Pati pirmā centrālā spēkstacija Pērlstrīta tika nodota ekspluatācijā 1882. gada 4. septembrī Ņujorkā. Stacija tika uzbūvēta ar Edison Illuminating Company atbalstu, kuru vadīja Tomass Edisons. Tajā tika uzstādīti vairāki Edison ģeneratori ar kopējo jaudu virs 500 kW. Stacija piegādāja elektrību visai Ņujorkas teritorijai aptuveni 2,5 kvadrātkilometru platībā. Stacija nodega līdz pamatiem 1890. gadā; izdzīvoja tikai viens dinamo, kas tagad atrodas Grīnfīldas ciema muzejā, Mičiganas štatā.
1882. gada 30. septembrī darbu sāka pirmā hidroelektrostacija Vulcan Street Viskonsīnā. Projekta autors bija G.D. Rodžerss, Appleton Paper & Pulp Company vadītājs. Stacijā tika uzstādīts ģenerators ar aptuveni 12,5 kW jaudu. Bija pietiekami daudz elektrības, lai darbinātu Rodžersa māju un divas viņa papīrfabrikas.
Gloster Road spēkstacija. Braitona bija viena no pirmajām Lielbritānijas pilsētām, kurā tika nodrošināta nepārtraukta elektroapgāde. 1882. gadā Roberts Hamonds nodibināja Hammond Electric Light Company un 1882. gada 27. februārī atklāja Gloster Road spēkstaciju. Stacija sastāvēja no suku dinamo, ar kuru darbināja sešpadsmit loka lampas. 1885. gadā Glosteras spēkstaciju iegādājās Brighton Electric Light Company. Vēlāk šajā teritorijā tika uzcelta jauna stacija, kas sastāvēja no trim suku dinamo ar 40 lampām.
Ziemas pils spēkstacija
1886. gadā vienā no Jaunās Ermitāžas pagalmiem, kas kopš tā laika tiek saukts par Elektrodvoru, pēc pils apsaimniekotāja Vasilija Ļeontjeviča Paškova projekta tika uzbūvēta elektrostacija. Šī spēkstacija 15 gadus bija lielākā visā Eiropā.
Elektrostacijas turbīnu telpa Ziemas pilī. 1901. gads
Sākotnēji Ziemas pils apgaismošanai izmantoja sveces, un no 1861. gada sāka izmantot gāzes lampas. Taču acīmredzamās elektrisko lampu priekšrocības rosināja speciālistus meklēt gāzes apgaismojuma nomaiņas iespējas Ziemas pils ēkās un blakus esošajās Ermitāžas ēkās.
Inženieris Vasilijs Ļeontjevičs Paškovs kā eksperimentu ierosināja izmantot elektrību, lai apgaismotu pils zāles Ziemassvētkos un Jaungada brīvdienas 1885. gads.
1885. gada 9. novembrī imperators apstiprināja “elektrības rūpnīcas” būvniecības projektu. Aleksandrs III. Projekts paredzēja Ziemas pils, Ermitāžas ēku, pagalma un apkārtējās teritorijas elektrifikāciju trīs gadu laikā līdz 1888. gadam.
Darbs tika uzticēts Vasilijam Paškovam. Lai novērstu ēkas vibrācijas iespējamību no tvaika dzinēju darbības, elektrostacija tika izvietota atsevišķā paviljonā, kas izgatavots no stikla un metāla. Tas atradās Ermitāžas otrajā pagalmā, kopš tā laika saukts par "elektrisko".
Stacijas ēka aizņēma 630 m² platību un sastāvēja no mašīntelpas ar 6 katliem, 4 tvaika dzinējiem un 2 lokomotīvēm un telpas ar 36 elektriskajām dinamo. Kopējā jauda sasniedza 445 ZS. Pirmās, kas apgaismoja daļu no svinīgajām telpām, bija priekštelpa, Petrovska, Lielā feldmaršala, Bruņošanas un Svētā Jura zāles, kā arī tika sakārtots ārējais apgaismojums. Tika piedāvāti trīs apgaismojuma režīmi: pilna (svētku) ieslēgta piecas reizes gadā (4888 kvēlspuldzes un 10 Jabločkova sveces); darba – 230 kvēlspuldzes; dežūrs (nakts) - 304 kvēlspuldzes. Stacija gadā patērēja aptuveni 30 tūkstošus pudu (520 tonnas) ogļu.
Galvenais elektroiekārtu piegādātājs bija Siemens un tā laika lielākais elektrouzņēmums Halske.
Elektrostaciju tīkls nepārtraukti paplašinājās, un 1893. gadā tas jau sasniedza 30 tūkstošus kvēlspuldžu un 40 loka spuldžu. Tika izgaismotas ne tikai pils kompleksa ēkas, bet arī Pils laukums un uz tā esošās ēkas.
Ziemas pils spēkstacijas izveide ir kļuvusi par uzskatāmu piemēru iespējai izveidot jaudīgu un ekonomisku elektroenerģijas avotu, kas spētu darbināt lielu skaitu patērētāju.
Ziemas pils un Ermitāžas ēku elektriskā apgaismojuma sistēma tika pārslēgta uz pilsētas elektrotīklu pēc 1918. gada. Un Ziemas pils spēkstacijas ēka pastāvēja līdz 1945. gadam, pēc tam tā tika demontēta.
1886. gada 16. jūlijā Sanktpēterburgā tika reģistrēta rūpnieciskā un komerciālā Elektriskā apgaismojuma biedrība. Šis datums parasti tiek uzskatīts par pirmās Krievijas enerģētikas sistēmas dibināšanas datumu. Starp dibinātājiem bija Siemens un Halske, Deutsche Bank un Krievijas baņķieri. Kopš 1900. gada uzņēmums tiek saukts par 1886. gada elektriskā apgaismojuma biedrību. Uzņēmuma mērķis tika noteikts saskaņā ar galvenā dibinātāja Kārļa Fedoroviča Siemens interesēm: “Ielu, rūpnīcu, rūpnīcu, veikalu un visu veidu citu vietu un telpu apgaismošanai ar elektrību” [Harta..., 1886, p. . 3]. Uzņēmumam bija vairākas filiāles dažādās valsts pilsētās, un tas sniedza ļoti lielu ieguldījumu Krievijas ekonomikas elektriskās nozares attīstībā.
Lielākā daļa Krievijas un citu bijušās PSRS valstu iedzīvotāju zina, ka vērienīga valsts elektrifikācija ir saistīta ar 1920. gadā pieņemtā Krievijas valsts elektrifikācijas (GoElRo) plāna izpildi.
Taisnības labad gan jāpiebilst, ka šī plāna izstrāde aizsākās laikā pirms Pirmā pasaules kara, kas faktiski tad arī liedza to pieņemt.
Elektrība ir veicinājusi progresa attīstību, tā kalpo kā galvenais faktors jebkuras tautsaimniecības jomas funkcionēšanā. Mūsdienās to izmanto visur, tā ir kļuvusi par dabisku un katram cilvēkam pazīstamu parādību, tomēr ne vienmēr tas tā bija. Kad Krievijā parādījās pirmā elektrostacija?, tas ir, “rūpnīca, kas ražo elektroenerģiju”?
Elektroenerģijas nozares attīstības sākums
Nepareizs viedoklis par elektroenerģijas parādīšanos valstī pastāv tikai pēc boļševiku ierašanās, ko parakstīja Ļeņina dekrēts “Par elektrifikāciju”. Bet tika uzbūvētas pirmās spēkstacijas Krievijā ilgi pirms PSRS rašanās. Vēl 1879. gadā, imperatora Aleksandra II (Nikolaja II vectēva) valdīšanas laikā. Ziemeļu galvaspilsēta bija . Tā bija neliela instalācija, tās mērķis bija izgaismot Liteiņu tiltu, projekts tika īstenots inženiera P. Jabločkova vadībā. Pēc kāda laika Maskavā tika uzcelta līdzīga elektrostacija, kas nodrošināja Lubjanskas pārejas apgaismojumu. Pēc 5 gadiem šādas stacijas atradās daudzās lielajās Krievijas impērijas pilsētās, tās darbojās ar cieto kurināmo un spēja ražot elektroenerģiju apgaismojumam.
Hidroelektrostacijas - progresa attīstība
Tajā pašā laikā viņi sāka projektēt iekārtas, kas spēj ražot elektroenerģiju, izmantojot dabiskos elementus. Kur tika uzcelta pirmā elektrostacija Krievijā?, pārvēršot ūdens kustības enerģiju elektrībā? gadā tika uzcelta arī pirmā stacija, kas atradās Okhtas upē un tai bija zema jauda pēc mūsdienu standartiem, tikai 350 zirgspēki. Jaudīgāka hidroelektrostacija tika uzcelta 1903. gadā Podkumkas upē netālu no Essentuki. Tā jauda bija pietiekama, lai iesvētītu tuvējās pilsētas: Pjatigorsku, Železnovodsku, Kislovodsku.
Elektrostacijas celtniecība Krievijā - galvenais mērķis
20. gadsimta sākums ienesa pasaulē nopietnas pārmaiņas, industrializācijai un mašīnbūvei bija nepieciešams liels patērētās elektroenerģijas daudzums. Elektrostaciju celtniecība ir kļuvusi par svarīgu tehnoloģiskā progresa attīstības sastāvdaļu, tostarp šādās nozarēs:
- Mehāniskā inženierija;
- Melno un krāsaino metālu metalurģija;
- IT tehnoloģijas;
- Transporta infrastruktūra.
Kopumā bez elektrības un stacijām, kas to ražo, mūsu pasaule nebūtu tāda, kādu esam pieraduši to redzēt.
Atomelektrostaciju celtniecība Krievijas Federācijā
Mūsdienās ir saglabājies lētākais un pieejamākais elektroenerģijas veids. Kodola ķēdes reakcijas izmantošana ļauj saražot milzīgu daudzumu siltumenerģijas, kas tiek pārvērsta elektroenerģijā. Tas ir ticami zināms kad parādījās pirmā spēkstacija mūsdienu Krievijas teritorijā, ko darbina kodolenerģija. 1954. gadā padomju zinātnieki akadēmiķa Kurčatova vadībā īstenoja “mierīga atoma” izveides projektu, Obninskas atomelektrostacijas celtniecība notika rekordlielā ātrumā. īss laiks.
Pirmā reaktora jauda bija niecīga, tikai 5 MW, salīdzinājumam, jaudīgākā no mūsdienu spēkstacijām Kashiwazaki-Kariwa saražo 8122 MW.
Krievijas teritorijā tiek veikts pilns cikls no urāna ieguves un pārstrādes līdz atomelektrostaciju celtniecībai un turpmākai darbībai un ražošanas atkritumu apglabāšanai.
Turpmākas nozares attīstības perspektīvas
Elektroenerģijas pieprasījums ar katru gadu pieaug, un attiecīgi, pieaugot patēriņam, proporcionāli jāpalielinās arī elektroenerģijas ražošanas apjomam. Šiem nolūkiem tiek būvētas jaunas elektrostacijas un modernizētas esošās.
Līdzās esošajām stacijām sāk parādīties jauni videi draudzīgi projekti, kas nodrošina iedzīvotājus ar nepieciešamo enerģiju.
Stacijām ir liels potenciāls, kā arī plūdmaiņu enerģijas izmantošana. Katru gadu pasaulē parādās jauni izgudrojumi, nodrošinot jaunus elektroenerģijas avotus, kas attiecīgi veicina progresa tālāku attīstību.
Krievijas loma spēkstaciju globālajā attīstībā un būvniecībā
Valsts bija šīs nozares attīstības priekšgalā, bieži vairākus gadus apsteidzot tuvākos konkurentus šajā jomā, proti, ASV. Tātad pirmā ārvalstu atomelektrostacija parādījās tikai 1958. gadā, tas ir, 4 gadus pēc tam, kad padomju zinātnieki un inženieri veiksmīgi īstenoja projektu. Mūsdienās Krievija ir viens no galvenajiem elektroenerģijas ražotājiem pasaulē, kā arī veiksmīgi īsteno kodolreaktoru būvniecības projektus daudzās pasaules valstīs. Šādas stacijas būvniecības iespējamība ir aktuāla tikai tad, ja ir liels industriālais potenciāls, projekta īstenošana prasa ievērojamas izmaksas, atmaksāšanās dažkārt prasa vairākus gadu desmitus, ņemot vērā nepārtrauktu darbību. Termālajām stacijām ir nepieciešami pastāvīgi degvielas avoti, un hidroelektrostacijām ir nepieciešama liela ūdens artērija.
Termoelektrostaciju definīcija, termoelektrostaciju veidi un raksturlielumi. termoelektrostaciju klasifikācija
Termoelektrostaciju definīcija, termoelektrostaciju veidi un raksturlielumi. termoelektrostaciju klasifikācija, termoelektrostaciju projektēšana
Definīcija
dzesēšanas tornis
Raksturlielumi
Klasifikācija
Koģenerācijas stacija
Mini-CHP ierīce
Mini-CHP mērķis
Siltuma izmantošana no mini-koģenerācijas
Degviela mini-CHP
Mini-CHP un ekoloģija
Gāzes turbīnas dzinējs
Kombinētā cikla iekārta
Darbības princips
Priekšrocības
Izplatīšanās
Kondensācijas spēkstacija
Stāsts
Darbības princips
Pamatsistēmas
Vides ietekme
Pašreizējais stāvoklis
Verkhnetagilskaya GRES
Kaširskaja GRES
Pskovskas GRES
Stavropoles valsts rajona elektrostacija
Smoļenskas GRES
Termoelektrostacija ir(vai termoelektrostacija) - elektrostacija, kas ģenerē elektroenerģiju, pārvēršot degvielas ķīmisko enerģiju elektriskā ģeneratora vārpstas rotācijas mehāniskajā enerģijā.
Termoelektrostacijas galvenās sastāvdaļas ir:
Dzinēji - termoelektrostaciju spēka agregāti
Elektriskie ģeneratori
Termoelektrostaciju siltummaiņi
Dzesēšanas torņi.
dzesēšanas tornis
Dzesēšanas tornis (vācu gradieren — sālījuma šķīduma sabiezēšanai; sākotnēji dzesēšanas torņi tika izmantoti sāls ieguvei iztvaicējot) ir ierīce liela ūdens daudzuma dzesēšanai ar virzītu atmosfēras gaisa plūsmu. Dažkārt dzesēšanas torņus sauc arī par dzesēšanas torņiem.
Šobrīd dzesēšanas torņus galvenokārt izmanto cirkulācijas ūdens apgādes sistēmās siltummaiņu dzesēšanai (parasti termoelektrostacijās, koģenerācijas stacijās). Inženierbūvē dzesēšanas torņus izmanto gaisa kondicionēšanā, piemēram, aukstumiekārtu kondensatoru dzesēšanai, avārijas elektroenerģijas ģeneratoru dzesēšanai. Rūpniecībā dzesēšanas torņus izmanto saldēšanas iekārtu, plastmasas liešanas iekārtu dzesēšanai, vielu ķīmiskai attīrīšanai.
Atdzesēšanas process notiek sakarā ar ūdens daļas iztvaikošanu, kad tas plūst plānā kārtiņā vai nokrīt pa speciālu sprinkleru, pa kuru tiek pievadīta gaisa plūsma ūdens kustībai pretējā virzienā. Kad 1% ūdens iztvaiko, atlikušā ūdens temperatūra pazeminās par 5,48 °C.
Parasti dzesēšanas torņus izmanto tur, kur dzesēšanai nav iespējams izmantot lielas ūdenstilpes (ezerus, jūras). Turklāt šī dzesēšanas metode ir videi draudzīgāka.
Vienkārša un lēta alternatīva dzesēšanas torņiem ir smidzināšanas dīķi, kur ūdeni atdzesē ar vienkāršu izsmidzināšanu.
Raksturlielumi
Dzesēšanas torņa galvenais parametrs ir apūdeņošanas blīvuma vērtība - īpatnējā ūdens patēriņa vērtība uz 1 m² apūdeņošanas platības.
Dzesēšanas torņu galvenie projektēšanas parametri tiek noteikti ar tehniskiem un ekonomiskiem aprēķiniem atkarībā no atdzesētā ūdens tilpuma un temperatūras un atmosfēras parametriem (temperatūra, mitrums utt.) uzstādīšanas vietā.
Dzesēšanas torņu izmantošana ziemā, īpaši skarbā klimatā, var būt bīstama dzesēšanas torņa aizsalšanas iespējamības dēļ. Visbiežāk tas notiek vietā, kur salna gaiss saskaras ar nelielu daudzumu silta ūdens. Lai novērstu dzesēšanas torņa sasalšanu un attiecīgi tā atteici, ir jānodrošina vienmērīga atdzesētā ūdens sadale pa sprinklera virsmu un jāuzrauga vienāds apūdeņošanas blīvums atsevišķās dzesēšanas torņa zonās. Ventilatori arī bieži ir pakļauti apledojumam, jo dzesēšanas tornis tiek izmantots nepareizi.
Klasifikācija
Atkarībā no sprinkleru veida dzesēšanas torņi ir:
plēve;
pilienveida;
šļakatas;
Pēc gaisa padeves metodes:
ventilācija (vilces spēku rada ventilators);
tornis (vilces spēks tiek izveidots, izmantojot augstu izplūdes torni);
atvērts (atmosfērisks), izmantojot vēja spēku un dabisko konvekciju, gaisam pārvietojoties pa sprinkleru.
Ventilatoru dzesēšanas torņi ir visefektīvākie no tehniskā viedokļa, jo nodrošina dziļāku un kvalitatīvāku ūdens dzesēšanu un spēj izturēt lielas īpatnējās siltuma slodzes (tomēr ventilatoru darbināšanai ir nepieciešama elektriskā enerģija).
Veidi
Katlu-turbīnu spēkstacijas
Kondensācijas spēkstacijas (GRES)
Koģenerācijas stacijas (koģenerācijas elektrostacijas, koģenerācijas stacijas)
Gāzes turbīnu spēkstacijas
Elektrostacijas, kuru pamatā ir kombinētā cikla gāzes stacijas
Elektrostacijas, kuru pamatā ir virzuļdzinēji
Kompresijas aizdedze (dīzelis)
Uzliesmoja dzirkstele
Kombinētais cikls
Koģenerācijas stacija
Koģenerācijas stacija (koģenerācijas stacija) ir termoelektrostacijas veids, kas ražo ne tikai elektroenerģiju, bet ir arī siltumenerģijas avots centralizētās siltumapgādes sistēmās (tvaika un karstā ūdens veidā, tostarp karstā ūdens nodrošināšanai dzīvojamo un rūpniecisko objektu piegāde un apkure). Parasti termoelektrostacijai jādarbojas saskaņā ar apkures grafiku, tas ir, elektroenerģijas ražošana ir atkarīga no siltumenerģijas ražošanas.
Novietojot termoelektrostaciju, tiek ņemts vērā siltuma patērētāju tuvums karstā ūdens un tvaika veidā.
Mini-CHP
Mini-CHP - maza koģenerācijas stacija.
Mini-CHP ierīce
Mini-koģenerācijas stacijas ir termoelektrostacijas, ko izmanto kopīgai elektroenerģijas un siltumenerģijas ražošanai blokos ar vienības jaudu līdz 25 MW neatkarīgi no iekārtas veida. Pašlaik ārvalstu un vietējā siltumenerģētikā tiek plaši izmantotas šādas iekārtas: pretspiediena tvaika turbīnas, kondensācijas tvaika turbīnas ar tvaika ekstrakciju, gāzturbīnu iekārtas ar ūdens vai tvaika siltumenerģijas rekuperāciju, gāzes virzuļa, gāzes-dīzeļa un dīzeļa agregāti. ar dažādu šo mezglu sistēmu siltumenerģijas atgūšanu. Termins koģenerācijas stacijas tiek lietots kā sinonīms jēdzieniem mini-CHP un CHP, taču tam ir plašāka nozīme, jo tas nozīmē dažādu produktu kopīgu ražošanu (koģenerācijas stacijas, ģenerācijas - ražošanu), kas var būt gan elektriskie, gan termiskie. enerģija un citi produkti, piemēram, siltumenerģija un oglekļa dioksīds, elektroenerģija un aukstums utt. Faktiski termins triģenerācija, kas nozīmē elektroenerģijas, siltumenerģijas un aukstuma ražošanu, arī ir īpašs koģenerācijas gadījums. Mini-koģenerācijas īpatnība ir ekonomiskāka degvielas izmantošana saražotajiem enerģijas veidiem, salīdzinot ar tradicionālajām atsevišķām to ražošanas metodēm. Tas saistīts ar to, ka elektroenerģija visā valstī tiek ražota galvenokārt termoelektrostaciju un atomelektrostaciju kondensācijas ciklos, kuru elektriskā lietderības koeficients, ja nav siltuma patērētāja, ir 30-35%. Faktiski šo situāciju nosaka esošā elektrisko un termisko slodžu attiecība apdzīvotās vietās, to dažādais izmaiņu raksturs gada laikā, kā arī nespēja pārraidīt siltumenerģija lielos attālumos, atšķirībā no elektriskās enerģijas.
Mini-CHP modulis ietver gāzes virzuli, gāzes turbīnu vai dīzeļdzinēju, elektrības ģeneratoru un siltummaini siltuma atgūšanai no ūdens, vienlaikus atdzesējot dzinēju, eļļu un izplūdes gāzes. Karstā ūdens katls parasti tiek pievienots mini-koģenerācijai, lai kompensētu siltuma slodzi pīķa laikā.
Mini-CHP mērķis
Mini-koģenerācijas galvenais mērķis ir ražot elektrisko un siltumenerģiju no dažādi veidi degviela.
Koncepcijai par mini koģenerācijas staciju būvniecību tiešā patērētāja tuvumā ir vairākas priekšrocības (salīdzinājumā ar lielajām TEC):
ļauj izvairīties no dārgu un bīstamu augstsprieguma elektrolīniju izbūves izmaksām;
tiek novērsti zudumi enerģijas pārvades laikā;
nav nepieciešamas finansiālas izmaksas, lai izpildītu tehniskos nosacījumus pieslēgšanai tīkliem
centralizēta barošana;
nepārtraukta elektroenerģijas piegāde patērētājam;
elektroapgāde ar kvalitatīvu elektroenerģiju, atbilstība noteiktajām sprieguma un frekvences vērtībām;
varbūt gūstot peļņu.
Mūsdienu pasaulē mini-CHP būvniecība uzņem apgriezienus, priekšrocības ir acīmredzamas.
Siltuma izmantošana no mini-koģenerācijas
Ievērojama daļa no kurināmā sadegšanas enerģijas elektroenerģijas ražošanas laikā ir siltumenerģija.
Ir pieejamas siltuma izmantošanas iespējas:
galapatērētāju tieša siltumenerģijas izmantošana (koģenerācija);
karstā ūdens apgāde (karstais ūdens), apkure, tehnoloģiskās vajadzības (tvaiks);
daļēja siltumenerģijas pārvēršana aukstā enerģijā (trīsģenerācija);
aukstumu rada absorbcijas saldēšanas iekārta, kas patērē nevis elektrisko, bet siltumenerģiju, kas ļauj diezgan efektīvi izmantot siltumu vasarā gaisa kondicionēšanai vai tehnoloģiskām vajadzībām;
Degviela mini-CHP
Izmantotās degvielas veidi
gāze: maģistrālo dabasgāze, sašķidrinātā dabasgāze un citas viegli uzliesmojošas gāzes;
šķidrā degviela: eļļa, mazuts, dīzeļdegviela, biodīzeļdegviela un citi viegli uzliesmojoši šķidrumi;
cietais kurināmais: ogles, koksne, kūdra un citi biodegvielas veidi.
Visefektīvākā un lētākā degviela Krievijā ir galvenā dabasgāze, kā arī ar to saistītā gāze.
Mini-CHP un ekoloģija
Elektrostaciju dzinēju atkritumsiltuma izmantošana praktiskiem mērķiem ir mini-koģenerācijas īpatnība, un to sauc par koģenerāciju (koģenerāciju).
Divu veidu enerģijas kombinēta ražošana mini-koģenerācijas stacijās veicina daudz videi draudzīgāku kurināmā izmantošanu, salīdzinot ar atsevišķu elektroenerģijas un siltumenerģijas ražošanu katlu stacijās.
Nomainot katlumājas, kas neracionāli izmanto kurināmo un piesārņo pilsētu un pilsētu atmosfēru, mini koģenerācijas stacijas veicina ne tikai ievērojamu degvielas ietaupījumu, bet arī paaugstina gaisa baseina tīrību un uzlabo vispārējo vides stāvokli.
Gāzes virzuļu un gāzes turbīnu mini-CHP enerģijas avots parasti ir dabasgāze. Dabiskā vai saistītā gāze, organiskā degviela, kas nepiesārņo atmosfēru ar cieto vielu emisijām
Gāzes turbīnas dzinējs
Gāzes turbīnas dzinējs (GTE, TRD) ir siltumdzinējs, kurā gāze tiek saspiesta un uzkarsēta, un pēc tam saspiestās un uzkarsētās gāzes enerģija tiek pārvērsta mehāniskā darbā uz gāzes turbīnas vārpstas. Atšķirībā no virzuļdzinēja, gāzes turbīnas dzinējā procesi notiek kustīgas gāzes plūsmā.
Saspiests atmosfēras gaiss no kompresora nonāk sadegšanas kamerā, un tur tiek piegādāta degviela, kas, sadedzinot, veido lielu daudzumu sadegšanas produktu zem augsta spiediena. Tad gāzes turbīnā gāzveida sadegšanas produktu enerģija tiek pārvērsta mehāniskā darbā, pateicoties lāpstiņu rotācijai ar gāzes strūklu, kuras daļa tiek tērēta gaisa saspiešanai kompresorā. Pārējais darbs tiek pārnests uz piedziņu. Darbs, ko patērē šī iekārta, ir gāzturbīnas dzinēja noderīgs darbs. Gāzes turbīnu dzinējiem ir lielākais jaudas blīvums starp iekšdedzes dzinējiem, līdz 6 kW/kg.
Vienkāršākajam gāzes turbīnas dzinējam ir tikai viena turbīna, kas darbina kompresoru un vienlaikus ir lietderīgas jaudas avots. Tas uzliek ierobežojumus dzinēja darbības režīmiem.
Dažreiz dzinējs ir vairāku vārpstu. Šajā gadījumā virknē ir vairākas turbīnas, no kurām katra dzen savu vārpstu. Turbīna augstspiediena(pirmais pēc sadegšanas kameras) vienmēr darbina dzinēja kompresoru, un nākamie var vadīt gan ārēju slodzi (helikoptera vai kuģa dzenskrūves, jaudīgus elektriskos ģeneratorus utt.), gan paša dzinēja papildu kompresorus, kas atrodas dzinēja priekšā. galvenais.
Daudzvārpstu dzinēja priekšrocība ir tā, ka katra turbīna darbojas ar optimālu ātrumu un slodzi. Ja viena vārpstas dzinēja slodze tiek virzīta no vārpstas, dzinēja paātrinājums, tas ir, spēja ātri griezties uz augšu, būtu ļoti vāja, jo turbīnai ir jāpiegādā jauda gan, lai nodrošinātu dzinēju ar lielu enerģijas daudzumu. gaisu (jaudu ierobežo gaisa daudzums) un slodzes paātrināšanai. Ar divām vārpstām viegls modelisātri iedarbojas augstspiediena rotors, nodrošinot dzinēju ar gaisu un turbīnu zems spiediens liels daudzums gāzu paātrinājumam. Paātrinājumam var izmantot arī mazāk jaudīgu starteri, iedarbinot tikai augstspiediena rotoru.
Kombinētā cikla iekārta
Kombinētā cikla stacija ir elektroenerģijas ražošanas stacija, ko izmanto siltuma un elektroenerģijas ražošanai. Tas atšķiras no tvaika enerģijas un gāzes turbīnu iekārtām ar paaugstinātu efektivitāti.
Darbības princips
Kombinētā cikla iekārta sastāv no divām atsevišķām vienībām: tvaika enerģijas un gāzes turbīnas. Gāzes turbīnas blokā turbīnu griež degvielas sadegšanas gāzveida produkti. Degviela var būt gan dabasgāze, gan naftas rūpniecības produkti (mazuts, dīzeļdegviela). Pirmais ģenerators atrodas uz tās pašas vārpstas, kur turbīna, kas ģenerē elektrisko strāvu rotora rotācijas dēļ. Izejot cauri gāzes turbīnai, sadegšanas produkti tai atdod tikai daļu savas enerģijas un joprojām saglabā augstu temperatūru pie izejas no gāzes turbīnas. No gāzes turbīnas izejas sadegšanas produkti nonāk tvaika elektrostacijā, atkritumu siltuma katlā, kur tiek uzkarsēts ūdens un iegūtie ūdens tvaiki. Sadegšanas produktu temperatūra ir pietiekama, lai tvaiks nonāktu tādā stāvoklī, kāds nepieciešams lietošanai tvaika turbīnā (dūmgāzu temperatūra aptuveni 500 grādi pēc Celsija ļauj iegūt pārkarsētu tvaiku pie aptuveni 100 atmosfēru spiediena). Tvaika turbīna darbina otru elektrisko ģeneratoru.
Priekšrocības
Kombinētā cikla stacijām elektriskā efektivitāte ir aptuveni 51-58%, savukārt atsevišķi strādājošām tvaika enerģijas vai gāzes turbīnu stacijām tā svārstās ap 35-38%. Tas ne tikai samazina degvielas patēriņu, bet arī samazina siltumnīcefekta gāzu emisijas.
Tā kā kombinētā cikla iekārta efektīvāk iegūst siltumu no sadegšanas produktiem, degvielu var sadedzināt augstākā temperatūrā, kā rezultātā slāpekļa oksīda emisiju līmenis ir zemāks nekā cita veida iekārtās.
Salīdzinoši zemas ražošanas izmaksas.
Izplatīšanās
Neskatoties uz to, ka tvaika-gāzes cikla priekšrocības 1950. gados pirmo reizi pierādīja padomju akadēmiķis Khristianovičs, šāda veida elektroenerģijas ražošanas stacijas Krievijā nav plaši izmantotas. PSRS tika uzbūvētas vairākas eksperimentālās CCGT vienības. Piemērs ir energobloki ar 170 MW jaudu Nevinnomysskaya GRES un 250 MW Moldavskaya GRES. Pēdējos gados Krievijā ir nodoti ekspluatācijā vairāki jaudīgi kombinētā cikla spēka agregāti. Starp viņiem:
2 energobloki ar jaudu 450 MW katrs Ziemeļrietumu termoelektrostacijā Sanktpēterburgā;
Kaļiņingradas TEC-2 1 energobloks ar jaudu 450 MW;
1 CCGT bloks ar jaudu 220 MW Tjumeņas TEC-1;
2 CCGT bloki ar jaudu 450 MW TEC-27 un 1 CCPP TEC-21 Maskavā;
1 CCGT bloks ar jaudu 325 MW pie Ivanovskaya GRES;
Soču TES 2 spēka agregāti ar jaudu 39 MW katrs
No 2008. gada septembra Krievijā in dažādi posmi Tiek projektētas vai būvētas vairākas CCGT vienības.
Eiropā un ASV līdzīgas iekārtas darbojas lielākajā daļā termoelektrostaciju.
Kondensācijas spēkstacija
Kondensācijas spēkstacija (CPP) ir termoelektrostacija, kas ražo tikai elektroenerģiju. Vēsturiski tā saņēma nosaukumu “GRES” - valsts rajona elektrostacija. Laika gaitā jēdziens “GRES” ir zaudējis savu sākotnējo nozīmi (“rajons”) un mūsdienu izpratnē parasti nozīmē lieljaudas kondensācijas elektrostaciju (CPP) (tūkstošiem MW), kas darbojas vienotā enerģijā. sistēma kopā ar citām lielajām elektrostacijām. Taču jāņem vērā, ka ne visas stacijas, kuru nosaukumos ir saīsinājums “GRES”, ir kondensācijas stacijas, dažas no tām darbojas kā koģenerācijas stacijas.
Stāsts
Pirmā GRES Elektroperedacha, šodienas GRES-3, tika uzbūvēta netālu no Maskavas Elektrogorskā 1912.-1914.gadā. pēc inženiera R. E. Klāsona iniciatīvas. Galvenā kurināmā ir kūdra, jauda 15 MW. 20. gados GOELRO plāns paredzēja vairāku termoelektrostaciju celtniecību, starp kurām slavenākā ir Kaširskas štata rajona spēkstacija.
Darbības princips
Ūdens, kas uzsildīts tvaika katlā līdz pārkarsēta tvaika stāvoklim (520-565 grādi pēc Celsija), rotē tvaika turbīnu, kas darbina turboģeneratoru.
Liekais siltums atmosfērā (tuvējos ūdenstilpnēs) tiek izvadīts caur kondensācijas blokiem, atšķirībā no koģenerācijas elektrostacijām, kas izdala lieko siltumu tuvējo objektu (piemēram, māju apkurei) vajadzībām.
Kondensācijas spēkstacija parasti darbojas saskaņā ar Rankine ciklu.
Pamatsistēmas
IES ir komplekss enerģētikas komplekss, kas sastāv no ēkām, būvēm, enerģijas un citām iekārtām, cauruļvadiem, armatūras, instrumentiem un automatizācijas. Galvenās IES sistēmas ir:
katlu iekārta;
tvaika turbīnu iekārta;
degvielas ekonomija;
sistēma pelnu un izdedžu izvadīšanai, dūmgāzu attīrīšanai;
elektriskā daļa;
tehniskā ūdens apgāde (lai noņemtu lieko siltumu);
ķīmiskās tīrīšanas un ūdens attīrīšanas sistēma.
Projektējot un būvējot CES, tās sistēmas atrodas kompleksa ēkās un būvēs, galvenokārt galvenajā ēkā. Darbinot IES, sistēmas pārvaldošais personāls parasti ir apvienots darbnīcās (katlu-turbīnu, elektrības, degvielas padeves, ķīmiskā ūdens attīrīšanas, termiskās automatizācijas utt.).
Katlu iekārta atrodas galvenās ēkas katlu telpā. Krievijas dienvidu reģionos katla iekārta var būt atvērta, tas ir, bez sienām un jumta. Instalācija sastāv no tvaika katliem (tvaika ģeneratoriem) un tvaika cauruļvadiem. Tvaiks no katliem tiek pārnests uz turbīnām pa dzīvā tvaika līnijām. Dažādu katlu tvaika līnijas, kā likums, nav savienotas ar šķērssavienojumiem. Šāda veida shēmas sauc par “bloku” shēmu.
Tvaika turbīnas bloks atrodas mašīntelpā un galvenās ēkas deaeratora (bunkura-deaeratora) nodalījumā. Tas iekļauj:
tvaika turbīnas ar elektrisko ģeneratoru uz vienas vārpstas;
kondensators, kurā tiek kondensēts tvaiks, kas izgājis cauri turbīnai, veidojot ūdeni (kondensātu);
kondensāta un padeves sūkņi, kas nodrošina kondensāta (padeves ūdens) atgriešanos tvaika katlos;
zema un augsta spiediena rekuperatīvie sildītāji (LHP un PHH) - siltummaiņi, kuros padeves ūdeni silda ar tvaika ekstrakciju no turbīnas;
deaerators (izmanto arī kā HDPE), kurā ūdens tiek attīrīts no gāzveida piemaisījumiem;
cauruļvadi un palīgsistēmas.
Degvielas nozarei ir atšķirīgs sastāvs atkarībā no galvenās degvielas, kurai IES ir paredzēts. Ar oglēm darbināmām CPP degvielas ekonomija ietver:
atkausēšanas ierīce (tā sauktā "siltumnīca" vai "šķūnis") ogļu atkausēšanai atklātās gondolas automašīnās;
izkraušanas ierīce (parasti automašīnas pašizgāzējs);
ogļu noliktava, ko apkalpo greifers celtnis vai speciāla pārkraušanas mašīna;
drupināšanas iekārta ogļu iepriekšējai malšanai;
konveijeri ogļu pārvietošanai;
aspirācijas sistēmas, bloķēšanas un citas palīgsistēmas;
putekļu sagatavošanas sistēma, ieskaitot lodīšu, rullīšu vai āmuru ogļu malšanas dzirnavas.
Putekļu sagatavošanas sistēma, kā arī ogļu bunkuri atrodas galvenās ēkas bunkura-deaeratora nodalījumā, pārējās degvielas padeves ierīces atrodas ārpus galvenās ēkas. Reizēm tiek uzstādīta centrālā putekļu iekārta. Ogļu noliktava paredzēta 7-30 dienu nepārtrauktai IES darbībai. Dažas degvielas padeves ierīces ir liekas.
IES degvielas ekonomija, izmantojot dabasgāzi, ir visvienkāršākā: tajā ietilpst gāzes sadales punkts un gāzes cauruļvadi. Taču šādās elektrostacijās mazuts tiek izmantots kā rezerves vai sezonas avots, tāpēc tiek ierīkota arī mazuta iekārta. Mazuta iekārtas tiek būvētas arī ogļu spēkstacijās, kur mazutu izmanto katlu kurināšanai. Degvielas rūpniecībā ietilpst:
uztveršanas un iztukšošanas ierīce;
mazuta krātuve ar tērauda vai dzelzsbetona tvertnēm;
mazuta sūkņu stacija ar mazuta sildītājiem un filtriem;
cauruļvadi ar noslēgšanas un vadības vārstiem;
ugunsdzēsības un citas palīgsistēmas.
Pelnu un izdedžu izvadīšanas sistēma tiek uzstādīta tikai ogļu spēkstacijās. Gan pelni, gan izdedži ir nedegošas ogļu atliekas, bet izdedži veidojas tieši katla krāsnī un tiek izvadīti caur krāna atveri (caurums izdedžu šahtā), un pelni tiek aizvadīti kopā ar dūmgāzēm un tiek uztverti. pie katla izejas. Pelnu daļiņas ir ievērojami mazākas izmēra (apmēram 0,1 mm) nekā izdedžu gabali (līdz 60 mm). Pelnu noņemšanas sistēmas var būt hidrauliskas, pneimatiskas vai mehāniskas. Visizplatītākā recirkulācijas hidraulisko pelnu un izdedžu noņemšanas sistēma sastāv no skalošanas ierīcēm, kanāliem, tvertņu sūkņiem, vircas cauruļvadiem, pelnu un izdedžu izgāztuvēm, sūkņu stacijām un dzidrinātā ūdens vadiem.
Dūmgāzu izplūde atmosfērā ir bīstamākā termoelektrostacijas ietekme uz vidi. Pelnu savākšanai no dūmgāzēm pēc ventilatoriem tiek uzstādīti dažāda veida filtri (cikloni, skruberi, elektriskie nosēdētāji, maisu auduma filtri), kas aiztur 90-99% cieto daļiņu. Tomēr tie nav piemēroti dūmu tīrīšanai no kaitīgām gāzēm. Ārzemēs un nesen vietējās elektrostacijās (tostarp gāzeļļas elektrostacijās) tiek uzstādītas sistēmas gāzes atsērošanai ar kaļķi vai kaļķakmeni (tā sauktais deSOx) un slāpekļa oksīdu katalītiskajai reducēšanai ar amonjaku (deNOx). Attīrītās dūmgāzes ar dūmu nosūcēju tiek izvadītas skurstenī, kura augstumu nosaka pēc atlikušo kaitīgo piemaisījumu izkliedes apstākļiem atmosfērā.
IES elektriskā daļa ir paredzēta elektroenerģijas ražošanai un sadalei patērētājiem. IES ģeneratori rada trīsfāzu elektrisko strāvu ar spriegumu parasti 6-24 kV. Tā kā enerģijas zudumi tīklos ievērojami samazinās, palielinoties spriegumam, transformatori tiek uzstādīti uzreiz aiz ģeneratoriem, palielinot spriegumu līdz 35, 110, 220, 500 kV un vairāk. Transformatori tiek uzstādīti ārpus telpām. Daļa elektroenerģijas tiek tērēta elektrostacijas vajadzībām. Elektropārvades līniju pieslēgšana un atvienošana, kas stiepjas uz apakšstacijām un patērētājiem, tiek veikta atvērtās vai slēgtās sadales iekārtās (ORU, ZRU), kas aprīkotas ar slēdžiem, kas spēj pieslēgt un pārtraukt augstsprieguma elektrisko ķēdi, neveidojot elektrisko loku.
Tehniskā ūdens apgādes sistēma nodrošina lielu daudzumu auksts ūdens turbīnu kondensatoru dzesēšanai. Sistēmas iedala tiešās plūsmas, cirkulējošās un jauktās. Vienreizējās caurlaidības sistēmās ūdens tiek sūknēts no dabiska avota (parasti upes) un pēc tam, kad tas ir izlaists caur kondensatoru, tiek izvadīts atpakaļ. Tajā pašā laikā ūdens uzsilst par aptuveni 8-12 °C, kas dažos gadījumos maina rezervuāru bioloģisko stāvokli. Recirkulācijas sistēmās ūdens cirkulē cirkulācijas sūkņu ietekmē un tiek dzesēts ar gaisu. Dzesēšanu var veikt uz dzesēšanas rezervuāru virsmas vai mākslīgās konstrukcijās: smidzināšanas baseinos vai dzesēšanas torņos.
Zemūdens zonās tehniskās ūdensapgādes sistēmas vietā tiek izmantotas gaisa kondensācijas sistēmas (sausās dzesēšanas torņi), kas ir gaisa radiators ar dabisku vai mākslīgu vilkmi. Šis lēmums parasti ir piespiedu kārtā, jo tie ir dārgāki un mazāk efektīvi dzesēšanas ziņā.
Ķīmiskā ūdens attīrīšanas sistēma nodrošina tvaika katlos un tvaika turbīnās nonākošā ūdens ķīmisko attīrīšanu un dziļu atsālīšanu, lai izvairītos no nosēdumiem uz iekārtu iekšējām virsmām. Parasti filtri, tvertnes un reaģentu iekārtas ūdens attīrīšanai atrodas IES palīgēkā. Papildus termoelektrostacijās tiek izveidotas daudzpakāpju sistēmas ar naftas produktiem, eļļām piesārņoto notekūdeņu, iekārtu mazgāšanas un skalošanas ūdens, vētras un kausējuma noteces attīrīšanai.
Vides ietekme
Ietekme uz atmosfēru. Dedzinot degvielu, tiek patērēts liels daudzums skābekļa, kā arī izdalās ievērojams daudzums sadegšanas produktu, piemēram, vieglie pelni, gāzveida slāpekļa sēra oksīdi, no kuriem dažiem ir augsta ķīmiskā aktivitāte.
Ietekme uz hidrosfēru. Galvenokārt ūdens novadīšana no turbīnu kondensatoriem, kā arī rūpnieciskie notekūdeņi.
Ietekme uz litosfēru. Lielu pelnu masu iznīcināšanai nepieciešams daudz vietas. Šo piesārņojumu samazina, izmantojot pelnus un izdedžus kā celtniecības materiāli.
Pašreizējais stāvoklis
Pašlaik Krievijā ir standarta elektrostacijas ar jaudu 1000-1200, 2400, 3600 MW un vairākas unikālas, tiek izmantoti 150, 200, 300, 500, 800 un 1200 MW agregāti. Starp tiem ir šādas valsts rajonu spēkstacijas (daļa no OGK):
Verkhnetagilskaya GRES - 1500 MW;
Iriklinskaya GRES - 2430 MW;
Kashirskaya GRES - 1910 MW;
Nizhnevartovskaya GRES - 1600 MW;
Permskaya GRES - 2400 MW;
Urengoyskaya GRES - 24 MW.
Pskovskaya GRES - 645 MW;
Serovskaya GRES - 600 MW;
Stavropoles valsts rajona elektrostacija - 2400 MW;
Surgutskaya GRES-1 - 3280 MW;
Troitskaya GRES - 2060 MW.
Gusinoozerskas valsts rajona elektrostacija - 1100 MW;
Kostromas valsts rajona elektrostacija - 3600 MW;
Pečoras štata rajona elektrostacija - 1060 MW;
Kharanorskaya GRES - 430 MW;
Čerepetskaja GRES - 1285 MW;
Yuzhnouralskaya GRES - 882 MW.
Berezovskas GRES - 1500 MW;
Smoļenskas GRES - 630 MW;
Surgutskaya GRES-2 - 4800 MW;
Shaturskaya GRES - 1100 MW;
Yaivinskaya GRES - 600 MW.
Konakovskaya GRES - 2400 MW;
Nevinnomysskaya GRES - 1270 MW;
Reftinskaya GRES - 3800 MW;
Sredneuralskaya GRES - 1180 MW.
Kirishskaya GRES - 2100 MW;
Krasnojarskas valsts rajona elektrostacija-2 - 1250 MW;
Novocherkasskaya GRES - 2400 MW;
Ryazanskaya GRES (agregāts Nr. 1-6 - 2650 MW un bloks Nr. 7 (bijušais GRES-24, kas tika iekļauts Rjazanskaja GRES - 310 MW) - 2960 MW;
Cherepovetskaya GRES - 630 MW.
Verkhnetagilskaya GRES
Verkhnetagilskaya GRES - termoelektrostacija Verkhny Tagil ( Sverdlovskas apgabals), kas darbojas kā daļa no OGK-1. Dienestā no 1956. gada 29. maija.
Stacijā ir 11 spēka agregāti ar elektrisko jaudu 1497 MW un siltuma jaudu 500 Gcal/h. Stacijas degviela: dabasgāze (77%), ogles (23%). Personāla skaits ir 1119 cilvēki.
Stacijas būvniecība ar projektēto jaudu 1600 MW sākās 1951. gadā. Būvniecības mērķis bija nodrošināt Novouralskas elektroķīmisko rūpnīcu siltumenerģiju un elektroenerģiju. 1964. gadā elektrostacija sasniedza projektēto jaudu.
Lai uzlabotu siltumapgādi Verkhny Tagil un Novouralsk pilsētām, stacija tika modernizēta:
Četri kondensācijas turbīnu bloki K-100-90 (VK-100-5) LMZ tika nomainīti pret apkures turbīnām T-88/100-90/2,5.
TG-2,3,4 tīkla ūdens sildīšanai Novouralsk siltumapgādes ķēdē ir uzstādīti PSG-2300-8-11 tipa sildītāji.
Tīkla sildītāji ir uzstādīti uz TG-1.4 siltuma piegādei Verkhny Tagil un rūpnieciskajā vietā.
Visi darbi tika veikti pēc Centrālās klīniskās slimnīcas projekta.
Naktī no 2008. gada 3. uz 4. janvāri Surgutskaja GRES-2 notika avārija: daļēja jumta sabrukšana virs sestā energobloka ar jaudu 800 MW izraisīja divu energobloku apturēšanu. Situāciju sarežģīja tas, ka tika remontēts vēl viens energobloks (Nr. 5): Rezultātā tika apturēti energobloki Nr. 4, 5, 6. Šis negadījums tika lokalizēts līdz 8. janvārim. Visu šo periodu elektrostacija darbojās īpaši intensīvos apstākļos.
Līdz 2010. un 2013. gadam plānots uzbūvēt attiecīgi divus jaunus energoblokus (degviela - dabasgāze).
GRES pastāv emisiju problēma vidē. OGK-1 parakstīja līgumu ar Urālu Enerģētikas inženieru centru par 3,068 miljoniem rubļu, kas paredz Verkhnetagilskaya valsts rajona elektrostacijas katla rekonstrukcijas projekta izstrādi, kas ļaus samazināt emisijas. atbilst ELV standartiem.
Kaširskaja GRES
G. M. Kržižanovska vārdā nosauktā Kaširskas štata rajona spēkstacija Kašīras pilsētā, Maskavas apgabalā, Okas upes krastā.
Vēsturiska stacija, kas celta V.I.Ļeņina personīgā uzraudzībā pēc GOELRO plāna. Nodošanas ekspluatācijā brīdī 12 MW elektrostacija bija otrā lielākā elektrostacija Eiropā.
Stacija tika uzcelta pēc GOELRO plāna, celtniecība tika veikta V.I.Ļeņina personīgā uzraudzībā. Tā tika uzcelta 1919.-1922.gadā, celtniecībai Ternovo ciema vietā tika uzcelta Novokaširskas strādnieku apmetne. Palaista 1922. gada 4. jūnijā, tā kļuva par vienu no pirmajām padomju reģionālajām termoelektrostacijām.
Pskovskas GRES
Pleskavas valsts rajona elektrostacija ir valstij piederoša reģionālā elektrostacija, kas atrodas 4,5 kilometrus no pilsētas tipa apmetnes Dedoviči, Pleskavas apgabala reģionālā centra, Šelonas upes kreisajā krastā. Kopš 2006. gada tā ir OJSC OGK-2 filiāle.
Augstsprieguma elektrolīnijas savieno Pleskavas valsts rajona elektrostaciju ar Baltkrieviju, Latviju un Lietuvu. Mātes uzņēmums to uzskata par priekšrocību: ir enerģijas eksporta kanāls, kas tiek aktīvi izmantots.
GRES uzstādītā jauda ir 430 MW, tajā ietilpst divi ļoti manevrētspējīgi energobloki pa 215 MW katrs. Šie spēka agregāti tika uzbūvēti un nodoti ekspluatācijā 1993. un 1996. gadā. Sākotnējais pirmā posma projekts ietvēra trīs energobloku izbūvi.
Galvenais kurināmā veids ir dabasgāze, tā ieplūst stacijā pa galvenā eksporta gāzes vada atzaru. Spēka agregāti sākotnēji bija paredzēti darbam uz frēzkūdras; tie rekonstruēti pēc VTI projekta dabasgāzes dedzināšanai.
Elektroenerģijas patēriņš savām vajadzībām ir 6,1%.
Stavropoles valsts rajona elektrostacija
Stavropoles valsts rajona elektrostacija ir termoelektrostacija Krievijā. Atrodas Solņečnodoļskas pilsētā, Stavropoles apgabalā.
Elektrostacijas noslogošana ļauj eksportēt elektroenerģiju uz ārzemēm: uz Gruziju un Azerbaidžānu. Tajā pašā laikā tiek garantēts, ka plūsmas Dienvidu Apvienotās enerģētikas sistēmas mugurkaula elektrotīklā tiks uzturētas pieņemamā līmenī.
Vairumtirdzniecības ražošanas uzņēmuma Nr.2 (AS OGK-2) daļa.
Elektroenerģijas patēriņš stacijas pašu vajadzībām ir 3,47%.
Stacijas galvenā degviela ir dabasgāze, bet kā rezerves un avārijas degvielu stacija var izmantot mazutu. Degvielas atlikums uz 2008. gadu: gāze - 97%, mazuts - 3%.
Smoļenskas GRES
Smoļenskas apgabala elektrostacija ir termoelektrostacija Krievijā. Vairumtirdzniecības ražošanas uzņēmuma Nr.4 (AS OGK-4) daļa kopš 2006. gada.
1978. gada 12. janvārī tika nodots ekspluatācijā pirmais valsts rajona elektrostacijas bloks, kura projektēšana sākās 1965. gadā, bet celtniecība 1970. gadā. Stacija atrodas Smoļenskas apgabala Duhovščinskas rajona Ozernijas ciemā. Sākotnēji kā kurināmo bija paredzēts izmantot kūdru, taču kūdras ieguves uzņēmumu būvniecības kavēšanās dēļ tika izmantota cita veida degviela (Maskavas ogles, Intas ogles, slāneklis, Hakasas ogles). Kopumā tika nomainīti 14 degvielas veidi. Kopš 1985. gada beidzot tika noteikts, ka enerģija tiks iegūta no dabasgāzes un oglēm.
8.16. Smoļenskas GRES
Avoti
Ryzhkin V. Ya. Termiskās elektrostacijas. Ed. V. Ja. Giršfelds. Mācību grāmata augstskolām. 3. izdevums, pārskatīts. un papildu - M.: Energoatomizdat, 1987. - 328 lpp.
Termoelektrostacija (termoelektrostacija) ir elektrostacija, kas ģenerē elektroenerģiju, pārvēršot degvielas ķīmisko enerģiju elektriskā ģeneratora vārpstas rotācijas mehāniskajā enerģijā.
Termoelektrostacijas organiskā kurināmā (ogļu, kūdras, slānekļa, naftas, gāzu) sadegšanas laikā izdalīto siltumenerģiju pārvērš mehāniskajā enerģijā un pēc tam elektroenerģijā. Šeit kurināmā esošā ķīmiskā enerģija tiek sarežģīti pārveidota no vienas formas uz otru, lai iegūtu elektrisko enerģiju.
Kurināmā esošās enerģijas pārveidošanu termoelektrostacijā var iedalīt šādos galvenajos posmos: ķīmiskās enerģijas pārvēršana siltumenerģijā, siltumenerģijas pārvēršana mehāniskajā enerģijā un mehāniskā enerģija elektroenerģijā.
gadā parādījās pirmās termoelektrostacijas (TPP). XIX beigas V. 1882. gadā termoelektrostaciju uzcēla Ņujorkā, 1883. gadā Sanktpēterburgā, bet 1884. gadā Berlīnē.
Starp termoelektrostacijām lielākā daļa ir termiskās tvaika turbīnu spēkstacijas. Uz tiem siltumenerģija tiek izmantota katla blokā (tvaika ģeneratorā).
Termoelektrostacijas izkārtojums: 1 – elektroģenerators; 2 – tvaika turbīna; 3 – vadības panelis; 4 – deaerators; 5 un 6 – bunkuri; 7 – separators; 8 – ciklons; 9 – katls; 10 – apkures virsma (siltummainis); 11 – skurstenis; 12 – drupināšanas telpa; 13 – rezerves degvielas noliktava; 14 – kariete; 15 – izkraušanas iekārta; 16 – konveijers; 17 – dūmu nosūcējs; 18 – kanāls; 19 – pelnu ķērējs; 20 – ventilators; 21 – kurtuve; 22 – dzirnavas; 23 – sūkņu stacija; 24 – ūdens avots; 25 – cirkulācijas sūknis; 26 – augstspiediena reģeneratīvais sildītājs; 27 – padeves sūknis; 28 – kondensators; 29 – ķīmiskā ūdens attīrīšanas iekārta; 30 – pakāpju transformators; 31 – zemspiediena reģeneratīvais sildītājs; 32 – kondensāta sūknis
Viens no svarīgākajiem katla bloka elementiem ir kurtuve. Tajā degvielas ķīmiskā enerģija tiek pārvērsta siltumenerģijā degvielas degošo elementu ķīmiskās reakcijas laikā ar skābekli gaisā. Šajā gadījumā veidojas gāzveida sadegšanas produkti, kas absorbē lielāko daļu siltuma, kas izdalās degvielas sadegšanas laikā.
Kurināmā karsēšanas laikā krāsnī veidojas kokss un gāzveida, gaistošas vielas. 600–750 °C temperatūrā gaistošās vielas aizdegas un sāk degt, kā rezultātā kurtuvē paaugstinās temperatūra. Tajā pašā laikā sākas koksa sadegšana. Rezultātā veidojas dūmgāzes, kas atstāj krāsni 1000–1200 °C temperatūrā. Šīs gāzes izmanto ūdens sildīšanai un tvaika ražošanai.
19. gadsimta sākumā. Tvaika ražošanai tika izmantotas vienkāršas vienības, kurās ūdens sildīšana un iztvaicēšana netika diferencēta. Tipisks vienkāršākā veida tvaika katla pārstāvis bija cilindrisks katls.
Attīstošajai elektroenerģijas nozarei bija nepieciešami katli, kas ražoja augstas temperatūras, augstspiediena tvaiku, jo tieši šādā stāvoklī tas ražoja vislielāko enerģijas daudzumu. Šādi katli tika izveidoti, un tos sauca par ūdens cauruļu katliem.
Ūdens cauruļu katlos dūmgāzes plūst ap caurulēm, pa kurām cirkulē ūdens, siltums no dūmgāzēm caur cauruļu sienām tiek nodots ūdenim, kas pārvēršas tvaikā.
Termoelektrostacijas galveno iekārtu sastāvs un to sistēmu savstarpējais savienojums: kurināmā ekonomija; degvielas sagatavošana; katls; starpposma pārkarsētājs; tvaika turbīnas augstspiediena daļa (HPC vai HPC); tvaika turbīnas zema spiediena daļa (LPT vai LPC); elektriskais ģenerators; palīgtransformators; sakaru transformators; galvenās sadales iekārtas; kondensators; kondensāta sūknis; cirkulācijas sūknis; ūdens apgādes avots (piemēram, upe); zema spiediena sildītājs (LPH); ūdens attīrīšanas iekārta (WPU); siltumenerģijas patērētājs; atgaitas kondensāta sūknis; deaerators; padeves sūknis; augstspiediena sildītājs (HPH); izdedžu noņemšana; pelnu izgāztuve; dūmu nosūcējs (DS); skurstenis; ventilators (DV); pelnu ķērējs
Mūsdienīgs tvaika katls darbojas šādi.
Degviela sadeg kurtuvē, kurai gar sienām ir vertikālas caurules. Degvielas sadegšanas laikā izdalītā siltuma ietekmē ūdens šajās caurulēs vārās. Iegūtais tvaiks paceļas katla cilindrā. Katls ir horizontāls tērauda cilindrs ar biezām sienām, kas līdz pusei piepildīts ar ūdeni. Tvaiks sakrājas bungas augšējā daļā un iziet no tā spoļu grupā - pārkarsētājā. Pārsildītājā tvaiku papildus silda dūmgāzes, kas izplūst no krāsns. Tam ir augstāka temperatūra nekā ūdens vārīšanās temperatūra noteiktā spiedienā. Šādu tvaiku sauc par pārkarsētu. Pēc pārkarsētāja atstāšanas tvaiks nonāk patērētājam. Katla dūmvados, kas atrodas aiz pārkarsētāja, dūmgāzes iziet cauri citai spoļu grupai - ūdens ekonomaizeram. Tajā ūdens tiek uzkarsēts ar dūmgāzu siltumu pirms nonākšanas katla tvertnē. Gaisa sildītāja caurules parasti atrodas aiz ekonomaizera gar dūmgāzēm. Pirms ievadīšanas kurtuvē tajā esošais gaiss tiek uzkarsēts. Pēc gaisa sildītāja skurstenī izplūst dūmgāzes 120–160 °C temperatūrā.
Visi katla bloka darba procesi ir pilnībā mehanizēti un automatizēti. To apkalpo neskaitāmi palīgmehānismi, ko darbina elektromotori, kuru jauda var sasniegt vairākus tūkstošus kilovatu.
Jaudīgu spēkstaciju katlu bloki ražo augstspiediena tvaiku – 140–250 atmosfēras un augstu temperatūru – 550–580 °C. Šo katlu krāsnīs galvenokārt sadedzina cieto kurināmo, kas sasmalcināts līdz pulverveida stāvoklim, mazutu vai dabasgāzi.
Ogļu pārveidošana pulverveida stāvoklī tiek veikta putekļu sagatavošanas iekārtās.
Šādas iekārtas darbības princips ar lodīšu bungu dzirnavām ir šāds.
Degviela pa konveijera lentēm nonāk katlu telpā un tiek novadīta bunkurā, no kuras pēc automātiskās svēršanas ar padevēju tiek padota ogļu malšanas dzirnavās. Degvielas slīpēšana notiek horizontālā cilindrā, kas griežas ar ātrumu aptuveni 20 apgr./min. Tas satur tērauda lodītes. Uz dzirnavām pa cauruļvadu tiek piegādāts karstais gaiss, kas uzsildīts līdz 300–400 °C. Atdodot daļu sava siltuma degvielas žāvēšanai, gaiss atdziest līdz aptuveni 130 °C temperatūrai un, izejot no cilindra, dzirnavās izveidojušos ogļu putekļus nogādā putekļu separatorā (separatorā). Atbrīvots no lielas daļiņas Putekļu un gaisa maisījums atstāj separatoru no augšas un tiek novirzīts uz putekļu separatoru (ciklonu). Ciklonā ogļu putekļi tiek atdalīti no gaisa, un caur vārstu tie nonāk ogļu putekļu bunkurā. Separatorā lielas putekļu daļiņas izkrīt un tiek atgrieztas dzirnavās tālākai malšanai. Katla degļiem tiek piegādāts ogļu putekļu un gaisa maisījums.
Pulverveida ogļu degļi ir ierīces pulverveida degvielas un tās sadegšanai nepieciešamā gaisa padevei sadegšanas kamerā. Tiem jānodrošina pilnīga degvielas sadegšana, veidojot viendabīgu gaisa un degvielas maisījumu.
Mūsdienu pūderogļu katlu kurtuve ir augsta kamera, kuras sienas ir pārklātas ar caurulēm, tā sauktajiem tvaika-ūdens sietiem. Tie pasargā sadegšanas kameras sienas no pielipšanas no izdedžiem, kas veidojas degvielas sadegšanas laikā, kā arī aizsargā oderējumu no ātra nodiluma, ko izraisa izdedžu ķīmiskā iedarbība un augstā temperatūra, kas veidojas kurināmā sadegšanas laikā.
Ekrāni uztver 10 reizes vairāk siltuma uz virsmas kvadrātmetru nekā pārējās katla cauruļveida sildvirsmas, kas uztver dūmgāzu siltumu galvenokārt tiešā saskarē ar tām. Sadegšanas kamerā ogļu putekļi aizdegas un sadedzina tos nesošajā gāzes plūsmā.
Katlu krāsnis, kurās sadedzina gāzveida vai šķidro kurināmo, ir arī kameras, kas pārklātas ar sietiem. Degvielas un gaisa maisījums tiem tiek piegādāts caur gāzes degļiem vai eļļas sprauslām.
Moderna lieljaudas bungu katla iekārta, kas darbojas ar ogļu putekļiem, ir šāda.
Degviela putekļu veidā caur degļiem tiek iepūsta krāsnī kopā ar daļu sadegšanai nepieciešamā gaisa. Pārējais gaiss tiek padots kurtuvē, kas iepriekš uzkarsēts līdz 300–400 °C temperatūrai. Kurtuvē ogļu daļiņas deg lidojumā, veidojot lāpu ar temperatūru 1500–1600 °C. Akmeņogļu nedegošie piemaisījumi pārvēršas pelnos, no kuriem lielāko daļu (80–90%) no kurtuves izvada dūmgāzes, kas rodas kurināmā sadegšanas rezultātā. Pārējie pelni, kas sastāv no lipīgām izdedžu daļiņām, kas sakrājās uz sadegšanas sietu caurulēm un pēc tam no tām atdalījās, nokrīt kurtuves apakšā. Pēc tam to savāc īpašā šahtā, kas atrodas zem kurtuves. Aukstā ūdens straume atdzesē tajā esošos izdedžus, un pēc tam to izvada no katla bloka ar īpašām hidrauliskās pelnu noņemšanas sistēmas ierīcēm.
Kurtuves sienas ir pārklātas ar sietu - caurulēm, kurās cirkulē ūdens. Degošā lāpas izdalītā siltuma ietekmē tas daļēji pārvēršas tvaikā. Šīs caurules ir savienotas ar katla cilindru, kurā tiek piegādāts arī ekonomaizerā uzsildīts ūdens.
Dūmgāzēm kustoties, daļa to siltuma tiek izstarota uz sieta caurulēm, un gāzu temperatūra pakāpeniski pazeminās. Pie izejas no krāsns ir 1000–1200 °C. Turpinot kustību, dūmgāzes pie izejas no krāsns nonāk saskarē ar sieta caurulēm, atdzesējot līdz 900–950 °C temperatūrai. Katla dūmvadā ir spirāles caurules, caur kurām iet tvaiki, kas veidojas sieta caurulēs un atdala no ūdens katla tvertnē. Spolēs tvaiks saņem papildu siltumu no dūmgāzēm un tiek pārkarsēts, tas ir, tā temperatūra kļūst augstāka par ūdens temperatūru, kas vārās ar tādu pašu spiedienu. Šo katla daļu sauc par pārsildītāju.
Izejot starp pārkarsētāja caurulēm, katla daļā, kurā atrodas ūdens sildītājs vai ūdens ekonomaizera caurules, nonāk dūmgāzes ar temperatūru 500–600 °C. Padeves ūdens ar temperatūru 210–240 °C tiek piegādāts ar sūkni. Tik augsta ūdens temperatūra tiek sasniegta īpašos sildītājos, kas ir daļa no turbīnas iekārtas. Ūdens ekonomaizerā ūdens tiek uzkarsēts līdz vārīšanās temperatūrai un nonāk katla cilindrā. Dūmgāzes, kas iet starp ūdens ekonomaizera caurulēm, turpina atdzist un pēc tam iet iekšā gaisa sildītāja caurulēs, kurās gaiss tiek uzkarsēts gāzu izdalītā siltuma dēļ, kuru temperatūra tiek samazināta līdz 120–160. °C.
Degvielas sadegšanai nepieciešamo gaisu gaisa sildītājā piegādā ventilators un tur uzsilda līdz 300–400 °C, pēc tam nonāk kurināmā sadedzināšanai. Dūmi vai izplūdes gāzes, kas iziet no gaisa sildītāja, pelnu noņemšanai iziet caur īpašu ierīci - pelnu savācēju. Attīrītās dūmgāzes tiek izvadītas atmosfērā ar dūmu nosūcēju caur skursteni, kura augstums ir līdz 200 m.
Tvertne ir būtiska šāda veida katlos. Caur daudzām caurulēm uz to tiek piegādāts tvaika-ūdens maisījums no degšanas sietiem. Tvertnē no šī maisījuma tiek atdalīts tvaiks un atlikušais ūdens tiek sajaukts ar padeves ūdeni, kas šajā mucā nonāk no ekonomaizera. No cilindra ūdens caur caurulēm, kas atrodas ārpus kurtuves, nonāk savākšanas kolektoros, bet no tiem - sieta caurulēs, kas atrodas kurtuvē. Tādā veidā tiek slēgts ūdens apļveida ceļš (cirkulācija) bungu katlos. Ūdens un tvaika-ūdens maisījuma kustība saskaņā ar trumuļa - ārējās caurules - sieta caurules - trumuļa shēmu notiek tāpēc, ka tvaika-ūdens maisījuma kolonnas kopējais svars, kas aizpilda sieta caurules, ir mazāks par tvertnes svaru. ūdens stabs ārējās caurulēs. Tas rada dabiskās cirkulācijas spiedienu, nodrošinot ūdens apļveida kustību.
Tvaika katlus automātiski kontrolē daudzi regulatori, kuru darbību uzrauga operators.
Ierīces regulē kurināmā, ūdens un gaisa padevi katlam, uztur nemainīgu ūdens līmeni katla tvertnē, pārkarsētā tvaika temperatūru utt. Ierīces, kas kontrolē katla bloka un visu tā palīgmehānismu darbību, ir koncentrēta uz īpašu vadības paneli. Tajā ir arī ierīces, kas ļauj attālināti veikt automatizētas darbības no šī paneļa: visu cauruļvadu slēgvārstu atvēršana un aizvēršana, atsevišķu palīgmehānismu palaišana un apturēšana, kā arī visa katla bloka iedarbināšana un apturēšana kopumā.
Aprakstītā tipa ūdens cauruļu katliem ir ļoti būtisks trūkums: apjomīga, smaga un dārga cilindra klātbūtne. Lai no tā atbrīvotos, tika izveidoti tvaika katli bez bungām. Tās sastāv no izliektu cauruļu sistēmas, kuru vienā galā tiek pievadīts padeves ūdens, bet no otra izplūst vajadzīgā spiediena un temperatūras pārkarsēts tvaiks, t.i., ūdens vienreiz bez cirkulācijas iziet cauri visām apkures virsmām, pirms pārvēršas tvaiks. Šādus tvaika katlus sauc par tiešās plūsmas katliem.
Šāda katla darbības shēma ir šāda.
Barības ūdens iziet cauri ekonomaizeram, pēc tam iekļūst spoļu apakšējā daļā, kas atrodas spirālveida formā uz krāsns sienām. Šajās spirālēs izveidotais tvaika-ūdens maisījums nonāk spolē, kas atrodas katla dūmvadā, kur beidzas ūdens pārvēršana tvaikā. Šo vienreizējās caurplūdes katla daļu sauc par pārejas zonu. Pēc tam tvaiks nonāk pārkarsētājā. Pēc pārkarsētāja atstāšanas tvaiks tiek novirzīts patērētājam. Degšanai nepieciešamo gaisu silda gaisa sildītājā.
Caurplūdes katli ļauj ražot tvaiku ar spiedienu, kas pārsniedz 200 atmosfēru, kas nav iespējams bungu katlos.
Iegūtais pārkarsētais tvaiks, kuram ir augsts spiediens (100–140 atmosfēras) un augsta temperatūra (500–580 °C), spēj izplesties un veikt darbu. Šis tvaiks tiek pārvadīts pa maģistrālajiem tvaika cauruļvadiem uz turbīnu telpu, kurā ir uzstādītas tvaika turbīnas.
Tvaika turbīnās tvaika potenciālā enerģija tiek pārvērsta tvaika turbīnas rotora rotācijas mehāniskajā enerģijā. Savukārt rotors ir savienots ar elektriskā ģeneratora rotoru.
Tvaika turbīnas darbības princips un uzbūve ir apskatīti rakstā “Elektriskā turbīna”, tāpēc mēs pie tiem sīkāk neapspriedīsimies.
Tvaika turbīna būs ekonomiskāka, t.i., jo mazāk siltuma tā patērēs par katru kilovatstundu, ko tā ģenerē, jo zemāks būs tvaika spiediens, kas iziet no turbīnas.
Šim nolūkam no turbīnas izplūstošais tvaiks tiek novirzīts nevis atmosfērā, bet speciālā ierīcē, ko sauc par kondensatoru, kurā tiek uzturēts ļoti zems spiediens, tikai 0,03–0,04 atmosfēras. To panāk, pazeminot tvaika temperatūru, to atdzesējot ar ūdeni. Tvaika temperatūra pie šāda spiediena ir 24–29 °C. Kondensatorā tvaiks atdod savu siltumu dzesēšanas ūdenim un tajā pašā laikā kondensējas, t.i., pārvēršas ūdenī – kondensātā. Tvaika temperatūra kondensatorā ir atkarīga no dzesēšanas ūdens temperatūras un šī ūdens daudzuma, kas patērēts uz kilogramu kondensētā tvaika. Ūdens, ko izmanto tvaika kondensēšanai, ieplūst kondensatorā 10–15 °C temperatūrā un atstāj to aptuveni 20–25 °C temperatūrā. Dzesēšanas ūdens patēriņš sasniedz 50–100 kg uz 1 kg tvaika.
Kondensators ir cilindrisks cilindrs ar diviem vākiem galos. Abos bungas galos ir metāla dēļi, kuros liels skaitlis misiņa caurules. Caur šīm caurulēm iet dzesēšanas ūdens. Tvaiks no turbīnas iet starp caurulēm, plūstot ap tām no augšas uz leju. Kondensāts, kas veidojas tvaika kondensācijas laikā, tiek noņemts no apakšas.
Kad tvaiks kondensējas liela nozīme ir siltuma pārnese no tvaika uz cauruļu sienām, caur kurām iet dzesēšanas ūdens. Ja tvaikā ir pat neliels gaisa daudzums, tad siltuma pārnese no tvaika uz caurules sieniņu strauji pasliktinās; No tā būs atkarīgs spiediena daudzums, kas būs jāuztur kondensatorā. Gaiss, kas neizbēgami iekļūst kondensatorā ar tvaiku un caur noplūdēm, ir nepārtraukti jānoņem. To veic ar īpašu ierīci - tvaika strūklas ežektoru.
Lai atdzesētu turbīnā izplūstošo tvaiku kondensatorā, tiek izmantots ūdens no upes, ezera, dīķa vai jūras. Dzesēšanas ūdens patēriņš jaudīgās elektrostacijās ir ļoti liels un, piemēram, elektrostacijā ar jaudu 1 miljons kW, ir aptuveni 40 m3/sek. Ja ūdens tvaika dzesēšanai kondensatoros tiek ņemts no upes un pēc tam, kondensatorā uzkarsēts, tiek atgriezts upē, tad šādu ūdens apgādes sistēmu sauc par tiešo plūsmu.
Ja upē nav pietiekami daudz ūdens, tad tiek uzcelts dambis un izveidots dīķis, no kura viena gala tiek ņemts ūdens, lai atdzesētu kondensatoru, bet uzsildīts ūdens tiek novadīts uz otru galu. Dažkārt kondensatorā uzsildītā ūdens atdzesēšanai tiek izmantoti mākslīgie dzesētāji - dzesēšanas torņi, kas ir aptuveni 50 m augsti torņi.
Turbīnas kondensatoros uzsildītais ūdens tiek padots uz šajā tornī izvietotajām paplātēm 6–9 m augstumā, straumēm plūstot pa paliktņu atverēm un izšļakstoties pilienu vai plānas kārtiņas veidā, ūdens plūst uz leju, daļēji iztvaicējot un atdzesējot. Atdzesētais ūdens tiek savākts baseinā, no kurienes tas tiek sūknēts uz kondensatoriem. Šādu ūdens apgādes sistēmu sauc par slēgtu.
Mēs pārbaudījām galvenās ierīces, ko izmanto, lai pārveidotu degvielas ķīmisko enerģiju elektroenerģijā tvaika turbīnu termoelektrostacijā.
Ogļu spēkstacijas darbība notiek šādi.
Ogles ar platsliežu vilcieniem tiek piegādātas uz izkraušanas iekārtu, kur ar speciālu izkraušanas mehānismu - auto pašizgāzēju - palīdzību tiek izkrautas no vagoniem uz lentes konveijeriem.
Degvielas padeve katlu telpā tiek veidota speciālos uzglabāšanas konteineros - bunkuros. No bunkuriem ogles nonāk dzirnavās, kur tās tiek žāvētas un samaltas līdz pulverveida stāvoklim. Katla kurtuvē tiek ievadīts ogļu putekļu un gaisa maisījums. Ogļu putekļiem degot, veidojas dūmgāzes. Pēc atdzesēšanas gāzes iziet cauri pelnu savācējam un, attīrītas no tajā esošajiem pelniem, tiek izvadītas skurstenī.
Sārņi un vieglie pelni, kas izkrīt no sadegšanas kameras no pelnu savācējiem, tiek transportēti pa kanāliem ar ūdeni un pēc tam sūknēti ar sūkņiem uz pelnu izgāztuvi. Gaiss degvielas sadedzināšanai tiek piegādāts ar ventilatoru katla gaisa sildītājam. Pārkarsētais augstspiediena, augstas temperatūras tvaiks, kas rodas katlā, tiek padots pa tvaika līnijām uz tvaika turbīnu, kur tas izplešas līdz ļoti zemam spiedienam un nonāk kondensatorā. Kondensatorā izveidojušos kondensātu uzņem kondensāta sūknis un caur sildītāju piegādā deaeratoram. Deaerators izvada gaisu un gāzes no kondensāta. Deaerators saņem arī neapstrādātu ūdeni, kas ir izgājis cauri ūdens attīrīšanas iekārtai, lai papildinātu tvaika un kondensāta zudumus. No deaeratora padeves tvertnes padeves ūdens ar sūkni tiek piegādāts tvaika katla ūdens ekonomaizeram. Ūdens izplūdes tvaika dzesēšanai tiek ņemts no upes un ar cirkulācijas sūkni tiek nosūtīts uz turbīnas kondensatoru. Elektroenerģija, ko ģenerē ģenerators, kas savienots ar turbīnu, tiek izvadīts caur paaugstinošiem elektriskajiem transformatoriem pa augstsprieguma elektropārvades līnijām patērētājam.
Mūsdienu termoelektrostaciju jauda var sasniegt 6000 megavatus vai vairāk ar efektivitāti līdz 40%.
Termoelektrostacijās var izmantot arī gāzes turbīnas, kas darbojas ar dabasgāzi vai šķidro kurināmo. Gāzes turbīnu spēkstacijas (GTPP) izmanto, lai segtu elektriskās slodzes maksimumus.
Ir arī kombinētā cikla elektrostacijas, kurās elektrostacija sastāv no tvaika turbīnas un gāzes turbīnas bloka. To efektivitāte sasniedz 43%.
Termoelektrostaciju priekšrocība salīdzinājumā ar hidroelektrostacijām ir tā, ka tās var būvēt jebkur, tuvinot tās patērētājam. Tie darbojas ar gandrīz visu veidu fosilo kurināmo, tāpēc tos var pielāgot konkrētajā apgabalā pieejamajam veidam.
XX gadsimta 70. gadu vidū. termoelektrostacijās saražotās elektroenerģijas īpatsvars bija aptuveni 75% no kopējās produkcijas. PSRS un ASV tas bija vēl augstāks – 80%.
Galvenais termoelektrostaciju trūkums ir augsta piesārņojuma pakāpe vidi oglekļa dioksīds, kā arī lielā platība, ko aizņem pelnu izgāztuves.
Lasi un raksti noderīga
Mūsdienu dzīve nav iedomājama bez elektrības un siltuma. Materiālais komforts, kas mūs šodien ieskauj, patīk tālākai attīstībai cilvēka doma ir cieši saistīta ar elektrības izgudrošanu un enerģijas izmantošanu.
Kopš seniem laikiem cilvēkiem ir bijis vajadzīgs spēks, pareizāk sakot, dzinēji, kas dotu lielāku cilvēka spēku, lai celtu mājas, nodarbotos ar lauksaimniecību un attīstītu jaunas teritorijas.
Pirmās piramīdas baterijas
Senās Ēģiptes piramīdās zinātnieki ir atraduši traukus, kas atgādina baterijas. 1937. gadā izrakumos netālu no Bagdādes vācu arheologs Vilhelms Kēnigs atklāja māla krūzes, kurās atradās vara cilindri. Šie cilindri tika piestiprināti pie māla trauku dibena ar sveķu slāni.
Pirmo reizi parādības, kuras mūsdienās sauc par elektriskajām, tika pamanītas senajā Ķīnā, Indijā un vēlāk senā Grieķija. Sengrieķu filozofs Thales no Milētas 6. gadsimtā pirms mūsu ēras atzīmēja dzintara, kas berzts ar kažokādu vai vilnu, spēju piesaistīt papīra lūžņus, pūkas un citus gaismas ķermeņus. No grieķu dzintara nosaukuma - "elektrons" - šo parādību sāka saukt par elektrifikāciju.
Šodien mums nebūs grūti atšķetināt ar vilnu ierīvētā dzintara “noslēpumu”. Patiesībā, kāpēc dzintars elektrizējas? Izrādās, vilnai berzējoties pret dzintaru, uz tās virsmas parādās elektronu pārpalikums, un rodas negatīvs elektriskais lādiņš. Mēs it kā “izvēlamies” elektronus no vilnas atomiem un pārnesam tos uz dzintara virsmu. Elektriskais lauksŠo elektronu radītā enerģija piesaista papīru. Ja dzintara vietā ņem stiklu, tad tiek novērota cita aina. Berzējot stiklu ar zīdu, mēs “noņemam” no tā virsmas elektronus. Tā rezultātā stiklā trūkst elektronu un tas tiek pozitīvi uzlādēts. Pēc tam, lai atšķirtu šos lādiņus, tos sāka nosacīti apzīmēt ar zīmēm, kas ir saglabājušās līdz mūsdienām, mīnus un plus.
Aprakstījuši dzintara apbrīnojamās īpašības poētiskās leģendās, senie grieķi to neturpināja pētīt. Cilvēcei bija jāgaida daudzus gadsimtus līdz nākamajam izrāvienam brīvās enerģijas iekarošanā. Bet, kad tas beidzot tika pabeigts, pasaule burtiski tika pārveidota. Vēl 3. gadu tūkstotī pirms mūsu ēras. cilvēki izmantoja buras laivām, bet tikai 7. gs. AD izgudroja vējdzirnavas ar spārniem. Sākās vēja turbīnu vēsture. Ūdens rati tika izmantoti Nīlā, Efratā un Jandzi, lai paceltu ūdeni; tos grieza vergi. Ūdens riteņi un vējdzirnavas bija galvenie dzinēju veidi līdz pat 17. gadsimtam.
Atklāšanas laikmets
Tvaika izmantošanas mēģinājumu vēsturē ir ierakstīti daudzu zinātnieku un izgudrotāju vārdi. Tātad Leonardo da Vinči atstāja 5000 lappušu zinātniskus un tehniskos aprakstus, rasējumus un dažādu ierīču skices.
Gianbattista della Porta pētīja tvaika veidošanos no ūdens, kas bija svarīgi turpmākai tvaika izmantošanai g. tvaika dzinēji, pētīja magnēta īpašības.
1600. gadā Anglijas karalienes Elizabetes galma ārsts Viljams Gilberts pētīja visu, kas senajām tautām bija zināms par dzintara īpašībām, un pats veica eksperimentus ar dzintaru un magnētiem.
Kurš izgudroja elektrību?
Jēdzienu “elektrība” angļu dabaszinātnieks un ārsts ieviesa karalienei Elizabetei Viljamam Gilbertam. Šo vārdu viņš pirmo reizi izmantoja savā traktātā “Par magnētu, magnētiskajiem ķermeņiem un lielo magnētu - Zemi” 1600. gadā. Zinātnieks izskaidroja magnētiskā kompasa darbību, kā arī sniedza aprakstus par dažiem eksperimentiem ar elektrificētiem ķermeņiem.
Kopumā 16. – 17. gadsimtā praktisku zināšanu par elektrību nebija uzkrāts daudz, taču visi atklājumi bija patiesi lielu pārmaiņu vēstneši. Tas bija laiks, kad eksperimentus ar elektrību veica ne tikai zinātnieki, bet arī farmaceiti, ārsti un pat monarhi.
Viens no franču fiziķa un izgudrotāja Denisa Papēna eksperimentiem bija izveidot vakuumu slēgtā cilindrā. 1670. gadu vidū Parīzē viņš kopā ar holandiešu fiziķi Kristianu Haigensu strādāja pie mašīnas, kas izspieda gaisu no cilindra, tajā uzspridzinot šaujampulveri.
1680. gadā Deniss Papins ieradās Anglijā un izveidoja tā paša cilindra versiju, kurā ieguva pilnīgāku vakuumu, izmantojot verdošu ūdeni, kas cilindrā kondensējās. Tādējādi viņš varēja pacelt svaru, kas bija piestiprināts virzulim ar virvi, kas izmesta pār skriemeli.
Sistēma darbojās kā demonstrācijas modelis, bet, lai atkārtotu procesu, viss aparāts bija jāizjauc un jāsamontē. Papīns ātri saprata, ka, lai automatizētu ciklu, tvaiks ir jāražo atsevišķi katlā. Franču zinātnieks izgudroja tvaika katlu ar sviras drošības vārstu.
1774. gadā Vats Džeimss vairāku eksperimentu rezultātā radīja unikālu tvaika dzinēju. Lai nodrošinātu dzinēja darbību, viņš izmantoja centrbēdzes regulatoru, kas savienots ar slāpētāju uz izplūdes tvaika līnijas. Vats detalizēti pētīja tvaika darbu cilindrā, pirmo reizi šim nolūkam konstruējot indikatoru.
1782. gadā Vats saņēma angļu patentu izplešanās tvaika dzinējam. Viņš arī ieviesa pirmo jaudas mērvienību - zirgspēku (vēlāk viņa vārdā tika nosaukta cita jaudas vienība - vats). Watt tvaika dzinējs, pateicoties tā efektivitātei, kļuva plaši izplatīts un spēlēja milzīgu lomu pārejā uz mašīnu ražošanu.
Itāļu anatoms Luidži Galvani 1791. gadā publicēja savu traktātu par elektrības spēkiem muskuļu kustībā.
Šis atklājums 121 gadu vēlāk deva impulsu cilvēka ķermeņa izpētei, izmantojot bioelektriskās strāvas. Slimie orgāni tika atklāti, pētot to elektriskos signālus. Jebkura orgāna (sirds, smadzeņu) darbu pavada bioloģiski elektriski signāli, kuriem katram orgānam ir sava forma. Ja kāds orgāns nav kārtībā, signāli maina savu formu, un, salīdzinot “veselīgo” un “slimo” signālus, tiek atklāti slimības cēloņi.
Galvani eksperimenti pamudināja Tesinas universitātes profesoru Alesandro Voltu izgudrot jaunu elektroenerģijas avotu. Viņš Galvani eksperimentiem ar vardi un atšķirīgiem metāliem sniedza atšķirīgu skaidrojumu, pierādīja, ka Galvani novērotās elektriskās parādības var izskaidrot tikai ar to, ka noteikts atšķirīgu metālu pāris, kas atdalīts ar īpaša elektriski vadoša šķidruma slāni, kalpo kā avots elektriskā strāva kas plūst caur ārējās ķēdes slēgtiem vadītājiem. Šī teorija, ko Volta izstrādāja 1794. gadā, ļāva izveidot pasaulē pirmo elektriskās strāvas avotu, ko sauca par Volta kolonnu.
Tas bija divu metālu, vara un cinka, plākšņu komplekts, kas atdalītas ar filca spilventiņiem, kas samērcēti fizioloģiskā šķīdumā vai sārmā. Volta radīja ierīci, kas spēj elektrificēt ķermeņus, izmantojot ķīmisko enerģiju, un tādējādi uzturēt lādiņu kustību vadītājā, tas ir, elektriskajā strāvā. Pieticīgais Volta savu izgudrojumu nosauca par godu Galvani “galvaniskajam elementam”, bet no šī elementa izrietošo elektrisko strāvu - “galvanisko strāvu”.
Pirmie elektrotehnikas likumi
19. gadsimta sākumā eksperimenti ar elektrisko strāvu piesaistīja dažādu valstu zinātnieku uzmanību. 1802. gadā itāļu zinātnieks Romagnosi atklāja kompasa magnētiskās adatas novirzi elektriskās strāvas ietekmē, kas plūst pa tuvējo vadītāju. 1820. gadā šo parādību savā ziņojumā detalizēti aprakstīja dāņu fiziķis Hanss Kristians Oersteds. Nelielā Orsteda grāmata, tikai piecas lappuses, tika izdota Kopenhāgenā sešās valodās tajā pašā gadā un atstāja milzīgu iespaidu uz Orsteda kolēģiem no dažādām valstīm.
Tomēr franču zinātnieks Andrē Marī Ampers bija pirmais, kurš pareizi izskaidroja Orsteda aprakstītās parādības cēloni. Izrādījās, ka strāva veicina magnētiskā lauka rašanos vadītājā. Viens no svarīgākajiem Ampera sasniegumiem bija tas, ka viņš pirmais apvienoja divas iepriekš atdalītas parādības - elektrību un magnētismu - ar vienu elektromagnētisma teoriju un ierosināja tos uzskatīt par viena dabas procesa rezultātu.
Iedvesmojoties no Oersted un Ampere atklājumiem, cits zinātnieks, anglis Maikls Faradejs, ierosināja, ka ne tikai magnētiskais lauks var ietekmēt magnētu, bet arī otrādi - kustīgs magnēts ietekmēs vadītāju. Eksperimentu sērija apstiprināja šo izcilo minējumu - Faradejs panāca, ka kustīgs magnētiskais lauks radīja elektrisko strāvu vadītājā.
Vēlāk šis atklājums kalpoja par pamatu trīs galveno elektrotehnikas ierīču - elektroģeneratora, elektriskā transformatora un elektromotora - radīšanai.
Sākotnējais elektroenerģijas lietošanas periods
Sanktpēterburgas Medicīnas un ķirurģijas akadēmijas profesors Vasilijs Vladimirovičs Petrovs stāvēja pie apgaismojuma pirmsākumiem, izmantojot elektrību. Pētot elektriskās strāvas radītās gaismas parādības, 1802. gadā viņš veica savu slaveno atklājumu - elektrisko loku, ko pavadīja spilgta spīduma parādīšanās un augsta temperatūra.
Upuri zinātnei
Krievu zinātnieks Vasilijs Petrovs, kurš pirmais pasaulē 1802. gadā aprakstīja elektriskā loka fenomenu, veicot eksperimentus, netaupīja sevi. Tajā laikā nebija tādu instrumentu kā ampērmetrs vai voltmetrs, un Petrovs pārbaudīja bateriju kvalitāti, sajūtot elektrisko strāvu pirkstos. Lai sajustu vājas straumes, zinātnieks nogrieza no pirkstu galiem ādas virsējo slāni.
Petrova novērojumi un elektriskās loka īpašību analīze veidoja pamatu elektrisko loka lampu, kvēlspuldžu un daudz ko citu radīšanai.
1875. gadā Pāvels Nikolajevičs Jabločkovs izveidoja elektrisko sveci, kas sastāv no diviem oglekļa stieņiem, kas novietoti vertikāli un paralēli viens otram, starp kuriem tika ieklāta kaolīna (māla) izolācija. Lai degšana būtu ilgāka, uz viena svečtura tika novietotas četras sveces, kuras dega secīgi.
Savukārt Aleksandrs Nikolajevičs Lodigins tālajā 1872. gadā ierosināja oglekļa elektrodu vietā izmantot kvēldiegu, kas spoži spīdēja, kad plūst elektriskā strāva. 1874. gadā Lodigins saņēma patentu par kvēlspuldzes ar oglekļa stieni izgudrošanu un ikgadējo Zinātņu akadēmijas Lomonosova balvu. Ierīce tika patentēta arī Beļģijā, Francijā, Lielbritānijā un Austrijā-Ungārijā.
1876. gadā Pāvels Jabločkovs pabeidza 1875. gadā uzsākto elektriskās sveces dizaina izstrādi un 23. martā saņēma Francijas patentu, kas satur Īss apraksts sveces to sākotnējā formā un šo formu attēls. “Jabločkova svece” izrādījās vienkāršāka, ērtāka un lētāka lietošanā nekā A. N. Lodygina lampa. Ar nosaukumu “krievu gaisma” Jabločkova sveces vēlāk tika izmantotas ielu apgaismojumam daudzās pasaules pilsētās. Jabločkovs arī ierosināja pirmos praktiski izmantotos maiņstrāvas transformatorus ar atvērtu magnētisko sistēmu.
Tajā pašā laikā 1876. gadā Sormovo mašīnbūves rūpnīcā tika uzbūvēta pirmā elektrostacija Krievijā, tās sencis tika uzcelts 1873. gadā beļģu-franču izgudrotāja Z.T. vadībā. Grams rūpnīcas apgaismojuma sistēmas, tā sauktās blokstacijas, darbināšanai.
1879. gadā krievu elektroinženieri Jabločkovs, Lodigins un Čikoļevs kopā ar vairākiem citiem elektroinženieriem un fiziķiem izveidoja Speciālo elektrotehnikas nodaļu Krievijas Tehniskās biedrības ietvaros. Nodaļas uzdevums bija veicināt elektrotehnikas attīstību.
Jau 1879. gada aprīlī pirmo reizi Krievijā ar elektriskajām gaismām tika izgaismots tilts - Aleksandra II tilts (tagad Liteiņu tilts) Sanktpēterburgā. Ar departamenta palīdzību uz Liteini tilta tika ieviesta pirmā ārējā elektriskā apgaismojuma uzstādīšana Krievijā (ar Jabločkova loka lampām lampās, kas izgatavotas pēc arhitekta Kavos projekta), kas lika pamatus vietējo apgaismojuma sistēmu izveidei. ar loka lampām dažām sabiedriskām ēkām Sanktpēterburgā, Maskavā un citās lielajās pilsētās. Tilta elektrisko apgaismojumu sakārtoja V.N. Čikoļevs, kur 112 gāzes strūklu vietā dega 12 Jabločkova sveces, darbojās tikai 227 dienas.
Pirotska tramvajs
Elektrisko tramvaja vagonu 1880. gadā izgudroja Fjodors Apollonovičs Pirotskis. Pirmās tramvaja līnijas Sanktpēterburgā tika ieliktas tikai 1885. gada ziemā uz Ņevas ledus Mitninskas krastmalas rajonā, jo tiesības izmantot ielas pasažieru pārvadājumi tiem bija pieejams tikai zirgu zirgu īpašnieki - dzelzceļa transports, kas pārvietojās ar zirgu palīdzību.
80. gados parādījās pirmās centrālās stacijas, tās bija izdevīgākas un ekonomiskākas nekā bloku stacijas, jo tās vienlaikus apgādāja ar elektroenerģiju daudziem uzņēmumiem.
Tolaik masveida elektroenerģijas patērētāji bija gaismas avoti - loklampas un kvēlspuldzes. Pirmās Sanktpēterburgas spēkstacijas sākotnēji atradās uz liellaivām pie Moikas un Fontankas upju moliem. Katras stacijas jauda bija aptuveni 200 kW.
Pasaulē pirmā centrālā stacija tika nodota ekspluatācijā 1882. gadā Ņujorkā, tās jauda bija 500 kW.
Pirmo reizi elektriskais apgaismojums Maskavā parādījās 1881. gadā, jau 1883. gadā Kremli apgaismoja elektriskās lampas. Speciāli šim nolūkam tika uzbūvēta mobilā spēkstacija, kuru apkalpoja 18 lokomotīves un 40 dinamo. Pirmā stacionārā pilsētas elektrostacija parādījās Maskavā 1888. gadā.
Mēs nedrīkstam aizmirst par netradicionālajiem enerģijas avotiem.
Mūsdienu horizontālo asu vēja parku priekštecis bija 100 kW jaudas un tika uzcelts 1931. gadā Jaltā. Tam bija 30 metru augsts tornis. Līdz 1941. gadam vēja elektrostaciju vienības jauda sasniedza 1,25 MW.
GOELRO plāns
Elektrostacijas Krievijā tika izveidotas 19.gadsimta beigās un 20.gadsimta sākumā, tomēr straujais elektroenerģijas un siltumenerģijas pieaugums 20.gadsimta 20.gados pēc pieņemšanas pēc V.I. Ļeņina GOELRO (Krievijas valsts elektrifikācijas) plāns.
1920. gada 22. decembrī VIII Viskrievijas padomju kongress izskatīja un apstiprināja Krievijas elektrifikācijas valsts plānu - GOELRO, ko sagatavoja komisija, kuru vadīja G.M. Kržižanovskis.
GOELRO plāns bija jāīsteno desmit līdz piecpadsmit gadu laikā, un tā rezultāts bija "lielas industriālas valsts ekonomikas izveide". Šim lēmumam bija liela nozīme valsts ekonomiskajā attīstībā. Ne velti Krievijas enerģētiķi savus profesionālos svētkus svin 22. decembrī.
Plānā liela uzmanība tika pievērsta vietējo energoresursu (kūdras, upju ūdens, vietējo ogļu uc) izmantošanas problēmai elektroenerģijas ražošanā.
1922. gada 8. oktobrī notika Petrogradas pirmās kūdras spēkstacijas Utkina Zavod stacijas oficiālā palaišana.
Pirmā Krievijas termoelektrostacija
Pati pirmā termoelektrostacija, kas uzbūvēta pēc GOELRO plāna 1922. gadā, saucās “Utkina Zavod”. Palaišanas dienā svinīgās sanāksmes dalībnieki to pārdēvēja par “Sarkano oktobri”, un ar šādu nosaukumu tas darbojās līdz 2010. gadam. Šodien tā ir PJSC TGC-1 Pravoberezhnaya CHPP.
1925. gadā tika iedarbināta Šaturskas kūdras elektrostacija, un tajā pašā gadā Kaširska elektrostacija sāka izstrādāt jaunu tehnoloģiju ogļu sadedzināšanai netālu no Maskavas putekļu veidā.
Par centralizētās siltumapgādes sākuma dienu Krievijā var uzskatīt 1924. gada 25. novembri - tad sāka darboties pirmais siltumvads no GES-3, kas bija paredzēts publiskai lietošanai deviņdesmit sestajā mājā Fontankas upes krastmalā. 3. spēkstacija, kas tika pārveidota koģenerācijas ražošanai, ir pirmā koģenerācijas stacija Krievijā, un Ļeņingrada ir centralizētās siltumapgādes pionieris. Centralizēta piegāde karsts ūdens Dzīvojamā ēka darbojās bez traucējumiem, un gadu vēlāk GES-3 sāka piegādāt karsto ūdeni bijušajai Obuhovas slimnīcai un pirtīm, kas atradās Kazachy Lane. 1928. gada novembrī valsts 3. elektrostacijas siltumtīkliem tika pieslēgta bijušās Pavlovskas kazarmu ēka, kas atrodas uz Marsa lauka.
1926. gadā tika nodota ekspluatācijā jaudīgā Volhovas hidroelektrostacija, kuras enerģija tika piegādāta Ļeņingradai pa 110 kV elektropārvades līniju 130 km garumā.
20. gadsimta kodolenerģija
1951. gada 20. decembrī kodolreaktors pirmo reizi vēsturē saražoja izmantojamu elektroenerģijas daudzumu – tagadējā ASV Enerģētikas departamenta Nacionālajā INEEL laboratorijā. Reaktors radīja pietiekami daudz jaudas, lai iedegtu vienkāršu četru 100 vatu spuldžu virkni. Pēc otrā eksperimenta, kas tika veikts nākamajā dienā, 16 iesaistītie zinātnieki un inženieri "iemūžināja" savu vēsturisko sasniegumu, ierakstot savus vārdus ar krītu uz ģeneratora betona sienas.
Padomju zinātnieki sāka izstrādāt pirmos projektus atomenerģijas mierīgai izmantošanai 40. gadu otrajā pusē. Un 1954. gada 27. jūnijā Obniskas pilsētā tika palaista pirmā atomelektrostacija.
Pirmās atomelektrostacijas palaišana iezīmēja jauna virziena atvēršanu enerģētikā, kas saņēma atzinību 1. starptautiskajā zinātniski tehniskajā konferencē par atomenerģijas izmantošanu miermīlīgiem mērķiem (1955. gada augustā, Ženēvā). Divdesmitā gadsimta beigās pasaulē jau bija vairāk nekā 400 atomelektrostaciju.
Mūsdienu enerģija. 20. gadsimta beigas
20. gadsimta beigas iezīmējās ar dažādiem notikumiem, kas saistīti gan ar jauno elektrostaciju būvniecības straujo tempu, gan atjaunojamo energoresursu attīstības sākumu, gan ar pirmo problēmu rašanos no topošās milzīgās globālās energosistēmas un mēģinājumiem. lai tās atrisinātu.
Aptumšošana
Amerikāņi 1977. gada 13. jūlija nakti dēvē par “baiļu nakti”. Tad notika milzīga avārija savā izmērā un sekām elektriskajos tīklos Ņujorkā. Zibens spēriena dēļ elektrības līnijā uz 25 stundām tika pārtraukta elektroenerģijas piegāde Ņujorkai un 9 miljoni iedzīvotāju palika bez elektrības. Traģēdiju pavadīja finanšu krīze, kurā atradās metropole, neparasti karsts laiks un nepieredzēti nikns noziegums. Pēc elektroenerģijas padeves pārtraukuma bandas no nabadzīgajiem rajoniem uzbruka modernajiem pilsētas rajoniem. Tiek uzskatīts, ka tieši pēc šiem briesmīgajiem notikumiem Ņujorkā jēdzienu “aptumšošana” sāka plaši lietot saistībā ar negadījumiem enerģētikas nozarē.
Tā kā mūsdienu kopienas kļūst arvien atkarīgākas no elektrības, elektroenerģijas padeves pārtraukumi rada ievērojamus zaudējumus uzņēmumiem, kopienām un valdībām. Avārijas laikā tiek izslēgtas apgaismes ierīces, nedarbojas lifti, luksofori, metro. Dzīvībai svarīgos objektos (slimnīcās, militārajos objektos utt.) Energosistēmās tiek izmantoti autonomi enerģijas avoti dzīvības nodrošināšanai ārkārtas situācijās: baterijas, ģeneratori. Statistika liecina par ievērojamu negadījumu pieaugumu 90. gados. XX - XXI gadsimta sākums.
Šajos gados attīstība turpinājās alternatīvā enerģija. 1985. gada septembrī notika PSRS pirmās saules elektrostacijas ģeneratora izmēģinājuma pieslēgšana tīklam. Pirmā PSRS Krimas SPP projekts tika izveidots 80. gadu sākumā Atomteploelectroproekt institūta Rīgas filiālē, piedaloties vēl trīspadsmit PSRS Enerģētikas un elektrifikācijas ministrijas projektēšanas organizācijām. Stacija pilnībā sāka darboties 1986. gadā.
1992. gadā tika sākta pasaulē lielākās hidroelektrostacijas, Trīs aizu hidroelektrostacijas, celtniecība Ķīnā pie Jandzi upes. Stacijas jauda ir 22,5 GW. Hidroelektrostacijas spiediena struktūras veido lielu rezervuāru ar platību 1045 km² un lietderīgo jaudu 22 km³. Kad ūdenskrātuve tika izveidota, tika appludināti 27 820 hektāri apstrādātas zemes, un tika pārvietoti aptuveni 1,2 miljoni cilvēku. Wanxian un Wushan pilsētas nonāca zem ūdens. Pilnīga būvniecības pabeigšana un oficiālā nodošana ekspluatācijā notika 2012.gada 4.jūlijā.
Enerģētikas attīstība nav atdalāma no problēmām, kas saistītas ar vides piesārņojumu. Kioto (Japāna) 1997. gada decembrī papildus ANO Vispārējai konvencijai par klimata pārmaiņām tika pieņemts Kioto protokols. Viņš uzliek pienākumu attīstītajām valstīm un valstis ar pārejas ekonomika samazināt vai stabilizēt siltumnīcefekta gāzu emisijas 2008.–2012.gadā salīdzinājumā ar 1990.gadu. Protokola parakstīšanas termiņš sākās 1998.gada 16.martā un beidzās 1999.gada 15.martā.
2009. gada 26. martā protokolu ir ratificējusi 181 valsts (šīs valstis kopā rada vairāk nekā 61% no globālajām emisijām). Ievērojams izņēmums šajā sarakstā ir Amerikas Savienotās Valstis. Protokola pirmais īstenošanas periods sākās 2008. gada 1. janvārī un ilgs piecus gadus līdz 2012. gada 31. decembrim, pēc tam to paredzēts aizstāt ar jaunu nolīgumu.
Kioto protokols bija pirmais globālais nolīgums par vides aizsardzību, kas balstīts uz tirgus regulēšanas mehānismu – siltumnīcefekta gāzu emisiju kvotu starptautiskās tirdzniecības mehānismu.
21. gadsimts, pareizāk sakot, 2008. gads kļuva par ievērojamu gadu Krievijas enerģētikas sistēmai; pastāvēja Krievijas enerģētikas un elektrifikācijas atklātā akciju sabiedrība “UES of Russia” (OAO RAO “UES of Russia”). 1992.-2008.gadā, tika likvidēta. Uzņēmums apvienoja gandrīz visu Krievijas enerģētikas sektoru un bija monopolists Krievijas ražošanas un enerģijas transportēšanas tirgū. Tā vietā radās valstij piederoši dabiskā monopoluzņēmumi, kā arī privatizēti ražošanas un pārdošanas uzņēmumi.
21. gadsimtā Krievijā spēkstaciju celtniecība sasniedz jaunu līmeni, un sākas kombinētā cikla gāzes cikla izmantošanas laikmets. Krievija veicina jaunu ražošanas jaudu paplašināšanu. 2009. gada 28. septembrī sākās Adleras termoelektrostacijas būvniecība. Stacija tiks izveidota uz kombinētā cikla gāzes stacijas 2 energobloku bāzes ar kopējo jaudu 360 MW (siltuma jauda - 227 Gcal/h) ar efektivitāti 52%.
Modernā tvaika-gāzes cikla tehnoloģija nodrošina augstu efektivitāti, zemu degvielas patēriņu un kaitīgo izmešu samazinājumu atmosfērā vidēji par 30%, salīdzinot ar tradicionālajām tvaika spēkstacijām. Nākotnē termoelektrostacijām jākļūst ne tikai par siltuma un elektroenerģijas avotu ziemas objektiem Olimpiskās spēles 2014, bet arī nozīmīgs ieguldījums Soču un apkārtējo teritoriju enerģētikas bilancē. Termoelektrostacija ir iekļauta Krievijas Federācijas valdības apstiprinātajā Olimpisko objektu būvniecības un Soču kā kalnu klimatiskā kūrorta attīstības programmā.
2009. gada 24. jūnijā Izraēlā sāka darboties pirmā hibrīda saules-gāzes spēkstacija. Tas tika uzbūvēts no 30 saules atstarotājiem un viena "ziedu" torņa. Lai uzturētu sistēmas jaudu 24 stundas diennaktī, tā tumsā var pārslēgties uz gāzes turbīnu. Instalācija aizņem salīdzinoši maz vietas un var darboties attālos apgabalos, kas nav savienoti ar centrālajām energosistēmām.
Jaunās tehnoloģijas, kas tiek izmantotas hibrīdelektrostacijās, pamazām izplatās visā pasaulē, tāpēc Turcijā plānots būvēt hibrīdelektrostaciju, kas vienlaikus darbosies no trim atjaunojamās enerģijas avotiem - vēja, dabasgāzes un saules enerģijas.
Alternatīvā spēkstacija veidota tā, lai visas tās sastāvdaļas papildinātu viena otru, tāpēc amerikāņu eksperti bija vienisprātis, ka nākotnē šādām stacijām ir visas iespējas kļūt konkurētspējīgām un piegādāt elektroenerģiju par saprātīgu cenu.
Notiek ielāde...