ติดตั้งแก๊สพีจียู. กังหันก๊าซและโรงผลิตก๊าซหมุนเวียน

ค้นหางานไอน้ำแก๊ส เรียกว่าโรงไฟฟ้า(ป.จ.)

ซึ่งความร้อนจากก๊าซไอเสียของโรงงานกังหันก๊าซจะถูกนำไปใช้โดยตรงหรือโดยอ้อมเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าในวงจรกังหันไอน้ำ ในรูป รูปที่ 4.10 แสดงแผนผังของโรงงานวงจรรวมที่ง่ายที่สุด หรือที่เรียกว่าประเภทการใช้งาน ก๊าซไอเสียจากกังหันก๊าซจะเข้าสู่หม้อไอน้ำสำหรับการกู้คืน - เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบทวนกระแสซึ่งเนื่องจากความร้อนของก๊าซร้อนจึงทำให้เกิดไอน้ำที่มีพารามิเตอร์สูงพุ่งตรงเข้าไป.

กังหันไอน้ำ

รูปที่ 4.10. แผนผังของโรงงานวงจรรวมที่ง่ายที่สุดหม้อต้มความร้อนเหลือทิ้งมีลักษณะเป็นเพลาสี่เหลี่ยม ซึ่งวางพื้นผิวทำความร้อนซึ่งเกิดจากท่อสีเงินซึ่งมีการจ่ายสารทำงานของหน่วยกังหันไอน้ำ (น้ำหรือไอน้ำ) เข้าไป ในกรณีที่ง่ายที่สุด พื้นผิวทำความร้อนของหม้อต้มความร้อนเหลือทิ้งประกอบด้วยองค์ประกอบสามประการ: เครื่องประหยัด 3 เครื่องระเหย 2 และเครื่องทำน้ำร้อนยิ่งยวด 1องค์ประกอบกลางคือเครื่องระเหย ประกอบด้วยดรัม 4 (กระบอกยาวครึ่งหนึ่งที่เต็มไปด้วยน้ำ), ท่อระบายน้ำหลายอัน 7 และท่อแนวตั้งของเครื่องระเหยที่ติดตั้งค่อนข้างแน่น 8- ท่อระเหยตั้งอยู่ในโซนที่มีอุณหภูมิสูงกว่าท่อระเหย ดังนั้นน้ำร้อนในนั้นจึงระเหยไปบางส่วนจึงเบาลงและลอยขึ้นสู่ถังซัก พื้นที่ว่างจะเต็มไปด้วยน้ำเย็นกว่าผ่านท่อระบายน้ำจากถัง ไอน้ำอิ่มตัวจะถูกรวบรวมไว้ที่ส่วนบนของถังและส่งไปยังท่อของเครื่องทำความร้อนยิ่งยวด 1 การไหลของไอน้ำจากถัง 4 ได้รับการชดเชยโดยการจ่ายน้ำจากเครื่องประหยัด 3 ในกรณีนี้น้ำที่เข้ามาจะผ่านการระเหย ท่อหลาย ๆ ครั้งก่อนที่จะระเหยไปจนหมด ดังนั้นจึงเรียกว่าหม้อต้มความร้อนเหลือทิ้งที่อธิบายไว้ หม้อต้มที่มีการหมุนเวียนตามธรรมชาติ.

เครื่องประหยัดจะทำความร้อนน้ำป้อนที่เข้ามาจนเกือบถึงจุดเดือด- จากถังซัก ไอน้ำอิ่มตัวแบบแห้งจะเข้าสู่ซุปเปอร์ฮีตเตอร์ ซึ่งมีความร้อนสูงเกินอุณหภูมิอิ่มตัว อุณหภูมิของไอน้ำร้อนยวดยิ่งที่เกิดขึ้น ทีแน่นอนว่า 0 นั้นน้อยกว่าอุณหภูมิของก๊าซเสมอ คิว Gมาจากกังหันแก๊ส (ปกติคือ 25 - 30 °C)

ด้านล่างแผนภาพของหม้อต้มความร้อนเหลือทิ้งในรูป รูปที่ 4.10 แสดงการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิของก๊าซและของไหลทำงานขณะเคลื่อนที่เข้าหากัน อุณหภูมิของก๊าซจะค่อยๆลดลงจากค่า q Г ที่ทางเข้าไปจนถึงค่า qух อุณหภูมิของก๊าซไอเสียเคลื่อนตัวไปทาง น้ำป้อนจะเพิ่มอุณหภูมิในตัวประหยัดถึงจุดเดือด(จุด ก- ที่อุณหภูมินี้ (ใกล้จะเดือด) น้ำจะเข้าสู่เครื่องระเหย น้ำระเหยอยู่ในนั้น ในขณะเดียวกันอุณหภูมิก็ไม่เปลี่ยนแปลง (กระบวนการ ก - ข- ตรงจุด ขสารทำงานอยู่ในรูปของไอน้ำอิ่มตัวแห้ง ถัดไป superheater มีความร้อนสูงเกินค่าหนึ่ง ที 0 .

ไอน้ำที่เกิดขึ้นที่ทางออกของฮีทเตอร์ยิ่งยวดจะถูกส่งไปยังกังหันไอน้ำ ซึ่งจะขยายตัวและทำงาน จากกังหัน ไอน้ำเสียจะเข้าสู่คอนเดนเซอร์และควบแน่นโดยใช้ปั๊มป้อน 6 ซึ่งจะเป็นการเพิ่มแรงดันของน้ำป้อน จะถูกส่งกลับไปยังหม้อต้มความร้อนเหลือทิ้ง

ดังนั้นความแตกต่างพื้นฐานระหว่างโรงไฟฟ้าพลังไอน้ำ (SPU) ของ CCGT และ มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์โรงไฟฟ้าพลังความร้อนประกอบด้วยความจริงที่ว่าเชื้อเพลิงไม่ได้ถูกเผาในหม้อต้มความร้อนเหลือทิ้งและความร้อนที่จำเป็นสำหรับการทำงานของ CCGT PSU นั้นถูกนำมาจากก๊าซไอเสียของ GTU มุมมองทั่วไปหม้อต้มความร้อนเหลือทิ้งแสดงในรูปที่ 4.11

รูปที่ 4.11. มุมมองทั่วไปของหม้อต้มความร้อนเหลือทิ้ง

โรงไฟฟ้าที่มีหน่วย CCGT แสดงในรูปที่ 1 ในรูปที่ 4.12 ซึ่งแสดงโรงไฟฟ้าพลังความร้อนจำนวน 3 หน่วย แต่ละหน่วยกำลังประกอบด้วยหน่วยกังหันก๊าซสองหน่วยที่อยู่ติดกัน 4 บริษัทประเภท V94.2 ซีเมนส์ซึ่งแต่ละแห่งมีก๊าซไอเสียของตัวเอง อุณหภูมิสูงส่งไปยังหม้อต้มความร้อนเหลือทิ้ง 8 - ไอน้ำที่เกิดจากหม้อไอน้ำเหล่านี้จะถูกส่งไปยังกังหันไอน้ำหนึ่งกังหัน 10 พร้อมเครื่องกำเนิดไฟฟ้า 9 และคอนเดนเซอร์ที่อยู่ในห้องควบแน่นใต้กังหัน โดยแต่ละหน่วยผลิตไฟฟ้าดังกล่าวมีกำลังการผลิตรวม 450 เมกะวัตต์ (กังหันก๊าซและกังหันไอน้ำแต่ละหน่วยมีกำลังการผลิตประมาณ 150 เมกะวัตต์) ระหว่างช่องกระจายลมออก 5 และหม้อต้มความร้อนทิ้ง 8 ติดตั้งแล้ว บายพาส (บายพาส) ปล่องไฟ 12และประตูกันแก๊ส 6 .

รูปที่ 4.12. โรงไฟฟ้าที่มี CCGT

ข้อดีหลักของมหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์

1. ปาโร การติดตั้งแก๊ส- ปัจจุบันเป็นเครื่องยนต์ที่ประหยัดที่สุดที่ใช้ผลิตกระแสไฟฟ้า

2. โรงงานหมุนเวียนเป็นเครื่องยนต์ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากที่สุด สิ่งนี้อธิบายได้จากประสิทธิภาพสูง - หลังจากนั้นความร้อนทั้งหมดที่มีอยู่ในเชื้อเพลิงซึ่งไม่สามารถแปลงเป็นไฟฟ้าได้จะถูกปล่อยออกสู่สิ่งแวดล้อมและเกิดมลภาวะทางความร้อน ดังนั้นการลดการปล่อยความร้อนจาก CCGT เมื่อเปรียบเทียบกับโรงไฟฟ้าพลังไอน้ำจึงสอดคล้องกับการลดการใช้เชื้อเพลิงสำหรับการผลิตไฟฟ้าโดยประมาณ

3. โรงไฟฟ้าพลังความร้อนร่วมเป็นเครื่องยนต์ที่คล่องแคล่วมาก ซึ่งสามารถเปรียบเทียบความคล่องตัวได้เพียงกังหันก๊าซอิสระเท่านั้น ความคล่องตัวสูงของกังหันไอน้ำนั้นรับประกันได้เมื่อมีกังหันแก๊สในการออกแบบซึ่งภาระจะเปลี่ยนแปลงภายในไม่กี่นาที

4. ด้วยกำลังไอน้ำและโรงไฟฟ้าพลังความร้อนร่วมที่เท่ากัน ปริมาณการใช้น้ำหล่อเย็นของโรงงาน CCGT จึงน้อยกว่าประมาณสามเท่า สิ่งนี้พิจารณาจากข้อเท็จจริงที่ว่าพลังของส่วนพลังไอน้ำของ CCGT คือ 1/3 ของกำลังทั้งหมดและ GTU ไม่จำเป็นต้องใช้น้ำหล่อเย็นในทางปฏิบัติ

5. CCGT มีต้นทุนหน่วยพลังงานที่ติดตั้งต่ำกว่าซึ่งสัมพันธ์กับปริมาณชิ้นส่วนก่อสร้างที่น้อยลง, การไม่มีหม้อต้มพลังงานที่ซับซ้อน, ปล่องไฟราคาแพง, ระบบทำความร้อนแบบสร้างใหม่สำหรับน้ำป้อน, การใช้ กังหันไอน้ำที่เรียบง่ายกว่าและระบบจ่ายน้ำทางเทคนิค

บทสรุป

ข้อเสียเปรียบหลักของโรงไฟฟ้าพลังความร้อนทั้งหมดคือเชื้อเพลิงทุกประเภทที่ใช้ไม่สามารถทดแทนได้ ทรัพยากรธรรมชาติซึ่งกำลังจะจบลงแบบค่อยเป็นค่อยไป นอกจากนี้ โรงไฟฟ้าพลังความร้อนยังใช้เชื้อเพลิงจำนวนมาก (ทุกๆ วัน โรงไฟฟ้าเขตของรัฐ 1 แห่งที่มีกำลังการผลิต 2,000 เมกะวัตต์ เผาถ่านหินสองขบวนต่อวัน) และเป็นแหล่งพลังงานไฟฟ้าที่ "สกปรก" ต่อสิ่งแวดล้อมมากที่สุด โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากโรงไฟฟ้าเหล่านี้ทำงาน บนเชื้อเพลิงที่มีเถ้ากำมะถันสูง นั่นคือสาเหตุว่าทำไมในปัจจุบันจึงควบคู่ไปกับการใช้อะตอมและ โรงไฟฟ้าไฮดรอลิก, การพัฒนาอยู่ระหว่างดำเนินการ สถานีไฟฟ้าใช้เติมหรืออื่นๆ แหล่งทางเลือกพลังงาน. อย่างไรก็ตาม แม้จะมีทุกอย่าง โรงไฟฟ้าพลังความร้อนก็เป็นผู้ผลิตไฟฟ้าหลักในประเทศส่วนใหญ่ของโลก และจะยังคงเป็นเช่นนั้นต่อไปอย่างน้อย 50 ปีข้างหน้า

คำถามทดสอบสำหรับการบรรยายครั้งที่ 4

1. แผนภาพความร้อนของโรงไฟฟ้าพลังความร้อน – 3 คะแนน

2. กระบวนการการผลิตไฟฟ้าที่โรงไฟฟ้าพลังความร้อน – 3 คะแนน

3. แผนผังโรงไฟฟ้าพลังความร้อนสมัยใหม่ – 3 คะแนน

4. คุณสมบัติของหน่วยกังหันก๊าซ บล็อกไดอะแกรมกทียู. ประสิทธิภาพของ GTU – 3 คะแนน

5. แผนภาพความร้อนของหน่วยกังหันก๊าซ – 3 คะแนน

6. คุณสมบัติของ CCGT แผนภาพโครงสร้างของ ม.อ. ประสิทธิภาพของ CCGT – 3 คะแนน

7. รูปแบบการระบายความร้อนของหน่วย CCGT – 3 คะแนน

การบรรยายครั้งที่ 5

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ เชื้อเพลิงสำหรับ NPP หลักการทำงานของเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ การผลิตไฟฟ้าที่ NPP ด้วยเครื่องปฏิกรณ์ความร้อน เครื่องปฏิกรณ์นิวตรอนเร็ว ข้อดีและข้อเสียของ NPP สมัยใหม่

แนวคิดพื้นฐาน

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์(โรงไฟฟ้านิวเคลียร์) เป็นโรงไฟฟ้า สร้างพลังงานไฟฟ้าโดยการแปลงพลังงานความร้อนที่ปล่อยออกมาในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ (เครื่องปฏิกรณ์) อันเป็นผลมาจากปฏิกิริยาลูกโซ่ควบคุมฟิชชัน (การแยก) ของนิวเคลียสของอะตอมยูเรเนียมความแตกต่างพื้นฐานระหว่างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์และโรงไฟฟ้าพลังความร้อนก็คือแทนที่จะใช้เครื่องกำเนิดไอน้ำ เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ถูกนำมาใช้ - อุปกรณ์ที่ใช้ควบคุมปฏิกิริยาลูกโซ่นิวเคลียร์พร้อมกับการปล่อยพลังงาน

คุณสมบัติกัมมันตภาพรังสีของยูเรเนียมถูกค้นพบครั้งแรกโดยนักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศส อองตวน เบ็กเคอเรลในปี พ.ศ. 2439 นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษ เออร์เนสต์ รัทเธอร์ฟอร์ดดำเนินการปฏิกิริยานิวเคลียร์เทียมครั้งแรกภายใต้อิทธิพลของอนุภาคในปี พ.ศ. 2462 นักฟิสิกส์ชาวเยอรมัน ออตโต ฮาห์นและ ฟริตซ์ สตราสมันน์เปิดทำการในปี พ.ศ. 2481 , การเกิดฟิชชันของนิวเคลียสยูเรเนียมหนักระหว่างการระดมยิงด้วยนิวตรอน พร้อมกับการปล่อยพลังงานออกมาการใช้พลังงานนี้อย่างแท้จริงกลายเป็นเรื่องของเวลา

เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์เครื่องแรกถูกสร้างขึ้นในเดือนธันวาคม พ.ศ. 2485 ในสหรัฐอเมริกากลุ่มนักฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยชิคาโกที่นำโดยนักฟิสิกส์ชาวอิตาลี เอนริโก เฟอร์มี- เป็นครั้งแรกที่มีการรับรู้ถึงปฏิกิริยาฟิชชันแบบไม่หน่วงของนิวเคลียสยูเรเนียม เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ที่เรียกว่า SR-1 ประกอบด้วยบล็อกกราไฟท์ซึ่งมีลูกบอลยูเรเนียมธรรมชาติและไดออกไซด์อยู่ นิวตรอนเร็วเกิดขึ้นหลังจากการแตกตัวของนิวเคลียร์ 235 คุณถูกชะลอความเร็วลงด้วยกราไฟท์เป็นพลังงานความร้อน จากนั้นจึงทำให้เกิดการแยกตัวของนิวเคลียร์ใหม่ เครื่องปฏิกรณ์ซึ่งฟิชชันส่วนใหญ่เกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของนิวตรอนความร้อนเรียกว่าเครื่องปฏิกรณ์นิวตรอนความร้อน (ช้า) ในเครื่องปฏิกรณ์ดังกล่าวจะมีตัวหน่วงมากกว่ายูเรเนียมมาก

ในยุโรป เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ F-1 เครื่องแรกถูกผลิตและเปิดตัวในเดือนธันวาคม พ.ศ. 2489 ในกรุงมอสโกกลุ่มนักฟิสิกส์และวิศวกรที่นำโดยนักวิชาการ อิกอร์ วาซิลีวิช คูร์ชาตอฟ- เครื่องปฏิกรณ์ F-1 ทำจากบล็อกกราไฟท์และมีรูปร่างเป็นลูกบอลที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 7.5 ม. ในส่วนกลางของลูกบอลที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 6 ม. แท่งยูเรเนียมถูกวางไว้ในรูของบล็อกกราไฟท์ . เครื่องปฏิกรณ์ F-1 เช่นเดียวกับ SR-1 ไม่มีระบบทำความเย็น ดังนั้นจึงทำงานที่ระดับพลังงานต่ำ ตั้งแต่เศษส่วนไปจนถึงหน่วยวัตต์

ผลการวิจัยที่เครื่องปฏิกรณ์ F-1 ทำหน้าที่เป็นพื้นฐานสำหรับการออกแบบเครื่องปฏิกรณ์ทางอุตสาหกรรม ในปี 1948 ภายใต้การนำของ I.V. Kurchatov งานก็เริ่มขึ้น การประยุกต์ใช้จริงพลังงานปรมาณูเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์อุตสาหกรรมแห่งแรกของโลกที่มีกำลังการผลิต 5 เมกะวัตต์เปิดตัวเมื่อวันที่ 27 มิถุนายน พ.ศ. 2497 ในเมืองออบนินสค์ ภูมิภาคคาลูกา- ในปี พ.ศ. 2501 ขั้นที่ 1 ของ NPP ไซบีเรียที่มีกำลังการผลิต 100 เมกะวัตต์ได้เริ่มดำเนินการ (กำลังการผลิตรวม 600 เมกะวัตต์) ในปีเดียวกันนั้น การก่อสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์อุตสาหกรรม Beloyarsk เริ่มขึ้น และในเดือนเมษายน พ.ศ. 2507 เครื่องกำเนิดไฟฟ้าขั้นที่ 1 ได้จ่ายไฟฟ้าให้กับผู้บริโภค ในเดือนกันยายน พ.ศ. 2507 ได้มีการเปิดตัวหน่วยที่ 1 ของ Novovoronezh NPP ที่มีกำลังการผลิต 210 เมกะวัตต์ หน่วยที่ 2 มีกำลังการผลิต 350 เมกะวัตต์ เปิดตัวในเดือนธันวาคม พ.ศ. 2512 ในปี พ.ศ. 2516 โรงไฟฟ้านิวเคลียร์เลนินกราดได้เปิดตัว

ในสหราชอาณาจักร โรงไฟฟ้านิวเคลียร์อุตสาหกรรมแห่งแรกที่มีกำลังการผลิต 46 เมกะวัตต์เริ่มดำเนินการในปี พ.ศ. 2499 ที่คาลเดอร์ฮอลล์ หนึ่งปีต่อมา โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ขนาด 60 เมกะวัตต์ในชิปปิ้งพอร์ต (สหรัฐอเมริกา) ได้เริ่มดำเนินการ

ผู้นำระดับโลกในการผลิตไฟฟ้านิวเคลียร์ ได้แก่ : สหรัฐอเมริกา (788.6 พันล้าน kWh/ปี), ฝรั่งเศส (426.8 พันล้าน kWh/ปี), ญี่ปุ่น (273.8 พันล้าน kWh/ปี), เยอรมนี (158.4 พันล้าน kWh/ปี ) และรัสเซีย (154.7 พันล้าน kWh/ปี)เมื่อต้นปี พ.ศ. 2547 มีเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์จำนวน 441 เครื่องที่ทำงานอยู่ทั่วโลก JSC รัสเซีย TVEL จัดหาเชื้อเพลิงให้กับ 75 คน

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่ใหญ่ที่สุดในยุโรป - Zaporozhye NPP ใน Energodar (ยูเครน) - เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ 6 เครื่องที่มีกำลังการผลิตรวม 6 GW โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่ใหญ่ที่สุดในโลก - คาชิวาซากิ-คาริวะ (ญี่ปุ่น) - เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์เดือดห้าเครื่อง ( BWR) และการเดือดขั้นสูงสองครั้ง เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ (ABWR) กำลังการผลิตรวม 8.2 GW

ปัจจุบันโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ต่อไปนี้เปิดดำเนินการในรัสเซีย: Balakovo, Beloyarsk, Bilibinsk, Rostov, Kalinin, Kola, Kursk, Leningrad, Novovoronezh, Smolensk

การพัฒนาร่างยุทธศาสตร์พลังงานของรัสเซียในช่วงจนถึงปี 2573 ช่วยให้การผลิตไฟฟ้าในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์เพิ่มขึ้น 4 เท่า

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์แบ่งประเภทตามเครื่องปฏิกรณ์ที่ติดตั้ง:

ล เครื่องปฏิกรณ์นิวตรอนความร้อน โดยใช้ตัวหน่วงพิเศษเพื่อเพิ่มความน่าจะเป็นของการดูดซับนิวตรอนโดยนิวเคลียสของอะตอมเชื้อเพลิง

ล เครื่องปฏิกรณ์นิวตรอนเร็ว .

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์แบ่งออกเป็น:

ล โรงไฟฟ้านิวเคลียร์(โรงไฟฟ้านิวเคลียร์) ที่ออกแบบมาเพื่อผลิตไฟฟ้าเท่านั้น

โรงไฟฟ้าพลังความร้อนร่วมนิวเคลียร์ (CHPs) ผลิตทั้งไฟฟ้าและพลังงานความร้อน

ขณะนี้มีเพียงในรัสเซียเท่านั้นที่พิจารณาตัวเลือกการก่อสร้าง โรงไฟฟ้านิวเคลียร์แหล่งจ่ายความร้อน

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ไม่ใช้อากาศในการออกซิไดซ์เชื้อเพลิง และไม่ปล่อยเถ้า ซัลเฟอร์ออกไซด์ คาร์บอน ฯลฯ ในบรรยากาศมีพื้นหลังของกัมมันตภาพรังสีต่ำกว่าที่โรงไฟฟ้าพลังความร้อน แต่ก็บริโภคเช่นเดียวกับโรงไฟฟ้าพลังความร้อน จำนวนมากน้ำสำหรับระบายความร้อนคอนเดนเซอร์

เชื้อเพลิงสำหรับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์

ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์และโรงไฟฟ้าพลังความร้อนคือ โดยใช้เชื้อเพลิงนิวเคลียร์แทนเชื้อเพลิงฟอสซิล- เชื้อเพลิงนิวเคลียร์ได้มาจากยูเรเนียมธรรมชาติ ซึ่งขุดได้ในเหมือง (ไนเจอร์ ฝรั่งเศส แอฟริกาใต้) หรือในหลุมเปิด (ออสเตรเลีย นามิเบีย) หรือโดยการชะล้างใต้ดิน (แคนาดา รัสเซีย สหรัฐอเมริกา) ยูเรเนียมมีอยู่ทั่วไปในธรรมชาติ แต่ไม่มีแร่ยูเรเนียมอยู่มาก ยูเรเนียมมีอยู่ในต่างๆ หินและน้ำอยู่ในสภาพกระจัดกระจาย ยูเรเนียมธรรมชาติเป็นส่วนผสมของไอโซโทปยูเรเนียมที่ไม่ฟิสไซล์เป็นส่วนใหญ่ 238 คุณ(มากกว่า 99%) และ ไอโซโทปฟิสไซล์ 235 U (ประมาณ 0.71%)ซึ่งเป็นเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ (1 กก 235 คุณปล่อยพลังงานเท่ากับความร้อนจากการเผาไหม้ถ่านหินประมาณ 3,000 ตัน)

เครื่องปฏิกรณ์โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ต้องการ การเสริมสมรรถนะยูเรเนียม- ในการทำเช่นนี้ ยูเรเนียมธรรมชาติจะถูกส่งไปยังโรงงานเสริมสมรรถนะหลังการประมวลผล โดยที่ 90% ของยูเรเนียมพร่องตามธรรมชาติจะถูกส่งไปเก็บรักษา และ 10% ได้รับการเสริมสมรรถนะเป็น 3.3 - 4.4%

จากยูเรเนียมเสริมสมรรถนะ (ยูเรเนียมไดออกไซด์ที่แม่นยำยิ่งขึ้น ยูโอ 2หรือยูเรเนียมออกไซด์ไนตรัส ยู 2 โอ 2) ถูกสร้างขึ้น องค์ประกอบเชื้อเพลิง- แท่งเชื้อเพลิง- เม็ดทรงกระบอกที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 9 มม. และสูง 15-30 มม. แท็บเล็ตเหล่านี้วางอยู่ในภาชนะที่ปิดสนิท เซอร์โคเนียม(การดูดซึมนิวตรอนด้วยเซอร์โคเนียมมีค่าน้อยกว่าเหล็กถึง 32.5 เท่า) ท่อผนังบางยาวประมาณ 4 เมตร แท่งเชื้อเพลิงประกอบเป็นชุดเชื้อเพลิง (FA) จำนวนหลายร้อยชิ้น

ทั้งหมด กระบวนการเพิ่มเติมนิวเคลียร์ฟิชชัน 235 คุณด้วยการก่อตัวของชิ้นส่วนฟิชชัน ก๊าซกัมมันตภาพรังสี ฯลฯ กำลังเกิดขึ้น ภายในท่อแท่งเชื้อเพลิงที่ปิดสนิท.

หลังจากแยกย้ายกันไป. 235 คุณและลดความเข้มข้นลงเหลือ 1.26% เมื่อกำลังของเครื่องปฏิกรณ์ลดลงอย่างมาก ส่วนประกอบเชื้อเพลิงจะถูกถอดออกจากเครื่องปฏิกรณ์จะถูกเก็บไว้ในบ่อทำความเย็นเป็นระยะเวลาหนึ่งแล้วส่งไปยังโรงงานเคมีกัมมันตภาพรังสีเพื่อแปรรูป

ดังนั้น ต่างจากโรงไฟฟ้าพลังความร้อนตรงที่มักจะเผาผลาญเชื้อเพลิงจนหมด ที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ เป็นไปไม่ได้ที่จะแยกเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ 100%ดังนั้นที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์จึงเป็นไปไม่ได้ที่จะคำนวณประสิทธิภาพตามปริมาณการใช้เชื้อเพลิงที่เทียบเท่ากัน ประสิทธิภาพสุทธิใช้เพื่อประเมินประสิทธิภาพการดำเนินงานของหน่วยโรงไฟฟ้านิวเคลียร์

,

โดยที่พลังงานที่สร้างขึ้นคือความร้อนที่ปล่อยออกมาในเครื่องปฏิกรณ์ในเวลาเดียวกันและในเวลาเดียวกัน

ประสิทธิภาพของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่คำนวณในลักษณะนี้คือ 30 - 32% แต่ไม่สมเหตุสมผลเลยที่จะเปรียบเทียบกับประสิทธิภาพของโรงไฟฟ้าพลังความร้อนซึ่งอยู่ที่ 37 - 40%

นอกจากไอโซโทปยูเรเนียม 235 แล้ว ไอโซโทปต่อไปนี้ยังใช้เป็นเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ด้วย:

• ไอโซโทปยูเรเนียม 233 ( 233 คุณ) ;
• ไอโซโทปพลูโตเนียม 239 ( 239 ปู่);
• ไอโซโทปทอเรียม 232 ( 232 พ) (โดยแปลงเป็น 233 คุณ).

โรงไฟฟ้าพลังความร้อนร่วมผลิตไฟฟ้าและพลังงานความร้อน โรงไฟฟ้าพลังความร้อนร่วมประกอบด้วยสองช่วงตึกที่แยกจากกัน: พลังไอน้ำและกังหันก๊าซ เชื้อเพลิงของหน่วย CCGT ในประเทศคือก๊าซธรรมชาติ แต่อาจเป็นก๊าซธรรมชาติหรือผลิตภัณฑ์ของอุตสาหกรรมปิโตรเคมี เช่น น้ำมันเตาก็ได้ ในโรงไฟฟ้าพลังความร้อนร่วม เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเครื่องแรกจะอยู่บนเพลาเดียวกันกับกังหันแก๊ส ซึ่งเกิดจากการหมุนของโรเตอร์ กระแสไฟฟ้า- เมื่อผ่านกังหันแก๊ส ผลิตภัณฑ์ที่เผาไหม้จะให้พลังงานส่วนหนึ่ง จากนั้นผลิตภัณฑ์ที่เผาไหม้จะเข้าสู่โรงไฟฟ้าพลังไอน้ำ ซึ่งเป็นหม้อต้มความร้อนเหลือทิ้ง ซึ่งเป็นที่ซึ่งไอน้ำที่จ่ายให้กับกังหันไอน้ำจะถูกสร้างขึ้น

การก่อสร้างโรงไฟฟ้าพลังความร้อนร่วม (หรือ CCGTs) คือ เมื่อเร็วๆ นี้แนวโน้มหลักในการพัฒนาวิศวกรรมพลังงานความร้อนทั้งในประเทศและทั่วโลก การรวมกันของรอบการทำงานที่ใช้กังหันก๊าซ เช่น หน่วยกังหันก๊าซและหน่วยกังหันไอน้ำ (รอบของ Brayton และ Rankine ตามลำดับ) ทำให้ประสิทธิภาพเชิงความร้อนของโรงไฟฟ้าเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว โดยประมาณสองในสามของพลังงานที่มาจากหน่วยกังหันก๊าซ ไอน้ำที่เกิดจากความร้อนของก๊าซไอเสียกังหันก๊าซดังที่ได้กล่าวไปแล้วจะขับเคลื่อนกังหันไอน้ำ

สามารถรับแนวคิดทั่วไปเกี่ยวกับหม้อต้มความร้อนเหลือทิ้งในโครงการ CCGT ได้ คำอธิบายสั้น ๆประเภท HRSG HRSG:

หม้อต้มความร้อนเหลือทิ้งประเภท HRSG ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของหน่วย CCGT ได้รับการออกแบบมาเพื่อผลิตไอน้ำร้อนยวดยิ่งที่มีความดันสูง ปานกลาง และต่ำ โดยใช้ความร้อนของก๊าซไอเสียร้อนของหน่วยกังหันก๊าซ

หม้อต้มความร้อนทิ้ง HRSG เป็นแบบถังแนวตั้งที่มีการหมุนเวียนตามธรรมชาติในวงจรการระเหยแรงดันสูง ปานกลาง และต่ำ พร้อมโครงรองรับของตัวเอง

การออกแบบหม้อต้มความร้อนเหลือทิ้งช่วยให้มีความเป็นไปได้ในการล้างสารเคมีน้ำและน้ำก่อนเริ่มต้นและการปฏิบัติงานของเส้นทางไอน้ำและน้ำตลอดจนการรักษาพื้นผิวภายในของหม้อไอน้ำในระหว่างการปิดเครื่อง

ตลอดเส้นทางไอน้ำ-น้ำ วงจรไฮดรอลิกของหม้อต้มความร้อนเหลือทิ้งประกอบด้วยวงจรอิสระสามวงจรที่มีระดับแรงดันต่างกัน:

เส้นทางแรงดันต่ำ

ทางเดินแรงดันปานกลาง

เส้นทางแรงดันสูง

พื้นผิวทำความร้อนของท่อ (เครื่องระเหย, เครื่องทำความร้อนยิ่งยวด ฯลฯ ) ของหม้อไอน้ำนี้อยู่ในแนวนอน ทั้งหมดมีการออกแบบระบบท่อแบบขดซึ่งเชื่อมต่อกันโดยนักสะสมและเชื่อมต่อกับดรัมแยกโดยใช้ระบบท่อทางออก ด้วยการออกแบบนี้ ความเครียดจากความร้อนระหว่างการเปลี่ยนแปลงโหลดและการสตาร์ทจะลดลงอย่างมาก บรรจุภัณฑ์ของท่อสามารถขยายได้อย่างอิสระ ซึ่งช่วยลดความเสี่ยงของการหนีบ ส่งผลให้ท่อถูกทำลาย

ท่อแลกเปลี่ยนความร้อนของส่วน HP, SD และ LP ถูกสร้างขึ้นด้วยครีบต่อเนื่อง โดยคำนึงถึงลักษณะการพาความร้อนของการแลกเปลี่ยนความร้อนระหว่างก๊าซร้อนจากหน่วยกังหันก๊าซและพื้นผิวการแลกเปลี่ยนความร้อน ครีบที่ทำมาจาก เหล็กกล้าคาร์บอนมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 62-68 มม. และความหนา 1 มม.

ระบบทำความสะอาดไอน้ำจากหยดน้ำในหม้อต้มทำได้ง่ายขึ้น โดยไม่มีไซโคลนในถัง เหมือนที่มีในหม้อต้มไอน้ำทั่วไป มีเส้นสำหรับการไล่ออกจากถังเป็นระยะ แต่ไม่มีเส้นพิเศษสำหรับการไล่ล้างคอยล์เย็นเป็นระยะจากจุดที่ต่ำกว่า ซึ่งเส้นเหล่านี้มีความเกี่ยวข้องมากกว่าในการกำจัดตะกอนที่สะสมออกจากหม้อไอน้ำ

จากถังซัก ไอน้ำอิ่มตัวจะเข้าสู่เครื่องทำความร้อนยิ่งยวดยิ่งแรงดันสูง

หม้อต้มความร้อนเหลือทิ้ง HRSG ทำงานโดยใช้ก๊าซไอเสียของกังหันก๊าซของตัวเครื่อง ในทิศทางการเคลื่อนที่ของก๊าซไอเสีย พื้นผิวทำความร้อนของหม้อไอน้ำจะอยู่ตามลำดับต่อไปนี้:

ขั้นตอนการส่งออก HP superheater;

ขั้นตอนการอุ่นเอาต์พุต

ส่วนที่สองของขั้นตอนการป้อนข้อมูลของ HP superheater

อุ่นขั้นตอนการป้อนข้อมูล;

ส่วนแรกของขั้นตอนทางเข้าของ HP superheater

เครื่องระเหย HP;

HP Economizer ขั้นตอนที่สอง

SD ซุปเปอร์ฮีทเตอร์;

LP ซุปเปอร์ฮีทเตอร์;

HP economizer ขั้นแรก;

เครื่องระเหย LED;

LED Economizer ส่วนเอาต์พุตของสเตจแรก / HP Economizer ส่วนเอาท์พุตของสเตจแรก

LP เครื่องระเหย;

ส่วนทางเข้า Economizer SD ของระยะแรก / ส่วนทางเข้า Economizer HP ของระยะแรก

เครื่องทำความร้อนคอนเดนเสท (LP economizer)

มีการติดตั้งท่อไอเสียและแดมเปอร์ในส่วนไอเสียของหม้อไอน้ำเพื่อป้องกันการตกตะกอนจากการเข้าสู่หม้อไอน้ำในระหว่างการหยุดนิ่ง

ข้อมูลรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับหม้อต้มความร้อนเหลือทิ้งนี้สามารถพบได้ในตัวอย่างของเรา "

เกี่ยวกับบทความซึ่งมีรายละเอียดและ ด้วยคำพูดง่ายๆมีการอธิบายวงจร PGU-450 บทความนี้เข้าใจง่ายมาก ฉันต้องการพูดคุยเกี่ยวกับทฤษฎี สั้นๆ แต่ตรงประเด็น

ฉันยืมวัสดุมาจาก อุปกรณ์ช่วยสอน “ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับวิศวกรรมพลังงานความร้อน”- ผู้เขียนคู่มือเล่มนี้คือ I. Z. Poleshchuk, N. M. Tsirelmanคู่มือนี้มอบให้กับนักศึกษาของมหาวิทยาลัยเทคนิคการบินแห่งรัฐอูฟา (มหาวิทยาลัยเทคนิคการบินแห่งรัฐอูฟา) เพื่อศึกษาสาขาวิชาที่มีชื่อเดียวกัน

หน่วยกังหันก๊าซ (GTU) คือเครื่องยนต์ความร้อนซึ่งพลังงานเคมีของเชื้อเพลิงจะถูกแปลงเป็นความร้อนก่อน จากนั้นจึงเปลี่ยนเป็นพลังงานกลบนเพลาที่กำลังหมุน

หน่วยกังหันก๊าซที่ง่ายที่สุดประกอบด้วยคอมเพรสเซอร์ซึ่งอากาศในชั้นบรรยากาศถูกบีบอัด ห้องเผาไหม้ที่เชื้อเพลิงถูกเผาในอากาศนี้ และกังหันที่ผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้ขยายตัว เนื่องจากอุณหภูมิเฉลี่ยของก๊าซระหว่างการขยายตัวจะสูงกว่าอุณหภูมิอากาศในระหว่างการบีบอัดอย่างมาก กำลังที่พัฒนาโดยกังหันจึงมากกว่ากำลังที่ต้องใช้ในการหมุนคอมเพรสเซอร์ ความแตกต่างเหล่านี้แสดงถึงกำลังที่เป็นประโยชน์ของหน่วยกังหันก๊าซ

ในรูป รูปที่ 1 แสดงแผนภาพ วงจรทางอุณหพลศาสตร์ และสมดุลความร้อนของการติดตั้งดังกล่าว กระบวนการ (วงจร) ของกังหันก๊าซที่ทำงานในลักษณะนี้เรียกว่าเปิดหรือเปิด สารทำงาน (อากาศ, ผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้) ได้รับการต่ออายุอย่างต่อเนื่อง - มันถูกพรากไปจากบรรยากาศและปล่อยออกไป ประสิทธิภาพของกังหันแก๊ส เช่นเดียวกับเครื่องยนต์ความร้อนอื่นๆ คืออัตราส่วนของกำลังที่มีประโยชน์ N ของกังหันแก๊สต่อปริมาณการใช้ความร้อนที่ได้รับจากการเผาไหม้เชื้อเพลิง:

η GTU = N GTU / Q T

จากความสมดุลของพลังงานจะเป็นไปตามนั้น N GTU = Q T - ΣQ P โดยที่ ΣQ P คือปริมาณความร้อนทั้งหมดที่ถูกดึงออกจากวงจร GTU เท่ากับผลรวมของการสูญเสียภายนอก

ส่วนหลักของการสูญเสียความร้อนของกังหันก๊าซแบบรอบง่ายประกอบด้วยการสูญเสียกับก๊าซไอเสีย:

ΔQух µ Qух - Qв; ∆Qух — Qв ต้อ 65…80%

ส่วนแบ่งของการสูญเสียอื่น ๆ นั้นน้อยกว่ามาก:

ก) การสูญเสียจากการเผาไหม้อันเดอร์เบิร์นในห้องเผาไหม้ ΔQкс / Qт ≤ 3%;

b) การสูญเสียเนื่องจากการรั่วไหลของของไหลทำงาน ∆Qut / Qt ≤ 2%;

c) การสูญเสียทางกล (ความร้อนที่เทียบเท่ากับพวกมันจะถูกลบออกจากวงจรด้วยน้ำมันที่ทำให้ตลับลูกปืนเย็นลง) ΔNmech / Qt ≤ 1%;

d) การสูญเสียในเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ΔNeg / Qt ≤ 1…2%;

e) การสูญเสียความร้อนโดยการพาความร้อนหรือการแผ่รังสีออกสู่สิ่งแวดล้อม ΔQam / Qt ≤ 3%

ความร้อนที่ถูกกำจัดออกจากวงจรกังหันแก๊สด้วยก๊าซไอเสียสามารถนำมาใช้บางส่วนนอกวงจรกังหันแก๊สได้ โดยเฉพาะในวงจรพลังงานไอน้ำ

แผนผังของโรงผลิตก๊าซหมุนเวียน ประเภทต่างๆจะแสดงในรูป 2.

โดยทั่วไปประสิทธิภาพของหน่วย CCGT คือ:

โดยที่ Qgtu คือปริมาณความร้อนที่จ่ายให้กับของไหลทำงานของหน่วยกังหันแก๊ส

Qpsu คือปริมาณความร้อนที่จ่ายให้กับตัวกลางไอน้ำในหม้อไอน้ำ

ข้าว. 1. หลักการทำงานของหน่วยกังหันก๊าซที่ง่ายที่สุด

ก - แผนผัง: 1 - คอมเพรสเซอร์; 2 - ห้องเผาไหม้; 3 - กังหัน; 4 - เครื่องกำเนิดไฟฟ้า;
b — วัฏจักรทางอุณหพลศาสตร์ของหน่วยกังหันก๊าซในแผนภาพ TS
c—ความสมดุลของพลังงาน

ในวงจรรวมไบนารีที่ง่ายที่สุดตามรูปแบบที่แสดงในรูปที่ 2 a ไอน้ำทั้งหมดจะถูกสร้างขึ้นในหม้อต้มความร้อนเหลือทิ้ง: η UPG = 0.6...0.8 (ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของก๊าซไอเสียเป็นหลัก)

ที่ TG = 1,400...1500 K η GTU µ 0.35 จากนั้นประสิทธิภาพของ CCGT ไบนารี่จะสูงถึง 50-55%

อุณหภูมิของก๊าซที่ใช้ในกังหันก๊าซจะสูง (400-450 ° C) ดังนั้นการสูญเสียความร้อนกับก๊าซไอเสียจึงสูงและประสิทธิภาพของโรงไฟฟ้ากังหันก๊าซอยู่ที่ 38% กล่าวคือ เกือบจะเท่ากัน เช่นเดียวกับประสิทธิภาพของโรงไฟฟ้ากังหันไอน้ำสมัยใหม่

หน่วยกังหันก๊าซทำงานโดยใช้เชื้อเพลิงก๊าซซึ่งมีราคาถูกกว่าน้ำมันเชื้อเพลิงอย่างมาก หน่วยกำลังของโรงไฟฟ้ากังหันก๊าซสมัยใหม่มีกำลังถึง 250 เมกะวัตต์ ซึ่งใกล้เคียงกับกำลังของโรงไฟฟ้ากังหันไอน้ำ ข้อดีของโรงไฟฟ้ากังหันก๊าซเมื่อเปรียบเทียบกับโรงไฟฟ้ากังหันไอน้ำ ได้แก่:

1. ความต้องการน้ำหล่อเย็นต่ำ
2. น้ำหนักเบาและลดต้นทุนทุนต่อหน่วยกำลัง
3. ความเป็นไปได้ของการเริ่มต้นและการเพิ่มโหลดอย่างรวดเร็ว

ข้าว. 2. แผนผังของโรงผลิตก๊าซหุงต้มแบบต่างๆ:

a - CCGT พร้อมเครื่องกำเนิดไอน้ำแบบกู้คืน
b - CCGT ที่มีการปล่อยก๊าซเข้าสู่เตาหม้อไอน้ำ (BPG)
c — หน่วย CCGT ผสมไอน้ำและก๊าซ
1 - อากาศจากบรรยากาศ; 2 - เชื้อเพลิง; 3 - ก๊าซหมดไปในกังหัน; 4 - ก๊าซไอเสีย; 5 — น้ำจากเครือข่ายเพื่อระบายความร้อน 6 - ท่อระบายน้ำหล่อเย็น; 7 - ไอน้ำสด; 8 - น้ำป้อน; 9 – ไอน้ำร้อนยวดยิ่งระดับกลาง 10 - ของเสียจากไอน้ำที่สร้างใหม่; 11 - ไอน้ำเข้าสู่ห้องเผาไหม้หลังกังหัน
K - คอมเพรสเซอร์; T - กังหัน; PT - กังหันไอน้ำ
GW, GN - เครื่องทำน้ำอุ่นแก๊สแรงดันสูงและต่ำ
LDPE, HDPE - เครื่องทำน้ำร้อนป้อนใหม่ที่มีแรงดันสูงและต่ำ NPG, UPG - เครื่องกำเนิดไอน้ำแรงดันต่ำสำหรับการกู้คืน; KS - ห้องเผาไหม้

ผสมผสานกังหันไอน้ำและ หน่วยกังหันก๊าซวงจรเทคโนโลยีทั่วไปจะได้รับโรงงานผลิตก๊าซหมุนเวียน (CCG) ซึ่งมีประสิทธิภาพสูงกว่าประสิทธิภาพของกังหันไอน้ำและกังหันก๊าซแต่ละแห่งอย่างมีนัยสำคัญ

ประสิทธิภาพของโรงไฟฟ้าพลังความร้อนร่วมสูงกว่าโรงไฟฟ้ากังหันไอน้ำทั่วไปถึง 17-20% ในเวอร์ชันของหน่วยกังหันก๊าซที่ง่ายที่สุดที่มีการนำความร้อนจากก๊าซไอเสียกลับมาใช้ใหม่ ค่าสัมประสิทธิ์การใช้ความร้อนของเชื้อเพลิงจะสูงถึง 82-85%

อะไรคือสาเหตุของการแนะนำหน่วย CCGT ในรัสเซีย เหตุใดการตัดสินใจครั้งนี้จึงยาก แต่จำเป็น

ทำไมพวกเขาถึงเริ่มสร้างโรงงาน CCGT?

ตลาดที่มีการกระจายอำนาจสำหรับการผลิตไฟฟ้าและความร้อนกำหนดว่าบริษัทพลังงานจำเป็นต้องเพิ่มความสามารถในการแข่งขันของผลิตภัณฑ์ของตน สิ่งสำคัญหลักสำหรับพวกเขาคือการลดความเสี่ยงในการลงทุนและผลลัพธ์ที่แท้จริงที่สามารถรับได้จากการใช้เทคโนโลยีนี้

การยกเลิกกฎระเบียบของรัฐในตลาดไฟฟ้าและความร้อนซึ่งจะกลายเป็นผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์จะนำไปสู่การแข่งขันที่เพิ่มขึ้นระหว่างผู้ผลิต ดังนั้นในอนาคตมีเพียงโรงไฟฟ้าที่เชื่อถือได้และให้ผลกำไรสูงเท่านั้นที่จะสามารถลงทุนเพิ่มเติมสำหรับโครงการใหม่ได้

เกณฑ์การคัดเลือก CCGT

การเลือก CCGT ประเภทใดประเภทหนึ่งหรือประเภทอื่นขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย เกณฑ์ที่สำคัญที่สุดประการหนึ่งในการดำเนินโครงการคือความสามารถในการทำกำไรและความปลอดภัยทางเศรษฐกิจ

การวิเคราะห์ตลาดที่มีอยู่สำหรับโรงไฟฟ้าแสดงให้เห็นถึงความต้องการที่สำคัญในราคาที่ไม่แพง เชื่อถือได้ และมีประสิทธิภาพสูง โรงไฟฟ้า- การออกแบบแบบโมดูลาร์ที่ปรับแต่งตามความต้องการนี้ทำให้การติดตั้งสามารถปรับให้เข้ากับสภาพท้องถิ่นและข้อกำหนดเฉพาะของลูกค้าได้อย่างง่ายดาย

ผลิตภัณฑ์ดังกล่าวตอบสนองลูกค้ามากกว่า 70% เงื่อนไขเหล่านี้ส่วนใหญ่สอดคล้องกับโรงงาน GT และ SG-CHP ของประเภทการใช้งาน (ไบนารี)

ภาวะทางตันของพลังงาน

การวิเคราะห์ภาคพลังงานของรัสเซียซึ่งดำเนินการโดยสถาบันการศึกษาหลายแห่งแสดงให้เห็นว่า: ทุกวันนี้อุตสาหกรรมพลังงานไฟฟ้าของรัสเซียกำลังสูญเสียกำลังการผลิตจริง 3-4 GW ต่อปี เป็นผลให้ภายในปี 2548 ปริมาณของอุปกรณ์ที่ใช้ทรัพยากรทางกายภาพจนหมดตาม RAO UES ของรัสเซียจะเท่ากับ 38% ของกำลังการผลิตทั้งหมดและภายในปี 2553 ตัวเลขนี้จะเป็น 108 ล้านกิโลวัตต์ (46%) .

หากเหตุการณ์เกิดขึ้นตามสถานการณ์นี้ทุกประการ หน่วยกำลังส่วนใหญ่ซึ่งมีอายุมากขึ้นจะเข้าสู่โซนเสี่ยงอุบัติเหตุร้ายแรงในปีต่อๆ ไป ปัญหาของอุปกรณ์ทางเทคนิคใหม่ของโรงไฟฟ้าที่มีอยู่ทุกประเภทนั้นรุนแรงขึ้นจากความจริงที่ว่าแม้แต่หน่วยพลังงานที่ค่อนข้าง "ใหม่" ขนาด 500-800 เมกะวัตต์ก็ยังหมดอายุการใช้งานของส่วนประกอบหลักและต้องมีการบูรณะอย่างจริงจัง

อ่านเพิ่มเติม: คุณสมบัติทางเทคนิคเมื่อเลือกโรงไฟฟ้าพลังความร้อนร่วม

การฟื้นฟูโรงไฟฟ้าทำได้ง่ายกว่าและถูกกว่า

แน่นอนว่าการยืดอายุการใช้งานของพืชโดยการเปลี่ยนส่วนประกอบขนาดใหญ่ของอุปกรณ์หลัก (ใบพัดกังหัน พื้นผิวทำความร้อนหม้อไอน้ำ ท่อส่งไอน้ำ) นั้นถูกกว่าการสร้างโรงไฟฟ้าใหม่มาก

มักจะสะดวกและให้ผลกำไรสำหรับโรงไฟฟ้าและโรงงานผลิตในการเปลี่ยนอุปกรณ์ด้วยสิ่งที่คล้ายกับอุปกรณ์ที่ถูกรื้อถอน อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้ไม่ได้ใช้ประโยชน์จากโอกาสในการเพิ่มการประหยัดน้ำมันเชื้อเพลิงอย่างมีนัยสำคัญ และไม่ลดมลพิษ สิ่งแวดล้อมไม่ได้ใช้วิธีสมัยใหม่ ระบบอัตโนมัติอุปกรณ์ใหม่ ต้นทุนการดำเนินงานและการซ่อมแซมเพิ่มขึ้น

โรงไฟฟ้าประสิทธิภาพต่ำ

รัสเซียกำลังค่อยๆ เข้าสู่ตลาดพลังงานของยุโรปและจะเข้าร่วมกับ WTO แต่ในขณะเดียวกัน เป็นเวลาหลายปีที่เรารักษาประสิทธิภาพเชิงความร้อนของอุตสาหกรรมพลังงานไฟฟ้าในระดับที่ต่ำมาก ระดับกลางค่าประสิทธิภาพของโรงไฟฟ้าเมื่อทำงานในโหมดควบแน่นคือ 25% ซึ่งหมายความว่าหากราคาเชื้อเพลิงสูงขึ้นสู่ระดับโลก ราคาไฟฟ้าในประเทศของเราจะสูงกว่าราคาโลกประมาณ 1.5-2 เท่าอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ ซึ่งจะส่งผลกระทบต่อสินค้าอื่น ๆ ดังนั้นจึงต้องดำเนินการสร้างหน่วยพลังงานและสถานีความร้อนขึ้นใหม่เพื่อให้อุปกรณ์ใหม่และส่วนประกอบแต่ละส่วนของโรงไฟฟ้าอยู่ในระดับโลกสมัยใหม่

อุตสาหกรรมพลังงานเลือกเทคโนโลยีก๊าซหมุนเวียน

ตอนนี้แม้จะลำบากก็ตาม สถานการณ์ทางการเงินในสำนักออกแบบของสถาบันวิจัยวิศวกรรมกำลังและเครื่องยนต์อากาศยาน การพัฒนาระบบอุปกรณ์ใหม่สำหรับโรงไฟฟ้าพลังความร้อนได้กลับมาดำเนินต่ออีกครั้ง โดยเฉพาะอย่างยิ่งเรากำลังพูดถึงการสร้างโรงไฟฟ้าพลังความร้อนร่วมแบบควบแน่นที่มีประสิทธิภาพสูงถึง 54-60%

การประเมินทางเศรษฐกิจที่จัดทำโดยองค์กรในประเทศหลายแห่งบ่งบอกถึงโอกาสที่แท้จริงในการลดต้นทุนการผลิตไฟฟ้าในรัสเซียหากมีการสร้างโรงไฟฟ้าดังกล่าว

แม้แต่กังหันก๊าซธรรมดาก็ยังมีประสิทธิภาพมากกว่าในแง่ของประสิทธิภาพ

ที่โรงไฟฟ้าพลังความร้อนไม่จำเป็นต้องใช้หน่วย CCGT ประเภทเดียวกันกับ PGU-325 และ PGU-450 ในระดับสากล วิธีแก้ปัญหาของวงจรอาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับสภาวะเฉพาะ โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับอัตราส่วนของโหลดความร้อนและไฟฟ้า

อ่านเพิ่มเติม: แผนการเปิดตัวโรงไฟฟ้าพลังความร้อนร่วมในรัสเซีย

ในกรณีที่ง่ายที่สุด เมื่อใช้ความร้อนของก๊าซไอเสียในหน่วยกังหันก๊าซเพื่อการจ่ายความร้อนหรือการผลิตไอน้ำในกระบวนการ ประสิทธิภาพทางไฟฟ้าของโรงไฟฟ้าพลังความร้อนที่มีหน่วยกังหันก๊าซที่ทันสมัยจะถึงระดับ 35% ซึ่งก็คือ สูงกว่าปัจจุบันอย่างเห็นได้ชัด เกี่ยวกับความแตกต่างระหว่างประสิทธิภาพของโรงไฟฟ้ากังหันก๊าซและโรงไฟฟ้ากังหันไอน้ำ - อ่านบทความประสิทธิภาพของโรงไฟฟ้ากังหันก๊าซและประสิทธิภาพของโรงไฟฟ้ากังหันก๊าซรอบรวมแตกต่างกันอย่างไรสำหรับโรงไฟฟ้าในประเทศและต่างประเทศ

การใช้หน่วยกังหันก๊าซที่โรงไฟฟ้าพลังความร้อนสามารถทำได้ในวงกว้างมาก ปัจจุบันโรงไฟฟ้าพลังความร้อนกังหันไอน้ำประมาณ 300 หน่วย ขนาดกำลังผลิต 50-120 เมกะวัตต์ ใช้พลังงานไอน้ำจากหม้อต้มที่เผาไหม้ร้อยละ 90 ขึ้นไป ก๊าซธรรมชาติ- โดยหลักการแล้ว พวกเขาทั้งหมดเป็นตัวเลือกสำหรับการใช้อุปกรณ์ทางเทคนิคใหม่ กังหันก๊าซกำลังการผลิตต่อหน่วย 60-150 เมกะวัตต์

ความยากลำบากในการใช้งานหน่วยกังหันก๊าซและหน่วยกังหันก๊าซรอบรวม

อย่างไรก็ตาม กระบวนการดำเนินการเชิงอุตสาหกรรมของหน่วยกังหันก๊าซและหน่วยกังหันก๊าซแบบผสมในประเทศของเรากำลังดำเนินการช้ามาก สาเหตุหลักคือปัญหาในการลงทุนที่เกี่ยวข้องกับความต้องการที่ค่อนข้างใหญ่ การลงทุนทางการเงินในเวลาอันสั้นที่สุด

สถานการณ์ที่จำกัดอีกประการหนึ่งเกี่ยวข้องกับการไม่มีอยู่จริง ผู้ผลิตในประเทศกังหันก๊าซพลังงานบริสุทธิ์ที่ได้รับการพิสูจน์แล้วในการใช้งานขนาดใหญ่ กังหันก๊าซรุ่นใหม่สามารถนำมาเป็นต้นแบบของกังหันก๊าซดังกล่าวได้

CCGT ไบนารีที่ไม่มีการงอกใหม่

หน่วย CCGT ไบนารี่มีข้อได้เปรียบบางประการ เนื่องจากมีราคาถูกที่สุดและเชื่อถือได้มากที่สุดในการทำงาน ส่วนไอน้ำของหน่วย CCGT ไบนารี่นั้นง่ายมาก เนื่องจากการสร้างไอน้ำใหม่ไม่ได้ประโยชน์และไม่ได้ใช้ อุณหภูมิของไอน้ำร้อนยวดยิ่งอยู่ที่ 20-50 °C ต่ำกว่าอุณหภูมิของก๊าซที่ใช้หมดในหน่วยกังหันก๊าซ ปัจจุบันถึงระดับมาตรฐานพลังงาน 535-565 °C แล้ว แรงดันไอน้ำใหม่ถูกเลือกเพื่อให้แน่ใจว่าความชื้นที่ยอมรับได้ในขั้นตอนสุดท้าย สภาพการทำงานและขนาดใบพัดจะใกล้เคียงกับในกังหันไอน้ำกำลังสูงโดยประมาณ

อิทธิพลของแรงดันไอน้ำต่อประสิทธิภาพของหน่วย CCGT

แน่นอนว่าต้องคำนึงถึงปัจจัยทางเศรษฐกิจและต้นทุนด้วย เนื่องจากแรงดันไอน้ำมีผลเพียงเล็กน้อยต่อประสิทธิภาพเชิงความร้อนของหน่วย CCGT เพื่อลดความดันอุณหภูมิระหว่างก๊าซและตัวกลางไอน้ำ-น้ำ และเพื่อใช้ความร้อนของก๊าซที่ระบายออกในโรงงานกังหันแก๊สได้ดีขึ้น โดยมีการสูญเสียทางอุณหพลศาสตร์น้อยลง การระเหยของน้ำป้อนจะถูกจัดระเบียบที่ระดับความดันสองหรือสามระดับ ไอน้ำที่สร้างขึ้นที่ความดันต่ำจะถูกผสมที่จุดกึ่งกลางในเส้นทางการไหลของกังหัน นอกจากนี้ยังดำเนินการให้ความร้อนยวดยิ่งระดับกลางของไอน้ำด้วย

อ่านเพิ่มเติม: การเลือกวงจรของโรงงานวงรอบรวมและแผนภาพวงจรของหน่วย CCGT

อิทธิพลของอุณหภูมิก๊าซไอเสียต่อประสิทธิภาพของโรงงาน CCGT

เมื่ออุณหภูมิของก๊าซที่ทางเข้าและทางออกของกังหันเพิ่มขึ้น พารามิเตอร์ไอน้ำและประสิทธิภาพของส่วนไอน้ำของวงจรกังหันก๊าซก็เพิ่มขึ้น ซึ่งส่งผลให้ เพิ่มขึ้นโดยทั่วไปประสิทธิภาพของ CCGT

การเลือกทิศทางเฉพาะสำหรับการสร้าง การปรับปรุง และการผลิตเครื่องจักรพลังงานขนาดใหญ่ ควรพิจารณาโดยคำนึงถึงไม่เพียงแต่ความสมบูรณ์แบบทางอุณหพลศาสตร์เท่านั้น แต่ยังรวมถึงความน่าดึงดูดใจในการลงทุนของโครงการด้วย ความน่าดึงดูดใจการลงทุนของโครงการด้านเทคนิคและการผลิตของรัสเซีย นักลงทุนที่มีศักยภาพ- ปัญหาที่สำคัญที่สุดและเร่งด่วนซึ่งขึ้นอยู่กับการแก้ปัญหาการฟื้นตัวของเศรษฐกิจรัสเซียเป็นส่วนใหญ่

(เข้าชม 3,318 ครั้ง เข้าชม 4 ครั้งในวันนี้)