Basisprincipes van TPP-werking

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2023-12-17 10:36

Wat is een thermische centrale en wat zijn de werkingsprincipes van een thermische centrale? De algemene definitie van dergelijke objecten klinkt ongeveer als volgt - dit zijn energiecentrales die zich bezighouden met de verwerking van natuurlijke energie tot elektrische energie. Voor deze doeleinden worden ook natuurlijke brandstoffen gebruikt.

Het werkingsprincipe van thermische centrales. Korte beschrijving

Tot op heden worden thermische energiecentrales het meest gebruikt. In dergelijke installaties worden fossiele brandstoffen verbrand, waarbij thermische energie vrijkomt. De taak van de TPP is om deze energie te gebruiken om elektriciteit te krijgen.

Het werkingsprincipe van TPP's is de opwekking van niet alleen elektrische energie, maar ook de productie van thermische energie, die ook aan consumenten wordt geleverd in de vorm van bijvoorbeeld warm water. Bovendien wekken deze energie-installaties ongeveer 76% van alle elektriciteit op. Een dergelijke brede distributie is te wijten aan het feit dat de beschikbaarheid van organische brandstof voor de werking van het station vrij groot is. De tweede reden was dat het transport van brandstof van de plaats van productie naar het station zelf vrij eenvoudig is engevestigde werking. Het werkingsprincipe van de TPP is zo ontworpen dat het mogelijk is om de afvalwarmte van de werkvloeistof te gebruiken voor secundaire levering aan de consument.

Scheiding van stations op type

Het is vermeldenswaard dat thermische stations kunnen worden onderverdeeld in typen, afhankelijk van het soort energie dat ze produceren. Als het werkingsprincipe van een thermische energiecentrale alleen in de productie van elektrische energie ligt (dat wil zeggen, thermische energie wordt niet aan de consument geleverd), dan wordt dit een condenserende energiecentrale (CPP) genoemd.

Faciliteiten die bedoeld zijn voor de productie van elektrische energie, voor het vrijgeven van stoom en voor de levering van warm water aan de consument, hebben stoomturbines in plaats van condensatieturbines. Ook in dergelijke elementen van het station bevindt zich een tussenliggende stoomafzuiging of een tegendrukinrichting. Het belangrijkste voordeel en werkingsprincipe van dit type thermische centrale (WKK) is dat de uitlaatstoom ook als warmtebron wordt gebruikt en aan consumenten wordt geleverd. Op deze manier kan warmteverlies en de hoeveelheid koelwater worden verminderd.

Basisprincipes van TPP-werking

Alvorens over te gaan tot de overweging van het eigenlijke werkingsprincipe, is het noodzakelijk om te begrijpen over wat voor soort station we het hebben. De standaardinrichting van dergelijke voorzieningen omvat een systeem als het opnieuw opwarmen van stoom. Het is nodig omdat het thermisch rendement van een circuit met een tussentijdse oververhitting hoger zal zijn dan in een systeem waar het niet aanwezig is. In eenvoudige bewoordingen zal het werkingsprincipe van een thermische energiecentrale met een dergelijk schema veel efficiënter zijn met hetzelfdeinitiële en laatste vooraf ingestelde parameters dan zonder. Uit dit alles kunnen we concluderen dat de basis van de werking van het station fossiele brandstof en verwarmde lucht is.

Werkschema

Het werkingsprincipe van de TPP is als volgt opgebouwd. Het brandstofmateriaal, evenals het oxidatiemiddel, waarvan de rol meestal wordt ingenomen door verwarmde lucht, worden in een continue stroom in de keteloven gevoerd. Stoffen zoals kolen, olie, stookolie, gas, schalie, turf kunnen als brandstof dienen. Als we het hebben over de meest voorkomende brandstof in de Russische Federatie, dan is dit kolenstof. Verder is het werkingsprincipe van een thermische energiecentrale zo geconstrueerd dat de warmte die wordt gegenereerd door de verbranding van brandstof het water in de stoomketel verwarmt. Door verhitting wordt de vloeistof omgezet in verzadigde stoom, die via de stoomuitlaat de stoomturbine binnenkomt. Het belangrijkste doel van dit apparaat op het station is om de energie van de binnenkomende stoom om te zetten in mechanische energie.

Alle elementen van de turbine die kunnen bewegen zijn nauw verbonden met de as, waardoor ze als één mechanisme draaien. Om de as te laten draaien, draagt de stoomturbine de kinetische energie van de stoom over aan de rotor.

Mechanische bediening van het station

Het apparaat en het werkingsprincipe van de TPP in zijn mechanische deel is verbonden met de werking van de rotor. De stoom die uit de turbine komt heeft een zeer hoge druk en temperatuur. Dit zorgt voor een hoge interne energie.stoom, die van de ketel naar de turbinestraalpijpen komt. Stoomstralen, die in een continue stroom door het mondstuk gaan, met een hoge snelheid, die vaak zelfs hoger is dan de geluidssnelheid, werken op de turbinebladen. Deze elementen zijn stevig bevestigd aan de schijf, die op zijn beurt nauw verbonden is met de as. Op dit moment wordt de mechanische energie van de stoom omgezet in de mechanische energie van de rotorturbines. Om precies te zijn over het werkingsprincipe van een thermische krachtcentrale, beïnvloedt het mechanische effect de rotor van de turbogenerator. Dit komt door het feit dat de as van een conventionele rotor en generator nauw met elkaar verbonden zijn. En dan is er nog een redelijk bekend, eenvoudig en begrijpelijk proces om mechanische energie om te zetten in elektrische energie in een apparaat zoals een generator.

Stoombeweging na de rotor

Nadat de waterdamp de turbine is gepasseerd, dalen de druk en temperatuur aanzienlijk en komt het het volgende deel van het station binnen - de condensor. Binnen dit element vindt de omgekeerde transformatie van damp in vloeistof plaats. Om deze taak te volbrengen, bevindt zich koelwater in de condensor, dat daar binnenkomt via leidingen die door de wanden van het apparaat lopen. Nadat de stoom weer in water is omgezet, wordt deze door een condensaatpomp weggepompt en komt in het volgende compartiment - de luchtafscheider. Het is ook belangrijk op te merken dat het verpompte water door de regeneratieve verwarmingselementen gaat.

De belangrijkste taak van de luchtafscheider is het verwijderen van gassen uit het inkomende water. Gelijktijdig met de reiniging wordt de vloeistof ook verwarmd op dezelfde manier als:in regeneratieve kachels. Hiervoor wordt de warmte van de stoom gebruikt, die van wat volgt in de turbine wordt gehaald. Het belangrijkste doel van de ontluchtingsoperatie is om het geh alte aan zuurstof en kooldioxide in de vloeistof tot aanvaardbare waarden te verlagen. Dit helpt om de corrosiesnelheid op de paden die water en stoom leveren te verminderen.

Stations op de kolen

Er is een grote afhankelijkheid van het werkingsprincipe van thermische centrales van het type brandstof dat wordt gebruikt. Vanuit technologisch oogpunt is steenkool de moeilijkst te implementeren stof. Desondanks zijn grondstoffen de belangrijkste voedingsbron in dergelijke faciliteiten, die ongeveer 30% van het totale aandeel van stations vertegenwoordigen. Daarnaast is het de bedoeling om het aantal van dergelijke objecten te vergroten. Het is ook vermeldenswaard dat het aantal functionele compartimenten dat nodig is voor de werking van het station veel groter is dan bij andere typen.

Hoe werken kolengestookte thermische centrales

Om het station continu te laten werken, worden er voortdurend kolen langs de spoorlijnen gebracht, die worden gelost met behulp van speciale losinrichtingen. Dan zijn er nog elementen zoals transportbanden, waardoor de geloste kolen naar het magazijn worden gevoerd. Vervolgens komt de brandstof de breekinstallatie binnen. Indien nodig is het mogelijk om het proces van het leveren van kolen aan het magazijn te omzeilen en het rechtstreeks vanaf de losinrichtingen naar de brekers over te brengen. Na het doorlopen van deze fase komt de gebroken grondstof de ruwe kolenbunker binnen. De volgende stap is de aanvoer van materiaal viafeeders voor poederkoolfabrieken. Verder wordt kolenstof, met behulp van een pneumatische transportmethode, in de kolenstofbunker gevoerd. Bij het passeren van dit pad omzeilt de stof elementen als een afscheider en een cycloon, en vanuit de bunker komt het al door de feeders rechtstreeks naar de branders. De lucht die door de cycloon gaat, wordt door de molenventilator aangezogen, waarna deze in de verbrandingskamer van de ketel wordt gevoerd.

Verder ziet de beweging van gas er zo uit. Het vluchtige materiaal dat in de verbrandingskamer wordt gevormd, gaat achtereenvolgens door apparaten zoals gasleidingen van een ketelinstallatie, en als een herverwarmingssysteem wordt gebruikt, wordt het gas toegevoerd aan de primaire en secundaire oververhitters. In dit compartiment, evenals in de waterbespaarkast, geeft het gas zijn warmte af om de werkvloeistof te verwarmen. Vervolgens wordt een element dat een luchtoververhitter wordt genoemd, geïnstalleerd. Hier wordt de thermische energie van het gas gebruikt om de binnenkomende lucht te verwarmen. Na door al deze elementen te zijn gepasseerd, gaat de vluchtige stof naar de asvanger, waar deze wordt ontdaan van as. De rookpompen zuigen het gas vervolgens naar buiten en laten het via een gasleiding in de atmosfeer ontsnappen.

TPP en NPP

Vaak rijst de vraag wat gemeenschappelijk is tussen thermische en kerncentrales en of er een overeenkomst is in de werkingsprincipes van thermische centrales en kerncentrales.

Als we het hebben over hun overeenkomsten, dan zijn er meerdere. Ten eerste zijn ze allebei zo gebouwd dat ze voor hun werk een natuurlijke hulpbron gebruiken, namelijk een fossiel en opgegraven. Daarnaast,het kan worden opgemerkt dat beide objecten zijn gericht op het genereren van niet alleen elektrische energie, maar ook thermische energie. Overeenkomsten in de werkingsprincipes liggen ook in het feit dat thermische centrales en kerncentrales turbines en stoomgeneratoren bij het proces hebben betrokken. De volgende zijn slechts enkele van de verschillen. Deze omvatten het feit dat bijvoorbeeld de bouwkosten en elektriciteit die worden ontvangen van thermische centrales veel lager zijn dan van kerncentrales. Maar aan de andere kant vervuilen kerncentrales de atmosfeer niet zolang het afval op de juiste manier wordt verwijderd en er geen ongelukken gebeuren. Terwijl thermische centrales vanwege hun werkingsprincipe voortdurend schadelijke stoffen in de atmosfeer uitstoten.

Hier ligt het belangrijkste verschil in de werking van kerncentrales en thermische centrales. Als in thermische installaties thermische energie van brandstofverbranding meestal wordt overgebracht naar water of omgezet in stoom, dan wordt bij kerncentrales energie gehaald uit de splijting van uraniumatomen. De resulterende energie divergeert om verschillende stoffen te verwarmen en water wordt hier vrij zelden gebruikt. Bovendien bevinden alle stoffen zich in gesloten gesloten circuits.

Warmtelevering

Bij sommige TPP's kunnen hun plannen voorzien in een dergelijk systeem dat de elektriciteitscentrale zelf verwarmt, evenals het aangrenzende dorp, indien aanwezig. Naar de netwerkverwarmers van deze unit wordt stoom uit de turbine gehaald en er is ook een speciale leiding voor condensaatafvoer. Water wordt aan- en afgevoerd via een speciaal leidingsysteem. De elektrische energie die op deze manier wordt opgewekt, wordt afgeleid van de elektrische generator en overgedragen aan de consument,passeren step-up transformatoren.

Hoofdapparatuur

Als we het hebben over de belangrijkste elementen die worden gebruikt in thermische centrales, dan zijn dit ketelhuizen, evenals turbine-installaties gecombineerd met een elektrische generator en een condensor. Het belangrijkste verschil tussen de hoofdapparatuur en de aanvullende apparatuur is dat deze standaardparameters heeft in termen van vermogen, productiviteit, stoomparameters, evenals spanning en stroomsterkte, enz. Er kan ook worden opgemerkt dat het type en aantal basisapparatuur elementen worden geselecteerd afhankelijk van hoeveel stroom je nodig hebt om van één TPP te krijgen, evenals van de modus van zijn werking. Een animatie van het werkingsprincipe van een thermische energiecentrale kan helpen om dit probleem in meer detail te begrijpen.