|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
SEJARAH TEKNOLOGI, TEKNOLOGI, OBJEK DI SEKITAR KITA
Loji kuasa haba. Sejarah ciptaan dan pengeluaran
Buku Panduan / Sejarah teknologi, teknologi, objek di sekeliling kita Loji janakuasa haba (loji janakuasa terma) ialah loji kuasa yang menjana tenaga elektrik dengan menukarkan tenaga kimia bahan api kepada tenaga mekanikal putaran aci penjana elektrik.
Loji janakuasa terma menukarkan tenaga haba yang dikeluarkan semasa pembakaran bahan api organik (arang batu, gambut, syal, minyak, gas) kepada tenaga mekanikal dan kemudian kepada tenaga elektrik. Di sini, tenaga kimia yang terkandung dalam bahan api mengalami transformasi kompleks dari satu bentuk ke bentuk lain untuk menghasilkan tenaga elektrik. Transformasi tenaga yang terkandung dalam bahan api di loji kuasa haba boleh dibahagikan kepada peringkat utama berikut: penukaran tenaga kimia kepada tenaga haba, tenaga haba kepada tenaga mekanikal, dan tenaga mekanikal kepada tenaga elektrik. Loji kuasa haba (TPP) pertama muncul pada penghujung abad ke-1882. Pada tahun 1883, sebuah loji kuasa haba telah dibina di New York, pada tahun 1884 di St. Petersburg, dan pada tahun XNUMX di Berlin. Di antara loji janakuasa terma, majoriti adalah loji janakuasa turbin stim terma. Pada mereka, tenaga haba digunakan dalam unit dandang (penjana stim).
Salah satu elemen terpenting unit dandang ialah kotak api. Di dalamnya, tenaga kimia bahan api ditukar kepada tenaga haba semasa tindak balas kimia unsur mudah terbakar bahan api dengan oksigen di udara. Dalam kes ini, produk pembakaran gas terbentuk, yang menyerap kebanyakan haba yang dikeluarkan semasa pembakaran bahan api. Semasa pemanasan bahan api dalam relau, kok dan gas, bahan meruap terbentuk. Pada suhu 600-750 °C, bahan meruap menyala dan mula terbakar, yang membawa kepada peningkatan suhu dalam kotak api. Pada masa yang sama, pembakaran kok bermula. Akibatnya, gas serombong terbentuk, meninggalkan relau pada suhu 1000-1200 °C. Gas-gas ini digunakan untuk memanaskan air dan menghasilkan wap. Pada awal abad ke-XNUMX. Untuk menghasilkan wap, unit mudah digunakan di mana pemanasan dan penyejatan air tidak dibezakan. Wakil tipikal jenis dandang stim yang paling mudah ialah dandang silinder. Industri kuasa elektrik yang sedang membangun memerlukan dandang yang menghasilkan suhu tinggi, stim tekanan tinggi, kerana dalam keadaan ini ia menghasilkan jumlah tenaga yang paling banyak. Dandang sedemikian telah dicipta dan ia dipanggil dandang tiub air. Dalam dandang tiub air, gas serombong mengalir di sekeliling paip yang melaluinya air beredar; haba daripada gas serombong dipindahkan melalui dinding paip ke air, yang bertukar menjadi wap.
Dandang wap moden berfungsi seperti berikut. Bahan api terbakar dalam kotak api, yang mempunyai paip menegak di sepanjang dinding. Di bawah pengaruh haba yang dikeluarkan semasa pembakaran bahan api, air dalam paip ini mendidih. Stim yang terhasil naik ke dalam dram dandang. Dandang ialah silinder keluli mendatar berdinding tebal, diisi separuh dengan air. Stim berkumpul di bahagian atas dram dan keluar ke dalam kumpulan gegelung - pemanas lampau. Dalam pemanas lampau, stim tambahan dipanaskan oleh gas serombong yang keluar dari relau. Ia mempunyai suhu yang lebih tinggi daripada suhu di mana air mendidih pada tekanan tertentu. Wap sedemikian dipanggil superheated. Selepas meninggalkan pemanas lampau, wap pergi ke pengguna. Dalam serombong dandang yang terletak selepas pemanas lampau, gas serombong melalui kumpulan gegelung lain - penjimat air. Di dalamnya, air dipanaskan oleh haba gas serombong sebelum memasuki dram dandang. Paip pemanas udara biasanya terletak di belakang economizer di sepanjang gas serombong. Udara di dalamnya dipanaskan sebelum dimasukkan ke dalam peti api. Selepas pemanas udara, gas serombong pada suhu 120-160 °C keluar ke dalam cerobong. Semua proses kerja unit dandang adalah dijenterakan sepenuhnya dan automatik. Ia disediakan oleh pelbagai mekanisme tambahan yang digerakkan oleh motor elektrik, yang kuasanya boleh mencapai beberapa ribu kilowatt. Unit dandang loji kuasa berkuasa menghasilkan stim tekanan tinggi - 140-250 atmosfera dan suhu tinggi - 550-580 °C. Dalam relau dandang ini, bahan api pepejal, dihancurkan kepada keadaan serbuk, minyak bahan api atau gas asli terutamanya dibakar. Perubahan arang batu kepada keadaan serbuk dijalankan di loji penyediaan habuk. Prinsip operasi pemasangan sedemikian dengan kilang dram bola adalah seperti berikut. Bahan api memasuki bilik dandang melalui tali pinggang penghantar dan dilepaskan ke dalam bunker, dari mana, selepas penimbangan automatik, ia disalurkan oleh penyuap ke dalam kilang pengisar arang batu. Pengisaran bahan api berlaku di dalam dram mendatar berputar pada kelajuan kira-kira 20 rpm. Ia mengandungi bola keluli. Udara panas yang dipanaskan pada suhu 300-400 °C dibekalkan ke kilang melalui saluran paip. Memberi sebahagian daripada habanya untuk mengeringkan bahan api, udara menyejuk pada suhu kira-kira 130 °C dan, meninggalkan dram, membawa habuk arang batu yang terbentuk dalam kilang ke dalam pemisah habuk (pemisah). Campuran habuk-udara, dibebaskan daripada zarah besar, meninggalkan pemisah dari atas dan dihantar ke pemisah habuk (siklon). Dalam siklon, habuk arang batu dipisahkan dari udara, dan melalui injap ia memasuki bunker habuk arang batu. Dalam pemisah, zarah-zarah habuk besar jatuh dan dikembalikan ke kilang untuk pengisaran selanjutnya. Campuran habuk arang batu dan udara dibekalkan kepada penunu dandang. Pembakar arang batu yang ditumbuk adalah peranti untuk membekalkan bahan api yang dihancurkan dan udara yang diperlukan untuk pembakarannya ke dalam kebuk pembakaran. Mereka mesti memastikan pembakaran bahan api sepenuhnya dengan mencipta campuran homogen udara dan bahan api. Kotak api dandang arang batu moden adalah ruang tinggi, dindingnya ditutup dengan paip, yang dipanggil skrin air wap. Mereka melindungi dinding kebuk pembakaran daripada melekat padanya daripada sanga yang terbentuk semasa pembakaran bahan api, dan juga melindungi lapisan daripada haus pantas akibat tindakan kimia sanga dan suhu tinggi yang berkembang semasa pembakaran bahan api dalam relau. Skrin melihat 10 kali lebih haba setiap meter persegi permukaan daripada permukaan pemanasan tiub lain dandang, yang merasakan haba gas serombong terutamanya disebabkan oleh sentuhan langsung dengannya. Dalam kebuk pembakaran, habuk arang batu menyala dan terbakar dalam aliran gas yang membawanya. Relau dandang di mana bahan api gas atau cecair dibakar juga adalah ruang yang ditutup dengan skrin. Campuran bahan api dan udara dibekalkan kepada mereka melalui penunu gas atau muncung minyak. Reka bentuk unit dandang dram berkapasiti tinggi moden yang beroperasi pada habuk arang batu adalah seperti berikut. Bahan api dalam bentuk habuk dihembus ke dalam relau melalui penunu bersama dengan sebahagian udara yang diperlukan untuk pembakaran. Selebihnya udara dibekalkan ke peti api yang dipanaskan pada suhu 300-400 °C. Dalam kotak api, zarah arang batu terbakar dengan cepat, membentuk obor dengan suhu 1500-1600 °C. Kekotoran arang batu yang tidak mudah terbakar bertukar menjadi abu, kebanyakannya (80-90%) dikeluarkan dari relau oleh gas serombong yang dihasilkan hasil daripada pembakaran bahan api. Selebihnya abu, yang terdiri daripada zarah melekit sanga yang terkumpul pada paip skrin pembakaran dan kemudian keluar daripadanya, jatuh ke bahagian bawah relau. Selepas ini, ia dikumpulkan dalam aci khas yang terletak di bawah kotak api. Aliran air sejuk menyejukkan sanga di dalamnya, dan kemudian ia dibawa keluar dari unit dandang oleh peranti khas sistem penyingkiran abu hidraulik. Dinding kotak api ditutup dengan skrin - paip di mana air beredar. Di bawah pengaruh haba yang dipancarkan oleh obor yang menyala, ia sebahagiannya bertukar menjadi wap. Paip ini disambungkan ke dram dandang, di mana air yang dipanaskan dalam pengekonomi juga dibekalkan. Apabila gas serombong bergerak, sebahagian daripada habanya dipancarkan ke tiub skrin dan suhu gas secara beransur-ansur berkurangan. Di pintu keluar dari relau ia adalah 1000-1200 °C. Dengan pergerakan selanjutnya, gas serombong di pintu keluar dari relau bersentuhan dengan tiub skrin, menyejukkan kepada suhu 900-950 °C. Serombong dandang mengandungi tiub gegelung yang melaluinya wap terbentuk dalam paip skrin dan dipisahkan daripada air dalam dram dandang. Dalam gegelung, stim menerima haba tambahan daripada gas serombong dan terlalu panas, iaitu, suhunya menjadi lebih tinggi daripada suhu air mendidih pada tekanan yang sama. Bahagian dandang ini dipanggil superheater. Setelah melepasi antara paip pemanas lampau, gas serombong dengan suhu 500-600 °C memasuki bahagian dandang di mana pemanas air atau tiub penjimat air berada. Air suapan dengan suhu 210-240 °C dibekalkan kepadanya oleh pam. Suhu air yang begitu tinggi dicapai dalam pemanas khas yang merupakan sebahagian daripada pemasangan turbin. Dalam penjimat air, air dipanaskan hingga takat didih dan masuk ke dalam dram dandang. Gas serombong yang melalui antara paip penjimat air terus menyejuk dan kemudian masuk ke dalam paip pemanas udara, di mana udara dipanaskan disebabkan oleh haba yang dikeluarkan oleh gas, suhunya dikurangkan kepada 120-160 °C. Udara yang diperlukan untuk pembakaran bahan api dibekalkan ke pemanas udara oleh kipas blower dan dipanaskan di sana hingga 300-400 °C, selepas itu ia memasuki relau untuk pembakaran bahan api. Asap atau gas ekzos yang meninggalkan pemanas udara melalui peranti khas - penangkap abu - untuk mengeluarkan abu. Gas serombong yang telah dimurnikan dibebaskan ke atmosfera oleh ekzos asap melalui cerobong asap sehingga 200 m tinggi. Drum adalah penting dalam dandang jenis ini. Melalui banyak paip, campuran wap-air dari skrin pembakaran dibekalkan kepadanya. Di dalam dram, wap diasingkan daripada campuran ini dan air yang tinggal dicampur dengan air suapan yang memasuki dram ini dari economizer. Dari dram, air melalui paip yang terletak di luar kotak api ke dalam pengumpul pengumpul, dan dari mereka ke paip skrin yang terletak di kotak api. Dengan cara ini, laluan pekeliling (peredaran) air dalam dandang dram ditutup. Pergerakan campuran air dan wap-air mengikut dram - paip luar - paip skrin - skema dram berlaku disebabkan oleh fakta bahawa jumlah berat lajur campuran wap-air yang mengisi paip skrin adalah kurang daripada berat tiang air dalam paip luar. Ini mewujudkan tekanan peredaran semula jadi, memastikan pergerakan pekeliling air. Dandang wap dikawal secara automatik oleh banyak pengawal selia, operasinya dipantau oleh pengendali. Peranti mengawal bekalan bahan api, air dan udara ke dandang, mengekalkan paras air yang tetap dalam dram dandang, suhu stim panas lampau, dsb. Peranti yang mengawal operasi unit dandang dan semua mekanisme tambahannya ialah tertumpu pada panel kawalan khas. Ia juga mengandungi peranti yang membolehkan operasi automatik dijalankan dari jauh dari panel ini: membuka dan menutup semua injap tutup pada saluran paip, memulakan dan menghentikan mekanisme tambahan individu, serta memulakan dan menghentikan keseluruhan unit dandang secara keseluruhan. Dandang tiub air dari jenis yang diterangkan mempunyai kelemahan yang sangat ketara: kehadiran dram yang besar, berat dan mahal. Untuk menghilangkannya, dandang stim tanpa dram dicipta. Ia terdiri daripada sistem tiub melengkung, ke satu hujung yang air suapan dibekalkan, dan dari satu lagi, wap panas lampau tekanan dan suhu yang diperlukan keluar, iaitu, air melalui semua permukaan pemanasan sekali tanpa peredaran sebelum mengubahnya menjadi wap. Dandang stim sedemikian dipanggil dandang aliran terus. Skim operasi dandang sedemikian adalah seperti berikut. Air suapan melalui economizer, kemudian memasuki bahagian bawah gegelung yang terletak dalam bentuk heliks di dinding relau. Campuran wap-air yang terbentuk dalam gegelung ini memasuki gegelung yang terletak di dalam serombong dandang, di mana penukaran air menjadi wap berakhir. Bahagian dandang sekali melalui ini dipanggil zon peralihan. Stim kemudiannya memasuki pemanas lampau. Selepas meninggalkan pemanas lampau, wap diarahkan kepada pengguna. Udara yang diperlukan untuk pembakaran dipanaskan dalam pemanas udara. Dandang sekali pakai membolehkan untuk menghasilkan stim pada tekanan lebih daripada 200 atmosfera, yang mustahil dalam dandang dram. Stim panas lampau yang terhasil, yang mempunyai tekanan tinggi (100-140 atmosfera) dan suhu tinggi (500-580 °C), mampu mengembang dan melakukan kerja. Stim ini dihantar melalui saluran paip stim utama ke bilik turbin, di mana turbin stim dipasang. Dalam turbin stim, tenaga potensi stim ditukar kepada tenaga mekanikal putaran pemutar turbin stim. Sebaliknya, pemutar disambungkan ke pemutar penjana elektrik. Prinsip operasi dan struktur turbin stim dibincangkan dalam artikel "Turbin Elektrik", jadi kami tidak akan membincangkannya secara terperinci. Turbin stim akan menjadi lebih menjimatkan, iaitu, semakin kurang haba yang akan digunakan untuk setiap kilowatt-jam yang dihasilkannya, semakin rendah tekanan stim yang meninggalkan turbin. Untuk tujuan ini, wap yang meninggalkan turbin diarahkan bukan ke atmosfera, tetapi ke dalam peranti khas yang dipanggil pemeluwap, di mana tekanan yang sangat rendah dikekalkan, hanya 0,03-0,04 atmosfera. Ini dicapai dengan menurunkan suhu wap dengan menyejukkannya dengan air. Suhu wap pada tekanan ini ialah 24-29 °C. Dalam pemeluwap, wap memberikan habanya kepada air penyejuk dan pada masa yang sama ia terkondensasi, iaitu bertukar menjadi air - kondensat. Suhu wap dalam pemeluwap bergantung kepada suhu air penyejuk dan jumlah air ini yang digunakan bagi setiap kilogram stim pekat. Air yang digunakan untuk memekatkan wap masuk ke dalam pemeluwap pada suhu 10-15 °C dan meninggalkannya pada suhu kira-kira 20-25 °C. Penggunaan air penyejuk mencapai 50-100 kg setiap 1 kg wap. Pemeluwap ialah dram silinder dengan dua penutup di hujungnya. Di kedua-dua hujung dram terdapat papan logam di mana sejumlah besar tiub tembaga dipasang. Air penyejuk melalui tiub ini. Stim dari turbin melepasi antara tiub, mengalir di sekelilingnya dari atas ke bawah. Kondensat yang terbentuk semasa pemeluwapan stim dikeluarkan dari bawah. Apabila wap terpeluwap, pemindahan haba dari stim ke dinding tiub yang melaluinya air penyejuk adalah sangat penting. Sekiranya terdapat sedikit udara dalam stim, maka pemindahan haba dari stim ke dinding tiub merosot secara mendadak; Jumlah tekanan yang perlu dikekalkan dalam pemeluwap akan bergantung pada ini. Udara yang tidak dapat dielakkan memasuki pemeluwap dengan wap dan melalui kebocoran mesti terus dikeluarkan. Ini dilakukan oleh peranti khas - ejector jet stim. Untuk menyejukkan wap yang habis dalam turbin dalam pemeluwap, air dari sungai, tasik, kolam atau laut digunakan. Penggunaan air penyejuk di loji kuasa berkuasa adalah sangat tinggi dan, sebagai contoh, untuk loji kuasa dengan kapasiti 1 juta kW, adalah kira-kira 40 m3/saat. Jika air untuk menyejukkan wap dalam pemeluwap diambil dari sungai, dan kemudian, dipanaskan dalam pemeluwap, dikembalikan ke sungai, maka sistem bekalan air sedemikian dipanggil aliran langsung. Sekiranya tidak ada air yang mencukupi di dalam sungai, maka sebuah empangan dibina dan kolam terbentuk, dari satu hujung air diambil untuk menyejukkan pemeluwap, dan air yang dipanaskan dilepaskan ke hujung yang lain. Kadangkala, untuk menyejukkan air yang dipanaskan dalam pemeluwap, penyejuk buatan digunakan - menara penyejuk, iaitu menara setinggi kira-kira 50 m. Air yang dipanaskan dalam kondenser turbin dibekalkan ke dulang yang terletak di menara ini pada ketinggian 6-9 m. Mengalir dalam aliran melalui bukaan dulang dan percikan dalam bentuk titisan atau filem nipis, air mengalir ke bawah, sebahagiannya menyejat dan menyejukkan. Air yang disejukkan dikumpulkan di dalam kolam, dari mana ia dipam ke pemeluwap. Sistem bekalan air sedemikian dipanggil tertutup. Kami meneliti peranti utama yang digunakan untuk menukar tenaga kimia bahan api kepada tenaga elektrik dalam loji kuasa terma turbin stim. Operasi loji janakuasa pembakaran arang batu adalah seperti berikut. Arang batu dibekalkan oleh kereta api tolok lebar ke peranti pemunggahan, di mana, dengan bantuan mekanisme pemunggahan khas - pemunggah kereta - ia dipunggah dari kereta ke penghantar tali pinggang. Bekalan bahan api di bilik dandang dibuat dalam bekas simpanan khas - bunker. Dari bunker, arang batu memasuki kilang, di mana ia dikeringkan dan dikisar kepada keadaan serbuk. Campuran habuk arang batu dan udara dimasukkan ke dalam kotak api dandang. Apabila habuk arang batu terbakar, gas serombong terbentuk. Selepas penyejukan, gas melalui pengumpul abu dan, setelah dibersihkan daripada abu terbang di dalamnya, dilepaskan ke dalam cerobong. Sanga dan abu terbang yang jatuh keluar dari kebuk pembakaran dari pengumpul abu diangkut melalui saluran melalui air dan kemudian dipam ke tempat pembuangan abu dengan pam. Udara untuk pembakaran bahan api dibekalkan oleh kipas ke pemanas udara dandang. Stim bertekanan tinggi dan bersuhu tinggi yang dipanaskan yang dihasilkan dalam dandang disalurkan melalui saluran wap ke turbin stim, di mana ia mengembang kepada tekanan yang sangat rendah dan masuk ke dalam pemeluwap. Kondensat yang terbentuk dalam pemeluwap diambil oleh pam kondensat dan dibekalkan melalui pemanas ke deaerator. Deaerator mengeluarkan udara dan gas daripada kondensat. Deaerator juga menerima air mentah yang telah melalui peranti rawatan air untuk menambah kehilangan wap dan kondensat. Dari tangki suapan deaerator, air suapan dibekalkan oleh pam kepada penjimat air dandang stim. Air untuk menyejukkan wap ekzos diambil dari sungai dan dihantar ke pemeluwap turbin dengan pam edaran. Tenaga elektrik yang dijana oleh penjana yang disambungkan ke turbin dilepaskan melalui pengubah elektrik langkah naik di sepanjang talian kuasa voltan tinggi kepada pengguna. Kuasa loji janakuasa haba moden boleh mencapai 6000 megawatt atau lebih dengan kecekapan sehingga 40%. Loji kuasa terma juga boleh menggunakan turbin gas yang berjalan pada gas asli atau bahan api cecair. Loji janakuasa turbin gas (GTPP) digunakan untuk menampung puncak beban elektrik. Terdapat juga loji kuasa kitaran gabungan, di mana loji kuasa terdiri daripada turbin stim dan unit turbin gas. Kecekapan mereka mencapai 43%. Kelebihan loji janakuasa haba berbanding loji janakuasa hidroelektrik ialah ia boleh dibina di mana-mana, mendekatkan mereka kepada pengguna. Ia menggunakan hampir semua jenis bahan api fosil, jadi ia boleh disesuaikan dengan jenis yang terdapat di kawasan tertentu. Pada pertengahan 70-an abad XX. bahagian tenaga elektrik yang dijana di loji kuasa haba adalah lebih kurang 75% daripada jumlah keluaran. Di USSR dan Amerika Syarikat ia lebih tinggi - 80%. Kelemahan utama loji janakuasa haba ialah tahap pencemaran alam sekitar yang tinggi dengan karbon dioksida, serta kawasan besar yang diduduki oleh tempat pembuangan abu. Pengarang: Pristinsky V.L.
▪ Traktor
Kulit tiruan untuk emulasi sentuhan
15.04.2024 Petgugu Global kotoran kucing
15.04.2024 Daya tarikan lelaki penyayang
14.04.2024
▪ Penjana stim mesra alam untuk penyahgaraman dan rawatan air ▪ Monitor Asus ROG Swift PG278Q dengan Nvidia G-Sync ▪ ARCHOS melancarkan pemain audio ultra-kompak dengan pemacu keras 3 GB
▪ bahagian tapak Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik. Pemilihan artikel ▪ artikel Isu penyahsegerakan dan tangkapan dalam MPEG-2. seni video ▪ artikel Untuk apa bumerang digunakan? Jawapan terperinci ▪ pasal Paspalum dipanjangkan. Legenda, penanaman, kaedah aplikasi ▪ Artikel hipnosis. Fokus rahsia
Laman utama | Perpustakaan | artikel | Peta Laman | Ulasan laman web
www.diagram.com.ua |
Kami mengesyorkan artikel yang menarik bahagian 
Lihat artikel lain bahagian 
Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:
Semua bahasa halaman ini