محطة طاقة حرارية
محطة طاقة حرارية
(TPP) ، وهي محطة لتوليد الطاقة ، نتيجة احتراق الوقود الأحفوري ، تتلقى طاقة حرارية ، يتم تحويلها بعد ذلك إلى طاقة كهربائية. محطات الطاقة الحرارية هي النوع الرئيسي لمحطات الطاقة ، وتبلغ حصة الكهرباء المولدة منها في البلدان الصناعية 70-80٪ (في روسيا عام 2000 - حوالي 67٪). تُستخدم الطاقة الحرارية في محطات الطاقة الحرارية لتسخين المياه وإنتاج البخار (في محطات توليد الطاقة البخارية) أو لإنتاج الغازات الساخنة (في محطات توليد الطاقة بتوربينات الغاز). للحصول على الحرارة ، يتم حرق المادة العضوية في غلايات محطات الطاقة الحرارية. يستخدم الفحم والغاز الطبيعي وزيت الوقود والمواد القابلة للاحتراق كوقود. في محطات توليد الطاقة البخارية الحرارية (TPES) ، يدور البخار الناتج في مولد البخار (وحدة الغلاية) توربينات البخار متصل بمولد كهربائي. في مثل هذه المحطات ، يتم توليد معظم الكهرباء التي تنتجها TPPs (99٪) ؛ كفاءتها قريبة من 40 ٪ ، سعة الوحدة المركبة - إلى 3 ميجاوات ؛ يستخدم الفحم وزيت الوقود والجفت والصخر الزيتي والغاز الطبيعي وما إلى ذلك كوقود لهم. الجمع بين محطات الحرارة والطاقة.تولد حوالي 33٪ من الكهرباء التي تنتجها محطات الطاقة الحرارية. في محطات توليد الطاقة المزودة بتوربينات مكثفة ، يتم تكثيف بخار العادم بالكامل وإعادته كخليط بخار وماء إلى المرجل من أجل إعادة استخدام. في مثل محطات توليد الطاقة المتكثفة (CPP) تقريبًا. يتم إنتاج 67٪ من الكهرباء في محطات الطاقة الحرارية. الاسم الرسمي لمحطات الطاقة هذه في روسيا هو محطة توليد الكهرباء الحكومية (GRES).
عادة ما يتم توصيل التوربينات البخارية لمحطات الطاقة الحرارية مباشرة بالمولدات الكهربائية ، بدون تروس وسيطة ، لتشكيل وحدة التوربينات. بالإضافة إلى ذلك ، كقاعدة عامة ، يتم دمج وحدة التوربينات مع مولد بخار في وحدة طاقة واحدة ، يتم من خلالها تجميع TPPs القوية.
يتم حرق الغاز أو الوقود السائل في غرف الاحتراق في محطات توليد الطاقة الحرارية للتوربينات الغازية. يتم تغذية منتجات الاحتراق الناتجة إلى التوربينات الغازيةالذي يقوم بتدوير المولد. تبلغ قوة محطات الطاقة هذه ، كقاعدة عامة ، عدة مئات من ميغاوات ، والكفاءة هي 26-28 ٪. عادة ما يتم بناء محطات توليد الطاقة التوربينية الغازية في كتلة بها محطة طاقة توربينية بخارية لتغطية القمم. الحمل الكهربائي. تقليديا ، تشمل TPP أيضًا محطات الطاقة النووية (محطة الطاقة النووية)، محطات توليد الطاقة الحرارية الأرضيةومحطات الطاقة مع مولدات مغناطيسية هيدروديناميكية. ظهرت أولى محطات الطاقة الحرارية العاملة على الفحم في عام 1882 في نيويورك ، في عام 1883 في سانت بطرسبرغ.
موسوعة "التكنولوجيا". - م: روزمان. 2006 .
شاهد ما هي "محطة الطاقة الحرارية" في القواميس الأخرى:
محطة طاقة حرارية- (TPP) - محطة توليد الطاقة (مجموعة من المعدات والتركيبات والأجهزة) التي تولد طاقة كهربائيةنتيجة لتحويل الطاقة الحرارية المنبعثة أثناء احتراق الوقود الأحفوري. حاليا ، من بين محطات الطاقة الحرارية ... ... Microencyclopedia النفط والغاز
محطة للطاقة الحرارية- محطة لتوليد الطاقة تقوم بتحويل الطاقة الكيميائية للوقود إلى طاقة كهربائية أو طاقة كهربائية وحرارة. [GOST 19431 84] محطة طاقة حرارية EN هي محطة طاقة يتم فيها توليد الكهرباء عن طريق تحويل الطاقة الحرارية ملاحظة ... ... دليل المترجم الفني
محطة للطاقة الحرارية- محطة توليد لتوليد الطاقة الكهربائية نتيجة تحويل الطاقة الحرارية المنبعثة أثناء احتراق الوقود الأحفوري ... قاموس الجغرافيا
- (TPP) يولد طاقة كهربائية نتيجة لتحويل الطاقة الحرارية المنبعثة أثناء احتراق الوقود الأحفوري. الأنواع الرئيسية لمحطات الطاقة الحرارية هي: التوربينات البخارية (السائدة) ، التوربينات الغازية والديزل. في بعض الأحيان يشار إلى TPP بشروط ... ... قاموس موسوعي كبير
مصنع الطاقة الحرارية- (TPP) مؤسسة لإنتاج الطاقة الكهربائية نتيجة لتحويل الطاقة المنبعثة أثناء احتراق الوقود الأحفوري. الأجزاء الرئيسية لمحطة توليد الطاقة الحرارية هي محطة غلاية وتوربينات بخارية ومولد كهربائي يتحول إلى ميكانيكي ... ... ... موسوعة البوليتكنيك الكبرى
محطة طاقة حرارية- CCGT 16. محطة الطاقة الحرارية وفقًا لـ GOST 19431 84 المصدر: GOST 26691 85: هندسة الطاقة الحرارية. المصطلحات والتعريفات الوثيقة الأصلية ... قاموس - كتاب مرجعي للمصطلحات المعيارية والتقنية
- (TPP) ، يولد طاقة كهربائية نتيجة لتحويل الطاقة الحرارية المنبعثة أثناء احتراق الوقود الأحفوري. تعمل TPPs على أنواع الوقود الصلبة والسائلة والغازية والمختلطة (الفحم وزيت الوقود والغاز الطبيعي ، وغالبًا ما تكون بنية اللون ... ... موسوعة جغرافية
- (TPP) ، يولد طاقة كهربائية نتيجة لتحويل الطاقة الحرارية المنبعثة أثناء احتراق الوقود الأحفوري. الأنواع الرئيسية لمحطات الطاقة الحرارية هي: التوربينات البخارية (السائدة) ، التوربينات الغازية والديزل. في بعض الأحيان يشار إلى TPP بشروط ... ... قاموس موسوعي
محطة للطاقة الحرارية- šiluminė elektrinė status as T sritis automatika atitikmenys: engl. محطة توليد الطاقة الحرارية؛ vok محطة حرارية. Wärmekraftwerk، n rus. محطة توليد الطاقة الحرارية ، و pranc. المركزية الكهربائية الحرارية ، و ؛ centrale thermoélectrique، f… Automatikos terminų žodynas
محطة للطاقة الحرارية- šiluminė elektrinė status as T sritis fizika atitikmenys: engl. محطة لتوليد الطاقة الحرارية محطة توليد الطاقة البخارية vok. Wärmekraftwerk، n rus. محطة للطاقة الحرارية ، و ؛ محطة توليد الطاقة الحرارية ، و pranc. المركزية الكهربائية الحرارية ، و ؛ المركزية الحرارية ، و ؛ usine…… نهاية Fizikos žodynas
- (TPP) محطة طاقة تولد طاقة كهربائية نتيجة تحويل الطاقة الحرارية المنبعثة أثناء احتراق الوقود الأحفوري. ظهرت أولى محطات الطاقة الحرارية في نهاية القرن التاسع عشر. (في عام 1882 في نيويورك ، و 1883 في سانت بطرسبرغ ، و 1884 في ... ... الموسوعة السوفيتية العظمى
TPP هي محطة لتوليد الطاقة الكهربائية نتيجة لتحويل الطاقة الحرارية المنبعثة أثناء احتراق الوقود الأحفوري (الشكل د 1).
توجد محطات طاقة توربينية بخارية حرارية (TPES) وتوربينات غازية (GTES) ودورة مركبة (PGES). دعونا نلقي نظرة فاحصة على TPES.
الشكل E.1 مخطط TPP
في TPES طاقة حراريةيستخدم في مولد البخار لإنتاج بخار عالي الضغط يدفع دوار توربين بخاري متصل بدوار مولد كهربائي. تستخدم محطات الطاقة الحرارية هذه الفحم وزيت الوقود والغاز الطبيعي والليغنيت (الفحم البني) والجفت والصخر الزيتي كوقود. تصل كفاءتها إلى 40٪ ، الطاقة - 3 جيجاوات. TPES ، التي تحتوي على توربينات مكثفة كمحرك للمولدات الكهربائية ولا تستخدم حرارة بخار العادم لتزويد الطاقة الحرارية للمستهلكين الخارجيين ، تسمى محطات طاقة التكثيف (الاسم الرسمي في الاتحاد الروسي هو State District Electric Power Plant) ، أو GRES). يولد GRES حوالي 2/3 من الكهرباء المنتجة في TPP.
TPES مجهزة بتوربينات تسخين وتطلق حرارة بخار العادم للمستهلكين الصناعيين أو المحليين تسمى محطات الحرارة والطاقة المشتركة (CHP) ؛ ينتجون حوالي ثلث الكهرباء المنتجة في محطات الطاقة الحرارية.
أربعة أنواع معروفة من الفحم. من أجل زيادة محتوى الكربون ، وبالتالي القيمة الحرارية ، يتم ترتيب هذه الأنواع على النحو التالي: الخث ، الفحم البني ، الفحم الحجري (الدهن) أو فحموأنثراسايت. في تشغيل TPPs ، يتم استخدام النوعين الأولين بشكل أساسي.
الفحم ليس كربونًا نقيًا كيميائيًا ، كما أنه يحتوي على مادة غير عضوية (تصل إلى 40٪ كربون في الفحم البني) ، والتي تبقى بعد احتراق الفحم على شكل رماد. يمكن العثور على الكبريت في الفحم ، أحيانًا في صورة كبريتيد الحديد وأحيانًا كمكونات عضوية للفحم. يحتوي الفحم عادة على الزرنيخ والسيلينيوم والعناصر المشعة. في الواقع ، الفحم هو أقذر أنواع الوقود الأحفوري.
عندما يتم حرق الفحم ، يتشكل ثاني أكسيد الكربون وأول أكسيد الكربون ، وكذلك أكاسيد الكبريت والجسيمات العالقة وأكاسيد النيتروجين بكميات كبيرة. تتلف أكاسيد الكبريت الأشجار والمواد المختلفة ولها تأثير ضار على البشر.
يطلق على الجسيمات التي يتم إطلاقها في الغلاف الجوي عند حرق الفحم في محطات توليد الطاقة اسم "الرماد المتطاير". يتم التحكم بصرامة في انبعاثات الرماد. يدخل حوالي 10٪ من الجسيمات المعلقة بالفعل إلى الغلاف الجوي.
محطة طاقة تعمل بالفحم بطاقة 1000 ميجاوات تحرق 4-5 مليون طن من الفحم سنويًا.
نظرًا لعدم وجود تعدين للفحم في إقليم ألتاي ، سنفترض أنه تم إحضاره من مناطق أخرى ، وتم إنشاء الطرق لهذا الغرض ، وبالتالي تغيير المشهد الطبيعي.
الملحق هـ
يعتمد مبدأ تشغيل محطة توليد الحرارة والطاقة المشتركة (CHP) على الخاصية الفريدة لبخار الماء - ليكون ناقلًا للحرارة. عند تسخينها ، تحت الضغط ، تتحول إلى مصدر قوي للطاقة الذي يحرك توربينات محطات الطاقة الحرارية (TPPs) - إرث من عصر البخار البعيد.
تم بناء أول محطة للطاقة الحرارية في نيويورك في شارع بيرل (مانهاتن) في عام 1882. أصبحت سانت بطرسبرغ مسقط رأس أول محطة حرارية روسية ، بعد عام. الغريب ، ولكن حتى في عصرنا تقنية عاليةلم تعثر محطات الطاقة الحرارية بعد على بديل كامل: نصيبها في قطاع الطاقة العالمي يزيد عن 60٪.
وهناك شرح بسيط لذلك يحتوي على مزايا وعيوب الطاقة الحرارية. ولا يزال "الدم" - الوقود العضوي - والفحم وزيت الوقود والصخر الزيتي والجفت والغاز الطبيعي متاحًا نسبيًا ، واحتياطياتها كبيرة جدًا.
العيب الكبير هو أن منتجات احتراق الوقود تسبب أضرارًا جسيمة. بيئة. نعم ، وسيستنفد المخزن الطبيعي في يوم من الأيام ، وستتحول الآلاف من محطات الطاقة الحرارية إلى "آثار" صدئة لحضارتنا.
مبدأ التشغيل
بادئ ذي بدء ، يجدر اتخاذ قرار بشأن شروط "CHP" و "TPP". بكل بساطة ، إنهما أخوات. محطة طاقة حرارية "نظيفة" - تم تصميم TPP حصريًا لإنتاج الكهرباء. اسمها الآخر هو "محطة توليد الكهرباء التكثيف" - IES.
وحدة توليد الحرارة والطاقة المشتركة - CHP - نوع من محطات الطاقة الحرارية. بالإضافة إلى توليد الكهرباء ، فهي توفر الماء الساخن لنظام التدفئة المركزية وللاحتياجات المنزلية.
مخطط تشغيل حزب الشعب الجمهوري بسيط للغاية. يستقبل الفرن في وقت واحد الوقود والهواء الساخن - عامل مؤكسد. الوقود الأكثر شيوعًا في محطات الطاقة الحرارية الروسية هو الفحم المسحوق. تعمل الحرارة الناتجة عن احتراق غبار الفحم على تحويل الماء الذي يدخل المرجل إلى بخار ، ثم يتم تغذيته تحت الضغط إلى التوربينات البخارية. يعمل تدفق البخار القوي على جعله يدور ، مما يؤدي إلى تحريك دوار المولد ، والذي يحول الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية.
علاوة على ذلك ، يدخل البخار ، الذي فقد بالفعل مؤشراته الأولية - درجة الحرارة والضغط - إلى المكثف ، حيث يتحول مرة أخرى إلى الماء بعد "دش الماء" البارد. ثم تضخه مضخة التكثيف إلى السخانات المتجددة ثم إلى جهاز نزع الهواء. هناك ، يتم تحرير الماء من الغازات - الأكسجين وثاني أكسيد الكربون ، مما قد يسبب التآكل. بعد ذلك ، يتم تسخين الماء مرة أخرى عن طريق البخار وإعادته إلى الغلاية.
إمداد الحرارة
الوظيفة الثانية التي لا تقل أهمية عن CHPP هي توفير الماء الساخن (البخار) المخصص لأنظمة التدفئة المركزية للمستوطنات القريبة والاستخدام المنزلي. في السخانات الخاصة ، يتم تسخين الماء البارد إلى 70 درجة في الصيف و 120 درجة في الشتاء ، وبعد ذلك يتم توفيره إلى غرفة الخلط المشتركة عن طريق مضخات الشبكة ثم يذهب إلى المستهلكين من خلال نظام التدفئة الرئيسي. يتم تجديد إمدادات المياه في محطة الطاقة الحرارية باستمرار.
كيف تعمل محطات الطاقة الحرارية التي تعمل بالغاز
بالمقارنة مع محطات الطاقة الحرارية التي تعمل بالفحم ، فإن محطات الطاقة الحرارية الشمسية المزودة بتوربينات غازية أكثر إحكاما وصديقة للبيئة. يكفي أن نقول أن مثل هذه المحطة لا تحتاج إلى غلاية بخارية. محطة التوربينات الغازية هي في الأساس نفس محرك الطائرات النفاثة ، حيث ، على عكسها ، لا ينبعث التيار النفاث في الغلاف الجوي ، ولكنه يقوم بتدوير دوار المولد. في الوقت نفسه ، تكون انبعاثات منتجات الاحتراق ضئيلة.
تقنيات احتراق الفحم الجديدة
كفاءة CHPs الحديثة محدودة بـ 34٪. لا تزال الغالبية العظمى من محطات الطاقة الحرارية تعمل على الفحم ، وهو ما يمكن تفسيره بكل بساطة - لا تزال احتياطيات الفحم على الأرض ضخمة ، وبالتالي فإن حصة محطات الطاقة الحرارية في إجمالي كمية الكهرباء المولدة تبلغ حوالي 25٪.
تظل عملية حرق الفحم لعدة عقود دون تغيير تقريبًا. ومع ذلك ، فقد ظهرت هنا أيضًا تقنيات جديدة.
تكمن خصوصية هذه الطريقة في أنه بدلاً من الهواء ، يتم استخدام الأكسجين النقي المنطلق من الهواء كعامل مؤكسد أثناء احتراق غبار الفحم. نتيجة لذلك ، يتم إزالة الشوائب الضارة - أكاسيد النيتروجين - من غازات المداخن. يتم تصفية الشوائب الضارة المتبقية في عملية التنقية لعدة مراحل. يتم ضخ ثاني أكسيد الكربون المتبقي في المخرج في الخزانات تحت ضغط عالٍ ويخضع للدفن على عمق يصل إلى كيلومتر واحد.
طريقة "التقاط وقود أوكسي"
هنا ، أيضًا ، عند حرق الفحم ، يتم استخدام الأكسجين النقي كعامل مؤكسد. فقط على عكس الطريقة السابقة ، في لحظة الاحتراق ، يتكون البخار ، مما يدفع التوربين إلى الدوران. يتم بعد ذلك إزالة الرماد وأكاسيد الكبريت من غازات المداخن ، ويتم إجراء التبريد والتكثيف. يتم تحويل ثاني أكسيد الكربون المتبقي تحت ضغط 70 جوًا إلى حالة سائلة ويوضع تحت الأرض.
طريقة "الاحتراق المسبق"
يتم حرق الفحم في الوضع "العادي" - في غلاية ممزوجة بالهواء. بعد ذلك ، تتم إزالة الرماد وثاني أكسيد الكبريت. بعد ذلك ، تتم إزالة ثاني أكسيد الكربون باستخدام مادة ماصة سائلة خاصة ، وبعد ذلك يتم التخلص منه في مكب النفايات.
أقوى خمس محطات حرارية في العالم
تنتمي البطولة إلى محطة الطاقة الحرارية الصينية Tuoketuo بسعة 6600 ميجاوات (5 أونصات / وحدة × 1200 ميجاوات) ، وتحتل مساحة 2.5 متر مربع. كم. يتبعها "مواطنها" - Taichung TPP بسعة 5824 ميجاوات. تم إغلاق المراكز الثلاثة الأولى من قبل أكبر سورجوتسكايا GRES-2 في روسيا - 5597.1 ميجاوات. في المركز الرابع ، يوجد Belchatow TPP البولندية - 5354 ميجاوات ، والخامس - Futtsu CCGT Power Plant (اليابان) - TPP يعمل بالغاز بسعة 5040 ميجاوات.
لا يمكن الحصول على الطاقة المخبأة في الوقود الأحفوري - الفحم أو الزيت أو الغاز الطبيعي - على الفور في شكل كهرباء. يتم حرق الوقود أولاً. تعمل الحرارة المنبعثة على تسخين الماء وتحويله إلى بخار. يقوم البخار بتدوير التوربين ، والتوربين هو دوار المولد الذي يولد أي تيار كهربائي.
مخطط تشغيل محطة توليد الكهرباء التكثيف.
Slavyanskaya TPP. أوكرانيا ، منطقة دونيتسك.
يمكن ملاحظة هذه العملية المعقدة متعددة المراحل في محطة طاقة حرارية (TPP) مجهزة بآلات طاقة تحول الطاقة المخبأة في الوقود الأحفوري (الصخر الزيتي والفحم والنفط ومنتجاته والغاز الطبيعي) إلى طاقة كهربائية. الأجزاء الرئيسية من TPP هي محطة غلاية وتوربينات بخارية ومولد كهربائي.
مصنع المرجل- مجموعة من الأجهزة لإنتاج بخار الماء تحت الضغط. وهو يتألف من فرن يتم فيه حرق الوقود العضوي ، ومساحة فرن تمر من خلالها منتجات الاحتراق إلى المدخنة ، وغلاية بخار يغلي فيها الماء. يسمى جزء الغلاية الذي يتلامس مع اللهب أثناء التسخين بسطح التسخين.
هناك 3 أنواع من الغلايات: التي تعمل بالدخان ، وأنبوب الماء ، والغلايات التي تعمل لمرة واحدة. يتم وضع سلسلة من الأنابيب داخل غلايات الاحتراق ، والتي من خلالها تمر منتجات الاحتراق إلى المدخنة. العديد من أنابيب الدخان لها سطح تسخين ضخم ، ونتيجة لذلك تستفيد بشكل جيد من طاقة الوقود. يقع الماء في هذه الغلايات بين أنابيب النار.
في غلايات أنابيب المياه ، يكون العكس هو الصحيح: يُترك الماء من خلال الأنابيب ، وتكون الغازات الساخنة بين الأنابيب. الأجزاء الرئيسية للغلاية هي الفرن وأنابيب الغلاية والمرجل البخاري والمسخن. في أنابيب الغليان ، تتم عملية التبخير. يدخل البخار المتكون فيها إلى غلاية البخار ، حيث يتم تجميعه في الجزء العلوي منه فوق الماء المغلي. يمر البخار من غلاية البخار إلى جهاز التسخين الفائق حيث يتم تسخينه بشكل إضافي. يتم إلقاء الوقود في هذه الغلاية من خلال الباب ، ويتم توفير الهواء اللازم لحرق الوقود من خلال باب آخر للمنفاخ. ترتفع الغازات الساخنة وتنحني حول الأقسام وتمرير المسار الموضح في الرسم التخطيطي (انظر الشكل).
في الغلايات التي تدخل مرة واحدة ، يتم تسخين المياه في أنابيب سربنتين طويلة. يتم ضخ المياه في هذه الأنابيب. بالمرور عبر الملف ، يتبخر تمامًا ، ويتم تسخين البخار الناتج إلى درجة الحرارة المطلوبة ثم يخرج من الملفات.
محطات الغلايات التي تعمل مع إعادة تسخين البخار هي جزء لا يتجزأالتثبيت يسمى وحدة الطاقة"المرجل - التوربينات".
في المستقبل ، على سبيل المثال ، لاستخدام الفحم من حوض Kansk-Achinsk ، سيتم بناء محطات طاقة حرارية كبيرة بسعة تصل إلى 6400 ميجاوات مع وحدات طاقة تبلغ 800 ميجاوات لكل منها ، حيث ستنتج محطات الغلايات 2650 طنًا من البخار لكل ساعة بدرجة حرارة تصل إلى 565 درجة مئوية وضغط 25 ميجا باسكال.
ينتج مصنع الغلايات بخارًا عالي الضغط يذهب إلى التوربينات البخارية - المحرك الرئيسي لمحطة الطاقة الحرارية. في التوربين يتمدد البخار وينخفض ضغطه وتتحول الطاقة الكامنة إلى طاقة ميكانيكية. تعمل التوربينات البخارية على تحريك الجزء المتحرك للمولد الذي يولد الكهرباء.
في مدن أساسيهفي أغلب الأحيان الجمع بين محطات الحرارة والطاقة(CHP) ، وفي المناطق ذات الوقود الرخيص - محطات توليد الطاقة التكثيف(IES).
CHP عبارة عن محطة طاقة حرارية لا تنتج الطاقة الكهربائية فحسب ، بل تنتج أيضًا حرارة على شكل ماء ساخن وبخار. لا يزال البخار الذي يخرج من التوربينات البخارية يحتوي على قدر كبير من الطاقة الحرارية. في CHPP ، يتم استخدام هذه الحرارة بطريقتين: إما البخار بعد إرسال التوربين إلى المستهلك ولا يعود إلى المحطة ، أو ينقل الحرارة في المبادل الحراري إلى الماء ، والذي يتم إرساله إلى المستهلك ، و يعود البخار إلى النظام. لذلك ، تتمتع CHP بكفاءة عالية تصل إلى 50-60٪.
يميز التدفئة CHP والأنواع الصناعية. تسخين وحدات CHPPs تسخن المباني السكنية والعامة وتزودها بالماء الساخن ، بينما توفر المنشآت الصناعية الحرارة للمؤسسات الصناعية. يتم نقل البخار من CHP عبر مسافات تصل إلى عدة كيلومترات ، ونقل الماء الساخن - حتى 30 كيلومترًا أو أكثر. نتيجة لذلك ، يتم بناء محطات الطاقة الحرارية بالقرب من المدن الكبيرة.
يتم توجيه كمية هائلة من الطاقة الحرارية لتدفئة المناطق أو التدفئة المركزية لشققنا ومدارسنا ومؤسساتنا. قبل ثورة أكتوبر ، لم تكن هناك تدفئة للمنازل. تم تسخين المنازل بواسطة المواقد ، حيث تم حرق الكثير من الحطب والفحم. بدأ التدفئة في بلدنا في السنوات الأولى من السلطة السوفيتية ، عندما بدأ بناء محطات طاقة حرارية كبيرة وفقًا لخطة GOELRO (1920). إجمالي قدرة CHP في أوائل الثمانينيات تجاوزت 50 مليون كيلوواط.
لكن الجزء الأكبر من الكهرباء التي تولدها محطات الطاقة الحرارية يأتي من محطات توليد الطاقة المكثفة (CPPs). غالبًا ما نسميها محطات توليد الطاقة على مستوى الولاية (GRES). على عكس محطات الطاقة الحرارية ، حيث يتم استخدام حرارة البخار المستنفد في التوربينات لتدفئة المباني السكنية والصناعية ، في محطات توليد الطاقة الكهربائية ، يتم تحويل البخار المستخدم في المحركات (المحركات البخارية ، التوربينات) بواسطة المكثفات إلى ماء (مكثف) ، وهو أعيد إلى الغلايات لإعادة استخدامها. تم بناء IES مباشرة عند مصادر إمداد المياه: بالقرب من بحيرة أو نهر أو بحر. يتم فقدان الحرارة التي يتم إزالتها من محطة الطاقة مع مياه التبريد بشكل غير قابل للاسترداد. كفاءة IES لا تتجاوز 35-42٪.
وفقًا لجدول زمني صارم ، يتم تسليم العربات ذات الفحم المسحوق جيدًا إلى الجسر العالي ليلًا ونهارًا. يقوم مفرغ خاص بقلب العربات ، ويسكب الوقود في القبو. تقوم المطاحن بطحنها بعناية إلى مسحوق وقود ، ومع الهواء فإنها تطير في فرن غلاية بخار. تغطي ألسنة اللهب بإحكام حزم الأنابيب التي يغلي فيها الماء. يتكون بخار الماء. من خلال الأنابيب - خطوط أنابيب البخار - يتم توجيه البخار إلى التوربين ويضرب ريش التوربين الدوارة من خلال الفتحات. بعد إعطاء الطاقة للدوار ، ينتقل بخار العادم إلى المكثف ويبرد ويتحول إلى ماء. مضخات تغذيه مرة أخرى إلى المرجل. وتستمر الطاقة في حركتها من دوار التوربين إلى دوار المولد. في المولد ، يتم التحول النهائي: يصبح كهرباء. هذه هي نهاية سلسلة الطاقة IES.
على عكس محطات الطاقة الكهرومائية ، يمكن بناء محطات الطاقة الحرارية في أي مكان ، وبالتالي تقريب مصادر الكهرباء من المستهلك وترتيب محطات الطاقة الحرارية بالتساوي عبر أراضي المناطق الاقتصادية للبلد. تتمثل ميزة محطات الطاقة الحرارية في أنها تعمل على جميع أنواع الوقود الأحفوري تقريبًا - الفحم والصخر الزيتي والوقود السائل والغاز الطبيعي.
رفتينسكايا ( منطقة سفيردلوفسك) ، زابوروجي (أوكرانيا) ، كوستروما ، أوغليغورسك (منطقة دونيتسك ، أوكرانيا). قدرة كل منها تتجاوز 3000 ميغاواط.
بلدنا هو الرائد في بناء محطات الطاقة الحرارية ، والتي يتم توفير طاقتها من خلال مفاعل نووي (انظر.
اعتمادًا على السعة والميزات التكنولوجية لمحطات الطاقة ، يُسمح بتبسيط الهيكل الإنتاجي لمحطات الطاقة: تقليل عدد ورش العمل إلى ورشتين - التدفئة والطاقة والكهرباء في محطات الطاقة ذات السعة الصغيرة ، وكذلك محطات الطاقة العاملة على الوقود السائل والغازي ، ويجمع بين العديد من محطات توليد الطاقة تحت قيادة مديرية مشتركة مع تحويل محطات الطاقة الفردية إلى ورش عمل.
هناك ثلاثة أنواع من الإدارة في مؤسسات الطاقة: الإدارية والاقتصادية ، والإنتاجية والتقنية ، والتشغيلية والإيفاد. وفقًا لذلك ، تم أيضًا بناء الهيئات الإدارية ، التي تحمل أسماء الإدارات أو الخدمات ، ويعمل بها موظفون ذوو المؤهلات المناسبة.
الإدارة الإدارية والاقتصاديةينفذ المدير العام من خلال كبير المهندسين وهو نائبه الأول. (قد يكون للمدير العام نواب في الشق الإداري والاقتصادي ، والأنشطة المالية ، وتشييد رأس المال ، وما إلى ذلك). وهذا يشمل وظائف لتخطيط وتنفيذ السياسة الفنية والتنفيذ تكنولوجيا جديدةمراقبة التشغيل المستمر ، والإصلاحات عالية الجودة في الوقت المناسب ، وما إلى ذلك.
يتم تنفيذ الإدارة التشغيلية للمؤسسات من خلال خدمة الإرسال. يكون المرسل المناوب خاضعًا عمليًا لجميع ضباط الخدمة ذوي الرتب الأدنى في مؤسسات الطاقة. هنا ، تتجلى إحدى ميزات إدارة مؤسسات الطاقة ، والتي تتمثل في حقيقة أن الموظفين المناوبين يخضعون لخضوع مزدوج: من الناحية التشغيلية ، يخضعون لضابط أعلى ، ومن الناحية الإدارية والفنية ، لمديرهم المباشر.
استنادًا إلى الخطة المعتمدة لإنتاج الطاقة وإصلاح المعدات ، تعمل خدمة الإرسال على نشر وضع التشغيل ، بناءً على متطلبات الموثوقية والكفاءة ومع مراعاة توفر الوقود وموارد الطاقة ، وتحدد التدابير اللازمة لتحسين الموثوقية والكفاءة.
يتم تحديد وظائف الموظفين الأفراد من خلال وظائف الهيئات ذات الصلة - الإدارات والخدمات. يتم تنظيم عدد الموظفين من خلال حجم الوظائف التي يتم إجراؤها ، اعتمادًا بشكل أساسي على نوع وسعة المحطة ونوع الوقود والمؤشرات الأخرى التي يتم التعبير عنها في الفئة المخصصة للمؤسسة.
الرئيس الإداري والاقتصادي للمحطة هو المدير الذي يدير ، ضمن الحقوق الممنوحة له ، جميع وسائل وممتلكات محطة توليد الكهرباء ، ويدير عمل الفريق ، ويراقب الانضباط المالي والتعاقد والفني والعمالي في المحطة. يتبع المدير مباشرة أحد الأقسام الرئيسية للمحطة - قسم التخطيط والاقتصاد (PEO).
إن PEO مسؤول عن مجموعتين رئيسيتين من القضايا: تخطيط الإنتاج والعمل وتخطيط الأجور. تتمثل المهمة الرئيسية لتخطيط الإنتاج في تطوير خطط طويلة الأجل وحالية لتشغيل محطات الطاقة الحرارية والتحكم في تنفيذ مؤشرات التشغيل المخطط لها. من أجل التنظيم والتخطيط الصحيحين للعمالة والأجور في TPP ، تقوم الإدارة بشكل دوري بتصوير يوم العمل لموظفي التشغيل الرئيسيين وضبط الوقت لعمل موظفي ورش نقل الوقود والإصلاح الميكانيكي.
محاسبة TPPيقوم بحساب الموارد النقدية والمادية للمحطة (مجموعة - إنتاج) ؛ حسابات رواتب الموظفين (جزء التسوية) ، والتمويل الحالي (العمليات المصرفية) ، والتسويات بموجب العقود (مع الموردين ، وما إلى ذلك) ، وإعداد البيانات المالية والميزانية العمومية ؛ الرقابة على الإنفاق الصحيح للأموال والامتثال للانضباط المالي.
في المحطات الكبيرة ، لإدارة القسم الإداري والاقتصادي وإدارات المواد والتوريد الفني ، والموظفين والبناء الرأسمالي ، وظائف نواب المديرين الخاصين (باستثناء النائب الأول لرئيس المهندسين) للقضايا الإدارية والاقتصادية والبناء الرأسمالي و يتم توفير مساعد مدير للأفراد. في محطات الطاقة العالية ، تقدم هذه الأقسام (أو المجموعات) ، وكذلك قسم المحاسبة ، تقاريرها مباشرة إلى المدير.
يديرها القسم الخدمات اللوجستيةتقوم شركة (MTS) بتزويد المحطة بجميع مواد التشغيل اللازمة (باستثناء المواد الخام الرئيسية - الوقود) وقطع الغيار والمواد والأدوات اللازمة للإصلاح.
يتعامل قسم شؤون الموظفين مع اختيار الموظفين ودراستهم ، ويضع تعيين الموظفين وفصلهم.
يقوم قسم الإنشاءات الرأسمالية بتنفيذ أعمال الإنشاءات الرأسمالية في المحطة أو يشرف على تقدم البناء (إذا تم تنفيذ البناء بطريقة العقد) ، كما يدير إنشاء المباني السكنية للمحطة.
المدير الفني لـ TPP هو النائب الأول لمدير المحطة - رئيس المهندسين. كبير المهندسين مسؤول عن القضايا الفنية ، وينظم تطوير وتنفيذ أساليب العمل المتقدمة ، والاستخدام الرشيد للمعدات ، والاستخدام الاقتصادي للوقود ، والكهرباء ، والمواد. يتم إصلاح المعدات تحت إشراف كبير المهندسين. يرأس لجنة التأهيل لفحص المعرفة الفنية وجاهزية العمال الهندسيين والفنيين لمحطة الطاقة. يخضع قسم الإنتاج والقسم الفني للمحطة مباشرة لكبير المهندسين.
قسم الإنتاج والتقنية(PTO) تقوم TPP بتطوير وتنفيذ تدابير لتحسين الإنتاج وإجراء الاختبارات التشغيلية والتكليفية للمعدات ؛ يطور ، جنبًا إلى جنب مع PEO ، خططًا فنية سنوية وشهرية لورش العمل والمهام المخططة للوحدات الفردية ؛ دراسة أسباب الحوادث والإصابات ، والاحتفاظ بسجلات وتحليل استهلاك الوقود والماء والبخار والكهرباء ووضع تدابير لتقليل هذه التكاليف ؛ يضع التقارير الفنية لـ TPP ، ويتحكم في تنفيذ جدول الإصلاح ؛ تعد طلبات شراء المواد وقطع الغيار.
كجزء من PTO ، عادة ما يتم تمييز ثلاث مجموعات رئيسية: المحاسبة التقنية (الطاقة) ، الضبط والاختبار ، الإصلاح والتصميم.
تحدد مجموعة العدادات الفنية ، بناءً على قراءات عدادات المياه ، والمعلمات ، وعدادات الكهرباء ، توليد الكهرباء وإمدادات الحرارة ، واستهلاك البخار والحرارة ، وتحلل هذه البيانات وانحرافاتها عن القيم المخططة ؛ يعد تقارير شهرية عن تشغيل محطات الطاقة.
مجموعة التكليف والاختبار مسؤولة عن تشغيل واختبار المعدات والمعدات الجديدة القادمة من الإصلاح.
تتولى مجموعة الإصلاح والتصميم مسؤولية الإصلاح الشامل والإصلاحات الحالية لمعدات المحطة وتطوير تغييرات التصميم (التحسينات) لوحدات المعدات الفردية ، بالإضافة إلى قضايا تبسيط المخططات الحرارية لنقاط البيع الطرفية.
يمكن أن يكون الهيكل التنظيمي والإنتاجي لمحطة الطاقة الحرارية (مخطط إدارة الإنتاج) عبارة عن متجر أو كتلة.
كان مخطط إدارة المتجر هو الأكثر شيوعًا حتى الآن. في مخطط ورشة العملينقسم إنتاج الطاقة إلى المراحل التالية: تحضير الوقود ونقله داخل المحطة (المرحلة التحضيرية) ؛ تحويل الطاقة الكيميائية للوقود إلى طاقة ميكانيكية للبخار ؛ تحويل الطاقة الميكانيكية للبخار إلى كهرباء.
يتم التحكم في المراحل الفردية لعملية الطاقة من خلال المتاجر المقابلة لمحطة الطاقة: الوقود والنقل (المرحلة الأولى ، المرحلة التحضيرية) ، المرجل (المرحلة الثانية) ، التوربينات (المرحلة الثالثة) ، الكهرباء (المرحلة الرابعة).
تعتبر متاجر TPP المذكورة أعلاه ، وكذلك متجر المواد الكيميائية ، من بين المتاجر الرئيسية ، حيث أنها تشارك بشكل مباشر في العملية التكنولوجية للإنتاج الرئيسي لمحطة الطاقة.
بالإضافة إلى الإنتاج الرئيسي (الذي تم إنشاء هذه المؤسسة من أجله) ، يتم النظر في المنتجات المساعدة. تشمل المتاجر المساعدة في TPPs ما يلي:
ورشة الأتمتة الحراريةوالقياسات (TAIZ) ، وهي المسؤولة عن أجهزة التحكم الحراري والمنظم التلقائي للعمليات الحرارية للمحطة (مع جميع الأجهزة والعناصر المساعدة) ، وكذلك الإشراف على حالة مرافق الوزن في المحلات والمحطات (باستثناء السيارة مقاييس)؛
متجر آلة، وهو المسؤول عن ورش المحطة العامة ، ومنشآت التدفئة والتهوية للمباني الصناعية والخدمية ، وإمدادات مياه الحرائق ومياه الشرب والصرف الصحي ، إذا تم إصلاح معدات المحطة بواسطة TPP نفسها ، فإن الورشة الميكانيكية تتحول إلى ورشة ميكانيكية ورشة الإصلاح ووظائفها تشمل الإصلاحات الوقائية المجدولة للمعدات جميع ورش المحطة ؛
الإصلاح والبناءورشة عمل تقوم بالإشراف التشغيلي على مباني ومنشآت الخدمات الصناعية وإصلاحها وصيانة الطرق وكامل أراضي محطة الطاقة في حالة جيدة.
جميع أقسام المحطة (الرئيسية والفرعية) إداريًا وفنيًا تتبع رئيس المهندسين مباشرة.
يرأس كل قسم رئيس قسم. بالنسبة لجميع قضايا الإنتاج والقضايا الفنية ، فهو مسؤول أمام كبير المهندسين في TPP ، وللمسائل الإدارية والاقتصادية - إلى مدير المحطة. ينظم رئيس الورشة عمل فريق الورشة لتحقيق الأهداف المخططة ، وإدارة أموال الورشة ، وله الحق في التشجيع وفرض عقوبات تأديبية على عمال الورشة.
أقسام منفصلة من المحل يرأسها حرفيون. رئيس العمال هو رئيس الموقع ، وهو المسؤول عن تنفيذ الخطة ، وتنسيب العمال واستخدامهم ، واستخدام المعدات وسلامتها ، وإنفاق المواد ، وصناديق الأجور ، وحماية العمال وسلامتهم ، والتنظيم الصحيح للعمل و المهام الأخرى التي تواجه رئيس العمال ، لا تتطلب منه التدريب الفني فحسب ، بل تتطلب أيضًا معرفة اقتصاديات الإنتاج وتنظيمه ؛ يجب أن يفهم المؤشرات الاقتصادية لعمل قسمه أو ورشة العمل أو المؤسسة ككل. يشرف الماجستير مباشرة على عمل رؤساء العمال وفرق العمال.
يتم صيانة المعدات الكهربائية للورش من قبل طاقم تشغيل الورشة المناوبين ، منظمين في فرق وردية (ساعات). يتم الإشراف على عمل كل وردية من قبل المشرفين على مناوبة العمل في ورش العمل الرئيسية ، ويقدمون تقاريرهم إلى مهندس المحطة المناوب (DIS)
يوفر DIS TES الإدارة التشغيلية لجميع أفراد تشغيل المحطة أثناء المناوبة. يكون المهندس المناوب خاضعًا إداريًا وتقنيًا لكبير المهندسين في TPP ، ولكنه من الناحية العملية يخضع فقط لمرسل الواجب لنظام الطاقة وينفذ جميع أوامره للإدارة التشغيلية لعملية إنتاج TPP. من الناحية التشغيلية ، يعتبر DIS هو رئيس المحطة الفردي أثناء المناوبة المقابلة ، ويتم تنفيذ أوامره دون قيد أو شرط من قبل أفراد الخدمة الاسمية بالمحطة من خلال مشرفي النوبات المعنيين في ورش العمل الرئيسية. بالإضافة إلى الحفاظ على الوضع ، تستجيب DIS على الفور لجميع المشاكل في المتاجر وتتخذ تدابير للقضاء عليها من أجل منع الحوادث والعيوب في تشغيل محطات الطاقة.
شكل آخر من أشكال الهيكل التنظيمي هو مخطط كتلة.
وحدة الإنتاج الأولية الرئيسية لمحطة توليد الطاقة ليست ورشة عمل ، ولكنها وحدة طاقة متكاملة (وحدة) ، بما في ذلك المعدات التي لا تنفذ واحدة ، ولكن عدة مراحل متتالية من عملية الطاقة (على سبيل المثال ، من احتراق الوقود في فرن الغلاية لتوليد الكهرباء عن طريق مولد وحدة التوربينات البخارية) وليس لها روابط متقاطعة مع الركام الآخر - الكتل. يمكن أن تشتمل وحدات الطاقة على وحدة توربينية واحدة وغلاية واحدة تزودها بالبخار (قطعة واحدة) أو وحدة توربينية وغلايتان متساويتان في السعة (كتلة مزدوجة).
باستخدام مخطط الكتلة ، لا يوجد تحكم منفصل لأنواع مختلفة من المعدات الرئيسية (الغلايات ، التوربينات) ، أي مخطط التحكم "الأفقي". يتم التحكم في المعدات وفقًا للمخطط "الرأسي" (وحدة المرجل-توربو) من قبل أفراد الخدمة في الوحدة.
تتركز الإدارة العامة لمحطة الطاقة والتحكم في تشغيل المعدات وموظفي التشغيل في خدمة التشغيل ، التابعة لنائب كبير المهندسين للتشغيل.
من المخطط أن يكون لديك ورشة إصلاح مركزية (CNR) تقوم بإصلاح جميع معدات المحطة ، تابعة لنائب كبير مهندسي الإصلاح.
يتم تنفيذ الإدارة التشغيلية للمحطة من قبل مهندسي المناوبة في الخدمة في المحطة ، والذين يخضعون إداريًا وتقنيًا لنائب كبير المهندسين للتشغيل ، ومن الناحية التشغيلية - إلى المرسل الواجب لنظام الطاقة.
على عكس المحطة ذات هيكل الورشة ، فإن وحدة الإنتاج الأولية الرئيسية لمحطة البلوك ، كما هو مذكور أعلاه ، هي كتلة واحدة أو مجموعتان مزدوجتان يتم التحكم فيهما من لوحة تحكم واحدة. يشمل موظفو الصيانة في لوحة تحكم واحدة (لوحدة أو وحدتين) الرأس أثناء العمل للوحدة أو نظام الكتلة (كتلتان) ، ومساعدين ثلاثي النوبات في رأس نظام الكتلة (لوح الألواح ، ومعدات التوربينات والمراجل) ؛ رؤساء عمال في الخدمة (لمعدات التوربينات والمراجل) ، اثنان من العاملين في المعدات المساعدة (وحدات التوربو والمراجل). بالإضافة إلى ذلك ، فإن عمال الخطوط الملاحية المنتظمة لمحطة الضخ ، وإزالة الرماد ، والهياكل الهيدروليكية ، ومحطة الضخ الساحلية ، والعمال المساعدين يتبعون رأس نظام الكتل.
رئيس نظام الكتل هو المدير التشغيلي لتشغيل معدات الكتلة وكتلتين (مزدوجتين) ، مسؤولة عن تشغيلها الاقتصادي الخالي من المتاعب وفقًا لقواعد التشغيل الفني. يعمل أحد مساعديه في غرفة التحكم في المبنى ويحتفظ بسجل. يتحكم مساعدان آخران في تشغيل معدات الغلايات والتوربينات أثناء نوبات عملها.
يقوم المراقبون المناوبون ، بمساعدة عمال النقل ، بالتحكم في الحالة الفنية لمعدات الغلايات والتوربينات في الموقع والقضاء على العيوب المحددة. الزاحف من بيت المضخة bager ، جنبا إلى جنب مع العمال المساعدين ، يحافظ على نظام إزالة الرماد. يحافظ زاحف محطات المياه على نظام إمداد المياه.
يتم تخصيص مرافق الوقود والنقل بالمحطة ، بقيادة رئيس نوبة إمداد الوقود ، كوحدة إنتاج مستقلة.
مسؤول مباشرة أمام المهندس المناوب للمحطة هو مهندس كهربائي ، ومهندس - أجهزة وأتمتة ، وكيميائي رئيسي وماجستير في إدارة النفط.
بالإضافة إلى العاملين (المناوبة) ، تشمل خدمة التشغيل مختبرات المحطة: قياس الحرارة والتحكم المختبري للمعادن ، والمختبر الكهربائي (بما في ذلك الاتصالات) ، والمختبر الكيميائي.
يمكن استدعاء الهيكل التنظيمي المستخدم حاليًا لمحطات توليد الطاقة عالية السعة مخطط ورشة عمل كتلةمنذ إنشاء وحدات التوربينات والمراجل الكهربائية ، يتم الاحتفاظ بقسم الورشة للمحطة ومركزية التحكم في جميع وحدات "توربينات الغلايات" في الورشة المشتركة لتوربينات الغلايات.
بالإضافة إلى ورشة الغلايات والتوربينات (KTTs) ، يشتمل الهيكل التنظيمي للمحطة على: ورشة وقود ونقل (بمشاركة إمدادات الحرارة والمرافق الأرضية) ؛ ورشة كيميائية (مع مختبر كيميائي) ؛ متجر أتمتة الوقود والقياسات (مع معمل قياس الحرارة) ؛ متجر لتعديل واختبار معدات الغلايات والتوربينات ؛ ورشة للإصلاح المركزي للمعدات (مع ورشة ميكانيكية).
بالنسبة للمحطات التي تبلغ طاقتها 800 ميغاواط فأكثر ، يتم توفير ورشة منفصلة لتحضير الغبار. في محطات تزيد سعتها عن 1000 ميجاوات ، يتم حرق وقود متعدد الرماد ولديها مجموعة معقدة من الهياكل الهيدروليكية ، في الهيكل التنظيميورشة الهندسة الهيدروليكية قيد التشغيل.
متجر الغلايات والتوربينات (KTC) هو المسؤول عن التشغيل الفني لجميع معدات الغلايات والتوربينات للمحطة (بما في ذلك جميع المعدات المساعدة) وإدارة التشغيل لجميع الطاقة (وحدات الغلايات والتوربينات).
يخضع مشرفو التحول لوحدات الطاقة المزدوجة ، والتي يتم التحكم فيها من درع مشترك (لوحدتين) ، لمشرف التحول CHC.
تشتمل ورشة الوقود والنقل على: مستودع وقود ومسارات للسكك الحديدية وعربات السكك الحديدية ومظلة تفريغ وعربات قلاب سيارات وموازين سيارات وخطوط إمداد وقود.
