Паровые электростанции: Паровые электростанции мини-ТЭЦ

Содержание

Паровые электростанции мини-ТЭЦ

Малые теплоэлектроцентрали на паровом оборудовании весьма схожи с аналогичными сооружениями, работающими на газовом топливе. Функционал у паровой мини-ТЭЦ точно такой же – внутри комплексной установки вырабатывается не только электрическая, но и тепловая энергия, за счет чего источник потребления получает свет и обеспечивается горячим водоснабжением. Такое сооружение выгодно возводить непосредственно примыкающим к потребляющему объекту (например, жилой квартал, промышленное предприятие или крупная коммерческая организация), поскольку конструкция паровой мини-ТЭЦ технически позволяет это реализовать. Выгода заключается в том, что потери, неизбежные при транспортировке того или иного вида энергии, в данном случае сведены к нулю. Принципиальным отличием паровой мини-ТЭЦ от газовой является главный агрегат – здесь в качестве силовой установки чаще всего применяется паровая турбина.

Услуги строительства паровых мини-ТЭЦ

«БелЭнергоПроект» — это инжиниринговая компания, реализующая комплексные работы по строительству, обслуживанию и ремонту объектов энергетики.

Среди услуг, оказываемых фирмой, фигурирует и возведение малых теплоэлектроцентралей на паровом оборудовании. Сотрудничество с «БелЭнергоПроект» по строительству мини-ТЭЦ подразумевает ведение процесса двумя путями, главное отличие которых является в том, готов ли предприниматель сразу выплатить стоимость заказа (а это, как известно, колоссальная сумма). В любом случае, оба варианта развития событий начинаются с обращения заказчика в компанию. Это можно сделать посредством телефонного звонка или с помощью размещения на сайте специального бланка-заявки, где клиент излагает технические требования к будущей паровой теплоэлектроцентрали.
Далее следуют составления проектных эскизов энергетического объекта, основанных на желаемых заказчиком характеристиках и территориальных возможностях. По достижении всех договоренностей между компанией и клиентом, а также утверждении обеими сторонами итогового проектного эскиза мини-ТЭЦ, наши инженеры приступают к непосредственному возведению паровой теплоэлектроцентрали.

Если финансирование работ проводит предприниматель, заказавший сооружение, то по окончании строительства объект сразу же переходит в собственность клиента. Если изначальное материальное обеспечение мероприятий со стороны заказчика невозможно, то нашей компанией в таком случае предусмотрено заключение специального энергосервисного контракта, по которому фирма оплачивает все расходы на возведение мини-ТЭЦ. Клиент, в свою очередь, постепенно будет гасить задолженность путем эксплуатационной аренды сооружения, право на которую он получает по завершении строительства (важно отметить, что спустя 9 лет аренды, заказчик также получает объект в собственность).

Наши преимущества

Обратившись в «БелЭнергоПроект», каждый клиент имеет право рассчитывать на следующие преимущества:

оказание услуг высококвалифицированными инженерами, имеющими сертификаты и допуски на проведение строительных мероприятий;
индивидуальный подход к заказчику и максимальное соблюдение при проецировании выдвинутых им технических требований;
сжатые сроки выполнения заказа, прописанные в договоре;
оптимальная цена, показатель которой достигается за счет наличия собственного склада оборудования и запасных частей;

юридическая чистота и гарантия.

Паромашинные электростанции объединяют Москву и Петербург — № 04 (07) август 2013 — Тепловая энергетика — WWW.EPRUSSIA.RU

Газета «Энергетика и промышленность России» | № 04 (07) август 2013

Но над быстроходными поршневыми паровыми машинами аналогичного назначения работают, похоже, и в северной столице России.

29 июня этого года исполнилось семьдесят пять лет со дня установления триумфального для нашей паромашинной техники рекорда: по Октябрьской железной дороге, соединяющей практически прямой «стрелой» Москву и Санкт-Петербург, на участке Лихославль – Калинин (Тверь) пронесся со скоростью 170 км/ч советский паровоз типа 2‑3‑2 № 1 подмосковного Коломенского завода, управляемый машинистом-испытателем Николаем Ошацем. Это стало верхом быстроходности среди отечественных паровозов.

Но «паровозная» тематика, правда с уклоном к стационарной энергетике, вновь становится на инженерные «рельсы», объединяя Москву и Санкт-Петербург духом изобретательских идей возрождения техники пара и поршня. В газетах «Энергетика и промышленность России» и «Тепловая энергетика» неоднократно сообщалось (см. сайт eprussia.ru) о разработках под руководством старшего научного сотрудника кафедры «Теория воздушно-реактивных двигателей» Московского авиационного института (МАИ) Владимира Дубинина паропоршневых двигателей в объединенной научной группе «Промтеплоэнергетика» (energodub.ru) этого вуза, Всероссийского НИИ электрификации сельского хозяйства и ряда других научных и учебных учреждений в сотрудничестве с научно-исследовательскими ООО «Новая энергия» и «Энергокрафт». В Санкт-Петербурге созданием быстроходных поршневых паровых машин занимается ООО «ЭнергоСтройСервис», как сообщается на его сайте (encs-spb.ru).

Обороты, обороты…

Петербургская паровая машина, о которой идет речь, именуется на сайте разработчиков и «паропоршневой», и «быстроходной». Игра словами? Что касается слова «машина», то здесь трактовка вполне понятна и исторически корректна – это двигатель. А вот два прилагательных требуют уточнения. Термин «паропоршневой двигатель» (см. определение выше), как известно, был введен в научно-технический оборот и позже уточнен изобретателем В. С. Дубининым и его коллегами (см. статьи «Паровым машинам быть!» и «Сравнительная оценка газопоршневых, паротурбинных и паропоршневых электростанций» в рецензируемом производственно-техническом журнале «Промышленная энергетика», № 1/2006 и 8/2008, соответственно).

Что касается определения быстроходности поршневых паровых машин, тут уместно процитировать классику. В книге П. П. Куликовского (соавтор многих прекрасных учебников по паромашинной технике и справочника «Паровые двигатели» 1950‑х годов) и В. В. Присягина «Судовые паровые котлы и машины», выпущенной московским издательством «Речной транспорт» в 1954 году, приводятся такие сведения: «Граница между тихоходными и быстроходными машинами условна, и в практике работы стационарных машин считают, например, что машины с числом оборотов вала в минуту менее 150 являются тихоходными». Учитывая упоминание разработчиками из «ЭнергоСтройСервиса» о цифре «900 оборотов в минуту» как о планируемой к достижению частоте вращения выходного вала (при давлении свежего пара – 40 атмосфер), для их парового поршневого двигателя подходит именно термин «быстроходная паровая машина».

Как стратостат!

Быстроходная поршневая паровая машина от этой петербургской фирмы напомнила мне гондолу стратостата (см. фото) – каркасную конструкцию с кабиной и вспомогательным оборудованием. Кажется, стоит только «вдохнуть» в нее определенный энергетический потенциал (водяной пар), будто прикрепить к гондоле стратостата аэростатическую оболочку с подъемным газом, как механическое творение обретет стремительную подвижность своих очертаний и начнет «возвышаться» над основанием в паровой дымке, словно направляющийся ввысь стратостат, «рассекающий» белые, как пар, облака.

Стратостат когда‑то явился фактически промежуточным звеном между атмосферной и космической летающей техникой. Так и данный двигатель исторически следует, наверное, считать вновь построенной в XXI веке конструкцией переходного обобщенного класса от классических тихоходных паровых машин к паромоторам. Правда, даже в «Большой Советской энциклопедии» по отношению к последним как такового определения не дается. Однако, если опять обратиться к специализированной классической литературе, то можно сказать, что паромоторы, в общем‑то, развивали уж никак не меньше 1000 оборотов в минуту (П. Д. Дузь. Паровой двигатель в авиации. – М. – Л.: Оборонгиз, 1939; O. H. Hartmann. Hochdruckdampf. – Berlin: VDI‑Verlag, 1925).

Взгляд инженера

Да, смотришь видеоролик испытаний паровой поршневой машины на сайте ООО «ЭнергоСтройСервис» и словно погружаешься в славное прошлое паровозов, локомобилей… С инженерной же «колокольни» можно констатировать следующее. Во-первых, паровая машина имеет вертикальную компоновку с V-образным расположением цилиндров, которых у нее два. Во-вторых, пар в каждый цилиндр подается от питающей магистрали по двум трубопроводам: один заходит в верхней области цилиндра, другой – в нижней. Выпускается отработавший пар в атмосферу раздельно (общего выхлопного коллектора нет) из нижней области каждого цилиндра. Поэтому можно сделать предположение о работе данной машины по известному принципу «с двусторонним давлением пара на поршень», как, например, паровой поршневой двигатель грузовика НАМИ-012 в 1950‑х годах.

В-третьих, после цилиндров петербургская машина имеет фактически открытую конструкцию на базе рамных и балочных элементов. Механизм преобразования поступательного движения поршней во вращение коленчатого вала – кривошипно-ползунный, как у классических паровых машин.

В-четвертых, следует сказать о нагрузке и ее приводе от рассматриваемого двигателя. Так как последний предполагается использовать на (дословно) «автономных паропоршневых электростанциях», выходной вал паровой машины создает вращение ротора генератора, причем через повышающую ременную передачу. Сам электрогенератор однозначно похож на обычный трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором, какой широко применяется в промышленности, характеризуется высокой надежностью и, сравнительно с синхронными генераторами, дешевизной. Такая конверсия довольно известна (см., например, вузовский учебник доктора технических наук А. И. Вольдека «Электрические машины», выпущенный в 1978 году Ленинградским отделением издательства «Энергия», либо книгу Г. Н. Алюшина и корифея по части асинхронных генераторов Н. Д. Торопцева «Асинхронные генераторы повышенной частоты» от московского издательства «Машиностроение», вышедшую в 1974 году).

В-пятых, учитывая определенную выше принадлежность парового двигателя от ООО «ЭнергоСтройСервис» к классу быстроходных поршневых паровых машин, следует отметить, что соответствующую теплоэлектростанцию следует называть явно не паропоршневой. К примеру, можно сказать просто – «паромашинная ТЭС».

Спираль времени

Москву и Петербург соединяют не только дела по возрождению паровых поршневых двигателей. Есть у городов этих некий «паропоршневой» символизм – сохранившиеся сокровища отечественного культурного наследия паромашинной энергетики. В Москве – это железнодорожная станция Подмосковная (кстати, расположена почти рядом с тем самым МАИ, где зародилась и ведется паропоршневая тематика) с действующими поворотным кругом, веерным депо, паровозами; Музей железнодорожной техники на Рижском вокзале. Санкт-Петербург является музейным причалом паромашинного крейсера «Аврора». Кроме того, в северной столице находятся Центральный музей железнодорожного транспорта России и Музей Октябрьской железной дороги (ныне – на Варшавском вокзале), а в пригороде – платформа Паровозный музей.

Так вот. Внимание, обращаемое в этих двух городах на паровые машины с точки зрения их воссоздания в XXI столетии, можно считать закономерным из‑за спирали времени, по которой исторически развивается техника. Дух пара и поршня снова воспрянул! Сохранившиеся до наших дней паровые исполины (спасибо всем тем, кому была и остается небезразличной судьба уникальных «машин огня и пара») оживают в новых конструктивных обличиях для стационарного применения, словно почувствовав свою необходимость как раз сегодня, когда набирает «обороты» малая энергетика, особенно в виде паросиловых мини-ТЭЦ на базе котельных и пародвигательных теплоутилизационных модулях для выработки энергии по циклу Ренкина при работе производственных технологических установок.

Современные материалы, технологии, методы проектирования и конструирования совместно с незатухающим изобретательским «огнем» дают возможность по‑новому, то есть на большем витке спирали времени, реализовывать технику прошлого. Свои инженерные решения находят разработчики из московской «Промтеплоэнергетики» и петербургского «ЭнергоСтройСервиса». Их объединяет поиск – творческий. Хотя даже среди старых конструкций есть заслуживающие повторения (например, быстроходная поршневая паровая машина теплофикационной установки ЛПУ-1, см. статью А. В. Демина и А. Х. Черкасского «ЛПУ-1» в журнале «Наука и жизнь», 1952, № 12; авиационные, судовые и стационарные компактные – звездообразные – паромоторы, о которых можно прочесть в упомянутой выше книге П. Д. Дузя) по объективным причинам соизмеримого или даже меньшего удельного расхода пара, чем у современных паровых турбин, по крайней мере при мощностях до единиц мегаватт, и высокой надежности при простоте эксплуатации.

Только представьте себе, как стало доступным в наши дни осуществить второе рождение паровых машин прошлого! Их удачные конструкторские решения смогут обрести лучшие, чем прежде, характеристики, при использовании компьютерных технологий в проектировании и производстве. Здесь на помощь человеку доступны программы: плоского и пространственного моделирования (Компас-3D, AutoCAD, LibreCAD и прочие), инженерных расчетов (MathCAD и т. д.) и анализа конструкций (ANSYS и т. п.), модули формирования управляющих программ для станков с числовым программным управлением (может входить, например, в «Компас-3D») и многое другое. Но это – уже отдельная тема.

Парогазовая электростанция мощностью 84 МВт (ПГУ-84)

Описание

Дубль-блочная парогазовая установка ПГУ-84 включает в себя:

оборудование газового контура — две газотурбинные установки на базе газотурбинного двигателя Т32 (MS5002E) производства «РЭП Холдинга» с редукторами и турбогенераторами;
оборудование парового контура — два котла-утилизатора паровых и одну паротурбинную установку Т22-6,0/0,12 производства «РЭП Холдинга» с турбогенератором.

В ПГУ реализован бинарный термодинамический цикл. Основное оборудование установки максимально унифицировано и комплектуется из модульных блоков.

Расположение элементов:

1 — Газотурбинный двигатель ГТ-32 (MS5002E)
2 — Турбогенератор ГТУ
3 — Турбогенератор ПТУ
4 — Редуктор
5 — Воздухоочистительное устройство
6 — Паровая турбина
7 — Паровой котел утилизатор
8 — Система воздушного отопления и обогрева (СВО)
9 — АСУ ТП
10 — Сетевой подогреватель
11 — Сетевые насосы
12 — Электротехническое отделение

Состав:

Энергетический дубль-блок парогазовой установки содержит следующее основное оборудование, входящее в комплект поставки:

газовая турбина (ГТ) MS5002E (по лицензии GE) — 2 шт;
турбогенератор (ТГ) для ГТ — 2 шт;
редуктор для передачи мощности к ТГ ГТ — 2 шт;
комплексное воздухоочистительное устройство (КВОУ) — 2 шт;
паровой котел-утилизатор двух давлений (КУП) — 2 шт;
паровая турбина (ПТ) двух давлений — 1 шт;
конденсатор водяной — 1 шт;
турбогенератор (ЭГ) для ПТ — 1 шт;
общие системы: воздуховоды, паропроводы, газоходы, металлоконструкции;
электрооборудование;
АСУ ТП.

Технические характеристики ПГУ-84 (дубль-блок)

Парогазовые электростанции мощностью 42 и 84 МВт

«От паровой электростанции до первой в СКФО цифровой подстанции»

14.11.2020 20:03

Какой путь прошла сфера энергоснабжения в Чеченской Республике за последние 100 лет? 6 ноября в истории энергокомплекса Чеченской Республики произошло значимое событие – открытие первой на Северном Кавказе цифровой подстанции 110/10 кВ «Город» в Грозном. Это не только первый шаг на пути к цифровизации, но и увеличение мощности для технологического присоединения новых потребителей, в том числе и социально значимых объектов региона. Однако этому событию предшествовала долгая история становления, восстановления и развития энергокомплекса республики. Более подробно историю электрификации региона нашему агентству рассказал главный инженер АО «Чеченэнерго» Ильяс Цуев.

Бурное развитие промышленности требовало больше энергии

Энергокомплекс Чеченской Республики имеет славное прошлое. Согласно архивным материалам, электрификацией в Грозном стали заниматься с 1910 года. Сама история электрификации ЧР неотделимо связана с бурным ростом промышленности этого края и прежде всего Грозного в период советской власти вплоть до 1990 года. Бурно развивающейся нефтяной промышленности для приведения в движение агрегатов на нефтеперегонных заводах по перекачке нефтепродуктов и других отраслях требовалась энергия в большом количестве. Для этого в Грозном был построен ряд электростанций.

Самая первая тепловая паровая электростанция появилась на Старых промыслах. Она являлась самой мощной электростанцией на Северном Кавказе до ввода в строй ТЭЦ (Теплоэлектроцентрали, — прим. автора) им. Коминтерна в 1929 году. Ключевую роль в развитии электроэнергетики Чеченской Республики сыграл план ГОЭЛРО (Государственный план электрификации Советской России после Октябрьской революции 1917 года, — прим. автора). В нем указывалось на необходимость создания материально-технической базы и опережающего развития электроэнергетики. Было построено 4 мощных современных электростанций: 3 Грозненских и Аргунская ТЭЦ.

— Как по своей оснащенности и кадровому составу, так и по выработке тепловой энергии энергосистема Чечено-Ингушской Республики была ведущей не только на Северном Кавказе, но и по всей системе энергетики Советского Союза, — рассказывает главный инженер АО «Чеченэнерго» Ильяс Цуев. — В 1971 году на пике добычи и переработки нефти в Чечено-Ингушетии все электростанции ЧИ вырабатывали в год 2427 млн кВт/ч., обеспечивая нашу республику светом. Часть электроэнергии поставляли в соседние регионы.

В последующие годы энергетики направляли силы на то, чтобы сохранить и преумножить достигнутые результаты. Однако судьба внесла свою лепту.

Восстанавливали с опережением сроков

Две военные кампании, прошедшие на территории региона, уничтожили то, что закладывалось еще в советские годы. Сильнее всего трагические последствия отразились в ходе второй кампании. От некогда мощной на Северном Кавказе отрасли промышленности, располагающейся на территории Чеченской Республики, остались лишь пепелища и руины, не сохранилось ни одного объекта энергетики, технического или финансового документа. При этом многие энергетики были вынуждены покинуть регион, спасая свою жизнь и жизнь родных. Поэтому ситуация была сложная и, соответственно, не было понятия, как все это будет восстанавливаться.

— В ноябре 1999 года, когда военные события были в самом разгаре, учитывая значение Чеченской Республики для целостности России, руководством страны были предприняты первые шаги по восстановлению, практически с нуля, энергетики региона, — говорит Ильяс Цуев. — Тогда еще Председатель Правительства РФ Владимир Путин дал задание к 26 ноября, после трех дней освобождения города Гудермеса, подать электроэнергию в город. Надо отметить, что в этот период от энергетиков требовался не только профессионализм, но и мужество, когда в самых опасных условиях они монтировали провод восстанавливаемого энергообъекта. Потом началась реализация намеченного Правительством РФ и РАО «ЕЭС России» плана по восстановлению энергетики с формирования дееспособной команды.

Особенно активная работа началась с открытием акционерного общества «Нурэнерго». По архивным материалам были восстановлены схемы электроснабжения в республике. Результат всей этой комплексной работы не заставил себя ждать. В сложных и опасных условиях военного времени подразделения «Нурэнерго» в течение последних четырех лет с опережением срока выполняли задания и приказы. Над этим работало более 30 подрядных организаций, сотни проектировщиков из многих регионов России и даже представители Украины.

— Сегодня смело можно сказать – энергетика Чеченской Республики в невиданно короткий срок полностью восстановлена, — убежден инженер. – После военных событий были восстановлены опорные электрические подстанции: «Гудермес-Тяговая», «Ищерская», «Наурская», «Северная», «Восточная». Электроэнергия, получаемая со стороны Дагестана, Ставрополя и Ингушетии по 6 линиям, подана во все города, районы ЧР, даже в высокогорные села, в которых ее раньше не было.

В декабре 2002 года был завершен первый этап восстановительных работ на Аргунской ТЭЦ. В декабре 2004 года вошла в строй головная распределительная подстанция 110 – «ГРП-110», которая позволила увеличить надежность электроснабжения города Грозного. В марте 2006 года завершилось строительство первой очереди подстанции «Грозный-330».

— Первый Президент Чеченской Республики, Герой России Ахмат-Хаджи Кадыров понимая важность восстановления энергетического комплекса региона, помогал возрождать ее, уделял высокое внимание, приложил все усилия, чтобы после трагических событий в домах людей стало светло, тепло и уютно, — отмечает специалист.

С мая 2015 года началась деятельность АО «Чеченэнерго». Все абоненты, которые были закреплены за «Нурэнерго» перешли в новую компанию. Перед «Чеченэнерго» стояла самая главная задача – обеспечить жителей региона надежным и качественным электроснабжением, в каких бы отдаленных местах республики они не находились.

— Дефицит электрической мощности до ввода Грозненской ТЭС составлял 500 МВт, после того как она была полностью запущена, он сократился до 140 МВт, — вспоминает И. Цуев. — Сейчас ведутся предпроектные работы по увеличению мощности Грозненской ТЭС на 150 МВт – это значит, что как только проект будет реализован, дефицит снизится до нуля.

Все силы в помощь

Учитывая значение электроэнергетики для развития экономики региона, Глава Чеченской Республики Рамзан Кадыров в 2016 году создал Оперативный штаб по развитию региональной электроэнергетики под руководством своего советника, депутата Госдумы РФ Адама Делимханова. С момента создания оперштаба, энергокомплекс претерпел массу положительных изменений – начинания от вида производственных зданий до самого главного – повышение качества и надежности электроснабжения потребителей.

— Сегодня переоценить поддержку, оказываемую Адамом Султановичем, невозможно, — заявляет главный инженер АО «Чеченэнерго». — Она ощущается не просто в глобальных вопросах, но и в текущих производственных вопросах. На данный момент у нас идет реализация программы снижения потерь в электросетях «Чеченэнерго» и проектирование программы повышения надежности электросетевого комплекса Чеченской Республики на 2020-2024гг. С руководством «Россетей» Главой Чеченской Республики Рамзаном Кадыровым достигнуто взаимопонимание, благодаря которому наша компания успешно может выполнять свою работу по обеспечению надежным электроснабжением потребителей. Поэтому со стороны «Россетей» и «Россети Северный Кавказ» мы получаем необходимую помощь.

В зоне ответственности АО «Чеченэнерго» на данный момент функционируют 86 подстанций напряжением 35/110 кВ, которые обеспечивают электроэнергией весь регион.

— Учитывая тот факт, что Чеченская Республика – один из самых динамично развивающихся субъектов страны, то их количество растет, поэтому по мере возможности строим и вводим новые объекты, — поясняет Ильяс Цуев . — Что касаемо состояния электроэнергетического комплекса – оно удовлетворительное, так как проделана колоссальная работа по усилению и реконструкции основной сети и можем считать, что она в большей степени закольцована.

Жители Чеченской Республики отмечают частые отключения света в населенных пунктах. Об этом заблаговременно предупреждает и «Чеченэнерго». Обуславливается прекращение подачи электроэнергии ремонтно-профилактическими работами на питающих центрах для поддержания их функциональности.

— Все плановые работы на энергообъектах, требующие их обесточивания, согласовываются с местными администрациями и доводятся до жителей через наши информационные источники и СМИ, — объясняет инженер. – При этом на отключения электроэнергии влияет изношенность сетей и объектов электросетевого хозяйства. Несмотря на это мы поддерживаем их в рабочем состоянии. Ввести за раз новое энергооборудование не предоставляется возможным, для обновления ветхих сетей и энергообъектов нужен не один год и не малые финансовые затраты. Сегодня Глава региона Рамзан Кадыров держит этот вопрос на контроле, разрабатываются новые программы и Оперштаб по развитию региональной электроэнергетики под руководством Адама Делимханова будет их реализовывать. И, последний фактор, отключения в силу неблагоприятных погодных условий. Соответственно, мы стараемся в сжатые сроки вернуть электроснабжение в дома потребителей. Тут хочется выразить благодарность нашим потребителям за их понимание в подобных ситуациях.

6 ноября в Грозном прошло торжественное открытие первой на Северном Кавказе цифровой подстанции 110/10 кВ «Город». Главный инженер АО «Чеченэнерго» Ильяс Цуев считает, что это событие войдет в историю энергосферы региона.

— Если говорить о ее значении, то, это первый шаг на пути к цифровизации, второе – это увеличение мощности для технологического присоединения новых потребителей, в том числе и социально значимых объектов, — поясняет он. — Если говорить о плюсе для жителей столицы, то он будет виден после строительства кабельного кольца, который соединит существующие центры питания, что и станет залогом надежного энергоснабжения грозненцев. Здесь хочется выразить огромную благодарность Главе региона Рамзану Ахматовичу за то, что открытие ПС стало возможным в силу его договоренности с руководством «Россетей» и Министерством энергетики РФ.

На данный момент в регионе идет реализация программы снижения потерь в электрических сетях, а также проектирование программы повышения надежности электроснабжения ЧР. Можно уверенно сказать, что энергетика республики активно развивается, созданы все условия для сотрудников районных и городских электросетей, чтобы полноценного выполнять главную задачу – поддерживать бесперебойное электроснабжение жителей районов и городов.

Седа Магомадова

Нашли ошибку в тексте? Выделите ее мышкой и нажмите: Ctrl+Enter

финансирование и строительство по ЕРС-контракту

• Финансирование крупных проектов: вклад инициатора 10%.

Строительство и поставки оборудования для парогазовых электростанций

Строительство парогазовых электростанций считается выгодной инвестицией в устойчивое будущее энергетики на ближайшие годы.

Высокая производительность комбинированного цикла природного газа как технология генерации и более низкие выбросы парниковых газов, производимые этим типом электростанций, делают ПГЭС наиболее чистым источником тепловой энергии и объясняют, почему эта технология набирает популярность.

Парогазовые электростанции преобразуют тепловую энергию топлива в электрическую энергию за счет совместной работы газовой турбины и паровой турбины.

Процесс включает запуск двух последовательных циклов: цикла Брайтона, который соответствует обычной газовой турбине, и цикла Ренкина, который работает с паровой турбиной.

Тепловые электростанции с комбинированным циклом отличаются большей гибкостью по сравнению с традиционными ТЭС.

Это означает, что они эффективно работают при полной или частичной нагрузке.

Гибкая работа при колебаниях нагрузки делает ПГЭС отличным решением для повышения стабильности энергосистемы в эпоху роста ВИЭ, которые отличаются непостоянным производством электроэнергии.

Парогазовые электростанции отличаются высоким КПД в широком диапазоне мощностей, а их выбросы и потребление охлаждающей воды значительно ниже.

Наконец, эти электростанции строятся гораздо быстрее и требуют намного меньше площади на 1 МВт установленной мощности.

КПД электростанций с комбинированным циклом составляет 55-60% по сравнению с 35-45% на традиционных тепловых электростанциях. Другими словами, при меньшем потреблении топлива достигается большее производство электроэнергии. Это имеет как экологические, так и экономические преимущества.

Международная компания ESFC предлагает инженерное проектирование парогазовых электростанций, финансирование и строительство энергетических объектов по ЕРС-контракту, включая закупки и поставки турбин, генераторов, котлов-утилизаторов и другого оборудования для ПГЭС от ведущих мировых производителей.

Мы с партнерами успешно реализовали десятки крупных энергетических проектов в Европе, Латинской Америке, Африке и на Ближнем Востоке, чтобы предложить свой опыт и технические достижения для вашего бизнеса.

Если вы заинтересованы в строительстве электростанции комбинированного цикла в России, Украине, Казахстане или других республиках бывшего СССР, свяжитесь с нами.

Мы обсудим детали вашего проекта и предложим оптимальные пути реализации, начиная от проектного финансирования и заканчивая поставками и монтажом современного оборудования под ключ.

Принцип работы электростанции с комбинированным циклом

Парогазовая электростанция, или электростанция с комбинированным циклом, представляет собой установку для генерации электроэнергии на основе двух тепловых агрегатов с двумя отдельными тепловыми циклами, циклом газовой турбины и циклом паровой турбины.

Тепло, не используемое одним из циклов (газовая турбина), может использоваться в качестве источника тепла для другого (пароводяной цикл, приводящий в действие паровую турбину). Таким образом, горячие выхлопные газы из цикла газовой турбины передают энергию, необходимую для работы парового цикла. Эта конфигурация позволяет очень эффективно использовать топливо с КПД, превышающим 55%. То есть более 55% энергии, содержащейся в топливе, преобразуется в электрическую.

Энергия, полученная на парогазовых установках, может использоваться, помимо выработки электричества, для отопления удаленных потребителей и получения технологического пара.

Упрощенная схема электростанции комбинированного цикла выглядит следующим образом. Воздух, всасываемый из окружающей среды, поступает в газовую турбину, сжимается компрессором, а затем смешивается с топливом в камере сгорания для сжигания. В эту камеру топливо поступает в распыленном виде. Горячие газы сгорания затем расширяются в турбине, обеспечивая работу компрессора и генератора, связанных с газовым циклом.

Горячие выхлопные газы, выходящие из газовой турбины при температуре более 500ºC, попадают в котел-утилизатор. Здесь происходит теплообмен между горячими выхлопными газами и водой под высоким давлением из парового цикла, то есть тепло выхлопных газов используется с максимальной эффективностью. Охлажденные газы выводятся в атмосферу.

Что касается парового цикла, то вода, поступающая из конденсатора пара, накапливается в питающем баке, откуда она направляется далее по циклу для последующего теплообмена.

В котле-утилизаторе вода проходит через три сектора:

• Экономайзеры, повышающие температуру воды почти до точки кипения.
• Секторы испарения, расположенные в центральной части котла, где происходит фазовый переход жидкость-пар (температура не повышается, только испаряется вода).
• Секторы перегрева, заставляющие пар приобретать более высокий уровень энергии, увеличивают его энтальпию, повышая температуру. Эти секторы расположены в зоне, ближайшей к выхлопу турбины, где температура достигает высоких значений.

При прохождении цикла производимый пар расширяется в паровой турбине.

После выполнения механической работы пар теряет энергию и снова конденсируется при давлении ниже атмосферного. Объединение двух циклов, газовой турбины и паровой турбины, позволяет производить больше энергии, чем открытый цикл.

Парогазовые установки отличаются очень высокой энергоэффективностью, поскольку они используют тепло, содержащееся в горячем газе газовой турбины, который в противном случае был бы выброшен в атмосферу. По этой причине в настоящее время многие энергетические компании заказывают модернизацию тепловых электростанций старого типа по этому образцу. Более того, подавляющее большинство новых тепловых электростанций проектируются по типу установок с комбинированным циклом, как наиболее выгодное и экологически безопасное решение.

Преимущества и ограничения комбинированного цикла

В дополнение к высокой эксплуатационной гибкости, будь то генерация электроэнергии или получение пара, технология комбинированного цикла позволяет модернизировать старые тепловые установки с паровыми турбинами с последующим увеличением их эффективности.

Преимущества современных парогазовых установок следующие:

• Широкое использование природного газа. Поскольку конфигурация ПГЭС наиболее приспособлена для природного газа, она выглядит наиболее выгодным решением.
• Возможность использования других видов топлива, включая дизельное топливо и газифицированный уголь с высоким КПД, хотя и с ограничениями работы горелок.
• Высокая производительность электростанции в условиях значительных колебаний нагрузки, вызванных массовым подключением к сети возобновляемых источников.
• Относительно низкое воздействие на окружающую среду в отношении выбросов оксидов азота, а также гораздо меньший отвод тепла в атмосферу.
• Более низкие требования к охлаждению по сравнению с традиционными ТЭС.
• Низкие инвестиционные затраты, а также короткие сроки поставки, монтажа и пуска оборудования для достижения требуемого уровня производства энергии.
• Значительные экономические преимущества, связанные с высокой стандартизацией компонентов, упрощением их сборки и обслуживания.

Эффективность строящихся сегодня электростанций комбинированного цикла составляет порядка 57-60%.

Это существенно превышает показатели электростанций открытого цикла газовых турбин и паровых турбин, которые работают независимо.

Практическое развитие ПГЭС тесно связано с технологическим прогрессом материалов для создания газовых турбин, способных работать при высоком давлении и температуре на входе порядка 1100ºC. В определенный момент это вызвало задержку в развитии оборудования, но ситуация резко улучшилась в 1990-х годах, и сегодня на рынке предлагаются турбины, допускающие температуру на входе 1400°C и выше.

Усовершенствование конструкции оборудования и улучшение материалов помогли повысить мощность и термический КПД газовых турбин и, следовательно, всего комбинированного цикла. Этому прогрессу в значительной степени способствовало широкое использование керамических и монокристаллических материалов для производства лопаток турбин.

Одним из ограничений, накладываемых высокими рабочими температурами на оборудование и компоненты цикла газовой турбины, являются термические напряжения, возникающие при циклической работе. Эти усилия гораздо больше, чем при непрерывной работе, так как при циклическом режиме переходные процессы пуска и останова происходят гораздо чаще.

В этих переходных процессах возникает термомеханическая усталость металлов. Аварийный останов сильно влияет на срок службы турбины, поскольку в этом отношении каждый запуск эквивалентен примерно двадцати часам непрерывной работы, а одно аварийное отключение эквивалентно примерно 200 часов нормальной эксплуатации турбины.

С другой стороны, даже при нормальных условиях эксплуатации некоторые компоненты контура газовой турбины не достигают ожидаемого срока службы. Так, лопатки газовой турбины часто выходят из строя до достижения установленного срока использования. В связи с этим становится важен профессиональный подбор и монтаж оборудования, а также грамотная эксплуатация парогазовых электростанций.

Другим ограничением является изменение работы газовой турбины в зависимости от условий окружающей среды.

В жаркие дни турбина работает менее эффективно, чем в холодные дни.

Газовая турбина, которая работает при температуре окружающей среды 0 ºC, производит примерно на 15% больше электроэнергии, чем та же турбина при 30 ºC.

Аналогичным образом сухой климат способствует росту эффективности оборудования. По этим причинам расчет мощности должен производиться не только на основе стандартных условий окружающей среды, но и с учетом реальных условий планируемой эксплуатации.

Что касается загрязнения окружающей среды, камеры сгорания с низким выбросом NOx были одним из самых важных достижений в технологии газовых турбин.

Недостатком этого оборудования является нестабильность пламени из-за использования относительно бедных топливовоздушных смесей. Колебания пламени могут вызывать недопустимые вибрации и шум и в дальнейшем влиять на срок службы и надежность газовой турбины.

Следовательно, проект строительства парогазовой электростанции в каждом случае требует индивидуальных решений, основанных на требованиях заказчика и ожидаемых расходах, экологических стандартах конкретной страны и др.

Экологические преимущества парогазовых электростанций

Сегодня важным фактором, который следует оценить при инвестировании в энергетический сектор, является воздействие конкретного проекта на окружающую среду.

В большинстве стран мира заказчикам требуется провести предварительные экологические исследования и предложить корректирующие мероприятия, которые смягчат любое негативное воздействие будущей электростанции на окружающую среду.

Это исследование позволяет оценить воздействие, которое выполнение определенного плана, программы, проекта, работы или деятельности вызывает на окружающую среду. Здесь важно отметить, что парогазовые электростанции выбрасывают в атмосферу ряд газов, которые регулируются национальными стандартами и международными обязательствами.

Жидкие выбросы электростанции комбинированного цикла поступают в природные водоемы из охлаждающего контура и других технологических процессов. Что касается охлаждающей воды, характеристики стоков зависят от типа системы охлаждения (открытый или закрытый контур) и происхождения используемой воды (морская вода или пресная вода).

Токсичные опасные отходы, выделяемые ПГЭС, включают отработанное трансформаторное масло, продукты сгорания топлива, материалы отработанных фильтров и другие вещества. В целом, эти объекты безопаснее по сравнению с тепловыми электростанциями старого типа.

При строительстве парогазовых электростанций необходимо учитывать вероятность аварий и стихийных бедствий, представляющих опасность для окружающей среды.

Среди них разрыв трубопровода охлаждающей воды, разливы масла, утечки газа и многие другие.

Сегодня международные стандарты требуют от инжиниринговых компаний изучать потенциальные аварии и аномальные режимы работы, которые могут оказать негативное воздействие на окружающую среду, чтобы попытаться минимизировать их последствия.

Парогазовая электростанция: поставка оборудования

Наша команда осуществляет инженерно-консультационные услуги, закупку и поставку оборудования для парогазовых электростанций от ведущих производителей.

Благодаря тесным контактам со многими известными брендами, мы можем предложить заказчикам высококачественные установки и комплектующие на выгодных условиях.

Основным оборудованием для любой электростанции комбинированного цикла являются паровая турбина, газовая турбина, а также котел-утилизатор. Правильно подобранные, спроектированные и установленные, данные компоненты ПГЭС обеспечивают надежную и бесперебойную работу установки с достижением требуемых показателей.

Общие для любой электростанции комбинированного цикла следующие элементы:

Оборудование ПГЭС	Принцип действия и назначение оборудования
Газовая турбина	Газовая турбина отвечает за высвобождение химической энергии, содержащейся в топливе. Она преобразует часть ее в механическую энергию, которая вращает вал генератора, а другую часть в тепловую энергию, которая используется в качестве источника тепла.
Котел-утилизатор	Котел-утилизатор отвечает за эффективное преобразование энергии, содержащейся в выхлопных газах газовой турбины, в потенциальную энергию пара при заданном давлении и температуре.
Водно-паровой цикл	Этот цикл представляет собой набор компонентов, отвечающих за передачу пара от котла-утилизатора к паровой турбине.
Паровая турбина	Паровая турбина ПГЭС отвечает за преобразование потенциальной энергии пара в механическую энергию вращающегося вала.
Генератор	Один или несколько генераторов, которые соединены с валами газовых и паровых турбин, отвечают за эффективное преобразование механической энергии в электрическую.
Электросистема	Электрическая система обеспечивает как питание вспомогательного оборудования электростанции, так и экспорт произведенной электроэнергии.
Система подачи топлива	Установки комбинированного цикла используют природный газ в качестве основного топлива, хотя во многих случаях применяется дизельное топливо высокого качества и другие топлива.
Система охлаждения	Часть тепловой энергии, содержащейся в топливе, не может использоваться и должна быть отведена в окружающую среду. Ее можно отводить в воздух через градирни либо в воду (реки или моря) через конденсаторы. Важной целью проектирования парогазовой электростанции является минимизация количества потерянного тепла, которое выбрасывается в воздух или воду.
Система очистки воды	Современные электростанции предъявляют высокие требования к физико-химическим характеристикам жидкости, которую они используют (обычно воды), что требует установки систем для ее обработки и контроля.
Вспомогательные системы	ПГЭС включают другие вспомогательные системы, такие как очистные сооружения, система пожаротушения, а также система производства сжатого воздуха.
Система управления	Система управления электростанции отвечает за мониторинг и управление всеми ее элементами, и обычно автоматизирована.

Газовая турбина

Газовая турбина в случае комбинированного парогазового цикла преобразует энергию сгорания газа или жидкости в механическую энергию, и работает согласно циклу Брайтона.

В газовых турбинах, используемых в комбинированных циклах, в простейшем варианте воздух фильтруется, сжимается в компрессоре и вводится в качестве окислителя в камеру сгорания. Также часть сжатого воздуха используется для охлаждения горячих частей камеры сгорания и первых ступеней газовой турбины.

Газовые турбины могут использовать два типа топлива:

• Газообразное топливо: преимущественно природный газ, пропан или водород.
• Жидкое топливо: дизельное топливо, сжиженные углеводородные газы и др.

Газы, образующиеся при сгорании топлива, отдают часть своей энергии турбине, преобразуя энергию газового потока в механическую энергию вращения вала.

Максимально допустимая температура газов как в камере сгорания, так и на входе в первое колесо турбины, ограничена соображениями термической и механической стойкости материалов.

Газовые турбины представляют собой агрегаты, которые относятся к группе генерирующих тепловых машин с рабочим диапазоном от 5 кВт до 500 МВт. Их основные преимущества — это небольшой вес по сравнению с мощностью, а также высокая эксплуатационная гибкость. Существуют различные типы газовых турбин, которые классифицируют по конструкции, типу камеры сгорания и количеству содержащихся в ней валов.

Газовая турбина состоит из ряда компонентов, обычно образующих единый блок, который при строительстве парогазовой электростанции поставляется заказчику заранее собранным и испытанным.

Основными составляющими этого блока являются:

Воздушный компрессор

Функция компрессора заключается в повышении давления воздуха для горения перед его поступлением в камеру сгорания в соотношении, которое зависит от конкретной турбины.

Камера сгорания

В камере сгорания при постоянном давлении происходит сгорание топливного газа вместе с воздухом. Это горение требует подавать топливо при подходящем уровне давления, которое находится в диапазоне 20-50 бар для газообразного топлива и выше для жидкого топлива.

Ротор турбины

Ротор представляет собой вал, к которому прикреплены лопасти, и именно он накапливает механическую энергию вращения, которая передается газообразной текучей средой. Этот ротор передает энергию, необходимую для приведения в действие компрессора.

Кожух

Кожух турбины — это высокопрочная изолирующая оболочка агрегата, которая обеспечивает необходимое уплотнение для циркуляции газов между различными точками турбины, поддерживая соответствующие перепады давления.

Подшипники

Подшипники представляют собой элемент, который надежно соединяет неподвижные части с движущимися деталями турбины, обеспечивая относительное перемещение между ними.

Вспомогательные элементы газовой турбины ПГЭС включают систему фильтрации воздуха для горения, систему антиобледенения, систему очистки компрессора, система пуска, системы смазки, охлаждения и вентиляции, систему обнаружения пожара и так далее.

Паровая турбина

Паровая турбина электростанции с комбинированным циклом — это прочная и простая часть оборудования, хорошо известная и имеющая большой опыт практического применения.

Это оборудование детально изучено, поскольку более 50% производимой в мире электрической энергии генерируется именно с помощью паровых турбин.

Паровая турбина в проекте электростанции комбинированного цикла является основным элементом, который следует циклу Ренкина как термодинамическому циклу. В паровых турбинах пар высокого давления, генерируемый в котле-утилизаторе, расширяется в турбине до давления конденсации. Неиспользуемая энергия пара в виде механической энергии в процессе расширения частично передается в конденсатор, где водяной пар преобразуется в воду и способствует последующему повышению давления.

На выходе из конденсатора одна или две ступени откачки отвечают за повышение давления воды из конденсатного колодца в котел-утилизатор, где происходит нагрев, испарение воды и перегрев пара при постоянном давлении. Произведенный пар вводится в паровую турбину, снова повторяя описанные процессы. Паровые турбины, используемые в комбинированном цикле, аналогичны тем, которые используют на традиционных тепловых электростанциях.

Паровые турбины характеризуются высокой надежностью и простотой конструкции, поэтому при соблюдении ряда элементарных правил имеют довольно длительный срок эксплуатации.

Основными элементами, составляющими паровую турбину, являются система впуска, ротор, кожух, подшипники, система смазки, система отвода пара, система охлаждения масла, система контроля масла и другие вспомогательные узлы.

Современные паровые турбины оборудованы передовыми автоматизированными системами управления, основной задачей которых является обеспечение автоматической работы этого оборудования при минимальном вмешательстве человека. Помимо управления рабочими параметрами, чтобы гарантировать безопасную работу оборудования, они помогают сделать работу турбины и связанных с ней элементов понятной и видимой для оператора.

Котел-утилизатор

Котел-утилизатор в комбинированном цикле — это элемент, который использует энергию выхлопных газов газовой турбины, преобразовывая ее в пар.

Впоследствии этот пар можно преобразовать в электричество, использовать его напрямую в промышленных процессах или использовать для производства тепла в системах централизованного теплоснабжения.

Котлы-утилизаторы (Heat Recovery Steam Generator или HRSG) можно классифицировать в зависимости от дожига. Котел без дожигателя — это наиболее распространенный тип котлов, используемых в комбинированных циклах. По сути, это теплообменник, в котором тепло газов передается пароводяному контуру путем конвекции.

Что касается котлов с дожигом, они бывают оборудованы горелками с дополнительной подачей воздуха, но конструктивные изменения обычно ограничиваются установкой горелок в газоходе на входе в котел. Это позволяет использовать избыток кислорода в выхлопных газах турбины без превышения допустимых для изоляционных материалов температур.

Существуют разные типы HRSG, каждый из которых может стать идеальным решением для определенного типа электростанции. Поэтому важной задачей в строительстве парогазовой электростанции является выбор типа котла и производителя, который лучше всего подходит для проекта.

Как показывает практика реализации энергетических проектов нашей компании, цена и сроки строительства играют здесь не самую важную роль.

Основные характеристики, которые отличают котел-утилизатор от обычного котла:

• Котел-утилизатор всегда проектируется с учетом конкретных характеристик газовой турбины, к которой он будет подсоединяться.
• Поскольку температура газов относительно низкая (несмотря на дожиг), то передача тепла осуществляется преимущественно за счет конвекции.
• Расход газа ограничивается необходимостью минимизировать перепады давления, что снижает коэффициент теплопередачи и требует большой поверхности нагрева.

Котлы-утилизаторы должны быть оборудованы элементами безопасности в соответствии с правилами проектирования и в соответствии со стандартами государства, в котором они установлены.

Среди этих элементов безопасности выделяют предохранительные клапаны, клапаны контура питательной воды и клапаны парового контура, индикаторы уровня и др.

Электрическое оборудование ПГЭС

Электроэнергия, произведенная генератором, преобразуется и подается по линиям электропередач к потребителям (промышленным предприятиям или бытовым потребителям).

При строительстве парогазовой электростанции важно спроектировать электросистему наиболее рациональным способом, обеспечивающим эффективную и надежную работу объекта с минимальными потерями энергии.

Один или несколько трансформаторов (если электростанция имеет более одного генератора) выполняют функцию повышения напряжения от номинального значения генератора до напряжения точки соединения с сетью. Наиболее распространенными трансформаторами, используемыми на электростанциях в качестве главного выходного трансформатора, являются трехфазные погружные трансформаторы с расширительным баком.

Электрическая подстанция включает набор оборудования, которое позволяют соединять две электрические сети переменного тока под максимально возможным напряжением, то есть с самым высоким нормализованным транспортным напряжением переменного тока.

Основными элементами подстанции, используемой при проектировании парогазовых электростанций для соединения генераторов с электросетью, являются линейные, шинные и заземляющие разъединители, трансформаторы напряжения, трансформаторы тока, комплект элементов молниезащиты, электрозащиты и заземления.

Международная компания ESFC имеет богатый опыт проектирования и строительства электрических подстанций для крупных проектов в разных частях мира. Мы реализуем новые европейские технические решения под ключ, гарантируя заказчику надежную и эффективную работу на протяжении десятилетий.

Основные конфигурации ПГЭС

В электростанциях комбинированного парогазового цикла несколько газовых турбин могут подавать пар, произведенный котлами-утилизаторами, в единственную паровую турбину.

В зависимости от количества основного оборудования на электростанции выделяют несколько наиболее распространенных конфигураций ПГЭС.

Взаимное расположение валов газовой турбины и паровой турбины, в зависимости от того, совмещены они или нет, позволяет также классифицировать электростанции данного типа по количестве валов. Электростанции комбинированного цикла могут иметь так называемую одноосную или многоосную конфигурацию оборудования.

В одноосном варианте генератор может находиться в конце оси (что проще в обслуживании) или быть встроенным между газовой турбиной и паровой турбиной.

В последнем случае добавляется муфта, которая соединяет паровую турбину с валом газовой турбины и генератором, позволяя в случае необходимости производить электрическую энергию за счет работы только газовой турбины (например, при ремонте паровой турбины).

Наиболее распространенными конфигурациями ПГЭС, используемыми в настоящее время в коммерческих парогазовых установках, являются следующие:

• 1х1 конфигурация: газовая турбина питает котел-утилизатор и вырабатывает пар для работы единственного цикла Ренкина.
• 2×1 конфигурация: две газовые турбины, каждая из которых питает собственный котел-утилизатор и производит пар для одного цикла Ренкина.
• 3×1, 4×1 и другие конфигурации.

Для конфигураций ПГЭС 2×1 и 3×1, когда из-за внештатной ситуации, по крайней мере, один из котлов не работает, а другой работает, существует вероятность возврата пара из общего коллектора к неработающим котлам.

В этом случае возможно повреждение трубопровода.

Чтобы избежать этого, пристальное внимание следует уделить проверке высокого качества материалов трубопроводов и отсечных клапанов.

Многоосная конфигурация 1×1 Это популярный вариант проекта парогазовой электростанции, при котором газовая турбина и паровая турбина фактически не связаны, но обе подключены к собственным генераторам.

Преимущества этой конфигурации заключаются в следующем:

• Возможность работы только с газовой турбиной, обеспечивая при необходимости отвод газов в атмосферу.
• Большая надежность газовой турбины, которая может работать самостоятельно в случае отказа паровой турбины.
• Возможность установки конденсатора пара с осевым и нижним расположением.
• Имея два генератора переменного тока, электростанция этого типа может подавать электрическую энергию с двумя разными напряжениями.
• Относительно простое техническое обслуживание генераторов и турбин.

Недостатки многоосной конфигурации 1х1:

• Установка двух генераторов переменного тока и два трансформатора, что приводит к увеличению первоначальных инвестиций в строительство электростанции.
• Значительно большая потребность в пространстве по сравнению с другими типами.

Одноосная конфигурация ПГЭС 1×1 с муфтой Одноосная конфигурация является самой простой из всех и предполагает, что газовая турбина и паровая турбина соединены на одной оси для привода одного электрогенератора.

Это дешевое и эффективное решение, которое также позволяет сэкономить на инженерных расходах, поскольку имеется множество готовых отработанных конструкций.

Преимущества конфигурации:

• Уменьшение инвестиционных затрат благодаря меньшему количеству генераторов переменного тока по сравнению с многоосной конфигурацией.
• Электрический генератор, расположенный между газовой турбиной и паровой турбиной, обеспечивает оптимальный баланс для всей установки.
• Более низкая стоимость общестроительных работ, что связано с меньшей высотой пьедестала турбогенератора, так как конденсатор может быть расположен аксиально.
• Для строительства требуется меньше места, чем в многоосной конфигурации.
• Муфта упрощает систему пуска за счет возможности отделения газовой турбины от паровой. В отличие от одиночного вала без муфты, в этой конфигурации не требуется вспомогательный котел для предварительного нагрева пара при запуске турбины.

Недостатки конфигурации:

• Меньшая эксплуатационная гибкость по сравнению с многоосевой конфигурацией, поскольку в этом случае обычно отсутствует обводной дымоход.
• Подача электрической энергии осуществляется через один генератор, что снижает надежность работы ПГЭС в целом. В многоосной конфигурации каждый генератор может питать потребителей через свой трансформатор с разным напряжением.
• Электростанции данного типа значительно сложнее обслуживать, в том числе из-за более сложного процесса извлечения ротора и других особенностей компоновки.
• Поэтапный монтаж и ввод в эксплуатацию невозможны, в отличие от многоосной конфигурации. В связи с этим данным вариант является менее удобным для проектов по расширению действующих электростанций.

Одноосная конфигурация 1×1 без муфты Преимущества и недостатки строительства парогазовых электростанций этого типа по отношению к многоосной конфигурации аналогичны, однако со следующими отличиями:

• Специфическое расположение генератора упрощает его осмотр и ремонт.
• Поскольку конденсатор пара не может быть размещен в осевом направлении, эта конфигурация требует строительства высокого пьедестала и больших инвестиций в строительные работы, чем для одноосной конфигурации с муфтой.
• По сравнению с остальными конфигурациями ПГЭС пускатель газовой турбины более мощный, так как он должен тянуть паровую турбину в начале цикла.
• При запуске установки требуется вспомогательный котел для подачи пара для останова и начального охлаждения паровой турбины во время обкатки.

Конфигурация парогазовых установок 2×1 Данная конфигурация представляет собой один из наиболее экономичных вариантов, обеспечивающих высокую эксплуатационную гибкость и быстрый возврат инвестиций.

Конфигурация 2×1, несомненно, является наиболее распространенной среди проектов вновь построенных парогазовых электростанций по ряду причин. В этой конфигурации установка имеет две газовые турбины одинаковой мощности, каждая из которых подключена к собственному генератору, а газ выводится на два независимых котла-утилизатора (HRSG).

Тем не менее, конфигурация не лишена некоторых недостатков.

Так, отказ паровой турбины выводит из строя весь цикл, если в газовых турбинах отсутствует перепуск горячего газа.

Преимущества конфигурации следующие:

• Высокая эксплуатационная гибкость за счет возможности работы с одной газовой турбиной и одной паровой турбиной и быстрого запуска второй газовой турбины.
• Лучшая производительность при неполной нагрузке, особенно при нагрузке от 50%, поскольку мощность может быть снижена только в одной из газовых турбин.
• Простой доступ для осмотра, ремонта и технического обслуживания генераторов.
• Возможность использования более простых и дешевых генераторов с воздушным охлаждением, поскольку они имеют меньшую мощность.
• Вспомогательный котел не требуется.

Следует отметить, что при инженерном проектировании парогазовых электростанций выбор конфигурации оборудования осуществляется индивидуально, поскольку каждый проект уникален условиями реализациями, требованиями заказчика и другими критериями.

Если вам требуется консультация опытных инженеров, которые занимаются строительством парогазовых электростанций во многих странах мира, свяжитесь с нами в любое удобное время.

Наши услуги:

• Подготовка ТЭО проекта.
• Создание и управление SPV.
• Финансирование проектов / инвестиционное кредитование.
• Финансовый консалтинг / моделирование.
• Кредитные гарантии.
• Привлечение финансирования.
• Инженерное проектирование.
• Промышленный инжиниринг.
• Энергетический инжиниринг.
• Cтроительство и модернизация.
• Эксплуатация и безопасность объектов.

Юбилей электростанции №3 Центральной ТЭЦ

В 1911-1914 годах были установлены семь котлов системы «Бабкок-Вилькокс» и шесть котлов фирмы «Фицнер и Гампер» с ручными угольными топками, а в машинном отделении трудились 10 вертикальных паровых машин и 6 турбин «Парсонс» общей мощностью около 18 тысяч кВт.

В 1924 году ГЭС № 3 переоборудовали в теплоэлектроцентраль. Отсюда был проложен первый в России теплопровод, и 25 ноября 1924 года к нему был подключен соседний жилой дом (теплом обеспечивалось 72 комнаты).

Централизованное снабжение горячей водой функционировало без сбоев, и через год электростанция стала снабжать горячей водой бывшую Обуховскую больницу и бани в Казачьем переулке.

В ноябре 1928 года к тепловым сетям ГЭС № 3 подключили здание «Электротока», располагавшееся на Марсовом поле.

В 1960 году Электростанция № 1 и Электростанция № 3 стали поставлять энергию параллельно в общую теплосеть. Это был первый опыт совместной работы генерирующих мощностей, который в дальнейшем широко использовался другими электростанциями страны.

В 1960-е годы на ЭС-3 было полностью прекращено сжигание угля. Основным топливом стал газ, резервным — мазут. Электроэнергия вырабатывалась только в отопительный сезон: с середины сентября по середину мая, остальное время года основное оборудование находилось в резерве.

Центральная ТЭЦ — один из ключевых объектов энергетики города, фактически единственный источник электричества для исторического центра Петербурга.

ЭС-1, ЭС-2 и ЭС-3 были объединены в одно предприятие в 1999 году. В тот период устаревшая и недостаточно развитая электросетевая инфраструктура Центрального и Адмиралтейского районов не позволяла увеличивать мощности для существующих потребителей электрической энергии и подключать новых.

Связь районов с энергосистемой осуществлялась только по двум кабельным линиям 110 кВ и двум линиям 35 кВ. Однако кабели 35 кВ были в предельном техническом состоянии и практически не использовались для работы под нагрузкой. При возникающих аварийных отключениях линий 110 кВ образовывался дефицит мощности на ЭС-2, и автоматика станции неоднократно прекращала снабжение до 80 % своих потребителей.

Электростанция обеспечивает работу метрополитена, городского Правительства и правительственных учреждений, ряда больниц и учебных заведений. Это источник тепловой энергии для промышленных предприятий, жилых и общественных зданий Центрального, Адмиралтейского, Московского и Фрунзенского районов Санкт-Петербурга с населением свыше 500 тысяч человек.

Масштабные работы по реконструкции и модернизации основного и вспомогательного оборудования проводятся одновременно на всех трех электростанциях (ЭС-1, ЭС-2, ЭС-3) Центральной ТЭЦ.

Проект строительства на площадке ЭС-1 возле Обводного канала компактной ГТУ-ТЭЦ учитывает необходимость бережного подхода к уникальному историческому городскому ландшафту Санкт-Петербурга. Новое здание ГТУ-ТЭЦ построено таким образом, чтобы оно не стало конструктивной доминантой пейзажа.

ГТУ-ТЭЦ ЭС-1 Центральной ТЭЦ была принята в эксплуатацию 05.12.2016 г.

В связи с особой социальной значимостью крупнейших потребителей ЭС-2, подключенных к фидерным распределительным устройствам станции, было принято решение о строительстве на ЭС-2 нового закрытого распределительного устройства (ЗРУ) 110/6 кВ.

Данный проект был реализован «ТГК-1» в 2011–2014 годах. Кроме повышения надежности существующих связей, обеспечены возможности подключения новых кабельных линий, в том числе с учетом перспективной схемы электроснабжения Санкт-Петербурга.

В настоящее время на ЭС-3 Центральной ТЭЦ установлена турбина мощностью 2 МВт, которая вырабатывает электроэнергию только в отопительный сезон, а в остальное время года основное оборудование станции находится в резерве.

Согласно планам, после ввода новой генерации на ЭС-1 старое оборудование ЭС-3 будет выведено из эксплуатации.

от мельниц Колмакова и Гусевой до современной электростанции

Ко Дню города Ялуторовска и Заводоуковска компания СУЭНКО рассказывает жителям исторические факты развития энергетики.

Издавна династия сибирских купцов Колмаковых славилась своим прогрессивными взглядами и управленческими способностями. Известным представителем династии был Кириак Степанович Колмаков. Окончил в Москве Академию и стал в Ялуторовске уездным агрономом, управлял заводом, занимался просветительской деятельностью, редактировал «Крестьянскую газету», которую закрыли из-за либеральных взглядов Колмакова.

В 70-х годах 19 века Кириак Степанович построил мельницу на реке Ук, находившуюся в селе Завод. В то время мельница была крупным механизированным предприятием, где перерабатывалось зерно в муку с помощью 18 вальцов, приводившихся в движение паровой машиной. Колмаковская мельница была первым предприятием в Сибири, выпускавшим муку пяти сортов, и в конце 19 века давала электричество для освещение всей Колмаковской заимки.

Уникальная мельница была построена по американскому многоэтажному методу, чтобы продукты могли перемещаться по производствам автоматически. Представляла она из себя здание с плотиной, мостом, водосливом-водопадом и деревянным трехметровым водяным колесом. Высота падающей воды – 6 аршин (чуть больше 4 м). Силовым хозяйством мельницы была двухцилиндровая паровая машина на древесном топливе. Русское общество «Всеобщая компания электричества» поставила и смонтировала необходимое электрооборудование для работы мельницы, в том числе генератор мощностью 54 кВт.

По соседству в Ялуторовске промышляла предприимчивая купчиха Екатерина Дмитриевна Гусева. В 1912 году местному обществу удалось убедить Государственную думу проложить железную дорогу именно через Ялуторовск, а не севернее, как планировалось изначально. Гусева в это время выбила в Тобольском губернском правлении разрешение на строительство паровой мельницы вблизи железного пути.

Мельница Екатерины Дмитриевны была по тем временам передовым производством: современное оборудование со станками немецкой фирмы «Бюлер» позволяло за сутки вырабатывать 70 тонн муки и дала электрическое освещение городу.

В советское время электричество в Ялуторовск и Заводоуковск поступало из разных источников. В 30-х годах в строй вошла электростанция в Ялуторовске. В 1945 году привозят танковые дизельные двигатели, благодаря которым свет поступает в дома заводоуковцев.

В 1983 на базе Ялуторовского, Заводоуковского и Омутинского районов образуется предприятие Южные электрические сети во главе с Борисом Жениховым. На момент создания ЮЭС действовало 37 подстанций суммарной мощностью 770 кВА, протяженность линий электропередачи составила 5 765 километров.

Молодому предприятию пришлось ускоренными темпами создавать собственную базу, заниматься кадровыми вопросами и завершать электрификацию районов. К концу первого года были созданы и укомплектованы все основные службы подстанций и распределительных сетей, начато строительство жилья.

Сегодня компания СУЭНКО продолжает традицию первопроходцев-энергетиков Заводоуковска и Ялуторовска. Электроэнергия подается в дома городских жителей, сети модернизируются, осуществляется технологическое присоединение заводов и социально значимых объектов.

Коллектив предприятия поздравляет жителей Ялуторовска и Заводоуковска с Днем города! Желает здоровья, счастья и благополучия!

Имение братьев Колмаковых

День рождение на Колмаковской Заимке, 1906 г.

Здание мельницы купчихи Е.Д. Гусевой

Паровая электростанция

— обзор

12.1 Введение

Паровые электростанции широко используются во всем мире для производства электроэнергии, а уголь часто используется в качестве топлива для этих станций. Хотя существующих запасов угля в мире достаточно примерно на два столетия, технологии, широко используемые сегодня для производства электроэнергии из угля, оказывают значительное негативное воздействие на окружающую среду. Для более эффективного, рационального и экологически чистого использования угля в процессах производства электроэнергии часто прилагаются усилия для повышения эффективности и производительности существующих электростанций за счет модификаций и модернизации, а также для разработки передовых технологий использования угля.

Сегодня многие электроэнергетические компании стремятся повысить эффективность (или тепловую мощность) на своих существующих тепловых электростанциях, многим из которых более 25 лет. Часто улучшение теплового режима всего на несколько процентов представляется желательным, поскольку считается, что затраты и сложность таких мер могут быть более управляемыми, чем более дорогие варианты.

Чтобы помочь в повышении эффективности технологий преобразования угля в электричество, обычно исследуются их термодинамические характеристики.Как правило, энергетические технологии обычно исследуются с помощью энергетического анализа. Лучшее понимание достигается, когда принимается более полная термодинамическая точка зрения, которая использует второй закон термодинамики в сочетании с энергетическим анализом с помощью методов эксергии.

Из доступных методов анализа, эксергетический анализ, пожалуй, самый важный, потому что это полезный, удобный и простой метод оценки и улучшения тепловых электростанций. Информация, полученная с помощью эксергетического анализа производительности предприятия, является информативной (например,g., определяются коэффициенты полезного действия, которые измеряют подход к идеальности, а также точно определяются причины и места потерь в эффективности и потенциале выработки электроэнергии). Результаты эксергетического анализа могут помочь усилиям по повышению эффективности и, возможно, экономических и экологических показателей тепловых электростанций. Усилия по усовершенствованию, проектированию и оптимизации, вероятно, будут более рациональными и комплексными, если принять во внимание эксергетические факторы. Одна из причин заключается в том, что методы эксергии могут отдавать приоритет частям установки с точки зрения наибольшей возможности для улучшения — за счет сосредоточения внимания на компонентах установки, ответственных за самые большие потери эксергии.Например, авторы ранее показали, что усилия по повышению эффективности угольной генерации электроэнергии должны быть сосредоточены на парогенераторе (где возникают большие потери от сгорания и теплопередачи при больших перепадах температур), турбинах, электрогенераторе и трансформаторе. . Кроме того, однако, следует рассмотреть другие компоненты, в которых можно определить экономически выгодные улучшения, даже если они небольшие.

В большинстве стран сегодня эксплуатируются многочисленные паровые электростанции, работающие на ископаемом топливе, таком как нефть, уголь и природный газ, или на других энергоресурсах, таких как уран.В течение последних десятилетий многие энергогенерирующие компании уделяли внимание совершенствованию технологических процессов на паровых электростанциях, принимая меры по повышению эффективности электростанций и минимизации воздействия на окружающую среду (например, за счет снижения выбросов основных загрязнителей воздуха, таких как CO ₂ , SO _2, и NO _x). Эксергетический анализ — полезный инструмент в таких усилиях.

В этой главе анализ энергии и эксергии используется для изучения и лучшего понимания производительности паровых электростанций, а также для выявления и оценки возможных модификаций процесса для повышения эффективности установки.Затем предлагаются некоторые альтернативные конфигурации процесса. Exergy полезен для предоставления подробной разбивки потерь с точки зрения выбросов эксергии отходов и необратимости для заводов в целом и их компонентов. Некоторые наглядные примеры представлены, чтобы продемонстрировать важность эксергии в улучшении производительности паровых электростанций.

Типы геотермальных электростанций

Все геотермальные электростанции используют пар для вращения больших турбин, на которых работают электрические генераторы.В геотермальной зоне Гейзеры сухой пар из-под земли используется непосредственно в паровых турбинах. В других районах штата сверхгорячая вода «превращается» в пар на электростанции, и этот пар вращает турбину.

Прямой сухой пар

Паровые установки используют гидротермальные жидкости, в основном пар. Пар идет прямо в турбину, которая приводит в действие генератор, вырабатывающий электричество.Пар устраняет необходимость сжигать ископаемое топливо для работы турбины. (Также устраняется необходимость в транспортировке и хранении топлива!)

Это старейший тип геотермальной электростанции. Впервые он был использован в Лардарелло в Италии в 1904 году. Паровые технологии сегодня используются в Гейзерах в северной Калифорнии, крупнейшем в мире источнике геотермальной электроэнергии. Эти установки выделяют только избыточный пар и очень небольшое количество газов.

Цикл вспышки и двойной вспышки

Гидротермальные жидкости с температурой выше 360 ° F (182 ° C) могут использоваться в установках мгновенного испарения для производства электроэнергии.

Жидкость распыляется в резервуар, в котором давление намного ниже, чем давление жидкости, в результате чего часть жидкости быстро испаряется или «вспыхивает». Затем пар приводит в движение турбину, которая приводит в действие генератор.

Если в резервуаре остается какая-либо жидкость, ее можно снова промыть во втором резервуаре (двойная вспышка), чтобы извлечь еще больше энергии.

Двоичный цикл

Большинство геотермальных районов содержат воду умеренной температуры (ниже 400 ° F). Энергия извлекается из этих жидкостей на электростанциях с двойным циклом.

Горячий геотермальный флюид и вторичный (следовательно, «бинарный») флюид с гораздо более низкой температурой кипения, чем вода, проходят через теплообменник. Тепло от геотермальной жидкости заставляет вторичную жидкость превращаться в пар, который затем приводит в движение турбины.

Поскольку это система с обратной связью, в атмосферу практически ничего не выбрасывается. Вода умеренной температуры является гораздо более распространенным геотермальным ресурсом, и большинство геотермальных электростанций в будущем будут электростанциями с двойным циклом.

Текст и графика из Управления энергоэффективности и возобновляемых источников энергии Министерства энергетики США.

A Термоэлектрическая электростанция, работающая на угле

• Школа наук о воде ГЛАВНАЯ • Темы водопользования •

Электростанция Джорджии Пауэр Шерер — одно из крупнейших угольных предприятий по производству термоэлектрической энергии в Соединенных Штатах. Это угольный объект мощностью 3 520 000 киловатт, который обеспечивает электричеством Грузию. Как показано на этой диаграмме, установка работает по тем же принципам, что и другие электростанции, работающие на ископаемом топливе — она сжигает уголь для производства тепла, которое превращает воду в пар, который затем превращает турбины в генератор.

Такая большая термоэлектрическая станция сжигает много угля — в данном случае около 11 миллионов тонн в год. Уголь, измельченный в мелкодисперсный порошок с помощью пульверизатора, выдувается в печное устройство, называемое котлом, и сжигается. Вырабатываемое тепло преобразует воду, которая проходит через ряд труб в котле, в пар. Пар высокого давления вращает лопатки турбины, соединенной валом с генератором. Генератор вращается и производит электричество.

На схеме вы можете увидеть, как в основном вода используется для охлаждения конденсаторных агрегатов, которые получают конденсированный пар, который использовался для вращения турбин.Горячий конденсированный водяной пар проходит по трубам, которые охлаждаются более холодной водой (в данном случае забираемой из водохранилища реки Окмалджи и озера Джульетта). Таким образом, конденсированная вода охлаждается, а затем рециркулируется обратно через угольный котел, чтобы снова превратиться в пар и привести в действие турбины. Это часть системы с замкнутым циклом, которая постоянно повторно использует воду.

В другой части цикла водопользования станции, в замкнутом цикле, большие объемы воды забираются из реки и водохранилища и перекачиваются в конденсаторы.Эта более холодная вода окружает трубы, содержащие горячий конденсированный пар, и поэтому сильно нагревается. Горячая вода перекачивается из конденсаторных агрегатов в четыре градирни высотой 530 футов, поэтому она может терять тепло. Каждая градирня на заводе Scherer обеспечивает циркуляцию 268 000 галлонов воды в минуту. Большая часть этой воды используется повторно после охлаждения, но около 8000 галлонов в минуту теряется на испарение (таким образом, вы видите, как пар выходит из верхних частей градирен).

Источник: Плант Роберт В.Раздаточный материал Scherer, Georgia Power

Производительность геотермальных электростанций (одиночных, двойных и двойных) для компенсации энергопотребления LHC-CERN: сравнительное исследование | Геотермальная энергия

В течение последних нескольких лет большое внимание уделялось использованию отработанного тепла и возобновляемой энергии, поскольку они вносят свой вклад в снижение зависимости от ископаемого топлива. Более того, во всем мире существует большой спрос на энергию (Sheng et al. 2013). Возобновляемая энергия становится важным источником энергии для промышленности.Использование возобновляемых источников энергии не способствует выбросам газа, которые наносят вред окружающей среде на том же уровне, что и выбросы от ископаемого топлива. Одним из наиболее доступных возобновляемых источников энергии является геотермальная энергия, которая хранится на Земле по всему земному шару на разной глубине в зависимости от местоположения.

Этот новый источник доступной энергии является экологически безопасным, поскольку он имеет меньше вредных воздействий, чем традиционные источники энергии, основанные на ископаемом топливе (Lurque et al. 2008; McKendry 2002).Истощение запасов ископаемого топлива требует дополнительных источников устойчивой энергии, таких как геотермальная, ветровая, солнечная и приливная энергия. В результате было испытано новое устройство для преобразования приливной энергии (Эль-Хадж Асад и др., 2016).

Преобразование геотермальной энергии в электрическую не является ни дешевым, ни простым процессом, поэтому существует реальная потребность в эффективном использовании имеющейся энергии. На сегодняшний день существует три различных типа геотермальных электростанций: (1) пар мгновенного испарения, (2) сухой пар и (3) геотермальная электростанция с двойным ORC (органический цикл Ренкина) (DiPippo 2007).Строительство этих электростанций зависит от геотермальных ресурсов, которые классифицируются соответственно как имеющие низкую энтальпию, среднюю энтальпию или высокую энтальпию (Dickson and Fanelli 2003).

В резервуарах с сухим паром сухой пар получают путем рытья скважин глубиной 7000–10 000 футов, после чего пар по трубопроводу транспортируется от скважины к турбогенератору для выработки электроэнергии. Более того, конденсированная вода из турбины может использоваться для охлаждения электростанций.Использование резервуаров с сухим паром — эффективный и успешный способ производства электроэнергии, но он используется редко. Что касается резервуаров с горячей водой, горячая вода из скважин подключается к одному, двум или более сепараторам для преобразования воды в пар. Затем этот пар течет по трубам к турбине для производства электроэнергии, после чего пар конденсируется и используется для охлаждения системы электростанции. Этот тип более распространен, чем описанные ранее резервуары с сухим паром.

В паровой электростанции с однократным мгновенным испарением геотермальный флюид находится в жидком состоянии (Ameri et al.2006), который расширяется за счет расширительного клапана, что приводит к двухфазному потоку. Эта смесь жидкости и пара направляется в сепаратор, в котором поддерживается постоянная температура и давление, так что жидкость и пар отделяются друг от друга. Полученный пар направляется в паровую турбину для выработки электроэнергии, а оставшаяся жидкость закачивается в скважину обратной закачки.

Паровая электростанция с двойным мгновенным испарением имеет те же принципы работы, что и электростанция с одним мгновенным испарением, за исключением того, что в первой используются два сепаратора, которые создают потоки пара как высокого, так и низкого давления, которые приводят в действие паровую турбину.Геотермальные электростанции с двойной вспышкой вырабатывают более высокую выходную мощность, чем геотермальные электростанции с одной вспышкой, но при более высоких затратах. Стоимость двойной вспышки выше, чем однократной вспышки из-за использования большего количества трубопроводов, второго сепаратора и паровых турбин низкого и высокого давления. Чтобы компенсировать высокую стоимость электростанции с двойной вспышкой, эксергетический анализ был использован в качестве эффективного инструмента для максимизации выходной мощности и, следовательно, повышения эффективности электростанции с двойной вспышкой (Ameri et al.2011; Памбуди и др. 2013).

В бинарной геотермальной электростанции (ORC) горячая геотермальная жидкость направляется в теплообменник (испаритель), где циркулирует вторичная жидкость с низкой точкой кипения и высоким давлением пара. Процесс теплообмена между геотермальным флюидом и вторичным флюидом вызывает испарение вторичного флюида, и этот образовавшийся пар затем используется для запуска турбины с целью выработки электричества. Паровая электростанция мгновенного действия производит около 27 кг / МВт-ч выбросов CO ₂, в то время как электростанция ORC производит нулевые выбросы CO ₂ (Kagel et al.2007). Прелесть геотермальной электростанции в том, что для нее требуется около 160 м площади землепользования ² / ГВтч, что является очень небольшой площадью по сравнению с другими традиционными и возобновляемыми электростанциями (Tester 2006).

Из-за важности ORC в последнее время было проведено множество исследований для оценки производительности электростанции ORC с использованием различных смесей вторичной жидкости в части цикла Ренкина геотермальной электростанции (Bao and Zhao 2013; Garg et al. др.2013; Янг и др.2013).

Недавно был применен анализ второго закона для оценки тепловых характеристик предлагаемой комбинированной геотермальной электростанции ORC-OFC (Jianyong et al. 2015), который показал, что производительность комбинированной электростанции ORC-OFC намного выше, чем производительность электростанций ORC и OFC, работающих отдельно. Анализ второго закона комбинированной электростанции Flash-ORC был применен для определения выходной мощности и эффективности электростанции (Gong et al. 2010).

Negawo (2016) рассмотрел некоторые аспекты геоматериалов геотермальной энергии, чтобы показать и обсудить роль геоматериалов в использовании геотермальной энергии.Это исследование сосредоточено на анализе геотермальных электростанций с целью повышения их производительности и увеличения зависимости от возобновляемых источников энергии, где геотермальная энергия составляет 2% от общих возобновляемых энергоресурсов (Pazheri et al. 2014). Моделирование этих систем помогает предвидеть количество вырабатываемой энергии и стоимость в зависимости от параметров геотермальной системы, таких как температура, глубина и давление, а также многих других параметров. В этом исследовании использовалось так называемое программное обеспечение System Advisor Model (SAM).

Это исследование проводилось на основе встроенных параметров местоположения для Женевы в Швейцарии (Vuataz 2008) в то время, когда такие страны, как Пакистан (Younas et al. 2016) и Эфиопия (Teklemariam et al. 2000) начали полагаться на по геотермальной энергии. Геотермальный источник, доступный под землей Женевы, — это гидротермальный ресурс. Гидротермальные ресурсы означают, что жидкость может быть в форме пара, как в паровых резервуарах, или может иметь высокую температуру, как в глубокой подземной горячей воде, которая поддерживает постоянно горячую поверхность, контактирующую с ней.Есть разные способы использования гидротермальных ресурсов в зависимости от температуры флюида и его глубины. Если температура гидротермального ресурса низкая, его можно использовать непосредственно для обогрева зданий или бассейнов в дополнение к другим аналогичным применениям. Такое использование гидротермальных ресурсов называется прямым использованием. С другой стороны, если температура гидротермального ресурса высока, его можно использовать для производства электроэнергии (Yari 2010). Два типа гидротермальных ресурсов, которые могут быть использованы для производства электроэнергии: (1) источник пара (известный как резервуары сухого пара) и (2) источник жидкой формы (известный как резервуары с горячей водой).

проектирование, строительство по EPC контракту и финансирование

• Финансирование крупных проектов: вклад инициатора 10%.

Современные паротурбинные электростанции, работающие на угле, природном газе и других ископаемых видах топлива, будут оставаться востребованными в ближайшие десятилетия, несмотря на рост возобновляемых источников энергии.

Будучи своеобразным мостом в будущее, подобные энергообъекты продолжают обеспечивать население и промышленных потребителей дешевой энергией.

Сегодня энергетические компании вынуждены решать многочисленные технические, финансовые и экологические проблемы, удовлетворяя растущий спрос на электроэнергию и гибко реагируя на колебания нагрузки, вызванные внедрением ВИЭ.

Строительство паровых электростанций с высоким КПД и минимальными выбросами может улучшить ситуацию за счет повышения конкурентоспособности тепловой энергии.

По данным EIA, средний возраст тепловых электростанций в США сегодня достигает 40 лет.

В некоторых странах этот показатель даже выше. К 2050 году доля ископаемого топлива в мировом энергобалансе составит около 50%. В этих условиях эффективность ТЭС будет критически важна для устойчивого будущего. Очевидно, что сегодня многочисленные паровые электростанции нуждаются в глубокой модернизации.

ESFC (Испания) предлагает комплексные профессиональные услуги в энергетическом секторе:

• Прединвестиционные исследования.
• Финансирование крупных энергетических проектов.
• Инженерное проектирование тепловых электростанций всех типов.
• Строительство паровых электростанций по EPC контракту.
• Модернизация энергообъектов.
• Эксплуатация и обслуживание.

Вместе с международными партнерами мы успешно реализуем множество проектов в Европе, Латинской Америке, Северной Африке и на Ближнем Востоке.

Безупречная репутация, 30-летний практический опыт и довольные клиенты во многих странах — лучшее подтверждение нашей приверженности инновациям и высокому сервису.

Наши специалисты готовы предоставить вам любые услуги, связанные с планированием, финансированием, развитием и управлением проектами ТЭС.

Свяжитесь с консультантами компании, чтобы узнать больше о наших услугах.

Современная классификация тепловых электростанций

В настоящее время существуют различные методы производства электроэнергии за счет сжигания топлива, которые различаются в зависимости от типа топлива и конкретной технологии сжигания.

Основными видами топлива для этой цели являются уголь, нефть, газ, нефтяной кокс и биомасса.

Сжигание каждого из этих видов топлива разное, поэтому в инженерном проектировании ТЭС применяются разные подходы к подготовке топлива (сушке, измельчению), выбору генераторов и турбинного оборудования.

Тепловые электростанции делятся на несколько групп:

• Традиционные паровые электростанции . Производство электроэнергии основано на использовании высокотемпературного пара для вращения вала турбины.

• Газотурбинные электростанции .Современные и высокоэффективные объекты, использующие одну или несколько газовых турбин. В основном они используют горючие нефтепродукты или природный газ.

• Электростанции парогазового цикла (ПГУ-ТЭС) . Эта технология сочетает в себе два типа турбин, первый из которых приводится в действие теплом, возникающим в результате прямого сгорания газа, а другой — за счет использования остаточного тепла. Эти электростанции отличаются высоким КПД и меньшим воздействием на окружающую среду.

• Тепловые электростанции с поршневыми двигателями .Этот тип ТЭС сегодня используется крайне редко и в основном ограничивается небольшими проектами.

• Двухтопливные ТЭС . Особенность инженерного проектирования этих энергообъектов заключается в том, что их необходимо адаптировать к нескольким доступным видам топлива (обычно нефтепродуктам и газу). Процессы горения могут варьироваться от классического до комбинированного цикла, в зависимости от используемого топлива. Также существует технология совместного сжигания, которая предполагает, например, одновременное сжигание подготовленной биомассы с углем.

В настоящее время тепловая энергия в мире кардинально меняется, а комбинированный цикл часто используется для плановой модернизации традиционных паровых ТЭС.

Что касается топлива, популярность природного газа продолжает расти.

Тем не менее, строительство новых паровых электростанций имеет большое значение для местной экономики, особенно с точки зрения совместного сжигания отходов и угля. Эти проекты активно развиваются в регионах мира с интенсивным сельским хозяйством и лесозаготовками из-за высокого энергетического потенциала отходов, образующихся в этих процессах.

Оборудование и принцип действия паросиловой установки

В классических паровых электростанциях в качестве источника энергии используется тепло ископаемого топлива, такого как уголь, газ и нефтепродукты.

В последнее время биомасса стала перспективным видом возобновляемого топлива.

Принцип работы паротурбинных электростанций считается простым. Топливо сжигается в котле, который вырабатывает тепловую энергию, которая используется для производства пара из воды, циркулирующей по системе трубопроводов.Этот пар приводит в действие паровую турбину и преобразует тепловую энергию в механическую, которая генерирует электричество в генераторе переменного тока.

Строительство паровой электростанции — сложный многоступенчатый процесс, требующий трудоемких и дорогостоящих исследований, согласований и разрешений. Эти объекты отличаются внушительной площадью.

Тепловые электростанции требуют обширного развития инфраструктуры и во многих случаях оставляют глубокий экологический след.

Тепловые электростанции обычно располагаются недалеко от морей, озер или рек, чтобы облегчить получение больших объемов воды для охлаждения оборудования.Эти объекты могут работать как на угле, так и на мазуте и природном газе. Обычно мазут поступает на ТЭС по трубопроводам и хранится в резервуарах. Природный газ, в свою очередь, поставляется по специальному газопроводу. Твердое топливо обычно доставляют по железной дороге, что требует строительства дополнительной инфраструктуры.

При проектировании паровых электростанций важно выбрать наиболее подходящее оборудование и спроектировать компоновку.

Следует уделить внимание планированию таких компонентов, как пруд-охладитель, трубопроводы, железная дорога и разгрузочная станция, хранилище ила и т. Д.

Таблица: основных элементов паросиловой установки.

Элемент	Краткое описание
Конденсатор пара	Этот элемент используется для конденсации пара. Вода берется из природных водоемов и фильтруется для удаления различных примесей. В некоторых случаях насосы направляют пар в конденсатор. После использования охлаждающая вода возвращается в море или реку через дренажный канал.
Станция водоподготовки	Станция водоподготовки предназначена для заполнения пароводяного контура деионизированной водой, полученной в результате химической обработки воды из городской системы водоснабжения или природных источников. В процессе обработки растворенные соли (сульфаты, хлориды, силикаты кальция, магния и натрия, бикарбонаты) удаляются, в результате чего получается химически чистая вода.
Котел и парогенератор	Топливо подается в горелки, где сжигание происходит с использованием кислорода.Компрессоры нагнетают в котел предварительно нагретый кислород, обеспечивая интенсивное горение с выделением значительного количества тепла. Возникающее тепло преобразует воду в высокотемпературный пар, который приводит в движение вал турбины.
Паровая турбина	Высокотемпературный пар под давлением расширяется в турбине, поэтому большая часть его энергии преобразуется в механическую энергию вращения вала. Паровая турбина обычно содержит единственный вал, который вращается со скоростью около 3000 об / мин.
Генератор	Генератор преобразует механическую энергию вращающегося вала турбины в электрическую энергию, которая затем подается в сеть. Для охлаждения данного оборудования используются воздушные или многоструйные водородные системы охлаждения, которые, в свою очередь, должны охлаждаться морской или речной водой.
Диспетчерская	Система контроля и управления каждого агрегата паросиловой электростанции представляет собой интегрированную систему, в которой все параметры котла, турбин и генератора переменного тока связаны друг с другом и управляются из единой точки.В дополнение к средствам управления производством электроэнергии в диспетчерской также есть сложные инструменты для измерения и мониторинга основных параметров окружающей среды.

Считается, что КПД паровых электростанций намного ниже по сравнению с электростанциями с комбинированным циклом, в которых одновременно используются паровые и газовые турбины.

Для большинства паровых электростанций старого типа КПД едва достигает 40%, но современные сверхкритические парогенераторы достигают КПД около 50%.

Правильный выбор оборудования плюс профессиональное инженерное проектирование в сочетании с достаточным финансированием являются ключевыми условиями для достижения высоких показателей на объектах такого типа.

Благодаря тесному сотрудничеству с ведущими производителями паровых турбин из Европы и США наша компания может предложить оптимальное решение для любого проекта.

Поэтапное проектирование ТЭЦ

Реализация проекта ТЭС включает несколько этапов, требующих определенного количества времени и ресурсов.

Исследования, сбор точных технико-геологических данных, согласование проектов. Все это играет важную роль в конечном успехе любого энергетического проекта.

Инженерное проектирование ТЭЦ включает следующие этапы:

• Исследования . Команда ESFC предоставит полный спектр финансовых, юридических, маркетинговых, технических, геологических и климатических исследований для вашего проекта.

• Концепция проекта .Наши специалисты анализируют возможные технологии производства энергии, выбирают оптимальные варианты электростанции, планируют работы с учетом различных факторов.

• Оформление технической документации . Результаты многочисленных исследований, обоснование выбора площадки для строительства и другие данные становятся основой технической документации, содержащей полное описание электростанции от А до Я.

• Закупка и установка оборудования .Мы сотрудничаем с ведущими поставщиками электроэнергии и турбин, чтобы улучшить ваши проекты.

Современный инжиниринг не ограничивается технической стороной проекта.

Наша компания прилагает все усилия, чтобы воплотить в жизнь ваш инвестиционный план.

Тепловые электростанции, несмотря на последние достижения в области технологий очистки выхлопных газов и сточных вод, представляют определенную угрозу для окружающей среды.

По этой причине для грамотного планирования требуется предварительное согласование проекта с местным сообществом и властями конкретного региона.

Наша команда берет на себя ответственность за ведение переговоров с различными заинтересованными сторонами, обеспечивая плавное и беспроблемное завершение проекта для клиента.

Свяжитесь с нами, чтобы узнать больше.

Стоимость строительства ТЭЦ

Многие компании интересуются стоимостью инженерного проектирования и строительства паровых электростанций.

Общая стоимость проекта всегда определяется комбинацией факторов, которые мы обсудим ниже. Любые цифры без анализа конкретного проекта следует считать приблизительными.

В целом паровая электростанция мощностью 500-700 МВт может стоить около 500 000 евро за МВт.

Если строительство ведется по EPC контракту (единый генеральный подрядчик), эта цифра увеличивается.

Основные инвестиционные затраты включают:

• Гражданское строительство.
• Установка котла и парогенератора.
• Строительство контура водяного охлаждения.
• Монтаж турбоагрегата (паровая турбина и генератор).
• Вспомогательное оборудование и системы управления.
• Строительство электрической подстанции.
• Прокладка линий электропередачи.

Значительные инвестиции также связаны с исследованиями, инженерным проектированием, получением разрешений, строительством пруда-охладителя и т. Д.

При оценке стоимости строительства паровой электростанции следует учитывать факторы интернационализации (реализация проекта в другой стране). Кроме того, любое строительство по EPC-контракту будет немного дороже из-за маржи генподрядчика, которая обычно составляет 10%.

Важно учитывать факторы найма местного персонала в принимающей стране, стоимость получения разрешений и лицензий, стоимость импорта оборудования и строительных материалов (налоги на импорт, дорожные расходы и таможенные пошлины).

Профессиональные консультанты ESFC помогут вам рассчитать стоимость проекта с учетом всех вышеперечисленных факторов.

Обладая большим опытом строительства электростанций по всему миру, мы реализуем ваш проект в оптимальные сроки с минимальными затратами.

Наша команда активно занимается финансовым моделированием, консультируя иностранных клиентов по вопросам проектного финансирования. Благодаря сотрудничеству с крупными банками Испании мы также помогаем нашим клиентам получить кредиты на строительство паровых электростанций и других крупных энергетических объектов.

Наши услуги:

• Подготовка технико-экономического обоснования проекта.
• Создание и управление SPV.
• Финансирование проектов / инвестиционное кредитование.
• Финансовый консалтинг / моделирование.
• Кредитные гарантии.
• Привлечение финансирования.
• Инженерный дизайн.
• Промышленная инженерия.
• Энергетика.
• Строительство и модернизация.
• Эксплуатация объектов.
• Управление безопасностью.

Полный ремонт существующей паровой электростанции, работающей на ископаемом топливе, с точки зрения энергии, эксергии и защиты окружающей среды для повышения эффективности и устойчивого развития

Ahmadi, G.Р., & Тогрей Д. (2015). Реконструкция параллельного нагрева питательной воды ТЭЦ мощностью 200 МВт. Журнал энергетических технологий, 95 (4), 288–301.

Google Scholar

Ахмади, Г. Р., & Тогрей, Д. (2016). Энергетический и эксергетический анализ паровой электростанции Montazeri в Иране. Обзоры возобновляемых и устойчивых источников энергии, 56, 454–463.

Артикул Google Scholar

Ахмади, Г., Тограйе, Д., & Акбари, О.А. (2017a). Переналадка солнечной энергии для параллельного нагрева питательной воды паровой электростанции: тематическое исследование в Иране. Обзоры возобновляемых и устойчивых источников энергии, 77, 474–485.

Артикул Google Scholar

Ахмади, Г., Тограйе, Д., и Акбари, О. А. (2017b). Повышение эффективности паровой электростанции за счет замены солнечной энергии. Международный журнал Exergy, 22 (2), 158–182.

CAS Статья Google Scholar

Ахмади, Г., Тограйе, Д., и Акбари, О. А. (2018). Технический и экологический анализ модернизации существующей системы ТЭЦ на нефтехимическом заводе: тематическое исследование. Energy, 159, 937–949.

Артикул Google Scholar

Ахмади, Г., Тограйе, Д., и Акбари, О. (2019). Энергетический, эксергетический и экологический (3E) анализ существующей системы ТЭЦ на нефтехимическом заводе. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 99, 234–242.

CAS Статья Google Scholar

Ахмади, Г., Тограйе, Д., Азимиан, А., & Акбари, О. А. (2017c). Оценка синхронного выполнения полного переключения и поддержки солнечной энергии на паровой электростанции мощностью 200 МВт, тематическое исследование. Прикладная теплотехника, 112, 111–123.

Артикул Google Scholar

Акбари, О., Марзбан, А., & Ахмади, Г. (2017). Оценка модернизации питающего котла существующей паровой электростанции, работающей на природном газе. Прикладная теплотехника, 124, 897–910.

Артикул Google Scholar

Амери, М., и Ахмади, П. (2007). Исследование влияния температуры окружающей среды на эксергетические потери парогенератора-утилизатора. В Труды международной конференции по энергетике , Ханг Чжоу, Китай (стр.55–61).

Бьянки М., Бранчини Л., Чезари С., Де Паскаль А. и Мелино Ф. (2015). Установка газовых турбин на существующую недостаточно используемую электростанцию WTE. Applied Energy, 160, 902–911.

Артикул Google Scholar

Карапеллуччи Р. и Милаццо А. (2007). Переоснащение электростанций комбинированного цикла модифицированной конфигурацией STIG. Преобразование энергии и управление, 48, 1590–1600.

CAS Статья Google Scholar

Чакраборти, Т., и Маджумдер, М. (2019). Применение статистических диаграмм, многокритериального принятия решений и полиномиальных нейронных сетей в мониторинге использования энергии преобразователями волновой энергии. Environment, Development and Sustainability, 21, 199. https://doi.org/10.1007/s10668-017-0030-x.

Артикул Google Scholar

Чоудхари, П., & Бхарагава, Р. Н. (2019). Зеленые технологии и экологическая устойчивость. Окружающая среда, развитие и устойчивость . https://doi.org/10.1007/s10668-018-00304-1.

Артикул Google Scholar

Кук Д. Х. (1983). Моделирование непроектных давлений многоступенчатой турбины с помощью эллипса Стодолы . Рестон: Bechtel Power Corporation.

Google Scholar

Escosa, J.М. и Ромео Л. М. (2005). Восстановление мощностей с газовой турбиной центрального термоэлектрика углерода на 335 мВт. Энергия, 31, 50–56.

Google Scholar

Каноглу М., Динсер И. и Ченгель А. (2009). Exergy для улучшения окружающей среды и устойчивости. Окружающая среда, развитие и устойчивость, 11 (5), 971–988.

Артикул Google Scholar

Кумар Р.(2016). Термодинамическое моделирование и валидация угольной электростанции мощностью 210 МВт. Иранский журнал науки и технологий, 40, 233. https://doi.org/10.1007/s40997-016-0025-5.

Артикул Google Scholar

Кумар Р. (2017). Критический обзор энергетического, эксергетического, эксергоэкономического и экономического (4-Е) анализа тепловых электростанций. Технические науки и технологии, международный журнал, 20 (1), 283–292.

CAS Статья Google Scholar

Кумар Р., Джилте Р., Никам К. К. и Ахмади М. Х. (2019). Состояние улавливания и хранения углерода на угольных электростанциях Индии: критический обзор. Экологические технологии и инновации, 13, 94–103.

Артикул Google Scholar

Кумар Р., Шарма А. К. Р. и Тевари П.С. (2013). Оценка эффективности угольной электростанции. Международный журнал исполнительской инженерии, 9 (4), 455–461.

Google Scholar

Кумар Р., Шарма А. К. и Тевари П. К. (2014). Тепловые характеристики и экономический анализ угольной электростанции 210 МВт. Журнал термодинамики, 2014, 10.

Google Scholar

Magazzino, C.(2015). Энергопотребление и ВВП в Италии: анализ коинтеграции и причинно-следственной связи. Environment, Development and Sustainability, 17, 137. https://doi.org/10.1007/s10668-014-9543-8.

Артикул Google Scholar

Магсуди, М. К., Фанни, С. С. Ю., Мехрпанахи, А., и Никбахт, С. (2014). Оптимизация эксергии при ремонте ТЭЦ подогревом питательной воды с использованием генетического алгоритма. Индийский журнал научных исследований, 2, 183–198.

Google Scholar

Мехла, Н., Кумар, К., и Кумар, М. (2018). Термический анализ солнечной восходящей башни с использованием различных поглотителей со сходящимся дымоходом. Окружающая среда, развитие и устойчивость . https://doi.org/10.1007/s10668-018-0087-1.

Артикул Google Scholar

Мехрпуя, М., Сайяд, С., и Зонуз, М. Дж. (2017). Анализ энергии, эксергии и чувствительности гибридной комбинированной установки охлаждения, нагрева и мощности (CCHP) с топливным элементом на расплавленном карбонате (MCFC) и двигателем Стирлинга. Journal of Cleaner Production, 148, 283–294.

CAS Статья Google Scholar

Мохаммади А., Ахмади М. Х., Биди М., Джода Ф., Валеро А. и Усон С. (2017). Эксергетический анализ комбинированной системы охлаждения, обогрева и электроснабжения, интегрированной с ветряной турбиной и системой хранения энергии сжатого воздуха. Преобразование энергии и управление, 131, 69–78.

Артикул Google Scholar

Мохаммади, А., Ашури, М., Ахмади, М. Х., Биди, М., Садегзаде, М., и Минг, Т. (2018). Термоэкономический анализ и многокритериальная оптимизация комбинированного газотурбинного, парового и органического цикла Ренкина. Энергетика и инженерия, 6 (5), 506–522.

Артикул Google Scholar

Мрини, М., Сенхаджи, Ф., и Пиментел, Д. (2001). Энергетический анализ производства сахарного тростника в Марокко. Окружающая среда, развитие и устойчивость, 3, 109.https://doi.org/10.1023/A:1011695731580.

Артикул Google Scholar

Пэн, С., Ван, З., Хун, Х., Да, X. и Джин, Х. (2014). Оценка Exergy типичной солнечно-гибридной угольной электростанции мощностью 330 МВт в Китае. Преобразование энергии и управление, 85, 848–855.

Артикул Google Scholar

Саманта, С., & Гош, С.(2016). Термоэкономический анализ модернизации угольной электростанции мощностью 250 МВт за счет интеграции топливного элемента с расплавленным карбонатом с улавливанием углерода. Международный журнал по контролю за парниковыми газами, 51, 48–55.

Паровые электростанции мини-ТЭЦ

Паромашинные электростанции объединяют Москву и Петербург — № 04 (07) август 2013 — Тепловая энергетика — WWW.EPRUSSIA.RU

Парогазовая электростанция мощностью 84 МВт (ПГУ-84)

«От паровой электростанции до первой в СКФО цифровой подстанции»

финансирование и строительство по ЕРС-контракту

Строительство и поставки оборудования для парогазовых электростанций

Принцип работы электростанции с комбинированным циклом

Преимущества и ограничения комбинированного цикла

Экологические преимущества парогазовых электростанций

Парогазовая электростанция: поставка оборудования

Газовая турбина

Воздушный компрессор

Камера сгорания

Ротор турбины

Кожух

Подшипники

Паровая турбина

Котел-утилизатор

Электрическое оборудование ПГЭС

Основные конфигурации ПГЭС

Юбилей электростанции №3 Центральной ТЭЦ

от мельниц Колмакова и Гусевой до современной электростанции

— обзор

12.1 Введение

Типы геотермальных электростанций

Прямой сухой пар

Цикл вспышки и двойной вспышки

Двоичный цикл

Рекомендации по сбросам при производстве паровой электроэнергии | Нормы сточных вод

Что такое пар для производства электроэнергии?

Обслуживаемые помещения

Правило о пересмотре 2020 г.

Окончательное правило 2015 г. — поправка

Справочные документы

2009 Детальное исследование

Лабораторный анализ сточных вод от обессеривания дымовых газов (ДДГ)

История нормотворчества

Поправка 2020 г.

2015 Поправка

1982 Поправка

Поправки 1978 и 1980 гг.

Поправка 1977 г.

1974 Первоначальное нормотворчество

Дополнительная информация

A Термоэлектрическая электростанция, работающая на угле

проектирование, строительство по EPC контракту и финансирование

Современная классификация тепловых электростанций

Оборудование и принцип действия паросиловой установки

Поэтапное проектирование ТЭЦ

Стоимость строительства ТЭЦ

Добавить комментарий Отменить ответ