A TPP működésének alapelvei

2024 Szerző: Howard Calhoun | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-12-17 10:30

Mi az a hőerőmű, és mik a hőerőmű működési elvei? Az ilyen tárgyak általános meghatározása körülbelül a következőképpen hangzik - ezek olyan erőművek, amelyek a természetes energia elektromos energiává történő feldolgozásával foglalkoznak. Természetes tüzelőanyagokat is használnak erre a célra.

A hőerőművek működési elve. Rövid leírás

A mai napig a hőerőműveket használják a legszélesebb körben. Az ilyen létesítményekben fosszilis tüzelőanyagokat égetnek el, ami hőenergia szabadul fel. A hőerőmű feladata, hogy ezt az energiát villamos energia beszerzésére használja.

A hőerőművek működési elve nem csak elektromos energia, hanem hőenergia előállítása is, amelyet például melegvíz formájában is eljuttatnak a fogyasztókhoz. Ezen túlmenően ezek az energialétesítmények az összes villamos energia mintegy 76%-át állítják elő. Az ilyen széles körű eloszlás annak köszönhető, hogy az állomás üzemeltetéséhez elég nagy a rendelkezésre álló szerves tüzelőanyag. A második ok az volt, hogy az üzemanyag szállítása a gyártás helyéről az állomásra meglehetősen egyszerű éskialakult működés. A hőerőmű működési elvét úgy alakították ki, hogy a munkaközeg hulladékhőjét a fogyasztóhoz való másodlagos eljuttatásra lehessen felhasználni.

Állók szétválasztása típus szerint

Érdemes megjegyezni, hogy a hőközpontok típusokra oszthatók attól függően, hogy milyen energiát termelnek. Ha egy hőerőmű működési elve csak az elektromos energia előállítása (azaz a fogyasztót nem szállítják hőenergiával), akkor kondenzációs erőműnek (CPP) nevezzük.

Az elektromos energia előállítására, gőzkibocsátására, valamint a fogyasztó melegvízellátására szolgáló létesítmények kondenzációs turbinák helyett gőzturbinákkal rendelkeznek. Az állomás ilyen elemeiben is van egy közbenső gőzelszívás vagy egy ellennyomású berendezés. Az ilyen típusú hőerőművek (CHP) fő előnye és működési elve az, hogy a kipufogó gőzt hőforrásként is használják, és a fogyasztókhoz juttatják el. Ily módon csökkenthető a hőveszteség és a hűtővíz mennyisége.

A TPP működésének alapelvei

Mielőtt a működési elv figyelembevételével foglalkoznánk, meg kell értenünk, hogy milyen állomásról beszélünk. Az ilyen létesítmények szabványos elrendezése olyan rendszert tartalmaz, mint a gőz újramelegítése. Erre azért van szükség, mert egy közbenső túlmelegedéssel rendelkező áramkör termikus hatásfoka magasabb lesz, mint egy olyan rendszerben, ahol ez hiányzik. Egyszerűen fogalmazva, egy ilyen sémával rendelkező hőerőmű működési elve sokkal hatékonyabb lesz ugyanazzalkezdeti és végső előre beállított paraméterek, mint anélkül. Mindebből azt a következtetést vonhatjuk le, hogy az állomás működésének alapja a fosszilis tüzelőanyag és a fűtött levegő.

Munkaterv

A TPP működési elve a következőképpen épül fel. A tüzelőanyagot, valamint az oxidálószert, amelynek szerepét leggyakrabban felmelegített levegő tölti be, folyamatos áramban vezetik be a kazánkemencébe. Az olyan anyagok, mint a szén, olaj, fűtőolaj, gáz, pala, tőzeg működhetnek tüzelőanyagként. Ha az Orosz Föderációban a leggyakoribb üzemanyagról beszélünk, akkor ez a szénpor. Továbbá a hőerőmű működési elve úgy épül fel, hogy a tüzelőanyag elégetése során keletkező hő felmelegíti a gőzkazánban lévő vizet. A melegítés hatására a folyadék telített gőzzé alakul, amely a gőzkimeneten keresztül jut be a gőzturbinába. Ennek az állomáson található eszköznek az a fő célja, hogy a bejövő gőz energiáját mechanikai energiává alakítsa.

A turbina minden mozgásra képes eleme szorosan kapcsolódik a tengelyhez, ennek következtében egyetlen mechanizmusként forog. A tengely forgása érdekében a gőzturbina a gőz mozgási energiáját a forgórésznek adja át.

Az állomás mechanikus működése

A TPP berendezése és működési elve mechanikus részében összefügg a forgórész működésével. A turbinából származó gőznek nagyon magas a nyomása és hőmérséklete. Ez magas belső energiát hoz létre.gőz, amely a kazánból a turbina fúvókáihoz érkezik. A fúvókán folyamatos áramlásban, nagy sebességgel, gyakran még a hangsebességnél is nagyobb sebességgel áthaladó gőzsugarak hatnak a turbinalapátokra. Ezek az elemek mereven rögzítve vannak a tárcsához, amely viszont szorosan kapcsolódik a tengelyhez. Ekkor a gőz mechanikai energiája a forgórészes turbinák mechanikai energiájává alakul. Pontosabban a hőerőmű működési elvéről szólva a mechanikai hatás a turbógenerátor forgórészét érinti. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy a hagyományos rotor és a generátor tengelye szorosan össze van kötve. És van egy meglehetősen jól ismert, egyszerű és érthető folyamat a mechanikai energia elektromos energiává alakítására egy olyan eszközben, mint például a generátor.

Gőzmozgás a rotor után

Miután a vízgőz áthalad a turbinán, annak nyomása és hőmérséklete jelentősen csökken, és belép az állomás következő részébe - a kondenzátorba. Ezen az elemen belül megtörténik a gőz fordított átalakulása folyadékká. Ennek a feladatnak a végrehajtásához a kondenzátorban hűtővíz van, amely a készülék falain belül áthaladó csöveken keresztül jut be oda. Miután a gőzt visszaváltják vízzé, egy kondenzvízszivattyú kiszivattyúzza, és belép a következő rekeszbe - a légtelenítőbe. Fontos megjegyezni azt is, hogy a szivattyúzott víz áthalad a regeneratív fűtőelemeken.

A légtelenítő fő feladata a gázok eltávolítása a belépő vízből. A tisztítási művelettel egyidejűleg a folyadék felmelegítése is ugyanúgy történik, mintregeneratív fűtőberendezésekben. Erre a célra a gőz hőjét használják fel, amely a következőből kerül a turbinába. A légtelenítési művelet fő célja a folyadék oxigén- és szén-dioxid-tartalmának elfogadható értékre történő csökkentése. Ez segít csökkenteni a korrózió sebességét a vizet és gőzt szállító utakon.

Állomások a szénen

A hőerőművek működési elve nagymértékben függ a felhasznált tüzelőanyag típusától. Technológiai szempontból a legnehezebben megvalósítható anyag a szén. Ennek ellenére a nyersanyagok jelentik a fő táplálkozási forrást az ilyen létesítményekben, amelyek az állomások teljes részarányának körülbelül 30%-át teszik ki. Emellett a tervek szerint növelni fogják az ilyen objektumok számát. Azt is érdemes megjegyezni, hogy az állomás működéséhez szükséges funkcionális rekeszek száma jóval nagyobb, mint más típusoknál.

Hogy működnek a széntüzelésű hőerőművek

Az állomás folyamatos működése érdekében a vasúti sínek mentén folyamatosan szállítanak szenet, amelyet speciális ürítőberendezésekkel raknak ki. Aztán vannak olyan elemek, mint például a szállítószalagok, amelyeken keresztül a kirakodott szenet a raktárba táplálják. Ezután az üzemanyag belép a zúzóműbe. Szükség esetén megkerülhető a szén raktárba szállításának folyamata, és közvetlenül a zúzógépekhez továbbítható a kirakodó berendezésekből. Ezen a szakaszon áthaladva a zúzott nyersanyag a nyersszénbunkerbe kerül. A következő lépés az anyagellátásadagolók szénpormalmokhoz. Továbbá a szénport pneumatikus szállítási módszerrel a szénporbunkerbe táplálják. Ezen az úton haladva az anyag megkerüli az olyan elemeket, mint a szeparátor és a ciklon, és a bunkerből már az adagolókon keresztül közvetlenül az égőkhöz jut. A ciklonon áthaladó levegőt a malomventilátor szívja be, majd a kazán égésterébe táplálja.

Továbbá a gáz mozgása így néz ki. Az égéstérben képződő illékony anyagok egymás után áthaladnak az olyan eszközökön, mint például a kazántelep gázvezetékein, majd ha újrafűtési rendszert alkalmazunk, a gázt az elsődleges és a szekunder túlhevítőbe juttatjuk. Ebben a rekeszben, valamint a víztakarékosságban a gáz leadja hőjét a munkaközeg felmelegítésére. Ezután egy levegőtúlhevítőnek nevezett elemet telepítenek. Itt a gáz hőenergiáját használják fel a beáramló levegő felmelegítésére. Miután ezeken az elemeken áthaladt, az illékony anyag a hamufogóba kerül, ahol megtisztítják a hamutól. A füstszivattyúk ezután kiszívják a gázt, és egy gázcső segítségével a légkörbe engedik.

TPP és NPP

Gyakran felmerül a kérdés, hogy mi a közös a hő- és az atomerőművek között, és van-e hasonlóság a hőerőművek és az atomerőművek működési elvei között.

Ha a hasonlóságukról beszélünk, akkor több is van belőlük. Először is, mindkettőt úgy építették, hogy munkájukhoz természeti erőforrást használnak fel, amely egy őskövület és feltárt. Kívül,Megjegyzendő, hogy mindkét objektum nemcsak elektromos, hanem hőenergia előállítását is célozza. A működési elvek hasonlósága abban is rejlik, hogy a hőerőművekben és az atomerőművekben turbinák és gőzfejlesztők vesznek részt a folyamatban. Az alábbiak csak néhány eltérést mutatnak be. Ezek közé tartozik, hogy például az építési költség és a hőerőművektől kapott áram sokkal alacsonyabb, mint az atomerőművektől. De másrészt az atomerőművek nem szennyezik a légkört, amíg a hulladékot megfelelően ártalmatlanítják, és nem történik baleset. Míg a hőerőművek működési elvükből adódóan folyamatosan káros anyagokat bocsátanak ki a légkörbe.

Itt van a fő különbség az atomerőművek és a hőerőművek működésében. Ha a termállétesítményekben a tüzelőanyag elégetéséből származó hőenergiát leggyakrabban vízbe juttatják vagy gőzzé alakítják, akkor az atomerőművekben az uránatomok hasadásából nyerik az energiát. Az így kapott energia különféle anyagok felmelegítésére divergál, és vizet itt elég ritkán használnak fel. Ezenkívül minden anyag zárt, zárt körben van.

Hőellátás

Egyes hőerőművek konstrukciói előírhatnak egy ilyen rendszert, amely magát az erőművet, valamint a szomszédos falut is fűti, ha van ilyen. Ennek az egységnek a hálózati fűtőberendezéseihez a gőzt a turbinából vezetik, és van egy speciális vezeték is a kondenzátum eltávolítására. A víz ellátása és elvezetése speciális csőrendszeren keresztül történik. Az így előállított elektromos energiát az elektromos generátortól elvezetik és a fogyasztóhoz továbbítják,áthaladó transzformátorokon.

Fő felszerelés

Ha a hőerőművek főbb elemeiről beszélünk, akkor ezek kazánházak, valamint elektromos generátorral és kondenzátorral párosított turbinaberendezések. A fő különbség a fő berendezés és a kiegészítő berendezés között az, hogy szabványos paraméterekkel rendelkezik teljesítménye, termelékenysége, gőzparaméterei, valamint feszültség- és áramerőssége stb. az elemeket attól függően választják ki, hogy mennyi energiát kell kapnia egy TPP-től, valamint a működési módtól. Egy hőerőmű működési elvének animációja segíthet ennek a kérdésnek a részletesebb megértésében.