Maison - Style intérieur
Comment sont construites les cheminées. Tuyaux de cogénération

23 mars 2013

Un jour, alors que nous arrivions à l'est de la glorieuse ville de Cheboksary, ma femme a remarqué deux énormes tours dressées le long de l'autoroute. "Qu'est-ce que c'est?" - elle a demandé. Comme je ne voulais absolument pas montrer mon ignorance à ma femme, j’ai fouillé un peu dans ma mémoire et j’en suis sorti vainqueur : « Ce sont des tours de refroidissement, vous ne savez pas ? Elle était un peu confuse : « À quoi servent-ils ? "Eh bien, il y a quelque chose à refroidir là-bas, semble-t-il." "Pourquoi?" Ensuite, j’ai été gêné parce que je ne savais pas comment m’en sortir davantage.

Cette question peut rester à jamais dans la mémoire sans réponse, mais les miracles se produisent. Quelques mois après cet incident, je vois une publication dans mon fil d'amis z_alexey sur le recrutement de blogueurs souhaitant visiter le Cheboksary CHPP-2, le même que nous avons vu de la route. Vous devez soudainement changer tous vos plans ; rater une telle opportunité serait impardonnable !

Alors, qu’est-ce que la cogénération ?

C’est le cœur de la centrale électrique et là où se déroule la majeure partie de l’action. Le gaz entrant dans la chaudière brûle, libérant une quantité folle d’énergie. De « l’eau propre » est également fournie ici. Après chauffage, elle se transforme en vapeur, plus précisément en vapeur surchauffée, ayant une température de sortie de 560 degrés et une pression de 140 atmosphères. Nous l’appellerons également « Clean Steam », car elle est formée à partir d’eau préparée.
En plus de la vapeur, nous avons également des gaz d'échappement à la sortie. À puissance maximale, les cinq chaudières consomment près de 60 mètres cubes de gaz naturel par seconde ! Pour éliminer les produits de combustion, vous avez besoin d'un tuyau de « fumée » non enfantin. Et il y en a un comme ça aussi.

Le tuyau est visible depuis presque tous les quartiers de la ville, compte tenu de sa hauteur de 250 mètres. Je soupçonne que c'est le plus grand bâtimentà Tcheboksary.

A proximité se trouve un tuyau légèrement plus petit. Réservez à nouveau.

Si la centrale thermique fonctionne au charbon, un nettoyage supplémentaire des gaz d'échappement est nécessaire. Mais dans notre cas, cela n’est pas obligatoire, puisque le gaz naturel est utilisé comme combustible.

La deuxième partie de l'atelier chaudière-turbine contient des installations produisant de l'électricité.

Il y en a quatre installés dans la salle des machines du CHPP-2 de Cheboksary, d'une capacité totale de 460 MW (mégawatt). C'est ici qu'est fournie la vapeur surchauffée provenant de la chaufferie. Il est dirigé sous une énorme pression sur les aubes de la turbine, faisant tourner le rotor de trente tonnes à une vitesse de 3 000 tr/min.

L'installation se compose de deux parties : la turbine elle-même et un générateur qui produit de l'électricité.

Et voici à quoi ressemble le rotor de la turbine.

Les capteurs et manomètres sont partout.

Les turbines et les chaudières, au cas où situation d'urgence peut être arrêté instantanément. À cet effet, il existe des vannes spéciales capables de couper l'alimentation en vapeur ou en carburant en quelques fractions de seconde.

Je me demande s’il existe un paysage industriel ou un portrait industriel ? Il y a de la beauté ici.

Il y a un bruit épouvantable dans la pièce et pour entendre votre voisin, vous devez vous tendre l'oreille. En plus, il fait très chaud. J’ai envie d’enlever mon casque et de me déshabiller jusqu’à mon T-shirt, mais je ne peux pas faire ça. Pour des raisons de sécurité, les vêtements à manches courtes sont interdits à la centrale thermique ; il y a trop de tuyaux chauds.
La plupart du temps, l'atelier est vide ; les gens y viennent une fois toutes les deux heures, lors de leurs tournées. Et le fonctionnement de l'équipement est contrôlé à partir du panneau de commande principal (panneaux de commande de groupe pour chaudières et turbines).

Voilà à quoi ça ressemble lieu de travail officier de permanence

Il y a des centaines de boutons autour.

Et des dizaines de capteurs.

Certains sont mécaniques, d’autres électroniques.

C'est notre excursion et les gens travaillent.

Au total, après l'atelier chaudière-turbine, nous avons en sortie de l'électricité et de la vapeur qui s'est partiellement refroidie et a perdu une partie de sa pression. L'électricité semble être plus facile. La tension de sortie de différents générateurs peut aller de 10 à 18 kV (kilovolts). À l'aide de transformateurs en bloc, elle augmente jusqu'à 110 kV, puis l'électricité peut être transportée sur de longues distances à l'aide de lignes électriques (lignes électriques).

Il n'est pas rentable de laisser de côté la « vapeur propre » restante. Puisqu'il est formé de " Eau propre", dont la production est un processus assez complexe et coûteux, il est plus judicieux de le refroidir et de le renvoyer à la chaudière. Donc dans un cercle vicieux. Mais avec son aide, et avec l'aide d'échangeurs de chaleur, vous pouvez chauffer de l'eau ou produire de la vapeur secondaire, que vous pouvez facilement vendre à des consommateurs tiers.

En général, c'est exactement ainsi que vous et moi obtenons de la chaleur et de l'électricité dans nos maisons, en bénéficiant du confort et du confort habituels.

Oh oui. Mais pourquoi les tours de refroidissement sont-elles nécessaires, de toute façon ?

Il s'avère que tout est très simple. Pour refroidir la « Vapeur Propre » restante avant de la réapprovisionner à la chaudière, les mêmes échangeurs de chaleur sont utilisés. Il est refroidi à l'aide d'eau technique ; au CHPP-2, il provient directement de la Volga. Il ne nécessite aucune préparation particulière et peut également être réutilisé. Après passage dans l'échangeur thermique eau de traitement chauffe et va vers les tours de refroidissement. Là, il s'écoule en une fine pellicule ou tombe sous forme de gouttes et est refroidi par le contre-courant d'air créé par les ventilateurs. Et dans les tours de refroidissement à éjection, l'eau est pulvérisée à l'aide de buses spéciales. Dans tous les cas, le refroidissement principal se produit en raison de l'évaporation d'une petite partie de l'eau. L'eau refroidie quitte les tours de refroidissement par un canal spécial, après quoi, à l'aide d'une station de pompage, elle est envoyée pour être réutilisée.
En un mot, des tours de refroidissement sont nécessaires pour refroidir l'eau, qui refroidit la vapeur fonctionnant dans le système chaudière-turbine.

Tous les travaux de la centrale thermique sont contrôlés depuis le panneau de commande principal.

Il y a toujours un officier de service ici.

Tous les événements sont enregistrés.

Ne me donnez pas de pain, laissez-moi prendre une photo des boutons et des capteurs...

C'est presque tout. Enfin, il reste quelques photos de la gare.

Il s'agit d'un vieux tuyau qui ne fonctionne plus. Très probablement, il sera bientôt démoli.

Il y a beaucoup d'agitation dans l'entreprise.

Ils sont fiers de leurs employés ici.

Et leurs réalisations.

Il semble que ce ne soit pas en vain...

Il reste à ajouter que, comme dans la blague - "Je ne sais pas qui sont ces blogueurs, mais leur guide est le directeur de la succursale à Mari El et en Tchouvachie de TGC-5 OJSC, IES holding - Dobrov S.V."

En collaboration avec le directeur de la station, S.D. Stolyarov.

Sans exagération, ce sont de vrais professionnels dans leur domaine.

Et bien sûr, un grand merci à Irina Romanova, représentante du service de presse de l’entreprise, pour cette tournée parfaitement organisée.

La troisième centrale thermique de Mosenergo d'après-guerre a été construite au nord-est de la ville. Elle doit son nom à l'autoroute Chtchelkovskoye et au quartier non officiel et « mental » d'Izmailovo (anciennement la centrale thermique est située dans le district de Metrogorodok).

La décision de construire une centrale thermique sur le territoire de la ferme collective du nom. Lénine a été adopté en 1957. A cette époque, il n'y avait pas de grande zone industrielle sur ce territoire ; par la suite, certaines entreprises ont été fondées près du CHPP-23. Vers 1966-1968 4 turbines d'une capacité de 100 MW chacune ont été mises en service en même temps - vous pouvez voir que, comme à Khovrinskaya, les turbines de 50 MW n'ont pas été utilisées à la CHPP d'Izmailovskaya. En 1975-1982 4 turbines supplémentaires ont été lancées, mais d'une capacité de 250 MW chacune. Au moment de l'effondrement de l'URSS, le CHPP-23, d'une capacité de 1,4 GW, était le plus puissant de Moscou et de sa région proche. Seulement dans les années 2000. il a été dépassé par le CHPP-26 à Biryulyovo, puis par le CHPP-21 élargi.

À PROPOS haute puissance Le CHPP-23 est attesté par les lignes à travers lesquelles son énergie est distribuée. Au total, 8 lignes électriques d'une tension de 220 kV et 6 lignes électriques d'une tension de 110 kV quittent le CHPP d'Izmailovskaya. À l'avenir, 2 lignes supplémentaires de 220 kV fourniront de l'électricité du CHPP-23 à la sous-station de Krasnoselskaya, qui fera partie du pseudo-anneau de 220 kV projeté au centre de Moscou.

Une particularité du CHPP-23 réside dans ses tuyaux d'une hauteur d'environ 245 à 250 m. Jusqu'aux années 2000, lorsqu'une nouvelle tour a été construite au Centre radio Oktyabrsky, au Palais de Triomphe et aux gratte-ciel de la ville de Moscou, les tuyaux du CHPP-23 étaient occupés. 2e et 3e places en hauteur parmi les bâtiments de Moscou après la tour de télévision Ostankino.

Comme au CHPP-22, à l'avenir au CHPP-23, seul le remarquage des turbines sera effectué avec une augmentation de puissance. Aucune nouvelle unité de production d’énergie ne sera construite à la centrale de cogénération avant 2020.


Photographie 23.1. CHPP-23 depuis la fenêtre du 21e étage de l'Université d'État de Moscou (distance ≈ 20 km). Si vous regardez attentivement, vous pouvez voir les tours de refroidissement à droite des grands tuyaux. La photo comprenait également des objets au-dessus de toute la ligne Sokolnicheskaya, de « l’Université » au « boulevard Rokossovsky ».

Photographie 23.4. En voici quelques autres. Et, oui, à gauche à l'extérieur du cadre photo reste " Île de Losiny", MKAD, et puis en général" la terre s'arrondie".

CHPP-25 "Ochakovskaya"

Tout comme le CHPP-22 a été construit à l’autre bout de Moscou par rapport au CHPP-21, en face du CHPP-23, à Ochakovo, dans les années 1970. Le CHPP-25 a été construit. En conséquence, la majeure partie du capital a été approvisionnée en chaleur provenant de grandes centrales de production combinée de chaleur et d'électricité, et il est devenu possible de fermer progressivement les vieilles petites chaufferies inefficaces.

Le CHPP d'Ochakovskaya s'est avéré être situé sur le territoire de la plus grande zone industrielle du sud-ouest de Moscou. Dans cette zone industrielle relativement jeune, il n’existe pas de géants de l’industrie lourde comme la raffinerie de Moscou, ZiL ou AZLK. L'industrie d'Ochakov est principalement représentée par les entreprises de l'industrie alimentaire, parmi lesquelles la brasserie du même nom est la plus célèbre.

Lors de la construction du CHPP-25, ils ont abandonné l'utilisation de centrales électriques de 100 MW. Il était équipé de 2 petites turbines de 60 MW et de jusqu'à 5 250 MW. Les 2 dernières unités du CHPP-25 ont été mises en service après l'effondrement de l'URSS.

Une particularité du CHPP d'Ochakovskaya est qu'il a été le premier parmi les CHPP de Mosenergo à construire appareillage de commutation tension 500 kV. Cependant, la ligne 500 kV du CHPP-25 ne va pas loin - juste jusqu'à la grande sous-station d'Ochakovo située derrière la clôture du CHPP. Cette sous-station a commencé à fonctionner bien avant la création du CHPP-25, dans les années 1950. C'est là que sont entrées les lignes de la centrale électrique du district d'État de Cherepetskaya (région de Toula), et c'est là qu'elles sont entrées dans l'anneau énergétique de Moscou, formé de sous-stations de 500 kV. Le CHPP-25 est donc un cas rare où une centrale électrique est construite à proximité immédiate d’une grande sous-station préexistante.

Il est intéressant de noter que la base de construction d'Ochakovskaya CHPP-25 est devenue par la suite un entrepreneur de construction à part entière - LLC "PPSK (coopérative de production industrielle, de construction et d'approvisionnement) CHPP-25".

Comme le CHPP-22 et le CHPP-23, le CHPP-25 n'a pas reçu de nouvelles unités à cycle combiné au cours de la dernière décennie.


CHPP-26 "Yuzhnaya"

La dernière centrale thermique soviétique Mosenergo est située près du périphérique de Moscou, sur sa face intérieure, au sud du district de Zapadnoye Biryulyovo. C'est l'un des quartiers les moins attractifs de la capitale, avec Kapotnya. À quelques centaines de mètres au nord du CHPP-26 se trouvait le même entrepôt de légumes Pokrovskaya (fondé en 1980 sous le nom de « Brejnevskaya »), qui a d'abord été détruit puis fermé à l'automne 2013. La zone industrielle de Biryulyovskaya est remplie de produits relativement petits. industries du bâtiment. Il contient : une succursale de l'usine de béton armé d'Ochakovo, des usines mélanges de construction, bois d'œuvre, division de Mostotrest. Dans la partie nord de la zone industrielle se trouve également une usine d'incinération des déchets, où une centrale thermique au gaz a été installée en 2007.

Les chaudières à eau chaude de la centrale thermique du Sud ont commencé à fonctionner en 1979 et, deux ans plus tard, la centrale a commencé à alimenter le réseau en courant. Dans cette centrale thermique, la puissance de chaque turbine du premier étage était de 80 MW, le deuxième étage était représenté par des turbines de 4 250 MW. Ainsi, dans cette centrale thermique, il a été réalisé niveau maximum concentration globale parmi les CHPP de Mosenergo. Après l'effondrement de l'URSS, le développement de la capacité de production du CHPP-26 s'est arrêté : la turbine suivante de 250 MW n'a été lancée qu'en 1998.

La deuxième étape de construction du CHPP-26 a débuté dans la seconde moitié des années 2000. Durant la période 2007-2011 À la centrale thermique du Sud, une unité électrique à cycle combiné d'une capacité de 420 MW a été construite, dont la plupart des équipements ont été fournis par le français Alstom.

À ce jour, la capacité installée du CHPP-26 a atteint 1,84 GW, ce qui en fait le plus grand CHPP de Mosenergo. De plus, toutes les régions du pays ne disposent pas de centrales électriques d’aussi grande envergure.

CHPP-26 a une disposition plutôt originale. Premièrement, elle station de pompage situé à 11 km de la centrale thermique elle-même - à Brateevo. Deuxièmement, une sous-station de 500 kV a été construite spécifiquement pour alimenter le CHPP-26, qui est devenu partie intégrante de l'anneau énergétique de Moscou. Elle s'appelle officiellement ORU CHPP-26, bien qu'il s'agisse en fait d'une sous-station indépendante reliée à CHPP-26 par trois lignes de 500 kV et quatre lignes de 220 kV.

Photographie 26.1. CHPP-26 dans toute sa splendeur.

Photographie 26.2. Des serres ?!

Photographie 27.2. CHPP-27 du côté du centre commercial "June". Le nouveau carter chaudière-turbine blanc et l'ancien bleu-gris sont bien visibles.

Photographie 27.3. Le complexe résidentiel Yaroslavsky, en cours de construction dans le 16ème microdistrict de Mytishchi par la société PIK. Sur le bord droit du cadre, vous pouvez voir CHPP-27.

Photographie 27.4. Avancement de la construction du CHPP-27 (gif).


Capacité installée des CHPP Mosenergo d'après-guerre (hors CHPP-28)

CHPP-28 (MGD-CHP)

Il nous reste donc la dernière centrale thermique numérotée Mosenergo, qui ne rentre pas du tout dans la série historique évoquée précédemment.

Jusqu'à récemment, il s'agissait d'une centrale électrique industrielle pilote, semblable à la centrale thermique de l'Institut d'ingénierie énergétique de Moscou ou VTI. Ce CHPP a été construit pour le JIVT - l'Institut uni des hautes températures de l'Académie des sciences de l'URSS, situé non loin du CHPP-21, dans la rue Izhorskaya.

Spécialistes JIVT en ère soviétique développé un générateur magnétohydrodynamique (MHD). La beauté d'un générateur MHD est que courant électrique dans les enroulements est créé en raison du mouvement d'un flux de plasma chaud dans un champ magnétique, et non de la rotation du rotor du générateur électrique. Un avantage évident d'un générateur MHD est l'absence de pièces mobiles. Cependant, le problème réside dans le fait que pour l'ionisation, le gaz doit être chauffé à des températures impressionnantes - plus de 2 000 kelvins. Les premiers générateurs MHD ont été construits dans les années 1950-1960. aux États-Unis. En 1965, l'installation U-02 MHD d'une puissance de seulement 200 kW est lancée au JIVT.

L'étape suivante a été la construction d'une centrale électrique pilote basée sur un générateur MHD. C'était le futur CHPP-28. Une installation MHD d'une capacité de 25 MW a été construite juste à côté des bâtiments du JIVT et mise en service en 1971. Dans les années 1980. À Novomitchourinsk, à côté de la centrale électrique du district d'État de Riazan, a commencé la construction d'une centrale électrique industrielle basée sur un générateur MHD. Cependant, avant l'effondrement de l'URSS, ils n'ont pas réussi à construire un générateur MHD, et ce dans les années 1990. le groupe motopropulseur est terminé le schéma habituel. Par la suite, ce MHD-TPP a été connecté à la centrale électrique du district d'État de Riazan.

Il n’est désormais plus possible de concrétiser les générateurs MHD. tâche urgente- des problèmes trop graves se posent ainsi. Avec un tel températures élevées La durée de vie des électrodes s'avère excessivement faible, ce qui réduit considérablement les paramètres économiques du groupe motopropulseur MHD. De ce fait, il faut soit augmenter leur stabilité, soit diminuer la température d'ionisation du gaz, ce qui n'est pas si simple.

En 1992, le MGD-CHPP a été transféré du JIVT Mosenergo et renommé CHPP-28. Le générateur MHD a été démantelé et la centrale électrique elle-même a été reconstruite pour un cycle électrique à vapeur conventionnel. Cependant, cette centrale est restée un site d'essais expérimentaux technologies modernes. Ainsi, en 1999, une pompe à chaleur y a été testée, à la fin des années 2000. il a testé une CCGT basée sur une centrale de 50 mégawatts turbine à gaz de l'usine de construction de moteurs de Moscou "Salyut". Cependant, déjà en 2009, le CHPP-28 était connecté au CHPP-21 voisin en tant que « ligne 28 », et on ne sait rien des nouveaux travaux de test sur celui-ci.

Aujourd'hui, vous avez l'occasion de jeter un coup d'œil rapide à la centrale thermique de l'intérieur, pour lequel vous devez remercier le photoblogueur Max Masterov.

(Total 14 photos)

Par hasard, j'ai eu la chance de visiter l'une des centrales thermiques de Moscou. Bien sûr, on ne peut pas y filmer : c'est un objet stratégique, etc., mais, comme vous le savez, si vous le voulez vraiment et que personne ne le voit, alors vous pouvez :)

1. Cœur de TeploElectroCentali - salle des machines. La photo montre une vue de l'une des turbines.

2. À gauche se trouve le tuyau d'alimentation en gaz rouge. En contrebas, dans les sous-sols techniques, se trouvent les chaudières. Les chaudières chauffent l'eau et la transforment en vapeur, qui fait tourner les aubes de la turbine. (Une chaudière est un grand baril à travers lequel passent de nombreux petits tubes contenant de l'eau, et un feu les chauffe par le bas)

3. Unité de contrôle des turbines. A gauche se trouve une rangée de manomètres (mesurent la pression de la vapeur dans les canalisations d'alimentation), en haut se trouve une galerie technique. A droite - entrée de tuyau basse pression(la vapeur d'échappement est évacuée de la turbine)

4. On s'approche de la turbine par le côté : à droite se trouve la turbine haute pression(tourne les lames). à gauche se trouve la turbine basse pression. Pour augmenter l'efficacité, la vapeur rejetée dans la turbine primaire (haute pression) est acheminée vers la turbine basse pression. pression, où un autre cycle de travail a lieu. Au centre de la photo on peut voir les fixations amortisseurs des turbines, protégeant structures porteuses Cogénération contre la destruction (car de fortes vibrations sont créées lorsque les turbines tournent)

5. Générateur. Les turbines haute pression, les turbines basse pression et le générateur sont sur le même axe (physiquement). Dans le générateur, des bobines de cuivre avec des aimants tournent à l'intérieur de bobines de cuivre fixes (si vous vous souvenez du cours de physique de l'école, alors lorsqu'un aimant tourne à l'intérieur d'une bobine, une CEM (force électromotrice, c'est-à-dire électricité) y apparaît. Grâce à cette installation , nous avons de la lumière dans nos maisons. À propos, l'hydrogène y apparaît car à des pressions et des températures élevées de la vapeur d'eau, l'eau se décompose en ses composants.

6. Plan général salle des machines. Vue des éoliennes restantes

8. Le tuyau carré évacue la vapeur jusqu'à la limite normale. Il s'agit d'un contrôle automatique de la pression dans les canalisations d'alimentation. Au fait, deux cylindres sains sur le chariot sont des extincteurs

9. En plus de l'électricité, la centrale thermique fournit à la ville de l'eau chaude qui, sous forme de vapeur, effectue tous les cycles dans les turbines. Cette eau est distribuée à travers les réseaux de chaleur et chauffe l'eau potable (du robinet) dans les points de chauffage centraux (points de chauffage centralisés). Cette photo (tuyaux blancs) montre la répartition des canalisations vers le réseau de chaleur. L'eau du réseau de chauffage, quant à elle, ne chauffe pas nos appartements, mais chauffe uniquement l'eau froide à l'aide d'échangeurs de chaleur installés dans la sous-station de chauffage central. Ceci est fait pour que l'eau du réseau de chauffage puisse passer formation spéciale, ce qui empêche la formation de tartre sur les tuyaux, sinon les réparations de chauffage, ainsi que le rinçage des échangeurs de chaleur du tartre, devraient être effectués trop souvent.

10. Désolé, c'est très flou. Allons plus bas. Pour augmenter l'efficacité d'une machine à vapeur (turbine), la vapeur subit un chauffage supplémentaire dans des surchauffeurs. A droite se trouve le surchauffeur. Dans celui-ci, la température de la vapeur augmente de 100 degrés à 170-200 sous une pression énorme (environ 100 atmosphères).

Le principe de fonctionnement d'une centrale de production combinée de chaleur et d'électricité (CHP) repose sur propriété unique vapeur d'eau - pour être un liquide de refroidissement. À l'état chauffé, sous pression, il se transforme en une puissante source d'énergie qui entraîne les turbines des centrales thermiques (CHP) - un héritage de l'ère déjà lointaine de la vapeur.

La première centrale thermique a été construite à New York sur Pearl Street (Manhattan) en 1882. Un an plus tard, Saint-Pétersbourg est devenu le berceau de la première station thermale russe. Aussi étrange que cela puisse paraître, mais même à notre époque haute technologie Les centrales thermiques n'ont jamais trouvé de remplaçant à part entière : leur part dans le secteur énergétique mondial est supérieure à 60 %.

Et il existe une explication simple à cela, qui présente les avantages et les inconvénients de l’énergie thermique. Son « sang » est un combustible organique : le charbon, le fioul, les schistes bitumineux, la tourbe et le gaz naturel sont encore relativement accessibles et leurs réserves sont assez importantes.

Le gros inconvénient est que les produits de combustion du carburant causent de graves dommages environnement. Oui, et le réservoir naturel sera un jour complètement épuisé et des milliers de centrales thermiques se transformeront en « monuments » rouillés de notre civilisation.

Principe de fonctionnement

Pour commencer, il convient de définir les termes « CHP » et « CHP ». En termes simples, ce sont des sœurs. Une centrale thermique « propre » - TPP est conçue exclusivement pour la production d'électricité. Son autre nom est « centrale électrique à condensation » - IES.


Centrale de production combinée de chaleur et d'électricité - CHP - un type de centrale thermique. En plus de produire de l'électricité, il fournit eau chaude V système central chauffage et pour les besoins domestiques.

Le schéma de fonctionnement d'une centrale thermique est assez simple. Le combustible et l'air chauffé - un comburant - entrent simultanément dans le four. Le combustible le plus courant dans les centrales thermiques russes est le charbon concassé. La chaleur provenant de la combustion de la poussière de charbon transforme l'eau entrant dans la chaudière en vapeur, qui est ensuite fournie sous pression au turbine à vapeur. Un puissant flux de vapeur le fait tourner, entraînant le rotor du générateur, qui convertit l'énergie mécanique en énergie électrique.

Ensuite, la vapeur, qui a déjà considérablement perdu ses indicateurs initiaux - température et pression - pénètre dans le condenseur, où, après une « douche d'eau » froide, elle redevient de l'eau. Ensuite, la pompe à condensats les pompe dans les réchauffeurs régénératifs, puis dans le dégazeur. Là, l'eau est débarrassée des gaz - oxygène et CO 2, qui peuvent provoquer de la corrosion. L'eau est ensuite réchauffée à partir de la vapeur et réinjectée dans la chaudière.

Apport de chaleur

La deuxième fonction, non moins importante, du CHP est de fournir eau chaude(ferry) destiné aux systèmes chauffage central proche colonies et usage domestique. Dans des radiateurs spéciaux eau froide il est chauffé à 70 degrés en été et à 120 degrés en hiver, après quoi il est alimenté par les pompes du réseau vers une chambre de mélange commune puis fourni aux consommateurs via le système de chauffage principal. L'approvisionnement en eau de la centrale thermique est constamment réapprovisionné.

Comment fonctionnent les centrales thermiques au gaz ?

Comparées aux centrales thermiques au charbon, les centrales thermiques équipées de turbines à gaz sont beaucoup plus compactes et respectueuses de l'environnement. Qu'il suffise de dire qu'une telle station n'a pas besoin de chaudière à vapeur. Usine de turbine à gaz- il s'agit essentiellement du même turboréacteur d'avion, où, contrairement à lui, le jet stream n'est pas émis dans l'atmosphère, mais fait tourner le rotor du générateur. Dans le même temps, les émissions de produits de combustion sont minimes.

Nouvelles technologies de combustion du charbon

Le rendement des centrales thermiques modernes est limité à 34 %. La grande majorité des centrales thermiques fonctionnent encore au charbon, ce qui s'explique assez simplement : les réserves de charbon sur Terre sont encore énormes, de sorte que la part des centrales thermiques dans le volume total de l'électricité produite est d'environ 25 %.

Le processus de combustion du charbon est resté pratiquement inchangé depuis de nombreuses décennies. Cependant, de nouvelles technologies sont également apparues ici.


La particularité de cette méthode est qu'au lieu de l'air, l'oxygène pur isolé de l'air est utilisé comme agent oxydant lors de la combustion de la poussière de charbon. En conséquence, de gaz de combustion les impuretés nocives – NOx – sont éliminées. Les impuretés nocives restantes sont filtrées à travers plusieurs étapes de purification. Le CO 2 restant à la sortie est pompé dans des conteneurs sous haute pression et soumis à un enfouissement jusqu'à 1 km de profondeur.

méthode "captage oxycombustible"

Ici aussi, lors de la combustion du charbon, de l'oxygène pur est utilisé comme agent oxydant. Contrairement à la méthode précédente, au moment de la combustion, de la vapeur se forme, provoquant la rotation de la turbine. Ensuite, les cendres et les oxydes de soufre sont éliminés des gaz de combustion, un refroidissement et une condensation sont effectués. Restant dioxyde de carbone sous une pression de 70 atmosphères, il est transformé à l'état liquide et placé sous terre.

Méthode de pré-combustion

Le charbon est brûlé en mode « normal » - dans une chaudière mélangée à de l'air. Après cela, les cendres et le SO 2 - oxyde de soufre sont éliminés. Ensuite, le CO 2 est éliminé à l'aide d'un absorbant liquide spécial, après quoi il est éliminé par enfouissement.

Cinq des centrales thermiques les plus puissantes au monde

Le championnat appartient à la centrale thermique chinoise Tuoketuo d'une capacité de 6600 MW (5 unités de puissance x 1200 MW), occupant une superficie de 2,5 mètres carrés. km. Elle est suivie par son « compatriote » - la centrale thermique de Taichung d'une capacité de 5 824 MW. Le trio de tête est fermé par le plus grand de Russie Surgutskaya GRES-2 - 5597,1 MW. En quatrième position se trouve la centrale thermique polonaise de Belchatow - 5 354 MW, et en cinquième position se trouve la centrale électrique Futtsu CCGT (Japon) - une centrale thermique au gaz d'une capacité de 5 040 MW.


Chaque personne a vu au moins une fois dans sa vie centrales thermiques(CHP). Rien qu'à Moscou, il existe 15 entreprises de ce type. Ce sont de grandes usines avec des canalisations. Il s'agit généralement de deux types de tuyaux : les cheminées - hautes et « fines » et les tours de refroidissement - plus basses et « épaisses ».

Les cheminées sont conçues pour éliminer les produits de combustion du carburant, la fumée, la suie, les cendres et la suie. Tout ce qui est nocif pour l'environnement. La deuxième fonction des cheminées est d'assurer un tirage normal dans le four, situé au relation directe avec l'épaisseur et la hauteur du conduit de cheminée.

Les tours de refroidissement (ou également les tours de refroidissement) ne nuisent pas à l'environnement. En gros, c'est comme humidificateurs réguliers air, seulement la taille d’un immeuble de 12 étages.
Actuellement, les tours de refroidissement sont principalement utilisées dans les systèmes d'alimentation en eau de circulation pour refroidir les échangeurs de chaleur, généralement dans les centrales thermiques et nucléaires.

Avec Petya Petrouchanov et Vadim dedmaxopka Nous avons visité le CHPP-3 régional kazakh à Karaganda et étudié en détail sous tous les angles la structure d'une tour de refroidissement hyperboloïde à huit niveaux avec une zone d'irrigation de 3 200 m².

Merci à Vadim pour la photo « Moi et la tour de refroidissement » !

En règle générale, les tours de refroidissement sont utilisées là où il n'est pas possible d'utiliser de grands réservoirs, lacs et mers pour le refroidissement. Vue aérienne des tours de refroidissement à Moscou.

1. Le processus de refroidissement se produit en raison de l'évaporation d'une partie de l'eau lorsqu'elle s'écoule en gouttes le long d'un arroseur spécial, le long duquel un flux d'air est fourni dans la direction opposée au mouvement de l'eau. Pour faire simple, l’eau se déverse et l’air, en raison du fort tirage, se précipite vers le haut, évaporant et refroidissant l’eau.



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2. Lorsque 1 % de l’eau s’évapore, la température de la masse restante diminue de 6 °C.

3. La plupart des tours de refroidissement sont divisées en deux types : tour et ventilateur.

4. Les tours de refroidissement par ventilateur sont les plus efficaces d'un point de vue technique, car elles fournissent un refroidissement par eau plus profond et de meilleure qualité, résistant à des charges thermiques spécifiques importantes (cependant, elles nécessitent des coûts énergie électrique pour les fans de conduite).

5. Dans les tours de refroidissement des tours, le tirage est créé à l'aide d'une tour d'échappement élevée sans utilisation d'électricité.

7. Les tours de refroidissement par ventilateur occupent moins d'espace et ne gâchent pas le paysage avec leur aspect artificiel.

9. Vue intérieure d'une tour de refroidissement hyperboloïde à 10 mètres de hauteur. Le système d'arrosage pulvérise de l'eau chaude.

10. À propos de l'humidité : l'objectif de la caméra s'embue en 5 secondes, les vêtements sont mouillés en 25 secondes.

11. Vadim pose avec un appareil photo mouillé.

12. Saucisse verticale.

13. Montons.

14. La montée est rapide, la hauteur est à la taille d'un enfant, seulement 78 mètres.

16. « Cratère » de la tour de refroidissement et Vadim pour l'échelle.



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17. Mon ombre et mon arc-en-ciel.

18. Panorama au CHPP-3.



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19. La construction du CHPP-3 de Karaganda était destinée à couvrir les charges thermiques du secteur industriel et résidentiel des districts de Karaganda. La station a été mise en service en 1977.

20. Aujourd'hui, sept chaudières et six turbines fonctionnent à la centrale. Des travaux sont également en cours pour agrandir la gare.

21. La centrale fonctionne au charbon. Environ 2 000 000 de tonnes de charbon sont consommées en un an.

22. La centrale thermique produit 83 % de toute l'énergie thermique et 98 % de l'énergie électrique produite à Karaganda. Puissance disponible : électrique – 395 MW, thermique – 736 Gcal/h.

23. Salle de contrôle.

24. Un grand merci au service de presse de Karaganda Energy Center LLP pour l'organisation du tournage et de la visite de la tour de refroidissement !

Et bien sûr, grâce aux amis de l'agence "



 


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