टीपीपी संचालन के सिद्धांत क्या हैं और क्या हैं? ऐसी वस्तुओं की सामान्य परिभाषा लगभग इस प्रकार है - ये बिजली संयंत्र हैं जो प्राकृतिक ऊर्जा के विद्युत ऊर्जा में प्रसंस्करण में लगे हुए हैं। इन उद्देश्यों के लिए, प्राकृतिक ईंधन का भी उपयोग किया जाता है।

टीपीपी के संचालन का सिद्धांत। संक्षिप्त वर्णन

आज तक, यह ऐसी वस्तुओं पर ठीक है कि इसे जलाया जाता है जो गर्मी ऊर्जा को छोड़ता है जो सबसे व्यापक है। टीपीपी का काम इस ऊर्जा का इस्तेमाल बिजली पैदा करने में करना है।

एक टीपीपी के संचालन का सिद्धांत न केवल गर्मी ऊर्जा का उत्पादन है, जो उपभोक्ताओं को गर्म पानी के रूप में भी आपूर्ति की जाती है, उदाहरण के लिए। इसके अलावा, ये ऊर्जा सुविधाएं सभी बिजली का लगभग 76% उत्पादन करती हैं। यह व्यापक उपयोग इस तथ्य के कारण है कि स्टेशन के संचालन के लिए जीवाश्म ईंधन की उपलब्धता काफी अधिक है। दूसरा कारण यह था कि इसके उत्पादन के स्थान से स्टेशन तक ईंधन का परिवहन अपने आप में एक सरल और सुव्यवस्थित संचालन है। टीपीपी के संचालन का सिद्धांत बनाया गया है ताकि उपभोक्ता को इसकी माध्यमिक आपूर्ति के लिए काम कर रहे तरल पदार्थ की अपशिष्ट गर्मी का उपयोग करना संभव हो।

स्टेशनों को प्रकार से विभाजित करना

यह ध्यान देने योग्य है कि थर्मल स्टेशनों को उन प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है जिनके आधार पर वे उत्पादन करते हैं। यदि एक टीपीपी के संचालन का सिद्धांत केवल विद्युत ऊर्जा के उत्पादन में है (अर्थात, उपभोक्ता को ऊष्मा ऊर्जा की आपूर्ति नहीं की जाती है), तो इसे संघनन (सीईएस) कहा जाता है।

विद्युत ऊर्जा के उत्पादन के लिए, भाप की आपूर्ति के साथ-साथ उपभोक्ता को गर्म पानी की आपूर्ति के लिए लक्षित वस्तुओं में टर्बाइनों को संघनित करने के बजाय भाप टर्बाइन होते हैं। इसके अलावा स्टेशन के ऐसे तत्वों में एक मध्यवर्ती भाप निष्कर्षण या एक बैक प्रेशर डिवाइस होता है। इस प्रकार के टीपीपी (सीएचपीपी) के संचालन का मुख्य लाभ और सिद्धांत यह है कि अपशिष्ट भाप का उपयोग गर्मी स्रोत के रूप में भी किया जाता है और उपभोक्ताओं को आपूर्ति की जाती है। इस प्रकार, गर्मी के नुकसान और ठंडे पानी की मात्रा को कम करना संभव है।

टीपीपी संचालन के मूल सिद्धांत

संचालन के सिद्धांत पर विचार करने के लिए आगे बढ़ने से पहले, यह समझना आवश्यक है कि हम किस प्रकार के स्टेशन के बारे में बात कर रहे हैं। ऐसी वस्तुओं की मानक व्यवस्था में एक प्रणाली शामिल है जैसे भाप को फिर से गर्म करना। यह आवश्यक है क्योंकि रीहीट वाले सर्किट की थर्मल दक्षता उस प्रणाली की तुलना में अधिक होगी जहां यह अनुपस्थित है। सरल शब्दों में, इस तरह की योजना के साथ एक टीपीपी के संचालन का सिद्धांत इसके बिना की तुलना में समान प्रारंभिक और अंतिम निर्दिष्ट मापदंडों के साथ बहुत अधिक प्रभावी होगा। इस सब से, हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि स्टेशन के काम का आधार जीवाश्म ईंधन और गर्म हवा है।

कार्य योजना Scheme

टीपीपी के संचालन का सिद्धांत निम्नानुसार बनाया गया है। ईंधन सामग्री, साथ ही ऑक्सीडाइज़र, जिसकी भूमिका अक्सर गर्म हवा द्वारा ग्रहण की जाती है, को निरंतर प्रवाह में बॉयलर भट्टी में खिलाया जाता है। कोयला, तेल, ईंधन तेल, गैस, शेल, पीट जैसे पदार्थ ईंधन के रूप में कार्य कर सकते हैं। अगर हम रूसी संघ में सबसे आम ईंधन के बारे में बात करते हैं, तो यह कोयले की धूल है। इसके अलावा, टीपीपी के संचालन का सिद्धांत इस तरह से बनाया गया है कि ईंधन जलाने से उत्पन्न गर्मी भाप बॉयलर में पानी को गर्म करती है। हीटिंग के परिणामस्वरूप, तरल को संतृप्त भाप में परिवर्तित किया जाता है, जिसे स्टीम आउटलेट के माध्यम से भाप टरबाइन को खिलाया जाता है। स्टेशन पर इस उपकरण का मुख्य उद्देश्य आने वाली भाप की ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में बदलना है।

चलने में सक्षम टरबाइन के सभी तत्व शाफ्ट के साथ निकटता से जुड़े हुए हैं, जिसके परिणामस्वरूप वे एकल तंत्र के रूप में घूमते हैं। शाफ्ट को घुमाने के लिए, भाप की गतिज ऊर्जा को भाप टरबाइन में रोटर में स्थानांतरित किया जाता है।

स्टेशन का यांत्रिक भाग

डिवाइस और इसके यांत्रिक भाग में टीपीपी के संचालन का सिद्धांत रोटर के संचालन से जुड़ा हुआ है। टर्बाइन से निकलने वाली भाप में बहुत अधिक दबाव और तापमान होता है। इस वजह से, भाप की एक उच्च आंतरिक ऊर्जा पैदा होती है, जिसे बॉयलर से टरबाइन नोजल में आपूर्ति की जाती है। स्टीम जेट, निरंतर प्रवाह में नोजल से गुजरते हुए, उच्च गति पर, जो अक्सर ध्वनि की गति से भी अधिक होती है, टरबाइन रोटर ब्लेड को प्रभावित करती है। ये तत्व डिस्क से सख्ती से जुड़े होते हैं, जो बदले में शाफ्ट से निकटता से जुड़े होते हैं। इस समय, भाप की यांत्रिक ऊर्जा रोटर टर्बाइनों की यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है। यदि हम टीपीपी के संचालन के सिद्धांत के बारे में अधिक सटीक बात करते हैं, तो यांत्रिक प्रभाव टरबाइन जनरेटर के रोटर को प्रभावित करता है। यह इस तथ्य के कारण है कि एक पारंपरिक रोटर और जनरेटर का शाफ्ट एक दूसरे के साथ निकटता से जुड़ा हुआ है। और फिर एक जनरेटर जैसे उपकरण में यांत्रिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करने की एक काफी प्रसिद्ध, सरल और समझने योग्य प्रक्रिया है।

रोटर के बाद भाप की गति

टरबाइन के माध्यम से भाप गुजरने के बाद, इसका दबाव और तापमान काफी गिर जाता है, और यह स्टेशन के अगले भाग - कंडेनसर में प्रवेश करता है। इस तत्व के अंदर वाष्प का द्रव में उल्टा रूपांतरण होता है। इस कार्य को पूरा करने के लिए, कंडेनसर के अंदर ठंडा पानी होता है, जिसे डिवाइस की दीवारों के अंदर चलने वाले पाइपों के माध्यम से वहां आपूर्ति की जाती है। पानी में भाप के रिवर्स परिवर्तन के बाद, इसे एक घनीभूत पंप द्वारा पंप किया जाता है और अगले डिब्बे में प्रवेश करता है - एक बहरा। यह भी ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि पंप किया गया पानी पुनर्योजी हीटरों से होकर गुजरता है।

बहरे का मुख्य कार्य आने वाले पानी से गैसों को निकालना है। इसके साथ ही सफाई ऑपरेशन के साथ, तरल को भी उसी तरह गर्म किया जाता है जैसे पुनर्योजी हीटर में। इस प्रयोजन के लिए, भाप की ऊष्मा का उपयोग किया जाता है, जिसे टरबाइन में जाने वाली सामग्री से लिया जाता है। विचलन ऑपरेशन का मुख्य उद्देश्य तरल में ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड सामग्री को स्वीकार्य मूल्यों तक कम करना है। यह उस दर को कम करने में मदद करता है जिस पर जंग पानी और भाप आपूर्ति पथ को प्रभावित करता है।

कोयला स्टेशन

उपयोग किए जाने वाले ईंधन के प्रकार पर टीपीपी संचालन के सिद्धांत की उच्च निर्भरता है। तकनीकी दृष्टिकोण से, बेचा जाने वाला सबसे कठिन पदार्थ कोयला है। इसके बावजूद, ऐसी सुविधाओं में कच्चे माल भोजन का मुख्य स्रोत हैं, जिनकी संख्या स्टेशनों के कुल हिस्से का लगभग 30% है। साथ ही ऐसी सुविधाओं की संख्या बढ़ाने की भी योजना है। यह भी ध्यान देने योग्य है कि स्टेशन के संचालन के लिए आवश्यक कार्यात्मक डिब्बों की संख्या अन्य प्रकार की तुलना में बहुत अधिक है।

कोयले से चलने वाले टीपीपी कैसे काम करते हैं

स्टेशन को लगातार काम करने के लिए, कोयले को लगातार रेल की पटरियों के साथ लाया जाता है, जिसे विशेष अनलोडिंग उपकरणों का उपयोग करके अनलोड किया जाता है। इसके अलावा, ऐसे तत्व हैं जिनके माध्यम से अनलोड किए गए कोयले को गोदाम में खिलाया जाता है। इसके अलावा, ईंधन क्रशिंग प्लांट में प्रवेश करता है। यदि आवश्यक हो, तो गोदाम में कोयले की आपूर्ति की प्रक्रिया को बायपास करना संभव है, और इसे अनलोडिंग उपकरणों से सीधे क्रशर में स्थानांतरित करना संभव है। इस चरण को पार करने के बाद, कुचल कच्चा माल कच्चे कोयला हॉपर में प्रवेश करता है। अगला कदम चूर्णित कोयला मिलों को फीडरों के माध्यम से सामग्री की आपूर्ति है। इसके अलावा, कोयले की धूल को वायवीय संदेश विधि का उपयोग करके कोयले के डस्ट बिन में डाला जाता है। इस पथ से गुजरते हुए, पदार्थ एक विभाजक और एक चक्रवात जैसे तत्वों को छोड़ देता है, और हॉपर से इसे पहले से ही फीडरों के माध्यम से सीधे बर्नर को आपूर्ति की जाती है। चक्रवात से गुजरने वाली हवा को मिल के पंखे द्वारा चूसा जाता है और फिर बॉयलर के दहन कक्ष में भर दिया जाता है।

इसके अलावा, गैस आंदोलन इस तरह दिखता है। दहन बॉयलर कक्ष में बनने वाला वाष्पशील पदार्थ बॉयलर गैस नलिकाओं जैसे उपकरणों के माध्यम से क्रमिक रूप से गुजरता है, फिर, यदि एक स्टीम रीहीटिंग सिस्टम का उपयोग किया जाता है, तो गैस को प्राथमिक और माध्यमिक सुपरहीटर्स में खिलाया जाता है। इस डिब्बे में, साथ ही पानी के अर्थशास्त्री में, गैस काम कर रहे तरल पदार्थ को गर्म करने के लिए अपनी गर्मी छोड़ देती है। इसके बाद, एक तत्व स्थापित किया जाता है, जिसे एयर सुपरहीटर कहा जाता है। यहां, गैस की तापीय ऊर्जा का उपयोग आने वाली हवा को गर्म करने के लिए किया जाता है। इन सभी तत्वों को पारित करने के बाद, वाष्पशील पदार्थ राख कलेक्टर में चला जाता है, जहां इसे राख से साफ किया जाता है। धुआं पंप तब गैस को बाहर निकालते हैं और गैस पाइप का उपयोग करके इसे वायुमंडल में छोड़ देते हैं।

टीपीपी और एनपीपी

अक्सर, यह सवाल उठता है कि थर्मल के बीच क्या सामान्य है और क्या टीपीपी और एनपीपी के संचालन के सिद्धांतों में कोई समानता है।

अगर हम उनकी समानता के बारे में बात करते हैं, तो उनमें से कई हैं। सबसे पहले, दोनों को इस तरह से बनाया गया है कि वे अपने काम के लिए एक प्राकृतिक संसाधन का उपयोग करते हैं जो कि जीवाश्म और उत्पादित है। इसके अलावा, यह ध्यान दिया जा सकता है कि दोनों वस्तुओं का उद्देश्य न केवल विद्युत ऊर्जा उत्पन्न करना है, बल्कि गर्मी भी है। संचालन के सिद्धांतों में समानता इस तथ्य में भी निहित है कि थर्मल पावर प्लांट और परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में ऑपरेशन में शामिल टर्बाइन और स्टीम जनरेटर हैं। इसके अलावा, केवल कुछ अंतर हैं। इनमें यह तथ्य शामिल है कि, उदाहरण के लिए, निर्माण की लागत और थर्मल पावर प्लांट से प्राप्त बिजली परमाणु ऊर्जा संयंत्रों की तुलना में बहुत कम है। लेकिन, दूसरी ओर, परमाणु ऊर्जा संयंत्र तब तक वातावरण को प्रदूषित नहीं करते हैं जब तक कि कचरे का सही तरीके से निपटान नहीं किया जाता है और कोई दुर्घटना नहीं होती है। जबकि ताप विद्युत संयंत्र अपने संचालन सिद्धांत के कारण वातावरण में लगातार हानिकारक पदार्थों का उत्सर्जन करते हैं।

यहाँ परमाणु ऊर्जा संयंत्रों और ताप विद्युत संयंत्रों के संचालन में मुख्य अंतर है। यदि तापीय वस्तुओं में ईंधन के दहन से तापीय ऊर्जा को अक्सर पानी में स्थानांतरित किया जाता है या भाप में परिवर्तित किया जाता है, तो परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में ऊर्जा यूरेनियम परमाणुओं के विखंडन से ली जाती है। प्राप्त ऊर्जा को विभिन्न पदार्थों को गर्म करने के लिए बदल दिया जाता है और यहां पानी का उपयोग बहुत कम होता है। इसके अलावा, सभी पदार्थ बंद सीलबंद सर्किट में हैं।

गरम करना

कुछ टीपीपी में, उनकी योजनाएं ऐसी प्रणाली प्रदान कर सकती हैं जो स्वयं बिजली संयंत्र को गर्म करने में लगी हो, साथ ही साथ आस-पास के गांव, यदि कोई हो। टरबाइन से भाप को इस इकाई के नेटवर्क हीटर में ले जाया जाता है, और घनीभूत जल निकासी के लिए एक विशेष लाइन भी होती है। एक विशेष पाइपलाइन प्रणाली के माध्यम से पानी की आपूर्ति और निकासी की जाती है। इस तरह से उत्पन्न होने वाली विद्युत ऊर्जा को विद्युत जनरेटर से हटा दिया जाता है और स्टेप-अप ट्रांसफार्मर से गुजरते हुए उपभोक्ता को प्रेषित किया जाता है।

बुनियादी उपकरण

अगर हम थर्मल पावर प्लांट में काम करने वाले मुख्य तत्वों के बारे में बात करते हैं, तो ये बॉयलर हाउस हैं, साथ ही टरबाइन प्लांट्स को इलेक्ट्रिक जनरेटर और कंडेनसर के साथ जोड़ा जाता है। मुख्य उपकरण और अतिरिक्त उपकरणों के बीच मुख्य अंतर यह है कि इसकी शक्ति, उत्पादकता, भाप मापदंडों के साथ-साथ वोल्टेज और करंट आदि के संदर्भ में मानक पैरामीटर हैं। यह भी ध्यान दिया जा सकता है कि मुख्य तत्वों के प्रकार और संख्या एक टीपीपी से कितनी शक्ति प्राप्त करने की आवश्यकता है, साथ ही इसके संचालन के तरीके के आधार पर चुना जाता है। टीपीपी संचालन सिद्धांत का एनिमेशन इस मुद्दे को और अधिक विस्तार से समझने में मदद कर सकता है।

तापीय विद्युत संयंत्रों की संगठनात्मक और उत्पादन संरचना (टीपीपी)

आधुनिक टीपीपी में उत्पादन के चरणों के बीच उपकरणों की क्षमता और तकनीकी कनेक्शन की योजनाओं के आधार पर, दुकान-फर्श, दुकान-रहित और ब्लॉक-दुकान संगठनात्मक और उत्पादन संरचनाएं हैं।

दुकान संगठनात्मक और उत्पादन संरचनातकनीकी उपकरणों और टीपीपी के क्षेत्र को अलग-अलग वर्गों में विभाजित करने और उन्हें विशेष इकाइयों - कार्यशालाओं, प्रयोगशालाओं को सौंपने के लिए प्रदान करता है। इस मामले में, मुख्य संरचनात्मक इकाई दुकान है। उत्पादन में उनकी भागीदारी के आधार पर कार्यशालाओं को मुख्य और सहायक में विभाजित किया गया है। इसके अलावा, टीपीपी में गैर-औद्योगिक फार्म (आवास और सहायक फार्म, किंडरगार्टन, विश्राम गृह, सेनेटोरियम, आदि) भी शामिल हो सकते हैं।

मुख्य कार्यशालाएंऊर्जा उत्पादन में प्रत्यक्ष रूप से शामिल हैं। इनमें ईंधन और परिवहन, बॉयलर, टरबाइन, बिजली और रासायनिक दुकानें शामिल हैं।

ईंधन और परिवहन विभाग में ईंधन भंडारण के साथ रेलवे सुविधाओं और ईंधन आपूर्ति के अनुभाग शामिल हैं। यह कार्यशाला उन बिजली संयंत्रों में आयोजित की जाती है जो रेल द्वारा वितरित किए जाने पर ठोस ईंधन या ईंधन तेल जलाते हैं।

बॉयलर की दुकान में तरल या गैसीय ईंधन की आपूर्ति, धूल की तैयारी, राख हटाने के लिए अनुभाग शामिल हैं।

टरबाइन की दुकान में शामिल हैं: एक हीटिंग विभाग, एक केंद्रीय पंपिंग स्टेशन और एक पानी की आपूर्ति।

दो-दुकान उत्पादन संरचना के साथ-साथ बड़े टीपीपी में, बॉयलर और टर्बाइन की दुकानों को एक बॉयलर और टर्बाइन शॉप (केटीसी) में जोड़ा जाता है।

बिजली की दुकान के प्रभारी हैं: टीपीपी के सभी बिजली के उपकरण, एक विद्युत प्रयोगशाला, एक तेल फार्म, एक बिजली की मरम्मत की दुकान।

रासायनिक कार्यशाला में एक रासायनिक प्रयोगशाला और रासायनिक जल उपचार शामिल है।

सहायक कार्यशालाएंमुख्य उत्पादन की सेवा करें। इनमें शामिल हैं: केंद्रीकृत मरम्मत की दुकान, मरम्मत और निर्माण, थर्मल ऑटोमेशन और संचार।

गैर-औद्योगिक फार्म सीधे ऊर्जा उत्पादन से संबंधित नहीं हैं और टीपीपी श्रमिकों की घरेलू जरूरतों को पूरा करते हैं।

कार्यशाला रहित संगठनात्मक और उत्पादन संरचनाबुनियादी उत्पादन कार्यों के प्रदर्शन में डिवीजनों की विशेषज्ञता प्रदान करता है: उपकरण संचालन, इसकी मरम्मत सेवा, तकनीकी नियंत्रण। यह कार्यशालाओं के बजाय उत्पादन सेवाओं के निर्माण की ओर जाता है: उपकरणों का संचालन, मरम्मत, नियंत्रण और सुधार। बदले में, उत्पादन सेवाओं को विशेष वर्गों में विभाजित किया जाता है।

सृष्टि ब्लॉक-दुकान संगठनात्मक और उत्पादन संरचनाजटिल बिजली इकाई-ब्लॉकों के उद्भव के कारण। ब्लॉक के उपकरण ऊर्जा प्रक्रिया के कई चरणों को पूरा करते हैं - भाप जनरेटर में ईंधन का दहन, टरबाइन जनरेटर में बिजली उत्पादन, और कभी-कभी ट्रांसफार्मर में इसका परिवर्तन। ब्लॉक-शॉप संरचना में दुकान-तल संरचना के विपरीत, बिजली संयंत्र की मुख्य उत्पादन इकाई ब्लॉक है। वे सीटीसी में शामिल हैं, जो बॉयलर और टरबाइन इकाइयों के मुख्य और सहायक उपकरणों के केंद्रीकृत संचालन में लगे हुए हैं। ब्लॉक-शॉप संरचना दुकान संरचना में होने वाली मुख्य और सहायक दुकानों के संरक्षण के लिए प्रदान करती है, उदाहरण के लिए, ईंधन और परिवहन दुकान (टीटीसी), रसायन, आदि।

सभी प्रकार की संगठनात्मक और उत्पादन संरचना एक व्यक्ति के प्रबंधन के आधार पर उत्पादन प्रबंधन के कार्यान्वयन के लिए प्रदान करती है। प्रत्येक टीपीपी में एक प्रशासनिक और आर्थिक, उत्पादन और तकनीकी और परिचालन और प्रेषण नियंत्रण होता है।

टीपीपी का प्रशासनिक और आर्थिक प्रबंधक निदेशक है, तकनीकी प्रबंधक मुख्य अभियंता है। ऑपरेशनल डिस्पैच कंट्रोल पावर प्लांट के ड्यूटी इंजीनियर द्वारा किया जाता है। परिचालन रूप से, यह ईपीएस के ड्यूटी डिस्पैचर के अधीनस्थ है।

बिजली संयंत्र के औद्योगिक और उत्पादन कर्मियों की मानक संख्या के आधार पर संरचनात्मक डिवीजनों का नाम और संख्या, और व्यक्तिगत पदों की शुरूआत की आवश्यकता निर्धारित की जाती है।

विद्युत उत्पादन की निर्दिष्ट तकनीकी, संगठनात्मक और आर्थिक विशेषताएं ऊर्जा उद्यमों और संघों की गतिविधियों के प्रबंधन की सामग्री और कार्यों को प्रभावित करती हैं।

विद्युत ऊर्जा उद्योग के लिए मुख्य आवश्यकता उपभोक्ताओं को एक विश्वसनीय और निर्बाध बिजली आपूर्ति, आवश्यक लोड शेड्यूल का कवरेज है। यह आवश्यकता विशिष्ट संकेतकों में तब्दील हो जाती है जो पावर इंटरकनेक्शन के उत्पादन कार्यक्रम के कार्यान्वयन में बिजली संयंत्र और ग्रिड उद्यमों की भागीदारी का आकलन करते हैं।

पावर प्लांट लोड को सहन करने के लिए तैयार है, जो डिस्पैचिंग शेड्यूल द्वारा निर्धारित किया गया है। नेटवर्क उद्यमों के लिए, उपकरण और सुविधाओं की मरम्मत की एक अनुसूची स्थापित की जाती है। योजना अन्य तकनीकी और आर्थिक संकेतक भी निर्धारित करती है: बिजली संयंत्रों में विशिष्ट ईंधन खपत, नेटवर्क में ऊर्जा हानि में कमी, वित्तीय संकेतक। हालांकि, ऊर्जा उद्यमों के उत्पादन कार्यक्रम को बिजली और गर्मी के उत्पादन या आपूर्ति की मात्रा से सख्ती से निर्धारित नहीं किया जा सकता है। यह अत्यंत गतिशील खपत और तदनुसार, ऊर्जा उत्पादन के कारण अव्यावहारिक है।

फिर भी, ऊर्जा उत्पादन की मात्रा एक महत्वपूर्ण गणना संकेतक है जो कई अन्य संकेतकों (उदाहरण के लिए, लागत मूल्य) और आर्थिक गतिविधियों के परिणामों के स्तर को निर्धारित करता है।

जीवाश्म ईंधन में छिपी ऊर्जा - कोयला, तेल या प्राकृतिक गैस - को तुरंत बिजली के रूप में प्राप्त नहीं किया जा सकता है। पहले ईंधन जलाया जाता है। निकली हुई गर्मी पानी को गर्म करती है और उसे भाप में बदल देती है। भाप टरबाइन को घुमाती है, और टरबाइन - जनरेटर का रोटर, जो उत्पन्न करता है, अर्थात विद्युत प्रवाह उत्पन्न करता है।

संघनक बिजली संयंत्र संचालन आरेख।

स्लाव्यान्स्काया टीपीपी। यूक्रेन, डोनेट्स्क क्षेत्र।

इस संपूर्ण जटिल, बहुस्तरीय प्रक्रिया को बिजली मशीनों से लैस एक थर्मल पावर प्लांट (टीपीपी) में देखा जा सकता है जो जीवाश्म ईंधन (तेल शेल, कोयला, तेल और इसके प्रसंस्कृत उत्पादों, प्राकृतिक गैस) में गुप्त ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करती है। टीपीपी के मुख्य भाग बॉयलर प्लांट, स्टीम टर्बाइन और इलेक्ट्रिक जनरेटर हैं।

बॉयलर प्लांट- दबाव में जल वाष्प के उत्पादन के लिए उपकरणों का एक सेट। इसमें एक भट्टी होती है जिसमें जीवाश्म ईंधन जलाया जाता है, एक भट्ठी का स्थान जिसके माध्यम से दहन उत्पाद चिमनी में जाते हैं, और एक भाप बॉयलर जिसमें पानी उबलता है। बॉयलर का वह भाग जो गर्म करने के दौरान लौ के संपर्क में आता है, ताप सतह कहलाता है।

3 प्रकार के बॉयलर हैं: स्मोक-ट्यूब, वॉटर-ट्यूब और डायरेक्ट-फ्लो बॉयलर। धुएं से चलने वाले बॉयलरों के अंदर, ट्यूबों की एक श्रृंखला होती है जिसके माध्यम से दहन उत्पाद चिमनी में जाते हैं। कई अग्नि नलियों में एक विशाल ताप सतह होती है, जिसके परिणामस्वरूप वे ईंधन की ऊर्जा का अच्छा उपयोग करते हैं। इन बॉयलरों में पानी धुएँ की नलियों के बीच होता है।

वाटर-ट्यूब बॉयलरों में, विपरीत सच है: पानी पाइपों के माध्यम से पारित किया जाता है, और पाइपों के बीच गर्म गैसों को पारित किया जाता है। बॉयलर के मुख्य भाग एक फायरबॉक्स, उबलते पाइप, एक स्टीम बॉयलर और एक सुपरहीटर हैं। वाष्पीकरण की प्रक्रिया उबलते हुए पाइपों में होती है। उनमें उत्पन्न भाप भाप बॉयलर में प्रवेश करती है, जहां यह उबलते पानी के ऊपर, इसके ऊपरी भाग में एकत्रित होती है। स्टीम बॉयलर से, भाप सुपरहीटर में जाती है और वहां अतिरिक्त रूप से गर्म होती है। इस बॉयलर में दरवाजे के माध्यम से ईंधन फेंका जाता है, और ईंधन के दहन के लिए आवश्यक हवा को दूसरे दरवाजे से ऐशट्रे में खिलाया जाता है। गर्म गैसें ऊपर उठती हैं और विभाजन के चारों ओर झुकते हुए, आरेख में इंगित पथ से गुजरती हैं (चित्र देखें)।

वन-थ्रू बॉयलरों में, लंबे कॉइल पाइप में पानी गरम किया जाता है। इन पाइपों में पानी डाला जाता है। कॉइल से गुजरते हुए, यह पूरी तरह से वाष्पित हो जाता है, और परिणामस्वरूप भाप को आवश्यक तापमान तक गर्म किया जाता है और फिर कॉइल को छोड़ देता है।

भाप को फिर से गर्म करने के साथ काम करने वाले बॉयलर सिस्टम एक इंस्टॉलेशन का हिस्सा हैं जिसे कहा जाता है पावर यूनिट"बॉयलर - टरबाइन"।

भविष्य में, उदाहरण के लिए, कांस्क-अचिंस्क बेसिन से कोयले के उपयोग के लिए, 800 मेगावाट बिजली इकाइयों के साथ 6400 मेगावाट तक की क्षमता वाले बड़े थर्मल पावर प्लांट बनाए जाएंगे, जहां बॉयलर प्लांट प्रति 2650 टन भाप का उत्पादन करेंगे। 565 डिग्री सेल्सियस तक के तापमान और 25 एमपीए के दबाव के साथ घंटा।

बॉयलर प्लांट उच्च दबाव वाली भाप उत्पन्न करता है, जो भाप टरबाइन में जाता है - थर्मल पावर प्लांट का मुख्य इंजन। टरबाइन में, भाप फैलती है, उसका दबाव कम हो जाता है, और गुप्त ऊर्जा यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है। एक भाप टरबाइन एक जनरेटर के रोटर को चलाता है जो विद्युत प्रवाह उत्पन्न करता है।

बड़े शहरों में, अक्सर वे निर्माण करते हैं संयुक्त गर्मी और बिजली संयंत्र(सीएचपी), और सस्ते ईंधन वाले क्षेत्रों में - संघनक बिजली संयंत्र(आईईएस)।

एक सीएचपी एक थर्मल पावर प्लांट है जो न केवल विद्युत ऊर्जा उत्पन्न करता है, बल्कि गर्म पानी और भाप के रूप में गर्मी भी उत्पन्न करता है। भाप टरबाइन से निकलने वाली भाप में अभी भी बहुत अधिक तापीय ऊर्जा होती है। सीएचपीपी में, इस गर्मी का दो तरह से उपयोग किया जाता है: या तो टरबाइन के बाद की भाप उपभोक्ता को भेजी जाती है और वापस स्टेशन पर नहीं लौटती है, या यह हीट एक्सचेंजर में गर्मी को पानी में स्थानांतरित करती है, जिसे उपभोक्ता को भेजा जाता है, और भाप वापस सिस्टम में लौट आती है। इसलिए, सीएचपीपी की उच्च दक्षता है, जो 50-60% तक पहुंचती है।

हीटिंग और औद्योगिक प्रकार के सीएचपी संयंत्र हैं। हीटिंग सीएचपीपी आवासीय और सार्वजनिक भवनों को गर्म करते हैं और उन्हें गर्म पानी की आपूर्ति करते हैं, औद्योगिक औद्योगिक उद्यमों को गर्मी की आपूर्ति करते हैं। सीएचपीपी से भाप का संचरण कई किलोमीटर तक की दूरी पर किया जाता है, और गर्म पानी का संचरण - 30 किलोमीटर या उससे अधिक तक। नतीजतन, प्रमुख शहरों के पास संयुक्त ताप और बिजली संयंत्र बनाए जा रहे हैं।

गर्मी ऊर्जा की एक बड़ी मात्रा को हमारे अपार्टमेंट, स्कूलों, संस्थानों के जिला हीटिंग या केंद्रीकृत हीटिंग के लिए निर्देशित किया जाता है। अक्टूबर क्रांति से पहले, घरों में कोई केंद्रीकृत ताप आपूर्ति नहीं थी। घरों को चूल्हे से गर्म किया जाता था, जिसमें ढेर सारी लकड़ी और कोयला जल जाता था। सोवियत सत्ता के पहले वर्षों में हमारे देश में तापन शुरू हुआ, जब GOELRO योजना (1920) के अनुसार, बड़े ताप विद्युत संयंत्रों का निर्माण शुरू किया गया था। 1980 के दशक की शुरुआत में CHPP की कुल क्षमता। 50 मिलियन किलोवाट से अधिक।

लेकिन ताप विद्युत संयंत्रों द्वारा उत्पन्न बिजली का अधिकांश भाग संघनित विद्युत संयंत्रों (सीईएस) पर पड़ता है। हमारे देश में, उन्हें अक्सर राज्य क्षेत्रीय बिजली संयंत्र (जीआरईएस) कहा जाता है। सीएचपी संयंत्रों के विपरीत, जहां टर्बाइन में खर्च की गई भाप की गर्मी आवासीय और औद्योगिक भवनों को गर्म करने के लिए उपयोग की जाती है, आईईएस में, इंजन (स्टीम मशीन, टर्बाइन) में खर्च की गई भाप को कंडेनसर द्वारा पानी (कंडेनसेट) में परिवर्तित किया जाता है, जो है पुन: उपयोग के लिए बॉयलरों को वापस भेज दिया। IES सीधे जल आपूर्ति स्रोतों पर निर्मित होते हैं: एक झील, नदी, समुद्र द्वारा। कूलिंग वॉटर पावर प्लांट से निकाली गई गर्मी अपरिवर्तनीय रूप से खो जाती है। आईईएस दक्षता 35-42% से अधिक नहीं है।

बारीक पिसे हुए कोयले वाले वैगनों को एक सख्त कार्यक्रम के अनुसार दिन-रात ऊंचे ओवरपास पर लाया जाता है। एक विशेष अनलोडर वैगनों को पलट देता है और ईंधन को बंकर में डाल दिया जाता है। मिलें इसे अच्छी तरह से ईंधन पाउडर में पीसती हैं, और हवा के साथ भाप बॉयलर की भट्टी में उड़ जाती हैं। ज्वाला की जीभ नलियों के बंडलों को कसकर ढँक देती है, जिसमें पानी उबलता है। जलवाष्प उत्पन्न होता है। पाइपों के माध्यम से - भाप लाइनों - भाप को टरबाइन की ओर निर्देशित किया जाता है और नलिका के माध्यम से टरबाइन रोटर ब्लेड से टकराता है। रोटर को ऊर्जा देने के बाद, अपशिष्ट भाप कंडेनसर में जाता है, ठंडा होता है और पानी में बदल जाता है। पंप इसे वापस बॉयलर को खिलाते हैं। और ऊर्जा टरबाइन रोटर से जनरेटर रोटर तक चलती रहती है। जनरेटर में उसका अंतिम रूपान्तरण होता है: वह बिजली बन जाता है। यहीं पर IES ऊर्जा श्रृंखला समाप्त होती है।

पनबिजली संयंत्रों के विपरीत, थर्मल पावर प्लांट कहीं भी बनाए जा सकते हैं, और इस तरह बिजली के स्रोतों को उपभोक्ता के करीब लाते हैं और देश के आर्थिक क्षेत्रों के क्षेत्र में समान रूप से थर्मल पावर प्लांट की व्यवस्था करते हैं। टीपीपी का लाभ यह है कि वे लगभग सभी प्रकार के जीवाश्म ईंधन - कोयला, शेल, तरल ईंधन, प्राकृतिक गैस पर काम करते हैं।

सबसे बड़े संघनक TPP हैं Reftinskaya (Sverdlovsk क्षेत्र), Zaporozhye (यूक्रेन), Kostroma, Uglegorsk (डोनेट्स्क क्षेत्र, यूक्रेन)। उनमें से प्रत्येक की क्षमता 3000 मेगावाट से अधिक है।

हमारा देश ताप विद्युत संयंत्रों के निर्माण में अग्रणी है, जिसकी ऊर्जा एक परमाणु रिएक्टर द्वारा प्रदान की जाती है (देखें।

थर्मल पावर प्लांट लोगों को ग्रह पर उनकी जरूरत की लगभग सभी ऊर्जा प्रदान करते हैं। लोगों ने अन्य तरीकों से बिजली प्राप्त करना सीख लिया है, लेकिन फिर भी विकल्पों को स्वीकार नहीं करते हैं। यद्यपि उनके लिए ईंधन का उपयोग करना लाभदायक नहीं है, वे इसे मना नहीं करते हैं।

क्या है थर्मल पावर प्लांट का राज?

थर्मल पावर प्लांटयह कोई संयोग नहीं है कि वे अपूरणीय रहते हैं। उनका टरबाइन दहन का उपयोग करके सबसे सरल तरीके से ऊर्जा उत्पन्न करता है। इसके कारण, निर्माण लागत को कम करना संभव है, जिसे पूरी तरह से उचित माना जाता है। दुनिया के सभी देशों में ऐसी वस्तुएं हैं, इसलिए किसी को भी उनके वितरण पर आश्चर्य नहीं करना चाहिए।

ताप विद्युत संयंत्रों के संचालन का सिद्धांतभारी मात्रा में ईंधन के दहन पर निर्मित। नतीजतन, बिजली दिखाई देती है, जो पहले जमा होती है और फिर कुछ क्षेत्रों में वितरित की जाती है। ताप विद्युत संयंत्रों की योजनाएं लगभग स्थिर रहती हैं।

स्टेशन किस प्रकार के ईंधन का उपयोग करता है?

प्रत्येक स्टेशन एक अलग ईंधन का उपयोग करता है। इसे विशेष रूप से शिप किया जाता है ताकि वर्कफ़्लो बाधित न हो। यह बिंदु समस्याग्रस्त लोगों में से एक है, क्योंकि परिवहन लागतें हैं। यह किस प्रकार के उपकरणों का उपयोग करता है?

• कोयला;
• तेल परत;
• पीट;
• ईंधन तेल;
• प्राकृतिक गैस।

थर्मल पावर प्लांट के थर्मल सर्किट एक निश्चित प्रकार के ईंधन पर आधारित होते हैं। इसके अलावा, अधिकतम दक्षता सुनिश्चित करते हुए, उनमें मामूली बदलाव किए गए हैं। यदि वे नहीं किए जाते हैं, तो मुख्य खपत अत्यधिक होगी, इसलिए परिणामी विद्युत प्रवाह उचित नहीं होगा।

ताप विद्युत संयंत्रों के प्रकार

ताप विद्युत संयंत्रों के प्रकार एक महत्वपूर्ण मुद्दा हैं। उत्तर आपको बताएगा कि आवश्यक ऊर्जा कैसे प्रकट होती है। आज, धीरे-धीरे गंभीर परिवर्तन किए जा रहे हैं, जहां मुख्य स्रोत वैकल्पिक प्रकार होंगे, लेकिन अभी तक उनका उपयोग अनुपयुक्त है।

1. संघनक (आईईएस);
2. संयुक्त ताप और विद्युत संयंत्र (सीएचपी);
3. राज्य जिला बिजली संयंत्र (जीआरईएस)।

टीपीपी बिजली संयंत्र को विस्तृत विवरण की आवश्यकता होगी। विचार अलग हैं, इसलिए केवल विचार ही बताएगा कि इस पैमाने का निर्माण क्यों किया जा रहा है।

संघनक (आईईएस)

ताप विद्युत संयंत्रों के प्रकार संघनक से शुरू होते हैं। ऐसे सीएचपी संयंत्रों का उपयोग विशेष रूप से बिजली पैदा करने के लिए किया जाता है। अक्सर, यह तुरंत फैल बिना जमा हो जाता है। संघनन विधि अधिकतम दक्षता प्रदान करती है, इसलिए ऐसे सिद्धांतों को इष्टतम माना जाता है। आज, सभी देशों में, विशाल क्षेत्रों को प्रदान करते हुए, अलग-अलग बड़े पैमाने की वस्तुओं को प्रतिष्ठित किया जाता है।

पारंपरिक ईंधन को बदलने के लिए परमाणु प्रतिष्ठान धीरे-धीरे दिखाई दे रहे हैं। केवल प्रतिस्थापन एक महंगी और समय लेने वाली प्रक्रिया है, क्योंकि जीवाश्म ईंधन का संचालन अन्य तरीकों से अलग है। इसके अलावा, किसी भी स्टेशन को बंद करना असंभव है, क्योंकि ऐसी स्थितियों में, पूरे क्षेत्र को मूल्यवान बिजली के बिना छोड़ दिया जाता है।

संयुक्त ताप और विद्युत संयंत्र (सीएचपी)

सीएचपी संयंत्र एक साथ कई उद्देश्यों के लिए उपयोग किए जाते हैं। वे मुख्य रूप से मूल्यवान बिजली उत्पन्न करने के लिए उपयोग किए जाते हैं, लेकिन ईंधन जलाना भी गर्मी पैदा करने के लिए उपयोगी रहता है। नतीजतन, सह उत्पादन बिजली संयंत्रों को व्यवहार में लागू किया जाना जारी है।

एक महत्वपूर्ण विशेषता यह है कि इस प्रकार के थर्मल पावर प्लांट अपेक्षाकृत कम क्षमता वाले अन्य से बेहतर होते हैं। वे अलग क्षेत्र प्रदान करते हैं, इसलिए थोक आपूर्ति की कोई आवश्यकता नहीं है। अभ्यास से पता चलता है कि अतिरिक्त बिजली लाइनों को बिछाने के कारण ऐसा समाधान कितना लाभदायक है। आधुनिक ताप विद्युत संयंत्र के संचालन का सिद्धांत केवल पर्यावरण के कारण अनावश्यक है।

राज्य जिला विद्युत संयंत्र

आधुनिक ताप विद्युत संयंत्रों के बारे में सामान्य जानकारीराज्य के जिला बिजली स्टेशन को चिह्नित न करें। धीरे-धीरे, वे अपनी प्रासंगिकता खोते हुए पृष्ठभूमि में बने रहते हैं। हालांकि राज्य के स्वामित्व वाले जिला बिजली संयंत्र ऊर्जा उत्पादन के मामले में उपयोगी बने हुए हैं।

विभिन्न प्रकार के ताप विद्युत संयंत्र विशाल क्षेत्रों को सहायता प्रदान करते हैं, लेकिन उनकी क्षमता अभी भी अपर्याप्त है। सोवियत काल के दौरान, बड़े पैमाने पर परियोजनाएं की गईं, जो अब बंद हो रही हैं। इसका कारण ईंधन का अनुचित उपयोग था। यद्यपि उनका प्रतिस्थापन समस्याग्रस्त बना हुआ है, क्योंकि आधुनिक ताप विद्युत संयंत्रों के फायदे और नुकसान मुख्य रूप से बड़ी मात्रा में ऊर्जा के लिए जाने जाते हैं।

कौन से बिजली संयंत्र थर्मल हैं?उनका सिद्धांत ईंधन के दहन पर आधारित है। वे अपरिहार्य रहते हैं, हालांकि एक समान प्रतिस्थापन के लिए गणना सक्रिय रूप से की जा रही है। थर्मल पावर प्लांट व्यवहार में अपने फायदे और नुकसान साबित करते रहते हैं। इस वजह से उनका काम जरूरी रहता है।

विभिन्न प्राकृतिक संसाधनों में छिपी ऊर्जा का उपयोग करके बिजली संयंत्रों में बिजली का उत्पादन किया जाता है। जैसा कि आप टेबल से देख सकते हैं। 1.2 यह मुख्य रूप से थर्मल (टीपीपी) और थर्मल चक्र पर चलने वाले परमाणु ऊर्जा संयंत्रों (एनपीपी) में होता है।

ताप विद्युत संयंत्रों के प्रकार

उत्पन्न और आपूर्ति की गई ऊर्जा के प्रकार के अनुसार, ताप विद्युत संयंत्रों को दो मुख्य प्रकारों में विभाजित किया जाता है: संघनक (IES), जिसका उद्देश्य केवल बिजली के उत्पादन, और ताप, या संयुक्त ताप और बिजली संयंत्र (CHP) के लिए है। जीवाश्म ईंधन पर चलने वाले संघनक बिजली संयंत्र इसके निष्कर्षण के स्थानों के पास बनाए जाते हैं, और संयुक्त ताप और बिजली संयंत्र गर्मी उपभोक्ताओं - औद्योगिक उद्यमों और आवासीय क्षेत्रों के पास रखे जाते हैं। टीपीपी भी जीवाश्म ईंधन पर चलते हैं, लेकिन आईईएस के विपरीत, वे उत्पादन और ताप उद्देश्यों के लिए गर्म पानी और भाप के रूप में विद्युत और तापीय ऊर्जा दोनों उत्पन्न करते हैं। इन बिजली संयंत्रों के मुख्य प्रकार के ईंधन हैं: ठोस - कोयला, एन्थ्रेसाइट, अर्ध-एंथ्रेसाइट, भूरा कोयला, पीट, शेल; तरल - ईंधन तेल और गैसीय - प्राकृतिक, कोक ओवन, ब्लास्ट फर्नेस, आदि। गैस।

तालिका १.२. विश्व बिजली उत्पादन

अनुक्रमणिका			२०१० (पूर्वानुमान)
बिजली संयंत्रों द्वारा कुल उत्पादन का हिस्सा, एनपीपी का% गैस पर टीपीपी ईंधन तेल पर टीपीपी
क्षेत्र के अनुसार बिजली उत्पादन,% पश्चिमी यूरोप पूर्वी यूरोप एशिया और ऑस्ट्रेलिया अमेरिका मध्य पूर्व और अफ्रीका
दुनिया में बिजली संयंत्रों की स्थापित क्षमता (कुल), GW सहित,% एनपीपी गैस पर टीपीपी ईंधन तेल पर टीपीपी कोयले और अन्य प्रकार के ईंधन पर टीपीपी अन्य नवीकरणीय ईंधनों का उपयोग करने वाले एचपीपी और बिजली संयंत्र
बिजली उत्पादन (कुल), अरब kWh

मुख्य रूप से संक्षेपण प्रकार के परमाणु ऊर्जा संयंत्र, परमाणु ईंधन की ऊर्जा का उपयोग करते हैं।

विद्युत जनरेटर चलाने के लिए ताप विद्युत संयंत्र के प्रकार के आधार पर, बिजली संयंत्रों को भाप टरबाइन (एसटीयू), गैस टरबाइन (जीटीयू), संयुक्त चक्र (सीसीजीटी) और आंतरिक दहन इंजन (डीपीपी) वाले बिजली संयंत्रों में विभाजित किया जाता है।

काम की अवधि के आधार पर वर्ष के दौरान टीपीपीऊर्जा भार के शेड्यूल के कवरेज के अनुसार, स्टेशन पर स्थापित क्षमता energy के उपयोग के घंटों की संख्या की विशेषता के अनुसार, बिजली संयंत्रों को आमतौर पर वर्गीकृत किया जाता है: बुनियादी (स्टेशन पर ६००० घंटे / वर्ष); अर्ध-शिखर (τ सेंट = 2000 - 5000 एच / वर्ष); चोटी(τ at st< 2000 ч/год).

बुनियादी बिजली संयंत्र वे हैं जो वर्ष के अधिकांश समय में अधिकतम संभव स्थिर भार वहन करते हैं। विश्व ऊर्जा उद्योग में, परमाणु ऊर्जा संयंत्र, अत्यधिक आर्थिक IES, साथ ही थर्मल पावर प्लांट का उपयोग थर्मल शेड्यूल पर काम करते समय बुनियादी के रूप में किया जाता है। पीक लोड हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर प्लांट्स, पंप स्टोरेज पावर प्लांट्स, गैस टर्बाइन प्लांट्स द्वारा कवर किए जाते हैं, जिनमें गतिशीलता और गतिशीलता होती है, यानी। त्वरित शुरुआत और रोक। पीक बिजली संयंत्रों को उन घंटों के दौरान चालू किया जाता है जब दैनिक बिजली लोड शेड्यूल के चरम हिस्से को कवर करने की आवश्यकता होती है। कुल विद्युत भार में कमी वाले अर्ध-पीक बिजली संयंत्रों को या तो कम क्षमता में स्थानांतरित कर दिया जाता है, या रिजर्व में डाल दिया जाता है।

तकनीकी संरचना के अनुसार, ताप विद्युत संयंत्रों को मॉड्यूलर और गैर-मॉड्यूलर में विभाजित किया जाता है। ब्लॉक आरेख के मामले में, भाप टरबाइन इकाई के मुख्य और सहायक उपकरण का बिजली संयंत्र की किसी अन्य इकाई के उपकरण के साथ तकनीकी संबंध नहीं होता है। जीवाश्म ईंधन बिजली संयंत्रों के लिए, प्रत्येक टरबाइन से जुड़े एक या दो बॉयलरों से भाप की आपूर्ति की जाती है। एक टीपीपी की गैर-ब्लॉक योजना के मामले में, सभी बॉयलरों से भाप एक सामान्य मुख्य लाइन में प्रवेश करती है और वहां से अलग-अलग टर्बाइनों में वितरित की जाती है।

संघनक बिजली संयंत्रों में, जो बड़ी बिजली प्रणालियों का हिस्सा हैं, केवल भाप को गर्म करने वाले ब्लॉक सिस्टम का उपयोग किया जाता है। भाप और पानी के क्रॉस-लिंक वाले गैर-ब्लॉक सर्किट का उपयोग बिना गर्म किए किया जाता है।

संचालन का सिद्धांत और थर्मल पावर प्लांट की मुख्य ऊर्जा विशेषताएं characteristics

विभिन्न प्राकृतिक संसाधनों (कोयला, गैस, तेल, ईंधन तेल, यूरेनियम, आदि) में छिपी ऊर्जा का उपयोग करके बिजली संयंत्रों में बिजली का उत्पादन काफी सरल सिद्धांत के अनुसार, ऊर्जा रूपांतरण तकनीक को लागू करके किया जाता है। एक टीपीपी की सामान्य योजना (चित्र 1.1 देखें) कुछ प्रकार की ऊर्जा के दूसरों में इस तरह के परिवर्तन और थर्मल पावर प्लांट के चक्र में काम कर रहे तरल पदार्थ (पानी, भाप) के उपयोग के अनुक्रम को दर्शाती है। बॉयलर में ईंधन (इस मामले में कोयला) जलाया जाता है, पानी को गर्म करता है और इसे भाप में बदल देता है। भाप को टर्बाइनों को खिलाया जाता है जो भाप की तापीय ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करती हैं और बिजली उत्पन्न करने वाले जनरेटर को चलाती हैं (खंड 4.1 देखें)।

एक आधुनिक थर्मल पावर प्लांट एक जटिल उद्यम है जिसमें बड़ी संख्या में विभिन्न उपकरण शामिल हैं। बिजली संयंत्र के उपकरण की संरचना चयनित थर्मल योजना, उपयोग किए जाने वाले ईंधन के प्रकार और जल आपूर्ति प्रणाली के प्रकार पर निर्भर करती है।

बिजली संयंत्र के मुख्य उपकरणों में शामिल हैं: एक विद्युत जनरेटर और एक कंडेनसर के साथ बॉयलर और टरबाइन इकाइयाँ। इन इकाइयों को शक्ति, भाप मापदंडों, उत्पादकता, वोल्टेज और करंट आदि के संदर्भ में मानकीकृत किया जाता है। थर्मल पावर प्लांट के मुख्य उपकरण का प्रकार और मात्रा दी गई शक्ति और इसके संचालन के इच्छित तरीके से मेल खाती है। उपभोक्ताओं को गर्मी की आपूर्ति करने के लिए उपयोग किए जाने वाले सहायक उपकरण भी हैं और बॉयलर फ़ीड पानी को गर्म करने के लिए टरबाइन भाप का उपयोग करते हैं और बिजली संयंत्र की अपनी जरूरतों को पूरा करते हैं। इसमें ईंधन आपूर्ति प्रणाली, डिएरेशन और फीड यूनिट, कंडेनसिंग यूनिट, हीटिंग प्लांट (सीएचपी के लिए), तकनीकी जल आपूर्ति प्रणाली, तेल आपूर्ति, फ़ीड पानी के पुनर्योजी ताप, रासायनिक जल उपचार, बिजली के वितरण और संचरण के लिए उपकरण शामिल हैं (देखें धारा 4 )

फ़ीड पानी के पुनर्योजी ताप का उपयोग सभी भाप टरबाइन संयंत्रों में किया जाता है, जो बिजली संयंत्र की तापीय और समग्र दक्षता में काफी वृद्धि करता है, क्योंकि पुनर्योजी ताप वाली योजनाओं में, टरबाइन से पुनर्योजी हीटरों में हटाए गए भाप प्रवाह ठंडे स्रोत में नुकसान के बिना काम करते हैं। (कंडेनसर)। इस मामले में, टरबाइन जनरेटर की समान विद्युत शक्ति के लिए, कंडेनसर में भाप की खपत कम हो जाती है और दक्षता के परिणामस्वरूप। स्थापना बढ़ रही है।

उपयोग किए जाने वाले स्टीम बॉयलर का प्रकार (खंड 2 देखें) बिजली संयंत्र में उपयोग किए जाने वाले ईंधन के प्रकार पर निर्भर करता है। सबसे आम ईंधन (जीवाश्म कोयला, गैस, ईंधन तेल, फ़्रीज़टॉर्फ़) के लिए, यू-, टी-आकार और टॉवर लेआउट वाले बॉयलर और एक विशेष प्रकार के ईंधन के लिए डिज़ाइन किए गए दहन कक्ष का उपयोग किया जाता है। कम पिघलने वाली राख वाले ईंधन के लिए, तरल राख हटाने वाले बॉयलर का उपयोग किया जाता है। इसी समय, भट्ठी में उच्च (90% तक) राख संग्रह प्राप्त किया जाता है और हीटिंग सतहों का घर्षण कम हो जाता है। इसी कारण से, चार-पास व्यवस्था वाले स्टीम बॉयलरों का उपयोग कोयले की तैयारी से शेल और अपशिष्ट जैसे उच्च-राख वाले ईंधन के लिए किया जाता है। थर्मल पावर प्लांट में, एक नियम के रूप में, ड्रम या प्रत्यक्ष-प्रवाह डिजाइन के बॉयलर का उपयोग किया जाता है।

बिजली के पैमाने पर टर्बाइन और जनरेटर का मिलान किया जाता है। प्रत्येक टरबाइन एक विशिष्ट प्रकार के जनरेटर से मेल खाती है। ब्लॉक थर्मल संघनक बिजली संयंत्रों के लिए, टर्बाइनों की शक्ति इकाइयों की शक्ति से मेल खाती है, और इकाइयों की संख्या बिजली संयंत्र की दी गई शक्ति से निर्धारित होती है। आधुनिक इकाइयाँ भाप को गर्म करने के साथ 150, 200, 300, 500, 800 और 1200 मेगावाट की क्षमता वाले संघनक टर्बाइनों का उपयोग करती हैं।

टर्बाइन (उपखंड ४.२ देखें) बैक प्रेशर (टाइप पी) के साथ, संक्षेपण और उत्पादन भाप निष्कर्षण (टाइप पी) के साथ, संक्षेपण और एक या दो हीटिंग एक्सट्रैक्शन (टाइप टी) के साथ, साथ ही संक्षेपण के साथ, औद्योगिक और हीटिंग एक्सट्रैक्शन का उपयोग किया जाता है सीएचपीपी में भाप (टाइप पीटी)। पीटी प्रकार के टर्बाइनों में एक या दो हीटिंग एक्सट्रैक्शन भी हो सकते हैं। टरबाइन के प्रकार का चुनाव ऊष्मा भार के परिमाण और अनुपात पर निर्भर करता है। यदि हीटिंग लोड प्रबल होता है, तो, पीटी टर्बाइनों के अलावा, हीटिंग एक्सट्रैक्शन के साथ टाइप टी के टर्बाइन स्थापित किए जा सकते हैं, और यदि औद्योगिक भार प्रमुख है, तो औद्योगिक निष्कर्षण और बैक प्रेशर के साथ पीआर और आर प्रकार के टर्बाइन स्थापित किए जा सकते हैं।

वर्तमान में, सीएचपीपी में, सबसे व्यापक रूप से 100 और 50 मेगावाट की विद्युत क्षमता वाले प्रतिष्ठान हैं, जो 12.7 एमपीए, 540-560 डिग्री सेल्सियस के प्रारंभिक मापदंडों पर काम कर रहे हैं। बड़े शहरों में ताप विद्युत संयंत्रों के लिए, 175-185 मेगावाट और 250 मेगावाट (टी-250-240 टर्बाइन के साथ) की विद्युत क्षमता वाले प्रतिष्ठान बनाए गए हैं। T-250-240 टर्बाइन वाली इकाइयाँ मॉड्यूलर हैं और सुपरक्रिटिकल प्रारंभिक मापदंडों (23.5 MPa, 540/540 ° C) पर काम करती हैं।

नेटवर्क में बिजली संयंत्रों के संचालन की एक विशेषता यह है कि प्रत्येक क्षण में उनके द्वारा उत्पन्न विद्युत ऊर्जा की कुल मात्रा पूरी तरह से खपत ऊर्जा के अनुरूप होनी चाहिए। अधिकांश बिजली संयंत्र परस्पर जुड़े बिजली प्रणाली में समानांतर में काम करते हैं, जो सिस्टम के कुल विद्युत भार को कवर करते हैं, और सीएचपी संयंत्र एक साथ अपने क्षेत्र के ताप भार को भी कवर करते हैं। स्थानीय महत्व के बिजली संयंत्र हैं, जो क्षेत्र की सेवा के लिए डिज़ाइन किए गए हैं और सामान्य बिजली व्यवस्था से जुड़े नहीं हैं।

समय के साथ बिजली की खपत की निर्भरता का चित्रमय प्रतिनिधित्व कहलाता है विद्युत भार ग्राफ... विद्युत भार का दैनिक ग्राफ (चित्र 1.5) वर्ष के समय, सप्ताह के दिन के आधार पर भिन्न होता है और आमतौर पर रात में न्यूनतम भार और पीक आवर्स (ग्राफ का चरम भाग) के दौरान अधिकतम भार की विशेषता होती है। दैनिक चार्ट के साथ-साथ, विद्युत भार के वार्षिक चार्ट (चित्र 1.6), जो दैनिक चार्ट के अनुसार बनाए जाते हैं, का बहुत महत्व है।

इलेक्ट्रिक लोड शेड्यूल का उपयोग बिजली संयंत्रों और प्रणालियों के विद्युत भार की योजना बनाने, व्यक्तिगत बिजली संयंत्रों और इकाइयों के बीच भार वितरित करने, काम करने और स्टैंडबाय उपकरणों की संरचना की पसंद की गणना करने, आवश्यक स्थापित क्षमता और आवश्यक रिजर्व का निर्धारण करने में किया जाता है। और इकाइयों की इकाई क्षमता, उपकरण की मरम्मत के लिए योजना विकसित करते समय और रखरखाव रिजर्व आदि का निर्धारण।

पूर्ण भार पर काम करते समय, बिजली संयंत्र के उपकरण रेटेड या develops विकसित होते हैं सबसे लंबाशक्ति (प्रदर्शन), जो इकाई की मुख्य पासपोर्ट विशेषता है। इस अधिकतम शक्ति (उत्पादकता) पर, इकाई को मुख्य मापदंडों के नाममात्र मूल्यों पर लंबे समय तक काम करना चाहिए। एक बिजली संयंत्र की मुख्य विशेषताओं में से एक इसकी स्थापित क्षमता है, जिसे रिजर्व को ध्यान में रखते हुए सभी विद्युत जनरेटर और हीटिंग उपकरणों की नाममात्र क्षमताओं के योग के रूप में परिभाषित किया गया है।

बिजली संयंत्र का संचालन भी उपयोग के घंटों की संख्या की विशेषता है स्थापित क्षमता, जो उस मोड पर निर्भर करता है जिसमें बिजली संयंत्र चल रहा है। बेस लोड ले जाने वाले बिजली संयंत्रों के लिए, स्थापित क्षमता के उपयोग के घंटों की संख्या ६०००-७५०० घंटे / वर्ष है, और पीक लोड को कवर करने के मोड में काम करने वालों के लिए - २०००-३००० घंटे / वर्ष से कम।

जिस भार पर इकाई उच्चतम दक्षता के साथ कार्य करती है उसे आर्थिक भार कहा जाता है। रेटेड निरंतर भार आर्थिक के बराबर हो सकता है। कभी-कभी कम दक्षता पर नाममात्र भार से 10-20% अधिक भार के साथ उपकरण को थोड़े समय के लिए संचालित करना संभव होता है। यदि बिजली संयंत्र के उपकरण मुख्य मापदंडों के नाममात्र मूल्यों पर डिजाइन लोड के साथ स्थिर रूप से संचालित होते हैं या जब वे अनुमेय सीमा के भीतर बदलते हैं, तो इस मोड को स्थिर कहा जाता है।

स्थिर-राज्य भार के साथ संचालन के तरीके, लेकिन गणना वाले से अलग, या अस्थिर भार के साथ कहा जाता है गैर स्थिरया चर मोड। परिवर्तनीय मोड में, कुछ पैरामीटर अपरिवर्तित रहते हैं और नाममात्र मान रखते हैं, जबकि अन्य कुछ अनुमेय सीमाओं के भीतर बदलते हैं। इस प्रकार, यूनिट के आंशिक भार पर, टरबाइन के सामने भाप का दबाव और तापमान नाममात्र रह सकता है, जबकि कंडेनसर में वैक्यूम और अर्क में भाप के पैरामीटर लोड के अनुपात में बदल जाएंगे। गैर-स्थिर मोड भी संभव हैं जब सभी बुनियादी मानकों को बदल दिया जाता है। ऐसे मोड होते हैं, उदाहरण के लिए, जब उपकरण शुरू करना और रोकना, टर्बाइन जनरेटर पर लोड को डंप करना और बढ़ाना, स्लाइडिंग पैरामीटर पर काम करते समय और गैर-स्थिर कहा जाता है।

बिजली संयंत्र के ताप भार का उपयोग तकनीकी प्रक्रियाओं और औद्योगिक प्रतिष्ठानों के लिए, औद्योगिक, आवासीय और सार्वजनिक भवनों, एयर कंडीशनिंग और घरेलू जरूरतों के हीटिंग और वेंटिलेशन के लिए किया जाता है। उत्पादन उद्देश्यों के लिए, आमतौर पर 0.15 से 1.6 एमपीए के दबाव के साथ भाप की आवश्यकता होती है। हालांकि, परिवहन के दौरान नुकसान को कम करने और उपयोगिताओं से पानी की निरंतर निकासी की आवश्यकता से बचने के लिए, बिजली संयंत्र से भाप को कुछ हद तक गर्म किया जाता है। हीटिंग, वेंटिलेशन और घरेलू जरूरतों के लिए, सीएचपी प्लांट आमतौर पर 70 से 180 डिग्री सेल्सियस के तापमान के साथ गर्म पानी की आपूर्ति करता है।

उत्पादन प्रक्रियाओं और घरेलू जरूरतों (गर्म पानी की आपूर्ति) के लिए गर्मी की खपत से निर्धारित गर्मी का भार, बाहरी हवा के तापमान पर निर्भर करता है। गर्मियों में यूक्रेन की स्थितियों में, यह भार (साथ ही विद्युत) सर्दियों की तुलना में कम होता है। औद्योगिक और घरेलू ताप भार दिन के दौरान बदलते हैं, इसके अलावा, घरेलू जरूरतों के लिए खपत बिजली संयंत्र का औसत दैनिक ताप भार, सप्ताह के दिनों और सप्ताहांत में परिवर्तन होता है। औद्योगिक उद्यमों के दैनिक ताप भार और आवासीय क्षेत्र की गर्म पानी की आपूर्ति में परिवर्तन के विशिष्ट रेखांकन अंजीर 1.7 और 1.8 में दिखाए गए हैं।

टीपीपी संचालन की दक्षता विभिन्न तकनीकी और आर्थिक संकेतकों की विशेषता है, जिनमें से कुछ थर्मल प्रक्रियाओं (दक्षता, गर्मी और ईंधन की खपत) की पूर्णता का आकलन करते हैं, जबकि अन्य उन स्थितियों की विशेषता रखते हैं जिनमें टीपीपी संचालित होता है। उदाहरण के लिए, अंजीर में। 1.9 (ए, बी) सीएचपी और आईईएस के अनुमानित ताप संतुलन को दर्शाता है।

जैसा कि आंकड़ों से देखा जा सकता है, विद्युत और तापीय ऊर्जा की संयुक्त पीढ़ी टरबाइन कंडेनसर में गर्मी के नुकसान में कमी के कारण बिजली संयंत्रों की तापीय क्षमता में उल्लेखनीय वृद्धि प्रदान करती है।

टीपीपी संचालन के सबसे महत्वपूर्ण और पूर्ण संकेतक बिजली और गर्मी की लागत हैं।

अन्य प्रकार के बिजली संयंत्रों की तुलना में थर्मल पावर प्लांट के फायदे और नुकसान दोनों हैं। टीपीपी के निम्नलिखित लाभों का संकेत दिया जा सकता है:

• ईंधन संसाधनों के व्यापक वितरण से जुड़े अपेक्षाकृत मुक्त क्षेत्रीय वितरण;
• बिजली में मौसमी उतार-चढ़ाव के बिना ऊर्जा उत्पन्न करने की क्षमता (पनबिजली संयंत्रों के विपरीत);
• थर्मल पावर प्लांटों के निर्माण और संचालन के लिए भूमि के आर्थिक संचलन से अलगाव और निकासी का क्षेत्र, एक नियम के रूप में, परमाणु ऊर्जा संयंत्रों और पनबिजली संयंत्रों के लिए आवश्यक से बहुत कम है;
• ताप विद्युत संयंत्रों का निर्माण जलविद्युत ऊर्जा संयंत्रों या परमाणु ऊर्जा संयंत्रों की तुलना में बहुत तेजी से किया जाता है, और उनकी प्रति इकाई स्थापित क्षमता की लागत परमाणु ऊर्जा संयंत्रों की तुलना में कम है।
• इसी समय, टीपीपी के बड़े नुकसान हैं:
• एक टीपीपी के संचालन के लिए आमतौर पर एक हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर प्लांट की तुलना में बहुत अधिक कर्मियों की आवश्यकता होती है, जो कि बहुत बड़े पैमाने पर ईंधन चक्र के रखरखाव से जुड़ा होता है;
• टीपीपी संचालन ईंधन संसाधनों (कोयला, ईंधन तेल, गैस, पीट, तेल शेल) की आपूर्ति पर निर्भर करता है;
• टीपीपी के ऑपरेटिंग मोड की परिवर्तनशीलता दक्षता को कम करती है, ईंधन की खपत में वृद्धि करती है और उपकरणों के बढ़ते पहनने की ओर ले जाती है;
• मौजूदा ताप विद्युत संयंत्रों की विशेषता अपेक्षाकृत कम दक्षता है। (ज्यादातर 40% तक);
• टीपीपी का पर्यावरण पर सीधा और प्रतिकूल प्रभाव पड़ता है और वे पारिस्थितिक रूप से बिजली के "स्वच्छ" स्रोत नहीं हैं।
• आसपास के क्षेत्रों की पारिस्थितिकी को सबसे ज्यादा नुकसान कोयले पर चलने वाले बिजली संयंत्रों, विशेष रूप से उच्च राख वाले कोयले से होता है। टीपीपी में, सबसे "स्वच्छ" वे हैं जो अपनी तकनीकी प्रक्रिया में प्राकृतिक गैस का उपयोग करते हैं।

विशेषज्ञों के अनुसार, दुनिया भर के थर्मल पावर प्लांट सालाना लगभग 200-250 मिलियन टन राख, 60 मिलियन टन से अधिक सल्फर डाइऑक्साइड, बड़ी मात्रा में नाइट्रोजन ऑक्साइड और कार्बन डाइऑक्साइड (तथाकथित ग्रीनहाउस प्रभाव के कारण) का उत्सर्जन करते हैं। और लंबी अवधि के वैश्विक जलवायु परिवर्तन के लिए अग्रणी), बड़ी मात्रा में ऑक्सीजन को अवशोषित करना। इसके अलावा, आज तक, यह स्थापित किया गया है कि कोयले पर चलने वाले थर्मल पावर प्लांटों के आसपास अतिरिक्त विकिरण पृष्ठभूमि, समान क्षमता के परमाणु ऊर्जा संयंत्रों की तुलना में दुनिया में औसतन 100 गुना अधिक है (कोयले में लगभग हमेशा यूरेनियम, थोरियम होता है) और रेडियोधर्मी कार्बन समस्थानिक ट्रेस अशुद्धियों के रूप में)। फिर भी, टीपीपी के निर्माण, उपकरण और संचालन के लिए अच्छी तरह से विकसित प्रौद्योगिकियां, साथ ही साथ उनके निर्माण की कम लागत, इस तथ्य की ओर ले जाती है कि टीपीपी दुनिया के बिजली उत्पादन के थोक के लिए जिम्मेदार है। इस कारण से, ताप विद्युत संयंत्रों की प्रौद्योगिकियों में सुधार और पर्यावरण पर उनके नकारात्मक प्रभाव को कम करने पर बहुत ध्यान दिया जाता है (देखें धारा 6)।