ЦЭЦ: расшыфроўка. Цеплаэлектрацэнтралі (ЦЭЦ)

Забеспячэнне насельніцтва цяплом і электраэнергіяй з'яўляецца адной з асноўных задач дзяржавы. Акрамя таго, без выпрацоўкі электрычнасці немагчыма ўявіць сабе развітую вырабляльную і перапрацоўчую прамысловасць, без якой эканоміка краіны не можа існаваць у прынцыпе.

Адным з спосабаў вырашэння праблемы недахопу энергіі з'яўляецца будаўніцтва ЦЭЦ. Расшыфроўка гэтага паняцця даволі простая: гэта так званая цеплаэлектрацэнтраль, якая з'яўляецца адной з найбольш распаўсюджаных разнавіднасцяў цеплавых электрастанцый. У нашай краіне яны вельмі распаўсюджаны, так як працуюць на арганічным выкапнёвым паліве (вугаль), да характарыстыках якога прад'яўляюць вельмі сціплыя патрабаванні.

асаблівасці

Вось што такое ЦЭЦ. Расшыфроўка паняцця вам ужо знаёмая. Але якія ж асаблівасці мае дадзеная разнавіднасць электрастанцый? Бо невыпадкова ж іх вылучаюць у асобную катэгорыю !?

Справа ў тым, што яны выпрацоўваюць не толькі электраэнергію, але і цяпло, якое падаецца спажыўцам у выглядзе гарачай вады і пары. Трэба заўважыць, што электрычнасць з'яўляецца пабочным прадуктам, так як пар, які падаецца ў сістэмы ацяплення, спярша круціць турбіны генератараў. Камбінаванне двух прадпрыемстваў (кацельні і электрастанцыі) добра тым, што атрымоўваецца значна скараціць спажыванне паліва.

Зрэшты, гэта ж прыводзіць да даволі нязначнага «арэалу распаўсюджвання" ЦЭЦ. Расшыфроўка простая: бо ад станцыі падаецца не толькі электрычнасць, якое з мінімальнымі стратамі можна транспартаваць на тысячы кіламетраў, але і нагрэты цепланосбіт, іх нельга размяшчаць на значным выдаленні ад населенага пункта. Нядзіўна, што практычна ўсе ЦЭЦ пабудаваныя ў непасрэднай блізкасці ад гарадоў, жыхароў якіх яны ацяпляюць і асвятляюць.

экалагічнае значэнне

Дзякуючы таму, што пры пабудове такой электрастанцыі ўдаецца пазбавіцца ад шматлікіх старых гарадскіх кацельняў, якія гуляюць надзвычай негатыўную ролю ў экалагічным стане раёна (велізарная колькасць сажы), чысціню паветра ў горадзе часам атрымоўваецца павялічыць на парадак. Акрамя таго, новыя ЦЭЦ дазваляюць ліквідаваць завалы смецця на гарадскіх звалках.

Найноўшае ачышчальнае абсталяванне дазваляе эфектыўна чысціць выкід, а энергетычная эфектыўнасць такога рашэння аказваецца надзвычай вялікая. Так, вылучэнне энергіі ад спальвання тоны нафты ідэнтычна таго яе аб'ёму, якое вылучаецца пры ўтылізацыі двух тон пластыка. А ўжо гэтага «дабра» хопіць на дзясяткі гадоў наперад!

Часцей за ўсё будаўніцтва ЦЭЦ прадугледжвае выкарыстанне выкапнёвага паліва, пра што мы ўжо казалі вышэй. Зрэшты, у апошнія гады плануецца стварэнне атамных станцый, якія будуць мантавацца ва ўмовах цяжкадаступных рэгіёнаў Крайняй Поўначы. Бо падвоз паліва туды выключна абцяжараны, атамная энергетыка з'яўляецца адзіным надзейным і сталай крыніцай энергіі.

Якімі яны бываюць?

Бываюць ЦЭЦ (фота якіх ёсць у артыкуле) прамысловыя і «бытавыя», ацяпляльныя. Як нескладана здагадацца з назвы, прамысловыя электрастанцыі забяспечваюць электрычнасцю і цяплом буйныя вытворчыя прадпрыемствы.

Часцяком будуюцца яшчэ на этапе ўзвядзення завода, складаючы разам з ім адзіную інфраструктуру. Адпаведна, «бытавыя» разнавіднасці ўзводзяцца непадалёк ад спальных мікрараёнаў горада. У прамысловых ЦЭЦ цяпло перадаецца ў выглядзе гарачага пара (не больш за 4-5 км), у выпадку ацяпляльных - пры дапамозе гарачай вады (20-30 км).

Звесткі пра абсталяванне станцый

Асноўным абсталяваннем гэтых прадпрыемстваў з'яўляюцца турбінныя агрэгаты, якія пераводзяць механічную энергію ў электрычнасць, і катлы, адказныя за выпрацоўку пара, які круціць махавікі генератараў. У склад турбіннага агрэгата ўваходзіць як сама турбіна, так і сінхронны генератар. Трубіна з супрацьціскам 0,7-1,5 Мн / м2 ставяць на тыя ЦЭЦ, якія забяспечваюць цяплом і энергіяй прамысловыя аб'екты. Мадэлі жа з ціскам 0,05-0,25 Мн / м2 служаць для забеспячэння бытавых спажыўцоў.

пытанні ККД

У прынцыпе, усё выпрацаванае цяпло можна выкарыстоўваць цалкам. Вось толькі колькасць электраэнергіі, якое выпрацоўваецца на ЦЭЦ (расшыфроўка гэтага паняцця вам ужо вядомая), напрамую залежыць ад цеплавой нагрузкі. Прасцей кажучы, у вясенне-летні перыяд яе выпрацоўка зніжаецца ці ледзь не да нуля. Такім чынам, ўстаноўкі з супрацьціскам выкарыстоўваюцца толькі для забеспячэння прамысловых магутнасцяў, у якіх велічыня спажывання больш-менш раўнамерная на працягу ўсяго перыяду.

Ўстаноўкі кандэнсуецца тыпу

У гэтым выпадку для забеспячэння спажыўцоў цяплом выкарыстоўваецца толькі так званы «пар адбору», а ўсё астатняе цяпло часцяком папросту губляецца, рассейваючыся ў навакольным асяроддзі. Каб знізіць страты энергіі, такія ЦЭЦ павінны працаваць з мінімальным выпускам цяпла ў кандэнсуецца ўстаноўку.

Зрэшты, яшчэ з часоў СССР будуюцца такія станцыі, у якіх канструктыўна прадугледжаны гібрыдны рэжым: яны могуць працаваць як звычайныя кандэнсацыйныя ЦЭЦ, але іх турбінны генератар цалкам дапускае функцыянаванне ў рэжыме супрацьціску.

універсальныя разнавіднасці

Нядзіўна, што менавіта ўстаноўкі з кандэнсацыяй пара атрымалі максімальную распаўсюджванне ў сілу сваёй універсальнасці. Так, толькі яны даюць магчымасць практычна незалежна рэгуляваць электрычную і цеплавую нагрузку. Нават калі цеплавой нагрузкі зусім не прадбачыцца (у выпадку асабліва гарачага лета) насельніцтва будзе забяспечвацца электраэнергіяй па ранейшаму графіку (Заходняя ЦЭЦ у Пецярбургу).

«Цеплавыя» разнавіднасці ЦЭЦ

Як вы ўжо маглі зразумець, выпрацоўка цяпла на такога роду электрастанцыях адрозніваецца крайняй нераўнамернасцю на працягу года. У ідэальным выпадку каля 50% гарачай вады або пара ідзе на абаграванне спажыўцоў, а ўвесь астатні цепланосбіт выкарыстоўваецца для выпрацоўкі электрычнасці. Менавіта так працуе Паўднёва-Заходняя ЦЭЦ у Паўночнай сталіцы.

Адпачынак цяпла ў большасці выпадкаў выконваецца па двух схемам. Калі выкарыстоўваецца адкрыты варыянт, то гарачы пар ад турбін ідзе непасрэдна да спажыўцоў. У выпадку, калі была абраная закрытая схема працы, цепланосбіт падаецца пасля праходжання цеплаабменнікаў. Выбар схемы вызначаецца зыходзячы з шматлікіх фактараў. У першую чаргу ўлічваецца адлегласць ад забяспечванага цяплом і электрычнасцю аб'екта, колькасць насельніцтва і сезон. Так, Паўднёва-Заходняя ЦЭЦ у Пецярбургу працуе па закрытай схеме, так як яна забяспечвае большую эфектыўнасць.

Характарыстыкі выкарыстоўванага паліва

Можа выкарыстоўвацца цвёрдае, вадкае і газападобнае паліва. Бо ЦЭЦ часцяком будуюцца ў непасрэднай блізкасці ад буйных населеных пунктаў і гарадоў, часцяком даводзіцца выкарыстоўваць досыць каштоўныя яго віды, газ і мазут. Ужыванне жа ў якасці такога вугалю і смецця ў нашай краіне досыць абмежавана, бо далёка не на ўсіх станцыях ўстаноўлена сучаснае эфектыўнае паветраачышчальных абсталяванне.

Каб ачысціць выхлап установак, выкарыстоўваюцца спецыяльныя уловители цвёрдых часціц. Каб рассейваць цвёрдыя часціцы ў досыць высокіх слаях атмасферы, будуюць трубы вышынёй у 200-250 метраў. Як правіла, усе цеплаэлектрацэнтралі (ЦЭЦ) каштуюць на досыць вялікай адлегласці ад крыніц водазабеспячэння (рэкі і вадасховішчы). А таму выкарыстоўваецца штучныя сістэмы, якія ўключаюць у свой склад градзірні. Прямоточную забеспячэнне вадой сустракаецца вельмі рэдка, у вельмі спецыфічных умовах.

Асаблівасці газавых станцый

Асобна знаходзяцца газавыя ЦЭЦ. Цеплазабеспячэнне спажыўцоў ажыццяўляецца не толькі за рахунак энергіі, якая выпрацоўваецца пры спальванні звадкаванага газу, але і пры ўтылізацыі цяпла газаў, якія пры гэтым ўтвараюцца. ККД такіх установак надзвычай высока. У некаторых выпадках у якасці ЦЭЦ могуць выкарыстоўвацца і атамныя станцыі. Гэта асабліва распаўсюджана ў некаторых арабскіх краінах.

Там гэтыя станцыі гуляюць адразу дзве ролі: забяспечваюць забеспячэнне насельніцтва электраэнергіяй і тэхнічнай вадой, так як адначасна выконваюць функцыі опреснителей марской вады. А цяпер разгледзім асноўныя ЦЭЦ нашай краіны і блізкага замежжа.

Паўднёва-Заходняя, Санкт-Пецярбург

У нашай краіне вядомасцю карыстаецца Заходняя ЦЭЦ, якая размешчана ў Санкт-Пецярбургу. Зарэгістраваная як ААТ «Паўднёва-Заходняя ЦЭЦ». Будаўніцтва гэтага сучаснага аб'екта пераследвала адразу некалькі функцый:

• Кампенсацыя моцнага дэфіцыту цеплавой энергіі, якая перашкаджала інтэнсіфікацыі праграмы жыллёвага будаўніцтва.
• Павышэнне надзейнасці і энергетычнай эфектыўнасці гарадской сістэмы ў цэлым, бо менавіта з гэтым аспектам меў праблемы Санкт-Пецярбург. ЦЭЦ дазволіла часткова вырашыць гэтую праблему.

Але гэтая станцыя вядомая яшчэ і тым, што адной з першых у Расіі стала адпавядаць самым строгім экалагічным патрабаванням. Для новага прадпрыемства гарадское ўрад выдзеліў плошчу больш за 20 Га. Справа ў тым, што пад будаўніцтва была адведзена рэзервовая плошчу, астатняя ад Кіраўскага раёна. У тых краях быў стары зборнік попелу ад ЦЭЦ-14, а таму раён быў не прыдатны для будаўніцтва жылля, але надзвычай ўдала размешчаны.

Запуск адбыўся ў канцы 2010 года, прычым на цырымоніі прысутнічала практычна ўсё кіраўніцтва горада. У строй былі ўведзеныя дзве найноўшыя аўтаматычныя кацельні ўстаноўкі.

Мурманская

Горад Мурманск вядомы як база нашага флоту на Балтыйскім моры. Але яшчэ ён характарызуецца крайняй суровасцю кліматычных умоў, што накладвае пэўныя патрабаванні на яго энергетычную сістэму. Нядзіўна, што Мурманская ЦЭЦ шмат у чым з'яўляецца цалкам унікальным тэхнічным аб'ектам нават у маштабах усёй краіны.

Яна была ўведзена ў эксплуатацыю яшчэ ў 1934 годзе, і з тых часоў працягвае спраўна забяспечваць жыхароў горада цяплом і электраэнергіяй. Зрэшты, у першыя пяць гадоў Мурманская ЦЭЦ з'яўлялася звычайнай электрастанцыяй. Першыя 1150 метраў цеплатрасы былі пракладзены толькі ў 1939 годзе. Справа ў запушчанай Ніжне-Туломской ГЭС, якая практычна цалкам перакрывала патрэбнасці горада ў электрычнасці, а таму з'явілася магчымасць вызваліць частку цеплавой выпрацоўкі для ацяплення гарадскіх дамоў.

Станцыя характэрная тым, што ўвесь год працуе ў збалансаваным рэжыме, так як яе цеплавая і «энергетычная» выпрацоўкі прыблізна роўныя. Зрэшты, ва ўмовах палярнай ночы ЦЭЦ у некаторыя пікавыя моманты пачынае выкарыстоўваць большую частку паліва менавіта для выпрацоўкі электраэнергіі.

Наваполацкая станцыя, Беларусь

Праектаванне і будаўніцтва гэтага аб'екта пачалося ў жніўні 1957 гады. Новая Наваполацкая ЦЭЦ павінна была вырашыць пытанне не толькі цеплазабеспячэння горада, але і забеспячэння электрычнасцю будуецца ў тым жа раёне нафтаперапрацоўчага завода. У сакавіку 1958 года праект быў канчаткова падпісаны, ухвалены і зацверджаны.

Першую чаргу ўвялі ў эксплуатацыю ў 1966 годзе. Другая была запушчана ў 1977 годзе. Тады ж Наваполацкая ЦЭЦ была ў першы раз мадэрнізаваная, яе пікавую магутнасць павялічылі да 505 МВт, а крыху пазней заклалі трэцюю чаргу будаўніцтва, завершаную ў 1982 годзе. У 1994 г. станцыя была перакладзеная на звадкаваны прыродны газ.

Да цяперашняга моманту ў мадэрнізацыю прадпрыемства ўжо ўкладзена каля 50 мільёнаў амерыканскіх долараў. Дзякуючы гэтак вялікім грашовым уліванням прадпрыемства не толькі было цалкам пераведзена на газ, але і атрымала велізарную колькасць цалкам новага абсталявання, якое дазволіць станцыі праслужыць яшчэ дзесяткі гадоў.

высновы

Як ні дзіўна, але на сённяшні дзень менавіта састарэлыя ЦЭЦ з'яўляюцца сапраўды універсальнымі і перспектыўнымі станцыямі. Выкарыстоўваючы сучасныя нейтралізатары і фільтры, награваць ваду можна, спальваючы практычна ўсё смецце, які вырабляе населены пункт. Пры гэтым дасягаецца трайная выгада:

• Разгружаюцца і расчышчаюцца звалкі.
• Горад атрымлівае танную электраэнергію.
• Вырашаецца праблема з ацяпленнем.

Акрамя таго, у прыбярэжных раёнах цалкам рэальна будаўніцтва ЦЭЦ, якія адначасова будуць з'яўляцца опреснителями марской вады. Такая вадкасць цалкам прыдатная для паліву, для жывёлагадоўчых комплексаў і прамысловых прадпрыемстваў. Словам, сапраўдная тэхналогія будучыні!