Termik santralde (CHP) elektrik nasıl üretilir?

Termik santraller istasyonlara ayrılır:

• tahrik motorunun tipine göre - içten yanmalı motorlu buhar türbini, gaz türbini;

• yakıt türüne göre - katı organik yakıt (kömür, yakacak odun, turba), sıvı yakıt (yağ, benzin, kerosen, dizel yakıt), gazla çalışan.

Termik santrallerde yakılan yakıtın enerjisi, kazandaki suyu ısıtmak ve buhar üretmek için kullanılan ısı enerjisine dönüştürülür. Buhar enerjisi, bir jeneratöre bağlı bir buhar türbinini çalıştırır.

Elektrik üretmek için tamamen buharın kullanıldığı termik santrallere yoğuşmalı enerji santralleri (CES) denir. Güçlü IES, elektrik tüketicilerinden uzakta, yakıt üretim alanlarının yakınında bulunur, bu nedenle elektrik yüksek voltajda (220 - 750 kV) iletilir. Enerji santralleri bloklar halinde inşa edilir.

Kojenerasyon enerji santralleri veya kombine ısı ve enerji santralleri (CHP) şehirlerde yaygın olarak kullanılmaktadır.Bu santrallerde, türbinde kısmen egzoz edilen buhar, teknolojik ihtiyaçların yanı sıra konut ve toplumsal hizmetlerde ısıtma ve sıcak su için kullanılmaktadır. Elektrik ve ısının eşzamanlı üretimi, ayrı ayrı elektrik ve ısı üretimine kıyasla elektrik ve ısı sağlama maliyetini düşürür.

Termik santraller, sudan büyük miktarlarda yüksek basınçlı buhar üretmek için petrol, gaz, kömür veya fueloil gibi fosil yakıtların yakılmasıyla oluşan ısıyı kullanır. Gördüğünüz gibi, buradaki buhar, buhar motorları çağından beri bir soğutucu görevi görmesine rağmen, hala bir türbin jeneratörünü mükemmel bir şekilde döndürme yeteneğine sahip.

Kazandan çıkan buhar, üç fazlı bir alternatif akım jeneratörüne bağlı bir şaft ile bir türbine beslenir. Türbin dönüşünün mekanik enerjisi, jeneratörün elektrik enerjisine dönüştürülür ve yükseltici transformatörler aracılığıyla jeneratör voltajında ​​​​veya kademeli voltajda tüketicilere iletilir.

Türbinde sağlanan buharın basıncı yaklaşık 23,5 MPa iken, sıcaklığı 560 ° C'ye ulaşabilir. Ve su, tam olarak rezervleri olan bu tür tesislere özgü fosil organik yakıtla ısıtıldığı için bir termik santralde kullanılır. çevreyi kirleten zararlı emisyonlar şeklinde büyük bir eksi vermelerine rağmen, gezegenimizin derinliklerinde hala oldukça büyükler.

Dolayısıyla, türbinin dönen rotoru burada, nihayetinde bu termik santralde elektrik üreten devasa güce (birkaç megavat) sahip bir türbin jeneratörünün armatürüne bağlanır.

Enerji verimliliği açısından, termik santraller genellikle ısının elektriğe dönüştürülmesi yaklaşık %40 verimlilikle üzerlerinde gerçekleştirilirken, en kötü durumda çok büyük miktarda ısı basitçe çevreye atılır ve en kötüsü - en iyi durumda, hemen ısıtmaya ve sıcak suya, yakındaki tüketicilere su beslemesine verilir. Bu nedenle, bir elektrik santralinde açığa çıkan ısı hemen ısı temini için kullanılırsa, böyle bir tesisin verimliliği genellikle% 80'e ulaşır ve istasyona kombine ısı ve elektrik santrali veya TPP denir.

Bir termik santralin en yaygın jeneratör türbini, şaftı üzerinde iki ayrı grup halinde aralıklı bıçaklara sahip çok sayıda tekerlek içerir. Kazandan tahliye edilen en yüksek basınç altındaki buhar, hemen jeneratör setinin akış yoluna girer ve burada ilk kanatlı çark setini döndürür. Ek olarak, aynı buhar bir buhar ısıtıcısında daha fazla ısıtılır ve ardından daha düşük bir buhar basıncında çalışan ikinci çark grubuna girer.

Sonuç olarak, doğrudan jeneratörün rotoruna bağlı olan türbin saniyede 50 devir yapar (jeneratörün stator sargısını geçen armatürün manyetik alanı da karşılık gelen frekansta döner). Jeneratörün çalışma sırasında aşırı ısınmasını önlemek için, istasyonda jeneratörün aşırı ısınmasını önleyen bir soğutma sistemi bulunmaktadır.

Bir termik santralin kazanının içine, üzerinde yakıtın yakıldığı ve yüksek sıcaklıkta bir alev oluşturan bir brülör yerleştirilmiştir. Örneğin kömür tozu oksijenle yakılabilir.Alev, içinden geçen su ile karmaşık bir konfigürasyona sahip bir borunun geniş bir alanını kaplar ve bu, ısıtıldığında yüksek basınç altında dışarıya çıkan buhar haline gelir.

Yüksek basınç altında dışarı akan su buharı türbin kanatlarına beslenerek mekanik enerjisini türbine aktarır. Türbin döner ve mekanik enerji elektrik enerjisine dönüştürülür. Türbin kanatları sisteminin üstesinden gelen buhar, kondansatöre yönlendirilir, burada soğuk suyla boruların üzerine düştüğünde yoğunlaşır, yani tekrar sıvı hale gelir - su. Böyle bir termik santral, yoğuşmalı enerji santrali (CES) olarak adlandırılır.

Kombine ısı ve enerji santralleri (CHP), yoğuşmalı enerji santrallerinden (CES) farklı olarak, türbinden geçtikten ve halihazırda elektrik üretimine katkıda bulunduktan sonra buhardan ısı çeken bir sistem içerir.

Türbin tipine bağlı olarak farklı parametrelerle buhar alınır ve türbinden alınan buhar miktarı da düzenlenir. Isı üretmek için alınan buhar, enerjisini şebeke suyuna verdiği şebeke kazanlarında yoğuşturularak, su pik sıcak su kazanlarına ve ısıtma noktalarına pompalanır. Ayrıca, ısıtma sistemine su verilir.

Gerekirse, termik santralde buhardan ısı çıkışı tamamen kapatılabilir, o zaman birleşik ısı ve enerji santrali basit bir IES haline gelecektir. Böylece, termik santral iki moddan birinde çalışabilir: termal modda - öncelik ısı üretmek olduğunda veya elektrik modunda - örneğin yaz aylarında öncelik elektrik olduğunda.