเชื้อเพลิงที่เผาไหม้เพื่อผลิตและจ่ายไฟฟ้าและความร้อนให้กับผู้บริโภค ในทางปฏิบัติ วงจรความร้อนจะลดลงเป็นไดอะแกรมของเส้นทางไอน้ำและไอน้ำของโรงไฟฟ้าพลังความร้อน (หน่วยพลังงาน) ซึ่งองค์ประกอบต่างๆ มักจะนำเสนอในภาพแบบมีเงื่อนไข

แผนภาพความร้อนแบบง่าย (หลัก) ของโรงไฟฟ้าพลังความร้อนที่ใช้ถ่านหินเป็นเชื้อเพลิงแสดงในรูปที่ 3.1.

ถ่านหินถูกป้อนเข้าไปในบังเกอร์เชื้อเพลิง 1 และจากมัน - สู่โรงโม่ 2 ที่มันกลายเป็นฝุ่น ฝุ่นถ่านหินเข้าสู่เตาเผาของเครื่องกำเนิดไอน้ำ (หม้อไอน้ำ) 3 ซึ่งมีระบบท่อซึ่งน้ำบริสุทธิ์ทางเคมีที่เรียกว่าน้ำธาตุอาหารไหลเวียนอยู่ น้ำในหม้อน้ำ

ข้าว. 3.1. แผนภาพความร้อนอย่างง่ายของกังหันไอน้ำ

โรงไฟฟ้าพลังความร้อนถ่านหินแหลกลาญและ รูปร่างล้อกังหันไอน้ำ

ร้อนขึ้นระเหยและไอน้ำอิ่มตัวที่ได้จะถูกนำเข้าไปในฮีทเตอร์ฮีทเตอร์ที่อุณหภูมิ 400-650 ° C และภายใต้แรงดัน 3 ... 25 MPa เข้าสู่กังหันไอน้ำผ่านท่อส่งไอน้ำ 4 . พารามิเตอร์ไอน้ำร้อนยวดยิ่ง ตู่ 0 , พี 0 (อุณหภูมิและความดันที่ทางเข้ากังหัน) ขึ้นอยู่กับกำลังของหน่วย ที่ IES ไอน้ำทั้งหมดใช้ในการผลิตกระแสไฟฟ้า ในโรงงาน CHP ไอน้ำส่วนหนึ่งถูกใช้อย่างสมบูรณ์ในกังหันเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าในเครื่องกำเนิดไฟฟ้า 5 แล้วก็ไปที่คอนเดนเซอร์ 6 และอีกอันซึ่งมีอุณหภูมิและความดันสูง นำมาจากขั้นกลางของกังหันและใช้สำหรับการจ่ายความร้อน (เส้นประในรูปที่ 3.1) ปั๊มคอนเดนเสท 7 ผ่าน deaerator 8 แล้วป้อนปั๊ม 9 ป้อนเข้าเครื่องกำเนิดไอน้ำ ปริมาณไอน้ำที่สกัดได้ขึ้นอยู่กับความต้องการขององค์กรด้านพลังงานความร้อน

โครงการความร้อนเต็มรูปแบบ (PTS)แตกต่างจากหลักการที่จะแสดงอุปกรณ์ ท่อ ท่อปิด วาล์วควบคุมและป้องกันอย่างเต็มที่ ไดอะแกรมการระบายความร้อนที่สมบูรณ์ของหน่วยพลังงานประกอบด้วยไดอะแกรมของแต่ละยูนิต รวมถึงยูนิตทั่วทั้งโรงงาน (ถังคอนเดนเสทสำรองพร้อมปั๊มถ่ายเท ฟีดเครือข่ายทำความร้อน การทำน้ำร้อนดิบ ฯลฯ) ท่อเสริม ได้แก่ ท่อบายพาส, การระบายน้ำ, การระบายน้ำ, สารช่วย, การดูดส่วนผสมของไอน้ำและอากาศ การกำหนดเส้นและอุปกรณ์ PTS มีดังนี้:

3.1.1.1. แผนผังความร้อนของ CES

CPP ส่วนใหญ่ในประเทศของเราใช้ฝุ่นถ่านหินเป็นเชื้อเพลิง ต้องใช้ถ่านหินหลายร้อยกรัมในการผลิตไฟฟ้า 1 กิโลวัตต์ชั่วโมง ในหม้อต้มไอน้ำ พลังงานมากกว่า 90% ที่ปล่อยออกมาจากเชื้อเพลิงจะถูกถ่ายโอนไปยังไอน้ำ ในกังหัน พลังงานจลน์ของไอพ่นไอน้ำจะถูกส่งไปยังโรเตอร์ (ดูรูปที่ 3.1) เพลากังหันเชื่อมต่อกับเพลาเครื่องกำเนิดไฟฟ้าอย่างแน่นหนา กังหันไอน้ำสมัยใหม่สำหรับโรงไฟฟ้าพลังความร้อนเป็นเครื่องจักรที่มีความเร็วสูง (3000 รอบต่อนาที) ที่ประหยัดและมีอายุการใช้งานยาวนาน

ปัจจุบัน CPP ของเชื้อเพลิงอินทรีย์กำลังสูงถูกสร้างขึ้นสำหรับพารามิเตอร์ไอน้ำเริ่มต้นที่สูงและแรงดันสุดท้ายต่ำ (สุญญากาศลึก) เป็นหลัก ทำให้สามารถลดการใช้ความร้อนต่อหน่วยของไฟฟ้าที่ผลิตได้ เนื่องจากพารามิเตอร์เริ่มต้นที่สูงขึ้น พี 0 และ ตู่ 0 ก่อนกังหันและต่ำกว่าแรงดันไอน้ำสุดท้าย พี k ยิ่งประสิทธิภาพของการติดตั้งสูงขึ้น ดังนั้นไอน้ำที่เข้าสู่กังหันจึงมีพารามิเตอร์สูง: อุณหภูมิ - สูงถึง 650 ° C และแรงดัน - สูงถึง 25 MPa

รูปที่ 3.2 แสดงโครงร่างความร้อนแบบง่ายโดยทั่วไปของ IES ที่ใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล ตามแบบแผนของรูปที่ 3.2, เอความร้อนจะถูกส่งไปยังวงจรเฉพาะเมื่อมีการสร้างไอน้ำและให้ความร้อนจนถึงอุณหภูมิความร้อนสูงยิ่งที่เลือกไว้ tเลน; ตามแบบแผนของรูปที่ 3.2 ขนอกจากการถ่ายเทความร้อนภายใต้สภาวะเหล่านี้แล้ว ความร้อนจะถูกส่งไปยังไอน้ำหลังจากที่ทำงานในส่วนแรงดันสูงของกังหันแล้ว

โครงการแรกเรียกว่าโครงการโดยไม่ต้องอุ่นครั้งที่สอง - โครงการที่มีการอุ่นไอน้ำ. ดังที่ทราบจากหลักสูตรเทอร์โมไดนามิกส์ ประสิทธิภาพเชิงความร้อนของโครงร่างที่สองสำหรับพารามิเตอร์เริ่มต้นและพารามิเตอร์สุดท้ายเดียวกันและ ทางเลือกที่เหมาะสมพารามิเตอร์การอุ่นเครื่องจะสูงกว่า

ตามแผนทั้งสองไอน้ำจากหม้อไอน้ำ 1 ไปที่กังหัน 2 อยู่บนเพลาเดียวกันกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า 3 . ไอน้ำเสียควบแน่นในคอนเดนเซอร์ 4 ระบายความร้อนด้วยน้ำทางเทคนิคที่หมุนเวียนอยู่ในท่อ เทอร์ไบน์คอนเดนเสทคอนเดนเสทปั๊ม 5 ผ่านเครื่องทำความร้อนแบบปฏิรูป 6 ป้อนเข้าไปใน deaerator 8 .

เครื่องกรองอากาศทำหน้าที่กำจัดก๊าซที่ละลายในน้ำออกจากน้ำ ในเวลาเดียวกันในนั้นเช่นเดียวกับในเครื่องทำความร้อนแบบปฏิรูปน้ำป้อนจะถูกทำให้ร้อนด้วยไอน้ำที่ถ่ายเพื่อจุดประสงค์นี้จากการตกของกังหัน การกำจัดน้ำจะดำเนินการเพื่อให้เนื้อหาของออกซิเจนและคาร์บอนไดออกไซด์ในนั้นมีค่าที่ยอมรับได้และด้วยเหตุนี้จึงลดอัตราการกัดกร่อนของโลหะในเส้นทางน้ำและไอน้ำ ในเวลาเดียวกัน อาจไม่มี deaerator ในแผนระบายความร้อน CPP จำนวนหนึ่ง ในระบบน้ำที่เรียกว่าออกซิเจนเป็นกลางนี้ จะมีการจ่ายออกซิเจน ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์หรืออากาศจำนวนหนึ่งไปยังน้ำป้อน ไม่จำเป็นต้องใช้ deaerator ในวงจร

R
เป็น. 3.1. แบบแผนความร้อนทั่วไปของกังหันไอน้ำ

หน่วยควบแน่นที่ทำงานด้วยเชื้อเพลิงอินทรีย์โดยไม่ต้อง

อบไอน้ำร้อน ( เอ) และด้วยตัวกลาง

ความร้อนสูงเกินไป ( ข)

น้ำเสียโดยปั๊มป้อน 9 ผ่านเครื่องทำความร้อน 10 ป้อนเข้าโรงต้มน้ำ ไอน้ำร้อนคอนเดนเสทที่เกิดขึ้นในเครื่องทำความร้อน 10 , น้ำตกเข้าไปใน deaerator 8 และคอนเดนเสทของไอน้ำร้อนของเครื่องทำความร้อน 6 นั้นมาจากปั๊มระบายน้ำ 7 ในแนวที่คอนเดนเสทไหลจากคอนเดนเซอร์ 4 .

โครงร่างการระบายความร้อนที่อธิบายไว้นั้นเป็นแบบทั่วไปในวงกว้างและเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยเมื่อเพิ่มกำลังต่อหน่วยและพารามิเตอร์ไอน้ำเริ่มต้น

เครื่องเติมอากาศและปั๊มป้อนแบ่งวงจรการให้ความร้อนแบบหมุนเวียนออกเป็นกลุ่มของ HPH (เครื่องทำความร้อนแรงดันสูง) และ HDPE (เครื่องทำความร้อนแรงดันต่ำ) กลุ่ม HPH มักจะประกอบด้วยเครื่องทำความร้อน 2-3 เครื่องพร้อมท่อระบายน้ำแบบเรียงซ้อนจนถึงเครื่องกรองอากาศ เครื่องเติมอากาศจะถูกป้อนด้วยไอน้ำที่มีการสกัดแบบเดียวกับ HPH ต้นน้ำ โครงการดังกล่าวสำหรับการเปิดเครื่องกรองอากาศสำหรับไอน้ำเป็นที่แพร่หลาย เนื่องจากแรงดันไอน้ำคงที่ใน deaerator และความดันในการสกัดลดลงตามสัดส่วนกับการลดลงของการไหลของไอน้ำไปยังกังหัน รูปแบบดังกล่าวจะสร้างขอบแรงดันสำหรับการสกัด ซึ่งรับรู้ใน HPH ต้นน้ำ กลุ่ม HDPE ประกอบด้วยเครื่องทำความร้อนแบบสร้างใหม่ 3-5 เครื่องและเครื่องทำความร้อนเสริม 2-3 เครื่อง เมื่อมีหน่วยระเหย (หอทำความเย็น) เครื่องควบแน่นเครื่องระเหยจะเชื่อมต่อระหว่าง LPH

CPP ที่ผลิตกระแสไฟฟ้าเพียงอย่างเดียวมีประสิทธิภาพต่ำ (30–40%) เนื่องจากความร้อนที่เกิดขึ้นจำนวนมากถูกปล่อยออกสู่บรรยากาศผ่านเครื่องควบแน่นด้วยไอน้ำ หอหล่อเย็น และสูญเสียไปกับก๊าซไอเสียและน้ำหล่อเย็นของคอนเดนเซอร์

TPP เป็นองค์กรสำหรับการผลิตไฟฟ้าและความร้อน เมื่อสร้างโรงไฟฟ้า จะได้รับคำแนะนำจากสิ่งต่อไปนี้ ซึ่งสำคัญกว่า: ตำแหน่งของแหล่งเชื้อเพลิงในบริเวณใกล้เคียงหรือตำแหน่งของแหล่งพลังงานที่อยู่ใกล้เคียง

ตำแหน่งของโรงไฟฟ้าพลังความร้อนขึ้นอยู่กับแหล่งที่มาของเชื้อเพลิง

ลองนึกภาพว่า สมมุติว่าเรามีแหล่งถ่านหินจำนวนมาก ถ้าเราสร้างโรงไฟฟ้าพลังความร้อนที่นี่ เราจะลดต้นทุนการขนส่งเชื้อเพลิง เมื่อพิจารณาว่าส่วนประกอบการขนส่งในต้นทุนเชื้อเพลิงค่อนข้างมาก การสร้างโรงไฟฟ้าพลังความร้อนใกล้แหล่งทำเหมืองจึงเป็นเรื่องที่สมเหตุสมผล แต่เราจะทำอย่างไรกับกระแสไฟฟ้าที่ผลิตได้? คือถ้ามีสถานที่ขายในบริเวณใกล้เคียงก็มีปัญหาการขาดแคลนไฟฟ้าในพื้นที่

แต่ถ้าไม่ต้องการความจุไฟฟ้าใหม่ล่ะ จากนั้นเราจะถูกบังคับให้ส่งกระแสไฟฟ้าที่เกิดขึ้นด้วยสายไฟในระยะทางไกล และเพื่อที่จะส่งกระแสไฟฟ้าในระยะทางไกลโดยไม่สูญเสียขนาดใหญ่ จำเป็นต้องส่งผ่านสายไฟแรงสูง ถ้าไม่ใช่ก็ต้องดึงออก ในอนาคต สายไฟจะต้องมีการบำรุงรักษา ทั้งหมดนี้จะต้องใช้เงินด้วย

ตำแหน่งของโรงไฟฟ้าพลังความร้อนขึ้นอยู่กับผู้บริโภค

โรงไฟฟ้าพลังความร้อนแห่งใหม่ส่วนใหญ่ในประเทศของเราตั้งอยู่ใกล้กับผู้บริโภค

เนื่องจากประโยชน์ของการวางโรงไฟฟ้าพลังความร้อนไว้ใกล้กับแหล่งเชื้อเพลิงถูกกินไปโดยต้นทุนการขนส่งในระยะทางไกลตามสายไฟฟ้า นอกจากนี้ ในกรณีนี้ มีการสูญเสียจำนวนมาก

เมื่อวางโรงไฟฟ้าใกล้กับผู้บริโภคโดยตรง คุณสามารถชนะได้แม้ว่าคุณจะสร้างโรงไฟฟ้าพลังความร้อนก็ตาม คุณสามารถอ่านรายละเอียดเพิ่มเติม ในกรณีนี้ต้นทุนของความร้อนที่จ่ายไปจะลดลงอย่างมาก

ในกรณีที่วางติดกับผู้บริโภคโดยตรง ไม่จำเป็นต้องสร้างสายไฟฟ้าแรงสูง แรงดันไฟฟ้า 110 kV ก็เพียงพอแล้ว

จากทั้งหมดที่กล่าวมา เราสามารถสรุปได้ หากแหล่งเชื้อเพลิงอยู่ไกล ในสถานการณ์ปัจจุบัน จะดีกว่าที่จะสร้างโรงไฟฟ้าพลังความร้อน ถัดจากผู้บริโภค ได้ประโยชน์มหาศาลหากแหล่งเชื้อเพลิงและแหล่งการใช้ไฟฟ้าอยู่ใกล้กัน

ผู้เข้าชมที่รัก! ตอนนี้คุณมีโอกาสได้เห็นรัสเซียแล้ว

เยาวชนและกีฬาของยูเครน

ยู.แต่. GICHEV

โรงไฟฟ้าพลังความร้อน

แชสต์ข ฉัน

Dnepropetrovsk NMetAU 2011

กระทรวงศึกษาธิการและวิทยาศาสตร์

เยาวชนและกีฬาของยูเครน

สถาบันโลหะวิทยาแห่งชาติของยูเครน

ยู.แต่. GICHEV

โรงไฟฟ้าพลังความร้อน

แชสต์ข ฉัน

ป่วย 23. บรรณานุกรม: 4 ชื่อ.

รับผิดชอบการปล่อยตัว ดร.เทค วิทยาศาสตร์ ศ.

ผู้วิจารณ์: , ดร.เทค. วิทยาศาสตร์ ศ. (ด.ช.)

แคน. เทคโนโลยี วิทยาศาสตร์ รศ. (NMetaAU)

© โลหการแห่งชาติ

Academy of Ukraine, 2011

บทนำ……………………………………………………………………………………..4

1 ข้อมูลทั่วไปเกี่ยวกับโรงไฟฟ้าพลังความร้อน………………...5

1.1 ความหมายและการจำแนกประเภทโรงไฟฟ้า………………………….5

1.2 รูปแบบเทคโนโลยีของโรงไฟฟ้าพลังความร้อน………………………8

1.3 ตัวชี้วัดทางเทคนิคและเศรษฐกิจของ TPP…………………….11

1.3.1 ตัวชี้วัดพลังงาน…………………………………….11

1.3.2 ตัวชี้วัดทางเศรษฐกิจ…………………………………….13

1.3.3 ตัวชี้วัดประสิทธิภาพ……………………...15

1.4 ข้อกำหนดสำหรับ TPP………………………………………… 16

1.5 คุณลักษณะของโรงไฟฟ้าพลังความร้อนอุตสาหกรรม………………16

2 การสร้างแผนผังความร้อนของ TPP…………………………………………...17

2.1 แนวคิดทั่วไปของวงจรความร้อน…………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………….

2.2 พารามิเตอร์ไอน้ำเริ่มต้น……………………………………………….18

2.2.1 แรงดันไอน้ำเริ่มต้น……………………………………….18

2.2.2 อุณหภูมิไอน้ำเริ่มต้น…………………………………… 20

2.3 การอบไอน้ำร้อน…………………………………………..22

2.3.1 ประสิทธิภาพพลังงานของการอุ่นซ้ำ...24

2.3.2 แรงดันความร้อนซ้ำ………………………… 26

2.3.3 การดำเนินการทางเทคนิคของการอุ่นซ้ำ……27

2.4 พารามิเตอร์ไอน้ำขั้นสุดท้าย………………………….…………………….29

2.5 การให้ความร้อนแบบหมุนเวียนของน้ำป้อน…………………………...30

2.5.1 ประสิทธิภาพพลังงานของความร้อนที่เกิดใหม่..30

2.5.2 การนำความร้อนที่เกิดซ้ำมาใช้งานทางเทคนิค……….34

2.5.3 อุณหภูมิความร้อนของน้ำป้อนปฏิรูป..37

2.6 การสร้างโครงร่างความร้อนของโรงไฟฟ้าพลังความร้อนตามประเภทกังหันหลัก……..39

2.6.1 การสร้างโครงร่างการระบายความร้อนโดยใช้กังหัน "K"…………...39

2.6.2 การสร้างโครงร่างการระบายความร้อนโดยใช้กังหัน "T"….………..41

วรรณกรรม………………………………………………………………………………...44

การแนะนำ

วินัย "โรงไฟฟ้าพลังความร้อน" ด้วยเหตุผลหลายประการมีความสำคัญเป็นพิเศษในหมู่สาขาวิชาที่อ่านสำหรับความเชี่ยวชาญพิเศษ 8 (7) - วิศวกรรมพลังงานความร้อน

ประการแรก จากมุมมองทางทฤษฎี สาขาวิชาได้สะสมความรู้ที่ได้รับจากนักศึกษาในสาขาวิชาหลักๆ ก่อนหน้านี้เกือบทั้งหมด ได้แก่ “เชื้อเพลิงและการเผาไหม้”, “โรงต้มน้ำ”, “เครื่องเป่าลมและ เครื่องยนต์ทำความร้อน”, “แหล่งจ่ายความร้อนสำหรับองค์กรอุตสาหกรรม”, “การทำให้บริสุทธิ์ด้วยแก๊ส” และอื่นๆ

ประการที่สอง จากมุมมองเชิงปฏิบัติ โรงไฟฟ้าพลังความร้อน (TPP) เป็นองค์กรพลังงานแบบบูรณาการที่มีองค์ประกอบหลักทั้งหมดของการประหยัดพลังงาน: ระบบเตรียมเชื้อเพลิง โรงต้มน้ำ โรงผลิตกังหัน ระบบสำหรับการแปลงและการจ่าย พลังงานความร้อนสู่ผู้บริโภคภายนอก ระบบสำหรับการใช้และกำจัดการปล่อยมลพิษที่เป็นอันตราย

ประการที่สาม จากมุมมองของอุตสาหกรรม โรงไฟฟ้าพลังความร้อนเป็นองค์กรผลิตไฟฟ้ารายใหญ่ในภาคพลังงานในประเทศและต่างประเทศ โรงไฟฟ้าพลังความร้อนมีสัดส่วนประมาณ 70% ของกำลังการผลิตติดตั้งที่ผลิตไฟฟ้าในยูเครน และเมื่อพิจารณาถึงโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ซึ่งมีการนำเทคโนโลยีกังหันไอน้ำมาใช้ด้วย กำลังการผลิตติดตั้งจะอยู่ที่ประมาณ 90%

บันทึกการบรรยายนี้ได้รับการพัฒนาตามแผนงานและหลักสูตรเฉพาะทาง 8(7) - วิศวกรรมพลังงานความร้อนและเป็นหัวข้อหลักรวมถึง: ข้อมูลทั่วไปเกี่ยวกับโรงไฟฟ้าพลังความร้อน หลักการสร้างวงจรความร้อนของโรงไฟฟ้า การเลือกอุปกรณ์และการคำนวณวงจรความร้อน เค้าโครงของอุปกรณ์และการทำงานของโรงไฟฟ้าพลังความร้อน

สาขาวิชา "โรงไฟฟ้าพลังความร้อน" มีส่วนช่วยในการจัดระบบความรู้ที่ได้รับจากนักเรียนการขยายขอบเขตวิชาชีพและสามารถนำมาใช้ในรายวิชาในสาขาวิชาอื่น ๆ รวมถึงการจัดทำประกาศนียบัตรของผู้เชี่ยวชาญและปริญญาโท วิทยานิพนธ์

1 ข้อมูลทั่วไปเกี่ยวกับโรงไฟฟ้าพลังความร้อน

1.1 ความหมายและการจำแนกประเภทโรงไฟฟ้า

โรงไฟฟ้า– องค์กรพลังงานที่ตั้งใจจะเปลี่ยนแปลง ประเภทต่างๆแหล่งเชื้อเพลิงและพลังงานให้เป็นไฟฟ้า

ตัวเลือกหลักสำหรับการจำแนกประเภทโรงไฟฟ้า:

I. ขึ้นอยู่กับประเภทของเชื้อเพลิงที่แปลงแล้วและแหล่งพลังงาน:

1) โรงไฟฟ้าพลังความร้อน(TPP) ซึ่งได้ไฟฟ้ามาจากการแปลงเชื้อเพลิงไฮโดรคาร์บอน (ถ่านหิน ก๊าซธรรมชาติ น้ำมันเชื้อเพลิง VER ที่ติดไฟได้ และอื่นๆ)

2) โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ (NPPs) ซึ่งไฟฟ้าได้มาจากการแปลงพลังงานปรมาณูเป็นเชื้อเพลิงนิวเคลียร์

3) โรงไฟฟ้าพลังน้ำ (HPPs) ซึ่งไฟฟ้าได้มาจากการแปลงพลังงานกลของการไหลของแหล่งน้ำธรรมชาติซึ่งส่วนใหญ่เป็นแม่น้ำ

ตัวเลือกการจำแนกประเภทนี้ยังสามารถรวมโรงไฟฟ้าที่ใช้แหล่งพลังงานที่ไม่ใช่แบบดั้งเดิมและแบบหมุนเวียนได้:

โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์

โรงไฟฟ้าพลังความร้อนใต้พิภพ

โรงไฟฟ้าพลังงานลม

· โรงไฟฟ้าพลังน้ำและคนอื่น ๆ.

ครั้งที่สอง สำหรับวินัยนี้ การจำแนกประเภทโรงไฟฟ้าพลังความร้อนในเชิงลึกเป็นที่น่าสนใจ ซึ่งขึ้นอยู่กับประเภทของเครื่องยนต์ความร้อน แบ่งออกเป็น:

1) โรงไฟฟ้ากังหันไอน้ำ (STP)

2) โรงไฟฟ้ากังหันก๊าซ (GTP);

3) โรงไฟฟ้าพลังความร้อนร่วม (CGE)

4) โรงไฟฟ้าในเครื่องยนต์สันดาปภายใน (ICE)

ในบรรดาโรงไฟฟ้าเหล่านี้ โรงไฟฟ้ากังหันไอน้ำมีความโดดเด่น โดยคิดเป็นสัดส่วนมากกว่า 95% ของกำลังการผลิตติดตั้งทั้งหมดของ TPP

สาม. โรงไฟฟ้ากังหันไอน้ำแบ่งออกเป็น:

1) โรงไฟฟ้าควบแน่น (CPPs) ซึ่งจ่ายกระแสไฟฟ้าให้กับผู้บริโภคภายนอกเท่านั้น

2) โรงไฟฟ้าพลังความร้อนร่วม (CHP) ที่ให้ทั้งความร้อนและไฟฟ้าแก่ผู้บริโภคภายนอก

IV. โรงไฟฟ้าแบ่งออกเป็น:

1) โรงไฟฟ้าภูมิภาคซึ่งได้รับการออกแบบเพื่อให้ไฟฟ้าแก่ผู้บริโภคทั้งหมดในภูมิภาค

2) โรงไฟฟ้าอุตสาหกรรมซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของสถานประกอบการอุตสาหกรรมและได้รับการออกแบบมาเพื่อให้ไฟฟ้าแก่ผู้บริโภคในสถานประกอบการเป็นหลัก

V. ขึ้นอยู่กับระยะเวลาการใช้งานของกำลังการผลิตที่ติดตั้งในระหว่างปี โรงไฟฟ้าแบ่งออกเป็น:

1) พื้นฐาน (B): 6000 ÷ 7500 ชั่วโมง / ปีเช่น มากกว่า 70% ของระยะเวลาของปี

2) กึ่งพื้นฐาน (P/B): 4000÷6000 ชั่วโมง/ปี, 50÷70%;

3) กึ่งพีค (P/P): 2000÷4000 ชม./ปี, 20÷50%;

4) จุดสูงสุด (P): สูงถึง 2,000 ชั่วโมง/ปี มากถึง 20% ของช่วงเวลาของปี

ตัวเลือกการจำแนกประเภทนี้สามารถแสดงได้ด้วยตัวอย่างกราฟของระยะเวลาของโหลดไฟฟ้า:

รูปที่ 1.1 - กราฟแสดงระยะเวลาของโหลดไฟฟ้า

หก. โรงไฟฟ้าพลังความร้อนของกังหันไอน้ำแบ่งออกเป็น:

1) แรงดันต่ำ: สูงถึง 4 MPa;

2) แรงดันปานกลาง: สูงถึง 9 - 13 MPa;

3) แรงดันสูง: สูงถึง 25 - 30 MPa รวมไปถึง:

● แรงดันต่ำกว่าวิกฤต: สูงถึง 18 - 20 MPa

● แรงกดดันวิกฤตและวิกฤตยิ่งยวด: มากกว่า 22 MPa

ปกเกล้าเจ้าอยู่หัว โรงไฟฟ้ากังหันไอน้ำแบ่งออกเป็น:

1) โรงไฟฟ้าความจุต่ำ: กำลังการผลิตติดตั้งรวมสูงสุด 100 เมกะวัตต์ โดยมีกำลังการผลิตหน่วยติดตั้งเทอร์โบเจนเนอเรเตอร์สูงสุด 25 เมกะวัตต์

2) พลังงานปานกลาง: กำลังไฟฟ้าที่ติดตั้งทั้งหมดสูงถึง 1,000 MW พร้อมกำลังหน่วยของเทอร์โบเจนเนอเรเตอร์ที่ติดตั้งสูงสุด 200 MW

3) พลังงานสูง: กำลังไฟฟ้าที่ติดตั้งทั้งหมดมากกว่า 1,000 MW โดยมีกำลังหน่วยของเทอร์โบเจนเนอเรเตอร์ที่ติดตั้งมากกว่า 200 MW

แปด. ขึ้นอยู่กับวิธีการเชื่อมต่อเครื่องกำเนิดไอน้ำกับเครื่องกำเนิดเทอร์โบ โรงไฟฟ้าพลังความร้อนแบ่งออกเป็น:

1) โรงไฟฟ้าพลังความร้อนแบบรวมศูนย์ (ไม่ใช่บล็อก) ซึ่งไอน้ำจากหม้อไอน้ำทั้งหมดเข้าสู่ท่อส่งไอน้ำกลางหนึ่งท่อแล้วกระจายไปยังเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเทอร์โบ (ดูรูปที่ 1.2)

1 – เครื่องกำเนิดไอน้ำ; 2 - กังหันไอน้ำ; 3 - ท่อส่งไอน้ำกลาง (หลัก) 4 – คอนเดนเซอร์กังหันไอน้ำ; 5 - เครื่องกำเนิดไฟฟ้า; 6 - หม้อแปลงไฟฟ้า

รูปที่ 1.2 - แผนผังของ TPP . ส่วนกลาง (ไม่ใช่บล็อก)

2) บล็อกโรงไฟฟ้าพลังความร้อน ซึ่งแต่ละเครื่องกำเนิดไอน้ำที่ติดตั้งไว้เชื่อมต่อกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเทอร์โบที่กำหนดไว้อย่างดี (ดูรูปที่ 1.3)

1 – เครื่องกำเนิดไอน้ำ; 2 - กังหันไอน้ำ; 3 – superheater ระดับกลาง; 4 – คอนเดนเซอร์กังหันไอน้ำ; 5 - เครื่องกำเนิดไฟฟ้า; 6 - หม้อแปลงไฟฟ้า

รูปที่ 1.3 - แผนผังของบล็อก TPP

ต่างจากแผนภาพบล็อกแบบ non-block ของ TPP ตรงที่ต้องใช้ต้นทุนเงินทุนน้อยกว่า ใช้งานง่ายกว่า และสร้างเงื่อนไขสำหรับระบบอัตโนมัติที่สมบูรณ์ของโรงไฟฟ้ากังหันไอน้ำของโรงไฟฟ้า ในแผนภาพบล็อก จำนวนท่อและปริมาณการผลิตของสถานีสำหรับการจัดวางอุปกรณ์จะลดลง เมื่อใช้ไอน้ำร้อนยวดยิ่งระดับกลาง การใช้บล็อกไดอะแกรมเป็นสิ่งจำเป็น เพราะไม่เช่นนั้น จะไม่สามารถควบคุมการไหลของไอน้ำที่ปล่อยออกมาจากกังหันเพื่อให้ความร้อนสูงเกินไปได้

1.2 โครงร่างเทคโนโลยีของโรงไฟฟ้าพลังความร้อน

โครงการทางเทคโนโลยีแสดงให้เห็นส่วนหลักของโรงไฟฟ้า ความสัมพันธ์ และแสดงลำดับของการดำเนินการทางเทคโนโลยีตั้งแต่ช่วงเวลาที่เชื้อเพลิงถูกส่งไปยังสถานีเพื่อจ่ายกระแสไฟฟ้าให้กับผู้บริโภค

ตัวอย่างเช่น รูปที่ 1.4 แสดงแผนภาพการไหลของกระบวนการสำหรับโรงไฟฟ้ากังหันไอน้ำแบบผงถ่านหิน TPP ประเภทนี้มีอยู่ทั่วไปในการดำเนินงานโรงไฟฟ้าพลังความร้อนขั้นพื้นฐานในยูเครนและต่างประเทศ

อา - ปริมาณการใช้เชื้อเพลิงที่สถานี อ. ง. คือประสิทธิภาพของเครื่องกำเนิดไอน้ำ ด. น. – ปริมาณการใช้ไอน้ำแบบมีเงื่อนไขสำหรับความต้องการของสถานี Dt - ไอน้ำไหลสู่กังหัน Evyr - ปริมาณไฟฟ้าที่ผลิตได้ Esn - ปริมาณการใช้ไฟฟ้าสำหรับความต้องการของสถานี Eop - ปริมาณไฟฟ้าที่จ่ายให้กับผู้ใช้ภายนอก

รูปที่ 1.4 - ตัวอย่างโครงการเทคโนโลยีของโรงไฟฟ้าถ่านหินที่บดด้วยกังหันไอน้ำ

เป็นเรื่องปกติที่จะแบ่งรูปแบบเทคโนโลยีของ TPP ออกเป็นสามส่วนซึ่งมีเส้นประในรูปที่ 1.4:

ฉัน … เส้นทางเชื้อเพลิง-ก๊าซ-อากาศ ซึ่งรวมถึง:

1 – การประหยัดเชื้อเพลิง (อุปกรณ์ขนถ่าย, ที่เก็บถ่านหินดิบ, โรงงานบด, บังเกอร์ถ่านหินบด, รถเครน, สายพาน)

2 – ระบบการทำให้เป็นผง (โรงสีถ่านหิน, พัดลมละเอียด, บังเกอร์ฝุ่นถ่านหิน, เครื่องป้อน);

3 – พัดลมโบลเวอร์สำหรับจ่ายอากาศสำหรับการเผาไหม้เชื้อเพลิง

4 - เครื่องกำเนิดไอน้ำ;

5 – การทำความสะอาดแก๊ส

6 - เครื่องดูดควัน;

7 - ปล่องไฟ;

8 – ปั๊มบาเกอร์สำหรับขนส่งส่วนผสมไฮโดรแอชและตะกรัน

9 – การจัดหาส่วนผสมของไฮโดรแอชและตะกรันสำหรับการกำจัด

โดยทั่วไปเส้นทางเชื้อเพลิง-ก๊าซ-อากาศรวมถึง : ประหยัดน้ำมันเชื้อเพลิง ระบบเตรียมฝุ่น ดราฟท์โบลเวอร์ หม้อไอน้ำ และระบบกำจัดเถ้าและตะกรัน

II … เส้นทาง Steam ซึ่งรวมถึง:

10 - กังหันไอน้ำ;

11 – คอนเดนเซอร์กังหันไอน้ำ

12 - ปั๊มหมุนเวียนของระบบจ่ายน้ำหมุนเวียนเพื่อระบายความร้อนคอนเดนเซอร์

13 – อุปกรณ์ทำความเย็นของระบบย้อนกลับ

14 - การจัดหาน้ำเพิ่มเติมชดเชยการสูญเสียน้ำในระบบหมุนเวียน

15 – การจัดหาน้ำดิบสำหรับการเตรียมน้ำบริสุทธิ์ทางเคมีซึ่งชดเชยการสูญเสียคอนเดนเสทที่สถานี

16 - การบำบัดน้ำด้วยสารเคมี

17 – ปั๊มบำบัดน้ำเคมีจ่ายน้ำที่บำบัดด้วยเคมีเพิ่มเติมไปยังไอน้ำคอนเดนเสทไอน้ำเสีย

18 – ปั๊มคอนเดนเสท

19 – เครื่องทำน้ำร้อนแรงดันต่ำแบบรีเจนเนอเรทีฟ

20 - เครื่องกรองอากาศ;

21 - เครื่องปั๊มน้ำ;

22 – เครื่องทำน้ำร้อนป้อนแรงดันสูงแบบรีเจนเนอเรทีฟ

23 – ปั๊มระบายน้ำสำหรับกำจัดไอน้ำร้อนคอนเดนเสทออกจากตัวแลกเปลี่ยนความร้อน

24 – การสกัดด้วยไอน้ำแบบปฏิรูป

25 - ซูเปอร์ฮีทเตอร์ระดับกลาง

โดยทั่วไปเส้นทางไอน้ำรวมถึง: ส่วนไอน้ำ-น้ำของหม้อไอน้ำ เทอร์ไบน์ หน่วยคอนเดนเสท ระบบสำหรับการเตรียมน้ำหมุนเวียนหล่อเย็นและน้ำที่ผ่านการบำบัดด้วยเคมีเพิ่มเติม ระบบการให้ความร้อนแบบหมุนเวียนของน้ำป้อนและการขจัดน้ำป้อน

สาม … ชิ้นส่วนไฟฟ้า ซึ่งรวมถึง:

26 – เครื่องกำเนิดไฟฟ้า

27 - หม้อแปลงไฟฟ้าแบบสเต็ปอัพสำหรับไฟฟ้าที่จ่ายให้กับผู้บริโภคภายนอก

28 - บัสบาร์ของสวิตช์เปิดของโรงไฟฟ้า

29 – หม้อแปลงไฟฟ้าตามความต้องการของโรงไฟฟ้า

30 - บัสบาร์ของอุปกรณ์จำหน่ายพลังงานไฟฟ้าตามความต้องการของตนเอง

ดังนั้นชิ้นส่วนไฟฟ้าประกอบด้วย: เครื่องกำเนิดไฟฟ้า หม้อแปลง และบัสบาร์จำหน่าย

1.3 ตัวชี้วัดทางเทคนิคและเศรษฐกิจของ TPP

ตัวชี้วัดทางเทคนิคและเศรษฐกิจของ TPP แบ่งออกเป็น 3 กลุ่ม: พลังงาน เศรษฐกิจ และการปฏิบัติงาน ซึ่งได้รับการออกแบบมาตามลำดับเพื่อประเมินระดับเทคนิค ประสิทธิภาพ และคุณภาพการดำเนินงานของโรงงาน

1.3.1 ประสิทธิภาพพลังงาน

ตัวชี้วัดพลังงานหลักของ TPP ได้แก่: เค.พี.ดี. โรงไฟฟ้า () ปริมาณการใช้ความร้อนจำเพาะ () ปริมาณการใช้เชื้อเพลิงจำเพาะสำหรับการผลิตไฟฟ้า ()

ตัวบ่งชี้เหล่านี้เรียกว่าตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพเชิงความร้อนของสถานี

จากผลการปฏิบัติงานจริงของโรงไฟฟ้าประสิทธิภาพ ถูกกำหนดโดยความสัมพันธ์:

; (1.1)

; (1.2)

เมื่อออกแบบโรงไฟฟ้าและวิเคราะห์การดำเนินงานอย่างมีประสิทธิภาพ ถูกกำหนดโดยผลิตภัณฑ์ที่คำนึงถึงประสิทธิภาพ องค์ประกอบแต่ละส่วนของสถานี:

โดยที่ ηkot, ηturbo – ประสิทธิภาพ ร้านขายหม้อไอน้ำและกังหัน

ηt. หน้า - k.p.d. การไหลของความร้อนซึ่งคำนึงถึงการสูญเสียความร้อนโดยตัวพาความร้อนภายในโรงงานเนื่องจากการถ่ายเทความร้อนไปยัง สิ่งแวดล้อมผ่านผนังท่อและการรั่วไหลของน้ำหล่อเย็น ηt น. = 0.98 ... 0.99 (เปรียบเทียบ 0.985);

esn คือส่วนแบ่งของไฟฟ้าที่ใช้สำหรับความต้องการของโรงไฟฟ้า (ไดรฟ์ไฟฟ้าในระบบเตรียมเชื้อเพลิง, ไดรฟ์ของอุปกรณ์ขับเคลื่อนของร้านหม้อไอน้ำ, ไดรฟ์ปั๊ม ฯลฯ ), esn = Esn/Evyr = 0.05…0.10 (cf) . 0.075);

qsn คือส่วนแบ่งของการใช้ความร้อนตามความต้องการของตนเอง (การบำบัดน้ำด้วยสารเคมี การขจัดน้ำป้อน การทำงานของเครื่องพ่นไอน้ำที่ให้สุญญากาศในคอนเดนเซอร์ ฯลฯ) qsn = 0.01…0.02 (cf. 0.015)

เค พี.ดี. ร้านหม้อไอน้ำสามารถแสดงเป็น k.p.d. เครื่องกำเนิดไอน้ำ: ηcat = ηp d. = 0.88…0.96 (เปรียบเทียบ 0.92)

เค พี.ดี. ร้านกังหันสามารถแสดงเป็นประสิทธิภาพทางไฟฟ้าที่แน่นอน เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเทอร์โบ:

ηturb = ηt g. = ηt ηoi ηm, (1.5)

โดยที่ ηt คือ ประสิทธิภาพเชิงความร้อน วัฏจักรของโรงงานกังหันไอน้ำ (อัตราส่วนของความร้อนที่ใช้ต่อความร้อนที่จ่าย), ηt = 0.42…0.46 (cf. 0.44);

ηoiคือประสิทธิภาพสัมพัทธ์ภายใน เทอร์ไบน์ (โดยคำนึงถึงความสูญเสียภายในเทอร์ไบน์เนื่องจากแรงเสียดทานของไอน้ำ น้ำล้น การระบายอากาศ) ηoi = 0.76…0.92 (cf. 0.84);

ηm - ประสิทธิภาพทางไฟฟ้าซึ่งคำนึงถึงการสูญเสียในการถ่ายโอนพลังงานกลจากกังหันไปยังเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและการสูญเสียในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเอง ηeng = 0.98 ... 0.99 (cf. 0.985)

โดยคำนึงถึงผลิตภัณฑ์ (1.5) นิพจน์ (1.4) เพื่อประสิทธิภาพ โรงไฟฟ้าสุทธิมีรูปแบบดังนี้

ηsnet = ηpg ηt ηoi ηm ηtp (1 – esn) (1 – qsn); (1.6)

และหลังจากแทนที่ค่าเฉลี่ยแล้วจะเป็น:

ηsnet = 0.92 0.44 0.84 0.985 0.985 (1 - 0.075) (1 - 0.015) = 0.3;

โดยทั่วไปสำหรับโรงไฟฟ้าประสิทธิภาพ การเปลี่ยนแปลงสุทธิภายใน: ηsnet = 0.28…0.38

ปริมาณการใช้ความร้อนจำเพาะสำหรับการผลิตไฟฟ้าถูกกำหนดโดยอัตราส่วน:

, (1.7)

โดยที่ Qfuel คือความร้อนที่ได้รับจากการเผาไหม้เชื้อเพลิง .

; (1.8)

โดยที่ rn คือสัมประสิทธิ์เชิงบรรทัดฐานของประสิทธิภาพการลงทุน ปีที่ 1

ค่าส่วนกลับของค่า pH ให้ระยะเวลาคืนทุน ตัวอย่างเช่น ที่ pH = 0.12 ปีที่ 1 ระยะเวลาคืนทุนจะเป็น:

ค่าใช้จ่ายเหล่านี้ใช้เพื่อเลือกตัวเลือกที่ประหยัดที่สุดสำหรับการสร้างใหม่หรือการสร้างโรงไฟฟ้าที่มีอยู่ใหม่

1.3.3 ประสิทธิภาพ

ตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพประเมินคุณภาพการดำเนินงานของโรงไฟฟ้าและโดยเฉพาะอย่างยิ่ง ได้แก่ :

1) ปัจจัยด้านการจัดบุคลากร (จำนวนพนักงานบริการต่อ 1 เมกะวัตต์ของกำลังการผลิตติดตั้งของโรงงาน), W (คน/MW)

2) ปัจจัยการใช้ประโยชน์ของกำลังการผลิตติดตั้งของโรงไฟฟ้า (อัตราส่วนของการผลิตไฟฟ้าจริงต่อรุ่นสูงสุดที่เป็นไปได้)

; (1.16)

3) จำนวนชั่วโมงในการใช้งานความจุที่ติดตั้ง

4) ปัจจัยความพร้อมใช้งานของอุปกรณ์และปัจจัยการใช้ประโยชน์ทางเทคนิคของอุปกรณ์

; (1.18)

ปัจจัยความพร้อมของอุปกรณ์สำหรับร้านหม้อไอน้ำและกังหันคือ: Kgotkot = 0.96…0.97, Kgotturb = 0.97…0.98

ค่าสัมประสิทธิ์การใช้อุปกรณ์สำหรับโรงไฟฟ้าพลังความร้อนคือ: KispTES = 0.85 ... 0.90

1.4 ข้อกำหนดสำหรับ TPP

ข้อกำหนดสำหรับ TPP แบ่งออกเป็น 2 กลุ่ม: ทางเทคนิคและเศรษฐกิจ

ข้อกำหนดทางเทคนิค ได้แก่ :

ความน่าเชื่อถือ (แหล่งจ่ายไฟอย่างต่อเนื่องตามความต้องการของผู้บริโภคและกำหนดการจัดส่งของโหลดไฟฟ้า);

ความคล่องแคล่ว (ความสามารถในการเพิ่มหรือถอดโหลดอย่างรวดเร็วรวมถึงการเริ่มหรือหยุดยูนิต)

· ประสิทธิภาพเชิงความร้อน (ประสิทธิภาพสูงสุดและการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงเฉพาะขั้นต่ำสำหรับโหมดการทำงานต่างๆ ของสถานี)

· ความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม (การปล่อยมลพิษขั้นต่ำสู่สิ่งแวดล้อมและไม่เกินการปล่อยมลพิษที่อนุญาตภายใต้โหมดการทำงานต่างๆ ของสถานี)

ข้อกำหนดทางเศรษฐกิจ ลดลงจนเป็นค่าไฟฟ้าขั้นต่ำ โดยเป็นไปตามข้อกำหนดทางเทคนิคทั้งหมด

1.5 คุณสมบัติของโรงไฟฟ้าพลังความร้อนอุตสาหกรรม

คุณสมบัติหลักของโรงไฟฟ้าพลังความร้อนอุตสาหกรรม ได้แก่ :

1) การสื่อสารแบบสองทางของโรงไฟฟ้ากับร้านค้าเทคโนโลยีหลัก (โรงไฟฟ้าให้โหลดไฟฟ้าของร้านค้าเทคโนโลยีและตามความต้องการเปลี่ยนการจ่ายไฟฟ้าและร้านค้าในบางกรณีเป็นแหล่งของ RES ความร้อนและติดไฟได้ที่ใช้ในโรงไฟฟ้า)

2) ความคล้ายคลึงกันของระบบหลายแห่งของโรงไฟฟ้าและร้านค้าเทคโนโลยีขององค์กร (การจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิง, น้ำประปา, สิ่งอำนวยความสะดวกในการขนส่ง, ฐานซ่อมซึ่งช่วยลดต้นทุนในการสร้างสถานี)

3) การมีอยู่ที่โรงไฟฟ้าอุตสาหกรรมนอกเหนือจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเทอร์โบของเทอร์โบคอมเพรสเซอร์และเทอร์โบโบลเวอร์สำหรับการจ่ายก๊าซในกระบวนการไปยังโรงงานขององค์กร

4) ความเด่นของโรงไฟฟ้าพลังความร้อน (CHP) ในโรงไฟฟ้าอุตสาหกรรม

5) ความจุค่อนข้างเล็กของโรงไฟฟ้าพลังความร้อนอุตสาหกรรม:

70…80%, ≤ 100 เมกะวัตต์

โรงไฟฟ้าพลังความร้อนอุตสาหกรรมให้ 15 ... 20% ของการผลิตไฟฟ้าทั้งหมด

2 การสร้างแผนความร้อนของ TPP

2.1 แนวคิดทั่วไปของโครงร่างการระบายความร้อน

แบบแผนความร้อนหมายถึงเส้นทางไอน้ำของโรงไฟฟ้าและการแสดง :

1) การจัดการร่วมกันอุปกรณ์หลักและอุปกรณ์เสริมของสถานี

2) การเชื่อมต่อเทคโนโลยีของอุปกรณ์ผ่านท่อส่งความร้อน

รูปแบบการระบายความร้อนสามารถแบ่งออกเป็น 2 ประเภท:

1) พื้นฐาน;

2) ปรับใช้

ในแผนผังไดอะแกรม อุปกรณ์จะแสดงถึงขอบเขตที่จำเป็นสำหรับการคำนวณวงจรความร้อนและการวิเคราะห์ผลการคำนวณ

ตามแผนผังงานต่อไปนี้จะได้รับการแก้ไข:

1) กำหนดอัตราการไหลและพารามิเตอร์ของตัวพาความร้อนในองค์ประกอบต่าง ๆ ของวงจร

2) เลือกอุปกรณ์;

3) พัฒนาโครงร่างการระบายความร้อนโดยละเอียด

แผนการระบายความร้อนแบบขยายรวมอุปกรณ์สถานีทั้งหมด รวมทั้งสำรอง ท่อสถานีทั้งหมดที่มีวาล์วปิดและควบคุม

ตามโครงร่างโดยละเอียด งานต่อไปนี้จะได้รับการแก้ไข:

1) การจัดวางอุปกรณ์ร่วมกันในการออกแบบโรงไฟฟ้า

2) การดำเนินการเขียนแบบระหว่างการออกแบบ

3) การทำงานของสถานี

การสร้างโครงร่างระบายความร้อนนำหน้าด้วยคำตอบของคำถามต่อไปนี้:

1) การเลือกประเภทของพืชซึ่งดำเนินการตามประเภทและจำนวนโหลดพลังงานที่คาดหวังเช่น IES หรือ CHP

2) กำหนดกำลังไฟฟ้าและความร้อนของสถานีโดยรวมและกำลังของแต่ละบล็อก (รวม)

3) เลือกพารามิเตอร์เริ่มต้นและสุดท้ายของไอน้ำ

4) กำหนดความต้องการความร้อนสูงเกินไปของไอน้ำปานกลาง

5) เลือกประเภทของเครื่องกำเนิดไอน้ำและกังหัน

6) พัฒนารูปแบบการให้ความร้อนซ้ำของน้ำป้อน

7) รวมโซลูชันทางเทคนิคหลักตามรูปแบบการระบายความร้อน (ความจุของหน่วย พารามิเตอร์ไอน้ำ ประเภทของกังหัน) กับปัญหาเสริมหลายประการ: การเตรียมน้ำที่ผ่านการบำบัดทางเคมีเพิ่มเติม การขจัดน้ำออก การใช้น้ำเป่าจากเครื่องกำเนิดไอน้ำ ไดรฟ์ ของปั๊มป้อนอาหารและอื่นๆ

การพัฒนารูปแบบการระบายความร้อนได้รับอิทธิพลจากปัจจัย 3 ประการเป็นหลัก:

1) มูลค่าของพารามิเตอร์ไอน้ำเริ่มต้นและขั้นสุดท้ายในโรงงานกังหันไอน้ำ

2) ความร้อนสูงยิ่งยวดระดับกลางของไอน้ำ

3) ความร้อนที่เกิดขึ้นใหม่ของน้ำป้อน

2.2 พารามิเตอร์ไอน้ำเริ่มต้น

พารามิเตอร์ไอน้ำเริ่มต้นคือความดัน (P1) และอุณหภูมิ (t1) ของไอน้ำต้นทางของวาล์วหยุดกังหัน

2.2.1 แรงดันไอน้ำเริ่มต้น

แรงดันไอน้ำเริ่มต้นส่งผลต่อประสิทธิภาพ โรงไฟฟ้าและประการแรกผ่านประสิทธิภาพเชิงความร้อน วงจรของโรงงานกังหันไอน้ำซึ่งเมื่อพิจารณาถึงประสิทธิภาพแล้ว โรงไฟฟ้ามีมูลค่าขั้นต่ำ (ηt = 0.42…0.46):

เพื่อกำหนดประสิทธิภาพเชิงความร้อน สามารถใช้ได้ เป็น- แผนภาพไอน้ำ (ดูรูปที่ 2.1):

(2.2)

โดยที่ Nad คือการสูญเสียความร้อนแบบอะเดียแบติกของไอน้ำ (สำหรับวงจรในอุดมคติ);

qsubv - ปริมาณความร้อนที่จ่ายให้กับวงจร

i1, i2 – เอนทาลปีของไอน้ำก่อนและหลังกังหัน

i2" คือเอนทาลปีของคอนเดนเสทของไอน้ำที่ระเหยในเทอร์ไบน์ (i2" = cpt2)

รูปที่ 2.1 - ถึงคำจำกัดความของประสิทธิภาพเชิงความร้อน

ผลการคำนวณตามสูตร (2.2) ให้ค่าประสิทธิภาพดังต่อไปนี้

ηt, เศษส่วนของหน่วย

ที่นี่ 3.4 ... 23.5 MPa เป็นแรงดันไอน้ำมาตรฐานที่ใช้สำหรับโรงไฟฟ้ากังหันไอน้ำในภาคพลังงานของประเทศยูเครน

จากผลการคำนวณที่เพิ่มแรงดันไอน้ำเริ่มต้น ค่าประสิทธิภาพ เพิ่มขึ้น ร่วมกับสิ่งนั้น การเพิ่มความดันมีผลเสียหลายประการ:

1) เมื่อความดันเพิ่มขึ้น ปริมาตรของไอน้ำจะลดลง พื้นที่ไหลของเส้นทางการไหลของกังหันและความยาวของใบพัดลดลง ด้วยเหตุนี้ การไหลของไอน้ำจึงเพิ่มขึ้น ซึ่งทำให้ประสิทธิภาพสัมพัทธ์ภายในลดลง . กังหัน (ηоі);

2) ความดันที่เพิ่มขึ้นนำไปสู่การสูญเสียไอน้ำที่เพิ่มขึ้นผ่านซีลปลายกังหัน

3) ปริมาณการใช้โลหะสำหรับอุปกรณ์และต้นทุนของโรงงานกังหันไอน้ำเพิ่มขึ้น

สำหรับการยกเว้น ผลกระทบด้านลบ ควบคู่ไปกับการเพิ่มแรงดัน พลังของกังหันควรเพิ่มขึ้น ซึ่งทำให้มั่นใจ :

1) ปริมาณการใช้ไอน้ำเพิ่มขึ้น (ไม่รวมพื้นที่ไหลในกังหันและความยาวของใบพัดลดลง)

2) ลดการเคาะของไอน้ำสัมพัทธ์ผ่านผนึกเชิงกล

3) ความดันที่เพิ่มขึ้นพร้อมกับการเพิ่มกำลังทำให้ท่อมีขนาดกะทัดรัดขึ้นและลดการใช้โลหะ

อัตราส่วนที่เหมาะสมระหว่างแรงดันไอน้ำเริ่มต้นและกำลังกังหันซึ่งได้จากการวิเคราะห์การทำงานของโรงไฟฟ้าในต่างประเทศแสดงในรูปที่ 2.2 (อัตราส่วนที่เหมาะสมที่สุดจะถูกทำเครื่องหมายด้วยการฟักไข่)

รูปที่ 2.2 - ความสัมพันธ์ระหว่างกำลังเทอร์โบเจนเนอเรเตอร์ (N) และแรงดันไอน้ำเริ่มต้น (P1)

2.2.2 อุณหภูมิไอน้ำเริ่มต้น

เมื่อความดันไอน้ำเริ่มต้นเพิ่มขึ้น ปริมาณความชื้นของไอน้ำที่ทางออกของกังหันจะเพิ่มขึ้น ซึ่งแสดงโดยกราฟบน iS - แผนภาพ (ดูรูปที่ 2.3)

P1 > P1" > P1"" (t1 = const, P2 = const)

x2< x2" < x2"" (y = 1 – x)

y2 > y2" > y2""

รูปที่ 2.3 - ลักษณะของการเปลี่ยนแปลงของความชื้นสุดท้ายของไอน้ำเมื่อความดันไอน้ำเริ่มต้นเพิ่มขึ้น

การมีความชื้นของไอน้ำจะเพิ่มการสูญเสียความเสียดทาน ลดประสิทธิภาพสัมพัทธ์ภายใน และทำให้เกิดการกัดเซาะของใบพัดและองค์ประกอบอื่น ๆ ของเส้นทางการไหลของกังหันซึ่งนำไปสู่การทำลายล้าง

ความชื้นไอน้ำสูงสุดที่อนุญาต (y2dop) ขึ้นอยู่กับความยาวของใบมีด (ll); ตัวอย่างเช่น:

ll ≤ 750…1000 มม. y2perm ≤ 8…10%

ll ≤ 600 มม. y2adm ≤ 13%

เพื่อลดความชื้นของไอน้ำพร้อมกับความดันไอน้ำที่เพิ่มขึ้น ควรเพิ่มอุณหภูมิของไอน้ำ ดังแสดงในรูปที่ 2.4

t1 > t1" > t1"" (P2 = const)

x2 > x2" > x2"" (y = 1 - x)

y2< y2" < y2""

รูปที่ 2.4 - ลักษณะของการเปลี่ยนแปลงความชื้นสุดท้ายของไอน้ำเมื่ออุณหภูมิเริ่มต้นของไอน้ำเพิ่มขึ้น

อุณหภูมิไอน้ำถูกจำกัดโดยความต้านทานความร้อนของเหล็กที่ใช้ทำฮีทเตอร์ ไปป์ไลน์ และส่วนประกอบเทอร์ไบน์

สามารถใช้เหล็กได้ 4 คลาส:

1) เหล็กกล้าคาร์บอนและแมงกานีส (มีอุณหภูมิจำกัด tpr ≤ 450…500 องศาเซลเซียส);

2) เหล็กกล้าโครเมียม-โมลิบดีนัมและโครเมียม-โมลิบดีนัม-วานาเดียมของชั้นเพิร์ลไลท์ (tpr ≤ 570…585°С);

3) เหล็กกล้าโครเมียมสูงของคลาสมาร์เทนไซต์-เฟอร์ริติก (tpr ≤ 600…630°С);

4) เหล็กกล้าไร้สนิมโครเมียม-นิกเกิลของชั้นออสเทนนิติก (tpr ≤ 650…700 องศาเซลเซียส)

เมื่อย้ายจากชั้นหนึ่งไปอีกชั้นหนึ่ง ต้นทุนของอุปกรณ์จะเพิ่มขึ้นอย่างมาก

ชั้นเหล็ก

ต้นทุนสัมพัทธ์

ในขั้นตอนนี้ จากมุมมองทางเศรษฐกิจ ควรใช้เหล็กมุกที่มีอุณหภูมิในการทำงาน tr ​​≤ 540°C (565°C) เหล็กกล้า Martensite-ferritic และ austenitic ทำให้ต้นทุนอุปกรณ์เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว

ควรสังเกตอิทธิพลของอุณหภูมิไอน้ำเริ่มต้นที่มีต่อประสิทธิภาพเชิงความร้อนด้วย วงจรกังหันไอน้ำ การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิไอน้ำทำให้ประสิทธิภาพเชิงความร้อนเพิ่มขึ้น: