Tjumen Teploelektrozentral (KWK) - es ist eine große Energieanlage, die Millionen von Einwohnern und Unternehmen der Stadt Tjumen Strom und Wärme liefert. Die Arbeit solcher Versorgungseinrichtungen basiert auf dem Prozess der Verbrennung des Brennstoffs und der anschließenden Umwandlung seiner Energie in Strom und Wärme. Damit der Prozess von der Stadt zur Verfügung gestellt werden kann, kontrollieren die kommunalen Behörden von Tjumen alle Phasen des Kraftwerksprozesses.
Das Funktionsprinzip eines Teploelektrozentrums basiert auf der Verwendung von thermischer Energie, die aus künstlich verbrannten Brennstoffen und Gasen gewonnen wird. Zunächst wird der Kraftstoff an eine spezielle Stelle geliefert, wo er sortiert und für den nachfolgenden Verbrennungsprozess vorbereitet wird. Dann gelangt der Kraftstoff mittels eines Transportsystems in den Kesselraum, wo er in einem speziellen Kombinationskessel verbrannt wird. Kohle, Erdgas, Heizöl oder Diesel können verschiedene Arten von Brennstoffen sein. Durch die Verbrennung wird eine große Menge an Wärme freigesetzt, die dann in Dampf oder heißes Wasser umgewandelt wird.
Der resultierende Dampf oder heißes Wasser wird in die Turbinenhalle des KWK geleitet. Im Inneren des Kraftwerks ist eine Reihe von Turbinen installiert, die sich unter dem Einfluss von Dampf- oder Wasserstrahlen drehen. Die Bewegung der Turbinen bewirkt, dass sich die Generatoren drehen, aus denen Strom gewonnen wird. Das Sekundärprodukt von KWK-Turbinenanlagen ist niedrigpotentielles Wasser oder verdampfter Dampf, der dann zum Heizen des Zentralheizungssystems von Tjumen verwendet wird. Somit stellt der Kraftwerksprozess eine umfassende Strom- und Wärmeerzeugung für die Bedürfnisse der Stadt sicher.
Das Funktionsprinzip des Energieprozesses des Tjumen-KWK
Die Hauptphasen des Energieprozesses des Tjumen-KWK sind:
- Vorbereitung des Kraftstoffs. Für ÑÈ-3 werden solche Brennstoffe wie Erdgas, Heizöl und Kohle geerntet;
- Verbrennung von Brennstoff in Kesseln. Hier wird ein Brennstoffverbrennungsprozess durchgeführt, der es ermöglicht, die für den Betrieb von Dampfgeneratoren benötigte Energie zu erhalten;
- Dampferzeugung. In Dampferzeugern wird die aus der Verbrennung erzeugte Energie in Dampf umgewandelt, der dann für den Betrieb der Dampfturbinen verwendet wird;
- Elektrizitätserzeugung. Der in den Dampferzeugern erzeugte Dampf wird der Dampfturbine zugeführt, wo seine Expansion stattfindet und von einem Generator angetrieben wird, der Strom erzeugt;
- Verwendung von Stromerzeugungsabfällen. Die Wärme, die während des Generatorbetriebs freigesetzt wird, wird zum Heizen und Versorgen von Wärmeenergie an die Verbraucher verwendet.
Somit basiert das Arbeitsprinzip des Energieprozesses des Tjumen-KWK auf der Verwendung von Brennstoff zur Dampfproduktion, der dann zur Erzeugung von Strom und Wärmeenergie verwendet wird. Dieses System ermöglicht es, die Energiebedürfnisse der Bewohner und Unternehmen der Region in Bezug auf Wärme und Energie zu decken.
Die Grundprinzipien der Kraftwerkstätigkeit
Die wichtigsten Phasen des Energieprozesses in einem Kraftwerk sind:
- Erzeugung von Wärmeenergie. Im Tjumen-Heizkraftwerk wird Erdgas in Kesseln verbrannt, um Wasser zu erwärmen und in Dampf umzuwandeln. Der resultierende Dampf tritt in die Dampfturbinenanlage ein.
- Umwandlung von Wärmeenergie in mechanische Energie. In einer Dampfturbinenanlage dehnt sich der Dampf in der Turbine aus, wobei die Turbinenbewegung stattfindet, die den Generator antreibt.
- Umwandlung mechanischer Energie in elektrische Energie. Der Generator wandelt mechanische Energie durch elektromagnetische Induktion in elektrische Energie um.
- Übertragung elektrischer Energie. Die vom Generator erzeugte elektrische Energie wird über Transformatoren und leistungsstarke elektrische Leitungen an Verteilungsnetze übertragen, wo sie für verschiedene Bedürfnisse verwendet werden kann.
Diese Grundprinzipien des Kraftwerksbetriebs gewährleisten eine zuverlässige und effiziente Stromerzeugung, die eine wichtige Rolle im Energiesystem spielt und die Bedürfnisse der Industrie, der Bevölkerung und verschiedener Wirtschaftszweige erfüllt.
Das allgemeine Schema des Energieprozesses des Tjumen-KWK
Der erste Schritt ist die Vorbereitung des Gasbrennstoffs. Das Gas tritt über eine Gasleitung in die Station ein, wo die Erstbehandlung und Reinigung von Verunreinigungen erfolgt. Das Gas wird dann durch die Kompressoren geleitet, um den Druck zu erhöhen und in die Gasaufbereitungsanlage zu gelangen. Dort findet die Endbehandlung des Gases statt, es wird gekühlt und von Wasser und anderen Verunreinigungen gereinigt.
Ferner gelangt das vorgereinigte Gas in die Hauptverbraucher von thermischer und elektrischer Energie - Gasturbinenanlagen (GTU). Ein Gasturbinenmotor arbeitet nach dem Prinzip der Kompression und Verbrennung von Gas in sich selbst. Durch die Verbrennung wird Energie freigesetzt, die in mechanische Rotationsenergie der Welle umgewandelt wird. Von der Welle wird Energie an einen Generator übertragen, der mechanische Energie in elektrische Energie umwandelt.
Um die Effizienz des Energieprozesses zu verbessern, wird nach dem Austritt des Gases aus dem GTU und vor der Ableitung in die Atmosphäre die Wärmeenergie der Abgase verwendet. Die Abgase gelangen in den Heizkessel, wo ihre Wärme an das Wasser übertragen wird, das sich in Dampf verwandelt. Der Dampf wird zum Antreiben des Turbogenerators verwendet und gelangt auch in das Heizungs- und Warmwassersystem.
Die letzte Stufe des Energieprozesses ist die Übertragung von Elektrizität an das Stromnetz. Eine Dampfturbine treibt einen Generator an, der einen Wechselstrom erzeugt, der in Stromumwandlungsstationen in Gleichstrom umgewandelt wird. Diese Energie wird an das Hochspannungsnetz übertragen und dann über Verteilungsleitungen an die Verbraucher verteilt.
Somit umfasst das allgemeine Schema des Energieprozesses des Tjumen-KWK die Phasen der Gasvorbereitung, die Verwendung von Gasturbinenanlagen zur Stromerzeugung und Wärmeerzeugung sowie die Übertragung des erzeugten Stroms an das Stromnetz der Region.
Phasen des Energieprozesses des Tjumen-KWK
1. Kraftstoffvorbereitung
Die erste Stufe des Energieprozesses in Tjumen ist die Vorbereitung des Brennstoffs. Für die Stromerzeugung im KWK wird gasförmiger Brennstoff verwendet, in der Regel Erdgas. Der Brennstoff wird über Gasleitungen zum KWK gelangt und in speziellen Behältern gelagert.
2. Brennstoffverbrennung
In der zweiten Stufe wird der Kraftstoff verbrannt. Der Gasbrennstoff gelangt in die Kessel, wo er mit Hilfe von Rauchgasen verbrannt wird. Während der Verbrennung entsteht ein Hochtemperaturdampf, der zum Antreiben der Turbine verwendet wird.
3. Turbinenantrieb
Die dritte Stufe beginnt - der Turbinenantrieb. Der durch die Verbrennung von Brennstoff erzeugte Hochtemperaturdampf tritt in die Turbine ein. Der Dampf dehnt sich in der Turbine aus und erzeugt eine Rotorbewegung. Der Rotor wiederum treibt einen Stromgenerator an.
4. Stromerzeugung
In der vierten Phase wird Strom erzeugt. Beim Drehen des Generatorrotors wird ein elektrischer Strom erzeugt, der durch Transformatoren an die Steckdosen geleitet wird und die Verbraucher versorgt. Das Niveau der Stromerzeugung im Tjumen-Heizkraftwerk wird je nach Bedarf der Region reguliert.
5. Abfallverwertung
Die letzte Stufe ist die Entsorgung von Abfällen. Bei der Verbrennung des Brennstoffes entstehen Rauchgase, die durch die Reinigungsanlagen geleitet werden, in denen die Filtration und Reinigung durchgeführt wird. Danach werden Rauchgase in die Atmosphäre freigesetzt oder können bei der Überhitzung von Wasser für Dampf verwendet werden.
Somit umfasst der Energieprozess im Tjumen-KWK die Kraftstoffvorbereitung, die Verbrennung von Brennstoffen, den Antrieb der Turbine, die Stromerzeugung und die Entsorgung von Abfällen. Diese Phasen sichern den Betrieb des KWK und die Versorgung mit Strom für die Stadt und die Region.
Vorbereitung des Brennstoffs und Lieferung an das Kraftwerk
Die Hauptbrennstoffquelle für das Tjumen-Heizkraftwerk ist Erdgas. Die Gasleitungen verlaufen von den nächsten Gasfeldern zum Kraftwerk. Bevor Sie das Gas zur Verwendung einsetzen, wird es vorbereitet, wobei Verunreinigungen und Feuchtigkeit entfernt werden. Das vorbereitete Gas wird dann in den Gasturbinenkessel geleitet, wo es verbrannt wird, um seine Energie in die mechanische Energie der Turbine umzuwandeln.
Neben Erdgas kann das Tjumen-KWK andere Brennstoffe wie Heizöl, Kohle oder Diesel verwenden. Die Lieferung dieser Brennstoffe erfolgt mit Spezialfahrzeugen wie Zügen oder Lastwagen. Bei der Lieferung von Kraftstoff wird auf die Lagerung und Sicherheit des Kraftstoffs geachtet, um eine Zündungs- oder Explosionsgefahr zu vermeiden.
| Kraftstoffart | Art der Lieferung |
|---|---|
| Erdgas | Durch die Gasleitung |
| Heizöl | Spezialisierte Fahrzeuge |
| Kohle | Lastwagen oder Züge |
| Dieselkraftstoff | Lastwagen oder Züge |
Der vorbereitete Kraftstoff wird dann dem Kraftwerk zugeführt, wo er in Kesseln oder Gasturbinen verbrannt wird. Die bei der Verbrennung freigesetzte Energie wird in Dampfenergie oder mechanische Energie von rotierenden Geräten umgewandelt, die dann zur Erzeugung von Elektrizität verwendet wird.
