थर्मल पावर प्लांट में बिजली कैसे उत्पन्न होती है। थर्मल पावर प्लांट (TPP, IES, CHP)

थर्मल पावर प्लांट आंतरिक दहन इंजन के साथ भाप और गैस टर्बाइन के साथ हो सकते हैं। भाप टर्बाइनों के साथ सबसे आम थर्मल पावर प्लांट, जो बदले में विभाजित हैं: संघनक (सीईएस)- सभी भाप जिसमें फ़ीड पानी को गर्म करने के लिए छोटे चयनों के अपवाद के साथ, टरबाइन को घुमाने और विद्युत ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए उपयोग किया जाता है; संयुक्त गर्मी और बिजली संयंत्र- संयुक्त ताप और बिजली संयंत्र (सीएचपी), जो विद्युत और तापीय ऊर्जा के उपभोक्ताओं के लिए शक्ति का स्रोत हैं और उनके उपभोग के क्षेत्र में स्थित हैं।

संघनक बिजली संयंत्र

कंडेनसिंग पावर प्लांट्स को अक्सर स्टेट डिस्ट्रिक्ट पावर प्लांट्स (जीआरईएस) कहा जाता है। CPP मुख्य रूप से ईंधन उत्पादन क्षेत्रों या जलाशयों के पास स्थित होते हैं जिनका उपयोग टर्बाइनों में उपयोग की जाने वाली भाप को ठंडा करने और संघनित करने के लिए किया जाता है।

संघनक बिजली संयंत्रों की विशेषता विशेषताएं

1. अधिकांश भाग के लिए, विद्युत ऊर्जा के उपभोक्ताओं से एक महत्वपूर्ण दूरी, जो मुख्य रूप से 110-750 केवी के वोल्टेज पर बिजली संचारित करना आवश्यक बनाती है;
2. स्टेशन के निर्माण का ब्लॉक सिद्धांत, जो महत्वपूर्ण तकनीकी और आर्थिक लाभ प्रदान करता है, जिसमें निर्माण और स्थापना कार्य की मात्रा को कम करने में काम की विश्वसनीयता बढ़ाने और संचालन को सुविधाजनक बनाने में शामिल है।
3. तंत्र और प्रतिष्ठान जो स्टेशन के सामान्य कामकाज को सुनिश्चित करते हैं, इसकी प्रणाली बनाते हैं।

आईईएस ठोस (कोयला, पीट), तरल (ईंधन तेल, तेल) ईंधन या गैस पर काम कर सकता है।

ईंधन की आपूर्ति और ठोस ईंधन की तैयारी में इसे गोदामों से ईंधन तैयारी प्रणाली में ले जाना शामिल है। इस प्रणाली में, बॉयलर भट्टी के बर्नर में इसे और उड़ाने के लिए ईंधन को चूर्णित अवस्था में लाया जाता है। दहन प्रक्रिया को बनाए रखने के लिए, एक विशेष पंखा भट्ठी में हवा उड़ाता है, निकास गैसों द्वारा गर्म किया जाता है, जो धुएं के निकास द्वारा भट्ठी से चूसा जाता है।

विशेष पंपों द्वारा गर्म रूप में सीधे गोदाम से बर्नर को तरल ईंधन की आपूर्ति की जाती है।

गैसीय ईंधन की तैयारी मुख्य रूप से दहन से पहले गैस के दबाव को विनियमित करने में होती है। किसी क्षेत्र या भंडारण से गैस को गैस पाइपलाइन के माध्यम से स्टेशन के गैस वितरण बिंदु (GDP) तक पहुँचाया जाता है। हाइड्रोलिक फ्रैक्चरिंग गैस वितरित करता है और इसके पैरामीटर को नियंत्रित करता है।

स्टीम सर्किट में प्रक्रियाएं

मुख्य भाप-पानी सर्किट निम्नलिखित प्रक्रियाएं करता है:

1. भट्ठी में ईंधन का दहन गर्मी की रिहाई के साथ होता है, जो बॉयलर के पाइपों में बहने वाले पानी को गर्म करता है।
2. 540..560 ° C के तापमान पर पानी 13 ... 25 MPa के दबाव से भाप में बदल जाता है।
3. बॉयलर में उत्पन्न भाप को टरबाइन में डाला जाता है, जहाँ यह यांत्रिक कार्य करती है - यह टरबाइन शाफ्ट को घुमाती है। नतीजतन, टरबाइन के साथ एक सामान्य शाफ्ट पर स्थित जनरेटर रोटर भी घूमता है।
4. टरबाइन में 0.003 ... 0.005 एमपीए के दबाव के साथ भाप 120 ... 140 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर कंडेनसर में प्रवेश करती है, जहां यह पानी में बदल जाती है, जिसे बहिर्गमन में पंप किया जाता है।
5. जलवाहक में, भंग गैसों को हटा दिया जाता है, और सभी ऑक्सीजन के ऊपर, जो इसकी संक्षारक गतिविधि के कारण खतरनाक है। परिसंचारी जल आपूर्ति प्रणाली कंडेनसर में भाप को बाहरी स्रोत (जलाशय, नदी, आर्टेशियन कुएं) से पानी से ठंडा करती है। ठंडा पानी, जिसका तापमान कंडेनसर के आउटलेट पर 25...36 डिग्री सेल्सियस से अधिक नहीं है, को जल आपूर्ति प्रणाली में छुट्टी दे दी जाती है।

सीएचपी के संचालन के बारे में एक दिलचस्प वीडियो नीचे देखा जा सकता है:

भाप के नुकसान की भरपाई के लिए, मेकअप पानी, जो पहले रासायनिक उपचार से गुजरा है, को पंप द्वारा मुख्य भाप-पानी प्रणाली में पंप किया जाता है।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि भाप और पानी के प्रतिष्ठानों के सामान्य संचालन के लिए, विशेष रूप से सुपरक्रिटिकल स्टीम मापदंडों के साथ, बॉयलर को आपूर्ति किए जाने वाले पानी की गुणवत्ता महत्वपूर्ण है, इसलिए टर्बाइन कंडेनसेट को अलवणीकरण फिल्टर सिस्टम के माध्यम से पारित किया जाता है। जल उपचार प्रणाली को मेकअप को शुद्ध करने और पानी को घनीभूत करने और उसमें से घुली हुई गैसों को निकालने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

ठोस ईंधन का उपयोग करने वाले स्टेशनों पर, स्लैग और राख के रूप में दहन उत्पादों को विशेष पंपों से लैस एक विशेष राख और राख हटाने की प्रणाली द्वारा बॉयलर भट्ठी से हटा दिया जाता है।

गैस और ईंधन तेल जलाते समय ऐसी प्रणाली की आवश्यकता नहीं होती है।

IES में महत्वपूर्ण ऊर्जा हानि होती है। कंडेनसर में गर्मी का नुकसान विशेष रूप से अधिक होता है (भट्ठी में जारी गर्मी की कुल मात्रा का 40..50% तक), साथ ही निकास गैसों (10% तक) के साथ। उच्च भाप दबाव और तापमान पैरामीटर वाले आधुनिक सीपीपी की दक्षता 42% तक पहुंच जाती है।

IES का विद्युत भाग मुख्य विद्युत उपकरण (जनरेटर) और सहायक विद्युत उपकरण का एक सेट है, जिसमें बसबार, स्विचिंग और अन्य उपकरण शामिल हैं, जिनके बीच सभी कनेक्शन हैं।

स्टेशन जनरेटर उनके बीच किसी भी उपकरण के बिना स्टेप-अप ट्रांसफार्मर वाले ब्लॉक में जुड़े हुए हैं।

इस संबंध में, IES में कोई जनरेटर वोल्टेज स्विचगियर नहीं बनाया जा रहा है।

110-750 केवी के लिए वितरण उपकरण, कनेक्शन की संख्या, वोल्टेज, प्रेषित शक्ति और विश्वसनीयता के आवश्यक स्तर के आधार पर, मानक विद्युत कनेक्शन आरेखों के अनुसार बनाए जाते हैं। ब्लॉक के बीच क्रॉस कनेक्शन केवल उच्च या बिजली व्यवस्था के स्विचगियर में, साथ ही साथ ईंधन, पानी और भाप के लिए होता है।

इस संबंध में, प्रत्येक बिजली इकाई को एक अलग स्वायत्त स्टेशन माना जा सकता है।

स्टेशन की अपनी जरूरतों के लिए बिजली उपलब्ध कराने के लिए, प्रत्येक इकाई के जनरेटर से नल बनाए जाते हैं। जेनरेटर वोल्टेज का उपयोग शक्तिशाली इलेक्ट्रिक मोटर (200 kW या अधिक) को बिजली देने के लिए किया जाता है, और 380/220 V सिस्टम का उपयोग छोटी मोटरों और प्रकाश व्यवस्था के प्रतिष्ठानों को बिजली देने के लिए किया जाता है। स्टेशन की अपनी जरूरतों के लिए इलेक्ट्रिक सर्किट अलग हो सकते हैं।

सीएचपी के अंदर से संचालन के बारे में एक और दिलचस्प वीडियो:

संयुक्त गर्मी और बिजली संयंत्र

संयुक्त ताप और बिजली संयंत्र, विद्युत और ताप ऊर्जा के संयुक्त उत्पादन के स्रोत होने के नाते, IES (75% तक) की तुलना में बहुत बड़ा हिस्सा है। इसके द्वारा समझाया गया है। टर्बाइनों में समाप्त होने वाली भाप का वह हिस्सा औद्योगिक उत्पादन (प्रौद्योगिकी), हीटिंग, गर्म पानी की आपूर्ति की जरूरतों के लिए उपयोग किया जाता है।

यह भाप या तो सीधे औद्योगिक और घरेलू जरूरतों के लिए आपूर्ति की जाती है या विशेष बॉयलरों (हीटर) में पानी को प्री-हीटिंग के लिए आंशिक रूप से उपयोग की जाती है, जिससे थर्मल ऊर्जा के उपभोक्ताओं को हीटिंग नेटवर्क के माध्यम से पानी भेजा जाता है।

IES की तुलना में ऊर्जा उत्पादन तकनीक के बीच मुख्य अंतर भाप-जल सर्किट की विशिष्टता है। टर्बाइन के साथ-साथ ऊर्जा उत्पादन की विधि में मध्यवर्ती भाप निष्कर्षण प्रदान करना, जिसके अनुसार जेनरेटर स्विचगियर (जीआरयू) के माध्यम से जेनरेटर वोल्टेज पर इसका मुख्य भाग वितरित किया जाता है।

पावर सिस्टम के अन्य स्टेशनों के साथ संचार स्टेप-अप ट्रांसफार्मर के माध्यम से बढ़े हुए वोल्टेज पर किया जाता है। एक जनरेटर की मरम्मत या आपातकालीन शटडाउन के दौरान, लापता बिजली को उसी ट्रांसफार्मर के माध्यम से बिजली व्यवस्था से स्थानांतरित किया जा सकता है।

सीएचपी की विश्वसनीयता बढ़ाने के लिए, बसबारों की सेक्शनिंग प्रदान की जाती है।

इसलिए, टायरों पर दुर्घटना और बाद में किसी एक खंड की मरम्मत के मामले में, दूसरा खंड संचालन में रहता है और शेष सक्रिय लाइनों के माध्यम से उपभोक्ताओं को बिजली प्रदान करता है।

ऐसी योजनाओं के अनुसार, 60 मेगावाट तक के औद्योगिक जनरेटर बनाए जा रहे हैं, जिन्हें 10 किमी के दायरे में स्थानीय भार की आपूर्ति के लिए डिज़ाइन किया गया है।

बड़े आधुनिक 500-2500 मेगावाट के स्टेशन की कुल शक्ति के साथ 250 मेगावाट तक की क्षमता वाले जनरेटर का उपयोग करते हैं।

ये शहर की सीमा के बाहर बने हैं और 35-220 केवी के वोल्टेज पर बिजली का संचार होता है, जीआरयू प्रदान नहीं किया जाता है, सभी जनरेटर स्टेप-अप ट्रांसफार्मर वाले ब्लॉक में जुड़े होते हैं। यदि ब्लॉक लोड के पास एक छोटे से स्थानीय भार को शक्ति प्रदान करना आवश्यक है, तो जनरेटर और ट्रांसफार्मर के बीच के ब्लॉक से नल प्रदान किए जाते हैं। संयुक्त स्टेशन योजनाएं भी संभव हैं, जिसमें कोई जीआरयू नहीं है और कई जनरेटर ब्लॉक डायग्राम के अनुसार जुड़े हुए हैं।

आइए Cheboksary CHP-2 का भ्रमण करें, देखें कि बिजली और गर्मी कैसे उत्पन्न होती है:

वैसे, मैं आपको याद दिला दूं कि चेबोक्सरी में पाइप सबसे ऊंची औद्योगिक इमारत है। पहले से ही 250 मीटर!

आइए सामान्य मुद्दों से शुरू करें, जिसमें मुख्य रूप से सुरक्षा शामिल है।
बेशक, एक थर्मल पावर प्लांट, एक पनबिजली स्टेशन की तरह, एक सुरक्षित उद्यम है, और वे इसे वहां जाने नहीं देते हैं।
और यदि वे आपको यात्रा के दौरान भी अंदर जाने देते हैं, तब भी आपको सुरक्षा ब्रीफिंग से गुजरना होगा:

खैर, यह हमारे लिए एक नवीनता नहीं है (साथ ही सीएचपीपी स्वयं एक नवीनता नहीं है, मैंने 30 साल पहले वहां काम किया था;))।
हाँ, एक और कठोर चेतावनी, मैं अतीत नहीं पा सकता:

तकनीकी

सभी थर्मल पावर प्लांटों में मुख्य काम करने वाला पदार्थ, विचित्र रूप से पर्याप्त, पानी है।
क्योंकि यह आसानी से भाप में बदल जाता है और इसके विपरीत।
तकनीक सभी के लिए समान है: आपको भाप प्राप्त करने की आवश्यकता है जो टरबाइन को घुमाएगी। टर्बाइन की धुरी पर एक जनरेटर रखा जाता है।
परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में, रेडियोधर्मी ईंधन के क्षय से निकलने वाली गर्मी से पानी गर्म होता है।
और थर्मल में - गैस, ईंधन तेल और यहां तक ​​\u200b\u200bकि हाल ही में कोयले के दहन के कारण।

बेकार भाप कहाँ डालें? हालाँकि, वापस पानी में और वापस कड़ाही में!
और निकास भाप की गर्मी को कहाँ रखा जाए? हां, बॉयलर में प्रवेश करने वाले पानी को गर्म करने के लिए - संपूर्ण स्थापना की दक्षता बढ़ाने के लिए।
और हीटिंग सिस्टम और प्लंबिंग (गर्म पानी) में पानी गर्म करने के लिए!
तो हीटिंग के मौसम के दौरान, थर्मल स्टेशन से दोहरा लाभ निकाला जाता है - बिजली और गर्मी। तदनुसार, इस तरह के संयुक्त उत्पादन को सीएचपी (संयुक्त ताप और बिजली संयंत्र) कहा जाता है।

लेकिन गर्मियों में पूरी गर्मी का उपयोगी उपयोग करना संभव नहीं है, इसलिए टरबाइन से निकलने वाली भाप को ठंडा किया जाता है, पानी में बदलकर, कूलिंग टावरों में, जिसके बाद पानी एक बंद उत्पादन चक्र में वापस आ जाता है। और कूलिंग टावरों के गर्म कुंडों में, मछलियाँ भी पाटी जाती हैं;)

हीटिंग नेटवर्क और बॉयलर को खराब न करने के लिए, पानी रासायनिक कार्यशाला में विशेष प्रशिक्षण से गुजरता है:

और परिसंचारी पंप पूरे दुष्चक्र के चारों ओर पानी चलाते हैं:

हमारे बॉयलर गैस (पीले पाइप) और ईंधन तेल (काले पाइप) दोनों पर काम कर सकते हैं। 1994 से वे गैस पर काम कर रहे हैं। हाँ, हमारे पास 5 बॉयलर हैं!
बर्नर को दहन (नीले पाइप) के लिए हवा की आपूर्ति की आवश्यकता होती है।
पानी उबलता है, और भाप (लाल भाप लाइनें) विशेष हीट एक्सचेंजर्स - सुपरहिटर्स से गुजरती हैं, जो भाप के तापमान को 565 डिग्री और दबाव को क्रमशः 130 वायुमंडल तक बढ़ा देती हैं। यह किचन में प्रेशर कुकर नहीं है! स्टीम लाइन में एक छोटा सा छेद एक बड़ी दुर्घटना का कारण बनेगा; सुपरहिट स्टीम का एक पतला जेट मक्खन जैसी धातु को काटता है!

और अब इस तरह की भाप पहले से ही टर्बाइनों को आपूर्ति की जाती है (बड़े स्टेशनों में, कई बॉयलर एक सामान्य स्टीम कलेक्टर पर काम कर सकते हैं, जिसमें से कई टर्बाइनों को खिलाया जाता है)।

बॉयलर की दुकान में हमेशा शोर होता है, क्योंकि दहन और उबलना बहुत हिंसक प्रक्रियाएँ हैं।
और खुद बॉयलर (TGME-464) एक बीस मंजिला इमारत जितनी ऊँची भव्य संरचनाएँ हैं, और उन्हें केवल कई फ़्रेमों के पैनोरमा में ही उनकी संपूर्णता में दिखाया जा सकता है:

बेसमेंट का एक और दृश्य:

बॉयलर कंट्रोल पैनल इस तरह दिखता है:

दूर की दीवार पर वाल्व की स्थिति, पेपर टेप रिकॉर्डर, अलार्म डिस्प्ले और अन्य संकेतकों के साथ क्लासिक उपकरणों का संकेत देने वाली रोशनी के साथ पूरी प्रक्रिया का एक स्मरक आरेख है।
और रिमोट कंट्रोल पर ही, क्लासिक बटन और चाबियां एक कंप्यूटर डिस्प्ले से सटे हुए हैं जहां कंट्रोल सिस्टम (SCADA) घूम रहा है। लाल आवरण द्वारा संरक्षित सबसे महत्वपूर्ण स्विच भी हैं: "बॉयलर बंद करो" और "मुख्य भाप वाल्व" (जीपीजेड):

टर्बाइन

हमारे पास 4 टर्बाइन हैं।
उनके पास एक बहुत ही जटिल डिजाइन है ताकि अतितापित भाप की गतिज ऊर्जा की थोड़ी सी भी कमी न हो।
लेकिन बाहर से कुछ भी दिखाई नहीं देता - सब कुछ एक बहरे खोल के साथ बंद है:

एक गंभीर सुरक्षात्मक आवरण की आवश्यकता है - टरबाइन 3000 आरपीएम की उच्च गति से घूमती है। इसके अलावा, सुपरहीट स्टीम इसके माध्यम से गुजरती है (मैंने ऊपर कहा कि यह कितना खतरनाक है!)। और टर्बाइन के आसपास कई भाप पाइपलाइनें हैं:

इन ताप विनिमायकों में, नेटवर्क जल को निकास भाप से गर्म किया जाता है:

वैसे, फोटो में मेरे पास CHPP-2 का सबसे पुराना टरबाइन है, इसलिए नीचे दिखाए गए उपकरणों की क्रूर उपस्थिति पर आश्चर्य न करें:

यह टर्बाइन कंट्रोल मैकेनिज्म (MTM) है, जो भाप की आपूर्ति को नियंत्रित करता है और तदनुसार लोड को नियंत्रित करता है। इसे हाथ से मरोड़ा जाता था:

और यह अलगाव वाल्व है (इसे काम करने के बाद इसे मैन्युअल रूप से कॉक करने में काफी समय लगता है):

छोटे टर्बाइनों में एक तथाकथित सिलेंडर (ब्लेड का एक सेट), मध्यम - दो का, बड़ा - तीन (उच्च, मध्यम और निम्न दबाव सिलेंडर) का होता है।
प्रत्येक सिलेंडर से, भाप मध्यवर्ती निष्कर्षणों में जाती है और हीट एक्सचेंजर्स - वॉटर हीटरों को भेजी जाती है:

और टर्बाइन की पूंछ में एक वैक्यूम होना चाहिए - यह जितना बेहतर होगा, टर्बाइन की दक्षता उतनी ही अधिक होगी:

संघनक इकाई में शेष भाप के संघनन से निर्वात बनता है।
इसलिए हम पानी के पूरे रास्ते से सीएचपी तक चले। भाप के उस हिस्से पर भी ध्यान दें जो उपभोक्ता (PSG) के लिए नेटवर्क के पानी को गर्म करने के लिए जाता है:

नियंत्रण बिंदुओं के एक समूह के साथ एक और दृश्य। यह मत भूलो कि टरबाइन पर बहुत अधिक दबाव और तापमान को नियंत्रित करना आवश्यक है, न केवल भाप, बल्कि इसके प्रत्येक भाग के बीयरिंगों में तेल भी:

हाँ, और यहाँ रिमोट कंट्रोल है। यह आमतौर पर बॉयलर के समान कमरे में पाया जाता है। इस तथ्य के बावजूद कि बॉयलर और टर्बाइन स्वयं अलग-अलग कमरों में स्थित हैं, बॉयलर और टरबाइन शॉप के प्रबंधन को अलग-अलग टुकड़ों में विभाजित नहीं किया जा सकता है - सब कुछ सुपरहिट स्टीम से भी जुड़ा हुआ है!

रिमोट पर हम दो सिलेंडरों के साथ मध्यम टर्बाइनों की एक जोड़ी देखते हैं।

स्वचालन

इसके विपरीत, सीएचपी में प्रक्रियाएं तेज और अधिक जिम्मेदार होती हैं (वैसे, क्या हर किसी को हवाई जहाज के समान शहर के सभी हिस्सों में सुनाई देने वाली तेज आवाज याद है? इसलिए भाप वाल्व कभी-कभी काम करता है, अत्यधिक भाप दबाव जारी करता है । कल्पना कीजिए कि यह कैसा लगता है!)।
इसलिए, स्वचालन अभी भी देर हो चुकी है और मुख्य रूप से डेटा संग्रह तक ही सीमित है। और नियंत्रण पैनलों पर, हम स्थानीय विनियमन में शामिल विभिन्न एससीएडीए और औद्योगिक नियंत्रकों का एक हौजपॉज देखते हैं। लेकिन प्रक्रिया जारी है!

बिजली

आइए एक बार फिर टरबाइन शॉप के सामान्य दृश्य को देखें:

पीले आवरण के नीचे बाईं ओर ध्यान दें - विद्युत जनरेटर।
आगे बिजली का क्या होता है?
यह कई वितरण उपकरणों के माध्यम से संघीय नेटवर्क को दिया जाता है:

बिजली की दुकान बहुत कठिन जगह है। बस कंट्रोल पैनल के पैनोरमा को देखें:

रिले सुरक्षा और स्वचालन - हमारा सब कुछ!

इस पर, दर्शनीय स्थलों की यात्रा पूरी की जा सकती है और अभी भी कुछ शब्द दबाने वाली समस्याओं के बारे में कह सकते हैं।

गर्मी और उपयोगिता प्रौद्योगिकी

तो, हमें पता चला कि सीएचपी बिजली और गर्मी प्रदान करता है। दोनों, निश्चित रूप से, उपभोक्ताओं को आपूर्ति की जाती हैं। अब हम मुख्य रूप से गर्मी में रुचि लेंगे।
पेरेस्त्रोइका, निजीकरण और पूरे एकीकृत सोवियत उद्योग के अलग-अलग टुकड़ों में विभाजन के बाद, कई जगहों पर यह पता चला कि बिजली संयंत्र चुबैस विभाग में बने रहे, और शहर के हीटिंग नेटवर्क नगरपालिका बन गए। और उन्होंने एक मध्यस्थ बनाया जो गर्मी परिवहन के लिए पैसे लेता है। और यह पैसा 70% तक खराब हो चुके हीटिंग सिस्टम की वार्षिक मरम्मत पर कैसे खर्च किया जाता है, यह शायद ही बताया जाए।

इसलिए, Novocheboksarsk में मध्यस्थ "NOVEK" के करोड़ों डॉलर के ऋणों के कारण, TGC-5 पहले ही उपभोक्ताओं के साथ सीधे अनुबंधों पर स्विच कर चुका है।
चेबॉक्सारी में अभी ऐसा नहीं है। इसके अलावा, अपने बॉयलर हाउस और हीटिंग सिस्टम के विकास के लिए Cheboksary "सांप्रदायिक टेक्नोलॉजीज" परियोजना आज 38 बिलियन के रूप में (TGK-5 सिर्फ तीन में प्रबंधित कर सकती है)।

इन सभी अरबों को किसी तरह "सामाजिक न्याय के कारणों के लिए" शहर प्रशासन द्वारा निर्धारित ताप शुल्क में शामिल किया जाएगा। इस बीच, अब CHPP-2 द्वारा उत्पन्न ऊष्मा की लागत KT के बॉयलर हाउसों की तुलना में 1.5 गुना कम है। और यह स्थिति भविष्य में भी बनी रहनी चाहिए, क्योंकि बिजली संयंत्र जितना बड़ा होता है, उतना ही अधिक कुशल होता है (विशेष रूप से, कम परिचालन लागत + बिजली उत्पादन के कारण गर्मी पर वापसी)।

पारिस्थितिकी के संदर्भ में क्या?
बेशक, एक बड़ी चिमनी के साथ एक बड़ा थर्मल पावर प्लांट, छोटी चिमनियों वाले एक दर्जन छोटे बॉयलर हाउसों की तुलना में पर्यावरण की दृष्टि से बेहतर है, जिसमें से धुआं व्यावहारिक रूप से शहर में रहेगा।
पारिस्थितिकी के मामले में सबसे खराब अब लोकप्रिय व्यक्तिगत हीटिंग है।
छोटे घरेलू बॉयलर बड़े ताप विद्युत संयंत्रों के रूप में ईंधन का इतना पूर्ण दहन प्रदान नहीं करते हैं, और सभी निकास गैसें न केवल शहर में रहती हैं, बल्कि शाब्दिक रूप से खिड़कियों के ऊपर होती हैं।
इसके अलावा, कुछ लोग हर अपार्टमेंट में अतिरिक्त गैस उपकरण के बढ़ते खतरे के बारे में सोचते हैं।

कौन सा निकास?
कई देशों में, सेंट्रल हीटिंग अपार्टमेंट स्तर के नियामकों का उपयोग करता है, जो अधिक किफायती गर्मी की खपत की अनुमति देता है।
दुर्भाग्य से, बिचौलियों की मौजूदा भूख और हीटिंग नेटवर्क के मूल्यह्रास के साथ, केंद्रीय हीटिंग के फायदे शून्य हो रहे हैं। लेकिन फिर भी, वैश्विक दृष्टिकोण से, कॉटेज में व्यक्तिगत हीटिंग अधिक उपयुक्त है।

अन्य उद्योग पद:

हीटिंग स्टेशन (टीपीपी)। नियुक्ति। प्रकार

थर्मल पावर प्लांट जो जीवाश्म ईंधन के दहन के दौरान जारी थर्मल ऊर्जा के रूपांतरण के परिणामस्वरूप विद्युत ऊर्जा उत्पन्न करता है। थर्मल पावर प्लांट्स में, थर्मल स्टीम टर्बाइन (टीपीईएस) प्रबल होते हैं, जिसमें उच्च दबाव वाले पानी की भाप का उत्पादन करने के लिए भाप जनरेटर में थर्मल ऊर्जा का उपयोग किया जाता है, जो एक विद्युत जनरेटर (आमतौर पर एक तुल्यकालिक जनरेटर) के रोटर से जुड़े भाप टरबाइन रोटर को चलाता है। ). ऐसे टीपीपी ईंधन के रूप में कोयला (मुख्य रूप से), ईंधन तेल, प्राकृतिक गैस, लिग्नाइट, पीट और शेल का उपयोग करते हैं।

टीपीईएस, जिसमें विद्युत जनरेटर के लिए एक ड्राइव के रूप में संघनित टर्बाइन हैं और बाहरी उपभोक्ताओं को तापीय ऊर्जा की आपूर्ति के लिए निकास भाप की गर्मी का उपयोग नहीं करते हैं, संघनक बिजली संयंत्र कहलाते हैं। बिजली संयंत्र टीपीपी में उत्पादित बिजली के बारे में उत्पादन करता है। टीपीईएस हीटिंग टर्बाइन से लैस है और औद्योगिक या घरेलू उपभोक्ताओं को निकास भाप की गर्मी देता है, जिसे संयुक्त ताप और बिजली संयंत्र (सीएचपी) कहा जाता है; वे ताप विद्युत संयंत्रों में उत्पादित बिजली के बारे में उत्पन्न करते हैं।

गैस टर्बाइन से विद्युत जनरेटर द्वारा संचालित थर्मल पावर प्लांट को गैस टरबाइन पावर प्लांट (जीटीपीपी) कहा जाता है। जीटीपीपी दहन कक्ष में गैस या तरल ईंधन जलाया जाता है; 750-900 C के तापमान वाले दहन उत्पाद गैस टरबाइन में प्रवेश करते हैं जो विद्युत जनरेटर को घुमाता है। ऐसे ताप विद्युत संयंत्रों की दक्षता आमतौर पर 26-28% होती है, बिजली कई सौ मेगावाट तक होती है। जीटीपीपी आमतौर पर विद्युत भार चोटियों को कवर करने के लिए उपयोग किया जाता है।

संयुक्त-चक्र गैस टरबाइन संयंत्र वाला एक थर्मल पावर प्लांट, जिसमें भाप टरबाइन और गैस टरबाइन इकाई शामिल है, को संयुक्त-चक्र बिजली संयंत्र (CCPP) कहा जाता है। जिसकी दक्षता 42 - 43% तक पहुँच सकती है। जीटीपीपी और पीजीपीपी बाहरी उपभोक्ताओं को गर्मी की आपूर्ति भी कर सकते हैं, यानी थर्मल पावर प्लांट के रूप में काम करते हैं।

थर्मल पावर प्लांट बड़े पैमाने पर ईंधन संसाधनों का उपयोग करते हैं, तैनात करने के लिए अपेक्षाकृत स्वतंत्र हैं, और मौसमी उतार-चढ़ाव के बिना बिजली पैदा करने में सक्षम हैं। उनका निर्माण तेजी से किया जाता है और कम श्रम और सामग्री लागत से जुड़ा होता है। लेकिन टीपीपी में महत्वपूर्ण कमियां हैं। वे गैर-नवीकरणीय संसाधनों का उपयोग करते हैं, कम दक्षता (30-35%) रखते हैं, और पर्यावरण की स्थिति पर बेहद नकारात्मक प्रभाव डालते हैं। इस दुनिया के थर्मल पावर प्लांट सालाना 200-250 मिलियन टन राख और लगभग 60 मिलियन कांटेदार एनहाइड्राइड वायुमंडल में छोड़ते हैं, और भारी मात्रा में ऑक्सीजन भी अवशोषित करते हैं। यह स्थापित किया गया है कि सूक्ष्म मात्रा में कोयले में लगभग हमेशा U238, Th232 और कार्बन का एक रेडियोधर्मी समस्थानिक होता है। रूस में अधिकांश टीपीपी सल्फर और नाइट्रोजन ऑक्साइड से निकास गैसों की सफाई के लिए प्रभावी प्रणालियों से सुसज्जित नहीं हैं। यद्यपि प्राकृतिक गैस पर चलने वाले प्रतिष्ठान कोयले, शेल और ईंधन तेल प्रतिष्ठानों की तुलना में पर्यावरण की दृष्टि से बहुत अधिक स्वच्छ हैं, गैस पाइपलाइनों के बिछाने से प्रकृति को नुकसान होता है (विशेषकर उत्तरी क्षेत्रों में)।

थर्मल प्रतिष्ठानों के बीच प्राथमिक भूमिका संघनित बिजली संयंत्रों (CPPs) द्वारा निभाई जाती है। वे ईंधन स्रोतों और उपभोक्ताओं दोनों की ओर आकर्षित होते हैं, और इसलिए बहुत व्यापक हैं।

IES जितना बड़ा होगा, वह उतनी ही दूर तक विद्युत संचारित कर सकता है, अर्थात जैसे-जैसे शक्ति बढ़ती है, ईंधन और ऊर्जा कारक का प्रभाव बढ़ता जाता है। सस्ते और गैर-परिवहन योग्य ईंधन (कंस्क-अचिन्स्क बेसिन के लिग्नाइट कोयला) के संसाधनों की उपस्थिति में या पीट, शेल और ईंधन तेल का उपयोग करने वाले बिजली संयंत्रों के मामले में ईंधन ठिकानों की ओर उन्मुखीकरण होता है (ऐसे आईईएस आमतौर पर तेल शोधन से जुड़े होते हैं) केंद्र)।

सीएचपी (संयुक्त गर्मी और बिजली संयंत्र) बिजली और गर्मी के संयुक्त उत्पादन के लिए प्रतिष्ठान हैं। आईईएस में 30-35% के मुकाबले उनकी दक्षता 70% तक पहुंच जाती है। सीएचपी संयंत्र उपभोक्ताओं से बंधे हैं, क्योंकि गर्मी हस्तांतरण (भाप, गर्म पानी) की त्रिज्या 15-20 किमी है। सीएचपीपी की अधिकतम क्षमता आईईएस की तुलना में कम है।

हाल ही में, मौलिक रूप से नए प्रतिष्ठान सामने आए हैं:

• गैस टर्बाइन (जीटी) संयंत्र, जिसमें भाप के बजाय गैस टर्बाइन का उपयोग किया जाता है, जो पानी की आपूर्ति की समस्या को समाप्त करता है (क्रास्नोडार और शतर्सकाया जीआरईएस में);
• संयुक्त-चक्र गैस टर्बाइन (CCGT), जहां निकास गैसों की गर्मी का उपयोग पानी को गर्म करने और कम दबाव वाली भाप (नेविन्नोमिस्काया और कर्मनोव्सकाया जीआरईएस में) के उत्पादन के लिए किया जाता है;
• मैग्नेटोहाइड्रोडायनामिक जनरेटर (MHD जनरेटर), जो गर्मी को सीधे विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं (मोसेंर्गो CHPP-21 और Ryazanskaya GRES पर)।

रूस में, शक्तिशाली (2 मिलियन kW और अधिक) मध्य क्षेत्र में, वोल्गा क्षेत्र में, उरलों में और पूर्वी साइबेरिया में बनाए गए थे।

Kansk-Achinsk बेसिन के आधार पर एक शक्तिशाली ईंधन और ऊर्जा परिसर (KATEK) बनाया जा रहा है। यह परियोजना 6.4 मिलियन किलोवाट की क्षमता वाले आठ राज्य जिला बिजली संयंत्रों के निर्माण के लिए प्रदान करती है। 1989 में, बेरेज़ोवस्काया GRES-1 (0.8 मिलियन kW) की पहली इकाई को चालू किया गया था।



एक संयुक्त ताप और बिजली संयंत्र (सीएचपी) के संचालन का सिद्धांत जल वाष्प की अनूठी संपत्ति पर आधारित है - एक ताप वाहक होने के लिए। गर्म होने पर, दबाव में, यह ऊर्जा के एक शक्तिशाली स्रोत में बदल जाता है जो थर्मल पावर प्लांट्स (TPPs) के टर्बाइनों को गति प्रदान करता है - भाप के इतने दूर के युग की विरासत।

पहला थर्मल पावर प्लांट 1882 में पर्ल स्ट्रीट (मैनहट्टन) में न्यूयॉर्क में बनाया गया था। एक साल बाद सेंट पीटर्सबर्ग पहले रूसी थर्मल स्टेशन का जन्मस्थान बन गया। यह अजीब लग सकता है, लेकिन उच्च प्रौद्योगिकियों के हमारे युग में भी, ताप विद्युत संयंत्रों को एक पूर्ण प्रतिस्थापन नहीं मिला है: विश्व ऊर्जा क्षेत्र में उनकी हिस्सेदारी 60% से अधिक है।

और इसके लिए एक सरल व्याख्या है, जिसमें तापीय ऊर्जा के फायदे और नुकसान शामिल हैं। इसका "रक्त" - जैविक ईंधन - कोयला, ईंधन तेल, तेल शेल, पीट और प्राकृतिक गैस अभी भी अपेक्षाकृत उपलब्ध हैं, और उनके भंडार काफी बड़े हैं।

बड़ा नुकसान यह है कि ईंधन के दहन के उत्पाद पर्यावरण को गंभीर नुकसान पहुंचाते हैं। हां, और प्राकृतिक पेंट्री एक दिन समाप्त हो जाएगी, और हजारों थर्मल पावर प्लांट हमारी सभ्यता के "स्मारकों" में बदल जाएंगे।

संचालन का सिद्धांत

आरंभ करने के लिए, "सीएचपी" और "टीपीपी" शर्तों पर निर्णय लेने लायक है। सीधे शब्दों में कहें तो वे बहनें हैं। एक "स्वच्छ" थर्मल पावर प्लांट - टीपीपी विशेष रूप से बिजली के उत्पादन के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसका दूसरा नाम "कंडेनसिंग पावर प्लांट" है - IES।

संयुक्त ताप और बिजली संयंत्र - सीएचपी - एक प्रकार का थर्मल पावर प्लांट। यह, बिजली पैदा करने के अलावा, केंद्रीय हीटिंग सिस्टम और घरेलू जरूरतों के लिए गर्म पानी की आपूर्ति करता है।

सीएचपी के संचालन की योजना काफी सरल है। भट्ठी एक साथ ईंधन और गर्म हवा प्राप्त करती है - एक ऑक्सीकरण एजेंट। रूसी ताप विद्युत संयंत्रों में सबसे आम ईंधन चूर्णित कोयला है। कोयले की धूल के दहन से निकलने वाली गर्मी बॉयलर में प्रवेश करने वाले पानी को भाप में बदल देती है, जिसे बाद में भाप टरबाइन के दबाव में खिलाया जाता है। एक शक्तिशाली भाप प्रवाह इसे घुमाता है, जनरेटर रोटर को गति देता है, जो यांत्रिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करता है।

इसके अलावा, भाप, जो पहले से ही अपने शुरुआती संकेतकों - तापमान और दबाव को खो चुकी है - कंडेनसर में प्रवेश करती है, जहां ठंडे "पानी की बौछार" के बाद यह फिर से पानी बन जाता है। फिर घनीभूत पंप इसे पुनरुत्पादक हीटरों और फिर बहिर्वाह के लिए पंप करता है। वहां, पानी गैसों - ऑक्सीजन और सीओ 2 से मुक्त होता है, जो जंग का कारण बन सकता है। उसके बाद, पानी को फिर से भाप से गर्म किया जाता है और वापस बॉयलर में डाला जाता है।

गर्मी की आपूर्ति

दूसरा, CHPP का कोई कम महत्वपूर्ण कार्य आस-पास की बस्तियों और घरेलू उपयोग के केंद्रीय ताप प्रणालियों के लिए गर्म पानी (भाप) प्रदान करना नहीं है। विशेष हीटरों में, ठंडे पानी को गर्मियों में 70 डिग्री और सर्दियों में 120 डिग्री तक गर्म किया जाता है, जिसके बाद इसे नेटवर्क पंपों द्वारा आम मिश्रण कक्ष में आपूर्ति की जाती है और फिर हीटिंग मेन सिस्टम के माध्यम से उपभोक्ताओं तक जाती है। थर्मल पावर प्लांट में पानी की आपूर्ति लगातार भर दी जाती है।

गैस से चलने वाले थर्मल पावर प्लांट कैसे काम करते हैं

कोयले से चलने वाले सीएचपी की तुलना में, गैस टर्बाइन वाले सीएचपी अधिक कॉम्पैक्ट और पर्यावरण के अनुकूल हैं। यह कहने के लिए पर्याप्त है कि ऐसे स्टेशन को स्टीम बॉयलर की आवश्यकता नहीं है। एक गैस टर्बाइन संयंत्र अनिवार्य रूप से एक ही टर्बोजेट विमान इंजन है, जहां, इसके विपरीत, जेट स्ट्रीम वातावरण में उत्सर्जित नहीं होती है, लेकिन जनरेटर रोटर को घुमाती है। इसी समय, दहन उत्पादों का उत्सर्जन न्यूनतम है।

नई कोयला दहन प्रौद्योगिकियां

आधुनिक सीएचपी की दक्षता 34% तक सीमित है। थर्मल पावर प्लांट का अधिकांश हिस्सा अभी भी कोयले पर काम करता है, जिसे काफी सरलता से समझाया जा सकता है - पृथ्वी पर कोयले का भंडार अभी भी बहुत बड़ा है, इसलिए उत्पन्न बिजली की कुल मात्रा में थर्मल पावर प्लांट की हिस्सेदारी लगभग 25% है।

कोयले को जलाने की प्रक्रिया कई दशकों से लगभग अपरिवर्तित बनी हुई है। हालाँकि, नई तकनीकें भी यहाँ आ गई हैं।

इस पद्धति की ख़ासियत यह है कि कोयले की धूल के दहन के दौरान हवा के बजाय हवा से निकलने वाली शुद्ध ऑक्सीजन का उपयोग ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में किया जाता है। नतीजतन, एक हानिकारक अशुद्धता - NOx - ग्रिप गैसों से हटा दी जाती है। शुद्धिकरण के कई चरणों की प्रक्रिया में शेष हानिकारक अशुद्धियों को फ़िल्टर किया जाता है। आउटलेट पर शेष CO2 को उच्च दबाव में टैंकों में पंप किया जाता है और 1 किमी तक की गहराई पर दफन किया जाता है।

"ऑक्सीफ्यूल कैप्चर" विधि

यहाँ भी, कोयले को जलाते समय शुद्ध ऑक्सीजन का उपयोग ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में किया जाता है। केवल पिछली पद्धति के विपरीत, दहन के समय भाप बनती है, जो टरबाइन को घुमाने के लिए प्रेरित करती है। ऐश और सल्फर ऑक्साइड को तब ग्रिप गैसों से निकाल दिया जाता है, शीतलन और संघनन किया जाता है। 70 वायुमंडल के दबाव में शेष कार्बन डाइऑक्साइड को तरल अवस्था में परिवर्तित कर भूमिगत रखा जाता है।

"पूर्व दहन" विधि

कोयले को "सामान्य" मोड में जलाया जाता है - हवा के साथ मिश्रित बॉयलर में। उसके बाद, राख और SO2 - सल्फर ऑक्साइड को हटा दिया जाता है। इसके बाद, CO2 को एक विशेष तरल शोषक का उपयोग करके हटा दिया जाता है, जिसके बाद इसे लैंडफिल द्वारा निपटाया जाता है।

दुनिया के पांच सबसे शक्तिशाली थर्मल पावर प्लांट

चैंपियनशिप 6600 मेगावाट (5 एन / यूनिट x 1200 मेगावाट) की क्षमता वाले चीनी तुओकेतुओ थर्मल पावर प्लांट से संबंधित है, जो 2.5 वर्ग मीटर के क्षेत्र में है। किमी। उसके बाद उसके "हमवतन" - ताइचुंग टीपीपी की क्षमता 5824 मेगावाट है। शीर्ष तीन में रूस का सबसे बड़ा सर्गुत्स्काया जीआरईएस-2 - 5597.1 मेगावाट है। चौथे स्थान पर पोलिश Belchatow TPP - 5354 MW, और पाँचवाँ - Futtsu CCGT पावर प्लांट (जापान) - 5040 MW की क्षमता वाला गैस से चलने वाला TPP है।