Prinsip dasar pengoperasian TPP

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Terakhir diubah: 2023-12-17 10:31

Apa itu pembangkit listrik termal dan apa prinsip pengoperasian pembangkit listrik termal? Definisi umum dari benda-benda tersebut kira-kira berbunyi sebagai berikut - ini adalah pembangkit listrik yang terlibat dalam pemrosesan energi alam menjadi energi listrik. Bahan bakar alami juga digunakan untuk tujuan ini.

Prinsip pengoperasian pembangkit listrik termal. Deskripsi Singkat

Hingga saat ini, pembangkit listrik termal adalah yang paling banyak digunakan. Bahan bakar fosil dibakar di fasilitas tersebut, yang melepaskan energi panas. Tugas TPP adalah menggunakan energi ini untuk mendapatkan listrik.

Prinsip pengoperasian PLTU adalah pembangkitan tidak hanya energi listrik, tetapi juga produksi energi panas, yang juga dipasok ke konsumen dalam bentuk air panas, misalnya. Selain itu, fasilitas energi ini menghasilkan sekitar 76% dari seluruh listrik. Sebaran yang begitu luas disebabkan ketersediaan bahan bakar organik untuk pengoperasian stasiun cukup besar. Alasan kedua adalah transportasi bahan bakar dari tempat produksi ke stasiun itu sendiri cukup sederhana danoperasi yang ditetapkan. Prinsip pengoperasian TPP dirancang sedemikian rupa sehingga memungkinkan untuk menggunakan panas buangan fluida kerja untuk pengiriman sekunder ke konsumennya.

Pemisahan stasiun berdasarkan jenis

Perlu dicatat bahwa stasiun termal dapat dibagi menjadi beberapa jenis tergantung pada jenis energi yang mereka hasilkan. Jika prinsip operasi pembangkit listrik termal hanya menghasilkan energi listrik (yaitu, energi panas tidak disalurkan ke konsumen), maka disebut pembangkit listrik kondensasi (CPP).

Fasilitas yang dimaksudkan untuk produksi energi listrik, untuk pelepasan uap, serta pasokan air panas ke konsumen, memiliki turbin uap, bukan turbin kondensasi. Juga di elemen stasiun seperti itu ada ekstraksi uap perantara atau perangkat tekanan balik. Keuntungan utama dan prinsip operasi pembangkit listrik termal (CHP) jenis ini adalah bahwa uap buang juga digunakan sebagai sumber panas dan dipasok ke konsumen. Dengan cara ini, kehilangan panas dan jumlah air pendingin dapat dikurangi.

Prinsip dasar pengoperasian TPP

Sebelum melanjutkan ke pertimbangan prinsip operasi, perlu dipahami jenis stasiun yang sedang kita bicarakan. Susunan standar fasilitas tersebut mencakup sistem seperti pemanasan ulang uap. Hal ini diperlukan karena efisiensi termal sirkuit dengan panas berlebih menengah akan lebih tinggi daripada di sistem yang tidak ada. Dengan kata sederhana, prinsip pengoperasian pembangkit listrik termal dengan skema seperti itu akan jauh lebih efisien dengan yang samaparameter preset awal dan akhir daripada tanpa itu. Dari semua ini, kita dapat menyimpulkan bahwa basis operasi stasiun adalah bahan bakar fosil dan udara panas.

Skema kerja

Prinsip pengoperasian TPP dibangun sebagai berikut. Bahan bakar, serta zat pengoksidasi, yang perannya paling sering diasumsikan oleh udara panas, dimasukkan ke dalam tungku boiler dalam aliran kontinu. Zat seperti batu bara, minyak, bahan bakar minyak, gas, serpih, gambut dapat bertindak sebagai bahan bakar. Jika kita berbicara tentang bahan bakar paling umum di Federasi Rusia, maka ini adalah debu batu bara. Selanjutnya, prinsip pengoperasian pembangkit listrik termal dibangun sedemikian rupa sehingga panas yang dihasilkan dari pembakaran bahan bakar memanaskan air di ketel uap. Sebagai hasil dari pemanasan, cairan diubah menjadi uap jenuh, yang memasuki turbin uap melalui saluran keluar uap. Tujuan utama dari alat ini di stasiun adalah untuk mengubah energi dari steam yang masuk menjadi energi mekanik.

Semua elemen turbin yang mampu bergerak terhubung erat dengan poros, sebagai akibatnya mereka berputar sebagai mekanisme tunggal. Untuk membuat poros berputar, turbin uap mentransfer energi kinetik uap ke rotor.

Operasi mekanis stasiun

Perangkat dan prinsip pengoperasian TPP di bagian mekanisnya terhubung dengan pengoperasian rotor. Uap yang berasal dari turbin memiliki tekanan dan temperatur yang sangat tinggi. Ini menciptakan energi internal yang tinggi.uap, yang berasal dari boiler ke nozel turbin. Semburan uap, melewati nosel dalam aliran kontinu, dengan kecepatan tinggi, yang seringkali bahkan lebih tinggi dari kecepatan suara, bekerja pada bilah turbin. Elemen-elemen ini dipasang secara kaku ke disk, yang, pada gilirannya, terhubung erat ke poros. Pada titik waktu ini, energi mekanik uap diubah menjadi energi mekanik turbin rotor. Berbicara lebih tepatnya tentang prinsip pengoperasian pembangkit listrik termal, efek mekanis mempengaruhi rotor turbogenerator. Ini disebabkan oleh fakta bahwa poros rotor konvensional dan generator terhubung erat. Dan kemudian ada proses yang cukup terkenal, sederhana dan dapat dimengerti untuk mengubah energi mekanik menjadi energi listrik dalam sebuah perangkat seperti generator.

Pergerakan uap setelah rotor

Setelah uap air melewati turbin, tekanan dan suhunya turun secara signifikan, dan memasuki bagian berikutnya dari stasiun - kondensor. Di dalam elemen ini, transformasi terbalik dari uap menjadi cair terjadi. Untuk menyelesaikan tugas ini, ada air pendingin di dalam kondensor, yang masuk ke sana melalui pipa yang melewati dinding perangkat. Setelah uap diubah kembali menjadi air, ia dipompa keluar oleh pompa kondensat dan memasuki kompartemen berikutnya - deaerator. Penting juga untuk dicatat bahwa air yang dipompa melewati pemanas regeneratif.

Tugas utama deaerator adalah mengeluarkan gas dari air yang masuk. Bersamaan dengan operasi pembersihan, cairan juga dipanaskan dengan cara yang sama seperti:dalam pemanas regeneratif. Untuk tujuan ini, panas uap digunakan, yang diambil dari apa yang mengikuti ke turbin. Tujuan utama dari operasi deaerasi adalah untuk mengurangi kandungan oksigen dan karbon dioksida dalam cairan ke nilai yang dapat diterima. Ini membantu mengurangi kecepatan korosi pada jalur yang memasok air dan uap.

Stasiun di atas batu bara

Ada ketergantungan yang tinggi dari prinsip pengoperasian pembangkit listrik termal pada jenis bahan bakar yang digunakan. Dari sisi teknologi, substansi yang paling sulit diterapkan adalah batubara. Meskipun demikian, bahan baku merupakan sumber utama nutrisi di fasilitas tersebut, yang menyumbang sekitar 30% dari total pangsa stasiun. Selain itu, direncanakan untuk menambah jumlah objek tersebut. Perlu juga dicatat bahwa jumlah kompartemen fungsional yang diperlukan untuk pengoperasian stasiun jauh lebih besar daripada jenis lainnya.

Cara kerja pembangkit listrik tenaga panas batubara

Agar stasiun dapat beroperasi terus menerus, batubara terus-menerus dibawa di sepanjang rel kereta api, yang dibongkar menggunakan alat bongkar khusus. Lalu ada elemen seperti ban berjalan, di mana batubara yang diturunkan diumpankan ke gudang. Selanjutnya, bahan bakar memasuki pabrik penghancur. Jika perlu, dimungkinkan untuk melewati proses pasokan batubara ke gudang, dan mentransfernya langsung ke penghancur dari perangkat pembongkaran. Setelah melewati tahap ini, bahan baku yang dihancurkan memasuki bunker batubara mentah. Langkah selanjutnya adalah penyediaan material melaluipengumpan untuk pabrik batu bara bubuk. Selanjutnya, debu batubara, menggunakan metode transportasi pneumatik, dimasukkan ke dalam bunker debu batubara. Melewati jalur ini, zat melewati elemen-elemen seperti pemisah dan siklon, dan dari bunker itu sudah masuk melalui pengumpan langsung ke pembakar. Udara yang melewati cyclone dihisap oleh mill fan, setelah itu diumpankan ke ruang bakar boiler.

Selanjutnya, pergerakan gas terlihat seperti ini. Zat yang mudah menguap yang terbentuk di ruang bakar melewati secara berurutan melalui perangkat seperti saluran gas dari pabrik boiler, kemudian, jika sistem pemanasan ulang digunakan, gas dipasok ke superheater primer dan sekunder. Di kompartemen ini, serta di economizer air, gas mengeluarkan panasnya untuk memanaskan fluida kerja. Selanjutnya, elemen yang disebut superheater udara dipasang. Di sini, energi panas gas digunakan untuk memanaskan udara yang masuk. Setelah melewati semua elemen ini, zat yang mudah menguap masuk ke penangkap abu, di mana ia dibersihkan dari abu. Pompa asap kemudian mengeluarkan gas dan melepaskannya ke atmosfer menggunakan pipa gas.

TPP dan PLTN

Cukup sering muncul pertanyaan tentang persamaan antara PLTU dan PLTN dan apakah ada kesamaan prinsip pengoperasian PLTU dan PLTN.

Jika kita berbicara tentang kesamaan mereka, maka ada beberapa di antaranya. Pertama, keduanya dibangun sedemikian rupa sehingga mereka menggunakan sumber daya alam untuk pekerjaan mereka, yaitu fosil dan digali. Di samping itu,dapat dicatat bahwa kedua benda tersebut bertujuan untuk menghasilkan tidak hanya energi listrik, tetapi juga energi panas. Kesamaan dalam prinsip operasi juga terletak pada kenyataan bahwa pembangkit listrik termal dan pembangkit listrik tenaga nuklir memiliki turbin dan generator uap yang terlibat dalam prosesnya. Berikut ini hanyalah beberapa perbedaannya. Ini termasuk fakta bahwa, misalnya, biaya konstruksi dan listrik yang diterima dari pembangkit listrik termal jauh lebih rendah daripada dari pembangkit listrik tenaga nuklir. Namun, di sisi lain, pembangkit listrik tenaga nuklir tidak mencemari atmosfer selama limbahnya dibuang dengan benar dan tidak ada kecelakaan. Sementara pembangkit listrik termal, karena prinsip operasinya, terus-menerus mengeluarkan zat berbahaya ke atmosfer.

Di sinilah letak perbedaan utama dalam pengoperasian PLTN dan PLTU. Jika di fasilitas termal, energi panas dari pembakaran bahan bakar paling sering ditransfer ke air atau diubah menjadi uap, maka di pembangkit listrik tenaga nuklir, energi diambil dari fisi atom uranium. Energi yang dihasilkan berbeda untuk memanaskan berbagai zat dan air digunakan di sini cukup jarang. Selain itu, semua zat berada di sirkuit tertutup tertutup.

Supply panas

Di beberapa TPP, skema mereka mungkin menyediakan sistem yang memanaskan pembangkit listrik itu sendiri, serta desa yang berdekatan, jika ada. Untuk pemanas jaringan unit ini, uap diambil dari turbin, dan ada juga saluran khusus untuk pembuangan kondensat. Air disuplai dan dibuang melalui sistem perpipaan khusus. Energi listrik yang akan dihasilkan dengan cara ini dialihkan dari generator listrik dan ditransfer ke konsumen,melewati transformator step-up.

Peralatan utama

Jika kita berbicara tentang elemen utama yang dioperasikan di pembangkit listrik termal, maka ini adalah rumah boiler, serta instalasi turbin yang dipasangkan dengan generator listrik dan kondensor. Perbedaan utama antara peralatan utama dan peralatan tambahan adalah memiliki parameter standar dalam hal daya, produktivitas, parameter uap, serta kekuatan tegangan dan arus, dll. Dapat juga dicatat bahwa jenis dan jumlah dasar elemen dipilih tergantung pada seberapa banyak daya yang Anda butuhkan dari satu TPP, serta dari mode operasinya. Animasi prinsip pengoperasian pembangkit listrik termal dapat membantu untuk memahami masalah ini secara lebih rinci.