Теплові електростанції. Правила експлуатації теплових електростанцій

Значимість електроенергії в забезпеченні життєдіяльності сучасної людини важко переоцінити. Харчування житлових будинків, промислових споруд, об'єктів інфраструктури – лише частина завдань, які дозволяють вирішувати енергетичні ресурси. Хоча існує кілька видів пального, за рахунок якого відбувається вироблення енергії, близько 75% постачання забезпечують теплові електростанції з прилеглими мережами. Такі станції являють собою багаторівневі складні системи, в яких обслуговується тепломеханічне обладнання. Відповідно, для повноцінного харчування кінцевих споживачів необхідно чітке дотримання правил експлуатації з боку персоналу.

Загальні відомості про теплових електростанціях

Установки для вироблення теплової енергії розраховані на забезпечення функції спалювання органічного палива виду з подальшим перетворенням його в електроенергію. Кінцевими споживачами в основному виступають об'єкти промислового виробництва, в яких поставляються ресурси використовуються для нагрівання води з отриманням пари. В якості паливних елементів може застосовуватися така сировина, як торф, вугілля, мазут, газ, а також горючі сланці. Для того щоб теплові електростанції ефективно і стабільно виконували свої завдання, до них пред'являються такі вимоги:

Надійність. Мабуть, ключова вимога, згідно з яким станція повинна забезпечувати стабільне і безвідмовне енергопостачання з високою стійкістю до появи несправностей.

Маневреність. Під цією характеристикою мається на увазі можливість оперативного зняття навантажень, швидкого запуску і зупинки роботи комплексу.

Довговічність. Це властивість агрегатів і систем установки зберігати свої початкові якості протягом необхідного проміжку часу.

Принципи організації експлуатації

Головним завданням теплових електростанцій є вироблення, перетворення, а також відпустку і розподіл енергії користувачам, тому експлуатаційне забезпечення орієнтоване на виконання цих завдань. Для реалізації виробництва і відпуску ресурсів використовуються компоненти енергетичної системи, у числі яких - обладнання теплової електростанції, котельні і мережі. Дані елементи зв'язуються за допомогою централізованого диспетчерського управління. В перелік обов'язків обслуговуючого персоналу входять наступні завдання:

Підтримання оптимального якості продукції енергії з достатньою напругою, тиском і температурою.

Зміст агрегатів, споруд і установок в стані готовності до експлуатації.

Забезпечення надійності і економічності виробництва енергоресурсу.

Дотримання правил пожежної і промислової безпеки в ході обслуговування станцій.

Постійна робота над підвищенням екологічної безпеки експлуатованих об'єктів.

Незалежно від правового статусу енергооб'єкта, виконання запропонованих для нього цілей реалізується в строгому дотриманні умов, прописаних у статуті конкретного підприємства.

Тепломеханічне обладнання

Забезпечення кожного енергооб'єкта пред'являє спеціальні вимоги до прийому та оснащення обладнанням у відповідності з функціями при його обслуговуванні. Розподіляється тепломеханічне обладнання електростанцій і теплових мереж по цехам, ділянкам і лабораторій, після чого починається його експлуатація персоналом. Ключовим підрозділом на станціях такого типу є пусковий комплекс, в який також входить виробниче, підсобно-виробничий, транспортний, побутовий, допоміжне і ремонтне обладнання. Безпосередньо до тепломеханическим установок відносяться водогрійні та парові котельні агрегати, двигуни апарати, блокові системи електростанцій і газотурбінні пристрою. До кожного з перелічених видів технічного оснащення пред'являються спеціальні вимоги щодо експлуатації.

Експлуатація водогрійних і парових агрегатів

Персонал повинен забезпечувати безпеку і надійність роботи котелень водогрійних і парових установок. Крім цього, в процесі обслуговування необхідно досягнення номінальної продуктивності агрегатів з прийнятними характеристиками води і пари. На основі інструкцій підприємства тепломеханічне обладнання теплових електростанцій повинно експлуатуватися в економному режимі. Ця необхідність обумовлена не тільки фінансовою доцільністю, але і більш ефективним і раціональним розподілом навантажень по окремих частинах агрегату. Зокрема, перший час експлуатації водогрійних і парових котлів рівень тиску не повинен перевищувати 98 МПа. Якщо в подальшому планується підвищення цього показника, то основне обладнання разом з трубопроводами і суміжними компонентами водопарового тракту піддають хімічному очищенню. Котли, оптимальний рівень тиску яких не перевершує 98 МПа, перед введенням в роботу піддаються щелочению.

Правила експлуатації паротурбінних установок

В обслуговуванні паротурбінних агрегатів головним завданням персоналу є забезпечення спроможності устаткування приймати номінальні теплові та електричні навантаження. Надалі агрегати повинні бути готові і до безпечної експлуатації в умовах зміни навантажень, а також їх підвищення до максимуму. Важливо враховувати, що правила експлуатації теплових електростанцій передбачають і вплив окремих компонентів обладнання на ефективність роботи комплексу в цілому. У випадку з паротурбинними агрегатами потрібна підтримка стабільності частоти обертання ротора. Турбіна повинна зберігати оптимальні показання роботи на холостому ходу і бути готовою до плавного зміни частоти при різних характеристиках пара.

Правила експлуатації блочних установок

Дане обладнання має зберігати задані в інструкції показники потужності і частоти як при нормальному режимі роботи енергосистеми, так і в аварійних ситуаціях. Для управління цими параметрами співробітники підприємств використовують диспетчерський графік навантажень. З його допомогою можна змінювати і коригувати навантаження на енергоблок в певному діапазоні. У деяких випадках експлуатація тепломеханічного обладнання теплових електростанцій може допускати режим роботи з повним споживанням циркуляційної води в конденсаторі. Зазвичай для цих цілей використовуються теплофікаційні енергоблоки, що забезпечують збереження заданого обсягу відпускається тепла незалежно від величини навантаження в межах заданого діапазону.

Правила експлуатації газотурбінних установок

В даному випадку персонал має справу з обслуговуванням компресорів (проточних частин), теплообмінних компонентів і турбінних апаратів. Правила експлуатації таких установок передбачають контроль повітряних і газових витоків, а також масляних складів, води і палива. З точки зору надання шкідливого впливу на стан навколишнього середовища газотурбінні агрегати вважаються найбільш небезпечними. І все ж за цим критерієм можна ставити в один ряд теплові і атомні електростанції, які вважаються найбільш шкідливими для екології. У першому випадку для зниження ефекту забруднення досить використовувати технології оптимізації спалювання палива, попередню очистку використовуваного сировини, а також кошти розсіювання шкідливих елементів у повітрі. У випадку з атомними станціями цих заходів недостатньо, і на перший план виходять завдання утилізації та поховання відходів.

Організація диспетчерського управління

Всі вищеописані правила експлуатації виконуються за допомогою оперативно-диспетчерського управління. На комплексах, які обслуговують теплові електростанції, повинен бути організований цілодобовий контроль якості роботи об'єкта. У перелік завдань керуючого персоналу входять:

Ведення робочих режимів для станцій, енергосистем і обслуговуючих мереж.

Управління параметрами енергопостачання користувачів енергії.

Забезпечення стабільності в роботі енергосистем.

Планування і виконання ремонтних заходів.

Запобігання та усунення виниклих порушень при формуванні, розподілі і відпуск енергії.

Висновок

Хоча найбільша відповідальність при обслуговуванні об'єктів енергопостачання донині лягає на диспетчерські служби, ця ситуація змінюється. Справа в тому, що теплові електростанції останні роки все частіше забезпечуються автоматизованими системами управління. Вони впроваджуються і в якості самостійних установок, і як інтегровані підсистеми. Зрозуміло, повний перехід функцій диспетчерських служб на подібні пристрої поки не практикується, але частину завдань вони цілком здатні вирішити. Зокрема, автоматизовані системи дозволяють регулювати збут виробленої енергії, управляти топливоснабжением, контролювати якість вироблюваного ресурсу та виконувати інші типові задачі.