Cogenerazione: decodifica Impianti di cogenerazione (CHP)

Fornitura di popolazione con calore ed elettricitàè uno dei compiti principali dello stato. Inoltre, senza la produzione di elettricità, è impossibile immaginare un'industria manifatturiera e di trasformazione sviluppata, senza la quale l'economia del paese non può esistere in linea di principio.

Un modo per risolvere il problema di carenzal'energia è la costruzione di un impianto di cogenerazione. L'interpretazione di questo termine è piuttosto semplice: è la cosiddetta centrale termica, che è uno dei tipi più comuni di centrali termiche. Nel nostro paese, sono molto comuni, perché lavorano su combustibili fossili organici (carbone), alle cui caratteristiche fanno richieste molto modeste.

lineamenti

Questo è quello che è un impianto di cogenerazione. Decifrando il concetto che già conosci. Ma quali caratteristiche ha questo tipo di centrale elettrica? Dopotutto, non è una coincidenza che siano individuati come categoria separata!

Il fatto è che producono non soloelettricità, ma anche calore, che viene fornito ai consumatori sotto forma di acqua calda e vapore. Va notato che l'elettricità è un sottoprodotto, poiché il vapore, che viene fornito agli impianti di riscaldamento, ruota prima le turbine dei generatori. La combinazione di due imprese (caldaie e centrali elettriche) è buona perché è possibile ridurre significativamente il consumo di carburante.

Tuttavia, questo porta a abbastanzauna piccola "area di distribuzione" del CHPP. La decodifica è semplice: poiché non solo l'elettricità viene fornita dalla stazione, che può essere trasportata a migliaia di chilometri con perdite minime, ma anche un refrigerante riscaldato, non possono essere collocati a una distanza significativa dall'insediamento. Non sorprende che quasi tutti gli impianti di cogenerazione siano costruiti nelle immediate vicinanze delle città in cui riscaldano e illuminano gli abitanti.

Significato ecologico

A causa del fatto che nella costruzione di un talela centrale elettrica riesce a sbarazzarsi di molte caldaie della vecchia città che svolgono un ruolo estremamente negativo nello stato ecologico del distretto (un'enorme quantità di fuliggine), la purezza dell'aria della città può a volte essere aumentata di un ordine di grandezza. Inoltre, i nuovi CHP consentono l'eliminazione dei rifiuti di immondizia nelle discariche urbane.

Permette il più nuovo sistema di puliziaè efficace per eliminare il rilascio e l'efficienza energetica di tale soluzione è estremamente elevata. Quindi, il rilascio di energia dalla combustione di una tonnellata di petrolio è identico al volume che viene rilasciato quando si riciclano due tonnellate di plastica. E questo "buono" è sufficiente per decine di anni a venire!

Più spesso, la costruzione di un impianto di cogenerazioneL'uso di combustibili fossili, come abbiamo menzionato sopra. Tuttavia, negli ultimi anni, si prevede di creare centrali nucleari, che verranno installate nelle regioni difficili da raggiungere nell'estremo nord. Poiché l'erogazione di carburante è estremamente difficile, l'energia nucleare è l'unica fonte di energia affidabile e costante.

Come sono?

Ci sono CHP (foto di cui è nell'articolo)Industriale e "domestico", riscaldamento. Come è facile intuire dal nome, le centrali elettriche industriali forniscono elettricità e calore alle grandi imprese industriali.

Spesso sono costruiti nella fase di erezione della pianta,facendo insieme una singola infrastruttura. Di conseguenza, le varietà "domestiche" sono erette vicino ai microdistretti dormienti della città. Nella CHP industriale, il calore viene trasferito sotto forma di vapore caldo (non più di 4-5 km), nel caso del riscaldamento - utilizzando acqua calda (20-30 km).

Informazioni sull'attrezzatura delle stazioni

Le principali attrezzature di queste imprese sonounità a turbina che trasferiscono energia meccanica in energia elettrica e caldaie responsabili della generazione di vapore che fa ruotare i volani dei generatori. La turbina comprende sia una turbina che un generatore sincrono. Tubi con una contropressione di 0,7-1,5 MN / m2 sono posizionati su quei CHPP che forniscono calore ed energia agli impianti industriali. I modelli con una pressione di 0,05-0,25 MN / m2 servono a fornire ai consumatori domestici.

Problemi di efficienza

In linea di principio, tutto il calore prodotto può essereusare pienamente. Questa è solo la quantità di elettricità generata dal CHP (la decodifica di questo termine che già conosci), dipende direttamente dal carico di calore. In poche parole, nel periodo primavera-estate, la sua produzione è ridotta quasi a zero. Pertanto, le installazioni di contropressione sono utilizzate solo per fornire capacità industriale, dove il valore del consumo è più o meno uniforme durante tutto il periodo.

Impianti di tipo a condensazione

In questo caso, per fornire ai consumatori caloreviene utilizzato solo il cosiddetto "vapore di selezione" e spesso tutto il calore viene semplicemente perso, dissipandosi nell'ambiente. Per ridurre le perdite di energia, tale CHP dovrebbe funzionare con una minima emissione di calore verso l'unità di condensazione.

Tuttavia, dai tempi dell'URSS, talestazioni in cui la modalità ibrida è costruita in modo costruttivo: possono funzionare come convenzionali centrali termiche a condensazione, ma il loro generatore di turbina è perfettamente in grado di funzionare in modalità di contropressione.

Varietà universali

Non è sorprendente che l'installazione conla condensazione del vapore ha ricevuto la massima distribuzione grazie alla sua universalità. Quindi, solo loro consentono praticamente in modo indipendente di regolare il carico elettrico e termico. Anche se il carico termico non è previsto affatto (nel caso di un'estate particolarmente calda), la popolazione sarà rifornita di elettricità secondo il programma precedente (CHP occidentale a San Pietroburgo).

Tipi "termici" di CHPP

Come puoi già capire,Questo tipo di centrale elettrica è caratterizzato da un'irregolarità estrema durante tutto l'anno. Idealmente, per riscaldare i consumatori viene utilizzato circa il 50% di acqua calda o vapore e il resto del mezzo di trasferimento del calore viene utilizzato per generare elettricità. Ecco come funziona il TPP sud-occidentale nella capitale del nord.

Rilascio di calore nella maggior parte dei casi èdue schemi. Se si utilizza una versione aperta, il vapore caldo delle turbine va direttamente ai consumatori. Nel caso in cui sia stato selezionato un circuito chiuso, il refrigerante viene fornito dopo aver superato gli scambiatori di calore. La scelta dello schema è determinata sulla base di molti fattori. Prima di tutto, la distanza dall'oggetto fornito dal calore e dall'elettricità, la quantità di popolazione e la stagione vengono prese in considerazione. Quindi, il TPP sud-occidentale a San Pietroburgo opera in un sistema chiuso, in quanto fornisce una maggiore efficienza.

Caratteristiche del carburante utilizzato

Un solido, liquido ecombustibile gassoso Poiché gli impianti di cogenerazione sono spesso costruiti in prossimità di grandi insediamenti e città, è spesso necessario utilizzare i suoi preziosi tipi, gas e olio combustibile. L'uso del carbone e dei rifiuti in quanto tali nel nostro paese è piuttosto limitato, dal momento che non tutte le stazioni dispongono di moderne e efficienti attrezzature di depurazione dell'aria.

Per pulire lo scarico delle piante,trappole speciali per particelle. Al fine di dissipare le particelle solide in strati sufficientemente alti dell'atmosfera, i tubi sono costruiti ad un'altezza di 200-250 metri. Di norma, tutti gli impianti di cogenerazione (CHP) si trovano a una distanza sufficiente dalle fonti di approvvigionamento idrico (fiumi e bacini idrici). Pertanto, vengono utilizzati sistemi artificiali, che includono torri di raffreddamento. La fornitura diretta di acqua è estremamente rara, in condizioni molto specifiche.

Caratteristiche delle stazioni di servizio

Gli impianti di riscaldamento a gas si distinguono. L'approvvigionamento di calore ai consumatori non è solo dovuto all'energia generata durante la combustione di gas liquefatto, ma anche all'utilizzo del calore dei gas che si formano. L'efficienza di tali impianti è estremamente alta. In alcuni casi, le centrali nucleari possono anche essere utilizzate come centrali termoelettriche. Questo è particolarmente comune in alcuni paesi arabi.

Lì, queste stazioni svolgono due ruoli contemporaneamente: fornire l'approvvigionamento della popolazione di elettricità e acqua industriale, in quanto fungono contemporaneamente da desolatori per l'acqua di mare. E ora considereremo le principali centrali termiche del nostro paese e il vicino estero.

Sud-Ovest, San Pietroburgo

Nel nostro paese, occidentaleCHP, che si trova a San Pietroburgo. È registrato come OJSC "Yugo-Zapadnaya CHPP". La costruzione di questa struttura moderna ha perseguito diverse funzioni contemporaneamente:

• Compensazione di un forte deficit di energia termica, che ha ostacolato l'intensificazione del programma di costruzione di alloggi.
• Aumentando l'affidabilità e l'efficienza energetica del sistema urbano nel suo complesso, dal momento che San Pietroburgo era il problema con questo aspetto. Il CHP ci ha permesso di risolvere parzialmente questo problema.

Ma questa stazione è anche nota per il fatto che uno deiil primo in Russia ha iniziato a soddisfare i più severi requisiti ambientali. Per la nuova impresa, il governo della città ha assegnato un'area di oltre 20 ettari. Il fatto è che l'area di riserva era riservata alla costruzione, rimanendo dal distretto di Kirov. In quelle parti c'era un vecchio collezionista di cenere di CHPP-14, e quindi il quartiere non era adatto per la costruzione di alloggi, ma estremamente ben posizionato.

Il lancio è avvenuto alla fine del 2010 e quasi tutta la leadership della città ha partecipato alla cerimonia. Sono stati commissionati due nuovi impianti automatici per caldaie.

Murmansk

La città di Murmansk è conosciuta come la base della nostra flotta aIl Mar Baltico. Ma è anche caratterizzato da un'estrema severità delle condizioni climatiche, che impone determinate richieste al suo sistema energetico. Non sorprende che la centrale termica di Murmansk sia sotto molti aspetti un oggetto tecnico completamente unico, anche in tutto il paese.

Fu messo in funzione nel 1934,e da allora continua a rifornire regolarmente i residenti della città di calore ed elettricità. Tuttavia, nei primi cinque anni Murmanskaya CHPP era una centrale elettrica convenzionale. I primi 1150 metri del conduttore principale furono posati solo nel 1939. Il caso del negletto HPP Nizhne-Tuloma, che copriva quasi completamente il fabbisogno elettrico della città, e quindi è stato possibile rilasciare parte della potenza termica per il riscaldamento delle case della città.

La stazione è caratterizzata dal fatto che tutto l'anno funzionamodalità bilanciata, poiché le sue rese termiche e "energetiche" sono approssimativamente uguali. Tuttavia, nelle condizioni della notte polare, l'impianto di cogenerazione, in alcuni momenti di picco, inizia a utilizzare la maggior parte del combustibile solo per la produzione di elettricità.

Stazione Novopolotsk, Bielorussia

Progettazione e costruzione di questo oggettoiniziò nell'agosto del 1957. Il nuovo CHPP di Novopolotsk avrebbe dovuto risolvere il problema non solo della fornitura di calore della città, ma anche della fornitura di energia elettrica alla raffineria di petrolio che si stava costruendo nella stessa zona. Nel marzo del 1958 il progetto fu finalmente firmato, approvato e approvato.

Il primo stadio fu messo in funzione nel 1966. Il secondo è stato lanciato nel 1977. Allo stesso tempo, Novopolotsk CHP è stata modernizzata per la prima volta, la sua capacità massima è stata portata a 505 MW e poco dopo è stata prevista la terza fase di costruzione, completata nel 1982. Nel 1994 la stazione fu trasferita al gas naturale liquefatto.

Ad oggi, la modernizzazione dell'impresagià investito circa 50 milioni di dollari USA. Grazie a tali impressionanti iniezioni di denaro, la società non solo è stata completamente trasferita al gas, ma ha anche ricevuto un'enorme quantità di attrezzature completamente nuove, che consentiranno alla stazione di funzionare per decine di anni.

risultati

Stranamente, ma per oggi lo èimpianti di cogenerazione obsoleti sono stazioni veramente universali e promettenti. Usando neutralizzatori e filtri moderni, è possibile riscaldare l'acqua, bruciando quasi tutta la spazzatura che produce un insediamento. In questo caso, si ottiene un triplice vantaggio:

• Le discariche vengono scaricate e bonificate.
• La città riceve energia elettrica a basso costo.
• Il problema con il riscaldamento è stato risolto.

Inoltre, le aree costiere sono piuttosto realistichela costruzione di impianti di cogenerazione, che fungeranno simultaneamente da dissaltatori di acqua di mare. Un tale liquido è adatto all'irrigazione, ai complessi zootecnici e alle imprese industriali. In una parola, la vera tecnologia del futuro!

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