Bagaimana cara kerja CHP? Diagram teknologi pembangkit listrik Apa fluida kerja pembangkit listrik termal?

Prinsip pengoperasian pembangkit listrik dan panas gabungan (CHP) didasarkan pada sifat unik uap air - sebagai pendingin. Dalam keadaan panas, di bawah tekanan, ia berubah menjadi sumber energi kuat yang menggerakkan turbin pembangkit listrik tenaga panas (CHP) - warisan dari era uap yang sudah lama ada.

Pembangkit listrik tenaga panas pertama dibangun di New York di Pearl Street (Manhattan) pada tahun 1882. Setahun kemudian, St. Petersburg menjadi tempat kelahiran stasiun termal Rusia pertama. Anehnya, bahkan di zaman teknologi tinggi kita, pembangkit listrik tenaga panas belum menemukan penggantinya sepenuhnya: pangsa mereka di sektor energi dunia lebih dari 60%.

Dan ada penjelasan sederhananya yang memuat kelebihan dan kekurangan energi panas. “Darahnya” adalah bahan bakar organik – batu bara, bahan bakar minyak, serpih minyak, gambut, dan gas alam masih relatif mudah didapat, dan cadangannya cukup besar.

Kerugian besarnya adalah produk pembakaran bahan bakar menyebabkan kerusakan serius terhadap lingkungan. Ya, dan gudang alam suatu hari nanti akan benar-benar habis, dan ribuan pembangkit listrik tenaga panas akan berubah menjadi “monumen” peradaban kita yang berkarat.

Prinsip operasi

Untuk memulainya, ada baiknya mendefinisikan istilah “CHP” dan “CHP”. Secara sederhana, mereka adalah saudara perempuan. Pembangkit listrik tenaga panas “bersih” - pembangkit listrik tenaga panas dirancang khusus untuk produksi listrik. Nama lainnya adalah "pembangkit listrik kondensasi" - IES.


Gabungan pembangkit listrik dan panas - CHP - sejenis pembangkit listrik termal. Selain menghasilkan listrik, juga memasok air panas ke sistem pemanas sentral dan untuk kebutuhan rumah tangga.

Skema pengoperasian pembangkit listrik tenaga panas cukup sederhana. Bahan bakar dan udara panas—zat pengoksidasi—secara bersamaan masuk ke tungku. Bahan bakar yang paling umum di pembangkit listrik tenaga panas Rusia adalah batu bara yang dihancurkan. Panas hasil pembakaran debu batubara mengubah air yang masuk ke boiler menjadi uap, yang kemudian disuplai di bawah tekanan ke turbin uap. Aliran uap yang kuat menyebabkannya berputar, menggerakkan rotor generator, yang mengubah energi mekanik menjadi energi listrik.

Selanjutnya, uap, yang telah kehilangan indikator awalnya secara signifikan - suhu dan tekanan - memasuki kondensor, di mana setelah “pancuran air” dingin kembali menjadi air. Kemudian pompa kondensat memompakannya ke pemanas regeneratif dan kemudian ke deaerator. Di sana, air terbebas dari gas – oksigen dan CO2, yang dapat menyebabkan korosi. Setelah itu, air dipanaskan kembali dari steam dan dimasukkan kembali ke dalam boiler.

Pasokan panas

Fungsi kedua yang tidak kalah pentingnya dari pembangkit CHP adalah menyediakan air panas (uap) yang ditujukan untuk sistem pemanas sentral di pemukiman terdekat dan untuk keperluan rumah tangga. Dalam pemanas khusus, air dingin dipanaskan hingga 70 derajat di musim panas dan 120 derajat di musim dingin, setelah itu disuplai melalui pompa jaringan ke ruang pencampuran umum dan kemudian disuplai ke konsumen melalui sistem utama pemanas. Persediaan air di pembangkit listrik tenaga panas terus diisi ulang.

Bagaimana cara kerja pembangkit listrik tenaga panas bertenaga gas?

Dibandingkan pembangkit listrik tenaga panas berbahan bakar batubara, pembangkit listrik tenaga panas dengan unit turbin gas jauh lebih kompak dan ramah lingkungan. Cukuplah dikatakan bahwa stasiun seperti itu tidak memerlukan ketel uap. Unit turbin gas pada dasarnya adalah mesin pesawat turbojet yang sama, di mana, tidak seperti itu, aliran jet tidak dipancarkan ke atmosfer, tetapi memutar rotor generator. Pada saat yang sama, emisi produk pembakaran sangat minim.

Teknologi pembakaran batubara baru

Efisiensi pembangkit listrik tenaga panas modern dibatasi hingga 34%. Sebagian besar pembangkit listrik tenaga panas masih beroperasi dengan bahan bakar batubara, hal ini dapat dijelaskan secara sederhana - cadangan batubara di bumi masih sangat besar, sehingga porsi pembangkit listrik tenaga panas dalam total volume listrik yang dihasilkan adalah sekitar 25%.

Proses pembakaran batu bara hampir tidak berubah selama beberapa dekade. Namun, teknologi baru juga hadir di sini.


Keunikan metode ini adalah bahwa alih-alih udara, oksigen murni yang dipisahkan dari udara digunakan sebagai zat pengoksidasi saat membakar debu batubara. Hasilnya, pengotor berbahaya – NOx – dihilangkan dari gas buang. Kotoran berbahaya yang tersisa disaring melalui beberapa tahap pemurnian. CO 2 yang tersisa di saluran keluar dipompa ke dalam wadah bertekanan tinggi dan ditimbun di kedalaman hingga 1 km.

metode "penangkapan oxyfuel".

Di sini juga, saat membakar batu bara, oksigen murni digunakan sebagai zat pengoksidasi. Berbeda dengan cara sebelumnya, pada saat pembakaran terbentuk uap sehingga menyebabkan turbin berputar. Kemudian abu dan sulfur oksida dikeluarkan dari gas buang, pendinginan dan kondensasi dilakukan. Karbon dioksida yang tersisa di bawah tekanan 70 atmosfer diubah menjadi cair dan ditempatkan di bawah tanah.

Metode pra-pembakaran

Batubara dibakar dalam mode "normal" - dalam ketel yang dicampur dengan udara. Setelah itu, abu dan SO 2 - sulfur oksida dihilangkan. Selanjutnya CO 2 dihilangkan dengan menggunakan cairan penyerap khusus, setelah itu dibuang dengan cara dikubur.

Lima pembangkit listrik tenaga panas paling kuat di dunia

Kejuaraan tersebut menjadi milik pembangkit listrik tenaga panas China Tuoketuo berkapasitas 6600 MW (5 unit daya x 1200 MW), menempati area seluas 2,5 meter persegi. km. Diikuti oleh "rekan senegaranya" - Pembangkit Listrik Tenaga Panas Taichung dengan kapasitas 5.824 MW. Tiga teratas ditutup oleh Surgutskaya GRES-2 terbesar di Rusia - 5597,1 MW. Di tempat keempat adalah Pembangkit Listrik Tenaga Panas Belchatow Polandia - 5354 MW, dan kelima adalah Pembangkit Listrik Futtsu CCGT (Jepang) - pembangkit listrik tenaga panas gas dengan kapasitas 5040 MW.


24 Oktober 2012

Energi listrik sudah lama memasuki kehidupan kita. Bahkan filsuf Yunani Thales pada abad ke-7 SM menemukan bahwa ambar yang digosokkan pada wol mulai menarik benda. Namun untuk waktu yang lama tidak ada yang memperhatikan fakta ini. Baru pada tahun 1600 istilah “Listrik” pertama kali muncul, dan pada tahun 1650 Otto von Guericke menciptakan mesin elektrostatis berbentuk bola belerang yang dipasang pada batang logam, yang memungkinkan untuk mengamati tidak hanya efek tarik-menarik, tetapi juga efek tarik-menarik. tetapi juga efek tolakan. Ini adalah mesin elektrostatik sederhana pertama.

Bertahun-tahun telah berlalu sejak itu, tetapi bahkan saat ini, di dunia yang penuh dengan informasi berukuran terabyte, ketika Anda dapat mengetahui sendiri segala sesuatu yang menarik minat Anda, bagi banyak orang masih menjadi misteri bagaimana listrik dihasilkan, bagaimana listrik disalurkan ke rumah kita. , kantor, perusahaan...

Kami akan mempertimbangkan proses ini dalam beberapa bagian.

Bagian I. Pembangkitan energi listrik.

Dari manakah energi listrik berasal? Energi ini muncul dari jenis energi lain – termal, mekanik, nuklir, kimia dan banyak lainnya. Pada skala industri, energi listrik diperoleh dari pembangkit listrik. Mari kita pertimbangkan hanya jenis pembangkit listrik yang paling umum.

1) Pembangkit listrik termal. Saat ini, semuanya dapat digabungkan menjadi satu istilah - Pembangkit Listrik Negara Bagian (State District Power Plant). Tentu saja, saat ini istilah tersebut telah kehilangan makna aslinya, namun belum hilang selamanya, melainkan tetap bersama kita.

Pembangkit listrik termal dibagi menjadi beberapa subtipe:

A) Pembangkit listrik kondensasi (CPP) adalah pembangkit listrik termal yang hanya menghasilkan energi listrik; pembangkit listrik jenis ini mendapatkan namanya karena kekhasan prinsip operasinya.

Prinsip pengoperasian: Udara dan bahan bakar (gas, cair atau padat) disuplai ke boiler menggunakan pompa. Hasilnya adalah campuran bahan bakar-udara yang terbakar di tungku boiler, melepaskan panas dalam jumlah besar. Dalam hal ini, air melewati sistem pipa yang terletak di dalam boiler. Panas yang dilepaskan dipindahkan ke air ini, sementara suhunya naik dan dididihkan. Uap yang dihasilkan di dalam ketel uap kembali masuk ke dalam ketel untuk memanaskannya di atas titik didih air (pada tekanan tertentu), kemudian melalui saluran uap dialirkan ke turbin uap, tempat uap tersebut bekerja. Pada saat yang sama, ia mengembang, suhu dan tekanannya menurun. Dengan demikian, energi potensial uap dipindahkan ke turbin, sehingga diubah menjadi energi kinetik. Turbin, pada gilirannya, menggerakkan rotor generator arus bolak-balik tiga fase, yang terletak pada poros yang sama dengan turbin dan menghasilkan energi.

Mari kita lihat lebih dekat beberapa elemen IES.

Turbin uap.

Aliran uap air masuk melalui baling-baling pemandu ke bilah-bilah melengkung yang dipasang di sekeliling keliling rotor, dan, yang bekerja padanya, menyebabkan rotor berputar. Seperti yang Anda lihat, ada celah di antara deretan tulang belikat. Mereka ada di sana karena rotor ini dikeluarkan dari rumahannya. Deretan bilah juga terpasang di dalam bodi, tetapi tidak bergerak dan berfungsi untuk menciptakan sudut datangnya uap yang diinginkan pada bilah yang bergerak.

Turbin uap kondensasi digunakan untuk mengubah sebanyak mungkin panas uap menjadi kerja mekanis. Mereka beroperasi dengan membuang (menghabiskan) uap bekas ke dalam kondensor di mana ruang hampa dipertahankan.

Turbin dan generator yang terletak pada poros yang sama disebut turbogenerator. Generator arus bolak-balik tiga fasa (mesin sinkron).

Terdiri dari:


Yang meningkatkan tegangan ke nilai standar (35-110-220-330-500-750 kV). Dalam hal ini, arus berkurang secara signifikan (misalnya, ketika tegangan meningkat 2 kali lipat, arus berkurang 4 kali lipat), yang memungkinkan transmisi daya dalam jarak jauh. Perlu dicatat bahwa ketika kita berbicara tentang kelas tegangan, yang kami maksud adalah tegangan linier (fase-ke-fasa).

Daya aktif yang dihasilkan generator diatur dengan mengubah jumlah pembawa energi, dan arus pada belitan rotor juga berubah. Untuk meningkatkan keluaran daya aktif maka perlu dilakukan peningkatan suplai uap ke turbin, sehingga arus pada belitan rotor akan meningkat. Kita tidak boleh lupa bahwa generator bersifat sinkron, artinya frekuensinya selalu sama dengan frekuensi arus dalam sistem tenaga, dan perubahan parameter pembawa energi tidak akan mempengaruhi frekuensi putarannya.

Selain itu generator juga menghasilkan daya reaktif. Ini dapat digunakan untuk mengatur tegangan keluaran dalam batas kecil (artinya ini bukan alat utama untuk mengatur tegangan dalam sistem tenaga). Ini bekerja dengan cara ini. Ketika belitan rotor tereksitasi berlebihan, mis. ketika tegangan pada rotor meningkat di atas nilai nominal, daya reaktif “berlebihan” dilepaskan ke sistem tenaga, dan ketika belitan rotor kurang tereksitasi, daya reaktif dikonsumsi oleh generator.

Jadi, dalam arus bolak-balik kita berbicara tentang daya semu (diukur dalam volt-ampere - VA), yang sama dengan akar kuadrat dari jumlah daya aktif (diukur dalam watt - W) dan reaktif (diukur dalam volt-ampere reaktif - VAR) kekuatan.

Air pada reservoir berfungsi untuk membuang panas dari kondensor. Namun, kolam percikan sering digunakan untuk tujuan ini.


atau menara pendingin. Menara pendingin dapat berupa menara tipe Gambar.8

atau kipas Gambar.9

Menara pendingin didesain hampir sama dengan menara pendingin, satu-satunya perbedaan adalah air mengalir ke radiator, memindahkan panas ke radiator, dan didinginkan oleh udara paksa. Dalam hal ini, sebagian air menguap dan terbawa ke atmosfer.
Efisiensi pembangkit listrik tersebut tidak melebihi 30%.

B) Pembangkit listrik turbin gas.

Pada pembangkit listrik turbin gas, turbogenerator digerakkan bukan oleh uap, melainkan langsung oleh gas yang dihasilkan selama pembakaran bahan bakar. Dalam hal ini, hanya gas alam yang dapat digunakan, jika tidak turbin akan cepat rusak karena terkontaminasi produk pembakaran. Efisiensi pada beban maksimum 25-33%

Efisiensi yang jauh lebih besar (hingga 60%) dapat diperoleh dengan menggabungkan siklus uap dan gas. Tumbuhan seperti ini disebut tumbuhan siklus gabungan. Alih-alih boiler konvensional, mereka memasang boiler limbah panas, yang tidak memiliki pembakar sendiri. Ia menerima panas dari knalpot turbin gas. Saat ini, CCGT sedang aktif diperkenalkan ke dalam kehidupan kita, tetapi sejauh ini hanya ada sedikit CCGT di Rusia.

DI DALAM) Pembangkit listrik tenaga panas (telah menjadi bagian integral dari kota-kota besar sejak lama). Gambar 11

Pembangkit listrik termal dirancang secara struktural sebagai pembangkit listrik kondensasi (CPS). Keunikan pembangkit listrik jenis ini adalah dapat menghasilkan energi panas dan listrik secara bersamaan. Tergantung pada jenis turbin uap, ada berbagai metode untuk mengekstraksi uap, yang memungkinkan Anda mengekstraksi uap dengan parameter berbeda darinya. Dalam hal ini, sebagian atau seluruh uap (tergantung pada jenis turbin) memasuki pemanas jaringan, mentransfer panas ke dalamnya dan mengembun di sana. Turbin kogenerasi memungkinkan Anda mengatur jumlah uap untuk kebutuhan termal atau industri, yang memungkinkan pembangkit CHP beroperasi dalam beberapa mode beban:

termal - produksi energi listrik sepenuhnya bergantung pada produksi uap untuk kebutuhan pemanasan industri atau distrik.

listrik - beban listrik tidak tergantung pada beban termal. Selain itu, pembangkit CHP dapat beroperasi dalam mode kondensasi penuh. Hal ini mungkin diperlukan, misalnya, jika terjadi kekurangan daya aktif yang parah di musim panas. Mode ini tidak menguntungkan bagi pembangkit listrik tenaga panas, karena efisiensi berkurang secara signifikan.

Produksi energi listrik dan panas secara simultan (kogenerasi) merupakan proses yang menguntungkan dimana efisiensi stasiun meningkat secara signifikan. Misalnya, efisiensi CES yang dihitung maksimal 30%, dan efisiensi CHP sekitar 80%. Selain itu, kogenerasi memungkinkan pengurangan emisi termal yang menganggur, yang berdampak positif terhadap ekologi area di mana pembangkit listrik termal berada (dibandingkan jika terdapat pembangkit listrik termal dengan kapasitas serupa).

Mari kita lihat lebih dekat turbin uap.

Turbin uap kogenerasi termasuk turbin dengan:

Tekanan balik;

Ekstraksi uap yang dapat disesuaikan;

Seleksi dan tekanan punggung.

Turbin dengan tekanan balik beroperasi dengan cara membuang uap bukan ke kondensor seperti di IES, tetapi ke jaringan pemanas, yaitu semua uap yang melewati turbin digunakan untuk kebutuhan pemanasan. Desain turbin tersebut memiliki kelemahan yang signifikan: jadwal beban listrik sepenuhnya bergantung pada jadwal beban termal, yaitu perangkat tersebut tidak dapat mengambil bagian dalam pengaturan operasional frekuensi arus dalam sistem tenaga.

Dalam turbin dengan ekstraksi uap terkontrol, uap tersebut diekstraksi dalam jumlah yang diperlukan pada tahap perantara, dan langkah-langkah ekstraksi uap yang sesuai dalam hal ini dipilih. Turbin jenis ini tidak bergantung pada beban termal dan kontrol daya aktif keluarannya dapat disesuaikan dalam batas yang lebih besar dibandingkan pada pembangkit CHP tekanan balik.

Turbin ekstraksi dan tekanan balik menggabungkan fungsi dari dua jenis turbin pertama.

Turbin kogenerasi pembangkit CHP tidak selalu mampu mengubah beban panas dalam waktu singkat. Untuk menutupi puncak beban, dan terkadang untuk meningkatkan daya listrik dengan mengalihkan turbin ke mode kondensasi, boiler pemanas air puncak dipasang di pembangkit listrik tenaga panas.

2) Pembangkit listrik tenaga nuklir.

Di Rusia saat ini terdapat 3 jenis pembangkit reaktor. Prinsip umum pengoperasiannya kira-kira mirip dengan pengoperasian IES (di masa lalu, pembangkit listrik tenaga nuklir disebut pembangkit listrik distrik negara bagian). Satu-satunya perbedaan mendasar adalah energi panas diperoleh bukan dari boiler yang menggunakan bahan bakar organik, tetapi dari reaktor nuklir.

Mari kita lihat dua jenis reaktor yang paling umum di Rusia.

1) Reaktor RBMK.


Ciri khas reaktor ini adalah uap untuk memutar turbin diperoleh langsung di teras reaktor.

inti RBMK. Gambar 13

terdiri dari kolom grafit vertikal yang di dalamnya terdapat lubang memanjang, dengan pipa yang terbuat dari paduan zirkonium dan baja tahan karat dimasukkan di sana. Grafit bertindak sebagai moderator neutron. Semua saluran dibagi menjadi saluran bahan bakar dan CPS (sistem kendali dan proteksi). Mereka memiliki sirkuit pendingin yang berbeda. Kaset (FA - rakitan bahan bakar) dengan batang (TVEL - elemen bahan bakar) di dalamnya terdapat pelet uranium dalam cangkang tertutup dimasukkan ke dalam saluran bahan bakar. Jelas bahwa dari merekalah energi panas diperoleh, yang ditransfer ke pendingin yang terus bersirkulasi dari bawah ke atas di bawah tekanan tinggi - air biasa, tetapi dimurnikan dengan sangat baik dari kotoran.

Air, melewati saluran bahan bakar, menguap sebagian, campuran uap-air masuk dari semua saluran bahan bakar individu ke dalam 2 drum pemisah, tempat uap dipisahkan dari air. Air kembali masuk ke reaktor menggunakan pompa sirkulasi (total 4 per putaran), dan uap melewati jalur uap menuju 2 turbin. Uap kemudian mengembun di kondensor dan berubah menjadi air, yang kembali ke reaktor.

Tenaga termal reaktor dikendalikan hanya dengan bantuan batang penyerap neutron boron, yang bergerak dalam saluran batang kendali. Air yang mendinginkan saluran-saluran ini mengalir dari atas ke bawah.

Seperti yang mungkin Anda ketahui, saya belum pernah menyebutkan bejana reaktor. Faktanya, RBMK sebenarnya tidak memiliki lambung. Zona aktif yang baru saya ceritakan ditempatkan pada poros beton, dan diatasnya ditutup dengan penutup seberat 2000 ton.

Gambar di atas menunjukkan perlindungan biologis atas reaktor. Namun kalian jangan berharap dengan mengangkat salah satu blok tersebut kalian akan bisa melihat lubang zona aktif berwarna kuning hijau, bukan. Penutup itu sendiri terletak jauh lebih rendah, dan di atasnya, di ruang hingga perlindungan biologis atas, masih ada celah untuk saluran komunikasi dan batang penyerap yang dilepas seluruhnya.

Ruang tersisa di antara kolom grafit untuk ekspansi termal grafit. Campuran gas nitrogen dan helium bersirkulasi di ruang ini. Komposisinya digunakan untuk menilai kekencangan saluran bahan bakar. Inti RBMK dirancang untuk memecahkan tidak lebih dari 5 saluran; jika lebih banyak saluran yang diturunkan tekanannya, penutup reaktor akan robek dan saluran yang tersisa akan terbuka. Perkembangan peristiwa seperti itu akan menyebabkan terulangnya tragedi Chernobyl (di sini yang saya maksud bukan bencana akibat ulah manusia itu sendiri, tetapi konsekuensinya).

Mari kita lihat kelebihan RBMK:

—Berkat pengaturan tenaga panas saluran demi saluran, dimungkinkan untuk mengubah perangkat bahan bakar tanpa menghentikan reaktor. Setiap hari, biasanya beberapa majelis diubah.

—Tekanan rendah di CMPC (sirkuit sirkulasi paksa ganda), yang berkontribusi pada lebih sedikit terjadinya kecelakaan yang terkait dengan depresurisasinya.

— Tidak adanya bejana reaktor yang sulit diproduksi.

Mari kita lihat kekurangan RBMK:

—Selama operasi, banyak kesalahan ditemukan dalam geometri inti, yang tidak dapat sepenuhnya dihilangkan pada unit daya generasi ke-1 dan ke-2 yang ada (Leningrad, Kursk, Chernobyl, Smolensk). Unit daya RBMK generasi ke-3 (hanya ada satu - di unit daya ke-3 PLTN Smolensk) bebas dari kekurangan ini.

—Reaktornya adalah sirkuit tunggal. Artinya, turbin diputar oleh uap yang dihasilkan langsung di dalam reaktor. Artinya mengandung komponen radioaktif. Jika turbin mengalami penurunan tekanan (dan ini terjadi di pembangkit listrik tenaga nuklir Chernobyl pada tahun 1993), perbaikannya akan menjadi sangat rumit, dan mungkin tidak mungkin.

—Masa pakai reaktor ditentukan oleh masa pakai grafit (30-40 tahun). Kemudian terjadi degradasi, yang diwujudkan dalam pembengkakannya. Proses ini sudah menimbulkan kekhawatiran serius pada unit tenaga RBMK tertua, Leningrad-1, yang dibangun pada tahun 1973 (sudah berusia 39 tahun). Jalan keluar yang paling mungkin dari situasi ini adalah dengan menyambungkan saluran sebanyak n untuk mengurangi ekspansi termal grafit.

—Moderator grafit adalah bahan yang mudah terbakar.

—Karena banyaknya katup penutup, reaktor sulit dikendalikan.

— Pada generasi ke-1 dan ke-2 terdapat ketidakstabilan saat beroperasi pada daya rendah.

Secara umum dapat dikatakan bahwa RBMK merupakan reaktor yang baik pada masanya. Saat ini, keputusan telah diambil untuk tidak membangun unit tenaga dengan reaktor jenis ini.

2) Reaktor VVER.

RBMK saat ini digantikan oleh VVER. Ini memiliki keunggulan signifikan dibandingkan RBMK.

Inti sepenuhnya terkandung dalam selubung yang sangat tahan lama, yang diproduksi di pabrik dan diangkut dengan kereta api dan kemudian melalui jalan darat ke unit daya yang sedang dibangun dalam bentuk jadi. Moderatornya adalah air bersih bertekanan. Reaktor terdiri dari 2 sirkuit: air dari sirkuit pertama di bawah tekanan tinggi mendinginkan unit bahan bakar, mentransfer panas ke sirkuit ke-2 menggunakan generator uap (melakukan fungsi penukar panas antara 2 sirkuit terisolasi). Di dalamnya, air sirkuit sekunder mendidih, berubah menjadi uap dan dialirkan ke turbin. Di sirkuit primer, air tidak mendidih karena tekanannya sangat tinggi. Uap buangan dikondensasikan di kondensor dan dikembalikan ke pembangkit uap. Sirkuit sirkuit ganda memiliki keunggulan yang signifikan dibandingkan sirkuit tunggal:

Uap yang menuju turbin tidak bersifat radioaktif.

Kekuatan reaktor dapat dikontrol tidak hanya dengan batang penyerap, tetapi juga dengan larutan asam borat, yang membuat reaktor lebih stabil.

Elemen sirkuit primer terletak sangat berdekatan satu sama lain, sehingga dapat ditempatkan dalam cangkang penahan yang umum. Jika terjadi putus pada rangkaian primer, unsur radioaktif akan masuk ke dalam wadah dan tidak akan dilepaskan ke lingkungan. Selain itu, cangkang penahan melindungi reaktor dari pengaruh luar (misalnya, dari jatuhnya pesawat kecil atau ledakan di luar batas stasiun).

Reaktor ini tidak sulit dioperasikan.

Ada juga kelemahannya:

—Berbeda dengan RBMK, bahan bakar tidak dapat diganti saat reaktor sedang berjalan, karena letaknya di perumahan bersama, bukan di saluran tersendiri seperti di RBMK. Waktu pengisian ulang bahan bakar biasanya bertepatan dengan waktu perbaikan rutin, sehingga mengurangi dampak faktor ini terhadap faktor kapasitas terpasang.

—Sirkuit primer berada di bawah tekanan tinggi, yang berpotensi menyebabkan kecelakaan berskala lebih besar selama depresurisasi dibandingkan RBMK.

—Bejana reaktor sangat sulit untuk diangkut dari pabrik ke lokasi pembangunan pembangkit listrik tenaga nuklir.

Baiklah, kita telah melihat cara kerja pembangkit listrik tenaga panas, sekarang mari kita lihat cara kerjanya

Prinsip pengoperasian pembangkit listrik tenaga air cukup sederhana. Rantai struktur hidrolik memberikan tekanan air yang diperlukan untuk mengalir ke bilah turbin hidrolik, yang menggerakkan generator yang menghasilkan listrik.

Tekanan air yang dibutuhkan terbentuk melalui pembangunan bendungan, dan sebagai akibat dari pemusatan sungai di tempat tertentu, atau melalui pengalihan - aliran air alami. Dalam beberapa kasus, bendungan dan pengalihan digunakan bersama-sama untuk mendapatkan tekanan air yang dibutuhkan. Pembangkit listrik tenaga air memiliki fleksibilitas pembangkitan listrik yang sangat tinggi, serta biaya pembangkitan listrik yang rendah. Fitur pembangkit listrik tenaga air ini menyebabkan terciptanya jenis pembangkit listrik lain - pembangkit listrik penyimpanan yang dipompa. Stasiun-stasiun tersebut mampu mengumpulkan listrik yang dihasilkan dan menggunakannya pada saat beban puncak. Prinsip pengoperasian pembangkit listrik tersebut adalah sebagai berikut: pada waktu-waktu tertentu (biasanya pada malam hari), unit pembangkit listrik tenaga air pembangkit listrik tenaga air yang dipompa beroperasi seperti pompa, mengkonsumsi energi listrik dari sistem tenaga, dan memompa air ke kolam atas yang dilengkapi peralatan khusus. Ketika permintaan meningkat (selama beban puncak), air darinya memasuki pipa bertekanan dan menggerakkan turbin. PSPP menjalankan fungsi yang sangat penting dalam sistem energi (pengaturan frekuensi), tetapi tidak banyak digunakan di negara kita karena mereka akhirnya mengonsumsi lebih banyak daya daripada yang mereka hasilkan. Artinya, stasiun jenis ini tidak menguntungkan pemiliknya. Misalnya, di PSPP Zagorskaya, kapasitas hidrogenerator dalam mode generator adalah 1.200 MW, dan dalam mode pemompaan – 1.320 MW. Namun, stasiun jenis ini paling cocok untuk menambah atau mengurangi daya yang dihasilkan dengan cepat, sehingga bermanfaat untuk membangunnya di dekat, misalnya, pembangkit listrik tenaga nuklir, karena pembangkit listrik tenaga nuklir beroperasi dalam mode dasar.

Kita telah melihat dengan tepat bagaimana energi listrik dihasilkan. Saatnya bertanya pada diri sendiri pertanyaan serius: “Jenis stasiun apa yang paling memenuhi semua persyaratan modern dalam hal keandalan, keramahan lingkungan, dan, selain itu, juga memiliki biaya energi yang rendah?” Setiap orang akan menjawab pertanyaan ini secara berbeda. Izinkan saya memberi Anda daftar "yang terbaik dari yang terbaik".

1) CHP ditenagai oleh gas alam. Efisiensi stasiun-stasiun tersebut sangat tinggi, biaya bahan bakar juga tinggi, tetapi gas alam adalah salah satu jenis bahan bakar yang “paling bersih”, dan ini sangat penting bagi ekologi kota, di mana pembangkit listrik tenaga panas berada. tanaman biasanya berada.

2) HPP dan PSPP. Keuntungan dibandingkan pembangkit listrik tenaga panas sangat jelas, karena pembangkit listrik jenis ini tidak mencemari atmosfer dan menghasilkan energi “termurah”, yang juga merupakan sumber daya terbarukan.

3) Pembangkit listrik CCGT menggunakan gas alam. Efisiensi tertinggi di antara pembangkit listrik termal, serta jumlah bahan bakar yang dikonsumsi sedikit, sebagian akan menyelesaikan masalah polusi termal di biosfer dan terbatasnya cadangan bahan bakar fosil.

4) Pembangkit listrik tenaga nuklir. Dalam operasi normal, pembangkit listrik tenaga nuklir mengeluarkan zat radioaktif 3-5 kali lebih sedikit ke lingkungan dibandingkan pembangkit listrik tenaga panas dengan daya yang sama, sehingga penggantian sebagian pembangkit listrik tenaga panas dengan pembangkit listrik tenaga nuklir sepenuhnya dapat dibenarkan.

5) RES. Saat ini, stasiun-stasiun tersebut menggunakan gas alam sebagai bahan bakar. Hal ini sama sekali tidak ada artinya, karena dengan keberhasilan yang sama, tungku pembangkit listrik distrik negara bagian dapat memanfaatkan gas minyak bumi terkait (APG) atau membakar batu bara, yang cadangannya sangat besar dibandingkan dengan cadangan gas alam.

Ini menyimpulkan bagian pertama artikel ini.

Materi disiapkan oleh:
mahasiswa kelompok ES-11b Universitas Negeri Barat Daya Agibalov Sergey.

CHP adalah pembangkit listrik tenaga panas yang tidak hanya menghasilkan listrik, tetapi juga menyediakan panas ke rumah kita di musim dingin. Dengan menggunakan contoh Pembangkit Listrik Tenaga Panas Krasnoyarsk, mari kita lihat cara kerja hampir semua pembangkit listrik tenaga panas.

Ada 3 pembangkit listrik tenaga panas di Krasnoyarsk, total daya listriknya hanya 1146 MW (sebagai perbandingan, Novosibirsk CHPP 5 kami sendiri memiliki kapasitas 1200 MW), tetapi yang luar biasa bagi saya adalah Krasnoyarsk CHPP-3 karena stasiun tersebut masih baru - belum genap satu tahun berlalu, unit daya pertama dan sejauh ini satu-satunya telah disertifikasi oleh Operator Sistem dan dioperasikan secara komersial. Oleh karena itu, saya dapat memotret stasiun yang masih berdebu dan indah serta belajar banyak tentang pembangkit listrik tenaga panas.

Dalam postingan kali ini, selain informasi teknis tentang KrasTPP-3, saya ingin mengungkapkan prinsip pengoperasian hampir semua gabungan pembangkit listrik dan panas.

1. Tiga cerobong asap, tinggi tertinggi 275 m, tertinggi kedua 180 m



Singkatan CHP sendiri menyiratkan bahwa stasiun tersebut tidak hanya menghasilkan listrik, tetapi juga panas (air panas, pemanas), dan pembangkitan panas bahkan mungkin menjadi prioritas yang lebih tinggi di negara kita, yang terkenal dengan musim dinginnya yang keras.

2. Kapasitas listrik terpasang Krasnoyarsk CHPP-3 adalah 208 MW, dan kapasitas termal terpasang 631,5 Gcal/jam

Secara sederhana, prinsip pengoperasian pembangkit listrik tenaga panas dapat digambarkan sebagai berikut:

Semuanya dimulai dengan bahan bakar. Batubara, gas, gambut, dan serpih minyak dapat digunakan sebagai bahan bakar di berbagai pembangkit listrik. Dalam kasus kami, ini adalah batubara coklat B2 dari tambang terbuka Borodino, yang terletak 162 km dari stasiun. Batubara diangkut dengan kereta api. Sebagian disimpan, sebagian lagi disalurkan melalui konveyor ke unit daya, di mana batubara itu sendiri pertama-tama dihancurkan menjadi debu dan kemudian dimasukkan ke dalam ruang bakar - ketel uap.

Ketel uap adalah suatu unit untuk menghasilkan uap pada tekanan di atas tekanan atmosfer dari air umpan yang disuplai secara terus menerus ke dalamnya. Hal ini terjadi karena panas yang dikeluarkan selama pembakaran bahan bakar. Ketelnya sendiri terlihat cukup mengesankan. Di KrasCHETS-3, ketinggian boiler adalah 78 meter (gedung 26 lantai), dan beratnya lebih dari 7.000 ton.

6. Ketel uap merk Ep-670, diproduksi di Taganrog. Kapasitas boiler 670 ton steam per jam

Saya meminjam diagram sederhana ketel uap pembangkit listrik dari situs web energoworld.ru sehingga Anda dapat memahami strukturnya

1 - ruang bakar (tungku); 2 - saluran gas horizontal; 3 - poros konvektif; 4 - layar pembakaran; 5 - layar langit-langit; 6 — pipa pembuangan; 7 - gendang; 8 – superheater radiasi-konvektif; 9 - superheater konvektif; 10 - penghemat air; 11 — pemanas udara; 12 — kipas peniup; 13 — kolektor layar bawah; 14 - lemari berlaci terak; 15 — mahkota dingin; 16 - pembakar. Diagram tidak menunjukkan pengumpul abu dan penghisap asap.

7. Lihat dari atas

10. Drum ketel terlihat jelas. Drum adalah bejana horizontal berbentuk silinder yang mempunyai volume air dan uap, yang dipisahkan oleh suatu permukaan yang disebut cermin evaporasi.

Karena keluaran uapnya yang tinggi, boiler telah mengembangkan permukaan pemanas, baik evaporatif maupun superheating. Kotak apinya berbentuk prismatik, berbentuk segi empat dengan sirkulasi alami.

Beberapa kata tentang prinsip pengoperasian boiler:

Air umpan masuk ke dalam drum, melewati economizer, dan turun melalui pipa pembuangan ke pengumpul bawah saringan pipa.Melalui pipa-pipa ini, air naik dan, karenanya, memanas, karena obor menyala di dalam kotak api. Air berubah menjadi campuran uap-air, sebagian masuk ke siklon jarak jauh dan sebagian lagi kembali ke drum. Dalam kedua kasus tersebut, campuran ini dibagi menjadi air dan uap. Uap masuk ke superheater, dan air mengulangi jalurnya.

11. Gas buang yang didinginkan (kira-kira 130 derajat) keluar dari tungku menuju alat pengendap listrik. Dalam alat pengendap listrik, gas dimurnikan dari abu, abu dibuang ke tempat pembuangan abu, dan gas buang yang telah dimurnikan dilepaskan ke atmosfer. Tingkat efektif pemurnian gas buang adalah 99,7%.
Foto menunjukkan pengendap elektrostatis yang sama.

Melewati superheater, uap dipanaskan hingga suhu 545 derajat dan memasuki turbin, di mana di bawah tekanannya rotor generator turbin berputar dan, karenanya, dihasilkan listrik. Perlu diperhatikan bahwa pada pembangkit listrik tenaga kondensasi (GRES) sistem sirkulasi air tertutup rapat. Semua uap yang melewati turbin didinginkan dan dikondensasi. Setelah berubah menjadi cair lagi, airnya digunakan kembali. Namun pada turbin pembangkit listrik tenaga panas, tidak semua uap masuk ke kondensor. Ekstraksi uap dilakukan - produksi (penggunaan uap panas dalam produksi apa pun) dan pemanasan (jaringan pasokan air panas). Hal ini membuat CHP lebih menguntungkan secara ekonomi, namun memiliki kelemahan. Kerugian dari gabungan pembangkit listrik dan panas adalah harus dibangun dekat dengan pengguna akhir. Pemasangan pipa pemanas membutuhkan banyak uang.

12. Krasnoyarsk CHPP-3 menggunakan sistem pasokan air teknis aliran langsung, yang memungkinkan untuk meninggalkan penggunaan menara pendingin. Artinya, air untuk mendinginkan kondensor dan digunakan dalam boiler diambil langsung dari Yenisei, namun sebelumnya mengalami pemurnian dan desalting. Setelah digunakan, air dikembalikan melalui saluran kembali ke Yenisei, melewati sistem pembuangan disipatif (mencampur air panas dengan air dingin untuk mengurangi polusi termal sungai)

14. generator turbo

Saya harap saya dapat menjelaskan dengan jelas prinsip pengoperasian pembangkit listrik tenaga panas. Sekarang sedikit tentang KrasTPP-3 itu sendiri.

Pembangunan stasiun dimulai pada tahun 1981, tetapi, seperti yang terjadi di Rusia, karena runtuhnya Uni Soviet dan krisis, pembangunan pembangkit listrik tenaga panas tidak dapat dibangun tepat waktu. Dari tahun 1992 hingga 2012, stasiun ini berfungsi sebagai ruang ketel - memanaskan air, tetapi baru belajar menghasilkan listrik pada 1 Maret tahun lalu.

Krasnoyarsk CHPP-3 milik Yenisei TGC-13. Pembangkit listrik tenaga panas mempekerjakan sekitar 560 orang. Saat ini, Krasnoyarsk CHPP-3 menyediakan pasokan panas ke perusahaan industri dan sektor perumahan dan komunal di distrik Sovetsky di Krasnoyarsk - khususnya, distrik mikro Severny, Vzlyotka, Pokrovsky, dan Innokentyevsky.

17.

19. CPU

20. Terdapat juga 4 buah boiler air panas di KrasTPP-3

21. Lubang intip di kotak api

23. Dan foto ini diambil dari atap unit daya. Pipa besar tingginya 180m, pipa kecil adalah pipa ruang starting boiler.

24. transformator

25. Switchgear berinsulasi gas tertutup (GRUE) 220 kV digunakan sebagai switchgear di KrasTPP-3.

26. Di dalam gedung

28. Tampilan umum switchgear

29. Itu saja. Terima kasih atas perhatian Anda

CHP adalah pembangkit listrik tenaga panas yang tidak hanya menghasilkan listrik, tetapi juga menyediakan panas ke rumah kita di musim dingin. Dengan menggunakan contoh Pembangkit Listrik Tenaga Panas Krasnoyarsk, mari kita lihat cara kerja hampir semua pembangkit listrik tenaga panas.

Ada 3 pembangkit listrik tenaga panas di Krasnoyarsk, total daya listriknya hanya 1146 MW (sebagai perbandingan, Novosibirsk CHPP 5 kami sendiri memiliki kapasitas 1200 MW), tetapi yang luar biasa bagi saya adalah Krasnoyarsk CHPP-3 karena stasiun tersebut masih baru - belum genap satu tahun berlalu, unit daya pertama dan sejauh ini satu-satunya telah disertifikasi oleh Operator Sistem dan dioperasikan secara komersial. Oleh karena itu, saya dapat memotret stasiun yang masih berdebu dan indah serta belajar banyak tentang pembangkit listrik tenaga panas.

Dalam postingan kali ini, selain informasi teknis tentang KrasTPP-3, saya ingin mengungkapkan prinsip pengoperasian hampir semua gabungan pembangkit listrik dan panas.

1. Tiga cerobong asap, tinggi tertinggi 275 m, tertinggi kedua 180 m



Singkatan CHP sendiri menyiratkan bahwa stasiun tersebut tidak hanya menghasilkan listrik, tetapi juga panas (air panas, pemanas), dan pembangkitan panas bahkan mungkin menjadi prioritas yang lebih tinggi di negara kita, yang terkenal dengan musim dinginnya yang keras.

2. Kapasitas listrik terpasang Krasnoyarsk CHPP-3 adalah 208 MW, dan kapasitas termal terpasang 631,5 Gcal/jam

Secara sederhana, prinsip pengoperasian pembangkit listrik tenaga panas dapat digambarkan sebagai berikut:

Semuanya dimulai dengan bahan bakar. Batubara, gas, gambut, dan serpih minyak dapat digunakan sebagai bahan bakar di berbagai pembangkit listrik. Dalam kasus kami, ini adalah batubara coklat B2 dari tambang terbuka Borodino, yang terletak 162 km dari stasiun. Batubara diangkut dengan kereta api. Sebagian disimpan, sebagian lagi disalurkan melalui konveyor ke unit daya, di mana batubara itu sendiri pertama-tama dihancurkan menjadi debu dan kemudian dimasukkan ke dalam ruang bakar - ketel uap.

Ketel uap adalah suatu unit untuk menghasilkan uap pada tekanan di atas tekanan atmosfer dari air umpan yang disuplai secara terus menerus ke dalamnya. Hal ini terjadi karena panas yang dikeluarkan selama pembakaran bahan bakar. Ketelnya sendiri terlihat cukup mengesankan. Di KrasCHETS-3, ketinggian boiler adalah 78 meter (gedung 26 lantai), dan beratnya lebih dari 7.000 ton.

6. Ketel uap merk Ep-670, diproduksi di Taganrog. Kapasitas boiler 670 ton steam per jam

Saya meminjam diagram sederhana ketel uap pembangkit listrik dari situs web energoworld.ru sehingga Anda dapat memahami strukturnya

1 - ruang bakar (tungku); 2 - saluran gas horizontal; 3 - poros konvektif; 4 - layar pembakaran; 5 - layar langit-langit; 6 — pipa pembuangan; 7 - gendang; 8 – superheater radiasi-konvektif; 9 - superheater konvektif; 10 - penghemat air; 11 — pemanas udara; 12 — kipas peniup; 13 — kolektor layar bawah; 14 - lemari berlaci terak; 15 — mahkota dingin; 16 - pembakar. Diagram tidak menunjukkan pengumpul abu dan penghisap asap.

7. Lihat dari atas

10. Drum ketel terlihat jelas. Drum adalah bejana horizontal berbentuk silinder yang mempunyai volume air dan uap, yang dipisahkan oleh suatu permukaan yang disebut cermin evaporasi.

Karena keluaran uapnya yang tinggi, boiler telah mengembangkan permukaan pemanas, baik evaporatif maupun superheating. Kotak apinya berbentuk prismatik, berbentuk segi empat dengan sirkulasi alami.

Beberapa kata tentang prinsip pengoperasian boiler:

Air umpan masuk ke dalam drum, melewati economizer, dan turun melalui pipa pembuangan ke pengumpul bawah saringan pipa.Melalui pipa-pipa ini, air naik dan, karenanya, memanas, karena obor menyala di dalam kotak api. Air berubah menjadi campuran uap-air, sebagian masuk ke siklon jarak jauh dan sebagian lagi kembali ke drum. Dalam kedua kasus tersebut, campuran ini dibagi menjadi air dan uap. Uap masuk ke superheater, dan air mengulangi jalurnya.

11. Gas buang yang didinginkan (kira-kira 130 derajat) keluar dari tungku menuju alat pengendap listrik. Dalam alat pengendap listrik, gas dimurnikan dari abu, abu dibuang ke tempat pembuangan abu, dan gas buang yang telah dimurnikan dilepaskan ke atmosfer. Tingkat efektif pemurnian gas buang adalah 99,7%.
Foto menunjukkan pengendap elektrostatis yang sama.

Melewati superheater, uap dipanaskan hingga suhu 545 derajat dan memasuki turbin, di mana di bawah tekanannya rotor generator turbin berputar dan, karenanya, dihasilkan listrik. Perlu diperhatikan bahwa pada pembangkit listrik tenaga kondensasi (GRES) sistem sirkulasi air tertutup rapat. Semua uap yang melewati turbin didinginkan dan dikondensasi. Setelah berubah menjadi cair lagi, airnya digunakan kembali. Namun pada turbin pembangkit listrik tenaga panas, tidak semua uap masuk ke kondensor. Ekstraksi uap dilakukan - produksi (penggunaan uap panas dalam produksi apa pun) dan pemanasan (jaringan pasokan air panas). Hal ini membuat CHP lebih menguntungkan secara ekonomi, namun memiliki kelemahan. Kerugian dari gabungan pembangkit listrik dan panas adalah harus dibangun dekat dengan pengguna akhir. Pemasangan pipa pemanas membutuhkan banyak uang.

12. Krasnoyarsk CHPP-3 menggunakan sistem pasokan air teknis aliran langsung, yang memungkinkan untuk meninggalkan penggunaan menara pendingin. Artinya, air untuk mendinginkan kondensor dan digunakan dalam boiler diambil langsung dari Yenisei, namun sebelumnya mengalami pemurnian dan desalting. Setelah digunakan, air dikembalikan melalui saluran kembali ke Yenisei, melewati sistem pembuangan disipatif (mencampur air panas dengan air dingin untuk mengurangi polusi termal sungai)

14. generator turbo

Saya harap saya dapat menjelaskan dengan jelas prinsip pengoperasian pembangkit listrik tenaga panas. Sekarang sedikit tentang KrasTPP-3 itu sendiri.

Pembangunan stasiun dimulai pada tahun 1981, tetapi, seperti yang terjadi di Rusia, karena runtuhnya Uni Soviet dan krisis, pembangunan pembangkit listrik tenaga panas tidak dapat dibangun tepat waktu. Dari tahun 1992 hingga 2012, stasiun ini berfungsi sebagai ruang ketel - memanaskan air, tetapi baru belajar menghasilkan listrik pada 1 Maret tahun lalu.

Krasnoyarsk CHPP-3 milik Yenisei TGC-13. Pembangkit listrik tenaga panas mempekerjakan sekitar 560 orang. Saat ini, Krasnoyarsk CHPP-3 menyediakan pasokan panas ke perusahaan industri dan sektor perumahan dan komunal di distrik Sovetsky di Krasnoyarsk - khususnya, distrik mikro Severny, Vzlyotka, Pokrovsky, dan Innokentyevsky.

17.

19. CPU

20. Terdapat juga 4 buah boiler air panas di KrasTPP-3

21. Lubang intip di kotak api

23. Dan foto ini diambil dari atap unit daya. Pipa besar tingginya 180m, pipa kecil adalah pipa ruang starting boiler.

24. transformator

25. Switchgear berinsulasi gas tertutup (GRUE) 220 kV digunakan sebagai switchgear di KrasTPP-3.

26. Di dalam gedung

28. Tampilan umum switchgear

29. Itu saja. Terima kasih atas perhatian Anda

Memasok penduduk dengan panas dan listrik adalah salah satu tugas utama negara. Selain itu, tanpa pembangkitan listrik, mustahil membayangkan industri manufaktur dan pengolahan yang maju, yang tanpanya perekonomian negara pada prinsipnya tidak akan ada.

Salah satu cara untuk mengatasi masalah kekurangan energi adalah dengan pembangunan pembangkit listrik tenaga panas. Definisi istilah ini cukup sederhana: inilah yang disebut pembangkit listrik tenaga panas gabungan, yang merupakan salah satu jenis pembangkit listrik tenaga panas yang paling umum. Di negara kita, bahan bakar ini sangat umum karena menggunakan bahan bakar fosil organik (batubara), yang karakteristiknya memiliki persyaratan yang sangat sederhana.

Keunikan

Itulah yang dimaksud dengan pembangkit listrik tenaga panas. Definisi konsep sudah tidak asing lagi bagi Anda. Namun fitur apa saja yang dimiliki pembangkit listrik jenis ini? Bukan kebetulan kalau mereka ditempatkan dalam kategori terpisah!?

Faktanya, mereka tidak hanya menghasilkan listrik, tetapi juga panas, yang disuplai ke konsumen dalam bentuk air panas dan uap. Perlu dicatat bahwa listrik merupakan produk sampingan, karena uap yang disuplai ke sistem pemanas pertama-tama memutar turbin generator. Menggabungkan dua perusahaan (rumah boiler dan pembangkit listrik) adalah hal yang baik karena dapat mengurangi konsumsi bahan bakar secara signifikan.

Namun, hal ini juga menyebabkan “wilayah distribusi” pembangkit listrik tenaga panas tidak terlalu signifikan. Penjelasannya sederhana: karena stasiun ini tidak hanya menyuplai listrik, yang dapat disalurkan ribuan kilometer dengan kerugian minimal, tetapi juga cairan pendingin yang dipanaskan, maka stasiun tersebut tidak dapat ditempatkan pada jarak yang cukup jauh dari daerah berpenduduk. Tidak mengherankan bahwa hampir semua pembangkit listrik tenaga panas dibangun di dekat kota, yang penduduknya dipanaskan dan diberi penerangan.

Signifikansi ekologis

Karena kenyataan bahwa selama pembangunan pembangkit listrik semacam itu dimungkinkan untuk membuang banyak rumah boiler kota tua, yang memainkan peran yang sangat negatif dalam kondisi ekologis daerah tersebut (jelaga dalam jumlah besar), kebersihan lingkungan udara di kota terkadang dapat ditingkatkan dengan urutan besarnya. Selain itu, pembangkit listrik tenaga panas baru memungkinkan untuk menghilangkan limbah dari tempat pembuangan sampah kota.

Peralatan pembersih terbaru memungkinkan pemurnian emisi secara efektif, dan efisiensi energi dari solusi semacam itu sangat tinggi. Jadi, pelepasan energi dari pembakaran satu ton minyak sama dengan volume yang dilepaskan saat mendaur ulang dua ton plastik. Dan “kebaikan” ini akan cukup untuk beberapa dekade mendatang!

Seringkali, pembangunan pembangkit listrik tenaga panas melibatkan penggunaan bahan bakar fosil, seperti yang telah kita bahas di atas. Namun, dalam beberapa tahun terakhir ada rencana untuk membuat perangkat yang akan dipasang di wilayah yang sulit dijangkau di Far North. Karena pengiriman bahan bakar ke sana sangat sulit, energi nuklir adalah satu-satunya sumber energi yang dapat diandalkan dan konstan.

Apakah mereka?

Ada pembangkit listrik tenaga panas (fotonya ada di artikel) industri dan "rumah tangga", pemanas. Seperti yang bisa Anda tebak dengan mudah dari namanya, pembangkit listrik industri menyediakan listrik dan panas untuk perusahaan manufaktur besar.

Seringkali mereka dibangun selama pembangunan pabrik, membentuk satu infrastruktur bersama dengannya. Oleh karena itu, varietas “domestik” sedang dibangun di dekat lingkungan pemukiman kota. Dalam aplikasi industri, ditransmisikan dalam bentuk uap panas (tidak lebih dari 4-5 km), dalam hal pemanasan - menggunakan air panas (20-30 km).

Informasi tentang peralatan stasiun

Peralatan utama dari perusahaan-perusahaan ini adalah unit turbin, yang mengubah energi mekanik menjadi listrik, dan boiler, yang bertanggung jawab untuk menghasilkan uap yang memutar roda gila generator. Unit turbin mencakup turbin itu sendiri dan generator sinkron. Pipa dengan tekanan balik 0,7-1,5 Mn/m2 dipasang di pembangkit listrik termal yang memasok panas dan energi ke fasilitas industri. Model dengan tekanan 0,05-0,25 Mn/m2 digunakan untuk mensuplai konsumen rumah tangga.

Masalah efisiensi

Prinsipnya, seluruh panas yang dihasilkan dapat dimanfaatkan secara maksimal. Namun jumlah listrik yang dihasilkan pada pembangkit listrik tenaga panas (Anda sudah mengetahui definisi istilah ini) secara langsung bergantung pada beban panas. Sederhananya, pada periode musim semi-musim panas, produksinya menurun hingga hampir nol. Dengan demikian, instalasi tekanan balik hanya digunakan untuk memasok fasilitas industri yang konsumsinya kurang lebih seragam sepanjang periode.

Unit tipe kondensasi

Dalam hal ini, hanya apa yang disebut “uap pembuangan” yang digunakan untuk memasok panas kepada konsumen, dan sisa panas seringkali hilang begitu saja, menghilang ke lingkungan. Untuk mengurangi kehilangan energi, pembangkit CHP tersebut harus beroperasi dengan pelepasan panas minimal ke unit kondensasi.

Namun, sejak zaman Uni Soviet, stasiun-stasiun tersebut telah dibangun di mana mode hibrida disediakan secara struktural: stasiun-stasiun tersebut dapat beroperasi seperti pembangkit listrik termal kondensasi konvensional, tetapi generator turbinnya sepenuhnya mampu beroperasi dalam mode tekanan balik.

Varietas serbaguna

Tidak mengherankan jika instalasi kondensasi uap menjadi yang paling luas karena keserbagunaannya. Jadi, hanya mereka yang memungkinkan untuk mengatur beban listrik dan panas secara mandiri. Sekalipun diperkirakan tidak ada beban panas sama sekali (dalam kasus musim panas yang sangat terik), penduduk akan disuplai listrik sesuai jadwal sebelumnya (Zapadnaya CHPP di St. Petersburg).

Jenis CHP “Termal”.

Seperti yang sudah Anda pahami, produksi panas di pembangkit listrik tersebut sangat tidak merata sepanjang tahun. Idealnya, sekitar 50% air panas atau uap digunakan untuk memanaskan konsumen, dan sisa cairan pendingin digunakan untuk menghasilkan listrik. Beginilah cara kerja CHPP Barat Daya di ibu kota Utara.

Pelepasan panas dalam banyak kasus dilakukan menurut dua skema. Jika opsi terbuka digunakan, maka uap panas dari turbin langsung menuju konsumen. Jika skema operasi tertutup dipilih, cairan pendingin disuplai setelah melewati penukar panas. Pilihan skema ditentukan berdasarkan banyak faktor. Pertama-tama, jarak dari fasilitas yang mendapat panas dan listrik, jumlah penduduk dan musim diperhitungkan. Oleh karena itu, CHPP Yugo-Zapadnaya di St. Petersburg beroperasi berdasarkan skema tertutup, karena memberikan efisiensi yang lebih besar.

Karakteristik bahan bakar yang digunakan

Padat, cair dan dapat digunakan.Karena pembangkit listrik tenaga panas sering dibangun di dekat pemukiman besar dan kota, seringkali diperlukan penggunaan jenis pembangkit listrik tenaga panas yang cukup berharga, yaitu gas dan bahan bakar minyak. Penggunaan batu bara dan sampah di negara kita cukup terbatas, karena tidak semua stasiun memasang peralatan pemurni udara yang modern dan efektif.

Untuk membersihkan knalpot dari instalasi, digunakan perangkap partikel khusus. Untuk membubarkan partikel padat di lapisan atmosfer yang cukup tinggi, dibangun pipa setinggi 200-250 meter. Biasanya, semua pembangkit listrik dan panas gabungan (CHP) terletak pada jarak yang cukup jauh dari sumber pasokan air (sungai dan waduk). Oleh karena itu, digunakan sistem buatan yang mencakup menara pendingin. Pasokan air aliran langsung sangat jarang terjadi, dalam kondisi yang sangat spesifik.

Fitur pompa bensin

Pembangkit listrik tenaga panas berbahan bakar gas berdiri terpisah. Pasokan panas ke konsumen dilakukan tidak hanya dari energi yang dihasilkan selama pembakaran, tetapi juga dari perolehan panas dari gas-gas yang dihasilkan. Efisiensi instalasi tersebut sangat tinggi. Dalam beberapa kasus, pembangkit listrik tenaga nuklir juga dapat digunakan sebagai pembangkit listrik tenaga panas. Hal ini umum terjadi di beberapa negara Arab.

Di sana, stasiun-stasiun ini memainkan dua peran sekaligus: menyediakan listrik dan air teknis bagi penduduk, karena keduanya menjalankan fungsi secara bersamaan. Sekarang mari kita lihat pembangkit listrik tenaga panas utama di negara kita dan negara tetangga.

Yugo-Zapadnaya, St

Di negara kita, Pembangkit Listrik Tenaga Panas Barat, yang terletak di St. Petersburg, terkenal. Terdaftar sebagai OJSC "Yugo-Zapadnaya CHPP". Pembangunan fasilitas modern ini memiliki beberapa fungsi:

  • Kompensasi atas kekurangan energi panas yang parah, yang menghambat intensifikasi program pembangunan perumahan.
  • Meningkatkan keandalan dan efisiensi energi sistem kota secara keseluruhan, karena aspek inilah yang menjadi permasalahan di Sankt Peterburg. Pembangkit listrik tenaga panas telah memungkinkan kami untuk menyelesaikan sebagian masalah ini.

Namun stasiun ini juga dikenal sebagai salah satu stasiun pertama di Rusia yang memenuhi persyaratan lingkungan paling ketat. Pemkot telah mengalokasikan lahan seluas lebih dari 20 hektar untuk usaha baru tersebut. Faktanya adalah bahwa kawasan cadangan yang tersisa dari distrik Kirov dialokasikan untuk konstruksi. Di bagian tersebut terdapat kumpulan abu lama dari CHPP-14, sehingga kawasan tersebut tidak cocok untuk pembangunan perumahan, namun lokasinya sangat strategis.

Peluncurannya dilakukan pada akhir tahun 2010, dan hampir seluruh pimpinan kota hadir pada upacara tersebut. Dua instalasi boiler otomatis terbaru dioperasikan.

Murmansk

Kota Murmansk dikenal sebagai pangkalan armada kami di Laut Baltik. Namun negara ini juga dicirikan oleh kondisi iklim yang sangat parah, yang memberikan persyaratan tertentu pada sistem energinya. Tidak mengherankan bahwa Pembangkit Listrik Tenaga Panas Murmansk dalam banyak hal merupakan fasilitas teknis yang benar-benar unik, bahkan dalam skala nasional.

Ini dioperasikan kembali pada tahun 1934, dan sejak itu terus memasok panas dan listrik secara teratur kepada penduduk kota. Namun, dalam lima tahun pertama, CHPP Murmansk hanyalah pembangkit listrik biasa. Pipa pemanas utama sepanjang 1.150 meter pertama baru dipasang pada tahun 1939. Intinya adalah pembangkit listrik tenaga air Nizhne-Tulomskaya yang terbengkalai, yang hampir sepenuhnya memenuhi kebutuhan listrik kota, dan oleh karena itu dimungkinkan untuk melepaskan sebagian keluaran panas untuk memanaskan rumah-rumah kota.

Stasiun ini dicirikan oleh fakta bahwa ia beroperasi dalam mode seimbang sepanjang tahun, karena keluaran panas dan “energi” kira-kira sama. Namun pada kondisi malam kutub, pembangkit listrik tenaga panas pada beberapa momen puncak mulai menggunakan sebagian besar bahan bakar khusus untuk menghasilkan listrik.

Stasiun Novopolotsk, Belarusia

Desain dan konstruksi fasilitas ini dimulai pada bulan Agustus 1957. CHPP Novopolotsk yang baru seharusnya menyelesaikan masalah tidak hanya memanaskan kota, tetapi juga menyediakan listrik untuk kilang minyak yang sedang dibangun di area yang sama. Pada bulan Maret 1958, proyek tersebut akhirnya ditandatangani, disetujui dan disetujui.

Tahap pertama dioperasikan pada tahun 1966. Yang kedua diluncurkan pada tahun 1977. Pada saat yang sama, CHPP Novopolotsk dimodernisasi untuk pertama kalinya, daya puncaknya ditingkatkan menjadi 505 MW, dan tak lama kemudian konstruksi tahap ketiga diluncurkan, selesai pada tahun 1982. Pada tahun 1994, stasiun ini diubah menjadi gas alam cair.

Hingga saat ini, sekitar 50 juta dolar AS telah diinvestasikan dalam modernisasi perusahaan tersebut. Berkat suntikan dana yang begitu besar, perusahaan tersebut tidak hanya sepenuhnya beralih ke gas, tetapi juga menerima sejumlah besar peralatan baru yang memungkinkan stasiun tersebut beroperasi selama beberapa dekade.

kesimpulan

Anehnya, saat ini pembangkit listrik tenaga panas yang sudah ketinggalan zamanlah yang benar-benar merupakan pembangkit listrik universal dan menjanjikan. Dengan menggunakan penetralisir dan filter modern, air dapat dipanaskan dengan membakar hampir semua sampah yang dihasilkan oleh daerah berpenduduk padat. Ini menghasilkan tiga manfaat:

  • Tempat pembuangan sampah dibongkar dan dibersihkan.
  • Kota ini menerima listrik murah.
  • Masalah pemanasan sedang teratasi.

Selain itu, di wilayah pesisir sangat memungkinkan untuk dibangun pembangkit listrik tenaga panas yang sekaligus berfungsi sebagai desalinator air laut. Cairan ini sangat cocok untuk irigasi, peternakan dan perusahaan industri. Singkatnya, teknologi nyata masa depan!

Tampilan