Elektrotehniki fakultet u Beogradu Katedra za elektroenergetske sisteme
Elektrotehnički fakultet u Beogradu Katedra za elektroenergetske sisteme Osnovne i master akademske studije Elektrane Termoelektrane Predmetni nastavnik: Dr Željko Đurišić Pripremio: Mileta Žarković, docent
Termoelektrane
Lokacija termoelektrane Na izbor lokacije gradnje termolektrane utiču sledeći glavni faktori: • težište opterećenja potrošnje (prvenstveno prostorni raspored transformatorskih stanica); • cena zemljišta; • količina raspoložive vode; • lokacija ugljenokopa, radi što manjih transportnih troškova; • troškovi građevinskih radova; • blizina industrije; • mogućnost proširenja kapaciteta; • blizina važnih potrošačkih centara; • ekologija; • estetika; • vojno-odbrambeni zahtevi.
Generalni plan termoelektrane Generalni plan elektrane definiše prostorni raspored osnovne i pomoćne opreme i objekata u krugu elektrane. Čime su obuhvaćeni: • glavni pogonski objekat, • razvodno postrojenje sa komandom, • objekti vodosnabdevanja, • skladište za gorivo, • sistem za prevoz šljake, • radionice i laboratorije, • skladišta opreme i materijala, • službene prostorije i drugo. Termoelektrana „Pljevlja” u odnosu na okolinu, gde je: 1 – krug elektrane; 2, 3, 4, 5, 6 – površinski kopovi uglja (rudnik); 7 – deponija šljake; 8– akumulaciono jezero na reci Đehotini.
Generalni plan termoelektrane 1 – mašinska zgrada; 2 – kotao; 3 – elektrofiltri; 4 – dimnjak visine 250 m; 5 – skladište uglja kapaciteta 128000 t, 6 – trakasti transporter za ugalj; 7 – bager pumpa za šljaku; 8 – cevovod za šljaku; 9 – rezervoar mazuta koji služi za potpalu kotla; DA SE 10 – pumpe za mazut; ZNA DA 11 – pomoćna kotlarnica; SE 12 – rashladni toranj; NABROJE 13 – pumpe za rashladnu vodu; NEKI 14 – hemijska priprema vode; DELOVI! 23 – komanda razvodnog postrojenja; 15 – postrojenje za demineralizaciju vode; 16 – razdelnik za vodu iz akumulacije; 24 – pumpna stanica za ulje 17 – elektroliza za proizvodnju vodonika za 25 – radionice i magacin; hlađenje generatora; 26 – upravna zgrada; 18 – blok transformator; 27 – ulaz u krug elektrane sa 19 – transformator sopstvene potrošnje; portirnicom; 28 – restoran; 29 – sklonište; 30 – ruža vetrova koja je 20 – transformator opšte potrošnje; 21 – ispravljačka stanica za elektrofiltar; bitna za izbor lokacije 22 – razvodno postrojenje;
Skladište za ugalj sa transportnim sistemima 5 8 1 7 2 5 5 6 5 14 10 6 12 5 3 13 11 7 5 6 Doprema uglja na dva načina: 1. Pokretnim trakama ako je TE odmah uz kop 2. Želecnicom, vagonima ako je TE udaljena od kopa (razlog nedostatka vode) 4 1 - železnički koloseci; 2 - kolosečna vage za merenje težine dopremljenog uglja; 3 – postrojenje za istovar vagona; 4 – bunkeri za ugalj; 5 – gumene transportne trake; 6 – usmerivači uglja pri pretovaru sa trake na traku; 7 – prebacivači uglja sa trake na traku ili sa trake u bunker; 8 – skladište uglja; 9 – dodavači uglja sa bunkerima; 10 – separatori metalnih predmeta; 11 – sita za izdvajanje krupnijih komada uglja; 12 – drobilica; 13 – izdvajač drvenih otpadaka; 14 – bunkeri kod kotlovskog postrojenja.
Skladište za ugalj sa transportnim sistemima 3 2 5 4 5 A 3 7 6 8 2 4 A 1–traka za dovoz uglja; 2–obrtni uređaj za slaganje uglja sa trakama; 3–centralni stub; 4–odloženi ugalj; 5 – rotacioni bager; 6–traka na bageru; 7 -transporter do potrošača; 8 -kolosek. Da bi se obezbedio neprekidan rad termoelektrane potrebne su izvesne rezerve uglja. Operativna rezerva nalazi se u bunkerima. U velikim termoelektranama koriste se skladišta opremljena rotacionim trakastim odlagačima i rotorskim bagerom za utovar uglja sa skladišta 1 na transportne trake. Ovakvo skladište ima prstenast oblik i treba da obezbedi jednomesečni rad TE.
Mlinovi za pripremu uglja 1 3 2 5 6 8 7 4 1 – bunker sa ugljem; 2 - dodavač uglja; 3 – dovod vrelih gasova iz ložišta kotla (950 o. C) kojim se suši ugalj; 4 – mlin; 5 – ložište kotla; 6 – cevi za ubacivanje mešavine ugljene prašine i vazduha u ložište kotla; 7 – gorionik; 8 – ulaz svežeg vazduha. U savremenim TE velikih snaga (preko 100 MW) ugalj se pre ubacivanja u ložište kotla mlevenjem pretvara u ugljenu prašinu koja se meša sa vazduhom. Tako pripremeljen ugalj lakše sagoreva pa se mogu postići velike snage. Mlevenje, sušenje i mešanje uglja sa vazduhom vrši se u ventilatorskim mlinovima. Prikazana je šema postrojenja sa ventilatorskim mlinom i direktnim uduvavanjem ugljenog praha u ložište kotla. Rotor ventilatorskog mlina istovremeno drobi ugalj, meša ga sa vazduhom i stvara nadpritisak aero mešavine potreban za ubacivanje goriva u ložište kotla.
Parni kotlovi Parni kotao predstavlja sistem za pretvaranje hemijske energije goriva u toplotnu energiju vodene pare. Parni kotao sastoji se od sledećih osnovnih elemenata: ložišta, zagrejača vode, isparivača (generatora pare), pregrejača, međupregrejača, zagrejača vazduha, skeleta, ozida, termičke izolacije i oplate, fine i grube armatre (ventili) i cevovoda. Prema načinu strujanja vode i pare kroz isparivač, odnosno generator pare, kotlovi se dele na kotlove sa prirodnom cirkulacijom, sa prinudnom cirkulacijom i na protočne kotlove. 1 3 7 4 q q 6 5 a) 2 8 b) v) 1 – bubanj; 2 – kolektor isparivača; 3 – spusne cevi; 4 – usponske cevi isparivača kojima se dovodi toplota; 5 – cirkulaciona pumpa; 6 – zagrejač vode; 7 – isparivač; 8 – pumpa Kod kotlova sa bubnjem voda isparava u više prolaza kroz cevi generatora pare, dok kod protočnih kotlova voda isparava u jednom prolazu. Temperatura izlazne pare iz kotla se reguliše pomoću hladnjaka (pari se dodaje rasprašena voda i tako joj se snižava temp. )
Sistem za otpremu šljake Odšljakivač sa trakom Hidraulični sistem za transport šljake
Regerativni zagrejač napojne vode Pre ulaska vode u generator pare, kotao, ona se dodatno zagreva. 1 – ulaz napojne vode; 2 – izlaz napojne vode; 3 – dovod pare; 4 – odvod kondenzata; 5, 6, 9 – površine za razmenu toplote; 7, 8 – kućište; 10 – oslonci; 11 – vodokazno staklo.
Dearator napojne vode U deaeratoru se odstranjuju rastvoreni gasovi iz vode. Gasovi (naročito kiseonik i ugljen dioksid) izazivaju koroziju cevi i ventila te se moraju odstraniti. Para koja se dovodi zagreva vodu na 104÷ 106 o. C pri čemu se vazduh izdvaja iz vode i zajedno sa delom nekondenzovane pare odvodi u atmosferu. Pritisak u deaeratoru mora biti niži od pritiska ključanja rastvorenih gasova u vodi.
Kondenzator U kondenzatoru se kondenzuje izražena para koja napušta turbinu. Uobičajeni pritisci u kondenzatoru su 3÷ 10 k. Pa. U praksi se najviše koriste površinski kondenzatori u kojima se para i rashladna voda ne mešaju. 2 6 4 9 10 7 1 3 4 8 5 11 1 1 12 U postrojenju za pripremu napojne voda se čisti od mehaničkih i rastvorenih primes određenim hemisjkim postupcima.
Sistem vodosnabdevanja termoelektrane Za normalan rad termoelektrane veće snage potrebna je velika količina vode. Oko 93% vode troši se za hlađenje pare u kondenzatoru a 7% za ostale potrebe. U zavisnosti od prirodnih uslova mogu se koristiti otvoreni i zatvoreni sistemi vodosnabdevanja. Otvoreni sistem vodosnabdevanja se primenjuje kada je termoelektrana locirana pored veće reke (TE „Obrenovac”, TE „Morava”, itd. ). 1 – zgrada elektrane; 2 – veštački napravljen zaliv za pumpnu stanicu; 3 – pumpna stanica; 4 – magistralni vodovod; 5 – cevi za dovod vode u kondenzator; 6 – kondenzator; 7 – cevovodi za odvod vode iz kondenzatora; 8 - pokriveni odvodni 3 kanali; 9 – ustava za regulaciju nivoa 2 vode u pokrivenim kanalima; 10 – otkriveni odvodni kanali; 11 – uređaj za ispuštanje vode u reku; 12 – cevovod tople vode kojim se u zalivu zimi održava temperatura vode na +5 o. C. 1 6 5 7 9 4 8 12 10 11
Sistem vodosnabdevanja termoelektrane Zatvoren sistem vodosnabdevanja se primenjuje kada u blizini termoelektrane nema reke sa dovodnim protokom (TE „Kosovo”, TE „Gacko”, itd. ). Zatvoreni sistem vodosnabdevanja mora imati hladnjak za vodu koja zagrejana izlazi iz kondenzatora. Kao hladnjaci koriste se rashladne kule ili tornjevi visine do 100 m. Pri hlađenju tople vode u tornju gubi se oko 1, 5% vode što se nadoknađuje iz akumulacije. Promaja u tornju je prirodna jer se vazduh zagrejan toplom vodom penje uvis. 1 – rashladni toranj; 2 – kondenzator u TE; 3 – cirkulaciona pumpa; 4 – cevovod sa mlaznicama za raspršivanje vode po obimu kule; 5 – rashladne ploče; 6 – skupljač kapljica vode koje se nalaze u vazduhu; 7 – bazen u koji se skuplja ohlađena voda; 8 – okna za ulaz svežeg (hladnog) vazduha; 9 – usmerivači vazduha; 10 – mlaznice za toplu vodu kojom se zimi održava temperatura vode u bazenu na oko 10 o. C;
Sistem za snabdevanje kotla vazduhom Za proces sagorevanja u ložištu kotla potreban je vazduh. Cirkulacija vazduha kroz kotao može biti prirodna ili veštačka. Šematski prikaz načina ostvarenja promaje kroz kotao dat je na sl. , gde je : 1 – dimnjak; 2 – ventilator svežeg vazduha; 3 – ventilator dimnih gasova. Prirodnu promaju obezbeđuje visok dimnjak jer topli dimni gasovi prirodno struje naviše kroz dimnjak. Prirodna promaja može se primeniti samo za kotlove male snage. Kod savremenih kotlova velikih kapaciteta promaja se stvara veštački. Tako se kod kotlova na čvrsta goriva koristi prinudna cirkulacija vazduha ostvarena uravnoteženim dejstvom ventilatora za svež vazduh (ubacuje vazduh u kotao) i ventilatora za dimne gasove (izbacuje ih iz kotla i ubacuje u dimnjak). Kotlovi za tečna i gasovita goriva obično imaju samo ventilator svežeg vazduha. U kotlu vlada nadpritisak te isti mora biti dobro zaptiven. 1 1 1 2 a) 3 b) 2
Uređaji za prečišćavanje dimnih gasova Zađtita okoline postiže se ugradnjom otprašivača dimnih gasova i izgradnjom visokih dimnjaka, koji štetne materije rasejavaju na što veću površinu. Za izdvajanje čvrstih čestica iz dimnih gasova kod manjih postrojenja koriste se ciklonski otprašivači. Na slici je: 1 – ulaz dimnih gasova; 2 – kanali za kružno usmeravanje gasa; 3 – izdvojene čvrste čestice; 4 – prečišćeni dim. 4 1 2 3 Kroz ciklonskih filtara gas struji kružno te se zbog centrifugalnih sila čvrste čestice izdvajaju po obodu kanala ciklo-filtra. Stepen izdvajanj prašine je oko 70%. Nešto su efikasniji mokri otprašivači u kojima se dimni gas tušira vodenim mlazovima. Ovakvi filtri troše mnogo vode i javljaju se teškoće vezane za korozivno dejstvo vode sa rastvorenim materijama iz dimnih gasova.
Uređaji za prečišćavanje dimnih gasova Najefikasniji su elektrofiltri jer mogu da odstrane 99÷ 99, 9% čestica iz dimnih 4 9 gasova. Šema elektrofiltra sa slike: 1 – sud filtra koji je ujedno i pozitivna elektroda; 5 3 2 – ulaz dimnih gasova; ~ 7 U 3 – visokonaponska usmerača; + 4 – provodni izolator; 1 2 5 – negativna elektroda; 6 – teg; 7 – korona koja nastaje oko negativne elektrode; 6 8 8 – kada sa vodom za taloženje prašine; 9 – izlaz dimnih gasova. Napon U se tako podesi da se na negativnoj elektrodi izazove korona, odnosno jonizacija okolnog vazduha. Čestice prašine se polarišu u električnom polju filtra te usled toga u zoni korone privlače slobodne elektrone ili negativne jone i tako u celini postaju negativne pa ih elektrostatička sila privlači pozitivno naelektrisanom zidu filtra. Kada takva čestica pračine dodirne zid filtra biva neutralizovana (oslobađa se elektrona koji prelazi na metalnu pozitivnu elektrodu – zid filtra) i pada u kadu odšljakivača.
Tipovi toplotni šema termoelektrana U termoelektranama većih snaga (preko 100 MW) uglavnom se koristi toplotna blok šema u kojoj kotao napaja svoju turbinu. Za postizanje veće snage elektrana sadrži više, obično identičnih blokova. Standardna slika! pp gp pp mp gp mp ventil TVP TSP TNP G Kada se želi povećati sigurnost elektrane zbog ispada kotla iz pogona i obezbediti niži tehnički minimum elektrane od 70% Pnom, gradi se elektrana sa blok spojem dva kotla i jedne turbine. Pri ispadu jednog kotla elektrana može da radi sa preostalim kotlom i snagom P=(0, 35÷ 0, 5)Pnom , gde je Pnom - nominalna snaga turbine. Priključak više turbina na sabirnice pare i kondenzata nije izvodljiv zbog jako komplikovanog razvoda.
Tipovi toplotnih šema termoelektrana pp pp gp gp SK SP G G G U termoelektranama sa turbinama manje snage bez pregrevanja pare može se primeniti rešenje sa sabirnicama pare i kondenzata. Obično je broj kotlova veći od broja turbina da bi se postigao manji tehnički minimum elektrane. Takvo rešenje je uslovljeno manjom pouzdanošću kotlova u odnosu na turbinu. Snage kotlova su obično nekoliko desetina MW. Cena agregata u termoelektranama po jedinici snage (NJ/k. W) opada sa porastom nominalne snage. Zato je tendencija u svetu da se grade blokovi sve većih snaga (preko 1000 MW). Maksimalna snaga agregata u termoelektranama mora biti takva da ne pređe 10% instalisane snage u celom elektroenergetskom sistemu (ako bi bila veća onda pri ispadu njega restrikcije!) Pouzdanost velikih agregata je niža zbog neiskustva!
Sinhroni generator u termoelektrani U termoelektranama se koriste turboegeneratori sa dva pola, odnosno sa sinhronom brzinom od 3000 min-1 za učestanost od 50 Hz. Dvopolni generatori koriste se u termoelektranama da bi se turbinama omogućila najveća moguća brzina obrtanja, jer parne turbine imaju veći stepen iskorišćenja pri većim brzinama!
Sopstvena potrošnja u termoelektrani Veliki broj potrošača električne energije su uglavnom asinhroni i sinhroni motori koji pokreću veliki broj ventilatora, pumpi, mlinova za ugalj, transportnih. Snaga sopstvene potrošnje u termoelektrnama kreće se opsegu Psp=(0, 05÷ 0, 1)Pnom, gde je Pnom - nominalna snaga generatora. 220 k. V TSP T TSP SSP G T SSP G a) 400 k. V (TSP) T SSP c) a) sp. sa sabirnica visokog napona preko TSsp. b) sp. direktno sa generatora ili preko srednjenapnskih sabirnica i TSsp. c) sp. direktno sa generatora ili preko blok TS u slučaju uključenja agregata b) - rastavqač - prekidač G 35 k. V DA SE ZNA DA SE NACRTA!
Sopstvena potrošnja u termoelektrani 400 k. V T 1 T 2 SP 2 T (TSP) G 1 DA SE ZNA DA SE NACRTA! G 2 - rastavljač SP 1 - prekidač Ako u termoelektrani postoje bar dva bloka onda nisu potrebni generatorski prekidači ali se pri startovanju jednog agregata, ako su oba bila van pogona, za napajanje sopstvene potrošnje jednog bloka može upotrebiti blok transformator drugog bloka. U normalnom pogonu svaki generator napaja svoju sopstvenu potrošnju.
Jednopolna šema. TE "Nikola. Tesla“ B 2 x 620 MW
TENT • Termoelektrane "Nikola. Tesla“ u Obrenovcu za proizvodnju električne energije koriste kolubarski lignit čiji su kopovi udaljeni 20 -30 km od termoelektrana. Termoelektrane su locirane na reci Savi. Tri osnovne pogodnosti za izgradnju velikih TE: ugalj, voda i veliki potrošače lektrične energije u blizini. • Ugalj koji se koristi kao gorivo ima donju toplotnu moć 68 MJ/kg, prosečnog sadržaja vlage 45 -53% i pepela 10 -23%. • Dnevna potrošnja uglja (u. TENT B) je 17000 -19000 tona po svakom bloku. • Od rudnika do termoelektrana, ugalj se transportuje specijalnim železničkim kompozicijama neto težine oko 1500 t. • Dimni gasovi dobijeni sagorevanjem uglja po izlasku iz kotla se sprovode kroz zagrejač vazduha gde deo toplote predaju svežem vazduhu koji se uvodi u ložište, zatim kroz elektrofilter gde se dimnim gasovima odstranjuje pepeo i najzad kroz dimnjak visine 280 m u spoljašnji prostor • Pepeo iz kotla se u bazenu meša sa vodom i pumpama otprema na deponiju pepela. Voda za osnovni ciklus se obezbeđuje iz sistema bunara izbušenih na obali Save.
TENT • Za hlađenje kondenzatora, koristi se voda iz reke Save koja se mehanički prečišćava u pumpnoj stanici. • Generator za proizvodnju električne energije je trofazna sinhrona mašina direktno spojena za vratilo turbine. Naznačena snaga generatora je 630 MW, prividna snaga 727, 5 MVA uz naznačeni napon od 21 k. V i naznačeni faktor snage 0, 85. • Hlađenje rotora generatora vrši se neposredno vodonikom pritiska 600 Pa, a hlađenje namotaja vrši se vodom koja se upotrebljava iz termodinamičkog radni ciklus. • Generatori su za mrežu 400 k. V vezani blok transformatorima, a za sabirnice sopstvene potrošnje elektrane, blok transformatorima sopstvene potrošnje. • Sopstvena potrošnja elektrane može se obezbediti i iz mreže od 220 k. V posredstvom posebnih transformatora, u slučaju da elektrana sama ne proizvodi električnu energiju.
Parna turbina Parne turbine su osnovni pogonski motori sinhronih generatora u velikim termoelektranama. U njima se unutrašnja potencijalna energija pare transformiše u mehaničku energiju. 1 – sprovodni aparat ili mlaznik (sastavljen od jednog ili vise mlaznika) 2 – lopatice obrtnog kola; 3 – disk obrtnog kola; 4 – vratilo Podela na: aksijalne i radijalne turbine. sprovodni aparat + obrtno kolo = stupanj parne turbine Podela na: kondenzacione (je izlazni pritisak manji od atmosferskog) i protivpritisne turbine ( kod obe vrste turbina para se po izlasku iz turbine kondenzuje ali se to kod protivpritisnih turbina dešava na znatno višoj temperaturi i pritisku). Podela na: turbine sa (velikih snaga sa više stupnjeva) i bez oduzimanja pare. Podela na: bazne (stalnom snagom) i regulacione turbine.
Parna turbina Savremene turbine koriste suvu paru sa temperaturom do T=540 o. C. Brzina obrtanja parnih turbina su 3000 min-1 (Evropa) i 3600 min-1 (Amerika) sa relativno velikim stepenom iskorišćenja ηT≈0, 85. 5 1 cu 3 c 2 w 2 2 cu 4 c 0 c 2 w 1 c 0 1 – lopatice sprovodnog aparata; 2 – dijafragma; 3 – lopatice obrtnog kola; 4 – disk rotora; 5 – kućište turbine; cu – brzina ulazne pare u sprovodni aparat; c 1 – brzina pare na izlazu iz sa. , c 2 – izlazna brzina pare iz obrtnog kola; c 0 – obimna brzina lopatica obrtnog kola; w 1=c 1 -c 0 – brzina ulazne pare u odnosu na lopaticu obrtnog kola; w 2=c 2 -c 0 – brzina izlazne pare u odnosu na lopaticu obrtnog kola i Q (kg/s) - protočna količina pare. Pošto postoji brzina gasa u odnosu na spoljašnju sredinu.
Parna turbina Nema odvođenja toplote u okolnu sredinu! Toplotni pad u sprovodnom aparatu (h. SA) pretvara u kinetičku energiju gasa! Rotor turbine se obrće i razmenjuje energiju sa okolinom, te je jedinični rad turbine jednak razlici totalnih entalpija pare na ulazu i izlazu turbine. e. R – reakcijska komponenta jediničnog rada turbine (toplotni padu u radnom kolu); e. A – akcijska komponenta (razlika kinetičkih energija pare na ulazu i izlazu iz radnog kola). Podela turbina na: akcijeske (e. A ≥ 0, 85 e. ST ) i reakcijeske.
Akcijska turbina nominalne snage 50 MW sa parametrima pare na ulazu p=9 MPa i T=535 °C DA SE ZNA DA SE NABROJE NEKI DELOVI! 1 – parovod; 2 – ventilska komora; 3 – regulacioni ventil; 4 – prvi regulacioni stupanj; 5 – sledećih 10 stupnjeva (diskovi su urađeni izjedna sa vratilom); 6 – 12 i 13 stupanj; 7 – zadnjih pet stupnjeva (turbina ima ukupno 18 stupnjeva); 8 – sprovodni aparat prvog stupwa; 9 – sprovodni aparati ostalih stupnjeva 10 – dijafragme; 11 – vratilo; 20 – prednje ležište; 21 – zadnji ležaj; 12 – liveni oklop prvih 14 stupnjeva; 22, 23 – zaptivače; 24 – uređaj za zaštitu 13 – vareni oklop ostalih stupnjeva; od prevelike brzine obrtanja; 14 – izlazni prikqučak za paru; 25 – pogon pumpe za ulje; 15, 16, 17, 18, 19 – priključci za 26 – pumpa za ulje; oduzimanje pare; 27 – pučni regulatora broja obrtaja; Deljenjem protoka postiže se da 28 – elastična spojnica; dimenzije lopatica budu 29 – vratilo generatora; relativno male a da se ostvari 30 – pomoćni pogon turbine što veći protok pare, potreban za razvijanje velikih snaga!
Regulacija parnih turbina Promenu snage, odnosno regulaciju parne turbine moguće je ostvariti: 1. mlazničkim regulisanjem, 2. prigušivanjem pare i 3. regulisanjem pritiska pare u kotlu 2. Na ulaznom parovodu postavlja se ventil koji prigušuje paru i tako smanjuje ulazni pritisak u turbinu. Loša strana ovog načina je pojava gubitka energije u ventilu za prigušenje. 1. Prvi stupanj turbine mora biti akcijskog tipa i sa više mlaznika u sprovodnom aparatu (do 8 komada). Kada se želi smanjiti snaga turbine zatvaraju se sasvim neki od mlaznika i time smanjuje protok pare kroz turbinu. 3. Regulacija snage turbine promenom pritiska pare u kotlu realizuje se promenom pritiska koji stvara napojna pumpa na ulazu u kotao. Time se menja pritisak pare u kotlu pri istoj temperaturi. Povećava se η! Zaštita od nedozvoljene brzine se ostvaruje ekscentrično postavljenom masom na vratilu turbine, koja je fiksirana oprugom. Pri povećanoj brzini masa se odvaja od vratila zbog delovanja centrifugalne sile i aktivira hidraulički sistem za zatvaranje ulaznih ventila turbina visokog i srednjeg pritiska.
Stepen iskorišćenja termoelektrane TR KO TC PV T G Pe PSP SP PSP=αPn , gde se a kreće u opsegu KO – kotao; α=(0, 05÷ 0, 1) Pn , ili (5÷ 10)%, što je TC – termodinamički ciklus; znatno više nego u hidroelektranama. PV – parovodi; Stepeni iskorišćenja ostalih elemenata T – turbina; termoelektrane su: G – generator; ηKO=0, 8÷ 0, 91; TR – blok transformator; ηTC=0, 3÷ 0, 55; SP – sopstvena potrošnja; Pu – ulazna snaga uglja; ηPV=0, 97÷ 0, 99; Pe – korisna električna snaga elektrane; ηT ≈0, 85; PSP – električna snaga sopstvene potršnje. ηG=0, 94÷ 0, 97; ηTR=0, 96÷ 0, 98.
Karakteristični radni režimi termoelektrane U toku eksploatacije termoelektrana razlikuju se četiri karakteristična režima: 1. režim startovanja, 2. režim normalnog opterećenja, 3. obustava rada i 4. rad u rezervi. Režim startovanja je veoma složen i sastoji se od provere svih sistema koji su bitni za rad kotla, turbine i generatora. Prvo se vrši startovanje (potpala) kotla (potpala kotla vrši se visokokaloričnim gorivom – mazutom). Prelaz na ugljenu prašinu obavlja se kada kotao razvije oko 30% od nominalne snage. Turbina se pri startovanju postepeno predgreva i postepeno joj se povećava brzina i snaga. Termoelektrana može da startuje iz : • hladnog (najtopliji deo kotla ili turbine ne prelazi temperaturu od 150 °C) ; (traje i do 8 časova), • neohlađenog (svi delovi kotla i turbine imaju temperaturu bar 150 °C. ) i • toplog stanja (po parametrima blisko nominalnom radnom režimu).
Karakteristični radni režimi termoelektrane Puštanje termoelektrane u rad vrši se po startnim šemama. Postoje dva načina puštanja blokova u pogon: 1. start sa konstantnim pritiskom (prvo u kotlu dostignu nominalni parametri pare pa se zatim pušta turbina) i 2. start sa promenljivim pritiskom (turbina se pušta u rad pre nego što parametri pare u kotlu dostignu nominalne vrednosti) kod hladnog starta jer se tako štedi vreme pri startu. t [°C] 54 0 50 0 p [bar] 15 0 10 0 50 p Tpp n [o/min] 300 0 200 0 100 P [MW] 21 20 0 0 40 0 15 0 30 0 10 0 n Tmp ppp 20 0 50 0 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Tpp - temperatura pregrejane pare; Tmp - temperatura međupregrejane pare; ppp - pritisak pregrejane pare; n - brzina obrtanja turbine; P - snaga turbine (ili generatora)
Karakteristični radni režimi termoelektrane U režimu normalnog opterećenja najvažnije je postići dobre tehno-ekonomske pokazatelje i snagu bloka prilagoditi tom zahtevu. Obustava rada bloka može biti planska i neplanska. U zavisnosti od vremena koje stoji na raspolaganju za operaciju zaustavljanja bloka, obustava može biti normalna ili prinudna. Međutim, bez obzira na način izvršenja obustave, hlađenje svih elemenata termodinamičkog ciklusa mora biti postepeno i ravnomerno. Pri hlađenju turbina se mora obrtati smanjenom brzinom. Termoelektrana može biti u hladnoj (kao kod hladnog starta) i toploj rezervi (lože se mazutom i održavaju 20 -30% Pnom). Od termoenergetskih blokova se traži da budu u stanju da snagu promene za 5% od nominalne snage, i to u periodu od 10 s. Ovo je potrebno da bi blokovi mogli da prate brze promene snage u mreži. Traži se i da blokovi mogu da promene snagu za (0, 02÷ 0, 05)Pn u svakom narednom minutu. Ovo su zahtevi koji obezbeđuju određena regulaciona svojstva blokova.
- Slides: 35