طاقة تيس. ما هو الفرق بين TETs وGRES؟ معلومات حول معدات المحطة

يمكن تجهيز محطات الطاقة الحرارية بتوربينات البخار والغاز ومحركات الاحتراق الداخلي. وأكثرها شيوعاً هي المحطات الحرارية ذات التوربينات البخارية، والتي بدورها تنقسم إلى: التكثيف (KES)- كل البخار الذي، باستثناء الاختيارات الصغيرة لتسخين مياه التغذية، يستخدم لتدوير التوربينات وتوليد الطاقة الكهربائية؛ محطات توليد الطاقة التدفئة- محطات الحرارة والطاقة المشتركة (CHP) والتي تعتبر مصدر الطاقة لمستهلكي الطاقة الكهربائية والحرارية وتقع في منطقة استهلاكهم.

محطات توليد الطاقة التكثيف

غالبًا ما تسمى محطات توليد الطاقة المتكثفة بمحطات توليد الطاقة في مناطق الولاية (GRES). تقع محطات IES بشكل أساسي بالقرب من مناطق استخراج الوقود أو الخزانات المستخدمة لتبريد وتكثيف البخار المنبعث من التوربينات.

السمات المميزة لمحطات الطاقة التكثيف

1. في معظم الأحيان، هناك مسافة كبيرة من مستهلكي الطاقة الكهربائية، مما يستلزم الحاجة إلى نقل الكهرباء بشكل رئيسي على الفولتية 110-750 كيلو فولت؛
2. مبدأ الكتلة لبناء المحطة، والذي يوفر مزايا تقنية واقتصادية كبيرة، تتمثل في زيادة الموثوقية التشغيلية وتسهيل التشغيل، وتقليل حجم أعمال البناء والتركيب.
3. تشكل الآليات والمنشآت التي تضمن الأداء الطبيعي للمحطة نظامها.

يمكن أن تعمل IES بالوقود الصلب (الفحم، الخث)، السائل (زيت الوقود، الزيت) أو الغاز.

تتمثل عملية إمداد الوقود وتحضير الوقود الصلب في نقله من المستودعات إلى نظام تحضير الوقود. في هذا النظام، يتم إحضار الوقود إلى حالة المسحوق بغرض حقنه بشكل أكبر في مواقد فرن الغلاية. للحفاظ على عملية الاحتراق، تقوم مروحة خاصة بدفع الهواء إلى داخل صندوق الاحتراق، ويتم تسخينه بواسطة غازات العادم، التي يتم امتصاصها من صندوق الاحتراق بواسطة عادم الدخان.

يتم إمداد الشعلات بالوقود السائل مباشرة من المستودع بشكل ساخن بواسطة مضخات خاصة.

يتكون تحضير الوقود الغازي بشكل أساسي من تنظيم ضغط الغاز قبل الاحتراق. يتم نقل الغاز من الحقل أو منشأة التخزين عبر خط أنابيب الغاز إلى نقطة توزيع الغاز (الناتج المحلي الإجمالي) للمحطة. يتم توزيع الغاز وتنظيم معالمه في موقع التكسير الهيدروليكي.

العمليات في دائرة البخار والماء

تقوم دائرة الماء والبخار الرئيسية بالعمليات التالية:

1. يصاحب احتراق الوقود في صندوق الاحتراق إطلاق الحرارة، مما يؤدي إلى تسخين المياه المتدفقة في أنابيب الغلاية.
2. يتحول الماء إلى بخار عند ضغط 13...25 ميجا باسكال عند درجة حرارة 540..560 درجة مئوية.
3. يتم توفير البخار الناتج في المرجل إلى التوربين، حيث يؤدي العمل الميكانيكي - يقوم بتدوير عمود التوربين. ونتيجة لذلك، يدور أيضًا دوار المولد الموجود على عمود مشترك مع التوربين.
4. يدخل البخار المنبعث من التوربين بضغط 0.003...0.005 ميجا باسكال عند درجة حرارة 120...140 درجة مئوية إلى المكثف، حيث يتحول إلى ماء، يتم ضخه إلى جهاز نزع الهواء.
5. في جهاز نزع الهواء، تتم إزالة الغازات الذائبة، والأكسجين في المقام الأول، وهو أمر خطير بسبب نشاطه التآكل.يضمن نظام إمداد المياه المتداول تبريد البخار الموجود في المكثف بالماء من مصدر خارجي (خزان، نهر، بئر ارتوازي). . يتم تصريف الماء المبرد، الذي لا تزيد درجة حرارته عن 25...36 درجة مئوية عند مخرج المكثف، إلى نظام إمداد المياه.

يمكن مشاهدة مقطع فيديو مثير للاهتمام حول تشغيل محطة الطاقة الحرارية أدناه:

للتعويض عن فقدان البخار، يتم توفير المياه التعويضية، التي خضعت سابقًا للتنقية الكيميائية، إلى نظام الماء البخاري الرئيسي بواسطة مضخة.

تجدر الإشارة إلى أنه بالنسبة للتشغيل العادي لمنشآت المياه والبخار، خاصة مع معلمات البخار فوق الحرجة، فإن جودة المياه الموردة للغلاية مهمة، وبالتالي يتم تمرير مكثفات التوربينات من خلال نظام مرشحات تحلية المياه. نظام معالجة المياه مصمم لتنقية المكياج ومكثفات المياه وإزالة الغازات الذائبة منه.

في المحطات التي تستخدم الوقود الصلب، تتم إزالة منتجات الاحتراق على شكل خبث ورماد من فرن الغلاية بواسطة نظام خاص لإزالة الخبث والرماد مزود بمضخات خاصة.

عند حرق الغاز وزيت الوقود، ليس هناك حاجة لمثل هذا النظام.

هناك خسائر كبيرة في الطاقة في IES. يكون فقدان الحرارة مرتفعًا بشكل خاص في المكثف (يصل إلى 40..50٪ من إجمالي كمية الحرارة المنبعثة في الفرن)، وكذلك في غازات العادم (حتى 10٪). كفاءة IES الحديثة مع ارتفاع ضغط البخار ودرجة الحرارة تصل إلى 42٪.

يمثل الجزء الكهربائي من IES مجموعة من المعدات الكهربائية الرئيسية (المولدات) والمعدات الكهربائية للاحتياجات المساعدة، بما في ذلك قضبان التوصيل والمفاتيح وغيرها من المعدات مع جميع التوصيلات التي تمت فيما بينها.

وترتبط مولدات المحطة في كتل بمحولات تصاعدية دون وجود أي أجهزة بينها.

وفي هذا الصدد، لا يتم بناء مجموعة مفاتيح جهد المولد في IES.

يتم تصنيع المفاتيح الكهربائية من 110 إلى 750 كيلو فولت، اعتمادًا على عدد التوصيلات والجهد والطاقة المرسلة ومستوى الموثوقية المطلوب، وفقًا لمخططات التوصيل الكهربائي القياسية. تتم التوصيلات المتقاطعة بين الكتل فقط في المفاتيح الكهربائية ذات المستوى الأعلى أو في نظام الطاقة، وكذلك بالنسبة للوقود والماء والبخار.

وفي هذا الصدد، يمكن اعتبار كل وحدة طاقة بمثابة محطة مستقلة مستقلة.

ولتوفير الكهرباء لتلبية احتياجات المحطة الخاصة يتم عمل صنابير من مولدات كل كتلة. يستخدم جهد المولد لتشغيل المحركات الكهربائية القوية (200 كيلوواط أو أكثر)، في حين يستخدم نظام 380/220 فولت لتشغيل المحركات ذات الطاقة المنخفضة ومنشآت الإضاءة. وقد تختلف الدوائر الكهربائية لتلبية احتياجات المحطة الخاصة.

فيديو آخر مثير للاهتمام حول عمل محطة الطاقة الحرارية من الداخل:

محطات الحرارة والطاقة مجتمعة

تتمتع محطات الحرارة والطاقة المشتركة، باعتبارها مصادر للتوليد المشترك للطاقة الكهربائية والحرارية، بـ CES أكبر بكثير (يصل إلى 75٪). وهذا ما يفسره هذا. يتم استخدام هذا الجزء من البخار المنبعث في التوربينات لتلبية احتياجات الإنتاج الصناعي (التكنولوجيا) والتدفئة وإمدادات المياه الساخنة.

يتم توفير هذا البخار إما مباشرة للاحتياجات الصناعية والمنزلية أو يستخدم جزئيا لتسخين المياه في مراجل خاصة (سخانات)، حيث يتم إرسال المياه عبر شبكة التدفئة إلى مستهلكي الطاقة الحرارية.

الفرق الرئيسي بين تكنولوجيا إنتاج الطاقة مقارنة بـ IES هو خصوصية دائرة البخار والماء. توفير استخلاص وسيط لبخار التوربينات، وكذلك في طريقة توصيل الطاقة، حيث يتم توزيع الجزء الرئيسي منه على جهد المولد من خلال مجموعة المفاتيح الكهربائية للمولد (GRU).

يتم الاتصال مع محطات نظام الطاقة الأخرى بجهد متزايد من خلال محولات تصعيدية. أثناء الإصلاحات أو الإغلاق الطارئ لمولد واحد، يمكن نقل الطاقة المفقودة من نظام الطاقة من خلال نفس المحولات.

لزيادة موثوقية عملية CHP، يتم توفير تقسيم قضبان التوصيل.

وبالتالي، في حالة وقوع حادث على الإطارات وإصلاح أحد الأقسام لاحقًا، يظل القسم الثاني قيد التشغيل ويوفر الطاقة للمستهلكين من خلال خطوط الطاقة المتبقية.

ووفقا لهذه المخططات، يتم بناء المنشآت الصناعية بمولدات تصل طاقتها إلى 60 ميجاوات، مصممة لتزويد الأحمال المحلية بالطاقة داخل دائرة نصف قطرها 10 كيلومترات.

تستخدم المولدات الحديثة الكبيرة مولدات تصل طاقتها إلى 250 ميجاوات مع طاقة إجمالية للمحطة تتراوح بين 500-2500 ميجاوات.

تم بناؤها خارج حدود المدينة ويتم نقل الكهرباء بجهد 35-220 كيلو فولت، ولا يتم توفير GRU، ويتم توصيل جميع المولدات في كتل بمحولات تصاعدية. إذا كان من الضروري توفير الطاقة لحمل محلي صغير بالقرب من حمل الكتلة، يتم توفير الصنابير من الكتل بين المولد والمحول. من الممكن أيضًا إنشاء مخططات محطات مشتركة، حيث يوجد مجموعة المفاتيح الكهربائية الرئيسية والعديد من المولدات المتصلة وفقًا للمخططات المجمعة.

موقع اي ايه.محطة الطاقة الحرارية (محطة الطاقة الحرارية) هي محطة توليد الطاقة التي تولد الطاقة الكهربائية عن طريق تحويل الطاقة الكيميائية للوقود إلى الطاقة الميكانيكية لدوران عمود المولد الكهربائي.

1	برج التبريد	برج التبريد
2	مضخة مياه التبريد	مضخة تبريد المياه مضخة الدورة الدموية
3	خط النقل (3 مراحل)	خط الكهرباء (3 مراحل)
4	محول خطوة المتابعة (3 مراحل)	خطوة متابعة المحولات
5	مولد كهربائي (3 فاز)	مولد كهربائي؛ مولد آلة كهربائية
6	توربينات بخارية ذات ضغط منخفض	توربينات بخارية ذات ضغط منخفض
7	مضخة المكثفات	مضخة المكثفات
8	المكثف السطحي	مكثف السطح
9	التوربينات البخارية ذات الضغط المتوسط	توربين بخاري متوسط ​​الضغط
10	صمام التحكم بالبخار	صمام التحكم بالبخار
11	التوربينات البخارية ذات الضغط العالي	التوربينات البخارية ذات الضغط العالي
12	مزيل الهواء	مزيل الهواء
13	سخان مياه التغذية	تغذية سخان المياه
14	ناقل الفحم	ناقل الفحم
15	قادوس الفحم	مخبأ الفحم
16	مطحنة الفحم	مطحنة الفحم; مطحنة الفحم
17	طبل المرجل	طبل المرجل
18	قادوس الرماد السفلي	مخبأ الخبث
19	المحماة	المحماة؛ مسخن البخار
20	مروحة السحب القسري (السحب).	مروحة منفاخ مشروع مروحة
21	إعادة التسخين	سخان متوسط
22	كمية الهواء الاحتراق	كمية الهواء الأولية كمية الهواء في صندوق الاحتراق
23	المقتصد	المقتصد
24	تسخين الهواء	تسخين الهواء
25	المرسب	الماسك الرماد
26	المستحثة مشروع (مسودة) مروحة	عادم الدخان مروحة العادم
27	كومة غاز المداخن	مدخنة
28	مضخة تغذية	مضخة تغذية

يتم نقل الفحم (14) من عمود خارجي ويتم طحنه إلى مسحوق ناعم جدًا بواسطة كرات معدنية كبيرة في مطحنة (16).

هناك يتم مزجه مع الهواء الساخن (24)، الذي يتم دفعه بواسطة مروحة النفخ (20).

يُدفع خليط الهواء والوقود الساخن، تحت ضغط عالٍ، إلى داخل الغلاية، حيث يشتعل بسرعة.

يتدفق الماء عموديا إلى أعلى الجدران الأنبوبية للغلاية، حيث يتحول إلى بخار ويدخل إلى أسطوانة الغلاية (17)، حيث يتم فصل البخار عن الماء المتبقي.

ويمر البخار من خلال مشعب في رأس الأسطوانة إلى المدفأة المعلقة (19)، حيث يرتفع ضغطه ودرجة حرارته بسرعة إلى 200 بار و570 درجة مئوية، وهو ما يكفي لتوهج جدران الأنبوب بلون أحمر باهت.

يدخل البخار بعد ذلك إلى توربين الضغط العالي (11)، وهو الأول من بين ثلاثة توربينات في عملية توليد الكهرباء.

يوفر صمام التحكم في إمداد البخار (10) التحكم اليدوي في التوربين والتحكم الآلي وفقًا للمعايير المحددة.

يتم إطلاق البخار من توربين الضغط العالي مع انخفاض في الضغط ودرجة الحرارة، وبعد ذلك يتم إعادته إلى جهاز التسخين الفائق الوسيط (21) للغلاية للتدفئة.

محطات الطاقة الحرارية هي النوع الرئيسي من محطات الطاقة في روسيا، وتبلغ حصة الكهرباء التي تولدها 67% اعتبارًا من عام 2000.

وفي الدول الصناعية يصل هذا الرقم إلى 80%.

تُستخدم الطاقة الحرارية في محطات الطاقة الحرارية لتسخين المياه وإنتاج البخار - في محطات توليد الطاقة بالتوربينات البخارية أو لإنتاج الغازات الساخنة - في محطات توليد الطاقة بتوربينات الغاز.

لإنتاج الحرارة، يتم حرق الوقود العضوي في وحدات غلايات محطات الطاقة الحرارية.

الوقود المستخدم هو الفحم والجفت والغاز الطبيعي وزيت الوقود والصخر الزيتي.

1. محطات توليد الطاقة بتوربينات الغلايات

1.1. محطات توليد الطاقة التكثيفية (CPS، تسمى تاريخياً GRES - محطة توليد الكهرباء في منطقة الولاية)

1.2 محطات توليد الطاقة والحرارة المشتركة (محطات توليد الطاقة المشتركة، محطات توليد الطاقة والحرارة المشتركة)

2. محطات توليد الطاقة بالتوربينات الغازية

3. محطات توليد الطاقة المعتمدة على محطات الغاز ذات الدورة المركبة

4. محطات توليد الطاقة المعتمدة على المحركات المكبسية

5. الدورة المركبة

محطة الطاقة الحرارية

محطة الطاقة الحرارية

(TPP) وهي محطة توليد كهرباء يتم فيها الحصول على طاقة حرارية نتيجة حرق الوقود العضوي، والتي يتم تحويلها بعد ذلك إلى طاقة كهربائية. محطات الطاقة الحرارية هي النوع الرئيسي لمحطات الطاقة، وتبلغ حصة الكهرباء التي تولدها في البلدان الصناعية 70-80٪ (في روسيا عام 2000 - حوالي 67٪). تُستخدم الطاقة الحرارية في محطات الطاقة الحرارية لتسخين المياه وإنتاج البخار (في محطات توليد الطاقة بالتوربينات البخارية) أو لإنتاج الغازات الساخنة (في محطات توليد الطاقة بتوربينات الغاز). لإنتاج الحرارة، يتم حرق المواد العضوية في وحدات غلايات محطات الطاقة الحرارية. يتم استخدام الفحم والغاز الطبيعي وزيت الوقود والمواد القابلة للاحتراق كوقود. في محطات توليد الطاقة بالتوربينات البخارية الحرارية (TSPP)، يدور البخار الناتج في مولد البخار (وحدة الغلاية). توربينات البخارمتصلة بمولد كهربائي. تولد محطات الطاقة هذه تقريبًا كل الكهرباء التي تنتجها محطات الطاقة الحرارية (99٪)؛ وتقترب كفاءتها من 40%، وتقترب القدرة المركبة للوحدة من 3 ميجاوات؛ الوقود بالنسبة لهم هو الفحم، وزيت الوقود، والجفت، والصخر الزيتي، والغاز الطبيعي، وما إلى ذلك. وتسمى محطات توليد الطاقة التي تحتوي على توربينات بخارية للتوليد المشترك، والتي يتم فيها استرداد حرارة البخار المهدر وتزويدها للمستهلكين الصناعيين أو البلديين، محطات توليد الطاقة الحرارية.أنها تولد ما يقرب من 33٪ من الكهرباء التي تنتجها محطات الطاقة الحرارية. في محطات توليد الطاقة التي تحتوي على توربينات التكثيف، يتم تكثيف البخار العادم وإعادته كخليط من الماء والبخار إلى وحدة الغلاية لإعادة استخدامه. تنتج محطات توليد الطاقة التكثيفية (CPS) تقريبًا. 67% من الكهرباء المنتجة في محطات الطاقة الحرارية. الاسم الرسمي لمحطات الطاقة هذه في روسيا هو محطة الطاقة الكهربائية الحكومية (GRES).

عادة ما يتم توصيل التوربينات البخارية لمحطات الطاقة الحرارية مباشرة بالمولدات الكهربائية، دون تروس وسيطة، لتشكل وحدة توربينية. بالإضافة إلى ذلك، كقاعدة عامة، يتم دمج وحدة التوربينات مع مولد البخار في وحدة طاقة واحدة، والتي يتم بعد ذلك تجميع TPES القوية.

يتم حرق الغاز أو الوقود السائل في غرف الاحتراق في محطات توليد الطاقة الحرارية لتوربينات الغاز. يتم إرسال منتجات الاحتراق الناتجة إلى توربينات الغاز‎تدوير المولد الكهربائي. تبلغ قوة محطات توليد الطاقة هذه، كقاعدة عامة، عدة مئات من الميغاوات، وتبلغ الكفاءة 26-28٪. عادةً ما يتم بناء محطات توليد الطاقة بتوربينات الغاز جنبًا إلى جنب مع محطة توليد الطاقة بتوربينات البخار لتغطية ذروة الأحمال الكهربائية. تقليديا، تشمل محطات الطاقة الحرارية أيضا محطات الطاقة النووية(الطاقة النووية)، محطات الطاقة الحرارية الأرضيةومحطات الطاقة مع المولدات الهيدروديناميكية المغناطيسية. ظهرت أولى محطات الطاقة الحرارية التي تعمل بالفحم في عام 1882 في نيويورك، وفي عام 1883 في سانت بطرسبرغ.

موسوعة "التكنولوجيا". - م: روسمان. 2006 .

تعرف على معنى "محطة الطاقة الحرارية" في القواميس الأخرى:

محطة الطاقة الحرارية- (TPP) - محطة طاقة كهربائية (مجمع من المعدات والمنشآت والمعدات) تولد الطاقة الكهربائية نتيجة تحويل الطاقة الحرارية المنبعثة أثناء احتراق الوقود العضوي. حاليا من بين محطات الطاقة الحرارية... ... موسوعة النفط والغاز الدقيقة

محطة الطاقة الحرارية- محطة توليد الكهرباء التي تحول الطاقة الكيميائية للوقود إلى طاقة كهربائية أو طاقة كهربائية وحرارة. [GOST 19431 84] محطة الطاقة الحرارية EN محطة طاقة يتم فيها توليد الكهرباء عن طريق تحويل الطاقة الحرارية ملاحظة... ... دليل المترجم الفني

محطة الطاقة الحرارية- محطة توليد كهرباء تنتج الطاقة الكهربائية نتيجة تحويل الطاقة الحرارية المنبعثة أثناء احتراق الوقود الأحفوري... قاموس الجغرافيا

- (TPP) يولد الطاقة الكهربائية نتيجة تحويل الطاقة الحرارية المنطلقة أثناء احتراق الوقود العضوي. الأنواع الرئيسية لمحطات الطاقة الحرارية: التوربينات البخارية (السائدة)، التوربينات الغازية والديزل. في بعض الأحيان يشار إلى محطات الطاقة الحرارية بشكل مشروط ... ... القاموس الموسوعي الكبير

محطة الطاقة الحرارية- (TPP) مؤسسة لإنتاج الطاقة الكهربائية نتيجة تحويل الطاقة المنطلقة أثناء احتراق الوقود العضوي. الأجزاء الرئيسية لمحطة الطاقة الحرارية هي تركيب غلاية وتوربين بخاري ومولد كهربائي يحول الميكانيكية... ... موسوعة البوليتكنيك الكبيرة

محطة الطاقة الحرارية- CCGT 16. محطة الطاقة الحرارية حسب GOST 19431 84 المصدر: GOST 26691 85: هندسة الطاقة الحرارية. المصطلحات والتعاريف الوثيقة الأصلية... كتاب مرجعي للقاموس لمصطلحات التوثيق المعياري والتقني

- (TPP)، تنتج الطاقة الكهربائية نتيجة تحويل الطاقة الحرارية المنطلقة أثناء احتراق الوقود العضوي. تعمل محطات الطاقة الحرارية على الوقود الصلب والسائل والغازي والمختلط (الفحم وزيت الوقود والغاز الطبيعي، وفي كثير من الأحيان البني... ... الموسوعة الجغرافية

- (TPP)، تولد طاقة كهربائية نتيجة تحويل الطاقة الحرارية المنطلقة أثناء احتراق الوقود العضوي. الأنواع الرئيسية لمحطات الطاقة الحرارية: التوربينات البخارية (السائدة)، التوربينات الغازية والديزل. في بعض الأحيان يشار إلى محطات الطاقة الحرارية بشكل مشروط ... ... القاموس الموسوعي

محطة الطاقة الحرارية- تسليط الضوء على الحالة الكهربائية للصفحة تلقائيًا: engl. محطة توليد الطاقة الحرارية؛ المحطة الحرارية فوك. Wärmekraftwerk، ن روس. محطة الطاقة الحرارية، و برانك. المركزية الكهروضوئية، f؛ مركزي حراري كهربائي، f ... Automatikos terminų žodynas

محطة الطاقة الحرارية- siluminė elektrinė Statusas T scritis fizika atitikmenys: engl. محطة توليد الطاقة الحرارية محطة توليد الطاقة البخارية vok. Wärmekraftwerk، ن روس. محطة الطاقة الحرارية، و؛ محطة الطاقة الحرارية، و برانك. المركزية الكهروضوئية، f؛ الحرارية المركزية، و؛ usine… … Fizikos terminų žodynas

- (TPP) محطة توليد كهرباء تنتج الطاقة الكهربائية نتيجة تحويل الطاقة الحرارية المنطلقة أثناء احتراق الوقود الأحفوري. ظهرت أولى محطات الطاقة الحرارية في نهاية القرن التاسع عشر. (في عام 1882 في نيويورك، 1883 في سانت بطرسبرغ، 1884 في ... ... الموسوعة السوفيتية الكبرى

محطات الطاقة الحرارية هي أجهزة يعتمد تخصصها على توليد الكهرباء. يتم إنتاج الكهرباء عن طريق التحويل وأثناء معالجة الطاقة الحرارية. يتم توليد الحرارة أثناء احتراق مصدر الوقود، والذي يمكن أن يكون مجموعة متنوعة من الوقود الأحفوري. إن القدرة على تحويل طاقة الموارد الطبيعية إلى كهرباء تجعل محطات الطاقة الحرارية جزءًا لا يتجزأ من حياة أي شخص حديث.

تستخدم محطات الطاقة الحرارية منخفضة الطاقة على نطاق واسع في مختلف المجالات. على سبيل المثال، يمكنهم تسخين وتزويد المدارس وحمامات السباحة والعيادات والمجمعات الرياضية بالكهرباء. ويمكن استخدامها لتهيئة ظروف العمل العادية في الحظائر والمقطورات المؤقتة أثناء البناء وفي مجالات أخرى من الاقتصاد الوطني.

تتمتع محطات الطاقة هذه بالكثير من المزايا وعيوب قليلة جدًا. تتكون محطات الطاقة الحرارية المصغرة من عدة أجهزة وتشغيلها مؤتمت بالكامل. كما يمكن لـ TPP أن تعمل على أي نوع من الوقودمما يسمح لك باستخدامه في أي ظروف.

الميزة الأكثر أهمية لهذه التقنية هي أنها يسمح لك بعدم الاعتماد على ارتفاع أسعار الحرارةوالناقلات الكهربائية ولديك محطة طاقة حرارية صغيرة مستقلة خاصة بك. وهذه فرصة لتوفير ما يقرب من 100% من الأموال المخصصة لذلك.

إمكانيات المعدات لا حدود لها تقريبا، لأنها يمكن أن توفر، في الواقع، أي غرفة في فئة ليست أسوأ من الشبكات المركزية، وسوف تكلف أقل بكثير. سيتم سداد التكاليف الأولية بسرعة وستكون التكاليف في حدها الأدنى فقط بالنسبة للوقود لمحطة الطاقة الحرارية. علاوة على ذلك، يمكن أيضًا تغييرها وفقًا لظروف التشغيل، واختيار خيار أرخص.

مزايا اتفاقية الشراكة عبر المحيط الهادئ

• مؤشر سعر منخفض نسبياً للمورد الحراري المستخدم أثناء تشغيل محطات الطاقة الحرارية، مقارنة بفئات أسعار مورد مماثل يستخدم في محطات الطاقة النووية.
• إن بناء محطات الطاقة الحرارية، وكذلك جلب المنشأة إلى حالة التشغيل النشط، ينطوي على قدر أقل من جذب الأموال.
• يمكن أن تكون محطة الطاقة الحرارية موجودة جغرافيًا في أي موقع جغرافي. ولن يتطلب تنظيم تشغيل محطة من هذا النوع ربط موقع تركيب المحطة بالقرب من موارد طبيعية معينة. يمكن تسليم الوقود إلى المحطة من أي مكان في العالم باستخدام النقل البري أو السكك الحديدية.
• إن الحجم الصغير نسبيًا لمحطات الطاقة الحرارية يجعل من الممكن تركيبها في البلدان التي تعتبر فيها الأرض، نظرًا لصغر مساحتها، موردًا قيمًا؛ علاوة على ذلك، فإن النسبة المئوية لمساحة الأرض التي تقع في منطقة الاستبعاد والانسحاب من الاحتياجات الزراعية تنخفض بشكل كبير .
• ستكون تكلفة الوقود الذي تنتجه محطات الطاقة الحرارية مقارنة بوقود الديزل المماثل أرخص.
• ولا تعتمد الطاقة المولدة على تقلبات الطاقة الموسمية، وهو أمر نموذجي بالنسبة لمحطات الطاقة الكهرومائية.
• تتميز عملية الصيانة والتشغيل لمحطات الطاقة الحرارية بالبساطة.
• لقد تم إتقان العملية التكنولوجية لبناء محطات الطاقة الحرارية على نطاق واسع، مما يجعل من الممكن بنائها السريع، مما يوفر موارد الوقت بشكل كبير.
• عندما تصل محطات الطاقة الحرارية إلى نهاية عمرها التشغيلي، يمكن التخلص منها بسهولة. تعد وحدة البنية التحتية لمحطات الطاقة الحرارية أكثر متانة مقارنة بالمعدات الرئيسية المتمثلة في الغلايات والتوربينات. أنظمة إمدادات المياه وإمدادات الحرارة قادرة على الحفاظ على جودتها وخصائصها التكنولوجية لفترة طويلة من الزمن بعد انتهاء مدة خدمتها، ويمكنها الاستمرار في العمل بعد استبدال التوربينات والغلايات.
• أثناء التشغيل، يتم إطلاق الماء والبخار، والذي يمكن استخدامه لتنظيم عملية التسخين أو في المهام التكنولوجية الأخرى.
• هل الشركات المصنعة حوالي 80% من إجمالي الكهرباء في البلاد.
• إن التوليد المتزامن للكهرباء وإمدادات الحرارة مع عمر خدمة طويل يجعل محطات الطاقة الحرارية أنظمة اقتصادية.

عيوب محطات الطاقة الحرارية

• عدم التوازن البيئي وتلوث الهواءفي عملية إطلاق الدخان والسخام ومركبات الكبريت والنيتروجين بكميات كبيرة فيه. يمكن أن تؤدي أنشطة محطات الطاقة الحرارية إلى إثارة ظاهرة "الاحتباس الحراري" ومرور الأمطار الحمضية. وبالإضافة إلى ذلك، فإن توليد ونقل الكهرباء يؤدي إلى التلوث الكهرومغناطيسي للبيئة.
• فيما يتعلق باستخراج كميات كبيرة من الفحم لتشغيل وتشغيل محطات الطاقة الحرارية، هناك حاجة للمناجم التي يؤدي إنشاؤها إلى تعطيل الإغاثة الطبيعية.
• انتهاك التوازن الحراري للمسطحات المائيةوالذي يحدث أثناء عملية تفريغ مياه التبريد من محطات الطاقة الحرارية مما يؤدي إلى ارتفاع مؤشرات درجات الحرارة.
• إلى جانب الغازات الملوثة للغلاف الجوي، تنبعث محطات الطاقة الحرارية من مواد معينة تنتمي إلى مجموعة المواد المشعة، والتي يمكن تتبع محتواها بدرجة أكبر أو أقل في الوقود.
• أثناء تشغيل محطات الطاقة الحرارية، يتم استخدام تلك الموارد الطبيعية، التي من المستحيل تجديدها طبيعيا، وبالتالي فإن كمية هذه الموارد تتناقص تدريجيا.
• وجود كفاءة منخفضة نسبيا.
• تجد TPPs صعوبة في التعامل مع الحاجة إلى المشاركة في تغطية الجزء المتغير من جدول الأحمال الكهربائية اليومي.
• إن قدرة محطات الطاقة الحرارية على العمل بالوقود المستورد تحتوي على مشكلة مرتبطة بالتنظيم الدقيق لعملية توفير موارد الوقود.
• يتطلب تشغيل محطات الطاقة الحرارية تكاليف صيانة أعلى مقارنة بمحطات الطاقة الكهرومائية.

في أي الحالات يتم اختيار هذا الجهاز؟

عندما تكون تكاليف نقل أو إنتاج الكهرباء مرتفعة ولا تستطيع ميزانية المؤسسة أو الفرد تحملها. إذا لم تتمكن الأنظمة المركزية لتوفير الحرارة والكهرباء من التعامل مع المناطق المشيدة أو المفوضة بشكل إضافي.

عندما تكون كمية الكهرباء ببساطة غير كافية للتشغيل السلس للمعدات والأجهزة الحديثة. أو أنها ذات جودة منخفضة. ويجب ألا ننسى أيضًا العنصر البيئي للمعدات، والذي يسمح بإطلاق المواد الضارة في الغلاف الجوي.

تعدد الاستخدامات والفعالية من حيث التكلفة

يمكن تشغيل محطات توليد الطاقة بالخشب أو الفحم أو الغاز أو وقود الديزل. عادة، نادرا ما يستخدم وقود الديزل بسبب تكلفته العالية وانبعاثاته الضارة. هناك عدة تعديلات على هذه الإعدادات وهي مميزة:

1. توربينات تعمل بالبخار.
2. توربينات الغاز.
3. مولدات مكبس الغاز.

يعتمد اختيار محطة الطاقة الحرارية على الطاقة المطلوبة للمستهلك. الأكثر شعبية هي محركات مكبس الغاز، ومع ذلك، قوتها فقط 80 ميغاواط.

فوائد مطلقة وسط الأزمة

عمومًا الإيجابيات تفوق السلبياتوبالنسبة لبعض المؤسسات والمؤسسات، يعد اقتناء محطات طاقة حرارية صغيرة طريقة ممتازة للخروج من الوضع، خاصة إذا كانت المدينة تنمو ولا توجد فرصة لوضع شبكات التدفئة والكهرباء. أو أنها محملة جدًا بحيث لن يكون إمداد الحرارة أو الضوء كافيًا على أي حال. يمكن أن يكون هذا أيضًا حلاً ممتازًا في منطقة الضواحي، حيث لا يوجد مصدر مركزي للتدفئة والكهرباء، ولكن يتم بناء المساكن على الرغم من ذلك. سيتم تقدير قدرات هذه المنشآت بشكل خاص من قبل العمال الذين يقومون بإصلاح الطرق السريعة والطرق، وعمال الحفر، وعمال النفط الذين يتنقلون في جميع أنحاء البلاد، لكن ليس لديهم الفرصة للاتصال بمصدر مركزي للضوء والحرارة في كل مرة.

ربما تكون محطة الطاقة الحرارية مفيدة للحاميات العسكرية التي تخدم بعيدًا عن المدن، مع توفير كامل الظروف المريحة. باختصار، يمكن أن تصبح هذه المعدات لا غنى عنها في المناطق التي تكون فيها القدرة على الحصول على الحرارة الكاملة والكهرباء وحتى الهواء البارد لمكيفات الهواء، إذا لزم الأمر، ذات قيمة خاصة. يمكن نقل المعدات الصغيرة بسهولة عن طريق وسائل النقل الخاصة واستخدامها حسب الحاجة.

ستكون البيانات المستمدة من محطات الطاقة الحرارية مفيدة أيضًا لرواد الأعمال الذين يشغلون مساحة في المرائب والمستودعات وغير متصلين بالحرارة المركزية، ويستخدمون الضوء بتعريفات المدينة المرتفعة. سيساعد هذا في توفير تكاليف المواد بشكل كبير أثناء العمل ويسمح لك بعدم الاعتماد على محتكري الحرارة والضوء.

لا يمكن للقدرات المثالية للنسخة المصغرة من محطات الطاقة الحرارية أن تتنافس إلا مع عينات كبيرة من محطات الطاقة الحرارية أو محطات الطاقة الكهرومائية، لكن قابلية التنقل والأتمتة للمعدات الصغيرة تتفوق في أي حال.

الاستنتاجات

نظرا لحقيقة أن مشكلة الطاقة ذات صلة بعصرنا، تنشأ أسئلة حول تنظيم توفير الكهرباء للسكان، مع تجنب التكاليف المالية والوقت الكبيرة مع الحفاظ على الوضع البيئي المناسب. أحد الخيارات لحل هذه المشكلة هو بناء وتشغيل محطات الطاقة الحرارية.

الغرض من محطة الطاقة الحراريةيتكون من تحويل الطاقة الكيميائية للوقود إلى طاقة كهربائية. وبما أنه يتبين أنه من المستحيل عمليا إجراء مثل هذا التحول مباشرة، فمن الضروري أولا تحويل الطاقة الكيميائية للوقود إلى حرارة، والتي يتم إنتاجها عن طريق حرق الوقود، ثم تحويل الحرارة إلى طاقة ميكانيكية، وأخيرا، تحويل هذا الأخير إلى طاقة كهربائية.

يوضح الشكل أدناه أبسط رسم تخطيطي للجزء الحراري لمحطة توليد الطاقة الكهربائية، والتي تسمى غالبًا محطة توليد الطاقة البخارية. يتم حرق الوقود في الفرن. حيث . يتم نقل الحرارة الناتجة إلى الماء في غلاية البخار. ونتيجة لذلك، يسخن الماء ثم يتبخر، مكونًا ما يسمى بالبخار المشبع، أي بخار بنفس درجة حرارة الماء المغلي. بعد ذلك، يتم توفير الحرارة للبخار المشبع، مما يؤدي إلى تكوين بخار شديد السخونة، أي بخار له درجة حرارة أعلى من الماء الذي يتبخر عند نفس الضغط. يتم الحصول على البخار شديد السخونة من البخار المشبع في جهاز التسخين الفائق، والذي يكون في معظم الحالات عبارة عن ملف من الأنابيب الفولاذية. يتحرك البخار داخل الأنابيب، بينما يتم غسل الملف من الخارج بواسطة الغازات الساخنة.

إذا كان الضغط في المرجل مساويا للضغط الجوي، فسيحتاج الماء إلى تسخينه إلى درجة حرارة 100 درجة مئوية؛ مع مزيد من الحرارة سيبدأ في التبخر بسرعة. ستكون درجة حرارة البخار المشبع الناتج أيضًا 100 درجة مئوية. عند الضغط الجوي، سيتم تسخين البخار بشدة إذا كانت درجة حرارته أعلى من 100 درجة مئوية. إذا كان الضغط في المرجل أعلى من الضغط الجوي، فإن البخار المشبع له درجة حرارة أعلى من 100 درجة مئوية. درجة حرارة المشبع كلما زاد الضغط، زاد البخار. حاليًا، لا تُستخدم الغلايات البخارية ذات الضغط القريب من الغلاف الجوي في قطاع الطاقة على الإطلاق. من المربح أكثر استخدام الغلايات البخارية المصممة لضغط أعلى بكثير، حوالي 100 ضغط جوي أو أكثر. درجة حرارة البخار المشبع 310 درجة مئوية أو أكثر.

من جهاز التسخين الفائق، يتم توفير بخار الماء شديد السخونة عبر خط أنابيب فولاذي إلى محرك حراري، في أغلب الأحيان -. في محطات الطاقة البخارية الحالية لمحطات الطاقة، لا يتم استخدام المحركات الأخرى أبدا تقريبا. يحتوي بخار الماء شديد السخونة الذي يدخل إلى المحرك الحراري على كمية كبيرة من الطاقة الحرارية المنبعثة نتيجة لاحتراق الوقود. وظيفة المحرك الحراري هي تحويل الطاقة الحرارية للبخار إلى طاقة ميكانيكية.

إن ضغط ودرجة حرارة البخار عند مدخل التوربينات البخارية، والتي يشار إليها عادة باسم، أعلى بكثير من ضغط ودرجة حرارة البخار عند مخرج التوربينات. يُطلق عادةً على ضغط ودرجة حرارة البخار عند مخرج التوربين البخاري، المساوٍ للضغط ودرجة الحرارة في المكثف. حاليًا، كما ذكرنا سابقًا، تستخدم صناعة الطاقة البخار بمعلمات أولية عالية جدًا، مع ضغط يصل إلى 300 ضغط جوي ودرجة حرارة تصل إلى 600 درجة مئوية. وعلى العكس من ذلك، يتم اختيار المعلمات النهائية منخفضة: ضغط حوالي 0.04 ضغط جوي، أي أقل بـ 25 مرة من الغلاف الجوي، ودرجة الحرارة حوالي 30 درجة مئوية، أي قريبة من درجة الحرارة المحيطة. عندما يتمدد البخار في التوربين، بسبب انخفاض ضغط البخار ودرجة حرارته، فإن كمية الطاقة الحرارية الموجودة فيه تنخفض بشكل كبير. نظرًا لأن عملية تمدد البخار تحدث بسرعة كبيرة، خلال هذا الوقت القصير جدًا، لا يوجد وقت لحدوث أي نقل كبير للحرارة من البخار إلى البيئة. أين تذهب الطاقة الحرارية الزائدة؟ من المعروف أنه وفقًا لقانون الطبيعة الأساسي - قانون الحفاظ على الطاقة وتحويلها - من المستحيل تدمير أو الحصول على أي كمية من الطاقة "من لا شيء" ، حتى أصغرها. لا يمكن للطاقة أن تنتقل إلا من نوع إلى آخر. من الواضح أننا نتعامل مع هذا النوع من تحول الطاقة بالتحديد في هذه الحالة. لقد تحولت الطاقة الحرارية الزائدة الموجودة سابقًا في البخار إلى طاقة ميكانيكية ويمكن استخدامها حسب تقديرنا.

كيف تعمل التوربينات البخارية موصوفة في المقالة حول.

هنا سنقول فقط أن النفاث البخاري الذي يدخل إلى شفرات التوربينات له سرعة عالية جدًا، وغالبًا ما تتجاوز سرعة الصوت. تقوم طائرة البخار بتدوير قرص التوربين البخاري والعمود الذي تم تركيب القرص عليه. يمكن توصيل عمود التوربين، على سبيل المثال، بجهاز كهربائي - مولد. مهمة المولد هي تحويل الطاقة الميكانيكية لدوران العمود إلى طاقة كهربائية. وبالتالي، يتم تحويل الطاقة الكيميائية للوقود في محطة توليد الطاقة البخارية إلى طاقة ميكانيكية ومن ثم إلى طاقة كهربائية، والتي يمكن تخزينها في UPS UPS.

يدخل البخار الذي بذل شغلاً في المحرك إلى المكثف. يتم ضخ مياه التبريد بشكل مستمر من خلال أنابيب المكثف، وعادة ما يتم أخذها من بعض المسطحات المائية الطبيعية: النهر، البحيرة، البحر. يأخذ ماء التبريد الحرارة من البخار الداخل إلى المكثف، ونتيجة لذلك يتكثف البخار، أي يتحول إلى ماء. يتم ضخ الماء المتكون نتيجة التكثيف إلى غلاية بخارية، حيث يتبخر مرة أخرى، وتتكرر العملية برمتها مرة أخرى.

هذا، من حيث المبدأ، تشغيل محطة توليد الطاقة البخارية لمحطة كهروحرارية. كما ترون، يعمل البخار كوسيط، ما يسمى بسائل العمل، والذي يتم من خلاله تحويل الطاقة الكيميائية للوقود، التي يتم تحويلها إلى طاقة حرارية، إلى طاقة ميكانيكية.

لا ينبغي للمرء، بالطبع، أن يعتقد أن تصميم غلاية بخارية أو محرك حراري حديث وقوي هو أمر بسيط كما هو موضح في الشكل أعلاه. على العكس من ذلك، فإن الغلاية والتوربين، وهما العنصران الأكثر أهمية في محطة توليد الطاقة البخارية، لهما بنية معقدة للغاية.

نبدأ الآن في شرح العمل.