La planta de energía térmica ( CHP ) es un tipo de planta de energía térmica que no solo produce electricidad , sino que también es una fuente de energía térmica en los sistemas centralizados de suministro de calor (en forma de vapor y agua caliente, incluso para proporcionar agua caliente y calefacción para instalaciones residenciales e industriales).
CHPP está dispuesto estructuralmente como una planta de energía de condensación ( CPP , GRES). La principal diferencia entre CHP e IES es la parte de la generación de calor y electricidad y la construcción de una turbina de vapor.
Dependiendo del tipo de turbina de vapor (por regla general, las turbinas de vapor combinadas de calor y electricidad se instalan en CHPP), existen varios esquemas de extracción de vapor que permiten extraer vapor con diferentes parámetros. Las turbinas de cogeneración permiten controlar la cantidad de vapor extraído. El vapor seleccionado se condensa en los calentadores de la red y cede su energía al agua de la red, que se envía a las calderas de agua caliente de punta y puntos de calor . En la CHPP, es posible cerrar la extracción de calor del vapor; en este caso, la CHPP produce solo energía eléctrica. Esto hace posible operar el CHPP de acuerdo con dos programas de carga:
La combinación de las funciones de generación de calor y electricidad ( cogeneración ) es beneficiosa, ya que el calor restante, que no interviene en el trabajo de la IES, se utiliza para calefacción. Esto aumenta la eficiencia calculada en su conjunto (35-43 % para CHPP y 30 % para CPP), pero no habla de la eficiencia de CHPP. Los principales indicadores de eficiencia son: la generación específica de electricidad sobre el consumo de calor y la eficiencia del ciclo IES.
Al construir un CHP, es necesario tener en cuenta la proximidad de los consumidores de calor en forma de agua caliente y vapor , ya que la transferencia de calor a largas distancias no es económicamente factible y técnicamente difícil.
Según el tipo de conexión de las calderas y turbinas , las centrales térmicas pueden ser bloque y no bloque (con conexiones cruzadas). En CHPP de bloque, las calderas y las turbinas están conectadas en pares (a veces se usa un esquema de doble bloque: dos calderas por turbina). Dichos bloques tienen, por regla general, una gran potencia eléctrica : 100-300 MW .
El esquema de enlace cruzado permite que el vapor se transfiera desde cualquier caldera a cualquier turbina, lo que aumenta la flexibilidad del control de la planta. Sin embargo, para ello es necesario instalar grandes tuberías de vapor a lo largo del edificio principal de la estación. Además, todas las calderas y todas las turbinas combinadas en un circuito deben tener los mismos parámetros nominales de vapor ( presión , temperatura ). Si en diferentes años se instalaron equipos principales de diferentes parámetros en CHPP, debe haber varios esquemas con conexiones cruzadas. Se puede usar un dispositivo de enfriamiento por reducción (RDD) para forzar el cambio de los parámetros del vapor.
Según el tipo de plantas generadoras de vapor, pueden existir CHPP con calderas de vapor, con centrales de ciclo combinado , con reactores nucleares ( CHP nuclear ). Puede haber plantas CHP sin plantas generadoras de vapor, con plantas de turbinas de gas . Dado que las plantas de cogeneración a menudo se construyen, amplían y reconstruyen durante décadas (lo que se asocia con un aumento gradual de las cargas de calor), muchas plantas tienen instalaciones de diferentes tipos. Las calderas de vapor de las centrales térmicas también difieren en el tipo de combustible: carbón , fuel oil , gas .
Según el tipo de producción de calor, las turbinas se distinguen con vapor de extracción de calor controlado (en la designación de turbinas fabricadas en Rusia, hay una letra "T", por ejemplo, T-110 / 120-130), con vapor de producción controlada extracciones ("P"), con contrapresión ("P"). Usualmente hay 1-2 selecciones reguladas de cada especie; al mismo tiempo, el número de extracciones no reguladas utilizadas para la recuperación de calor dentro del circuito térmico de la turbina puede ser cualquiera (como regla, no más de 9, como para la turbina T-250/300-240). La presión en las extracciones de producción (el valor nominal es de aproximadamente 1-2 MPa) suele ser mayor que en las plantas de calefacción (aproximadamente 0,05-0,3 MPa). El término "Contrapresión" significa que la turbina no tiene un condensador, y todo el vapor de escape se destina a las necesidades de producción de las empresas atendidas. Una turbina de este tipo no puede funcionar si no hay un consumidor de vapor de contrapresión. Las turbinas de cogeneración (tipo “T”) pueden operar de manera similar a plena carga térmica: en este caso, todo el vapor va a la extracción de calefacción, sin embargo, la presión en el condensador se mantiene un poco más que la nominal (generalmente no más de 12–17 kPa). Para algunas turbinas, es posible trabajar en un "vacío degradado" - hasta 20 kPa o más.
Además, se fabrican turbinas de vapor de tipo mixto de extracción: con extracción de calor y extracciones de producción controladas (“PT”), con extracciones y contrapresiones regulables (“PR”), etc. En las cogeneraciones pueden operar simultáneamente turbinas de varios tipos. , dependiendo de la combinación requerida de cargas térmicas.
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