Types et types de centrales thermiques modernes (TPP). centrale à charbon

Dans les centrales thermiques, les gens reçoivent presque toute l'énergie nécessaire sur la planète. Les gens ont appris à obtenir électricité sinon, mais toujours pas accepté options alternatives. Même s'il n'est pas rentable pour eux d'utiliser du carburant, ils ne le refusent pas.

Quel est le secret des centrales thermiques ?

Centrales thermiques Ce n'est pas un hasard s'ils restent indispensables. Leur turbine génère de l'énergie de la manière la plus simple, en utilisant la combustion. De ce fait, il est possible de minimiser les coûts de construction, qui sont considérés comme pleinement justifiés. Dans tous les pays du monde, il existe de tels objets, vous ne pouvez donc pas être surpris de la propagation.

Le principe de fonctionnement des centrales thermiques construit sur la combustion d'énormes quantités de carburant. En conséquence, l'électricité apparaît, qui est d'abord accumulée puis distribuée dans certaines régions. Les schémas de centrales thermiques restent quasiment constants.

Quel carburant est utilisé à la station ?

Chaque station utilise un carburant distinct. Il est spécialement fourni pour que le flux de travail ne soit pas perturbé. Ce point reste l'un des problématiques, tant les coûts de transport apparaissent. Quels types d'équipements utilise-t-il ?

• Charbon;
• schiste bitumineux;
• Tourbe;
• essence;
• Gaz naturel.

Les schémas thermiques des centrales thermiques sont construits sur un certain type de combustible. De plus, des modifications mineures leur sont apportées pour assurer une efficacité maximale. Si elles ne sont pas faites, la consommation principale sera excessive, par conséquent, le courant électrique reçu ne justifiera pas.

Types de centrales thermiques

Types de centrales thermiques est une question importante. La réponse vous dira comment l'énergie nécessaire apparaît. Aujourd'hui, de sérieux changements sont progressivement introduits, où les espèces alternatives seront la principale source, mais jusqu'à présent leur utilisation reste inappropriée.

1. Condensation (CES);
2. Centrales de production combinée de chaleur et d'électricité (CHP);
3. Centrales électriques de district de l'État (GRES).

La centrale TPP nécessitera Description détaillée. Les espèces sont différentes, donc seule une considération expliquera pourquoi la construction d'une telle échelle est en cours.

Condensation (CES)

Les types de centrales thermiques commencent par la condensation. Ces centrales de cogénération sont utilisées exclusivement pour la production d'électricité. Le plus souvent, il s'accumule sans se propager immédiatement. La méthode de condensation offre une efficacité maximale, ces principes sont donc considérés comme optimaux. Aujourd'hui, dans tous les pays, des installations séparées à grande échelle sont distinguées, prévoyant de vastes régions.

Des centrales nucléaires apparaissent progressivement, remplaçant le combustible traditionnel. Seul le remplacement reste un processus long et coûteux, car l'exploitation des combustibles fossiles est différente des autres méthodes. De plus, il est impossible d'éteindre une seule station, car dans de telles situations, des régions entières se retrouvent sans électricité précieuse.

Centrales de production combinée de chaleur et d'électricité (CHP)

Les centrales de cogénération sont utilisées à plusieurs fins à la fois. Ils sont principalement utilisés pour produire de l'électricité précieuse, mais la combustion de carburant reste également utile pour la production de chaleur. Pour cette raison, les centrales thermiques continuent d'être utilisées dans la pratique.

Une caractéristique importante est que ces centrales thermiques sont supérieures à d'autres types de puissance relativement petite. Ils fournissent des zones individuelles, il n'y a donc pas besoin d'approvisionnement en vrac. La pratique montre à quel point une telle solution est rentable grâce à la pose de lignes électriques supplémentaires. Le principe de fonctionnement d'une centrale thermique moderne n'est inutile qu'à cause de l'environnement.

Centrales électriques de district d'État

informations générales sur les centrales thermiques modernes ne marquez pas GRES. Peu à peu, ils restent en retrait, perdant de leur pertinence. Bien que les centrales électriques de district appartenant à l'État restent utiles en termes de production d'énergie.

Différents types les centrales thermiques apportent un soutien à de vastes régions, mais leur capacité est encore insuffisante. À l'époque soviétique, des projets à grande échelle ont été réalisés, qui sont maintenant fermés. La raison en était l'utilisation inappropriée du carburant. Bien que leur remplacement reste problématique, car les avantages et les inconvénients centrales thermiques modernes Notez tout d'abord les grandes quantités d'énergie.

Quelles centrales sont thermiques ? Leur principe est basé sur la combustion du carburant. Ils restent indispensables, bien que des calculs soient activement effectués pour un remplacement équivalent. Les avantages et les inconvénients des centrales thermiques continuent d'être confirmés dans la pratique. A cause de quoi leur travail reste nécessaire.

Les pales des roues sont clairement visibles dans cette turbine à vapeur.

La centrale thermique (CHP) utilise l'énergie libérée par la combustion de combustibles fossiles - charbon, pétrole et gaz naturel - pour transformer l'eau en vapeur haute pression. Cette vapeur, qui a une pression d'environ 240 kilogrammes par centimètre carré et une température de 524°C (1000°F), entraîne une turbine. La turbine fait tourner un aimant géant à l'intérieur d'un générateur qui génère de l'électricité.

Les centrales thermiques modernes convertissent environ 40 % de la chaleur dégagée lors de la combustion du combustible en électricité, le reste est déversé dans environnement. En Europe, de nombreuses centrales thermiques utilisent la chaleur perdue pour chauffer les maisons et les entreprises à proximité. La production combinée de chaleur et d'électricité augmente l'efficacité énergétique de la centrale jusqu'à 80 %.

Centrale à turbine à vapeur avec générateur électrique

Une turbine à vapeur typique contient deux groupes d'aubes. La vapeur à haute pression provenant directement de la chaudière pénètre dans le circuit d'écoulement de la turbine et fait tourner les roues avec le premier groupe d'aubes. Ensuite, la vapeur est chauffée dans le surchauffeur et entre à nouveau dans le trajet d'écoulement de la turbine pour faire tourner les roues avec le deuxième groupe d'aubes, qui fonctionnent à une pression de vapeur inférieure.

Vue fragmentée

Un générateur de centrale thermique (CHP) typique est entraîné directement turbine à vapeur, qui fait 3000 tours par minute. Dans les générateurs de ce type, l'aimant, également appelé rotor, tourne et les enroulements (stator) sont fixes. Le système de refroidissement empêche le générateur de surchauffer.

Production d'énergie à vapeur

Dans une centrale thermique, le combustible est brûlé dans une chaudière pour former une flamme à haute température. L'eau passe à travers les tubes à travers la flamme, se réchauffe et se transforme en vapeur à haute pression. La vapeur entraîne la turbine, produisant de l'énergie mécanique, que le générateur convertit en électricité. Après avoir quitté la turbine, la vapeur pénètre dans le condenseur, où elle lave les tubes avec de l'eau courante froide et, par conséquent, redevient liquide.

Chaudière fioul, charbon ou gaz

A l'intérieur de la chaudière

La chaudière est remplie de tubes aux courbes complexes à travers lesquels passe l'eau chauffée. La configuration complexe des tubes vous permet d'augmenter considérablement la quantité de chaleur transférée à l'eau et, de ce fait, de produire beaucoup plus de vapeur.

29 mai 2013

Original tiré de zao_jbi dans le post Qu'est-ce qu'une cogénération et comment ça marche.

Une fois, alors que nous roulions vers la glorieuse ville de Cheboksary, en venant de l'est, ma femme a attiré l'attention sur deux énormes tours debout le long de l'autoroute. "Et c'est quoi?" elle a demandé. Comme je ne voulais absolument pas montrer mon ignorance à ma femme, j'ai creusé un peu dans ma mémoire et en ai sorti une victorieuse : "Ce sont des tours de refroidissement, tu ne sais pas ?". Elle était un peu gênée : « A quoi servent-ils ? "Eh bien, il y a quelque chose à refroidir, semble-t-il." "Et quoi?". Ensuite, j'étais gêné, car je ne savais pas du tout comment sortir plus loin.

Peut-être que cette question est restée à jamais dans la mémoire sans réponse, mais des miracles se produisent. Quelques mois après cet incident, je vois une publication dans mon fil d'amis z_alexey sur le recrutement de blogueurs qui veulent visiter le Cheboksary CHPP-2, le même que nous avons vu de la route. Devoir changer drastiquement tous vos plans, il serait impardonnable de rater une telle chance !

Alors, qu'est-ce que la cogénération ?

C'est le cœur de la centrale de cogénération, et c'est ici que se déroule l'action principale. Le gaz entrant dans la chaudière brûle, libérant une quantité folle d'énergie. C'est là que l'eau pure entre en jeu. Après chauffage, il se transforme en vapeur, plus précisément en vapeur surchauffée, ayant une température de sortie de 560 degrés et une pression de 140 atmosphères. Nous l'appellerons également "Vapeur pure" car elle est formée à partir d'eau préparée.
En plus de la vapeur, nous avons également des gaz d'échappement à la sortie. À puissance maximale, les cinq chaudières consomment près de 60 mètres cubes de gaz naturel par seconde ! Pour éliminer les produits de combustion, un tuyau de "fumée" non enfantin est nécessaire. Et il y en a un aussi.

Le tuyau peut être vu de presque tous les quartiers de la ville, compte tenu de la hauteur de 250 mètres. Je soupçonne que c'est le structure hauteà Tcheboksary.

A proximité se trouve un tuyau légèrement plus petit. Réservez à nouveau.

Si la centrale de cogénération est alimentée au charbon, un traitement supplémentaire des gaz d'échappement est nécessaire. Mais dans notre cas, ce n'est pas obligatoire, puisque le gaz naturel est utilisé comme combustible.

Dans la deuxième section de l'atelier des chaudières et des turbines, il y a des installations qui produisent de l'électricité.

Quatre d'entre eux sont installés dans la salle des machines du Cheboksary CHPP-2, d'une capacité totale de 460 MW (mégawatts). C'est ici que la vapeur surchauffée de la chaufferie est fournie. Lui, sous une pression énorme, est envoyé aux aubes de la turbine, forçant le rotor de trente tonnes à tourner à une vitesse de 3000 tr/min.

L'installation se compose de deux parties : la turbine elle-même et un générateur qui génère de l'électricité.

Et voici à quoi ressemble le rotor de la turbine.

Les capteurs et les jauges sont partout.

Les turbines et les chaudières peuvent être arrêtées instantanément en cas d'urgence. Pour cela, il existe des vannes spéciales qui peuvent couper l'alimentation en vapeur ou en carburant en une fraction de seconde.

Fait intéressant, existe-t-il une chose telle qu'un paysage industriel ou un portrait industriel ? Il a sa propre beauté.

Il y a un bruit terrible dans la pièce et pour entendre un voisin, il faut beaucoup forcer l'ouïe. En plus il fait très chaud. Je veux enlever mon casque et me déshabiller jusqu'à mon T-shirt, mais je ne peux pas faire ça. Pour des raisons de sécurité, les vêtements à manches courtes sont interdits à la centrale de cogénération, il y a trop de tuyaux chauds.
La plupart du temps, l'atelier est vide, les gens s'y présentent une fois toutes les deux heures, pendant une ronde. Et le fonctionnement de l'équipement est contrôlé à partir du tableau de commande principal (panneaux de commande de groupe pour les chaudières et les turbines).

C'est à quoi ça ressemble lieu de travail en service.

Il y a des centaines de boutons autour.

Et des dizaines de capteurs.

Certains sont mécaniques et certains sont électroniques.

C'est notre excursion, et les gens travaillent.

Au total, après l'atelier chaudière et turbine, on a en sortie de l'électricité et de la vapeur qui s'est partiellement refroidie et a perdu une partie de sa pression. Avec l'électricité, cela semble plus facile. A la sortie de différents générateurs, la tension peut être de 10 à 18 kV (kilovolt). À l'aide de transformateurs de bloc, il monte à 110 kV, puis l'électricité peut être transmise sur de longues distances à l'aide de lignes électriques (lignes électriques).

Il n'est pas rentable de libérer la "vapeur propre" restante sur le côté. Puisqu'il est formé de eau pure", dont la production est un processus assez compliqué et coûteux, il est plus opportun de le refroidir et de le renvoyer à la chaudière. Donc dans un cercle vicieux. Mais avec son aide, et avec l'aide d'échangeurs de chaleur, vous pouvez chauffer de l'eau ou produire de la vapeur secondaire, qui peut être facilement vendue à des consommateurs tiers.

En général, c'est de cette manière que nous recevons de la chaleur et de l'électricité dans nos maisons, en ayant le confort et la convivialité habituels.

Oh oui. Pourquoi les tours de refroidissement sont-elles nécessaires de toute façon ?

Il s'avère que tout est très simple. Afin de refroidir la "vapeur pure" restante, avant une nouvelle alimentation de la chaudière, tous les mêmes échangeurs de chaleur sont utilisés. Il est refroidi à l'aide d'eau technique, à CHPP-2, il est prélevé directement de la Volga. Elle ne nécessite aucun entraînement spécial et peut également être réutilisé. Après avoir traversé l'échangeur de chaleur, l'eau de traitement est chauffée et se dirige vers les tours de refroidissement. Là, il coule en un film mince ou tombe sous forme de gouttes et est refroidi par le flux d'air venant en sens inverse créé par les ventilateurs. Et dans les tours de refroidissement à éjection, l'eau est pulvérisée à l'aide de buses spéciales. Dans tous les cas, le refroidissement principal se produit en raison de l'évaporation d'une petite partie de l'eau. L'eau refroidie quitte les tours de refroidissement par un canal spécial, après quoi, à l'aide d'une station de pompage, elle est envoyée pour être réutilisée.
En un mot, les tours de refroidissement sont nécessaires pour refroidir l'eau qui refroidit la vapeur qui fonctionne dans le système chaudière-turbine.

Tous les travaux du CHP sont contrôlés à partir du panneau de commande principal.

Il y a un préposé ici à tout moment.

Tous les événements sont enregistrés.

Ne me donnez pas de pain, laissez-moi prendre des photos des boutons et des capteurs...

Sur ce, presque tout. En conclusion, voici quelques photos de la station.

Il s'agit d'un vieux tuyau qui ne fonctionne plus. Il sera très probablement bientôt démonté.

Il y a beaucoup de propagande dans l'entreprise.

Ils sont fiers de leurs employés ici.

Et leurs réalisations.

Cela ne semble pas juste...

Il reste à ajouter que, comme dans une blague - "Je ne sais pas qui sont ces blogueurs, mais leur guide est le directeur de la succursale de Mari El et de Tchouvachie d'OAO TGC-5, l'IES de la holding - Dobrov S.V. "

Avec le directeur de la station S.D. Stolyarov.

Sans exagération - de vrais professionnels dans leur domaine.

Et bien sûr, un grand merci à Irina Romanova, représentant le service de presse de l'entreprise, pour la tournée parfaitement organisée.

Climate Analytics continue d'insister sur le fait que l'énergie au charbon en Europe doit être éliminée d'ici 2030 - sinon l'UE n'atteindra pas les objectifs Accord de Paris par le climat. Mais quelles stations doivent être fermées en premier ? Deux approches sont proposées - écologique et économique. "Oxygène.VIE" a examiné de plus près les plus grandes centrales thermiques au charbon de Russie, que personne ne fermera.

Fermer dans dix ans

Climate Analytics continue d'insister sur le fait que pour atteindre les objectifs de l'accord de Paris sur le changement climatique, les pays de l'UE devront fermer presque toutes les centrales thermiques au charbon existantes. Le secteur de l'énergie en Europe a besoin d'une décarbonation totale, car une part importante des émissions totales de gaz à effet de serre (GES) dans l'UE provient de l'énergie au charbon. Par conséquent, l'élimination progressive du charbon dans cette industrie est l'une des méthodes les plus rentables pour réduire les émissions de GES, et de telles actions apporteront des avantages significatifs en termes de qualité de l'air, de santé publique et de sécurité énergétique.

Aujourd'hui, dans l'UE, il y a plus de 300 centrales électriques avec 738 unités électriques fonctionnant au charbon. Géographiquement, ils sont bien sûr répartis de manière inégale. Mais en général charbon et le lignite (lignite) fournissent un quart de toute la production d'électricité dans l'UE. Les membres de l'UE les plus dépendants du charbon sont la Pologne, l'Allemagne, la Bulgarie, la République tchèque et la Roumanie. L'Allemagne et la Pologne représentent 51 % de la capacité installée au charbon dans l'UE et 54 % des émissions de GES provenant de l'électricité au charbon dans l'ensemble de l'Europe unie. Dans le même temps, dans sept pays de l'UE, il n'y a aucune centrale thermique au charbon.

« Usage ultérieur le charbon pour la production d'électricité n'est pas compatible avec l'objectif de réduction drastique des émissions de GES. Par conséquent, l'UE doit développer une stratégie pour éliminer le charbon plus rapidement qu'elle ne le fait actuellement », conclut Climate Analytics. Sinon, les émissions totales dans l'UE augmenteront de 85 % d'ici 2050. La modélisation de Climate Analytics a montré que 25 % des centrales électriques au charbon actuellement en activité devraient être fermées d'ici 2020. D'ici cinq ans, il faudra fermer 72 % des centrales thermiques, et se débarrasser complètement de l'énergie du charbon d'ici 2030.

La principale question est de savoir comment faire? Selon Climate Analytics, « la question cruciale est de savoir quels critères utiliser pour déterminer quand fermer certaines centrales thermiques ? Du point de vue l'atmosphère terrestre, les critères importent peu, car les émissions de GES seront réduites au bon rythme. Mais du point de vue des politiciens, des chefs d'entreprise et des autres parties prenantes, l'élaboration de tels critères est un moment décisif dans la prise de décision.

Climate Analytics propose deux stratégies possibles pour éliminer complètement l'utilisation du charbon dans la production d'électricité. La première consiste à fermer d'abord les centrales thermiques qui sont en tête en termes d'émissions de GES. La deuxième stratégie consiste à fermer les stations qui ont le moins de valeur d'un point de vue commercial. Une infographie intéressante a été dessinée pour chacune des stratégies, montrant comment le visage de l'UE va changer dans les années qui suivront la fermeture des centrales à charbon. Dans le premier cas, la Pologne, la République tchèque, la Bulgarie et le Danemark seront attaqués. Dans le second - également la Pologne et le Danemark.

Il n'y a pas d'unité

Climate Analytics a également fixé des années de fermeture pour les 300 stations selon deux stratégies. Il est facile de voir que ces années diffèrent sensiblement des modalités d'exploitation de ces stations en mode habituel (ce que l'on appelle le BAU - businnes as usual). Par exemple, la plus grande centrale européenne de Belchatov en Pologne (avec une capacité de plus de 4,9 GW) peut fonctionner jusqu'en 2055 au moins ; alors qu'il est proposé de le fermer d'ici 2027 - la même période quel que soit le scénario.

En général, ce sont cinq centrales thermiques polonaises qui peuvent tranquillement fumer jusqu'aux années 2060 que Climate Analytics propose de fermer trois à quatre décennies plus tôt que prévu. La Pologne, dont l'énergie est à 80% dépendante du charbon, a peu de chances de se contenter d'une telle évolution des événements (rappelons-le, ce pays va même contester devant les tribunaux les obligations climatiques que lui impose l'UE). Cinq autres stations du Top 20 se trouvent au Royaume-Uni; huit - en Allemagne. Également dans le top vingt pour la fermeture - deux centrales thermiques en Italie.

Dans le même temps, le ferry anglais Fiddler's Ferry (capacité 2 GW) devrait déjà être fermé en 2017, et le reste des centrales thermiques britanniques, comme l'a déclaré le gouvernement de ce pays, d'ici 2025. C'est-à-dire que dans ce pays le En Allemagne, tout peut s'éterniser jusqu'en 2030, la mise en œuvre des deux stratégies sera différente selon les spécificités du territoire (il existe des régions charbonnières). à réduire d'ici 2020 - principalement en raison des volumes substantiels d'émissions.

Les énergies renouvelables devraient venir remplacer le charbon. La réduction du coût de la production solaire et éolienne est une tendance importante qui doit être soutenue et développée, selon Climate Analytics. Grâce aux SER, il est possible de transformer le secteur de l'énergie, notamment en créant de nouveaux emplois (non seulement dans l'industrie elle-même, mais aussi dans la production d'équipements). Qui, entre autres, pourra occuper du personnel libéré de l'énergie du charbon.

Cependant, Climate Analytics reconnaît qu'il n'y a pas d'unité en Europe concernant le charbon. Alors que certains pays ont considérablement réduit leur production et annoncé échec complet partir de ce type de combustible dans les 10 à 15 prochaines années (dont, par exemple, la Grande-Bretagne, la Finlande et la France), d'autres construisent ou envisagent de construire de nouvelles centrales au charbon (Pologne et Grèce). « Les enjeux écologiques en Europe sont donnés grande attention Cependant, il est peu probable qu'il soit possible d'abandonner rapidement la production de charbon. Premièrement, il est nécessaire de mettre en service des capacités de remplacement, car tant la population que l'économie ont besoin de chaleur et de lumière. Ceci est d'autant plus important que des décisions antérieures ont été prises pour fermer un certain nombre de centrales nucléaires en Europe. surgira problèmes sociaux, il faudra recycler une partie des employés des gares elles-mêmes, il y aura une réduction un montant significatif des emplois dans une variété d'industries, ce qui augmentera certainement la tension dans la société. La fermeture des centrales électriques au charbon affectera également les budgets, car il n'y aura pas de groupe important de contribuables, et les performances d'exploitation des entreprises qui leur fournissaient auparavant des biens et des services diminueront considérablement. Si une solution est possible, elle peut consister en un refus à long terme de la production de charbon, tout en continuant à travailler sur l'amélioration des technologies afin de réduire les émissions provenant de la combustion du charbon, d'améliorer la situation environnementale dans les centrales au charbon », déclare Dmitri Baranov, Expert principal de Finam Management Management Company.

Top 20 des centrales thermiques au charbon en Europe, qui, selon Climate Analytics, devront être fermées

Qu'avons-nous ?

La part de la production thermique dans la structure de la production d'électricité en Russie est supérieure à 64%, dans la structure de la capacité installée des centrales UES - plus de 67%. Cependant, dans le TOP 10 des plus grandes centrales thermiques du pays, seules deux centrales fonctionnent au charbon - Reftinskaya et Ryazanskaya; Fondamentalement, l'industrie de l'énergie thermique en Russie est le gaz. « La Russie possède l'une des meilleures structures de bilan énergétique au monde. Nous n'utilisons que 15 % du charbon pour la production d'énergie. La moyenne mondiale est de 30 à 35 %. En Chine - 72%, aux États-Unis et en Allemagne - 40%. La tâche de réduire la part des sources non carbonées à 30 % est également activement abordée en Europe. En Russie, ce programme a en fait déjà été mis en œuvre », a déclaré le chef du ministère de l'Énergie de la Fédération de Russie. Alexandre Novak, intervenant fin février lors de la table ronde « Green Economy as a Vector of Development » au Russian Investment Forum 2017 à Sotchi.

La part de l'énergie nucléaire dans le bilan énergétique total du pays est de 16 à 17%, la production hydraulique - 18%, le gaz représente environ 40%. Selon l'Institut de recherche énergétique de l'Académie des sciences de Russie, le charbon dans la production d'électricité a longtemps été activement remplacé par le gaz et l'atome, et plus rapidement dans la partie européenne de la Russie. Les plus grandes centrales thermiques au charbon sont cependant situées au centre et dans l'Oural. Mais si vous regardez l'image du secteur de l'énergie en termes de régions, et non de stations individuelles, alors l'image sera différente : les régions les plus «charbonnières» se trouvent en Sibérie et Extrême Orient. La structure des bilans énergétiques territoriaux dépend du niveau de gazéification : dans la partie européenne de la Russie, il est élevé, et dans Sibérie orientale puis faible. En règle générale, le charbon comme combustible est utilisé dans les centrales thermiques urbaines, qui produisent non seulement de l'électricité, mais également de la chaleur. Par conséquent, la production dans les grandes villes (comme Krasnoïarsk) est entièrement basée sur le charbon. De manière générale, la part des centrales thermiques dans l'IPS de Sibérie représente actuellement à elle seule 60% de la production d'électricité - soit environ 25 GW de capacités "charbon".

Quant aux SER, la part de ces sources dans le bilan énergétique de la Fédération de Russie représente désormais 0,2 % symbolique. "Nous prévoyons d'atteindre 3% - jusqu'à 6 000 MW grâce à divers mécanismes de soutien", a prédit Novak. La société Rosseti donne des prévisions plus optimistes : d'ici 2030, la capacité installée des sources d'énergie renouvelables en Russie pourrait augmenter de 10 GW. Néanmoins, une restructuration globale du bilan énergétique de notre pays n'est pas attendue. « Selon les prévisions, d'ici 2050, il y aura environ 10 milliards de personnes dans le monde. Déjà aujourd'hui, environ 2 milliards n'ont pas accès aux sources d'énergie. Imaginez quels seront les besoins énergétiques de l'humanité dans 33 ans, et comment les énergies renouvelables devraient être développées pour répondre à toute la demande », Alexander Novak prouve la viabilité de l'énergie traditionnelle.

"On ne parle certainement pas d'"abandonner le charbon" en Russie, d'autant que, selon la stratégie énergétique jusqu'en 2035, il est prévu d'augmenter la part du charbon dans le bilan énergétique du pays", rappelle Dmitri Baranov du Royaume-Uni "Finam Management". - Avec le pétrole et le gaz, le charbon est l'un des minéraux les plus importants de la planète, et la Russie, comme l'un des pays les plus grands dans le monde en termes de réserves et de production, est simplement obligé d'accorder l'attention voulue au développement de cette industrie. En 2014, lors d'une réunion du gouvernement russe, Novak a présenté un programme de développement de l'industrie charbonnière russe jusqu'en 2030. Il se concentre sur la création de nouveaux centres d'extraction de charbon, principalement en Sibérie et en Extrême-Orient, l'amélioration du potentiel scientifique et technique de l'industrie, ainsi que la mise en œuvre de projets dans la chimie du charbon ».

Les plus grandes centrales thermiques de Russie fonctionnant au charbon

Reftinskaya GRES (Enel Russie)

C'est la plus grande centrale thermique au charbon de Russie (et la deuxième des 10 premières centrales thermiques du pays). situé dans Région de Sverdlovsk, à 100 km au nord-est d'Ekaterinbourg et à 18 km d'Asbest.
Puissance électrique installée - 3800 MW.
Capacité calorifique installée - 350 Gcal/h.
Fournit l'alimentation électrique aux zones industrielles des régions de Sverdlovsk, Tyumen, Perm et Chelyabinsk.
La construction de la centrale a commencé en 1963, en 1970 la première unité de puissance a été lancée, en 1980 la dernière.

Riazanskaya GRES (OGK-2)

Cinquième dans le top 10 des plus grandes centrales thermiques de Russie. Fonctionne au charbon (première étape) et gaz naturel(deuxième tour). Situé à Novomichurinsk ( Oblast de Riazan), à 80 km au sud de Riazan.
Capacité électrique installée (avec GRES-24) - 3 130 MW.
Puissance thermique installée - 180 Gcal/heure.
La construction a commencé en 1968. La première unité de puissance a été mise en service en 1973, la dernière - le 31 décembre 1981.

Novotcherkasskaya GRES (OGK-2)

Il est situé dans le microdistrict de Donskoy à Novotcherkassk (région de Rostov), ​​à 53 km au sud-est de Rostov-on-Don. Fonctionne au gaz et au charbon. La seule centrale thermique de Russie qui utilise des déchets locaux provenant de l'extraction et de la préparation du charbon - des boues d'anthracite.
Capacité électrique installée - 2229 MW.
Puissance thermique installée - 75 Gcal/heure.
La construction a commencé en 1956. La première unité de puissance a été mise en service en 1965, la dernière - la huitième - en 1972.

Kashirskaya GRES (InterRAO)

Situé à Kashira (région de Moscou).
Fonctionne au charbon et au gaz naturel.
Capacité électrique installée - 1910 MW.
Capacité calorifique installée - 458 Gcal/h.
Il a été mis en service en 1922 selon le plan GOELRO. Dans les années 1960, une modernisation à grande échelle a été réalisée à la gare.
Les centrales au charbon pulvérisé n°1 et n°2 doivent être mises hors service en 2019. D'ici 2020, le même sort attend quatre autres groupes électrogènes fonctionnant au pétrole et au gaz. Seule l'unité n°3 la plus moderne d'une capacité de 300 MW restera en service.

Primorskaya GRES (RAO ES de l'Est)

Situé à Luchegorsk (territoire de Primorsky).
La centrale thermique la plus puissante d'Extrême-Orient. Travaille au coin de la mine de charbon de Luchegorsk. Fournit la majeure partie de la consommation d'énergie de Primorye.
Capacité électrique installée - 1467 MW.
Capacité calorifique installée - 237 Gcal/heure.
La première unité de puissance de la station a été mise en service en 1974, la dernière en 1990. Le GRES est situé pratiquement "à bord" d'une mine de charbon - nulle part ailleurs en Russie une centrale électrique n'a été construite à une telle proximité d'une source de combustible.

Troïtskaïa GRES (OGK-2)

Situé à Troitsk (région de Tcheliabinsk). Idéalement situé dans le triangle industriel Ekaterinbourg - Tcheliabinsk - Magnitogorsk.
Capacité électrique installée - 1 400 MW.
Capacité calorifique installée - 515 Gcal/heure.
Le lancement de la première étape de la station a eu lieu en 1960. Les équipements de la deuxième étape (pour 1200 MW) ont été déclassés en 1992-2016.
En 2016, une centrale au charbon pulvérisé unique n°10 d'une capacité de 660 MW a été mise en service.

Gusinoozerskaya GRES (InterRAO)

Située à Gusinoozersk (République de Bouriatie), elle fournit de l'électricité aux consommateurs de Bouriatie et des régions voisines. Le combustible principal de la centrale est le lignite provenant de la mine à ciel ouvert d'Okino-Klyuchevskoye et du gisement de Gusinoozyorskoye.
Capacité électrique installée - 1160 MW.
Capacité calorifique installée - 224,5 Gcal/h.
Quatre unités de puissance du premier étage ont été mises en service de 1976 à 1979. La mise en service de la deuxième étape a commencé en 1988 avec le lancement de l'unité de puissance n ° 5.

cogénération - centrale thermique, qui produit non seulement de l'électricité, mais qui donne aussi de la chaleur à nos maisons en hiver. Sur l'exemple de la centrale thermique de Krasnoïarsk, voyons comment fonctionne presque toutes les centrales thermiques.

Il y a 3 centrales de production combinée de chaleur et d'électricité à Krasnoïarsk, dont la puissance électrique totale n'est que de 1146 MW (à titre de comparaison, notre CHPP 5 de Novossibirsk a à elle seule une capacité de 1200 MW), mais c'est la CHPP-3 de Krasnoïarsk qui était remarquable pour moi parce que la station est nouvelle - pas même un an ne s'est écoulé, car la première et jusqu'à présent la seule unité d'alimentation a été certifiée par l'opérateur du système et mise en service commercial. Par conséquent, j'ai réussi à prendre des photos d'une belle station qui n'était pas encore poussiéreuse et j'ai beaucoup appris sur la centrale de cogénération.

Dans cet article, en plus des informations techniques sur KrasCHP-3, je souhaite révéler le principe même de fonctionnement de presque toutes les centrales de cogénération.

1. Trois cheminées, la hauteur de la plus haute d'entre elles est de 275 m, la deuxième plus haute est de 180 m

L'abréviation CHP elle-même implique que la centrale produit non seulement de l'électricité, mais aussi de la chaleur ( eau chaude, chauffage), de plus, la génération de chaleur est peut-être encore plus prioritaire dans notre bien connu hivers rigoureux pays.

2. La capacité électrique installée du CHPP-3 de Krasnoïarsk est de 208 MW et la capacité thermique installée est de 631,5 Gcal/h

De manière simplifiée, le principe de fonctionnement d'une cogénération peut être décrit comme suit :

Tout commence par le carburant. Le charbon, le gaz, la tourbe, le schiste bitumineux peuvent servir de combustible dans différentes centrales électriques. Dans notre cas, il s'agit de lignite de grade B2 provenant de la mine à ciel ouvert de Borodino, située à 162 km de la station. Le charbon est amené chemin de fer. Une partie est stockée, l'autre partie passe par des convoyeurs jusqu'à l'unité motrice, où le charbon lui-même est d'abord broyé en poussière puis introduit dans la chambre de combustion - une chaudière à vapeur.

Une chaudière à vapeur est une unité de production de vapeur à une pression supérieure à la pression atmosphérique à partir de l'eau d'alimentation qui lui est fournie en continu. Cela se produit en raison de la chaleur dégagée lors de la combustion du carburant. La chaudière elle-même est assez impressionnante. À KrasCHP-3, la hauteur de la chaudière est de 78 mètres (bâtiment de 26 étages) et pèse plus de 7 000 tonnes.

6. Marque de chaudière à vapeur Ep-670, produite à Taganrog. Capacité de la chaudière 670 tonnes de vapeur par heure

J'ai emprunté un schéma simplifié d'une chaudière à vapeur de centrale électrique sur le site energoworld.ru afin que vous puissiez comprendre sa structure

1 - chambre de combustion (four); 2 - conduit horizontal; 3 - puits convectif; 4 - écrans de four; 5 - écrans de plafond ; 6 - tuyaux de descente; 7 - tambour; 8 - surchauffeur à rayonnement convectif; 9 - surchauffeur convectif; 10 - économiseur d'eau; 11 - réchauffeur d'air; 12 - ventilateur soufflant; 13 - collecteurs à écran inférieur; 14 - commode en scories; 15 - couronne froide; 16 - brûleurs. Le schéma ne montre pas le récupérateur de cendres et l'extracteur de fumée.

7. Vue d'en-haut

10. Le tambour de la chaudière est clairement visible. Le tambour est un récipient horizontal cylindrique contenant des volumes d'eau et de vapeur, qui sont séparés par une surface appelée miroir d'évaporation.

En raison de la grande capacité de vapeur, la chaudière a développé des surfaces de chauffe, à la fois d'évaporation et de surchauffe. Son foyer est prismatique, quadrangulaire à circulation naturelle.

Quelques mots sur le principe de fonctionnement de la chaudière :

L'eau d'alimentation pénètre dans le tambour, passe à travers l'économiseur, descend à travers les tuyaux de descente vers les collecteurs inférieurs des écrans des tuyaux, à travers ces tuyaux, l'eau monte et, par conséquent, se réchauffe, car la torche brûle à l'intérieur du four. L'eau se transforme en un mélange vapeur-eau, une partie entre dans les cyclones à distance et l'autre partie retourne au tambour. Ici et là, ce mélange est séparé en eau et en vapeur. La vapeur va aux surchauffeurs et l'eau répète son chemin.

11. Les gaz de combustion refroidis (environ 130 degrés) sortent du four dans des précipitateurs électrostatiques. Dans les précipitateurs électrostatiques, les gaz sont nettoyés des cendres, les cendres sont évacuées vers la décharge de cendres et les gaz de combustion nettoyés sont rejetés dans l'atmosphère. Le degré effectif d'épuration des gaz de combustion est de 99,7 %.
Sur la photo, les mêmes précipitateurs électrostatiques.

En passant par les surchauffeurs, la vapeur est chauffée à une température de 545 degrés et pénètre dans la turbine, où le rotor du turbogénérateur tourne sous sa pression et, par conséquent, de l'électricité est générée. Il est à noter que dans les centrales à condensation (GRES) le système de circulation d'eau est complètement fermé. Toute la vapeur traversant la turbine est refroidie et condensée. De nouveau remise à l'état liquide, l'eau est réutilisée. Et dans les turbines CHP, toute la vapeur n'entre pas dans le condenseur. Des extractions de vapeur sont réalisées - industrielles (utilisation de vapeur chaude dans toute production) et de chauffage (réseau d'alimentation en eau chaude). Cela rend la cogénération économiquement plus rentable, mais elle a ses inconvénients. L'inconvénient des centrales de production combinée de chaleur et d'électricité est qu'elles doivent être construites à proximité de l'utilisateur final. La pose de conduites de chauffage coûte beaucoup d'argent.

12. Au CHPP-3 de Krasnoïarsk, un système d'alimentation en eau de procédé à passage unique est utilisé, ce qui permet d'abandonner l'utilisation de tours de refroidissement. C'est-à-dire que l'eau pour refroidir le condenseur et l'utiliser dans la chaudière est prélevée directement du Yenisei, mais avant cela, elle est nettoyée et dessalée. Après utilisation, l'eau retourne par le canal vers le Yenisei, en passant par le système de sortie dissipatif (mélange d'eau chauffée avec de l'eau froide afin de réduire la pollution thermique de la rivière)

14. Turbogénérateur

J'espère avoir pu décrire clairement le principe de fonctionnement du CHP. Maintenant, un peu sur KrasTETS-3 lui-même.

La construction de la centrale a commencé en 1981, mais, comme cela se produit en Russie, en raison de l'effondrement de l'URSS et des crises, il n'a pas été possible de construire une centrale thermique à temps. De 1992 à 2012, la station a fonctionné comme chaufferie - elle chauffait de l'eau, mais elle n'a appris à produire de l'électricité que le 1er mars de l'année dernière.

Krasnoyarsk CHPP-3 appartient au Yenisei TGC-13. Le CHPP emploie environ 560 personnes. À l'heure actuelle, la CHPP-3 de Krasnoïarsk fournit de la chaleur aux entreprises industrielles et au secteur résidentiel et communal du district de Sovetsky à Krasnoïarsk - en particulier les microdistricts de Severny, Vzletka, Pokrovsky et Innocentevsky.

17.

19. CPU

20. Il y a aussi 4 chaudières à eau chaude à KrasCHPP-3

21. Judas dans le foyer

23. Et cette photo a été prise depuis le toit de l'unité motrice. Le gros tuyau a une hauteur de 180m, le plus petit est le tuyau de la chaufferie de départ.

24. transformateurs

25. En tant qu'appareillage de commutation à KrasCHP-3, un appareillage de commutation fermé avec isolation SF6 (ZRUE) pour 220 kV est utilisé.

26. à l'intérieur du bâtiment

28. Forme générale appareillage

29. C'est tout. Merci pour votre attention