Путешествие по котлу начинается с 58-ой отметки — это 58 метров над землей. Отсюда виден реальный размер котла, все его составные части. Высота котла — почти 60 метров, длина — 13,5 метра, ширина — 12,5 метра. Внутри него вполне можно разместить один подъезд девятиэтажного дома.
Скачать
Условно элементы котла можно разделить на три части:
Топка устроена следующим образом: внизу установлены горелки, над ними сгорает угольная пыль. Да-да, именно пыль, а не куски угля.
Прежде чем попасть в топку, уголь со склада попадает в мельницы. Они перемалывают его в пыль. То, что не измельчилось с первого раза, возвращается обратно в мельницы. А угольная пыль впрыскивается в топочную камеру. Внутри камеры она сгорает прямо в воздухе — так образуется факел.
Скачать
Факел — 45-метровый столб огня. Его при помощи потока горячего воздуха в топку подают горелки. Они расположены на двух ярусах, от 4 до 8 штук на каждом, что зависит от модели котла. Принцип действия горелки на ТЭЦ такой же, как у горелки из школьного кабинета химии. Только вместо баночки со спиртом для горения в огромную металлическую емкость подают мазут или газ.
В процессе сгорания угольной пыли нагревается вода, выделяется тепло и образуются зола, шлак и дымовые газы.
Теперь 48-я отметка. Здесь уже ничего не горит: дымовые газы по пути к дымовой трубе (той самой бело-красной) нагревают воду, воздух и пар. Как? Сейчас разберемся.
Внешне котел напоминает букву П, которая изнутри состоит из множества тонких труб — экранов.
Скачать
В них течет пароводяная смесь. По экранным трубам она поднимается в барабан, где специальные сепарационные устройства разделяют воду и пар.
Пароводяная смесь — смесь пара и воды. Она образуется при кипении воды внутри теплообменных устройств. Ее плотность меньше плотности воды, но выше, чем у пара.
Пар из барабана поступает в пароперегреватели. Это тонкие трубы, внутри которых течет пар, а снаружи сквозь них проходят дымовые газы. Газы отдают свое тепло и нагревают пар до +540 °С. Из пароперегревателей он попадает в турбину. Турбина раскручивает генератор, и вырабатывается электрическая энергия.
Скачать
А что же происходит с водой? Вода возвращается в экранные трубы. В трубах вода, нагреваясь от факела, превращается в пароводяную смесь. А чтобы восполнить количество воды, необходимое для выработки пара, в барабан подается нагретая вода из экономайзера.
Скачать
Экономайзер — устройство теплообмена. Он состоит из длинной извилистой трубы и чем-то напоминает батарею. Дымовые газы, которые образуются после сгорания угольной пыли, проходят сквозь него, отдавая свое тепло воде внутри.
В экономайзер воду подают деаэраторы через насосы. Деаэраторы — специальные устройства, с помощью которых из воды удаляют ненужные газы и примеси. Чуть ниже 48-й отметки — один люк. Заглядываем: здесь расположены воздухоподогреватели.
Скачать
Воздухоподогреватели нужны для того, чтобы поддерживать процесс горения факела в топке. Дымовые газы, проходя сквозь трубы, отдают тепло воздуху внутри. Нагретый воздух поступает в горелки топочной камеры, где при помощи горючих веществ и кислорода образуется факел.
Скачать
На ТЭЦ устанавливают воздухоподогреватели разных видов. Например, в Новосибирске на ТЭЦ-2 используют трубчатые воздухоподогреватели, а на ТЭЦ-5 их комбинируют с регенеративными. Такое деление нужно, чтобы улучшить аэродинамику газов.
Регенеративный воздухоподогреватель похож на бочку с пластинами внутри. По одной ее стороне проходят дымовые газы, а по другой — воздух, который забирает тепло газов.
Трубчатый воздухоподогреватель устроен проще: по трубам бежит дымовой газ, а между ними воздух, который также забирает тепло.
Что происходит с дымовыми газами дальше? Минув воздухоподогреватели, они попадают в сборный дымоход, а оттуда в электрофильтр. Внутри электрофильтра они теряют вредные тяжелые частицы — и удаляются через дымовую трубу.
Об этом и других интересных фактах мы рассказываем на экскурсиях, которые проводим на электростанциях СГК. Правда, в период пандемии реальное посещение ТЭЦ пришлось заменить видеоэкскурсией. Посмотреть её можно тут.
