Паливо, холодна вода і повітря – ось що споживає теплова електростанція. Зола, гаряча вода, дим і електроенергія – те, що вона виробляє.

Теплові електростанції працюють на різних видах палива.

У середній смузі Радянського Союзу багато електростанції працюють на місцевому паливі – торфі. Його спалюють у топках парових котлів в кусковому вигляді на рухомих решітках або у вигляді торф’яної крихти – фрезерного торфу – в шахтно-млинових топках або топках системи інж. Шершньова.

Фрезерний торф виходить шляхом зняття дрібної стружки, крихти з торф’яного масиву зубчастими барабанами – фрезами. Потім цю крихту сушать.

Спалювання фрезерного торфу в чистому вигляді довгий час залишалося невирішеною проблемою, поки у нас в СРСР інженер Шершнєв НЕ сконструював топку, в якій фрезерний торф спалюється в підвішеному стані. Фрезерний торф вдувається повітрям в топку. Незгорілі великі частки падають, але знову підхоплюються сильним струменем повітря і, таким чином, залишаються в топочном просторі в підвішеному стані до повного згоряння.

У 1931 р в СРСР пущена перша в світі електростанція, що спалює фрезерний торф у подібних топках. Це Брянська районна електростанція.

Пізніше для спалювання фрезерного торфу були сконструйовані шахтно-млинові топки. У шахтних млинах фрезерний торф підсушується, дробиться, перемішується з повітрям і вже у вигляді дуже дрібних підсушених частинок потрапляє в топку, де згоряє.

У нафтових районах СРСР є ще електростанції, що працюють па рідкому паливі – мазуті (відходи перегонки нафти). Електростанції, що знаходяться поблизу металургійних заводів, споживають як паливо доменний газ і газ коксових печей. З відкриттям родовищ природного · газу частина електростанцій стала застосовувати і цей газ в топках своїх котлів.

Але жоден з цих видів палива не є таким поширеним, як вугілля. Більшість теплових електростанцій СРСР споживає в якості палива різні со-рота вугілля.

Сучасні електростанції дуже невибагливі до якості вугілля. Вони можуть використовувати многозольние і Блажнов вугілля, які непридатні до спалювання в топках пароплавів і паровозів, в доменних і мартенівських печах.

Раніше на електростанціях вугілля спалювався в топках парових котлів на решітках – таких же, як в печах для кускового торфу і для дров. Практика показала, що значно вигідніше спалювати вугілля у вигляді дрібного порошку – вугільного пилу. Для її отримання вугілля розмелюють в млинах. У цих же млинах він і підсушується. Більшість сучасних тепло-вих електростанцій працює на вугільного пилу.

Для теплової електростанції потрібно дуже велику кількість води. Треба плекати парові котли. Але найбільше води йде для охолодження відпрацьованого пара, для конденсування його.

Сучасні великі теплові електростанції будуються здебільшого на березі річки, озера або спеціально створеного ставка. Але не завжди в тому місці, де будується електростанція, є достатня кількість води. У цьому випадку задовольняються маленьким водосховищем, де воду штучно «охолоджують за допомогою бризкальних басейнів або градирень.

Фіг. 4-4. Розподіл втрат і корисної енергії на паротурбінної електростанції.

Цифрами від 7 до 6 показані втрати: 1 – втрати в котлі (пішло в навколишнє повітря і на нагрівання котельні); 2-втрати з газами; ^ – втрати в паропроводах; 4 – втрати в турбіні і на нагрівання машинного залу; 5 -Втрати в генераторі; 6 – втрати з охолоджувальною водою.

На конденсационной електростанції внутрішні втрати і втрати з охолоджувальною водою становлять 77%. На теплоелектроцентралі частина тепла, що міститься у відбірному і відпрацьованому парі турбін, використовується в промислових підприємствах 7 і для побутових потреб 8. Сумарні втрати становлять 65%.

До бризкальних басейнів тепла вода підходить під напором. Система труб розподіляє цю воду між безліччю сопел. Вода виходить з них невеликими фонтанами, розпорошується на дрібні бризки, охолоджується навколишнім повітрям, і, вже охолоджена, падає в басейн.

Градирні являють собою високі, порожнисті усередині вежі. У нижній їх частині по колу розташовані решітки. Тепла вода ллється на решітки дрібним дощем. Повітря проходить крізь цей штучний дощ, нагрівається за рахунок тепла води і разом з парами води потрапляє в центральну частину градирні. Ця гігантська труба створює тягу. Тепле повітря піднімається вгору і викидається назовні. Над градирнями завжди стоять величезні хмари пари.

Теплоелектроцентралями – скорочено ТЕЦ – називаються електростанції, які крім електроенергії віддають споживачам ще й тепло у вигляді пари для технологічних потреб фабрик і заводів і у вигляді гарячої води, що йде на опалення помешкань і побутові потреби населення.

Теплоелектроцентралі значно економічніше простих або, як їх називають, конденсаційних електростанцій. На останніх більше половини тепла, отриманого при спалюванні палива, несеться з охолоджувальною водою. На теплоелектроцентралях ці втрати значно менше, оскільки частина відпрацьованого в турбінах пара йде безпосередньо до споживачів і на підігрів води для опалення та гарячого водопостачання навколишнього району.

Отже, найбільш поширеною у нас в СРСР є теплова електростанція, що працює на вугіллі, спалюваному в топках парових котлів в пилоподібному стані. Таку саме електростанцію і відвідаємо.

Топлавоподана

Для того, щоб виробити 1 кВтг електроенергії на сучасній електростанції, витрачається всього кілька сот грамів вугілля, але навіть «середня» електростанція в добу споживає кілька тисяч тонн вугілля.

Ось розчинилися ворота електростанції і, брязкаючи буферами, повільно входить черговий склад тяжелихФіг. 4-5. Схема технологічного процесу теплової електростанції (топлівоподача і котельня). Поданий в саморозвантажних вагонах в бункери розвантажувального сараю 1 кусковий вугілля по системі транспортерів 2 потрапляє в бункери 3 дробильної вежі і через магнітний сепаратор 4 і Колосникові гуркіт 5- в дробарку 6, де дробиться до шматків розміром 10- 13 ΛίΛί. Після дробарки дрібне вугілля по транспортеру 2 подається на транспортери бункерній галереї 7 і по них в бункери сирого вугілля котлів 8.

З бункерів сирого вугілля за допомогою стрічкового живильника 9, скомбінованого з стрічковими вагами, вугілля потрапляє в кульову мельніпу 10, де розмелюють і підсушується топковим газами, підведеними до млині по газопроводу 11. Суміш вугільного пилу і газів відсмоктується з млина млиновим вентилятором (ексгаустером) 12, проходить через МЛИНОВИЙ сепаратор 13, де великі частки пилу відокремлюються і повертаються по пилепроводів 14 назад в млин. Дрібний пил з газами потрапляє в пь лівої циклон 15, де пил відокремлюється від газів і зсипається в бункер пилу 16. З циклону пилу 15 гази відсмоктуються по газопроводу 17 і через пальник 19

_ Вдуваються в топку котла 20.

По-цей же потік газів за допомогою живильників пилу 18 підсипається кількість пилу, необхідне для даної навантаження котла. Дуттьовий вентилятор 21 забирає з верхньої частини котельні нагріте повітря, проганяє його через воздухоподогреватель 22, де повітря доводиться до температури 300 – ^ 50 °, і подає його в кількості, потрібній для повного згоряння пилу, по повітряних коробам 23 до пальників 19. Вогненні факели, що виходять з пальників, мають температуру близько 1500 ° Розжарені топкові гази, що утворюються при згорянні пилу, віддають частину свого тепла випромінюванням екранним трубам 24, відсмоктуються з топки димососом 29 і їм ж по боровой 30 викидаються в димар 31.

По дорозі з топки гази омивають кіпятільниетруби 25, пароперегреватель 26, водопідігрівач – водяний економайзер 27 і воздухоподогреватель 22. Температура газо падає нижче 200 °. В електрофільтрах 28 минущі гази очищаються від золи, яка зсипається · разом зі шлаком з топки в канали гидрозолоудаления 12, з яких несеться потужним потоком води.

Вода в котел надходить з машинного залу по трубопроводу живильної води 33, проходить через водяний економайзер 27, де підігрівається приблизно до точки кипіння для даного тиску, подається в барабан котла 34 і звідти заповнює всю трубну систему. Утворений пар відводиться з верхньої частини балабана котла по паровідвідна трубах 35 в пароперегреватель 26. Перегрітий пар через головну парову засувку 37 по паропроводу перегрітої пари 36 йде в машинний зал до турбін.

чотиривісних саморозвантажних гондол. Кожна здатна! вмістити до 60 т вугілля.

Склад подається на вагонні ваги, Де кожна гондола зважується. Зважування палива необхідно для ведення точного обліку технікс-еко’номіческіх показників роботи електростанції і грошових розрахунків з залізницею і шахтами-постачальниками.

Після зважування частина вагонів йде на вугільний склад, де розвантажується для створення запасів вугілля. Склад необхідний на випадок можливих перебоїв з транспортом.

Вугільні склади електростанції оснащені потужними вантажно | розвантажувальними механізмами – портальні крани, кабель-кранами, паровими або електричними самохідними грейферними кранами. Простій вагонів під навантаженням і розвантаженням зводиться до мінімуму.

Залежно від умов паливопостачання на складі зберігається така кількість вугілля, яке достатньо для забезпечення роботи станції з повним навантаженням протягом декількох днів або навіть тижнів.

Інша частина вагонів, яка залишалася у вагонних ваг, забирається станційним паровозом І1 подається до довгого будівлі – розвантажувального сараю. Відкриваються великі двостулкові двері розвантажувального сараю, загоряються попереджувальні сигнали, дзвонить дзвінок і весь склад разом з паровозом входить всередину – під розвантаження.

Робочі повертають запірні важелі, розкривають нижні бічні щити гондол і чорний потік вугілля ллється у великі, покриті залізними гратами з великими вічками ями, розташовані по обидва боки залізничного шляху. Це бункери розвантаження. Потужні електричні лампи під стелею здаються тьмяними від піднімаються вгору клубів пилу Вугілля подали сухою, тому так многоФіг. 4-6. Схема технологічного процесу (продовження фіг. 4-5). теплової електростанції (машинний зал і електрична частина).

Перегрітий пар від котлів по паропроводу 1 надходить у парову турбіну 2, де теплова енергія пара переходить в механічну. Ротор турбіни обертає з’єднаний з ним ротор генератора Л. Отработавший в турбіні пар надходить в конденсатор 4, де зріджується – конденсується, віддаючи своє тепло циркуляційної воді. Перетворився на воду пар – конденсат – відкачується конденсатні насосом б і прямує в акумуляторні баки 7 і деаератор б, в якому з нагрітої води видаляється кисень. В ‘4 деаератор, крім конденсату, направляється добавка води по трубопроводу 12 з хімічної водоочистки для відшкодування втрат конденсату, сюди ж перекачує насосом 9 подається дренаж із збірних дренажних баків 10. Залежно від споживання води котельні конденсат або накопичується в акумуляторному баці, або витрачається з нього в деаератор. Звільнення води від розчиненого в ній кисню відбувається при проходженні голівки деаератора 11.

З деаератора воду забирає живильний насос / 5і під напором жене її через підігрівач 14, де вода підігрівається добірним паром турбіни і по напірному трубопроводу живильної води 15 йде в котельню до казанів. Добірний пар з турбіни, крім підігрівача, спрацьовує навіть у деаераторну голівку.

Потужним циркуляційним насосом 16 прокачується через латунні труби 5 конденсатора холодна вода (циркуляційна вода). Відпрацьований пар турбіни омиває ці тпуби, віддає циркуляційної воді своє тепло і конденсується. Тепла циркуляційна вода по трубопроводу 17 надходить в розетку 18 градирні, стікає звідти по решітці 19 у вигляді дрібного дощу і, зустрічаючись з потоком віз · духу, що йде в башту 20 градирні, охолоджується і з приймального басейну 2 /, вже охолоджена, повертається до всасе циркуляційного насоса 16.

Від статора генератора вироблена електроенергія кабелем 22 через генераторні роз’єднувачі 23 і масляний вимикач 24 відводиться на збірні шини розподільного пристрою 27. Від збірних шин частина електроенергії через знижувальні трансформатори власних потреб щет на харчування електродвигунів власного витрати і на освітлення станції. Основна частина електроенергії через підвищувальні трансформатори 26 і масляні вимикачі 27 йде по високовольтної лінії 28 в загальну високовольтну.

мережу енергосистеми.

пилу. Але буває й по-іншому. В осінній і зимовий час, коли йдуть сильні дощі і снігопади, вологість вугілля надзвичайно збільшується. Вугілля змерзається і його доводиться ломами вибивати з гондол.

З бункерів розвантаження вугілля по системі стрічкових транспорті; рів, спочатку підземних, а потім піднімаються по похилих галереях вгору, потрапляє в дробильну вежу. Тут молотковідробарки мельчат його на шматки величиною в 10-13 мм. Звідси вугілля йде в бункери сирого вугілля парових котлів. На цьому закінчується господарство цеху палив воподачі.

Що відбувається з вугіллям далі, як він перетворюється на дрібну, суху, як пудра, пил, – розповімо пізніше, після загального огляду котельні.

Фабрика пара

Коли стоїш внизу в котельні, в проході між котлами, то здається, ніби знаходишся на вузькій вулиці між високими будинками. Тільки вдома незвичайного виду, обшиті сталевими листами, пофарбованими в чорний колір, і оперезані легкими решітчастими сталевими мостками і сходами. Сучасні котли досягають висоти п’ятиповерхового будинку.

З усіх боків, котла-гладка чорна обшивка. Тільки на самому верху видніється срібний купол, ніби всередину котла вмуровано дирижабль. Це – барабан котла. Купол сталевого · барабана покритий шаром теплоізоляції і пофарбований алюмінієвої бронзою. У куполі є люк, щоб можна було залазити всередину барабана при монтажі та ремонті.

У кількох місцях на обшивці котла влаштовано невеличкі дверці-баньки. Відкриємо одну з них. Особа відразу обдає жаром, нестерпно яскраве світло вдаряє в очі. Баньки виходять в топку котла, де відбувається згорання палива. Навпаки одній з відкритих пальників укріплена чорна трубка зі стек-Лянной лінзою на кінці, начебто половинки бінокля. Це оптичний пірометр, що вимірює температуру в топці. Всередині трубки пірометра поміщена чутлива термопара. Проводи від неї йдуть до гальванометра, укріпленого на контрольному тепловому щиті котла. Шкала гальванометра градуйована в градусах.

Температура всередині топки котла більше півтора тисяч градусів, а обшивка його стінок тільки тепла. Полум’я в топці з усіх боків оточене поруч труб, наповнених водою і з’єднаних з барабаном котла. Ці труби – водяний екран, як їх називають, – сприймають променисту енергію розжарених газів топки. За трубами екрану йде кладка з вогнетривкої цегли. За шаром вогнетривкої цегли викладений шар ізоляційного діатомітової цегли з дуже малою теплопровідністю. А за цим цеглою безпосередньо під сталевими щитами обшивки прокладений ще шар скляної вати або азбесту. Труби, що виходять з котла, покриті товстим шаром теплової ізоляції. Всі ці заходи значно зменшують втрати тепла в навколишнє середовище.

Всередині топки

Поруч котел зупинений на ремонт. Через отвір в його стіні можна пройти всередину топки на тимчасовий дощатий поміст, зроблений на час ремонту. Як все сіро всередині!

Всі чотири стіни топки покриті трубами водяного екрана. Труби одягнені шаром пухкої золи та шлаку. У деяких місцях на бічних стінках топки труби розведені і видно зяючі чорні отвори – пальники, через які вугільний пил вдувається в топку:

Внизу стіни топки звужуються у вигляді перекинутої піраміди, що переходить у вузьку шахту. Це шлаковий бункер і шлаковая шахта. Сюди падає утворюється при горінні вугільного пилу шлак. З шлакових шахт шлак і зола змиваються сильним струменем води в канали гидрозолоудаления або зсипаються в вагонетки і вивозяться на золовідвали.

Коли стоїш внизу топки, то погане освітлення спочатку краде висоту топкового простору. Але ця висота стає відчутною, якщо окинути поглядом одну з труб водяного екрана від самого низу до верху.

Внизу на рівні помосту труби здаються товщиною в руку і проміжки між ними ясно помітні. Вгорі грубі згинаються, утворюючи плоский звід. І там угорі ці труби здаються соломинками, укладеними в рівні ряди. Треба закинути голову, щоб оглянути звід топки. Мимоволі рот відкривається і в нього сиплеться зверху зола.

При роботі котла всі його водяні труби безперервно покриваються шаром нагару, шаром золи і сажі. Це погіршує теплопередачу від розжарених газів до води в трубах. Під час ремонту котла всі його водяні труби ретельно очищаються.

Конструктори парових котлів підбирають швидкість розжарених газів, що летять крізь пучки труб, достатньо високою, щоб зменшити осадження на них твердих частинок. Не те утворилися б нарости, подібні сталактитів і сталагмітів у печерах.

Крім того, під час роботи котла покладається час від часу обдувати його труби сильним струменем стисненого повітря або пари.

Обсяг топки котла більше тисячі кубічних метрів. Страшно подумати, що діється в цьому величезному просторі під час роботи котла, коли воно все заповнено бурхливим полум’ям і вихорами розжарених газів.

Джерело: Електрика працює Г.І.Бабат 1950-600M