ТЭЦ или теплоэлектроцентраль – разновидность электростанции, которая не только вырабатывает энергию, но и является источником тепловой энергии, то есть греет воду для централизованного отопления и горячего водоснабжения. В Самаре работают 4 ТЭЦ, я же побывал на самой крупной из них – Самарской ТЭЦ.
Электростанция начала свою работу в период бурного роста города – в 1972 году. В то время, 50 лет назад, между улицей Алма-Атинской и Ракитовским шоссе было озеро, поэтому при строительстве станции его пришлось осушить, а фундамент для будущих турбин пришлось укреплять 18-тиметровыми сваями.
В настоящее время ТЭЦ обеспечивает теплом и электроэнергией третью часть жителей Самары и более пяти крупных промышленных предприятий.
Высота труб на станции - 170 и 238 метров.
Принцип работы у теплоэлектроцентрали довольно-таки простой: в огромных котлах вода нагревается до пяти сотен градусов, превращаясь в пар под высоким давлением, который затем направляется на турбину, раскручивая её. Турбина находится на одном валу с генератором, который и вырабатывает электричество.
В Самарской ТЭЦ насчитывается 5 турбин и 13 котлов, станция может вырабатывать до 440 мегаватт энергии.
Зал с котлами повыше, зал с турбинами и генераторами пониже:
Как же выглядит станция изнутри?
Пройдя по переходу из административного здания в саму ТЭЦ, первое, что ощущается всем телом – жара, духота, и очень громкий шум, от которого в ушах звенит.
По бесчисленному количеству труб идёт раскалённый пар под огромным давлением.
Сразу за трубами – огромный котёл, высотой с 5-этажный дом:
Шум стоит такой, что я не слышу собственного голоса. Напомнило, кстати, заставку из Windows XP.
За массивом из огромных котлов стоят другие, чуть поменьше.
В них уже вода для отопления и горячего водоснабжения:
Размеры станции поражают. Параллельно залу с котлами находится машинный зал с турбинами и генераторами:
Изначально ТЭЦ проектировалась как станция повышенной заводской готовности. Оборудование поступало на стройплощадку уже частично смонтированным в блоки, что позволяло сократить время строительства электростанции с ее обилием паро- и трубопроводов
Большое белое сооружение в центре – это турбина. Слева от неё – генератор, а справа за стенкой – котлы с водой.
Турбина вблизи выглядит не так интересно. Внутри вращается вал с частотой 3000 оборотов в минуту.
Не представляю, ко всех этих трубах можно разобраться.
Турбина и генератор находятся на высоте пятого этажа от пола станции:
Вид на конструкцию с обратной стороны:
В помещении есть ощущение бассейна. Влажно, тепло, из труб выходит пар.
Таблички "Сделано в СССР" раньше устанавливались на всё, даже на такие сложные инженерные конструкции, как генератор:
Работа по обслуживанию станции происходит без остановки турбин.
Вся ТЭЦ живёт по московскому времени. Раньше, когда время совпадало, было удобней:
Всего в станции работают три сотни человек, точнее – 374.
В конце длинного зала находится пятый, вспомогательный генератор:
Надеюсь, вам не надоели трубы, и вы всё еще здесь. Посередине между залом с котлами и турбинами расположен командный пульт и центр управления.
Здесь устанавливаются все параметры станции, контролируются данные с сотен датчиков.
Цифры на табло сверху – номинальная электрическая мощность станции на данный момент.
В помещениях, кстати, запрещено пользоваться мобильными телефонами.
Прям как маленький Центр Управления Полётами:)
На ТЭЦ действуют 12 систем управления технологическими процессами, одна из которых - система «Экология», контролирующая выбросы вредных веществ в атмосферу. Её установили немцы в далёком 91м, с тех пор исправно работает.
Куча каких-то реле или предохранителей:
Часть воды требует охлаждения, поэтому на территории установлены две трубы-градирни:
Вода закачивается вверх трубы и, падая оттуда вниз, охлаждается.
Электростанция произвела на меня очень яркое впечатление. Чувствуется сила, надежность, мощь. После прогулки появилась некая гордость за столь сложное инженерное сооружение с десятками километров труб и сотнями мегаватт энергии.
И на последок, в качестве бонуса, пара интересных фактов:
- на ТЭЦ установлены самые высокие дымовые трубы в городе: высота одной из них сопоставима с высотой 5 монументов Славы.
- в 2002 году был реализован уникальный для российской энергетики проект по переносу турбины, изготовленной в 1964 году и около десяти лет находившейся в консервации на Новокуйбышевской ТЭЦ-2 и её запуск на Самарскрй ТЭЦ.
Как часто мы задумываемся об устройстве привычных нам вещей? Например, откуда из крана течет вода, почему горит лампочка, отчего батареи горячие (ну у кого-то может и не очень, не отрицаю...). Я бы наверное ответил так: ПОТОМУ ЧТО ЗАПЛАТИЛ. И это правильно. Но все же, откуда, почему и отчего? Дети-то спрашивают. А вот когда спрашивают, то и сам задумаешься... И становится интересно, как все эти заводики по выработке электроэнергии, подачи воды, тепла и т.д. работают. Ну, с водой все понятно - на Водоканале есть родственники, объясняли. А вот тут на днях от городской ТЭЦ, через местячковую блогосферу поступило заманчивое предложение - посмотреть своими глазами на всё это хозяйство по выработке электроэнергии и батарейного тепла.
Кто же от такого откажется? Ну, по крайней мере, не я;) Ездишь-ездишь вокруг да около этих дымящих труб, а что дымит-то и не знаешь. Одним словом, успел втиснутся в ограниченный круг избранных и в назначенное время поехал на режимный объект:
Стоит сделать небольшое отступление.
Меня приятно порадовала организация мероприятия - с каждым отдельно связались, предоставили специальный автобус из центра города и даже подождали нас, немного задержавшихся в дороге к началу:) Вообще, мероприятие очень необычное, не помню, что бы у нас вот так запросто могли куда-то блоггеров позвать. Надеюсь, добрая традиция продолжится:)
Ходить по территории ТЭЦ пешком людям с улицы не позволяли правила безопасности, и посему нас всех у ворот загрузили в ПАЗик. Это была первая часть экскурсии - автобусная. Если сказать, что территория ТЭЦ огромна, то это как бы ничего не сказать. Рабочие передвигаются по ней на служебном транспорте. Везде дорожные знаки - все как положено.
Нас попросили особо не выкладывать фото наружных коммуникаций, поэтому фотографий общего плана не будет - только детали. Уж больно они впечатляют. Что и для чего служит - тоже умолчим:) Сами догадывайтесь.
Все фото сделаны на ходу, из окна автобуса:
ТЭЦ, главным образом, работает на природном газе. Вот по этим трубам в топки он и подается. Когда газа не хватает или поставщик просит поумерить аппетиты - в ход идет мазут. Топки внутри имеют форсунки как газовые, так и мазутные - универсально. Огонь нагревает воду в котле сверху, она превращается в пар температуры 500 градусов, который в свою очередь раскручивает лопасти турбин. Энергия вращения преобразуется в электрическую и идет по проводам потребителям. Часть остывшего пара из генератора забирается и используется для подогревания воды, которая идет нам с вами в батареи. Вот такая простая схема.
Трубы тут просто нереальные:
А мазут завозят аж паровозами:
На ТЭЦ-1 работают более 400 человек. Их трудовые заслуги тут не забывают отмечать:
А что потом делать с паром? Что, что... Охладить в градирне и по-новому - в топку:
Видели такие толстые трубы? Я вот до сегодняшнего дня не знал, для чего они нужны. Думал: "Эх и не хило они там уголь жгут, что им тонких труб не хватает!". И сильно ошибался. Смейтесь, смейтесь...
Как говорится, век живи - век учись. Во-первых, последний уголь на этой ТЭЦ сошли аж в 1974 году, а в во-вторых, в толстых трубах ничего не жгут. В них охлаждают отработанный пар. Внутри устроено что-то вроде Ниагарского водопада или гигантского фонтана. Пар отдает свое тепло окружающей среде и вновь становится водой. Вот такой круговорот. Кстати! Еще один миф развеяли мне сегодня. Я всегда был уверен, что в батареи нам заливают техническую воду с какими-то жуткими антикоррозионными добавками. Я сливал воду из батарей и она мне не нравилась - ни по виду, ни по запаху.
А оказалось, что вода для отопительной системы проходит такую очистку, какой не подвергается обычная питьевая вода из крана. Т.е. теоретически, воду из батареи можно пить. Но только теоретически. Заметьте, я никого не заставлял проверять.. :)
Вот этот пар из градирни и окутывает все вокруг, тем более в такой мороз:
А вот этот дым все-таки от мазута:)
Последние два дня ТЭЦ временно перешла на резервное топливо - мазут. Но не паникуйте - газ не кончился, просто его велели попридержать:)
Кто-то из мам, работающих на ТЭЦ просто ответила на вопрос своего ребенка: "Что это?" - "Фабрика облаков".
А ведь так и есть:)
Все, идем внутрь:
В холле вывешены рисунки детей рабочих:
Что-то я вон тот темный рисунок не совсем понял... Это что-то на тему энергосберегающих ламп?
Опять приятный момент - в комнате совещаний нас встречает сам директор ТЭЦ:) А на столах уже лежат каски:
Каждый получил по каске:) Не больно.
Кстати, мне немного стыдно, но я подумал, что каски подарят - они такие новенькие были:) Я уже думал про себя - зачем она мне?... Но их не подарили - презентовали кое-что более практичное:) Вязаные шапки и шарфы с фирменной символикой и книжки "Коллекция энергоэффективных советов" (с трудом написал - выговорить не пытался:)).
Как же основательно подготовились, не ожидал... :) Спасибо.
Пара вводных слов и торжественная часть закончена - идем смотреть адскую машину:)
- "Несчастные случаи на заводе были? Нет? - Будут...".
Чтобы-таки не было - одеваем каски:
Тем более, надпись на гробнице входе в цех гласит:
Догадайтесь, что за цифра:
Правильно - дата основания.
Похоже нарисовали?
И тут мы заходим в цех.... Ё-МАЁ!....
Кто же всё это сделал-то? Я вообще с трудом себе представляю процесс монтажа всего ЭТОГО...
И ещё, если сказать что тут очень шумно, то это значит ничего не сказать. В этом зале работают паровые генераторы. Парень, проводивший экскурсию, да не обидется на нас - его реально никто не слушал слышал:) Ну, в принципе, и так все ясно - выше по тексту где-то принцип работы описал. Но шумит... Уходим отсюда:)
Что-то мне местные пейзажи сцены из "Half-Life" начинают напоминать... Не?
А вон там сидел хэд-краб...
Чуть выше я сказал, что в том зале было очень шумно... А шумело-то вот отсюда:
Я стою рядом с источником шума. Уши просят уйти, либо они за свое благополучие не отвечают:) Как мне жаль рабочих этого цеха - рядом есть диспетчерская. Один из них признался, что глуховат... Но тут и пенсия раньше.
Не видно хэд-краба? А я видел...
Товарищ доказывает нам на практике, что этот лифт работает:
Лифт действительно работает.
Идем вглубь турбинного зала:
Мне кажется, табличку "Опасная зона" можно было повесить всего одну - на входе в ТЭЦ.
А вот этот аппарат по середине - аварийная заслонка. Закрывает всё и сразу:
Если я что-то не так описал, то прошу во всем винить шум:) Реально ничего не было слышно даже в полуметре от говорящего.
Манометры:
В какие только причудливые формы не согнуты тут трубы:
- "Петрович! Беги скорее в цех, перекрой красный вентиль, в 15-м ряду, 45-й слева!.. А то рванет тут... ".
Тут наверное надо год учиться, чтобы всё запомнить:
Если упадешь вниз, то, мне кажется, тело уже и не найдут...
Не, все-таки грандиозно...
На самом деле, я не смеюсь. Учитывая, когда была основана ТЭЦ, стоит отдать должное персоналу за ее состояние. Да, много устаревшего оборудования, да архаично. Но работает! Кстати, ребята молодцы - в диспетчерской приладили современную систему мониторинга, поставили компьютеры и сидят на кнопочки нажимают. :) Стараются в ногу с прогрессом идти. Не без гордости парень рассказывал о самодельной системе управления горелками. Дойдем еще.
Хотя я склонен даже больше механическому измерительному оборудованию доверять, нежели электронному. Всяко бывает...
Долина гейзеров:
Избыток давления стравливают?
И все ведь для чего-то нужно...:
Горячо, наверное:)
Я уже даже и не старался слушать, что это и для чего. Просто фото:
Прошли мимо диспетчерской:
Но туда позже еще зайдем.
Сейчас мы подошли к Преисподней:)
Вот она - святая святых ТЭЦ - топка с котлами.
Предлагают потрогать ОГОНЬ:
К ТЭЦ претензий нет - топят отменно. :)
Через специальные трубки можно заглянуть прямиком в АД:
Дааа, там жарко...
Высота топки с котлом - с девятиэтажный дом:
И как я говорил, управляется она компьютером.
Местный щит управления горелками:
Вот эта труба с паром прямо сейчас лопнет, бежим отсюда:)
Но это я опять пошутил. За состоянием оборудования и коммуникаций тут пристально следят. Перед началом каждого отопительного сезона ТЭЦ проходит многочисленные проверки и получает разрешение. Тут все серьезно - ответственность большая.
Заходим в диспетчерскую.
Пульт управления запуском баллистических ракет:
Ну почти:) Похоже очень.
А это стена датчиков и самописцев состояния ТЭЦ:
Спассредства:
Рабочие на досуге могут помечтать, глядя на плакат:
Неужели такое было?...
Вот, кстати, та новая система мониторинга:
Неплохо. Главное, удобно.
Надо позвонить? Нет проблем - выбирай:
А все-таки Преисподняя где-то рядом:)
ОСЬ З Л А:
А вот это немного странно для ТЭЦ:
Кто-то забыл закрыть холодильник? :)
"А за окном, то дождь, то снег..."
После экскурсии нас напоили чаем с плюшками и разрешили замучить директора глупыми вопросами:) Надеюсь, не сильно утомили? Но было очень интересно и я узнал много нового для себя. К примеру, почему после ремонта труб в подвале у нас в квартире стало немного холоднее... Но с этим мы еще разберемся с ЖЭК...
Кстати, область ответственности ТЭЦ ограничивается её забором. Дальше все претензии по качеству теплоносителя принимает другая компания - "Теплосеть". А если и к её пуговицам претензий нет, то надо идти уже в управляющие компании и иже с ними. Вот сколько посредников у нас между котлом и батареей:)
Лично у меня вопросов по отоплению ни к тем, ни к другим пока нет - дома тепло и уютно. На том и спасибо, работайте так же.
Когда верстался номер... Панорамку в HDR слепил еще.
Каждый человек хоть раз в жизни видел тепловые электростанции (ТЭЦ). Это большие заводы по выработке электроэнергии с трубами. Обычно на ТЭЦ трубы двух видов: дымовые - высокие и «стройные» и огромные охладительные башни - более низкие и «толстые». Последние не несут вред окружающей среде. По сути они - увлажнители воздуха, только размером с 12-этажный дом.
В этот раз мне удалось побывать внутри и на действующей башенной градирне на Карагандинской ТЭЦ-3.
Здесь используется несколько градирен. Для изучения мы выбрали самую большую, высота которой 78 метров.
Взгляд внутрь. На фото можно найти Дмитрия и сопоставить масштабы:
Обычно охлаждающие башни или градирни (анг. cooling towers) используют там, где нет возможности использовать для охлаждения большие водоемы или озера.
Вид на саму станцию и соседнюю градирню:
При испарении 1 % воды, температура оставшейся массы понижается на 5,5 градусов Цельсия.
Вентиляторные градирни - они намного меньше, но коэффициент полезности у них больше:
Не смотря на высоту градирни, снимать с неё что-либо кроме станции нечего. Ну разве что теплицы, которые расположены неподалеку:
Выращивают огурцы и помидоры:
Переместимся под градирню, где идет постоянный тропический ливень:
Зимой в этом месте намного красивее, когда образуются наледи:
Процесс охлаждения воды происходит за счет испарения ее части воды при стекании каплями по специальному оросителю, а в противоположном направлении подаётся поток воздуха. Проще говоря, вода льется вниз, а воздух идет вверх, испаряя и охлаждая воду.
Ну и самое интересное - внутри. Я всегда мечтал попасть внутрь действующей градирни. Внутри стоит непроглядный туман. Камера запотевает почти мгновенно, одежда промокает тоже, но чуть медленнее:
Распылители:
Интересный факт: самая большая градирня в мире находится на АЭС Исар II в Германии. Она охлаждает 216 000 кубометров воды в час. Ее высота 165 м и основной диаметр 153 м.
Принцип работы теплоэлектроцентрали (ТЭЦ) основан на уникальном свойстве водяного пара – быть теплоносителем. В разогретом состоянии, находясь под давлением, он превращается в мощный источник энергии, приводящий в движение турбины теплоэлектростанций (ТЭС) — наследие такой уже далекой эпохи пара.
Первая тепловая электростанция была построена в Нью-Йорке на Перл-Стрит (Манхэттен) в 1882 году. Родиной первой российской тепловой станции, спустя год, стал Санкт-Петербург. Как это ни странно, но даже в наш век высоких технологий ТЭС так и не нашлось полноценной замены: их доля в мировой энергетике составляет более 60 %.
И этому есть простое объяснение, в котором заключены достоинства и недостатки тепловой энергетики. Ее «кровь» — органическое топливо – уголь, мазут, горючие сланцы, торф и природный газ по-прежнему относительно доступны, а их запасы достаточно велики.
Большим минусом является то, что продукты сжигания топлива причиняют серьезный вред окружающей среде. Да и природная кладовая однажды окончательно истощится, и тысячи ТЭС превратятся в ржавеющие «памятники» нашей цивилизации.
Принцип работы
Для начала стоит определиться с терминами «ТЭЦ» и «ТЭС». Говоря понятным языком – они родные сестры. «Чистая» теплоэлектростанция – ТЭС рассчитана исключительно на производство электроэнергии. Ее другое название «конденсационная электростанция» – КЭС.
Теплоэлектроцентраль – ТЭЦ — разновидность ТЭС. Она, помимо генерации электроэнергии, осуществляет подачу горячей воды в центральную систему отопления и для бытовых нужд.
Схема работы ТЭЦ достаточно проста. В топку одновременно поступают топливо и разогретый воздух — окислитель. Наиболее распространенное топливо на российских ТЭЦ – измельченный уголь. Тепло от сгорания угольной пыли превращает воду, поступающую в котел в пар, который затем под давлением подается на паровую турбину. Мощный поток пара заставляет ее вращаться, приводя в движение ротор генератора, который преобразует механическую энергию в электрическую.
Далее пар, уже значительно утративший свои первоначальные показатели – температуру и давление – попадает в конденсатор, где после холодного «водяного душа» он опять становится водой. Затем конденсатный насос перекачивает ее в регенеративные нагреватели и далее — в деаэратор. Там вода освобождается от газов – кислорода и СО 2 , которые могут вызвать коррозию. После этого вода вновь подогревается от пара и подается обратно в котел.
Теплоснабжение
Вторая, не менее важная функция ТЭЦ – обеспечение горячей водой (паром), предназначенной для систем центрального отопления близлежащих населенных пунктов и бытового использования. В специальных подогревателях холодная вода нагревается до 70 градусов летом и 120 градусов зимой, после чего сетевыми насосами подается в общую камеру смешивания и далее по системе тепломагистралей поступает к потребителям. Запасы воды на ТЭЦ постоянно пополняются.
Как работают ТЭС на газе
По сравнению с угольными ТЭЦ, ТЭС, где установлены газотурбинные установки, намного более компактны и экологичны. Достаточно сказать, что такой станции не нужен паровой котел. Газотурбинная установка – это по сути тот же турбореактивный авиадвигатель, где, в отличие от него, реактивная струя не выбрасывается в атмосферу, а вращает ротор генератора. При этом выбросы продуктов сгорания минимальны.
Новые технологии сжигания угля
КПД современных ТЭЦ ограничен 34 %. Абсолютное большинство тепловых электростанций до сих пор работают на угле, что объясняется весьма просто — запасы угля на Земле по-прежнему громадны, поэтому доля ТЭС в общем объеме выработанной электроэнергии составляет около 25 %.
Процесс сжигания угля многие десятилетия остается практически неизменным. Однако и сюда пришли новые технологии.
Особенность данного метода состоит в том, что вместо воздуха в качестве окислителя при сжигании угольной пыли используется выделенный из воздуха чистый кислород. В результате, из дымовых газов удаляется вредная примесь – NОx. Остальные вредные примеси отфильтровываются в процессе нескольких ступеней очистки. Оставшийся на выходе СО 2 закачивается в емкости под большим давлением и подлежит захоронению на глубине до 1 км.
Метод «oxyfuel capture»
Здесь также при сжигании угля в качестве окислителя используется чистый кислород. Только в отличие от предыдущего метода в момент сгорания образуется пар, приводящий турбину во вращение. Затем из дымовых газов удаляются зола и оксиды серы, производится охлаждение и конденсация. Оставшийся углекислый газ под давлением 70 атмосфер переводится в жидкое состояние и помещается под землю.
Метод «pre-combustion»
Уголь сжигается в «обычном» режиме – в котле в смеси с воздухом. После этого удаляется зола и SO 2 – оксид серы. Далее происходит удаление СО 2 с помощью специального жидкого абсорбента, после чего он утилизируется путем захоронения.
Пятерка самых мощных теплоэлектростанций мира
Первенство принадлежит китайской ТЭС Tuoketuo мощностью 6600 МВт (5 эн/бл. х 1200 МВт), занимающей площадь 2,5 кв. км. За ней следует ее «соотечественница» — Тайчжунская ТЭС мощностью 5824 МВт. Тройку лидеров замыкает крупнейшая в России Сургутская ГРЭС-2 – 5597,1 МВт. На четвертом месте польская Белхатувская ТЭС – 5354 МВт, и пятая – Futtsu CCGT Power Plant (Япония) – газовая ТЭС мощностью 5040 МВт.
Каждый человек хоть раз в жизни видел тепловые электростанции (ТЭЦ). Это большие заводы по выработке электроэнергии с трубами. Обычно на ТЭЦ трубы двух видов: дымовые - высокие и «стройные» и огромные охладительные башни - более низкие и «толстые». Последние не несут вред окружающей среде. По сути они - увлажнители воздуха, только размером с 12-этажный дом.
1. В этот раз мне удалось побывать внутри и на действующей башенной градирне на Карагандинской ТЭЦ-3.
2. Здесь используется несколько градирен. Для изучения мы выбрали самую большую, высота которой 78 метров.
3. Взгляд внутрь. На фото можно найти Дмитрия и сопоставить масштабы
4. Обычно охлаждающие башни или градирни (анг. cooling towers) используют там, где нет возможности использовать для охлаждения большие водоемы или озера.
6. Вид на саму станцию и соседнюю градирню
7. При испарении 1 % воды, температура оставшейся массы понижается на 5,5 градусов Цельсия.
8. Вентиляторные градирни - они намного меньше, но коэффициент полезности у них больше
9. Не смотря на высоту градирни, снимать с неё что-либо кроме станции нечего. Ну разве что теплицы, которые расположены неподалеку
10. Выращивают огурцы и помидоры
12. Переместимся под градирню, где идет постоянный тропический ливень
13. Зимой в этом месте намного красивее, когда образуются наледи
15. Процесс охлаждения воды происходит за счет испарения ее части воды при стекании каплями по специальному оросителю, а в противоположном направлении подаётся поток воздуха. Проще говоря, вода льется вниз, а воздух идет вверх, испаряя и охлаждая воду.
16. Ну и самое интересное - внутри. Я всегда мечтал попасть внутрь действующей градирни. Внутри стоит непроглядный туман. Камера запотевает почти мгновенно, одежда промокает тоже, но чуть медленнее
18. Распылители
19. Интересный факт: самая большая градирня в мире находится на АЭС Исар II в Германии. Она охлаждает 216 000 кубометров воды в час. Ее высота 165 м и основной диаметр 153 м.