थर्मल पावर प्लांट। ताप स्टेशन (सीएचपी)

), लेकिन वे सभी 3-4 प्रकार के ईंधन का उपयोग करते हैं। ये हैं प्राकृतिक गैस, कोयला (कठोर और भूरा), ईंधन तेल और पीट। सबसे आम प्रकार के ईंधन गैस और कोयला हैं।

आइए कोयले से शुरुआत करें। कोयला मानव जाति को प्राचीन काल से ज्ञात है। बहुत लंबे समय से लोग इससे अपने घरों को गर्म करते आ रहे हैं। इसका कारण, सबसे पहले, स्वयं ईंधन की उपलब्धता है - कुछ कोयला भंडार वस्तुतः पृथ्वी की ऊपरी परत के 2-3 मीटर को हटाने से सुलभ हो जाते हैं। साथ ही, ईंधन के रूप में कोयले का लंबे समय से उपयोग इस तथ्य के कारण भी है कि इसे आसानी से संग्रहीत किया जा सकता है। आपको किसी फैंसी उपकरण या इमारत की आवश्यकता नहीं है, बस इसे ढेर में रख दें।

18वीं शताब्दी के अंत से उद्योग में कोयले का सक्रिय रूप से उपयोग किया जाने लगा। रेलवे परिवहन के विकास के साथ ही वहाँ भी कोयले का प्रयोग होने लगा। किसी भी उत्पादन सुविधा में एक बालकनी का होना ज़रूरी है जहाँ से उद्यम का अवलोकन हो सके। टर्नकी बालकनी.

पहला कोयला आधारित बिजली संयंत्र 19वीं शताब्दी के अंत में बनना शुरू हुआ, और थर्मल पावर संयंत्रों में कोयले का अभी भी सक्रिय रूप से उपयोग किया जाता है।

पहले ताप विद्युत संयंत्रों में, कोयले को बॉयलरों में जाली पर जलाया जाता था। सबसे पहले, स्टोकरों ने फावड़े से कोयले को फायरबॉक्स में फेंक दिया, और स्लैग को भी मैन्युअल रूप से हटा दिया गया। फिर यंत्रीकृत झंझरी दिखाई दी। हॉपर के ऊपर से उन पर कोयला डाला गया, जाली हिल गई और स्लैग दूसरे छोर से स्लैग रिसीवर में गिर गया। इससे स्टोकर्स के काम में काफी सुविधा हुई।

गैस से चलने वाले बिजली संयंत्र।

गैस एक ईंधन है, जो कोयले की तरह, थर्मल पावर प्लांटों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। कोयले की तुलना में गैस के अपने फायदे हैं।

सबसे पहले, गैस जलाने से हम कम हानिकारक उत्सर्जन उत्पन्न करते हैं। वस्तुतः इसमें राख और लावा जैसे कोई घटक नहीं हैं।

दूसरे, ताप विद्युत संयंत्रों का संचालन सरल हो जाता है, क्योंकि धूल तैयार करने जैसे कार्य समाप्त हो जाते हैं। धूल तैयार करने वाले संयंत्रों के अलावा, . व्यावहारिक रूप से गैस को दहन के लिए तैयार करने की आवश्यकता नहीं होती है। इसके अलावा, एक थर्मल पावर प्लांट जो गैस पर चलता है, लोड परिवर्तन के मामले में कोयले पर चलने वाले थर्मल पावर प्लांट की तुलना में कुछ हद तक अधिक कुशल होता है।

दक्षता के संबंध में, हम कह सकते हैं कि सीसीजीटी चक्र (भाप-गैस संयंत्र) पर चलने वाले आधुनिक थर्मल पावर प्लांट केवल गैस पर काम कर सकते हैं। सीसीजीटी स्थापित है, और इसमें ईंधन जलाया जाता है, न कि बॉयलर में, जैसा कि पुराने बिजली संयंत्रों में होता है। वहां कोयले की धूल जलाना असंभव है। यद्यपि यह कहने योग्य है कि वर्तमान में कोयले से सिंथेटिक गैस प्राप्त करना संभव है, जिस पर गैस टरबाइन के कुछ विदेशी मॉडल पहले से ही काम कर सकते हैं।

ताप विद्युत संयंत्रों में ईंधन तेल, पीट, डीजल और अन्य प्रकार के ईंधन।

बीसवीं सदी के मध्य में, कुछ ताप विद्युत संयंत्र सक्रिय रूप से ईंधन के रूप में ईंधन तेल का उपयोग करते थे। वर्तमान में, ईंधन तेल का उपयोग इसकी उच्च लागत के कारण मुख्य ईंधन के रूप में नहीं किया जाता है। लेकिन कोयले से चलने वाले बिजली संयंत्रों में ईंधन तेल का उपयोग हीटिंग ईंधन के रूप में जारी है। अपने परिचालन गुणों के संदर्भ में, ईंधन तेल प्राकृतिक गैस के करीब है। यह ध्यान देने योग्य है कि ईंधन तेल जलाने पर बहुत अधिक मात्रा में सल्फर ऑक्साइड निकलता है, क्योंकि इसमें सल्फर की मात्रा अधिक होती है।

इसके अलावा, पिछली शताब्दी में, कुछ ताप विद्युत संयंत्रों ने पीट का उपयोग ईंधन के रूप में किया था। लेकिन परिचालन सुविधाओं और आर्थिक लाभहीनता के कारण, अब इसका व्यावहारिक रूप से उपयोग नहीं किया जाता है।

डीजल ईंधन का उपयोग केवल वहीं किया जाता है जहां बड़ी मात्रा में बिजली की आवश्यकता नहीं होती है। उदाहरण के लिए, हमारे देश के उत्तरी और द्वीपीय क्षेत्रों में। या जहां अस्थायी बिजली आपूर्ति की आवश्यकता है. ईंधन तेल की तरह डीजल भी अब महंगा है।

आप पूरा रूस भी देख सकते हैं।

थर्मल पावर प्लांट एक बिजली संयंत्र है जो जैविक ईंधन के दहन के दौरान निकलने वाली थर्मल ऊर्जा के रूपांतरण के परिणामस्वरूप विद्युत ऊर्जा उत्पन्न करता है (चित्र ई.1)।

थर्मल स्टीम टरबाइन पावर प्लांट (टीपीईएस), गैस टरबाइन पावर प्लांट (जीटीपीपी) और संयुक्त चक्र पावर प्लांट (सीजीपीपी) हैं। आइए टीपीईएस पर करीब से नज़र डालें।

चित्र.D.1 टीपीपी आरेख

टीपीईएस में, उच्च दबाव वाले पानी की भाप का उत्पादन करने के लिए भाप जनरेटर में थर्मल ऊर्जा का उपयोग किया जाता है, जो विद्युत जनरेटर रोटर से जुड़े भाप टरबाइन रोटर को चलाता है। ऐसे ताप विद्युत संयंत्रों में उपयोग किया जाने वाला ईंधन कोयला, ईंधन तेल, प्राकृतिक गैस, लिग्नाइट (भूरा कोयला), पीट और शेल है। उनकी दक्षता 40% तक पहुंच जाती है, शक्ति - 3 गीगावॉट। टीपीईएस जिनमें विद्युत जनरेटर के लिए ड्राइव के रूप में संघनक टरबाइन होते हैं और बाहरी उपभोक्ताओं को तापीय ऊर्जा की आपूर्ति करने के लिए निकास भाप की गर्मी का उपयोग नहीं करते हैं, संघनक विद्युत संयंत्र कहलाते हैं (रूसी संघ में आधिकारिक नाम राज्य जिला विद्युत स्टेशन, या जीआरईएस है) . राज्य जिला बिजली संयंत्र ताप विद्युत संयंत्रों में उत्पादित बिजली का लगभग 2/3 उत्पादन करते हैं।

हीटिंग टर्बाइनों से सुसज्जित और औद्योगिक या नगरपालिका उपभोक्ताओं को निकास भाप की गर्मी जारी करने वाले टीपीईएस को संयुक्त ताप और बिजली संयंत्र (सीएचपी) कहा जाता है; वे ताप विद्युत संयंत्रों में उत्पादित बिजली का लगभग 1/3 उत्पादन करते हैं।

कोयले के चार ज्ञात प्रकार हैं। कार्बन सामग्री और इस प्रकार कैलोरी मान बढ़ाने के क्रम में, इन प्रकारों को निम्नानुसार व्यवस्थित किया जाता है: पीट, भूरा कोयला, बिटुमिनस (वसा) कोयला या कठोर कोयला और एन्थ्रेसाइट। ताप विद्युत संयंत्रों के संचालन में मुख्यतः पहले दो प्रकारों का उपयोग किया जाता है।

कोयला रासायनिक रूप से शुद्ध कार्बन नहीं है; इसमें अकार्बनिक पदार्थ भी होता है (भूरे कोयले में 40% तक कार्बन होता है), जो कोयले के जलने के बाद राख के रूप में रहता है। कोयले में सल्फर हो सकता है, कभी-कभी आयरन सल्फाइड के रूप में और कभी-कभी कोयले के कार्बनिक घटकों के हिस्से के रूप में। कोयले में आमतौर पर आर्सेनिक, सेलेनियम और रेडियोधर्मी तत्व होते हैं। वास्तव में, कोयला सभी जीवाश्म ईंधनों में सबसे गंदा साबित होता है।

जब कोयला जलाया जाता है, तो कार्बन डाइऑक्साइड, कार्बन मोनोऑक्साइड, साथ ही बड़ी मात्रा में सल्फर ऑक्साइड, निलंबित कण और नाइट्रोजन ऑक्साइड बनते हैं। सल्फर ऑक्साइड पेड़ों, विभिन्न सामग्रियों को नुकसान पहुंचाते हैं और लोगों पर हानिकारक प्रभाव डालते हैं।

जब बिजली संयंत्रों में कोयला जलाया जाता है तो वायुमंडल में निकलने वाले कणों को "फ्लाई ऐश" कहा जाता है। राख उत्सर्जन को सख्ती से नियंत्रित किया जाता है। लगभग 10% निलंबित कण वास्तव में वायुमंडल में प्रवेश करते हैं।

1000 मेगावाट का कोयला आधारित बिजली संयंत्र प्रति वर्ष 4-5 मिलियन टन कोयला जलाता है।

चूँकि अल्ताई क्षेत्र में कोई कोयला खनन नहीं है, इसलिए हम मान लेंगे कि इसे अन्य क्षेत्रों से लाया जाता है, और इस उद्देश्य के लिए सड़कें बनाई जाती हैं, जिससे प्राकृतिक परिदृश्य बदल जाता है।

परिशिष्ट ई

विभिन्न प्राकृतिक संसाधनों में छिपी ऊर्जा का उपयोग करके बिजली संयंत्रों में बिजली का उत्पादन किया जाता है। जैसा कि तालिका से देखा जा सकता है। 1.2 यह मुख्य रूप से तापीय विद्युत संयंत्रों (टीपीपी) और तापीय चक्र के अनुसार संचालित होने वाले परमाणु ऊर्जा संयंत्रों (एनपीपी) पर होता है।

ताप विद्युत संयंत्रों के प्रकार

उत्पन्न और जारी की गई ऊर्जा के प्रकार के आधार पर, थर्मल पावर प्लांट को दो मुख्य प्रकारों में विभाजित किया जाता है: संघनक पावर प्लांट (सीएचपी), जिसका उद्देश्य केवल बिजली का उत्पादन करना है, और हीटिंग प्लांट, या संयुक्त ताप और बिजली संयंत्र (सीएचपी)। जीवाश्म ईंधन पर चलने वाले संघनक बिजली स्टेशन इसके उत्पादन के स्थानों के पास बनाए जाते हैं, और संयुक्त ताप और बिजली संयंत्र ताप उपभोक्ताओं - औद्योगिक उद्यमों और आवासीय क्षेत्रों के पास स्थित होते हैं। सीएचपी संयंत्र भी जीवाश्म ईंधन पर काम करते हैं, लेकिन सीपीपी के विपरीत, वे उत्पादन और हीटिंग उद्देश्यों के लिए गर्म पानी और भाप के रूप में विद्युत और तापीय ऊर्जा दोनों उत्पन्न करते हैं। इन बिजली संयंत्रों के मुख्य प्रकार के ईंधन में शामिल हैं: ठोस - कठोर कोयला, एन्थ्रेसाइट, अर्ध-एन्थ्रेसाइट, भूरा कोयला, पीट, शेल; तरल - ईंधन तेल और गैसीय - प्राकृतिक, कोक, ब्लास्ट फर्नेस, आदि। गैस.

तालिका 1.2. विश्व में विद्युत उत्पादन

अनुक्रमणिका			2010 (पूर्वानुमान)
बिजली संयंत्रों द्वारा कुल उत्पादन का हिस्सा,% एनपीपी गैस चालित थर्मल पावर प्लांट ईंधन तेल पर टीपीपी
क्षेत्र के अनुसार विद्युत उत्पादन, % पश्चिमी यूरोप पूर्वी यूरोप एशिया और ऑस्ट्रेलिया अमेरिका मध्य पूर्व और अफ़्रीका
विश्व में बिजली संयंत्रों की स्थापित क्षमता (कुल), GW सहित, % एनपीपी गैस चालित थर्मल पावर प्लांट ईंधन तेल पर टीपीपी कोयले और अन्य प्रकार के ईंधन का उपयोग करने वाले ताप विद्युत संयंत्र अन्य नवीकरणीय प्रकार के ईंधन का उपयोग करने वाले पनबिजली स्टेशन और बिजली संयंत्र
विद्युत उत्पादन (कुल), अरब kWh

परमाणु ऊर्जा संयंत्र, मुख्यतः संघनक प्रकार के, परमाणु ईंधन की ऊर्जा का उपयोग करते हैं।

विद्युत जनरेटर चलाने के लिए थर्मल पावर प्लांट के प्रकार के आधार पर, बिजली संयंत्रों को भाप टरबाइन (एसटीयू), गैस टरबाइन (जीटीयू), संयुक्त चक्र (सीसीजी) और आंतरिक दहन इंजन (आईसीई) के साथ बिजली संयंत्रों में विभाजित किया जाता है।

कार्य की अवधि पर निर्भर करता है पूरे वर्ष टी.पी.पीऊर्जा लोड शेड्यूल के कवरेज के आधार पर, स्टेशन पर स्थापित क्षमता τ के उपयोग के घंटों की संख्या के आधार पर, बिजली संयंत्रों को आमतौर पर वर्गीकृत किया जाता है: बुनियादी (स्टेशन पर τ> 6000 घंटे/वर्ष); अर्ध-शिखर (स्टेशन पर τ = 2000 - 5000 घंटे/वर्ष); शिखर (τ सेंट पर)< 2000 ч/год).

बुनियादी बिजली संयंत्र वे हैं जो वर्ष के अधिकांश समय के लिए अधिकतम संभव स्थिर भार वहन करते हैं। वैश्विक ऊर्जा उद्योग में, परमाणु ऊर्जा संयंत्र, अत्यधिक किफायती थर्मल पावर प्लांट और थर्मल पावर प्लांट को थर्मल शेड्यूल के अनुसार संचालित होने पर बेस प्लांट के रूप में उपयोग किया जाता है। पीक लोड को जलविद्युत ऊर्जा संयंत्रों, पंप किए गए भंडारण बिजली संयंत्रों, गैस टरबाइन संयंत्रों द्वारा कवर किया जाता है, जिनमें गतिशीलता और गतिशीलता होती है, यानी। त्वरित शुरुआत और रोकें. पीकिंग बिजली संयंत्रों को उन घंटों में चालू किया जाता है जब दैनिक विद्युत भार अनुसूची के चरम भाग को कवर करना आवश्यक होता है। जब कुल विद्युत भार कम हो जाता है, तो आधे-पीक बिजली संयंत्रों को या तो कम बिजली में स्थानांतरित कर दिया जाता है या रिजर्व में डाल दिया जाता है।

तकनीकी संरचना के अनुसार, ताप विद्युत संयंत्रों को ब्लॉक और गैर-ब्लॉक में विभाजित किया गया है। ब्लॉक आरेख के साथ, भाप टरबाइन संयंत्र के मुख्य और सहायक उपकरण का बिजली संयंत्र की किसी अन्य स्थापना के उपकरण के साथ तकनीकी संबंध नहीं होता है। जीवाश्म ईंधन बिजली संयंत्रों के लिए, प्रत्येक टरबाइन को उससे जुड़े एक या दो बॉयलरों से भाप की आपूर्ति की जाती है। एक गैर-ब्लॉक टीपीपी योजना के साथ, सभी बॉयलरों से भाप एक सामान्य मुख्य में प्रवेश करती है और वहां से अलग-अलग टर्बाइनों में वितरित की जाती है।

संघनक बिजली संयंत्रों में, जो बड़ी बिजली प्रणालियों का हिस्सा हैं, केवल भाप के मध्यवर्ती सुपरहीटिंग वाले ब्लॉक सिस्टम का उपयोग किया जाता है। भाप और पानी के क्रॉस-युग्मन के साथ गैर-ब्लॉक सर्किट का उपयोग मध्यवर्ती ओवरहीटिंग के बिना किया जाता है।

ताप विद्युत संयंत्रों का परिचालन सिद्धांत और मुख्य ऊर्जा विशेषताएँ

ऊर्जा रूपांतरण तकनीक को लागू करते हुए, एक काफी सरल सिद्धांत के अनुसार, विभिन्न प्राकृतिक संसाधनों (कोयला, गैस, तेल, ईंधन तेल, यूरेनियम, आदि) में छिपी ऊर्जा का उपयोग करके बिजली संयंत्रों में बिजली का उत्पादन किया जाता है। एक थर्मल पावर प्लांट का सामान्य आरेख (चित्र 1.1 देखें) एक प्रकार की ऊर्जा को दूसरे प्रकार की ऊर्जा में बदलने और थर्मल पावर प्लांट के चक्र में कार्यशील तरल पदार्थ (पानी, भाप) के उपयोग को दर्शाता है। ईंधन (इस मामले में कोयला) बॉयलर में जलता है, पानी को गर्म करता है और इसे भाप में बदल देता है। भाप को टर्बाइनों को आपूर्ति की जाती है, जो भाप की तापीय ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करती है और जनरेटर चलाती है जो बिजली का उत्पादन करती है (धारा 4.1 देखें)।

एक आधुनिक थर्मल पावर प्लांट एक जटिल उद्यम है जिसमें बड़ी संख्या में विभिन्न उपकरण शामिल होते हैं। बिजली संयंत्र उपकरण की संरचना चयनित थर्मल सर्किट, उपयोग किए गए ईंधन के प्रकार और जल आपूर्ति प्रणाली के प्रकार पर निर्भर करती है।

बिजली संयंत्र के मुख्य उपकरण में शामिल हैं: एक विद्युत जनरेटर और एक कंडेनसर के साथ बॉयलर और टरबाइन इकाइयाँ। इन इकाइयों को शक्ति, भाप मापदंडों, उत्पादकता, वोल्टेज और करंट आदि के संदर्भ में मानकीकृत किया गया है। थर्मल पावर प्लांट के मुख्य उपकरण का प्रकार और मात्रा निर्दिष्ट शक्ति और इच्छित ऑपरेटिंग मोड के अनुरूप है। उपभोक्ताओं को गर्मी की आपूर्ति करने और बॉयलर फ़ीड पानी को गर्म करने और बिजली संयंत्र की अपनी जरूरतों को पूरा करने के लिए टरबाइन भाप का उपयोग करने के लिए सहायक उपकरण भी उपयोग किए जाते हैं। इसमें ईंधन आपूर्ति प्रणालियों के लिए उपकरण, एक डीएरेशन-फीडिंग इकाई, एक संघनन इकाई, एक हीटिंग इकाई (थर्मल पावर प्लांट के लिए), तकनीकी जल आपूर्ति प्रणाली, तेल आपूर्ति प्रणाली, फ़ीड पानी का पुनर्योजी हीटिंग, रासायनिक जल उपचार, वितरण और ट्रांसमिशन शामिल हैं। बिजली की (धारा 4 देखें)।

सभी भाप टरबाइन संयंत्र फ़ीड पानी के पुनर्योजी हीटिंग का उपयोग करते हैं, जो बिजली संयंत्र की थर्मल और समग्र दक्षता में काफी वृद्धि करता है, क्योंकि पुनर्योजी हीटिंग वाले सर्किट में, टरबाइन से पुनर्योजी हीटरों में निकाली गई भाप का प्रवाह ठंडे स्रोत में नुकसान के बिना काम करता है (संघनित्र)। उसी समय, टर्बोजेनरेटर की समान विद्युत शक्ति के लिए, कंडेनसर में भाप का प्रवाह कम हो जाता है और परिणामस्वरूप, दक्षता कम हो जाती है संस्थापन बढ़ रहे हैं.

उपयोग किए जाने वाले स्टीम बॉयलर का प्रकार (धारा 2 देखें) बिजली संयंत्र में उपयोग किए जाने वाले ईंधन के प्रकार पर निर्भर करता है। सबसे आम ईंधन (जीवाश्म कोयला, गैस, ईंधन तेल, मिलिंग पीट) के लिए, यू-, टी-आकार और टावर लेआउट वाले बॉयलर और एक विशेष प्रकार के ईंधन के संबंध में डिजाइन किए गए दहन कक्ष का उपयोग किया जाता है। कम पिघलने वाली राख वाले ईंधन के लिए, तरल राख हटाने वाले बॉयलर का उपयोग किया जाता है। इसी समय, फायरबॉक्स में उच्च (90% तक) राख संग्रह प्राप्त होता है और हीटिंग सतहों का घर्षण कम हो जाता है। उन्हीं कारणों से, चार-पास व्यवस्था वाले भाप बॉयलरों का उपयोग उच्च राख वाले ईंधन, जैसे शेल और कोयला तैयारी अपशिष्ट के लिए किया जाता है। थर्मल पावर प्लांट आमतौर पर ड्रम या डायरेक्ट-फ्लो बॉयलर का उपयोग करते हैं।

टर्बाइन और विद्युत जनरेटर का मिलान शक्ति पैमाने पर किया जाता है। प्रत्येक टरबाइन में एक विशिष्ट प्रकार का जनरेटर होता है। ब्लॉक थर्मल संघनक बिजली संयंत्रों के लिए, टर्बाइनों की शक्ति ब्लॉकों की शक्ति से मेल खाती है, और ब्लॉकों की संख्या बिजली संयंत्र की दी गई शक्ति से निर्धारित होती है। आधुनिक इकाइयां स्टीम रीहीटिंग के साथ 150, 200, 300, 500, 800 और 1200 मेगावाट संघनक टर्बाइन का उपयोग करती हैं।

थर्मल पावर प्लांट टर्बाइनों का उपयोग करते हैं (उपधारा 4.2 देखें) बैक प्रेशर (प्रकार पी) के साथ, संक्षेपण और औद्योगिक भाप निष्कर्षण (प्रकार पी) के साथ, संक्षेपण और एक या दो हीटिंग निष्कर्षण (प्रकार टी) के साथ, साथ ही संक्षेपण, औद्योगिक और हीटिंग निष्कर्षण जोड़ी (पीटी प्रकार)। पीटी टर्बाइन में एक या दो हीटिंग आउटलेट भी हो सकते हैं। टरबाइन प्रकार का चुनाव तापीय भार के परिमाण और अनुपात पर निर्भर करता है। यदि हीटिंग लोड प्रबल होता है, तो पीटी टर्बाइनों के अलावा, हीटिंग निष्कर्षण के साथ टाइप टी टर्बाइन स्थापित किए जा सकते हैं, और यदि औद्योगिक भार प्रबल होता है, तो औद्योगिक निष्कर्षण और बैक प्रेशर के साथ टाइप पीआर और आर टर्बाइन स्थापित किए जा सकते हैं।

वर्तमान में, थर्मल पावर प्लांटों में, 100 और 50 मेगावाट की विद्युत शक्ति वाले इंस्टॉलेशन सबसे आम हैं, जो 12.7 एमपीए, 540-560 डिग्री सेल्सियस के प्रारंभिक मापदंडों पर काम करते हैं। बड़े शहरों में थर्मल पावर प्लांटों के लिए, 175-185 मेगावाट और 250 मेगावाट (टी-250-240 टरबाइन के साथ) की विद्युत क्षमता वाले इंस्टॉलेशन बनाए गए हैं। टी-250-240 टर्बाइन वाले इंस्टॉलेशन मॉड्यूलर हैं और सुपरक्रिटिकल प्रारंभिक मापदंडों (23.5 एमपीए, 540/540 डिग्री सेल्सियस) पर काम करते हैं।

नेटवर्क में बिजली स्टेशनों के संचालन की एक विशेषता यह है कि समय के प्रत्येक क्षण में उनके द्वारा उत्पन्न विद्युत ऊर्जा की कुल मात्रा पूरी तरह से खपत की गई ऊर्जा के अनुरूप होनी चाहिए। बिजली संयंत्रों का मुख्य भाग एकीकृत ऊर्जा प्रणाली में समानांतर में संचालित होता है, जो सिस्टम के कुल विद्युत भार को कवर करता है, और थर्मल पावर प्लांट एक साथ अपने क्षेत्र के ताप भार को कवर करता है। ऐसे स्थानीय बिजली संयंत्र हैं जो क्षेत्र की सेवा के लिए डिज़ाइन किए गए हैं और सामान्य पावर ग्रिड से जुड़े नहीं हैं।

समय के साथ बिजली की खपत की निर्भरता का चित्रमय प्रतिनिधित्व कहा जाता है विद्युत भार ग्राफ. विद्युत भार का दैनिक ग्राफ़ (चित्र 1.5) वर्ष के समय, सप्ताह के दिन के आधार पर भिन्न होता है और आमतौर पर रात में न्यूनतम भार और व्यस्त घंटों (ग्राफ़ का चरम भाग) के दौरान अधिकतम भार की विशेषता होती है। दैनिक ग्राफ़ के साथ-साथ, विद्युत भार के वार्षिक ग्राफ़ (चित्र 1.6), जो दैनिक ग्राफ़ के डेटा के आधार पर बनाए जाते हैं, बहुत महत्वपूर्ण हैं।

विद्युत भार ग्राफ़ का उपयोग बिजली संयंत्रों और प्रणालियों के विद्युत भार की योजना बनाते समय, व्यक्तिगत बिजली संयंत्रों और इकाइयों के बीच भार वितरित करते समय, काम करने वाले और बैकअप उपकरणों की संरचना का चयन करने, आवश्यक स्थापित शक्ति और आवश्यक रिजर्व, संख्या और इकाई का निर्धारण करने के लिए गणना में किया जाता है। इकाइयों की शक्ति, उपकरण मरम्मत योजना विकसित करते समय और मरम्मत रिजर्व निर्धारित करते समय, आदि।

पूर्ण लोड पर संचालन करते समय, बिजली संयंत्र उपकरण अपनी रेटेड या विकसित करता है जब तक संभव हैशक्ति (प्रदर्शन), जो इकाई की मुख्य पासपोर्ट विशेषता है। इस अधिकतम शक्ति (प्रदर्शन) पर, इकाई को मुख्य मापदंडों के नाममात्र मूल्यों पर लंबे समय तक काम करना चाहिए। एक बिजली संयंत्र की मुख्य विशेषताओं में से एक इसकी स्थापित क्षमता है, जिसे रिजर्व को ध्यान में रखते हुए सभी विद्युत जनरेटर और हीटिंग उपकरणों की रेटेड क्षमताओं के योग के रूप में परिभाषित किया गया है।

बिजली संयंत्र का संचालन उपयोग के घंटों की संख्या से भी निर्धारित होता है संस्थापित क्षमता, जो उस मोड पर निर्भर करता है जिसमें बिजली संयंत्र संचालित होता है। बेस लोड ले जाने वाले बिजली संयंत्रों के लिए, स्थापित क्षमता के उपयोग के घंटों की संख्या 6000-7500 घंटे/वर्ष है, और पीक लोड कवरेज मोड में काम करने वालों के लिए - 2000-3000 घंटे/वर्ष से कम है।

वह भार जिस पर इकाई सर्वाधिक दक्षता के साथ संचालित होती है, आर्थिक भार कहलाता है। रेटेड दीर्घकालिक भार आर्थिक भार के बराबर हो सकता है। कभी-कभी कम दक्षता पर रेटेड लोड से 10-20% अधिक लोड के साथ उपकरण को थोड़े समय के लिए संचालित करना संभव होता है। यदि बिजली संयंत्र उपकरण मुख्य मापदंडों के नाममात्र मूल्यों पर या जब वे स्वीकार्य सीमा के भीतर बदलते हैं, तो डिज़ाइन लोड के साथ स्थिर रूप से संचालित होता है, तो इस मोड को स्थिर कहा जाता है।

स्थिर भार वाले, लेकिन डिज़ाइन वाले से भिन्न, या अस्थिर भार वाले ऑपरेटिंग मोड कहलाते हैं गैर स्थिरया परिवर्तनीय मोड। परिवर्तनीय मोड में, कुछ पैरामीटर अपरिवर्तित रहते हैं और उनके नाममात्र मूल्य होते हैं, जबकि अन्य कुछ स्वीकार्य सीमाओं के भीतर बदलते हैं। इस प्रकार, इकाई के आंशिक भार पर, टरबाइन के सामने भाप का दबाव और तापमान नाममात्र रह सकता है, जबकि कंडेनसर में वैक्यूम और निष्कर्षण में भाप पैरामीटर लोड के अनुपात में बदल जाएंगे। गैर-स्थिर मोड भी संभव हैं, जब सभी मुख्य पैरामीटर बदलते हैं। ऐसे मोड होते हैं, उदाहरण के लिए, जब उपकरण शुरू करना और रोकना, डंप करना और टर्बोजेनेरेटर पर लोड बढ़ाना, जब स्लाइडिंग पैरामीटर पर काम करना और गैर-स्थिर कहा जाता है।

बिजली संयंत्र के थर्मल लोड का उपयोग तकनीकी प्रक्रियाओं और औद्योगिक प्रतिष्ठानों, औद्योगिक, आवासीय और सार्वजनिक भवनों के हीटिंग और वेंटिलेशन, एयर कंडीशनिंग और घरेलू जरूरतों के लिए किया जाता है। उत्पादन उद्देश्यों के लिए, आमतौर पर 0.15 से 1.6 एमपीए के भाप दबाव की आवश्यकता होती है। हालाँकि, परिवहन के दौरान होने वाले नुकसान को कम करने और संचार से पानी की निरंतर निकासी की आवश्यकता से बचने के लिए, बिजली संयंत्र से भाप को कुछ हद तक गर्म करके छोड़ा जाता है। थर्मल पावर प्लांट आमतौर पर हीटिंग, वेंटिलेशन और घरेलू जरूरतों के लिए 70 से 180 डिग्री सेल्सियस के तापमान के साथ गर्म पानी की आपूर्ति करता है।

उत्पादन प्रक्रियाओं और घरेलू जरूरतों (गर्म पानी की आपूर्ति) के लिए गर्मी की खपत से निर्धारित ताप भार, बाहरी हवा के तापमान पर निर्भर करता है। यूक्रेन की स्थितियों में गर्मियों में यह भार (साथ ही विद्युत) सर्दियों की तुलना में कम होता है। औद्योगिक और घरेलू ताप भार दिन के दौरान बदलते हैं, इसके अलावा, बिजली संयंत्र का औसत दैनिक ताप भार, घरेलू जरूरतों पर खर्च किया जाता है, कार्यदिवसों और सप्ताहांतों पर बदलता है। औद्योगिक उद्यमों के दैनिक ताप भार और आवासीय क्षेत्र में गर्म पानी की आपूर्ति में परिवर्तन के विशिष्ट ग्राफ चित्र 1.7 और 1.8 में दिखाए गए हैं।

थर्मल पावर प्लांट की परिचालन दक्षता विभिन्न तकनीकी और आर्थिक संकेतकों की विशेषता है, जिनमें से कुछ थर्मल प्रक्रियाओं (दक्षता, गर्मी और ईंधन की खपत) की पूर्णता का आकलन करते हैं, जबकि अन्य उन स्थितियों की विशेषता बताते हैं जिनमें थर्मल पावर प्लांट संचालित होता है। उदाहरण के लिए, चित्र में. 1.9 (ए,बी) थर्मल पावर प्लांट और सीपीपी के अनुमानित ताप संतुलन को दर्शाता है।

जैसा कि आंकड़ों से देखा जा सकता है, विद्युत और थर्मल ऊर्जा का संयुक्त उत्पादन टरबाइन कंडेनसर में गर्मी के नुकसान में कमी के कारण बिजली संयंत्रों की थर्मल दक्षता में उल्लेखनीय वृद्धि प्रदान करता है।

ताप विद्युत संयंत्रों के संचालन का सबसे महत्वपूर्ण और पूर्ण संकेतक बिजली और गर्मी की लागत है।

अन्य प्रकार के बिजली संयंत्रों की तुलना में थर्मल पावर प्लांट के फायदे और नुकसान दोनों हैं। टीपीपी के निम्नलिखित लाभ बताए जा सकते हैं:

• ईंधन संसाधनों के व्यापक वितरण से जुड़ा अपेक्षाकृत मुक्त क्षेत्रीय वितरण;
• मौसमी बिजली के उतार-चढ़ाव के बिना ऊर्जा उत्पन्न करने की क्षमता (जलविद्युत ऊर्जा संयंत्रों के विपरीत);
• ताप विद्युत संयंत्रों के निर्माण और संचालन के लिए भूमि के आर्थिक संचलन से अलगाव और निकासी का क्षेत्र, एक नियम के रूप में, परमाणु ऊर्जा संयंत्रों और जलविद्युत ऊर्जा संयंत्रों के लिए आवश्यक क्षेत्र से बहुत छोटा है;
• थर्मल पावर प्लांट जलविद्युत पावर प्लांट या परमाणु ऊर्जा संयंत्रों की तुलना में बहुत तेजी से बनाए जाते हैं, और स्थापित क्षमता की प्रति यूनिट उनकी विशिष्ट लागत परमाणु ऊर्जा संयंत्रों की तुलना में कम होती है।
• साथ ही, ताप विद्युत संयंत्रों के प्रमुख नुकसान हैं:
• ताप विद्युत संयंत्रों के संचालन के लिए आमतौर पर जलविद्युत संयंत्रों की तुलना में बहुत अधिक कर्मियों की आवश्यकता होती है, जो बहुत बड़े पैमाने के ईंधन चक्र के रखरखाव से जुड़ा होता है;
• ताप विद्युत संयंत्रों का संचालन ईंधन संसाधनों (कोयला, ईंधन तेल, गैस, पीट, तेल शेल) की आपूर्ति पर निर्भर करता है;
• ताप विद्युत संयंत्रों के परिवर्तनशील ऑपरेटिंग मोड से दक्षता कम हो जाती है, ईंधन की खपत बढ़ जाती है और उपकरणों की टूट-फूट बढ़ जाती है;
• मौजूदा ताप विद्युत संयंत्रों की विशेषता अपेक्षाकृत कम दक्षता है। (अधिकतर 40% तक);
• ताप विद्युत संयंत्रों का पर्यावरण पर सीधा और प्रतिकूल प्रभाव पड़ता है और ये बिजली के पर्यावरण के अनुकूल स्रोत नहीं हैं।
• आसपास के क्षेत्रों के पर्यावरण को सबसे अधिक नुकसान बिजली संयंत्रों द्वारा कोयला जलाने, विशेषकर उच्च राख वाले कोयले से होता है। थर्मल पावर प्लांटों में, "सबसे स्वच्छ" वे हैं जो अपनी तकनीकी प्रक्रिया में प्राकृतिक गैस का उपयोग करते हैं।

विशेषज्ञों के अनुसार, दुनिया भर में थर्मल पावर प्लांट सालाना लगभग 200-250 मिलियन टन राख, 60 मिलियन टन से अधिक सल्फर डाइऑक्साइड, बड़ी मात्रा में नाइट्रोजन ऑक्साइड और कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जित करते हैं (तथाकथित ग्रीनहाउस प्रभाव का कारण बनता है और लंबे समय तक रहता है)। -वैश्विक जलवायु परिवर्तन), वायुमंडल में बड़ी मात्रा में ऑक्सीजन को अवशोषित करता है। इसके अलावा, अब यह स्थापित हो गया है कि कोयले पर चलने वाले थर्मल पावर प्लांटों के आसपास अतिरिक्त विकिरण पृष्ठभूमि, उसी पावर के परमाणु ऊर्जा संयंत्रों की तुलना में दुनिया में औसतन 100 गुना अधिक है (कोयले में लगभग हमेशा यूरेनियम, थोरियम और ए होता है) सूक्ष्म अशुद्धियों के रूप में कार्बन का रेडियोधर्मी समस्थानिक)। हालाँकि, थर्मल पावर प्लांटों के निर्माण, उपकरण और संचालन के लिए अच्छी तरह से विकसित प्रौद्योगिकियाँ, साथ ही उनके निर्माण की कम लागत, इस तथ्य को जन्म देती है कि थर्मल पावर प्लांट दुनिया के बिजली उत्पादन का बड़ा हिस्सा हैं। इस कारण से, टीपीपी प्रौद्योगिकियों को बेहतर बनाने और दुनिया भर के पर्यावरण पर उनके नकारात्मक प्रभाव को कम करने पर बहुत ध्यान दिया जा रहा है (धारा 6 देखें)।

आम तौर पर स्वीकृत परिभाषा के अनुसार, थर्मल पावर प्लांट- ये बिजली संयंत्र हैं जो ईंधन की रासायनिक ऊर्जा को विद्युत जनरेटर शाफ्ट के घूर्णन की यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करके बिजली उत्पन्न करते हैं।

पहला टीपीपी 19वीं शताब्दी के अंत में न्यूयॉर्क (1882) में दिखाई दिया, और 1883 में पहला थर्मल पावर प्लांट रूस (सेंट पीटर्सबर्ग) में बनाया गया था। उनकी उपस्थिति के बाद से, तकनीकी युग की शुरुआत की बढ़ती ऊर्जा जरूरतों को देखते हुए, यह थर्मल पावर प्लांट हैं जो सबसे व्यापक हो गए हैं। पिछली शताब्दी के मध्य 70 के दशक तक, ताप विद्युत संयंत्रों का संचालन बिजली पैदा करने का प्रमुख तरीका था। उदाहरण के लिए, संयुक्त राज्य अमेरिका और यूएसएसआर में, प्राप्त सभी बिजली में ताप विद्युत संयंत्रों की हिस्सेदारी 80% थी, और दुनिया भर में - लगभग 73-75%।

ऊपर दी गई परिभाषा, हालांकि व्यापक है, हमेशा स्पष्ट नहीं होती है। हम किसी भी प्रकार के ताप विद्युत संयंत्रों के संचालन के सामान्य सिद्धांत को अपने शब्दों में समझाने का प्रयास करेंगे।

ताप विद्युत संयंत्रों में विद्युत उत्पादनयह कई क्रमिक चरणों से होकर गुजरता है, लेकिन इसके संचालन का सामान्य सिद्धांत बहुत सरल है। सबसे पहले, ईंधन को एक विशेष दहन कक्ष (भाप बॉयलर) में जलाया जाता है, जिससे बड़ी मात्रा में गर्मी निकलती है, जो बॉयलर के अंदर स्थित विशेष पाइप प्रणालियों के माध्यम से प्रसारित होने वाले पानी को भाप में बदल देती है। लगातार बढ़ता भाप का दबाव टरबाइन रोटर को घुमाता है, जो घूर्णी ऊर्जा को जनरेटर शाफ्ट में स्थानांतरित करता है, और परिणामस्वरूप, विद्युत प्रवाह उत्पन्न होता है।

भाप/पानी प्रणाली बंद है. भाप, टरबाइन से गुजरने के बाद, संघनित हो जाती है और वापस पानी में बदल जाती है, जो अतिरिक्त रूप से हीटर प्रणाली से गुजरती है और फिर से भाप बॉयलर में प्रवेश करती है।

ताप विद्युत संयंत्र कई प्रकार के होते हैं। वर्तमान में, थर्मल पावर प्लांटों में सबसे अधिक थर्मल स्टीम टरबाइन पावर प्लांट (टीपीईएस). इस प्रकार के बिजली संयंत्रों में, जले हुए ईंधन की तापीय ऊर्जा का उपयोग भाप जनरेटर में किया जाता है, जहां जल वाष्प का बहुत अधिक दबाव प्राप्त होता है, जिससे टरबाइन रोटर चलता है और, तदनुसार, जनरेटर। ईंधन के रूप में, ऐसे थर्मल पावर प्लांट ईंधन तेल या डीजल, साथ ही प्राकृतिक गैस, कोयला, पीट, शेल, दूसरे शब्दों में, सभी प्रकार के ईंधन का उपयोग करते हैं। टीपीईएस की दक्षता लगभग 40% है, और उनकी शक्ति 3-6 गीगावॉट तक पहुंच सकती है।

जीआरईएस (राज्य जिला पावर स्टेशन)- एक काफी प्रसिद्ध और परिचित नाम। यह एक थर्मल स्टीम टरबाइन पावर प्लांट से ज्यादा कुछ नहीं है, जो विशेष संघनक टर्बाइनों से सुसज्जित है जो निकास गैसों की ऊर्जा का उपयोग नहीं करते हैं और इसे गर्मी में परिवर्तित नहीं करते हैं, उदाहरण के लिए, इमारतों को गर्म करने के लिए। ऐसे विद्युत संयंत्रों को संघनक विद्युत संयंत्र भी कहा जाता है।

उसी स्थिति में यदि टीपीईएसविशेष ताप टरबाइनों से सुसज्जित जो अपशिष्ट भाप की द्वितीयक ऊर्जा को नगरपालिका या औद्योगिक सेवाओं की जरूरतों के लिए उपयोग की जाने वाली थर्मल ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं, फिर ये संयुक्त ताप और बिजली संयंत्र या संयुक्त ताप और बिजली संयंत्र हैं। उदाहरण के लिए, यूएसएसआर में, राज्य जिला बिजली स्टेशनों में भाप टरबाइन बिजली संयंत्रों द्वारा उत्पन्न बिजली का लगभग 65% हिस्सा होता है, और तदनुसार, 35% - थर्मल पावर संयंत्रों के लिए होता है।

अन्य प्रकार के ताप विद्युत संयंत्र भी हैं। गैस टरबाइन बिजली संयंत्रों, या जीटीपीपी में, जनरेटर को गैस टरबाइन द्वारा घुमाया जाता है। ऐसे ताप विद्युत संयंत्रों में ईंधन के रूप में प्राकृतिक गैस या तरल ईंधन (डीजल, ईंधन तेल) का उपयोग किया जाता है। हालाँकि, ऐसे बिजली संयंत्रों की दक्षता बहुत अधिक नहीं है, लगभग 27-29%, इसलिए इनका उपयोग मुख्य रूप से विद्युत नेटवर्क पर चरम भार को कवर करने, या छोटी बस्तियों को बिजली की आपूर्ति करने के लिए बिजली के बैकअप स्रोतों के रूप में किया जाता है।

भाप और गैस टरबाइन इकाई (एसजीपीपी) के साथ थर्मल पावर प्लांट. ये संयुक्त प्रकार के बिजली संयंत्र हैं। वे भाप टरबाइन और गैस टरबाइन तंत्र से सुसज्जित हैं, और उनकी दक्षता 41-44% तक पहुंच जाती है। ये बिजली संयंत्र गर्मी को पुनर्प्राप्त करना और इसे इमारतों को गर्म करने के लिए उपयोग की जाने वाली तापीय ऊर्जा में परिवर्तित करना भी संभव बनाते हैं।

सभी ताप विद्युत संयंत्रों का मुख्य नुकसान उपयोग किए जाने वाले ईंधन का प्रकार है। ताप विद्युत संयंत्रों में उपयोग किए जाने वाले सभी प्रकार के ईंधन अपूरणीय प्राकृतिक संसाधन हैं जो धीरे-धीरे लेकिन लगातार समाप्त हो रहे हैं। इसीलिए, वर्तमान में परमाणु ऊर्जा संयंत्रों के उपयोग के साथ-साथ नवीकरणीय या अन्य वैकल्पिक ऊर्जा स्रोतों का उपयोग करके बिजली पैदा करने का तंत्र विकसित किया जा रहा है।

आइए चेबोक्सरी सीएचपीपी-2 का भ्रमण करें और देखें कि बिजली और गर्मी कैसे उत्पन्न होती है:

वैसे, मैं आपको याद दिला दूं कि पाइप चेबोक्सरी में सबसे ऊंची औद्योगिक संरचना है। पहले से ही 250 मीटर!

आइए सामान्य मुद्दों से शुरुआत करें, जिनमें मुख्य रूप से सुरक्षा शामिल है।
बेशक, एक थर्मल पावर प्लांट, हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर प्लांट की तरह, एक संवेदनशील उद्यम है, और उन्हें ऐसे ही अनुमति नहीं है।
और यदि आपको किसी दौरे पर भी अंदर जाने की अनुमति दी जाती है, तब भी आपको सुरक्षा ब्रीफिंग से गुजरना होगा:

खैर, यह हमारे लिए असामान्य नहीं है (जैसे थर्मल पावर प्लांट स्वयं असामान्य नहीं है, मैंने लगभग 30 साल पहले वहां काम किया था;))।
हाँ, एक और कठोर चेतावनी, मैं इसे नज़रअंदाज़ नहीं कर सकता:

तकनीकी

अजीब बात है कि सभी ताप विद्युत संयंत्रों में मुख्य कार्यशील पदार्थ पानी है।
क्योंकि यह आसानी से भाप बनकर वापस आ जाता है।
तकनीक सभी के लिए समान है: आपको भाप प्राप्त करने की आवश्यकता है जो टरबाइन को घुमाएगी। टरबाइन अक्ष पर एक जनरेटर रखा गया है।
परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में, रेडियोधर्मी ईंधन के क्षय के दौरान गर्मी निकलने से पानी गर्म होता है।
और थर्मल में - गैस, ईंधन तेल और यहां तक ​​कि, हाल तक, कोयले के दहन के कारण।

अपशिष्ट भाप कहाँ डालें? हालाँकि, वापस पानी में और वापस कड़ाही में!
निकास भाप से निकलने वाली गर्मी को कहाँ रखें? हां, बॉयलर में प्रवेश करने वाले पानी को गर्म करने के लिए - समग्र रूप से संपूर्ण स्थापना की दक्षता बढ़ाने के लिए।
और हीटिंग नेटवर्क और जल आपूर्ति (गर्म पानी) में पानी गर्म करने के लिए!
इसलिए गर्मी के मौसम में थर्मल स्टेशन से दोहरा लाभ प्राप्त होता है - बिजली और गर्मी। तदनुसार, ऐसे संयुक्त उत्पादन को संयुक्त ताप और बिजली संयंत्र (सीएचपी) कहा जाता है।

लेकिन गर्मियों में, सारी गर्मी का लाभकारी ढंग से उपयोग करना संभव नहीं होता है, इसलिए टरबाइन से निकलने वाली भाप को कूलिंग टावरों में पानी में बदलकर ठंडा किया जाता है, जिसके बाद पानी बंद उत्पादन चक्र में वापस आ जाता है। और कूलिंग टावरों के गर्म तालाबों में वे मछलियाँ भी पालते हैं;)

हीटिंग नेटवर्क और बॉयलर पर टूट-फूट को रोकने के लिए, पानी को रासायनिक कार्यशाला में विशेष तैयारी से गुजरना पड़ता है:

और परिसंचरण पंप पूरे दुष्चक्र में पानी प्रसारित करते हैं:

हमारे बॉयलर गैस (पीली पाइपलाइन) और ईंधन तेल (काला) दोनों पर काम कर सकते हैं। 1994 से वे गैस पर काम कर रहे हैं। हाँ, हमारे पास 5 बॉयलर हैं!
दहन के लिए, बर्नर को वायु आपूर्ति (नीले पाइप) की आवश्यकता होती है।
पानी उबलता है, और भाप (लाल भाप लाइनें) विशेष हीट एक्सचेंजर्स - स्टीम सुपरहीटर्स से होकर गुजरती हैं, जो भाप का तापमान 565 डिग्री तक बढ़ा देती हैं और दबाव, तदनुसार, 130 वायुमंडल तक बढ़ा देती हैं। यह रसोई में प्रेशर कुकर नहीं है! भाप लाइन में एक छोटा सा छेद एक बड़ी दुर्घटना का कारण बनेगा; अत्यधिक गर्म भाप की एक पतली धारा धातु को मक्खन की तरह काट देती है!

और ऐसी भाप पहले से ही टर्बाइनों को आपूर्ति की जाती है (बड़े स्टेशनों में, कई बॉयलर एक सामान्य स्टीम मैनिफोल्ड पर काम कर सकते हैं, जिससे कई टर्बाइन संचालित होते हैं)।

बॉयलर की दुकान में हमेशा शोर रहता है, क्योंकि दहन और उबलना बहुत हिंसक प्रक्रियाएँ हैं।
और बॉयलर स्वयं (टीजीएमई-464) एक बीस मंजिला इमारत की ऊंचाई वाली भव्य संरचनाएं हैं, और उन्हें केवल कई फ़्रेमों के पैनोरमा में ही संपूर्ण रूप से दिखाया जा सकता है:

तहखाने का एक और दृश्य:

बॉयलर नियंत्रण कक्ष इस तरह दिखता है:

दूर की दीवार पर पूरी तकनीकी प्रक्रिया का एक स्मरणीय आरेख है जिसमें वाल्वों की स्थिति को दर्शाने वाली रोशनी, पेपर टेप पर रिकॉर्डर के साथ क्लासिक उपकरण, एक अलार्म बोर्ड और अन्य संकेतक हैं।
और रिमोट कंट्रोल पर ही, क्लासिक बटन और कुंजियाँ कंप्यूटर डिस्प्ले से सटे होते हैं जहाँ नियंत्रण प्रणाली (SCADA) घूमती है। लाल आवरणों द्वारा संरक्षित सबसे महत्वपूर्ण स्विच भी हैं: "बॉयलर स्टॉप" और "मेन स्टीम वाल्व" (एमएसवी):

टर्बाइन

हमारे पास 4 टर्बाइन हैं।
उनके पास एक बहुत ही जटिल डिजाइन है ताकि अत्यधिक गर्म भाप की गतिज ऊर्जा का थोड़ा सा भी नुकसान न हो।
लेकिन बाहर से कुछ भी दिखाई नहीं देता - सब कुछ एक खाली आवरण से ढका हुआ है:

एक गंभीर सुरक्षात्मक आवरण आवश्यक है - टरबाइन 3000 आरपीएम की उच्च गति से घूमता है। इसके अलावा, अत्यधिक गर्म भाप इसके माध्यम से गुजरती है (मैंने ऊपर कहा कि यह कितना खतरनाक है!)। और टरबाइन के चारों ओर कई भाप लाइनें हैं:

इन हीट एक्सचेंजर्स में, नेटवर्क पानी को अपशिष्ट भाप से गर्म किया जाता है:

वैसे, फोटो में मेरे पास CHPP-2 की सबसे पुरानी टरबाइन है, इसलिए नीचे दिखाए गए उपकरणों की क्रूर उपस्थिति से आश्चर्यचकित न हों:

यह टरबाइन नियंत्रण तंत्र (टीसीएम) है, जो भाप आपूर्ति को नियंत्रित करता है और तदनुसार, लोड को नियंत्रित करता है। इसे हाथ से घुमाया जाता था:

और यह स्टॉप वाल्व है (सक्रिय होने के बाद इसे लंबे समय तक मैन्युअल रूप से कॉक किया जाना चाहिए):

छोटे टर्बाइनों में एक तथाकथित सिलेंडर (ब्लेड का एक सेट), मध्यम वाले - दो, बड़े वाले - तीन (उच्च, मध्यम और निम्न दबाव वाले सिलेंडर) होते हैं।
प्रत्येक सिलेंडर से, भाप मध्यवर्ती निष्कर्षण में जाती है और हीट एक्सचेंजर्स - वॉटर हीटर में भेजी जाती है:

और टरबाइन की पूंछ में एक वैक्यूम होना चाहिए - यह जितना बेहतर होगा, टरबाइन की दक्षता उतनी ही अधिक होगी:

संघनक इकाई में शेष भाप के संघनन के कारण निर्वात का निर्माण होता है।
इसलिए हम थर्मल पावर प्लांट तक पानी के पूरे रास्ते पर चले। कृपया भाप के उस हिस्से पर भी ध्यान दें जो उपभोक्ता (पीएसजी) के लिए नेटवर्क पानी को गर्म करने में जाता है:

नियंत्रण बिंदुओं के समूह के साथ एक और दृश्य। यह मत भूलिए कि टरबाइन पर बहुत अधिक दबाव और तापमान को नियंत्रित करना आवश्यक है, न केवल भाप, बल्कि प्रत्येक भाग के बीयरिंग में तेल भी:

हाँ, और यहाँ रिमोट कंट्रोल है। यह आमतौर पर बॉयलर के समान कमरे में स्थित होता है। इस तथ्य के बावजूद कि बॉयलर और टरबाइन स्वयं अलग-अलग कमरों में स्थित हैं, बॉयलर-टरबाइन दुकान के प्रबंधन को अलग-अलग टुकड़ों में विभाजित नहीं किया जा सकता है - सब कुछ अत्यधिक गर्म भाप से जुड़ा हुआ है!

वैसे, रिमोट कंट्रोल पर हम दो सिलेंडर वाले मध्यम टर्बाइनों की एक जोड़ी देखते हैं।

स्वचालन

इसके विपरीत, थर्मल पावर प्लांट में प्रक्रियाएं तेज और अधिक जिम्मेदार होती हैं (वैसे, क्या हर किसी को हवाई जहाज के समान शहर के सभी हिस्सों में सुनाई देने वाली तेज आवाज याद है? तो यह भाप वाल्व है जो कभी-कभी संचालित होता है, रिलीज करता है) अत्यधिक भाप दबाव। कल्पना कीजिए कि यह करीब से कैसे सुना जाता है!)।
इसलिए, यहां स्वचालन अभी भी देर से हुआ है और मुख्य रूप से डेटा संग्रह तक ही सीमित है। और नियंत्रण पैनलों पर हम स्थानीय विनियमन में शामिल विभिन्न एससीएडीए और औद्योगिक नियंत्रकों का एक समूह देखते हैं। लेकिन प्रक्रिया चल रही है!

बिजली

आइए टरबाइन शॉप के सामान्य दृश्य पर फिर से नज़र डालें:

कृपया ध्यान दें कि बाईं ओर पीले आवरण के नीचे विद्युत जनरेटर हैं।
आगे बिजली का क्या होगा?
इसे कई वितरण उपकरणों के माध्यम से संघीय नेटवर्क पर भेजा जाता है:

बिजली की दुकान बहुत कठिन जगह है. बस नियंत्रण कक्ष के पैनोरमा को देखें:

रिले सुरक्षा और स्वचालन ही हमारा सब कुछ है!

इस बिंदु पर दर्शनीय स्थलों की यात्रा पूरी की जा सकती है और फिर भी गंभीर समस्याओं के बारे में कुछ शब्द कहे जा सकते हैं।

ताप और उपयोगिता प्रौद्योगिकियाँ

तो, हमें पता चला कि सीएचपी बिजली और गर्मी पैदा करता है। बेशक, दोनों उपभोक्ताओं को आपूर्ति की जाती हैं। अब हमारी रुचि मुख्य रूप से गर्मी में होगी।
पेरेस्त्रोइका, निजीकरण और पूरे एकीकृत सोवियत उद्योग को अलग-अलग टुकड़ों में विभाजित करने के बाद, कई जगहों पर यह पता चला कि बिजली संयंत्र चुबैस के विभाग के अधीन रहे, और शहर के हीटिंग नेटवर्क नगरपालिका बन गए। और उन्होंने एक मध्यस्थ बनाया जो गर्मी के परिवहन के लिए पैसे लेता है। और यह पैसा 70% खराब हो चुके हीटिंग सिस्टम की वार्षिक मरम्मत पर कैसे खर्च किया जाता है, यह बताने लायक नहीं है।

इसलिए, नोवोचेबोक्सार्स्क में मध्यस्थ NOVEK के बहु-मिलियन डॉलर के ऋण के कारण, TGK-5 पहले ही उपभोक्ताओं के साथ सीधे अनुबंध पर स्विच कर चुका है।
चेबोक्सरी में अभी तक ऐसा नहीं है। इसके अलावा, चेबोक्सरी "यूटिलिटी टेक्नोलॉजीज" के पास वर्तमान में अपने बॉयलर हाउस और हीटिंग नेटवर्क के विकास के लिए 38 बिलियन डॉलर की परियोजना है (टीजीके -5 इसे केवल तीन में संभाल सकता है)।

इन सभी अरबों को किसी न किसी तरह से ताप शुल्क में शामिल किया जाएगा, जो शहर प्रशासन द्वारा "सामाजिक न्याय के कारणों से" निर्धारित किया जाता है। इस बीच, अब सीएचपीपी-2 द्वारा उत्पन्न गर्मी की लागत केटी बॉयलर घरों की तुलना में 1.5 गुना कम है। और यह स्थिति भविष्य में भी जारी रहनी चाहिए, क्योंकि बिजली संयंत्र जितना बड़ा होगा, वह उतना ही अधिक कुशल होगा (विशेष रूप से, कम परिचालन लागत + बिजली उत्पादन के कारण गर्मी वसूली)।

पर्यावरण की दृष्टि से क्या?
बेशक, ऊंची चिमनी वाला एक बड़ा थर्मल पावर प्लांट पर्यावरण की दृष्टि से छोटी चिमनी वाले एक दर्जन छोटे बॉयलर घरों से बेहतर है, जिससे निकलने वाला धुआं व्यावहारिक रूप से शहर में ही रहेगा।
पारिस्थितिकी की दृष्टि से सबसे खराब चीज़ अब लोकप्रिय व्यक्तिगत हीटिंग है।
छोटे घरेलू बॉयलर बड़े ताप विद्युत संयंत्रों की तरह ईंधन का इतना पूर्ण दहन प्रदान नहीं करते हैं, और सभी निकास गैसें न केवल शहर में, बल्कि वस्तुतः खिड़कियों के ऊपर भी रहती हैं।
इसके अलावा, कुछ लोग प्रत्येक अपार्टमेंट में स्थापित अतिरिक्त गैस उपकरण के बढ़ते खतरे के बारे में सोचते हैं।

कौन सा निकास?
कई देशों में, केंद्रीय हीटिंग के लिए अपार्टमेंट-आधारित नियामकों का उपयोग किया जाता है, जो अधिक किफायती गर्मी खपत की अनुमति देता है।
दुर्भाग्य से, बिचौलियों की वर्तमान भूख और हीटिंग नेटवर्क की गिरावट के साथ, केंद्रीय हीटिंग के फायदे गायब हो रहे हैं। लेकिन फिर भी, वैश्विक दृष्टिकोण से, कॉटेज में व्यक्तिगत हीटिंग अधिक उपयुक्त है।

अन्य उद्योग पोस्ट:

वापस करना