थर्मल पावर प्लांट (सीएचपी) कैसे काम करता है?

ताप विद्युत संयंत्रों में, लोग ग्रह पर लगभग सभी आवश्यक ऊर्जा प्राप्त करते हैं। लोगों ने विद्युत प्रवाह को एक अलग तरीके से ग्रहण करना सीख लिया है, लेकिन फिर भी स्वीकार नहीं करते हैं वैकल्पिक विकल्प. भले ही ईंधन का उपयोग करना उनके लिए लाभहीन है, फिर भी वे इसे मना नहीं करते।

थर्मल पावर प्लांट का रहस्य क्या है?

थर्मल पावर प्लांटयह कोई संयोग नहीं है कि वे अपरिहार्य बने हुए हैं। उनका टर्बाइन दहन का उपयोग करके सरलतम तरीके से ऊर्जा उत्पन्न करता है। इसके कारण, निर्माण लागत को कम करना संभव है, जिसे पूरी तरह से उचित माना जाता है। दुनिया के सभी देशों में ऐसी वस्तुएं हैं, इसलिए आप प्रसार पर आश्चर्य नहीं कर सकते।

ताप विद्युत संयंत्रों के संचालन का सिद्धांतभारी मात्रा में ईंधन जलाने पर बनाया गया। इसके परिणामस्वरूप, बिजली दिखाई देती है, जो पहले जमा होती है और फिर कुछ क्षेत्रों में वितरित की जाती है। थर्मल पावर प्लांट योजनाएं लगभग स्थिर रहती हैं।

स्टेशन पर किस ईंधन का उपयोग किया जाता है?

प्रत्येक स्टेशन एक अलग ईंधन का उपयोग करता है। यह विशेष रूप से आपूर्ति की जाती है ताकि वर्कफ़्लो परेशान न हो। परिवहन लागत दिखाई देने के कारण यह बिंदु समस्याग्रस्त में से एक है। यह किस प्रकार के उपकरण का उपयोग करता है?

• कोयला;
• तेल परत;
• पीट;
• ईंधन तेल;
• प्राकृतिक गैस।

थर्मल पावर प्लांट की थर्मल योजनाएं एक निश्चित प्रकार के ईंधन पर बनाई जाती हैं। इसके अलावा, उनमें मामूली बदलाव किए जाते हैं, जो अधिकतम गुणांक प्रदान करते हैं उपयोगी क्रिया. यदि वे नहीं किए जाते हैं, तो मुख्य खपत अत्यधिक होगी, इसलिए प्राप्त विद्युत प्रवाह उचित नहीं होगा।

ताप विद्युत संयंत्रों के प्रकार

ताप विद्युत संयंत्रों के प्रकार - महत्वपूर्ण सवाल. इसका उत्तर आपको बताएगा कि आवश्यक ऊर्जा कैसे प्रकट होती है। आज, गंभीर परिवर्तन धीरे-धीरे पेश किए जा रहे हैं, जहाँ वैकल्पिक प्रजातियाँ मुख्य स्रोत होंगी, लेकिन अभी तक उनका उपयोग अनुपयुक्त है।

1. संघनक (सीईएस);
2. संयुक्त ताप और बिजली संयंत्र (सीएचपी);
3. राज्य जिला बिजली संयंत्र (जीआरईएस)।

टीपीपी बिजली संयंत्र की आवश्यकता होगी विस्तृत विवरण. प्रजातियां अलग-अलग हैं, इसलिए केवल एक विचार ही बताएगा कि इस तरह के पैमाने का निर्माण क्यों किया जा रहा है।

संघनक (सीईएस)

थर्मल पावर प्लांट के प्रकार संक्षेपण से शुरू होते हैं। इन सीएचपी संयंत्रों का उपयोग विशेष रूप से बिजली पैदा करने के लिए किया जाता है। ज्यादातर, यह तुरंत फैलने के बिना जमा हो जाता है। संक्षेपण विधि अधिकतम दक्षता प्रदान करती है, इसलिए इन सिद्धांतों को इष्टतम माना जाता है। आज, सभी देशों में, अलग-अलग बड़े पैमाने की सुविधाएं प्रतिष्ठित हैं, जो विशाल क्षेत्रों को प्रदान करती हैं।

पारंपरिक ईंधन की जगह परमाणु संयंत्र धीरे-धीरे दिखाई दे रहे हैं। केवल प्रतिस्थापन एक महंगी और समय लेने वाली प्रक्रिया बनी हुई है, क्योंकि जीवाश्म ईंधन का संचालन अन्य तरीकों से अलग है। इसके अलावा, एक स्टेशन को बंद करना असंभव है, क्योंकि ऐसी स्थितियों में पूरे क्षेत्र मूल्यवान बिजली के बिना रह जाते हैं।

संयुक्त ताप और बिजली संयंत्र (सीएचपी)

सीएचपी पौधों का उपयोग एक साथ कई उद्देश्यों के लिए किया जाता है। वे मुख्य रूप से मूल्यवान बिजली उत्पन्न करने के लिए उपयोग किए जाते हैं, लेकिन ईंधन दहन भी गर्मी उत्पादन के लिए उपयोगी रहता है। इसके कारण, ताप विद्युत संयंत्रों का व्यवहार में उपयोग जारी है।

एक महत्वपूर्ण विशेषतायह है कि ऐसे थर्मल पावर प्लांट अन्य प्रकार की अपेक्षाकृत छोटी बिजली से बेहतर हैं। वे अलग-अलग क्षेत्र प्रदान करते हैं, इसलिए थोक आपूर्ति की कोई आवश्यकता नहीं है। अभ्यास से पता चलता है कि अतिरिक्त बिजली लाइनों के बिछाने के कारण ऐसा समाधान कितना लाभदायक है। आधुनिक थर्मल पावर प्लांट के संचालन का सिद्धांत पर्यावरण के कारण ही अनावश्यक है।

राज्य जिला विद्युत संयंत्र

सामान्य जानकारीआधुनिक ताप विद्युत संयंत्रों के बारे मेंजीआरईएस को चिह्नित न करें। धीरे-धीरे, वे अपनी प्रासंगिकता खोते हुए पृष्ठभूमि में बने रहते हैं। हालांकि राज्य के स्वामित्व वाले जिला बिजली संयंत्र ऊर्जा उत्पादन की दृष्टि से उपयोगी बने हुए हैं।

अलग - अलग प्रकारथर्मल पावर प्लांट विशाल क्षेत्रों को सहायता प्रदान करते हैं, लेकिन फिर भी उनकी क्षमता अपर्याप्त है। सोवियत काल में, बड़े पैमाने पर परियोजनाएँ चलाई गईं, जो अब बंद हैं। इसका कारण ईंधन का अनुचित उपयोग था। यद्यपि उनका प्रतिस्थापन समस्याग्रस्त बना हुआ है, क्योंकि आधुनिक टीपीपी के फायदे और नुकसान मुख्य रूप से बड़ी मात्रा में ऊर्जा द्वारा नोट किए जाते हैं।

कौन से बिजली संयंत्र थर्मल हैं?उनका सिद्धांत ईंधन दहन पर आधारित है। वे अपरिहार्य बने हुए हैं, हालांकि समतुल्य प्रतिस्थापन के लिए गणना सक्रिय रूप से की जा रही है। थर्मल पावर प्लांट के फायदे और नुकसान की व्यवहार में पुष्टि की जाती है। जिस वजह से उनका काम जरूरी रहता है।

इस भाप टरबाइन में प्ररित करने वालों के ब्लेड स्पष्ट रूप से दिखाई देते हैं।

थर्मल पावर प्लांट (सीएचपी) पानी को भाप में बदलने के लिए जीवाश्म ईंधन - कोयला, तेल और प्राकृतिक गैस - को जलाने से निकलने वाली ऊर्जा का उपयोग करता है उच्च दबाव. यह भाप, जिसमें लगभग 240 किलोग्राम प्रति वर्ग सेंटीमीटर का दबाव और 524°C (1000°F) का तापमान होता है, टरबाइन को चलाती है। टर्बाइन एक जनरेटर के अंदर एक विशाल चुंबक को घुमाता है जो बिजली पैदा करता है।

आधुनिक थर्मल पावर प्लांट ईंधन के दहन के दौरान निकलने वाली गर्मी का लगभग 40 प्रतिशत बिजली में परिवर्तित करते हैं, बाकी को पर्यावरण में छुट्टी दे दी जाती है। यूरोप में, कई थर्मल पावर प्लांट बेकार गर्मी का उपयोग आस-पास के घरों और व्यवसायों को गर्म करने के लिए करते हैं। गर्मी और बिजली का संयुक्त उत्पादन बिजली संयंत्र की ऊर्जा दक्षता को 80 प्रतिशत तक बढ़ा देता है।

बिजली जनरेटर के साथ भाप टरबाइन संयंत्र

एक विशिष्ट भाप टरबाइन में ब्लेड के दो सेट होते हैं। बॉयलर से सीधे आने वाली उच्च दबाव वाली भाप टरबाइन के प्रवाह पथ में प्रवेश करती है और प्ररित करने वालों को ब्लेड के पहले समूह के साथ घुमाती है। फिर भाप को सुपरहीटर में गर्म किया जाता है और ब्लेड के दूसरे समूह के साथ इम्पेलर्स को घुमाने के लिए टरबाइन प्रवाह पथ में फिर से प्रवेश करता है, जो कम भाप के दबाव में काम करता है।

खंडीय द्रश्य

थर्मल पावर प्लांट (सीएचपी) में एक विशिष्ट जनरेटर सीधे भाप टरबाइन द्वारा संचालित होता है जो प्रति मिनट 3,000 चक्कर लगाता है। इस प्रकार के जनरेटर में, चुंबक, जिसे रोटर भी कहा जाता है, घूमता है और वाइंडिंग्स (स्टेटर) स्थिर होते हैं। शीतलन प्रणाली जनरेटर को ज़्यादा गरम होने से रोकती है।

भाप बिजली उत्पादन

थर्मल पावर प्लांट में, उच्च तापमान वाली ज्वाला बनाने के लिए बॉयलर में ईंधन जलाया जाता है। पानी लौ के माध्यम से नलियों से गुजरता है, गर्म होता है और उच्च दबाव वाली भाप में बदल जाता है। भाप टरबाइन को चलाती है, जिससे यांत्रिक ऊर्जा उत्पन्न होती है, जिसे जनरेटर बिजली में परिवर्तित करता है। टरबाइन से निकलने के बाद, भाप संघनित्र में प्रवेश करती है, जहाँ यह ट्यूबों को ठंडे बहते पानी से धोती है, और परिणामस्वरूप वापस तरल में बदल जाती है।

तेल, कोयला या गैस बॉयलर

बॉयलर के अंदर

बॉयलर जटिल घुमावदार ट्यूबों से भरा होता है जिसके माध्यम से गर्म पानी गुजरता है। ट्यूबों का जटिल विन्यास आपको पानी में स्थानांतरित गर्मी की मात्रा में काफी वृद्धि करने की अनुमति देता है और इसके कारण, अधिक भाप उत्पन्न करता है।

एक बार, जब हम पूर्व से शानदार शहर चेबोक्सरी में गाड़ी चला रहे थे, तो मेरी पत्नी ने राजमार्ग के किनारे खड़े दो विशाल मीनारों को देखा। "और वो क्या है?" उसने पूछा। चूंकि मैं अपनी पत्नी को अपनी अज्ञानता बिल्कुल नहीं दिखाना चाहता था, इसलिए मैंने अपनी याद में थोड़ा खोदा और विजयी एक दिया: "ये कूलिंग टॉवर हैं, क्या आप नहीं जानते?"। वह थोड़ी शर्मिंदा हुई: "वे किस लिए हैं?" "ठीक है, वहाँ कुछ अच्छा है, ऐसा लगता है।" "और क्या?"। तब मैं शर्मिंदा था, क्योंकि मुझे बिल्कुल नहीं पता था कि आगे कैसे निकलना है।
हो सकता है कि यह सवाल बिना किसी उत्तर के हमेशा के लिए स्मृति में बना रहे, लेकिन चमत्कार होते हैं। इस घटना के कुछ महीने बाद, मैं अपने मित्र फ़ीड में उन ब्लॉगर्स की भर्ती के बारे में एक पोस्ट देखता हूं जो चेबोक्सरी सीएचपीपी-2 पर जाना चाहते हैं, वही जो हमने सड़क से देखा था। अपनी सभी योजनाओं में आमूल-चूल परिवर्तन करने के बाद, ऐसा मौका चूकना अक्षम्य होगा! तो सीएचपी क्या है? विकिपीडिया के अनुसार, सीएचपी - संयुक्त गर्मी और बिजली संयंत्र के लिए संक्षिप्त - एक प्रकार का थर्मल पावर प्लांट है जो न केवल बिजली पैदा करता है, बल्कि भाप या गर्म पानी के रूप में गर्मी का स्रोत भी है। मैं नीचे बताऊंगा कि सब कुछ कैसे काम करता है, और यहां आप स्टेशन के संचालन के लिए सरलीकृत योजनाओं के एक जोड़े को देख सकते हैं।

तो, सब कुछ पानी से शुरू होता है। चूंकि सीएचपी में पानी (और भाप, इसके व्युत्पन्न के रूप में) मुख्य ताप वाहक है, बॉयलर में प्रवेश करने से पहले, इसे पहले तैयार किया जाना चाहिए। बॉयलरों में पैमाने के गठन को रोकने के लिए, पहले चरण में, पानी को नरम किया जाना चाहिए, और दूसरे में, इसे सभी प्रकार की अशुद्धियों और समावेशन से साफ किया जाना चाहिए। यह सब रासायनिक कार्यशाला के क्षेत्र में होता है, जिसमें ये सभी कंटेनर और बर्तन स्थित होते हैं।


बड़े-बड़े पंपों से पानी निकाला जाता है।
वर्कशॉप का काम यहीं से नियंत्रित होता है।
चारों ओर बहुत सारे बटन...
सेंसर...
साथ ही पूरी तरह से अस्पष्ट तत्व ... प्रयोगशाला में पानी की गुणवत्ता की जांच की जाती है। यहां सब कुछ गंभीर है...

यहाँ प्राप्त होने वाले जल को हम भविष्य में "शुद्ध जल" कहेंगे। तो, हमने पानी का पता लगा लिया, अब हमें ईंधन की जरूरत है। आमतौर पर यह गैस, ईंधन तेल या कोयला होता है। Cheboksary CHPP-2 में, मुख्य प्रकार का ईंधन मुख्य गैस पाइपलाइन Urengoy - Pomary - Uzhgorod के माध्यम से आपूर्ति की जाने वाली गैस है। कई स्टेशनों पर ईंधन तैयार करने का बिंदु है। यहाँ प्राकृतिक गैस, साथ ही पानी को यांत्रिक अशुद्धियों, हाइड्रोजन सल्फाइड और कार्बन डाइऑक्साइड से शुद्ध किया जाता है। सीएचपी एक रणनीतिक सुविधा है, जो दिन में 24 घंटे, साल में 365 दिन काम करती है। इसलिए, यहां हर जगह और हर चीज के लिए एक रिजर्व है। ईंधन कोई अपवाद नहीं है। प्राकृतिक गैस के अभाव में, हमारा स्टेशन ईंधन तेल पर चल सकता है, जो सड़क के उस पार स्थित विशाल टैंकों में जमा होता है।
अब हमारे पास साफ पानी और तैयार ईंधन है। हमारी यात्रा का अगला बिंदु बॉयलर और टरबाइन की दुकान है। इसमें दो विभाग होते हैं। पहले में बॉयलर होते हैं। नहीं इस तरह नहीं। पहले वाले में बॉयलर हैं। अलग ढंग से लिखने के लिए, बारह मंजिला इमारत के साथ हाथ नहीं उठता है। कुल मिलाकर, CHPP-2 में उनमें से पाँच हैं।
यह सीएचपी संयंत्र का दिल है, और यहां मुख्य क्रिया होती है। बॉयलर में प्रवेश करने वाली गैस जल जाती है, ऊर्जा की एक पागल मात्रा जारी करती है। यहीं पर शुद्ध पानी आता है। गर्म करने के बाद, यह भाप में बदल जाता है, अधिक सटीक रूप से सुपरहिट स्टीम में, 560 डिग्री का आउटलेट तापमान और 140 वायुमंडल का दबाव होता है। हम इसे "शुद्ध भाप" भी कहेंगे क्योंकि यह तैयार पानी से बनती है। भाप के अलावा, बाहर निकलने पर हमारे पास निकास भी होता है। अधिकतम शक्ति पर, सभी पांच बॉयलर प्रति सेकंड लगभग 60 क्यूबिक मीटर प्राकृतिक गैस की खपत करते हैं! दहन के उत्पादों को हटाने के लिए, आपको एक गैर-बचकाना "धुआं" पाइप चाहिए। और एक भी है।

250 मीटर की ऊंचाई को देखते हुए पाइप को शहर के लगभग किसी भी इलाके से देखा जा सकता है। मुझे संदेह है कि यह चेबोक्सरी की सबसे ऊंची इमारत है। पास में थोड़ा छोटा पाइप है। फिर से रिजर्व करें। यदि सीएचपी संयंत्र कोयले से चलने वाला है, तो अतिरिक्त निकास उपचार की आवश्यकता होती है। लेकिन हमारे मामले में, इसकी आवश्यकता नहीं है, क्योंकि प्राकृतिक गैस का उपयोग ईंधन के रूप में किया जाता है। बॉयलर और टरबाइन शॉप के दूसरे खंड में ऐसे प्रतिष्ठान हैं जो बिजली पैदा करते हैं।
उनमें से चार 460 मेगावाट (मेगावाट) की कुल क्षमता वाले चेबोक्सरी सीएचपीपी-2 के इंजन कक्ष में स्थापित हैं। यहीं पर बॉयलर रूम से सुपरहीट स्टीम की आपूर्ति की जाती है। वह, भारी दबाव में, टरबाइन ब्लेड को भेजा जाता है, जिससे तीस टन रोटर को 3000 आरपीएम की गति से घूमने के लिए मजबूर किया जाता है।
स्थापना में दो भाग होते हैं: स्वयं टरबाइन और एक जनरेटर जो बिजली उत्पन्न करता है।

और यहाँ टर्बाइन रोटर कैसा दिखता है।
सेंसर और गेज हर जगह हैं।

मामले में टर्बाइन और बॉयलर दोनों आपातकालतुरन्त रोका जा सकता है। इसके लिए विशेष वाल्व होते हैं जो सेकंड के एक अंश में भाप या ईंधन की आपूर्ति बंद कर सकते हैं।
दिलचस्प बात यह है कि क्या औद्योगिक परिदृश्य या औद्योगिक चित्र जैसी कोई चीज होती है? इसका अपना सौन्दर्य है।
कमरे में एक भयानक शोर है, और एक पड़ोसी को सुनने के लिए, आपको अपनी सुनवाई पर बहुत दबाव डालना होगा। इसके अलावा, यह बहुत गर्म है। मैं अपना हेलमेट उतारना चाहता हूं और अपनी टी-शर्ट उतारना चाहता हूं, लेकिन मैं ऐसा नहीं कर सकता। सुरक्षा कारणों से, सीएचपी संयंत्र में कम बाजू के कपड़े प्रतिबंधित हैं, बहुत अधिक गर्म पाइप हैं। ज्यादातर समय वर्कशॉप खाली रहता है, लोग हर दो घंटे में एक चक्कर के दौरान यहां दिखाई देते हैं। और उपकरण के संचालन को मुख्य नियंत्रण बोर्ड (बॉयलर और टर्बाइन के लिए समूह नियंत्रण पैनल) से नियंत्रित किया जाता है। यह है जो ऐसा लग रहा है कार्यस्थलकाम पर।
आसपास सैकड़ों बटन हैं।

और दर्जनों सेंसर।
कुछ यांत्रिक हैं और कुछ इलेक्ट्रॉनिक हैं। यह हमारा भ्रमण है, और लोग काम कर रहे हैं।
कुल मिलाकर, बॉयलर और टरबाइन की दुकान के बाद, आउटपुट में हमारे पास बिजली और भाप है जो आंशिक रूप से ठंडा हो गया है और इसके दबाव का हिस्सा खो गया है। बिजली के साथ, यह आसान लगता है। विभिन्न जनरेटर से आउटपुट पर, वोल्टेज 10 से 18 kV (किलोवोल्ट) तक हो सकता है। ब्लॉक ट्रांसफॉर्मर की मदद से यह 110 kV तक बढ़ जाता है, और फिर बिजली ट्रांसमिशन लाइनों (पावर लाइनों) का उपयोग करके बिजली को लंबी दूरी तक प्रेषित किया जा सकता है।
शेष "क्लीन स्टीम" को साइड में छोड़ना लाभहीन है। चूंकि यह से बना है शुद्ध पानी", जिसका उत्पादन एक जटिल और महंगी प्रक्रिया है, इसे ठंडा करना और बॉयलर में वापस करना अधिक समीचीन है। और इसलिए एक दुष्चक्र में। लेकिन इसकी मदद से और हीट एक्सचेंजर्स की मदद से आप गर्मी कर सकते हैं पानी या द्वितीयक भाप का उत्पादन, जिसे तीसरे पक्ष के उपभोक्ताओं को आसानी से बेचा जा सकता है।
सामान्य तौर पर, इस तरह से हम अपने घरों में सामान्य आराम और आराम के साथ गर्मी और बिजली प्राप्त करते हैं। ओह हां। आखिर कूलिंग टावर्स की जरूरत क्यों है?
यह पता चला है कि सब कुछ बहुत आसान है। बॉयलर में वापस डालने से पहले शेष "शुद्ध भाप" को ठंडा करने के लिए समान हीट एक्सचेंजर्स का उपयोग किया जाता है। इसे तकनीकी पानी की मदद से ठंडा किया जाता है, CHPP-2 पर इसे सीधे वोल्गा से लिया जाता है। इसके लिए किसी विशेष प्रशिक्षण की आवश्यकता नहीं होती है और इसका पुन: उपयोग भी किया जा सकता है। हीट एक्सचेंजर से गुजरने के बाद, पानी भाप में बदल जाता है, जो कूलिंग टावरों में ठंडा होता है, संघनित होता है और वापस पानी में बदल जाता है। कूलिंग टावरों से पानी एक विशेष चैनल के माध्यम से निकलता है, जिसके बाद पंपिंग स्टेशन की मदद से इसे पुन: उपयोग के लिए भेजा जाता है। एक शब्द में, भाप को ठंडा करने के लिए कूलिंग टावरों की आवश्यकता होती है जो अन्य भाप को ठंडा करता है। टॉटोलॉजी क्षमा करें ...
सीएचपी का पूरा संचालन मुख्य नियंत्रण कक्ष से नियंत्रित होता है।
यहां हमेशा एक अटेंडेंट रहता है।
सभी ईवेंट लॉग किए गए हैं।
मुझे रोटी मत खिलाओ, मुझे बटन और सेंसर की तस्वीरें लेने दो...


लगभग इतना ही। अंत में, स्टेशन की कुछ तस्वीरें हैं। यह एक पुराना, अब काम नहीं करने वाला पाइप है। सबसे अधिक संभावना है कि इसे जल्द ही हटा लिया जाएगा। उद्यम में बहुत प्रचार है।

उन्हें यहां के कर्मचारियों पर गर्व है।
और उनकी उपलब्धियां।
यह सही नहीं लगता...
अतिशयोक्ति के बिना - अपने क्षेत्र में सच्चे पेशेवर।

संयुक्त गर्मी और बिजली संयंत्र

विभिन्न टर्बाइनों और विभिन्न भाप रिलीज योजनाओं के साथ संयुक्त ताप और बिजली संयंत्रों की सबसे सरल योजनाएं
ए - टर्बाइन बैक प्रेशर और स्टीम एक्सट्रैक्शन के साथ, हीट रिलीज - के अनुसार खुला सर्किट;
बी - भाप निष्कर्षण, गर्मी की आपूर्ति के साथ टर्बाइन को संघनित करना - खुली और बंद योजनाओं के अनुसार;
पीसी - स्टीम बॉयलर;
पीपी - सुपरहीटर;
पीटी - भाप टरबाइन;
जी - विद्युत जनरेटर;
के - संधारित्र;
पी - उद्योग की तकनीकी जरूरतों के लिए विनियमित उत्पादन भाप निष्कर्षण;
टी - हीटिंग के लिए समायोज्य गर्मी निष्कर्षण;
टीपी - गर्मी उपभोक्ता;
सी - हीटिंग लोड;
केएन और पीएन - कंडेनसेट और फीड पंप;
एलडीपीई और एचडीपीई - उच्च और के लिए हीटर कम दबाव;
डी - डायरेटर;
पीबी - पानी की टंकी खिलाएं;
सपा - नेटवर्क हीटर;
सीएच - नेटवर्क पंप।

थर्मल पावर प्लांट (सीएचपी)- एक थर्मल पावर प्लांट जो न केवल विद्युत ऊर्जा पैदा करता है, बल्कि भाप और गर्म पानी के रूप में उपभोक्ताओं को गर्मी की आपूर्ति भी करता है। विद्युत जनरेटर को घुमाने वाले इंजनों की अपशिष्ट गर्मी का व्यावहारिक उद्देश्यों के लिए उपयोग है विशेष फ़ीचरसीएचपी और जिला हीटिंग कहा जाता है। दो प्रकार की ऊर्जा का संयुक्त उत्पादन संघनित बिजली संयंत्रों (यूएसएसआर में जीआरईएस) और स्थानीय बॉयलर संयंत्रों में तापीय ऊर्जा की अलग-अलग बिजली उत्पादन की तुलना में ईंधन के अधिक किफायती उपयोग में योगदान देता है। स्थानीय बॉयलर घरों का प्रतिस्थापन जो ईंधन का तर्कहीन रूप से उपयोग करते हैं और शहरों और कस्बों के वातावरण को प्रदूषित करते हैं, केंद्रीकृत प्रणालीगर्मी की आपूर्ति न केवल महत्वपूर्ण ईंधन बचत में योगदान देती है, बल्कि वायु बेसिन की शुद्धता में वृद्धि और आबादी वाले क्षेत्रों की स्वच्छता की स्थिति में सुधार के लिए भी योगदान देती है।

विवरण

सीएचपी में ऊर्जा का प्रारंभिक स्रोत जैविक ईंधन (भाप टर्बाइन और गैस टर्बाइन सीएचपी पर) या परमाणु ईंधन (परमाणु सीएचपी पर) है। जीवाश्म-ईंधन वाले स्टीम टर्बाइन सीएचपी संयंत्रों का मुख्य रूप से उपयोग किया जाता है, जो संघनित बिजली संयंत्रों के साथ-साथ थर्मल स्टीम टर्बाइन पावर प्लांट्स (टीपीईएस) का मुख्य प्रकार हैं। औद्योगिक प्रकार के सीएचपी संयंत्र हैं - औद्योगिक उद्यमों को गर्मी की आपूर्ति के लिए, और हीटिंग प्रकार - आवासीय और सार्वजनिक भवनों को गर्म करने के साथ-साथ उन्हें गर्म पानी की आपूर्ति के लिए। औद्योगिक ताप विद्युत संयंत्रों से ऊष्मा कई किलोमीटर तक (मुख्य रूप से भाप ताप के रूप में), ताप संयंत्रों से - 20-30 किमी (गर्म पानी की गर्मी के रूप में) की दूरी पर स्थानांतरित की जाती है।

• इंग्लैंड में कोयले से चलने वाला बिजली संयंत्र

हीटिंग टर्बाइन

भाप टरबाइन सीएचपी संयंत्रों के मुख्य उपकरण टरबाइन इकाइयां हैं जो काम करने वाले पदार्थ (भाप) की ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करती हैं, और बॉयलर इकाइयां जो टर्बाइनों के लिए भाप का उत्पादन करती हैं। टर्बाइन सेट में एक भाप टर्बाइन और एक तुल्यकालिक जनरेटर शामिल है। सीएचपी संयंत्रों में प्रयुक्त भाप टर्बाइनों को संयुक्त ताप और शक्ति टर्बाइन (सीटी) कहा जाता है। उनमें से, एचपी प्रतिष्ठित है: बैक प्रेशर के साथ, आमतौर पर 0.7-1.5 एमएन / एम 2 के बराबर (भाप की आपूर्ति करने वाले सीएचपी संयंत्रों में स्थापित) औद्योगिक उद्यम); 0.7-1.5 MN/m2 (औद्योगिक उपभोक्ताओं के लिए) और 0.05-0.25 MN/m2 (घरेलू उपभोक्ताओं के लिए) के दबाव में संक्षेपण और भाप निष्कर्षण के साथ; 0.05-0.25 MN/m2 दबाव में संक्षेपण और भाप निष्कर्षण (ताप) के साथ।

बैकप्रेसर सीटी से अपशिष्ट गर्मी का पूरी तरह से उपयोग किया जा सकता है। हालांकि, ऐसे टर्बाइनों द्वारा विकसित विद्युत शक्ति सीधे ताप भार की परिमाण पर निर्भर करती है, और बाद की अनुपस्थिति में (उदाहरण के लिए, गर्मी में सीएचपी संयंत्रों को गर्म करने पर होता है), वे विद्युत शक्ति उत्पन्न नहीं करते हैं। इसलिए, बैकप्रेशर वाले सीटी का उपयोग केवल तभी किया जाता है जब सीएचपी के संचालन की पूरी अवधि के लिए पर्याप्त समान ताप भार प्रदान किया जाता है (जो मुख्य रूप से औद्योगिक सीएचपी में होता है)।

संघनन और भाप निष्कर्षण वाले ताप पंपों के लिए, उपभोक्ताओं को गर्मी की आपूर्ति के लिए केवल निष्कर्षण भाप का उपयोग किया जाता है, और संघनक भाप प्रवाह की गर्मी संघनित्र में ठंडा पानी में छोड़ दी जाती है और खो जाती है। गर्मी के नुकसान को कम करने के लिए, ऐसे सी.टी अधिकांशसमय को "थर्मल" शेड्यूल के अनुसार काम करना चाहिए, यानी कंडेनसर में भाप के न्यूनतम "वेंटिलेशन" मार्ग के साथ। संक्षेपण और भाप निष्कर्षण के साथ सीटी मुख्य रूप से सीएचपीपी में संभावित ऑपरेटिंग मोड के संदर्भ में सार्वभौमिक के रूप में उपयोग किए जाते हैं। उनका उपयोग आपको थर्मल और विद्युत भार को लगभग स्वतंत्र रूप से समायोजित करने की अनुमति देता है; एक विशेष मामले में, कम थर्मल भार या उनकी अनुपस्थिति में, सीएचपी संयंत्र "इलेक्ट्रिक" शेड्यूल के अनुसार आवश्यक, पूर्ण या लगभग पूर्ण विद्युत शक्ति के साथ काम कर सकता है।

कोजेनरेशन टर्बाइन इकाइयों की शक्ति

सह-उत्पादन टर्बाइन इकाइयों (संघनक इकाइयों के विपरीत) की विद्युत शक्ति को अधिमानतः किसी दिए गए शक्ति पैमाने के अनुसार नहीं चुना जाता है, बल्कि उनके द्वारा खपत ताजा भाप की मात्रा के अनुसार चुना जाता है। इस प्रकार, बैकप्रेसर के साथ R-100 टर्बाइन इकाइयां, औद्योगिक और हीटिंग एक्सट्रैक्शन के साथ PT-135, और हीटिंग एक्सट्रैक्शन के साथ T-175 में एक ही लाइव स्टीम खपत (लगभग 750 t/h) है, लेकिन विभिन्न विद्युत शक्ति (क्रमशः 100, 135 और 175 मेगावाट)। ऐसे टर्बाइनों के लिए भाप पैदा करने वाले बॉयलरों की क्षमता समान होती है (लगभग 800 t/h)। यह एकीकरण एक सीएचपीपी पर टर्बाइन इकाइयों का उपयोग करना संभव बनाता है विभिन्न प्रकार केबॉयलर और टर्बाइन के समान थर्मल उपकरण के साथ। यूएसएसआर में, विभिन्न प्रयोजनों के लिए टीपीपी में काम करने वाली बॉयलर इकाइयां भी एकीकृत थीं। इस प्रकार, 1000 t/h की भाप क्षमता वाले बॉयलरों का उपयोग 300 MW संघनक टर्बाइनों और दुनिया के सबसे बड़े 250 MW HP दोनों को भाप की आपूर्ति के लिए किया जाता है।

CHPPs पर ताजा भाप दबाव USSR में ~ 13-14 MN/m2 (मुख्य रूप से) और ~ 24-25 MN/m2 (सबसे बड़ी थर्मल पावर इकाइयों में - 250 मेगावाट की क्षमता के साथ) के रूप में स्वीकार किया जाता है। 13-14 MN/m2 के वाष्प दाब वाले CHPPs में, GRESs के विपरीत, भाप का कोई मध्यवर्ती सुपरहीटिंग नहीं होता है, क्योंकि ऐसे CHPPs में यह GRESs के समान महत्वपूर्ण तकनीकी और आर्थिक लाभ प्रदान नहीं करता है। हीटिंग लोड के साथ सीएचपीपी में 250 मेगावाट की क्षमता वाली बिजली इकाइयां इंटरमीडिएट स्टीम सुपरहिटिंग के साथ की जाती हैं।

सीएचपी संयंत्रों को गर्म करने पर गर्मी का भार पूरे वर्ष असमान होता है। मुख्य बिजली उपकरणों की लागत को कम करने के लिए, गर्मी का हिस्सा (40-50%) बढ़े हुए लोड की अवधि के दौरान उपभोक्ताओं को चरम गर्म पानी के बॉयलरों से आपूर्ति की जाती है। उच्चतम भार पर मुख्य बिजली उपकरण द्वारा जारी गर्मी का हिस्सा सीएचपी ताप आपूर्ति गुणांक (आमतौर पर 0.5-0.6 के बराबर) का मान निर्धारित करता है। इसी तरह, थर्मल (वाष्प) औद्योगिक भार (अधिकतम का लगभग 10-20%) की चोटियों को पीक स्टीम के साथ कवर करना संभव है

एक संयुक्त ताप और बिजली संयंत्र (सीएचपी) के संचालन का सिद्धांत आधारित है अद्वितीय संपत्तिजल वाष्प - शीतलक बनना। 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 ताप विद्युत संयंत्र 1882 में न्यूयॉर्क में पर्ल स्ट्रीट (मैनहट्टन) 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 दहन के उत्पाद गंभीर नुकसान पहुंचाते हैं। पर्यावरण. 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। बात कर रहे सदा भाषा- 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 के केंद्रीय ताप प्रणालियों के लिए गर्म पानी (भाप) प्रदान करना नहीं है। बस्तियोंऔर घरेलू उपयोग. विशेष हीटर में ठंडा पानीगर्मियों में 70 डिग्री और सर्दियों में 120 डिग्री तक गरम 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 को जाता 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। गैस टरबाइन संयंत्र- यह अनिवार्य रूप से वही टर्बोजेट एयरक्राफ्ट इंजन है, जहां, इसके विपरीत, जेट स्ट्रीम को वायुमंडल में नहीं छोड़ा जाता है, लेकिन जनरेटर रोटर को घुमाता 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 गया है - पृथ्वी पर कोयले का भंडार अभी भी बहुत बड़ा है, इसलिए थर्मल पावर प्लांट का हिस्सा कुल मात्राउत्पादित बिजली लगभग 25% है।

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

ख़ासियत यह विधिइस तथ्य में शामिल 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। बचा हुआ कार्बन डाईऑक्साइड 70 वायुमंडल के दबाव में, इसे एक तरल अवस्था में परिवर्तित कर दिया जाता है और 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।