संयुक्त चक्र बिजली संयंत्र भाप और गैस टर्बाइन का एक संयोजन हैं। इस तरह के संयोजन से गैस टरबाइनों की भाप या भाप बॉयलरों के निकास गैसों की गर्मी के नुकसान को कम करने की अनुमति मिलती है, जो व्यक्तिगत भाप टरबाइन और गैस टरबाइन संयंत्रों की तुलना में संयुक्त चक्र गैस टर्बाइन (CCGT) की दक्षता में वृद्धि सुनिश्चित करता है।

वर्तमान में, दो प्रकार के संयुक्त-चक्र पौधे हैं:

क) उच्च दबाव वाले बॉयलर के साथ और पारंपरिक बॉयलर के दहन कक्ष में टरबाइन निकास गैसों के निर्वहन के साथ;

b) बॉयलर में टरबाइन के निकास गैसों की गर्मी का उपयोग करना।

इन दो प्रकार के CCGT के योजनाबद्ध आरेख अंजीर में प्रस्तुत किए गए हैं। 2.7 और 2.8।

अंजीर में। 2.7 CCGT इकाई का एक योजनाबद्ध आरेख है जिसमें उच्च दाब वाला स्टीम बॉयलर (HSV) है। 1 जिसमें पानी और ईंधन की आपूर्ति की जाती है, जैसे भाप उत्पादन के लिए एक पारंपरिक थर्मल स्टेशन में। उच्च दबाव भाप संघनक टरबाइन में प्रवेश करती है 5 जनरेटर के रूप में एक ही शाफ्ट पर 8 । टरबाइन में खर्च होने वाली भाप पहले कंडेंसर में प्रवेश करती है 6 और फिर पंप का उपयोग करना 7   बॉयलर में वापस जाता है 1 .

अंजीर 2.7। गैस के साथ गैस टरबाइन का योजनाबद्ध आरेख

इसी समय, बॉयलर में ईंधन के दहन के दौरान बनने वाली गैसों में उच्च तापमान और दबाव होता है, जिसे गैसलाइन पर भेजा जाता है 2 । इसके साथ एक ही शाफ्ट पर एक कंप्रेसर हैं 3 एक नियमित गैस टरबाइन, और एक अन्य विद्युत जनरेटर के रूप में 4 । कंप्रेसर को बॉयलर के दहन कक्ष में हवा को पंप करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। टरबाइन का निकास 2   बॉयलर फीड का पानी भी गर्म होता है।

ऐसी CCGT योजना का यह लाभ है कि बॉयलर की निकास गैसों को हटाने के लिए धुएं के निकास की आवश्यकता नहीं होती है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि कंप्रेसर ब्लोअर प्रशंसक का कार्य करता है। 3 । ऐसी CCGT इकाई की दक्षता 43% तक पहुंच सकती है।

अंजीर में। 2.8 एक अन्य प्रकार की CCGT इकाई का एक योजनाबद्ध आरेख दिखाता है। अंजीर में प्रस्तुत CCGT के विपरीत। 2.7, टरबाइन को गैस 2   दहन कक्ष से आता है 9 बायलर से नहीं 1 । इसके बाद टरबाइन में खर्च किया गया 2   एक कंप्रेसर की उपस्थिति के कारण बॉयलर में 16-18% तक ऑक्सीजन के साथ गैसें संतृप्त होती हैं 1 .

इस तरह की योजना (चित्र। 2.8) को ऊपर माना गया CCGT (छवि 2.7) पर एक फायदा है, क्योंकि यह ठोस सहित किसी भी प्रकार के ईंधन का उपयोग करने की संभावना के साथ एक पारंपरिक डिजाइन के बॉयलर का उपयोग करता है। दहन कक्ष में 3 यह उच्च दबाव वाले स्टीम बॉयलर, वर्तमान में महंगी गैस या तरल ईंधन के साथ CCGT योजना की तुलना में काफी कम जलता है।

चित्र 2.8। PGU योजनाबद्ध आरेख (रीसेट सर्किट)

एक सामान्य संयुक्त-चक्र इकाई में दो इकाइयों (भाप और गैस) का ऐसा संयोजन एक पारंपरिक थर्मल स्टेशन की तुलना में उच्च गतिशीलता प्राप्त करना संभव बनाता है।

परमाणु ऊर्जा संयंत्रों के योजनाबद्ध आरेख

ऑपरेशन के पदनाम और तकनीकी सिद्धांत से, परमाणु संयंत्र व्यावहारिक रूप से पारंपरिक थर्मल स्टेशनों से भिन्न नहीं होते हैं। उनका महत्वपूर्ण अंतर है, सबसे पहले, जिसमें, परमाणु ऊर्जा संयंत्र में, थर्मल पावर प्लांट के विपरीत, बॉयलर में नहीं बल्कि रिएक्टर कोर में भाप का निर्माण होता है, और दूसरी बात यह है कि परमाणु ऊर्जा संयंत्र में परमाणु ईंधन का उपयोग किया जाता है, जिसमें शामिल हैं यूरेनियम -235 (U-235) और यूरेनियम -238 (U-238) के समस्थानिक।

परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में तकनीकी प्रक्रिया की एक विशेषता रेडियोधर्मी विखंडन उत्पादों की महत्वपूर्ण मात्रा का गठन भी है, जिसके संबंध में परमाणु संयंत्र थर्मल पौधों की तुलना में तकनीकी रूप से अधिक जटिल हैं।

परमाणु ऊर्जा संयंत्र की योजना सिंगल-सर्किट, डबल-सर्किट और थ्री-सर्किट (चित्र। 2.9) हो सकती है।

अंजीर।2.9। परमाणु ऊर्जा संयंत्रों के योजनाबद्ध आरेख

एकल-सर्किट सर्किट (चित्र। 2.9, ए) सबसे सरल है। परमाणु रिएक्टर में जारी 1   भारी तत्वों के नाभिक के विखंडन की श्रृंखला प्रतिक्रिया के कारण, गर्मी को शीतलक द्वारा स्थानांतरित किया जाता है। अक्सर, भाप का उपयोग शीतलक के रूप में किया जाता है, जिसे बाद में साधारण भाप टरबाइन बिजली संयंत्रों में उपयोग किया जाता है। हालांकि, रिएक्टर में उत्पन्न वाष्प रेडियोधर्मी है। इसलिए, परमाणु ऊर्जा संयंत्र और पर्यावरण के कर्मियों की रक्षा के लिए, अधिकांश उपकरणों को विकिरण से संरक्षित किया जाना चाहिए।

दो- और तीन-सर्किट सर्किट (छवि। 2.9, बी और 2.9, सी) के अनुसार, रिएक्टर से एक शीतलक के साथ गर्मी को हटा दिया जाता है, जो तब इस गर्मी को सीधे काम के माध्यम में स्थानांतरित करता है (उदाहरण के लिए, दो-सर्किट सर्किट में भाप जनरेटर के माध्यम से) 3 ) या मध्यवर्ती सर्किट के गर्मी हस्तांतरण के माध्यम से (उदाहरण के लिए, जैसा कि मध्यवर्ती हीट एक्सचेंजर के बीच तीन सर्किट योजना में है 2   और भाप जनरेटर 3 )। अंजीर में। 2.9 अंक 5 , 6   और 7   संधारित्र और पंप जो एक पारंपरिक टीपीपी के समान कार्य करते हैं, इंगित किए जाते हैं।

एक परमाणु रिएक्टर को अक्सर परमाणु ऊर्जा संयंत्र का "हृदय" कहा जाता है। वर्तमान में, रिएक्टरों के कुछ प्रकार हैं।

न्यूट्रॉन के ऊर्जा स्तर के आधार पर, परमाणु ईंधन के विखंडन के प्रभाव के तहत, परमाणु ऊर्जा संयंत्रों को दो समूहों में विभाजित किया जा सकता है:

के साथ एनपीपी थर्मल न्यूट्रॉन रिएक्टर;

के साथ एनपीपी फास्ट न्यूट्रॉन रिएक्टर.

थर्मल न्यूट्रॉन के प्रभाव में, केवल यूरेनियम -235 आइसोटोप विखंडन में सक्षम हैं, जिनमें से प्राकृतिक यूरेनियम में सामग्री केवल 0.7% है, शेष 99.3% यूरेनियम -238 समस्थानिक हैं। यूरेनियम -238 से एक उच्च ऊर्जा स्तर (फास्ट न्यूट्रॉन) के न्यूट्रॉन प्रवाह के प्रभाव में, कृत्रिम परमाणु ईंधन प्लूटोनियम -239 का निर्माण होता है, जिसका उपयोग तेजी से न्यूट्रॉन रिएक्टरों में किया जाता है। वर्तमान में संचालित बिजली रिएक्टरों का अधिकांश हिस्सा पहले प्रकार का है।

दोहरे सर्किट वाले परमाणु ऊर्जा संयंत्र में प्रयुक्त परमाणु ऊर्जा रिएक्टर का एक योजनाबद्ध आरेख अंजीर में दिखाया गया है। 2.10।

एक परमाणु रिएक्टर में एक सक्रिय क्षेत्र, एक परावर्तक, एक शीतलन प्रणाली, एक नियंत्रण, विनियमन और नियंत्रण प्रणाली, एक पतवार और जैविक सुरक्षा शामिल होती है।

रिएक्टर कोर वह क्षेत्र है जहां विखंडन श्रृंखला प्रतिक्रिया को बनाए रखा जाता है। इसमें फिशाइल सामग्री, एक मॉडरेटर और एक शीतलक, नियंत्रण छड़ और संरचनात्मक सामग्री के न्यूट्रॉन परावर्तक होते हैं। रिएक्टर कोर के मुख्य तत्व, ऊर्जा की रिहाई और आत्मनिर्भर प्रतिक्रिया प्रदान करते हैं, ये फ़िसाइल सामग्री और मध्यस्थ हैं। सक्रिय क्षेत्र बाहरी उपकरणों और सुरक्षा क्षेत्र द्वारा कर्मियों के काम से दूरस्थ है।

भाप टरबाइन और गैस टरबाइन इकाइयों के संयोजन, एक सामान्य तकनीकी चक्र द्वारा एकजुट, एक बिजली संयंत्र का एक संयुक्त चक्र गैस टरबाइन इकाई (CCGT) कहा जाता है। इन इकाइयों को एक पूरे के रूप में संयोजित करने से आप गैस टरबाइन या स्टीम बॉयलर के निकास गैसों के साथ गर्मी के नुकसान को कम कर सकते हैं, गैस टरबाइन के पीछे गैसों का उपयोग एक गर्म ऑक्सीकारक के रूप में करते हैं जब ईंधन जल रहा होता है, भाप टरबाइन संयंत्रों के उत्थान को आंशिक रूप से विस्थापित करके अतिरिक्त शक्ति प्राप्त करते हैं, और अंततः एक संयुक्त गैस टरबाइन संयंत्र की दक्षता में वृद्धि करते हैं। भाप टरबाइन और गैस टरबाइन बिजली संयंत्रों के साथ तुलना में।

आज की ऊर्जा के लिए CCGT का उपयोग जीवाश्म निकाल बिजली संयंत्रों की थर्मल और समग्र दक्षता में सुधार करने का सबसे प्रभावी साधन है। मौजूदा CCGT इकाइयों में से सर्वश्रेष्ठ में 46% तक की दक्षता है, और डिज़ाइन किए गए - 48-49% तक, यानी डिज़ाइन किए गए MHD प्रतिष्ठानों की तुलना में अधिक है।

संयुक्त चक्र गैस टर्बाइनों के विभिन्न विकल्पों में, निम्नलिखित योजनाओं का व्यापक रूप से उपयोग किया गया था: एक उच्च दबाव वाले भाप जनरेटर (HSV) के साथ संयुक्त चक्र स्टीम जनरेटर, एक स्टीम बॉयलर बॉयलर में गैस टरबाइन गैस डिस्चार्ज के साथ संयुक्त चक्र गैस टरबाइन इकाइयां, एक रिकवरी स्टीम बॉयलर (CCP), अर्ध-स्वतंत्र संयुक्त चक्र पौधों, और संयुक्त गैस शोधन इकाइयों के साथ संयुक्त चक्र वाष्प जनरेटर।

NPO CKTI द्वारा विकसित उच्च दबाव भाप जनरेटर के साथ CCGTप्राकृतिक गैस या तरल गैस टरबाइन ईंधन पर चलाएं (चित्र। 9.8)। एयर कंप्रेसर आवास के कुंडलाकार निकासी के लिए संपीड़ित हवा की आपूर्ति करता है एचएसवीऔर एक अतिरिक्त दहन कक्ष में DKS,जहां इसका तापमान बढ़ जाता है। दहन कक्ष में ईंधन जलाने के बाद गर्म गैसों में कंप्रेसर के पीछे हवा के दबाव के आधार पर 0.6-1.2 एमपीए का दबाव होता है और इसका उपयोग भाप और इसकी अधिक गर्मी उत्पन्न करने के लिए किया जाता है। एक मध्यवर्ती सुपरहीटर के बाद - अंतिम हीटिंग सतह एचएसवी- लगभग 700 डिग्री सेल्सियस के तापमान वाली गैसें अतिरिक्त दहन कक्ष में प्रवेश करती हैं, जहां उन्हें 900 ° C तक गर्म किया जाता है और गैस टरबाइन में प्रवेश किया जाता है। गैस टरबाइन में निकास गैसों को तीन-चरण गैस-जल अर्थशास्त्री के पास भेजा जाता है, जहां उन्हें फ़ीड पानी और भाप टरबाइन के मुख्य घनीभूत द्वारा ठंडा किया जाता है। अर्थशास्त्रियों का यह कनेक्शन चिमनी से बाहर निकलने से पहले 120-140 डिग्री सेल्सियस पर निकास गैसों का एक निरंतर तापमान प्रदान करता है। इसी समय, इस तरह के CCGT इकाई में, पुनर्जनन का आंशिक प्रतिस्थापन और भाप टरबाइन स्थापना की शक्ति में वृद्धि होती है।

अंजीर। 9.8। एक उच्च दबाव भाप जनरेटर VPG-600-140 के साथ संयुक्त चक्र संयंत्र PGU-250 का योजनाबद्ध आरेख:

बीएस -ड्रम विभाजक; पीई- सुपरहीटर; पीपी -मध्यवर्ती सुपरहीटर; और- बाष्पीकरणीय ताप सतहों; TSN-परिसंचरण पंप; ईके 1 - ईकेएसएच- गैस टर्बाइनों के निकास गैसों की गर्मी के उपयोग के गैस-जल अर्थशास्त्रियों; DPV -पानी बहाना फ़ीड; DKS- अतिरिक्त दहन कक्ष

एक उच्च दबाव भाप जनरेटर भाप टरबाइन और गैस टरबाइन स्थापना के लिए एक सामान्य ईंधन दहन कक्ष है। ऐसे CCGT की एक विशेषता यह है कि सर्किट में अतिरिक्त गैस का दबाव धूम्रपान निकास स्थापित नहीं करने देता है, और हवा कंप्रेसर ब्लोअर प्रशंसक को बदल देता है; एयर हीटर की कोई आवश्यकता नहीं है। HSV से भाप को एक पारंपरिक टरबाइन सर्किट वाली भाप टरबाइन यूनिट में भेजा जाता है।

इस स्थापना का एक महत्वपूर्ण लाभ HSV के आकार और बड़े संकेतकों में कमी है, 0.6-1.2 एमपीए के गैस पथ में काम का दबाव। उच्च दबाव भाप जनरेटर पूरी तरह से कारखाने में निर्मित है। परिवहन की आवश्यकताओं के अनुसार, एक VPGne पतवार की भाप क्षमता 350-10 3 किग्रा / घंटा से अधिक है। VPG-650-140-545 / 545 भाप जनरेटर PO TKZ, उदाहरण के लिए, दो भवनों के होते हैं। इसके गुच्छे को महीन ट्यूबों के वेल्डेड गैस-तंग पैनलों द्वारा परिरक्षित किया जाता है।

एचएसवी के साथ सीसीपीपी को गैस टरबाइन के सामने गैसों के मध्यम तापमान पर उपयोग करने की सलाह दी जाती है। इस तापमान में वृद्धि के साथ, उच्च दबाव वाले भाप जनरेटर की हीटिंग सतह के गैसों द्वारा स्थानांतरित गर्मी का अंश कम हो जाता है।

HSV के साथ CCGT स्टीम स्टेज का स्वायत्त संचालन असंभव है, जो इस योजना का एक दोष है, जिसमें गैस टरबाइन इंस्टॉलेशन, स्टीम टर्बाइन और स्टीम जनरेटर की समान विश्वसनीयता की आवश्यकता होती है। अंतर्निहित दहन कक्षों (उदाहरण के लिए, गैस टरबाइन इंजन -150) के साथ गैस टर्बाइन का उपयोग भी अस्वीकार्य है।

HSV के साथ CCGT का उपयोग कोयले की इंट्रा-साइकल गैसीकरण वाली योजनाओं में आशाजनक है।

अंजीर में। 9.9 टर्बाइन K-160-130 और GT-35-770 या K-210-130 और GT-45-3 के साथ PGU-200-250 के लेआउट को दर्शाता है। इसी तरह की स्थापना कई वर्षों से सफलतापूर्वक नेविनोमाइसस्काय टीपीपी में चल रही है। इस तरह के संयुक्त चक्र बिजली संयंत्रों का उपयोग टीपीपी में ईंधन की बचत 15%, विशिष्ट पूंजी निवेश में 12-20% की कमी, और भाप टरबाइन पावर स्टेशन के साथ तुलना में 30% तक उपकरण की खपत में कमी प्रदान करने में सक्षम है।

गैस डिस्चार्ज के साथ CCGTस्टीम बॉयलर की भट्टी में गैस टरबाइन इस तथ्य की विशेषता है कि गैस टरबाइन की निकास गैसें अत्यधिक गर्म होती हैं (450-550 ° C) 14-16% की ऑक्सीजन सामग्री के साथ बैलेंस्ड ऑक्सीडाइज़र। इस कारण से, भाप बॉयलर (छवि। 9.10) में ईंधन के थोक को जलाने के लिए उनका उपयोग करना उचित है। इस योजना के अनुसार CCPP लागू किया गया है और मोल्दावियन स्टेट डिस्ट्रिक्ट पावर प्लांट (स्टेशन पावर यूनिट नंबर 11 और 12) में सफलतापूर्वक संचालित हो रहा है। CCPP के लिए सीरियल उपकरण का उपयोग किया गया था: स्टीम टर्बाइन K-210-130 POT LMZ भाप मानकों के लिए 13 MPa, 540/540 ° C, गैस टरबाइन GT-35-770 POAT KhTZ, भाप और गैस चरणों के इलेक्ट्रिक जनरेटर TGV-200 और TVF-63- 243, प्राकृतिक परिसंचरण के साथ एक सिंगल-केस स्टीम बॉयलर, TME-213, क्षमता 670 * 10 3 किग्रा / घंटा। बॉयलर को एक एयर हीटर के बिना आपूर्ति की जाती है और दोनों "दबाव" और संतुलित मसौदे के साथ काम कर सकते हैं। ऐसा करने के लिए, यह योजना धुआं निकास प्रदान करती है डी एस।CCGT की यह योजना आपको तीन अलग-अलग तरीकों से काम करने की अनुमति देती है: CCGT मोड और गैस और स्टीम चरणों का स्वायत्त संचालन।

अंजीर। 9.9। उच्च दबाव भाप जनरेटर के साथ मुख्य भवन पीजीयू -250 का लेआउट:

और- क्रॉस सेक्शन; बी - योजना; पदनाम देखें। 9.8

मुख्य एक संयुक्त चक्र के लिए स्थापना का ऑपरेटिंग मोड है। गैस टरबाइन (तरल गैस टरबाइन ईंधन को उसके दहन कक्ष में जलाया जाता है) के निकास गैसों को बॉयलर के मुख्य बर्नर को खिलाया जाता है। दहन प्रक्रिया के लिए बर्नर को गर्म हवा भी मिलती है, जिसे हीटर में गर्म किया जाता है और अतिरिक्त वायु पंखे द्वारा मजबूर किया जाता है VDV।स्टीम बॉयलर की ग्रिप गैसों को उच्च और निम्न दबाव के अर्थशास्त्रियों में ठंडा किया जाता है और फिर चिमनी में भेजा जाता है। उच्च दबाव वाले अर्थशास्त्री के माध्यम से EKVDदोनों CCGT मोड में और स्टीम चरण के स्वायत्त संचालन में, फ़ीड पंपों के बाद लगभग 50% फ़ीड पानी खिलाया जाता है। फिर सभी फ़ीड पानी 250 डिग्री सेल्सियस के तापमान के साथ बॉयलर के मुख्य अर्थशास्त्री में प्रवेश करता है। कम दबाव वाला अर्थशास्त्री EKNDमुख्य टरबाइन घनीभूत प्रवाह के बाद PND5(50% से अधिक लोड होने पर) या उसके बाद PND4(50% से कम भार पर)। इस संबंध में, भाप टरबाइन का पुनर्योजी निष्कर्षण आंशिक रूप से अनलोड किया जाता है, और इसके प्रवाह भाग में वाष्प का दबाव थोड़ा बढ़ जाता है; टरबाइन कंडेनसर के लिए भाप संचरण में वृद्धि हुई।

अंजीर। 9.9। विस्तार

स्टीम चरण के स्वायत्त संचालन के दौरान, बॉयलर में ईंधन जलाने के लिए आवश्यक हवा की आपूर्ति ब्लोअर प्रशंसक द्वारा की जाती है सुदूर पूर्वहीटरों में, जहां इसे 180 ° C तक गर्म किया जाता है और फिर बर्नर पर भेजा जाता है। स्टीम बॉयलर धूम्रपान निकासियों द्वारा बनाए गए वैक्यूम के तहत संचालित होता है डी एस।गैस चरण के स्वायत्त संचालन के दौरान, निकास गैसों को चिमनी में निर्देशित किया जाता है।

एक विशेष संस्थापन तत्व को बंद करने के लिए गैस-वायु नलिकाओं पर लगाए गए बड़े व्यास के त्वरित-लॉकिंग गैस-एयर गेट (डैम्पर्स) की स्वचालित रूप से नियंत्रित प्रणाली की स्थापना से विभिन्न मोड में सीसीजीटी ऑपरेशन की संभावना सुनिश्चित होती है। इससे सर्किट की लागत बढ़ जाती है और इसकी विश्वसनीयता कम हो जाती है।

CCGT गैस टरबाइन के सामने गैस के तापमान में वृद्धि और कंप्रेसर में हवा के कम डिग्री के साथ, गैस टरबाइन के निकास गैसों में ऑक्सीजन सामग्री कम हो जाती है, जिससे अतिरिक्त हवा की आपूर्ति की आवश्यकता होती है। इससे भाप बॉयलर के संवहन ताप सतहों से गुजरने वाली गैसों की मात्रा में वृद्धि होती है, साथ ही साथ गैसों के साथ गर्मी का नुकसान भी होता है। . ब्लोअर फैन ड्राइव के लिए बिजली की खपत भी बढ़ जाती है। बॉयलर में ठोस ईंधन जलाने पर, धूल तैयार करने वाली प्रणाली में गर्म हवा का उपयोग किया जाता है।

मोल्दवस्काया GRES में CCGT-250 के ऑपरेटिंग अनुभव से पता चला कि इसकी दक्षता काफी हद तक भाप और गैस चरणों के भार पर निर्भर करती है। 240-250 मेगावाट के रेटेड लोड पर समकक्ष ईंधन की विशिष्ट खपत 315 जी / (केडब्ल्यूएच) तक पहुंचती है।

इस प्रकार के संयुक्त-चक्र बिजली संयंत्रों को व्यापक रूप से विदेशों (यूएसए, इंग्लैंड, जर्मनी, आदि) में वितरित किया जाता है। इस प्रकार के CCGT का लाभ यह है कि यह पारंपरिक डिजाइन के स्टीम बॉयलर का उपयोग करता है, जो ठोस सहित किसी भी प्रकार के ईंधन का उपयोग कर सकता है। गैस टरबाइन के दहन कक्ष में, पूरे CCGT इकाई के लिए आवश्यक ईंधन का 15-20% से अधिक नहीं जलाया जाता है, जो इसके दुर्लभ ग्रेड की खपत को कम करता है। इस तरह के एक संयुक्त चक्र गैस टरबाइन इकाई का स्टार्ट-अप आमतौर पर गैस टरबाइन इकाई के स्टार्ट-अप के साथ शुरू होता है, जिससे फ्ल्यू गैसों की गर्मी का उपयोग भाप बायलर में भाप मापदंडों को बढ़ाने और भाप टरबाइन उपकरण शुरू करने के लिए उपयोग किए जाने वाले ईंधन की मात्रा को कम करने के लिए संभव बनाता है।

अंजीर। 9.10। CCGT-250 का योजनाबद्ध आरेख, जीटीयू गैसों के निर्वहन के साथ भाप बॉयलर की भट्टी में:

पीईताजा भाप का सुपरहाइटर; पीपी-मध्यवर्ती सुपरहीटर; ईसी, ईकेवीडी, ईकेडीडी- अर्थशास्त्री: बुनियादी, उच्च और निम्न दबाव; P1–P7 -स्टीम स्टेज पुनर्जनन प्रणाली हीटर; डीपीए- पानी बहाना फ़ीड; PEN, KN, DN- फ़ीड, घनीभूत, जल निकासी पंप; हिमाचल प्रदेश- ईसीडी में मुख्य घनीभूत के पुनरुत्थान के लिए पंप; सुदूर पूर्व, हवाई- ब्लास्ट और अतिरिक्त हवा के प्रशंसक ; केएल 1, केएल 11- पहले और दूसरे चरण के हीटर ;- PEN के मध्यवर्ती चरण से इंजेक्शन पानी; डी एस- धुंआ निकास

उपयोग के साथ CCGTस्टीम बॉयलर गैस टर्बाइनों से भाप उत्पन्न करने के लिए गैसों के उपयोग की अनुमति देता है। ऐसी स्थापनाओं में, निम्न-स्तरीय भाप के उत्पादन के साथ अतिरिक्त ईंधन दहन के बिना विशुद्ध रूप से द्विआधारी चक्र को लागू करना संभव है। अंजीर में। 9.11 ऐसे संयुक्त चक्र संयंत्र की प्रस्तावित MPEI योजना को दर्शाता है जिसमें एक गैस टरबाइन GTE-150-1100 और परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में प्रयुक्त एक संतृप्त भाप टरबाइन K-70-29 का उपयोग किया जाता है। टरबाइन 3 एमपीए के सामने भाप के पैरामीटर, 230 डिग्री सेल्सियस। गैसों और भाप के बीच अनुमेय तापमान अंतर की स्थिति के अनुसार और निकास गैसों की गर्मी का सबसे पूर्ण उपयोग होता है, मध्यवर्ती सुपरहीटर गैस-भाप होता है और गैस पथ के साथ अर्थशास्त्री के पीछे रखा जाता है। गैस टरबाइन के पीछे ग्रिप गैसों का एक भाग वाष्पशील बॉयलर की बाष्पीकरणीय और किफायती ताप सतहों के बीच कट में पेश किया जाता है दंड प्रक्रिया संहिता,जो वांछित तापमान सिर प्रदान करता है। ऐसे पौधों को CCGT ऊर्जा गुणांक के उच्च मूल्यों और केवल उच्च गुणवत्ता वाले जीवाश्म ईंधन के उपयोग की विशेषता है, मुख्य रूप से प्राकृतिक गैस। + 15 ° С के बाहरी तापमान और 160 ° С के निकास गैस तापमान पर, CCGT इकाई की संयुक्त विद्युत शक्ति लगभग 220 MW है, दक्षता 44.7% है, और समकक्ष ईंधन की विशिष्ट खपत 281 g / (kW-h) है।

अंजीर। 9.11। CCGT-220 की योजनाबद्ध आरेख जिसमें ईंधन की कमी के बिना एक रिकवरी बॉयलर और एक संतृप्त भाप टरबाइन है:

UPK- उपयोग बॉयलर (स्टीम जनरेटर); सी - नमी विभाजक; एनएएम- जल निकासी पंप; अन्य पदनाम देखें। 20.8, 20.10

ऑल-यूनियन थर्मोटेक्निकल इंस्टीट्यूट और एटीईपी ने रिकवरी स्टीम बॉयलर के सामने ईंधन को जलाने के बिना पैंतरेबाज़ी सीसीजीटी का एक प्रकार विकसित किया है। CCGT में एक गैस टरबाइन GTE-150-1100, एक सिंगल-सिलेंडर स्टीम टरबाइन, 3.5 MPa के स्टीम मापदंडों के लिए 75 MW की क्षमता वाला 465 ° C, 280-10 3 kg / h की वाष्प प्रवाह दर पर 465 ° C, एक रिकवरी स्टीम बॉयलर 40-10 की ताप सतह के साथ शामिल है। 3 ट्यूब ट्यूबों के 2 मीटर। ऐसे CCGT-250 के पावर प्लांट के मुख्य भवन के मॉड्यूल को 24-मीटर की चौड़ाई के साथ सिंगल-स्पैन डिज़ाइन किया गया है। एक गैस टरबाइन इंस्टॉलेशन, एक स्टीम टरबाइन और उनके बीच एक इलेक्ट्रिक जनरेटर सिंगल-शाफ्ट यूनिट के रूप में माउंट किए जाते हैं। +5 ° С के एक बाहरी तापमान पर, CCGT-250 में 279 g / (kW-h) की विशिष्ट समतुल्य ईंधन खपत होती है।

रिकवरी बॉयलरों के साथ CCGT योजना में अधिक शक्तिशाली धारावाहिक स्टीम टरबाइन इकाइयों के उपयोग के लिए उच्च मापदंडों की अधिक भाप खपत की आवश्यकता होगी। यह संभव है अगर बॉयलर के इनलेट में गैसों का तापमान बॉयलर के बर्नर उपकरणों में कुल ईंधन (प्राकृतिक गैस) की खपत का 25% तक अतिरिक्त दहन के कारण 800-850 डिग्री सेल्सियस तक बढ़ जाता है। अंजीर में। 20 दिसंबर को VTI और ATEP के डिजाइन के अनुसार इस प्रकार के CCGT-800 का एक योजनाबद्ध थर्मल आरेख दिखाता है। इसमें दो GTE-150-1100 POT LMZ गैस टरबाइन इकाइयां, 1150-10 3 किग्रा / घंटा की कुल भाप क्षमता के लिए एक दो-शेल ZiO स्टीम बॉयलर और 13.5 MPa, 545/545 ° C, K-500- भाप टरबाइन की भाप पैरामीटर शामिल हैं। 166 पॉट LMZ। इस योजना में कई विशेषताएं हैं। टरबाइन के पुनर्योजी चयन (पिछले एक को छोड़कर) को मफल किया जाता है; उत्थान प्रणाली में केवल एक मिश्रण PND है। संघनित्र में और मिश्रण हीटर में टरबाइन कंडेनसेट के बधिरता के साथ एक गैर-डेविटर सर्किट का उपयोग किया जाता है। 60 डिग्री सेल्सियस के तापमान के साथ घनीभूत बॉयलर बॉयलर के लिए दो पीई-720-220 फीड पंपों द्वारा आपूर्ति की जाती है। पुनर्योजी भाप निष्कर्षण की अनुपस्थिति टरबाइन कंडेनसर के लिए इसके मार्ग को बढ़ाती है, जिसकी विद्युत शक्ति इस संबंध में 450 मेगावाट तक सीमित है।

यू-आकार के प्रत्यक्ष-प्रवाह प्रकार की व्यवस्था के उपयोग वाले स्टीम बॉयलर पूरी तरह से संवहन ताप सतहों के होते हैं। प्रत्येक गैस टरबाइन इकाई के बाद, 430-520 ° C के तापमान के साथ 680 kg / s की मात्रा में निकास गैस और 14-15.5% की ऑक्सीजन सामग्री CPC की प्रत्येक इमारत में प्रवेश करती है। CCP के मुख्य बर्नर में प्राकृतिक गैस को जलाया जाता है। और बॉयलर की हीटिंग सतहों के सामने गैसों का तापमान 840-850 डिग्री सेल्सियस तक बढ़ जाता है। दहन उत्पादों को बाद में सुपरहिटर्स (मध्यवर्ती और मुख्य) में ठंडा किया जाता है, बाष्पीकरणीय और अर्थमाइज़र हीटिंग सतहों में और ~ 125 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर चिमनी को भेजा जाता है। बायलर की एक विशिष्ट विशेषता गैसों के एक महत्वपूर्ण द्रव्यमान प्रवाह के साथ इसका संचालन है। दहन उत्पादों की खपत के लिए इसके भाप उत्पादन का अनुपात बिजली इकाइयों के पारंपरिक भाप बॉयलरों की तुलना में 5-6 गुना कम है। इसके परिणामस्वरूप, न्यूनतम तापमान सिर मध्यवर्ती सुपरहॉट के क्षेत्र से (एक बार गैस-तेल बॉयलर के लिए) अर्थशास्त्री के गर्म अंत में चला जाता है। इस तापमान सिर के छोटे मूल्य (20–40 डिग्री सेल्सियस) ने यूपीसी के डिजाइनरों को 42X4 मिमी के व्यास के साथ पतले ट्यूबों का एक अर्थशास्त्री बनाने के लिए मजबूर किया, जिससे इसका वजन कम हो गया लेकिन बॉयलर के वायुगतिकीय प्रतिरोध में वृद्धि हुई। नतीजतन, गैस टरबाइन इकाई और संपूर्ण CCGT इकाई की विद्युत शक्ति थोड़ी कम हो गई।

CCGT-800 का मुख्य मोड एक संयुक्त चक्र चक्र पर इसका संचालन है, जबकि रिकवरी स्टीम बॉयलर पर दबाव डाला जाता है। ऐसी CCGT इकाइयों का लाभ गैस और भाप चरणों के स्वायत्त संचालन की संभावना है। CCGT इकाई का स्वतंत्र संचालन अपशिष्ट ताप बॉयलर के माध्यम से गैसों के पारगमन द्वारा किए गए निकास के बढ़ते प्रतिरोध के कारण थोड़ी कम शक्ति पर होता है। स्टीम टरबाइन इकाई के स्वायत्त संचालन को सुनिश्चित करने के लिए, सर्किट की कुछ जटिलता आवश्यक है, जिसमें अतिरिक्त रूप से गेट्स और धूम्रपान निकास शामिल हैं। ऑपरेशन के इस मोड में, गेट बंद हैं 1   और 2 (चित्र। 9.12) और द्वार खोलें 3 -5. बॉयलर के निकास गैसों (लगभग 70%) की मुख्य मात्रा हवा के साथ समृद्ध होती है और एक पुनर्संरचना धुएं का उपयोग करती है डॉ80 डिग्री सेल्सियस के तापमान के साथ बॉयलर के सामने अतिरिक्त बर्नर के लिए निर्देशित किया जाता है। इस स्थिति में, सीपीसी में ईंधन की मात्रा तीन गुनी हो जाती है। धुएं के निकास के साथ बॉयलर निकास गैस (लगभग 30%) की अप्रयुक्त मात्रा डी एसचिमनी में फेंक दिया।

आरक्षित तरल गैस-टरबाइन ईंधन पर CCGT संचालन के लिए, थर्मल सर्किट में 130-140 ° С तक पानी की अतिरिक्त हीटिंग प्रदान करना आवश्यक है ताकि हीटिंग की पूंछ सतहों के क्षरण से बचा जा सके। इसलिए ऑपरेशन का यह तरीका कम किफायती होगा।

स्टीम बॉयलरों के उपयोग के साथ सीसीपीपी में उच्च गतिशीलता है। वे प्रति वर्ष लगभग 160 प्रारंभ के लिए डिज़ाइन किए गए हैं; 6-8 घंटे के आउटेज के बाद स्टार्ट-अप का समय 60 मिनट है, और 40-48 घंटे के बंद होने के बाद - 120 मिनट। CCGT यूनिट को उतारते समय, सबसे पहले, वे कम्प्रेसर के इनपुट गाइड वेन्स (VNA) को कवर करके गैस टरबाइन इकाइयों का भार 100 से 80% तक कम कर देते हैं। गैस टरबाइनों के सामने गैसों के तापमान को बनाए रखते हुए, सीसीपी के बर्नर में जलाए जाने वाले ईंधन की खपत को कम करके, लोड को और कम किया जाता है। CCGT इकाई के रेटेड लोड के 50% तक पहुंचने पर, गैस टर्बाइनों में से एक और सीपीसी की संगत आवरण बंद कर दिया जाता है। स्टीम स्टेज के लोड में कमी और CCP के स्टीम आउटपुट के साथ, पथ के साथ तापमान को फिर से विभाजित किया जाता है, और फ्ल्यू गैसों का तापमान बढ़कर 170-190 ° C (50% के बॉयलर लोड पर) हो जाता है। यह तापमान वृद्धि धूम्रपान निकासियों और एक चिमनी के संचालन की शर्तों के तहत अस्वीकार्य है। प्रवाह गैसों के अनुमेय तापमान को बनाए रखने के लिए, कम भार पर भाप बॉयलर का उपयोग प्रत्यक्ष-प्रवाह से विभाजक संचालन मोड में किया जाता है, जिससे अतिरिक्त गर्मी भाप टरबाइन कंडेनसर में छुट्टी दे दी जाती है। स्टीम टरबाइन यूनिट डिज़ाइन में एक एकीकृत विभाजक और एक किंडल विस्तारक शामिल हैं। विभाजक मोड में संक्रमण सीधे प्रवाह प्रवाह की तुलना में CCGT पर ईंधन की खपत को 5-10% बढ़ा देता है।

सीसीजीटी को पश्चिमी साइबेरिया, मध्य एशिया, आदि के गैस-असर क्षेत्रों में भाप बॉयलरों के उपयोग के साथ स्थापित करना उचित है। वीटीआई के अनुसार, सीसीजीटी -800 में उच्च ऊर्जा प्रदर्शन है। + 5 ° С के बाहरी तापमान पर, 1100 ° С की गैस टर्बाइनों के सामने एक गैस तापमान, संयुक्त चक्र की शक्ति लगभग 766 MW होगी, और विशिष्ट ईंधन खपत (शुद्ध) 266 g / (kW-h) है। +40 से -40 ° С तक की सीमा में हवा के तापमान में बदलाव के साथ, CCGT इकाई की शक्ति दो गैस टर्बाइनों की शक्ति में महत्वपूर्ण बदलाव के कारण 550-850 मेगावाट की सीमा में भिन्न होती है। सामान्य 800 मेगावाट बिजली इकाई के बजाय CCGT-800 की शुरूआत से बचत प्रति वर्ष 5.7-10 6 रूबल की राशि होगी। (204-10 6 किलो मानक ईंधन)।

अंजीर। 9.12। CCGT-800 की योजनाबद्ध आरेख एक अपशिष्ट ताप बॉयलर और ईंधन के बाद ईंधन के साथ:

1-5 - स्विचेबल गैस-तंग फाटक; डी एस- धुआं निकास; डॉ- धुआँ निकास गैस पुनर्चक्रण; सी- नमी विभाजक; पीपी- जलाने का विस्तारक; एड्स- कम दबाव हीटर का मिश्रण

VTI और ATEP के डिज़ाइन के अनुसार PGU-800 मुख्य भवन का लेआउट विकल्प अंजीर में दिखाया गया है। 9.13। CCPP के मुख्य भवन में अनुमानित निवेश 89 रूबल / किलोवाट है। इसका निर्माण IES पर छह CCGT-800 इकाइयों के साथ-साथ 9-10 6 किलोग्राम स्टील और 8-10 6 किलोग्राम तक प्रबलित कंक्रीट की स्थापना के मुकाबले छह CCGT-800 इकाइयों में बचाएगा।

मानक धारावाहिक उपकरणों का उपयोग करके गैस टरबाइन और स्टीम टरबाइन इकाइयों का संयोजन किया जाता है अर्ध-स्वतंत्र संयुक्त-चक्र संयंत्र(चित्र। 9.14)। यह विद्युत भार के ग्राफ की चोटियों के पारित होने के दौरान उपयोग के लिए है और इसमें जोड़े में उच्च दबाव वाले हीटरों का पूर्ण या आंशिक शटडाउन शामिल है। नतीजतन, भाप टरबाइन के प्रवाह भाग के माध्यम से इसका मार्ग बढ़ जाता है और भाप चरण की शक्ति में वृद्धि लगभग 10-11% से महसूस होती है। फ़ीड पानी के तापमान में कमी की भरपाई गैस टरबाइन के निकास गैसों द्वारा गैस-पानी के अर्थशास्त्री में अतिरिक्त हीटिंग द्वारा की जाती है। गैस टरबाइन के निकास गैसों का तापमान लगभग 190 डिग्री सेल्सियस तक कम हो जाता है। गैस टरबाइन के संचालन को ध्यान में रखते हुए, शिखर शक्ति में कुल वृद्धि, भाप टरबाइन इकाई की आधार शक्ति का 35-45% है। इस इकाई के स्वायत्त संचालन के दौरान समकक्ष ईंधन की विशिष्ट खपत खपत के करीब है .

अंजीर। 9.13। संयुक्त चक्र संयंत्र PGU-800 के मुख्य भवन का लेआउट:

GTE-150-1100 1-गैस टरबाइन; 2 - जीटीयू विद्युत जनरेटर; 3-गैस टरबाइन के कंप्रेसर में हवा का सेवन; 4 - रिसाइकिलिंग स्टीम बॉयलर; 5 भाप टरबाइन K-500-166; 6- धुएं का निकास; 7 - उड़ा प्रशंसक; 8 गैस का बहाव

अंजीर। 9.14। एक अर्ध-स्वतंत्र संयुक्त चक्र संयंत्र का योजनाबद्ध आरेख:

GVE- गैस-पानी अर्थशास्त्री; पीसी- स्टीम बॉयलर; अन्य पदनाम देखें। 9.8।

यूएसएसआर के यूरोपीय भाग में अर्ध-निर्भर सीसीजीटी स्थापित किए जाने चाहिए। LMZ के अनुसार, भाप और गैस टर्बाइनों के निम्नलिखित संयोजनों की सिफारिश की जाती है: 1 X K-300-240 + 1 X GTE-150-1100; 1 एक्स के -500-130 + 1 एक्स जीटीई-150-1100; 1 X K-1200-240 + 2 X GTE-150-1100 और अन्य। गैस टरबाइन इकाई में अनुमानित पूंजी निवेश में वृद्धि लगभग 20% होगी, और पीक मोड में CCGT इकाई का संचालन करते समय बिजली प्रणाली में समान ईंधन की बचत होगी (0.5-1) 0) X X10 6 किग्रा / वर्ष। चरम शक्ति प्राप्त करने के लिए, यह अर्ध-निर्भर सीसीजीटी के सर्किट में हीटिंग संयंत्रों का उपयोग करने का वादा कर रहा है।

CCGT की योजनाएं उच्च गुणवत्ता वाले जीवाश्म ईंधन (प्राकृतिक गैस या तरल गैस टरबाइन ईंधन) के आंशिक या पूर्ण उपयोग का सुझाव देती हैं, जो उनके व्यापक गोद लेने को रोकता है। CCTI द्वारा विकसित उच्च दबाव वाले स्टीम जनरेटर और ठोस ईंधन (छवि 20.15) के इन-चक्र गैसीकरण के साथ संयुक्त चक्र के पौधों के विभिन्न डिजाइन, कोयले के लिए संयुक्त चक्र पौधों को परिवर्तित करना संभव बनाते हैं।

अंजीर। 9.15। HSV और ऑन-साइकिल कोयला गैसीकरण के साथ CCGT इकाई का योजनाबद्ध आरेख:

/- ईंधन सूखना ; 2 - गैस जनरेटर; 3 - उच्च दबाव भाप जनरेटर (एचएसवी); 4 - ड्रम विभाजक; 5 - एचएसवी का अतिरिक्त दहन कक्ष; 6- एचएसवी संचलन पंप; 7-गैस टरबाइन के निकास गैसों की गर्मी वसूली के अर्थशास्त्री; 8 चिमनी; 9- स्क्रबर; 10- जनरेटर गैस हीटर; डीकेबूस्टर कंप्रेसर; पीटी- स्टीम ड्राइव टरबाइन; RGT-विस्तार गैस टरबाइन; / - ताजा भाप; // - स्टीम ओवरहीटिंग ; /// - कंप्रेसर के बाद संपीड़ित हवा; चतुर्थ- शुद्ध जनरेटर गैस; वी- राख; छठी नौवीं- पानी और टरबाइन कंडेनसेट खिलाएं

पूर्व-कुचल कोयला (कोयला कोल्हू 3-10 मिमी) सुखाने के लिए ड्रायर को और गैस जनरेटर को ऑक्सीडाइज़र (स्लैगिंग को रोकने के लिए) के माध्यम से खिलाया जाता है। स्टीम-एयर ब्लास्ट पर "द्रवित" बेड के साथ गैस जनरेटर में योजना के विभिन्न प्रकारों में कोयला गैसीकरण है। इंटरमीडिएट ओवरहीटिंग के "कोल्ड" स्ट्रिंग से बूस्टर कंप्रेसर और भाप के बाद गैस जनरेटर को हवा की आपूर्ति करके ईंधन का गैसीकरण प्रदान किया जाता है। कुजनेत्स्क कोयले के प्रति किलोग्राम लगभग 3.2 किलोग्राम की मात्रा में गैसीकरण के लिए हवा मुख्य और बूस्टर कम्प्रेसर (10% तक दबाव में वृद्धि) में क्रमिक रूप से संकुचित होती है और भाप के साथ मिलाने के बाद यह गैस जनरेटर में प्रवेश करती है। कोयला गैसीकरण 1000 ° C के तापमान पर होता है।

जनरेटर गैस को ठंडा किया जाता है, भाप टरबाइन भाग के काम के तरल पदार्थ को अपनी गर्मी देता है, फिर इसे यांत्रिक अशुद्धियों और सल्फर युक्त यौगिकों से साफ किया जाता है और, विस्तार गैस टरबाइन में विस्तार के बाद (बूस्टर कंप्रेसर के ड्राइविंग टरबाइन द्वारा भाप की खपत को कम करने के लिए), उच्च दबाव भाप जनरेटर और दहन के लिए इसके अतिरिक्त दहन कक्ष में प्रवेश करता है। । थर्मल योजना के शेष भाग एचएसवी के साथ पारंपरिक CCGT इकाई के साथ मेल खाते हैं।

VNIPIenergoprom ने NPO CKTI के साथ मिलकर 225 मेगावाट के संयुक्त चक्र गैस से चलने वाली बिजली इकाई के लिए कोयले के अंतर-चक्र गैसीकरण के लिए एक परियोजना विकसित की है। इस उद्देश्य के लिए विशिष्ट विद्युत उपकरण का उपयोग किया गया था: एक VPG-650-140 TKZ दो-केस उच्च दबाव भाप जनरेटर, एक GTE-45-2 खेट्ज गैस टरबाइन इकाई, एक T-180-130 LMZ भाप टरबाइन, साथ ही एक GGPV-100-2 वाष्प वायु धमाके की क्षमता वाले दो गैस जनरेटर। कुजनेत्स्क कोयले का 100 टी / घंटा। व्यवहार्यता अध्ययनों से पता चला है कि, एक पारंपरिक 180 मेगावाट स्टीम-टरबाइन हीटिंग यूनिट की तुलना में, एक संयुक्त चक्र गैस टरबाइन इकाई के उपयोग से गर्मी की खपत में विशिष्ट ऊर्जा उत्पादन को 1.5 गुना बढ़ाने की अनुमति मिलती है, जिससे 8% तक ईंधन की बचत होती है, जो वातावरण में हानिकारक उत्सर्जन को काफी कम करती है, और कुल वार्षिक प्राप्त करती है। 2.6-10 6 रूबल का आर्थिक प्रभाव। संयुक्त चक्र गैस टरबाइन इकाई का उपयोग कुज़नेत्स्क, एकिबस्टाज़ और कांस-अचिन्स्क बेसिन के कोयले पर अधिक शक्तिशाली CCGT-1000 बनाने के लिए किया जाएगा।

संयुक्त-चक्र पौधों का व्यापक रूप से संयुक्त राज्य अमेरिका, जर्मनी, जापान, फ्रांस और अन्य में उपयोग किया गया है। CCGT में, प्राकृतिक गैस और विभिन्न प्रकार के तरल ईंधन मुख्य रूप से जलाए जाते हैं। CCGT की शुरूआत 900-1100 ° С. के प्रारंभिक गैस तापमान के साथ शक्तिशाली गैस टर्बाइनों (70-100 MW) के उद्भव से हुई। इसने माध्यम के मजबूर परिसंचरण और 4–9 एमपीए के वाष्प दबाव के साथ ड्रम प्रकार के उपयोग स्टीम बॉयलरों (छवि। 9.16) के साथ सीसीजीटी का उपयोग करना संभव बनाया है, इस पर निर्भर करता है कि उनमें अतिरिक्त ईंधन दहन किया जाता है या नहीं। अंजीर में। 9.17 MW701 गैस टरबाइन के साथ संयुक्त चक्र गैस टरबाइन के लिए एक रिकवरी स्टीम बॉयलर का आरेख है। बॉयलर को दो भाप के दबाव के लिए डिज़ाइन किया गया है। फ़ीड पानी की बहरी के साथ एक ब्लॉक में इसके ड्रम के साथ पतले निम्न और उच्च दबाव वाले पाइपों से हीटिंग सतहें होती हैं।

जो चुने गए हैं उसके आधार पर संयुक्त चक्र, क्या विकल्प इष्टतम होगा, और CCGT तकनीकी योजना कैसी दिखेगी?

जैसे ही पूंजी की स्थिति के संबंध में पूंजी समता और विन्यास ज्ञात हो जाता है, आप चक्र के प्रारंभिक चयन के लिए आगे बढ़ सकते हैं।

सीमा बहुत ही सरल "एकल दबाव चक्र" से अत्यंत जटिल "मध्यवर्ती दबाव के साथ ट्रिपल दबाव चक्र" तक फैली हुई है। बढ़ती जटिलता के साथ चक्र की दक्षता बढ़ जाती है, लेकिन पूंजीगत लागत भी बढ़ जाती है। सही चक्र चुनने की कुंजी यह निर्धारित करना है कि किसी दक्षता और लागत मैट्रिक्स के लिए कौन सा दबाव चक्र सबसे उपयुक्त है।

एकल दबाव चक्र के साथ संयुक्त चक्र संयंत्र

इस चक्र का उपयोग अक्सर अधिक लागत वाले खराब ईंधन, जैसे कच्चे तेल और भारी सल्फर ईंधन तेलों के लिए किया जाता है।

जटिल चक्रों की तुलना में, सरल चक्र वाले संयुक्त चक्र पौधों में निवेश नगण्य हैं।

आरेख पुनर्प्राप्ति बॉयलर के ठंडे छोर पर एक अतिरिक्त बाष्पीकरण कुंडल के साथ एक CCGT इकाई दिखाता है। यह वाष्पीकरण निकास गैसों से अतिरिक्त गर्मी को दूर करता है और फीडर को गर्म करने के लिए इसका उपयोग करने के लिए बहरी को भाप देता है।

यह स्टीम टरबाइन से बहरी के लिए भाप निष्कर्षण की आवश्यकता को समाप्त करता है। परिणाम, सबसे सरल एकल-दबाव योजना की तुलना में, दक्षता में सुधार है, हालांकि, पूंजी निवेश तदनुसार बढ़ता है।

दो दबाव चक्र के साथ CCGT

ऑपरेशन के अधिकांश संयोजन पौधों में दोहरा दबाव चक्र होता है। दोहरे दबाव वाले अर्थशास्त्री को दो अलग-अलग फीड पंपों द्वारा पानी की आपूर्ति की जाती है।

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कम दबाव का पानी तब बाष्पीकरणकर्ता के पहले कुंडली में प्रवेश करता है, और उच्च दाब का पानी इवेस्टमेंट में गर्म होता है, इससे पहले कि यह वाष्पित हो जाए और रिकवरी बॉयलर के गर्म हिस्से में गर्म हो जाए। कम दबाव के ड्रम से नमूना लेने से बहरी और भाप टरबाइन को भाप की आपूर्ति होती है।

डबल दबाव चक्र की दक्षता, जैसा कि आंकड़े में टी-एस आरेख में दिखाया गया है, गैस टरबाइन (अतिरिक्त क्षेत्र एसएस "डी" डी) की निकास गैसों की ऊर्जा के अधिक पूर्ण उपयोग के कारण एकल दबाव चक्र की दक्षता से अधिक है।

हालांकि, यह अतिरिक्त उपकरणों में पूंजी निवेश को बढ़ाता है, जैसे कि फीड पंप, डबल प्रेशर इकोनालाइज़र, बाष्पीकरणकर्ता, कम दबाव पाइपलाइन और दो एलपी भाप पाइपलाइन एक भाप टरबाइन के लिए। इसलिए, माना चक्र का उपयोग केवल उच्च पूंजी समता पर किया जाता है।

ट्रिपल दबाव चक्र के साथ CCGT

यह वर्तमान में उपयोग की जाने वाली सबसे जटिल योजनाओं में से एक है। इसका उपयोग बहुत उच्च पूंजी समता के मामलों में किया जाता है, जबकि उच्च दक्षता केवल उच्च लागत के साथ प्राप्त की जा सकती है।

रिकवरी बॉयलर में एक तीसरा चरण जोड़ा जाता है, जो अतिरिक्त रूप से निकास गैसों की गर्मी का उपयोग करता है। उच्च दबाव पंप तीन चरण के उच्च दबाव वाले अर्थशास्त्री और फिर उच्च दबाव वाले विभाजक ड्रम तक पानी पहुंचाता है। मध्यम दबाव फीड पंप ड्रम को पानी बचाता है, मध्यम दबाव विभाजक।

थ्रॉटल डिवाइस के माध्यम से मध्यम दबाव पंप से फ़ीड पानी का हिस्सा ड्रम में प्रवेश करता है - कम दबाव विभाजक। उच्च दाब के ड्रम से भाप सुपरहीटर में प्रवेश करती है और फिर भाप टरबाइन के उच्च दबाव वाले हिस्से में प्रवेश करती है। उच्च दबाव वाले हिस्से (सीवीपी) में खर्च होने वाली भाप को मध्यम दबाव वाले ड्रम से आने वाली भाप से मिलाया जाता है, भाप के टरबाइन के निम्न दबाव वाले हिस्से (एनपीपी) के इनलेट में प्रवेश करता है।

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गैस टरबाइन में प्रवेश करने से पहले उच्च दबाव वाले पानी के साथ ईंधन को गर्म करके दक्षता को और बढ़ाया जा सकता है।

साइकिल चयन आरेख

चक्रों के प्रकार, एकल दबाव चक्र के साथ शुरू होते हैं और मध्यवर्ती ओवरहीटिंग के साथ एक ट्रिपल दबाव चक्र के साथ समाप्त होते हैं, पेय समता के कार्यों के रूप में प्रस्तुत किए जाते हैं।

चक्र को यह निर्धारित करके चुना जाता है कि कौन सा चक्र किसी विशेष अनुप्रयोग के लिए पूंजी समता के इस सूचक के अनुरूप है। यदि, उदाहरण के लिए, पूंजी की समता 1800 डॉलर है। यूएस / kW, एक डबल या ट्रिपल दबाव चक्र का चयन किया जाता है।

पहले सन्निकटन में, निर्णय ट्रिपल दबाव चक्र के पक्ष में किया जाता है, क्योंकि एक स्थिर पूंजी समता पर, दक्षता और शक्ति अधिक होती है। हालांकि, मापदंडों के अधिक सटीक विचार के साथ, यह पता चल सकता है कि, अन्य आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए, एक डबल दबाव चक्र का चयन करना अधिक उपयुक्त है।

ऐसे मामले हैं जिनके लिए चक्र चयन आरेख लागू नहीं है। इस तरह के एक मामले का सबसे आम उदाहरण वह स्थिति है जब ग्राहक अपने निपटान में जल्द से जल्द इलेक्ट्रिक पावर हासिल करना चाहता है और शॉर्ट डिलीवरी समय की तुलना में उसके लिए अनुकूलन कम महत्वपूर्ण है।

परिस्थितियों के आधार पर, एक दबाव के साथ एक चक्र को पसंद करने के लिए कई दबावों के साथ एक चक्र के लिए उपयुक्त हो सकता है, क्योंकि समय कम है। इस उद्देश्य के लिए, पूर्वनिर्धारित मापदंडों के साथ मानकीकृत चक्रों की एक श्रृंखला विकसित करना संभव है जो ऐसे मामलों में सफलतापूर्वक उपयोग किए जाते हैं।

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    कम और उच्च दबाव स्टील उत्पादकों
  एकल थर्मल सर्किट में संयुक्त संयुक्त गैस-गैस प्लांट (CCGT) का उपयोग बिजली उत्पादन के लिए किया जाता है। यह विशिष्ट ईंधन खपत और पूंजीगत लागत को कम करता है। उच्च दबाव वाली स्टीम जनरेटिंग यूनिट (VNPPU) और कम दबाव वाली स्टीम-जनरेटिंग यूनिट (NNPPU) के साथ सबसे व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली CCGT इकाइयाँ हैं। कभी-कभी वीएनपीपीयू को उच्च दबाव वाले बॉयलर कहा जाता है।
  गैस पक्ष से निर्वहन के तहत काम करने वाले बॉयलरों के विपरीत, दहन कक्ष और उच्च दबाव और सुपरचार्ज बॉयलरों के गैस नलिकाओं में दबाव NNPPU (0.005-0.01 MPa) के लिए अपेक्षाकृत कम है और VNPPU (0.5-0.7 MPa) के लिए बढ़ा है ।
  दबाव में बॉयलर का संचालन कई सकारात्मक विशेषताओं की विशेषता है। तो, भट्टी और गुच्छे में हवा की सक्शन पूरी तरह से समाप्त हो जाती है, जिससे ग्रू गैसों के साथ गर्मी में कमी होती है, साथ ही कम
  उनके पंपिंग के लिए ऊर्जा की खपत में कमी। दहन कक्ष में दबाव में वृद्धि से धौंकनी प्रशंसक (धुआं निकास ड्राफ्ट अनुपस्थित हो सकता है) के कारण सभी वायु और गैस प्रतिरोधों पर काबू पाने की संभावना खुल जाती है, जिससे ठंडी हवा में ब्लोअर डिवाइस के संचालन के कारण विद्युत ऊर्जा की खपत में भी कमी आती है।
  दहन कक्ष में अतिरिक्त दबाव के निर्माण से ईंधन के दहन की प्रक्रिया में तेजी आती है और यह बॉयलर के संवहन तत्वों में गैस वेग को 200-300 मीटर प्रति सेकंड तक बढ़ा सकता है। इस मामले में, गैसों से हीटिंग सतह तक गर्मी हस्तांतरण गुणांक बढ़ जाता है, जो बॉयलर के आयामों में कमी की ओर जाता है। हालांकि, दबाव में इसके काम के लिए तंग तारों और कमरे में दहन उत्पादों को बाहर करने के खिलाफ विभिन्न उपकरणों की आवश्यकता होती है।

अंजीर। 15.1। VNPPU के साथ एक संयुक्त चक्र संयंत्र के योजनाबद्ध आरेख:
  / - हवा का सेवन; 2 - कंप्रेसर; 3 - ईंधन; 4 - एक दहन कक्ष; 5-गैस टरबाइन; 6 - निकास निकास; 7 - बिजली जनरेटर; 8 - बॉयलर; 9 - भाप टरबाइन; 10 - संधारित्र; // - पंप; 12 - उच्च दबाव हीटर; 13 - पुनर्योजी ग्रिप गैस हीटर (अर्थशास्त्री)

अंजीर में। 15.1 एक उच्च दबाव वाले बॉयलर के साथ एक संयुक्त चक्र संयंत्र (CCGT) का आरेख दिखाता है। ऐसे बॉयलर की भट्ठी में ईंधन का दहन 0.6-0.7 एमपीए तक दबाव में होता है, जो गर्मी को अवशोषित करने वाली सतहों के लिए धातु की लागत में उल्लेखनीय कमी की ओर जाता है। बॉयलर के बाद, दहन उत्पाद एक गैस टरबाइन में प्रवेश करते हैं, जिसके शाफ्ट पर एक हवा कंप्रेसर और एक विद्युत जनरेटर होता है
  फूल की कुर्सी। बॉयलर से भाप टरबाइन में एक और विद्युत जनरेटर के साथ प्रवेश करती है।
  एक उच्च दबाव बॉयलर, गैस और भाप-पानी टरबाइन के साथ संयुक्त भाप-गैस चक्र की थर्मोडायनेमिक दक्षता को अंजीर में दिखाया गया है। 15.2। टी पर, the-आरेख: क्षेत्रों 1-2-3-4-1 - गैस चरण बीटी का कार्य, क्षेत्र cie \\ abc - स्टीम चरण bn का काम; 1-5-6-7-1 - निवर्तमान गैसों के साथ गर्मी का नुकसान; सीडीआर कंडेनसर में गर्मी का नुकसान है। गैस चरण को आंशिक रूप से भाप चरण के ऊपर बनाया गया है, जिससे स्थापना की थर्मल दक्षता में उल्लेखनीय वृद्धि होती है।
  एनपीओ सीकेटीआई द्वारा विकसित ऑपरेशन में उच्च दबाव बॉयलर की क्षमता 62.5 किलोग्राम / एस है। बॉयलर पानी के पाइप है, मजबूर परिसंचरण के साथ। दबाव। स्टीम 14 एमपीए, सुपरहीट स्टीम तापमान 545 डिग्री सेल्सियस। ईंधन --- गैस (ईंधन तेल), लगभग 4 मेगावाट / एम 3 के थोक गर्मी घनत्व के साथ जलाया जाता है। 775 ° C तक के तापमान पर बॉयलर के आउटलेट से निकलने वाले दहन उत्पाद और 0.7 MPa तक का दबाव गैस टरबाइन में वायुमंडलीय के करीब दबाव का विस्तार करता है। 460 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर निकास गैसें अर्थशास्त्री में प्रवेश करती हैं, जिसके बाद निकास गैसों का तापमान लगभग 120 डिग्री सेल्सियस होता है।
  200 मेगावाट की क्षमता वाले VNPPU के साथ CCGT इकाई का प्रमुख थर्मल सर्किट अंजीर में दिखाया गया है। 15.3। स्थापना में K-160-130 वाष्प टरबाइन और GT-35 / 44-770 गैस टरबाइन शामिल हैं। कंप्रेसर से, हवा VNPPU की भट्ठी में प्रवेश करती है, जहां ईंधन की आपूर्ति भी की जाती है। 770 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर सुपरहीटर के बाद उच्च दबाव वाली गैसें गैस टरबाइन में प्रवेश करती हैं, और फिर अर्थशास्त्री के पास जाती हैं। सर्किट में एक अतिरिक्त दहन कक्ष शामिल है जो गैस टर्बाइन के सामने गैसों के नाममात्र तापमान प्रदान करता है जब लोड बदलता है। संयुक्त CCGT इकाइयों में, विशिष्ट ईंधन की खपत पारंपरिक भाप टरबाइन वाले की तुलना में 4-6% कम है, और निवेश भी कम हो गया है।


  अंजीर। 15.2। संयुक्त, चक्र के लिए agram-आरेख

थर्मल पावर प्लांट की व्यवस्था कैसे की जाती है? थर्मल पावर स्टेशन की इकाइयाँ। थर्मल पावर स्टेशन के उपकरण। सीएचपी के सिद्धांत। सीसीपी-450।

नमस्कार प्रिय देवियों और सज्जनों!

जब मैंने मास्को ऊर्जा संस्थान में अध्ययन किया, तो मुझे अभ्यास की कमी थी। संस्थान में आप मुख्य रूप से "कागज के टुकड़े" से निपटते हैं, लेकिन मैं "लोहे के टुकड़े" देखना चाहता था। यह समझना अक्सर मुश्किल था कि किसी विशेष इकाई को पहले कभी देखे बिना कैसे डिजाइन किया गया था। छात्रों को दिए गए स्केच हमेशा हमें पूरी तस्वीर को समझने की अनुमति नहीं देते हैं, और कुछ ही सही डिजाइन की कल्पना कर सकते हैं, उदाहरण के लिए, एक स्टीम टरबाइन, केवल पुस्तक में चित्रों पर विचार करते हुए।

यह पृष्ठ एक मौजूदा अंतर को भरने और सभी को रुचि प्रदान करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, यद्यपि बहुत विस्तृत नहीं है, लेकिन विज़ुअल जानकारी है कि हीट-इलेक्ट्रिक सेंट्रल (टीपीपी) के उपकरण को "अंदर से" कैसे व्यवस्थित किया जाता है। लेख में रूस के लिए काफी नए प्रकार की बिजली इकाई PGU-450 पर चर्चा की गई है, जो एक संयुक्त चक्र का उपयोग करती है - संयुक्त चक्र चक्र (अधिकांश थर्मल पावर प्लांट अब तक केवल भाप चक्र का उपयोग करते हैं)।

इस पृष्ठ का लाभ यह है कि इस पर प्रस्तुत तस्वीरें बिजली इकाई के निर्माण के समय ली गई थीं, जिसने कुछ तकनीकी उपकरणों के बिना उपकरण के फिल्म बनाना संभव बना दिया था। मेरी राय में, यह पृष्ठ ऊर्जा विशिष्टताओं के छात्रों के लिए सबसे अधिक उपयोगी होगा - अध्ययन किए गए मुद्दों के सार को समझने के लिए, साथ ही शिक्षकों के लिए - पद्धतिगत सामग्री के रूप में व्यक्तिगत फ़ोटो का उपयोग करने के लिए।

इस इकाई के संचालन के लिए ऊर्जा का स्रोत प्राकृतिक गैस है। गैस दहन के दौरान, थर्मल ऊर्जा जारी की जाती है, जो तब बिजली इकाई के सभी उपकरणों को संचालित करने के लिए उपयोग की जाती है।

कुल में, तीन बिजली मशीनें बिजली इकाई लेआउट में काम करती हैं: दो गैस टर्बाइन और एक भाप। तीनों मशीनों में से प्रत्येक को 150 मेगावाट की रेटेड बिजली उत्पन्न करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

गैस टर्बाइन जेट विमान के इंजन के सिद्धांत के समान हैं।

गैस टर्बाइन के संचालन के लिए, दो घटकों की आवश्यकता होती है: गैस और वायु। सड़क से हवा हवा के माध्यम से प्रवेश करती है। गैस और टरबाइन यूनिट को पक्षियों और किसी भी मलबे से बचाने के लिए एयर इंटेक को ग्रिल से ढक दिया जाता है। उन्होंने एक एंटी-आइसिंग सिस्टम भी लगाया जो सर्दियों में बर्फ को जमने से रोकता है।

वायु गैस टरबाइन इकाई (अक्षीय प्रकार) के कंप्रेसर इनलेट में प्रवेश करती है। उसके बाद, एक संपीड़ित रूप में, यह दहन कक्ष में प्रवेश करता है, जहां, हवा के अलावा, प्राकृतिक गैस की आपूर्ति की जाती है। कुल में, प्रत्येक गैस टरबाइन स्थापना में दो दहन कक्ष होते हैं। वे पक्षों पर स्थित हैं। नीचे दिए गए पहले फोटो में, एयर डक्ट अभी तक माउंट नहीं किया गया है, और बाएं दहन कक्ष एक सिलोफ़न फिल्म के साथ बंद है, दूसरे में - दहन कक्षों के चारों ओर मंच पहले से ही घुड़सवार है, एक विद्युत जनरेटर स्थापित है:

प्रत्येक दहन कक्ष पर, 8 गैस बर्नर स्थापित किए जाते हैं:

दहन कक्षों में, गैस-वायु मिश्रण की दहन प्रक्रिया और थर्मल ऊर्जा की रिहाई। यह है कि दहन कक्ष "अंदर से" कैसे दिखते हैं - बिल्कुल जहां लौ लगातार जल रही है। कक्षों की दीवारें दुर्दम्य अस्तर के साथ पंक्तिबद्ध हैं:

दहन कक्ष के निचले हिस्से में एक छोटी सी देखने वाली खिड़की है जो आपको दहन कक्ष में होने वाली प्रक्रियाओं का निरीक्षण करने की अनुमति देती है। नीचे दिया गया वीडियो अपने लॉन्च के समय गैस टरबाइन इंस्टॉलेशन के दहन कक्ष में गैस-वायु मिश्रण की दहन प्रक्रिया को प्रदर्शित करता है और जब रेटेड शक्ति का 30% पर काम करता है:

एयर कंप्रेसर और गैस टरबाइन एक ही शाफ्ट पर होते हैं, और टरबाइन टॉर्क का एक हिस्सा कंप्रेसर को चलाने के लिए उपयोग किया जाता है।

टरबाइन कंप्रेसर को चलाने के लिए आवश्यकता से अधिक काम करता है, और इस कार्य का एक अतिरिक्त "पेलोड" चलाने के लिए उपयोग किया जाता है। 150 मेगावाट की विद्युत क्षमता वाले एक विद्युत जनरेटर का उपयोग इस तरह के भार के रूप में किया जाता है - यह इसमें है कि बिजली उत्पन्न होती है। नीचे दी गई तस्वीर में, "ग्रे शेड" सिर्फ विद्युत जनरेटर है। जनरेटर भी शाफ्ट और टरबाइन के समान शाफ्ट पर स्थित है। सभी एक साथ 3000 आरपीएम की आवृत्ति पर घूमते हैं।

गैस टरबाइन के पारित होने के दौरान, दहन उत्पाद इसे अपनी थर्मल ऊर्जा का हिस्सा देते हैं, लेकिन दहन उत्पादों की सभी ऊर्जा गैस टरबाइन को घुमाने के लिए उपयोग की जाती है। इस ऊर्जा का एक महत्वपूर्ण हिस्सा गैस टरबाइन द्वारा उपयोग नहीं किया जा सकता है, इसलिए, गैस टरबाइन (निकास गैसों) के आउटलेट पर दहन के उत्पाद अपने साथ बहुत अधिक गर्मी ले जाते हैं (गैस टरबाइन के आउटलेट पर गैसों का तापमान लगभग 500 है° सी)। विमान के इंजनों में, इस गर्मी को बेकार में पर्यावरण में छोड़ दिया जाता है, लेकिन विचाराधीन बिजली इकाई में इसका आगे उपयोग किया जाता है - भाप-बिजली चक्र में।   ऐसा करने के लिए, गैस टरबाइन के निकास से निकलने वाली गैसें तथाकथित रूप से नीचे से "उड़ जाती हैं" "रिकवरी बॉयलर" - प्रत्येक गैस टरबाइन के लिए एक। दो गैस टर्बाइन - दो वसूली बॉयलर।

इस तरह के प्रत्येक बॉयलर एक संरचना है जो कई कहानियां ऊंची हैं।

इन बॉयलरों में, गैस टरबाइन के निकास गैसों की तापीय ऊर्जा का उपयोग पानी को गर्म करने और उसे भाप में बदलने के लिए किया जाता है। इसके बाद, भाप टरबाइन में काम करते समय इस भाप का उपयोग किया जाता है, लेकिन बाद में उस पर और अधिक।

हीटिंग और वाष्पीकरण के लिए, पानी लगभग 30 मिमी व्यास वाली ट्यूबों के अंदर से गुजरता है, क्षैतिज रूप से व्यवस्थित होता है, और गैस टरबाइन से निकास गैसें इन ट्यूबों को बाहर से "धो "ती हैं। यह गैसों से पानी (भाप) में गर्मी का स्थानांतरण है:

भाप और पानी को अधिकांश तापीय ऊर्जा देने के बाद, निकास गैसें रिकवरी बॉयलर के शीर्ष पर होती हैं और एक चिमनी का उपयोग करके कार्यशाला की छत के माध्यम से छुट्टी दे दी जाती है:

भवन के बाहर से, दो अपशिष्ट गर्मी बॉयलरों से चिमनी एक ऊर्ध्वाधर चिमनी में परिवर्तित होती हैं:

निम्नलिखित तस्वीरें आपको चिमनी के आकार का अनुमान लगाने की अनुमति देती हैं। पहली फोटो "कोनों" में से एक दिखाती है जिसके द्वारा अपशिष्ट-गर्मी बॉयलर की चिमनी चिमनी के ऊर्ध्वाधर शाफ्ट से जुड़ी हुई हैं, शेष तस्वीरों में - चिमनी स्थापित करने की प्रक्रिया।

लेकिन बेकार गर्मी बॉयलर के डिजाइन पर वापस। ट्यूब जिसके माध्यम से बॉयलर के अंदर पानी बहता है उसे कई खंडों में विभाजित किया जाता है - ट्यूब बंडल जो कई खंड बनाते हैं:

1. अर्थशास्त्री अनुभाग (जिसका इस बिजली इकाई में एक विशेष नाम है - कंडेनसेट गैस हीटर - जीपीके);

2. वाष्पीकरण अनुभाग;

3. स्टीम सुपरहीटर।

अर्थशास्त्री अनुभाग लगभग एक तापमान से पानी गर्म करने का कार्य करता है 40 ° सेउबलते बिंदु के करीब एक तापमान। उसके बाद, पानी डिवर्टर में प्रवेश करता है - एक स्टील टैंक, जहां पानी के मापदंडों को ऐसे बनाए रखा जाता है कि भंग गैसों को तीव्रता से मुक्त करना शुरू हो जाता है। गैसों को टैंक के शीर्ष पर एकत्र किया जाता है और वायुमंडल में प्रवाहित किया जाता है। गैसों, विशेष रूप से ऑक्सीजन को हटाने, प्रक्रिया उपकरणों के तेजी से क्षरण को रोकने के लिए आवश्यक है जिसके साथ हमारा पानी संपर्क में है।

जलयान को पास करने के बाद, पानी "फीड वाटर" नाम लेता है और फीड पंप के इनपुट में प्रवेश करता है। यहां फीड पंपों को देखा गया है, जब वे बस स्टेशन पर लाए गए थे (कुल 3 हैं):

फ़ीड पंप विद्युत रूप से संचालित होते हैं (अतुल्यकालिक मोटर्स 6kV द्वारा संचालित होते हैं और 1.3MW की क्षमता वाले होते हैं)। पंप और इलेक्ट्रिक मोटर के बीच एक द्रव युग्मन इकाई है,   आपको एक विस्तृत श्रृंखला में पंप शाफ्ट की गति को आसानी से बदलने की अनुमति देता है।

द्रव युग्मन का सिद्धांत ऑटोमोबाइल के स्वचालित गियरबॉक्स में द्रव युग्मन के सिद्धांत के समान है।

अंदर ब्लेड के साथ दो पहिए होते हैं, एक इलेक्ट्रिक मोटर के शाफ्ट पर "बैठता है", दूसरा - पंप के शाफ्ट पर। पहियों के बीच की जगह को विभिन्न स्तरों पर तेल से भरा जा सकता है। इंजन द्वारा घुमाया गया पहला पहिया, तेल की एक धारा बनाता है, दूसरे पहिया के ब्लेड में "मार", और इसे रोटेशन में शामिल करता है। अधिक तेल पहियों के बीच डाला जाता है, बेहतर "कर्षण" शाफ्ट अपने बीच होगा, और अधिक से अधिक यांत्रिक शक्ति तरल पदार्थ युग्मन के माध्यम से फ़ीड पंप को प्रेषित किया जाएगा।

पहियों के बीच तेल का स्तर तथाकथित का उपयोग करके बदल दिया जाता है। "स्कूप पाइप" पहियों के बीच की जगह से तेल पंप करना। स्कूप पाइप की स्थिति का विनियमन एक विशेष एक्ट्यूएटर का उपयोग करके किया जाता है।

फ़ीड पंप स्वयं केन्द्रापसारक, बहु-चरण है। ध्यान दें कि यह पंप भाप टरबाइन के कुल वाष्प दबाव को विकसित करता है और यहां तक \u200b\u200bकि इससे अधिक हो जाता है (वसूली बॉयलर के शेष भाग के हाइड्रोलिक प्रतिरोध की मात्रा, पाइपलाइनों और वाल्वों के हाइड्रोलिक प्रतिरोध) से।

नए फीड पंप के आवेगों के डिजाइन को देखना संभव नहीं था (क्योंकि यह पहले से ही इकट्ठा हो चुका था), लेकिन स्टेशन पर एक समान डिजाइन के पुराने फीड पंप के कुछ हिस्से पाए गए थे। पंप बारी-बारी से घूर्णन केन्द्रापसारक पहियों और निश्चित गाइड डिस्क से होते हैं।

निश्चित गाइड डिस्क:

impellers:

फ़ीड पंपों के उत्पादन से, फ़ीड पानी तथाकथित को आपूर्ति की जाती है। "ड्रम-सेपरेटर" - पानी और भाप को अलग करने के लिए डिज़ाइन किया गया क्षैतिज स्टील टैंक:

प्रत्येक अपशिष्ट हीट बॉयलर में दो ड्रम सेपरेटर (कुल मिलाकर बिजली इकाई में 4) होते हैं। रिकवरी बॉयलरों के अंदर वाष्पीकरण खंडों की नलियों के साथ, वे भाप-पानी के मिश्रण के संचलन सर्किट बनाते हैं। यह निम्नानुसार काम करता है।

उबलते बिंदु के करीब तापमान वाला पानी वाष्पीकरण खंडों की नलियों में प्रवेश करता है, जिसके माध्यम से यह उबलते बिंदु तक गर्म होता है और फिर आंशिक रूप से भाप में बदल जाता है। वाष्पीकरण अनुभाग के आउटलेट पर, हमारे पास भाप-पानी का मिश्रण है जो ड्रम-विभाजकों में प्रवेश करता है। विभाजक ड्रम के अंदर विशेष उपकरण लगाए गए हैं।

जो पानी से अलग भाप की मदद करते हैं। फिर भाप को सुपरहीटर सेक्शन में खिलाया जाता है, जहां इसका तापमान और भी अधिक बढ़ जाता है, और ड्रम-सेपरेटर (अलग) में अलग किए गए पानी को फीड वॉटर के साथ मिलाया जाता है और फिर से रिकवरी बॉयलर के वाष्पीकरण खंड में प्रवेश करता है।

सुपरहीटिंग सेक्शन के बाद, एक रिकवरी बॉयलर से स्टीम को दूसरे रिकवरी बॉयलर के स्टीम के साथ मिलाया जाता है और टरबाइन में प्रवेश किया जाता है। इसका तापमान इतना अधिक होता है कि पाइप लाइन जिसके माध्यम से यह गुजरता है, यदि आप उनमें से गर्मी इन्सुलेशन को हटाते हैं, तो गहरे लाल चमक के साथ अंधेरे में चमकते हैं। और अब इस भाप को भाप टरबाइन को खिलाया जाता है ताकि उसमें इसकी तापीय ऊर्जा का हिस्सा दिया जा सके और उपयोगी काम किया जा सके।

स्टीम टरबाइन में 2 सिलेंडर होते हैं - एक उच्च दबाव सिलेंडर और एक कम दबाव सिलेंडर। कम दबाव सिलेंडर - दोहरी प्रवाह। इसमें, भाप को समानांतर में काम करने वाले 2 धागों में विभाजित किया गया है। सिलेंडर में टरबाइन रोटार होते हैं। प्रत्येक रोटर, बदले में, चरणों के होते हैं - ब्लेड के साथ डिस्क। ब्लेड से "टकराने" से रोटेटर घूमता है। नीचे दी गई तस्वीर स्टीम टरबाइन के समग्र डिजाइन को दर्शाती है: हमारे करीब उच्च दबाव वाला रोटर है, इससे आगे हमारे पास दोहरे प्रवाह वाला कम दबाव वाला रोटर है

यह वही है जो कम दबाव वाले रोटर की तरह दिखता था, जब इसे फैक्ट्री पैकेजिंग से अनपैक किया गया था। ध्यान दें कि इसके केवल 4 चरण हैं (और 8 नहीं):

लेकिन करीब निरीक्षण पर उच्च दबाव रोटर। इसके 20 चरण हैं। टरबाइन के बड़े पैमाने पर स्टील आवरण पर भी ध्यान दें, जिसमें दो हिस्सों - निचले और ऊपरी (फोटो केवल निचले एक में) शामिल हैं, और स्टड जिसके साथ ये आधा एक दूसरे से जुड़े हैं। स्टार्ट-अप में मामला तेजी से बनाने के लिए, लेकिन एक ही समय में अधिक समान रूप से गर्म होने पर, "फ्लैंगेस और स्टड" की भाप हीटिंग सिस्टम का उपयोग किया जाता है - स्टड के चारों ओर एक विशेष चैनल देखें? यह इसके माध्यम से है कि अपने स्टार्ट-अप के दौरान टरबाइन हाउसिंग को गर्म करने के लिए भाप की एक विशेष धारा गुजरती है।

रोटर को "हिट" करने और उन्हें घुमाने के लिए भाप के लिए, इस भाप को पहले सही दिशा में निर्देशित और त्वरित किया जाना चाहिए। इसके लिए, तथाकथित नोजल जाली - फिक्स्ड ब्लेड के साथ निश्चित खंड, रोटार के घूर्णन डिस्क के बीच स्थित। नोजल ग्रिल्स को घुमाएं नहीं - वे चलने योग्य नहीं हैं, और केवल वांछित दिशा में भाप को निर्देशित और तेज करने के लिए सेवा करते हैं। नीचे दी गई तस्वीर में, स्टीम "टरबाइन अक्ष के चारों ओर" इन वैन के कारण "और" घूमता है "प्रतिगामी। इसके अलावा, रोटर डिस्क के घूर्णन ब्लेड में "हिटिंग" द्वारा, जो नोजल ग्रिल के तुरंत बाद स्थित होता है, भाप टरबाइन रोटर में अपने "रोटेशन" को स्थानांतरित करता है।

नीचे दी गई तस्वीर में आप स्थापना के लिए तैयार किए गए नोजल ग्रिल के हिस्सों को देख सकते हैं

और इन तस्वीरों में - नोजल ग्रिल्स के साथ टरबाइन हाउसिंग का निचला हिस्सा पहले से ही इसमें स्थापित है:

उसके बाद, रोटर को आवरण में "डाला" जाता है, नोजल ग्रिड के ऊपरी हिस्सों को माउंट किया जाता है, फिर आवरण के ऊपरी हिस्से, फिर विभिन्न पाइपलाइनों, थर्मल इन्सुलेशन और आवरण:

टरबाइन से गुजरने के बाद, भाप कंडेनसर में प्रवेश करती है। कम दबाव वाले सिलेंडर में प्रवाह की संख्या के अनुसार इस टरबाइन में दो कंडेनसर होते हैं। नीचे दिए गए फ़ोटो पर एक नज़र डालें। स्टीम टरबाइन के आवरण का निचला हिस्सा इस पर स्पष्ट रूप से दिखाई देता है। लकड़ी के ढाल के साथ शीर्ष पर कवर, कम दबाव सिलेंडर शरीर के आयताकार भागों पर ध्यान दें। ये भाप टरबाइन निकास और कंडेनसर इनलेट हैं।

जब स्टीम टरबाइन हाउसिंग पूरी तरह से इकट्ठी हो जाती है, तो लो-प्रेशर सिलेंडर के आउटपुट पर एक स्पेस बनता है, जिसमें दबाव टरबाइन के संचालन के दौरान वायुमंडलीय की तुलना में लगभग 20 गुना कम होता है, इसलिए लो-प्रेशर सिलेंडर हाउसिंग को अंदर से दबाव प्रतिरोध के लिए नहीं, बल्कि बाहर से दबाव प्रतिरोध के लिए बनाया गया है। ई। वायुमंडलीय हवा का दबाव। कैपेसिटर स्वयं कम दबाव सिलेंडर के नीचे हैं। नीचे दिए गए फोटो में, ये आयताकार कंटेनर हैं जिनमें से प्रत्येक पर दो हैच हैं।

कंडेनसर को रिकवरी बॉयलर के समान व्यवस्थित किया जाता है। इसके अंदर लगभग 30 मिमी के व्यास के साथ कई ट्यूब हैं। यदि हम प्रत्येक संधारित्र के दो में से एक को खोलते हैं और अंदर देखते हैं, तो हम "ट्यूब बोर्ड" देखेंगे:

ठंडा पानी, जिसे प्रोसेस वॉटर कहा जाता है, इन नलियों से बहता है। वाष्प टरबाइन के निकास से निकलने वाली भाप उनके बीच की नलियों के बीच के स्थान में होती है (ऊपर की तस्वीर में ट्यूब प्लेट के पीछे), और, ट्यूब की दीवारों के माध्यम से प्रक्रिया के पानी में अवशिष्ट गर्मी को बंद करते हुए, उनकी सतह पर संघनित होती है। घनीभूत वाष्प नीचे की ओर बहती है, घनीभूत कलेक्टरों (कंडेनसर के निचले हिस्से में) में जमा होती है, जिसके बाद यह घनीभूत पंपों के इनलेट में प्रवेश करती है। प्रत्येक घनीभूत पंप (और कुल 5) 6V के वोल्टेज के लिए डिज़ाइन किए गए तीन-चरण अतुल्यकालिक इलेक्ट्रिक मोटर द्वारा संचालित है।

घनीभूत पंपों के उत्पादन से, पानी (घनीभूत) फिर से रिकवरी बॉयलरों के इकोनोमाइज़र वर्गों के इनपुट पर जाता है और, इस प्रकार, भाप-बिजली चक्र बंद हो जाता है। पूरी प्रणाली लगभग हर्मेटिक है और पानी, जो काम करने वाला तरल पदार्थ है, को बार-बार भाप-अपशिष्ट बॉयलरों में भाप में परिवर्तित किया जाता है, भाप के रूप में, यह टरबाइन कंडेनसर में पानी में वापस जाने के लिए टरबाइन में काम करता है।

यह पानी (पानी या भाप के रूप में) लगातार तकनीकी उपकरणों के आंतरिक भागों के संपर्क में है, और क्रम में उनके तेजी से क्षरण और पहनने का कारण नहीं है - यह रासायनिक रूप से एक विशेष तरीके से तैयार किया जाता है।

लेकिन वापस भाप टरबाइन संघनक के लिए।

वाष्प टरबाइन की कंडेनसर ट्यूबों में गरम की जाने वाली प्रक्रिया को तकनीकी जल आपूर्ति की भूमिगत पाइपलाइनों के माध्यम से कार्यशाला से छुट्टी दे दी जाती है और शीतलन टावरों को आपूर्ति की जाती है - जिससे टरबाइन से भाप को आसपास के वायुमंडल में ले जाया जाता है। नीचे दी गई तस्वीरें हमारी पावर यूनिट के लिए बनाए गए कूलिंग टॉवर के डिज़ाइन को दिखाती हैं। इसके संचालन का सिद्धांत सुगंधित उपकरणों की सहायता से शीतलन टॉवर के अंदर गर्म तकनीकी पानी के छिड़काव पर आधारित है (शब्द "शॉवर" से)। पानी की बूंदें नीचे गिरती हैं और शीतलन टॉवर के अंदर हवा को अपनी गर्मी देती हैं। गर्म हवा ऊपर उठती है, और शीतलन टॉवर के नीचे से उसकी जगह सड़क से ठंडी हवा आती है।

यह वही है जो टॉवर अपने आधार पर दिखता है। यह शीतलन टॉवर के नीचे "गैप" के माध्यम से होता है, जो ठंडी हवा प्रक्रिया के पानी को ठंडा करने के लिए आता है

कूलिंग टॉवर के तल में एक जलग्रहण क्षेत्र है, जहां औद्योगिक पानी की बूंदों को एकत्र किया जाता है और इकट्ठा किया जाता है, सुगंधित उपकरणों से जारी किया जाता है और हवा को उनकी गर्मी दी जाती है। पूल के ऊपर वितरण पाइप की एक प्रणाली है, जिसके माध्यम से शावर इकाइयों को गर्म प्रक्रिया पानी की आपूर्ति की जाती है

सुगंधित उपकरणों के ऊपर और नीचे का स्थान प्लास्टिक के शटर की एक विशेष पैकिंग से भरा होता है। निचले अंधा को टॉवर के क्षेत्र में अधिक समान रूप से "बारिश" वितरित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, और ऊपरी अंधा पानी की छोटी बूंदों को फंसाने और टॉवर के शीर्ष के माध्यम से हवा के साथ प्रक्रिया पानी के अत्यधिक प्रवेश को रोकने के लिए डिज़ाइन किया गया है। हालाँकि, जब तस्वीरें ली गईं थीं, तब तक प्लास्टिक के शटर नहीं लगाए गए थे।

बो " टॉवर का उच्चतम हिस्सा किसी भी चीज़ से भरा नहीं है और इसका उद्देश्य केवल कर्षण (गर्म हवा की गति) पैदा करना है। यदि हम वितरण पाइपलाइनों के ऊपर खड़े हैं, तो हम देखेंगे कि ऊपर कुछ भी नहीं है और बाकी टॉवर खाली है

निम्न वीडियो टॉवर के अंदर होने का आभास देता है

उस समय, जब इस पृष्ठ की तस्वीरें ली गई थीं, नई बिजली इकाई के लिए बनाए गए कूलिंग टॉवर ने अभी तक कार्य नहीं किया था। हालांकि, इस सीएचपी के क्षेत्र में काम करने वाले अन्य कूलिंग टॉवर थे, जो हमें ऑपरेशन में एक समान शीतलन टॉवर पर कब्जा करने की अनुमति देते थे। शीतलन टॉवर के तल पर स्टील के शटर ठंडी हवा के प्रवाह को विनियमित करने और सर्दियों में औद्योगिक पानी के ओवरकोलिंग को रोकने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं

तकनीकी पानी को ठंडा करने और कूलिंग टॉवर पूल में इकट्ठा किया जाता है, फिर से भाप टरबाइन के कंडेनसर ट्यूबों के इनलेट को भाप से गर्मी के एक नए हिस्से को दूर करने के लिए आपूर्ति की जाती है, इसके अलावा, तकनीकी पानी का उपयोग अन्य तकनीकी उपकरणों को ठंडा करने के लिए किया जाता है, उदाहरण के लिए, इलेक्ट्रिक जनरेटर।

निम्न वीडियो दिखाता है कि पानी को शीतलन टॉवर में कैसे ठंडा किया जाता है।

चूंकि प्रक्रिया जल आसपास की हवा, धूल, रेत, घास और अन्य गंदगी के सीधे संपर्क में है। इसलिए, इस पानी के इनलेट में एक स्व-सफाई फ़िल्टर स्थापित किया जाता है, प्रक्रिया पानी के इनलेट पाइप में। इस फिल्टर में एक घूमने वाले पहिये पर कई खंड होते हैं। एक खंड के माध्यम से, समय-समय पर इसे धोने के लिए पानी का एक रिवर्स प्रवाह आयोजित किया जाता है। तब वर्गों के साथ पहिया घूमता है, और अगले खंड का फ्लशिंग शुरू होता है, आदि।

यह वही है जो स्वयं-सफाई फ़िल्टर प्रक्रिया पानी के पाइप के अंदर से दिखता है:

और इसलिए बाहर (ड्राइविंग इलेक्ट्रिक मोटर अभी तक माउंट नहीं हुई है):

यहां हमें एक विषयांतर करना चाहिए और कहना चाहिए कि टरबाइन कार्यशाला में सभी तकनीकी उपकरणों की स्थापना दो पुल क्रेन का उपयोग करके की जाती है। प्रत्येक क्रेन में अलग-अलग द्रव्यमान के भार के साथ काम करने के लिए डिज़ाइन किए गए तीन अलग-अलग विजेता हैं।

अब मैं इस बिजली इकाई के विद्युत भाग के बारे में थोड़ी बात करना चाहूंगा।

दो गैस और एक भाप टरबाइन द्वारा संचालित तीन विद्युत जनरेटर का उपयोग करके बिजली उत्पन्न की जाती है। बिजली इकाई की स्थापना के लिए उपकरण का हिस्सा सड़क और रेल द्वारा भाग द्वारा लाया गया था। टरबाइन कार्यशाला में एक रेलवे को ठीक से रखा गया था, जिसके साथ बिजली इकाई के निर्माण के दौरान बड़े आकार के उपकरण लाए गए थे।

नीचे दी गई तस्वीर जनरेटर में से एक के स्टेटर की डिलीवरी प्रक्रिया को दिखाती है। आपको याद दिला दूं कि प्रत्येक बिजली जनरेटर में 150 मेगावाट की रेटेड बिजली होती है। ध्यान दें कि जिस रेलवे प्लेटफॉर्म पर इलेक्ट्रिक जनरेटर का स्टेटर लाया गया था, उसमें 16 एक्सल (32 पहिए) हैं।

वर्कशॉप के प्रवेश द्वार पर रेलवे की थोड़ी सी गोलाई होती है, और यह देखते हुए कि प्रत्येक पहिए के पहिये की धुरी उनके एक्सल पर स्थिर होती है, जब रेलवे के एक गोल खंड पर चलते हैं, तो प्रत्येक पहिए के पहियों में से एक को खिसकने के लिए मजबूर किया जाता है (क्योंकि घटता अलग-अलग वक्र होता है। लंबाई)। नीचे दिया गया वीडियो दिखाता है कि यह कैसे हुआ जब प्लेटफॉर्म एक इलेक्ट्रिक जनरेटर के स्टेटर के साथ चला गया। रेल पर पहिया फिसलने के क्षणों में रेत स्लीपर्स पर कैसे कूदता है, इस पर ध्यान दें।

बड़े द्रव्यमान के कारण, विद्युत जनरेटर के स्टेटर की स्थापना दोनों पुल क्रेन का उपयोग करके की गई:

नीचे दी गई तस्वीर जनरेटर के स्टेटर के आंतरिक दृश्य को दिखाती है:

और इसलिए विद्युत जनरेटर के रोटार की स्थापना की गई:

जनरेटर का आउटपुट वोल्टेज लगभग 20kV है। आउटपुट करंट हजारों एम्पीयर है। इस बिजली को टरबाइन वर्कशॉप से \u200b\u200bहटा दिया जाता है और बिल्डिंग के बाहर स्थित स्टेप-अप ट्रांसफॉर्मर को आपूर्ति की जाती है। इस तरह के बिजली के तारों का उपयोग बिजली के जनरेटर से चरण-ट्रांसफ़ॉर्मर (केंद्रीय एल्यूमीनियम पाइप के माध्यम से वर्तमान प्रवाह) में बिजली स्थानांतरित करने के लिए किया जाता है:

इस तरह के करंट ट्रांसफॉर्मर का उपयोग इन "तारों" में करंट को मापने के लिए किया जाता है (ऊपर की तीसरी फोटो में, वही करंट ट्रांसफार्मर लंबवत खड़ा है):

नीचे दिए गए फोटो में चरण-अप ट्रांसफार्मर में से एक दिखाया गया है। आउटपुट वोल्टेज 220kV है। उनके आउटपुट से, ग्रिड को बिजली की आपूर्ति की जाती है।

इलेक्ट्रिक ऊर्जा के अलावा, CHPP आसपास के क्षेत्रों में हीटिंग और गर्म पानी की आपूर्ति के लिए उपयोग की जाने वाली थर्मल ऊर्जा भी उत्पन्न करता है। ऐसा करने के लिए, भाप को भाप टरबाइन में लिया जाता है, यानी, कंडेनसर तक पहुंचने से पहले भाप का हिस्सा टरबाइन से हटा दिया जाता है। यह, अभी भी काफी गर्म भाप, नेटवर्क हीटर में प्रवेश करता है। नेटवर्क हीटर एक हीट एक्सचेंजर है। यह भाप टरबाइन कंडेनसर के डिजाइन में बहुत समान है। अंतर यह है कि तकनीकी पानी नहीं है, लेकिन पाइपों में नेटवर्क पानी बहता है। बिजली इकाई में दो नेटवर्क हीटर हैं। आइए फोटो को फिर से देखें टर्बो डिप कैपेसिटर के साथ। आयताकार टैंक - कैपेसिटर, और "गोल" - यह सिर्फ नेटवर्क हीटर है। मैं आपको याद दिलाता हूं कि यह सब भाप टरबाइन के तहत स्थित है।

नेटवर्क हीटरों के पाइप में गर्म होने वाले नेटवर्क के पानी की आपूर्ति नेटवर्क के भूमिगत पाइपलाइनों के माध्यम से हीटिंग नेटवर्क में की जाती है। थर्मल पावर स्टेशन के आस-पास स्थित जिलों की इमारत को गर्म करने और उन्हें अपनी गर्मी देने के बाद, नेटवर्क वॉटर स्टेशन फिर से नेटवर्क हीटरों आदि में गर्म होने के लिए वापस आ जाता है।

संपूर्ण बिजली इकाई का संचालन अमेरिकी इमर्सन कॉरपोरेशन के ओवेशन स्वचालित प्रक्रिया नियंत्रण प्रणाली द्वारा नियंत्रित किया जाता है

लेकिन यहां केबल मेजेनाइन कैसा दिखता है, औद्योगिक नियंत्रण प्रणाली के परिसर के नीचे स्थित है। ये केबल विभिन्न प्रकार के सेंसर से स्वचालित प्रक्रिया नियंत्रण प्रणाली, साथ ही साथ एक्चुएटर के सिग्नल भेजते हैं।

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