Nguyên tắc cơ bản của hoạt động TPP

2024 Tác giả: Howard Calhoun | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2023-12-17 10:44

Nhà máy nhiệt điện là gì và nguyên lý hoạt động của nhà máy nhiệt điện là gì? Định nghĩa chung về những vật thể như vậy nghe gần giống như sau - đây là những nhà máy điện tham gia vào quá trình xử lý năng lượng tự nhiên thành năng lượng điện. Nhiên liệu tự nhiên cũng được sử dụng cho những mục đích này.

Nguyên lý hoạt động của nhà máy nhiệt điện. Mô tả ngắn gọn

Đến nay, các nhà máy nhiệt điện được sử dụng rộng rãi nhất. Nhiên liệu hóa thạch được đốt cháy tại các cơ sở như vậy, sẽ giải phóng năng lượng nhiệt. Nhiệm vụ của TPP là sử dụng năng lượng này để tạo ra điện.

Nguyên tắc hoạt động của TPP là không chỉ tạo ra năng lượng điện, mà còn sản sinh ra nhiệt năng, ví dụ như cung cấp cho người tiêu dùng dưới dạng nước nóng. Ngoài ra, các cơ sở năng lượng này tạo ra khoảng 76% tổng lượng điện. Việc phân bổ rộng rãi như vậy là do nguồn nhiên liệu hữu cơ cung cấp cho hoạt động của trạm là khá lớn. Lý do thứ hai là việc vận chuyển nhiên liệu từ nơi sản xuất đến nhà ga khá đơn giản vàthành lập hoạt động. Nguyên tắc hoạt động của TPP được thiết kế theo cách có thể sử dụng nhiệt thải của chất lỏng hoạt động để phân phối thứ cấp cho người tiêu dùng.

Tách các trạm theo kiểu

Điều cần lưu ý là các trạm nhiệt có thể được chia thành nhiều loại tùy thuộc vào loại năng lượng mà chúng tạo ra. Nếu nguyên tắc hoạt động của nhà máy nhiệt điện chỉ là sản xuất năng lượng điện (tức là không cung cấp nhiệt năng cho người tiêu dùng) thì nó được gọi là nhà máy điện ngưng tụ (CPP).

Các cơ sở dùng để sản xuất năng lượng điện, giải phóng hơi nước, cũng như cung cấp nước nóng cho người tiêu dùng, có tuabin hơi thay vì tuabin ngưng tụ. Ngoài ra trong các phần tử như vậy của trạm còn có thiết bị trích hơi trung gian hoặc thiết bị phản áp. Ưu điểm và nguyên tắc hoạt động chính của loại nhà máy nhiệt điện (CHP) này là hơi thải còn được dùng làm nguồn nhiệt và cung cấp cho các hộ tiêu thụ. Bằng cách này, có thể giảm sự thất thoát nhiệt và lượng nước làm mát.

Nguyên tắc cơ bản của hoạt động TPP

Trước khi tiến hành xem xét nguyên lý hoạt động, cần phải hiểu loại trạm mà chúng ta đang nói đến. Sự sắp xếp tiêu chuẩn của các cơ sở như vậy bao gồm một hệ thống như hâm nóng hơi nước. Điều này là cần thiết vì hiệu suất nhiệt của mạch có quá nhiệt trung gian sẽ cao hơn trong hệ thống không có quá nhiệt. Nói một cách dễ hiểu, nguyên lý hoạt động của nhà máy nhiệt điện với sơ đồ như vậy sẽ hiệu quả hơn rất nhiều với cùngtham số đặt trước ban đầu và cuối cùng hơn là không có nó. Từ tất cả những điều này, chúng tôi có thể kết luận rằng cơ sở hoạt động của trạm là nhiên liệu hóa thạch và không khí được làm nóng.

Đề án công việc

Nguyên tắc hoạt động của TPP được cấu tạo như sau. Nguyên liệu nhiên liệu, cũng như chất oxy hóa, vai trò của nó thường được đảm nhận bởi không khí được đốt nóng, được đưa vào lò hơi trong một dòng liên tục. Các chất như than đá, dầu mỏ, dầu nhiên liệu, khí đốt, đá phiến sét, than bùn có thể hoạt động như nhiên liệu. Nếu chúng ta nói về nhiên liệu phổ biến nhất ở Liên bang Nga, thì đây là than cám. Hơn nữa, nguyên lý hoạt động của nhà máy nhiệt điện được xây dựng theo cách mà nhiệt sinh ra do quá trình đốt cháy nhiên liệu sẽ làm nóng nước trong nồi hơi. Kết quả của quá trình đốt nóng, chất lỏng được chuyển đổi thành hơi bão hòa, đi vào tuabin hơi thông qua cửa thoát hơi. Mục đích chính của thiết bị này tại nhà ga là chuyển đổi năng lượng của hơi nước bay vào thành cơ năng.

Tất cả các phần tử của tuabin có khả năng chuyển động được kết nối chặt chẽ với trục, do đó chúng quay như một cơ cấu duy nhất. Để làm cho trục quay, tuabin hơi nước truyền động năng của hơi nước sang rôto.

Vận hành cơ học của trạm

Thiết bị và nguyên lý hoạt động của TPP trong phần cơ khí của nó được kết nối với hoạt động của rôto. Hơi nước đi ra từ tuabin có áp suất và nhiệt độ rất cao. Điều này tạo ra một nội năng cao.hơi nước đi từ lò hơi đến vòi phun tuabin. Các tia hơi nước, đi qua vòi phun theo dòng liên tục, với tốc độ cao, thường thậm chí cao hơn tốc độ âm thanh, tác động lên các cánh tuabin. Các phần tử này được cố định cứng vào đĩa, do đó, được liên kết chặt chẽ với trục. Tại thời điểm này, cơ năng của hơi nước được chuyển thành cơ năng của các tuabin rôto. Nói chính xác hơn về nguyên lý hoạt động của nhà máy nhiệt điện là tác dụng cơ học tác động vào rôto của máy phát điện tăng áp. Điều này là do trục của rôto và máy phát điện thông thường được kết nối chặt chẽ với nhau. Và sau đó là một quy trình khá nổi tiếng, đơn giản và dễ hiểu để chuyển đổi năng lượng cơ học thành năng lượng điện trong một thiết bị như máy phát điện.

Chuyển động của hơi nước sau cánh quạt

Sau khi hơi nước đi qua tuabin, áp suất và nhiệt độ của nó giảm đáng kể, và nó đi vào phần tiếp theo của trạm - bình ngưng. Bên trong phần tử này, xảy ra sự biến đổi ngược lại của hơi thành chất lỏng. Để thực hiện nhiệm vụ này, có nước làm mát bên trong bình ngưng, nước này đi vào đó thông qua các đường ống đi vào bên trong các bức tường của thiết bị. Sau khi hơi nước được chuyển hóa trở lại thành nước, nó được bơm ra ngoài bằng máy bơm ngưng tụ và đi vào ngăn tiếp theo - thiết bị khử khí. Điều quan trọng cần lưu ý là nước được bơm đi qua các bộ gia nhiệt tái tạo.

Nhiệm vụ chính của thiết bị khử mùi là loại bỏ các chất khí từ nước cấp vào. Đồng thời với hoạt động làm sạch, chất lỏng cũng được làm nóng theo cách tương tự nhưtrong lò sưởi tái sinh. Với mục đích này, nhiệt của hơi nước được sử dụng, nhiệt này được lấy từ những gì đi vào tuabin. Mục đích chính của hoạt động khử khí là giảm hàm lượng oxy và carbon dioxide trong chất lỏng xuống các giá trị có thể chấp nhận được. Điều này giúp giảm tốc độ ăn mòn trên các đường dẫn cung cấp nước và hơi nước.

Trạm trên than

Nguyên tắc hoạt động của các nhà máy nhiệt điện vào loại nhiên liệu sử dụng có sự phụ thuộc nhiều. Dưới góc độ công nghệ, chất khó thực hiện nhất là than. Mặc dù vậy, nguyên liệu thô là nguồn cung cấp dinh dưỡng chính tại các cơ sở này, chiếm khoảng 30% tổng thị phần của các trạm. Ngoài ra, nó được lên kế hoạch để tăng số lượng các đối tượng như vậy. Cũng cần lưu ý rằng số lượng các ngăn chức năng cần thiết cho hoạt động của trạm lớn hơn nhiều so với các loại khác.

Cách hoạt động của nhà máy nhiệt điện than

Để nhà ga hoạt động liên tục, than liên tục được đưa dọc theo đường ray, được bốc dỡ bằng các thiết bị xếp dỡ đặc biệt. Sau đó là các yếu tố như băng tải, qua đó than chưa dỡ được đưa vào kho. Tiếp theo, nhiên liệu đi vào nhà máy nghiền. Nếu cần, có thể bỏ qua công đoạn cấp than vào kho, chuyển thẳng đến các máy nghiền từ các thiết bị dỡ tải. Sau khi qua công đoạn này, nguyên liệu đã được nghiền nhỏ sẽ đi vào hầm than nguyên liệu. Bước tiếp theo là cung cấp nguyên liệu thông quamáy cấp liệu cho các nhà máy than nghiền thành bột. Hơn nữa, than cám, sử dụng phương pháp vận chuyển khí nén, được đưa vào hầm chứa than cám. Đi qua con đường này, chất đi qua các phần tử như bộ phân tách và xyclon, và từ boongke nó đã đi qua các bộ nạp trực tiếp đến các đầu đốt. Không khí đi qua xyclon được quạt nghiền hút vào, sau đó nó được đưa vào buồng đốt của lò hơi.

Hơn nữa, sự chuyển động của khí trông như thế này. Chất bay hơi được hình thành trong buồng đốt tuần tự đi qua các thiết bị như ống dẫn khí của nhà máy lò hơi, sau đó, nếu sử dụng hệ thống hâm nóng, khí sẽ được cung cấp cho bộ quá nhiệt sơ cấp và thứ cấp. Trong ngăn này, cũng như trong bộ tiết kiệm nước, khí tỏa nhiệt để làm nóng chất lỏng làm việc. Tiếp theo, một phần tử gọi là bộ quá nhiệt không khí được lắp đặt. Ở đây, nhiệt năng của chất khí được dùng để đốt nóng không khí bay vào. Sau khi đi qua tất cả các phần tử này, chất dễ bay hơi đi vào thiết bị hứng tro, nơi nó được làm sạch tro. Sau đó, các máy bơm khói sẽ hút khí ra ngoài và thải vào khí quyển bằng đường ống dẫn khí.

TPP và NPP

Khá thường xuyên xuất hiện câu hỏi về điểm chung giữa nhà máy nhiệt điện và nhà máy điện hạt nhân và liệu có sự giống nhau về nguyên lý hoạt động của nhà máy nhiệt điện và nhà máy điện hạt nhân hay không.

Nếu chúng ta nói về những điểm tương đồng của họ, thì có một số điểm trong số họ. Thứ nhất, cả hai đều được xây dựng theo cách mà họ sử dụng một nguồn tài nguyên thiên nhiên cho công việc của mình, đó là hóa thạch và được khai quật. Ngoài ra,Có thể lưu ý rằng cả hai vật thể đều nhằm mục đích tạo ra không chỉ năng lượng điện, mà còn cả nhiệt năng. Điểm giống nhau về nguyên lý hoạt động còn nằm ở chỗ, các nhà máy nhiệt điện và nhà máy điện hạt nhân đều có tuabin và máy phát hơi nước tham gia vào quá trình này. Sau đây chỉ là một số khác biệt. Chúng bao gồm thực tế là, ví dụ, chi phí xây dựng và điện năng nhận được từ các nhà máy nhiệt điện thấp hơn nhiều so với các nhà máy điện hạt nhân. Nhưng mặt khác, các nhà máy điện hạt nhân không gây ô nhiễm bầu khí quyển miễn là chất thải được xử lý đúng cách và không để xảy ra tai nạn. Trong khi các nhà máy nhiệt điện do nguyên lý hoạt động không ngừng thải ra khí quyển những chất độc hại.

Đây là sự khác biệt chính trong hoạt động của nhà máy điện hạt nhân và nhà máy nhiệt điện. Nếu trong các cơ sở nhiệt điện, nhiệt năng từ quá trình đốt cháy nhiên liệu thường được truyền sang nước hoặc chuyển hóa thành hơi nước, thì tại các nhà máy điện hạt nhân, năng lượng được lấy từ sự phân hạch của các nguyên tử uranium. Năng lượng kết quả phân kỳ để làm nóng nhiều loại chất và nước được sử dụng ở đây khá hiếm. Ngoài ra, tất cả các chất đều ở trong mạch kín kín.

Cấp nhiệt

Tại một số TPP, các chương trình của họ có thể cung cấp một hệ thống làm nóng chính nhà máy điện cũng như làng lân cận, nếu có. Đối với các bộ sưởi mạng của thiết bị này, hơi nước được lấy từ tuabin và cũng có một đường đặc biệt để loại bỏ nước ngưng tụ. Nước được cung cấp và thải ra ngoài qua hệ thống đường ống đặc biệt. Năng lượng điện sẽ được tạo ra theo cách này được chuyển hướng từ máy phát điện và chuyển đến người tiêu dùng,đi qua máy biến áp bậc thang.

Trang bị chính

Nếu chúng ta nói về các phần tử chính vận hành tại các nhà máy nhiệt điện, thì đây là các nhà lò hơi, cũng như các cơ sở lắp đặt tuabin được ghép nối với máy phát điện và bình ngưng. Sự khác biệt chính giữa thiết bị chính và thiết bị bổ sung là nó có các thông số tiêu chuẩn về công suất, năng suất, thông số hơi nước, cũng như cường độ dòng điện và điện áp, v.v. Cũng có thể lưu ý rằng loại và số lượng cơ bản các phần tử được chọn tùy thuộc vào lượng điện bạn cần nhận được từ một TPP, cũng như từ phương thức hoạt động của nó. Hình ảnh động về nguyên lý hoạt động của nhà máy nhiệt điện có thể giúp hiểu chi tiết hơn về vấn đề này.