Теплові енергоустановки: опис, експлуатація і технічні характеристики

Станції енергетичного забезпечення сьогодні експлуатуються в різних варіаціях. Енергоустановки, що працюють на тепловій енергії, не є найпоширенішими, але і вони мають чимало привабливих якостей з точки зору застосування. Обладнання такого типу використовується для генерації, перетворення і передачі електроенергії споживачам. Але для ефективного виконання даних функцій теплові енергоустановки повинні відповідним чином обслуговуватися. Це відноситься і до базових заходів технічної профілактики, і до організації систем управління, а також до більш відповідальним ремонтних операцій.

Загальні відомості про теплових енергоустановках

Енергоустановка являє собою цілий комплекс систем, вузлів і агрегатів, які працюють на отримання електроенергії в результаті перетворення тепла в механічну енергію. Основою таких станцій виступає електрогенератор з обертовим валом. Також комплекс включає до складу камеру згоряння, в якій відбувається процес виділення тепла. Важливо зазначити, що експлуатація теплових енергоустановок і теплових мереж нерідко передбачає виділення пари. Це відноситься до тих установок, які також забезпечуються гідрологічними комунікаціями, в яких відбувається підвищення тиску пари, в результаті чого активується обертання ротора турбіни. Генерована таким чином енергія транслюється на вал основного ротора двигуна, що призводить до вироблення електричного струму. При цьому не завжди виробляється теплова енергія повністю йде на генерацію електроенергії. Залежно від місця експлуатації і потреб споживачів частина її може використовуватися для функції опалення.

Технічні характеристики теплових енергоустановок

Однією з ключових робочих характеристик є напруга, з яким працює станція. Зазвичай виділяють комплекси з потенціалом до 1000 В і більше. Перші застосовуються локально як засобу постачання енергією конкретних об'єктів – як правило, промислових. Другий тип станцій, що підтримують напругу більше 1000 В, що застосовують для обслуговування окремих районів і навіть міст. Найчастіше це установки, що реалізують преобразовательно-розподільчі задачі. Не менш важливою характеристикою є і потужність, яка варіюється в діапазоні 3-6 ГВт. Цей показник значною мірою залежить від виду палива, яке спалюється в камері згоряння. На сьогоднішній день правила експлуатації теплових енергоустановок допускають використання дизеля, мазуту, природного газу, а також традиційних твердопаливних елементів.

Організація теплових мереж

Більшість енергоустановок в тій чи іншій мірі є об'єктами інфраструктури теплової мережі. Якщо при розподілі електричної енергії аналогічні мережі формуються високовольтними лініями, то в даному випадку технічною основою комунікації виступають теплові трубопроводи, які забезпечують гаряче водопостачання. На кожній лінії передбачається відповідна по типорозміру запірна арматура із засувками та засобами контролю теплоносія. При цьому теплові енергоустановки можуть сполучатися з тими ж електромережами. Таким чином формується комбінована інфраструктура мережі, в якій розподіл здійснюється і за допомогою теплового постачання, і по лінії електропередачі.
Крім того, практикується і організація роботи паропроводів, які входять в структуру теплових каналів. У таких випадках експлуатація теплових енергоустановок і теплових мереж передбачає монтаж більш ефективних систем відведення конденсату. Також з певним кроком по всій лінії прокладки встановлюються пускового пристрою дренажу парового дроти.

Завдання обслуговуючого персоналу

Перелік функцій, які виконують працівники, які експлуатують енергоустановки, можна розділити на кілька груп. До базових задач можна віднести технічне утримання обладнання, передбачає контроль робочих параметрів у відповідності з проектними вимогами. Наступна група функцій обумовлена вимогами до безпеки. Це стосується підтримки нормативів захисту від загорянь, дотримання стандартів охорони праці і т. д. Крім того, теплові енергоустановки потребують регулярного проведення профілактичних робіт. У цю категорію функцій можна віднести діагностичні і ремонтні дії. Персонал повинен проводити ревізію компонентів енергоустановки, випробовувати її на відповідність техніко-експлуатаційних показників і т. д. За результатами виконаної роботи формується документація, в якій реєструються акти проведення ремонтних робіт, діагностики, а також нещасні випадки і аварії.

Допуск до експлуатації енергоустановок

До складу інфраструктури теплової мережі енергоустановка вводиться після виконання заходів допуску. Для оцінки якості роботи обладнання і перевірки його на відповідність технічним регламентам виконуються приймально-здавальні випробування. В залежності від умов експлуатації розробляється проект випробувань, яким піддаються теплові енергоустановки. Правила допуску вимагають, щоб цей перелік робіт разом з пусконалагоджувальними операціями виконувався підрядником, що відповідає за проектні схеми конкретної теплової мережі, в яку інтегрується об'єкт.
Окремої уваги заслуговує процес технічної організації випробувань. На цьому етапі готуються інструменти, засоби захисту, запасні компоненти, паливо та інші витратні матеріали. Також правила експлуатації теплових енергоустановок вимагають, щоб перед завершенням акта приймання сам замовник здійснив комплексне випробування обладнання. Це потрібно для перевірки вже спільної роботи вузлів і агрегатів станції в зв'язці з додатковим обладнанням під навантаженням.

Технічне обслуговування обладнання

Підтримка установок у справному технічному стані є найбільш відповідальним завданням персоналу. Фахівці перевіряють якість функціонування окремих частин станції і в цілому її працездатність. Випробуванню піддається і електронна начинка, і механіка з корпусом. Також оцінюється цілісність матеріалів, з яких виготовляються деталі силового агрегату і корпусу. У відповідності з нормативами технічна експлуатація теплових енергоустановок здійснюється з періодичним контролем металів неруйнівними методами. Тобто проводиться дефектовка приладами, які не змінюють структуру матеріалу, але дозволяють виявити можливі осередки руйнувань і деформації.

Системи автоматизації управління установкою

Управління енергоустановками поступово переходить від традиційних механічних способів до систем автоматизації. За допомогою контролера оператор може підтримувати оптимальні робочі показники всіх функціональних блоків енергоустановки, не відриваючись від диспетчерського пункту. В даному випадку експлуатація теплових енергоустановок тісно поєднується і з функцією датчиків, які реєструють ті або інші дані про роботу станції, відправляючи відомості на пульт управління. На основі цієї інформації система і приймає рішення про коригування робочих параметрів.

Обслуговування паливного господарства

Енергоустановка не може розглядатися як автономний об'єкт генерації електроенергії. Її функція забезпечується видатковими паливним матеріалом, який також вимагає дотримання заходів по обслуговуванню. Зокрема, паливне господарство передбачає організацію зберігання продуктів майбутнього згоряння. Сучасні правила технічної експлуатації теплових енергоустановок вимагають, щоб обслуговуючі підприємства містили спеціальні складські приміщення для таких потреб. У кожному такому пункті зберігання передбачається обладнання для завантаження і розвантаження паливних матеріалів, їх зважування, укладання і сортування.

Висновок

Експлуатація енергоустановок в обов'язковому порядку орієнтується на досягнення оптимальних показників продуктивності. Це досягається за рахунок підвищення ефективності робочого персоналу, впровадження нових систем управління і модернізації силових агрегатів. Однак теплові енергоустановки далеко не завжди себе виправдовують у фінансовому відношенні. Особливо це відноситься до станцій, які пройшли технологічне оновлення. Поряд з підвищенням ефективності управління, такі об'єкти в масі своїй ставляться більш витратними. З цієї причини багато експлуатуючі підприємства прагнуть зберігати традиційні принципи контролю і управління енергоустановками.