ՈՒԿՐԱԻՆԱՅԻ ԵՐԻՏԱՍԱՐԴՈՒԹՅՈՒՆ ԵՎ ՍՊՈՐՏ

Յու.Ա. ԳԻՉԵՎ

ՋԷԿ

Չաստբ Ի

Դնեպրոպետրովսկ NMetAU 2011 թ

ԿՐԹՈՒԹՅԱՆ ԵՎ ԳԻՏՈՒԹՅԱՆ ՆԱԽԱՐԱՐՈՒԹՅԱՆ,

ՈՒԿՐԱԻՆԱՅԻ ԵՐԻՏԱՍԱՐԴՈՒԹՅՈՒՆ ԵՎ ՍՊՈՐՏ

ՈՒԿՐԱԻՆԱՅԻ ԱԶԳԱՅԻՆ ՄԵՏԱԼՈՒՐԳԻԱԿԱՆ ԱԿԱԴԵՄԻԱ

Յու.Ա. ԳԻՉԵՎ

ՋԷԿ

Չաստբ Ի

Ill 23. Մատենագիտություն՝ 4 անուն.

Ազատման համար պատասխանատու, տեխ. գիտությունների, պրոֆ.

Գրախոսներ՝ , տեխ. գիտությունների, պրոֆ. (DNURT)

Քենդ. տեխ. գիտությունների դոց. (NMetAU)

© Ազգային մետալուրգիական

Ուկրաինայի ակադեմիա, 2011 թ

ՆԵՐԱԾՈՒԹՅՈՒՆ ………………………………………………………………………………..4

1 ԸՆԴՀԱՆՈՒՐ ՏԵՂԵԿՈՒԹՅՈՒՆՆԵՐ ՋԷԿՆԵՐԻ ՄԱՍԻՆ……………………….5

1.1 Էլեկտրակայանների սահմանում և դասակարգում…………………………….5

1.2 ՋԷԿ-ի տեխնոլոգիական սխեման…………………………8

1.3 ՋԷԿ-ի տեխնիկական և տնտեսական ցուցանիշները…………………………………….11.

1.3.1 Էներգետիկ ցուցանիշներ……………………………………….11

1.3.2 Տնտեսական ցուցանիշներ……………………………………….13

1.3.3 Կատարողականի ցուցանիշներ……………………………………………………………………………………………………………………

1.4 ՋԷԿ-ին ներկայացվող պահանջները…………………………………………………………………

1.5 Արդյունաբերական ջերմաէլեկտրակայանների առանձնահատկությունները…………………16

2 ՋԷԿ-ի ջերմային սխեմաների կառուցում……………………………………………………………………………

2.1 Ջերմային սխեմաների ընդհանուր հասկացություններ…………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………….

2.2 Գոլորշի սկզբնական պարամետրեր………………………………………………….18

2.2.1 Գոլորշի սկզբնական ճնշում……………………………………………….18

2.2.2 Գոլորշի սկզբնական ջերմաստիճանը…………………………………………………………………………………………

2.3 Գոլորշի տաքացում………………………………………………..22

2.3.1 Վերտաքացման էներգաարդյունավետություն...24

2.3.2 Տաքացման ճնշում……………………………………………………………………………………………………………

2.3.3 Տաքացման տեխնիկական իրականացում……27

2.4 Գոլորշի վերջնական պարամետրեր…………………………………………………….29

2.5 Կերակրման ջրի վերականգնող ջեռուցում .............................. 30

2.5.1 Վերականգնողական ջեռուցման էներգաարդյունավետություն..30

2.5.2 Վերականգնողական ջեռուցման տեխնիկական իրականացում……..34

2.5.3 Վերականգնվող կերային ջրի ջեռուցման ջերմաստիճանը..37

2.6 Տուրբինների հիմնական տեսակների հիման վրա ՋԷԿ-երի ջերմային սխեմաների կառուցում……..39

2.6.1 «K» տուրբինի հիման վրա ջերմային սխեմայի կառուցում………………………………………………………………

2.6.2 «T» տուրբինի հիման վրա ջերմային շղթայի կառուցում……………..41

ԳՐԱԿԱՆՈՒԹՅՈՒՆ…………………………………………………………………...44

ՆԵՐԱԾՈՒԹՅՈՒՆ

«Ջերմաէլեկտրակայաններ» կարգապահությունը մի շարք պատճառներով առանձնահատուկ նշանակություն ունի 8 (7) մասնագիտության համար կարդացվող առարկաներից: - ջերմաէներգետիկա.

Նախ, տեսական տեսանկյունից, առարկան կուտակում է ուսանողների ձեռք բերած գիտելիքները գրեթե բոլոր նախորդ հիմնական առարկաներից. արդյունաբերական ձեռնարկություններ», «Գազի մաքրում» և այլն։

Երկրորդ, գործնական տեսանկյունից ՋԷԿ-երը ինտեգրված էներգետիկ ձեռնարկություն են, որը ներառում է էներգետիկ տնտեսության բոլոր հիմնական տարրերը՝ վառելիքի պատրաստման համակարգ, կաթսայատան, տուրբինային խանութ, փոխակերպման և մատակարարման համակարգ։ ջերմային էներգիա արտաքին սպառողներին, վնասակար արտանետումների օգտագործման և չեզոքացման համակարգեր:

Երրորդ, արդյունաբերական տեսանկյունից ՋԷԿ-երը էներգիա արտադրող գերիշխող ձեռնարկություններն են ներքին և արտաքին էներգետիկ ոլորտներում: ՋԷԿ-երին բաժին է ընկնում Ուկրաինայում էլեկտրաէներգիա արտադրող տեղադրված հզորության մոտ 70%-ը, և հաշվի առնելով ատոմակայանները, որտեղ ներդրված են նաև շոգետուրբինային տեխնոլոգիաներ, դրված հզորությունը կազմում է մոտ 90%:

Այս դասախոսական նշումները մշակվել են 8(7) մասնագիտության աշխատանքային ծրագրին և ուսումնական պլանին համապատասխան: - ջերմաէներգետիկա և որպես հիմնական թեմաները ներառում են.

«ՋԷԿ» առարկան նպաստում է ուսանողների ստացած գիտելիքների համակարգմանը, մասնագիտական ​​հորիզոնների ընդլայնմանը և կարող է օգտագործվել մի շարք այլ առարկաների կուրսային, ինչպես նաև մասնագետների և մագիստրատուրայի դիպլոմային աշխատանքների պատրաստման մեջ։ թեզեր.

1 ԸՆԴՀԱՆՈՒՐ ՏԵՂԵԿՈՒԹՅՈՒՆՆԵՐ ՋԷԿՆԵՐԻ ՄԱՍԻՆ

1.1 Էլեկտրակայանների սահմանում և դասակարգում

Էլեկտրակայան- էներգետիկ ձեռնարկություն, որը նախատեսված է վառելիքի և էներգիայի տարբեր տեսակների էլեկտրաէներգիայի վերածելու համար:

Էլեկտրակայանների դասակարգման հիմնական տարբերակները.

I. Կախված փոխակերպվող վառելիքի և էներգիայի պաշարների տեսակից.

1) ջերմային էլեկտրակայաններ (ՋԷԿ), որոնցում էլեկտրաէներգիան ստացվում է ածխաջրածնային վառելիքի փոխակերպմամբ (ածուխ, բնական գազ, մազութ, այրվող VER և այլն).

2) ատոմակայաններ (ԱԷԿ), որոնցում էլեկտրաէներգիան ստացվում է ատոմային էներգիան միջուկային վառելիքի վերածելու միջոցով.

3) հիդրոէլեկտրակայաններ (ՀԷԿ), որոնցում էլեկտրաէներգիան ստացվում է բնական ջրաղբյուրի, առաջին հերթին՝ գետերի հոսքի մեխանիկական էներգիայի փոխակերպմամբ։

Դասակարգման այս տարբերակը կարող է ներառել նաև ոչ ավանդական և վերականգնվող էներգիայի աղբյուրներ օգտագործող էլեկտրակայաններ.

արևային էլեկտրակայաններ;

երկրաջերմային էլեկտրակայաններ;

հողմային էլեկտրակայաններ;

· մակընթացային էլեկտրակայաններ և այլն:

II. Այս կարգի համար հետաքրքրություն է ներկայացնում ջերմային էլեկտրակայանների ավելի խորը դասակարգումը, որոնք, կախված ջերմային շարժիչների տեսակից, բաժանվում են.

1) գոլորշու տուրբինային էլեկտրակայաններ (STP).

2) գազատուրբինային էլեկտրակայաններ (GTP).

3) համակցված ցիկլով էլեկտրակայաններ (CGE).

4) էլեկտրակայաններ ներքին այրման շարժիչների վրա (ICE).

Այս էլեկտրակայաններից գերակշռում են շոգետուրբինային էլեկտրակայանները, որոնք կազմում են ՋԷԿ-երի ընդհանուր դրվածքային հզորության ավելի քան 95%-ը:

III. Կախված արտաքին սպառողին մատակարարվող էներգակիրների տեսակից, գոլորշու տուրբինային էլեկտրակայանները բաժանվում են.

1) կոնդենսացիոն էլեկտրակայաններ (ԿՊԿ), որոնք միայն էլեկտրաէներգիա են մատակարարում արտաքին սպառողին.

2) համակցված ջերմաէլեկտրակայաններ (ՋԷԿ), որոնք արտաքին սպառողներին մատակարարում են ինչպես ջերմություն, այնպես էլ էլեկտրաէներգիա:

IV. Կախված նպատակից և գերատեսչական ենթակայությունից՝ էլեկտրակայանները բաժանվում են.

1) տարածաշրջանային էլեկտրակայաններ, որոնք նախատեսված են մարզի բոլոր սպառողներին էլեկտրաէներգիա ապահովելու համար.

2) արդյունաբերական էլեկտրակայաններ, որոնք արդյունաբերական ձեռնարկությունների մաս են կազմում և նախատեսված են հիմնականում ձեռնարկությունների սպառողներին էլեկտրաէներգիա ապահովելու համար.

V. Կախված տարվա ընթացքում տեղադրված հզորության օգտագործման տևողությունից՝ էլեկտրակայանները բաժանվում են.

1) հիմնական (B)՝ 6000 ÷ 7500 ժ/տարի, այսինքն՝ տարվա տևողության ավելի քան 70%-ը.

2) կիսահիմնական (P/B)՝ 4000÷6000 ժ/տարի, 50÷70%;

3) կիսագագաթ (P/P)՝ 2000÷4000 ժ/տարի, 20÷50%;

4) գագաթնակետ (P)՝ մինչև 2000 ժ/տարի, տարվա տևողության մինչև 20%-ը։

Դասակարգման այս տարբերակը կարելի է ցույց տալ էլեկտրական բեռների տևողության գրաֆիկի օրինակով.

Նկար 1.1 - Էլեկտրական բեռների տեւողության գրաֆիկ

VI. Կախված տուրբիններ ներթափանցող գոլորշու ճնշումից, շոգետուրբինային ջերմաէլեկտրակայանները բաժանվում են.

1) ցածր ճնշում՝ մինչև 4 ՄՊա;

2) միջին ճնշում՝ մինչև 9 - 13 ՄՊա;

3) բարձր ճնշում՝ մինչև 25 - 30 ՄՊա, ներառյալ.

● ենթակրիտիկական ճնշում՝ մինչև 18 - 20 ՄՊա

● կրիտիկական և գերկրիտիկական ճնշում՝ ավելի քան 22 ՄՊա

VII. Կախված հզորությունից, շոգետուրբինային էլեկտրակայանները բաժանվում են.

1) ցածր հզորությամբ էլեկտրակայաններ՝ մինչև 100 ՄՎտ ընդհանուր դրվածքային հզորություն՝ մինչև 25 ՄՎտ տեղադրված տուրբոգեներատորների միավոր հզորությամբ.

2) միջին հզորություն՝ մինչև 1000 ՄՎտ ընդհանուր տեղադրված հզորություն՝ մինչև 200 ՄՎտ տեղադրված տուրբոգեներատորների միավոր հզորությամբ.

3) բարձր հզորություն՝ ընդհանուր տեղադրված հզորությունը 1000 ՄՎտ-ից ավելի է՝ 200 ՄՎտ-ից ավելի տեղադրված տուրբոգեներատորների միավոր հզորությամբ:

VIII. Կախված գոլորշու գեներատորները տուրբոգեներատորներին միացնելու եղանակից, ջերմաէլեկտրակայանները բաժանվում են.

1) կենտրոնացված (ոչ բլոկային) ջերմաէլեկտրակայաններ, որոնցում բոլոր կաթսաներից գոլորշին մտնում է մեկ կենտրոնական գոլորշու խողովակաշար, այնուհետև բաշխվում տուրբոգեներատորների միջև (տես Նկ. 1.2);

1 - գոլորշու գեներատոր; 2 - գոլորշու տուրբին; 3 - կենտրոնական (հիմնական) գոլորշու խողովակաշար; 4 – գոլորշու տուրբինային կոնդենսատոր; 5 - էլեկտրական գեներատոր; 6 - տրանսֆորմատոր:

Նկար 1.2 - Կենտրոնացված (ոչ բլոկային) ՋԷԿ-ի սխեմատիկ դիագրամ

2) բլոկային ջերմաէլեկտրակայաններ, որոնցում տեղադրված գոլորշու գեներատորներից յուրաքանչյուրը միացված է հստակ սահմանված տուրբոգեներատորին (տես նկ. 1.3):

1 - գոլորշու գեներատոր; 2 - գոլորշու տուրբին; 3 – միջանկյալ գերտաքացուցիչ; 4 – գոլորշու տուրբինային կոնդենսատոր; 5 - էլեկտրական գեներատոր; 6 - տրանսֆորմատոր:

Նկար 1.3 - Բլոկային ՋԷԿ-ի սխեմատիկ դիագրամ

Ի տարբերություն ՋԷԿ-ի ոչ բլոկ-բլոկ-սխեմայի, այն պահանջում է ավելի քիչ կապիտալ ծախսեր, ավելի հեշտ է շահագործել և պայմաններ է ստեղծում էլեկտրակայանի շոգետուրբինային կայանի ամբողջական ավտոմատացման համար: Բլոկային դիագրամում սարքավորումների տեղադրման համար կայանի խողովակաշարերի և արտադրության ծավալները կրճատվում են: Գոլորշի միջանկյալ գերտաքացումն օգտագործելիս բլոկ-սխեմաների օգտագործումը պարտադիր է, քանի որ հակառակ դեպքում հնարավոր չէ վերահսկել գերտաքացման համար տուրբինից արտանետվող գոլորշու հոսքը։

1.2 ՋԷԿ-ի տեխնոլոգիական սխեման

Տեխնոլոգիական սխեման պատկերում է էլեկտրակայանի հիմնական մասերը, դրանց փոխհարաբերությունները և, համապատասխանաբար, ցույց է տալիս տեխնոլոգիական գործողությունների հաջորդականությունը՝ վառելիքը կայան առաքվելու պահից մինչև սպառողին էլեկտրաէներգիա մատակարարելը:

Որպես օրինակ, Նկար 1.4-ը ցույց է տալիս գործընթացի հոսքի դիագրամ փոշիացված ածուխով շոգետուրբինային էլեկտրակայանի համար: Այս տեսակի ՋԷԿ-ը գերակշռում է Ուկրաինայում և արտերկրում գործող հիմնական ջերմաէլեկտրակայանների շարքում:

Sun - վառելիքի սպառումը կայարանում; Դպ. դ) գոլորշու գեներատորի աշխատանքն է. Դս. n. - պայմանական գոլորշու սպառում կայանի սեփական կարիքների համար. Dt - գոլորշու հոսք դեպի տուրբին; Evyr - արտադրված էլեկտրաէներգիայի քանակը; Esn - էլեկտրաէներգիայի սպառում կայանի սեփական կարիքների համար; Eop - արտաքին սպառողին մատակարարվող էլեկտրաէներգիայի քանակը:

Նկար 1.4 - գոլորշու տուրբինային փոշիացված ածխի էլեկտրակայանի տեխնոլոգիական սխեմայի օրինակ

Ընդունված է ՋԷԿ-ի տեխնոլոգիական սխեման բաժանել երեք մասի, որոնք նշված են Նկար 1.4-ում կետագծերով.

Ի … Վառելիք-գազ-օդ ճանապարհ, որը ներառում է.

1 – վառելիքի տնտեսում (բեռնաթափման սարք, չմշակված ածխի պահեստ, ջարդիչ կայաններ, մանրացված ածխի բունկերներ, կռունկներ, փոխակրիչներ);

2 - փոշիացման համակարգ (ածխի աղացներ, նուրբ օդափոխիչներ, ածխի փոշու բունկերներ, սնուցիչներ);

3 – օդափոխիչ՝ վառելիքի այրման համար օդ մատակարարելու համար.

4 - գոլորշու գեներատոր;

5 - գազի մաքրում;

6 - ծխի արտանետում;

7 - ծխնելույզ;

8 – բագերի պոմպ հիդրոաշի և խարամի խառնուրդի տեղափոխման համար.

9 – հեռացման համար հիդրոաշի և խարամի խառնուրդի մատակարարում:

Ընդհանուր առմամբ վառելիք-գազ-օդ ճանապարհը ներառում է Վառելիքի խնայողություն, փոշու պատրաստման համակարգ, օդափոխիչի միջոցներ, կաթսայատան ծխնելույզներ և մոխրի և խարամի հեռացման համակարգ:

II … Steam ուղին, որը ներառում է.

10 - գոլորշու տուրբին;

11 - գոլորշու տուրբինային կոնդենսատոր;

12 - շրջանառվող ջրամատակարարման համակարգի շրջանառության պոմպ կոնդենսատորի հովացման համար.

13 - հակադարձ համակարգի հովացման սարք;

14 - շրջանառության համակարգում ջրի կորուստները փոխհատուցող լրացուցիչ ջրի մատակարարում.

15 - քիմիապես մաքրված ջրի պատրաստման համար չմշակված ջրի մատակարարում, որը փոխհատուցում է կայանի կոնդենսատի կորուստը.

16 - ջրի քիմիական մաքրում;

17 - ջրի քիմիական մաքրման պոմպ, որը լրացուցիչ քիմիական մաքրված ջուր է մատակարարում արտանետվող գոլորշու կոնդենսատի հոսքին.

18 - կոնդենսատային պոմպ;

19 – ռեգեներատիվ ցածր ճնշման սնուցման ջրատաքացուցիչ;

20 - դեզերատոր;

21 - կերակրման պոմպ;

22 - վերականգնող բարձր ճնշման սնուցման ջրատաքացուցիչ;

23 - ջրահեռացման պոմպեր ջերմափոխանակիչից ջեռուցման գոլորշու կոնդենսատի հեռացման համար.

24 - վերականգնողական գոլորշու արդյունահանում;

25 - Միջանկյալ գերտաքացուցիչ:

Ընդհանուր առմամբ, գոլորշի-ջուր ճանապարհը ներառում է. Կաթսայի գոլորշաջրային մաս, տուրբին, կոնդենսատային միավոր, հովացման շրջանառվող ջրի և լրացուցիչ քիմիապես մաքրված ջրի պատրաստման համակարգեր, կերային ջրի վերականգնողական ջեռուցման և կերային ջրի օդազերծման համակարգ:

III … Էլեկտրական մաս, որը ներառում է.

26 - էլեկտրական գեներատոր;

27 - արտաքին սպառողին մատակարարվող էլեկտրաէներգիայի աճող տրանսֆորմատոր.

28 - էլեկտրակայանի բաց անջատիչ սարքերի ավտոբուսներ.

29 – էլեկտրակայանի սեփական կարիքների էլեկտրական էներգիայի տրանսֆորմատոր.

30 - սեփական կարիքների էլեկտրաէներգիա բաշխող սարքի ավտոբուսներ.

Այսպիսով, էլեկտրական մասը ներառում է. էներգիայի գեներատոր, տրանսֆորմատորներ և բաշխիչ ավտոբուսներ:

1.3 ՋԷԿ-ի տեխնիկական և տնտեսական ցուցանիշները

ՋԷԿ-երի տեխնիկատնտեսական ցուցանիշները բաժանվում են 3 խմբի. էներգետիկ, տնտեսական և գործառնական, որոնք, համապատասխանաբար, կոչված են գնահատելու կայանի տեխնիկական մակարդակը, արդյունավետությունը և որակը:

1.3.1 Էներգաարդյունավետություն

ՋԷԿ-երի հիմնական էներգետիկ ցուցանիշները ներառում են. k.p.d. էլեկտրակայաններ (), հատուկ ջերմային սպառում (), էլեկտրաէներգիայի արտադրության համար վառելիքի հատուկ սպառում ():

Այս ցուցանիշները կոչվում են կայանի ջերմային արդյունավետության ցուցիչներ։

Էլեկտրակայանի փաստացի շահագործման արդյունքներով արդյունավետությունը որոշվում է հարաբերություններով.

; (1.1)

; (1.2)

Էլեկտրակայան նախագծելիս և դրա շահագործումը վերլուծելիս արդյունավետությունը որոշվում են արտադրանքներով, որոնք հաշվի են առնում արդյունավետությունը: Կայանի առանձին տարրեր.

որտեղ ηkot, ηturbo – արդյունավետություն կաթսաների և տուրբինների խանութներ;

ηt. p. - k.p.d. ջերմային հոսք, որը հաշվի է առնում ջերմության կորուստները կայանի ներսում ջերմային կրիչների կողմից խողովակաշարի պատերի միջոցով շրջակա միջավայր ջերմության փոխանցման և ջերմակրի արտահոսքի պատճառով, ηt. n = 0,98 ... 0,99 (տես 0,985);

esn-ը էլեկտրակայանի սեփական կարիքների համար ծախսված էլեկտրաէներգիայի մասնաբաժինն է (էլեկտրական շարժիչ վառելիքի պատրաստման համակարգում, կաթսայատան սարքավորման շարժիչ սարքավորում, պոմպի շարժիչ և այլն), esn = Esn/Evyr = 0,05…0,10 (տես. 0,075);

qsn-ը սեփական կարիքների համար ջերմության սպառման մասնաբաժինն է (քիմիական ջրի մաքրում, սնուցման ջրի օդազերծում, կոնդենսատորում վակուում ապահովող գոլորշու արտանետիչների շահագործում և այլն), qsn = 0,01…0,02 (տես 0,015):

K. p.d. կաթսայատանը կարող է ներկայացվել որպես կ.պ.դ. գոլորշու գեներատոր՝ ηcat = ηp. դ. = 0,88…0,96 (տես 0,92)

K. p.d. Տուրբինային խանութը կարող է ներկայացվել որպես բացարձակ էլեկտրական արդյունավետություն: տուրբոգեներատոր.

ηturb = ηt. g = ηt ηoi ηm, (1.5)

որտեղ ηt-ը ջերմային արդյունավետությունն է: շոգետուրբինային կայանի ցիկլը (օգտագործված ջերմության հարաբերակցությունը մատակարարվող ջերմությանը), ηt = 0,42…0,46 (տես 0,44);

ηoi ներքին հարաբերական արդյունավետությունն է: տուրբիններ (հաշվի առնելով տուրբինի ներսում կորուստները գոլորշու շփման, վարարումների, օդափոխության պատճառով), ηoi = 0,76…0,92 (տես 0,84);

ηm - էլեկտրամեխանիկական արդյունավետություն, որը հաշվի է առնում մեխանիկական էներգիայի տուրբինից գեներատոր փոխանցելու կորուստները և բուն էլեկտրական գեներատորի կորուստները, ηeng = 0,98 ... 0,99 (տես 0,985):

Հաշվի առնելով արտադրյալը (1.5), արդյունավետության (1.4) արտահայտությունը զուտ էլեկտրակայանը ունի հետևյալ ձևը.

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

իսկ միջին արժեքները փոխարինելուց հետո կլինեն.

ηsnet = 0,92 0,44 0,84 0,985 0,985 (1 - 0,075) (1 - 0,015) = 0,3;

Ընդհանուր առմամբ, էլեկտրակայանի համար արդյունավետությունը զուտ փոփոխությունները սահմաններում՝ ηsnet = 0.28…0.38:

Էլեկտրաէներգիայի արտադրության համար հատուկ ջերմային սպառումը որոշվում է հարաբերակցությամբ.

, (1.7)

որտեղ Qfuel-ը վառելիքի այրումից ստացվող ջերմությունն է .

; (1.8)

որտեղ rn-ը կապիտալ ներդրումների արդյունավետության նորմատիվային գործակիցն է, տարի-1:

pH-ի փոխադարձ արժեքը ցույց է տալիս վերադարձման ժամկետը, օրինակ, pH = 0,12 տարի-1, վերադարձման ժամկետը կլինի.

Այս ծախսերն օգտագործվում են նոր էլեկտրակայանի կառուցման կամ գոյություն ունեցող էլեկտրակայանի վերակառուցման համար առավել խնայող տարբերակն ընտրելու համար:

1.3.3 Կատարում

Արդյունավետության ցուցանիշները գնահատում են էլեկտրակայանի շահագործման որակը և մասնավորապես ներառում են.

1) անձնակազմի գործակիցը (սպասարկող անձնակազմի թիվը կայանի տեղադրված հզորության 1 ՄՎտ-ին), Վտ (մարդ/ՄՎտ).

2) էլեկտրակայանի դրվածքային հզորության օգտագործման գործակիցը (էլեկտրաէներգիայի փաստացի արտադրության հարաբերակցությունը առավելագույն հնարավոր արտադրությանը).

; (1.16)

3) տեղադրված հզորության օգտագործման ժամերի քանակը

4) սարքավորումների առկայության գործակիցը և սարքավորումների տեխնիկական օգտագործման գործակիցը

; (1.18)

Կաթսայի և տուրբինների խանութների համար սարքավորումների պատրաստվածության գործակիցներն են՝ Kgotkot = 0,96…0,97, Kgotturb = 0,97…0,98:

ՋԷԿ-երի սարքավորումների օգտագործման գործակիցն է` KispTES = 0,85 ... 0,90:

1.4 ՋԷԿ-ին ներկայացվող պահանջները

ՋԷԿ-երի պահանջները բաժանվում են 2 խմբի. տեխնիկական և տնտեսական.

Տեխնիկական պահանջները ներառում են.

Հուսալիություն (անխափան էլեկտրամատակարարում սպառողների պահանջներին և էլեկտրական բեռների առաքման ժամանակացույցին համապատասխան);

Մանևրելու ունակություն (բեռը արագ բարձրացնելու կամ հեռացնելու, ինչպես նաև ագրեգատները գործարկելու կամ դադարեցնելու ունակություն);

· ջերմային արդյունավետություն (առավելագույն արդյունավետություն և վառելիքի նվազագույն հատուկ սպառում կայանի տարբեր աշխատանքային ռեժիմների համար);

· շրջակա միջավայրի բարեկեցություն (նվազագույն վնասակար արտանետումներ շրջակա միջավայր և չգերազանցող թույլատրելի արտանետումները կայանի տարբեր աշխատանքային ռեժիմներում):

Տնտեսական պահանջներ նվազեցվում են էլեկտրաէներգիայի նվազագույն արժեքին՝ բոլոր տեխնիկական պահանջների պահպանման պայմանով։

1.5 Արդյունաբերական ջերմաէլեկտրակայանների առանձնահատկությունները

Արդյունաբերական ջերմաէլեկտրակայանների հիմնական հատկանիշներից են.

1) էլեկտրակայանի երկկողմանի կապը հիմնական տեխնոլոգիական խանութների հետ (էլեկտրակայանն ապահովում է տեխնոլոգիական խանութների էլեկտրական բեռը և ըստ անհրաժեշտության փոխում է էլեկտրաէներգիայի մատակարարումը, իսկ խանութները որոշ դեպքերում հանդիսանում են էներգիայի աղբյուրներ. ջերմային և այրվող RES, որոնք օգտագործվում են էլեկտրակայաններում);

2) ձեռնարկության էլեկտրակայանների և տեխնոլոգիական խանութների մի շարք համակարգերի ընդհանրությունը (վառելիքի մատակարարում, ջրամատակարարում, տրանսպորտային միջոցներ, վերանորոգման բազա, ինչը նվազեցնում է կայանի կառուցման արժեքը).

3) արդյունաբերական էլեկտրակայաններում, բացի տուրբոգեներատորներից, ձեռնարկության արտադրամասերին տեխնոլոգիական գազեր մատակարարելու համար տուրբոկոմպրեսորների և տուրբոփչակների առկայությունը.

4) արդյունաբերական էլեկտրակայանների մեջ ջերմային էլեկտրակայանների (ՋԷԿ) գերակշռությունը.

5) արդյունաբերական ջերմաէլեկտրակայանների համեմատաբար փոքր հզորությունը.

70…80%, ≤ 100 ՄՎտ:

Արդյունաբերական ջերմաէլեկտրակայաններն ապահովում են էլեկտրաէներգիայի ընդհանուր արտադրության 15 ... 20%-ը:

2 ՋԷԿ-Ի ՋԵՐՄԱԿԱՆ ՍԽԵՄԱՆԵՐԻ ԿԱՌՈՒՑՈՒՄ

2.1 Ջերմային սխեմաների ընդհանուր հասկացություններ

Ջերմային սխեմաները վերաբերում են էլեկտրակայանների շոգեջրային ուղիներին և ցույց են տալիս :

1) կայանի հիմնական և օժանդակ սարքավորումների հարաբերական դիրքը.

2) սարքավորումների տեխնոլոգիական միացումը ջերմային կրիչների խողովակաշարի գծերով.

Ջերմային սխեմաները կարելի է բաժանել 2 տեսակի.

1) հիմնարար;

2) տեղակայվել.

Սխեմատիկ դիագրամներում սարքավորումը ցուցադրվում է այնքանով, որքանով անհրաժեշտ է ջերմային շղթայի հաշվարկման և հաշվարկի արդյունքների վերլուծության համար:

Սխեմատիկ դիագրամի հիման վրա լուծվում են հետևյալ խնդիրները.

1) որոշել շղթայի տարբեր տարրերում ջերմային կրիչների հոսքի արագությունը և պարամետրերը.

2) ընտրել սարքավորումներ.

3) մշակել մանրամասն ջերմային սխեմաներ.

Ընդլայնված ջերմային սխեմաներներառում է կայանի բոլոր սարքավորումները, ներառյալ պահեստայինը, բոլոր կայանի խողովակաշարերը փակող և հսկիչ փականներով:

Մանրամասն սխեմաների հիման վրա լուծվում են հետևյալ խնդիրները.

1) էլեկտրակայանների նախագծման մեջ սարքավորումների փոխադարձ տեղադրում.

2) նախագծման ընթացքում աշխատանքային գծագրերի կատարումը.

3) կայանների շահագործում.

Ջերմային սխեմաների կառուցմանը նախորդում է հետևյալ հարցերի լուծումը.

1) կայանի տեսակի ընտրությունը, որն իրականացվում է ակնկալվող էներգիայի բեռների տեսակի և քանակի հիման վրա, այսինքն՝ IES կամ CHP.

2) որոշել կայանի էլեկտրական և ջերմային հզորությունը որպես ամբողջություն և նրա առանձին բլոկների (ագրեգատների) հզորությունը.

3) ընտրել գոլորշու սկզբնական և վերջնական պարամետրերը.

4) որոշել գոլորշու միջանկյալ գերտաքացման անհրաժեշտությունը.

5) ընտրել գոլորշու գեներատորների և տուրբինների տեսակները.

6) մշակել կերային ջրի ռեգեներատիվ տաքացման սխեմա.

7) հիմնական տեխնիկական լուծումներն ըստ ջերմային սխեմայի (ագրեգատների հզորությունը, գոլորշու պարամետրերը, տուրբինների տեսակը) համատեղել մի շարք օժանդակ խնդիրների հետ. կերակրման պոմպեր և այլն:

Ջերմային սխեմաների մշակման վրա հիմնականում ազդում են 3 գործոն.

1) շոգետուրբինային կայանում սկզբնական և վերջնական գոլորշու պարամետրերի արժեքը.

2) գոլորշու միջանկյալ գերտաքացում.

3) կերային ջրի ռեգեներատիվ տաքացում.

2.2 Գոլորշի սկզբնական պարամետրեր

Գոլորշի սկզբնական պարամետրերն են տուրբինի կանգառի փականի վերևում գտնվող գոլորշու ճնշումը (P1) և ջերմաստիճանը (t1):

2.2.1 Գոլորշու սկզբնական ճնշում

Գոլորշու սկզբնական ճնշումը ազդում է արդյունավետության վրա: էլեկտրակայաններ եւ, առաջին հերթին, ջերմային արդյունավետության միջոցով։ շոգետուրբինային կայանի ցիկլը, որը արդյունավետությունը որոշելիս. էլեկտրակայանն ունի նվազագույն արժեք (ηt = 0.42…0.46).

Ջերմային արդյունավետությունը որոշելու համար: կարող է օգտագործվել iS- ջրի գոլորշիների դիագրամ (տես նկ. 2.1):

(2.2)

որտեղ Nad-ը գոլորշու ադիաբատիկ ջերմության կորուստն է (իդեալական ցիկլի համար);

qsubv - ցիկլին մատակարարվող ջերմության քանակը.

i1, i2 – գոլորշու էթալպիա տուրբինից առաջ և հետո;

i2"-ը տուրբինում սպառված գոլորշու կոնդենսատի էնթալպիան է (i2" = cpt2):

Նկար 2.1 - Ջերմային արդյունավետության սահմանմանը:

(2.2) բանաձևով հաշվարկի արդյունքները տալիս են արդյունավետության հետևյալ արժեքները.

ηt, միավորների կոտորակներ

Այստեղ 3,4 ... 23,5 ՄՊա են ստանդարտ գոլորշու ճնշումները, որոնք ընդունվել են Ուկրաինայի էներգետիկ ոլորտում շոգետուրբինային էլեկտրակայանների համար:

Հաշվարկի արդյունքներից հետևում է, որ գոլորշու սկզբնական ճնշման բարձրացմամբ արդյունավետության արժեքը ավելանում է. Դրա հետ մեկտեղ, ճնշման բարձրացումը մի շարք բացասական հետևանքներ ունի.

1) ճնշման աճով գոլորշու ծավալը նվազում է, տուրբինի հոսքի ուղու հոսքի տարածքը և շեղբերների երկարությունը նվազում են, և, հետևաբար, գոլորշու հոսքերը մեծանում են, ինչը հանգեցնում է ներքին հարաբերական արդյունավետության նվազմանը: . տուրբիններ (ηоі);

2) ճնշման բարձրացումը հանգեցնում է գոլորշու կորստի ավելացմանը տուրբինի ծայրի կնիքների միջոցով.

3) սարքավորումների համար մետաղի սպառումը և շոգետուրբինային կայանի արժեքը մեծանում են.

Բացասական ազդեցությունը վերացնելու համար ճնշման ավելացմանը զուգահեռ պետք է մեծացվի տուրբինի հզորությունը, որն ապահովում է :

1) գոլորշու սպառման ավելացում (բացառում է տուրբինում հոսքի տարածքի և շեղբերների երկարության նվազումը).

2) նվազեցնում է մեխանիկական կնիքների միջոցով գոլորշու հարաբերական թակումը.

3) ճնշման բարձրացումը հզորության բարձրացման հետ մեկտեղ հնարավորություն է տալիս խողովակաշարերն ավելի կոմպակտ դարձնել և նվազեցնել մետաղի սպառումը:

Գոլորշի սկզբնական ճնշման և տուրբինի հզորության օպտիմալ հարաբերակցությունը, որը ստացվել է արտասահմանում գործող էլեկտրակայանների շահագործման վերլուծության հիման վրա, ներկայացված է Նկար 2.2-ում (օպտիմալ հարաբերակցությունը նշվում է ելուստով):

Նկար 2.2 - Տուրբոգեներատորի հզորության (N) և գոլորշու սկզբնական ճնշման (P1) միջև կապը:

2.2.2 Գոլորշի սկզբնական ջերմաստիճանը

Գոլորշի սկզբնական ճնշման աճով գոլորշու խոնավության պարունակությունը տուրբինի ելքի մոտ մեծանում է, ինչը պատկերված է iS - դիագրամի գրաֆիկներով (տես նկ. 2.3):

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

x2< x2" < x2"" (y = 1 – x)

y2 > y2" > y2""

Նկար 2.3 - գոլորշու վերջնական խոնավության փոփոխության բնույթը գոլորշու սկզբնական ճնշման բարձրացմամբ:

Գոլորշի խոնավության առկայությունը մեծացնում է շփման կորուստները, նվազեցնում ներքին հարաբերական արդյունավետությունը: և առաջացնում է տուրբինի շեղբերների և այլ տարրերի կաթիլային էրոզիա, ինչը հանգեցնում է դրանց ոչնչացմանը:

Առավելագույն թույլատրելի գոլորշու խոնավությունը (y2dop) կախված է շեղբերների երկարությունից (ll); Օրինակ:

ll ≤ 750…1000 մմ y2perm ≤ 8…10%

ll ≤ 600 մմ y2adm ≤ 13%

Գոլորշու խոնավությունը նվազեցնելու համար գոլորշու ճնշման բարձրացման հետ մեկտեղ պետք է բարձրացվի նրա ջերմաստիճանը, որը պատկերված է Նկար 2.4-ում:

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

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

y2< y2" < y2""

Նկար 2.4 - գոլորշու վերջնական խոնավության պարունակության փոփոխության բնույթը գոլորշու սկզբնական ջերմաստիճանի բարձրացմամբ:

Գոլորշի ջերմաստիճանը սահմանափակվում է պողպատի ջերմակայունությամբ, որից պատրաստվում են գերտաքացուցիչը, խողովակաշարերը և տուրբինային տարրերը:

Հնարավոր է օգտագործել 4 դասի պողպատներ.

1) ածխածնային և մանգանային պողպատներ (սահմանափակող ջերմաստիճան tpr ≤ 450…500°С);

2) պեռլիտ դասի քրոմ-մոլիբդեն և քրոմ-մոլիբդեն-վանադիումային պողպատներ (tpr ≤ 570…585°С);

3) մարտենզիտ-ֆերիտիկ դասի բարձր քրոմով պողպատներ (tpr ≤ 600…630°С);

4) ավստենիտիկ դասի չժանգոտվող քրոմ-նիկելային պողպատներ (tpr ≤ 650…700°С).

Պողպատի մի դասից մյուսը տեղափոխվելիս սարքավորումների արժեքը կտրուկ աճում է:

Պողպատի դաս

Հարաբերական արժեքը

Տվյալ փուլում տնտեսական տեսակետից նպատակահարմար է օգտագործել tr ≤ 540°С (565°С) աշխատանքային ջերմաստիճանով պեռլիտիկ պողպատ։ Martensite-ferritic և austenitic պողպատները հանգեցնում են սարքավորումների արժեքի կտրուկ աճի:

Պետք է նշել նաև գոլորշու սկզբնական ջերմաստիճանի ազդեցությունը ջերմային արդյունավետության վրա: գոլորշու տուրբինային ցիկլ. Գոլորշի ջերմաստիճանի բարձրացումը հանգեցնում է ջերմային արդյունավետության բարձրացման.

Ածխի վրա աշխատող ՋԷԿ-ի տեխնոլոգիական սխեման , ցույց է տրված Նկար 3.4-ում: Այն իրենից ներկայացնում է փոխկապակցված ուղիների և համակարգերի համալիր՝ փոշու պատրաստման համակարգ; վառելիքի մատակարարման և բռնկման համակարգ (վառելիքի ուղի); խարամի և մոխրի հեռացման համակարգ; գազ-օդային ճանապարհ; գոլորշու ջրի ուղու համակարգ, ներառյալ գոլորշու ջրի կաթսա և տուրբինային կայան. լրացուցիչ ջրի պատրաստման և մատակարարման համակարգ՝ կերակրման ջրի կորուստները լրացնելու համար. տեխնիկական ջրամատակարարման համակարգ, որն ապահովում է գոլորշու հովացում; ցանցային ջրատաքացուցիչների համակարգ; էլեկտրաէներգիայի համակարգ, ներառյալ համաժամանակյա գեներատոր, բարձրացնող տրանսֆորմատոր, բարձր լարման անջատիչ սարք և այլն:

Ստորև բերված է ՋԷԿ-ի տեխնոլոգիական սխեմայի հիմնական համակարգերի և տրակտների համառոտ նկարագրությունը՝ օգտագործելով ածուխով աշխատող CHP-ի օրինակը:

Բրինձ. 3.3. Փոշիացված ածխի էլեկտրակայանի տեխնոլոգիական սխեման

1. Փոշու պատրաստման համակարգ. վառելիքի ուղին. Կոշտ վառելիքի առաքումն իրականացվում է երկաթուղով հատուկ գոնդոլա վագոններով 1 (Տե՛ս Նկար 3.4): Գոնդոլա վագոնները ածուխով կշռում են երկաթուղային կշեռքի վրա։ Ձմռանը ածուխով գոնդոլային վագոններն անցնում են հալեցնող ջերմոցով, որի մեջ գոնդոլային մեքենայի պատերը տաքացվում են տաքացվող օդով։ Այնուհետև գոնդոլային մեքենան մղվում է բեռնաթափման սարքի մեջ՝ մեքենայի ինքնաթափ 2 , որում այն ​​պտտվում է երկայնական առանցքի շուրջ 180 0 անկյան տակ; ածուխը թափվում է վանդակաճաղերի վրա, որոնք ծածկում են ընդունող վազերը: Բունկերներից ածուխը սնվում է սնուցող սարքերով դեպի փոխակրիչ 4 , որով այն մտնում է կամ ածխի պահեստ 3 , կամ ջախջախիչ բաժանմունքի միջոցով 5 չմշակված ածխի բունկերի կաթսայատան մեջ 6 , որը կարող է առաքվել նաև ածխի պահեստից։

Ջարդման գործարանից վառելիքը մտնում է չմշակված ածխի բունկերը 6 , իսկ այնտեղից սնուցիչների միջով դեպի փոշիացված ածխի գործարաններ 7 . Ածուխի փոշին օդաճնշական ճանապարհով փոխանցվում է բաժանարարի միջոցով 8 և ցիկլոն 9 դեպի ածխի փոշու բունկեր 10 , իսկ այնտեղից սնուցողներ 11 մատակարարվում է այրիչներին: Ցիկլոնից օդը ներծծվում է ջրաղացի օդափոխիչով 12 և սնվում է կաթսայի այրման պալատի մեջ 13 .

Վառելիքի այս ամբողջ ճանապարհը ածխի պահեստի հետ միասին պատկանում է վառելիքի մատակարարման համակարգին, որը պահպանում է ՋԷԿ-ի վառելիքի և տրանսպորտի վարչության անձնակազմը։

Փոշիացված ածխով աշխատող կաթսաները նույնպես անպայմանորեն ունեն մեկնարկային վառելիք, սովորաբար մազութ: Մազութը մատակարարվում է երկաթուղային տանկերով, որոնցում այն ​​տաքացվում է գոլորշիով մինչև լիցքաթափումը։ Առաջին և երկրորդ բարձրացման պոմպերի օգնությամբ այն սնվում է նավթի վարդակներին։ Մեկնարկային վառելիքը կարող է լինել նաև բնական գազը, որը գալիս է գազատարից գազակառավարման կայանի միջով մինչև գազի այրիչներ:

Նավթ-գազի վառելիք այրող ջերմաէլեկտրակայաններում վառելիքի տնտեսությունը մեծապես պարզեցված է՝ համեմատած փոշիացված ածխի ջերմաէլեկտրակայանների հետ: Ածխի պահեստը, ջարդման բաժինը, փոխակրիչային համակարգը, չմշակված քարածխի և փոշու բունկերները, ինչպես նաև մոխրի հավաքման և մոխրի հեռացման համակարգերը դառնում են ավելորդ:

2. Գազի ճանապարհ. Մոխրի հեռացման համակարգ.Այրման համար անհրաժեշտ օդը մատակարարվում է օդի մատակարարմանը

գոլորշու կաթսայի ջեռուցիչներ՝ օդափոխիչով 14 . Սովորաբար օդը վերցվում է կաթսայատան վերին մասից և (բարձր հզորությամբ գոլորշու կաթսաների համար) կաթսայատան դրսից։

Այրման խցիկում այրման ժամանակ առաջացած գազերը, դրանից դուրս գալուց հետո, հաջորդաբար անցնում են կաթսայատան կայանի գազատարներով, որտեղ գերտաքացուցիչում (առաջնային և երկրորդային, եթե իրականացվում է գոլորշու տաքացման ցիկլը) և ջրի տնտեսիչը. նրանք ջերմություն են տալիս աշխատող հեղուկին, իսկ օդատաքացուցիչը՝ գոլորշու կաթսայի օդին մատակարարվողին։ Այնուհետև մոխրի կոլեկցիոներներում (էլեկտրոստատիկ տեղումներ) 15 գազերը մաքրվում են թռչող մոխիրից և ծխնելույզի միջով 17 ծխի արտանետիչներ 16 արտանետվում են մթնոլորտ:

Այրման պալատի տակ ընկած խարամն ու մոխիրը, օդատաքացուցիչը և մոխրի կոլեկտորները լվանում են ջրով և ալիքներով սնվում բագերի պոմպերին: 33 ովքեր դրանք մղում են մոխրի աղբանոցները:

3. Գոլորշի ճանապարհ.Գերտաքացվող գոլորշի գոլորշու կաթսայից գերտաքացուցիչում 13 գոլորշու խողովակաշարերի և վարդակների համակարգի միջոցով մտնում է տուրբին 22 .

Կոնդենսատ կոնդենսատորից 23 տուրբինները մատակարարվում են կոնդենսատային պոմպերով 24 ցածր ճնշման վերականգնող ջեռուցիչների միջոցով 18 դեզերատորին 20 որի մեջ ջուրը բերվում է եռման; միևնույն ժամանակ այն ազատվում է դրանում լուծված ագրեսիվ O 2 և CO 2 գազերից, ինչը կանխում է կոռոզիան գոլորշի-ջուր ճանապարհին։ Ջուրը մատակարարվում է դեզերատորից սնուցման պոմպերով: 21 բարձր ճնշման ջեռուցիչների միջոցով 19 կաթսայի էկոնոմիզատորի մեջ՝ ապահովելով ջրի նախնական տաքացում և զգալիորեն բարձրացնելով ՋԷԿ-ի արդյունավետությունը։

ՋԷԿ-ի գոլորշի-ջուր ուղին ամենաբարդն ու պատասխանատուն է, քանի որ այս ճանապարհն ունի մետաղի ամենաբարձր ջերմաստիճանը և գոլորշու և ջրի ամենաբարձր ճնշումը:

Գոլորշի-ջուր ուղու աշխատանքը ապահովելու համար պահանջվում է լրացուցիչ ջրի պատրաստման և մատակարարման համակարգ՝ աշխատանքային հեղուկի կորուստները լրացնելու համար, ինչպես նաև ՋԷԿ-ի պրոցեսի ջրամատակարարման համակարգ՝ տուրբինային կոնդենսատորին հովացման ջուր մատակարարելու համար:

4. Լրացուցիչ ջրի պատրաստման և մատակարարման համակարգ.Հավելյալ ջուր է ստացվում հումքի ջրի քիմիական մաքրման արդյունքում, որն իրականացվում է ջրի քիմիական մաքրման հատուկ իոնափոխանակման ֆիլտրերում։

Գոլորշի-ջուր ճանապարհին արտահոսքի պատճառով գոլորշու և կոնդենսատի կորուստները այս սխեմայով համալրվում են քիմիապես դեմինալացված ջրով, որը մատակարարվում է դեմինալացված ջրի բաքից փոխանցման պոմպով դեպի տուրբինային կոնդենսատորի հետևում գտնվող կոնդենսատի գիծ:

Դիմահարդարման ջրի քիմիական մաքրման սարքերը տեղակայված են քիմիական գործարանում 28 (Ջրի քիմիական մաքրման արտադրամաս):

5. Գոլորշի հովացման համակարգ.Սառեցման ջուրը կոնդենսատորին մատակարարվում է ջրամատակարարման հորից 26 շրջանառության պոմպեր 25 . Կոնդենսատորում ջեռուցվող հովացման ջուրը թափվում է հավաքման ջրհորի մեջ 27 ջրի նույն աղբյուրը ընդունման վայրից որոշ հեռավորության վրա, բավարար, որպեսզի տաքացած ջուրը չխառնվի ընդունման հետ:

ՋԷԿ-երի շատ տեխնոլոգիական սխեմաներում հովացման ջուրը մղվում է կոնդենսատոր խողովակների միջով շրջանառության պոմպերով: 25 և այնուհետև մտնում է հովացման աշտարակ (սառեցման աշտարակ), որտեղ գոլորշիացման պատճառով ջուրը սառչում է նույն ջերմաստիճանի անկմամբ, որին այն տաքացրել են կոնդենսատորում։ Ջերմային էլեկտրակայաններում հիմնականում օգտագործվում է հովացուցիչ աշտարակներով ջրամատակարարման համակարգը։ IES-ն օգտագործում է ջրամատակարարման համակարգ՝ հովացման լճակներով: Ջրի գոլորշիացման սառեցման դեպքում գոլորշին մոտավորապես հավասար է տուրբինների կոնդենսատորներում խտացող գոլորշու քանակին: Հետեւաբար, պահանջվում է ջրամատակարարման համակարգերի համալրում, սովորաբար գետի ջրով:

6. Ցանցային ջրատաքացուցիչների համակարգ.Սխեմաները կարող են ներառել փոքր ցանցային ջեռուցման կայան էլեկտրակայանի և հարակից գյուղի ջեռուցման համար: Ցանցային ջեռուցիչների համար 29 այս ագրեգատի գոլորշին գալիս է տուրբինային արդյունահանումներից, կոնդենսատը թափվում է գծի միջով 31 . Ցանցային ջուրը մատակարարվում է ջեռուցիչին և հեռացվում դրանից խողովակաշարերի միջոցով 30 .

7. Էլեկտրաէներգետիկ համակարգ.Էլեկտրական գեներատորը, որը պտտվում է գոլորշու տուրբինի միջոցով, առաջացնում է փոփոխական էլեկտրական հոսանք, որն անցնում է բարձրացող տրանսֆորմատորի միջով դեպի ՋԷԿ-ի բաց անջատիչ սարքի (OSG) լիսեռները: Օժանդակ համակարգի ավտոբուսները նույնպես միացված են գեներատորի ելքերին օժանդակ տրանսֆորմատորի միջոցով: Այսպիսով, էներգաբլոկի օժանդակ կարիքների սպառողները (օժանդակ ագրեգատների էլեկտրական շարժիչներ՝ պոմպեր, օդափոխիչներ, ջրաղացներ և այլն) սնվում են էներգաբլոկի գեներատորից։ Էլեկտրակայանի էլեկտրական շարժիչներին, լուսավորող սարքերին և սարքերին էլեկտրաէներգիա մատակարարելու համար կա սեփական կարիքների էլեկտրական անջատիչ 32 .

Հատուկ դեպքերում (արտակարգ իրավիճակներ, բեռնաթափում, գործարկում և անջատում) օժանդակ էներգիան ապահովվում է ավելորդ բացօթյա անջատիչ ավտոբուսի տրանսֆորմատորի միջոցով: Օժանդակ ագրեգատների էլեկտրական շարժիչների հուսալի էլեկտրամատակարարումը ապահովում է էներգաբլոկների և ընդհանուր առմամբ ջերմային էլեկտրակայանների շահագործման հուսալիությունը: Սեփական կարիքների էլեկտրամատակարարման խախտումը հանգեցնում է խափանումների և վթարների։

Գազատուրբինային էլեկտրակայանի (GTP) և շոգետուրբինի տեխնոլոգիական սխեմայի հիմնարար տարբերությունն այն է, որ GTP-ում վառելիքի քիմիական էներգիան վերածվում է մեխանիկական էներգիայի մեկ միավորում՝ գազատուրբինում, ինչի արդյունքում. գոլորշու կաթսայի կարիք չկա.

Գազատուրբինային կայանը (նկ. 3.5) բաղկացած է այրման խցիկից CS, գազատուրբինից GT, օդային կոմպրեսոր K և էլեկտրական գեներատոր G: Կոմպրեսոր K-ը ներծծում է մթնոլորտային օդը, սեղմում այն ​​մինչև միջինը 6–10 կգ/սմ: 2 և այն առաքում է այրման խցիկ CS: Վառելիքը (օրինակ՝ արևային յուղ, բնական կամ արդյունաբերական գազ) նույնպես մտնում է այրման պալատ, որն այրվում է սեղմված օդում։


Բրինձ. 3.4. Գազի տուրբինի պարզեցված հոսքի դիագրամ

Հեղուկ կամ գազային վառելիքով էլեկտրակայաններ. Т – վառելիք; ներս -

օդ; CS - այրման պալատ; GT - գազային տուրբին; K - օդային կոմպրեսոր; G - էլեկտրական գեներատոր
Այրման պալատից 600–800 °C ջերմաստիճան ունեցող տաք գազերը մտնում են GT գազատուրբին։ Անցնելով տուրբինի միջով՝ նրանք ընդլայնվում են մինչև մթնոլորտային ճնշում և, շարժվելով շեղբերների միջև մեծ արագությամբ, պտտում են տուրբինի լիսեռը։ Արտանետվող գազերը արտանետվող խողովակի միջոցով արտանետվում են մթնոլորտ: Գազատուրբինային հզորության զգալի մասը ծախսվում է կոմպրեսորի և այլ օժանդակ սարքերի պտտման վրա։

Գազատուրբինային կայանների հիմնական առավելությունները շոգետուրբինների համեմատությամբ հետևյալն են.

1) կաթսայատան և քիմիական ջրի մաքրման բացակայություն.

2) հովացման ջրի զգալիորեն ցածր կարիք, ինչը հնարավորություն է տալիս գազատուրբինների օգտագործումը ջրային սահմանափակ ռեսուրսներով տարածքներում.

3) օպերատիվ անձնակազմի զգալիորեն փոքր թվով.

4) արագ գործարկում;

5) արտադրվող էլեկտրաէներգիայի ավելի ցածր արժեքը.
3.1.3. ՋԷԿ-ի դասավորության դիագրամներ
ՋԷԿ-երը ըստ ջերմային սխեմայի տեսակի (կառուցվածքի) բաժանվում են բլոկային և ոչ բլոկային։

Բլոկային դիագրամովՏեղակայման բոլոր հիմնական և օժանդակ սարքավորումները տեխնոլոգիական կապ չունեն էլեկտրակայանի մեկ այլ կայանքի սարքավորումների հետ: Հանածո վառելիքի էլեկտրակայաններում յուրաքանչյուր տուրբինին գոլորշի է մատակարարվում միայն դրան միացված մեկ կամ երկու կաթսաներից։ Գոլորշի տուրբինային կայանը, որի տուրբինը սնվում է մեկ գոլորշու կաթսայի գոլորշու միջոցով, կոչվում է. մոնոբլոկ, մեկ տուրբինի համար երկու կաթսաների առկայության դեպքում - կրկնակի բլոկ:

Ոչ բլոկային սխեմայովԲոլոր գոլորշու կաթսաներից ՋԷԿ-ի գոլորշին մտնում է ընդհանուր գիծ և միայն այնտեղից է բաշխվում առանձին տուրբիններին։ Որոշ դեպքերում հնարավոր է գոլորշիները ուղղակիորեն գոլորշու կաթսաներից դեպի տուրբիններ ուղղել, սակայն ընդհանուր միացման գիծը պահպանվում է, ուստի բոլոր կաթսաների գոլորշին միշտ կարող է օգտագործվել ցանկացած տուրբինի սնուցման համար: Այն գծերը, որոնցով ջուրը մատակարարվում է գոլորշու կաթսաներին (սնման խողովակները), նույնպես խաչաձեւ են:

Բլոկային ՋԷԿ-երն ավելի էժան են, քան ոչ բլոկայինները, քանի որ խողովակաշարի սխեման պարզեցված է, կցամասերի քանակը կրճատվում է: Նման կայանում ավելի հեշտ է կառավարել առանձին ստորաբաժանումներ, ավելի հեշտ է ավտոմատացնել բլոկային տիպի տեղադրումները: Գործողության ընթացքում մեկ բլոկի աշխատանքը չի արտացոլվում հարևան բլոկներում: Երբ էլեկտրակայանը ընդլայնվում է, հաջորդ բլոկը կարող է ունենալ այլ հզորություն և աշխատել նոր պարամետրերով: Սա հնարավորություն է տալիս ընդլայնվող կայանում ավելի հզոր սարքավորումներ տեղադրել ավելի բարձր պարամետրերով, այսինքն. թույլ է տալիս բարելավել սարքավորումները և բարելավել էլեկտրակայանի տեխնիկական և տնտեսական ցուցանիշները: Նոր սարքավորումների տեղադրման գործընթացները չեն ազդում նախկինում տեղադրված ագրեգատների շահագործման վրա: Այնուամենայնիվ, բլոկային ՋԷԿ-երի բնականոն աշխատանքի համար դրանց սարքավորումների հուսալիությունը պետք է շատ ավելի բարձր լինի, քան ոչ բլոկայիններում: Բլոկներում չկան սպասման գոլորշու կաթսաներ. եթե կաթսայի հնարավոր արտադրողականությունը ավելի բարձր է, քան տվյալ տուրբինի համար պահանջվող հոսքը, ապա գոլորշու մի մասը (այսպես կոչված թաքնված պահուստը, որը լայնորեն օգտագործվում է ոչ միավոր ՋԷԿ-երում) չի կարող այստեղ տեղափոխվել մեկ այլ կայանք: Գոլորշի տաքացնող շոգետուրբինային կայանների համար բլոկային դիագրամը գործնականում միակ հնարավորն է, քանի որ կայանի ոչ բլոկային դիագրամն այս դեպքում չափազանց բարդ կլինի:

Մեր երկրում ջերմային էլեկտրակայանների շոգետուրբինային կայաններ՝ առանց նախնական ճնշմամբ վերահսկվող գոլորշու արդյունահանման. Պ 0 ≤8,8 ՄՊա և վերահսկվող արդյունահանումներով տեղակայանքներ Պ 0 ≤12,7 ՄՊա, որոնք գործում են ցիկլերով, առանց գոլորշու միջանկյալ գերտաքացման, կառուցված են ոչ բլոկ: Ավելի բարձր ճնշման դեպքում (IES ժամը Պ 0 ≥12,7 ՄՊա, իսկ CHP-ում` հետ Պ 0 \u003d 23,5 ՄՊա), բոլոր գոլորշու տուրբինային ստորաբաժանումները գործում են ցիկլերով, տաքացումով, և նման կայաններով կայանները կառուցված են բլոկներով:

Էլեկտրակայանի տեխնոլոգիական գործընթացում անմիջականորեն օգտագործվող հիմնական և օժանդակ սարքավորումները գտնվում են հիմնական շենքում (հիմնական շենքում): Սարքավորումների և շինարարական կառույցների փոխադարձ դասավորությունը կոչվում է էլեկտրակայանի հիմնական մասնաշենքի հատակագիծը.

Էլեկտրակայանի հիմնական շենքը սովորաբար բաղկացած է մեքենայական սենյակից, կաթսայատանից (պինդ վառելիքի բունկերի սենյակով) կամ ատոմակայանի ռեակտորային սենյակից և օդափոխիչի սենյակից։ Շարժիչի սենյակում հիմնական սարքավորումների հետ միասին (հիմնականում տուրբինային ագրեգատներ) կան՝ կոնդենսատային պոմպեր, ցածր և բարձր ճնշման ռեգեներատիվ ջեռուցիչներ, սնուցման պոմպակայաններ, գոլորշիների փոխարկիչներ, ցանցային ջեռուցիչներ (CHP-ի մոտ), օժանդակ ջեռուցիչներ և այլ ջերմություն։ փոխանակիչներ.

Տաք կլիմայական պայմաններում (օրինակ՝ Կովկասում, Կենտրոնական Ասիայում և այլն), զգալի տեղումների, փոշու փոթորիկների և այլնի բացակայության դեպքում։ CPP-ներում, հատկապես գազայուղերում, օգտագործվում է սարքավորումների բաց դասավորություն: Միևնույն ժամանակ, կաթսաների վերևում տեղադրվում են տնակներ, տուրբինային ագրեգատները պաշտպանված են թեթև ապաստարաններով. Տուրբինային կայանի օժանդակ սարքավորումները տեղադրվում են փակ կոնդենսացիոն սենյակում։ Բաց հատակագծով IES-ի հիմնական շենքի հատուկ խորանարդ հզորությունը կրճատվում է մինչև 0,2–0,3 մ 3 / կՎտ, ինչը նվազեցնում է IES-ի կառուցման արժեքը: Էլեկտրակայանի տարածքում տեղադրվում են վերամբարձ կռունկներ և բարձրացնող այլ մեխանիզմներ՝ էլեկտրասարքավորումների տեղադրման և վերանորոգման համար:

Նկ. 3.6. տրված է փոշիացված ածխի էլեկտրակայանի էներգաբլոկի դասավորության սխեման. I - գոլորշու գեներատորների սենյակ. II - հաստոցային սենյակ, III - հովացման ջրի պոմպակայան; 1 - բեռնաթափման սարք; 2 - ջարդիչ գործարան; 3 - ջրի էկոնոմիզատոր և օդատաքացուցիչ; 4 - գերտաքացուցիչներ; 5 , 6 – այրման պալատ; 7 - փոշիացված ածխի այրիչներ; 8 - գոլորշու գեներատոր; 9 - ջրաղաց օդափոխիչ; 10 - ածխի փոշու բունկեր; 11 - փոշու սնուցիչներ; 12 - տաքացնել գոլորշու խողովակները; 13 - դեզերատոր; 14 - գոլորշու տուրբին; 15 - էլեկտրական գեներատոր; 16 - բարձրացնող էլեկտրական տրանսֆորմատոր; 17 - կոնդենսատոր; 18 - հովացման ջրի մատակարարման և ջրահեռացման խողովակաշարեր. 19 - կոնդենսատային պոմպեր; 20 - վերականգնող HDPE; 21 - կերակրման պոմպ; 22 - վերականգնող HPH; 23 - օդափոխիչի օդափոխիչ; 24 - մոխիր բռնող; 25 - խարամի և մոխրի լվացման ալիքներ; EE- բարձր լարման էլեկտրաէներգիա.

Նկ. 3.7-ը ցույց է տալիս 2400 ՄՎտ հզորությամբ գազայուղային էլեկտրակայանի պարզեցված դասավորության սխեման, որը ցույց է տալիս օժանդակ սարքավորումների միայն հիմնական և մի մասի տեղադրումը, ինչպես նաև կառուցվածքների չափերը (մ). 1 - կաթսայատուն; 2 - տուրբինային բաժին; 3 - կոնդենսատորի խցիկ; 4 - գեներատորի սենյակ; 5 - օդափոխիչի խցիկ; 6 - օդափոխիչի օդափոխիչ; 7 - վերականգնող օդի ջեռուցիչներ; 8 - սեփական կարիքների բաշխիչ սարքեր (RUSN); 9 - ծխնելույզ.

Բրինձ. 3.7. Նավթի և գազի հիմնական շենքի հատակագիծը

2400 ՄՎտ հզորությամբ էլեկտրակայաններ
IES-ի հիմնական սարքավորումները (կաթսայատան և տուրբինային ագրեգատներ) գտնվում են հիմնական շենքում, կաթսաներում և փոշիացման գործարանում (IES-ում, այրվում է, օրինակ՝ ածուխը փոշու տեսքով)՝ կաթսայատանում, տուրբինային ագրեգատներում և դրանց օժանդակ սարքերում։ սարքավորումներ - էլեկտրակայանի տուրբինային սրահում. IES-ում յուրաքանչյուր տուրբինի համար տեղադրվում է հիմնականում մեկ կաթսա: Տուրբինային ագրեգատով կաթսան և դրանց օժանդակ սարքավորումները կազմում են առանձին մաս՝ էլեկտրակայանի մոնոբլոկ։

150–1200 ՄՎտ հզորությամբ տուրբինների համար պահանջվում են համապատասխանաբար 500–3600 մ 3/ժ գոլորշու հզորությամբ կաթսաներ։ Նախկինում պետական ​​թաղամասի էլեկտրակայանում օգտագործվում էր մեկ տուրբինի երկու կաթսա, այսինքն. կրկնակի բլոկներ . 100 ՄՎտ կամ պակաս հզորությամբ տուրբինային ագրեգատներով առանց գոլորշու միջանկյալ գերտաքացման CPP-ներում օգտագործվել է ոչ բլոկային կենտրոնացված սխեման, որի դեպքում կաթսաներից գոլորշին շեղվում է ընդհանուր գոլորշու գիծ, ​​իսկ դրանից բաշխվում է տուրբինների միջև։ .

Հիմնական շենքի չափերը կախված են նրանում տեղադրված սարքավորումների հզորությունից՝ մեկ բլոկի երկարությունը 30–100 մ է, լայնությունը՝ 70–100 մ, հաստոցների բարձրությունը մոտ 30 մ է, կաթսայատունը։ 50 մ կամ ավելի է: Հիմնական շենքի հատակագծի ծախսարդյունավետությունը գնահատվում է մոտավորապես հատուկ խորանարդ հզորությամբ, որը հավասար է մոտ 0,7–0,8 մ 3/կՎտ փոշիացված ածխով աշխատող էլեկտրակայանում։ , իսկ գազի նավթի վրա՝ մոտ 0,6–0,7 մ 3 / կՎտ: Կաթսայատան օժանդակ սարքավորումների մի մասը (ծխի արտանետիչներ, փչակներ, մոխիր հավաքողներ, փոշու ցիկլոններ և փոշու պատրաստման համակարգի փոշու անջատիչներ) հաճախ տեղադրվում են շենքից դուրս՝ բաց երկնքի տակ։

IES-ը կառուցված է անմիջապես ջրամատակարարման աղբյուրների մոտ (գետ, լիճ, ծով); հաճախ IES-ի մոտ ստեղծվում է ջրամբար (լճակ): ԻԷՍ-ի տարածքում, բացի հիմնական շենքից, կան տեխնիկական ջրամատակարարման և ջրի քիմիական մաքրման հարմարանքներ և սարքեր, վառելիքի սարքավորումներ, էլեկտրական տրանսֆորմատորներ, անջատիչներ, լաբորատորիաներ և արտադրամասեր, նյութերի պահեստներ, գրասենյակային տարածքներ՝ սպասարկող անձնակազմի համար: . Վառելիքը IES տարածք սովորաբար մատակարարվում է գնացքներով: Այրման պալատից և մոխրի հավաքիչներից մոխիրը և խարամը հեռացվում են հիդրավլիկ եղանակով: ԻՊ-ի տարածքում անցկացվում են երկաթուղիներ և ճանապարհներ, կառուցվում են եզրակացություններ. էլեկտրահաղորդման գծեր, ինժեներական վերգետնյա և ստորգետնյա կոմունիկացիաներ։ IES օբյեկտների զբաղեցրած տարածքի տարածքը, կախված էլեկտրակայանի հզորությունից, վառելիքի տեսակից և այլ պայմաններից, կազմում է 25–70 հա. .

Խոշոր փոշիացված ածխով աշխատող CPP-ները Ռուսաստանում աշխատում են 1 հոգի յուրաքանչյուր 3 ՄՎտ հզորության համար (մոտավորապես 1000 մարդ 3000 ՄՎտ հզորությամբ CPP-ի համար); բացի այդ, անհրաժեշտ է սպասարկման անձնակազմ:

IES-ի հզորությունը կախված է ջրային և վառելիքի պաշարներից, ինչպես նաև բնապահպանության պահանջներից՝ օդի և ջրային ավազանների բնականոն մաքրության ապահովում: IES-ի շահագործման տարածքում պինդ մասնիկների տեսքով վառելիքի այրման արտադրանքներով արտանետումները սահմանափակվում են առաջադեմ մոխրի կոլեկտորների տեղադրմամբ (էլեկտրական ֆիլտրեր՝ մոտ 99%) արդյունավետությամբ: Մնացած կեղտերը՝ ծծմբի և ազոտի օքսիդները, ցրվում են բարձր ծխնելույզների օգնությամբ, որոնք կառուցված են վնասակար կեղտերը մթնոլորտի ավելի բարձր շերտեր հեռացնելու համար։ Մինչև 300 մ և ավելի բարձրությամբ ծխնելույզները կառուցված են երկաթբետոնից կամ 3-4 մետաղական լիսեռներով երկաթբետոնե պատյանի կամ ընդհանուր մետաղական շրջանակի ներսում:

Բազմաթիվ բազմազան IES սարքավորումների կառավարումը հնարավոր է միայն արտադրական գործընթացների համալիր ավտոմատացման հիման վրա: Ժամանակակից կոնդենսացիոն տուրբինները լիովին ավտոմատացված են: Կաթսայատան ագրեգատում ավտոմատացված է վառելիքի այրման գործընթացների կառավարումը, կաթսայատան ագրեգատի ջրով մատակարարումը, գոլորշու գերտաքացման ջերմաստիճանի պահպանումը և այլն։ Ավտոմատացված են նաև IES-ի այլ գործընթացներ՝ սահմանված աշխատանքային ռեժիմների պահպանում, ագրեգատների գործարկում և անջատում, սարքավորումների պաշտպանություն աննորմալ և վթարային ռեժիմների ժամանակ:
3.1.4. ՋԷԿ-ի հիմնական սարքավորումները
ՋԷԿ-ի հիմնական սարքավորումներիններառում են գոլորշու կաթսաներ (գոլորշու գեներատորներ), տուրբիններ, սինխրոն գեներատորներ, տրանսֆորմատորներ։

Բոլոր թվարկված միավորները ստանդարտացված են ըստ համապատասխան ցուցանիշների: Սարքավորման ընտրությունը հիմնականում որոշվում է էլեկտրակայանի տեսակով և հզորությամբ: Գրեթե բոլոր նոր նախագծված էլեկտրակայանները բլոկային են, դրանց հիմնական բնութագիրը տուրբինային ագրեգատների հզորությունն է։

Ներկայումս արտադրվում են ՋԷԿ-երի սերիական կենցաղային կոնդենսացիոն էներգաբլոկներ՝ 200, 300, 500, 800 և 1200 ՄՎտ հզորությամբ։ CHP-ի համար, 250 ՄՎտ հզորությամբ ագրեգատների հետ մեկտեղ, օգտագործվում են 50, 100 և 175 ՄՎտ հզորությամբ տուրբինային ագրեգատներ, որոնցում բլոկի սկզբունքը համակցված է անհատական ​​սարքավորումների խաչմերուկներով:

Հաշվի առնելով էլեկտրակայանի հզորությունը՝ էներգաբլոկներում ներառված սարքավորումների տեսականին ընտրվում է ըստ դրա հզորության, գոլորշու պարամետրերի և օգտագործվող վառելիքի տեսակի:
3.1.4.1. գոլորշու կաթսաներ
գոլորշու կաթսա(Համակարգիչ) – ջերմափոխանակիչ՝ մթնոլորտային ճնշումը գերազանցող ճնշմամբ գոլորշի արտադրելու համար, որը ձևավորվում է օժանդակ սարքավորումների հետ միասին կաթսայատան միավոր.

ԱՀ-ի առանձնահատկություններն են.

• 
  գոլորշու հզորություն;
• 
  գոլորշու աշխատանքի պարամետրերը (ջերմաստիճան և ճնշում) առաջնային և միջանկյալ գերտաքացուցիչներից հետո.
• 
  ջեռուցման մակերեսը, այսինքն. մակերեսը, մի կողմից, լվացվում է ծխատար գազերով, իսկ մյուս կողմից՝ կերակրման ջրով.
• 
  արդյունավետությունը, այսինքն. գոլորշու մեջ պարունակվող ջերմության քանակի և այս գոլորշու արտադրության համար օգտագործվող վառելիքի ջերմային արժեքի հարաբերակցությունը:

ԱՀ-ի համար հատկանշական են նաև քաշը, չափերը, մետաղի սպառումը և սպասարկման մեքենայացման և ավտոմատացման հասանելի սարքավորումները:

Առաջին ԱՀ-ները գնդաձեւ էին: Այս ձևն ուներ ԱՀ-ը, որը կառուցվել է 1765 թվականին Ի. Պոլզունովի կողմից, ով ստեղծեց առաջին ունիվերսալ գոլորշու շարժիչը և այդպիսով հիմք դրեց գոլորշու էներգիայի օգտագործմանը։ Սկզբում ԱՀ-ները պատրաստվում էին պղնձից, ապա չուգունից։ 18-րդ դարի վերջին, սեւ մետալուրգիայի զարգացման մակարդակը հնարավորություն տվեց թիթեղից պատրաստված պողպատե գլանաձև ԱՀ-ներ պատրաստել գամման միջոցով: ԱՀ դիզայնի աստիճանական փոփոխությունները հանգեցրել են բազմաթիվ սորտերի: Գլանաձև կաթսա, որն ուներ մինչև 0,9 տրամագիծ և 12 մ երկարություն, տեղադրվել է աղյուսով երեսպատման միջոցով, որի մեջ դրված էին գազի բոլոր ալիքները: Նման ԱՀ-ի ջեռուցման մակերեսը ձևավորվել է միայն կաթսայի ստորին մասում:

PC-ի պարամետրերը մեծացնելու ցանկությունը հանգեցրեց չափերի ավելացմանը և ջրի և գոլորշու հոսքերի քանակի ավելացմանը: Թելերի քանակի ավելացումն ընթացավ երկու ուղղությամբ՝ զարգացում գազի խողովակային կաթսաներ, մասնավորապես՝ շարժական գազատարով գոլորշու կաթսաների և մշակում ջրի խողովակի կաթսաներ, որոնք ժամանակակից կաթսայատան ագրեգատների հիմքն են։ Ջրային խողովակների կաթսաների ջեռուցման մակերեսի ավելացումը ուղեկցվել է չափերի և, առաջին հերթին, ԱՀ-ի բարձրության բարձրացմամբ: ԱՀ-ի արդյունավետությունը հասել է 93-95%-ի:

Սկզբում ջրատար ԱՀ-ները միայն ԱՀ էին բար վայրի խոզի տեսակ , որոնցում ուղիղ կամ կոր խողովակների (կծիկների) կապոցները համակցվել են գլանաձեւ պողպատե թմբուկների հետ (նկ. 3.8):

Բրինձ. 3.8. Թմբուկային տիպի ԱՀ-ի սխեմատիկ դիագրամ.

1 - այրման խցիկ; 2 - այրիչ; 3 - էկրանի խողովակներ; 4 - թմբուկ;

5 - ներքեւի խողովակներ; 6 - գերտաքացուցիչ; 7 - երկրորդական (միջանկյալ) գերտաքացուցիչ; 8 - էկոնոմիզատոր; 9 - օդի տաքացուցիչ:
Այրման պալատում 1 այրիչներ գտնվում են 2, որի միջոցով վառելիքի խառնուրդ տաքացվող օդով մտնում է վառարան: Այրիչների քանակը և տեսակը կախված են դրանց կատարողականությունից, բլոկի հզորությունից և վառելիքի տեսակից: Երեք ամենատարածված վառելիքներն են ածուխը, բնական գազը և մազութը: Ածուխը սկզբում վերածվում է ածխի փոշու, որը այրիչների միջով օդի օգնությամբ փչում է վառարան։

Այրման պալատի պատերը ներսից ծածկված են խողովակներով (էկրաններով)։ 3, որոնք ջերմություն են կլանում տաք գազերից։ Ջուրը ներթափանցում է էկրանի խողովակները ներքևի չջեռուցվող խողովակների միջոցով 5 թմբուկից 4, որում անընդհատ պահպանվում է տվյալ մակարդակը . Էկրանի խողովակներում ջուրը եռում է և շարժվում դեպի վեր՝ գոլորշու-ջուր խառնուրդի տեսքով, այնուհետև մտնում է թմբուկի գոլորշու տարածությունը։ Այսպիսով, կաթսայի շահագործման ընթացքում շղթայում տեղի է ունենում գոլորշու հետ ջրի բնական շրջանառություն՝ թմբուկ - ներքևի խողովակներ - էկրանային խողովակներ - թմբուկ: Հետևաբար, նկ. 3.8 կոչվում է թմբուկային կաթսա բնական շրջանառությամբ: Տուրբին գոլորշու հեռացումը համալրվում է պոմպերի միջոցով կաթսայի թմբուկին սնուցող ջուր մատակարարելու միջոցով:

Էկրանի խողովակներից թմբուկի գոլորշու տարածություն ներթափանցած գոլորշին հագեցած է և այս ձևով, չնայած այն ունի լիարժեք աշխատանքային ճնշում, այն դեռ հարմար չէ տուրբինում օգտագործելու համար, քանի որ ունի համեմատաբար ցածր արդյունավետություն: Բացի այդ, տուրբինում ընդլայնման ժամանակ հագեցած գոլորշու խոնավության պարունակությունը մեծանում է մինչև ռոտորի շեղբերների հուսալիության համար վտանգավոր սահմանները: Հետեւաբար, թմբուկից գոլորշին ուղղվում է դեպի գերտաքացուցիչ 6, որտեղ նրան տրվում է հավելյալ ջերմություն, որի պատճառով այն հագեցածից գերտաքանում է։ Միևնույն ժամանակ, դրա ջերմաստիճանը բարձրանում է մինչև մոտավորապես 560 ° C, և, համապատասխանաբար, դրա կատարումը մեծանում է: Կախված կաթսայում գերտաքացուցիչի գտնվելու վայրից և, հետևաբար, դրանում իրականացվող ջերմափոխանակության տեսակից, առանձնանում են ճառագայթումը, էկրանը (կիսաճառագայթումը) և կոնվեկտիվ գերտաքացուցիչները։

Ռադիացիոն գերտաքացուցիչներտեղադրված է այրման պալատի առաստաղին կամ նրա պատերին, հաճախ էկրանների խողովակների միջև: Նրանք, ինչպես գոլորշիացնող էկրանները, ընկալում են այրված վառելիքի ջահից արտանետվող ջերմությունը։ Էկրանի գերտաքացուցիչներ, զուգահեռաբար միացված խողովակների առանձին հարթ էկրանների տեսքով, ամրացվում են վառարանի ելքի վրա՝ կաթսայի կոնվեկտիվ մասի դիմաց։ Դրանցում ջերմափոխանակությունն իրականացվում է ինչպես ճառագայթման, այնպես էլ կոնվեկցիայի միջոցով։ Կոնվեկտիվ գերտաքացուցիչներդրանք գտնվում են կաթսայատան ծխատարի մեջ, սովորաբար էկրանների հետևում կամ վառարանի հետևում. դրանք պարույրների բազմաշարք փաթեթներ են։ Գերտաքացուցիչները, որոնք բաղկացած են միայն կոնվեկտիվ փուլերից, սովորաբար տեղադրվում են միջին և ցածր ճնշման կաթսաներում 440–510 ºС-ից ոչ բարձր գերտաքացվող գոլորշու ջերմաստիճանում: Գոլորշի զգալի գերտաքացում ունեցող բարձր ճնշման կաթսաներում օգտագործվում են համակցված գերտաքացուցիչներ՝ ներառյալ կոնվեկտիվ, էկրանային և երբեմն ճառագայթային մասերը։

14 ՄՊա (140 կգֆ / սմ 2) և ավելի գոլորշու ճնշման դեպքում առաջնային գերտաքացուցիչի հետևում սովորաբար տեղադրվում է երկրորդական (միջանկյալ) գերտաքացուցիչ: 7 . Այն, ինչպես և առաջնայինը, ձևավորվում է կծիկի մեջ թեքված պողպատե խողովակներից։ Այստեղ ուղարկվում է գոլորշի, որը մշակվել է տուրբինի բարձր ճնշման բալոնում (HPC) և ունի հագեցվածության ջերմաստիճանին մոտ 2,5–4 ՄՊա ճնշման դեպքում։ . Երկրորդային (միջանկյալ) գերտաքացուցիչում այս գոլորշու ջերմաստիճանը կրկին բարձրանում է մինչև 560 ° C, համապատասխանաբար, դրա կատարումը մեծանում է, որից հետո այն անցնում է միջին ճնշման գլանով (MPC) և ցածր ճնշման գլանով (LPC), որտեղ այն ընդլայնվում է: արտանետվող գոլորշու ճնշմանը (0,003–0,007 ՄՊա ). Միջանկյալ գոլորշու գերտաքացման օգտագործումը, չնայած կաթսայի և տուրբինի նախագծման բարդությանը և գոլորշու խողովակաշարերի քանակի զգալի աճին, ունի մեծ տնտեսական առավելություններ առանց միջանկյալ գոլորշու գերտաքացման կաթսաների համեմատ: Տուրբինի համար գոլորշու հոսքի արագությունը մոտավորապես կրկնակի կրճատվում է, մինչդեռ վառելիքի սպառումը կրճատվում է 4-5% -ով: Գոլորշու միջանկյալ գերտաքացման առկայությունը նվազեցնում է նաև գոլորշու խոնավությունը տուրբինի վերջին փուլերում, ինչի արդյունքում ջրի կաթիլներով թիթեղների մաշվածությունը նվազում է և տուրբինի LPC-ի արդյունավետությունը փոքր-ինչ բարձրանում է։

Ավելին, կաթսայի պոչի մասում կան օժանդակ մակերեսներ, որոնք նախատեսված են ծխատար գազերի ջերմությունն օգտագործելու համար: Ջրի տնտեսիչը գտնվում է կաթսայի այս կոնվեկտիվ մասում: 8, որտեղ կերակրման ջուրը ջեռուցվում է թմբուկ մտնելուց առաջ, իսկ օդատաքացուցիչը 9, օգտագործվում է օդը տաքացնելու համար, նախքան այն սնվում է այրիչներ և փոշիացման միացում, ինչը մեծացնում է ԱՀ-ի արդյունավետությունը: 120–150 °C ջերմաստիճանով սառեցված արտանետվող գազերը ծխի արտանետիչով ներծծվում են ծխնելույզ:

Ջրատար ԱՀ-ների հետագա կատարելագործումը հնարավորություն է տվել ստեղծել ԱՀ, որն ամբողջությամբ բաղկացած է փոքր տրամագծով պողպատե խողովակներից, որի մեջ ջուրը մտնում է ճնշման տակ մի ծայրից, իսկ նշված պարամետրերի գոլորշին դուրս է գալիս մյուս կողմից՝ այսպես կոչված. մեկ անգամ անցկացվող կաթսա (նկ. 3.9): Այսպիսով, սա PC-ն է, որտեղ ջրի ամբողջական գոլորշիացումը տեղի է ունենում գոլորշիացնող ջեռուցման մակերեսով ջրի մեկ (ուղղակի հոսքով) անցման ժամանակ: Սնուցող պոմպի օգնությամբ ջուրը միանգամյա համակարգչին մատակարարվում է էկոնոմիզատորի միջոցով: Նման կաթսայում չկա թմբուկ և խողովակներ:

Բրինձ. 3.9. Մեկ անգամ անցած ԱՀ-ի սխեմատիկ դիագրամ.

1 - ստորին ճառագայթային մասի էկրաններ; 2 - այրիչներ; 3 - վերին ճառագայթային մասի էկրաններ; 4 - էկրանի գերտաքացուցիչ; 5 - կոնվեկտիվ գերտաքացուցիչ; 6 - երկրորդական գերտաքացուցիչ; 7 - ջրի տնտեսում; 8 - կերակրման ջրի մատակարարում; 9 - գոլորշու հեռացում դեպի տուրբին; 10 - գոլորշու մատակարարում HPC-ից երկրորդական գերտաքացման համար. 11 - գոլորշու հեռացում դեպի կենտրոնական ճնշման կաթսա երկրորդական գերտաքացումից հետո. 12 - ծխատար գազերի հեռացում դեպի օդատաքացուցիչ
Կաթսայի ջեռուցման մակերեսը կարող է ներկայացվել որպես զուգահեռ պարույրների շարք, որոնցում ջուրը շարժվելիս տաքանում է, վերածվում գոլորշու, այնուհետև գոլորշին գերտաքացվում է մինչև ցանկալի ջերմաստիճանը։ Այս կծիկները տեղակայված են ինչպես այրման պալատի պատերին, այնպես էլ կաթսայի գազի խողովակներում։ Վառարանների սարքերը, երկրորդային գերտաքացուցիչը և մեկ անգամ անցնող կաթսաների օդատաքացուցիչը չեն տարբերվում թմբուկային կաթսաներից:

Թմբուկային կաթսաներում, երբ ջուրը գոլորշիանում է, աղի կոնցենտրացիան մեծանում է մնացած կաթսայատան ջրի մեջ, և անընդհատ այս կաթսայատան ջրի մի փոքր մասնաբաժինը մոտ 0,5%-ով պետք է դուրս նետվի կաթսայից՝ կանխելու համար։ աղի կոնցենտրացիան որոշակի սահմանից բարձրանալուց: Այս գործընթացը կոչվում է մաքրումկաթսա. Մեկ անգամ անցկացվող կաթսաների համար կուտակված աղերի հեռացման այս մեթոդը կիրառելի չէ ջրի ծավալի բացակայության պատճառով, և, հետևաբար, նրանց համար կերային ջրի որակի չափանիշները շատ ավելի խիստ են:

Մեկ անգամ անցկացվող ԱՀ-ների մեկ այլ թերությունը էներգիայի սպառման ավելացումն է սնուցման պոմպի շարժիչի համար:

Ուղղակի հոսքի ԱՀ-ները, որպես կանոն, տեղադրվում են խտացման վրա էլեկտրակայաններորտեղ կաթսաները սնվում են դեմինալացված ջրով: Դրանց օգտագործումը համակցված ջերմային և էլեկտրակայաններում կապված է հավելյալ (դիմահարդարման) ջրի քիմիական մշակման ծախսերի ավելացման հետ: Ուղղակի հոսքի ամենաարդյունավետ համակարգիչը գերկրիտիկական ճնշումների համար (22 ՄՊա-ից բարձր), որտեղ այլ տեսակի կաթսաներ կիրառելի չեն:

Էներգաբլոկներում տուրբինի վրա տեղադրված է կամ մեկ կաթսա ( մոնոբլոկներ), կամ երկու կես հզորությամբ կաթսաներ։ Նպաստներին կրկնակի բլոկներկարելի է վերագրել տուրբինի վրա կիսով չափ բեռով միավորի շահագործման հնարավորությանը կաթսաներից մեկի վնասման դեպքում: Այնուամենայնիվ, միավորում երկու կաթսաների առկայությունը զգալիորեն բարդացնում է միավորի ամբողջ սխեման և հսկողությունը, ինչը ինքնին նվազեցնում է միավորի հուսալիությունը որպես ամբողջություն: Բացի այդ, բլոկը կիսով չափ ծանրաբեռնվածությամբ շահագործելը խիստ անտնտեսական է: Մի շարք կայանների փորձը ցույց է տվել մոնոբլոկների շահագործման հնարավորությունը ոչ պակաս հուսալի, քան կրկնակի բլոկները։

Մինչև 130 կգ/սմ ճնշման բլոկների տեղադրման դեպքում 2 (13 ՄՊա) օգտագործվում են ինչպես թմբուկային, այնպես էլ ուղղակի հոսքի կաթսաներ: 240 կգ/սմ ճնշման տեղակայանքներում 2 (24 ՄՊա) և ավելի բարձրօգտագործվում են միայն ուղղակի հոսքի կաթսաներ:

Ջեռուցման կաթսա - սա համակցված ջերմաէլեկտրակայանի (CHP) կաթսայատան միավոր է, որն ապահովում է գոլորշու միաժամանակյա մատակարարում ջեռուցման տուրբիններին և գոլորշու կամ տաք ջրի արտադրություն տեխնոլոգիական, ջեռուցման և այլ կարիքների համար: Ի տարբերություն IES կաթսաների, համակցված ջերմային և հոսանքի կաթսաները սովորաբար օգտագործում են վերադարձված աղտոտված կոնդենսատը որպես ջրի սնուցող: Նման աշխատանքային պայմանների համար առավել հարմար են թմբուկային կաթսաները փուլային գոլորշիացումով: ՋԷԿ-երի մեծ մասում ջեռուցման կաթսաները խաչաձեւ կապակցված են գոլորշու և ջրի համար: Ռուսաստանի Դաշնությունում 420 տ/ժ գոլորշու հզորությամբ թմբուկային կաթսաները (գոլորշու ճնշում 14 ՄՊա, ջերմաստիճան 560 ºС) առավել տարածված են ՋԷԿ-ներում: 1970 թվականից ի վեր, գերակշռող ջեռուցման բեռներով հզոր ջերմաէլեկտրակայաններում, երբ գրեթե ամբողջ կոնդենսատը վերադարձվում է իր մաքուր ձևով, մոնոբլոկներ՝ 545 տ/ժ (25 ՄՊա) գոլորշու թողունակությամբ մեկ անգամ անցնող կաթսաներով։ , 545 ºС):

Ջեռուցման համակարգիչները կարող են ներառել նաև տաք ջրի պիկ կաթսաներ,որոնք օգտագործվում են ջրի հավելյալ տաքացման համար՝ տուրբինային արդյունահանմամբ նախատեսված առավելագույն ջերմային բեռի ավելացմամբ: Միևնույն ժամանակ ջուրը տաքացվում է նախ գոլորշու միջոցով կաթսաներում մինչև 110-120 ºС, իսկ հետո կաթսաներում մինչև 150-170 ºС: Մեր երկրում այդ կաթսաները սովորաբար տեղադրվում են CHP-ի գլխավոր շենքի կողքին: Ջերմային բեռների կարճաժամկետ գագաթնակետերը հեռացնելու համար համեմատաբար էժան տաք ջրի գագաթնակետային կաթսաների օգտագործումը կարող է կտրուկ մեծացնել հիմնական ջեռուցման սարքավորումների օգտագործման ժամերի քանակը և բարձրացնել դրա շահագործման արդյունավետությունը:

Բնակելի տարածքների ջերմամատակարարման համար հաճախ օգտագործվում են գազով աշխատող KVGM տիպի տաք ջրի կաթսաներ, որոնք աշխատում են գազով։ Որպես այդպիսի կաթսաների պահուստային վառելիք՝ օգտագործվում է մազութ, որի տաքացման համար օգտագործվում են նավթ-գազի թմբուկային գոլորշու կաթսաներ։

3.1.4.2. Գոլորշի տուրբիններ
Գոլորշի տուրբին(PT) ջերմային շարժիչ է, որտեղ գոլորշու պոտենցիալ էներգիան վերածվում է գոլորշու շիթի կինետիկ էներգիայի, իսկ վերջինս՝ ռոտորի պտույտի մեխանիկական էներգիայի։

Նրանք երկար ժամանակ փորձում էին ստեղծել PT: Հայտնի է Հերոն Ալեքսանդրացու (մ.թ.ա. 1-ին դար) կատարած պարզունակ ՊՏ-ի նկարագրությունը։ Սակայն միայն 19-րդ դարի վերջին, երբ թերմոդինամիկան, մեքենաշինությունը և մետալուրգիան հասան բավարար մակարդակի, Կ.Գ. Լավալը (Շվեդիա) և Ք.Ա. Փարսոնսը (Մեծ Բրիտանիա), միմյանցից անկախ 1884-1889 թվականներին, ստեղծել է արդյունաբերական առումով հարմար ՊՏ-ներ։

Լավալը կիրառեց գոլորշու ընդլայնում ֆիքսված կոնաձև վարդակների մեջ մեկ քայլով սկզբնական ճնշումից մինչև վերջնական ճնշում և ստացված շիթը (գերձայնային արտանետման արագությամբ) ուղղեց սկավառակի վրա տեղադրված աշխատանքային շեղբերների մեկ շարքին: Այս սկզբունքով գործող ՊՏ-ները կոչվում են ակտիվՈւրբ. Մեծ ագրեգատային հզորություն ստանալու անհնարինությունը և միաստիճան Laval PT-ների պտտման շատ բարձր արագությունը (առաջին նմուշների համար մինչև 30000 պտույտ/րոպե) հանգեցրին նրան, որ դրանք պահպանեցին իրենց նշանակությունը միայն օժանդակ մեխանիզմներ վարելու համար:

Պարսոնսը ստեղծեց բազմաստիճան ռեակտիվ PT, որոնցում գոլորշու ընդլայնումն իրականացվել է մեծ թվով հաջորդաբար տեղակայված փուլերով, ոչ միայն ամրացված (ուղեցույց) շեղբերների ալիքներում, այլև շարժական (աշխատանքային) շեղբերների միջև։ Որոշ ժամանակ Պարսոնսի ռեակտիվ հակաօդային զենքն օգտագործվում էր հիմնականում ռազմանավերի վրա, բայց աստիճանաբար տեղը զիջեց ավելի կոմպակտ համակցվածներին. ակտիվ-ռեակտիվ PT, որի դեպքում բարձր ճնշման ռեակտիվ մասը փոխարինվում է ակտիվ սկավառակով: Արդյունքում, շեղբերի ապարատի բացերից գոլորշու արտահոսքի պատճառով կորուստները նվազել են, տուրբինը դարձել է ավելի պարզ և խնայող:

Ակտիվ FH էլեկտրակայանները զարգացել են բազմաստիճան կառույցների ստեղծման ուղղությամբ, որոնցում գոլորշու ընդլայնումն իրականացվում է մի շարք հաջորդական դասավորված փուլերով: Սա հնարավորություն տվեց զգալիորեն մեծացնել PT-ի միավորի հզորությունը՝ միաժամանակ պահպանելով չափավոր պտտման արագություն, որն անհրաժեշտ է PT լիսեռի ուղղակի միացման համար դրա կողմից պտտվող մեխանիզմի հետ, մասնավորապես, էլեկտրական գեներատորի հետ:

Գոյություն ունեն գոլորշու տուրբինների նախագծման մի քանի տարբերակներ, որոնք թույլ են տալիս դրանք դասակարգել ըստ մի շարք չափանիշների:

Ճամփորդության ուղղությամբառանձնանում է գոլորշու հոսքը առանցքային PT, որում գոլորշու հոսքը շարժվում է տուրբինի առանցքի երկայնքով և ճառագայթային PT, գոլորշու հոսքի ուղղությունը, որում ուղղահայաց է, իսկ ռոտորի շեղբերները զուգահեռ են պտտման առանցքին։ Ռուսաստանի Դաշնությունում կառուցվում են միայն առանցքային ՊՏ-ներ:

Պատյանների քանակով (գլաններ)ՊՏ-ն ստորաբաժանվում է միախորշ, կրկնակի կորպուսԵվ եռախորշ(բարձր, միջին և ցածր ճնշման բալոններով) . Բազմանոթների դիզայնը թույլ է տալիս օգտագործել մեծ հասանելի էթալպիական տարբերություններ՝ հաշվի առնելով մեծ թվով ճնշման փուլեր, օգտագործելով բարձրորակ մետաղներ բարձր ճնշման մասում և գոլորշու հոսքի բիֆուրկացիա ցածր ճնշման մասում: Միևնույն ժամանակ, նման PT-ն ավելի թանկ է, ծանր և բարդ:

Ըստ լիսեռների քանակիտարբերակել մեկ լիսեռՊՏ, որի բոլոր պատյանների լիսեռները գտնվում են նույն առանցքի վրա, ինչպես նաև երկվորյակ լիսեռկամ երեք լիսեռ, որը բաղկացած է երկու կամ երեք զուգահեռ մեկ լիսեռ PT-ներից, որոնք միացված են ընդհանուր ջերմային պրոցեսի միջոցով, իսկ նավի PT-ների համար նաև ընդհանուր հանդերձանքով (կրճատող):

PT-ի ֆիքսված մասը (մարմինը) անջատելի է հորիզոնական հարթությունում, որպեսզի ռոտորը տեղադրվի: Մարմինն ունի թաղանթների տեղադրման ակոսներ, որոնց միակցիչը համընկնում է մարմնի միակցիչի հարթության հետ։ Դիֆրագմների ծայրամասի երկայնքով կան վարդակային ալիքներ, որոնք ձևավորվում են դիֆրագմների մարմնի մեջ գցված կամ դրան եռակցված կորագիծ շեղբերով: Լաբիրինթոսի տիպի ծայրային կնիքները տեղադրվում են այն վայրերում, որտեղ լիսեռը անցնում է բնակարանի պատերի միջով, որպեսզի կանխվի գոլորշու արտահոսքը դեպի արտաքին (բարձր ճնշման կողմից) և օդի ներծծումը դեպի պատյան (ցածր ճնշման կողմից): Լաբիրինթոսային կնիքները տեղադրվում են նաև այն վայրերում, որտեղ ռոտորն անցնում է դիֆրագմների միջով, որպեսզի խուսափեն բեմից բեմ գոլորշու արտահոսքից՝ շրջանցելով վարդակները։ Լիսեռի առջևի ծայրում տեղադրված է սահմանային կարգավորիչ (անվտանգության կարգավորիչ), որն ավտոմատ կերպով դադարեցնում է PT-ն, երբ արագությունը բարձրանում է անվանական արժեքից 10–12%-ով: Ռոտորի հետևի ծայրը հագեցած է էլեկտրական շարժիչով լիսեռ պտտվող սարքով՝ PT-ի կանգառից հետո ռոտորի դանդաղ (4–6 ռ/րոպ) պտտման համար, որն անհրաժեշտ է դրա միատեսակ սառեցման համար:

Նկ. 3.10-ը սխեմատիկորեն ցույց է տալիս ժամանակակից ՋԷԿ-ի շոգետուրբինի միջանկյալ փուլերից մեկի դասավորությունը: Բեմը բաղկացած է շեղբերով սկավառակից և դիֆրագմայից։ Դիֆրագմը ուղղահայաց միջնորմ է երկու սկավառակների միջև, որոնցում ամրացված ուղեցույցները գտնվում են ռոտորի շեղբերների դեմ ամբողջ շրջագծի երկայնքով՝ ձևավորելով վարդակներ գոլորշու ընդլայնման համար: Դիֆրագմերը կազմված են հորիզոնական ճեղքով երկու կեսից, որոնցից յուրաքանչյուրը ամրացված է տուրբինի պատյանների համապատասխան կեսում։

Բրինձ. 3.10. Բազմաստիճանի քայլերից մեկի սարքը

տուրբիններ: 1 - լիսեռ; 2 - սկավառակ; 3 - աշխատանքային սայր; 4 - տուրբինի մխոցի պատը; 5 - վարդակ ցանց; 6 - դիֆրագմ;

7 - դիֆրագմայի կնիք
Բազմաթիվ աստիճաններ ստիպում են տուրբինին պատրաստել մի քանի բալոններից՝ յուրաքանչյուրում տեղադրելով 10–12 աստիճան։ Առաջին բարձր ճնշման բալոնում (HPC) տաքացնող գոլորշի ունեցող տուրբինները սովորաբար ունենում են մի խումբ փուլեր, որոնք գոլորշու էներգիան փոխակերպում են սկզբնական պարամետրերից դեպի այն ճնշմանը, որով գոլորշին մտնում է տաքացում: 200 և 300 ՄՎտ հզորությամբ տուրբիններում գոլորշու միջանկյալ գերտաքացումից հետո գոլորշին մտնում է ևս երկու բալոն՝ կենտրոնական ճնշման բալոն և ցածր ճնշման բալոն:

Փորձարկում

Էլեկտրակայաններ

1 Էլեկտրակայանների ընդհանուր բնութագրերը

2.1 Կոնդենսացիոն ջերմաէլեկտրակայաններ (CPP)

2.3 Հիդրոէլեկտրակայաններ

2.5 Գազատուրբինային էլեկտրակայաններ (GTPP)

2.6 Հիդրոպահպանման կայաններ (PSPP)

3.1 Վառելիքի փոխադրում

3.3 Էլեկտրակայանների օժանդակ համակարգի էլեկտրամատակարարում

1 Էլեկտրակայանների ընդհանուր բնութագրերը

Էլեկտրակայանը արդյունաբերական ձեռնարկություն է, որը վերափոխման հիման վրա արտադրում է էլեկտրական, իսկ որոշ դեպքերում՝ ջերմային էներգիաառաջնային էներգիայի պաշարներ.

Կախված էներգիայի բնական աղբյուրների տեսակներից (պինդ վառելիք, հեղուկ, գազային, միջուկային, ջրային էներգիա) կայանները բաժանվում են ջերմային (ՋԷԿ), հիդրավլիկ (ՀԷԿ), միջուկային (ԱԷԿ): կոչվում են համակցված ջերմաէլեկտրակայաններ (CHP): )

Յուրաքանչյուր տեսակի կայանի համար մշակվում է իր տեխնոլոգիական սխեման՝ առաջնային էներգիան էլեկտրական էներգիայի, իսկ CHP-ների համար՝ ջերմային էներգիայի փոխակերպելու համար։ Տեխնոլոգիական սխեման բնութագրում է էլեկտրական և ջերմային էներգիայի արտադրության և փոխակերպման գործընթացի հաջորդականությունը հիմնական սարքավորումներով (գոլորշու կաթսաներ, միջուկային ռեակտորներ, գոլորշու կամ հիդրավլիկ տուրբիններ, էլեկտրական գեներատորներ), ինչպես նաև տարբեր օժանդակ սարքավորումներով և նախատեսում է. գործընթացի մեքենայացման և ավտոմատացման բարձր աստիճան: Սարքավորումը տեղակայված է հատուկ շենքերում, բաց տարածքներում կամ ստորգետնյա։ Ագրեգատները փոխկապակցված են ինչպես ջերմային, այնպես էլ էլեկտրական մասերում։ Այս հարաբերություններն արտացոլվում են համապատասխան տեխնոլոգիական, ջերմային և էլեկտրական սխեմաներում: Բացի այդ, կայանները ապահովում են կառավարման, մոնիտորինգի, պաշտպանության և ավտոմատացման համակարգերի, արգելափակման, ազդանշանային և այլնի երկրորդային սարքերի բազմաթիվ հաղորդակցություններ:

Էլեկտրական էներգիայի արտադրության մեջ տարբեր էլեկտրակայանների մասնակցությունը.

• ՋԷԿ (IES և CHP միասին) մոտավորապես 65-67%;
• HPS մոտ 13-15%;
• ԱԷԿ մոտ 10-12%
• այլ տեսակի էլեկտրակայաններ 6-8%:

Էներգահամակարգի տակ հասկացվում էէլեկտրակայանների, էլեկտրական և ջերմային ցանցերի մի շարք, որոնք փոխկապակցված և միացված են ընդհանուր ռեժիմով էլեկտրական էներգիայի և ջերմության արտադրության, փոխակերպման և բաշխման շարունակական գործընթացում այս ռեժիմի ընդհանուր վերահսկողությամբ (ԳՕՍՏ 21027-75):

Էներգետիկ համակարգը պայմանականորեն կարող է ներկայացվել հետևյալ բլոկային դիագրամով (Նկար 1.1).

Նկար 1 Էներգետիկ համակարգի կառուցվածքային դիագրամ:

Էներգահամակարգում էլեկտրական մասի բոլոր էլեկտրակայանները գործում են զուգահեռ, այսինքն. միավորված ընդհանուր էլեկտրական համակարգի մեջ: Ջերմային մասի համար առանձին էլեկտրակայաններ աշխատում են առանձին՝ ստեղծելով ինքնավար ջեռուցման ցանցեր։

Առանձին էլեկտրակայանների միավորումը ցանկացած տարածաշրջանի ընդհանուր էներգահամակարգում ապահովում է զգալի տեխնիկական և տնտեսական առավելություններ.

Բարձրացնում է էլեկտրամատակարարման հուսալիությունը և արդյունավետությունը.

Թույլ է տալիս բեռի այնպիսի բաշխում կայանների միջև, որը ապահովում է էլեկտրաէներգիայի առավել խնայող արտադրություն ամբողջ համակարգում տարածքի էներգետիկ ռեսուրսների (վառելիք, ջրային էներգիա) լավագույնս օգտագործմամբ.

Բարելավում է էներգիայի որակը, այսինքն. ապահովում է հաճախականության և լարման կայունությունը, քանի որ բեռի տատանումները ընկալվում են մեծ թվով միավորների կողմից.

Մի քանի կայանների զուգահեռ աշխատանքի դեպքում կարիք չկա յուրաքանչյուր կայանում տեղադրել պահեստային ագրեգատներ, սակայն բավական է ունենալ ամբողջ էներգահամակարգի համար ընդհանուր պահուստային հզորություն, որի արժեքը սովորաբար կազմում է հզորության մոտ 10–12%-ը։ համակարգի ստորաբաժանումների, բայց ոչ պակաս, քան համակարգի կայաններում տեղադրված ամենամեծ միավորի հզորությունը (վթարային անջատման կամ այս միավորի պլանային վերանորոգման դեպքում).

Էներգետիկ ռեսուրսները օգտագործվում են ավելի լիարժեք, քանի որ էներգահամակարգի բեռնվածության ժամանակացույցի գագաթնակետը կարող է ծածկվել հիդրոէլեկտրակայաններով, իսկ բազային մասը՝ ջերմաէլեկտրակայաններով, որոնց հզորությունը պիկ ժամերին ավելացնելու համար պետք է ծախսել լրացուցիչ։ վառելիք;

Էլեկտրաէներգիայի արտադրության արդյունավետությունը մեծանում է, քանի որ, առաջին հերթին, հնարավոր է մեծացնել ավելի տնտեսող կայանների հզորությունը, որոնք ունեն ստանդարտ վառելիքի ավելի ցածր սպառում 1 կՎտ/ժ էլեկտրաէներգիա արտադրելու համար.

Թույլ է տալիս մեծացնել միավորների հզորությունը լավագույն տեխնիկական և տնտեսական ցուցանիշներով.

Թույլ է տալիս նվազեցնել վերանորոգման անձնակազմի թիվը՝ պայմանավորված սարքավորումների հզորության կենտրոնացմամբ, վերանորոգման կենտրոնացումով, արտադրական գործընթացների ավտոմատացումով:

Էներգիայի մինուսներինհամակարգերը ներառում են ավելի բարդ ռելեային պաշտպանություն , ավտոմատացում և ռեժիմի կառավարում։

2 Էլեկտրակայանների հիմնական տեսակների տեխնոլոգիական ռեժիմը

2.1 Կոնդենսացիոն ջերմային էլեկտրակայաններ (CPP).

Նկար 2 IES-ի տեխնոլոգիական սխեմա

IES-ն արտադրում է միայն էլեկտրական էներգիա: IES-ի հիմնական տեխնոլոգիական սխեման ներկայացված է Նկար 2-ում:

Գոլորշի գեներատորի համար 4 (կաթսայի) վառելիքը մատակարարվում էսեմինարներ դրա տեղափոխման և պատրաստման համար 1 . Գոլորշի գեներատորում՝ փչիչներով 2 տաքացվող օդը և կերակրման ջուրը մատակարարվում են սնուցման պոմպերով 16. Վառելիքի այրման ժամանակ առաջացած գազերը կաթսայից դուրս են մղվում ծխի արտանետմամբ 3 և ծխնելույզով (100-250 մ բարձրությամբ) արտանետվում են մթնոլորտ։ Կաթսայից կենդանի գոլորշին սնվում է գոլորշու տուրբինի մեջ 5, որտեղ, անցնելով մի շարք քայլերով, կատարում է մեխանիկական աշխատանք, պտտվում է տուրբինը և գեներատորի ռոտորը կոշտ միացված է դրան. 6 . Թափոնների գոլորշին մտնում է կոնդենսատոր 9 (ջերմափոխանակիչ); այստեղ այն խտանում է կոնդենսատորով զգալի քանակությամբ սառը (5-20Օ Գ) շրջանառության ջուր, որը մատակարարվում է շրջանառության պոմպերով 10 սառը ջրի աղբյուրից 11 . Սառը ջրի աղբյուրները կարող են լինել գետը, լիճը, արհեստական ​​ջրամբարը, ինչպես նաև հովացման աշտարակներով (սառեցման աշտարակներ) կամ ցողավազաններով հատուկ կայանքներ։ Ոչ խտության միջոցով կոնդենսատոր մտնող օդը հեռացվում է էժեկտորի միջոցով 12. Կոնդենսատում առաջացած կոնդենսատը կոնդենսատային պոմպերի միջոցով 13 սնվում է դեզերատորի մեջ 14 , որը նախատեսված է սնուցող ջրից գազերը հեռացնելու և առաջին հերթին թթվածինը, որն առաջացնում է կաթսայի խողովակների կոռոզիայի ավելացում։ Ջուրը օդազերծողին մատակարարվում է նաև ջրի քիմիական մաքրման սարքից։ 15 (ՀՈՎ): Դեզերատորից հետո սնուցման ջուրը մատակարարվում է սնուցման պոմպով 16 կաթսայի մեջ: 17 մոխրի հեռացում.

Գոլորշի հիմնական զանգվածը կոնդենսատորով անցնելը հանգեցնում է նրան, որ

Կաթսայի արտադրած ջերմային էներգիայի 60-70%-ն անօգուտ է տարվում շրջանառվող ջրով։

Գեներատորի կողմից առաջացած էլեկտրական էներգիա 6, միջոցով կապի տրանսֆորմատորը տրվում է ցանցին (35-220 կՎ)։ Կայանը էլեկտրական էներգիա է ստանում օժանդակ տրանսֆորմատորներից տեխնոլոգիական գործընթացն ապահովելու համար 8 . Որը կարող է սնուցվել գեներատորի լարման ցանցից և արտաքին ցանցից: Ստեղծված էլեկտրական էներգիան արտաքին ցանցին մատակարարվում է կապի տրանսֆորմատորի միջոցով 7 .

IES-ի առանձնահատկությունները հետևյալն են.

Դրանք կառուցված են վառելիքի հանքավայրերին հնարավորինս մոտ;

Արտադրված էլեկտրաէներգիայի ճնշող մեծամասնությունը տրամադրվում է բարձրացված լարման էլեկտրական ցանցին (110-750 կՎ);

Նրանք աշխատում են էլեկտրաէներգիա արտադրելու անվճար (այսինքն՝ ջերմային սպառողների կողմից չսահմանափակված) ժամանակացույցի համաձայն. հզորությունը կարող է տատանվել հաշվարկված առավելագույնից մինչև այսպես կոչված տեխնոլոգիական նվազագույնը.

Ցածր մանևրելու ունակություն. տուրբինների շրջադարձը և սառը վիճակից բեռնումը պահանջում է մոտավորապես 410 ժամ;

Ունեն համեմատաբար ցածր արդյունավետություն (η=30÷40%)։

2.2 Համակցված ջերմաէլեկտրակայաններCHP

Ի տարբերություն CPP-ների, CHPP-ներն ունեն զգալի գոլորշու արտահոսք, որը մասամբ սպառվում է տուրբինում, արդյունաբերական և կենցաղային կարիքների համար: (Նկար 3): Համայնքային սպառողները ջերմային էներգիա են ստանում ցանցային տաքացուցիչներից 18 (կաթսաներ) և ցանցային պոմպեր 19 ջերմային ցանցերում հովացուցիչ նյութի շրջանառության ապահովում. Արտադրության կարիքների համար գոլորշու արդյունահանումն իրականացվում է բարձր ճնշման փուլում 20 . Ցանցային ջեռուցիչների կոնդենսատը մտնում է դեզերատոր: Երբ CHPP-ի էլեկտրական բեռը ցածր է ջերմության սպառման հզորությունից, սպառողին անհրաժեշտ ջերմային էներգիան կարելի է ստանալ՝ օգտագործելով նվազեցման-սառեցման միավորը (RDU): 21 .

Նկար 3 CHP-ում տեխնոլոգիական գործընթացի սխեման. 1 - վառելիքի մատակարարման միավորներ; 2 - օդափոխիչի օդափոխիչ; 3 - ծխի արտանետիչներ; 4 - գոլորշու գեներատոր (կաթսա); 5 - տուրբին; 6 - գեներատոր; 7 - կապի տրանսֆորմատոր; 8 - սեփական կարիքները; 9 - գեներատորի լարման ցանցից սնվող սպառողներ, 10 - կոնդենսատոր; տասնմեկ - շրջանառության պոմպեր; 12 - սառը ջրի աղբյուր; 13 - ejector; 14 - կոնդենսատային պոմպեր; 15 - դեզերատոր; 16 - ջրի քիմիական մաքրման միավորներ; 17 - կերակրման պոմպեր; 18 - ցանցային ջեռուցիչներ (կաթսաներ); 19 - ցանցային պոմպեր; 20 - բարձր ճնշման փուլեր; 21 - նվազեցման-սառեցման միավոր (ROU); 22 - մոխրի հեռացման սարքեր; 23- մոխրի հեռացման սարք

Որքան շատ գոլորշի է վերցվում տուրբինից ջեռուցման կարիքների համար, այնքան քիչ ջերմային էներգիա է կորցվում շրջանառվող ջրի հետ և, հետևաբար, ավելի բարձր է էլեկտրակայանի արդյունավետությունը: Հարկ է նշել, որ տուրբինի պոչի հատվածի գերտաքացումից խուսափելու համար բոլոր ռեժիմներով դրա միջով պետք է որոշակի քանակությամբ գոլորշի անցկացվի։ Ջերմության և էլեկտրաէներգիայի սպառողների հզորությունների միջև անհամապատասխանության պատճառով CHP-ները հաճախ աշխատում են խտացման (խառը) ռեժիմով, ինչը նվազեցնում է դրանց արդյունավետությունը:

CHP-ի առանձնահատկությունները հետևյալն են.

Կառուցվում են ջերմային էներգիա սպառողների մոտ.

Սովորաբար նրանք աշխատում են ներկրվող վառելիքի վրա;

Արտադրված էլեկտրաէներգիայի մեծ մասը տրվում է մոտակա տարածքի սպառողներին (գեներատորի կամ բարձր լարման դեպքում);

Աշխատեք էլեկտրաէներգիայի արտադրության մասամբ հարկադիր ժամանակացույցի համաձայն (այսինքն, գրաֆիկը կախված է ջերմության սպառման արտադրությունից).

Ցածր մանևրելու ունակություն (նույնը, ինչ IES);

Նրանք ունեն համեմատաբար բարձր ընդհանուր արդյունավետություն (արդյունաբերական և կենցաղային կարիքների համար գոլորշու զգալի արդյունահանմամբ η = 60÷70%)։

2.3 հիդրոէլեկտրակայաններ

Հիդրոէլեկտրակայանի հզորությունը կախված է տուրբինի միջով ջրի հոսքից և ճնշումիցՆ. Այս հզորությունը կՎտ որոշվում է արտահայտությամբ

որտեղ Q ջրի սպառումը, մ 3 / վ;

N գլուխ, m;

η Σ ընդհանուր արդյունավետություն;

η Ս ջրամատակարարման օբյեկտների արդյունավետությունը;

η Տ հիդրոտուրբինի արդյունավետություն;

η Գ հիդրոգեներատորի արդյունավետություն;

Ցածր ճնշման դեպքում կառուցվում են հոսող հիդրոէլեկտրակայաններ, բարձր ճնշման դեպքում

կառուցվում են պատնեշի հիդրոէլեկտրակայաններ, իսկ լեռնային շրջաններում՝ դիվերսիոն կայաններ։

ՀԷԿ-ի առանձնահատկությունները հետևյալն են.

Նրանք կառուցում են այնտեղ, որտեղ կան ջրային ռեսուրսներ և պայմաններ շինարարության համար, որը սովորաբար չի համընկնում էլեկտրական բեռի տեղակայման հետ;

Արտադրված էլեկտրաէներգիայի մեծ մասը տրվում է բարձրավոլտ էլեկտրական ցանցերին;

Աշխատել անվճար գրաֆիկով (եթե կան ջրամբարներ);

Բարձր մանևրելու ունակություն (շրջադարձը և բեռնումը տևում են 35 րոպե);

Ունեն բարձր արդյունավետություն(η ≈ 85%).

Ինչպես երեւում է, հիդրոէլեկտրակայանները շահագործման պարամետրերով մի շարք առավելություններ ունեն ջերմային էլեկտրակայանների նկատմամբ։ Սակայն ներկայումս կառուցվում են ջերմային և ատոմակայաններ, այստեղ որոշիչ գործոններն են կապիտալ ներդրումների չափը և էլեկտրակայանների կառուցման ժամանակը։

Հիդրոէլեկտրակայանի սխեման ներկայացված է նկարում

Նկար 4 ՀԷԿ-ի սխեման

2.4 Ատոմային էլեկտրակայաններ (ԱԷԿ)

Ատոմային էլեկտրակայանները ջերմային էլեկտրակայաններ են, որոնք օգտագործում են միջուկային ռեակցիայի էներգիան։ Որպես միջուկային վառելիք սովորաբար օգտագործվում է ուրանի U-235 իզոտոպը, որի պարունակությունը բնական ուրանում կազմում է 0,714%: Ուրանի իզոտոպի U-238-ի մեծ մասը (ընդհանուր զանգվածի 99,28%-ը) վերածվում է երկրորդային վառելիքի պլուտոնիումի, երբ նեյտրոնները որսվում են:

Pu-239. Ճեղքման ռեակցիան տեղի է ունենում միջուկային ռեակտորում։ Միջուկային վառելիքը սովորաբար օգտագործվում է պինդ վիճակում։ Այն փակված է պաշտպանիչ պատյանով։ Նման վառելիքի տարրերը կոչվում են վառելիքի ձողեր: Դրանք տեղադրվում են ռեակտորի միջուկի աշխատանքային ալիքներում։ Ջերմային էներգիան, որը թողարկվում է տրոհման ռեակցիայի ընթացքում, հեռացվում է ռեակտորի միջուկից սառեցնող նյութի օգնությամբ, որը ճնշման տակ մղվում է յուրաքանչյուր աշխատանքային ալիքով կամ ամբողջ միջուկով:

Նկար 5 Ատոմակայանների սխեմաներ.ա) - մեկ շղթա; բ) - կրկնակի միացում; գ) երեք միացում: 1 - ռեակտոր; 2 - տուրբին; 3 - կոնդենսատոր; 4 և 6 - կերակրման պոմպեր; 5 և 8 - ակտիվ սխեմաների ջերմափոխանակիչներ; 7 - ակտիվ սխեմաների սնուցման պոմպեր; 9 - ակտիվ սխեմաների ջերմային կրիչների ծավալի փոխհատուցիչներ

Նկար 5-ում (ա, բ, գ) ներկայացված են ԱԷԿ-ի տեխնոլոգիական սխեմաները:

RBMK բարձր հզորության ալիքային ռեակտոր, ջերմային նեյտրոնների վրա, ջրագրաֆիտ:

VVER ջրային էներգիայի ռեակտոր, ջերմային նեյտրոնների վրա, նավի տեսակը:

BN արագ նեյտրոնային ռեակտոր հեղուկ մետաղական նատրիումի հովացուցիչ նյութով:

Ատոմակայանի առանձնահատկությունները հետևյալն են.

Կարող է կառուցվել ցանկացած աշխարհագրական վայրում, ներառյալ դժվար հասանելի;

Ըստ իրենց ռեժիմի՝ նրանք ինքնավար են մի շարք արտաքին գործոններից.

Պահանջում է փոքր քանակությամբ վառելիք;

Նրանք կարող են աշխատել ազատ բեռնվածության գրաֆիկով (բացառությամբ ատոմային ջերմաէլեկտրակայանների);

Զգայուն է փոփոխական ռեժիմի, հատկապես արագ նեյտրոնային ռեակտորներով ատոմակայանների նկատմամբ. այդ պատճառով, ինչպես նաև հաշվի առնելով շահագործման արդյունավետության պահանջները, էներգահամակարգի բեռնվածության գրաֆիկի հիմնական մասը հատկացվում է ատոմակայաններին.

Թույլ աղտոտել մթնոլորտը; ռադիոակտիվ գազերի և աերոզոլների արտանետումները աննշան են և չեն գերազանցում սանիտարական չափանիշներով թույլատրված արժեքները: Այս առումով ատոմակայաններն ավելի մաքուր են, քան ՋԷԿ-երը։

2.5 Գազի տուրբինային էլեկտրակայաններ (GTPP)

Գազատուրբինային էլեկտրակայանի սխեմատիկ դիագրամը ներկայացված է Նկար 6-ում:

Գծապատկեր 6 GTPP-ի սխեման

Վառելիքը (գազ, դիզվառելիք, մազութ) մատակարարվում է այրման պալատին 1 , այնտեղ կոմպրեսորով- 3 սեղմված օդը փչում է: Այրման այրվող արտադրանքներն իրենց էներգիան տալիս են գազատուրբինին 2 , որը պտտում է կոմպրեսորը և գեներատորը Միավորի գործարկումն իրականացվում է արագացնող շարժիչով 5 և տևում է 1-3 րոպե, ինչի կապակցությամբ գազատուրբինային կայանները համարվում են բարձր մանևրելու հնարավորություն և հարմար են էներգահամակարգերում գագաթնակետային բեռները ծածկելու համար։ Արտադրված էլեկտրաէներգիան ցանցին մատակարարվում է կապի տրանսֆորմատորից 6.

Գազային տուրբինների արդյունավետությունը բարելավելու համար ստեղծվել են շոգեգազային կայաններ (ԳԿԳ): Դրանցում վառելիքը այրվում է գոլորշու գեներատորի վառարանում, որից գոլորշին ուղարկվում է շոգետուրբին։ Գոլորշի գեներատորից այրման արտադրանքները, պահանջվող ջերմաստիճանը սառչելուց հետո, ուղարկվում են գազատուրբին: Այսպիսով, CCGT-ներն ունեն երկու էլեկտրական գեներատորներ, որոնք շարժվում են՝ մեկը գազատուրբինով, մյուսը՝ գոլորշու տուրբինով: Գազի տուրբինի հզորությունը կազմում է գոլորշու մոտ 20%-ը։ CCGT-ի սխեման ներկայացված է նկարում 7.

Նկար 7CCGT սխեմա

2.6 Հիդրոպահպանման կայաններ (PSPP)

Պոմպային պահեստային էլեկտրակայանների նպատակն է հավասարեցնել էլեկտրական համակարգի բեռնվածության օրական գրաֆիկները և բարձրացնել ՋԷԿ-երի և ԱԷԿ-երի արդյունավետությունը: Նվազագույն ծանրաբեռնվածության ժամերին PSP միավորի համակարգերը գործում են պոմպային ռեժիմով՝ ջուրը մղելով ստորին ջրամբարից վերին և դրանով իսկ մեծացնելով ՋԷԿ-երի և ԱԷԿ-երի բեռը. Համակարգի առավելագույն ծանրաբեռնվածության ժամերի ընթացքում նրանք գործում են տուրբինային ռեժիմով՝ վերին ջրամբարից ջուր հանելով և դրանով իսկ բեռնաթափելով ջերմային էլեկտրակայանները և ատոմակայանները: Պոմպային պահեստային էլեկտրակայանների ագրեգատները շատ մանևրելի են և կարող են արագ տեղափոխվել տուրբինային ռեժիմից պոմպային ռեժիմ, իսկ անհրաժեշտության դեպքում՝ համաժամանակյա փոխհատուցիչների ռեժիմ: Պոմպային պահեստային էլեկտրակայանների արդյունավետությունը 70-75% է, դրանք պահանջում են քիչ սպասարկող անձնակազմ և կարող են կառուցվել այնտեղ, որտեղ հնարավոր է ստեղծել ճնշման տակ գտնվող ջրամբար: HPSP-ի սխեման ներկայացված է Նկար 8-ում:

Նկար 8 PSP դիագրամ

Էլեկտրակայանների դիտարկված տեսակներից բացի, կան փոքր հզորության էլեկտրակայաններ, որոնք արտադրում են էլեկտրական էներգիա ոչ ավանդական եղանակներով: Դրանք ներառում են՝ հողմային էլեկտրակայաններ, արևային էլեկտրակայաններ (գոլորշու կաթսա, սիլիկոնային արևային մարտկոցներ), երկրաջերմային էլեկտրակայաններ, մակընթացային էլեկտրակայաններ։

3 ՋԷԿ-երի սեփական կարիքները (ս.ն.).

Կայանների էլեկտրական էներգիայի սպառողները էլեկտրաէներգիայի հուսալիության տեսանկյունից դասակարգվում են որպես 1-ին կարգի սպառողներ և պահանջում են էլեկտրամատակարարում երկու անկախ աղբյուրներից: Սպառողների ս.ս. 1-ին կարգի ՋԷԿ-երը բաժանվում են պատասխանատու և ոչ պատասխանատու.

Պատասխանատու են այն s.n. մեխանիզմները, որոնց կարճատև կանգառը հանգեցնում է կայանի հիմնական բլոկների վթարային անջատմանը կամ բեռնաթափմանը։ Կարճաժամկետ հոսանքազրկումներ անպատասխանատու սպառողների համար ս.ն. չի հանգեցնում հիմնական սարքավորումների անհապաղ վթարային անջատման: Սակայն էլեկտրաէներգիայի արտադրության տեխնոլոգիական ցիկլը չխաթարելու համար կարճ ժամանակ անց նրանց էլեկտրամատակարարումը պետք է վերականգնվի։

Նկար 9 ՋԷԿ-ում վառելիքի տեղափոխման սխեման

3.1 Վառելիքի փոխադրում

Արտադրության վայրից պինդ վառելիքը էլեկտրակայան առաքվում է երկաթուղով (Նկար 9) հատուկ ինքնաբեռնաթափվող վագոններով։(1). Մեքենան մտնում է փակ բեռնաթափման սարքը(2) ավտոմեքենայի ինքնաթափով, որտեղ վառելիքը լցվում է մեքենայի ինքնաթափի տակ գտնվող ընդունիչ ցուպիկի մեջ, որտեղից այն մտնում է ժապավենի փոխակրիչ.(3). Ձմռանը սառեցված ածուխով վագոնները նախապես սնվում են հալեցման սարքի մեջ(4). Ածուխը փոխակրիչով տեղափոխվում է ածխի պահեստ)(5), որը սպասարկվում է վերգետնյա կռունկով(6). Կամ ջարդիչի միջոցով(7) հում ածխի աղբարկղերում(8), տեղադրված է կաթսայատան ագրեգատների առջևի մասում: Այս բունկերները կարող են նաև ածուխ մատակարարվել պահեստից(5). Էլեկտրակայանի կաթսայատուն մտնող վառելիքի սպառումը հաշվի առնելու համար այս վառելիքի կշռման կշեռքները տեղադրվում են կաթսայատան բունկեր տանող վառելիքի ուղու վրա: Հում ածխի բունկերից(8) վառելիքը մտնում է փոշիացման համակարգ՝ չմշակված ածխի սնուցիչներ(9), իսկ հետո՝ ածխաղացներ(10) , որոնցից ածխի փոշին օդաճնշական ճանապարհով տեղափոխվում է ջրաղաց բաժանարարով(11) , փոշու ցիկլոնի մեջ(12) և փոշու թրթուրներ (13) իսկ հետո փոշու պահեստավորման աղբարկղում(14), որտեղից փոշու սնուցիչներ(15) կաթսայի այրիչներին(16). Փոշու օդաճնշական ամբողջ փոխադրումը ջրաղացից վառարան իրականացվում է ջրաղացի օդափոխիչով(17). Վառելիքի այրման համար անհրաժեշտ օդը ներս է վերցնում օդափոխիչով(18) և սնվում է օդատաքացուցիչի մեջ(19), որտեղից տաքացնելուց հետո այն մասամբ ներարկվում է ջրաղաց(10) չորացման և վառելիքի տեղափոխման համար կաթսայատան միավորի վառարան (առաջնային օդ) և անմիջապես դեպի փոշիացված ածխի այրիչներ (երկրորդային օդ):

3.2 Գոլորշու, ջերմության և էլեկտրաէներգիայի արտադրություն

CHP կայանում գոլորշին առաջանում է գոլորշու գեներատորի (կաթսայի) միջոցով: Կաթսայի բնականոն աշխատանքը ապահովվում է տարբեր տեսակի ագրեգատներով, աշխատանքային մեքենաներով, որոնք շարժվում են տարբեր տեսակի հոսանքի, լարման և հզորության էլեկտրական շարժիչներով։ Գոլորշու, ջերմության և էլեկտրական էներգիայի ստացման սխեման ներկայացված է Նկար 10-ում:

Նկար 10 Գոլորշու, ջերմության և էլեկտրականության ստացման սխեման: էներգիա: 2 - փչող երկրպագուներ; 3 - ծխնելույզ; 5 - տուրբին; 6 - գեներատոր; 7 - կապի տրանսֆորմատոր; 8 - սեփական կարիքներով սպառողների սնունդ. 9 - գեներատորի լարման միջոցով սնվող սպառողներ. 10 - կոնդենսատոր; տասնմեկ - շրջանառության պոմպեր, որոնք սառը ջուր են մատակարարում կոնդենսատորին՝ արտանետվող գոլորշին սառեցնելու համար. 12 - սառը ջրի աղբյուր; 14 - կոնդենսատային պոմպեր, որոնք ջուր են մատակարարում օդափոխիչին. 16 - պոմպեր, որոնք սնուցում են կաթսան քիմիապես մաքրված ջրով. 17 - սնուցող պոմպեր, որոնք պատրաստված ջուր են մատակարարում կաթսային; 18 - ջեռուցման ցանցի կաթսա; 19 - ցանցային պոմպեր, որոնք տաք ջուր են մատակարարում ջեռուցման ցանցին; 20 - արտադրության կարիքների համար գոլորշու ընտրություն; 21 - նվազեցման-սառեցման սարք; 22 - գաֆի պոմպեր հիդրո-մոխրի հեռացման սարքերի համար; 23 - խարամի հեռացման ագրեգատների շարժիչներ. 24 - նավթային պոմպեր, որոնք ապահովում են տուրբինի և գեներատորի պտտվող մասերի քսում; 25 - փոշու սնուցիչներ

Բացի այդ, կան մեծ թվով ոչ հիմնական սարքավորումների էլեկտրական շարժիչներ, որոնք ապահովում են ավտոմատացման աշխատանքը, փականների և փականների բացումն ու փակումը, սենյակների օդափոխությունը և այլն:

Ջերմային էլեկտրակայանները, հատկապես ՋԷԿ-երը, ամենաէներգետիկն են: ՋԷԿ-ի սեփական կարիքները սպառում են կայանի արտադրած էլեկտրաէներգիայի 12-14%-ը, իսկ Ս.Ն. էլեկտրամատակարարման հուսալիությամբ 1-ին և 2-րդ կարգի սպառողներ են, և էլեկտրաէներգիայի սպառումն ավելի մեծ է, քան ցանկացած ոլորտում:

3.3 Էլեկտրակայանների օժանդակ համակարգերի էլեկտրամատակարարում

Ս.ն.-ի հիմնական էներգիայի աղբյուրները. իջնող տրանսֆորմատորներ կամ արձագանքող գծեր են, որոնք ուղղակիորեն կապված են գեներատորների ելքերին կամ դրանց անջատիչ սարքերին: Սկսնակ սնուցման աղբյուրներ s.n. միացված են նաև ընդհանուր էլեկտրական ցանցին, քանի որ սովորաբար միացված են կայանների բաշխիչ սարքերին, մոտակա ենթակայաններին, կապի ավտոտրանսֆորմատորների երրորդական ոլորուններին։ Վերջերս ՋԷԿ-երում տեղադրվել են գազատուրբինային ագրեգատներ՝ ս.ն.համակարգի սնուցման համար։ արտակարգ իրավիճակներում.

Բացի այդ, բոլոր տեսակի էլեկտրակայաններում ապահովվում են էներգահամակարգից անկախ էներգիայի աղբյուրներ, որոնք ապահովում են կայանի անջատումը և սառեցումը առանց սարքավորումները վնասելու s.n-ի հիմնական և պահեստային աղբյուրների կորստի դեպքում: Հիդրոէլեկտրակայաններում և սովորական ՋԷԿ-երում այդ նպատակով մարտկոցները բավարար են։ Հզոր CPP-ները և ԱԷԿ-երը պահանջում են տեխնոլոգիական գործընթացի հզորությանը համապատասխան դիզելային գեներատորների տեղադրում:

S.N.-ի համակարգի հիմնական պահանջներն են ապահովել S.N. մեխանիզմների շահագործման հուսալիությունը և արդյունավետությունը: առաջին պահանջն ամենակարևորն է, քանի որ ս.ն. մեխանիզմների խաթարումը. ենթադրում է էլեկտրաէներգիայի արտադրության բարդ տեխնոլոգիական ցիկլի խաթարում, հիմնական սարքավորումների, երբեմն էլ կայանի աշխատանքի խաթարում, ինչպես նաև վթարի վերածում համակարգային: Այժմ ընդհանուր առմամբ ընդունված է, որ էլեկտրամատակարարումը ս.ն. Օրգանական և միջուկային վառելիքով աշխատող ջերմաէլեկտրակայանները և հիդրոէլեկտրակայանները կարող են ապահովվել առավել պարզ, հուսալի և տնտեսապես կայանների և էներգահամակարգի գեներատորներից։(Նկար 11):

Նկար 11 ՋԷԿ-ի օժանդակ կարիքների համար էլեկտրամատակարարման ընդհանուր սխեման. 1 - պահեստային էլեկտրահաղորդման գիծ; 2 - մեկնարկային տրանսֆորմատոր s.n.; 3 - կայանի բարձր լարման անջատիչ սարք; 4 - բլոկ գեներատոր-տրանսֆորմատոր; 5 - աշխատող տրանսֆորմատոր s.n.; 6 - անջատիչ s.n.

Այս էլեկտրամատակարարման համակարգը ս.ն. Բոլոր տեսակի կայանները ներկայումս ապահովում են հուսալիություն և արդյունավետություն.

Օժանդակ համակարգում սկյուռային վանդակի ռոտորով ասինխրոն շարժիչների համատարած օգտագործումը, դրանք սկսելով ցանցի ամբողջ լարումից՝ առանց որևէ կառավարման սարքերի և հրաժարվելով պաշտպանել նվազագույն լարումը կրիտիկական մեխանիզմների վրա.

Էլեկտրաշարժիչների հաջող ինքնագործարկում, երբ լարումը վերականգնվում է էներգահամակարգում և SN ցանցում կարճ միացումների անջատումից հետո.

Բարձր արագությամբ ռելեային պաշտպանությունների և անջատիչների օգտագործումը համակարգի բոլոր տարրերի և s.n. միացումների վրա;

Համակարգի ավտոմատացման սարքերի (AChR, AVR, ARV գեներատորների) լայն տարածում։

Մեր երկրում բոլոր տեսակի ատոմակայանները պարտադիր կերպով մատակարարվում են վթարային էներգիայի աղբյուրներ՝ դիզելային գեներատորների կամ գազատուրբինային ագրեգատների տեսքով։ Դրանց հզորությունը ընտրվում է ԱԷԿ-ի հովացման համակարգի և անվտանգության սարքերի բեռները ծածկելու հիման վրա, սակայն դա բավարար չէ սնուցման մեխանիզմները սնուցելու համար: նորմալ ռեժիմով.

Օգտագործված աղբյուրների ցանկը

1. Ալեքսանդրով, Կ.Կ.Էլեկտրական գծագրեր և դիագրամներ: [Տեքստ] / Կ.Կ. Ալեքսանդրով, Է.Գ. Կուզմին. M.: Energoatomizdat, 1990. 285 p.

2. ԳՕՍՏ 2.10595. Միջպետական ​​ստանդարտ. ESKD. Տեքստային փաստաթղթերի ընդհանուր պահանջներ [Text]:– ԳՕՍՏ 2.10579-ի փոխարեն ԳՕՍՏ 2.90671; մուտքագրում. 19960701. Մինսկ՝ Մեժգոս. ստանդարտացման, չափագիտության և սերտիֆիկացման խորհուրդ. M.: Publishing House of Standards, 2002: 26 p.

3. ԳՕՍՏ 2.10696 ESKD. Տեքստային փաստաթղթեր [Text]: ԳՕՍՏ 2.10668, ԳՕՍՏ 2.10868, ԳՕՍՏ 2.11270 փոխարեն; մուտքագրում. 19970701 . M.: Izdvo standards, 2004. 40 p.

4. ԳՕՍՏ 7.322003. Մատենագիտական ​​գրառում. Մատենագիտական ​​նկարագրություն. Ընդհանուր պահանջներ և նախագծման կանոններ [Text]. ԳՕՍՏ 7.1-84-ի փոխարեն, ԳՕՍՏ 7.16-79, ԳՕՍՏ 7.18-79, ԳՕՍՏ 7.34-81, ԳՕՍՏ 7.40-82; մուտքագրում. 20040701 . M.: IPK Publishing House of Standards, 2004 թ. 84 էջ.

5. ԳՕՍՏ 7.822001. Մատենագիտական ​​գրառում. Էլեկտրոնային ռեսուրսների մատենագիտական ​​նկարագրությունը [Text]. մուտքագրում. 20020701 . M.: IPK Publishing House of Standards, 2001: 33 p.

6. ԳՕՍՏ 7.832001. Էլեկտրոնային հրապարակումներ. Հիմնական տեսակները և ելքային տեղեկատվությունը [Text]: մուտքագրում. 20020701 . M.: IPK Publishing House of Standards, 2002. 16 p.

7. ԳՕՍՏ 2.70184 ESKD . Տեքստային փաստաթղթերի ընդհանուր պահանջներ [Text] ԳՕՍՏ 2.701 86-ի փոխարեն; մուտքագրում. 19850701։ M.: Publishing House of Standards, 1985: 16 p.

8. ԳՕՍՏ 2.70275 ESKD . Էլեկտրական սխեմաների իրականացման կանոններ [Text]. Մուտքագրեք: 19770701. M.: Publishing House of Standards, 1976: 23 p.

9. ԳՕՍՏ 21.613 88. Շինարարության համար նախագծային փաստաթղթերի համակարգ. Էլեկտրաէներգիայի սարքավորումներ. Աշխատանքային գծագրեր [Text]:– Ներածություն 880701։ M.: Izdvo standards, 1988: 16 p.

10. ԳՕՍՏ 21.61488. Շինարարության համար նախագծային փաստաթղթերի համակարգ. Պայմանական գրաֆիկական էլեկտրական սարքավորումների և լարերի պատկերներ հատակագծերի վրա [Text]:– Ներածություն 19880701. M.: Izdvo standards, 1988: 18 p.

11. ԳՕՍՏ 2.10979 ESKD. Գծագրերի հիմնական պահանջները [Text]: ԳՕՍՏ 2.10768-ի փոխարեն ԳՕՍՏ 2.10968; մուտքագրում. 19740701։ Մ.: Ստանդարտների հրատարակչություն, 2001 թ. 38 էջ.

12. ԳՕՍՏ 2.710 81. Էլեկտրական սխեմաներում ալֆան-թվային նշանակումներ: M.: Izdvo standards, 1985. 13 p.

13. ԳՕՍՏ 2.722 68. Պայմանական գրաֆիկական նշանակումները սխեմաներում: Էլեկտրական մեքենաներ [Text].– Ներածություն 01/01/87. M.: Ed standards, 1988: 85 p.

14. ԳՕՍՏ 2.747-68. Պայմանական գրաֆիկական նշանակումները սխեմաներում: Պայմանական գրաֆիկական նշանների չափերը [Text]:– Ներածություն 01/01/71. Մ.: Ստանդարտների հրատարակչություն. 13 էջ (Փոփոխություններ դրա թիվ 1 01.01.91թ.)

15. ԳՕՍՏ 2.30168. ESKD. [Text] ձևաչափեր: M.: Izdvo standards, 1981. 3 p.

16. ԳՕՍՏ 2.30481 ESKD. Նկարչական տառատեսակներ [Text]: M.: Izdvo standards, 1982: 8 p.

17. ԳՕՍՏ 2.72874 ESKD. Պայմանական գրաֆիկական նշանակումները սխեմաներում: Ռեզիստորներ. Կոնդենսատորներ [Text]: M.: Ed standards, 1985: 9 p.

18. ԳՕՍՏ 2.72174 ESKD. Պայմանական գրաֆիկական նշանակումները սխեմաներում: Ընդհանուր օգտագործման նշանակումներ. [Տեքստ]: M.: Ed standards, 1986: 12 p.

19. ԳՕՍՏ 2.70972 ESKD. Էլեկտրական սխեմաներում սխեմաների նշանակման համակարգ. [Տեքստ]: M.: Ed standards, 1987: 13 p.

20 .ԳՕՍՏ 2.10468 ESKD. Հիմնական մակագրություններ [Text]. M.: Ed standards, 1988: 5 p.

21.STP 1220098 Ձեռնարկությունների ստանդարտ [Text]: STP AltSTU 12 20096-ի փոխարեն; . Բառնաուլ. : AltGTU Publishing House, 1998. 30 p.

ՋԷԿ-ը էլեկտրաէներգիայի և ջերմության արտադրության ձեռնարկություն է։ Էլեկտրակայան կառուցելիս նրանք առաջնորդվում են հետևյալով, որն ավելի կարևոր է՝ մոտակայքում վառելիքի աղբյուրի կամ մոտակայքում էներգիայի սպառման աղբյուրի գտնվելու վայրը։

ՋԷԿ-երի տեղաբաշխում՝ կախված վառելիքի աղբյուրից.

Պատկերացնենք, որ, ենթադրենք, ածխի մեծ հանքավայր ունենք։ Եթե ​​այստեղ ՋԷԿ կառուցենք, վառելիքի տեղափոխման ծախսերը կնվազեցնենք։ Հաշվի առնելով, որ վառելիքի ինքնարժեքի տրանսպորտային բաղադրիչը բավականին մեծ է, իմաստ ունի հանքարդյունաբերության տեղամասերի մոտ կառուցել ջերմային էլեկտրակայաններ։ Բայց ի՞նչ ենք անելու արտադրված էլեկտրաէներգիայի հետ։ Դե, եթե մոտակայքում վաճառելու տեղ կա, տարածքում էլեկտրաէներգիայի պակաս կա։

Բայց ի՞նչ, եթե նոր էլեկտրական հզորությունների կարիք չկա: Այնուհետև մենք ստիպված կլինենք ստացված էլեկտրաէներգիան մետաղալարով փոխանցել մեծ հեռավորությունների վրա։ Իսկ էլեկտրաէներգիան մեծ հեռավորությունների վրա առանց մեծ կորուստների փոխանցելու համար անհրաժեշտ է այն փոխանցել բարձրավոլտ լարերի միջոցով։ Եթե ​​դրանք չլինեն, ապա դրանք պետք է քաշվեն: Ապագայում էլեկտրահաղորդման գծերը կպահանջեն սպասարկում: Այս ամենը նույնպես գումար կպահանջի։

ՋԷԿ-երի տեղաբաշխում՝ կախված սպառողից.

Մեր երկրի նոր ՋԷԿ-երի մեծ մասը գտնվում է սպառողի մոտ։

Դա պայմանավորված է նրանով, որ ջերմային էլեկտրակայանը վառելիքի աղբյուրին մոտ տեղադրելու օգուտը սպառվում է էլեկտրահաղորդման գծերի երկայնքով երկար հեռավորությունների վրա տեղափոխելու ծախսերով: Բացի այդ, այս դեպքում մեծ կորուստներ են լինում։

Էլեկտրակայանը անմիջապես սպառողի կողքին դնելիս կարող ես հաղթել, եթե անգամ ՋԷԿ կառուցես։ Ավելի մանրամասն կարող եք կարդալ։ Այս դեպքում մատակարարվող ջերմության արժեքը զգալիորեն կրճատվում է:

Անմիջապես սպառողի կողքին տեղադրելու դեպքում բարձրավոլտ էլեկտրահաղորդման գծեր կառուցելու կարիք չկա, բավարար կլինի 110 կՎ լարումը։

Վերոնշյալ բոլորից մենք կարող ենք եզրակացնել. Եթե ​​վառելիքի աղբյուրը հեռու է, ապա ներկա իրավիճակում ավելի լավ է ՋԷԿ կառուցել, այնուամենայնիվ, սպառողի կողքին։ Մեծ օգուտ է ստացվում, եթե վառելիքի աղբյուրը և էլեկտրաէներգիայի սպառման աղբյուրը մոտ են։

Հարգելի այցելուներ. Այժմ դուք հնարավորություն ունեք տեսնելու Ռուսաստանը։

Ջերմային էներգիան էլեկտրական էներգիայի վերածելու գործընթացը արտացոլվում է պարզեցված (հիմնական) կամ ամբողջական ջերմային սխեմաներում:

ՋԷԿ-ի սխեմատիկ դիագրամցույց է տալիս հիմնական ջերմային կրիչի հոսքերը, որոնք կապված են հիմնական և օժանդակ սարքավորումների հետ, այրված վառելիքի ջերմությունը փոխակերպելու գործընթացներում էլեկտրաէներգիա և ջերմություն սպառողներին արտադրելու և մատակարարելու համար: Գործնականում ջերմային միացումը վերածվում է ՋԷԿ-ի (էներգաբլոկի) գոլորշու-ջուր ճանապարհի գծապատկերի, որի տարրերը սովորաբար ներկայացված են պայմանական պատկերներով:

Ածխով աշխատող ՋԷԿ-ի պարզեցված (հիմնական) ջերմային դիագրամը ներկայացված է նկ. 3.1.

Ածուխը սնվում է վառելիքի բունկերում 1 , իսկ դրանից՝ ջարդիչ գործարան 2 որտեղ այն վերածվում է փոշու: Ածուխի փոշին մտնում է գոլորշու գեներատորի վառարան (գոլորշու կաթսա) 3 , որն ունի խողովակների համակարգ, որոնցում շրջանառվում է քիմիապես մաքրված ջուրը, որը կոչվում է սննդարար ջուր։ Ջուրը կաթսայում

Բրինձ. 3.1. Գոլորշի տուրբինի պարզեցված ջերմային դիագրամ

փոշիացված ածխի ՋԷԿ-ը և գոլորշու տուրբինի անիվի տեսքը

տաքանում է, գոլորշիանում, և ստացված հագեցած գոլորշին բերվում է գերտաքացուցիչի մեջ մինչև 400-650 ° C ջերմաստիճան և 3 ... 25 ՄՊա ճնշման տակ գոլորշու տուրբին է մտնում գոլորշու խողովակաշարով: 4 . Գերտաքացվող գոլորշու պարամետրեր Տ 0 , Պ 0 (ջերմաստիճանը և ճնշումը տուրբինի մուտքի մոտ) կախված են ագրեգատների հզորությունից: IES-ում ամբողջ գոլորշին օգտագործվում է էլեկտրաէներգիա արտադրելու համար: CHP կայանում գոլորշու մի մասն ամբողջությամբ օգտագործվում է տուրբինում՝ գեներատորում էլեկտրաէներգիա արտադրելու համար։ 5 իսկ հետո գնում է կոնդենսատոր 6 , իսկ մյուսը, որն ունի բարձր ջերմաստիճան և ճնշում, վերցված է տուրբինի միջանկյալ փուլից և օգտագործվում է ջերմամատակարարման համար (գծիկ 3.1-ում): Կոնդենսատի պոմպ 7 դեզերատորի միջոցով 8 իսկ հետո կերակրման պոմպ 9 սնվում է գոլորշու գեներատորի մեջ: Արդյունահանվող գոլորշու քանակը կախված է ձեռնարկությունների ջերմային էներգիայի կարիքներից։

Ամբողջական ջերմային սխեման (PTS)սկզբունքայինից տարբերվում է նրանով, որ այն ամբողջությամբ ցուցադրում է սարքավորումները, խողովակաշարերը, անջատիչները, հսկիչ և պաշտպանիչ փականները: Էներգաբլոկի ամբողջական ջերմային դիագրամը բաղկացած է առանձին ագրեգատների դիագրամներից, ներառյալ գործարանի ամբողջ ագրեգատը (պահուստային կոնդենսատի տանկերը փոխանցման պոմպերով, ջեռուցման ցանցի սնուցում, հումքի ջրի ջեռուցում և այլն): Օժանդակ խողովակաշարերը ներառում են խողովակաշարերի շրջանցում, ջրահեռացում, արտահոսք, գոլորշի-օդ խառնուրդի օժանդակ, ներծծում: PTS գծերի և կցամասերի նշանակումները հետևյալն են.

3.1.1.1. CES-ի ջերմային սխեմաներ

Մեր երկրում CPP-ների մեծ մասը որպես վառելիք օգտագործում է ածխի փոշին: 1 կՎտժ էլեկտրաէներգիա արտադրելու համար անհրաժեշտ է մի քանի հարյուր գրամ ածուխ։ Գոլորշի կաթսայում վառելիքի արձակած էներգիայի ավելի քան 90%-ը փոխանցվում է գոլորշու: Տուրբինում գոլորշու շիթերի կինետիկ էներգիան փոխանցվում է ռոտորին (տես նկ. 3.1): Տուրբինի լիսեռը կոշտ միացված է գեներատորի լիսեռին: Ջերմաէլեկտրակայանների ժամանակակից շոգետուրբինները բարձր արագությամբ (3000 պտ/րոպե) բարձր տնտեսող մեքենաներ են՝ երկար սպասարկման ժամկետով:

Օրգանական վառելիքի վրա բարձր հզորության CPP-ները ներկայումս կառուցվում են հիմնականում բարձր սկզբնական գոլորշու պարամետրերի և ցածր վերջնական ճնշման համար (խորը վակուում): Սա հնարավորություն է տալիս նվազեցնել ջերմության սպառումը արտադրված էլեկտրաէներգիայի մեկ միավորի համար, քանի որ որքան բարձր են սկզբնական պարամետրերը Պ 0 Եվ Տ 0 տուրբինից առաջ և գոլորշու վերջնական ճնշումից ցածր Պ k, այնքան բարձր է տեղադրման արդյունավետությունը: Հետևաբար, տուրբին մտնող գոլորշին հասցվում է բարձր պարամետրերի՝ ջերմաստիճան՝ մինչև 650 ° C և ճնշում՝ մինչև 25 ՄՊա:

Նկար 3.2-ում ներկայացված են հանածո վառելիքով աշխատող IES-ի բնորոշ պարզեցված ջերմային սխեմաներ: Նկար 3.2-ի սխեմայի համաձայն, Աջերմությունը ցիկլին մատակարարվում է միայն այն ժամանակ, երբ գոլորշի է առաջանում և տաքացվում է մինչև ընտրված գերտաքացման ջերմաստիճանը տգոտի; Նկար 3.2-ի սխեմայի համաձայն, բԱյս պայմաններում ջերմության փոխանցման հետ մեկտեղ ջերմություն է մատակարարվում գոլորշին այն բանից հետո, երբ այն աշխատել է տուրբինի բարձր ճնշման հատվածում:

Առաջին սխեման կոչվում է առանց տաքացման սխեման, երկրորդը` գոլորշու տաքացման սխեման:. Ինչպես հայտնի է թերմոդինամիկայի ընթացքից, երկրորդ սխեմայի ջերմային արդյունավետությունը նույն սկզբնական և վերջնական պարամետրերով և տաքացման պարամետրերի ճիշտ ընտրությունն ավելի բարձր է։

Երկու սխեմաների համաձայն, գոլորշու գոլորշու կաթսայից 1 գնում է դեպի տուրբին 2 գտնվում է էլեկտրական գեներատորի հետ նույն լիսեռի վրա 3 . Արտանետվող գոլորշին խտանում է կոնդենսատորում 4 սառեցվում է խողովակներում շրջանառվող տեխնիկական ջրով: Տուրբինային կոնդենսատային կոնդենսատային պոմպ 5 վերականգնող ջեռուցիչների միջոցով 6 սնվում է դեզերատորի մեջ 8 .

Դեզերատորը ծառայում է ջրից հեռացնելու մեջ լուծված գազերը. միևնույն ժամանակ, դրա մեջ, ինչպես նաև ռեգեներատիվ ջեռուցիչներում, սնուցող ջուրը տաքացվում է տուրբինային արյունահոսությունից այդ նպատակով վերցված գոլորշու միջոցով: Ջրի օդազերծումն իրականացվում է դրանում թթվածնի և ածխածնի երկօքսիդի պարունակությունը ընդունելի արժեքների հասցնելու և դրանով իսկ նվազեցնելու ջրի և գոլորշու ուղիներում մետաղի կոռոզիայի արագությունը: Միևնույն ժամանակ, մի շարք CPP ջերմային սխեմաներում կարող է բացակայել դեզերատորը: Այս, այսպես կոչված, չեզոք թթվածնային ջրային ռեժիմում սնվող ջրին մատակարարվում է որոշակի քանակությամբ թթվածին, ջրածնի պերօքսիդ կամ օդ; շղթայում դեզերատորը անհրաժեշտ չէ:

Ռ
է. 3.1. Գոլորշի տուրբինի բնորոշ ջերմային սխեմաներ

օրգանական վառելիքի վրա աշխատող խտացնող ագրեգատներ՝ առանց

գոլորշու տաքացում ( Ա) և միջանկյալով

գերտաքացում ( բ)

Օդազերծված ջուր սնուցման պոմպի միջոցով 9 ջեռուցիչների միջոցով 10 սնվում է կաթսայատան գործարան: Ջեռուցման գոլորշու կոնդենսատը, որը ձևավորվում է ջեռուցիչներում 10 , կասկադով անցնում է դեզերատորի մեջ 8 , իսկ ջեռուցիչների ջեռուցման գոլորշու կոնդենսատը 6 մատակարարվում է ջրահեռացման պոմպով 7 այն գծում, որով կոնդենսատը հոսում է կոնդենսատորից 4 .

Նկարագրված ջերմային սխեմաները մեծ չափով բնորոշ են և աննշանորեն փոխվում են միավորի հզորության և սկզբնական գոլորշու պարամետրերի աճով:

Օդազերծիչը և սնուցման պոմպը ռեգեներատիվ ջեռուցման շրջանը բաժանում են HPH (բարձր ճնշման ջեռուցիչ) և HDPE (ցածր ճնշման ջեռուցիչ) խմբերի: HPH խումբը սովորաբար բաղկացած է 2-3 ջեռուցիչներից, որոնք ունեն կասկադային արտահոսք մինչև դեզերատոր: Դեաերատորը սնվում է նույն արդյունահանման գոլորշիով, ինչ վերին հոսանքում գտնվող HPH-ը: Տարածված է գոլորշու համար դեզերատորի միացման նման սխեման։ Քանի որ օդազերծիչում պահպանվում է մշտական ​​գոլորշու ճնշում, իսկ արդյունահանման մեջ ճնշումը նվազում է դեպի տուրբին գոլորշու հոսքի նվազմանը համամասնորեն, նման սխեման ստեղծում է ճնշման մարժան արդյունահանման համար, որն իրականացվում է վերին հոսանքի վրա գտնվող HPH-ում: HDPE խումբը բաղկացած է 3–5 վերականգնող և 2–3 օժանդակ ջեռուցիչներից։ Գոլորշիացնող միավորի (սառեցման աշտարակի) առկայության դեպքում գոլորշիացնող կոնդենսատորը միացված է LPH-ի միջև:

CPP-ները, որոնք արտադրում են միայն էլեկտրաէներգիա, ունեն ցածր արդյունավետության գործակից (30–40%), քանի որ մեծ քանակությամբ առաջացած ջերմություն արտանետվում է մթնոլորտ գոլորշու կոնդենսատորների, հովացման աշտարակների միջոցով և կորչում ծխատար գազերի և կոնդենսատորի հովացման ջրի միջոցով: