Santrauka apie discipliną „Įvadas į kryptį“
Baigė studentas Michailovas D.A.
Novosibirsko valstybinis technikos universitetas
Novosibirskas, 2008 m
Įvadas
Elektros jėgainė yra jėgainė, naudojama gamtinei energijai paversti elektros energija. Jėgainės tipą pirmiausia lemia gamtinės energijos rūšis. Labiausiai paplitusios šiluminės elektrinės (TPP), kuriose naudojama šiluminė energija, išsiskirianti deginant iškastinį kurą (anglį, naftą, dujas ir kt.). Šiluminės elektrinės pagamina apie 76% mūsų planetoje pagaminamos elektros energijos. Taip yra dėl iškastinio kuro buvimo beveik visose mūsų planetos vietose; galimybė transportuoti organinį kurą iš gavybos vietos į elektrinę, esančią šalia energijos vartotojų; techninė pažanga šiluminėse elektrinėse, užtikrinanti didelės galios šiluminių elektrinių statybą; galimybė panaudoti atliekinę šilumą iš darbinio skysčio ir tiekti ją vartotojams, be elektros energijos, ir šiluminę (su garu ar karštu vandeniu) ir kt. Šiluminės elektrinės, skirtos tik elektros energijai gaminti, vadinamos kondensacinėmis elektrinėmis (CPP). Elektrinės, skirtos kombinuotai elektros energijos gamybai ir garo bei karšto vandens tiekimui šiluminiams vartotojams, turi garo turbinas su tarpiniu garo ištraukimu arba su priešslėgiu. Tokiuose įrenginiuose išmetamųjų garų šiluma iš dalies ar net visiškai panaudojama šilumai tiekti, dėl to sumažėja šilumos nuostoliai su aušinimo vandeniu. Tačiau į elektrą paverčiamos garo energijos dalis su tais pačiais pradiniais parametrais įrenginiuose su šildymo turbinomis yra mažesnė nei įrenginiuose su kondensacinėmis turbinomis. Šiluminės elektrinės, kuriose šilumai tiekti naudojami išmetamieji garai kartu su gaminama elektra, vadinamos termofikacinėmis elektrinėmis (CHP).
Pagrindiniai šiluminių elektrinių veikimo principai
1 paveiksle parodyta tipinė organinio kuro kondensacinio įrenginio šiluminė diagrama.
1 pav. Šiluminės elektrinės šiluminė schema
1 – garo katilas; 2 – turbina; 3 – elektros generatorius; 4 – kondensatorius; 5 – kondensato siurblys; 6 – žemo slėgio šildytuvai; 7 – deaeratorius; 8 – padavimo siurblys; 9 – aukšto slėgio šildytuvai; 10 – drenažo siurblys.
Ši grandinė vadinama grandine su tarpiniu garų perkaitinimu. Kaip žinoma iš termodinamikos kurso, tokios grandinės šiluminis efektyvumas su vienodais pradiniais ir galutiniais parametrais bei teisingai parinkus tarpinius perkaitimo parametrus yra didesnis nei grandinėje be tarpinio perkaitimo.
Panagrinėkime šiluminių elektrinių veikimo principus. Kuras ir oksidatorius, kuris dažniausiai yra šildomas oras, nuolat teka į katilo krosnį (1). Naudojamas kuras – anglys, durpės, dujos, skalūnai arba mazutas. Dauguma mūsų šalies šiluminių elektrinių kaip kurą naudoja anglies dulkes. Dėl kuro deginimo susidarančios šilumos garo katile esantis vanduo įkaista, išgaruoja, o susidaręs sotus garas garo linija teka į garo turbiną (2). Kurio tikslas – garo šiluminę energiją paversti mechanine.
Visos judančios turbinos dalys yra standžiai sujungtos su velenu ir sukasi kartu su juo. Turbinoje garo purkštukų kinetinė energija į rotorių perduodama taip. Iš katilo į turbinos purkštukus (kanalus) patenka aukšto slėgio ir temperatūros garai, turintys didelę vidinę energiją. Garų srovė dideliu greičiu, dažnai viršijančiu garso greitį, nuolat teka iš purkštukų ir patenka į turbinos mentes, sumontuotas ant disko, standžiai sujungto su velenu. Šiuo atveju garo srauto mechaninė energija paverčiama turbinos rotoriaus mechanine energija, o tiksliau – turbogeneratoriaus rotoriaus mechanine energija, kadangi turbinos ir elektros generatoriaus (3) velenai yra tarpusavyje sujungti. Elektros generatoriuje mechaninė energija paverčiama elektros energija.
Po garo turbinos vandens garai, jau esant žemam slėgiui ir temperatūrai, patenka į kondensatorių (4). Čia garai aušinimo vandens, pumpuojamo per kondensatoriaus viduje esančius vamzdelius, pagalba paverčiami vandeniu, kuris per regeneracinius šildytuvus (6) kondensato siurbliu (5) tiekiamas į deaeratorių (7).
Deaeratorius naudojamas jame ištirpusioms dujoms pašalinti iš vandens; tuo pačiu jame, kaip ir regeneraciniuose šildytuvuose, tiekiamas vanduo šildomas garais, tam paimtais iš turbinos išleidimo angos. Oro pašalinimas atliekamas siekiant padidinti deguonies ir anglies dioksido kiekį jame iki priimtinų verčių ir taip sumažinti korozijos greitį vandens ir garų keliuose.
Deaeruotas vanduo į katilinę tiekiamas tiekimo siurbliu (8) per šildytuvus (9). Šildytuvuose (9) susidaręs kaitinimo garų kondensatas kaskados būdu patenka į deaeratorių, o šildytuvų (6) šildymo garų kondensatas drenažo siurbliu (10) tiekiamas į liniją, per kurią kondensatas. iš kondensatoriaus (4) teka.
Techniškai sunkiausia yra anglimi kūrenamų šiluminių elektrinių veiklos organizavimas. Tuo pat metu tokių elektrinių dalis vidaus energetikos sektoriuje yra didelė (~30%) ir ją planuojama didinti.
Tokios anglimi kūrenamos elektrinės technologinė schema parodyta 2 pav.
Pav.2 Miltelinėmis anglimis kūrenamos šiluminės elektrinės technologinė schema
1 – geležinkelio vagonai; 2 – iškrovimo įrenginiai; 3 – sandėlis; 4 – juostiniai konvejeriai; 5 – smulkinimo įrenginys; 6 – žalios anglies bunkeriai; 7 – susmulkintų anglių malūnai; 8 – separatorius; 9 – ciklonas; 10 – anglies dulkių bunkeris; 11 – tiektuvai; 12 – malūno ventiliatorius; 13 – katilo degimo kamera; 14 – ventiliatorius; 15 – pelenų rinktuvai; 16 – dūmų šalintuvai; 17 – kaminas; 18 – žemo slėgio šildytuvai; 19 – aukšto slėgio šildytuvai; 20 – deaeratorius; 21 – padavimo siurbliai; 22 – turbina; 23 – turbininis kondensatorius; 24 – kondensato siurblys; 25 – cirkuliaciniai siurbliai; 26 – priėmimo šulinys; 27 – atliekų šulinys; 28 – chemijos parduotuvė; 29 – tinklo šildytuvai; 30 – vamzdynas; 31 – kondensato nutekėjimo linija; 32 – elektros skirstomieji įrenginiai; 33 – karterio siurbliai.
Degalai geležinkelio vagonuose (1) tiekiami į iškrovimo įrenginius (2), iš kurių juostiniais konvejeriais (4) siunčiami į sandėlį (3), o iš sandėlio degalai tiekiami į smulkinimo įrenginį (5). Galima tiekti kurą į smulkinimo įrenginį ir tiesiai iš iškrovimo įrenginių. Iš smulkinimo įrenginio kuras teka į žalios anglies bunkerius (6), o iš ten per tiektuvus į susmulkintų anglių malūnus (7). Anglies dulkės pneumatiniu būdu per separatorių (8) ir cikloną (9) transportuojamos į anglies dulkių surinktuvą (10), o iš ten per tiektuvus (11) į degiklius. Oras iš ciklono įsiurbiamas malūno ventiliatoriumi (12) ir tiekiamas į katilo (13) degimo kamerą.
Dujos, susidarančios degimo metu degimo kameroje, išėjusios iš jos, paeiliui pereina per katilo įrenginio dujų kanalus, kur garo perkaitintuve (pirminiame ir antriniame, jei atliekamas ciklas su tarpiniu garų perkaitinimu) ir vanduo. ekonomaizeryje jie atiduoda šilumą darbiniam skysčiui, o oro šildytuve - tiekiami į garo katilą į orą. Tada pelenų rinktuvuose (15) dujos išvalomos nuo lakiųjų pelenų ir dūmų šalintuvais (16) išleidžiamos į atmosferą per kaminą (17).
Po degimo kamera, oro šildytuvu ir pelenų surinktuvais patekę šlakai ir pelenai nuplaunami vandeniu ir kanalais nuteka į kaupimo siurblius (33), kurie pumpuoja juos į pelenų sąvartynus.
Degimui reikalingas oras į garo katilo oro šildytuvus tiekiamas ventiliatoriumi (14). Oras dažniausiai imamas iš katilinės viršaus ir (didelio galingumo garo katilams) iš katilinės išorės.
Perkaitęs garas iš garo katilo (13) patenka į turbiną (22).
Kondensatas iš turbinos kondensatoriaus (23) kondensato siurbliais (24) tiekiamas per žemo slėgio regeneracinius šildytuvus (18) į deaeratorių (20), o iš ten padavimo siurbliais (21) per aukšto slėgio šildytuvus (19) katilo ekonomaizeris.
Pagal šią schemą garo ir kondensato nuostoliai papildomi chemiškai demineralizuotu vandeniu, kuris tiekiamas į kondensato liniją už turbininio kondensatoriaus.
Aušinamasis vanduo į kondensatorių tiekiamas iš vandentiekio priėmimo šulinio (26) cirkuliaciniais siurbliais (25). Pašildytas vanduo išleidžiamas į to paties šaltinio atliekų šulinį (27) tam tikru atstumu nuo paėmimo vietos, pakankamu, kad pašildytas vanduo nesimaišytų su paimtu vandeniu. Cheminio vandens valymo prietaisai yra chemijos ceche (28).
Schemose gali būti numatytas nedidelis tinklo šildymo įrenginys, skirtas elektrinės ir gretimo kaimo centralizuotam šildymui. Garas į šio įrenginio tinklo šildytuvus (29) tiekiamas iš turbininių ištraukimų, o kondensatas išleidžiamas per liniją (31). Tinklo vanduo tiekiamas į šildytuvą ir iš jo pašalinamas vamzdynais (30).
Sukurta elektros energija iš elektros generatoriaus pašalinama išoriniams vartotojams per pakopinius elektros transformatorius.
Elektrinės elektros varikliams, apšvietimo įtaisams ir įrenginiams tiekti elektra yra įrengta pagalbinė elektros skirstomoji įranga (32).
Išvada
Santraukoje pateikiami pagrindiniai šiluminių elektrinių veikimo principai. Elektrinės šiluminė diagrama nagrinėjama naudojant kondensacinės elektrinės veikimo pavyzdį, taip pat technologinė schema naudojant anglimi kūrenamos elektrinės pavyzdį. Pateikiami elektros energijos ir šilumos gamybos technologiniai principai.
Kas tai yra ir kokie šiluminių elektrinių veikimo principai? Bendras tokių objektų apibrėžimas skamba maždaug taip - tai elektrinės, kurios gamtinę energiją perdirba į elektros energiją. Šiems tikslams naudojami ir natūralios kilmės degalai.
Šiluminių elektrinių veikimo principas. Trumpas aprašymas
Šiandien būtent tokiuose įrenginiuose deginimas yra labiausiai paplitęs, dėl kurio išsiskiria šiluminė energija. Šiluminių elektrinių užduotis yra panaudoti šią energiją elektros energijai gaminti.
Šiluminių elektrinių veikimo principas yra ne tik šiluminės energijos generavimas, bet ir gamyba, kuri taip pat tiekiama vartotojams, pavyzdžiui, karšto vandens pavidalu. Be to, šie energetikos objektai pagamina apie 76 % visos elektros energijos. Tokį platų naudojimą lemia tai, kad iškastinio kuro prieinamumas stoties veiklai yra gana didelis. Antra priežastis – kuro gabenimas iš jo išgavimo vietos į pačią stotį yra gana paprastas ir efektyvus darbas. Šiluminių elektrinių veikimo principas suprojektuotas taip, kad būtų galima panaudoti atliekinę darbinio skysčio šilumą antriniam jos tiekimui vartotojui.
Stočių atskyrimas pagal tipą
Verta paminėti, kad šiluminės stotys gali būti skirstomos į tipus, priklausomai nuo to, kokią šilumą jos gamina. Jei šiluminės elektrinės veikimo principas yra tik gaminti elektros energiją (tai yra, ji nepateikia šilumos energijos vartotojui), tada ji vadinama kondensacine jėgaine (CES).
Įrenginiai, skirti elektros energijai gaminti, garui tiekti, taip pat karšto vandens tiekimui vartotojui, turi ne kondensacines, o garo turbinas. Taip pat tokiuose stoties elementuose yra tarpinis garo ištraukimas arba priešslėgio įrenginys. Pagrindinis šio tipo šiluminių elektrinių (CHP) privalumas ir veikimo principas yra tas, kad atliekiniai garai taip pat naudojami kaip šilumos šaltinis ir tiekiami vartotojams. Tai sumažina šilumos nuostolius ir aušinimo vandens kiekį.
Pagrindiniai šiluminių elektrinių veikimo principai
Prieš pradedant svarstyti patį veikimo principą, būtina suprasti, apie kokią stotį mes kalbame. Standartinė tokių įrenginių konstrukcija apima tokią sistemą kaip tarpinis garų perkaitinimas. Tai būtina, nes grandinės su tarpiniu perkaitimu šiluminis efektyvumas bus didesnis nei sistemos be jo. Paprastais žodžiais tariant, šiluminės elektrinės veikimo principas su tokia schema bus daug efektyvesnis su tais pačiais pradiniais ir galutiniais nurodytais parametrais nei be jos. Iš viso to galime daryti išvadą, kad stoties veikimo pagrindas yra organinis kuras ir šildomas oras.
Darbo schema
Šiluminės elektrinės veikimo principas sukonstruotas taip. Kuro medžiaga, taip pat oksidatorius, kurio vaidmenį dažniausiai atlieka šildomas oras, nuolatiniu srautu tiekiamas į katilo krosnį. Tokios medžiagos kaip anglis, nafta, mazutas, dujos, skalūnai ir durpės gali veikti kaip kuras. Jei mes kalbame apie labiausiai paplitusią kurą Rusijos Federacijos teritorijoje, tai yra anglies dulkės. Be to, šiluminių elektrinių veikimo principas sukonstruotas taip, kad šiluma, susidaranti deginant kurą, šildo vandenį garo katile. Dėl kaitinimo skystis paverčiamas sočiuoju garu, kuris per garo išleidimo angą patenka į garo turbiną. Pagrindinė šio įrenginio paskirtis stotyje – įeinančio garo energiją paversti mechanine energija.
Visi turbinos elementai, kurie gali judėti, yra glaudžiai sujungti su velenu, todėl jie sukasi kaip vienas mechanizmas. Kad velenas suktųsi, garo turbina perduoda garo kinetinę energiją į rotorių.
Mechaninė stoties dalis
Šiluminės elektrinės konstrukcija ir veikimo principas jos mechaninėje dalyje yra susijęs su rotoriaus veikimu. Iš turbinos sklindantys garai turi labai aukštą slėgį ir temperatūrą. Dėl to susidaro didelė garo vidinė energija, kuri iš katilo patenka į turbinos purkštukus. Garų čiurkšlės, einančios per antgalį nuolatiniu srautu, dideliu greičiu, kuris dažnai net didesnis už garso greitį, veikia turbinos mentes. Šie elementai yra tvirtai pritvirtinti prie disko, kuris, savo ruožtu, yra glaudžiai sujungtas su velenu. Šiuo metu mechaninė garo energija paverčiama rotoriaus turbinų mechanine energija. Jei kalbėsime tiksliau apie šiluminių elektrinių veikimo principą, tai mechaninis poveikis paveikia turbogeneratoriaus rotorių. Taip yra dėl to, kad įprasto rotoriaus ir generatoriaus velenas yra sandariai sujungti vienas su kitu. Ir tada yra gana gerai žinomas, paprastas ir suprantamas mechaninės energijos pavertimo elektros energija procesas tokiame įrenginyje kaip generatorius.
Garo judėjimas po rotoriaus
Vandens garams praėjus pro turbiną, jos slėgis ir temperatūra smarkiai nukrenta, ir jie patenka į kitą stoties dalį – kondensatorių. Šio elemento viduje garai vėl paverčiami skysčiu. Norint atlikti šią užduotį, kondensatoriaus viduje yra aušinimo vanduo, kuris ten tiekiamas vamzdžiais, einančiomis įrenginio sienelių viduje. Po to, kai garai vėl paverčiami vandeniu, jie išpumpuojami kondensato siurbliu ir patenka į kitą skyrių - deaeratorių. Taip pat svarbu pažymėti, kad siurbiamas vanduo praeina per regeneracinius šildytuvus.
Pagrindinė deaeratoriaus užduotis yra pašalinti dujas iš įeinančio vandens. Vienu metu su valymo operacija skystis kaitinamas taip pat, kaip ir regeneraciniuose šildytuvuose. Tam naudojama garų šiluma, kuri paimama iš to, kas patenka į turbiną. Pagrindinis deaeravimo operacijos tikslas – sumažinti deguonies ir anglies dioksido kiekį skystyje iki priimtinų verčių. Tai padeda sumažinti korozijos greitį takuose, kuriais tiekiamas vanduo ir garai.
Anglies stotys
Yra didelė šiluminių elektrinių veikimo principo priklausomybė nuo naudojamo kuro rūšies. Technologiniu požiūriu sunkiausia medžiaga yra anglis. Nepaisant to, žaliavos yra pagrindinis energijos šaltinis tokiuose objektuose, kurių skaičius sudaro apie 30% visos stočių dalies. Be to, planuojama padidinti tokių objektų skaičių. Taip pat verta paminėti, kad funkcinių skyrių, reikalingų stoties veikimui, skaičius yra daug didesnis nei kitų tipų.
Kaip šiluminės elektrinės veikia anglimi?
Kad stotis veiktų nepertraukiamai, išilgai geležinkelio bėgių nuolat atvežama anglis, kuri iškraunama naudojant specialius iškrovimo įrenginius. Tada yra tokių elementų kaip per kurį į sandėlį tiekiama iškrauta anglis. Tada kuras patenka į smulkinimo įrenginį. Jei reikia, galima apeiti anglies pristatymo į sandėlį procesą ir iš iškrovimo įrenginių perkelti tiesiai į smulkintuvus. Praėjus šiam etapui, susmulkintos žaliavos patenka į žalios anglies bunkerį. Kitas žingsnis yra tiekti medžiagą per tiektuvus į miltelinės anglies gamyklas. Toliau anglies dulkės pneumatiniu transportavimo būdu tiekiamos į anglių dulkių bunkerį. Šiuo keliu medžiaga apeina tokius elementus kaip separatorius ir ciklonas, o iš bunkerio jau teka per tiektuvus tiesiai į degiklius. Per cikloną einantis oras įsiurbiamas malūno ventiliatoriumi ir tiekiamas į katilo degimo kamerą.
Be to, dujų judėjimas atrodo maždaug taip. Degimo katilo kameroje susidariusios lakiosios medžiagos nuosekliai praeina per tokius įrenginius kaip katilinės dujiniai kanalai, tada, jei naudojama pakaitinimo garais sistema, dujos tiekiamos į pirminį ir antrinį perkaitintuvą. Šiame skyriuje, kaip ir vandens ekonomaizeryje, dujos atiduoda savo šilumą darbiniam skysčiui šildyti. Tada sumontuojamas elementas, vadinamas oro perkaitintuvu. Čia dujų šiluminė energija naudojama įeinančiam orui šildyti. Praėjusi per visus šiuos elementus, lakioji medžiaga patenka į pelenų surinktuvą, kur yra išvaloma nuo pelenų. Po to dūmų siurbliai ištraukia dujas ir dujotiekiu išleidžia jas į atmosferą.
Šiluminės elektrinės ir atominės elektrinės
Gana dažnai kyla klausimas, kas bendro tarp šiluminių elektrinių ir ar yra šiluminių elektrinių ir atominių elektrinių veikimo principų panašumų.
Jei kalbėtume apie jų panašumus, jų yra keletas. Pirma, jie abu yra pastatyti taip, kad savo darbui jie naudoja gamtos išteklius, kurie yra iškastiniai ir išsiskiriantys. Be to, galima pastebėti, kad abu objektai yra skirti generuoti ne tik elektros energiją, bet ir šiluminę energiją. Veikimo principų panašumai slypi ir tame, kad šiluminėse elektrinėse ir atominėse elektrinėse darbo procese dalyvauja turbinos ir garo generatoriai. Be to, yra tik keletas skirtumų. Tai apima tai, kad, pavyzdžiui, statybos ir elektros energijos, gaunamos iš šiluminių elektrinių, kaina yra daug mažesnė nei iš atominių elektrinių. Tačiau, kita vertus, atominės elektrinės neteršia atmosferos tol, kol atliekos šalinamos teisingai ir neįvyksta avarijų. Tuo tarpu šiluminės elektrinės dėl savo veikimo principo nuolat išmeta į atmosferą kenksmingas medžiagas.
Čia slypi pagrindinis skirtumas tarp atominių elektrinių ir šiluminių elektrinių veikimo. Jei šiluminiuose įrenginiuose kuro deginimo šiluminė energija dažniausiai perduodama vandeniui arba paverčiama garais, tai atominėse elektrinėse energija paimama dalijantis urano atomams. Gauta energija naudojama įvairių medžiagų šildymui, o vanduo čia naudojamas gana retai. Be to, visos medžiagos yra uždarose, sandariose grandinėse.
Centralizuotas šildymas
Kai kuriose šiluminėse elektrinėse gali būti įrengta sistema, kuri tvarko pačios elektrinės ir gretimo kaimo, jei toks yra, šildymą. Į šio įrenginio tinklinius šildytuvus iš turbinos paimamas garas, taip pat yra speciali linija kondensatui šalinti. Vanduo tiekiamas ir išleidžiamas specialia vamzdynų sistema. Tokiu būdu generuojama elektros energija pašalinama iš elektros generatoriaus ir perduodama vartotojui per pakopinius transformatorius.
Pagrindinė įranga
Jei kalbėsime apie pagrindinius elementus, eksploatuojamus šiluminėse elektrinėse, tai yra katilinės, taip pat turbininiai blokai, suporuoti su elektros generatoriumi ir kondensatoriumi. Pagrindinis skirtumas tarp pagrindinės įrangos ir papildomos įrangos yra tas, kad ji turi standartinius parametrus pagal galią, našumą, garo parametrus, taip pat įtampą ir srovę ir tt Taip pat galima atkreipti dėmesį į pagrindinių elementų tipą ir skaičių. parenkami priklausomai nuo to, kiek galios reikia gauti iš vienos šiluminės elektrinės, taip pat nuo jos darbo režimo. Šiluminių elektrinių veikimo principo animacija gali padėti suprasti šią problemą išsamiau.
CHP yra šiluminė elektrinė, kuri ne tik gamina elektrą, bet ir aprūpina mūsų namus šiluma žiemą. Remdamiesi Krasnojarsko šiluminės elektrinės pavyzdžiu, pažiūrėkime, kaip veikia beveik bet kuri šiluminė elektrinė.
Krasnojarske yra 3 šiluminės elektrinės, kurių bendra elektros galia yra tik 1146 MW (palyginimui, vien mūsų Novosibirsko CHPP 5 galia siekia 1200 MW), bet man buvo nuostabu Krasnojarsko CHP-3, nes stotis. yra naujas - nepraėjo nė metai, nes pirmasis ir kol kas vienintelis energijos blokas buvo sertifikuotas Sistemos operatoriaus ir pradėtas eksploatuoti komerciškai. Todėl galėjau nufotografuoti vis dar dulkėtą gražią stotį ir daug sužinoti apie šiluminę elektrinę.
Šiame įraše, be techninės informacijos apie KrasTPP-3, noriu atskleisti patį beveik bet kurios termofikacinės elektrinės veikimo principą.
1.
Trys kaminai, aukščiausio aukštis 275 m, antras pagal aukštį 180 m
Pati santrumpa CHP suponuoja, kad stotyje gaminama ne tik elektra, bet ir šiluma (karštas vanduo, šildymas), o šilumos gamybai mūsų šalyje, garsėjančioje atšiauriomis žiemomis, gali būti net didesnis prioritetas.
2.
Krasnojarsko CHPP-3 instaliuota elektrinė galia – 208 MW, o instaliuota šiluminė galia – 631,5 Gcal/val.
Supaprastintai šiluminės elektrinės veikimo principą galima apibūdinti taip:
Viskas prasideda nuo kuro. Akmens anglys, dujos, durpės ir naftingieji skalūnai gali būti naudojami kaip kuras įvairiose elektrinėse. Mūsų atveju tai B2 rusvosios anglys iš Borodino atviros kasyklos, esančios 162 km nuo stoties. Anglis gabenama geležinkeliu. Dalis jos kaupiama, kita dalis konvejeriais eina į jėgos agregatą, kur pati anglis pirmiausiai susmulkinama iki dulkių, o po to tiekiama į degimo kamerą – garo katilą.
Garo katilas yra įrenginys, gaminantis garą, kurio slėgis didesnis už atmosferos slėgį, iš nuolat tiekiamo vandens. Taip atsitinka dėl kuro degimo metu išsiskiriančios šilumos. Pats katilas atrodo gana įspūdingai. KrasCHETS-3 katilo aukštis yra 78 metrai (26 aukštų pastatas), o sveria daugiau nei 7000 tonų.
6.
Garo katilo prekės ženklas Ep-670, pagamintas Taganrog. Katilo našumas 670 tonų garo per valandą
Aš pasiskolinau supaprastintą elektrinės garo katilo schemą iš svetainės energoworld.ru, kad galėtumėte suprasti jo struktūrą 
1 - degimo kamera (krosnis); 2 - horizontalus dujų kanalas; 3 - konvekcinis velenas; 4 - degimo ekranai; 5 - lubų ekranai; 6 — drenažo vamzdžiai; 7 - būgnas; 8 – radiacinis-konvekcinis perkaitintuvas; 9 - konvekcinis perkaitintuvas; 10 - vandens ekonomaizeris; 11 — oro šildytuvas; 12 — ventiliatorius; 13 — apatiniai ekrano rinktuvai; 14 - šlako komoda; 15 — šalta karūna; 16 - degikliai. Diagramoje nerodomas pelenų surinkėjas ir dūmų šalinimas.
7.
Vaizdas iš viršaus
10.
Katilo būgnas aiškiai matomas. Būgnas yra cilindrinis horizontalus indas, turintis vandens ir garų tūrius, kuriuos skiria paviršius, vadinamas garavimo veidrodžiu.
Dėl didelės garų galios katilas turi kaitinamuosius paviršius, tiek garuojančius, tiek perkaitančius. Jo pakura prizminė, keturkampė su natūralia cirkuliacija.
Keletas žodžių apie katilo veikimo principą:
Tiekiamas vanduo patenka į būgną, eidamas per ekonomaizerį, o nutekėjimo vamzdžiais nusileidžia į apatinius vamzdžių ekranų kolektorius.Per šiuos vamzdžius vanduo pakyla ir atitinkamai įkaista, nes degiklio viduje dega deglas. Vanduo virsta garo-vandens mišiniu, dalis jo patenka į nutolusius ciklonus, o kita dalis atgal į būgną. Abiem atvejais šis mišinys skirstomas į vandenį ir garus. Garai patenka į perkaitintuvus, o vanduo kartoja savo kelią.
11.
Atvėsusios dūmų dujos (apie 130 laipsnių) iš krosnies patenka į elektrinius nusodintuvus. Elektriniuose nusodintuvuose dujos išvalomos iš pelenų, pelenai pašalinami į pelenų sąvartyną, o išvalytos dūmų dujos išeina į atmosferą. Efektyvus išmetamųjų dujų valymo laipsnis yra 99,7%.
Nuotraukoje – tie patys elektrostatiniai nusodintuvai.
Eidami per perkaitintuvus, garai įkaista iki 545 laipsnių temperatūros ir patenka į turbiną, kur veikiant jo slėgiui sukasi turbinos generatoriaus rotorius ir atitinkamai generuojama elektra. Pažymėtina, kad kondensacinėse elektrinėse (GRES) vandens cirkuliacijos sistema yra visiškai uždaryta. Visi garai, einantys per turbiną, atšaldomi ir kondensuojami. Vėl pavirtęs į skystą būseną, vanduo panaudojamas pakartotinai. Tačiau šiluminės elektrinės turbinose ne visi garai patenka į kondensatorių. Vykdomas garo ištraukimas – gamyba (karšto garo naudojimas bet kokioje gamyboje) ir šildymas (karšto vandens tiekimo tinklas). Dėl to kogeneracija tampa ekonomiškai pelningesnė, tačiau ji turi ir trūkumų. Kogeneracinių elektrinių trūkumas yra tas, kad jos turi būti statomos arti galutinio vartotojo. Šilumos trasų tiesimas kainuoja nemažus pinigus.
12.
Krasnojarsko CHPP-3 naudojama tiesioginio srauto techninė vandens tiekimo sistema, todėl galima atsisakyti aušinimo bokštų naudojimo. Tai yra, vanduo kondensatoriui aušinti ir naudojamas katile yra paimamas tiesiai iš Jenisejaus, tačiau prieš tai jis išvalomas ir nusūdomas. Panaudojus vanduo kanalu grąžinamas atgal į Jenisejų, praeina per išsklaidymo sistemą (šildomą vandenį maišant su šaltu vandeniu, siekiant sumažinti upės šiluminę taršą).
14.
Turbogeneratorius
Tikiuosi, man pavyko aiškiai apibūdinti šiluminės elektrinės veikimo principą. Dabar šiek tiek apie patį KrasTPP-3.
Stotis pradėta statyti dar 1981 metais, tačiau, kaip nutinka Rusijoje, dėl SSRS žlugimo ir krizių laiku pastatyti šiluminės elektrinės nepavyko. Nuo 1992 iki 2012 metų stotis dirbo kaip katilinė - šildė vandenį, tačiau gaminti elektrą išmoko tik praėjusių metų kovo 1 d.
Krasnojarsko CHPP-3 priklauso Jenisejaus TGC-13. Šiluminėje elektrinėje dirba apie 560 žmonių. Šiuo metu Krasnojarsko CHPP-3 tiekia šilumą Krasnojarsko Sovetskio rajono pramonės įmonėms ir būstui bei komunaliniam sektoriui, ypač Severno, Vzliotkos, Pokrovskio ir Innokentjevskio mikrorajonams.
17.
19.
CPU
20.
Taip pat KrasTPP-3 yra 4 karšto vandens boileriai
21.
Žvilgsnis židinyje
23.
O ši nuotrauka daryta nuo maitinimo bloko stogo. Didelis vamzdis yra 180 m aukščio, mažesnis yra pradinės katilinės vamzdis.
24.
Transformatoriai
25.
KrasTPP-3 kaip skirstomoji įranga naudojama 220 kV uždaroji dujomis izoliuota skirstomoji įranga (GRUE).
26.
Pastato viduje
28.
Bendras skirstomojo įrenginio vaizdas
29.
Tai viskas. Ačiū už dėmesį
Pirmasis gamina ir šiluminę, ir elektros energiją, o antrasis – tik elektros energiją. Abiem atvejais kalbame apie šilumines elektrines, kurių skirtumai yra reikšmingi, bet ne esminiai - Vieningoje Rusijos energetikos sistemoje yra šiluminės elektrinės, veikiančios kondensaciniu režimu, ir valstybinės rajoninės elektrinės, „pažemintos“ iki. šildymo įrenginiai.
Bet kuri elektrinė yra įrenginių kompleksas, organizuojantis tam tikro šaltinio (dažniausiai natūralaus) energijos pavertimą elektros ir šilumos energija. Hidroenergetikoje šis šaltinis yra vanduo, atominėje – uranas, o šiluminėse elektrinėse (TPP) naudojami įvairiausi elementai (nuo dujų, anglies ir naftos produktų iki biokuro, durpių ir geoterminių gręžinių). Rusijoje šiluminės elektrinės pagamina apie 70% elektros energijos.
Dvi santrumpos naudojamos kaip bendri šiluminių elektrinių pavadinimai – GRES ir CHPP. Paprastiems žmonėms jie dažnai būna neaiškūs, o pirmasis taip pat painiojamas su hidroelektrinėmis, nepaisant to, kad tai apskritai skirtingos generacijos rūšys. Hidroelektrinė veikia naudodama vandens srautą, o jos užtvankos tam tikslui blokuoja upes (tačiau yra išimčių), o valstybinė rajono elektrinė – garu, nors tokia stotis gali turėti savo rezervuarą. Tačiau šiluminės elektrinės, kurioms, kaip ir hidroelektrinėms, gyvybiškai reikalingas vanduo, sugeba efektyviai veikti net ir toli nuo upių ir rezervuarų – tokiu atveju ant jų dažniausiai statomi aušinimo bokštai, vieni monumentaliausių ir pastebimiausių (po kaminai) techniniai elementai šiluminėje energetikoje. Ypač žiemą.
Svarbiausia yra elektra
Pavadinimas „GRES“ yra sovietinio pramoninio megaprojekto reliktas, kurio pradiniame etape pagal GOELRO planą buvo išspręsta užduotis pašalinti visų pirma elektros energijos trūkumą. Tai tiesiog reiškia „valstybinę regioninę elektrinę“. SSRS rajonai buvo vadinami teritoriniais susivienijimais (pramonė su gyventojų skaičiumi), kuriuose buvo galima organizuoti vieningą energijos tiekimą. O svarbiausiuose geografiniuose taškuose, dažniausiai prie didelių žaliavų telkinių, kurie galėtų būti naudojami kaip kuras, buvo įrengtos valstybinės rajoninės elektrinės. Tačiau dujos į tokias stotis gali būti tiekiamos vamzdynais, o anglys, mazutas ir kitų rūšių kuras – geležinkeliu. O į bendrovės „Unipro“ Berezovskajos valstybinę rajono elektrinę Krasnojarsko Šarypove anglys paprastai atkeliauja 14 kilometrų konvejeriu.
Šiuolaikiniu supratimu valstybinė rajoninė elektrinė yra kondensacinė elektrinė (CPS), kuri yra labai galinga, palyginti su šilumine elektrine. Juk pagrindinė tokios stoties užduotis yra gaminti elektrą ir pagrindiniu režimu (tai yra tolygiai per dieną, mėnesį ar metus).
Todėl valstybinės rajonų elektrinės, kaip taisyklė, yra toli nuo didžiųjų miestų – elektros linijų dėka tokie gamybos įrenginiai veikia visoje energetikos sistemoje. Ir net eksportui – kaip, pavyzdžiui, Gusinoozerskaya valstybinė rajono elektrinė Buriatijoje, kuri nuo pat savo veiklos pradžios 1976 m. tiekė liūto dalį tiekimo Mongolijai. Ir atlieka šios šalies „karšto rezervo“ vaidmenį.
Įdomu tai, kad ne visos stotys, kurių pavadinimuose yra santrumpa „GRES“, yra trumpalaikės; kai kurios jų jau seniai veikė kaip šiluminės elektrinės. Pavyzdžiui, Sibiro gamybos įmonės (SGK) Kemerovo rajono elektrinė. „Iš pradžių, 1930-aisiais, ji gamino tik elektrą. Be to, tuo metu buvo didelis energijos trūkumas. Tačiau kai aplink stotį išaugo Kemerovo miestas, iškilo kitas klausimas – kaip šildyti gyvenamuosius rajonus? Tada stotis buvo pertvarkyta į klasikinę termofikacinę elektrinę, paliekant tik istorinį pavadinimą – GRES. Kad darbuotojas su pasididžiavimu galėtų pasakyti: „Dirbu Valstybinėje rajono elektrinėje! Anglies suvartojimas elektrai ir šilumai stotyje šiandien yra 50 ir 50“, – Oxygen.LIFE SGK aiškina Aleksejus Kutyrevas.
Tuo pačiu metu kitose valstybinėse rajonų elektrinėse, kurios yra SGC dalis - pavyzdžiui, Tom-Usinskaya (1345,4 MW) ir Belovskaya (1260 MW) Kuzbasse, taip pat Nazarovskaya (1308 MW) Krasnojarske. Teritorija – 97% sudegintų anglių skirta elektrai gaminti. Ir tik 3% atitenka šilumos gamybai. Ir vaizdas toks pat, su retomis išimtimis – beveik bet kurioje kitoje valstijos rajono elektrinėje.
Aleksejus Kutyrevas
Kuzbaso filialo Šiluminių elektrinių eksploatavimo skyriaus vedėjas
Didžiausia šiluminė elektrinė Rusijoje ir trečia šiluminė stotis pasaulyje yra Surgutskaya SDPP-2 (Unipro dalis) - jos galia 5657,1 MW (galingesnės yra tik dvi hidroelektrinės mūsų šalyje Sayano-Shushenskaya ir Krasnojarskas ). 2017 m. ši stotis, turėdama gana neblogą galios koeficientą, viršijantį 64,5%, pagamino beveik 32 milijardus kWh elektros energijos. Ši jėgainė veikia su nafta ir gamtinėmis dujomis. Didžiausia šalies elektrinė, veikianti kietuoju kuru (anglimis), yra Reftinskaya - ji yra 100 km nuo Jekaterinburgo. 3,8 GW elektros galia leidžia pagaminti 40% viso Sverdlovsko srities poreikių. Kaip pagrindinis kuras stotyje naudojama Ekibastuzo anglys.
Pirmenybė teikiama šilumai
Kombinuotosios šilumos ir elektrinės (CHP) yra dar vienas šiluminių elektrinių tipas, tačiau tai ne kondensacinis, o šildymo įrenginys. Kogeneracinės elektrinės daugiausia gamina šilumą – proceso garo ir karšto vandens pavidalu (įskaitant karšto vandens tiekimą ir gyvenamųjų bei pramoninių patalpų šildymą). Todėl kogeneracinės elektrinės yra pagrindinis miesto centralizuoto šilumos tiekimo sistemų elementas, kurio skverbties lygiu Rusija yra viena iš pasaulio lyderių. Vidutinės ir mažos šiluminės elektrinės taip pat yra nepakeičiami didelių pramonės įmonių palydovai. Pagrindinis kogeneracijos bruožas yra kogeneracija: vienu metu gaminama šiluma ir elektra. Tai ir efektyviau, ir pelningiau nei gaminti, pavyzdžiui, tik elektrą (kaip valstybinėse rajoninėse elektrinėse) arba tik šilumą (kaip katilinėse). Štai kodėl SSRS vienu metu rėmėsi plačiai paplitusia centralizuoto šilumos tiekimo plėtra.Esminis skirtumas tarp šiluminių elektrinių ir valstybinių rajoninių elektrinių, nepaisant to, kad visos tai katilinės-turbininės ir garo turbininės elektrinės – skirtingų tipų turbinos. Šiluminėse elektrinėse montuojamos „T“ tipo kogeneracinės turbinos, kurių skirtumas nuo „K“ tipo kondensacinių turbinų (kurių veikia valstybinėse rajoninėse elektrinėse) yra kontroliuojamas garo ištraukimas. Vėliau jis siunčiamas, pavyzdžiui, į tinklo vandens šildytuvus, iš kur patenka į buto radiatorius arba karšto vandens čiaupus. Istoriškai mūsų šalyje labiausiai paplitusios T-100 turbinos, vadinamosios „šimtos“. Bet „P“ tipo priešslėginės turbinos dirba ir šiluminėse elektrinėse, kurios gamina technologinį garą (jose nėra kondensatoriaus, o garas, generavus elektrą srauto dalyje, patenka tiesiai į pramoninį vartotoją). Taip pat yra „PT“ tipo turbinų, kurios gali būti naudojamos tiek pramonei, tiek centralizuotam šildymui.
„K“ tipo turbinose garo plėtimosi procesas srauto kelyje baigiasi jo kondensacija (tai leidžia gauti didesnę galią viename įrenginyje – iki 1,6 GW ar daugiau).
Aleksejus Kutyrevas
Kuzbaso filialo Šiluminių elektrinių eksploatavimo skyriaus vedėjas
„Šiluminėms elektrinėms elektra, skirtingai nei valstybinės rajoninės elektrinės, yra šalutinis produktas; tokios SSRS ir Rusijos stotys pirmiausia šildo aušinimo skystį ir gamina šilumą, kuri vėliau patenka į gyvenamuosius pastatus ar pramonės įmones. garo. O kiek elektros galiausiai pagaminama, nėra taip svarbu. Svarbu užtikrinti reikiamas gigakalorijas, kad vartotojai, daugiausia gyventojai, jaustųsi patogiai.
Šildymo sezono metu kogeneracinės elektrinės dirba pagal vadinamąjį „šiluminį grafiką“ – palaiko tinklo vandens temperatūrą magistralėje, priklausomai nuo lauko oro temperatūros. Šiuo režimu kogeneracinės elektrinės taip pat gali nešti bazinę elektros apkrovą, beje, demonstruodamos labai aukštus įrengtos galios panaudojimo koeficientus (IUR). Pagal elektros grafiką kogeneracinės elektrinės dažniausiai dirba šiltaisiais metų mėnesiais, kai išjungiamas turbinų šildymas. Valstybinės rajoninės elektrinės veikia tik pagal elektros grafiką.
Nesunku atspėti, kad šiluminės elektrinės Rusijoje yra daug didesnės nei valstybinės regioninės elektrinės – ir visų jų galia, kaip taisyklė, labai skiriasi. Taip pat yra daugybė jų darbo pasirinkimų. Pavyzdžiui, kai kurios kogeneracinės elektrinės veikia kaip valstybinės rajoninės elektrinės, pavyzdžiui, bendrovės „Irkutskenergo“ CHPP-10. Kiti veikia glaudžiai kartu su pramonės įmonėmis – todėl net vasarą nemažina savo pajėgumų. Pavyzdžiui, Kazanės CHPP-3 TGK-16 tiekia garą chemijos pramonės milžinei Kazanorgsintez (abi įmonės priklauso TAIF grupei). O SGK Novo-Kemerovskaya CHP gamina garą KAO Azot reikmėms. Kai kurios stotys šilumą ir karštą vandenį tiekia pirmiausia gyventojams – pavyzdžiui, visos keturios Novosibirsko šiluminės elektrinės nuo 1990-ųjų praktiškai nustojo gaminti technologinį garą.
Pasitaiko, kad kogeneracinės elektrinės visiškai negamina elektros energijos, nors dabar tokių yra mažuma. Taip yra dėl to, kad, skirtingai nuo gigakalorijų, kurių kainą griežtai reguliuoja valstybė, kilovatai Rusijoje yra rinkos produktas. Tokiomis sąlygomis į ją bandė patekti net tos šiluminės elektrinės, kurios anksčiau nedirbo didmeninėje elektros ir galios rinkoje. Pavyzdžiui, SGC struktūroje šiuo keliu ėjo Krasnojarsko CHPP-3, kuri iki 2012 m. kovo gamino tik šiluminę energiją. Tačiau tų metų kovo 1 d. buvo pradėtas eksploatuoti pirmasis Rusijoje anglimi kūrenamas 208 MW galios blokas, pastatytas pagal CSA. Nuo tada ši stotis apskritai tapo pavyzdine SGC energijos vartojimo efektyvumo ir ekologiškumo požiūriu. 
Didžiausios šiluminės elektrinės Rusijoje veikia dujomis ir yra po Mosenergo sparnu. Galingiausia turbūt galima laikyti kogeneracinę elektrinę-26, esančią Maskvos Biryulyovo Zapadnoye rajone – bent jau 1841 MW elektros galia lenkia visas kitas šalies kogeneracines elektrines. Ši elektrinė centralizuotai tiekia šilumą pramonės įmonėms, visuomeniniams ir gyvenamiesiems pastatams, kuriuose gyvena daugiau nei 2 mln. žmonių Čertanovo, Jasenevo, Biriulevo ir Maryino rajonuose. Šios šiluminės elektrinės šiluminė galia, nors ir didelė (4214 Gcal/val.), nėra rekordinė. To paties „Mosenergo“ CHPP-21 šiluminė galia yra didesnė - 4918 Gcal/val., nors pagal elektros energiją kiek nusileidžia „kolegei“ (1,76 GW).
Parengė portalas „Deguonis.GYVENIMAS“
Elektros jėgainė – tai jėgainė, kuri gamtinę energiją paverčia elektros energija. Labiausiai paplitusios yra šiluminės elektrinės (TPP), kuriose naudojama šiluminė energija, išsiskirianti deginant organinį kurą (kietą, skystą ir dujinį).
Šiluminės elektrinės pagamina apie 76% mūsų planetoje pagaminamos elektros energijos. Taip yra dėl iškastinio kuro buvimo beveik visose mūsų planetos vietose; galimybė transportuoti organinį kurą iš gavybos vietos į elektrinę, esančią šalia energijos vartotojų; techninė pažanga šiluminėse elektrinėse, užtikrinanti didelės galios šiluminių elektrinių statybą; galimybė panaudoti atliekinę šilumą iš darbinio skysčio ir tiekti ją vartotojams, be elektros energijos, ir šiluminę (su garu ar karštu vandeniu) ir kt.
Aukštą techninį energijos lygį galima užtikrinti tik turint darnią gamybos pajėgumų struktūrą: energetikos sistemoje turi būti atominės elektrinės, gaminančios pigią elektros energiją, tačiau turinčios rimtus apkrovos kitimo diapazono ir greičio apribojimus, ir šiluminės elektrinės, kurios tiekia energiją. šilumos ir elektros energijos, kurių kiekis priklauso nuo energijos poreikio, šilumos ir galingų garo turbinų jėgos agregatų, veikiančių sunkiuoju kuru, bei mobilių autonominių dujų turbinų agregatų, apimančių trumpalaikius apkrovos pikus.
1.1 Elektros elektrinių tipai ir jų savybės.
Fig. 1 pateikta iškastinį kurą naudojančių šiluminių elektrinių klasifikacija.
1 pav. Šiluminių elektrinių, naudojančių iškastinį kurą, tipai.
2 pav. Šiluminės elektrinės šiluminė schema
1 – garo katilas; 2 – turbina; 3 – elektros generatorius; 4 – kondensatorius; 5 – kondensato siurblys; 6 – žemo slėgio šildytuvai; 7 – deaeratorius; 8 – padavimo siurblys; 9 – aukšto slėgio šildytuvai; 10 – drenažo siurblys.
Šiluminė elektrinė yra įrenginių ir prietaisų kompleksas, kuris kuro energiją paverčia elektros ir (bendrai) šilumine energija.
Šiluminės elektrinės pasižymi didele įvairove ir gali būti klasifikuojamos pagal įvairius kriterijus.
Pagal paskirtį ir tiekiamos energijos rūšį elektrinės skirstomos į regionines ir pramonines.
Rajono elektrinės – tai savarankiškos visuomeninės elektrinės, aptarnaujančios visų tipų vartotojus regione (pramonės įmones, transportą, gyventojus ir kt.). Rajono kondensacinės elektrinės, gaminančios daugiausia elektros energiją, dažnai išlaiko savo istorinį pavadinimą – GRES (valstybinės rajoninės elektrinės). Rajono elektrinės, gaminančios elektros ir šiluminę energiją (garo arba karšto vandens pavidalu), vadinamos kombinuotomis šilumos ir elektros energijos elektrinėmis (CHP). Valstybinių rajonų elektrinių ir rajoninių šiluminių elektrinių galia paprastai yra didesnė nei 1 mln. kW.
Pramoninės elektrinės – tai elektrinės, tiekiančios šilumos ir elektros energiją konkrečioms gamybos įmonėms ar jų kompleksui, pavyzdžiui, chemijos gamyklai. Pramonės elektrinės yra pramonės įmonių, kurias jos aptarnauja, dalis. Jų pajėgumas yra nulemtas pramonės įmonių šilumos ir elektros energijos poreikių ir, kaip taisyklė, yra žymiai mažesnis nei rajoninių šiluminių elektrinių. Dažnai pramoninės elektrinės veikia bendrame elektros tinkle, tačiau nėra pavaldžios elektros sistemos dispečeriui.
Pagal naudojamo kuro rūšį šiluminės elektrinės skirstomos į elektrines, veikiančias naudojant iškastinį kurą ir branduolinį kurą.
Kondensacinės elektrinės, veikiančios naudojant iškastinį kurą, tuo metu, kai dar nebuvo atominių elektrinių (AE), istoriškai buvo vadinamos šiluminėmis elektrinėmis (TES – šiluminė elektrinė). Šia prasme šis terminas bus vartojamas toliau, nors šiluminės elektrinės, atominės elektrinės, dujų turbininės elektrinės (GTPP) ir kombinuoto ciklo elektrinės (CGPP) taip pat yra šiluminės elektrinės, veikiančios šiluminio konvertavimo principu. energija virsta elektros energija.
Šiluminėse elektrinėse kaip organinis kuras naudojamas dujinis, skystasis ir kietasis kuras. Dauguma Rusijos šiluminių elektrinių, ypač europinėje dalyje, naudoja gamtines dujas kaip pagrindinį kurą, o mazutą – kaip atsarginį kurą, pastarąjį dėl brangumo naudoja tik kraštutiniais atvejais; Tokios šiluminės elektrinės vadinamos gazolinėmis elektrinėmis. Daugelyje regionų, daugiausia azijietiškoje Rusijos dalyje, pagrindinis kuras yra šiluminė anglys – mažo kaloringumo anglis arba atliekos, gautos išgaunant kaloringas anglis (antracito anglis – ASh). Kadangi prieš deginimą tokios anglys specialiuose malūnuose sumalamos iki dulkėtumo, tokios šiluminės elektrinės vadinamos miltelinėmis anglimis.
Pagal šiluminėse elektrinėse naudojamų šiluminių elektrinių tipą šiluminei energijai paversti mechanine turbininių agregatų rotorių sukimosi energija išskiriamos garo turbinos, dujų turbinos ir kombinuoto ciklo jėgainės.
Garo turbinų jėgainių pagrindas yra garo turbininiai blokai (STU), kuriuose šiluminė energija paverčiama mechanine energija sudėtingiausia, galingiausia ir itin pažangiausia energijos mašina – garo turbina. PTU yra pagrindinis šiluminių elektrinių, termofikacinių elektrinių ir atominių elektrinių elementas.
STP, kurios turi kondensacines turbinas kaip elektros generatorių pavarą ir nenaudoja išmetamųjų garų šilumos tiekti šiluminę energiją išoriniams vartotojams, vadinamos kondensacinėmis elektrinėmis. ATM, kuriuose įrengtos šildymo turbinos ir išmetamųjų garų šilumą išleidžia pramoniniams ar komunaliniams vartotojams, vadinami kombinuotomis šilumos ir elektros elektrinėmis (CHP).
Dujų turbininėse šiluminėse elektrinėse (GTPP) sumontuoti dujų turbininiai blokai (GTU), veikiantys dujiniu arba, kraštutiniais atvejais, skystuoju (dyzeliniu) kuru. Kadangi už dujų turbinos elektrinės dujų temperatūra yra gana aukšta, jos gali būti naudojamos tiekti šilumos energiją išoriniams vartotojams. Tokios elektrinės vadinamos GTU-CHP. Šiuo metu Rusijoje veikia viena 600 MW galios dujų turbininė elektrinė (GRES-3, pavadinta Klassono vardu, Elektrogorskas, Maskvos sritis) ir viena dujų turbininė kogeneracinė jėgainė (Maskvos srities Elektrostalio mieste).
Tradicinis modernus dujų turbininis blokas (GTU) – tai oro kompresoriaus, degimo kameros ir dujų turbinos bei jo darbą užtikrinančių pagalbinių sistemų derinys. Dujų turbinos bloko ir elektros generatoriaus derinys vadinamas dujų turbinos bloku.
Kombinuoto ciklo šiluminėse elektrinėse įrengti kombinuoto ciklo dujų blokai (CCG), kurie yra dujų turbinų ir garo turbinų derinys, leidžiantis pasiekti aukštą efektyvumą. CCGT-CHP elektrinės gali būti suprojektuotos kaip kondensacinės (CCP-CHP) ir su šilumos energijos tiekimu (CCP-CHP). Šiuo metu Rusijoje veikia keturios naujos CCGT-CHP elektrinės (Sankt Peterburgo šiaurės vakarų CHP, Kaliningradas, OJSC Mosenergo CHPP-27 ir Sochinskaya), o Tiumenės CHP taip pat pastatyta kogeneracinė CCGT elektrinė. 2007 m. pradėtas eksploatuoti Ivanovo CCGT-KES.
Modulinės šiluminės elektrinės susideda iš atskirų, dažniausiai to paties tipo, elektrinių – jėgos agregatų. Maitinimo bloke kiekvienas katilas tiekia garą tik į savo turbiną, iš kurios po kondensacijos grįžta tik į savo katilą. Visos galingos valstybinės rajoninės elektrinės ir šiluminės elektrinės, turinčios vadinamąjį tarpinį garo perkaitinimą, statomos pagal blokinę schemą. Šiluminėse elektrinėse su kryžminėmis jungtimis katilų ir turbinų darbas užtikrinamas skirtingai: visi šiluminės elektrinės katilai tiekia garą į vieną bendrą garo liniją (kolektorių), o iš jos maitinamos visos šiluminės elektrinės garo turbinos. Pagal šią schemą statomos CES be tarpinio perkaitimo ir beveik visos kogeneracinės elektrinės su subkritiniais pradiniais garo parametrais.
Pagal pradinio slėgio lygį išskiriamos subkritinio slėgio, superkritinio slėgio (SCP) ir supersuperkritinių parametrų (SSCP) šiluminės elektrinės.
Kritinis slėgis yra 22,1 MPa (225,6 at). Rusijos šilumos ir elektros pramonėje pradiniai parametrai yra standartizuoti: šiluminės elektrinės ir kogeneracinės elektrinės statomos 8,8 ir 12,8 MPa (90 ir 130 atm) subkritiniam slėgiui, o SKD - 23,5 MPa (240 atm). . Dėl techninių priežasčių šiluminės elektrinės su superkritiniais parametrais papildomos tarpiniu perkaitimu ir pagal blokinę schemą. Prie superkritinių parametrų paprastai priskiriamas didesnis nei 24 MPa (iki 35 MPa) slėgis ir didesnė nei 5600 C (iki 6200 C) temperatūra, kurių naudojimui reikalingos naujos medžiagos ir naujos įrangos konstrukcijos. Dažnai skirtingų parametrų lygių šiluminės elektrinės arba kombinuotos šilumos ir elektrinės statomos keliais etapais – eilėmis, kurių parametrai didėja įvedus kiekvieną naują eilę.
