УКРАИНЫН ЗАЛУУЧУУД БА СПОРТ

Ю.У.А. ГИЧЕВ

ДУЛААНЫ ЦАХИЛГААН СТАНЦ

Байнгаб I

Днепропетровск NMetAU 2011 он

БОЛОВСРОЛ, ШИНЖЛЭХ УХААНЫ ЯАМ,

УКРАИНЫН ЗАЛУУЧУУД БА СПОРТ

УКРАИНЫН ҮНДЭСНИЙ МЕТАЛЛУРГИЙН АКАДЕМИ

Ю.У.А. ГИЧЕВ

ДУЛААНЫ ЦАХИЛГААН СТАНЦ

Байнгаб I

Өвчин 23. Ном зүй: 4 нэр.

Асуудлыг хариуцах Доктор Тех. шинжлэх ухаан, проф.

Шүүмжлэгч: , Доктор Тех. шинжлэх ухаан, проф. (DNUZHT)

Cand. технологи. Шинжлэх ухаан, дэд профессор (NMetAU)

© Үндэсний төмөрлөг

Украины академи, 2011 он

ТАНИЛЦУУЛГА………………………………………………………………………………..4

1 ДУЛААНЫ ЦАХИЛГААН СТАНЦЫН ТУХАЙ ЕРӨНХИЙ МЭДЭЭЛЭЛ…………………5

1.1 Цахилгаан станцын тодорхойлолт, ангилал ………………………….5

1.2 Дулааны цахилгаан станцын технологийн бүдүүвч………………………8

1.3 Дулааны цахилгаан станцуудын техник, эдийн засгийн үзүүлэлт……………………………….11

1.3.1 Эрчим хүчний үзүүлэлтүүд………………………………….11

1.3.2 Эдийн засгийн үзүүлэлтүүд…………………………………….13

1.3.3 Гүйцэтгэлийн үзүүлэлтүүд………………………………15

1.4 Дулааны цахилгаан станцад тавигдах шаардлага………………………………………………………16

1.5 Үйлдвэрийн дулааны цахилгаан станцын онцлог………………16

2 ДЦС-ЫН ДУЛААНЫ ДИАГРАМЫН БАРИЛГА…………………………………………………17

2.1 Дулааны хэлхээний тухай ерөнхий ойлголт………………………………………………………17

2.2 Уурын анхны параметрүүд………………………………………….18

2.2.1 Уурын анхны даралт………………………………….18

2.2.2 Уурын анхны температур…………………………………20

2.3 Уурын завсрын хэт халалт………………………………………..22

2.3.1 Завсрын хэт халалтын эрчим хүчний үр ашиг...24

2.3.2 Хэт халалтын завсрын даралт…………………………26

2.3.3 Завсрын хэт халалтын техникийн хэрэгжилт……27

2.4 Уурын эцсийн параметрүүд…………………………………………………….29

2.5 Тэжээлийн усыг нөхөн сэргээх халаалт ………………………………30

2.5.1 Сэргээх халаалтын эрчим хүчний үр ашиг..30

2.5.2 Сэргээх халаалтын техникийн хэрэгжилт.......34

2.5.3 Тэжээлийн усыг нөхөн сэргээх халаалтын температур..37

2.6 Дулааны цахилгаан станцын дулааны диаграммыг турбины үндсэн төрлөөр хийх ……..39

2.6.1 “К” турбин дээр суурилсан дулааны хэлхээг барих…………….39

2.6.2 “Т” турбин дээр суурилсан дулааны хэлхээг байгуулах….………..41

Уран зохиол…………………………………………………………………………………44

ОРШИЛ

"Дулааны цахилгаан станц" хичээл нь хэд хэдэн шалтгааны улмаас 8(7) мэргэжлээр заадаг хичээлүүдийн дунд онцгой ач холбогдолтой юм. - дулааны эрчим хүчний инженерчлэл.

Нэгдүгээрт, онолын үүднээс авч үзвэл уг хичээл нь өмнөх бараг бүх үндсэн чиглэлээр оюутнуудын олж авсан мэдлэгийг хуримтлуулдаг: "Түлш ба түүний шаталт", "Бойлерийн үйлдвэрүүд", "Их цэнэглэгч ба дулааны хөдөлгүүр", "Үйлдвэрлэлийн дулаан хангамжийн эх үүсвэр" аж ахуйн нэгжүүд” , “Хий цэвэршүүлэх” болон бусад.

Хоёрдугаарт, практик талаас нь авч үзвэл дулааны цахилгаан станцууд (ДЦС) нь эрчим хүчний эдийн засгийн бүх үндсэн элементүүдийг багтаасан эрчим хүчний цогц үйлдвэр юм: түлш бэлтгэх систем, бойлерийн цех, турбин цех, хувиргах, нийлүүлэх систем. дулааны эрчим хүчийг гадны хэрэглэгчдэд хүргэх, дахин боловсруулах, саармагжуулах системд хортой ялгаруулалт.

Гуравдугаарт, аж үйлдвэрийн талаас нь авч үзвэл дотоод, гадаадын эрчим хүчний салбарт зонхилох эрчим хүч үйлдвэрлэдэг үйлдвэр бол дулааны цахилгаан станц юм. Дулааны цахилгаан станцууд нь Украинд суурилуулсан цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэх хүчин чадлын 70 орчим хувийг эзэлдэг бөгөөд уурын турбины технологи хэрэгждэг атомын цахилгаан станцуудыг тооцвол суурилагдсан хүчин чадал нь 90 орчим хувийг эзэлж байна.

Энэхүү лекцийн тэмдэглэлийг 8(7) мэргэжлийн ажлын хөтөлбөр, сургалтын хөтөлбөрийн дагуу боловсруулсан болно. - дулааны эрчим хүчний инженерчлэл ба үндсэн сэдвүүдэд: дулааны цахилгаан станцын тухай ерөнхий мэдээлэл, цахилгаан станцын дулааны хэлхээг барих зарчим, тоног төхөөрөмжийн сонголт, дулааны хэлхээний тооцоо, тоног төхөөрөмжийн зохион байгуулалт, дулааны цахилгаан станцын ашиглалт.

"Дулааны цахилгаан станцууд" хичээл нь оюутнуудын олж авсан мэдлэгийг системчлэх, тэдний мэргэжлийн цар хүрээг өргөжүүлэхэд тусалдаг бөгөөд бусад олон чиглэлээр курсын ажилд ашиглах, түүнчлэн мэргэжилтнүүдэд зориулсан дипломын ажил, магистрын дипломын ажил бэлтгэхэд ашиглаж болно.

1 ДУЛААНЫ ЦАХИЛГААН СТАНЦЫН ТУХАЙ ЕРӨНХИЙ МЭДЭЭЛЭЛ

1.1 Цахилгаан станцын тодорхойлолт, ангилал

Эрчим хүчний станц– төрөл бүрийн түлш, эрчим хүчний нөөцийг цахилгаан эрчим хүч болгон хувиргах зориулалттай эрчим хүчний үйлдвэр.

Цахилгаан станцуудыг ангилах үндсэн сонголтууд:

I. Хувиргасан түлш, эрчим хүчний нөөцийн төрлөөс хамааран:

1) нүүрсустөрөгчийн түлш (нүүрс, байгалийн хий, мазут, шатдаг RES болон бусад) хувиргах замаар цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэдэг дулааны цахилгаан станцууд (ДЦС);

2) атомын энергийг цөмийн түлшнээс хувиргах замаар цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэдэг атомын цахилгаан станцууд (АЦС);

3) байгалийн усны эх үүсвэр, ялангуяа голын урсгалын механик энергийг хувиргах замаар цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэдэг усан цахилгаан станцууд (УЦС).

Энэхүү ангиллын сонголт нь уламжлалт бус болон сэргээгдэх эрчим хүчний эх үүсвэрийг ашигладаг цахилгаан станцуудыг багтааж болно.

· нарны цахилгаан станц;

· газрын гүний дулааны цахилгаан станц;

· салхин цахилгаан станцууд;

· далайн түрлэгийн цахилгаан станц болон бусад.

II. Энэ хичээлийн хувьд дулааны цахилгаан станцуудын илүү нарийвчилсан ангилал нь сонирхолтой бөгөөд дулааны хөдөлгүүрийн төрлөөс хамааран дараахь байдлаар хуваагддаг.

1) уурын турбин цахилгаан станц (STP);

2) хийн турбин цахилгаан станц (GTU);

3) хосолсон циклийн цахилгаан станцууд (CGE);

4) дотоод шаталтат хөдөлгүүр (ICE) ашигладаг цахилгаан станцууд.

Эдгээр цахилгаан станцуудын дунд уурын турбин цахилгаан станцууд давамгайлж, дулааны цахилгаан станцуудын нийт суурилагдсан хүчин чадлын 95 гаруй хувийг эзэлдэг.

III. Гадны хэрэглэгчдэд нийлүүлж буй эрчим хүчний төрлөөс хамааран уурын турбин цахилгаан станцуудыг дараахь байдлаар хуваана.

1) зөвхөн гадны хэрэглэгчдийг цахилгаан эрчим хүчээр хангадаг конденсацийн цахилгаан станцууд (CPS);

2) дулааны болон цахилгаан эрчим хүчийг гадны хэрэглэгчдэд нийлүүлдэг хосолсон дулааны болон цахилгаан станцууд (ДЦС).

IV. Зорилго, хэлтсийн харьяаллаас хамааран цахилгаан станцуудыг дараахь байдлаар хуваана.

1) бүс нутгийн бүх хэрэглэгчдийг цахилгаан эрчим хүчээр хангах зориулалттай дүүргийн цахилгаан станцууд;

2) аж үйлдвэрийн аж ахуйн нэгжүүдийн нэг хэсэг болох аж ахуйн нэгжийн хэрэглэгчдийг цахилгаан эрчим хүчээр хангах зориулалттай үйлдвэрлэлийн цахилгаан станцууд.

V. Суурилагдсан хүчин чадлыг жилийн хугацаанд ашиглах хугацаанаас хамааран цахилгаан станцыг дараахь байдлаар хуваана.

1) үндсэн (B): 6000÷7500 цаг/жил, өөрөөр хэлбэл жилийн үргэлжлэх хугацааны 70 гаруй хувь;

2) хагас үндсэн (P/B): 4000÷6000 ц/жил, 50÷70%;

3) хагас оргил (P/P): 2000÷4000 цаг/жил, 20÷50%;

4) оргил (P): 2000 цаг/жил хүртэл, жилийн 20% хүртэл.

Энэ ангиллын сонголтыг цахилгаан ачааллын үргэлжлэх хугацааны графикийн жишээн дээр дүрсэлж болно.

Зураг 1.1 – Цахилгаан ачааллын үргэлжлэх хугацааны график

VI. Турбин руу орж буй уурын даралтаас хамааран уурын турбин дулааны цахилгаан станцуудыг дараахь байдлаар хуваана.

1) бага даралт: 4 МПа хүртэл;

2) дунд даралт: 9-13 МПа хүртэл;

3) өндөр даралт: 25-30 МПа хүртэл, үүнд:

● дэд даралт: 18 – 20 МПа хүртэл

● чухал ба суперкритик даралт: 22 МПа-аас дээш

VII. Уурын турбин цахилгаан станцуудыг эрчим хүчнээс хамааран дараахь байдлаар хуваана.

1) бага хүчин чадалтай цахилгаан станцууд: 25 МВт хүртэл суурилуулсан турбогенераторын нэгж хүчин чадалтай 100 МВт хүртэлх нийт суурилагдсан хүчин чадал;

2) дунд хүч: 200 МВт хүртэл суурилуулсан турбогенераторын нэгж хүчин чадалтай 1000 МВт хүртэлх нийт суурилагдсан хүчин чадал;

3) өндөр хүчин чадал: 1000 МВт-аас дээш нийт суурилагдсан хүчин чадал, 200 МВт-аас дээш суурилуулсан турбогенераторын нэгж хүчин чадалтай.

VIII. Уурын генераторыг турбогенераторт холбох аргаас хамааран дулааны цахилгаан станцуудыг дараахь байдлаар хуваана.

1) төвлөрсөн (нэгж бус) дулааны цахилгаан станцууд, бүх уурын зуухнаас уур нь нэг төвлөрсөн уурын хоолойд орж, дараа нь турбин генераторуудад хуваарилагддаг (1.2-р зургийг үз);

1 - уурын генератор; 2 - уурын турбин; 3 - төв (үндсэн) уурын шугам; 4 - уурын турбин конденсатор; 5 - цахилгаан үүсгүүр; 6 - трансформатор.

Зураг 1.2 - Төвлөрсөн (блокгүй) дулааны цахилгаан станцын бүдүүвч зураг

2) суурилуулсан уурын генератор бүр нь маш тодорхой турбогенераторт холбогдсон дулааны цахилгаан станцуудыг блоклох (1.3-р зургийг үз).

1 - уурын генератор; 2 - уурын турбин; 3 - завсрын хэт халаагуур; 4 - уурын турбин конденсатор; 5 - цахилгаан үүсгүүр; 6 - трансформатор.

Зураг 1.3 - Блокийн дулааны цахилгаан станцын бүдүүвч зураг

Блок бус загвараас ялгаатай нь дулааны цахилгаан станцуудын блок хийц нь хөрөнгийн зардал бага шаарддаг, ажиллахад хялбар, цахилгаан станцын уурын турбин суурилуулах ажлыг бүрэн автоматжуулах нөхцлийг бүрдүүлдэг. Блок диаграммд дамжуулах хоолойн тоо, тоног төхөөрөмжийг байрлуулах станцын үйлдвэрлэлийн хэмжээг багасгасан. Уурын завсрын хэт халалтыг ашиглахдаа блок диаграммыг ашиглах нь зайлшгүй шаардлагатай, учир нь өөрөөр хэлбэл турбинаас хэт халах уурын урсгалыг хянах боломжгүй юм.

1.2 Дулааны цахилгаан станцын технологийн схем

Технологийн диаграмм нь цахилгаан станцын үндсэн хэсгүүд, тэдгээрийн холболтыг дүрсэлсэн бөгөөд үүний дагуу станцад түлш хүргэхээс эхлээд хэрэглэгчийг цахилгаан эрчим хүчээр хангах хүртэлх технологийн үйл ажиллагааны дарааллыг харуулав.

Жишээ болгон нунтагласан нүүрсний уурын турбин цахилгаан станцын технологийн диаграммыг Зураг 1.4-т үзүүлэв. Энэ төрлийн дулааны цахилгаан станц нь Украин болон гадаадад байгаа үндсэн дулааны цахилгаан станцуудын дунд давамгайлдаг.

Нар - станц дахь түлшний зарцуулалт; Dp. ж.– уурын генераторын бүтээмж; Д. n. - станцын өөрийн хэрэгцээнд тохирсон уурын хэрэглээ; Dt – турбин тутамд уурын зарцуулалт; Эвир - үйлдвэрлэсэн цахилгаан эрчим хүчний хэмжээ; Esn - станцын өөрийн хэрэгцээнд зориулж цахилгаан эрчим хүчний хэрэглээ; Eotp нь гадаад хэрэглэгчдэд нийлүүлэх цахилгаан эрчим хүчний хэмжээ юм.

Зураг 1.4 – Уурын турбин нунтагласан нүүрсний цахилгаан станцын технологийн схемийн жишээ

Дулааны цахилгаан станцын технологийн диаграммыг ихэвчлэн гурван хэсэгт хуваадаг бөгөөд тэдгээрийг Зураг 1.4-т тасархай шугамаар тэмдэглэсэн байдаг.

I … Түлш-хий-агаарын зам, үүнд:

1 – түлшний байгууламж (буулгах төхөөрөмж, түүхий нүүрсний агуулах, бутлах үйлдвэр, буталсан нүүрсний бункер, кран, конвейер);

2 – тоос бэлтгэх систем (нүүрсний тээрэм, нарийн сэнс, нүүрсний тоосны сав, тэжээгч);

3 – түлш шатаах агаарыг нийлүүлэх үлээгч сэнс;

4 - уурын генератор;

5 - хийн цэвэрлэгээ;

6 - утаа арилгагч;

7 - яндан;

8 – усны үнс ба шаарын хольцыг тээвэрлэх зориулалттай шаар шахуурга;

9 – ус зайлуулах зориулалттай үнс болон шаарын хольцыг нийлүүлэх.

Ерөнхийдөө түлш-хий-агаарын замд орно : түлшний байгууламж, тоос бэлтгэлийн систем, татах хэрэгсэл, уурын зуухны яндан, үнс, шаар зайлуулах систем.

II … Уурын усны зам, үүнд:

10 - уурын турбин;

11 - уурын турбин конденсатор;

12 – конденсаторыг хөргөх эргэлтийн усан хангамжийн системийн эргэлтийн насос;

13 – эргэлтийн системийн хөргөлтийн төхөөрөмж;

14 – эргэлтийн систем дэх усны алдагдлыг нөхөх нэмэлт ус нийлүүлэх;

15 – станцын конденсатын алдагдлыг нөхөх, химийн цэвэршүүлсэн ус бэлтгэх түүхий усаар хангах;

16 - химийн ус цэвэршүүлэх;

17 – яндангийн уурын конденсатын урсгал руу нэмэлт химийн цэвэршүүлсэн усыг нийлүүлэх химийн ус цэвэршүүлэх насос;

18 - конденсат насос;

19 – нөхөн сэргээгдэх нам даралтын тэжээлийн ус халаагч;

20 - агааржуулагч;

21 - тэжээлийн насос;

22 – нөхөн сэргээгдэх өндөр даралтын тэжээлийн ус халаагч;

23 – дулаан солилцогчоос халаалтын уурын конденсатыг зайлуулах зориулалттай ус зайлуулах насос;

24 – нөхөн төлжих уурын олборлолт;

25 - завсрын хэт халаагч.

Ерөнхийдөө уурын усны замд дараахь зүйлс орно. уурын зуухны уур-усны хэсэг, турбин, конденсат нэгж, хөргөлтийн эргэлтийн ус, нэмэлт химийн цэвэршүүлсэн ус бэлтгэх систем, тэжээлийн усыг нөхөн сэргээх халаалт, тэжээлийн усыг агааргүйжүүлэх систем.

III … Цахилгааны хэсэг нь дараахь зүйлийг агуулдаг.

26 - цахилгаан үүсгүүр;

27 – гадаад хэрэглэгчдэд нийлүүлэх цахилгаан эрчим хүчийг нэмэгдүүлэх трансформатор;

28 – цахилгаан станцын задгай хуваарилах байгууламжийн автобус;

29 - цахилгаан станцын хэрэгцээнд зориулж цахилгаан эрчим хүчний трансформатор;

30 – туслах цахилгаан түгээх төхөөрөмжийн шин.

Тиймээс цахилгаан хэсэг нь дараахь зүйлийг агуулна. цахилгаан үүсгүүр, трансформатор, шилжүүлэгчийн автобус.

1.3 Дулааны цахилгаан станцын техник, эдийн засгийн үзүүлэлт

Дулааны цахилгаан станцуудын техник, эдийн засгийн үзүүлэлтүүдийг 3 бүлэгт хуваадаг. станцын ашиглалтын техникийн түвшин, үр ашиг, чанарыг үнэлэхэд зориулагдсан эрчим хүч, эдийн засгийн болон ашиглалтын.

1.3.1 Эрчим хүчний үзүүлэлт

Дулааны цахилгаан станцын эрчим хүчний үндсэн үзүүлэлтүүд нь: үр ашиг цахилгаан станц (), дулааны хувийн зарцуулалт (), цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэх түлшний хувийн зарцуулалт ().

Эдгээр үзүүлэлтүүдийг үйлдвэрийн дулааны үр ашгийн үзүүлэлт гэж нэрлэдэг.

Цахилгаан станцын бодит үйл ажиллагааны үр дүнд үндэслэн үр ашиг харилцаагаар тодорхойлогддог:

; (1.1)

; (1.2)

Цахилгаан станцын зураг төсөл боловсруулах, түүний үйл ажиллагаанд дүн шинжилгээ хийхдээ үр ашиг. үр ашгийг харгалзан бүтээгдэхүүнээр тодорхойлно. Станцын бие даасан элементүүд:

хаана ηcat, ηturb – үр ашиг. бойлер, турбин цехүүд;

ηt. p. – k.p.d. дулаан дамжуулалтаас болж станцын доторх хөргөлтийн дулааны алдагдлыг тооцдог дулааны урсгал орчиндамжуулах хоолойн ханаар дамжин хөргөлтийн шингэн алдагдах, ηt. n = 0.98...0.99 (дундаж 0.985);

esn нь цахилгаан станцын өөрийн хэрэгцээнд зарцуулсан цахилгаан эрчим хүчний эзлэх хувь (түлш бэлтгэх систем дэх цахилгаан хөтөч, бойлерийн цехийн төслийн тоног төхөөрөмжийн хөтөч, насосны хөтөч гэх мэт), esn = Esn/Evir = 0.05...0.10 (харьц). 0.075);

qсн – өөрийн хэрэгцээнд зарцуулсан дулааны эзлэх хувь (химийн ус цэвэршүүлэх, тэжээлийн усыг агааргүйжүүлэх, конденсатор дахь вакуумыг хангах уурын ялгаруулагчийн ажиллагаа гэх мэт), qсн = 0,01...0,02 (харьц. 0,015).

K.p.d. бойлерийн цехийг үр ашигтайгаар төлөөлж болно уурын генератор: ηcat = ηp. g = 0.88…0.96 (дундаж 0.92)

K.p.d. турбины цехийг үнэмлэхүй цахилгаан үр ашиг гэж илэрхийлж болно. турбогенератор:

ηturb = ηt. g = ηt · ηoi · ηм, (1.5)

Энд ηt нь дулааны үр ашиг юм. уурын турбин үйлдвэрийн цикл (нийлүүлсэн дулаанд зарцуулсан дулааны харьцаа), ηt = 0.42...0.46 (харьц. 0.44);

ηoi - дотоод харьцангуй үр ашиг. турбин (уурын үрэлт, хөндлөн урсгал, агааржуулалтын улмаас турбины доторх алдагдлыг харгалзан үзнэ), ηoi = 0.76...0.92 (харьц. 0.84);

ηm – турбинаас генератор руу механик энергийг шилжүүлэх үеийн алдагдал болон цахилгаан үүсгүүрийн өөрөө дахь алдагдлыг харгалзан үзсэн цахилгаан механик үр ашиг, ηen = 0.98...0.99 (харьц. 0.985).

Үр ашгийн хувьд бүтээгдэхүүн (1.5), илэрхийлэл (1.4) -ийг харгалзан үзнэ цэвэр цахилгаан станц нь дараах хэлбэртэй байна.

ηsnetto = ηпг·ηt· ηoi· ηм· ηтп·(1 – есн)·(1 – qсн); (1.6)

дундаж утгыг орлуулсны дараа дараах байдалтай байна.

ηsnetto = 0,92·0,44·0,84·0,985·0,985·(1 – 0,075)·(1 – 0,015) = 0,3;

Ер нь цахилгаан станцын хувьд үр ашигтай байдаг net нь хязгаарт хэлбэлздэг: ηsnet = 0.28…0.38.

Цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэх тусгай дулааны зарцуулалтыг дараахь харьцаагаар тодорхойлно.

, (1.7)

Энд Qfuel нь түлшний шаталтаас гаргаж авсан дулаан юм .

; (1.8)

энд рН нь хөрөнгө оруулалтын үр ашгийн стандарт харьцаа, жил-1.

Урвуу утга нь рН нь хөрөнгийн хөрөнгө оруулалтыг нөхөх хугацааг өгдөг, жишээлбэл, рН = 0.12 жил-1 бол нөхөх хугацаа нь:

Өгөгдсөн зардлыг шинээр барих эсвэл одоо байгаа цахилгаан станцыг дахин барихад хамгийн хэмнэлттэй хувилбарыг сонгоход ашигладаг.

1.3.3 Гүйцэтгэл

Ашиглалтын үзүүлэлтүүд нь цахилгаан станцын ашиглалтын чанарыг үнэлдэг бөгөөд ялангуяа дараахь зүйлийг агуулна.

1) боловсон хүчний коэффициент (станцын суурилуулсан 1 МВт чадалд ногдох үйлчилгээний ажилтны тоо), Вт (хүн / МВт);

2) цахилгаан станцын суурилагдсан хүчин чадлыг ашиглалтын коэффициент (цахилгаан эрчим хүчний бодит үйлдвэрлэлийн хэмжээг хамгийн их үйлдвэрлэхэд харьцуулсан харьцаа)

; (1.16)

3) суурилагдсан хүчин чадлыг ашиглах цагийн тоо

4) тоног төхөөрөмжийн бэлэн байдлын түвшин, тоног төхөөрөмжийн техникийн ашиглалтын түвшин

; (1.18)

Уурын зуух, турбин цехийн тоног төхөөрөмжийн хүртээмжийн хүчин зүйлүүд нь: Кготкот = 0.96...0.97, Кготтурб = 0.97...0.98.

Дулааны цахилгаан станцын тоног төхөөрөмжийн ашиглалтын түвшин: KispTPP = 0.85…0.90.

1.4 Дулааны цахилгаан станцад тавигдах шаардлага

Дулааны цахилгаан станцад тавигдах шаардлагыг 2 бүлэгт хуваадаг. техник эдийн засгийн .

Техникийн шаардлагад дараахь зүйлс орно.

· найдвартай байдал (хэрэглэгчийн шаардлага, цахилгаан ачааллын диспетчерийн хуваарийн дагуу тасралтгүй эрчим хүчний хангамж);

· маневрлах чадвар (ачааллыг хурдан нэмэгдүүлэх, арилгах, түүнчлэн нэгжийг эхлүүлэх, зогсоох чадвар);

· дулааны үр ашиг (үйлдвэрийн янз бүрийн горимд хамгийн их үр ашиг, хамгийн бага хувийн түлшний зарцуулалт);

· байгаль орчинд ээлтэй байх (байгаль орчинд хамгийн бага хортой ялгаруулалт, үйлдвэрийн янз бүрийн горимд зөвшөөрөгдөх ялгаралтаас хэтрэхгүй).

Эдийн засгийн шаардлага техникийн бүх шаардлагыг хангасан тохиолдолд цахилгаан эрчим хүчний хамгийн бага өртөг хүртэл буурдаг.

1.5 Үйлдвэрийн дулааны цахилгаан станцын онцлог

Аж үйлдвэрийн дулааны цахилгаан станцуудын үндсэн шинж чанаруудын дунд:

1) цахилгаан станцыг үндсэн технологийн цехүүдтэй хоёр талын харилцаа холбоо (цахилгаан станц нь технологийн цехүүдийн цахилгаан ачааллыг хангаж, хэрэгцээний дагуу цахилгаан эрчим хүчний хангамжийг өөрчилдөг, зарим тохиолдолд цехүүд нь цахилгаан эрчим хүчний эх үүсвэр болдог. цахилгаан станцуудад ашигладаг дулааны болон шатах сэргээгдэх эрчим хүчний нөөц);

2) аж ахуйн нэгжийн цахилгаан станц, технологийн цехүүдийн олон тооны системийн нийтлэг байдал (түлшний хангамж, усан хангамж, тээврийн байгууламж, засварын бааз, энэ нь үйлдвэр барих зардлыг бууруулдаг);

3) аж үйлдвэрийн цахилгаан станцуудад турбогенератороос гадна турбокомпрессор, турбо үлээгч нь үйлдвэрийн цехүүдэд технологийн хий нийлүүлэх;

4) үйлдвэрийн цахилгаан станцуудын дунд дулаан, цахилгаан станц (ДЦС) давамгайлах;

5) үйлдвэрийн дулааны цахилгаан станцын хүчин чадал харьцангуй бага:

70…80%, ≤ 100 МВт.

Аж үйлдвэрийн дулааны цахилгаан станцууд нийт цахилгаан эрчим хүчний 15...20 хувийг хангадаг.

2 ДЦС-ЫН ДУЛААНЫ ДИАГРАМЫН БАРИЛГА

2.1 Дулааны хэлхээний тухай ерөнхий ойлголт

Дулааны диаграммууд нь цахилгаан станцуудын уурын усны замтай холбоотой бөгөөд үзүүлэв :

1) станцын үндсэн ба туслах төхөөрөмжийн харьцангуй байрлал;

2) хөргөлтийн хоолойн шугамаар тоног төхөөрөмжийн технологийн холболт.

Дулааны хэлхээг 2 төрөлд хувааж болно.

1) үндсэн;

2) өргөтгөсөн.

Схемийн диаграммууд нь дулааны хэлхээг тооцоолох, тооцооллын үр дүнд дүн шинжилгээ хийхэд шаардлагатай тоног төхөөрөмжийг харуулсан болно.

Хэлхээний диаграм дээр үндэслэн дараахь ажлуудыг шийднэ.

1) хэлхээний янз бүрийн элементүүд дэх хөргөлтийн шингэний зардал, параметрүүдийг тодорхойлох;

2) тоног төхөөрөмж сонгох;

3) нарийвчилсан дулааны хэлхээг боловсруулах.

Өргөтгөсөн дулааны хэлхээстанцын бүх тоног төхөөрөмж, түүний дотор нөөц тоног төхөөрөмж, унтраах болон хяналтын хавхлага бүхий бүх станцын дамжуулах хоолой багтана.

Боловсруулсан схемүүд дээр үндэслэн дараахь ажлуудыг шийдвэрлэв.

1) цахилгаан станцыг төлөвлөхдөө тоног төхөөрөмжийг харилцан байрлуулах;

2) зураг төсөл боловсруулах явцад ажлын зургийн гүйцэтгэл;

3) станцуудын үйл ажиллагаа.

Дулааны диаграммыг барихын өмнө дараахь асуудлыг шийднэ.

1) хүлээгдэж буй эрчим хүчний ачааллын төрөл, тоо хэмжээ, тухайлбал CPP эсвэл CHP зэрэгт үндэслэн станцын төрлийг сонгох;

2) станцын цахилгаан ба дулааны хүчийг бүхэлд нь, түүний бие даасан блокуудын (нэгжүүдийн) хүчийг тодорхойлох;

3) уурын анхны болон эцсийн параметрүүдийг сонгох;

4) уурын завсрын хэт халалтын хэрэгцээг тодорхойлох;

5) уурын генератор, турбины төрлийг сонгох;

6) тэжээлийн усыг нөхөн сэргээх халаалтын схемийг боловсруулах;

7) нэмэлт химийн цэвэршүүлсэн ус бэлтгэх, усыг агааргүйжүүлэх, уурын үүсгүүрийн үлээлгэх усыг дахин боловсруулах, жолоодох зэрэг хэд хэдэн туслах асуудал бүхий дулааны схемийн үндсэн техникийн шийдлүүдийг (нэгжийн хүч, уурын параметрүүд, турбины төрөл) бүрдүүлэх. тэжээлийн насос болон бусад.

Дулааны хэлхээний хөгжилд үндсэндээ 3 хүчин зүйл нөлөөлдөг.

1) уурын турбин суурилуулах уурын анхны болон эцсийн параметрүүдийн утга;

2) уурын завсрын хэт халалт;

3) тэжээлийн усыг нөхөн сэргээх халаалт.

2.2 Уурын анхны параметрүүд

Уурын анхны параметрүүд нь турбин зогсоох хавхлагын өмнөх уурын даралт (P1) ба температур (t1) юм.

2.2.1 Уурын анхны даралт

Эхний уурын даралт нь үр ашигт нөлөөлдөг. цахилгаан станцууд ба юуны түрүүнд дулааны үр ашгаар дамжуулан . үр ашгийг тодорхойлохдоо уурын турбины үйлдвэрийн цикл цахилгаан станц нь хамгийн бага утгатай (ηt = 0.42…0.46):

Дулааны үр ашгийг тодорхойлох ашиглаж болно iS– усны уурын диаграмм (2.1-р зургийг үз):

(2.2)

Энд нь уурын адиабат дулааны алдагдал (хамгийн тохиромжтой мөчлөгийн хувьд);

qsupply нь мөчлөгт нийлүүлсэн дулааны хэмжээ;

i1, i2 – турбины өмнөх ба дараах уурын энтальпи;

i2" – турбин дотор гарсан уурын конденсатын энтальпи (i2" = cpt2).

Зураг 2.1 – Дулааны үр ашгийг тодорхойлох чиглэл.

Томъёо (2.2) ашиглан хийсэн тооцооллын үр дүнд дараах үр ашгийн утгыг өгнө.

ηt, нэгжийн бутархай

Энд 3.4...23.5 МПа нь Украины эрчим хүчний салбарын уурын турбин цахилгаан станцуудад батлагдсан уурын стандарт даралт юм.

Тооцооллын үр дүнгээс харахад уурын анхны даралт ихсэх тусам үр ашгийн утга нэмэгддэг. нэмэгддэг. Үүнтэй хамт, Даралт нэмэгдэх нь хэд хэдэн сөрөг үр дагаварт хүргэдэг.

1) даралт ихсэх тусам уурын эзэлхүүн буурч, турбины урсгалын хэсгийн урсгалын талбай, ирний урт багасч, улмаар уурын урсгал нэмэгдэж, улмаар дотоод харьцангуй үр ашиг буурахад хүргэдэг. . турбин (ηоі);

2) даралт ихсэх нь турбины төгсгөлийн лацаар дамжин уурын алдагдал нэмэгдэхэд хүргэдэг;

3) тоног төхөөрөмжийн металлын хэрэглээ, уурын турбины үйлдвэрийн өртөг нэмэгддэг.

Сөрөг нөлөөг арилгахын тулд Даралт нэмэгдэхийн зэрэгцээ турбины хүчийг нэмэгдүүлэх шаардлагатай бөгөөд энэ нь баталгаа юм :

1) уурын урсгалын өсөлт (турбин дахь урсгалын талбай ба ирний уртыг багасгахыг оруулаагүй болно);

2) механик лацаар дамжин уурын харьцангуй гадагшлах урсгалыг бууруулдаг;

3) хүч нэмэгдэхийн зэрэгцээ даралт ихсэх нь дамжуулах хоолойг илүү нягтралтай болгож, металлын хэрэглээг багасгах боломжийг олгодог.

Гадаадад байгаа цахилгаан станцуудын үйл ажиллагаанд дүн шинжилгээ хийсний үндсэн дээр олж авсан уурын анхны даралт ба турбины хүч хоорондын оновчтой харьцааг Зураг 2.2-т үзүүлэв (хамгийн оновчтой харьцааг сүүдэрлэх замаар тэмдэглэсэн).

Зураг 2.2 – Турбогенераторын хүч (N) ба уурын анхны даралт (P1) хоорондын хамаарал.

2.2.2 Уурын анхны температур

Уурын анхны даралт ихсэх тусам турбины гаралтын уурын чийгшил нэмэгдэх бөгөөд үүнийг iS диаграмм дээрх графикаар харуулав (2.3-р зургийг үз).

Р1 > Р1" > Р1"" (t1 = const, P2 = const)

x2< x2" < x2"" (y = 1 – x)

y2 > y2" > y2""

Зураг 2.3 – Уурын анхны даралт ихсэх үед уурын эцсийн чийгийн өөрчлөлтийн шинж чанар.

Уурын чийг байгаа нь үрэлтийн алдагдлыг нэмэгдүүлж, дотоод харьцангуй үр ашгийг бууруулдаг. ир болон турбины урсгалын замын бусад элементүүдийн дуслын элэгдэлд хүргэдэг бөгөөд энэ нь тэдгээрийг устгахад хүргэдэг.

Уурын хамгийн их зөвшөөрөгдөх чийгшил (y2add) нь ирний уртаас (ll) хамаарна; Жишээлбэл:

ll ≤ 750…1000 мм y2нэмэх ≤ 8…10%

ll ≤ 600 мм y2нэмэх ≤ 13%

Уурын чийгшлийг бууруулахын тулд уурын даралтыг нэмэгдүүлэхийн зэрэгцээ температурыг нэмэгдүүлэх шаардлагатай бөгөөд үүнийг Зураг 2.4-т үзүүлэв.

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

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

y2< y2" < y2""

Зураг 2.4 – Уурын анхны температур нэмэгдэхийн хэрээр уурын эцсийн чийгийн агууламжийн өөрчлөлтийн шинж чанар.

Уурын температур нь хэт халаагуур, дамжуулах хоолой, турбины элементүүдийг хийсэн гангийн дулааны эсэргүүцэлээр хязгаарлагддаг.

4 ангиллын ган ашиглах боломжтой.

1) нүүрстөрөгч ба манганы ган (хамгийн их температур tpr ≤ 450...500°С);

2) сувдан ангиллын хром-молибден ба хром-молибден-ванадийн ган (tpr ≤ 570...585°С);

3) мартенсит-ферритийн ангиллын өндөр хромын ган (tpr ≤ 600...630°C);

4) аустенитийн ангиллын зэвэрдэггүй хром-никель ган (tpr ≤ 650...700°C).

Гангийн нэг ангиас нөгөөд шилжихэд тоног төхөөрөмжийн өртөг эрс нэмэгддэг.

Ган зэрэг

Харьцангуй зардал

Энэ үе шатанд эдийн засгийн үүднээс авч үзвэл tr ≤ 540 ° C (565 ° C) ажиллах температуртай перлит ган ашиглах нь зүйтэй. Мартенсит-феррит ба аустенит ангиллын ган нь тоног төхөөрөмжийн өртөгийг огцом нэмэгдүүлэхэд хүргэдэг.

Дулааны үр ашигт уурын анхны температурын нөлөөллийг мөн тэмдэглэх нь зүйтэй. уурын турбин үйлдвэрийн цикл . Уурын температурын өсөлт нь дулааны үр ашгийг нэмэгдүүлэхэд хүргэдэг.

Нүүрсээр ажилладаг дулааны цахилгаан станцын технологийн схем , Зураг 3.4-т үзүүлэв. Энэ нь харилцан уялдаатай зам, системийн цогц цогц юм: тоос бэлтгэх систем; түлшний хангамж ба гал асаах систем (түлшний зам); шаар, үнс зайлуулах систем; хий-агаарын зам; уурын усны уурын зуух, турбины нэгжийг багтаасан уурын усны замын систем; тэжээлийн усны алдагдлыг нөхөх нэмэлт ус бэлтгэх, нийлүүлэх систем; уурын хөргөлтийг хангах техникийн усан хангамжийн систем; сүлжээний ус халаах систем; цахилгаан эрчим хүчний систем, үүнд синхрон генератор, өсгөгч трансформатор, өндөр хүчдэлийн хуваарилах төхөөрөмж гэх мэт.

Доор өгөв -ийн товч тайлбарнүүрсээр ажилладаг дулааны цахилгаан станцын жишээг ашиглан дулааны цахилгаан станцын технологийн схемийн үндсэн систем ба замууд.

Цагаан будаа. 3.3. Нунтагласан нүүрсний цахилгаан станцын үйл явцын диаграм

1. Тоос бэлтгэх систем. Шатахууны зам. Хатуу түлшийг төмөр замаар тусгай гондол вагонд хүргэдэг. 1 (3.4-р зургийг үз). Төмөр замын жин дээр нүүрс ачсан гондол машинуудыг жинлэнэ. Өвлийн улиралд нүүрстэй гондол машинуудыг гэсгээх хүлэмжээр дамжуулж, вагоны ханыг халсан агаараар халаадаг. Дараа нь гондол машиныг буулгах төхөөрөмж - автомашины буулгагч руу түлхдэг 2 , энэ нь уртааш тэнхлэгийн эргэн тойронд ойролцоогоор 180 0 өнцгөөр эргэлддэг; нүүрсийг хүлээн авах савыг бүрхсэн сараалж дээр асгадаг. Бункерийн нүүрсийг тэжээгчээр дамжуулагч руу нийлүүлдэг 4 , үүгээр дамжин нүүрсний агуулахад хүрдэг 3 , эсвэл бутлах тасгаар дамжуулан 5 бойлерийн өрөөний түүхий нүүрсний бункерт 6 , нүүрсний агуулахаас ч хүргэж болно.

Бутлах үйлдвэрээс түлш түүхий нүүрсний бункерт ордог 6 , тэндээс тэжээгчээр дамжуулан - нунтагласан нүүрсний тээрэмд 7 . Нүүрсний тоосыг сепаратороор пневматикаар тээвэрлэдэг 8 ба циклон 9 нүүрсний тоосны саванд 10 , мөн тэндээс тэжээгч 11 шатаагчдад нийлүүлдэг. Циклоны агаарыг тээрмийн сэнсээр сорж авдаг 12 ба бойлерийн шаталтын камерт тэжээгддэг 13 .

Энэ түлшний зам бүхэлдээ нүүрсний агуулахын хамт түлшний хангамжийн системд харьяалагддаг бөгөөд дулааны цахилгаан станцын түлш тээврийн хэлтсийн ажилтнууд үйлчилдэг.

Нунтагласан нүүрсний бойлерууд нь мөн үндсэн түлш, ихэвчлэн мазуттай байдаг. Түлшний тосыг төмөр замын саванд нийлүүлдэг бөгөөд түүнийг гадагшлуулахын өмнө уураар халаадаг. Эхний болон хоёр дахь өргөх шахуургыг ашиглан түлшний тосны хошуунд нийлүүлдэг. Эхлэх түлш нь хийн хоолойноос хийн хяналтын цэгээр дамжуулан хийн шатаагч руу нийлүүлдэг байгалийн хий байж болно.

Хийн болон нефтийн түлшийг шатаадаг дулааны цахилгаан станцуудад нунтагласан нүүрсний дулааны цахилгаан станцуудтай харьцуулахад түлшний хэмнэлтийг ихээхэн хялбаршуулдаг. Нүүрсний агуулах, бутлах тасаг, конвейерийн систем, түүхий нүүрс, тоосны бункер, мөн үнс цуглуулах, үнс зайлуулах систем шаардлагагүй болж байна.

2. Хий-агаарын зам. Шаар үнс зайлуулах систем.Шатаахад шаардагдах агаарыг агаарын хангамжид нийлүүлдэг

үлээгч сэнс бүхий уурын зуухны халаагуур 14 . Агаарыг ихэвчлэн бойлерийн өрөөний дээд талаас, (өндөр хүчин чадалтай уурын зуухны хувьд) бойлерийн өрөөний гаднаас авдаг.

Шатаах камерт шаталтын явцад үүссэн хий нь түүнийг орхисны дараа уурын хэт халаагуурт (анхдагч ба хоёрдогч, хэрэв уурын завсрын хэт халалтын мөчлөг хийгдсэн бол) уурын зуухны хийн хоолойгоор дараалан дамждаг. эдийн засагч, дулааныг ажлын шингэн рүү шилжүүлж, агаар халаагуурыг уурын зуухны агаарт нийлүүлдэг. Дараа нь үнс цуглуулагч (цахилгаан тунадас) 15 хий нь үнс болон яндангаар дамжин цэвэршдэг 17 утаа арилгагч 16 агаар мандалд ялгардаг.

Шатаах камер, агаар халаагч, үнс цуглуулагч дор унасан шаар, үнсийг усаар угааж, тэсэлгээний насос руу урсдаг. 33 , тэдгээр нь үнсний овоолго руу шахдаг.

3. Уур-усны зам.Хэт халаагуурт хэт халсан уурын зуухны уур 13 уурын хоолой ба хушууны системээр дамжин турбин руу урсдаг 22 .

Конденсатороос үүсэх конденсац 23 турбинуудыг конденсат насосоор хангадаг 24 нам даралтын нөхөн сэргээх халаагуураар дамжуулан 18 деаэратор руу 20 , ус буцалгаад авчирдаг; Үүний зэрэгцээ түүнд ууссан түрэмгий хий O 2 ба CO 2-аас чөлөөлөгддөг бөгөөд энэ нь уурын усны замд зэврэлт үүсэхээс сэргийлдэг. Усыг деаэратороос тэжээлийн насосоор хангадаг 21 өндөр даралтын халаагуураар дамжуулан 19 бойлерийн эдийн засагч руу орж, усыг урьдчилан халаах, дулааны цахилгаан станцын үр ашгийг мэдэгдэхүйц нэмэгдүүлэх.

Дулааны цахилгаан станцын уурын усны зам нь хамгийн төвөгтэй бөгөөд хариуцлагатай зам юм, учир нь энэ замд металлын хамгийн өндөр температур, хамгийн их уур, усны даралт үүсдэг.

Уурын усны замын ажиллагааг хангахын тулд ажлын шингэний алдагдлыг нөхөх нэмэлт ус бэлтгэх, нийлүүлэх систем, түүнчлэн турбин конденсаторыг хөргөх усаар хангах дулааны цахилгаан станцын техникийн усан хангамжийн систем шаардлагатай.

4. Нэмэлт ус бэлтгэх, нийлүүлэх систем.Химийн усыг цэвэршүүлэх тусгай ион солилцооны шүүлтүүрээр хийсэн түүхий усыг химийн аргаар цэвэршүүлсний үр дүнд нэмэлт усыг олж авдаг.

Уур-усны замд алдагдсан уур, конденсатын алдагдлыг энэ схемд химийн аргаар эрдэсгүйжүүлсэн усаар нөхөж, усгүйжүүлсэн усны савнаас турбины конденсаторын арын конденсат шугам руу дамжуулах насосоор нийлүүлдэг.

Нүүр будалтын усыг химийн аргаар цэвэрлэх төхөөрөмж нь химийн цехэд байрладаг 28 (химийн ус цэвэршүүлэх цех).

5. Уурын хөргөлтийн систем.Усан хангамжийн худгаас хөргөлтийн усыг конденсатор руу нийлүүлдэг 26 эргэлтийн насосууд 25 . Конденсаторт халсан хөргөх ус нь цуглуулах худаг руу урсдаг 27 ус авах цэгээс тодорхой зайд байгаа ижил усны эх үүсвэр нь халсан ус авсан устай холилдохгүй байх хангалттай.

Дулааны цахилгаан станцуудын олон технологийн схемд хөргөлтийн усыг эргэлтийн насосоор конденсатор хоолойгоор шахдаг. 25 дараа нь хөргөх цамхаг (хөргөх цамхаг) руу ордог бөгөөд ууршилтаас болж ус нь конденсаторт халааж байсан ижил температурын зөрүүгээр хөргөнө. Хөргөх цамхаг бүхий усан хангамжийн системийг ихэвчлэн дулааны цахилгаан станцуудад ашигладаг. IES нь хөргөлтийн цөөрөм бүхий усан хангамжийн системийг ашигладаг. Усыг ууршуулж хөргөх үед ууршилт нь турбины конденсатор дахь уурын конденсацийн хэмжээтэй ойролцоогоор тэнцүү байна. Тиймээс усан хангамжийн системийг ихэвчлэн голын усаар цэнэглэх шаардлагатай байдаг.

6. Сүлжээний ус халаах систем.Схемүүд нь цахилгаан станц болон зэргэлдээх тосгоны төвлөрсөн дулаан хангамжийн жижиг сүлжээний халаалтын суурилуулалтыг хангаж болно. Сүлжээний халаагуур руу 29 Энэхүү суурилуулалтын явцад турбины олборлолтоос уур гарч, конденсатыг шугамаар гадагшлуулдаг 31 . Сүлжээний усыг халаагуурт нийлүүлж, дамжуулах хоолойгоор дамжуулан зайлуулдаг 30 .

7. Цахилгаан эрчим хүчний систем.Уурын турбинаар эргэлддэг цахилгаан үүсгүүр нь хувьсах цахилгаан гүйдэл үүсгэдэг бөгөөд энэ нь шаталсан трансформатороор дамжин дулааны цахилгаан станцын задгай хуваарилах төхөөрөмжийн (OSD) шин рүү ордог. Туслах системийн автобусууд нь туслах трансформатороор дамжуулан генераторын терминалуудтай холбогддог. Тиймээс эрчим хүчний нэгжийн туслах хэрэглэгчид (туслах нэгжийн цахилгаан мотор - насос, сэнс, тээрэм гэх мэт) нь эрчим хүчний нэгжийн генератороор тэжээгддэг. Цахилгаан станцын цахилгаан мотор, гэрэлтүүлгийн төхөөрөмж, төхөөрөмжийг цахилгаан эрчим хүчээр хангахын тулд туслах цахилгаан хуваарилах төхөөрөмж байдаг. 32 .

Онцгой тохиолдлуудад (онцгой байдал, ачааллыг бууруулах, эхлүүлэх, унтраах) нэмэлт тэжээлийн хангамжийг гаднах хуваарилах төхөөрөмжийн нөөц шинийн трансформатороор хангадаг. Туслах нэгжийн цахилгаан моторыг найдвартай эрчим хүчээр хангах нь эрчим хүчний нэгжүүд болон дулааны цахилгаан станцуудын найдвартай ажиллагааг хангадаг. Өөрийнхөө хэрэгцээнд зориулж цахилгаан хангамжийг тасалдуулах нь доголдол, осол аваарт хүргэдэг.

Хийн турбин цахилгаан станц (GTU) ба уурын турбины технологийн схемийн үндсэн ялгаа нь GTU-д түлшний химийн энерги нь нэг нэгжид - хийн турбинд механик энерги болж хувирдаг явдал юм. уурын зуух шаардлагагүй.

Хийн турбин суурилуулах (Зураг. 3.5) нь шатаах камер KS, хийн турбин GT, агаарын компрессор K болон цахилгаан үүсгүүр G. Компрессор K нь агаар мандлын агаарыг сорж, дунджаар 6-10 кг / см хүртэл шахдаг. 2 ба үүнийг шатаах камерт KS нийлүүлдэг. Түлш (жишээлбэл, нарны тос, байгалийн эсвэл үйлдвэрлэлийн хий) нь шахсан агаарын орчинд шатдаг шаталтын камерт ордог.


Цагаан будаа. 3.4. Хийн турбины хялбаршуулсан технологийн диаграмм

шингэн эсвэл хийн түлш хэрэглэдэг цахилгаан станцууд: T - түлш; IN -

агаар; KS - шатаах камер; GT - хийн турбин; K - агаарын компрессор; G - цахилгаан үүсгүүр
Шаталтын камераас 600-800 ° C температуртай халуун хийнүүд GT хийн турбин руу ордог. Турбиноор дамжин тэдгээр нь атмосферийн даралт хүртэл өргөжиж, ирний хооронд өндөр хурдтайгаар хөдөлж турбины босоо амыг эргүүлдэг. Яндангийн хий нь яндангийн хоолойгоор дамжин агаар мандалд ордог. Хийн турбины хүч чадлын нэлээд хэсэг нь компрессор болон бусад туслах төхөөрөмжийг эргүүлэхэд зарцуулагддаг.

Уурын турбинтай харьцуулахад хийн турбин агрегатуудын гол давуу талууд нь:

1) уурын зуух, химийн ус цэвэрлэх байгууламж байхгүй;

2) усны нөөц хязгаарлагдмал газар нутагт хийн турбин төхөөрөмжийг ашиглах боломжийг олгодог хөргөлтийн усны хэрэгцээ мэдэгдэхүйц бага байх;

3) үйл ажиллагааны ажилтнуудын тоо мэдэгдэхүйц бага;

4) хурдан эхлүүлэх;

5) үйлдвэрлэсэн цахилгаан эрчим хүчний өртөг бага.
3.1.3. Дулааны цахилгаан станцуудын байршлын диаграмм
Дулааны хэлхээний төрөл (бүтэц) дээр үндэслэн ДЦС-уудыг блок болон блокгүй гэж хуваана.

Блок диаграммтайугсралтын бүх үндсэн болон туслах төхөөрөмж нь цахилгаан станцын өөр суурилуулалтын төхөөрөмжтэй технологийн холболтгүй байна. Чулуун түлшний цахилгаан станцуудад турбин бүрийг зөвхөн түүнд холбогдсон нэг эсвэл хоёр бойлероос уураар хангадаг. Турбин нь нэг уурын зуухны уураар тэжээгддэг уурын турбин үйлдвэрийг гэнэ. моноблок, хэрэв нэг турбинд хоёр бойлер байвал - давхар блок.

Блокгүй схемээрБүх уурын зуухнаас ДЦС-ын уур нь нийтлэг гол руу ордог бөгөөд зөвхөн тэндээс тусдаа турбинуудад хуваарилагддаг. Зарим тохиолдолд уурын уурын зуухнаас шууд турбин руу уурыг чиглүүлэх боломжтой боловч нийтлэг холболтын шугам хадгалагдан үлдсэн тул та ямар ч турбиныг тэжээхэд бүх уурын зуухны уурыг үргэлж ашиглаж болно. Уурын уурын зууханд ус нийлүүлэх шугамууд (тэжээлийн шугам хоолой) нь мөн хөндлөн холболттой байдаг.

Блокийн дулааны цахилгаан станцууд нь блок бус дулааны цахилгаан станцуудаас хямд байдаг, учир нь дамжуулах хоолойн зохион байгуулалтыг хялбаршуулж, холбох хэрэгслийн тоог багасгасан. Ийм станцад бие даасан нэгжийг удирдах нь илүү хялбар байдаг бөгөөд блок хэлбэрийн суурилуулалтыг автоматжуулахад хялбар байдаг. Ашиглалтын явцад нэг нэгжийн ажиллагаа нь хөрш зэргэлдээх нэгжүүдэд нөлөөлдөггүй. Цахилгаан станцыг өргөтгөхөд дараагийн нэгж нь өөр хүч чадалтай байж, шинэ параметрүүдээр ажиллаж болно. Энэ нь өргөтгөх боломжтой станц дээр илүү өндөр параметр бүхий илүү хүчирхэг тоног төхөөрөмжийг суурилуулах боломжийг олгодог. тоног төхөөрөмжийг сайжруулах, цахилгаан станцын техник, эдийн засгийн үзүүлэлтийг нэмэгдүүлэх боломжийг танд олгоно. Шинэ тоног төхөөрөмж суурилуулах үйл явц нь өмнө нь суурилуулсан нэгжийн үйл ажиллагаанд нөлөөлөхгүй. Гэсэн хэдий ч блокийн дулааны цахилгаан станцуудын хэвийн ажиллагааг хангахын тулд тэдгээрийн тоног төхөөрөмжийн найдвартай байдал нь блок бус дулааны цахилгаан станцуудаас хамаагүй өндөр байх ёстой. Нэгжүүдэд нөөц уурын зуух байхгүй; хэрэв уурын зуухны боломжит бүтээмж нь тухайн турбинд шаардагдах урсгалын хурдаас өндөр байвал уурын нэг хэсгийг (нэгж бус дулааны цахилгаан станцуудад өргөн хэрэглэгддэг далд нөөц гэж нэрлэдэг) өөр суурилуулалтанд шилжүүлэх боломжгүй. Уурын завсрын хэт халалт бүхий уурын турбины үйлдвэрүүдийн хувьд блок диаграмм нь бараг цорын ганц боломжтой, учир нь энэ тохиолдолд блок бус байгууламжийн диаграм нь хэтэрхий төвөгтэй байх болно.

Манай орны хувьд дулааны цахилгаан станцын уурын турбин суурилуулалтыг анхны даралттай уурын хяналтгүй олборлодог П 0 ≤8.8 МПа ба хяналттай олборлолттой суурилуулалт П 0 ≤12.7 МПа, завсрын уурын хэт халалтгүй циклээр ажилладаг, блокгүй баригдсан. Илүү өндөр даралттай үед (IES дээр П 0 ≥12.7 МПа, дулааны цахилгаан станцуудад П 0 = 23.5 МПа) бүх уурын турбины нэгжүүд нь завсрын хэт халалттай циклээр ажилладаг бөгөөд ийм суурилуулалттай станцууд нь блокоор баригдсан байдаг.

Үндсэн барилга (үндсэн барилга) нь цахилгаан станцын технологийн процесст шууд хэрэглэгддэг үндсэн болон туслах төхөөрөмжийг байрлуулдаг. Тоног төхөөрөмж, барилгын бүтцийг харилцан зохион байгуулах гэж нэрлэдэг үндсэн цахилгаан станцын барилгын зураг төсөл.

Цахилгаан станцын үндсэн барилга нь ихэвчлэн турбины өрөө, бойлерийн өрөө (хатуу түлшээр ажиллах үед бункерийн өрөөтэй) эсвэл атомын цахилгаан станцын реакторын өрөө, деаэраторын өрөөнөөс бүрдэнэ. Машины өрөөнд үндсэн тоног төхөөрөмж (ялангуяа турбин агрегат) -ын хамт дараахь зүйлийг байрлуулна: конденсат насос, нам ба өндөр даралтын нөхөн сэргээх халаагуур, тэжээлийн насосны нэгж, ууршуулагч, уурын хувиргагч, сүлжээ халаагч (дулааны цахилгаан станцад), туслах халаагч болон бусад дулаан солилцогч.

Дулаан цаг агаарт (жишээлбэл, Кавказ, Төв Ази гэх мэт), их хэмжээний хур тунадас, шороон шуурга гэх мэт. CPP, ялангуяа хий, газрын тосны үйлдвэрүүд нь тоног төхөөрөмжийн нээлттэй схемийг ашигладаг. Үүний зэрэгцээ бойлерууд дээр халхавч суурилуулсан бөгөөд турбины нэгжүүд нь гэрлийн хоргодох байраар хамгаалагдсан; турбины нэгжийн туслах төхөөрөмжийг хаалттай конденсацийн өрөөнд байрлуулна. Нээлттэй зохион байгуулалттай ХЦС-ын үндсэн барилгын хувийн куб багтаамж нь 0.2-0.3 м 3 / кВт хүртэл буурч, энэ нь ХЦС барих зардлыг бууруулдаг. Цахилгаан станцын байранд цахилгаан тоног төхөөрөмжийг суурилуулах, засварлахад зориулж гүүрэн кран болон бусад өргөх механизмуудыг суурилуулсан.

Зураг дээр. 3.6. Нунтагласан нүүрсний цахилгаан станцын эрчим хүчний нэгжийн зохион байгуулалтын схемийг үзүүлэв: I – уурын генераторын өрөө; II – машины өрөө, III – хөргөлтийн ус шахах станц; 1 - буулгах төхөөрөмж; 2 - бутлах үйлдвэр; 3 – ус хэмнэгч ба агаар халаагч; 4 - уурын хэт халаагуур; 5 , 6 - шатаах камер; 7 – нунтагласан нүүрс шатаагч; 8 - уурын генератор; 9 - тээрмийн сэнс; 10 - нүүрсний тоосны бункер; 11 - тоос тэжээгч; 12 – завсрын хэт халалтын уурын хоолой; 13 - агааржуулагч; 14 - уурын турбин; 15 - цахилгаан үүсгүүр; 16 – шаталсан цахилгаан трансформатор; 17 - конденсатор; 18 – хөргөлтийн ус хангамж, ус зайлуулах хоолой; 19 - конденсат насос; 20 - нөхөн төлжих HDPE; 21 - тэжээлийн насос; 22 - нөхөн төлжих LDPE; 23 - үлээгч сэнс; 24 - үнс баригч; 25 – шаар, үнс зайлуулах суваг; EE- өндөр хүчдэлийн цахилгаан.

Зураг дээр. 3.7-д 2400 МВт-ын хүчин чадалтай хийн түлшний цахилгаан станцын хялбаршуулсан схемийг харуулсан бөгөөд энэ нь зөвхөн үндсэн ба туслах тоног төхөөрөмжийн хэсэг, түүнчлэн бүтцийн хэмжээсийг (м) байрлуулсан болно. 1 - зуухны өрөө; 2 - турбины тасалгаа; 3 - конденсаторын тасалгаа; 4 - генераторын тасалгаа; 5 - деаэраторын тасалгаа; 6 - үлээгч сэнс; 7 - нөхөн сэргээх агаар халаагч; 8 - өөрийн хэрэгцээнд зориулсан түгээлтийн систем (RUSN); 9 - яндан.

Цагаан будаа. 3.7. Хий, газрын тосны үйлдвэрийн үндсэн барилгын зураг төсөл

2400 МВт хүчин чадалтай цахилгаан станцууд
IES-ийн үндсэн тоног төхөөрөмж (бойлер ба турбины төхөөрөмж) нь үндсэн барилга, бойлер, тоос бэлтгэх хэсэгт (жишээлбэл, нүүрсийг тоос хэлбэрээр шатаадаг IES-д) - бойлерийн өрөөнд, турбины агрегатууд болон тэдгээрийн дотор байрладаг. туслах тоног төхөөрөмж - цахилгаан станцын турбины өрөөнд. ЦЦС-д нэг турбинд голчлон нэг бойлер суурилуулсан. Турбины төхөөрөмж бүхий бойлер ба тэдгээрийн туслах төхөөрөмж нь тусдаа хэсэг болох моноблок цахилгаан станцыг бүрдүүлдэг.

150-1200 МВт-ын хүчин чадалтай турбинуудад 500-3600 м 3 / цаг уурын хүчин чадалтай уурын зуух шаардлагатай. Өмнө нь муж улсын цахилгаан станцууд нэг турбинд хоёр бойлер ашигладаг байсан. давхар блокууд . 100 МВт ба түүнээс бага хүчин чадалтай турбин төхөөрөмж бүхий завсрын уурын хэт халалтгүй ЦЦС-д уурын зуухнаас гарсан уурыг нийтлэг уурын шугам руу шилжүүлж, турбинуудын хооронд хуваарилдаг блок бус төвлөрсөн схемийг ашигласан.

Үндсэн барилгын хэмжээсүүд нь түүнд байрлуулсан тоног төхөөрөмжийн хүчнээс хамаарна: нэг блокийн урт нь 30-100 м, өргөн нь 70-100 м. Машины өрөөний өндөр нь 30 орчим м, бойлерийн өрөө 50 м-ээс дээш байна. Үндсэн барилгын төлөвлөлтийн зардлын үр ашгийг нунтаг нүүрсээр ажилладаг цахилгаан станцад ойролцоогоор 0.7-0.8 м 3 / кВт-тай тэнцэх хувийн куб хүчин чадлаар тооцдог. , ба хийн тосонд - ойролцоогоор 0.6-0.7 м 3 / кВт. Бойлерийн өрөөний зарим туслах төхөөрөмжийг (утаа зайлуулах төхөөрөмж, үлээгч сэнс, үнс цуглуулагч, тоосны циклон, тоос бэлтгэх системийн тоос ялгагч) ихэвчлэн барилгын гадна, задгай агаарт суурилуулдаг.

ТЭХС нь усан хангамжийн эх үүсвэрийн (гол, нуур, далай) ойролцоо шууд баригдсан; Ихэнхдээ CPP-ийн хажууд усан сан (цөөрөм) үүсдэг. ОУЭС-ийн нутаг дэвсгэр дээр үндсэн барилгаас гадна техникийн усан хангамж, химийн ус цэвэршүүлэх байгууламж, төхөөрөмж, түлшний байгууламж, цахилгаан трансформатор, хуваарилах төхөөрөмж, лаборатори, цех, материалын агуулах, ЭЕШ-д үйлчилдэг ажилтнуудад зориулсан оффисын байрууд байдаг. . Түлшийг ихэвчлэн галт тэргээр ССАЖ-ын нутаг дэвсгэрт нийлүүлдэг. Шатаах камер, үнс цуглуулагчаас үнс, шаарыг гидравлик аргаар зайлуулдаг. IES-ийн нутаг дэвсгэр дээр төмөр зам, зам тавьж, дүгнэлт гаргадаг. цахилгаан шугам, инженерийн газар ба газар доорх харилцаа холбоо. ЦХБ-ын барилга байгууламжийн нутаг дэвсгэрийн талбай нь цахилгаан станцын хүчин чадал, түлшний төрөл болон бусад нөхцлөөс хамааран 25-70 га байна. .

ОХУ-д нунтагласан нүүрсээр ажилладаг томоохон цахилгаан станцуудад 3 МВт хүчин чадал тутамд 1 хүн (3000 МВт-ын хүчин чадалтай цахилгаан станцад ойролцоогоор 1000 хүн) ажиллана; Үүнээс гадна засвар үйлчилгээний ажилтнууд шаардлагатай.

IES-ийн хүч нь ус, түлшний нөөцөөс, мөн байгаль орчныг хамгаалах шаардлагаас хамаардаг: агаар, усны сав газрын хэвийн цэвэр байдлыг хангах. CPP бүсэд агаарт хатуу тоосонцор хэлбэрээр түлшний шаталтын бүтээгдэхүүний ялгаралт нь дэвшилтэт үнс цуглуулагч (ойролцоогоор 99% -ийн үр ашигтай цахилгаан тунадас) суурилуулах замаар хязгаарлагддаг. Үлдсэн хольц, хүхэр, азотын ислийг агаар мандлын дээд давхаргад хортой хольцыг зайлуулах зорилгоор барьсан өндөр яндангаар тараадаг. 300 м ба түүнээс дээш өндөртэй яндан нь төмөр бетоноор хийгдсэн эсвэл төмөр бетон бүрхүүл эсвэл нийтлэг металл хүрээ дотор 3-4 металл их биетэй байна.

Олон төрлийн IES төхөөрөмжийг хянах нь зөвхөн үйлдвэрлэлийн процессыг иж бүрэн автоматжуулах үндсэн дээр боломжтой юм. Орчин үеийн конденсацийн турбинууд бүрэн автоматжуулсан. Бойлерийн төхөөрөмж нь түлш шатаах, бойлерийн төхөөрөмжийг усаар тэжээх, уурын хэт халалтын температурыг хадгалах гэх мэт үйл явцыг автоматаар хянадаг. Бусад IES процессууд нь мөн автоматжуулсан: тогтоосон үйлдлийн горимыг хадгалах, нэгжийг эхлүүлэх, зогсоох, хэвийн бус болон онцгой байдлын үед тоног төхөөрөмжийг хамгаалах.
3.1.4. Дулааны цахилгаан станцуудын үндсэн тоног төхөөрөмж
Дулааны цахилгаан станцуудын үндсэн тоног төхөөрөмжидуурын зуух (уурын генератор), турбин, синхрон генератор, трансформатор орно.

Бүртгэгдсэн бүх нэгжийг холбогдох үзүүлэлтүүдийн дагуу стандартчилсан болно. Тоног төхөөрөмжийн сонголтыг үндсэндээ цахилгаан станцын төрөл, түүний хүчээр тодорхойлно. Бараг бүх шинээр зохион бүтээгдсэн цахилгаан станцууд нь блок хэлбэртэй бөгөөд тэдгээрийн гол шинж чанар нь турбины нэгжийн хүч юм.

Одоогийн байдлаар 200, 300, 500, 800, 1200 МВт-ын хүчин чадалтай дулааны цахилгаан станцуудын дотоодын конденсацийн эрчим хүчний нэгжүүдийг үйлдвэрлэж байна. Дулааны цахилгаан станцын хувьд 250 МВт-ын хүчин чадалтай блокуудын хамт 50, 100, 175 МВт-ын хүчин чадалтай турбин блокуудыг ашигладаг бөгөөд блокийн зарчмыг тоног төхөөрөмжийн бие даасан хөндлөн холбоосуудтай хослуулсан байдаг.

Тухайн цахилгаан станцын хувьд эрчим хүчний нэгжид багтсан тоног төхөөрөмжийн хүрээг түүний хүч, уурын параметр, ашигласан түлшний төрлөөс хамааран сонгоно.
3.1.4.1. Уурын бойлерууд
Уурын бойлер(PC) – Агаар мандлын даралтаас давсан даралттай уур үйлдвэрлэх дулаан солилцогч, туслах төхөөрөмжтэй хамт бүрдүүлэх бойлерийн нэгж.

PC-ийн шинж чанарууд нь:

• 
  уурын үйлдвэрлэл;
• 
  үндсэн ба завсрын хэт халаагуурын дараа уурын үйл ажиллагааны параметрүүд (температур ба даралт);
• 
  халаалтын гадаргуу, өөрөөр хэлбэл. нэг талдаа утааны хий, нөгөө талаас тэжээлийн усаар угаасан гадаргуу;
• 
  Үр ашиг, өөрөөр хэлбэл. ууранд агуулагдах дулааны хэмжээг энэ уурыг үйлдвэрлэхэд ашигласан түлшний илчлэгт харьцуулсан харьцаа.

Компьютерийн онцлог шинж чанар нь жин, хэмжээ, металл зарцуулалт, засвар үйлчилгээг механикжуулах, автоматжуулах боломжтой тоног төхөөрөмж юм.

Эхний компьютерууд бөмбөрцөг хэлбэртэй байв. Анхны бүх нийтийн уурын хөдөлгүүрийг бүтээж, улмаар усны уурын эрчим хүчний хэрэглээний үндсийг тавьсан И.Ползуновын 1765 онд бүтээсэн компьютер ч ийм хэлбэртэй байв. Эхлээд PC нь зэс, дараа нь цутгамал төмрөөр хийгдсэн байв. 18-р зууны төгсгөлд хар металлургийн хөгжлийн түвшин нь ган цилиндр хэлбэртэй PC-ийг хуудас материалаас тавлах замаар үйлдвэрлэх боломжтой болгосон. Компьютерийн дизайныг аажмаар өөрчлөх нь олон төрлийн сортуудыг бий болгосон. 0.9 м хүртэл диаметртэй, 12 м урттай цилиндр хэлбэртэй бойлерыг бүх хийн сувгийг байрлуулсан тоосгон доторлогоо ашиглан суурилуулсан. Ийм PC-ийн халаалтын гадаргуу нь зөвхөн уурын зуухны доод хэсэгт үүссэн.

PC-ийн параметрүүдийг сайжруулах хүсэл нь хэмжээсийг нэмэгдүүлэх, ус, уурын урсгалын тоог нэмэгдүүлэхэд хүргэсэн. Утасны тоо нэмэгдэх нь хөгжил гэсэн хоёр чиглэлд явав хийн хоолойн бойлер, ялангуяа зүтгүүрийн хийн хоолойт уурын зуух, хөгжил ус дамжуулах хоолойн бойлерорчин үеийн бойлерийн нэгжийн үндэс суурь болсон . Усан хоолойн бойлеруудын халаалтын гадаргуугийн өсөлт нь хэмжээс, юуны түрүүнд бойлерийн өндрийг нэмэгдүүлэв. Компьютерийн үр ашиг 93-95% хүрсэн.

Эхэндээ ус дамжуулах хоолойтой компьютерууд нь зөвхөн компьютер байсан баар улиг болсон төрөл , шулуун эсвэл муруй хоолойн багцыг (ороомог) цилиндр ган бөмбөртэй хослуулсан (Зураг 3.8).

Цагаан будаа. 3.8. Бөмбөр хэлбэрийн компьютерийн бүдүүвч диаграм:

1 - шатаах камер; 2 - шатаагч; 3 - дэлгэцийн хоолой; 4 - бөмбөр;

5 - буулгах хоолой; 6 - уурын хэт халаагуур; 7 - хоёрдогч (завсрын) хэт халаагуур; 8 - эдийн засагч; 9 - агаар халаагч.
Шатаах камерт 1 шатаагч байрладаг 2, түлш ба халсан агаарын холимог нь галын хайрцагт ордог. Шатаагчийн тоо, төрөл нь тэдгээрийн гүйцэтгэл, нэгжийн хүч, түлшний төрлөөс хамаарна. Түлшний хамгийн түгээмэл гурван төрөл нь нүүрс, байгалийн хий, мазут юм. Нүүрс нь эхлээд нүүрсний тоос болж хувирдаг бөгөөд энэ нь шатаагуураар дамжин агаарыг ашиглан галын хайрцагт хийсдэг.

Шатаах камерын ханыг дотроос нь хоолойгоор (дэлгэц) бүрхсэн байдаг. 3, халуун хийнээс дулааныг шингээдэг. Доод халаалтгүй хоолойгоор дамжуулан дэлгэцийн хоолой руу ус ордог 5 бөмбөрөөс 4, өгөгдсөн түвшинг байнга хадгалж байдаг . Ус нь дэлгэцийн хоолойд буцалж, уур-усны холимог хэлбэрээр дээшээ хөдөлж, дараа нь бөмбөрийн уурын орон зайд ордог. Тиймээс бойлерыг ажиллуулах явцад хэлхээнд ус, уурын байгалийн эргэлт үүсдэг: хүрд - доод хоолой - дэлгэцийн хоолой - хүрд. Тиймээс зурагт үзүүлсэн бойлер. 3.8, байгалийн эргэлттэй бөмбөрийн бойлер гэж нэрлэдэг. Турбин руу уурыг зайлуулах ажлыг насос ашиглан бойлерийн хүрдэнд нийлүүлэх замаар нөхдөг.

Бөмбөрийн уурын орон зайд дэлгэцийн хоолойноос орж ирж буй уур нь ханасан бөгөөд энэ хэлбэрээрээ бүрэн ажлын даралттай боловч харьцангуй бага үр ашигтай байдаг тул турбинд ашиглахад хараахан тохиромжгүй байна. Үүнээс гадна турбин дахь тэлэлтийн үед ханасан уурын чийгшил нь роторын ирний найдвартай байдалд аюултай хязгаар хүртэл нэмэгддэг. Тиймээс бөмбөрийн уурыг хэт халаагуур руу чиглүүлдэг 6, түүнд нэмэлт дулаан өгдөг бөгөөд үүнээс болж ханасанаас хэт халдаг. Үүний зэрэгцээ түүний температур ойролцоогоор 560 хэм хүртэл нэмэгдэж, үүний дагуу гүйцэтгэл нь нэмэгддэг. Бойлер дахь хэт халаагчийн байршил, улмаар түүний дотор явагдаж буй дулааны солилцооны төрлөөс хамааран цацраг, дэлгэц (хагас цацраг) болон конвектив хэт халаагчийг ялгадаг.

Цацрагийн хэт халаагууршатаах камерын тааз эсвэл түүний ханан дээр ихэвчлэн дэлгэцийн хоолойн хооронд байрладаг. Тэд ууршилтын дэлгэц шиг шатсан түлшний бамбараас ялгарах дулааныг мэдэрдэг. Дэлгэцийн хэт халаагуур, Зэрэгцээ холбогдсон хоолойноос тусдаа хавтгай дэлгэц хэлбэрээр хийгдсэн, зуухны конвектив хэсгийн урд талын зуухнаас гарах гарц дээр бэхлэгдсэн байна. Тэдгээрийн дулаан солилцоо нь цацраг ба конвекцийн аль алинаар явагддаг. Конвектив хэт халаагчбойлерийн яндангийн хоолойд ихэвчлэн дэлгэцийн ард эсвэл галын хайрцагны ард байрладаг; тэдгээр нь ороомгийн олон эгнээний багц юм. Зөвхөн конвекцийн үе шатуудаас бүрдэх хэт халаагуурыг ихэвчлэн 440-510 ºС-ээс ихгүй хэт халсан уурын температурт дунд ба нам даралтын уурын зууханд суурилуулдаг. Уурын хэт халалт бүхий өндөр даралтын уурын зууханд конвектив, дэлгэц, заримдаа цацрагийн хэсгүүдийг багтаасан хосолсон уурын хэт халаагуурыг ашигладаг.

14 МПа (140 кгф/см2) ба түүнээс дээш уурын даралттай үед үндсэн хэт халаагчийн ард хоёрдогч (завсрын) хэт халаагуур суурилуулдаг. 7 . Энэ нь анхдагчтай адил ороомог болгон нугалж буй ган хоолойноос үүсдэг. Турбины өндөр даралтын цилиндрт (HPC) ажиллаж, 2.5-4 МПа даралттай ханасан температуртай ойролцоо температуртай уурыг энд илгээдэг. . Хоёрдогч (завсрын) хэт халаагуурт энэ уурын температур дахин 560 ° C хүртэл нэмэгдэж, түүний гүйцэтгэл нь зохих ёсоор нэмэгдэж, дараа нь дунд даралтын цилиндр (MPC) ба нам даралтын цилиндр (LPC) дамжин өнгөрч, тэлэх болно. яндангийн уурын даралт хүртэл (0.003–0.007 МПа ). Бойлер ба турбины дизайны нарийн төвөгтэй байдал, уурын шугамын тоо мэдэгдэхүйц нэмэгдэж байгаа хэдий ч уурын завсрын хэт халалтыг ашиглах нь уурын завсрын хэт халалтгүй уурын зуухтай харьцуулахад эдийн засгийн асар их давуу талтай юм. Турбинд ногдох уурын хэрэглээ ойролцоогоор хоёр дахин буурч, түлшний зарцуулалт 4-5% -иар буурдаг. Уурын завсрын хэт халалт байгаа нь турбины сүүлийн үе шатанд уурын чийгшлийг бууруулдаг бөгөөд үүний улмаас ирний усны дусал элэгдэл багасч, нам даралтын турбин турбины үр ашиг бага зэрэг нэмэгддэг.

Цаашилбал, уурын зуухны сүүл хэсэгт утааны хийн дулааныг ашиглах зориулалттай туслах гадаргуу байдаг. Бойлерийн энэ конвектив хэсэгт ус хэмнэгч байдаг 8, бөмбөрт орохоос өмнө тэжээлийн усыг халааж, агаар халаагч 9, шатаагч болон тоос бэлтгэх хэлхээнд өгөхөөс өмнө агаарыг халаахад үйлчилдэг бөгөөд энэ нь PC-ийн үр ашгийг нэмэгдүүлдэг. 120-150 ° C температуртай хөргөсөн утааны хийг утааны яндан руу сордог.

Ус дамжуулах хоолойн компьютеруудыг улам боловсронгуй болгосноор бүхэлдээ жижиг диаметртэй ган хоолойноос бүрдэх компьютерийг бий болгох боломжтой болсон бөгөөд үүнд даралттай ус нэг талаас орж, нөгөө талаас тодорхой параметрийн уур гарч ирдэг. нэг удаагийн бойлер (Зураг 3.9). Тиймээс энэ нь ууршуулагч халаалтын гадаргуугаар ус нэг (шууд урсгалтай) дамжин өнгөрөх үед усны бүрэн ууршилт явагддаг PC юм. Усыг эдийн засагчаар дамжуулан тэжээлийн насос ашиглан шууд урсгалтай компьютерт нийлүүлдэг. Энэ төрлийн бойлер нь бөмбөр эсвэл доош хоолойгүй.

Цагаан будаа. 3.9. Шууд урсгалтай компьютерийн бүдүүвч диаграм:

1 - цацрагийн доод хэсгийн дэлгэц; 2 - шатаагч; 3 - цацрагийн дээд хэсгийн дэлгэц; 4 – дэлгэцийн уурын хэт халаагуур; 5 - конвектив хэт халаагч; 6 - хоёрдогч хэт халаагч; 7 - усны эдийн засагч; 8 - тэжээлийн усан хангамж; 9 – турбин руу уурыг зайлуулах; 10 – хоёрдогч хэт халах зориулалттай HPC-ээс уурын нийлүүлэлт; 11 – хоёрдогч хэт халалтын дараа төвлөрсөн халаалтын камерт уурыг зайлуулах; 12 – агаар халаагч руу утааны хийг зайлуулах
Уурын зуухны халаалтын гадаргууг хэд хэдэн зэрэгцээ ороомог гэж төсөөлж болно, үүнд ус нь хөдөлж байхдаа халж, уур болж хувирдаг бөгөөд дараа нь уур нь хүссэн температурт хэт халдаг. Эдгээр ороомог нь шатаах камерын хана болон бойлерийн яндан дээр хоёуланд нь байрладаг. Шууд урсгалтай бойлеруудын шатаах төхөөрөмж, хоёрдогч хэт халаагч, агаар халаагч нь бөмбөрийн бойлероос ялгаатай биш юм.

Бөмбөрийн бойлеруудад ус ууршихын хэрээр үлдсэн бойлерын усан дахь давсны агууламж нэмэгдэж, давсны концентраци нэмэгдэхээс урьдчилан сэргийлэхийн тулд энэ бойлерийн усны багахан хэсгийг буюу ойролцоогоор 0.5% нь уурын зуухнаас байнга хаягдах ёстой. тодорхой хязгаараас дээш. Энэ процессыг нэрлэдэг цэвэрлэхбойлер Шууд урсгалтай уурын зуухны хувьд хуримтлагдсан давсыг зайлуулах энэ аргыг усны эзэлхүүн дутагдалтай тул хэрэглэх боломжгүй тул тэжээлийн усны чанарын стандарт нь илүү хатуу байдаг.

Шууд урсгалтай PC-ийн өөр нэг сул тал бол тэжээлийн насосыг жолоодоход эрчим хүчний зарцуулалтыг нэмэгдүүлдэг.

Шууд урсгалтай компьютеруудыг ихэвчлэн конденсац дээр суулгадаг цахилгаан станцууд, бойлерууд нь эрдэсгүйжүүлсэн усаар тэжээгддэг. Тэдгээрийг дулааны цахилгаан станцуудад ашиглах нь нэмэлт (нэмэлт) усыг химийн аргаар цэвэрлэх зардал нэмэгдэхтэй холбоотой юм. Хамгийн үр дүнтэй шууд урсгалтай бойлерууд нь бусад төрлийн бойлерыг ашиглах боломжгүй хэт эгзэгтэй даралт (22 МПа-аас дээш) юм.

Эрчим хүчний нэгжид турбин бүрт нэг бойлер суурилуулсан ( моноблокууд), эсвэл хагас хүчин чадалтай хоёр бойлер. Ашиг тусын тулд давхар блокуудЭнэ нь уурын зуухны аль нэг нь эвдэрсэн тохиолдолд турбин дээр хагас ачаалалтай ажиллах боломжийг багтааж болно. Гэсэн хэдий ч нэг блокт хоёр бойлер байгаа нь блокийн бүхэл бүтэн хэлхээ, хяналтыг ихээхэн хүндрүүлдэг бөгөөд энэ нь бүхэлдээ блокийн найдвартай байдлыг бууруулдаг. Үүнээс гадна нэгжийг хагас ачаалалтай ажиллуулах нь эдийн засгийн хувьд маш бага юм. Олон тооны станцуудын туршлагаас харахад моноблокууд нь давхар блокоос дутуугүй найдвартай ажилладаг.

130 кгс/см хүртэл даралттай блокийн суурилуулалтанд 2 Бөмбөр болон шууд урсгалтай (13 МПа) бойлеруудыг ашигладаг. 240 кгс/см даралттай суурилуулалтанд 2 (24 МПа) ба түүнээс дээшЗөвхөн шууд урсгалтай бойлерыг ашигладаг.

Когенерацийн уурын зуух дулааны цахилгаан станцын (ДЦС) уурын зуухны нэгж бөгөөд халаалтын турбиныг нэгэн зэрэг уураар хангах, технологийн, дулааны болон бусад хэрэгцээнд зориулж уур эсвэл халуун ус үйлдвэрлэх ажлыг гүйцэтгэдэг. IES бойлеруудаас ялгаатай нь төвлөрсөн халаалтын зуухнууд ихэвчлэн буцаасан бохирдсон конденсатыг ус тэжээгч болгон ашигладаг. Ийм ашиглалтын нөхцөлд шаталсан ууршилттай бөмбөрийн бойлерууд хамгийн тохиромжтой. Ихэнх дулааны цахилгаан станцуудад халаалтын зуухнууд нь уур, усны хөндлөн холболттой байдаг. ОХУ-д дулааны цахилгаан станцуудад хамгийн түгээмэл нь 420 т/ц уурын хүчин чадалтай (уурын даралт 14 МПа, температур 560 ºC) хүрд бойлерууд юм. 1970 оноос хойш халаалтын ачаалал давамгайлсан хүчирхэг дулааны цахилгаан станцуудад бараг бүх конденсатыг цэвэр хэлбэрээр нь буцааж өгөх үед 545 т/ц (25 МПа) уурын хүчин чадалтай шууд урсгалтай бойлер бүхий моноблокуудыг ашиглаж эхэлсэн. , 545 ºС).

Халаалтын компьютерууд бас багтаж болно оргил халуун усны бойлер,Дулааны ачаалал турбины олборлолтоор хангагдсан дээд хэмжээнээс хэтрэх үед усыг нэмэлт халаахад ашигладаг. Энэ тохиолдолд усыг эхлээд уурын зууханд 110-120 ºС, дараа нь уурын зууханд 150-170 ºС хүртэл халаана. Манай улсын хувьд эдгээр бойлерыг ихэвчлэн дулааны цахилгаан станцын үндсэн барилгын хажууд суурилуулдаг. Дулааны ачааллын богино хугацааны оргил үеийг арилгахын тулд харьцангуй хямд оргил халуун ус халаах зуухыг ашиглах нь үндсэн халаалтын төхөөрөмжийн ашиглалтын цагийг эрс нэмэгдүүлж, түүний ашиглалтын үр ашгийг нэмэгдүүлэх боломжтой.

Орон сууцны хорооллын дулаан хангамжийн хувьд хийн дээр ажилладаг KVGM төрлийн ус халаах хийн бойлеруудыг ихэвчлэн ашигладаг. Ийм уурын зуухны нөөц түлш болгон түлшний тосыг ашигладаг бөгөөд үүнийг хийн тостой уурын зуухаар ​​халаадаг.

3.1.4.2. Уурын турбинууд
Уурын турбин(PT) нь уурын боломжит энерги нь уурын тийрэлтэт хөдөлгүүрийн кинетик энерги болж, сүүлийнх нь роторын эргэлтийн механик энерги болж хувирдаг дулааны хөдөлгүүр юм.

Тэд эрт дээр үеэс PT бий болгохыг хичээж ирсэн. Александрын Хероны (МЭӨ 1-р зуун) хийсэн эртний PT-ийн тухай мэдэгдэж байгаа тодорхойлолт байдаг. Гэсэн хэдий ч зөвхөн 19-р зууны төгсгөлд термодинамик, механик инженерчлэл, металлурги хангалттай түвшинд хүрсэн үед К.Г. Лавал (Швед) болон С.А. Парсонс (Их Британи) 1884-1889 онд үйлдвэрлэлийн хувьд тохиромжтой PT-ийг бие даан бүтээжээ.

Лавал конус хэлбэрийн хөдөлгөөнгүй хошуунд уурын тэлэлтийг эхний даралтаас эцсийн даралт хүртэл нэг алхамаар ашиглаж, үүссэн тийрэлтэт урсгалыг (дуунаас хурдан яндангийн хурдтай) дискэн дээр суурилуулсан нэг эгнээний ажлын ир рүү чиглүүлэв. Энэ зарчмаар ажилладаг PTs гэж нэрлэдэг идэвхтэй PT. Их хэмжээний дүүргэгч хүчийг олж авах боломжгүй, нэг үе шаттай Лавалын PT-ийн маш өндөр эргэлтийн хурд (эхний дээжийн хувьд 30,000 эрг / мин хүртэл) нь зөвхөн туслах механизмыг жолоодоход чухал ач холбогдолтой хэвээр байсан.

Парсонс олон үе шатыг бүтээсэн тийрэлтэт PT, уурын тэлэлт нь зөвхөн суурин (хөтөч) ирний сувагт төдийгүй хөдлөх (ажлын) ирний хооронд олон тооны дараалсан үе шаттайгаар хийгдсэн. Parsons тийрэлтэт PT нь хэсэг хугацаанд ихэвчлэн байлдааны хөлөг онгоцонд ашиглагдаж байсан боловч аажмаар илүү авсаархан хосолсон онгоцонд оров. идэвхтэй-реактивӨндөр даралтын реактив хэсгийг идэвхтэй дискээр сольсон PT. Үүний үр дүнд ирний аппарат дахь цоорхойгоор уур алдагдахаас үүсэх алдагдал буурч, турбин илүү хялбар, хэмнэлттэй болсон.

Идэвхтэй PT цахилгаан станцууд нь уурын өргөтгөлийг хэд хэдэн дараалсан үе шаттайгаар гүйцэтгэдэг олон үе шаттай загварыг бий болгоход чиглэв. Энэ нь PT босоо амыг эргэдэг механизм, ялангуяа цахилгаан үүсгүүртэй шууд холбоход шаардлагатай дунд зэргийн эргэлтийн хурдыг хадгалахын зэрэгцээ PT-ийн нэгжийн хүчийг мэдэгдэхүйц нэмэгдүүлэх боломжтой болсон.

Уурын турбинуудын дизайны хэд хэдэн сонголт байдаг бөгөөд энэ нь тэдгээрийг хэд хэдэн шинж чанарын дагуу ангилах боломжийг олгодог.

Аяллын чиглэлийн дагуууурын урсгалыг ялгадаг тэнхлэгийн PT, үүнд уурын урсгал турбины тэнхлэгийн дагуу хөдөлж, ба радиаль PT, уурын урсгалын чиглэл нь перпендикуляр, ажлын ир нь эргэлтийн тэнхлэгтэй зэрэгцээ байрладаг. ОХУ-д зөвхөн тэнхлэгийн PT-ийг барьсан.

Биеийн тоогоор (цилиндр) PT гэж хуваагддаг нэг корпус, давхар их биетэйТэгээд гурван их бие(өндөр, дунд, нам даралтын цилиндртэй) . Олон яндангийн загвар нь олон тооны даралтын үе шатыг байрлуулах, өндөр даралтын хэсэгт өндөр чанартай металл ашиглах, нам даралтын хэсэгт уурын урсгалыг салгах замаар их хэмжээний энтальпийн зөрүүг ашиглах боломжийг олгодог. Үүний зэрэгцээ ийм PT нь илүү үнэтэй, илүү хүнд, илүү төвөгтэй болж хувирдаг.

Босоо амны тоогоорялгах нэг босоо амБүх орон сууцны босоо ам нь нэг тэнхлэгт байрладаг PT, түүнчлэн хос босоо амэсвэл гурван босоо ам, нийтлэг дулааны процессоор холбогдсон хоёр буюу гурван зэрэгцээ нэг босоо амны PT-ээс бүрдэх ба хөлөг онгоцны PT-ийн хувьд мөн нийтлэг араа хөтлөгчөөр (хурдны хайрцгаар) холбогдсон байна.

Роторыг суурилуулахын тулд PT (орон сууц) -ын тогтмол хэсэг нь хэвтээ хавтгайд салгагддаг. Орон сууц нь диафрагм суурилуулах завсарлагатай бөгөөд тэдгээрийн холбогч нь орон сууцны холбогчийн хавтгайтай давхцдаг. Диафрагмын захын дагуу диафрагмын биед цутгасан эсвэл гагнасан муруй ирээр үүссэн хушууны сувгууд байдаг. Босоо ам нь орон сууцны ханаар дамждаг газруудад уурын гадна талд (өндөр даралтын талаас) нэвчих, орон сууцанд (бага даралтын талаас) агаар сорохоос сэргийлж лабиринт хэлбэрийн төгсгөлийн битүүмжлэлийг суурилуулсан. Мөн роторыг диафрагмуудаар дамжин өнгөрөх газруудад лабиринт лацыг суурилуулсан бөгөөд энэ нь хошууг тойрч, шатнаас шат руу уур урсахаас сэргийлдэг. Босоо амны урд хэсэгт хязгаар зохицуулагч (аюулгүй байдлын зохицуулагч) суурилуулсан бөгөөд эргэлтийн хурд нь нэрлэсэн хэмжээнээс 10-12% -иар нэмэгдэхэд PT-ийг автоматаар зогсоодог. Роторын арын төгсгөл нь цахилгаан хөдөлгүүртэй босоо амыг эргүүлэх төхөөрөмжөөр тоноглогдсон бөгөөд PT-ийг зогсоосны дараа роторыг аажмаар (4-6 эрг/мин) эргүүлэх бөгөөд энэ нь жигд хөргөхөд шаардлагатай байдаг.

Зураг дээр. Зураг 3.10-д дулааны цахилгаан станцын орчин үеийн уурын турбины завсрын нэг шатын бүтцийг бүдүүвчээр үзүүлэв. Үе шат нь иртэй диск, диафрагмаас бүрдэнэ. Диафрагм нь хоёр дискний хоорондох босоо хуваалт бөгөөд үүнд тогтмол чиглүүлэгч далавчнууд нь ажлын ирний эсрэг талын бүхэл бүтэн тойргийн дагуу байрладаг бөгөөд уурын тэлэлтэд зориулсан хушуу үүсгэдэг. Диафрагмууд нь хэвтээ хуваагдсан хоёр хагасаас бүрдэх бөгөөд тус бүр нь турбины орон сууцны харгалзах хагаст бэхлэгдсэн байна.

Цагаан будаа. 3.10. Олон үе шаттай нэг үе шатыг барьж байгуулах

турбинууд: 1 - босоо ам; 2 - диск; 3 - ажлын ир; 4 – турбины цилиндрийн хана; 5 - хушууны сараалж; 6 - диафрагм;

7 - диафрагмын битүүмжлэл
Олон тооны үе шатууд нь турбиныг хэд хэдэн цилиндрээс хийж, тус бүрдээ 10-12 шатыг байрлуулахад хүргэдэг. Уурын завсрын хэт халалттай турбинуудад үе шатуудын бүлэг нь ихэвчлэн эхний өндөр даралтын цилиндрт (HPC) байрладаг бөгөөд уурын энергийг анхны параметрүүдээс уур нь завсрын хэт халалтанд орох даралт хүртэл хувиргадаг. 200 ба 300 МВт-ын хүчин чадалтай турбин дахь уурын завсрын хэт халалтын дараа уур нь CSD ба LPC гэсэн хоёр цилиндрт ордог.

Туршилт

Цахилгаан станцууд

1 ерөнхий шинж чанарцахилгаан станцууд

2.1 Конденсацийн дулааны цахилгаан станцууд (ДЦС)

2.3 Усан цахилгаан станцууд

2.5 Хийн турбин цахилгаан станц (GTPP)

2.6 Шахуургатай цахилгаан станцууд (PSPPs)

3.1 Шатахууны тээвэрлэлт

3.3 Цахилгаан станцын туслах хэрэгцээний эрчим хүчний эх үүсвэр

1 Цахилгаан станцуудын ерөнхий шинж чанар

Цахилгаан станц гэдэг нь цахилгаан, зарим тохиолдолд дулааны эрчим хүчийг хувиргах үндсэн дээр үйлдвэрлэдэг аж үйлдвэрийн үйлдвэр юм.эрчим хүчний анхдагч нөөц.

Байгалийн эрчим хүчний эх үүсвэрийн төрлөөс (хатуу түлш, шингэн, хийн, цөмийн, усны эрчим хүч) станцуудыг дулааны (дулааны цахилгаан станц), гидравлик (усан цахилгаан станц), атомын цахилгаан станц (атомын цахилгаан станц) гэж хуваана. Дулааны энергийг цахилгаан эрчим хүчтэй нэгэн зэрэг бий болгодог эдгээрийг дулаан, цахилгаан станц (ДЦС) гэж нэрлэдэг.

Станц бүрийн хувьд анхдагч эрчим хүчийг цахилгаан эрчим хүч, дулааны цахилгаан станцыг дулаан болгон хувиргах өөрийн технологийн схемийг боловсруулсан болно. Технологийн схем нь цахилгаан, дулааны эрчим хүч үйлдвэрлэх, хувиргах процессыг үндсэн тоног төхөөрөмж (уурын зуух, цөмийн реактор, уурын эсвэл гидравлик турбин, цахилгаан генератор), түүнчлэн төрөл бүрийн туслах төхөөрөмжөөр тоноглох үйл явцын дарааллыг тодорхойлж, өндөр хүчин чадалтай байх боломжийг олгодог. үйл явцын механикжуулалт ба автоматжуулалтын зэрэг. Тоног төхөөрөмж нь тусгай барилгад, задгай газар эсвэл газар доор байрладаг. Нэгжүүд нь дулааны болон цахилгааны хэсгүүдэд хоорондоо холбогддог. Эдгээр холболтууд нь технологийн, дулааны болон цахилгаан диаграммууд. Нэмж дурдахад станцууд нь хоёрдогч төхөөрөмж, хяналтын систем, хамгаалалт, автоматжуулалт, түгжээ, дохиоллын систем гэх мэт олон тооны харилцаа холбоог хангадаг.

Цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэхэд янз бүрийн цахилгаан станцуудын оролцоо:

• ДЦС (ЦС болон ДЦС хосолсон) ойролцоогоор 65-67%;
• Усан цахилгаан станцууд ойролцоогоор 13-15%;
• NPPойролцоогоор 10-12%
• бусад төрлийн цахилгаан станц 6-8%.

Эрчим хүчний систем гэж ойлгодогЭнэ горимын ерөнхий хяналт бүхий цахилгаан, дулааныг үйлдвэрлэх, хувиргах, түгээх тасралтгүй үйл явцад нийтлэг горимоор холбогдсон цахилгаан станц, цахилгаан, дулааны сүлжээний багц (ГОСТ 21027-75).

Эрчим хүчний системийг ойролцоогоор дараах блок диаграммаар дүрсэлж болно (Зураг 1.1).

Зураг 1 Эрчим хүчний системийн бүтцийн бүдүүвч.

Эрчим хүчний системд цахилгаан хэсгийн бүх цахилгаан станцууд зэрэгцээ ажилладаг, өөрөөр хэлбэл. нийтлэг цахилгаан системд нэгтгэсэн. Тусдаа цахилгаан станцууд нь дулааны талдаа тусад нь ажиллаж, бие даасан халаалтын сүлжээг бий болгодог.

Аливаа бүс нутгийн эрчим хүчний нэгдсэн системд бие даасан цахилгаан станцуудыг нэгтгэх нь техник, эдийн засгийн томоохон давуу талыг өгдөг.

Цахилгаан хангамжийн найдвартай байдал, үр ашгийг нэмэгдүүлэх;

Тухайн бүс нутгийн эрчим хүчний нөөцийг (түлш, усны эрчим хүч) хамгийн сайн ашиглах замаар системийг бүхэлд нь хамгийн хэмнэлттэй цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэх станцуудын хооронд ачааллыг хуваарилах боломжийг олгодог;

Цахилгаан эрчим хүчний чанарыг сайжруулдаг, i.e. ачааллын хэлбэлзлийг олон тооны нэгжээр хүлээн зөвшөөрдөг тул тогтмол давтамж, хүчдэлийг хангадаг;

Хэд хэдэн станц зэрэгцэн ажиллаж байгаа үед станц бүр дээр нөөц төхөөрөмж суурилуулах шаардлагагүй боловч нийт эрчим хүчний системд нийтлэг нөөц эрчим хүч байх нь хангалттай бөгөөд түүний утга нь системийн чадлын 1012% орчим байдаг. нэгж, гэхдээ системийн станцуудад суурилуулсан хамгийн том нэгжийн хүчнээс багагүй (энэ нэгжийг яаралтай унтраах эсвэл төлөвлөгөөт засвар хийх тохиолдолд);

Эрчим хүчний системийн ачааллын хуваарийн оргил хэсгийг гидравлик цахилгаан станцууд, үндсэн хэсгийг дулааны цахилгаан станцууд нөхөх боломжтой тул эрчим хүчний нөөцийг илүү бүрэн ашиглаж байна, ачаалал оргил үед эрчим хүчийг нэмэгдүүлэхийн тулд нэмэлт түлш зарцуулах шаардлагатай болдог;

Юуны өмнө 1 кВт.ц цахилгаан үйлдвэрлэхийн тулд түлшний зарцуулалт багатай илүү хэмнэлттэй станцуудын хүчийг нэмэгдүүлэх боломжтой тул цахилгаан эрчим хүчний үйлдвэрлэлийн үр ашиг нэмэгддэг;

Техник, эдийн засгийн хамгийн сайн үзүүлэлттэй нэгжийн хүчин чадлыг нэмэгдүүлэх боломжийг танд олгоно;

Тоног төхөөрөмжийн хүчийг төвлөрүүлэх, засварыг төвлөрүүлэх, үйлдвэрлэлийн процессыг автоматжуулах замаар засварын ажилтны тоог багасгах боломжийг танд олгоно.

Эрчим хүчний сул тал руусистем нь хуурамч реле хамгаалалт байх магадлал өндөр гэж үздэг , автоматжуулалт ба горимын хяналт.

2 Цахилгаан станцын үндсэн төрлүүдийн технологийн горим

2.1 Конденсацийн дулааны цахилгаан станц (ЦЦС).

Зураг 2 IES-ийн технологийн диаграмм

IES нь зөвхөн цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэдэг. IES-ийн үндсэн технологийн диаграммыг Зураг 2-т үзүүлэв.

Уурын генератор руу 4 (бойлер) түлшийгтүүнийг тээвэрлэх, бэлтгэх цехүүд 1 . Үлээгч сэнс бүхий уурын генераторт 2 халсан агаар, тэжээлийн усыг тэжээлийн насосоор хангадаг 16. Түлшний шаталтын явцад үүссэн хий нь уурын зуухнаас утаа ялгаруулагчаар сорогддог. 3 мөн яндангаар (100-250 м өндөр) агаар мандалд гардаг. Уурын зуухнаас гарсан амьд уурыг уурын турбин руу нийлүүлдэг 5, Энд хэд хэдэн үе шатыг дамжиж турбин болон генераторын роторыг эргүүлэх механик ажил гүйцэтгэдэг. 6 . Яндангийн уур нь конденсатор руу ордог 9 (дулаан солилцогч); Энд их хэмжээний хүйтний улмаас өтгөрдөг (5-20О C) эргэлтийн насосоор тэжээгддэг эргэлтийн ус 10 хүйтэн усны эх үүсвэрээс 11 . Хүйтэн усны эх үүсвэр нь гол, нуур, хиймэл усан сан, түүнчлэн хөргөх цамхаг (хөргөх цамхаг) эсвэл шүршигч усан сан бүхий тусгай суурилуулалт байж болно. Нягт бусаар дамжин конденсатор руу орж буй агаарыг эжектор ашиглан зайлуулдаг 12. Конденсат шахуургыг ашиглан конденсаторт үүссэн конденсат 13 деаэраторт тэжээгддэг 14 , Энэ нь тэжээлийн уснаас хий, гол төлөв хүчилтөрөгчийг зайлуулах зориулалттай бөгөөд энэ нь бойлерийн хоолойн зэврэлтийг нэмэгдүүлдэг. Деаэраторыг мөн химийн ус цэвэршүүлэх төхөөрөмжөөс усаар хангадаг. 15 (HOV). Деаэраторын дараа тэжээлийн усыг тэжээлийн насосоор хангадагбойлер руу 16. 17 Үнс зайлуулах.

Уурын ихэнх хэсгийг конденсатороор дамжуулж байгаа нь ийм байдалд хүргэдэг

Уурын зуухнаас гаргаж авсан дулааны энергийн 60-70% нь эргэлтийн усаар дэмий урсдаг.

Генератороос үүссэн цахилгаан эрчим хүч 6, дамжуулан Холбооны трансформаторыг сүлжээнд (35-220 кВ) нийлүүлдэг. Уг станц нь технологийн процессыг дэмжих цахилгаан эрчим хүчийг өөрийн трансформаторуудаас авдаг 8 . Энэ нь генераторын хүчдэлийн сүлжээ эсвэл гадаад сүлжээнээс тэжээгдэж болно. Үүсгэсэн цахилгаан эрчим хүчийг холбооны трансформатороор дамжуулан гадаад сүлжээнд дамжуулдаг 7 .

IES-ийн онцлог шинж чанарууд нь дараах байдалтай байна.

Тэд түлшний орд газруудад аль болох ойрхон баригдсан;

Үйлдвэрлэсэн цахилгаан эрчим хүчний дийлэнх хувийг өндөр хүчдэлийн цахилгааны сүлжээнд (110-750 кВ) нийлүүлдэг;

Тэд үнэ төлбөргүй (өөрөөр хэлбэл дулааны хэрэглэгчээр хязгаарлагдахгүй) цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэх хуваарийн дагуу ажилладаг; хүч нь тооцоолсон дээд хэмжээнээс технологийн хамгийн бага хэмжээ хүртэл өөрчлөгдөж болно;

Бага маневрлах чадвар: турбиныг эргүүлж, ачааг хүйтэн төлөвөөс ачихад ойролцоогоор 410 цаг шаардагдана;

Тэдгээрийн үр ашиг харьцангуй бага (η=30÷40%).

2.2 Когенерацийн цахилгаан станцууд ДЦС

ЦЦС-аас ялгаатай нь ДЦС-ууд турбин доторх хэсэгчлэн шавхагдсан уурыг үйлдвэрлэлийн болон дотоодын хэрэгцээнд ихээхэн хэмжээгээр татдаг. (Зураг 3). Хотын хэрэглэгчид дулааны эрчим хүчийг сүлжээний халаагуураас авдаг 18 (бойлер) болон сүлжээний насос 19 , дулааны сүлжээнд хөргөлтийн эргэлтийг хангах. Үйлдвэрлэлийн хэрэгцээнд зориулж уурын олборлолт нь өндөр даралтын үе шатанд явагддаг 20 . Сүлжээний халаагуурын конденсат нь деаэратор руу ордог. Дулааны цахилгаан станцын цахилгаан ачааллыг дулааны хэрэглээний хүчнээс доогуур бууруулах үед хэрэглэгчдэд шаардагдах дулааны энергийг багасгах хөргөлтийн төхөөрөмж (RCU) ашиглан олж авах боломжтой. 21 .

Зураг 3 Дулааны цахилгаан станцын технологийн процессын диаграмм: 1 - түлшний хангамжийн нэгж; 2 - үлээгч сэнс; 3 - утаа зайлуулах төхөөрөмж; 4 -уурын генератор (уурын зуух); 5 - турбин; 6 - генератор; 7 - холбооны трансформатор; 8 - өөрийн хэрэгцээ; 9 - генераторын хүчдэлийн сүлжээнээс тэжээгддэг хэрэглэгчид; 10 - конденсатор; арван нэгэн - эргэлтийн насос; 12 - хүйтэн усны эх үүсвэр; 13 - цацагч; 14 - конденсацийн насос; 15 - агааржуулагч; 16 -химийн ус цэвэршүүлэх төхөөрөмж; 17 - тэжээлийн насос; 18 - сүлжээний халаагуур (бойлер); 19 - сүлжээний насос; 20 - өндөр даралтын үе шат; 21 - бууруулах-хөргөх нэгж (ROU); 22 - үнс зайлуулах төхөөрөмж; 23- шаар арилгах төхөөрөмж

Дулааны хэрэгцээнд турбинаас уур гаргах тусам дулааны энергийг эргэлтийн устай хамт алддаг тул цахилгаан станцын үр ашиг өндөр байдаг. Турбины сүүл хэсгийн хэт халалтаас зайлсхийхийн тулд бүх горимд тодорхой хэмжээний уурыг нэвтрүүлэх шаардлагатай гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Дулааны болон цахилгаан эрчим хүчний хэрэглэгчдийн хүчин чадал хоорондын зөрүүгээс шалтгаалан дулааны цахилгаан станцууд ихэвчлэн конденсацийн (холимог) горимд ажилладаг бөгөөд энэ нь үр ашгийг бууруулдаг.

Дулааны цахилгаан станцын онцлог нь дараах байдалтай байна.

Эдгээр нь дулааны эрчим хүчний хэрэглэгчдийн ойролцоо баригдсан;

Тэд ихэвчлэн импортын түлшээр ажилладаг;

Үйлдвэрлэсэн цахилгаан эрчим хүчний ихэнх хэсгийг ойролцоох газар (генератор эсвэл нэмэгдсэн хүчдэлийн үед) хэрэглэгчдэд түгээдэг;

Тэд хэсэгчлэн албадан цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэх хуваарийн дагуу ажилладаг (жишээ нь хуваарь нь дулааны хэрэглээг бий болгохоос хамаарна);

Бага маневр (IES-тэй адил);

Тэдгээр нь харьцангуй өндөр нийт үр ашигтай (үйлдвэрийн болон ахуйн хэрэгцээнд их хэмжээний уур гаргаж авдаг η =60÷70%).

2.3 Усан цахилгаан станцууд

Усан цахилгаан станцын хүч нь турбиноор дамжин өнгөрөх усны урсгал, даралтаас хамаарнаН. Энэ кВт хүчийг илэрхийллээр тодорхойлно

хаана Q усны хэрэглээ, м 3 / с;

N даралт, м;

η Σ нийт үр ашиг;

η C Усан хангамжийн байгууламжийн үр ашиг;

η Т гидравлик турбины үр ашиг;

η Г Устөрөгчийн генераторын үр ашиг;

Бага даралттай үед голын урсацын усан цахилгаан станцууд өндөр даралттай байдаг

тэд далан усан цахилгаан станц барьж, уулархаг газруудад голдирох станц барьдаг.

Усан цахилгаан станцын онцлог шинж чанарууд нь дараахь байдалтай байна.

Тэд усны нөөц, барилга байгууламж барих нөхцөл байгаа газар барьдаг бөгөөд энэ нь ихэвчлэн цахилгаан ачааллын байршилтай давхцдаггүй;

Үйлдвэрлэсэн цахилгааны ихэнх хэсгийг өндөр хүчдэлийн цахилгааны сүлжээнд илгээдэг;

Тэд уян хатан хуваарийн дагуу ажилладаг (хэрэв усан сан байгаа бол);

Маневрлах чадвар өндөр (эргэх, ачихад 35 минут зарцуулдаг);

Өндөр бүтээмжтэй байх(η Σ ≈85%).

Таны харж байгаагаар усан цахилгаан станцууд нь дулааны цахилгаан станцуудаас үйл ажиллагааны параметрийн хувьд хэд хэдэн давуу талтай байдаг. Харин одоо дулааны болон атомын цахилгаан станцууд баригдаж байна.Энд тодорхойлох хүчин зүйл бол хөрөнгийн хөрөнгө оруулалтын хэмжээ, цахилгаан станц барих хугацаа юм.

Усан цахилгаан станцын диаграммыг зурагт үзүүлэв

Зураг 4Усан цахилгаан станцын бүдүүвч

2.4 Атомын цахилгаан станцууд (АЦС)

Атомын цахилгаан станцууд нь цөмийн урвалын энергийг ашигладаг дулааны станцууд юм. Байгалийн уран дахь агууламж нь 0.714% байдаг U-235 ураны изотопыг ихэвчлэн цөмийн түлш болгон ашигладаг. Ураны U-238 изотопын дийлэнх хэсэг (нийт массын 99.28%) нейтроныг барих үед хоёрдогч түлшний плутони болж хувирдаг.

Пу-239. -д хуваагдах урвал явагдана цөмийн реактор. Цөмийн түлшийг ихэвчлэн хатуу хэлбэрээр ашигладаг. Энэ нь хамгаалалтын бүрхүүлд хаалттай байна. Ийм төрлийн түлшний элементүүдийг түлшний саваа гэж нэрлэдэг. Тэдгээрийг реакторын цөмийн ажлын сувагт суурилуулсан. Дулааны энерги, задралын урвалын үед ялгардаг хөргөлтийн шингэнийг ашиглан реакторын цөмөөс зайлуулж, ажлын суваг тус бүрээр эсвэл бүх цөмөөр дамжуулан даралтын дор шахдаг.

Зураг 5 Атомын цахилгаан станцын диаграмм:a) - нэг хэлхээ; б) - давхар хэлхээ; в) - гурван хэлхээтэй. 1 - реактор; 2 - турбин; 3 - конденсатор; 4 ба 6 - тэжээлийн насос; 5 ба 8 - идэвхтэй хэлхээний дулаан солилцуур; 7 -идэвхтэй хэлхээний тэжээлийн насос; 9 - идэвхтэй хэлхээний хөргөлтийн эзэлхүүний компенсатор

Зураг 5 (а, б, в)-д атомын цахилгаан станцын технологийн диаграммыг үзүүлэв.

RBMK өндөр чадлын сувгийн реактор, дулааны нейтрон, усан бал чулуу.

VVERwater цахилгаан реактор, дулааны нейтрон, хөлөг онгоцны төрөл.

Шингэн металл натрийн хөргөлтийн шингэнтэй BNfast нейтрон реактор.

Атомын цахилгаан станцын онцлог нь дараах байдалтай байна.

Тэдгээрийг газарзүйн аль ч байршилд, түүний дотор хүрэхэд хэцүү газарт барьж болно;

Тэдний горимоор тэд олон тооны гадны хүчин зүйлээс бие даасан байдаг;

Бага хэмжээний түлш шаарддаг;

Чөлөөт ачааллын хуваарийн дагуу ажиллах боломжтой (атомын цахилгаан станцаас бусад);

Хувьсах горимд мэдрэмтгий, ялангуяа хурдан нейтрон реактор бүхий атомын цахилгаан станцууд; энэ шалтгааны улмаас, түүнчлэн хэмнэлттэй ажиллах шаардлагыг харгалзан эрчим хүчний системийн ачааллын хуваарийн үндсэн хэсгийг атомын цахилгаан станцуудад хуваарилдаг;

Агаар мандлыг бага зэрэг бохирдуулдаг; Цацраг идэвхт хий, аэрозолийн ялгаралт нь ач холбогдолгүй бөгөөд ариун цэврийн стандартаар зөвшөөрөгдөх хэмжээнээс хэтрэхгүй байна. Үүнтэй холбоотойгоор АЦС нь дулааны цахилгаан станцаас илүү цэвэрхэн байдаг.

2.5 Хийн турбин цахилгаан станц (GTPP)

Хийн турбин цахилгаан станцын үндсэн технологийн диаграммыг Зураг 6-д үзүүлэв.

Зураг 6GTPP диаграмм

Шатаах камерт түлш (хий, дизель түлш, түлшний тос) нийлүүлдэг 1 , тэнд компрессортой - 3 шахсан агаарыг шахдаг. Шатамхай шаталтын бүтээгдэхүүн нь хийн турбин руу эрчим хүчээ өгдөг 2 , компрессор болон генераторыг эргүүлдэг Суурилуулалт нь хурдасгагч мотороор эхэлдэг 5 1-3 минут үргэлжилдэг тул хийн турбины нэгжүүд нь маневрлах чадвар сайтай, эрчим хүчний систем дэх оргил ачааллыг нөхөхөд тохиромжтой гэж үздэг. Үүсгэсэн цахилгаан эрчим хүчийг холбооны трансформатороос сүлжээнд нийлүүлдэг 6.

Хийн турбины үр ашгийг нэмэгдүүлэхийн тулд хосолсон циклийн хийн турбины төхөөрөмжийг (CCGTs) боловсруулсан. Тэдгээрийн дотор түлшийг уурын генераторын зууханд шатааж, уурыг нь уурын турбин руу илгээдэг. Уурын генераторын шаталтын бүтээгдэхүүнийг шаардлагатай температурт хөргөсний дараа хийн турбин руу илгээдэг. Тиймээс CCGT нь хоёртой цахилгаан үүсгүүр, эргэлтэнд оруулдаг: нэг нь хийн турбин, нөгөө нь уурын турбин. Хийн турбины хүч нь уурын турбины 20% орчим байдаг. CCGT диаграммыг зурагт үзүүлэв 7.

Зураг 7CCGT диаграмм

2.6 Шахах цахилгаан станцууд (PSPP)

Шахуургатай цахилгаан станцуудын зорилго нь цахилгааны системийн өдөр тутмын ачааллыг тэгшитгэх, дулааны цахилгаан станц, атомын цахилгаан станцын үр ашгийг нэмэгдүүлэх явдал юм. Хамгийн бага ачаалалтай үед PSPP нэгжийн системүүд насосны горимд ажиллаж, доод усан сангаас усыг дээд хэсэг рүү шахаж, улмаар дулааны цахилгаан станц, атомын цахилгаан станцын ачааллыг нэмэгдүүлдэг; Системийн хамгийн их ачаалалтай үед тэд турбин горимд ажиллаж, дээд усан сангаас ус татаж, улмаар дулааны цахилгаан станц, атомын цахилгаан станцуудыг буулгадаг. PSPP нэгжүүд нь маневрлах өндөр чадвартай бөгөөд турбин горимоос шахуургын горимд, шаардлагатай бол синхрон компенсатор горимд хурдан шилжих боломжтой. Шахуургатай цахилгаан станцуудын үр ашиг 70-75% байдаг тул засвар үйлчилгээний ажилтан бага шаарддаг бөгөөд даралтын нөөцийг бий болгох боломжтой газарт барьж болно. Шахах цахилгаан станцын бүдүүвчийг Зураг 8-д үзүүлэв.

Зураг 8 Шахуургатай цахилгаан станцын схем

Цахилгаан станцын төрлөөс гадна уламжлалт бус аргаар цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэдэг бага хүчин чадалтай цахилгаан станцууд байдаг. Үүнд: салхин цахилгаан станц, нарны цахилгаан станц (уурын зуухтай, цахиурын нарны зайтай), газрын гүний дулааны цахилгаан станц, түрлэгийн цахилгаан станцууд орно.

3 Дулааны цахилгаан станцын өөрийн хэрэгцээ (s.n.).

Станцуудын цахилгаан эрчим хүчний хэрэглэгчид нь эрчим хүчний найдвартай байдлын хувьд 1-р ангилалд багтдаг бөгөөд бие даасан хоёр эх үүсвэрээс цахилгаан хангамжийг шаарддаг. Хэрэглэгчид s.n. 1-р ангиллын дулааны цахилгаан станцуудыг хариуцлагатай, хариуцлагагүй гэж хуваадаг.

Богино хугацаанд зогсох нь станцын үндсэн хэсгүүдийг яаралтай зогсоох эсвэл буулгахад хүргэдэг SN механизмуудыг хариуцдаг. Хариуцлагагүй хэрэглэгчдийн цахилгааныг богино хугацаанд таслах s.n. үндсэн тоног төхөөрөмжийг яаралтай зогсооход хүргэдэггүй. Гэхдээ цахилгаан эрчим хүчний үйлдвэрлэлийн технологийн эргэлтийг тасалдуулахгүйн тулд богино хугацааны дараа тэдгээрийн эрчим хүчний хангамжийг сэргээх ёстой.

Зураг 9 Дулааны цахилгаан станцад түлш тээвэрлэх схем

3.1 Шатахууны тээвэрлэлт

Олборлолтын талбайгаас хатуу түлшийг цахилгаан станцад төмөр замаар (Зураг 9) өөрөө буулгадаг тусгай вагонд хүргэдэг.(1). Машин нь хаалттай буулгах төхөөрөмжид ордог(2) автомашины өөрөө буулгагчтай, түлшийг машины дамперын доор байрлах хүлээн авах бункерт цутгаж, түүнээс туузан дамжуулагч руу нийлүүлдэг.(3). Өвлийн улиралд хөлдөөсөн нүүрстэй вагоныг эхлээд гэсгээх төхөөрөмжид оруулдаг(4). Конвейер нь нүүрсний агуулахад хүргэдэг)(5), гүүрэн кранаар үйлчилдэг(6). Эсвэл бутлах үйлдвэрээр дамжуулан(7) түүхий нүүрсний бункерт(8), бойлерийн нэгжүүдийн өмнө суурилуулсан. Мөн агуулахаас эдгээр бункерт нүүрсээ нийлүүлэх боломжтой(5). Цахилгаан станцын бойлерийн өрөөнд орж буй түлшний зарцуулалтыг тооцоолохын тулд бойлерийн өрөөний бункер руу түлшний зам дээр энэ түлшийг жинлэх жинг суурилуулсан. Түүхий нүүрсний бункерээс(8) түлш нунтаг бэлтгэх системд ордог: түүхий нүүрс тэжээгч(9), дараа нь нүүрс нунтаглах тээрэмд(10) , үүнээс нүүрсний тоосыг пневматик аргаар тээрмийн сепаратороор тээвэрлэдэг(11) , тоосны циклон руу(12) ба тоос шороо (13) дараа нь тоос шороонд хадгалах бункер(14), тоос тэжээгч хаанаас ирсэн бэ?(15) бойлерийн шатаагч руу(16). Тээрэмээс зуух руу тоосыг хийн зөөвөрлөх бүх ажлыг тээрмийн сэнсээр гүйцэтгэдэг(17). Түлшний шаталтанд шаардагдах агаарыг үлээгч сэнсээр авдаг(18) ба агаар халаагч руу тэжээгддэг(19), хаанаас халаасны дараа тээрэм рүү хэсэгчлэн шахдаг(10) түлшийг хатаах, тээвэрлэх зориулалттай зуухны зууханд (анхдагч агаар) шууд нунтагласан нүүрс шатаагч руу (хоёрдогч агаар).

3.2 Уур, дулаан, цахилгаан эрчим хүчний үйлдвэрлэл

Дулааны цахилгаан станцын уурыг уурын генератор (уурын зуух) үйлдвэрлэдэг. Бойлерийн хэвийн ажиллагааг янз бүрийн төрлийн гүйдэл, хүчдэл, хүч чадлын цахилгаан мотороор удирддаг янз бүрийн төрлийн нэгж, ажлын машинуудаар хангадаг. Уур, дулаан, цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэх схемийг 10-р зурагт үзүүлэв.

Зураг 10 Уур, дулаан, цахилгаан үйлдвэрлэх схем. эрчим хүч: 2 - үлээгч сэнс; 3 - яндан; 5 - турбин; 6 - генератор; 7 - холбооны трансформатор; 8 - хэрэглэгчдэд өөрсдийн хэрэгцээг хангах; 9 -генераторын хүчдэлээр тэжээгддэг хэрэглэгчид; 10 - конденсатор; арван нэгэн - яндангийн уурыг хөргөхийн тулд конденсатор руу хүйтэн усаар хангадаг эргэлтийн насос; 12 - хүйтэн усны эх үүсвэр; 14 - деаэраторыг усаар хангадаг конденсат шахуургууд; 16 - бойлерыг химийн цэвэршүүлсэн усаар дүүргэдэг шахуургууд; 17 - бойлер руу бэлтгэсэн усаар хангадаг тэжээлийн насос; 18 - халаалтын сүлжээний бойлер; 19 - дулааны сүлжээнд халуун усаар хангадаг сүлжээний насосууд; 20 - үйлдвэрлэлийн хэрэгцээнд зориулж уурын олборлолт; 21 - багасгах-хөргөх төхөөрөмж; 22 - ус үнс зайлуулах төхөөрөмжид зориулсан гафф насос; 23 - шаар зайлуулах нэгжийн хөдөлгүүр; 24 - турбин ба генераторын эргэлдэх хэсгүүдийг тосолгооны материалаар хангадаг газрын тосны шахуургууд; 25 - тоос тэжээгч

Үүнээс гадна, байдаг олон тооныавтоматжуулалт, хаалга, хавхлагыг нээх, хаах, өрөөний агааржуулалт гэх мэт ажиллагааг хангадаг үндсэн бус тоног төхөөрөмжийн цахилгаан мотор.

Дулааны цахилгаан станц тэр дундаа ДЦС эрчим хүч их зарцуулдаг. Дулааны цахилгаан станцын өөрийн хэрэгцээ нь станцын үйлдвэрлэсэн цахилгаан эрчим хүчний 12-14%, цахилгааны бус нэгжийн нэгжид зарцуулдаг. эрчим хүчний хангамжийн найдвартай байдлын хувьд 1, 2-р зэрэглэлийн хэрэглэгчид бөгөөд цахилгаан эрчим хүчний хэрэглээ аль ч салбараас илүү.

3.3 Цахилгаан станцын туслах системийн цахилгаан хангамж

Системийн эрчим хүчний гол эх үүсвэрүүд нь s.n. генераторын хавчаарууд эсвэл тэдгээрийн унтраалгатай шууд холбогдсон бууруулагч трансформатор эсвэл урвалд орсон шугамууд. Эхлэх нөөц тэжээлийн эх үүсвэрүүд s.n. ихэвчлэн станцын хуваарилах төхөөрөмж, ойролцоох дэд станц, холбооны автотрансформаторын гуравдагч ороомогтой холбогддог тул ерөнхий цахилгааны сүлжээнд мөн холбогддог. Сүүлийн үед нарны эрчим хүчний системийг тэжээх зорилгоор дулааны станцуудад хийн турбин агрегатуудыг суурилуулж эхэлсэн. онцгой байдлын нөхцөлд.

Түүнчлэн, бүх төрлийн цахилгаан станцуудад эрчим хүчний системээс хамааралгүй эрчим хүчний эх үүсвэрээр хангагдсан бөгөөд үндсэн болон нөөц эх үүсвэр алдагдсан тохиолдолд станцыг тоног төхөөрөмжид гэмтэл учруулахгүйгээр унтрах, хөргөх боломжийг олгодог. Усан цахилгаан станцууд болон ердийн дулааны цахилгаан станцуудад энэ зорилгоор батерей хангалттай байдаг. Хүчирхэг ЦЦС болон атомын цахилгаан станцуудад технологийн процесст тохирсон хүч чадал бүхий дизель генераторыг суурилуулах шаардлагатай.

s.n. системд тавигдах гол шаардлага нь s.n.-ийн механизмын найдвартай байдал, үр ашгийг хангах явдал юм. s.n-ийн механизмыг тасалдуулж байгаа тул эхний шаардлага бол хамгийн чухал зүйл юм. цахилгаан эрчим хүчний үйлдвэрлэлийн нарийн төвөгтэй технологийн мөчлөгийг тасалдуулж, үндсэн тоног төхөөрөмж, заримдаа станцын ажиллагааг тасалдуулж, ослыг систем болгон хөгжүүлэхэд хүргэдэг. Одоо s.n.-ийн механизмын цахилгаан хангамжийг нийтээр хүлээн зөвшөөрдөг. чулуужсан болон цөмийн түлш ашигладаг дулааны цахилгаан станц, усан цахилгаан станцыг генераторын станц, эрчим хүчний системээс хамгийн энгийн, найдвартай, хэмнэлттэй хангах боломжтой.(Зураг 11).

Зураг 11 ДЦС-ын хэрэгцээнд зориулсан цахилгаан хангамжийн ерөнхий схем: 1 - нөөц эрчим хүчний шугам; 2 - асаах нөөц трансформаторын с.н.; 3 - станцын өндөр хүчдэлийн хуваарилах төхөөрөмж; 4 - генератор-трансформаторын нэгж; 5 - ажиллаж байгаа трансформаторын s.n.; 6 - хуваарилах төхөөрөмж s.n.

Энэ системийн цахилгаан хангамжийн хэлхээний с.н. Одоогийн байдлаар бүх төрлийн станцууд найдвартай, үр ашигтай байдлыг хангаж байна:

Туслах системд хэрэм тортой ротортой асинхрон моторыг өргөнөөр ашиглах, тэдгээрийг ямар ч хяналтын төхөөрөмжгүйгээр бүрэн сүлжээний хүчдэлээс эхлүүлэх, чухал механизмын хамгийн бага хүчдэлийг хамгаалахаас татгалзах;

Эрчим хүчний систем болон сүлжээнд байгаа богино холболтыг салгасны дараа хүчдэлийг сэргээх үед цахилгаан моторыг амжилттай өөрөө эхлүүлэх;

Системийн бүх элементүүд болон SN-ийн холболтууд дээр өндөр хурдны реле хамгаалалт, унтраалга ашиглах;

Системийн автоматжуулалтын төхөөрөмжийг өргөнөөр нэвтрүүлэх (AChR, AVR, AVR генератор).

Манай улсын бүх төрлийн атомын цахилгаан станцуудыг дизель генератор эсвэл хийн турбин агрегат хэлбэрээр аваарийн эрчим хүчний эх үүсвэрээр хангах шаардлагатай. Тэдний хүчийг АЦС-ын хөргөлтийн систем болон аюулгүйн төхөөрөмжүүдийн ачааллыг нөхөх үндсэн дээр сонгосон боловч SN механизмыг тэжээхэд хангалтгүй юм. хэвийн горимд.

Ашигласан эх сурвалжуудын жагсаалт

1. Александров, К.К.Цахилгааны зураг, диаграмм. [Текст] / К.К. Александров, Е.Г. Кузьмина. М .: Energoatomizdat, 1990. 285 х.

2. ГОСТ 2.10595. Улс хоорондын стандарт. ESKD. Текст баримт бичигт тавигдах ерөнхий шаардлага [Текст].– ГОСТ 2.10579-ийн оронд ГОСТ 2.90671; оролт 19960701. Минск: Улс хоорондын. Стандартчилал, хэмжил зүй, баталгаажуулалтын зөвлөл; М.: Стандартын хэвлэлийн газар, 2002. 26 х.

3. ГОСТ 2.10696 ESKD. Текст баримт бичиг [Текст]. ГОСТ 2.10668, ГОСТ 2.10868, ГОСТ 2.11270-ийн оронд; оролт 19970701. М.: Стандартын хэвлэлийн газар, 2004. 40 х.

4. ГОСТ 7.322003. Номзүйн бүртгэл. Ном зүйн тайлбар. [Текст] эмхэтгэх ерөнхий шаардлага ба дүрэм. ГОСТ 7.1-84, ГОСТ 7.16-79, ГОСТ 7.18-79, ГОСТ 7.34-81, ГОСТ 7.40-82-ын оронд; оролт 20040701. М.: IPK хэвлэлийн газар, 2004. 84 х.

5. ГОСТ 7.822001. Номзүйн бүртгэл. Цахим нөөцийн ном зүйн тайлбар [Текст]. орсон. 20020701. М.: IPK хэвлэлийн газар, 2001. 33 х.

6. ГОСТ 7.832001. Цахим хэвлэлүүд. Үндсэн төрөл ба гаралтын мэдээлэл [Текст]. орсон. 20020701. М.: IPK хэвлэлийн газар, 2002. 16 х.

7. ГОСТ 2.70184 ESKD . Текст баримт бичигт тавигдах ерөнхий шаардлага [Текст] ГОСТ 2.701 86-ын оронд; оролт 19850701. М.: Стандартын хэвлэлийн газар, 1985. 16 х.

8. ГОСТ 2.70275 ESKD . Цахилгаан хэлхээг гүйцэтгэх дүрэм [Текст]. Оруулна уу. 19770701. М.: Стандартын хэвлэлийн газар, 1976. 23 х.

9. ГОСТ 21.613 88. Барилгын зураг төслийн баримт бичгийн систем. Эрчим хүчний тоног төхөөрөмж. Ажлын зураг [Текст].– Оруулна уу. 880701. М.: Стандартын хэвлэлийн газар, 1988. 16 х.

10. ГОСТ 21.61488. Барилгын зураг төслийн баримт бичгийн систем. Төлөвлөгөөн дээрх цахилгаан тоног төхөөрөмж ба утаснуудын ердийн график дүрслэл [Текст].– Оруулна уу. 19880701. М.: Стандартын хэвлэлийн газар, 1988. 18 х.

11. ГОСТ 2.10979 ESKD. Зурагт тавигдах үндсэн шаардлага [Текст]. ГОСТ 2.10768-ийн оронд ГОСТ 2.10968; оролт 19740701. М.: Стандарт хэвлэлийн газар, 2001. 38 х.

12. ГОСТ 2.710 81. Цахилгаан хэлхээн дэх үсэг, тоон тэмдэглэгээ. М.: Стандартын хэвлэлийн газар, 1985. 13 х.

13. ГОСТ 2.722 68. Схем дэх нөхцөлт график тэмдэглэгээ. Цахилгаан машин [Текст].– Оруулна уу. 01/01/87. М .: Стандарт дахь хэвлэлийн газар, 1988. 85 х.

14. ГОСТ 2.747-68. Схем дэх нөхцөлт график тэмдэглэгээ. График тэмдгийн хэмжээсүүд [Текст].– Оруулна уу. 01/01/71. М .: Стандартын хэвлэлийн газар. 13 х. (01/01/91-ний өдрийн №1-д оруулсан өөрчлөлт)

15. ГОСТ 2.30168. ESKD. Форматууд [Текст]. М.: Стандарт хэвлэлийн газар, 1981. 3 х.

16. ГОСТ 2.30481 ESKD. Зургийн фонтууд [Текст]. М.: Стандартын хэвлэлийн газар, 1982. 8 х.

17. ГОСТ 2.72874 ESKD. Схем дэх нөхцөлт график тэмдэглэгээ. Резисторууд. Конденсатор [Текст]. М .: Стандарт дахь хэвлэлийн газар, 1985. 9 х.

18. ГОСТ 2.72174 ESKD. Схем дэх нөхцөлт график тэмдэглэгээ. Ерөнхий хэрэглээний тэмдэглэгээ. [Текст]. М.: Стандарт дахь хэвлэлийн газар, 1986. 12 х.

19. ГОСТ 2.70972 ESKD. Цахилгаан хэлхээн дэх хэлхээг тодорхойлох систем. [Текст]. М .: Стандарт дахь хэвлэлийн газар, 1987. 13 х.

20. ГОСТ 2.10468 ESKD. Үндсэн бичээсүүд [Текст]. М.: Стандарт дахь хэвлэлийн газар, 1988. 5 х.

21.STP 1220098 Байгууллагын стандарт [Текст]. STP AltSTU 12 20096-ийн оронд; . Барнаул. : AltSTU хэвлэлийн газар, 1998. 30 х.

Дулааны цахилгаан станц гэдэг нь цахилгаан, дулаан үйлдвэрлэдэг үйлдвэр юм. Цахилгаан станц барихдаа дараахь зүйлийг удирддаг бөгөөд энэ нь илүү чухал юм: ойролцоох түлшний эх үүсвэрийн байршил эсвэл ойролцоох эрчим хүчний хэрэглээний эх үүсвэрийн байршил.

Түлшний эх үүсвэрээс хамааран дулааны цахилгаан станцуудыг байрлуулах.

Бидэнд нүүрсний томоохон орд бий гэж бодъё. Энд дулааны цахилгаан станц барьчихвал шатахууны тээвэрлэлтийн зардлыг бууруулна. Хэрэв бид түлшний өртөгт тээвэрлэх бүрэлдэхүүн хэсэг нь нэлээд том гэдгийг харгалзан үзвэл уул уурхайн талбайн ойролцоо дулааны цахилгаан станц барих нь зүйтэй юм. Харин түүнээс гарсан цахилгааныг бид яах вэ? Ойр хавьд зарах газар байвал сайн, тэр хавьд цахилгааны хомсдол бий.

Шинэ цахилгаан эрчим хүч авах шаардлагагүй бол яах вэ? Дараа нь бид үүссэн цахилгааныг утсаар хол зайд дамжуулахаас өөр аргагүй болно. Мөн цахилгаан эрчим хүчийг их хэмжээний алдагдалгүйгээр хол зайд дамжуулахын тулд өндөр хүчдэлийн утсаар дамжуулах шаардлагатай. Хэрэв тэд байхгүй бол тэдгээрийг татах шаардлагатай болно. Ирээдүйд эрчим хүчний шугамд засвар үйлчилгээ хийх шаардлагатай болно. Энэ бүхэнд бас мөнгө хэрэгтэй болно.

Хэрэглэгчээс хамаарч дулааны цахилгаан станцуудыг байрлуулах.

Манай улсын ихэнх шинэ дулааны цахилгаан станцууд хэрэглэгчдэд ойрхон байрладаг.

Энэ нь дулааны цахилгаан станцуудыг түлшний эх үүсвэртэй ойрхон байрлуулахын үр шимийг цахилгаан шугамаар хол зайд тээвэрлэх зардалд идэгдэж байгаатай холбоотой. Түүнээс гадна, энэ тохиолдолд их хэмжээний алдагдал хүлээж байна.

Хэрэглэгчийн дэргэд шууд цахилгаан станц тавихдаа дулааны цахилгаан станц барьчихвал бас ялах боломжтой. Та илүү дэлгэрэнгүй уншиж болно. Энэ тохиолдолд нийлүүлсэн дулааны өртөг мэдэгдэхүйц буурдаг.

Хэрэглэгчийн дэргэд шууд байрлуулсан бол өндөр хүчдэлийн шугам татах шаардлагагүй, 110 кВ-ын хүчдэл хангалттай байх болно.

Дээр дурдсан бүх зүйлээс бид дүгнэлт хийж болно. Түлшний эх үүсвэр хол байгаа бол одоогийн нөхцөлд дулааны цахилгаан станц барих нь дээр, гэхдээ хэрэглэгчдэд ойрхон байна. Түлшний эх үүсвэр, цахилгаан эрчим хүчний хэрэглээний эх үүсвэр ойрхон байвал илүү их ашиг хүртэх болно.

Эрхэм зочид! Одоо танд Оросыг үзэх боломж байна.

Дулааны энергийг цахилгаан энерги болгон хувиргах үйл явцыг хялбаршуулсан (үндсэн) эсвэл бүрэн дулааны диаграммд тусгасан болно.

Дулааны цахилгаан станцын дулааны схемХэрэглэгчдэд цахилгаан, дулааныг үйлдвэрлэх, нийлүүлэхэд шатсан түлшний дулааныг хувиргах процесст үндсэн болон туслах төхөөрөмжтэй холбоотой хөргөлтийн шингэний үндсэн урсгалыг харуулав. Практикт дулааны үндсэн диаграммыг дулааны цахилгаан станцын (цахилгаан нэгж) уур-усны замын диаграмм болгон бууруулж, тэдгээрийн элементүүдийг ихэвчлэн ердийн зураг дээр дүрсэлсэн байдаг.

Нүүрсээр ажилладаг дулааны цахилгаан станцын хялбаршуулсан (үндсэн) дулааны диаграммыг Зураг дээр үзүүлэв. 3.1.

Түлшний бункерт нүүрс нийлүүлдэг 1 , түүнээс - бутлах үйлдвэрт 2 хаана тоос болж хувирдаг. Нүүрсний тоос нь уурын генераторын зууханд (уурын зуух) ордог. 3 , шим тэжээлийн ус гэж нэрлэгддэг химийн цэвэршүүлсэн ус эргэлддэг хоолойн системтэй. Уурын зууханд ус байна

Цагаан будаа. 3.1. Уурын турбины хялбаршуулсан дулааны диаграм

нунтаг нүүрсний дулааны цахилгаан станц ба уурын турбины хүрдний дүр төрх

халааж, ууршуулж, үүссэн ханасан уурыг хэт халаагуурт 400-650 ° C температурт хүргэж, 3...25 МПа даралтын дор уурын шугамаар уурын турбинд ордог. 4 . Хэт халсан уурын параметрүүд Т 0 , П 0 (турбины оролтын температур ба даралт) нь нэгжийн хүчнээс хамаарна. ЦХБ-д бүх уурыг цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэхэд ашигладаг. Дулааны цахилгаан станцад уурын нэг хэсгийг бүхэлд нь турбинд ашигладаг бөгөөд генераторт цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэдэг. 5 дараа нь конденсатор руу очно 6 , нөгөө нь илүү өндөр температур, даралттай, турбины завсрын шатнаас авч, дулаан хангамжид ашиглагддаг (Зураг 3.1-ийн тасархай шугам). Конденсат насос 7 деаэратороор дамжуулан 8 дараа нь тэжээлийн насосоор 9 уурын генераторт нийлүүлсэн. Авсан уурын хэмжээ нь аж ахуйн нэгжүүдийн дулааны эрчим хүчний хэрэгцээнээс хамаарна.

Бүрэн дулааны хэлхээ (TCS)Энэ нь тоног төхөөрөмж, дамжуулах хоолой, хаалт, хяналтын болон хамгаалалтын хавхлагуудыг бүрэн харуулдаг гэдгээрээ үндсэн зүйлээс ялгаатай. Эрчим хүчний нэгжийн дулааны иж бүрэн диаграмм нь ерөнхий станцын нэгж (дамжуулах насос бүхий сэлбэг конденсат сав, дулааны сүлжээг дүүргэх, түүхий ус халаах гэх мэт) зэрэг бие даасан бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн диаграммаас бүрдэнэ. Туслах шугам хоолойд тойрог зам, ус зайлуулах хоолой, ус зайлуулах хоолой, туслах, уур-агаарын холимог сорох хоолой орно. PTS шугам ба холбох хэрэгслийн тэмдэглэгээ нь дараах байдалтай байна.

3.1.1.1. Дулааны хэлхээнүүд

Манай улсын дийлэнх НЦГ нь нүүрсний тоосыг түлш болгон ашигладаг. 1 кВт.цаг цахилгаан үйлдвэрлэхийн тулд хэдэн зуун грамм нүүрс зарцуулдаг. Уурын зууханд түлшнээс ялгарах энергийн 90 гаруй хувь нь уур руу шилждэг. Турбинд уурын тийрэлтэт хөдөлгүүрийн кинетик энерги нь ротор руу шилждэг (3.1-р зургийг үз). Турбины босоо ам нь генераторын босоо амтай хатуу холбогдсон. Дулааны цахилгаан станцад зориулсан орчин үеийн уурын турбинууд нь өндөр хурдтай (3000 эрг / мин), өндөр хэмнэлттэй, удаан эдэлгээтэй машинууд юм.

Органик түлшээр ажилладаг өндөр хүчин чадалтай ЦЦС-уудыг үндсэндээ уурын өндөр параметр, эцсийн даралт багатай (гүн вакуум) зориулалтаар барьж байна. Энэ нь анхны параметрүүд өндөр байх тусам үйлдвэрлэсэн цахилгаан эрчим хүчний нэгжид ногдох дулааны хэрэглээг бууруулах боломжтой болгодог П 0 Тэгээд Т 0 турбины урд болон эцсийн уурын даралтын доор П k, угсралтын үр ашиг өндөр байх тусам. Тиймээс турбин руу орж буй уурыг өндөр параметрт хүргэдэг: температур - 650 хэм хүртэл, даралт - 25 МПа хүртэл.

Зураг 3.2-т чулуужсан түлшээр ажилладаг IES-ийн энгийн хялбаршуулсан дулааны диаграммуудыг үзүүлэв. Зураг 3.2-т үзүүлсэн диаграммын дагуу. АУур үүсгэж, сонгосон хэт халалтын температур хүртэл халаах үед л дулааныг циклд өгдөг. тэгнээ; Зураг 3.2-ын диаграмын дагуу, бЭдгээр нөхцөлд дулаан дамжуулахын зэрэгцээ турбины өндөр даралтын хэсэгт ажилласны дараа дулааныг уураар хангадаг.

Эхний хэлхээг завсрын хэт халалтгүй хэлхээ, хоёр дахь нь уурын завсрын хэт халалттай хэлхээ гэж нэрлэдэг.. Термодинамикийн курсээс мэдэгдэж байгаагаар хоёр дахь схемийн дулааны үр ашиг нь ижил анхны болон эцсийн параметрүүд, завсрын хэт халалтын параметрүүдийг зөв сонгоход илүү өндөр байдаг.

Хоёр схемийн дагуу уурын зуухнаас уур 1 турбин руу явдаг 2 цахилгаан үүсгүүртэй нэг босоо ам дээр байрладаг 3 . Яндангийн уур нь конденсаторт өтгөрдөг 4 , хоолойд эргэлдэж буй техникийн усаар хөргөнө. Турбины конденсатыг конденсат насосоор 5 нөхөн сэргээх халаагуураар дамжуулан 6 деаэраторт тэжээгддэг 8 .

Деаэратор нь түүнд ууссан хийг уснаас зайлуулахад ашиглагддаг; Үүний зэрэгцээ, нөхөн сэргээгдэх халаагуурын нэгэн адил тэжээлийн усыг турбины гаралтаас гаргаж авдаг уураар халаадаг. Усны хүчилтөрөгч, нүүрстөрөгчийн давхар ислийн агууламжийг зөвшөөрөгдөх хэмжээнд хүргэх, улмаар ус, уурын зам дахь металлын зэврэлтийг бууруулах зорилгоор усыг агааргүйжүүлэх ажлыг гүйцэтгэдэг. Үүний зэрэгцээ IES-ийн хэд хэдэн дулааны хэлхээнд деаэратор байхгүй байж болно. Энэхүү төвийг сахисан хүчилтөрөгчийн усны горимд тодорхой хэмжээний хүчилтөрөгч, устөрөгчийн хэт исэл эсвэл агаарыг тэжээлийн усанд нийлүүлдэг; хэлхээнд деаэратор шаардлагагүй.

Р
байна. 3.1. Уурын турбинуудын ердийн дулааны хэлхээ

ямар ч чулуужсан түлшээр ажилладаг конденсацийн нэгж

уурын завсрын хэт халалт ( А) болон дунд зэрэгтэй

хэт халах ( б)

Тэжээлийн насосоор агааргүйжүүлсэн ус 9 халаагуураар дамжуулан 10 бойлерийн үйлдвэрт нийлүүлсэн. Халаалтын уурын конденсат халаагуурт үүссэн 10 , деаэратор руу каскад 8 , мөн халаагч 6-ийн халаалтын уурын конденсатыг ус зайлуулах насосоор хангадаг. 7 конденсатороос конденсат урсах шугам руу 4 .

Тайлбарласан дулааны схемүүд нь ихэвчлэн ердийн бөгөөд нэгжийн хүч болон уурын анхны параметрүүдийг нэмэгдүүлэхийн тулд бага зэрэг өөрчлөгддөг.

Деаэратор ба тэжээлийн насос нь нөхөн сэргээгдэх халаалтын хэлхээг HPH (өндөр даралтын халаагуур) ба LPH (бага даралтын халаагуур) бүлэгт хуваадаг. HPH бүлэг нь дүрмээр бол деаэратор хүртэл каскадын ус зайлуулах суваг бүхий 2-3 халаагуураас бүрдэнэ. Деаэратор нь урсацын дээд хэсгийн ХНХ-тэй ижил олборлолттой уураар тэжээгддэг. Уур ашиглан деаэраторыг асаах энэ схем өргөн тархсан. Деаэратор дахь уурын даралтыг тогтмол байлгаж, турбин руу орох уурын урсгалын бууралттай пропорциональ хэмжээгээр олборлолтын даралтыг бууруулж байгаа тул энэхүү схем нь олборлолтын даралтын нөөцийг бий болгодог бөгөөд энэ нь дээд урсгалын HPH-д хэрэгждэг. HDPE бүлэг нь 3-5 нөхөн төлжих ба 2-3 туслах халаагуураас бүрдэнэ. Хэрэв ууршуулах суурилуулалт (хөргөх цамхаг) байгаа бол ууршуулагчийн конденсатор нь HDPE-ийн хооронд холбогдсон байна.

Зөвхөн цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэдэг IES нь үр ашиг багатай (30-40%), учир нь их хэмжээний дулааныг уурын конденсатор, хөргөх цамхагуудаар дамжуулан агаар мандалд хаяж, утааны хий, конденсаторын хөргөлтийн усаар алддаг.