Как устроена ТЭЦ. Черепетская ГРЭС
Несколько дней назад мне удалось попасть на Черепетскую ГРЭС, которая расположена в Тульской области. На подобных электростанциях я еще не был, потому мне интересно было узнать как все устроено внутри, и как вырабатывается электричество на таких объектах.
Сегодня в специальном репортаже kak_eto_sdelano репортаж о том, как устроена и работает тепловая электростанция.
Черепетская ГРЭС была построена на реке Черепеть, в г.Суворов юго-западнее Тулы, в 1953 г. Место для электростанции было выбрано по двум критериям: с одной стороны недалеко от шахт Подмосковного угольного бассейна, с другой - сравнительно недалеко от потребителей электроэнергии, расположенных в пределах Московской, Тульской, Орловской, Брянской и Калужской областей.
Для работы электростанции было построено водохранилище с целью забора воды на охлаждение технологических систем. Черепетская ГРЭС проводит периодическое зарыбление водохранилища. Так выглядит станция ночью, с противоположной стороны водохранилища.
При строительстве станции был решен ряд сложных технических проблем, создан сложный механизм (энергоблоки) с увязкой автоматической работы высокотехнологичного оборудования такого как: котлоагрегаты, паровые турбины, генераторы, питательные насосы, электродвигатели, воздушные высоковольтные выключатели, трансформаторы, комплектные распределительные высоковольтные устройства.
Для нового производства были созданы и освоены новые марки жаропрочных сталей аустенитного класса для изготовления деталей машин: паропроводов, арматуры, деталей и узлов турбин и котлоагрегатов. Строительство было начато в 1950 году, первый блок запущен в 1953 году, последний (девятый блок) - 3 июня 2015г.
На фото градирня, она служит для охлаждения использованной в системе воды, которая потом опять вернется в цикл работы электростанции. Сверху идет пар, а не дым, как я думал раньше.
Подойдем ближе, и поднимемся на нее. Я останусь на первом уровне, а мои коллеги поднялись выше.
На фото водонасосная станция, которая берет воду из водохранилища, чтобы восполнить часть испарившейся воды в работе станции.
А эти фото внутри градирни, таким образом вода охлаждается.
На фото девятый энергоблок, пущенный в эксплуатацию 3 июня этого года.
В этих баках вода обессоливается, превращая ее в дистиллированную, чтобы она не испортила систему солевыми отложениями.
Вода здесь проходит различные степени очистки.
А теперь пройдем внутрь станции.
Тут сплетение труб, точное назначение которых может сказать только специалист. Раз уж мы зашли в помещение энергоблока, то начну рассказ о том, как все-таки работает и устроена ГРЭС. Изначально станция проектировалась на работу с подмосковным бурым углем, позднее, после закрытия шахт ее перевели на каменный уголь Кузбасса. Новые блоки №8,9 запроектированы и работают на каменном угле Кузбаса поставляемого железнодорожным транспортом.
Черепетская ГРЭС - первая в Европе мощная паротурбинная электростанция, рассчитанная на сверхвысокие параметры пара (давление 170 атмосфер, температура 550°С).
В период с 1952 по 1966 гг. за счет монтажа четырех энергоблоков по 150 МВт и трех энергоблоков по 300 МВт мощность Черепетской ГРЭС достигла 1500 МВт. В настоящее время на станции работают 6 энергоблоков: три дубль-блока по 140 МВт каждый, два моноблока мощностью по 300 МВт каждый и два моноблока мощностью 225 МВт.
Необходимый для горения топлива воздух подается в котел дутьевыми вентиляторами. Дым, образующийся при сгорании топлива отсасываются дымососами и отводятся через дымовые трубы в атмосферу. Совокупность каналов (воздуховодов и газоходов) и различных элементов оборудования, по которым проходит воздух и дымовые газы, образует газовоздушный тракт тепловой электростанции (теплоцентрали).
Входящие в его состав дымососы, дымовая труба и дутьевые вентиляторы составляют тягодутьевую установку. В зоне горения топлива входящие в его состав негорючие (минеральные) примеси удаляются из котла частично в виде шлака, а значительная их часть выносится дымовыми газами в виде мелких частиц золы. Для защиты атмосферного воздуха от выбросов золы перед дымососами (для предотвращения их золового износа) устанавливают фильтры - золоуловители.
Шлак и уловленная зола удаляются на старых очередях обычным гидравлическим способом на золоотвалы. На новых блоках применена так называемая пневматическая система сухого золо-шлакоудаления. При сжигании мазута и газа золоуловители не устанавливаются. При сжигании топлива химически связанная энергия превращается в тепловую. В результате образуются продукты сгорания, которые в поверхностях нагрева котла отдают теплоту воде и образующемуся из нее пару.
Совокупность оборудования, отдельных его элементов, трубопроводов, по которым движутся вода и пар, образуют пароводяной тракт станции.
На фото одна из турбин, которая вырабатывает электричество.
На тепловой электростанции топливо сгорает в котле, с образованием высокотемпературного пламени. Вода проходит по трубкам через пламя, нагревается и превращается в пар высокого давления. Этот пар, имеющий давление около 240 килограммов на квадратный сантиметр и температуру 524°С (1000°F), приводит во вращение турбину. Турбина вращает гигантский магнит внутри генератора, который вырабатывает электроэнергию. Выйдя из турбины, пар поступает в конденсатор, где омывает трубки с холодной проточной водой, и в результате снова превращается в жидкость.
Вот наглядная схема того, как это все происходит.
В котле вода нагревается до температуры насыщения, испаряется, а образующийся из кипящей котловой воды насыщенный пар перегревается. Из котла перегретый пар направляется по трубопроводам в турбину, где его тепловая энергия превращается в механическую, передаваемую на вал турбины. Отработавший в турбине пар поступает в конденсатор, отдает теплоту охлаждающей воде и конденсируется.
На современных ТЭС и ТЭЦ с агрегатами единичной мощностью 200 МВт и выше применяют промежуточный перегрев пара. В этом случае турбина имеет две части: часть высокого и часть низкого давления. Отработавший в части высокого давления турбины пар направляется в промежуточный перегреватель, где к нему дополнительно подводится теплота. Далее пар возвращается в турбину (в часть низкого давления) и из нее поступает в конденсатор. Промежуточный перегрев пара увеличивает КПД турбинной установки и повышает надежность ее работы.
Из конденсатора конденсат откачивается конденсационным насосом и, пройдя через подогреватели низкого давления (ПНД), поступает в деаэратор. Здесь он нагревается паром до температуры насыщения, при этом из него выделяются и удаляются в атмосферу кислород и углекислота для предотвращения коррозии оборудования. Деаэрированная вода, называемая питательной, насосом подается через подогреватели высокого давления (ПВД) в котел.
Конденсат в ПНД и деаэраторе, а также питательная вода в ПВД подогреваются паром, отбираемым из турбины. Такой способ подогрева означает возврат (регенерацию) теплоты в цикл и называется регенеративным подогревом. Благодаря ему уменьшается поступление пара в конденсатор, а следовательно, и количество теплоты, передаваемой охлаждающей воде, что приводит к повышению КПД паротурбинной установки.
Совокупность элементов, обеспечивающих конденсаторы охлаждающей водой, называется системой технического водоснабжения. К ней относятся: источник водоснабжения (река, водохранилище, башенный охладитель - градирня), циркуляционный насос, подводящие и отводящие водоводы. В конденсаторе охлаждаемой воде передается примерно 55% теплоты пара, поступающего в турбину; эта часть теплоты не используется для выработки электроэнергии и бесполезно пропадает.
Эти потери значительно уменьшаются, если отбирать из турбины частично отработавший пар и его теплоту использовать для технологических нужд промышленных предприятий или подогрева воды на отопление и горячее водоснабжение. Таким образом, станция становится теплоэлектроцентралью (ТЭЦ), обеспечивающей комбинированную выработку электрической и тепловой энергии. На ТЭЦ устанавливаются специальные турбины с отбором пара - так называемые теплофикационные. Конденсат пара, отданного тепловому потребителю, возвращается на ТЭЦ насосом обратного конденсата.
На ТЭС существуют внутренние потери пара и конденсата, обусловленные неполной герметичностью пароводяного тракта, а также невозвратным расходом пара и конденсата на технические нужды станции. Они составляют приблизительно 1 - 1,5% от общего расхода пара на турбины.
На ТЭЦ могут быть и внешние потери пара и конденсата, связанные с отпуском теплоты промышленным потребителям. В среднем они составляют 35 - 50%. Внутренние и внешние потери пара и конденсата восполняются предварительно обработанной в водоподготавливающей установке добавочной водой. Таким образом, питательная вода котлов представляет собой смесь турбинного конденсата и добавочной воды.
Электротехническое хозяйство станции включает электрический генератор, трансформатор связи, главное распределительное устройство, систему электроснабжения собственных механизмов электростанции через трансформатор собственных нужд.
Пройдем на пульт управления ГРЭС. На станции практически все процессы автоматизированы, персонал только следит за тем, чтобы система работала правильно и без сбоев.
На больших мониторах различные схемы и цифры, которые поймет только специалист.
Не дай бог нечаянно нажать на какую-то кнопку. Особенно касается посторонних.
Но мы идем дальше, чтобы увидеть все красоты промышленных объектов, которые в себе таит эта станция. Кто подскажет, что значит "нитка"?
Как по заказу солнце пробило лучами пыльный воздух в помещении, чтобы можно было снять этот кадр.
Тут не трудно заблудиться.
Выйдем на улицу, чтобы сделать еще несколько снимков, на этот раз нашим объектом будет труба.
Железнодорожная ветка, по которой поступает топливо для работы тэс.
Один из трансформаторов, по которому электричество передается дальше, от станции к распределителям, и потом к потребителю.
У нас неожиданно возникла возможность облететь на вертолете вокруг станции. Спасибо Диме Чистопрудову chistoprudov за настойчивость).
Вертолет - довольно шумная машина и наушники облегчают нахождение в нем во время полета.
С высоты очень хорошо видно всю станцию. За фото отдельное спасибо Диме, я испортил их как мог)
На этом фото хорошо видны запасы угля, на котором работает станция.
Ну и последнее фото станции в отражении очков.
Теперь и вы знаете, как появляется электричество. Спасибо, что дочитали до конца!
Если у вас есть производство или сервис, о котором вы хотите рассказать нашим читателям, пишите на адрес (shauey@yandex.ru) и мы сделаем самый лучший репортаж, который увидят тысячи читателей сайта Как это сделано
Отдельные фото из моих репортажей можно смотреть в инстаграме инстаграме. Жмите на ссылки, подписывайтесь и комментируйте, если вопросы по делу, я всегда отвечаю.
Также на ютюбе выходят мои интереснейшие ролики, поддержите его подпиской, кликнув по этой ссылке - Как это сделано или по этой картинке. Спасибо всем подписавшимся!
Сегодня в специальном репортаже kak_eto_sdelano репортаж о том, как устроена и работает тепловая электростанция.
Черепетская ГРЭС была построена на реке Черепеть, в г.Суворов юго-западнее Тулы, в 1953 г. Место для электростанции было выбрано по двум критериям: с одной стороны недалеко от шахт Подмосковного угольного бассейна, с другой - сравнительно недалеко от потребителей электроэнергии, расположенных в пределах Московской, Тульской, Орловской, Брянской и Калужской областей.
Для работы электростанции было построено водохранилище с целью забора воды на охлаждение технологических систем. Черепетская ГРЭС проводит периодическое зарыбление водохранилища. Так выглядит станция ночью, с противоположной стороны водохранилища.
При строительстве станции был решен ряд сложных технических проблем, создан сложный механизм (энергоблоки) с увязкой автоматической работы высокотехнологичного оборудования такого как: котлоагрегаты, паровые турбины, генераторы, питательные насосы, электродвигатели, воздушные высоковольтные выключатели, трансформаторы, комплектные распределительные высоковольтные устройства.
Для нового производства были созданы и освоены новые марки жаропрочных сталей аустенитного класса для изготовления деталей машин: паропроводов, арматуры, деталей и узлов турбин и котлоагрегатов. Строительство было начато в 1950 году, первый блок запущен в 1953 году, последний (девятый блок) - 3 июня 2015г.
На фото градирня, она служит для охлаждения использованной в системе воды, которая потом опять вернется в цикл работы электростанции. Сверху идет пар, а не дым, как я думал раньше.
Подойдем ближе, и поднимемся на нее. Я останусь на первом уровне, а мои коллеги поднялись выше.
На фото водонасосная станция, которая берет воду из водохранилища, чтобы восполнить часть испарившейся воды в работе станции.
А эти фото внутри градирни, таким образом вода охлаждается.
На фото девятый энергоблок, пущенный в эксплуатацию 3 июня этого года.
В этих баках вода обессоливается, превращая ее в дистиллированную, чтобы она не испортила систему солевыми отложениями.
Вода здесь проходит различные степени очистки.
А теперь пройдем внутрь станции.
Тут сплетение труб, точное назначение которых может сказать только специалист. Раз уж мы зашли в помещение энергоблока, то начну рассказ о том, как все-таки работает и устроена ГРЭС. Изначально станция проектировалась на работу с подмосковным бурым углем, позднее, после закрытия шахт ее перевели на каменный уголь Кузбасса. Новые блоки №8,9 запроектированы и работают на каменном угле Кузбаса поставляемого железнодорожным транспортом.
Черепетская ГРЭС - первая в Европе мощная паротурбинная электростанция, рассчитанная на сверхвысокие параметры пара (давление 170 атмосфер, температура 550°С).
В период с 1952 по 1966 гг. за счет монтажа четырех энергоблоков по 150 МВт и трех энергоблоков по 300 МВт мощность Черепетской ГРЭС достигла 1500 МВт. В настоящее время на станции работают 6 энергоблоков: три дубль-блока по 140 МВт каждый, два моноблока мощностью по 300 МВт каждый и два моноблока мощностью 225 МВт.
Необходимый для горения топлива воздух подается в котел дутьевыми вентиляторами. Дым, образующийся при сгорании топлива отсасываются дымососами и отводятся через дымовые трубы в атмосферу. Совокупность каналов (воздуховодов и газоходов) и различных элементов оборудования, по которым проходит воздух и дымовые газы, образует газовоздушный тракт тепловой электростанции (теплоцентрали).
Входящие в его состав дымососы, дымовая труба и дутьевые вентиляторы составляют тягодутьевую установку. В зоне горения топлива входящие в его состав негорючие (минеральные) примеси удаляются из котла частично в виде шлака, а значительная их часть выносится дымовыми газами в виде мелких частиц золы. Для защиты атмосферного воздуха от выбросов золы перед дымососами (для предотвращения их золового износа) устанавливают фильтры - золоуловители.
Шлак и уловленная зола удаляются на старых очередях обычным гидравлическим способом на золоотвалы. На новых блоках применена так называемая пневматическая система сухого золо-шлакоудаления. При сжигании мазута и газа золоуловители не устанавливаются. При сжигании топлива химически связанная энергия превращается в тепловую. В результате образуются продукты сгорания, которые в поверхностях нагрева котла отдают теплоту воде и образующемуся из нее пару.
Совокупность оборудования, отдельных его элементов, трубопроводов, по которым движутся вода и пар, образуют пароводяной тракт станции.
На фото одна из турбин, которая вырабатывает электричество.
На тепловой электростанции топливо сгорает в котле, с образованием высокотемпературного пламени. Вода проходит по трубкам через пламя, нагревается и превращается в пар высокого давления. Этот пар, имеющий давление около 240 килограммов на квадратный сантиметр и температуру 524°С (1000°F), приводит во вращение турбину. Турбина вращает гигантский магнит внутри генератора, который вырабатывает электроэнергию. Выйдя из турбины, пар поступает в конденсатор, где омывает трубки с холодной проточной водой, и в результате снова превращается в жидкость.
Вот наглядная схема того, как это все происходит.
В котле вода нагревается до температуры насыщения, испаряется, а образующийся из кипящей котловой воды насыщенный пар перегревается. Из котла перегретый пар направляется по трубопроводам в турбину, где его тепловая энергия превращается в механическую, передаваемую на вал турбины. Отработавший в турбине пар поступает в конденсатор, отдает теплоту охлаждающей воде и конденсируется.
На современных ТЭС и ТЭЦ с агрегатами единичной мощностью 200 МВт и выше применяют промежуточный перегрев пара. В этом случае турбина имеет две части: часть высокого и часть низкого давления. Отработавший в части высокого давления турбины пар направляется в промежуточный перегреватель, где к нему дополнительно подводится теплота. Далее пар возвращается в турбину (в часть низкого давления) и из нее поступает в конденсатор. Промежуточный перегрев пара увеличивает КПД турбинной установки и повышает надежность ее работы.
Из конденсатора конденсат откачивается конденсационным насосом и, пройдя через подогреватели низкого давления (ПНД), поступает в деаэратор. Здесь он нагревается паром до температуры насыщения, при этом из него выделяются и удаляются в атмосферу кислород и углекислота для предотвращения коррозии оборудования. Деаэрированная вода, называемая питательной, насосом подается через подогреватели высокого давления (ПВД) в котел.
Конденсат в ПНД и деаэраторе, а также питательная вода в ПВД подогреваются паром, отбираемым из турбины. Такой способ подогрева означает возврат (регенерацию) теплоты в цикл и называется регенеративным подогревом. Благодаря ему уменьшается поступление пара в конденсатор, а следовательно, и количество теплоты, передаваемой охлаждающей воде, что приводит к повышению КПД паротурбинной установки.
Совокупность элементов, обеспечивающих конденсаторы охлаждающей водой, называется системой технического водоснабжения. К ней относятся: источник водоснабжения (река, водохранилище, башенный охладитель - градирня), циркуляционный насос, подводящие и отводящие водоводы. В конденсаторе охлаждаемой воде передается примерно 55% теплоты пара, поступающего в турбину; эта часть теплоты не используется для выработки электроэнергии и бесполезно пропадает.
Эти потери значительно уменьшаются, если отбирать из турбины частично отработавший пар и его теплоту использовать для технологических нужд промышленных предприятий или подогрева воды на отопление и горячее водоснабжение. Таким образом, станция становится теплоэлектроцентралью (ТЭЦ), обеспечивающей комбинированную выработку электрической и тепловой энергии. На ТЭЦ устанавливаются специальные турбины с отбором пара - так называемые теплофикационные. Конденсат пара, отданного тепловому потребителю, возвращается на ТЭЦ насосом обратного конденсата.
На ТЭС существуют внутренние потери пара и конденсата, обусловленные неполной герметичностью пароводяного тракта, а также невозвратным расходом пара и конденсата на технические нужды станции. Они составляют приблизительно 1 - 1,5% от общего расхода пара на турбины.
На ТЭЦ могут быть и внешние потери пара и конденсата, связанные с отпуском теплоты промышленным потребителям. В среднем они составляют 35 - 50%. Внутренние и внешние потери пара и конденсата восполняются предварительно обработанной в водоподготавливающей установке добавочной водой. Таким образом, питательная вода котлов представляет собой смесь турбинного конденсата и добавочной воды.
Электротехническое хозяйство станции включает электрический генератор, трансформатор связи, главное распределительное устройство, систему электроснабжения собственных механизмов электростанции через трансформатор собственных нужд.
Пройдем на пульт управления ГРЭС. На станции практически все процессы автоматизированы, персонал только следит за тем, чтобы система работала правильно и без сбоев.
На больших мониторах различные схемы и цифры, которые поймет только специалист.
Не дай бог нечаянно нажать на какую-то кнопку. Особенно касается посторонних.
Но мы идем дальше, чтобы увидеть все красоты промышленных объектов, которые в себе таит эта станция. Кто подскажет, что значит "нитка"?
Как по заказу солнце пробило лучами пыльный воздух в помещении, чтобы можно было снять этот кадр.
Тут не трудно заблудиться.
Выйдем на улицу, чтобы сделать еще несколько снимков, на этот раз нашим объектом будет труба.
Железнодорожная ветка, по которой поступает топливо для работы тэс.
Один из трансформаторов, по которому электричество передается дальше, от станции к распределителям, и потом к потребителю.
У нас неожиданно возникла возможность облететь на вертолете вокруг станции. Спасибо Диме Чистопрудову chistoprudov за настойчивость).
Вертолет - довольно шумная машина и наушники облегчают нахождение в нем во время полета.
С высоты очень хорошо видно всю станцию. За фото отдельное спасибо Диме, я испортил их как мог)
На этом фото хорошо видны запасы угля, на котором работает станция.
Ну и последнее фото станции в отражении очков.
Теперь и вы знаете, как появляется электричество. Спасибо, что дочитали до конца!
Если у вас есть производство или сервис, о котором вы хотите рассказать нашим читателям, пишите на адрес (shauey@yandex.ru) и мы сделаем самый лучший репортаж, который увидят тысячи читателей сайта Как это сделано
Отдельные фото из моих репортажей можно смотреть в инстаграме инстаграме. Жмите на ссылки, подписывайтесь и комментируйте, если вопросы по делу, я всегда отвечаю.
Также на ютюбе выходят мои интереснейшие ролики, поддержите его подпиской, кликнув по этой ссылке - Как это сделано или по этой картинке. Спасибо всем подписавшимся!